[Zurück]

T. Schwartz:
"Indolo[3,2,1-jk]carbazole Based Materials for OLED Applications";
Betreuer/in(nen): J. Fröhlich, P. Kautny, E. Horkel; Institut für Angewandte Synthesechemie, 2017; Abschlussprüfung: 07.06.2017.

Das Interesse am Feld der organischen Elektronik als Alternative zu herkömmlichen anorganischen Halbleitern hat über die letzten Jahrzehnte stetig zugenommen. Eine der wichtigsten Anwendungen sind organische Leuchtdioden (OLEDs), welche bereits in Flachbildschirmen oder in mobilen Geräten Anwendung finden und in Zukunft für großflächige Beleuchtung interessant werden könnten. In einer OLED werden Moleküle elektrisch angeregt. Diese angeregten Zustände werden
dann auf einen fluoreszenten oder phosphoreszenten Emitter übertragen, welcher sie anschließend in Licht umwandelt. Phosphoreszente Iridiumkomplexe haben besonders viel Aufmerksamkeit erhalten, da sie bis zu 100 % interne Effizienz erlauben, indem sie sowohl Singulett- als auch Triplettzustände nutzen. Diese Emitter müssen in einem Hostmaterial dispergiert werden um eine hohe Effizienz zu gewährleisten und um thermische Verluste zu reduzieren. Aktuelle Forschung beschäftigt sich mit der Entwicklung solcher Hostmaterialien
für die Verwendung in blauen OLEDs. Da blaues Licht am energiereichen Ende des sichtbaren Spektrums liegt, müssen Hostmaterialien hohe Triplettenergien aufweisen, um eine tiefblaue Emission zu gewährleisten. Eine vielversprechende Substanzklasse sind Materialien, die auf Indolo[3,2,1-jk]carbazol (ICz) basieren. Erste ICz-Materialien wurden bereits in der Forschungsgruppe Fröhlich synthetisiert und zeigten vielversprechende Eigenschaften. Insbesondere hohe Triplettenergien im Bereich von 2,8 eV und gute thermische Stabilitäten wurden beobachtet. Struktur von Indolo[3,2,1-jk ]carbazol. Ziel dieser Arbeit war es, das Design bestehender ICz-Materialien zu verbessern, um deren Effizienz weiter zu erhöhen. Zusätzlich wurden bipolare Substanzen als mögliche blaue Emitter oder Hostmaterialien untersucht. Weiters wurde die Pd-katalysierte C-H Aktivierung, als wichtiger Schritt in der Synthese des ICz-Gerüsts, auf eine Vielfalt an Substraten ausgeweitet.

The interest in organic electronics as an alternative to conventional inorganic semiconductors has been rising over the past few decades. One of the most important applications are organic light emitting diodes (OLEDs), which are already used in a variety of displays, such as flat panel TVs or in mobile devices, and might be of further interest for large area lighting applications. In an OLED molecules are electrically excited. Those excited states are then transferred to a fluorescent or phosphorescent emitter, which in turn converts them into light. Iridium based metal complexes as phosphorescent emitters have gained a lot of attention, since they allow for up to 100% internal efficiency by using both singlet and triplet excited states.
These emitters have to be widely dispersed in a host material in order to reach high efficiencies and reduce the energy loss through thermal
radiation. Ongoing research focuses on the development of such host materials for the use in blue OLEDs. Since blue light lies on the high-energy end of the visible spectrum, the molecular design of host materials must aim for high triplet energies to guarantee pure blue emission. One promising new substance class for host materials are substances based on the indolo[3,2,1-jk]carbazole (ICz) scaffold. First ICz based materials have already been synthesized in the Fröhlich group and showed promising properties. Particularly consistent high triplet energies of around 2.8 eV and good thermal stabilities were observed. Structure of indolo[3,2,1-jk ]carbazole. The goal of this thesis was to modify the design of existing ICz based host materials to further increase the device efficiency. Additionally, new bipolar materials incorporating the ICz donor as possible blue emitters or host materials were investigated. Furthermore, the scope of the Pd catalyzed C-Hactivation reaction as a key step in the preparation of the ICz scaffold was expanded to a variety of substrates.

PhoLED, host materials