Dokument: Effiziente blaue OLED Emitter durch reverse Interkombination in aromatischen Carbonylverbindungen?
| Titel: | Effiziente blaue OLED Emitter durch reverse Interkombination in aromatischen Carbonylverbindungen? | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=48114 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20181220-101624-3 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dipl.-Chem. Torres Ziegenbein, Christian [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Gilch, Peter [Gutachter] Prof. Dr. Weinkauf, Rainer [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie | |||||||
| Beschreibungen: | OLEDs (organic light emitting diodes) sind Festkörper-Lichtquellen. Aufgrund ihrer Energieeffizienz und hoher Emissionsintensität werden sie in Mobiltelefon- und anderen Bildschirmen verwendet. Obwohl verschiedene Methoden für die Erzeugung von hoch-effizienten OLEDs entwickelt worden sind, funktionieren diese nur für grün- und rot-emittierenden OLEDs. Infolgedessen ist für die Industrie die Entwicklung von effizienten blau-emittierenden OLEDs interessant.
In einer OLED werden durch das Anlegen einer Spannung Elektronen und Löcher injiziert. Nach dem Transport der Ladungsträger in die Emissionsschicht des OLEDs bilden sie Exzitonen, die einen Singulett- (25 %) und einen Triplett-Charakter (75%) aufweisen. Zurzeit werden in der Industrie für die Erzeugung des blauen Lichts nur die Exzitonen mit einem Singulett-Charakter verwendet. In dieser Arbeit wird eine neuartige Methode zur Ausnutzung der Exzitonen mit einem Singulett- und einem Triplett-Charakter dargestellt, die zur Emission von blauem Licht führt. Für diese Methode werden Moleküle benötigt, die eine schnelle reverse Interkombination von einem oberen Triplett-Zustand in den tiefsten angeregten Singulett-Zustand aufweisen. Diese reverse Interkombination muss schnell sein, sodass die Exzitonen mit einem Triplett-Charakter möglichst quantitativ in Exzitonen mit einem Singulett-Charakter umgewandelt werden können. Aromatische Carbonyle zeigen unter bestimmten Bedingungen ein Gleichgewicht zwischen einem oberen Triplett-Zustand und den tiefsten angeregten Singulett-Zustand. Aufgrund der unterschiedlichen elektronischen Konfiguration der Zustände und der kleinen Singulett-Triplett Energielücke, weisen die Carbonyle die erwünschte schnelle reverse Interkombination auf. Diese Methode wurde in dieser Arbeit in einer Lösung mit optischer Anregung untersucht. Diese Bedingungen erlauben zeitaufgelöste Untersuchungen. Bei der Durchführung der Messungen übernimmt der Triplett-Zustand der Sensibilisatoren die Rolle der Exzitonen mit einem Triplett-Charakter in einer OLED. In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal gezeigt, dass einfache aromatische Carbonyle zur Ausnutzung aller Exzitonen verwendet werden können. Eine zusätzliche Fluoreszenz-Komponente, die die Folge eines Energietransfers zwischen dem Sensibilisator und einem Carbonyl ist, wurde mittels stationären und zeitaufgelösten spektroskopischen Methoden detektiert. Die Ergebnisse aus der Blitztlichtphotolyse und der kinetischen Modellierung gaben weitere Unterstützung auf den Energietransfer zwischen dem Triplett-Zustand des Sensibilisators und dem oberen Triplett-Zustand des aromatischen Carbonyls. Außerdem unterstützt die Marcus-Theorie den Energietransfer zwischen den beiden Zuständen.OLEDs (organic light emitting diodes) are solid-state lighting devices. Because of their power efficiency and emission intensity they are mainly used in cellphones- and other displays. Different approaches have been conceived for the development of highly efficient photo emitting OLEDs, however they only work for green and red emitting OLEDs. Therefore the biggest challenge for the industry is the development of efficient blue OLEDs. By applying voltage in an OLED, electrons and holes are injected. Electrons and holes are transported to the emission layer of the OLED where excitons are formed. These excitons show singlet-(25%) and triplet-character (75%). Currently the industry is only using the excitons with singlet-character for the emission of blue light. In this thesis a novel method for the harvesting of the excitons with a singlet- and triplet-character is proposed, which leads to the emission of blue light. For this method molecules are needed which show a fast reverse intersystem crossing from an upper triplet-state into the lowest excited singlet-state. This should be so fast that the excitons with a triplet-character can be quantitatively transformed in excitons with a singlet-character. Under certain conditions aromatic carbonyls exhibit an equilibrium between the emitting singlet-state and an upper triplet-state. Because of different electronic configurations of the states and a small energy gap between them may show a fast reverse intersystem crossing. In this thesis the behavior was studied in solution and with optical excitation. These conditions allow for time resolved studies. In these experiments the triplet state of a sensiticer take the role of triplet excitons in an OLED. In this thesis, it was shown for the first time that simple aromatic carbonyls can act as triplet harvesters. An additional fluorescence-component was observed as result of the energy-transfer between the triplet-state of the sensitizer and the upper triplet-state of the aromatic carbonyl. This fluorescence was measured by steady state and time-resolved spectroscopic methods. Flash photolysis data and kinetic modelling lend further support to the mechanism. The upper triplet state beeing the aceptor of the transfer is in line with considerations based at the Marcus theory. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Physikalische Chemie und Elektrochemie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 20.12.2018 | |||||||
| Dateien geändert am: | 20.12.2018 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 24.08.2018 | |||||||
| Datum der Promotion: | 05.11.2018 |
