Anschlussprojekte

Aufklärung der molekularen Orientierung in phosphoreszenten OLEDs

Prof. Dr. Wolfgang Brütting

Universität Augsburg, Lehrstuhl für Experimentalphysik IV

Prof. Dr. Mark E. Thompson

University of Southern California, Los Angeles, Department of Chemistry

Organische Leuchtdioden (OLEDs) auf der Basis von metallorganischen Iridium-Komplexen weisen effiziente Phosphoreszenz auf, allerdings kann nur ein geringer Teil der optischen Energie aus einer Dünnschichtstruktur als sichtbares Licht ausgekoppelt werden. Der nutzbare Anteil kann erheblich gesteigert werden, wenn die Übergangsdipolmomente der Farbstoffmoleküle vorzugsweise in der Schichtebene liegen.

Im Projekt soll der Mechanismus der molekularen Orientierung in phosphoreszenten Guest-Host Systemen untersucht und die Anwendung in OLEDs demonstriert werden. Dazu werden wir die komplementäre Expertise der beiden Gruppen in der Synthese von maßgeschneiderten Farbstoffkomplexen bzw. der optoelektronischen Charakterisierung von organischen Bauelementen kombinieren, um zu einem besseren Verständnis der involvierten Mechanismen zu gelangen.

Ausgangsprojekt: Einfluss molekularer Orientierung in organischen optoelektronischen Baulementen

Abschlussbericht

Im Rahmen der durch BaCaTeC geförderten Kooperation zwischen den beiden Arbeitsgruppen an der Universität Augsburg und der University of Southern California wurden organische Leuchtdioden (OLEDs) auf der Basis phophoreszierender metall-organischer Iridium-Komplexe untersucht. Im Fokus der Arbeiten stand das Verständnis des Orientierungsmechanismus von Gast-Wirt-Systemen mit derartigen Farbstoffen als Emitter in OLEDs. Dazu konnten wir zeigen, dass die Orientierung zum einen durch die Ligandensphäre des Komplexes [1] und zum zweiten durch die Depositionsbedingungen der Schicht gesteuert wird [2]. Das gegenwärtige Verständnis der Emitterorientierung sowie die Bedeutung für die Anwendung in OLED-Bauelementen wurden in einem eingeladenen Übersichtsartikel bei Physical Review Applied zusammengefasst [3]. Außerdem wurde noch eine Arbeit zur Photovoltaik aus der ersten Projektphase publiziert [4].

Veröffentlichungen

  1. Understanding and Predicting the Orientation of Heteroleptic Phosphors in Organic Light-Emitting Materials, M. J. Jurow, C. Mayr, T. D. Schmidt, T. Lampe, P. I. Djurovich, W. Brütting, M. E. Thompson, Nature Materials 15 (2016) 85-91; DOI: 10.1038/nmat4428
  2. Dependence of Phosphorescent Emitter Orientation on Deposition Technique in Doped Organic Films, T. Lampe, T. D. Schmidt, M. J. Jurow, P. I. Djurovich, M. E. Thompson, W. Brütting, Chem. Mater. 28 (2016) 712–715; DOI: 10.1021/acs.chemmater.5b04607
  3. Emitter Orientation as a Key Parameter in Organic Light-Emitting Diodes, T. D. Schmidt, T. Lampe, D. Sylvinson M. R., P. I. Djurovich, M. E. Thompson, W. Brütting, Phys. Rev. Applied 8 (2017) 037001; DOI: 10.1103/PhysRevApplied.8.037001
  4. Organic Solar Cells with Open Circuit Voltage over 1.25 V Employing Tetraphenyldibenzoperiflanthene as the Acceptor, A. N. Bartynski, S. Grob, T. Linderl, M. Gruber, W. Brütting, M. E. Thompson, J. Phys. Chem. 120 (2016) 19027−19034; DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b06302