Effiziente Triplett-Emitter für Organische Leuchtdioden auf der Basis von Iridium(III)-Komplexen

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Die Entwicklung organischer Leuchtdioden (engl. organic light emitting diode, OLED) als Beleuchtungs- und Anzeigeelemente wurde durch den Einsatz von Iridium(III)-Komplexen als Emittermaterialien stark vorangetrieben. Vorteile von OLEDs liegen vor allem in ihrem sehr dünnen Aufbau und der überaus energiesparenden Arbeitsweise sowie der Möglichkeit, sie großflächig herzustellen.

Diese Arbeit umfasste die Synthese und Charakterisierung modifizierter Ir(ppy)3-Komplexe (fac‑Tris[2‑(2‑pyridyl‑kN)phenyl]iridium(III)) sowie neuartiger Heterofünfring-Komplexe basierend auf fac-Tris(2‑methylthiazol‑4‑yl‑kN)iridium(III) für die Anwendung in OLEDs. Von beiden Substanzgruppen wurden sowohl homoleptische und als auch heteroleptische Komplexe synthetisiert und die Verteilung der Elektronendichte innerhalb der Komplexe mittels 13C NMR-Spektroskopie untersucht. Aussagen zum Redoxverhalten wurden aus cyclovoltammetrischen Messungen gezogen. Zusätzlich wurden Variationen der Bindungslängen und -winkel ausgewählter Komplexe röntgenographisch bestimmt.

Vor dem Hintergrund elektrooptischer Anwendungen standen zudem Versuche zur Änderung der Emissionswellenlänge im Fokus der Betrachtungen. Der Einfluss elektronenziehender und elektronenschiebender Substituenten an verschiedenen Positionen innerhalb der Liganden wurde mittels Absorptions- und Emissionsspektroskopie sowohl in Lösung als auch in inerter Matrix experimentell untersucht. Veränderungen der optischen Eigenschaften wurden mit berechneten Emissionswellenlängen und cyclovoltammetrischen Resultaten erfolgreich korreliert und der Einfluss der Substituenten auf die Lage der Grenzorbitalniveaus HOMO und LUMO herausgestellt. Bei Verwendung des neuartigen Heterofünfring-Systems als Emittermaterial in einer OLED wurden bei 500 cd × m2 Effizienzen von 39.0 cd × A–1 bzw. 30.6 lm × W–1 erreicht.