Synthese von Kupfer(I)- und Silber(I)-Komplexen zur Untersuchung kooperativer Effekte und Anwendung in OLEDs

In der Mehrheit der heutigen Smartphone-Displays und in einer Vielzahl der TV-Bildschirme sind organische Leuchtdioden (kurz OLEDs) verbaut. Bei OLEDs handelt es sich um Flächenstrahler, die aus mehreren Schichten aufgebaut sind und in denen elektrochemisch Licht erzeugt wird. Die Effizienz der OLEDs hängt, neben der Kombination der einzelnen Schichten, von den in der emissiven Schicht verwendeten Emittermaterialien ab. Aktuell sind besonders Verbindungen gefragt, die thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz (TADF) aufweisen. Im Vergleich zu herkömmlichen Emittermaterialien, haben TADF-Emitter kurze Emissionsabklingzeiten bei gleichzeitig hohen Photolumineszenzquantenausbeuten von bis zu 100%. Kupfer-Komplexe sind hierbei, aufgrund des großen Vorkommens des Metalls und vergleichsweise geringer Kosten interessante Kandidaten für OLED-Anwendungen.

In dieser Arbeit wurden Emittermaterialien basierend auf Kupfer(I) weiterentwickelt und neue Emittersysteme gefunden. Dinukleare homo- und heterometallische Kupfer(I)- und Silber(I)-Komplexe wurden dargestellt, um experimentell und theoretisch die Wechselwirkungen zwischen den Metallhalogenid-Zentren der Komplexe, die auch als Kooperativität bezeichnet wird, bestimmen zu können. Kooperative Effekte in mehrkernigen Komplexen spielen eine zentrale Rolle in Bezug auf deren Lumineszenz.
Die untersuchten Emittermaterialien wurden weiterhin auf tetranukleare Kupfer(I)-Komplexe ausgeweitet. Ausgewählte dinukleare Kupfer(I)-Komplexe wurden in OLEDs verbaut und damit hohe Leuchtdichten bei gleichzeitig hohen Stromausbeuten erzielt.