Synthese halbleitender Modellpolymere und deren Charakterisierung vor und nach zyklischer elektrischer Ermüdung

Prof. Dr. M. Rehahn (Institut für Makromolekulare Chemie)
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Ermüdungsrelevante Prozesse können sowohl während des Betriebs als auch bei den Schaltvorgängen erfolgen und in den Ruhephasen ihre Fortsetzung finden. An den Grenzflächen der organischen Schichten werden sich die Ermüdungsvorgänge von denen im Volumen unterscheiden, und sie können chemischer wie physikalischer Natur sein.

Chemische Prozesse scheinen vor allem von Verunreinigungen, Defekten in den Polymerketten und Kettenendgruppen auszugehen. Zusätzlich können z. B. Sauerstoff aus der Anode oder Metalle aus der Kathode in die Organik migrieren und dort mit den Funktionspolymeren Reaktionen eingehen.

Parallel ist in OLEDs physikalische Ermüdung anzunehmen. Vor allem durch Erwärmung der Dioden im Betrieb können Nicht-Gleichgewichts-Zustände mobilisiert werden, z. B. eine beim Spin-Coating eingefrorene Kettenorientierung. Die resultierenden Schichtdicken-Inhomogenitäten bewirken einen modulierten Ladungsträgerdurchgang durch die OLED und damit lokale Überlastung des Materials. Ähnlich können Gelanteile sowie Phasenseparations- oder Kristallisationsprozesse wirken.

Die Relevanz aller dieser Vorgänge zu bewerten und Strategien zu ihrer Vermeidung zu entwickeln, ist zentrales Anliegen des Teilprojektes A5 und der mit ihm verbundenen Teilprojekte, vor allem A3 (Jaegermann), D3 (Klein), D4 (Gassmann / v. Seggern), C2 (Albe) und C5 (Genenko / v. Seggern).