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Neue Arylborane für elektronische und optoelektronische Materialen, z.B. für OLEDs


Kurzfassung

Wissenschaftler der Goethe-Universität Frankfurt/Main haben neue Substanzen mit ausgezeichneten elektronischen, chemischen und optischen Eigenschaften entwickelt. Die neuen blau fluoreszierenden Farbstoffe eignen sich besonders gut für einen Einsatz in organischen Leuchtdioden (OLEDs).


Hintergrund

Blau fluoreszierende Farbstoffe sind eine Kernkomponente organischer Leuchtdioden. Bislang werden zu diesem Zweck vorrangig polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet, die oft Stickstoff- oder Schwefelatome enthalten und daher elektronenreich sind. Alternative Fluorophore mit energetisch niedrigeren Molekülorbitalen sind selten. Durch den Einbau von Boratomen können elektronenarme Substanzen erhalten werden, deren praktischer Einsatz bislang durch ihre Empfindlichkeit gegenüber Wasser begrenzt war.


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Lösung

Bei den neu entwickelten Verbindungen handelt es sich um Arylborane mit einer intensiven blauen Fluoreszenz (Emissionsmaxima um 450 nm). Die Verbindungen zeigen hohe Fluoreszenzquantenausbeuten in Lösung (bis zu 90 %) und im Festkörper (ca. 50%). Sie sind sehr stabil gegenüber Umwelteinflüssen, wie Sauerstoff und Feuchtigkeit, und elektrochemischer Reduktion. Zudem sind sie gut löslich in organischen Lösemitteln und sublimierbar. Die Synthese der Verbindungen erfolgt in sechs bis acht Syntheseschritten ausgehend von preisgünstig erhältlichen Chemikalien. Durch Variation der eingesetzten Reagenzien kann die Struktur der Zielverbindung verändert und die Eigenschaften im Hinblick auf den Einsatzbereich optimiert werden. Beispielsweise lassen sich Brom-substituierte Derivate herstellen und in gängigen Kreuzkupplungsreaktionen einsetzen.


Vorteile

  • Die neuen Substanzen zeigen eine ausgeprägte, blaue Fluoreszenz mit hoher Quantenausbeute in Lösung und im Feststoff. Aufgrund ihrer Redoxeigenschaften eignen sich die Verbindungen als Elektronenleiter mit hoher Lebensdauer.
  • Die neuen Substanzen sind stabil gegenüber Luft und Feuchtigkeit (im Gegensatz zu herkömmlichen Organobor-Verbindungen).
  • Die Synthese kann mit preisgünstig erhältlichen Chemikalien erfolgen.

Anwendungsbereiche

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind als blau fluoreszierende Emitter einsetzbar. Sie können die Elektronenleitfähigkeit von elektronischen Materialien, z. B. in OLEDs, beeinflussen. Außerdem können die Verbindungen in photosensitiven Materialen, wie beispielsweise in organischen Solarzellen, verwendet werden, in denen sie als Elektronenabsorber fungieren, um die Ladungsseparation zu verbessern.


Service

Im Rahmen des Verwertungskonzeptes ist eine Lizenzvergabe oder auch ein Patentverkauf vorstellbar. Ebenso wäre eine Kooperation zur gemeinsamen Weiterentwicklung denkbar.


INNOVECTIS Gesellschaft für Innovations-Dienstleistungen mbH

Kirstin Schilling
06925616320
info@innovectis.de
www.innovectis.de
Adresse
Altenhöferallee 3
60438 Frankfurt



Patentsituation

  • DE 10 2014 004 224.3 anhängig
  • PCT /DE2015/100118 anhängig
  • WO 2015/144133 A1 anhängig

Stichworte

OLEDs, Arylborane

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr