Navigationsweiche Anfang

Navigationsweiche Ende

Projektförderung „Isotaktisches Polyfluoren als neuer organischer Halbleiter für organische Leuchtdioden“ – Abschlussbericht

Von Christof Kudla

Poly(dialkylfluoren)e (PF, Abb.1 Struktur 1) sind in den vergangenen Jahren sehr stark in den Fokus der Forschung geraten. Nahezu alle bisher publizierten Polydialkylfluorene besitzen zwei identische Alkylsubstituenten in 9-Position der Fluoreneinheit. Die Auswirkungen von zwei unterschiedlichen Alkylketten und die daraus resultierende Taktizität der Polyfluorene war bisher noch nicht Gegenstand der Forschung. Wie z.B. von Polypropylen (PP, Abb.1 Struktur 2) bekannt ist, können sich die Eigenschaften von ataktischen, syndiotaktischen und isotaktischen Polymeren erheblich unterscheiden. Isotaktische Polymere zeichnen sich generell durch eine erheblich höhere Ordnung (Kristallinität) im Festkörper aus. Ziel dieses Forschungsprojektes war die gezielte Synthese von ataktischem und isotaktischem Polyfluoren mit zwei unterschiedlichen Alkylsubstituenten sowie die Bestimmung und der Vergleich der physikalischen Eigenschaften der beiden Polymere.

Durch die Förderung des ZGS war es möglich, das erste isotaktische Polyfluoren zu synthetisieren und zu charakterisieren. In einer Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung konnte ein signifikanter Unterschied in der Kristallinität zwischen taktischen und ataktischen Polyfluoren festgestellt werden. Diese Ergebnisse konnten in einem angesehenen Fachmagazin publiziert (C. J. Kudla, N. Koenen, W. Pisula, U. Scherf, Macromolecules 2009, 42, 3483) und auf internationalen Konferenzen vorgestellt werden, unter anderem auf dem Makromolekularem Kolloquium in Freiburg (26.-28. Februar 2009). Bei dieser Veranstaltung wurde meinem Kollegen Nils Koenen und mir der Posterpreis für die beste Posterpräsentation am 27. Februar verliehen. Diese ersten Ergebnisse stellten zudem die Weichen für ein neues interessantes Forschungsgebiet und bilden das Fundament für ein neues Dissertationsthema über isotaktische Polyfluorene an der Bergischen Universität Wuppertal.

Für die Förderung des ZGS möchte ich mich bedanken. Ohne den finanziellen Zuschuss wäre es nicht möglich gewesen, dieses Projekt erfolgreich abzuschließen.

 

Abb.1: Struktur von Poly(dialkylfluoren) (1) und isotaktischem Polypropylen (2)

Ziel des vom Zentrum für Graduiertenstudien (ZGS) geförderten Projektes war die Synthese von isotaktischem Polyfluoren als neuer organischer Halbleiter für die Anwendung in organischen Leuchtdioden.

Organische Leuchtdioden (OLEDs) haben ein hohes Potential für Anwendungen im Bildschirm- und Beleuchtungsmarkt. Im Gegensatz zu anorganischen Leuchtdioden (LEDs), die z.B. in Flachbildschirmen Verwendung finden, bieten OLEDs gewisse Vorteile.

Aufgrund neuer Herstellungsmöglichkeiten von OLED-Displays, die bei LED-Displays nicht anwendbar sind, lassen sich kostengünstig großflächige, flexible und dünne Displays herstellen. Ein weiterer Vorteil ist die potentiell höhere Effizienz von OLEDs gegenüber LEDs, welche zu einem geringeren Stromverbrauch bzw. zu einer höheren Leuchtstärke bei gleichem Stromverbrauch führt. Vor allem bei mobilen Anwendungen (z.B. Mobiltelefone) ist ein geringer Stromverbrauch sehr erstrebenswert, da hierdurch eine längere Betriebszeit erreicht werden kann. Die Produktionskosten von OLEDs könnten bei ausreichenden Stückzahlen weit unter den Kosten für LEDs liegen. Noch besteht jedoch hoher Forschungs- und Entwicklungsbedarf bei der Verbesserung der Effizienz und Lebensdauer von OLEDs.

Einzelne Farbpunkte von Farbdisplays setzen sich aus den drei Grundfarben rot, grün und blau zusammen. Für die Herstellung von Farbdisplays sind somit rote, grüne und blaue OLEDs notwendig. Für blaue OLEDs sind Poly(dialkylfluoren)e (1) eine der am meisten favorisierten Materialien.

 

Nils Koenen (r.) und Christof Kudla (l.) vor ihrem „Siegerposter“ auf dem Makromolekularem Kolloquium in Freiburg.