OLED Materialien - Energie-Niveau Bestimmung mittels Cyclovoltammetrie

Organische Leuchtdioden (OLED- Organic Light Emitting Diode) bestehen aus organischen Halbleitern in denen organische Metallkomplexe oder Polymere (PLED-Polymer Light Emitting Diode) als Emitter eingesetzt werden.


autolab cyclovoltammetrie
Wird an eine OLED eine ausreichend hohe Spannung angelegt, so werden aus der Kathode Elektronen in das niedrigste unbesetzte Orbital (LUMO) und aus der Anode Löcher in das höchst besetzte Orbital (HOMO) des organischen Halbleiters injiziert. Treffen nun Elektron und Loch zusammen, so können diese unter Aussendung von Licht rekombinieren.

Die Emissionsspektren lassen sich in der Praxis über die Liganden-Wahl der Metallkomplexe einstellen, sodass ein Großteil des sichtbaren Spektrums abgedeckt werden kann.
Aus diesem Grund ist die Kenntnis über die Lage der Energie-Niveaus (HOMO-LUMO-Gap) bei der Entwicklung neuer Materialien und Emitter für OLEDs und PLEDs essentiell.
Die Energie-Niveaus organischer Substanzen lassen sich entweder spektroskopisch oder über eine elektrochemische Messmethode, der Cyclovoltammetrie, bestimmen.
Die Cyclovoltammetrie hat den Vorteil, dass über die Halbstufenpotentiale die Energieniveaus sowohl von HOMO und LUMO mit geringem apparativem Aufwand und recht kostengünstig bestimmt werden können.
Die Oxidation entspricht dabei dem Austritt eines Elektrons aus dem HOMO, während die Reduktion einem Eintritt eines Elektrons ins LUMO entspricht.
Die Potentiallagen von Oxidations- und Reduktionsbeginn können mit dem Ionisierungspotential und der Elektronenaffinität in Korrelation gebracht werden.
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Geräte und Anwendungen

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Das Einstiegsgerät der Autolab Produktreihe elektrochemischer Messinstrumente.

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Die Kombination aus Spektroskopie und Elektrochemie. Den Zusammenhang zwischen Redoxzuständen elektrochemisch aktiver Spezies und Änderungen in deren Struktur oder spektralem Verhalten in-situ untersuchen.

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