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Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Beantwortung der Frage, ob und unter welchen Voraussetzungen organische Solarzellen mit den Verfahren der elektrochemischen bzw. elektrophoretischen Abscheidung hergestellt werden können. Basierend auf den Kenntnissen der elektrochemischen Synthese werden in der vorliegenden Arbeit die wesentlichen Materialgruppen, die für den Bau organischer Solarzellen notwendig sind, elektrochemisch bzw. elektrophoretisch abgeschieden. Die zu untersuchenden Materialgruppen umfassen die chemischen Verbindungen der Übergangsmetalloxide, Polymere, kleinen Moleküle und Polymergemische. Die Abscheidung der Materialschichten erfolgt mit einem Drei-Elektroden-Aufbau, dessen elektrolytische Zellen eigens konstruiert wurden. Mit den gewonnenen Erkenntnissen zur Schichtabscheidung werden die Materialschichten der organischen Solarzelle zuerst teilweise und schlussendlich vollständig elektrochemischen bzw. elektrophoretischen abgeschieden.

Der tiefgreifende Übergang der Signalübertragung von analogen über digitale Systeme bis zur Verwendung von digitalen Netzwerken ist in der Videotechnik revolutionär: er führt vor allem zur immer intensiver werdenden Verknüpfung der Computer- und Telekommunikationstechnik. Das Buch behandelt in diesem Kontext alle Aspekte der modernen Video- und Videostudiotechnik, die für Studierende der Medientechnik, Nachrichten- und Telekommunikationstechnik sowie für Ingenieure und Medienpraktiker von Interesse sind: die Grundlagen der Wahrnehmung und Farbmetrik, das analoge und digitale Videosignal, die Fernsehsignalübertragung, die analoge und digitale Filmtechnik, Bildaufnahme- und Bildwiedergabesysteme, Bildaufzeichnungsgeräte, die Videosignalbearbeitung und Videostudiosysteme. In der Praxis als Referenzwerk anerkannt und in der beruflichen Aus- und Weiterbildung als Kompendium empfohlen, ist das Buch in allen Kapiteln der 7. Auflage der sehr schnellen Entwicklung im Medienbereich angepasst worden.Neu sind hinzugekommen sind die Themenbereiche High Dynamic Range und netzwerkbasierte Studiosysteme. Alle anderen Kapitel sind den neuesten Entwicklungen angepasst.

Masterarbeit aus dem Jahr 2016 im Fachbereich Chemie - Physikalische und Theoretische Chemie, Note: 2, Universität zu Köln, Sprache: Deutsch, Abstract: In dieser Arbeit werden die allgemeinen physikalischen Grundlagen, der Aufbau und die Funktionsweise von Solarzellen erläutert. Anschließend werden die wichtigsten Parameter wie die Leerlaufspannung (VOC), Kurzschlussphotostrom (ISC), Kurzschlussstromdichte (JSC) der Füllfaktor (FF), die Quantenausbeute (QE) und Energieumwandlungseffizienz (η) erklärt, die die Qualität von Photovoltaik-Anlagen maßgeblich bestimmen. Der Hauptteil der vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit einer vergleichenden Betrachtung der bisher wichtigsten anorganischen-, organischen- und Hybridsolarzelltypen. Dabei wird ihr bisher maximal erreichter Wirkungsgrad, der Handelsstand, der Aufbau, die Funktionsweise und Die Herstellungsmethoden dargestellt. Besonders detailliert wird auf die Hybrid-Perowskit-Solarzellen eingegangen, da diese wegen ihres Rekordwirkungsgrades von 22,1% und die relativ kostengünstige Herstellung unter den Dünnschicht-Solarzellen aktuell als ein Durchbruch in der Photovoltaik-Technologie angesehen werden. Die gewonnenen Erkenntnisse aus dieser Arbeit werden unter Berücksichtigung der aus der Literatur bekannten Techniken und Morphologien dazu verwendet, neue Vorschläge und Lösungsansätze für die Optimierung der lichtaktiven Schicht von Solarzellen zu diskutieren. Die Erde empfängt in 150 Millionen Kilometern Entfernung von der Sonne nur ein Milliardstel der Energie, die in Form von elektromagnetischer Strahlung in den Weltraum ausgestrahlt wird. Selbst dieser winzige Anteil, ungefähr 120.000 Trillionen W beliefert die Erde in einer Stunde mit mehr Energie, als die gesamte Menschheit in einem Jahr verbraucht. Die Sonnenstrahlung als die ultimative und unbegrenzt zur Verfügung stehende Energiequelle hat seit Jahrzehnten die Wissenschaftler getrieben Photovoltaik-Anlagen zu entwickeln, die diese in elektrischen Strom umwandeln. Die hohe Umweltverschmutzung und ihre schweren Auswirkungen auf das menschliche Leben auf der Erde und die Tatsache, dass die fossilen Rohstoffe für die Erzeugung des Stroms uns nur noch für eine begrenzte, absehbare Zeit zur Verfügung stehen, stellt heute ein großes Problem dar.

Das Werk bietet ein umfangreiches Wissen über diskrete und integrierte Bauelemente der Halbleitertechnik. Beim Entwurf elektronischer Schaltungen sind gründliche Kenntnisse über eingesetzte Bauelemente erforderlich, um sowohl technisch als auch wirtschaftlich beste Lösungen zu finden und fehlerfreie Produkte zu realisieren. Als Basis werden die theoretischen und physikalischen Grundlagen der Halbleitertechnik vermittelt. Für alle Halbleiter-Bauelemente werden Aufbau, Wirkungsweise, Kenngrößen, Eigenschaften und Charakteristiken erläutert. Mögliche Anwendungen werden unter Bezug auf die Praxis aufgezeigt. Das Buch kann im Studium, in der Lehre sowie als Nachschlagewerk in der Praxis verwendet werden.

Das Werk bietet ein umfangreiches Wissen über diskrete und integrierte Bauelemente der Halbleitertechnik. Beim Entwurf elektronischer Schaltungen sind gründliche Kenntnisse über eingesetzte Bauelemente erforderlich, um sowohl technisch als auch wirtschaftlich beste Lösungen zu finden und fehlerfreie Produkte zu realisieren. Als Basis werden die theoretischen und physikalischen Grundlagen der Halbleitertechnik vermittelt. Für alle Halbleiter-Bauelemente werden Aufbau, Wirkungsweise, Kenngrößen, Eigenschaften und Charakteristiken erläutert. Mögliche Anwendungen werden unter Bezug auf die Praxis aufgezeigt. Das Buch kann im Studium, in der Lehre sowie als Nachschlagewerk in der Praxis verwendet werden.

Anschaulich und anwendungsorientiert vermittelt dieses Lehrbuch fundierte Kenntnisse über Lichtquellen, angefangen bei den physikalischen Grundlagen der Lichterzeugung über Aufbau bis hin zu technischen Ausführungsformen. Darüber hinaus erläutert der Autor ausführlich die Technik der Halbleiterlichtquellen und der OLEDs, die zukünftig von großer Bedeutung sein werden. Die mathematischen Voraussetzungen beschränken sich auf Grundkenntnisse, die in Ingenieurstudiengängen an anwendungsbezogenen Hochschulen in den ersten vier Studiensemestern vermittelt werden.

Diese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Materialien zum Einsatz als Dotierstoffe zur Verbesserung des Ladungsträgertransports und der Ladungsträgerinjektion in organischen Leuchtdioden. Anhand bekannter Dotierstoffe wurden Kriterien für deren Bewertung aufgestellt. Neue, für diese Arbeit synthetisierte sowie kommerziell verfügbare Materialien wurden für einen Einsatz als Dotierstoffe untersucht. Ein besonderer Fokus stand dabei auf der Nutzung von kostengünstigen Materialien, um eine Preisreduktion von organischen Leuchtdioden zu ermöglichen. Hierzu erfolgten elektrische und optische Charakterisierungen von dotierten Einzelschichten. Mittels einer systematischen Ligandenvariation im Zusammenhang mit einer MOPAC-Simulation wurde eine Struktur-Eigenschaftsbeziehung für Dotierstoffe gezeigt und eine Simulationsmöglichkeit für Dotierstoffe diskutiert. Die besten Dotierstoffe dieser Arbeit wurden für den Einsatz in organischen Leuchtdioden zunächst einzeln und dann als Gesamtpaket untersucht und zeigten Verbesserungen hinsichtlich der Leistungsdaten zu Referenzbauteilen und kommerziell verfügbaren Systemen.

Das Werk bietet ein umfangreiches Wissen über diskrete und integrierte Bauelemente der Halbleitertechnik. Beim Entwurf elektronischer Schaltungen sind gründliche Kenntnisse über eingesetzte Bauelemente erforderlich, um sowohl technisch als auch wirtschaftlich beste Lösungen zu finden und fehlerfreie Produkte zu realisieren. Als Basis werden die theoretischen und physikalischen Grundlagen der Halbleitertechnik vermittelt. Für alle Halbleiter-Bauelemente werden Aufbau, Wirkungsweise, Kenngrößen, Eigenschaften und Charakteristiken erläutert. Mögliche Anwendungen werden unter Bezug auf die Praxis aufgezeigt. Das Buch kann im Studium, in der Lehre sowie als Nachschlagewerk in der Praxis verwendet werden.

In dieser Arbeit werden materialwissenschaftliche Fragestellungen und technologische Herangehensweisen zur Verwendung von organischen Leuchtdioden bei 230 V Netzwechselspannung behandelt. Durch den Verzicht auf schaltelektronische Komponenten und die Wahl passiver, dünnschichtbasierter Widerstände und Kondensatoren kann die für OLEDs charakteristische, flache Bauform beibehalten werden. Dünnschichtwiderstände werden durch die Sputterdeposition der transparenten, leitfähigen Oxide Indium-Zinnoxid und Zink-Zinnoxid hergestellt. Darüber hinaus werden die ALD-prozessierbaren Oxide Al2O3, ZrO2 und TiO2 als Dielektrika für Dünnschichtkondensatoren verwendet. Basierend auf diesen Komponenten wird ein AC-OLED-Modul vorgestellt, dessen Flickerindex durch Verwendung eines Dünnschichtkondensators signifikant verringert werden konnte.

Zuckerverbindungen, auch Glykanstrukturen genannt, liegen in nahezu allen lebenden Systemen vor. Sie sind genetisch nicht codierbar und lassen sich nur posttranslational modifizieren. Mit Hilfe der intramolekular-katalysierten bioorthogonalen Click-Reaktion lassen sich Glykane auf der Zelloberfläche in vivo markieren. Um die Zuckerstrukturen auf der Zelloberfläche nicht zu zerstören, müssen chemoselektive Fluorophore eingesetzt werden, die nicht von der Zelle metabolisiert werden. Dazu wurde sowohl die „strain-promoted“ Azid-Alkin Cycloaddition (SPAAC), als auch die Cu(I)-katalysierte Azid-Alkin Cycloaddition (CuAAC) eingesetzt und gegenübergestellt. Für die CuAAC wurde ein Cu(I)-Komplex eingesetzt, der in erster Linie als Emittermaterial in Organischen Leuchtdioden (OLEDs) bereits synthetisiert wurde. Erstaunlicherweise zeigte dieser lumineszente, selbst-clickende Cu(I)-Komplex keine starken zytotoxischen Effekte. Vielmehr zeichnete er sich aufgrund seiner hohen Bleichstabilität, seiner hohen Quantenausbeute und seiner geringen Inkubationszeit aus.

Der tiefgreifende Übergang von der analogen zur digitalen Technik ist in der Videotechnik revolutionär: er führt zur Verknüpfung mit der Computer- und Telekommunikationstechnik. Das Buch behandelt in diesem Kontext alle Aspekte der modernen Video- und Videostudiotechnik, die für Studierende der Medientechnik, Nachrichten- und Telekommunikationstechnik sowie für Ingenieure und Medienpraktiker von Interesse sind: die Grundlagen der Wahrnehmung und Farbmetrik, das analoge und digitale Videosignal, die Fernsehsignalübertragung, die analoge und digitale Filmtechnik, Bildaufnahme- und Bildwiedergabesysteme, Bildaufzeichnungsgeräte, die Videosignalbearbeitung und Videostudiosysteme. In der Praxis als Referenzwerk anerkannt und in der beruflichen Aus- und Weiterbildung als Kompendium empfohlen, ist das Buch in allen Kapiteln der 6. Auflage der sehr schnellen Entwicklung im Medienbereich angepasst worden. Dabei sind vor allem die Kapitel über die Videocodecs, die digitale Cinematographie und die Bildwiedergabe noch mal erheblich erweitert worden.

In organischen Halbleiterlasern treten eine Vielzahl an unterschiedlichen photophysikalischen Prozessen und Wechselwirkungen auf, welche die Eigenschaften des Lasers massiv beeinflussen. Unter Verwendung und Entwicklung von teils neuartigen Untersuchungsmethoden wird, im Rahmen der vorliegenden Arbeit, ein weitreichender Einblick in die Eigenschaften der Triplettexzitonen, der Polaronabsorption und des optischen Gewinns gewonnen und so deren Auswirkungen auf die Laseremission bestimmt. Besondere Beachtung wird den Triplettexzitonen geschenkt, da sie sowohl bei der optischen Anregung und mehr noch bei der angestrebten elektrischen Anregung organischer Laser entscheidenden Einfluß besitzen. Es wird ein neuartiges wellenleiterbasiertes Messverfahren vorgestellt, mit dem die Triplettabsorption in fluoreszenten Materialien bei Raumtemperatur und in einer amorphen Dünnschicht untersucht werden kann. Die Ergebnisse der Messungen liefern Werte für die spektrale Charakteristik der Triplettabsorption, der Triplettlebensdauer, der Triplett-Triplett-Annihilationsrate sowie der Triplett-Singulett-Annihilationsrate. Bei der Untersuchung der Triplettlebensdauer in den fluoreszenten Gast-Wirt-Systemen wird erstmals eine Stabilisierung der Triplettexzitonen auf dem Gastmolekül nachgewiesen. Basierend auf den so gewonnenen Erkenntnissen über die Triplettexzitonen wird die zeitliche Dynamik organischer Laser untersucht. Bei Anregung mit einer GaN-Laserdiode zeigen Poly[(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-(benzol[2,1,3]thiadiazol-4,8-diyl)]/Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)]-1,4-phenylen-vinylen (F8BT/MEH-PPV) Laser einen Stopp der Laseremission schon wenige Nanosekunden nach Beginn der Anregung. Unter Verwendung eines angepassten mathematischen Modells wird dieses Verhalten erklärt und der Einfluss der Triplettabsorption sowie der Triplett-Singulett-Annihilation bestimmt. Mit den im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Untersuchungsmethoden zur Charakterisierung der Triplettexzitonen sowie der Bestimmung des optischen Gewinns stehen erstmals umfangreiche Daten zur Verfügung, um die Dynamik der Laseremission zu beschreiben. Bei Untersuchungen der Triplettexzitonen in 6,6'-(2,2'-Octyloxy-1,1'-binaphthyl)/Poly(9,9-dioctylfluoren (BN-PFO) basierten Lasern wird eine spektrale Separation der Triplettabsorption und des optischen Gewinns gezeigt. Basierend auf diesen Ergebnissen werden frühere Untersuchungen der Dynamik von BN-PFO-basierten Lasern erstmals erklärt. Die Separation von optischem Gewinn und Triplettabsorption führt zu einer von der Wiederholrate und der Pulslänge der Anregung unabhängigen konstanten Laseremission und ermöglicht den Dauerstrichbetrieb des organischen Lasers. Der zweite Teil der vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit der Realisierung einer organischen Laserdiode und den dabei auftretenden photophysikalischen Wechselwirkungen. Zunächst wurde eine Bauelementstruktur vorgestellt die sehr geringe Laserschwellstromdichte ermöglicht. Basierend auf diesem optimierten Aufbau wird der Einfluss der Ladungsträgerabsorption untersucht. Die Polaronabsorption in organischen Halbleitermaterialien wird mit einem neuartigen wellenleiterbasierten Messverfahren bestimmt. Es wird gezeigt, dass im Material 2-(9,9'-Spirobifluoren-2-yl)-9,9'-spirobifluoren (BSBF) die hohe Polaronabsorption die elektrisch angeregte Laseremission unterbindet. Das Material 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzen (Bpy-OXD) und insbesondere der Lochtransporter 2,2',7,7'-Tetrakis(N,N-diphenylamin)-9,9'-spirobifluoren (S-TAD) weisen hingegen ein spektrales Fenster geringer Polaronabsorption, was nur zu einer moderaten Erhöhung der Laserschwelle führt. Zusätzlich zu den für die Realisierung einer organischen Laserdiode wichtigen Ergebnissen, werden erstmals organische Laser auf flexiblen selbstorganisierten PDMS-Substraten untersucht. Zudem wird die Bestimmung der Ladungsträgerdichte in elektrochemisch dotierten Materialien mittels des Polaronabs

Die organische Photovoltaik eröffnet durch die Verwendung organischer Halbleiter neue Möglichkeiten zur Gestaltung von Zellmodulen. Das geringe Gewicht der Solarzellen und ihre mechanischen Eigenschaften erlauben die Herstellung von flexiblen Modulen, die derzeit (2011) schon als portable Ladegeräte für MP3-Player, SMART-Phones oder Tablet-PCs kommerziell erhältlich sind. Darüber hinaus bieten die verwendeten Materialien das Potential einer kostengünstigen Herstellung der Solarzellen, da bei der Fertigung keine Hochtemperatur-Prozessschritte oder teure Anlagentechnik notwendig sind. Zudem sind die optischen Eigenschaften von organischen Halbleitern vorteilhaft für die Realisierung semitransparenter Solarzellen, die das sichtbare Licht partiell absorbieren und einen Teil des Lichts transmittieren. Ein potentieller Anwendungsbereich sind funktionelle, getönte Fensterscheiben, die in Glasfassaden neben Sonnenschutz (und Wärmeschutz) gleichzeitig Energie erzeugen können. Die Dissertation beschäftigt sich mit invertierten organischen Polymer-Solarzellen. Es werden verschiedene Extraktionsschichten aus transparenten Oxidhalbleitern (TCO) in den Schichtstapel der Zellen integriert und analysiert. Basierend auf den Erkenntnissen der invertierten Solarzellen werden semitransparente Zellen entwickelt. Als transparenter Deckkontakt wird sowohl Indium-Zinn-Oxid (ITO) als auch eine Mehrschichtelektrode bzw. Sandwich-Elektrode untersucht. Durch die Verwendung einer Molybdänoxid-Schicht (MoO3) wird ein Schutz der organischen Schichten bei der Deposition der Deck-Elektrode erzielt. Einen weiteren Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit bildet die Entwicklung einer transparenten Elektrode aus einer Mehrschichtstruktur, bestehend aus einer sehr dünnen, leitfähigen Metallschicht aus Silber, eingebettet zwischen zwei transparenten Oxidschichten aus Zink Zinn Oxid (ZTO) mit hohem Brechungsindex. Der Aufbau dieser ZAZ Elektrode wird experimentell untersucht und der Mechanismus des Ladungstransports aufgeklärt. Diese Elektrode wird zudem als Mittenkontakt in Tandemsolarzellen eingesetzt.

Die Untersuchung der physikalischen Eigenschaften Organischer Festkörper, insbesondere solcher, deren Bausteine konjugierte p-Elektronen-Systeme enthalten, ist in den letzten Jahrzehnten zu einem aktiven und attraktiven Teilgebiet der Festkörperphysik geworden. Hierfür gibt es mehrere Gründe. Zum einen ist es die Vielfalt von Eigenschaften, die sie von den anorganischen Festkörpern unterscheiden. Dazu gehört zum Beispiel die Energieleitung durch Excitonen, also ohne Transport von Ladungen, über größere Distanzen. Mit Hilfe der Chemie lassen sich diese Eigenschaften in weiten Grenzen variieren. Weiter verspricht man sich neue Anwendungsmöglichkeiten, etwa als Organische Leuchtdioden oder in einer neuartigen molekularen Elektronik, welche die auf anorganischen Halbleitern beruhende Elektronik erweitert und ergänzt. Schließlich sind Organische Festkörper ein Bindeglied zwischen Physik und Biologischer Physik. So hat etwa die Organische Festkörperphysik wichtige Beiträge zur Aufklärung der Elementarprozesse der Photosynthese geleistet. Das Buch ist für Studenten im Wahl- oder Spezial-Vorlesungsbereich geschrieben und für solche, die sich selber forschend in diesem Gebiet betätigen wollen. Darüber hinaus wendet es sich an alle Physiker, Physikochemiker und Chemiker, die ihre Kenntnisse über Festkörper erweitern wollen. Das Buch bietet eine Einführung in die Grundlagen mit Verweisen auf ausführlichere Literatur bis hin zu Problemen der aktuellen Forschung

Organische Leuchtdioden (OLEDs) stellen ein herausragendes und stark wachsendes Techno-logiesegment dar, dessen Produkte bereits in den Markt eingeführt worden sind oder kurz vor dem Erreichen der Marktreife stehen. Derzeit ist es für OLED-Produkte noch in vielen Fällen schwierig, mit den etablierten Technologien im Bereich der Anzeige- und Beleuchtungselemente in direkte Konkurrenz zu treten. Alleinstellungsmerkmale der OLED-Technologie sollen es zukünftig ermöglichen, neue Anwendungsfelder zu erschließen. Neben der sehr jungen Geschichte von kommerziell erhältlichen Produkten reicht die intensive Grundlagenforschung an OLEDs bereits mehr als zwanzig Jahre zurück. Trotz der langjährigen Forschungsaktivitäten gibt es noch immer wichtige Fragestellungen, auf die bisher noch keine zufriedenstellenden Antworten gefunden werden konnten. Dieses gilt insbesondere für das Verständnis der intrinsischen Degradation innerhalb der organischen Schichten, welche in vielen Fällen zu einem schnell voranschreitenden Luminanzverlust führt. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass die intrinsische Degradation stark materialspezifisch ist. Ein systematisches Verständnis der Degradationsursachen ist die Voraussetzung für ein gezieltes Design neuer langzeitstabiler Materialien. Im Fokus der vorliegenden Arbeit steht daher die gezielte Betrachtung der Luminanzdegradation bei der Untersuchung und Charakterisierung neuer Materialien. Neue orange-rot emittierende Triplett-Emitter aus der Klasse der Chinoxalin-Iridiumkomplexe werden eingeführt, charakterisiert und in Bauelementen untersucht. Es werden gezielte Degradationsuntersuchungen an den eingesetzten Triplett-Emittern diskutiert, die es ermöglichen sollen, die hervorstechenden Unterschiede in den Langzeitstabilitäten der zugehörigen OLEDs zu bewerten. Weiterhin werden systematische Optimierungskonzepte des OLED-Aufbaus zur Evaluierung des tatsächlichen Lebensdauerpotentials präsentiert und diskutiert. Unter Verwendung des neuen Triplett-Emitters IHF-TE-15 werden Bauelemente präsentiert, die anwendungsrelevante Luminanzlebensdauern erreichen und zu den langzeitstabilsten, in der Literatur beschriebenen, phosphoreszenten OLEDs gehören. Die Realisierung eines intrinsisch sehr stabilen OLED-Aufbaus eröffnet die Möglichkeit, gezielt die intrinsische Stabilität einzelner Materialien zu untersuchen. Es werden unterschiedliche Matrixkonzepte, Ladungstransportmaterialien und insbesondere Triplett-Emitter miteinander verglichen. Darüber hinaus wird auch der Einfluss einer neuen Methode der ALD-Dünnschichtverkapselung auf die Luminanzlebensdauer beschrieben. Die Untersuchung der Luminanzlebensdauer wird als weiteres Verfahren zur Untersuchung der Verkapselungsgüte unterschiedlicher Verkapselungsprozesse eingeführt. Neben der Betrachtung der Verkapselungsgüte wird auch der generelle Einfluss des Verkapselungsprozesses auf die OLED beschrieben.

Organische Laserdioden stellen ein begehrtes Forschungsziel der organischen Optoelektronik dar. Sie könnten die bestehende Lücke kommerziell verfügbarer (anorganischer) Laserdioden im Spektralbereich zwischen 460 nm und 620 nm schließen. Darüber hinaus sind hohe Durchstimmbarkeiten von bis zu 100 nm aufgrund der Verwendung organischer Farbstoffe denkbar. Diesen überaus attraktiven Eigenschaften stehen jedoch sowohl technologische als auch physikalische Hürden im Weg, welche die Entwicklung einer OLD bisher verhindern. Vor allem die niedrigen Ladungsträgerbeweglichkeiten lassen viele erfolgreiche Entwicklungsstrategien anorganischer Laserdioden nicht zu. Die Grundlage einer Laserdiode ist eine geeignete Wellenleiterstruktur. Um diese zu entwickeln wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Wellenleitermessplatz basierend auf der Strichlängenmethode aufgebaut. Des Weiteren wurde eine Simulationssoftware zur Berechnung vielschichtiger komplexer Wellenleiterstrukturen entwickelt. Dadurch war eine sowohl messtechnische als auch theoretische Analyse der Wellenleiter möglich, was tiefe Einblicke in die Vorgänge innerhalb der Bauelemente zuließ.

Die in diesem Taschenbuch abgedruckte Normenreihe DIN EN ISO 9241-300 ff. befasst sich mit Bildschirmen als Teil eines Arbeitsplatzes. Durch die offene Gestaltung der Normen können auch neue Techniken nach ergonomischen Gesichtpunkten bewertet werden (z. B. Flachbildschirme). Viele Festlegungen und Prüfmethoden unterstützen Akkreditierungs- und Zertifizierungsinstitute bei der Prüfung ergonomischer Faktoren der Produktsicherheit (GS-Zeichen) oder bei der Bewertung anhand ergonomischer Faktoren (TCO-Zeichen). Die Dokumente können auch zur arbeitsmedizinischen Überwachung von Arbeitsplätzen herangezogen werden, um die Einhaltung der Anforderungen und Empfehlungen der Normen von Bildschirmen an Arbeitsplätzen zu prüfen.

OLEDs (engl.: Organic Light Emitting Diode) haben in den letzten Jahren einen rasanten Entwicklungsfortschritt durchlaufen und sind mittlerweile als Beleuchtungs- und Anzeigeelemente kommerziell erhältlich. Neben ihrer extrem flachen Bauweise und hohen erreichbaren Transparenz zeichnen sie sich gegenüber anderen etablierten Technologien, wie z. B. Flüssigkristall-Displays (LCD), vor allem durch einen geringen Energieverbrauch aus. Letzterer konnte durch die Entwicklung phosphoreszenter Emitterfarbstoffe weiter gesenkt werden. Während für den roten und grünen Spektralbereich bereits langzeitstabile, phosphoreszente OLEDs mit einer geeigneten Farbsättigung realisiert wurden, so fällt die Lebensdauer bei effizienten, tiefblau emittierenden Bauteilen noch zu niedrig aus. Sowohl für Bildschirmanwendungen als auch für die Erzeugung eines als angenehm empfundenen Weißlichts ist die Miteinbeziehung der dritten Komplementärfarbe jedoch unabdingbar. In dieser Arbeit steht die Untersuchung tiefblauer OLEDs in Bezug auf eine hohe Effizienz, Farbreinheit und insbesondere Lebensdauer im Vordergrund. Vom Projektpartner wurden diesbezüglich die Emitterfarbstoffe, basierend auf der Materialklasse der Iridium-Carben- Komplexe, sowie geeignete Wirtsmaterialien entwickelt und hergestellt. Um kommerziell erhältliche Verbindungen und neu entwickelte Substanzen zunächst im Hinblick auf ihre Ladungstransporteigenschaften zu charakterisieren werden Methoden zur Bestimmung der Ladungsträgerbeweglichkeit eingeführt. Bezüglich der Lochbeweglichkeit ermöglicht der Einsatz von Übergangsmetalloxiden dabei die Bildung eines für alle Methoden erforderlichen ohmschen Injektionskontakts, selbst für Materialien mit tiefem Ionisationspotential. Für die Bestimmung der Elektronenbeweglichkeit hat sich der Injektionskontakt Cs2CO3-Ca-Al als günstig erwiesen. Potentielle Emitter- und Wirtsmaterialien werden im Folgenden dahingehend untersucht, gegenüber welcher Belastung sie Degradationstendenzen aufweisen. Basierend auf den Ergebnissen des Ladungstransports und durch weiterführende Experimente an realisierten OLEDs wird ein besseres Bauteilverständnis bezüglich der Ladungsträgerverhältnisse sowie der Rekombinations- und Emissionszonenverteilung gewonnen, woraufhin eine gezielte Anpassung der Bauteilarchitektur im Hinblick auf eine lange Lebensdauer vorgenommen werden kann. Auf diese Weise wird eine externe Quanteneffizienz von 9,5% und eine Lebensdauer von 75 Stunden erreicht, jeweils gemessen bei einer Leuchtdichte von 300 cd/m2. Letztere entspricht einer Steigerung um den Faktor 13 500, verglichen mit dem anfänglichen Aufbau.

Für vollfarbige Bildschirmanwendungen müssen die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau effizient und mit ausreichender Farbsättigung erzeugt werden können. Bei OLEDs gilt, dass nur phosphoreszente Farbstoffe einen internen Quantenwirkungsgrad von 100% erreichen können. Fluoreszente Emitter erreichen aufgrund der Spinstatistik maximal einen internen Quantenwirkungsgrad von 25%. Daraus ergeben sich ein durch die Lichtauskopplung begrenzter externer Wirkungsgrad von 20% im Fall der Phosphoreszenz und 5% im Fall der Fluoreszenz. Hieraus wird deutlich, dass für effiziente Bildschirmanwendungen nur phosphoreszente Farbstoffe verwendet werden können. Für den roten und grünen Spektralbereich sind bereits phosphoreszente Emitter mit einer geeigneten Farbsättigung vorhanden. Eine ausreichende Farbsättigung mit gleichzeitiger guter Quanteneffizienz schien aber lange Zeit im blauen Spektralbereich nicht miteinander vereinbar zu sein. Zur Lösung dieses Problems wurden in dieser Arbeit, in Zusammenarbeit mit der BASF AG, die metall-organischen Carben-Farbstoffe eingeführt, deren Phosphoreszenz beide gewünschten Eigenschaften gleichzeitig aufweist. Die starke Kopplung des Carbenliganden an das zentrale Metallatom bewirkt dabei eine große Aufspaltung der energetischen Niveaus, woraus sich die tiefblaue Farbe ergibt. Gleichzeitig bewirkt die starke Kopplung aber auch eine Destabilisierung und damit eine Verschiebung zu höheren Energien von zusätzlichen energetischen Niveaus, die zu einer strahlungslosen Desaktivierung des Leuchtprozesses führen können.