Fritzensmeier, Merklein

Die Herstellung von organischer Elektronik aus der Flüssigphase ist in Hinblick auf die Produktion im Industriemaßstab besonders effizient. Entscheidend bei der Trocknung der Schichten ist, dass kein Restlösemittel in den fertigen Bauteilen zurückbleibt, da dies zu einem Effizienzverlust oder zu vorzeitiger Alterung führen kann. Dies stellt eine besondere Herausforderung dar, da die Diffusion im Vergleich zum zu Beginn applizierten Nassfilm bei niedrigen Lösemittelkonzentrationen im Verlauf der Trocknung stark verlangsamt ist. Für die Herstellung von effizienten organischen Leuchtdioden (OLEDs) wird eine Reihe unterschiedlich funktionaler Schichten übereinander aufgebracht. Die Schwierigkeit bei der sukzessiven Flüssigphasenbeschichtung ist die Verhinderung des Anlösens der bereits getrockneten Schicht mit dem Lösemittel des neu aufgebrachten Nassfilms. Dringt das Lösemittel in die trockene Schicht ein, kann es zu einer Vermischung der Materialien führen, was die Funktionalität der OLED beeinträchtigt. Um das Anlösen und die Vermischung zu vermeiden, ist das Konzept der orthogonalen Lösemittel vielversprechend. Dabei sind die Materialien aus zwei übereinanderliegenden Schichten jeweils löslich in unterschiedlichen, nicht ineinander löslichen Lösemitteln. Sowohl für die Trocknung, als auch für das Vermischungsverhalten ist es nötig, den Stofftransport in der festen bzw. flüssigen Schicht zu verstehen und die kritischen Parameter, Phasengleichgewicht und Diffusionskoeffizient, zu kennen. Diese lassen sich für Nanoschichten zwischen 50 nm und 500 nm mit Hilfe der am Institut vorhandenen Sorptionsanlage mit einer Quarzkristallmikrowaage (QCM) bestimmen. Um schnell entscheiden zu können, welche Lösemittel ein neues Material nicht anlösen, können Stoffwerte wie z. B. die Hansen-Löslichkeitsparameter dienen. In dieser Arbeit sollen zunächst mit Hilfe von Literatur geeignete Kennzahlen identifiziert werden, mit Hilfe derer schnell eine Vorauswahl von geeigneten Lösemitteln zur Realisiserung des orthogonalen Konzepts getroffen werden kann. Anschließend sollen für die organische Elektronik relevante Stoffsysteme bestimmt werden, die sich für die Bestimmung von Phasengleichgewicht und Diffusionskoeffizient in der QCM eignen. Die Ergebnisse der Sorptionsmessungen sollen in Zusammenhang mit den anfangs bestimmten Stoffparametern gebracht werden, um deren Eignung als Entscheidungskriterium zu überprüfen. In der Bachelorarbeit soll der Austausch mit einer weiteren Abschlussarbeit am Institut angeregt werden, in der ebenfalls der Zusammenhang von Löslichkeitsparametern, Löslichkeiten und Schichtvermischung experimentell bearbeitet wird.