Synthesis and characterization of luminescent Cu(I) complexes

Luminescent Cu(I) NHetPHOS complexes are very efficient emitters, which have successfully been deployed in organic light-emitting diodes (OLEDs). In this work, various important questions concerning Cu(I) complexes were addressed. By means of soft x-ray spectroscopy at the N K edge, ultraviolet photoelectron spectroscopy, and inverse photoemission spectroscopy, the electronic structure with particular focus on the occupied and unoccupied molecular orbitals, formed upon binding of the Cu- and N-atoms, and the HOMO and LUMO energies of these materials were investigated. Furthermore, new red-emitting Cu(I) complexes were developed. The principle structure of a not crystallizable NHetPHOS complex with a bridging bisphosphine ligand, yielding a new quantum efficiency record for both solution- and vacuum-processed organic light-emitting diodes with Cu(I) complexes as emitters, was determined by means of x-ray spectroscopy at the Cu K edge. Consequently, a breakthrough for the cost- and energy-efficient processing of organic light-emitting diodes from solution was enabled. Lumineszierende Cu(I)-NHetPHOS-Komplexe sind sehr effiziente Emitter, die bereits erfolgreich in organischen Leuchtdioden (OLEDs) eingesetzt wurden. In dieser Arbeit wurden wichtige Fragestellungen bezüglich Cu(I)-Komplexen adressiert. Mittels Weichröntgenspektroskopie an der N-K-Kante, Ultraviolett-Photoelektronenspektroskopie und inverser Photoemissionsspektroskopie wurde die elektronische Struktur mit Fokus auf die besetzten und unbesetzten Molekülorbitale, die im Zuge der Koordination zwischen den Cu- und N-Atomen gebildet werden, und die HOMO- und LUMO-Energien dieser Materialien untersucht. Zudem wurden neue rot-emittierende Cu(I)-Komplexe entwickelt. Die Grundstruktur eines nicht-kristallisierbaren NHetPHOS-Komplexes mit überbrückendem Bisphosphin-Ligand, der einen neuen Quanteneffizienzrekord für sowohl flüssig- als auch vakuumprozessierte OLEDs mit Cu(I)-Komplexen erzielte, wurde mittels Hartröntgenspektroskopie an der Cu-K-Kante aufgeklärt. Damit wurde ein Durchbruch für die kosten- und energieeffiziente Prozessierung von OLEDs aus Lösung zum Beispiel mittels Drucktechniken erzielt.