Synthese und Strukturierung von Polymeren Halbleitern: Triphenylamine und Triazine

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit konnte die neuartige Synthese von Triphyenylamin- und Triazin-Monomeren gezeigt werden. Die hergestellten Monomere konnten sowohl frei als auch lebend radikalisch polymerisiert werden, wodurch sich aus beiden Verbindungen Blockcopolymere herstellen ließen. Mittels GPC und DSC Messungen konnte die erhaltene Blockstruktur nachgewiesen werden. In Cyclovoltammetrie Messungen konnten die Elektronen-leitenden und Loch-leitenden Eigenschaften der Homopolymere nachgewiesen werden. Darüber hinaus war es mit diesen Messungen möglich, die Elektronen-leitenden und Loch-leitenden Blöcke dieser Blockcopolymere gezielt anzusprechen.Weiterhin wurden zwei neue Strukturierungsverfahren für Polymere entwickelt. In dem ersten Verfahren wurden dabei harte Siliziumstempel benutzt, so dass Strukturen im Nanometerbereich generiert werden konnten. Der gesamte Strukturierungsprozess konnte bei Raumtemperatur durchgeführt werden, was einen wesentlichen Zeitvorteil gegenüber NIL entspricht. Weiterhin wurden Linienstrukturen durch das Stempeln mit weichen Silikonstempeln hergestellt. Unabhängig ihrer Herstellungsmethode wirken diese Linienstrukturen als Orientierungsschichten für flüssigkristallines Polyfluoren, wobei die bis heute größte Fluoreszens-Anisotropie auf einem Lochleiter von 1:24 erhalten wurde. Somit sind OLEDs die polarisiertes Licht emittieren möglich.Im zweiten neuartigen Strukturierungsverfahren konnten getrennte Polymerstrukturen aus Loch- und Elektronenleitern durch Bestrahlen einer Monomermischung mit Licht erzeugt werden. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass kein Material entfernt werden muss und die Strukturierung somit in einem Schritt erfolgt.

Abstract In this work the noval synthesis of triphenylamine and triazine monomers was shown. These monomers were polymerized under free radical or living radical conditions. Furthermore block copolymers were synthesized. The obtained block structure was verified by GPC and DSC measurements. In cyclic voltammetry measurements hole – and electron conducting properties of the homopolymers were shown. Additionally it was possible to address the hole and electron conducting properties of the block copolymers individually. Also two new patterning methods were developed. In the first method hard silicon stamps were used, so that line structures in the nanometer range could be generated. The hole process could be performed at room temperature, which is a great time advantage in comparison to NIL. Furthermore by imprinting with soft PDMS stamps line structures were generated. Both line structures act as orienting layer for liquid crystalline polyfluorenes with the until now highest fluorescence anisotropy of 1:24. Therefore OLEDs which emit polarized light are possible. In the second new patterning method separated structures of hole and electron conductors were generated by the irradiation of the monomers with light. This method offers great advantages, as no material has to be removed and the pattering occurs in one step.