DE10360681A1 - Use of Main Group Metal Diketonato Complexes as Luminescent Materials in Organic Light Emitting Diodes (OLEDs) - Google Patents

Use of Main Group Metal Diketonato Complexes as Luminescent Materials in Organic Light Emitting Diodes (OLEDs) Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexen der Formel I als Emittermoleküle in organischen Leuchtdioden (OLEDs), DOLLAR F1 worin die Reste in den Ansprüchen und in der Beschreibung definiert sind. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe als Licht-emittierende Schicht in OLEDs, eine Licht-emittierende Schicht, enthaltend mindestens einen Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplex, ein OLED, enthaltend diese Licht-emittierende Schicht, sowie Vorrichtungen, die ein erfindungsgemäßes OLED enthalten.The present invention relates to the use of main group metal diketonato complexes of the formula I as emitter molecules in organic light-emitting diodes (OLEDs), wherein the radicals are defined in the claims and in the description. Furthermore, the present invention relates to the use of the main group metal Diketonatokomplexe as a light-emitting layer in OLEDs, a light-emitting layer containing at least one main group metal Diketonatokomplex, an OLED containing this light-emitting layer, as well as devices comprising an inventive OLED contain.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexen als Emittermoleküle in organischen Leuchtdioden (OLEDs), die Verwendung der Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe als Licht-emittierende Schicht in OLEDs, eine Licht-emittierende Schicht enthaltend mindestens einen Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplex, ein OLED enthaltend diese Licht-emittierende Schicht sowie Vorrichtungen, die ein erfindungsgemäßes OLED enthalten.The The present invention relates to the use of main group metal diketonato complexes as emitter molecules in organic light emitting diodes (OLEDs), the use of main group metal diketonato complexes as a light-emitting layer in OLEDs, a light-emitting Layer containing at least one main group metal diketonato complex, an OLED containing this light-emitting layer and devices, an inventive OLED contain.

In organischen Leuchtdioden (OLED) wird die Eigenschaft von Materialien ausgenutzt, Licht zu emittieren, wenn sie durch elektrischen Strom angeregt werden. OLEDs sind insbesondere interessant als Alternative zu Kathodenstrahlröhren und Flüssigkristalldisplays zur Herstellung von Flachbildschirmen. Aufgrund der sehr kompakten Bauweise und des intrinsisch niedrigeren Stromverbrauchs eignen sich Vorrichtungen, enthaltend OLEDs insbesondere für mobile Anwendungen, zum Beispiel für Anwendungen in Handys, Laptops usw.In Organic Light Emitting Diodes (OLEDs) is the property of materials exploited to emit light when passing through electric current be stimulated. OLEDs are particularly interesting as an alternative to cathode ray tubes and liquid crystal displays for the production of flat screens. Because of the very compact Construction and the intrinsically lower power consumption devices containing OLEDs especially for mobile Applications, for example Applications in cell phones, laptops etc.

Es wurden zahlreiche Materialien vorgeschlagen, die bei der Anregung durch elektrischen Strom Licht emittieren.It Numerous materials have been proposed for excitation emit light by electric current.

JP-A 08-274370 betrifft organische Leuchtdioden, die grünes Licht emittieren. Diese enthalten als Licht-emittierende Schicht eine Halbleiterschicht, die eine Stickstoffhaltige Verbindung, die Bor oder Aluminium enthält und mit Thallium dotiert ist, enthält. Dabei wird (C5H5)Tl(I) als Dotiermaterial eingesetzt.JP-A 08-274370 relates to organic light-emitting diodes which emit green light. These contain as the light-emitting layer a semiconductor layer containing a nitrogen-containing compound containing boron or aluminum and doped with thallium. In this case, (C 5 H 5 ) Tl (I) is used as doping material.

JP-A 2003-036977 betrifft organische Leuchtdioden, die eine Licht-emittierende Schicht aufweisen, die eine Verbindung der Formel A2PbX4 enthält, worin A ein organisches Ammoniummolekül ist und X Halogen bedeutet.JP-A 2003-036977 relates to organic light-emitting diodes which have a light-emitting layer containing a compound of the formula A 2 PbX 4 , in which A is an organic ammonium molecule and X is halogen.

JP-A 11-307260 betrifft ein Elektronen-transportierendes Material und organische Leuchtdioden, die dieses enthalten. Bei dem Elektronen-transportierenden Material handelt es sich um Tris(8-chinolinolat)bismuth (Biq). Biq ist gemäß den Aussagen in JP-A 11-307260 nicht fluoreszierend im elektrischen Feld, so dass bei Einsatz von Biq kein Licht von der Elektronen-transportierenden Schicht emittiert wird, sondern ausschließlich von der Licht-emittierenden Schicht. In der Licht-emittierenden Schicht wird als lumineszierendes Material ein Eu-Komplex eingesetzt.JP-A 11-307260 relates to an electron-transporting material and organic light-emitting diodes containing this. In the electron-transporting Material is tris (8-quinolinolate) bismuth (Biq). biq is according to the statements in JP-A 11-307260 not fluorescent in the electric field, so that when using Biq no light from the electron-transporting Layer is emitted, but exclusively by the light-emitting Layer. In the light-emitting layer is called luminescent Material used an Eu complex.

Der Einsatz von Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexen als Emittermoleküle in organischen Leuchtdioden (OLEDs) ist somit aus dem Stand der Technik nicht bekannt.Of the Use of main group metal diketonato complexes as emitter molecules in organic light-emitting diodes (OLEDs) is thus not known from the prior art.

Obwohl bereits Verbindungen bekannt sind, die im blauen, roten und grünen Bereich des elektromagnetischen Spektrums Elektrolumineszenz zeigen, ist die Bereitstellung von weiteren Verbindungen, die auch in Substanz als Licht-emittierende Schicht einsetzbar sind und bei Raumtemperatur lumineszieren, wünschenswert. Unter Elektrolumineszenz ist sowohl Elektrofluoreszenz als auch Elektrophosphoreszenz zu verstehen.Even though Already compounds are known that are in the blue, red and green range of the electromagnetic spectrum to show electroluminescence is the provision of other compounds that are also in substance can be used as a light-emitting layer and at room temperature luminesce, desirable. Under electroluminescence is both electro-fluorescence and To understand electrophosphorescence.

Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist daher die Bereitstellung von Verbindungen, die zur Elektrolumineszenz im blauen, roten und grünen Bereich des elektromagnetischen Spektrums geeignet sind, wodurch die Herstellung von Vollfarbendisplays ermöglicht wird. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, Verbindungen bereitzustellen, die in Substanz, ohne Wirtsubstanzen, als Licht-emittierende Schicht in OLEDs eingesetzt werden können.task The present application therefore provides the provision of compounds, those for electroluminescence in the blue, red and green areas the electromagnetic spectrum are suitable, whereby the production of full-color displays becomes. Furthermore, it is an object of the present application, compounds provide, in substance, without host substances, as a light-emitting Layer can be used in OLEDs.

Diese Aufgabe wird durch die Verwendung von Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexen der Formel (I)

Figure 00020001
worin die Symbole die folgenden Bedeutungen aufweisen:
R1, R3 unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Aryl-, Alkyl-, Heteroaryl- oder Alkenylgruppe, bevorzugt unabhängig voneinander C1- bis C4-Alkyl, Phenyl, Pyridyl, Imidazolyl, Furyl, Thienyl, CF3, C2F5 oder C6F5; bevorzugt Methyl, Ethyl, Thienyl oder CF3, besonders bevorzugt Thienyl oder CF3, ganz besonders bevorzugt CF3;
R2 H, eine substituierte oder unsubstituierte Aryl-, Alkyl-, Heteroaryl- oder Alkenylgruppe, bevorzugt H, C1- bis C4-Alkyl, CF3, Phenyl, besonders bevorzugt H;
M Metall ausgewählt aus der Gruppe IIIb, IVb und Vb des Periodensystems der Elemente, bevorzugt In(I), Tl(I), Sn(II), Pb(II), Sb(III), Bi(III), besonders bevorzugt Tl(I), Pb(II), Bi(III), ganz besonders bevorzugt Pb(II), Bi(III);
L neutraler Ligand, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Pyridin, besonders bevorzugt 4-N,N-Dimethylaminopyridin, 3-Cyanopyridin, 4-Cyanopyridin, 4-Methoxypyridin, 4-Phenylpyridin und deren N-Oxide, Bipyridyle, bevorzugt 2,2'-Bipyridyl, N-Methylimidazol, Phenanthrolin, bevorzugt 1,10-Diphenylphenanthrolin, Bathophenanthrolin, Bathocuproin, Phosphinoxid, besonders bevorzugt Triphenylphosphinoxid, Phosphonimidoligand, besonders bevorzugt Diphenylphosphonimid-trisphenylphsphoran, und Sulfoxid;
n Zahl der Diketonatoliganden von 1 bis 4, entsprechend der Oxidationsstufe des eingesetzten Metalls, bevorzugt 1 bis 3, in Abhängigkeit von der Oxidationsstufe des Metalls;
m 0 bis 2, bevorzugt 0 oder 1, ganz besonders bevorzugt 0;
als Emittermoleküle in organischen Licht-emittierenden Dioden, gelöst.This object is achieved by the use of main group metal diketonato complexes of the formula (I)
Figure 00020001
wherein the symbols have the following meanings:
R 1 , R 3 are each independently a substituted or unsubstituted aryl, alkyl, heteroaryl or alkenyl group, preferably independently of one another C 1 - to C 4 -alkyl, phenyl, pyridyl, imidazolyl, furyl, thienyl, CF 3 , C 2 F 5 or C 6 F 5 ; preferably methyl, ethyl, thienyl or CF 3 , more preferably thienyl or CF 3 , most preferably CF 3 ;
R 2 is H, a substituted or unsubstituted aryl, alkyl, heteroaryl or alkenyl group, preferably H, C 1 - to C 4 -alkyl, CF 3 , phenyl, particularly preferably H;
M metal selected from group IIIb, IVb and Vb of the Periodic Table of the Elements, preferably In (I), Tl (I), Sn (II), Pb (II), Sb (III), Bi (III), more preferably Tl (I), Pb (II), Bi (III), most preferably Pb (II), Bi (III);
L is neutral ligand, preferably selected from the group consisting of water, pyridine, more preferably 4-N, N-dimethylaminopyridine, 3-cyanopyridine, 4-cyanopyridine, 4-methoxypyridine, 4-phenylpyridine and their N-oxides, bipyridyls, preferably 2 , 2'-bipyridyl, N-methylimidazole, phenanthroline, preferably 1,10-diphenylphenanthroline, bathophenanthroline, bathocuproine, phosphine oxide, more preferably triphenylphosphine oxide, phosphonimidoligand, most preferably diphenylphosphonimide-trisphenylphosphorane, and sulfoxide;
n number of diketonato ligands from 1 to 4, corresponding to the oxidation state of the metal used, preferably 1 to 3, depending on the oxidation state of the metal;
m is 0 to 2, preferably 0 or 1, most preferably 0;
as emitter molecules in organic light-emitting diodes, solved.

Es wurde gefunden, dass die Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I gemäß der vorliegenden Anmeldung als Licht-emittierende Substanzen in OLEDs zur Herstellung von Vollfarbendisplays geeignet sind.It It was found that the main group metal diketonato complexes of Formula I according to the present Registration as light-emitting substances in OLEDs for the production of full-color displays are suitable.

Im Sinne der vorliegenden Anmeldung haben die Begriffe Arylrest oder -gruppe, Heteroarylrest oder -gruppe, Alkylrest oder -gruppe, Alkenylrest oder -gruppe, Arylenrest oder -gruppe und Heteroarylenrest oder -gruppe die folgenden Bedeutungen:
Unter einem Arylrest (oder -gruppe) ist ein Rest mit einem Grundgerüst von 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 6 bis 18 Kohlenstoffatomen zu verstehen, der aus einem aromatischen Ring oder mehreren kondensierten aromatischen Ringen aufgebaut ist. Geeignete Grundgerüste sind zum Beispiel Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl oder Phenanthrenyl. Dieses Grundgerüst kann unsubstituiert sein (d. h., dass alle Kohlenstoffatome, die substituierbar sind, Wasserstoffatome tragen), oder an einer, mehreren oder allen substituierbaren Positionen des Grundgerüsts substituiert sein. Geeignete Substituenten sind zum Beispiel Alkylreste, bevorzugt Alkylreste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl, i-Propyl oder t-Butyl, Arylreste, bevorzugt C6-Arylreste, die wiederum substituiert oder unsubstituiert sein können, Heteroarylreste, bevorzugt Heteroarylreste, die mindestens ein Stickstoffatom enthalten, besonders bevorzugt Pyridylreste, Alkenylreste, bevorzugt Alkenylreste, die eine Doppelbindung tragen, besonders bevorzugt Alkenylreste mit einer Doppelbindung und 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, oder Gruppen mit Donor- oder Akzeptorwirkung. Unter Gruppen mit Donorwirkung sind Gruppen zu verstehen, die einen +I- und/oder +M-Effekt aufweisen, und unter Gruppen mit Akzeptorwirkung sind Gruppen zu verstehen, die einen –I- und/oder –M-Effekt aufweisen. Geeignete Gruppen, mit Donor- oder Akzeptorwirkung sind Halogenreste, bevorzugt F, Cl, Br, besonders bevorzugt F, Alkoxyreste, Carbonylreste, Esterreste, Aminreste, Amidreste, CH2F-Gruppen, CHF2-Gruppen, CF3-Gruppen, CN-Gruppen, Thiogruppen oder SCN-Gruppen. Ganz besonders bevorzugt tragen die Arylreste Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, F, Cl und Alkoxy, oder die Arylreste sind unsubstituiert. Bevorzugt ist der Arylrest oder die Arylgruppe ein C6-Arylrest oder ein Naphthylrest, der gegebenenfalls mit mindestens einem der vorstehend genannten Substituenten substituiert ist. Besonders bevorzugt weist der C6-Arylrest keinen, einen oder zwei der vorstehend genannten Substituenten auf, wobei der eine Substituent bevorzugt in para-Position zur weiteren Verknüpfungsstelle des Arylrestes angeordnet ist und – im Falle von zwei Substituenten – diese jeweils in meta-Position zur weiteren. Verknüpfungsstelle des Arylrestes angeordnet sind oder alle H-Atome des C6-Arylrestes sind durch F substituiert, also C6F5. Ganz besonders bevorzugt ist der C6-Arylrest ein unsubstituierter Phenylrest oder C6F5. Der Naphthylrest ist bevorzugt 1-Naphthyl oder 2-Naphthyl.For the purposes of the present application, the terms aryl radical or group, heteroaryl radical or group, alkyl radical or group, alkenyl radical or group, arylene radical or group and heteroarylene radical or group have the following meanings:
By an aryl radical (or group) is meant a radical having a skeleton of 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms, which is composed of one aromatic ring or more condensed aromatic rings. Suitable backbones are, for example, phenyl, naphthyl, anthracenyl or phenanthrenyl. This backbone may be unsubstituted (ie, all carbon atoms which are substitutable bear hydrogen atoms) or substituted at one, several or all substitutable positions of the backbone. Suitable substituents are, for example, alkyl radicals, preferably alkyl radicals having 1 to 8 carbon atoms, more preferably methyl, ethyl, i-propyl or t-butyl, aryl radicals, preferably C 6 -aryl radicals, which in turn may be substituted or unsubstituted, heteroaryl radicals, preferably heteroaryl radicals, which contain at least one nitrogen atom, particularly preferably pyridyl radicals, alkenyl radicals, preferably alkenyl radicals which carry a double bond, particularly preferably alkenyl radicals having a double bond and 1 to 8 carbon atoms, or groups having a donor or acceptor action. Donor-action groups are to be understood as meaning groups having a + I and / or + M effect, and groups having acceptor action are to be understood as meaning groups having an -I and / or -M effect. Suitable groups with donor or acceptor action are halogen radicals, preferably F, Cl, Br, particularly preferably F, alkoxy radicals, carbonyl radicals, ester radicals, amine radicals, amide radicals, CH 2 F groups, CHF 2 groups, CF 3 groups, CN- Groups, thio groups or SCN groups. Most preferably, the aryl radicals carry substituents selected from the group consisting of methyl, F, Cl and alkoxy, or the aryl radicals are unsubstituted. The aryl radical or the aryl group is preferably a C 6 -aryl radical or a naphthyl radical which is optionally substituted by at least one of the abovementioned substituents. Particularly preferably, the C 6 aryl radical has none, one or two of the abovementioned substituents, wherein the one substituent is preferably arranged in the para position to the further point of attachment of the aryl radical and - in the case of two substituents - these in each case in meta position to further. Joining point of the aryl radical are arranged or all H atoms of the C 6 aryl radical are substituted by F, ie C 6 F 5 . Most preferably, the C 6 aryl radical is an unsubstituted phenyl radical or C 6 F 5 . The naphthyl radical is preferably 1-naphthyl or 2-naphthyl.

Unter einem Heteroarylrest oder einer Heteroarylgruppe sind Reste zu verstehen, die sich von den vorstehend genannten Arylresten dadurch unterscheiden, dass in dem Grundgerüst der Arylreste mindestens ein Kohlenstoffatom durch ein Heteroatom ersetzt ist. Bevorzugte Heteroatome sind N, O und S. Ganz besonders bevorzugt sind ein oder zwei Kohlenstoffatome des Grundgerüsts der Arylreste durch Heteroatome ersetzt. Insbesondere bevorzugt ist das Grundgerüst ausgewählt aus Systemen wie Pyridyl, Imidazolyl, cyclischen Estern, cyclischen Amiden und fünfgliedrigen Heteroaromaten wie Thiophenyl, Pyrrolyl, Furanyl. Das Grundgerüst kann an einer, mehreren oder allen substituierbaren Positionen des Grundgerüsts substituiert sein. Geeignete Substituenten sind die selben, die bereits bezüglich der Arylgruppen genannt wurden. Besonders bevorzugt ist Thiophenyl.Under a heteroaryl radical or a heteroaryl radical is to be understood as radicals which differ from the abovementioned aryl radicals, that in the skeleton the aryl radicals at least one carbon atom through a heteroatom is replaced. Preferred heteroatoms are N, O and S. Very particularly preferred are one or two carbon atoms of the backbone of the aryl radicals through heteroatoms replaced. Most preferably, the backbone is selected from systems such as pyridyl, Imidazolyl, cyclic esters, cyclic amides and five-membered Heteroaromatics such as thiophenyl, pyrrolyl, furanyl. The skeleton can substituted at one, several or all substitutable positions of the backbone be. Suitable substituents are the same as those already described with respect to Aryl groups were called. Particularly preferred is thiophenyl.

Unter einem Alkylrest oder einer Alkylgruppe ist ein Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, ganz besonders bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen zu verstehen. Dieser Alkylrest kann verzweigt oder unverzweigt sein und gegebenenfalls mit einem oder mehreren Heteroatomen, bevorzugt N, O oder S unterbrochen sein. Weiterhin kann der Alkylrest oder die Alkylgruppe ein C3- bis C8-Cycloalkylrest, bevorzugt ein C5- oder C6-Cycloalkylrest sein, der gegebenenfalls mit einem oder mehreren Heteroatomen, bevorzugt N, O oder S unterbrochen sein kann, z.B. Cyclopentyl und Cyclohexyl. Des Weiteren kann dieser Alkylrest mit einem oder mehreren der bezüglich der Arylgruppen genannten Substituenten, insbesondere Halogenresten, bevorzugt F, Cl, Br, besonders bevorzugt F, substituiert sein. Es ist ebenfalls möglich, dass der Alkylrest eine oder mehrere Arylgruppen trägt. Dabei sind alle der vorstehend aufgeführten Arylgruppen geeignet. Besonders bevorzugt sind die Alkylreste ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Ethyl, i-Propyl, n-Propyl, i-Butyl, n-Butyl, t-Butyl, sec-Butyl, i-Pentyl, n-Pentyl, sec-Pentyl, neo-Pentyl, n-Hexyl, i-Hexyl, sec-Hexyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, CF3 und C2F5. Ganz besonders bevorzugt sind Methyl, Ethyl, i-Propyl, n-Hexyl, CF3 und C2F5.An alkyl radical or an alkyl group is to be understood as meaning a radical having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, very particularly preferably 1 to 4 carbon atoms. This alkyl radical may be branched or unbranched and may optionally be interrupted by one or more heteroatoms, preferably N, O or S. Furthermore, the alkyl radical or the alkyl group may be a C 3 - to C 8 -cycloalkyl radical, preferably a C 5 - or C 6 -cycloalkyl radical, which may optionally be interrupted by one or more heteroatoms, preferably N, O or S, for example cyclopentyl and cyclohexyl. Furthermore, this alkyl radical may be substituted by one or more of the substituents mentioned with regard to the aryl groups, in particular halogen radicals, preferably F, Cl, Br, particularly preferably F. It is also possible that the alkyl radical carries one or more aryl groups. All of the aryl groups listed above are suitable. The alkyl radicals are particularly preferably selected from the group consisting of methyl, ethyl, i-propyl, n-propyl, i-butyl, n-butyl, t-butyl, sec-butyl, i-pentyl, n-pentyl, sec-pentyl , neo-pentyl, n-hexyl, i-hexyl, sec-hexyl, cyclopentyl, cyclohexyl, CF 3 and C 2 F 5 . Very particular preference is given to methyl, ethyl, isopropyl, n-hexyl, CF 3 and C 2 F 5 .

Unter einem Alkenylrest oder einer Alkenylgruppe ist ein Rest zu verstehen, der den vorstehend genannten Alkylresten mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen entspricht, mit dem Unterschied, dass mindestens eine C-C-Einfachbindung des Alkylrests durch eine C-C-Doppelbindung ersetzt ist. Bevorzugt weist der Alkenylrest eine oder zwei Doppelbindungen auf.Under an alkenyl radical or an alkenyl group is to be understood as a radical the above-mentioned alkyl radicals having at least two carbon atoms corresponds, with the difference, that at least one C-C single bond of the alkyl group is replaced by a C-C double bond. Prefers the alkenyl radical has one or two double bonds.

Bevorzugt ist die Verwendung von Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexen der Formel (I), worin die Symbole die folgenden Bedeutungen aufweisen:
R1, R3 unabhängig voneinander C1- bis C4-Alkyl, Phenyl, Pyridyl, Imidazolyl, Furyl, Thienyl, CF3, C2F5 oder C6F5; bevorzugt Methyl, Ethyl, Thienyl oder CF3, besonders bevorzugt Thienyl oder CF3;
R2 H, C1- bis C4-Alkyl, CF3, Phenyl;
M In(I), Tl(I), sn(II), Pb(II), sb(III), Bi(III);
L ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Pyridin, bevorzugt 4-N,N-Dimethylaminopyridin, 3-Cyanopyridin, 4-Cyanopyridin, 4-Methoxypyridin, 4-Phenylpyridin und deren N-Oxide, Bipyridyle, bevorzugt 2,2'-Bipyridyl, N-Methylimidazol, Phenanthrolin, bevorzugt 1,10-Diphenylphenanthrolin, Bathophenanthrolin, Bathocuproin, Phosphinoxid, bevorzugt Triphenylphosphinoxid, Phosphonimidoligand, bevorzugt Diphenylphosphonimidtrisphenylphsphoran, und Sulfoxid;
n 1 bis 4, in Abhängigkeit von der Oxidationsstufe des Metalls;
m 0 oder 1, bevorzugt 0.Preference is given to the use of main group metal diketonato complexes of the formula (I) in which the symbols have the following meanings:
R 1 , R 3 are independently C 1 - to C 4 -alkyl, phenyl, pyridyl, imidazolyl, furyl, thienyl, CF 3 , C 2 F 5 or C 6 F 5 ; preferably methyl, ethyl, thienyl or CF 3 , more preferably thienyl or CF 3 ;
R 2 is H, C 1 to C 4 alkyl, CF 3 , phenyl;
M In (I), Tl (I), sn (II), Pb (II), sb (III), Bi (III);
L is selected from the group consisting of water, pyridine, preferably 4-N, N-dimethylaminopyridine, 3-cyanopyridine, 4-cyanopyridine, 4-methoxypyridine, 4-phenylpyridine and their N-oxides, bipyridyls, preferably 2,2'-bipyridyl , N-methylimidazole, phenanthroline, preferably 1,10-diphenylphenanthroline, bathophenanthroline, bathocuproine, phosphine oxide, preferably triphenylphosphine oxide, phosphonimidoligand, preferably diphenylphosphonimidetrisphenylphosphorane, and sulfoxide;
n 1 to 4, depending on the oxidation state of the metal;
m is 0 or 1, preferably 0.

Ganz besonders bevorzugt werden Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe verwendet, worin die Symbole die folgenden Bedeutungen aufweisen:
R1 und R3 CF3;
R2 H;
M Tl(I), Pb(II), Bi(III);
n 1 bis 3, in Abhängigkeit von der Oxidationsstufe des Metalls;
m 0.Very particular preference is given to using main-group metal diketonato complexes in which the symbols have the following meanings:
R 1 and R 3 CF 3 ;
R 2 H;
M T1 (I), Pb (II), Bi (III);
n 1 to 3, depending on the oxidation state of the metal;
m 0.

Insbesondere bevorzugte Verbindungen der Formel I sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tl(I)-Diketonatokomplexen der Formel (Ia), Pb(II)-Diketonatokomplexen der Formel (Ib) und Bi(III)-Diketonatokomplexen der Formel (Ic)

Figure 00060001
worin hfac hexafluoroacetylacetonat bedeutet.Particularly preferred compounds of the formula I are selected from the group consisting of Tl (I) -Diketonatokomplexen of formula (Ia), Pb (II) -Diketonatokomplexen of formula (Ib) and Bi (III) -Diketonatokomplexen of formula (Ic)
Figure 00060001
wherein hfac is hexafluoroacetylacetonate.

Die vorstehend genannten Hauptgruppenmetall-Komplexe sind hervorragend als Emittermoleküle in organischen Licht-emittierenden Dioden (OLEDs) geeignet. Durch einfache Variationen der Liganden ist es möglich, Hauptgruppenmetall-Komplexe bereit zu stellen, die Elektrolumineszenz im roten, grünen sowie insbesondere im blauen Bereich des elektromagnetischen Spektrums zeigen. Die erfindungsgemäß verwendeten Hauptgruppenmetall-Komplexe eignen sich daher für den Einsatz in technisch verwendbaren Vollfarbendisplays.The The above main group metal complexes are excellent as emitter molecules in organic light-emitting diodes (OLEDs) suitable. By Simple variations of the ligands make it possible to form main group metal complexes to provide the electroluminescence in red, green as well especially in the blue region of the electromagnetic spectrum demonstrate. The main group metal complexes used in the invention are therefore suitable for the use in technically usable full-color displays.

Die erfindungsgemäß verwendeten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe können nach dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden Teilweise sind sie kommerziell erhältlich.The used according to the invention Main group metal diketonato complexes may be known to those skilled in the art Partially they are commercially available.

Übliche Verfahren sind zum Beispiel die Deprotonierung von den den Liganden der Verbindungen der Formel I entsprechenden Diketonen und anschließende, im Allgemeinen in situ, Umsetzung mit geeigneten Hauptgruppenmetallkomplexen. Des Weiteren ist die Herstellung der Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I durch direkte Umsetzung der neutralen, den Liganden der Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe entsprechenden Diketone mit den geeigneten Hauptgruppenmetallkomplexen möglich, was bevorzugt ist.Usual procedures For example, the deprotonation of the ligands of the compounds of formula I corresponding diketones and subsequent, im Generally in situ, reaction with suitable main group metal complexes. Furthermore, the preparation of the main group metal diketonato complexes of the formula I by direct conversion of the neutral, the ligands the main group metal diketonato complexes corresponding diketones with the appropriate main group metal complexes possible, which is preferred.

Geeignete Diketone, die zu den Liganden der Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I führen, sind dem Fachmann bekannt und entweder komerziell erhältlich oder nach dem Fachmann bekannten Verfahren herstellbar.suitable Diketones that belong to the ligands of the main group metal diketonato complexes lead the formula I, are known in the art and either commercially available or can be prepared by methods known to those skilled in the art.

Erfolgt eine Deprotonierung der Liganden, so kann diese durch basische Metallsalze, basische Anionen wie Acetate, Acetylacetonate, Carbonate oder Alkoxylate oder externe Basen wie KOtBu, NaOtBu, LiOtBu, NaH, Silylamide sowie Phosphazenbasen erfolgen.If a deprotonation of the ligands, this can be done by basic metal salts, basic anions such as acetates, acetylacetonates, carbonates or alkoxylates or external bases such as KO t Bu, NaO t Bu, LiO t Bu, NaH, silylamides and phosphazene bases.

Geeignete als Ausgangsverbindung einsetzbare Hauptgruppenmetallverbindungen sind dem Fachmann bekannt. Besonders bevorzugt werden Chloride, Sulfate, Acetate und Acetylacetonate eingesetzt.suitable main group metal compounds which can be used as starting compound are known in the art. Particularly preferred are chlorides, Sulfates, acetates and acetylacetonates used.

Die Umsetzung erfolgt bevorzugt in einem Lösungsmittel. Geeignete Lösungsmittel sind dem Fachmann bekannt und sind bevorzugt ausgewählt aus Wasser und Alkoholen wie Ethanol und Gemischen davon.The Reaction is preferably carried out in a solvent. Suitable solvents are known in the art and are preferably selected from Water and alcohols such as ethanol and mixtures thereof.

Das molare Verhältnis von eingesetztem Hauptgruppenmetallkomplex zu eingesetztem Ligandvorläufer ist abhängig von der Oxidationsstufe des Metalls, also der Zahl der Diketonatoliganden. Enthält der Komplex einen Diketonatoliganden, so beträgt das molare Verhältnis bevorzugt 0,7:1,0 bis 1,5:1,0, besonders bevorzugt 0,9:1,0 bis 1,1:1,0, ganz besonders bevorzugt 1:1. Enthält der Komplex zwei Diketonatoliganden, so beträgt das molare Verhältnis bevorzugt 0,7:2,0 bis 1,5:2,0, besonders bevorzugt 0,9:2,0 bis 1,1:2,0, ganz besonders bevorzugt 1:2. Enthält der Komplex drei Diketonatoliganden, so beträgt das molare Verhältnis bevorzugt 0,7:3,0 bis 1,5:3,0, besonders bevorzugt 0,9:3,0 bis 1,1:3,0, ganz besonders bevorzugt 1:3.The molar ratio of main group metal complex used to ligand precursor used depends on the oxidation state of the metal, ie the number of diketonato ligands. If the complex contains a diketonato ligand, the molar ratio is preferably 0.7: 1.0 to 1.5: 1.0, more preferably 0.9: 1.0 to 1.1: 1.0, most preferably 1 :1. If the complex contains two diketonato ligands, see above the molar ratio is preferably 0.7: 2.0 to 1.5: 2.0, more preferably 0.9: 2.0 to 1.1: 2.0, most preferably 1: 2. If the complex contains three diketonato ligands, the molar ratio is preferably 0.7: 3.0 to 1.5: 3.0, more preferably 0.9: 3.0 to 1.1: 3.0, most preferably 1 : 3rd

Bevorzugt werden die Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I durch direkte Umsetzung des entsprechenden Ligandvorläufers mit einem Hauptgruppenmetallkomplex erhalten. Diese Umsetzung erfolgt besonders bevorzugt in Wasser oder einem Alkohol oder Gemischen davon in den bereits vorstehend angegebenen molaren Verhältnissen von Hauptgruppenmetallkomplexen und eingesetzten Ligandvorläufern.Prefers The main group metal Diketonatokomplexe of formula I by direct reaction of the corresponding ligand precursor with a main group metal complex receive. This reaction is particularly preferably carried out in water or an alcohol or mixtures thereof in those already mentioned above indicated molar ratios main group metal complexes and ligand precursors used.

Die Umsetzung erfolgt im Allgemeinen bei Temperaturen von 0 bis Rückflusstemperatur des Lösungsmittels, bevorzugt 10 bis 50°C, besonders bevorzugt bei Raumtemperatur.The Reaction is generally carried out at temperatures from 0 to reflux temperature the solvent, preferably 10 to 50 ° C, particularly preferably at room temperature.

Die Reaktionsdauer ist abhängig von dem gewünschten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplex und beträgt im Allgemeinen von 10 min bis 50 h, bevorzugt 20 min bis 24 h, besonders bevorzugt 0,5 h bis 12 h.The Reaction time is dependent from the desired Main group metal Diketonatokomplex and is generally from 10 minutes to 50 hours, preferably 20 minutes to 24 hours, especially preferably 0.5 h to 12 h.

Der erhaltene Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplex der Formel I wird nach dem Fachmann bekannten Methoden aufgearbeitet. Beispielsweise wird das Produkt durch Zugabe von Wasser ausgefällt und das ausgefallene Produkt filtriert, gewaschen, zum Beispiel mit Wasser, und anschließend getrocknet.Of the obtained main group metal Diketonatokomplex of formula I is worked up by methods known in the art. For example the product is precipitated by addition of water and the precipitated product filtered, washed, for example with water, and then dried.

Die erfindungsgemäß verwendeten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I eignen sich hervorragend als Emittersubstanzen, da sie Lumineszenz (Elektrolumineszenz) im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums aufweisen. Mit Hilfe der erfindungsgemäß verwendeten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe als Emittersubstanzen ist es möglich, Verbindungen bereit zu stellen, die Elektrolumineszenz im roten, grünen sowie im blauen Bereich des elektromagnetischen Spektrums aufweisen. Somit ist es möglich mit Hilfe der erfindungsgemäß verwendeten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe als Emittersubstanzen technisch einsetzbare Vollfarbendisplays bereit zu stellen.The used according to the invention Main group metal diketonato complexes of the formula I are outstandingly suitable as emitter substances, since they luminescence (electroluminescence) in have visible range of the electromagnetic spectrum. With the help of the invention used Main group metal Diketonatokomplexe as emitter substances it is possible Provide connections that provide electroluminescence in the red, green and in the blue region of the electromagnetic spectrum. Thus it is possible with the help of the invention used Main group metal Diketonatokomplexe as emitter substances technically ready to deploy full-color displays.

Eine besondere Eigenschaft der Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I ist, dass diese im Festkörper Lumineszenz, besonders bevorzugt Elektrolumineszenz, im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums zeigen. Diese im Festkörper lumineszierenden Komplexe können in Substanz, also ohne weitere Zusätze, als Emittersubstanzen in OLEDs eingesetzt werden. Dadurch kann ein OLED mit einer Licht-emittierenden Schicht hergestellt werden, wobei keine aufwendige Coverdampfung eines Matrixmaterials mit der Emittersubstanz erforderlich ist.A special property of main group metal diketonato complexes of the formula I is that these in the solid state luminescence, especially preferably electroluminescence, in the visible range of the electromagnetic Show spectrum. This in the solid state luminescent complexes can in substance, ie without further additives, as emitter substances used in OLEDs. This allows an OLED with a light-emitting Layer are produced, with no elaborate cover vaporization a matrix material with the emitter substance is required.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher die Verwendung von Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexen der Formel I als Licht-emittierende Schicht in OLEDs. Bevorzugte Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I sind bereits vorstehend genannt.One Another object of the present application is therefore the use of main group metal diketonato complexes of the formula I as light-emitting Layer in OLEDs. Preferred main group metal diketonato complexes of the formula I are already mentioned above.

Organische Licht-emittierende Dioden sind grundsätzlich aus mehreren Schichten aufgebaut:

  • 1. Anode
  • 2. Löcher-transportierende Schicht
  • 3. Licht-emittierende Schicht
  • 4. Elektronen-transportierende Schicht
  • 5. Kathode
Organic light-emitting diodes are basically composed of several layers:
  • 1. anode
  • 2. Hole-transporting layer
  • 3. light-emitting layer
  • 4. Electron-transporting layer
  • 5th cathode

Die Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I werden bevorzugt in der Licht-emittierenden Schicht als Emittermoleküle eingesetzt. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher eine Licht-emittierende Schicht enthaltend mindestens einen Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplex der Formel I als Emittermolekül. Bevorzugte Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I sind bereits vorstehend genannt.The Main group metal diketonato complexes of the formula I are preferred used in the light-emitting layer as emitter molecules. Another object of the present application is therefore a Light-emitting layer containing at least one main group metal diketonato complex of the formula I as emitter molecule. Preferred main group metal Diketonatokomplexe of formula I are already mentioned above.

Die erfindungsgemäß verwendeten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I können in Substanz – ohne weitere Zusätze – in der Licht-emittierenden Schicht vorliegen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass neben den erfindungsgemäß eingesetzten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexen der Formel I weitere Verbindungen in der Licht-emittierenden Schicht vorliegen. Beispielsweise kann ein fluoreszierender Farbstoff anwesend sein, um die Emissionsfarbe des als Emittermoleküls eingesetzten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexes zu verändern. Des Weiteren kann ein Verdünnungsmaterial eingesetzt werden. Dieses Verdünnungsmaterial kann ein Polymer sein, zum Beispiel Poly(N-vinylcarbazol) oder Polysilan. Das Verdünnungsmaterial kann jedoch ebenfalls ein kleines Molekül sein, zum Beispiel 4,4'-N,N'-Dicarbazolbiphenyl (CDP) oder tertiäre aromatische Amine. Wenn ein Verdünnungsmaterial eingesetzt wird, beträgt der Anteil der erfindungsgemäß eingesetzten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe in der Lichtemittierenden Schicht im Allgemeinen weniger als 20 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 10 Gew.-%. Bevorzugt werden die Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I in Substanz eingesetzt, wodurch eine aufwendige Coverdampfung der Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe mit einem Matrixmaterial (Verdünnungsmaterial oder fluoreszierender Farbstoff) vermieden wird. Dafür ist es wesentlich, dass die Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe im Festkörper lumineszieren. Die Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I zeigen im Festkörper Lumineszenz. Somit enthält die Licht-emittierende Schicht bevorzugt mindestens einen Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplex der Formel I und kein Matrixmaterial ausgewählt aus Verdünnungsmaterial und fluoreszierendem Farbstoff.The main group metal diketonato complexes of the formula I used according to the invention can be present in the substance-without further additives-in the light-emitting layer. However, it is also possible that, in addition to the main group metal diketonato complexes of the formula I used, further compounds are present in the light-emitting layer. For example, a fluorescent dye may be present to alter the emission color of the main group metal diketonato complex used as the emitter molecule. Furthermore, a diluent material can be used. This diluent material may be a polymer, for example poly (N-vinylcarbazole) or polysilane. However, the diluent material may also be a small molecule, for example 4,4'-N, N'-dicarbazolebiphenyl (CDP) or tertiary aromatic amines. When a diluent material is used, the proportion of the main group metal diketonato complexes used according to the invention in the light-emitting layer is generally less than 20% by weight, preferably from 3 to 10% by weight. Preferably, the main group metal Diketonatokomplexe of formula I are used in substance, whereby a complex co-evaporation of the main group metal Diketonatokomplexe with a matrix material (diluent or fluorescent dye) is avoided. For this it is essential that the main group metal diketonato complexes luminesce in the solid state. The main group metal Diketonatokomplexe of formula I show luminescence in the solid state. Thus, the light-emitting layer preferably contains at least one main group metal diketonato complex of formula I and no matrix material selected from diluent material and fluorescent dye.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Licht-emittierende Schicht bestehend aus mindestens einem Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplex der Formel I als Emittermolekül. Bevorzugte Komplexe der Formel 1 wurden bereits vorstehend genannt.One Another object of the present application is in a preferred embodiment a light-emitting layer consisting of at least one main group metal diketonato complex of the formula I as emitter molecule. Preferred complexes of formula 1 have already been mentioned above.

Die einzelnen der vorstehend genannten Schichten des OLEDs können wiederum aus 2 oder mehreren Schichten aufgebaut sein. Beispielsweise kann die Löcher-transportierende Schicht aus einer Schicht aufgebaut sein in die aus der Elektrode Löcher injiziert werden und einer Schicht, die die Löcher von der Loch injizierenden Schicht weg in die Licht-emittierende Schicht transportiert. Die Elektronen-transportierende Schicht kann ebenfalls aus mehreren Schichten bestehen, zum Beispiel einer Schicht, worin Elektronen durch die Elektrode injiziert werden, und einer Schicht, die aus der Elektronen-injizierenden Schicht Elektronen erhält und in die Lichtemittierende Schicht transportiert. Diese genannten Schichten werden jeweils nach Faktoren wie Energieniveau, Temperaturresistenz und Ladungsträgerbeweglichkeit, sowie Energiedifferenz der genannten Schichten mit den organischen Schichten oder den Metallelektroden ausgewählt. Der Fachmann ist in der Lage, den Aufbau der OLEDs so zu wählen, dass er optimal an die erfindungsgemäß als Emittersubstanzen verwendeten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe angepasst ist.The each of the aforementioned layers of the OLED can turn be composed of 2 or more layers. For example, can the holes-transporting Layer of a layer be built up in the from the electrode holes be injected and a layer that injects the holes from the hole Layer transported away in the light-emitting layer. The Electron-transporting layer can also consist of several layers, for example one Layer in which electrons are injected through the electrode, and a layer consisting of the electron injecting layer Receives electrons and transported into the light-emitting layer. These mentioned Layers are each based on factors such as energy level, temperature resistance and charge carrier mobility, and energy difference of said layers with the organic Layers or the metal electrodes selected. The expert is in the Able to choose the structure of the OLEDs so that it optimally fits to the according to the invention as emitter substances used main group metal Diketonatokomplexe adapted.

Um besonders effiziente OLEDs zu erhalten, sollte das HOMO (höchstes besetztes Molekülorbital) der Loch-transportierenden Schicht mit der Arbeitsfunktion der Anode angeglichen sein und das LUMO (niedrigstes unbesetztes Molekülorbital) der elektronentransportierenden Schicht sollte mit der Arbeitsfunktion der Kathode angeglichen sein.Around To obtain particularly efficient OLEDs, the HOMO (highest occupied Molecular orbital) the hole-transporting layer with the working function of the anode be aligned and the LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) the electron transporting layer should work with the function be aligned with the cathode.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein OLED enthaltend mindestens eine erfindungsgemäße Licht-emittierende Schicht. Die weiteren Schichten in dem OLED können aus einem beliebigen Material aufgebaut sein, das üblicherweise in solchen Schichten eingesetzt wird und dem Fachmann bekannt ist.One Another object of the present application is an OLED containing at least one light-emitting according to the invention Layer. The further layers in the OLED can be made of any material be built, usually is used in such layers and is known in the art.

Die Anode (1) ist eine Elektrode, die positive Ladungsträger bereitstellt. Sie kann zum Beispiel aus Materialien aufgebaut sein, die ein Metall, eine Mischung verschiedener Metalle, eine Metalllegierung, ein Metalloxid oder eine Mischung verschiedener Metalloxide enthält. Alternativ kann die Anode ein leitendes Polymer sein. Geeignete Metalle umfassen die Metalle der Gruppen Ib, IVa, Va und VIa des Periodensystems der Elemente sowie die Übergangsmetalle der Gruppe VIII. Wenn die Anode lichtdurchlässig sein soll, werden im Allgemeinen gemischte Metalloxide der Gruppen IIb, IIIb und IVb des Periodensystems der Elemente eingesetzt, zum Beispiel Indium-Zinn-Oxid (ITO). Es ist ebenfalls möglich, dass die Anode (1) ein organisches Material, zum Beispiel Polyanilin enthält, wie beispielsweise in Nature, Vol. 357, Seiten 477 bis 479 (11. Juni 1992) beschrieben ist. Zumindest entweder die Anode oder die Kathode sollten mindestens teilweise transparent sein, um das gebildete Licht auskoppeln zu können.The Anode (1) is an electrode that provides positive charge carriers. For example, it can be constructed from materials that are a metal, a mixture of different metals, a metal alloy, a metal oxide or a mixture of different metal oxides. alternative For example, the anode may be a conductive polymer. Suitable metals include the metals of groups Ib, IVa, Va and VIa of the Periodic Table of the elements as well as the transition metals Group VIII. If the anode is to be translucent, in general mixed metal oxides of Groups IIb, IIIb and IVb of the Periodic Table of the elements used, for example indium tin oxide (ITO). It is also possible that the anode (1) is an organic material, for example polyaniline contains as for example in Nature, Vol. 357, pages 477 to 479 (11. June 1992). At least either the anode or the Cathodes should be at least partially transparent to the formed one Uncoupling light.

Geeignete Lochtransportmaterialien für die Schicht (2) des erfindungsgemäßen OLEDs sind zum Beispiel in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technologie, 4. Auflage, Vol. 18, Seiten 837 bis 860, 1996 offenbart. Sowohl Löcher transportierende Moleküle als auch Polymere können als Lochtransportmaterial eingesetzt werden. Üblicherweise eingesetzte Löcher transportierende Moleküle sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl (α-NPD), N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamin (TPD), 1,1-Bis[(di-4-tolylamino)phenyl]cyclohexan (TAPC), N,N'-Bis(4-methylphenyl)-N,N'-Bis(4-ethylphenyl)-[1,1'-(3,3'-dimethyl)biphenyl]-4,4'-diamin (ETPD), Tetrakis-(3-methylphenyl)-N,N,N',N'-2,5-phenylendiamin (PDA), α-Phenyl-4-N,N-diphenylaminostyrol (TPS), p-(Diethylamino)-benzaldehyddiphenylhydrazon (DEH), Triphenylamin (TPA), Bis[4-(N,N-diethylamino)-2-methylphenyl)(4-methyl-phenyl)methan (MPMP), 1-Phenyl-3-[p-(diethylamino)styryl]-5-[p-(diethylamino)phenyl]pyrazolin (PPR oder DEASP), 1,2-trans-Bis(9H-carbazol-9-yl)cyclobutan (DCZB), N,N,N',N'-Tetrakis(4-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin (TTB) und Porphyrinverbindungen wie Kupferphthalocyanine. Üblicherweise eingesetzte Löcher transportierende Polymere sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylcarbazolen, (Phenylmethyl)polysilanen und Polyanilinen. Es ist ebenfalls möglich, Löcher transportierende Polymere durch Dotieren Löcher transportierender Moleküle in Polymere wie Polystyrol und Polycarbonat zu erhalten. Geeignete Löcher transportierende Moleküle sind die bereits vorstehend genannten Moleküle.Suitable hole transport materials for the layer (2) of the OLED according to the invention are disclosed, for example, in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Edition, Vol. 18, pages 837 to 860, 1996. Both hole transporting molecules and polymers can be used as hole transport material. Commonly used hole transporting molecules are selected from the group consisting of 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD), N, N'-diphenyl-N, N '-bis (3-methylphenyl) - [1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (TPD), 1,1-bis [(di-4-tolylamino) phenyl] cyclohexane (TAPC), N, N'-bis (4-methylphenyl) -N, N'-bis (4-ethylphenyl) - [1,1 '- (3,3'-dimethyl) biphenyl] -4,4'-diamine (ETPD), Tetrakis - (3-methylphenyl) -N, N, N ', N'-2,5-phenylenediamine (PDA), α-phenyl-4-N, N-diphenylaminostyrene (TPS), p- (diethylamino) -benzaldehyde diphenylhydrazone (DEH ), Triphenylamine (TPA), bis [4- (N, N-diethylamino) -2-methylphenyl) (4-methylphenyl) methane (MPMP), 1-phenyl-3- [p- (diethylamino) styryl] - 5- [p- (diethylamino) phenyl] pyrazoline (PPR or DEASP), 1,2-trans -bis (9H-carbazol-9-yl) cyclobutane (DCZB), N, N, N ', N'-tetrakis ( 4-methylphenyl) - (1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine (TTB) and porphyrin compounds such as copper phthalocyanines. Usually used Hole-transporting polymers are selected from the group consisting of polyvinylcarbazoles, (phenylmethyl) polysilanes and polyanilines. It is also possible to obtain hole transporting polymers by doping hole transporting molecules into polymers such as polystyrene and polycarbonate. Suitable hole-transporting molecules are the molecules already mentioned above.

Geeignete Elektronen transportierende Materialien für die Schicht (4) der erfindungsgemäßen OLEDs umfassen mit oxinoiden Verbindungen chelatisierte Metalle wie Tris(8-chinolinolato)aluminium (Alq3), Verbindungen auf Phenanthrolinbasis wie 2,9-Dimethyl,4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (DDPA) oder 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthrolin (DPA) und Azolverbindungen wie 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-t-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol (PBD) und 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-(4-t-butylphenyl)-1,2,4-triazol (TAZ). Dabei kann die Schicht (4) sowohl zur Erleichterung des Elektronentransports dienen als auch als Pufferschicht oder als Sperrschicht, um ein Quenchen des Excitons an den Grenzflächen der Schichten des OLEDs zu vermeiden. Vorzugsweise verbessert die Schicht (4) die Beweglichkeit der Elektronen und reduziert ein Quenchen des Excitons.Suitable electron transporting materials for the layer (4) of the OLEDs according to the invention comprise chelated metals with oxinoid compounds, such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ), phenanthroline-based compounds, such as 2,9-dimethyl, 4,7-diphenyl-1, 10-phenanthroline (DDPA) or 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (DPA) and azole compounds such as 2- (4-biphenylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole ( PBD) and 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4-t-butylphenyl) -1,2,4-triazole (TAZ). In this case, the layer (4) can serve both to facilitate the electron transport and as a buffer layer or as a barrier layer in order to avoid quenching of the exciton at the interfaces of the layers of the OLED. Preferably, the layer (4) improves the mobility of the electrons and reduces quenching of the exciton.

Die Kathode (5) ist eine Elektrode, die zur Einführung von Elektronen oder negativen Ladungsträgern dient. Die Kathode kann jedes Metall oder Nichtmetall sein, das eine geringere Arbeitsfunktion aufweist als die Anode. Geeignete Materialien für die Kathode sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen der Gruppe 1, zum Beispiel Li, Cs, Erdalkalimetallen der Gruppe 2, Metallen der Gruppe 12 des Periodensystems der Elemente, umfassend die Seltenerdmetalle und die Lanthanide und Aktinide. Des Weiteren können Metalle wie Aluminium, Indium, Calcium, Barium, Samarium und Magnesium sowie Kombinationen davon eingesetzt werden. Weiterhin können Lithium enthaltende organometallische Verbindungen oder LiF zwischen der organischen Schicht und der Kathode aufgebracht werden, um die Betriebsspannung (Operating Voltage) zu vermindern.The Cathode (5) is an electrode used for the introduction of electrons or negative Carrier serves. The cathode can be any metal or nonmetal, the lower one Working function than the anode. Suitable materials for the cathode are selected from the group consisting of group 1 alkali metals, for example Li, Cs, Group II alkaline earth metals, Group 12 metals Periodic table of elements comprising the rare earth metals and the lanthanides and actinides. Furthermore, metals such as aluminum, Indium, calcium, barium, samarium and magnesium as well as combinations used of it. Furthermore, lithium-containing organometallic Compounds or LiF between the organic layer and the cathode be applied to the operating voltage (Operating Voltage) too Reduce.

Das OLED gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich weitere Schichten enthalten, die dem Fachmann bekannt sind. Beispielsweise kann zwischen der Schicht (2) und der Licht emittierenden Schicht (3) eine Schicht aufgebracht sein, die den Transport der positiven Ladung erleichtert und/oder die Bänderlücke der Schichten aneinander anpasst. Alternativ kann diese weitere Schicht als Schutzschicht dienen. In analoger Weise können zusätzliche Schichten zwischen der Licht emittierenden Schicht (3) und der Schicht (4) vorhanden sein, um den Transport der negativen Ladung zu erleichtern und/oder die Bänderlücke zwischen den Schichten aneinander anzupassen. Alternativ kann diese Schicht als Schutzschicht dienen.The OLED according to the present Invention can additionally contain further layers, which are known in the art. For example may be between the layer (2) and the light-emitting layer (3) a layer may be applied which facilitates the transport of the positive Charge facilitates and / or the band gap of the layers to each other adapts. Alternatively, this further layer as a protective layer serve. In an analogous way additional Layers between the light-emitting layer (3) and the layer (4) to facilitate the transport of the negative charge and / or the band gap between to adapt the layers to each other. Alternatively, this layer serve as a protective layer.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße OLED zusätzlich zu den Schichten (1) bis (5) mindestens eine der im Folgenden genannten weiteren Schichten:

  • – eine Loch-Injektionsschicht zwischen der Anode (1) und der Löcher-transportierenden Schicht (2);
  • – eine Blockschicht für Elektronen zwischen der Löcher-transportierenden Schicht (2) und der Licht-emittierenden Schicht (3);
  • – eine Blockschicht für Löcher zwischen der Licht-emittierenden Schicht (3) und der Elektronen-transportierenden Schicht (4);
  • – eine Elektronen-Injektionsschicht zwischen der Elektronen-transportierenden Schicht (4) und der Kathode (5).
In a preferred embodiment, in addition to the layers (1) to (5), the OLED according to the invention contains at least one of the further layers mentioned below:
  • A hole injection layer between the anode (1) and the hole-transporting layer (2);
  • A block layer for electrons between the hole-transporting layer (2) and the light-emitting layer (3);
  • A blocking layer for holes between the light-emitting layer (3) and the electron-transporting layer (4);
  • - An electron injection layer between the electron-transporting layer (4) and the cathode (5).

Dem Fachmann ist bekannt, wie er (zum Beispiel auf Basis von elektrochemischen Untersuchungen) geeignete Materialien auswählen muss. Geeignete Materialien für die einzelnen Schichten sind dem Fachmann bekannt und z.B. in WO 00/70655 offenbart.the One skilled in the art is aware of how he (for example based on electrochemical Investigations) must select suitable materials. Suitable materials for the individual layers are known in the art and e.g. in WO 00/70655 disclosed.

Des Weiteren kann jede der genannten Schichten des erfindungsgemäßen OLEDs aus zwei oder mehreren Schichten ausgebaut sein. Des Weiteren ist es möglich, dass einige oder alle der Schichten (1), (2), (3), (4) und (5) oberflächenbehandelt sind, um die Effizienz des Ladungsträgertransports zu erhöhen. Die Auswahl der Materialien für jede der genannten Schichten ist bevorzugt dadurch bestimmt, ein OLED mit einer hohen Effizienz zu erhalten.Of Furthermore, each of the mentioned layers of the OLED according to the invention be expanded from two or more layers. Furthermore is it is possible that some or all of the layers (1), (2), (3), (4) and (5) are surface-treated are to increase the efficiency of the charge carrier transport. The Selection of materials for each of said layers is preferably determined by To obtain OLED with a high efficiency.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen OLEDs kann nach dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen. Im Allgemeinen wird das OLED durch aufeinander folgende Dampfabscheidung (Vapor deposition) der einzelnen Schichten auf ein geeignetes Substrat hergestellt. Geeignete Substrate sind zum Beispiel Glas oder Polymerfilme. Zur Dampfabscheidung können übliche Techniken eingesetzt werden wie thermische Verdampfung, Chemical Vapor Deposition und andere. In einem alternativen Verfahren können die organischen Schichten aus Lösungen oder Dispersionen in geeigneten Lösungsmitteln beschichtet werden, wobei dem Fachmann bekannte Beschichtungstechniken angewendet werden.The Production of the OLEDs According to the Invention can be done by methods known in the art. In general is the OLED by successive vapor deposition (Vapor Deposition) of the individual layers on a suitable substrate produced. Suitable substrates are, for example, glass or polymer films. For vapor deposition can conventional techniques can be used like thermal evaporation, chemical vapor deposition and other. In an alternative method, the organic layers from solutions or dispersions are coated in suitable solvents, wherein coating techniques known to those skilled in the art are used.

Im Allgemeinen haben die verschiedenen Schichten folgende Dicken: Anode (2) 500 bis 5000 Å, bevorzugt 1000 bis 2000 Å; Löcher-transportierende Schicht (3) 50 bis 1000 Å, bevorzugt 200 bis 800 Å, Licht-emittierende Schicht (4) 10 bis 1000 Å, bevorzugt 100 bis 800 Å, Elektronen transportierende Schicht (5) 50 bis 1000 Å, bevorzugt 200 bis 800 Å, Kathode (6) 200 bis 10.000 Å, bevorzugt 300 bis 5000 Å. Die Lage der Rekombinationszone von Löchern und Elektronen in dem erfindungsgemäßen OLED und somit das Emissionsspektrum des OLED können durch die relative Dicke jeder Schicht beeinflusst werden. Das bedeutet, die Dicke der Elektronentransportschicht sollte bevorzugt so gewählt werden, dass die Elektronen/Löcher Rekombinationszone in der Licht-emittierenden Schicht liegt. Das Verhältnis der Schichtdicken der einzelnen Schichten in dem OLED ist von den eingesetzten Materialien abhängig. Die Schichtdicken von gegebenenfalls eingesetzten zusätzlichen Schichten sind dem Fachmann bekannt.in the Generally, the different layers have the following thicknesses: anode (2) 500 to 5000 Å, preferably 1000 to 2000 Å; Hole-transporting Layer (3) 50 to 1000 Å, preferably 200 to 800 Å, light-emitting Layer (4) 10 to 1000 Å, preferably 100 to 800 Å, Electron-transporting layer (5) 50 to 1000 Å, preferably 200 to 800 Å, Cathode (6) 200 to 10,000 Å, preferably 300 to 5000 Å. The location of the recombination zone of holes and electrons in the OLED according to the invention and thus the emission spectrum of the OLED can be determined by the relative thickness each layer are affected. This means the thickness of the electron transport layer should preferably be chosen be that the electrons / holes Recombination zone is located in the light-emitting layer. The relationship the layer thicknesses of the individual layers in the OLED is of the depending on the materials used. The layer thicknesses of optionally used additional Layers are known to the person skilled in the art.

Durch Einsatz der erfindungsgemäß verwendeten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I als Emittermoleküle in der Licht-emittierenden Schicht der erfindungsgemäßen OLEDs können OLEDs mit hoher Effizienz erhalten werden. Die Effizienz der erfindungsgemäßen OLEDs kann des Weiteren durch Optimierung der anderen Schichten verbessert werden. Beispielsweise können hoch effiziente Kathoden wie Ca, Ba oder LiF eingesetzt werden. Geformte Substrate und neue Löcher-transportierende Materialien, die eine Reduktion der Operationsspannung oder eine Erhöhung der Quanteneffizienz bewirken, sind ebenfalls in den erfindungsgemäßen OLEDs einsetzbar. Des Weiteren können zusätzliche Schichten in den OLEDs vorhanden sein, um die Energielevel der verschiedenen Schichten einzustellen und um Elektrolumineszenz zu erleichtern.By Use of the invention used Main group metal Diketonatokomplexe of the formula I as emitter molecules in the light-emitting layer of the OLEDs according to the invention can OLEDs are obtained with high efficiency. The efficiency of the OLEDs according to the invention can also be improved by optimizing the other layers become. For example, you can highly efficient cathodes such as Ca, Ba or LiF can be used. Shaped substrates and new holes-transporting Materials that provide a reduction in operating voltage or a increase the quantum efficiency, are also in the inventive OLEDs used. Furthermore you can additional Layers in the OLEDs exist to match the energy levels of the different Adjust layers and to facilitate electroluminescence.

Die erfindungsgemäßen OLEDs können in allen Vorrichtungen eingesetzt werden, worin Elektrolumineszenz nützlich ist. Geeignete Vorrichtungen sind bevorzugt ausgewählt aus stationären und mobilen Bildschirmen. Stationäre Bildschirme sind z.B. Bildschirme von Computern, Fernsehern, Bildschirme in Druckern, Küchengeräten sowie Reklametafeln, Beleuchtungen und Hinweistafeln. Mobile Bildschirme sind z.B. Bildschirme in Handys, Laptops, Fahrzeugen sowie Zielanzeigen an Bussen und Bahnen.The inventive OLEDs can in all devices, wherein electroluminescence useful is. Suitable devices are preferably selected from stationary and mobile screens. Stationary screens are e.g. screens of computers, televisions, screens in printers, kitchen appliances as well Billboards, lighting and information boards. Mobile screens are e.g. Screens in cell phones, laptops, vehicles and target displays on buses and trains.

Weiterhin können die erfindungsgemäß eingesetzten Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel I in OLEDs mit inverser Struktur eingesetzt werden. Bevorzugt werden die Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe in diesen inversen OLEDs wiederum in der Licht-emittierenden Schicht, besonders bevorzugt als Lichtemittierende Schicht ohne weitere Zusätze, eingesetzt. Der Aufbau von inversen OLEDs und die üblicherweise darin eingesetzten Materialien sind dem Fachmann bekannt.Farther can the invention used Main group metal Diketonatokomplexe of the formula I can be used in OLEDs with inverse structure. Prefers become the main group metal Diketonatokomplexe in these inverse OLEDs in turn in the light-emitting layer, particularly preferred as Light-emitting layer without further additives, used. The structure of inverse OLEDs and the commonly used Materials used therein are known in the art.

Claims (9)

Verwendung von Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexen der Formel (I)
Figure 00150001
worin die Symbole die folgenden Bedeutungen aufweisen: R1, R3 unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Aryl-, Alkyl-, Heteroaryl- oder Alkenylgruppe; R2 H, eine substituierte oder unsubstituierte Aryl-, Alkyl-, Heteroaryl- oder Alkenylgruppe; M Metall ausgewählt aus der Gruppe IIIb, IVb und Vb des Periodensystems der Elemente; L neutraler Ligand; n Zahl der Diketonatoliganden von 1 bis 4, entsprechend der Oxidationsstufe des eingesetzten Metalls; m 0 bis 2; als Emittermoleküle in organischen Licht-emittierenden Dioden.Use of main group metal diketonato complexes of the formula (I)
Figure 00150001
wherein the symbols have the following meanings: R 1 , R 3 are each independently a substituted or unsubstituted aryl, alkyl, heteroaryl or alkenyl group; R 2 is H, a substituted or unsubstituted aryl, alkyl, heteroaryl or alkenyl group; M metal selected from Group IIIb, IVb and Vb of the Periodic Table of the Elements; L neutral ligand; n number of diketonato ligands from 1 to 4, corresponding to the oxidation state of the metal used; m 0 to 2; as emitter molecules in organic light-emitting diodes. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Symbole die folgenden Bedeutungen aufweisen: R1, R3 unabhängig voneinander C1- bis C4-Alkyl, Phenyl, Pyridyl, Imidazolyl, Furyl, Thienyl, CF3, C2F5 oder C6F5; bevorzugt Methyl, Ethyl, Thienyl oder CF3, besonders bevorzugt Thienyl oder CF3; R2 H, C1- bis C4-Alkyl, CF3, Phenyl; M In(I), Tl(I), Sn(II), Pb(II), sb(III), Bi(III); L ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Pyridin, bevorzugt 4-N,N-Dimethylaminopyridin, 3-Cyanopyridin, 4-Cyanopyridin, 4-Methoxypyridin, 4-Phenylpyridin und deren N-Oxide, Bipyridyle, bevorzugt 2,2'-Bipyridyl, N-Methylimidazol, Phenanthrolin, bevorzugt 1,10-Diphenylphenanthrolin, Bathophenanthrolin, Bathocuproin, Phosphinoxid, bevorzugt Triphenylphosphinoxid, Phosphonimidoligand, bevorzugt Diphenylphosphonimid-trisphenylphsphoran, und Sulfoxid; n 1 bis 4, in Abhängigkeit von der Oxidationsstufe des Metalls; m 0 oder 1, bevorzugt 0.Use according to claim 1, characterized in that the symbols have the following meanings: R 1 , R 3 are independently C 1 - to C 4 -alkyl, phenyl, pyridyl, imidazolyl, furyl, thienyl, CF 3 , C 2 F 5 or C 6 F 5 ; preferably methyl, ethyl, thienyl or CF 3 , more preferably thienyl or CF 3 ; R 2 is H, C 1 to C 4 alkyl, CF 3 , phenyl; M In (I), Tl (I), Sn (II), Pb (II), sb (III), Bi (III); L is selected from the group consisting of water, pyridine, preferably 4-N, N-dimethylaminopyridine, 3-cyanopyridine, 4-cyanopyridine, 4-methoxypyridine, 4-phenylpyridine and their N-oxides, bipyridyls, preferably 2,2'-bipyridyl , N-methylimidazole, phenanthroline, preferably 1,10-diphenylphenanthroline, bathophenanthroline, bathocuproine, phosphine oxide, preferably triphenylphosphine oxide, phosphonimidoligand, preferably diphenylphosphonimide-trisphenylphosphorane, and sulfoxide; n 1 to 4, depending on the oxidation state of the metal; m is 0 or 1, preferably 0. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Symbole die folgenden Bedeutungen aufweisen: R1 und R3 CF3; R2 H; M Tl(I), Pb(II), Bi(III); n 1 bis 3, in Abhängigkeit von der Oxidationsstufe des Metalls; m 0.Use according to claim 2, characterized in that the symbols have the following meanings: R 1 and R 3 CF 3 ; R 2 H; M T1 (I), Pb (II), Bi (III); n 1 to 3, depending on the oxidation state of the metal; m 0. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexe der Formel (I) ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Tl(I)-Diketonatokomplexen der Formel (Ia), Pb(II)-Diketonatokomplexen der Formel (Ib) und Bi(III)-Diketonatokomplexen der Formel (Ic)
Figure 00160001
Use according to claim 3, characterized in that the main group metal Diketonatokomplexe of formula (I) are selected from the group consisting of Tl (I) -Diketonatokomplexen of formula (Ia), Pb (II) -Diketonatokomplexen of formula (Ib) and Bi (III) -Diketonato complexes of the formula (Ic)
Figure 00160001
 Verwendung von Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplexen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 als Licht-emittierende Schicht in OLEDs.Use of main group metal diketonato complexes according to one the claims 1 to 4 as a light-emitting layer in OLEDs. Licht-emittierende Schicht enthaltend mindestens einen Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplex gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 als Emittermolekül.Light-emitting layer containing at least a main group metal diketonato complex according to one the claims 1 to 4 as emitter molecule. Licht-emittierende Schicht bestehend aus mindestens einem Hauptgruppenmetall-Diketonatokomplex gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 als Emittermolekül.Light-emitting layer consisting of at least a main group metal diketonato complex according to any one of claims 1 to 4 as emitter molecule. OLED enthaltend eine Licht-emittierende Schicht gemäß Anspruch 6 oder 7.OLED containing a light-emitting layer according to claim 6 or 7. Vorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus stationären Bildschirmen wie Bildschirmen von Computern, Fernsehern, Bildschirmen in Druckern, Küchengeräten sowie Reklametafeln, Beleuchtungen, Hinweistafeln und mobilen Bildschirmen wie Bildschirmen in Handys, Laptops, Fahrzeugen sowie Zielanzeigen an Bussen und Bahnen enthaltend ein OLED gemäß Anspruch 8.Device selected from the group consisting from stationary Screens, such as screens of computers, televisions, monitors in printers, kitchen appliances as well Billboards, lights, billboards and mobile screens like screens in cell phones, laptops, vehicles, and target ads on buses and trains containing an OLED according to claim 8.
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