WO2007036561A2 - Electrochromic pastes comprising novel dyes - Google Patents

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WO2007036561A2
WO2007036561A2 PCT/EP2006/066877 EP2006066877W WO2007036561A2 WO 2007036561 A2 WO2007036561 A2 WO 2007036561A2 EP 2006066877 W EP2006066877 W EP 2006066877W WO 2007036561 A2 WO2007036561 A2 WO 2007036561A2
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Hans-Dieter Feucht
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K9/00Tenebrescent materials, i.e. materials for which the range of wavelengths for energy absorption is changed as a result of excitation by some form of energy
    • C09K9/02Organic tenebrescent materials

Definitions

  • the invention relates to organic semiconductor devices and more particularly to electrochromic organic semiconductor devices comprising electrochromic pastes comprising novel dyes wherein the pastes comprise a redox system, a conducting salt and a dye combined in a substance and / or as a mixture.
  • the invention relates to the semiconductor devices comprising such pastes and / or in which the new dyes are contained in the active layer.
  • Electrochromic displays normally consist of 3 layers. One layer of this is the actual electrochromic material, a second layer has the function of an ion storage or dispenser and a third layer, which consists of an electrolyte and connects the first two layers together.
  • a voltage is applied between the electrochromic layer and the ion storage layer, the reflection and transmission properties of the electrochromic layer change and the material discolors.
  • Materials are known, for example, from WO 02/0754411, which combines the function of the electrolyte and the color system in one layer.
  • the layer consists of a redox system which is dissolved in an electrolyte. By applying a voltage, the concentration ratio of the redox partner is shifted to each other.
  • the bistability or the ratio of the discoloration time ie of a defined contrast to the decolorization time, without applied voltage or shorted to 80% of the discoloration, is an important parameter for displays.
  • the bistability determines how often a "refresh" pulse is needed to restore the discoloration, which has a direct effect on the power consumption, but also limits the maximum number of lines for pixelated passive matrix displays.
  • the object of the invention is therefore to provide electrochromic pastes that have a high bistability at the same time enable sharp color conversion in electrochromic systems.
  • electrochromic pastes comprise the following constituents a redox system, for example the quinone / hydroquinone or quinone / duroquinone redox system, preferably dissolved in an organic carbonate, particularly preferably in a propylene carbonate, a conducting salt or a mixture of several conducting salts and a dye.
  • a redox system for example the quinone / hydroquinone or quinone / duroquinone redox system, preferably dissolved in an organic carbonate, particularly preferably in a propylene carbonate, a conducting salt or a mixture of several conducting salts and a dye.
  • An organic semiconductor device comprises a substrate, a lower electrode, an upper electrode and in between an active organic layer in which at least one dye according to the invention is contained.
  • the invention is based on known redox systems and conductive salts and the further development of the dyes according to the invention in these systems is described.
  • the new electrochromic dye classes are in particular types of methine dyes in which the longest wavelength absorption maximum is in the NIR range of the electromagnetic spectrum. Since the human eye is particularly insensitive in this area, the formation of a visible dye, due to a change in pH, perceived much sharper. Therefore, such layers with common methine dye concentrations appear colorless or almost colorless. If, by protonation or deprotonation, a conversion of the methine structure of the dye occurs, a new chromophore structure forms, which has its long-wavelength absorption maximum in the visible spectral range of the electromagnetic spectrum and which is easily perceptible to humans.
  • Structure type A Deprotonatable methine substances
  • R1 can be H, alkyl (branched or unbranched Cl to ClO) or
  • Aryl (preferably phenyl)
  • R 2 and R 2 * independently of one another are alkyl (branched or unbranched Cl to ClO), aryl (preferably phenyl) or an alkylene structure bridged with Y 1 and / or Y 2
  • R 3 and R 3 * independently of one another are H, alkyl (branched or unbranched C 1 to C 10), aryl (preferably phenyl) or both are bonded via an oxygen atom or sulfur atom,
  • Structure type B Anionic methine dyes
  • R 3 and R 3 * independently of one another are H, alkyl (branched or unbranched C 1 to C 10), aryl (preferably phenyl) or both are bonded via an oxygen atom or sulfur atom,
  • K + is any cation, preferably that
  • Structure type C Protonatable methine dyes
  • Methine dye (cationic) methine dye (dicationsch)
  • Alk alkyl groups (branched or unbranched Cl to
  • Ar is aromatic radical, preferably phenyl and 1-
  • Substituents R 2 are H or phenyl
  • Structure type E barbituric acid-derived merocyanine
  • R 1 is alkyl (branched or unbranched C 1 to C 10)
  • R 2 is alkyl (branched or unbranched C 1 to C 10) or aryl (preferably phenyl and 1-naphthyl), n is 2, 3 and 4 X is O or S. ,
  • the dyes of the invention are characterized by a high bistability, which reduces the power consumption of a single electrochromic element, and makes possible the production of high-resolution passive matrix displays.
  • the use of the dyes described and illustrated by way of example in organic semiconductor technology is likewise part of the invention.
  • dyes are used for the first time in electrochromic systems whose longest wavelength absorption maximum is in the near IR range and which are characterized by high bistability.

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Abstract

The invention relates to organic semiconductor components and especially electrochromic organic semiconductor components including novel electrochromic pH based pastes which comprise novel dyes. A redox system, a conducting salt and a dye are present in the paste in combined form and/or as a mixture. The invention also relates to the semiconductor components that comprise pastes of the aforementioned kind and/or in which the novel dyes are contained in the active layer. The dyes have a high bistability and have their long-wave absorption maximum in the near IR range.

Description

Beschreibungdescription
Elektrochrome Pasten mit neuen FarbstoffenElectrochromic pastes with new dyes
Die Erfindung betrifft organische Halbleiterbauelemente und insbesondere elektrochrome organische Halbleiterbauelemente mit elektrochromen Pasten, die neue Farbstoffe umfassen, wobei in den Pasten ein Redox-System, ein Leitsalz und ein Farbstoff kombiniert in einer Substanz und/oder als Mischung vorliegen. Ebenso betrifft die Erfindung die Halbleiterbauelemente, die derartige Pasten umfassen und/oder in denen die neuen Farbstoffe in der aktiven Schicht enthalten sind.The invention relates to organic semiconductor devices and more particularly to electrochromic organic semiconductor devices comprising electrochromic pastes comprising novel dyes wherein the pastes comprise a redox system, a conducting salt and a dye combined in a substance and / or as a mixture. Likewise, the invention relates to the semiconductor devices comprising such pastes and / or in which the new dyes are contained in the active layer.
Die Herstellung eines flexiblen Displays mit sehr niedriger Leistungsaufnahme und/oder hochauflosender Passiv-Matrix Displays auf der Basis von elektrochromen Materialien.The production of a flexible display with very low power consumption and / or high-resolution passive matrix displays based on electrochromic materials.
Elektrochrome Displays bestehen im Normalfall aus 3 Schichten. Eine Schicht davon ist das eigentliche elektrochrome Material, eine zweite Schicht hat die Funktion eines Ionenspeichers bzw. Spenders und eine Dritte Schicht, die aus einem Elektrolyt besteht und die ersten beiden Schichten miteinander verbindet. Wenn zwischen der elektrochromen Schicht und der Ionenspeicherschicht eine Spannung angelegt wird, verandern sich die Reflektions- bzw. Transmissionseigenschaften der elektrochromen Schicht und das Material verfärbt sich. Es sind Materialien beispielsweise aus der WO 02/0754411 bekannt, welche die Funktion des Elektrolyten und des Farbsystems in einer Schicht vereint. Die Schicht besteht aus einem Redox-System welches in einem Elektrolyten gelost ist. Durch das Anlegen einer Spannung wird das Konzentrationsverhaltnis der Redox Partner zueinander verschoben. Bei dieser Reaktion werden Protonen und/oder Ionen freigesetzt oder gebunden, und damit wird der pH-Wert des Materials beeinflusst. Über einen pH-Farbstoff wird die Änderung des pH-Wert dann in eine Farb- anderung umgesetzt. Wenn eine Spannung an das System angelegt wird, dann läuft die Verschiebung des Gleichgewichts der Redox Partner an den beiden Elektroden in entgegen gesetzter Richtung. Dies führt dazu, dass an der einen Elektrode der pH-Wert steigt, während er an der Gegenelektrode sinkt. Wird die Spannung entfernt, dann kommt das System über Diffusion wieder in den Ausgangszustand und verliert die angenommene Farbe wieder. Dies führt zu einer zeitlich begrenzten Bistabilität der Verfärbung, welche durch die Diffusionsgeschwindigkeit der Reaktionspartner im System bestimmt wird. Die Bistabilität oder das Verhältnis der Verfärbungszeit, also von einem definierten Kontrast zu der Entfärbungszeit, ohne anliegende Spannung oder Kurzgeschlossen auf 80% der Verfärbung, ist jedoch ein wichtiger Parameter für Displays. Durch die Bistabilität wird bestimmt wie oft ein „refresh" Puls benötigt wird um die Verfärbung wiederherzustellen, was sich zum einen direkt auf die Leistungsaufnahme auswirkt, zum anderen aber für pixelierte Passiv-Matrix Displays die maximale Zeilenzahl limitiert.Electrochromic displays normally consist of 3 layers. One layer of this is the actual electrochromic material, a second layer has the function of an ion storage or dispenser and a third layer, which consists of an electrolyte and connects the first two layers together. When a voltage is applied between the electrochromic layer and the ion storage layer, the reflection and transmission properties of the electrochromic layer change and the material discolors. Materials are known, for example, from WO 02/0754411, which combines the function of the electrolyte and the color system in one layer. The layer consists of a redox system which is dissolved in an electrolyte. By applying a voltage, the concentration ratio of the redox partner is shifted to each other. In this reaction, protons and / or ions are released or bound, and thus the pH of the material is affected. Via a pH dye, the change in pH is then converted into a color change. When a voltage is applied to the system, the shift in the equilibrium of the redox partners on the two electrodes is in the opposite direction. As a result, the pH of one of the electrodes rises while it sinks on the counter electrode. When the voltage is removed, the system returns to its original state via diffusion and loses the assumed color again. This leads to a temporally limited bistability of the discoloration, which is determined by the diffusion rate of the reactants in the system. However, the bistability or the ratio of the discoloration time, ie of a defined contrast to the decolorization time, without applied voltage or shorted to 80% of the discoloration, is an important parameter for displays. The bistability determines how often a "refresh" pulse is needed to restore the discoloration, which has a direct effect on the power consumption, but also limits the maximum number of lines for pixelated passive matrix displays.
Klassische pH-Farbstoffe verändern ihre Farbe über einen gewissen pH-Bereich, welches sehr nützlich für die pH-Wert Bestimmung ist. In einem elektrochromen System wie der oben beschriebenen elektrochromen Paste ist dieses jedoch nicht unbedingt wünschenswert, da durch einen Farbstoff, der ein sehr scharfes Farbumschlagsverhalten über den pH-Wert aufweist, zwei positive Effekte erzielt werden können. Zum einen führt ein scharfer Farbumschlag zu einem optisch schnelleren Anschaltverhalten, da der Grund pH-Wert des Systems sehr nahe an die Schaltschwelle gelegt werden kann. Zum anderen führt dies zu einer erhöhten optisch wahrnehmbaren Bistabilität, da sich die Farbe nur wenig verändert während sich der pH-Wert des Systems wieder diesem Umschaltpunkt nähert. Um den Effekt nutzen zu können sind jedoch neue Farbstoffklassen, die sich grundlegend von den klassischen pH-Farbstoffen unterscheiden, nötig.Classic pH dyes change color over a range of pH's, which is very useful for pH determination. However, in an electrochromic system, such as the electrochromic paste described above, this is not necessarily desirable because two positive effects can be achieved by a dye which has a very sharp color change over pH. On the one hand, a sharp color change leads to a optically faster turn-on behavior, since the basic pH value of the system can be set very close to the switching threshold. On the other hand, this leads to an increased visually perceivable bistability, since the color changes only slightly as the pH of the system approaches this switching point again. To be able to use the effect, however, new classes of dyes, which are fundamentally different from the classical pH dyes, necessary.
Aufgabe der Erfindung ist daher elektrochrome Pasten zu schaffen, die eine hohe Bistabilität bei gleichzeitiger scharfer Farbumwandlung in elektrochromen Systemen ermöglichen. Zudem ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein organisches Bauelement zur Verfügung zu stellen, dessen aktive Schicht zumindest einen Farbstoff mit erfindungsgemäß verbesserter Bistabilität umfasst.The object of the invention is therefore to provide electrochromic pastes that have a high bistability at the same time enable sharp color conversion in electrochromic systems. In addition, it is an object of the present invention to provide an organic component whose active layer comprises at least one dye with bistability improved according to the invention.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den Gegenstand der Ansprüche im Zusammenhang mit den Erläuterungen in der Beschreibung und den Beispielen gelöst.These objects are achieved by the subject matter of the claims in conjunction with the explanations in the description and examples.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform umfassen elektro- chrome Pasten folgende Bestandteile ein Redox-System, beispielsweise das Quinon/Hydrochinon oder Chinon/Durochinon Redox-System, bevorzugt gelöst in einem organischen Carbonat, insbesondere bevorzugt in einem Propylencarbonat ein Leitsalz oder eine Mischung mehrerer Leitsalze und - einen Farbstoff.According to an advantageous embodiment, electrochromic pastes comprise the following constituents a redox system, for example the quinone / hydroquinone or quinone / duroquinone redox system, preferably dissolved in an organic carbonate, particularly preferably in a propylene carbonate, a conducting salt or a mixture of several conducting salts and a dye.
Ein organisches Halbleiterbauelement nach der Erfindung umfasst ein Substrat, eine untere Elektrode, eine obere Elektrode und dazwischen eine aktive organische Schicht, in der zumindest ein Farbstoff nach der Erfindung enthalten ist.An organic semiconductor device according to the invention comprises a substrate, a lower electrode, an upper electrode and in between an active organic layer in which at least one dye according to the invention is contained.
Nach der Erfindung wird von bekannten Redox-Systemen und Leitsalzen ausgegangen und die Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Farbstoffe in diesen Systemen beschrieben.The invention is based on known redox systems and conductive salts and the further development of the dyes according to the invention in these systems is described.
Die neuen elektrochromen Farbstoffklassen sind insbesondere Typen von Methinfarbstoffen, bei denen das langwelligste Absorptions-maximum im NIR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums liegt. Da in diesem Bereich das menschliche Auge besonders unempfindlich ist, wird die Bildung eines sichtbaren Farbstoffes, infolge einer pH-Wertänderung, viel schärfer wahrgenommen. Uns erscheinen solche Schichten mit üblichen Methinfarbstoff-konzentrationen daher farblos oder beinahe farblos. Tritt nun durch Protonierung oder Deprotonierung eine Umwandlung der methinischen Struktur des Farbstoffes ein, bildet sich eine neue chromophore Struktur, die ihr langwelliges Absorptionsmaximum im sichtbaren Spektralbereich des elektromagnetischen Spektrums hat und die für Menschen leicht wahrnehmbar ist.The new electrochromic dye classes are in particular types of methine dyes in which the longest wavelength absorption maximum is in the NIR range of the electromagnetic spectrum. Since the human eye is particularly insensitive in this area, the formation of a visible dye, due to a change in pH, perceived much sharper. Therefore, such layers with common methine dye concentrations appear colorless or almost colorless. If, by protonation or deprotonation, a conversion of the methine structure of the dye occurs, a new chromophore structure forms, which has its long-wavelength absorption maximum in the visible spectral range of the electromagnetic spectrum and which is easily perceptible to humans.
Strukturtyp A: Deprotonierbare MethinfabstoffeStructure type A: Deprotonatable methine substances
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000005_0001
An" An "
Methinfarbstoff (kationisch) MerocyaninMethine dye (cationic) merocyanine
Für den gilt:For the following applies:
Rl kann H, Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO) oderR1 can be H, alkyl (branched or unbranched Cl to ClO) or
Aryl (bevorzugt Phenyl ) sein,Aryl (preferably phenyl),
R2 und R2* stehen unabhängig voneinander für Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), Aryl (bevorzugt Phenyl ) oder für eine mit Yl und/oder Y2 verbrückte AlkylenstrukturR 2 and R 2 * independently of one another are alkyl (branched or unbranched Cl to ClO), aryl (preferably phenyl) or an alkylene structure bridged with Y 1 and / or Y 2
[ (CH2) 3 , (CH2) 4 oder -C (CH3) 2-CH=C (CH3) -] ,[(CH 2) 3, (CH 2) 4 or -C (CH 3) 2 -CH = C (CH 3) -],
R3 und R3* stehen unabhängig voneinander für H, Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), Aryl (bevorzugt Phenyl ) oder sind beide über ein Sauerstoffatom oder Schwefelatom verbunden,R 3 and R 3 * independently of one another are H, alkyl (branched or unbranched C 1 to C 10), aryl (preferably phenyl) or both are bonded via an oxygen atom or sulfur atom,
Xl und X2 stehen unabhängig voneinander für -0-, -S-, -Se-, eine Vinylengruppierung (-CH=CH-) oder eine benzanelierte Vi- nylengruppierung, Yl und Y2 stehen unabhängig voneinander für -CH=, -C-Alkyl=X1 and X2 are each, independently of one another, -O-, -S-, -Se-, a vinylene grouping (-CH =CH-) or a benzanelated vinylene grouping, Y1 and Y2 independently of one another are -CH =, -C-alkyl =
(verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), -C-Aryl= (bevorzugt Phenyl) oder -N= ,(branched or unbranched Cl to ClO), -C-aryl = (preferably phenyl) or -N =,
Z steht für a) eine Monomethingruppierung, beispielsweise -N= oder -CH= b) eine Trimethingruppierung, beispielsweise -CH=CH-CH= oderZ is a) a monomethine grouping, for example -N = or -CH = b) a trimethine grouping, for example -CH = CH-CH = or
Figure imgf000006_0001
(Quadrainat;
Figure imgf000006_0001
(Quadrainat;
c) eine Pentamethingruppierung, beispielsweisec) a Pentamethingruppierung, for example
Figure imgf000006_0002
mit R gleich Cl oder substituiert durch einen organischen
Figure imgf000006_0002
with R equal to Cl or substituted by an organic one
Rest; und An" steht für ein beliebiges Anion, bevorzugt das Perch- loratanionRest; and An " represents any anion, preferably the perchlorate anion
Strukturtyp B: Anionische MethinfarbstoffeStructure type B: Anionic methine dyes
Figure imgf000006_0003
r
Figure imgf000006_0003
r
Oxonoltyp Methinfarbstoff (anionisch)Oxonol type methine dye (anionic)
Für den gilt:For the following applies:
R3 und R3* stehen unabhängig voneinander für H, Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), Aryl (bevorzugt Phenyl ) oder sind beide über ein Sauerstoffatom oder Schwefelatom verbunden,R 3 and R 3 * independently of one another are H, alkyl (branched or unbranched C 1 to C 10), aryl (preferably phenyl) or both are bonded via an oxygen atom or sulfur atom,
Xl und X2 stehen unabhängig voneinander für -0-, -S-, -Se-, eine Vinylengruppierung (-CH=CH-) oder eine benzanelierte Vi- nylengruppierung,X1 and X2 independently of one another are -O-, -S-, -Se-, a vinylene grouping (-CH = CH-) or a benzanelated vinylene grouping,
Yl und Y2 stehen unabhängig voneinander für -CH=, -C-Alkyl= (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), -C-Aryl= (bevorzugt Phenyl) oder -N= ,Y 1 and Y 2 are each, independently of one another, -CH =, -C-alkyl = (branched or unbranched Cl to ClO), -C-aryl = (preferably phenyl) or -N =,
Z steht für a) eine Monomethingruppierung, beispielsweise -N= oder -CH= b) eine Trimethingruppierung, beispielsweise -CH=CH-CH= o-Z is a) a monomethine grouping, for example -N = or -CH = b) a trimethine grouping, for example -CH = CH-CH = o-
der
Figure imgf000007_0001
(Quadrainat)
of the
Figure imgf000007_0001
(Quadrainat)
eine Pentamethingruppierung, beispielsweisea Pentamethingruppierung, for example
Figure imgf000007_0002
oder mit R gleich Cl oder substituiert durch einen organischen
Figure imgf000007_0002
or with R equal to Cl or substituted by an organic one
Rest; und K+ steht für ein beliebiges Kation, bevorzugt dasRest; and K + is any cation, preferably that
Triethylammoniumkation,triethylammonium,
Strukturtyp C: Protonierbare MethinfarbstoffeStructure type C: Protonatable methine dyes
Figure imgf000007_0003
Figure imgf000007_0003
Methinfarbstoff (kationisch) Methinfarbstoff (dikationsch)Methine dye (cationic) methine dye (dicationsch)
Für den gilt:For the following applies:
Alk = Alkylguppierungen (verzweigt oder unverzweigt Cl bisAlk = alkyl groups (branched or unbranched Cl to
ClO), n = 2, 3 oder 4 ;ClO), n = 2, 3 or 4;
An" = beliebiges Anion, bevorzugt das Perchloratanion Strukturtyp D: Protonierbare Michlers Keton TypAn " = any anion, preferably the perchlorate anion Structure type D: Protonable Michler's ketone type
Farbstoffe mit schwach basischen AminfunktionenDyes with weakly basic amine functions
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
-If +HT -If + H T
Figure imgf000008_0002
Figure imgf000008_0002
für den gilt:for the following applies:
Ar steht für aromatischer Rest, bevorzugt Phenyl und 1-Ar is aromatic radical, preferably phenyl and 1-
Naphthyl, n kann 0 oder 1 sein, für den Fall n=l bilden die Substituenten Rl eine chemische Bindung und dieNaphthyl, n can be 0 or 1, for the case n = 1, the substituents Rl form a chemical bond and the
Substituenten R2 stehen für H oder PhenylSubstituents R 2 are H or phenyl
X steht für -0-, -S-, -Se-, eine Vinylengruppierung (-CH=CH- oder eine benzanelierte Vinylengruppierung,X is -O-, -S-, -Se-, a vinylene grouping (-CH = CH- or a benzanelated vinylene grouping,
Y steht für -CH=, -C-Alkyl= (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), -C-Aryl= (bevorzugt Phenyl) oder -N=,Y is -CH =, -C-alkyl = (branched or unbranched Cl to ClO), -C-aryl = (preferably phenyl) or -N =,
Strukturtyp E: Barbitursäure abgeleitete MerocyanineStructure type E: barbituric acid-derived merocyanine
Figure imgf000008_0003
Für den gi lt :
Figure imgf000008_0003
For the time:
Rl steht für Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), R2 steht für Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO) oder Aryl (bevorzugt Phenyl und 1-Naphthyl) , n steht für 2, 3 und 4 X steht für O oder S.R 1 is alkyl (branched or unbranched C 1 to C 10), R 2 is alkyl (branched or unbranched C 1 to C 10) or aryl (preferably phenyl and 1-naphthyl), n is 2, 3 and 4 X is O or S. ,
Die erfindungsgemäßen Farbstoffe zeichnen sich durch eine hohe Bistabilität aus, welche die Leistungsaufnahme eines einzelnen elektrochromen Elements verringert, und die Herstellung von hochauflösenden Passiv-Matrix Displays möglich macht. Die Verwendung der beschriebenen und durch einzelne Beispiels erläuterten Farbstoffe in der organischen Halbleitertechnologie ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.The dyes of the invention are characterized by a high bistability, which reduces the power consumption of a single electrochromic element, and makes possible the production of high-resolution passive matrix displays. The use of the dyes described and illustrated by way of example in organic semiconductor technology is likewise part of the invention.
Im Folgenden werden die einzelnen Strukturtypen noch anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the following, the individual structural types will be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments.
i) Elektrochrome Paste mit einem Quinon/Hydroquinon Redox System gelöst in Propylencarbonat mit Leitsalz, Polyethy- lenoxid und Farbstoffi) Electrochromic paste with a quinone / hydroquinone redox system dissolved in propylene carbonate with conductive salt, polyethylene oxide and dye
Farbstoffbeispiele :Dye examples:
Strukturtyp A:Structure type A:
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000011_0001
Strukturtyp B:Structure type B:
Figure imgf000011_0002
Strukturtyp C
Figure imgf000011_0002
Structure type C
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Figure imgf000012_0001
Strukturtyp DStructure type D
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000012_0002
Strukturtyp E:Structure type E:
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Figure imgf000012_0003
Nach der Erfindung werden erstmals in elektrochromen Systemen Farbstoffe eingesetzt, deren langwelligstes Absorptions- Maximum im nahen IR-Bereich liegt und die sich durch eine hohe Bistabilität auszeichnen. According to the invention, dyes are used for the first time in electrochromic systems whose longest wavelength absorption maximum is in the near IR range and which are characterized by high bistability.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrochrome Paste, ein Redox-System, ein Leitsalz und einen Farbstoff umfassend, wobei der Farbstoff ausgewählt ist aus der Reihe der Farbstoffe, deren langwelligstes Absorptionsmaximum im Bereich über 800nm des elektromagnetischen Spektrums liegt.1. Electrochromic paste comprising a redox system, a conductive salt and a dye, wherein the dye is selected from the series of dyes whose longest wavelength absorption maximum in the range of about 800 nm of the electromagnetic spectrum.
2. Elektrochrome Paste nach Anspruch 1, wobei der Farbstoff ein Methinfarbstoff ist.2. Electrochromic paste according to claim 1, wherein the dye is a methine dye.
3. Elektrochrome Paste nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Farbstoff ausgewählt ist aus der Gruppe der deproto- nierbaren Methinfarbstoffe, der protonierbaren Methinfarbstoffe, der anionischen Methinfarbstoffe, der protonierbaren Farbstoffe vom Michlers Keton Typ und/ oder der von Barbitursäure abgeleiteten Merocyanin-Farbstoffe .3. An electrochromic paste as claimed in claim 1 or 2, wherein the dye is selected from the group of deprotonatable methine dyes, protonatable methine dyes, anionic methine dyes, protonatable dyes of Michler's ketone type and / or merocyanine derived from barbituric acid. Dyes.
4. Elektrochrome Paste nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Farbstoff ausgewählt ist aus der Gruppe folgender allgemeiner Strukturen A bis E4. Electrochromic paste according to one of the preceding claims, wherein the dye is selected from the group of the following general structures A to E.
Strukturtyp A:Structure type A:
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Figure imgf000013_0001
An" An "
Methinfarbstoff (kationisch) MerocyaninMethine dye (cationic) merocyanine
mitWith
Rl steht für H, Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO' oder Aryl, bevorzugt Phenyl,Rl is H, alkyl (branched or unbranched Cl to ClO ', or aryl, preferably phenyl,
R2 und R2* stehen unabhängig voneinander für Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), Aryl, bevorzugt Phenyl oder für eine mit Yl und/oder Y2 verbrückte Alkylenstruktur [(CH2)3, (CH2) 4 oder -C(CHs)2-CH=C(CH3) -] ,R2 and R2 * are each independently alkyl (branched or unbranched Cl to ClO), aryl, preferably phenyl or an alkylene structure bridged with Y 1 and / or Y 2 [(CH 2 ) 3, (CH 2 ) 4 or -C (CH 2 ) 2 -CH = C (CH 3 ) -],
R3 und R3* stehen unabhängig voneinander für H, Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), Aryl, bevorzugt Phenyl, oder sind beide über ein Sauerstoffatom oder Schwefelatom verbunden,R 3 and R 3 * independently of one another are H, alkyl (branched or unbranched Cl to ClO), aryl, preferably phenyl, or both are linked via an oxygen atom or sulfur atom,
Xl und X2 stehen unabhängig voneinander für -0-, -S-, -Se-, eine Vinylengruppierung (-CH=CH-) oder eine benzanelierte Vi- nylengruppierung,X1 and X2 independently of one another are -O-, -S-, -Se-, a vinylene grouping (-CH = CH-) or a benzanelated vinylene grouping,
Yl und Y2 stehen unabhängig voneinander für -CH=, -C-Alkyl= (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), -C-Aryl= , bevorzugt Phenyl oder -N= ,Y 1 and Y 2 independently of one another represent -CH =, -C-alkyl = (branched or unbranched Cl to ClO), -C-aryl =, preferably phenyl or -N =,
Z steht für eine Monomethingruppierung, beispielsweise -N= oder -CH=Z stands for a monomethine grouping, for example -N = or -CH =
eine Trimethingruppierung, beispielsweise -CH=CH-CH= odera trimethine grouping, for example -CH = CH-CH = or
Figure imgf000014_0001
(Quadrainat)
Figure imgf000014_0001
(Quadrainat)
eine Pentamethingruppierung, beispielsweisea Pentamethingruppierung, for example
Figure imgf000014_0002
oder mit R gleich Cl oder substituiert durch einen organischen
Figure imgf000014_0002
or with R equal to Cl or substituted by an organic one
Rest; und An" steht für ein beliebiges Anion, bevorzugt das Perch- loratanion Strukturtyp B:Rest; and An " represents any anion, preferably the perchlorate anion Structure type B:
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0001
K+ K +
Oxonoltypoxonol
Methinfarbstoff (anionisch)Methine dye (anionic)
mitWith
R3 und R3* stehen unabhängig voneinander für H, Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), Aryl, bevorzugt Phenyl oder sind beide über ein Sauerstoffatom oder Schwefelatom verbunden,R 3 and R 3 * independently of one another are H, alkyl (branched or unbranched C 1 to C 10), aryl, preferably phenyl, or both are bonded via an oxygen atom or sulfur atom,
Xl und X2 stehen unabhängig voneinander für -0-, -S-, -Se-, eine Vinylengruppierung (-CH=CH-) oder eine benzanelierte Vi- nylengruppierung,X1 and X2 independently of one another are -O-, -S-, -Se-, a vinylene grouping (-CH = CH-) or a benzanelated vinylene grouping,
Yl und Y2 stehen unabhängig voneinander für -CH=, -C-Alkyl= (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), -C-Aryl= , bevorzugt Phenyl, oder -N= ,Y 1 and Y 2 independently of one another represent -CH =, -C-alkyl = (branched or unbranched Cl to ClO), -C-aryl =, preferably phenyl, or -N =,
Z steht für eine Monomethingruppierung, beispielsweise -N= oder -CH=Z stands for a monomethine grouping, for example -N = or -CH =
eine Trimethingruppierung, beispielsweise -CH=CH-CH= odera trimethine grouping, for example -CH = CH-CH = or
Figure imgf000015_0002
(Quadrainat)
Figure imgf000015_0002
(Quadrainat)
eine Pentamethingruppierung, beispielsweisea Pentamethingruppierung, for example
Figure imgf000015_0003
mit R gleich Cl oder substituiert durch einen organischen Rest;
Figure imgf000015_0003
with R equal to Cl or substituted by an organic radical;
und K+ steht für ein beliebiges Kation, bevorzugt das Triethylammoniumkation,and K + is any cation, preferably the triethylammonium cation,
Strukturtyp C:Structure type C:
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0001
Methinfarbstoff (kationisch) Methinfarbstoff (dikationsch)Methine dye (cationic) methine dye (dicationsch)
mitWith
Alk = Alkylguppierungen (verzweigt oder unverzweigt Cl bisAlk = alkyl groups (branched or unbranched Cl to
ClO), n = 2, 3 oder 4 ;ClO), n = 2, 3 or 4;
An" = beliebiges Anion, bevorzugt das Perchloratanion An " = any anion, preferably the perchlorate anion
Strukturtyp D:Structure type D:
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001
- H + lf- H + lf
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0002
mitWith
Ar steht für aromatischer Rest, bevorzugt Phenyl und 1-Ar is aromatic radical, preferably phenyl and 1-
Naphthyl, n kann 0 oder 1 sein, für den Fall n=l bilden die Substituenten Rl eine chemische Bindung und dieNaphthyl, n can be 0 or 1, for the case n = 1, the substituents Rl form a chemical bond and the
Substituenten R2 stehen für H oder Phenyl,Substituents R 2 are H or phenyl,
X steht für -0-, -S-, -Se-, eine Vinylengruppierung (-CH=CH- oder eine benzanelierte Vinylengruppierung,X is -O-, -S-, -Se-, a vinylene grouping (-CH = CH- or a benzanelated vinylene grouping,
Y steht für -CH=, -C-Alkyl= (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO), -C-Aryl= (bevorzugt Phenyl) oder -N=,Y is -CH =, -C-alkyl = (branched or unbranched Cl to ClO), -C-aryl = (preferably phenyl) or -N =,
Strukturtyp E:Structure type E:
Figure imgf000017_0003
Für den gi lt :
Figure imgf000017_0003
For the time:
Rl steht für Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO' R2 steht für Alkyl (verzweigt oder unverzweigt Cl bis ClO] oder Aryl (bevorzugt Phenyl und 1-Naphthyl) , n steht für 2, 3 und 4 X steht für O oder S.R1 is alkyl (branched or unbranched Cl to ClO ' R2 is alkyl (branched or unbranched Cl to ClO) or aryl (preferably phenyl and 1-naphthyl), n is 2, 3 and 4 X is O or S.
5. Verwendung einer der Farbstoffe aus Anspruch 4 in einem organischen Halbleiterbauelement .5. Use of one of the dyes of claim 4 in an organic semiconductor device.
6. Organisches Halbleiterbauelement ein Substrat, zumindest eine untere Elektrode, eine obere Elektrode und dazwischen zumindest eine aktive Schicht umfassend, wobei ein Farbstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in zumindest einer aktiven Schicht enthalten ist. An organic semiconductor device comprising a substrate, at least one lower electrode, an upper electrode and at least one active layer therebetween, wherein a dye according to any one of claims 1 to 4 is contained in at least one active layer.
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