WO2015192941A1 - Zusammensetzungen für elektronische vorrichtungen - Google Patents

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WO2015192941A1
WO2015192941A1 PCT/EP2015/001072 EP2015001072W WO2015192941A1 WO 2015192941 A1 WO2015192941 A1 WO 2015192941A1 EP 2015001072 W EP2015001072 W EP 2015001072W WO 2015192941 A1 WO2015192941 A1 WO 2015192941A1
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Anna Hayer
Florian MAIER-FLAIG
Tobias Grossmann
Dominik Joosten
Holger Heil
Thomas Eberle
Rémi Manouk ANÉMIAN
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Merck Patent Gmbh
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • compositions for electronic devices are provided.
  • the present invention relates to a composition, as well as a formulation and device containing the composition.
  • organic electroluminescent devices for example OLEDs - organic light-emitting diodes or OLECs-organic light-emitting electrochemical cells
  • organic semiconductors for example, in US Pat. No. 4,539,507.
  • organometallic complexes which exhibit phosphorescence (M.A. Baldo et al., Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 4-6).
  • organometallic complexes which exhibit phosphorescence
  • organic electroluminescent devices are not determined solely by the emitters used.
  • the other materials used such as host materials, hole blocking materials, electron transport materials, hole transport materials and electron or exciton blocking materials are of particular importance. Improvements to these materials can lead to significant improvements in electroluminescent
  • matrix material is also often used in the prior art if a host material for phosphorescent dopants is meant. Meanwhile, a variety of host materials have been developed for both fluorescent and phosphorescent electronic devices.
  • fluorescent OLEDs according to the prior art, especially condensed aromatics, in particular anthracene derivatives, are used as host materials, in particular for blue-emitting electroluminescent devices, eg. B. 9,10-bis (2-naphthyl) anthracene
  • WO 03/095445 and CN 1362464 disclose 9,10-bis (1-naphthyl) anthracene derivatives for use in OLEDs. Further anthracene derivatives are disclosed in WO 01/076323, in WO 01/021729, in WO 2004/013073, in WO 2004/018588, in WO 2003/087023 or in WO 2004/018587. Host materials based on aryl-substituted pyrenes and chrysenes are disclosed in WO 2004/016575. Host materials based on benzanthracene derivatives are disclosed in WO 2008/145239. It is desirable for high quality applications to have improved host materials available.
  • ketones eg.
  • phosphine oxides are used as host materials for phosphorescent emitters.
  • Other host materials according to the prior art represent triazines (for example WO 2008/056746, US Pat.
  • WO 2012/074210 discloses the use of fluorenes and spirobifluorenes as host materials.
  • WO 2009/069442 discloses tricyclics, such as carbazole, dibenzofuran or dibenzothiophene, which are highly substituted with electron-deficient heteroaromatics (e.g., pyridine, pyrimidine or triazine). With hole-conducting groups, i. electron-rich groups, the tricycles are unsubstituted.
  • JP 2009-21336 discloses substituted dibenzofurans which are substituted in position 2 with carbazole and in position with a triazine.
  • WO 2011/057706 discloses occasionally substituted dibenzothiophenes and dibenzofurans as host materials, which compounds are specifically substituted with an electron-conducting and a hole-conducting group.
  • Another way to improve the performance of electronic devices, particularly electroluminescent devices, is to use combinations of materials.
  • US 6,392,250 B1 discloses the use of a mixture consisting of an electron transport material, a hole transport material and a fluorescent emitter in the emission layer of an OLED. With the help of this mixture, the life of the OLED over the prior art could be improved.
  • US Pat. No. 6,803,720 B1 discloses the use of a mixture comprising a phosphorescent emitter and a hole and an electron transport material in the emission layer of an OLED. Both the hole and the electron transport material are small organic molecules. Furthermore, US Pat. No. 7,294,849 B2 discloses the use of a mixture containing a host material, a hole or an electron transport material and a phosphorescent emitter in the emission layer of an OLED. If a hole transport material is used in the mixture, the energy of the HOMO (highest occupied molecular orbital) of the host material must be lower than that of the hole transport material. Furthermore, then the LUMO energy (lowest unoccupied molecular orbital) of the host material must be higher than that of the phosphorescent emitter.
  • HOMO highest occupied molecular orbital
  • the energy of the HOMO (highest occupied molecular orbital) of the host material must be lower than that of the phosphorescent emitter. Furthermore, the LUMO energy (lowest unoccupied molecular orbital) of the host material must then be higher than that of the electron transport material.
  • the host material is a wide band gap material that is characterized by a bandgap of at least 3.5 eV, where below
  • compositions which are suitable for use in a fluorescent or phosphorescent OLED, and which lead to good device properties when used in an OLED, as well as the provision of the corresponding electronic device.
  • compositions described in more detail below solve these objects and eliminate the disadvantages of the prior art.
  • the compositions lead to very good properties of organic electronic devices, in particular organic electroluminescent devices, in particular with regard to the lifetime, the efficiency and the operating voltage.
  • Electronic devices, in particular organic electroluminescent devices which contain such compositions, and the corresponding preferred embodiments are therefore the subject of the present invention.
  • the surprising effects are achieved by a very specific selection of known materials.
  • the present invention relates to a composition
  • a composition comprising a bipolar host, a neutral co-host and a light-emitting dopant.
  • Both the bipolar host and the neutral co-host are organic compounds, while the light-emitting dopant may be organic, organometallic or inorganic compounds.
  • the individual connections are well known to those skilled in the art so that they can select from a variety of available connections.
  • composition according to the invention is particularly suitable for use in organic electronic devices.
  • Organic electroluminescent devices containing these compositions have very good efficiencies, operating voltages and significantly increased lifetimes.
  • the concentration of the light-emitting dopant in the composition is preferably in the range of 0.1% by weight and 50% by weight, more preferably in the range of 1% by weight and 30% by weight and most preferably in the range of 5% by weight .-% and 20 wt .-% based on the total composition.
  • the concentration of the neutral co-host in the composition is preferably in the range of 5% by weight to 70% by weight, more preferably in the range of 20% to 60% by weight, and most preferably in the range of 30 wt .-% and 60 wt .-% based on the total
  • the concentration of the bipolar host in the composition is preferably in the range of 5% by weight and 70% by weight, more preferably in the range of 10% by weight and 60% by weight, and most preferably in the range of 20% by weight .-% and 50 wt .-% based on the total
  • Preferred for the purposes of the present invention is when the dopant of the composition is a phosphorescent emitter.
  • phosphorescent dopants or emitters typically includes compounds in which the light emission takes place by a spin-forbidden transition, for example by a transition from a triplet state or a state with an even higher spin quantum number, for example a quintet state.
  • a transition from a triplet state is preferably understood.
  • Particularly suitable as phosphorescent dopants or emitters are compounds which emit light, preferably in the visible range, with suitable excitation and also contain at least one atom of atomic number greater than 20, preferably greater than 38 and less than 84, particularly preferably greater than 56 and less than 80.
  • phosphorescent dopants compounds containing copper, molybdenum, tungsten, rhenium, ruthenium, osmium, rhodium, iridium, palladium, platinum, silver, gold or europium are preferably used, in particular compounds containing iridium, platinum or copper.
  • Preferred phosphorescent dopants are organic compounds and organic metal complexes, with organic metal complexes being quite preferred. Examples of the emitters described above can be found in the applications WO 00/70655, WO 2001/41512, WO 2002/02714, WO 2002/15645, EP 1191613, EP 1191612, EP 1191614, WO 2005/033244,
  • Composition meet the following conditions:
  • HOMO (C) stands for the HOMO energy of the neutral co-host
  • HOMO (B) and HOMO (D) correspondingly represents the HOMO energy of the bipolar host or the dopant
  • the energy values given here refer to isolated compounds, and are determined as set out below.
  • the highest occupied molecular orbital (HOMO) and LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) energies as well as the triplet level of the materials are determined by quantum-chemical calculations.
  • the program package "Gaussian09, Revision D.01"
  • the triplet level Ti of a material is defined as the relative excitation energy (in eV) of the triplet state with the lowest energy resulting from the quantum chemical energy calculation.
  • composition which is characterized in that at least one of the following two
  • the composition comprises a bipolar host, a neutral co-host, and a light-emitting dopant, which is preferably a phosphorescent emitter, more preferably an organic phosphorescent emitter, characterized in that the following conditions are satisfied max ⁇
  • composition according to the aforementioned further embodiment which is characterized in that at least one of the following two conditions is satisfied max ⁇
  • bipolar host is one which contributes significantly to both the electron transport and the hole transport in the mixture used in the component used.
  • this is achieved in that a material is selected, (a) in that due to its energy level positions in
  • One skilled in the art can use a large number of known hosts to select suitable bipolar hosts and combine them with similarly known emitters with matching energy level gauges.
  • Hybrid systems are characterized by having both at least one electron transporting group and at least contain a hole-transporting group, which are generally groups that achieve by their electron richness or their electron poverty a suitable for hole injection HOMO or a suitable for electron injection LUMO.
  • Bipolarity is not a property of a single material, but is achieved by appropriate properties relative to other materials present in the mixture. In the examples, it will be shown later that a material may once be a bipolar host and once a neutral co-host, depending on the other materials of the composition (compound 13t).
  • Preferred bipolar hosts are selected from the group of pyridines, pyrimidines, triazines, benzimidazoles, carbazoles, indenocarbazoles, indolocarbazoles, 1, 10-phenanthrolines, 1, 3,4-oxadiazoles, phosphine oxides, phenylsulfonyls, ketones, lactams and triarylamines, wherein the triazines , Pyrimidines, benzimidazoles, carbazoles, indenocarbazoles, indolocarbazoles, ketones, lactams and triarylamines are quite preferred.
  • bipolar hosts are selected from the group of triazines, benzimidazoles, carbazoles, indenocarbazoles, lactams and triarylamines, the triazines, carbazoles, indenocarbazoles and lactams being particularly preferred.
  • the relative locations of the frontier orbitals are critical to the beneficial technical effects.
  • the components specified here are therefore exemplary in nature.
  • Pyridines which are useful as bipolar hosts are, for example, disclosed in Adv. Mater., 2011, 23, 3876-3895.
  • the pyridines disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Pyrimidines which are suitable as bipolar hosts are, for example, in WO 20 1/057706 A2, in WO2011 / 132684A1 or in EP 12008332.4 disclosed.
  • the pyrimidines disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Triazines which are useful as bipolar hosts are, for example, disclosed in WO 2011/057706 A2, EP 12008332.4 or in Adv. Mater., 2011, 23, 3876-3895.
  • the triazines disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Benzimidazoles useful as bipolar hosts are, for example, disclosed in Adv. Mater., 2011, 23, 3876-3895 or WO2010 / 107244 A2. 0
  • the benzimidazoles disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Carbazoles which are useful as bipolar hosts are, for example, disclosed in WO 2011/057706 A2, EP 12008332.4 or in Adv. Mater., ⁇ 2011, 23, 3876-3895.
  • the carbazoles disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Indenocarbazoles useful as bipolar hosts are, for example, disclosed in EP 12008332.4 or in WO 2011/000455. The one in it
  • Indenocarbazoles disclosed also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Indolocarbazoles useful as bipolar hosts are, for example, disclosed in WO 2008/056746 A1.
  • the indolocarbazoles disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • 10-phenanthrolines useful as bipolar hosts are, for example, disclosed in Adv. Mater., 2011, 23, 3876-3895.
  • the 1,10-phenanthrolines disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Phosphine oxides useful as bipolar hosts are, for example, disclosed in Adv. Mater., 2011, 23, 3876-3895.
  • the phosphine oxides disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Phenylsulfonyls which are useful as bipolar hosts are, for example, disclosed in Adv. Mater., 20 1, 23, 3876-3895.
  • the phenylsulfonyls disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Ketones which are suitable as bipolar hosts are disclosed, for example, in WO 2007/137725 A1 or in WO 2010/136109 A1.
  • the ketones disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Lactams suitable as bipolar hosts are disclosed, for example, in WO 2013/064206.
  • the lactams disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Triarylamines useful as bipolar hosts are disclosed in, for example, WO2007 / 137725 A1, WO 2011/000455 or Adv. Mater., 2011, 23, 3876-3895.
  • the triarylamines disclosed therein also represent very preferred bipolar hosts within the meaning of the present invention.
  • Hybrid systems are characterized by containing both at least one electron transporting group (ET) and at least one hole transporting group (HT).
  • the bipolar host of the composition according to the invention is therefore in a further preferred embodiment of the present invention, a hybrid system containing both at least one electron-transporting group (ET) and at least one hole-transporting Group (HT).
  • ET electron-transporting group
  • HT hole-transporting Group
  • the bipolar host is a hybrid system which is selected from the group consisting of the HT / N-containing heterocycle hybrid systems, HT / benzimidazole hybrid system, HT / 1, 10-phenanthroline. Hybrid systems, HT / 1, 3,4-oxadiazole hybrid systems, HT / phosphine oxide hybrid systems, HT / phenylsulfonyl hybrid systems, HT / ketone hybrid systems and HT / lactam hybrid systems.
  • the notation HT / benzimidazole is intended to mean that the bipolar host contains at least one hole-transporting group (HT) and at least one electron-transporting group, one of the electron-transporting groups being a benzimidazole.
  • Preferred N-containing heterocycles are the pyridines, pyrimidines and triazines, the triazines being very preferred groups.
  • hybrid systems for bipolar hosts are HT / pyridine hybrid systems, HT / pyrimidine hybrid systems, HT / triazine hybrid systems, HT / benzimidazole hybrid systems, most preferred
  • HT / triazine hybrid systems or HT / benzimidazole hybrid systems, and particularly preferred are HT / triazine hybrid systems.
  • bipolar hosts are carbazole / ET hybrid systems, indenocarbazole / ET hybrid systems, indolocarbazole / ET hybrid systems, carbazole-carbazole / ET hybrid systems, indenocarbazole-carbazole / ET hybrid systems and amine / ET hybrid systems wherein the carbazole / ET - Hybrid systems are very preferred.
  • Very particularly preferred hybrid systems are the carbazole / triazine hybrid systems, indenocarbazole / triazine hybrid systems, indolocarbazole / triazine hybrid systems, carbazole-carbazole / triazine hybrid systems, indenocarbazole-carbazole / triazine hybrid systems and amine / triazine hybrid systems ,
  • the neutral co-host of the composition of the present invention like the other two components (bipolar host and light-emitting dopant), is also by the relative locations of its frontier orbitals
  • neutral neutrals should also be noted that neutrality is not a property of a single material, but is achieved by appropriate properties relative to other materials present in the mixture (see Compound 13t in the Examples).
  • Examples of preferred neutral co-hosts are, for example, disclosed in WO 2010/108579, EP 12008584.0, and WO 2009/021126 A9,.
  • the neutral co-hosts are preferably aromatic or heteroaromatic hydrocarbons, the number of heteroaromatic rings in the neutral co-host being smaller than the number of aromatic rings. Most preferred is when the number of heteroaromatic rings in the neutral co-host is at most 2. It is particularly preferred if at most one ring of the neutral co-host is a heteroaromatic ring.
  • a benzimidazole for example, contains an aromatic ring
  • Benzene and a heteroaromatic ring (imidazole).
  • a carbazole contains two aromatic rings (two benzenes) and one heteroaromatic ring (pyrrole).
  • a spirobifluorene contains 4 aromatic rings (4 benzenes).
  • the neutral co-host preferably contains 6 or less, more preferably 5 or less, more preferably 4 or less, even more preferably 3 or less, most preferably 2 or less, still more preferably 1 or less, most preferably none at all
  • preferred neutral hosts may also be those which in other combinations are charge transporting, e.g. used as electron-transporting hosts.
  • charge transporting e.g. used as electron-transporting hosts.
  • These include, for example, lactams (e.g., WO 2013/064206), pyrimidines (e.g., WO 2010/136109 A1), triazines (e.g., WO 2010/136109 A1), and benzimidazoles (e.g., Optical Materials 35 (2013) 2201-2207).
  • Some exemplary, more preferred neutral co-hosts are those of the folloWing overview.
  • the composition of the present invention may contain other organic functional materials in addition to said materials, bipolar host, neutral co-host, and light-emitting dopants.
  • the present invention therefore also relates to a composition which, in addition to the three components mentioned above, contains further organic functional materials which are preferably selected from the group of hole injection materials, hole transport materials, hole blocking materials, host materials, emitter materials, electron blocking materials, electron transport materials and electron injection materials. It does not give the expert any difficulty to select from a variety of materials known to him.
  • composition is another
  • functional material contains another host material.
  • the further host material is another bipolar host material within the meaning of this application. In a further preferred embodiment, the further host material is another neutral host material within the meaning of this application.
  • the further host material is a hole-transporting host material. In a further preferred embodiment, the further host material is a
  • Preferred other host materials are aromatic amines,
  • triarylamines in particular triarylamines, e.g.
  • carbazole derivatives e.g CBP, ⁇ , ⁇ -biscarbazolylbiphenyl
  • WO 2005/039246 e.g. WO 2005/039246
  • US 2005/0069729 JP 2004/288381
  • EP 1205527 WO 2008/086851
  • bridged carbazole derivatives e.g. B. according to
  • WO 2011/088877 and WO 2011/128017 indenocarbazole derivatives, e.g. B. according to WO 2010/136109 and WO 2011/000455, Azacarbazolderivate, z. B. according to EP 1617710, EP 16177, EP 1731584, JP 2005/347160, Indolocarbazolderivate, z. B. according to WO 2007/063754 or
  • WO 2010/006680 phosphine oxides, sulfoxides and sulfones, z. B. according to WO 2005/003253, oligophenylenes, bipolar host materials, eg. B. according to WO 2007/137725, silanes, z. B. according to WO 2005/111172, azaborole or boronic esters, z. B. according to WO 2006/117052, triazine derivatives, z. According to WO 20/015156, WO 2007/063754 or WO 2008/056746,
  • Zinc complexes e.g. B. according to EP 652273 or WO 2009/062578,
  • Aluminum complexes e.g. B. BAIq, diazasilol and tetraazasilol derivatives, z. B. according to WO 2010/054729, diazaphosphole derivatives, z. B. according to
  • WO 2010/054730 and aluminum complexes, for. B. BAIQ.
  • the concentration of the further host material in the composition is preferably in the range of 10% by weight and 50% by weight, more preferably in the range of 10% by weight and 30% by weight, and most preferably in the range of 10 wt .-% and 20 wt .-% based on the total composition.
  • the composition according to the invention contains one or more further light-emitting dopants, which are phosphorescent emitters.
  • the composition contains one or two further light-emitting dopants, wherein it is particularly preferred if the composition contains a further light-emitting dopant.
  • the above-mentioned phosphorescent dopants are suitable.
  • a dopant then has a shorter wavelength emission spectrum when its peak emission in the electroluminescence spectrum is shifted to a shorter wavelength compared to the peak emission in the
  • blue (400-500 nm) or green (501-560 nm) emitting, phosphorescent dopants can be used as co-hosts for red-emitting, phosphorescent dopants.
  • blue-emitting, phosphorescent dopants can be used as co-hosts for green-emitting, phosphorescent dopants. This is advantageous for life, efficiency and operating voltage of the corresponding organic
  • Electroluminescent devices are Electroluminescent devices.
  • compositions are used in which the predominant portion of the emission in electroluminescence emanates from the longer-wavelength phosphorescent dopant.
  • the proportion of emission in the electroluminescence of a dopant predominates when at least 70%, preferably at least 80% and most preferably at least 90% of the area under the electroluminescence emission spectrum is due to this dopant of the composition.
  • Very particular preference is given here to compositions in which only the longer-wavelength, phosphorescent dopant contributes to the emission into electroluminescence.
  • the term "exclusive" means that at least 99% of the area under the electroluminescent emission spectrum is due to that dopant of the composition.
  • a high proportion of emission from the longer-wavelength, phosphorescent dopant can be achieved, for example, by a high relative concentration of this emitter and / or low steric Shielding of both emitters involved and / or suitable energy level positions leading to preferential exciton formation on the longer wavelength, phosphorescent dopant.
  • the concentration of the shorter-wavelength light-emitting phosphorescent dopant in the composition is preferably in the range of 1 wt% and 40 wt%, more preferably in the range of 3 wt% and 30 wt%, and all more preferably in the range of 5 wt .-% and 20 wt .-% based on the total composition.
  • longer wavelength light-emitting phosphorescent dopants in the composition preferably in the range of 1 wt .-% and 30 wt .-%, more preferably in the range of 5 wt .-% and 20 wt .-% based on the total composition.
  • composition of two light-emitting, phosphorescent dopants is used in which both dopants significantly to the emission in
  • a dopant contributes significantly to the emission in electroluminescence if its contribution to the emission in the electroluminescence is at least 10%, preferably at least 20% and more preferably at least 30% of the area under the electroluminescent emission spectrum is on said dopant of the composition.
  • a significant proportion of emission from the shorter-wavelength phosphorescent dopant can be achieved, for example, by a low to very low relative concentration of the longer-wavelength phosphorescent dopant and / or or high steric shielding of both involved emitters and / or suitable energy level positions leading to preferential exciton formation on the shorter wavelength, phosphorescent dopant.
  • the concentration of the shorter wavelength further light-emitting dopant in the composition is preferably in the range of 1 wt% and 40 wt%, more preferably in the range of 5 wt% and 30 wt%, and most particularly preferably in the range of 8 wt .-% and 20 wt .-% based on the total composition.
  • the concentration of the longer wavelength light-emitting dopant in the composition is preferably in the range of 0.1% by weight and 10% by weight, more preferably in the range of 0.1% by weight and 3% by weight based on the whole Composition.
  • these dopants preferably have several total
  • Emission maxima between 380 nm and 750 nm, so that total white emission results.
  • Particularly preferred is a combination of blue, green and orange or red emission.
  • the concentration of the shortest wavelength light-emitting dopant in the composition is preferably in the range of 1 wt% and 40 wt%, more preferably in the range of 5 wt% and 30 wt%, and most preferably in the range of 8 wt .-% and 20 wt .-% based on the total composition.
  • the concentration of the light emitting dopant having the next higher emission wavelength in the composition is preferably in the range of 0.1 wt% to 10 wt%, more preferably in the range of 0.5 wt% to 3 wt% on the entire composition.
  • the concentration of the longest-wavelength light-emitting dopant in the composition is preferably in the range of 0.01% by weight and 5% by weight, more preferably in the range of 0.1% by weight and 1% by weight based on the total
  • the composition in addition to the bipolar host, the neutral co-host and the light-emitting dopant, the composition does not contain any organic functional materials, it being particularly preferred that the composition of the invention be composed only of the bipolar host, the neutral co-host and the light-emitting dopant and contains no other organic or inorganic constituents.
  • present invention contains the composition in addition to the bipolar host, the neutral co-host, the light-emitting dopant and the other host material none of the above-mentioned organic functional materials, wherein it is particularly preferred that the composition according to the invention only from the bipolar host, the neutral co-host, the light-emitting dopant and the other host material and contains no other organic or inorganic constituents.
  • the composition does not contain any of the above-mentioned organic functional materials, with the composition according to the invention being particularly preferred consists only of the bipolar host, the neutral co-host, the light-emitting dopant and the further light-emitting dopant and no further
  • compositions according to the invention can be used in electronic devices, in particular in organic electroluminescent devices.
  • the components of the compositions can be processed by vapor deposition or from solution. If the compositions are applied from solution, at least one additional solvent is required.
  • the processing from solution has the advantage that the layer containing the composition according to the invention can be applied very simply and inexpensively. This technique is particularly suitable for the mass production of organic electronic devices.
  • the present invention therefore also relates to a formulation comprising a composition according to the invention and at least one
  • Suitable and preferred solvents are, for example, toluene, anisole, o-, m- or p-xylene, methyl benzoate, mesitylene, tetralin, veratrole, THF, methyl THF, THP, chlorobenzene, dioxane, phenoxytoluene, in particular 3-phenoxytoluene, (-) Fenchone, 1,2,3,5-tetramethylbenzene, 1, 2,4,5-tetra- methylbenzene, 1-methylnaphthalene, 2-methylbenzothiazole, 2-phenoxyethanol, 2-pyrrolidinone, 3-methylanisole, 4-methylanisole, 3 , 4-dimethylanisole, 3,5-dimethylanisole, acetophenone, ⁇ -terpineol, benzothiazole, butyl benzoate, cumene, cyclohexanol, cyclohexanone, cyclohexylbenzene, decalin,
  • the present invention therefore relates to the use of a formulation according to the invention for producing an electronic device, in particular an organic electroluminescent device, characterized in that the formulation is used to obtain an emission layer of the device from solution
  • the present invention also relates to the use of the inventive compositions in an organic solvent
  • the present invention also relates to an organic compound
  • OICs organic integrated circuits
  • OFETs organic field effect transistors
  • OTFTs organic thin film transistors
  • O electroluminescent devices organic solar cells (OSCs)
  • OSCs organic solar cells
  • organic optical detectors organic photoreceptors, and the organic electroluminescent device are most preferred.
  • OLETs organic light-emitting transistors
  • OFQDs organic field quench devices
  • OLEDs organic light-emitting electrochemical cells
  • O-lasers organic laser diodes
  • OLEDs organic light-emitting Diodes
  • the organic electroluminescent device may contain further layers. These are selected, for example, from one or more hole injection layers, hole transport layers, hole blocking layers, emitting layers, electron transport layers, electron injection layers, electron blocking layers, exciton blocking layers, interlayers, charge generation layers (IDMC 2003, Taiwan; OLED (5), T. Matsumoto, T. Nakada, J. Endo, K. Mori, N. Kawamura, A. Yokoi, J. Kido, Multiphoton Organic EL Device Having Charge Generation Layer) and / or Organic or Inorganic P / n transitions. It should be noted, however, that not necessarily each of these layers must be present.
  • the sequence of layers of organic electroluminescent devices is preferably the following:
  • the organic electroluminescent device according to the invention may contain a plurality of emitting layers.
  • these emission layers particularly preferably have a total of a plurality of emission maxima between 380 nm and 750 nm, so that overall white emission results, ie, in the emitting layers
  • emissive compounds that can fluoresce or phosphoresce and that emit blue or yellow or orange or red light. Particularly preferred
  • Three-layer systems ie systems with three emitting layers, the three layers showing blue, green and orange or red emission (for the basic structure, see, for example, WO 2005/011013). It should be noted that for the production of white light, instead of a plurality of color-emitting emitter compounds, a single emitter compound which can be used in a broad range may also be suitable
  • Wavelength range emitted Wavelength range emitted.
  • composition according to the invention is also suitable in particular for use in organic electroluminescent devices, as described, for example, in US Pat.
  • an additional blue emission layer is vapor-deposited over all pixels, even those with a different color from blue. It is surprisingly found that the inventive
  • compositions when used for the red and / or green pixel, together with the vapor-deposited blue
  • Suitable charge transport materials as used in the hole injection or hole transport layer or in the electron blocking layer or in the
  • Electron transport layer of the organic electroluminescent device according to the invention can be used, for example, those disclosed in Y. Shirota et al., Chem. Rev. 2007, 107 (4), 953-1010
  • Compounds or other materials, as used in the prior art in these layers are suitable as materials for the electron transport layer.
  • materials for the electron transport layer it is possible to use all materials as used in the prior art as electron transport materials in the electron transport layer.
  • aluminum complexes, for example Alq3, are suitable.
  • Zirconium complexes for example Zrq-t, benzimidazole derivatives, triazine derivatives, pyrimidine derivatives, pyridine derivatives, pyrazine derivatives, quinoxaline derivatives, quinoline derivatives, oxadiazole derivatives, aromatic ketones, lactams, boranes, diazaphosphole derivatives and phosphine oxide derivatives.
  • WO 2004/028217, WO 2004/080975 and WO 2010/072300 are disclosed.
  • hole transport materials are materials which can be used in a hole transport, hole injection or electron blocking layer, indenofluorenamine derivatives (for example according to WO 06/122630 or WO 06/100896), the amine derivatives disclosed in EP 1661888, hexaazatriphenylene derivatives (for example according to WO 01/049806), amine-fused aromatics (for example according to US Pat. No.
  • the cathode of the electronic device are low workfunction metals, metal alloys or multilayer structures of various metals, such as alkaline earth metals, alkali metals, main group metals or lanthanides (eg Ca, Ba, Mg, Al, In, Mg, Yb, Sm, Etc.). Also suitable are alloys of an alkali or alkaline earth metal and silver, for example an alloy of magnesium and silver. In multilayer structures can also be added to the metals mentioned other metals are used which have a relatively high work function, such as. As Ag or Al, which then usually combinations of metals, such as Ca / Ag, Mg / Ag or Ba / Ag are used. It may also be preferred to introduce a thin intermediate layer of a material with a high dielectric constant between a metallic cathode and the organic semiconductor. For example, alkali metal or
  • Alkaline earth metal fluorides but also the corresponding oxides or
  • Carbonates in question eg LiF, L12O, BaF2, MgO, NaF, CsF, CS2CO3, etc.
  • lithium quinolinate LiQ
  • the layer thickness of this layer is preferably between 0.5 and 5 nm.
  • the anode high workfunction materials are preferred.
  • the anode has a work function greater than 4.5 eV. Vacuum up.
  • metals with a high redox potential such as Ag, Pt or Au, are suitable for this purpose.
  • metal / metal oxide electrodes eg Al / Ni / NiOx, Al / PtOx
  • at least one of the electrodes must be transparent or
  • anode materials are conductive mixed metal oxides. Particularly preferred are indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). Preference is furthermore given to conductive, doped organic materials, in particular conductive doped polymers.
  • the anode can also consist of several layers, for example of an inner layer of ITO and an outer layer of a metal oxide, preferably tungsten oxide,
  • Molybdenum oxide or vanadium oxide are examples of Molybdenum oxide or vanadium oxide.
  • the electronic device is structured according to the application (depending on the application), contacted and finally sealed, since the life of the devices according to the invention at
  • the electronic device according to the invention is characterized in that one or several layers are coated with a sublimation process.
  • the materials in vacuum sublimation are evaporated at an initial pressure less than 10 -5 mbar, preferably less than 10 "6 mbar. However, it is also possible that the initial pressure is even lower, for example less than 10 7 mbar.
  • an organic electroluminescent device characterized in that one or more layers are coated with the OVPD (Organic Vapor Phase Deposition) method or with the aid of a carrier gas sublimation.
  • the materials are applied at a pressure between 10 -5 mbar and 1 bar.
  • OVJP Organic Vapor Jet Printing
  • the materials are applied directly through a nozzle and thus structured (for example, BMS Arnold et al., Appl. Phys. Lett., 2008, 92, 053301).
  • an organic electroluminescent device characterized in that one or more layers of solution, such. B. by spin coating, or with any printing process, such.
  • any printing process such as screen printing, flexographic printing, Nozzle Printing or offset printing, but particularly preferably LITI (Light Induced Thermal Imaging, thermal transfer printing) or ink-jet printing (ink jet printing), are produced.
  • LITI Light Induced Thermal Imaging, thermal transfer printing
  • ink-jet printing ink jet printing
  • the invention thus further provides a method for producing the inventive electronic device, characterized
  • the devices according to the invention can be used in a very versatile manner.
  • the electroluminescent devices can be used in displays for televisions, mobile phones, computers and cameras.
  • the devices can also be used in lighting applications.
  • electroluminescent devices, for. B. in OLEDs or OLECs, containing at least one of the composition according to the invention in medicine or cosmetics are used for phototherapy.
  • diseases psoriasis, atopic dermatitis, inflammation, acne, skin cancer, etc.
  • the light-emitting devices may be used to keep beverages, foods, or foods fresh, or to sterilize devices (eg, medical devices).
  • the present invention also provides a device comprising at least one organic electronic device according to the invention, preferably an organic electroluminescent device, wherein the device is preferably a television, a mobile phone or a smartphone, a computer (eg desktop computer, tablet, notebook) or a photo camera is acting.
  • the device is preferably a television, a mobile phone or a smartphone, a computer (eg desktop computer, tablet, notebook) or a photo camera is acting.
  • the present invention furthermore relates to an organic electroluminescent device, preferably an OLED or OLEC, and very particularly preferably an OLED containing a composition according to the invention for use in medicine for phototherapy.
  • a further preferred subject of the present invention relates to an electronic device, preferably an organic electroluminescent device according to the invention, very preferably an OLED or OLEC and very particularly preferably an OLED for use in the phototherapeutic treatment of skin diseases.
  • Another very preferred object of the present invention relates to an electronic device according to the invention, preferably an organic electroluminescent device according to the invention, entirely preferably an OLED or OLEC and very particularly preferably an OLED for use for the phototherapeutic treatment of
  • Psoriasis atopic dermatitis
  • inflammatory diseases vitiligo
  • wound healing atopic dermatitis
  • skin cancer atopic dermatitis
  • the present invention also relates to the use of the organic electroluminescent devices according to the invention, very preferably an OLED or OLEC and very particularly preferably an OLED in cosmetics, preferably for the treatment of acne, aging skin, and cellulites.
  • composition according to the invention in the
  • organic electroluminescent devices often contain further layers in addition to an anode, cathode and an emission layer. These further layers may contain organic and / or inorganic constituents.
  • HTL hole transport layer
  • HTM hole transport materials
  • HTL hole transport layer
  • HTM all hole transport materials which are familiar to the person skilled in the art can be used for this purpose.
  • Hole transport materials which are typically used for this purpose and which are also preferred hole transport materials in the context of the present invention are selected from the group of the triarylamines, carbazoles, indenocarbazoles, indolocarbazoles and the aromatic silylamines.
  • Emission layer and the cathode is directly adjacent to the emission layer electron transport layer (ETL) is present.
  • ETL emission layer electron transport layer
  • ETM electron transport materials
  • Electron transport materials which are typically used for this purpose and which are also preferred electron-transport materials in the context of the present invention are selected from the group of pyridines, pyrimidines, triazines, benzimidazoles, metal hydroxyquinolines,
  • LUMO (ETM) represent the absolute magnitudes of the LUMO energies of the bipolar host in the emission layer and those of the electron transport material in the adjacent ETL.
  • compositions according to the invention or the
  • compositions according to the invention are very suitable for use in an emission layer and show improved
  • compositions of the invention in electronic devices leads to significant increases in the lifetimes of the devices. 3.
  • the compositions can be easily processed and are therefore very well suited for mass production in commercial application.
  • Embodiments of the present invention are to be considered. For these features, independent protection may be desired in addition to or as an alternative to any presently claimed invention.
  • Step 1
  • 1, 1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene are placed in 1300 ml of toluene and heated for 5 hours under reflux. After cooling to
  • Reaction mixture is cooled to 0 ° C and added in portions over 30 minutes with 35.6 g (200 mmol) / V-bromosuccinimide. The cooling is removed, the mixture stirred for 16 hours and then concentrated to about 250 ml. With vigorous stirring 1000 ml of water are added, the solid formed is filtered off with suction and boiled twice with 800 ml of ethanol. After drying in vacuo remain 47.1 g (130 mmol, 65% of theory) of the product as a colorless solid with a purity of about 98% by 1 H-NMR.
  • the following compounds can be prepared:
  • Example 3a 17.9 g (114 mmol) of bromobenzene, 30.5 g (317 mmol) of sodium ferf-butylate, 0.5 g (2.2 mmol) of palladium (II) acetate and 4.2 ml of tri-feri-butyl-phosphine solution ( 1M in toluene) are placed in 1500 ml of p-xylene and heated for 16 hours under reflux. After cooling to room temperature, the organic phase is separated from solid components, washed three times with 200 ml of water and then freed from the solvent on a rotary evaporator. The residue is mixed with about 300 ml
  • Step 1
  • Step 1
  • Lithium acetate are heated with 4800 hours of 100% acetic acid to 135 ° C with exclusion of light.
  • the acetic acid is removed in vacuo, the residue with 200 ml of ethanol and dispersed.
  • the solid is filtered off, washed with water and ethanol, dried in vacuo and then hot-extracted twice over silica gel with dichloromethane.
  • the residue is recrystallized in DMF, dried in vacuo and fractionated at 5 * 10 5 mbar and fractionated at 360 ° C. There are obtained 11.3 g (14 mmol) of a yellow powder in 99.8% purity by HPLC.
  • compositions according to the invention are provided.
  • compositions according to the invention A selection of compositions according to the invention and
  • Blend components can take on different roles (bipolar host, electron-transporting host, neutral co-host, etc.).
  • solution-based and vacuum-based deposited layers within an OLED are combined so that the processing up to and including the emission layer from solution and in the subsequent layers (hole blocking layer and electron transport layer) takes place from the vacuum.
  • the general methods described above are adapted and combined as follows to the conditions described here (layer thickness variation, materials) and combined:
  • the structure is as follows:
  • HTL hole transport layer
  • EML emission layer
  • HBL hole blocking layer
  • ETL Electron Transport Layer
  • the substrate used is glass flakes coated with structured ITO (indium tin oxide) 50 nm thick.
  • structured ITO indium tin oxide
  • PEDOT PSS (poly (3,4-ethylenedioxy-2,5-thiophene): polystyrene sulfonate, obtained from Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG, Germany).
  • PEDOTPSS is spun in air from water and subsequently heated in air at 180 ° C for 10 minutes to remove residual water. On this coated
  • the hole transport layer used is crosslinkable.
  • the hole transport polymer is dissolved in toluene.
  • the typical solids content of such solutions is about 5 g / l, if, as here, the typical for a device layer thickness of 20 nm is to be achieved by spin coating.
  • the layers are spin-coated in an inert gas atmosphere, in this case argon, and baked at 180 ° C. for 60 minutes.
  • the emission layer is always composed of the host material (s) and an emitting dopant (dopant, emitter).
  • TMM-A (92%): Dotand (8%) here means that the material TMM-A is present in a weight fraction of 92% and dopant in a weight fraction of 8% in the emission layer.
  • Emission layer is dissolved in toluene or optionally chlorobenzene.
  • the typical solids content of such solutions is about 18 g / l, if, as here, the typical for a device layer thickness of 60 nm is to be achieved by spin coating.
  • the layers are spin-coated in an inert gas atmosphere, in the present case argon, and baked at 160 ° C. for 10 minutes.
  • the materials for the hole blocking layer and electron transport layer are thermally evaporated in a vacuum chamber.
  • the electron transport layer consist of more than one material, the other by co-evaporation in a certain volume fraction be mixed.
  • An indication such as ETM1: ETM2 (50%: 50%) here means that the materials ETM1 and ETM2 are present in a volume fraction of 50% each in the layer.
  • the materials used in the present case are shown in Table 4.
  • the cathode becomes 100 nm due to the thermal evaporation
  • the OLEDs are characterized by default.
  • the electroluminescence spectra, current-voltage-luminance characteristics are determined assuming a lambertian radiation characteristic and the (operating) life. Key figures are determined from the IUL characteristics such as the operating voltage (in V) and the external quantum efficiency (in%) at a specific brightness.
  • LD80 @ 8000 cd / m 2 is the lifetime until the OLED has dropped to 80% of the initial intensity, ie 6400 cd / m 2 , at a starting brightness of 8000 cd / m 2 . Accordingly LD80 @ 10,000 cd / m 2, the durability to the OLED is dropped at an initial luminance of 10,000 cd / m 2 to 80% of the initial intensity, so to 8000 cd / m 2.
  • OLED materials can be vacuum evaporated. In the examples discussed below, only vacuum-based applied layers were used. The above-described general methods are adapted to the circumstances described here (layer thickness variation, materials).
  • the OLEDs have in principle the following layer structure: substrate / hole transport layer (HTL) / optional intermediate layer (IL) / electron blocking layer (EBL) / emission layer (EML) / optional hole blocking layer (HBL) / electron transport layer (ETL) and finally a cathode.
  • the cathode is formed by a 100 nm thick aluminum layer.
  • Table 7 The exact structure of the OLEDs and the resulting results are shown in Table 7.
  • the auxiliary materials needed to make the OLEDs are shown in Table 6; used
  • compositions are shown in Table 3.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen und Formulierungen für elektronische Vorrichtungen enthaltend Mischungen organisch funktioneller Materialien.

Description

Zusammensetzungen für elektronische Vorrichtungen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, sowie eine Formulierung und Vorrichtung enthaltend die Zusammensetzung.
Der Aufbau organischer Elektrolumineszenzvorrichtungen (z.B. OLEDs - organic light emitting diodes oder OLECs - organic light emitting electro- chemical cells), in denen organische Halbleiter als organische funktionelle Materialien eingesetzt werden, ist beispielsweise in US 4539507,
US 5151629, EP 0676461 und WO 98/27136 beschrieben. Als
emittierende Materialien werden hierbei neben fluoreszierenden Emittern zunehmend metallorganische Komplexe eingesetzt, die Phosphoreszenz zeigen (M. A. Baldo et al., Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 4-6). Aus quantenmechanischen Gründen ist unter Verwendung metallorganischer
Verbindungen als Phosphoreszenzemitter eine bis zu vierfache Energie- und Leistungseffizienz möglich. Generell gibt es sowohl bei OLEDs, die Singulettemission zeigen, wie auch bei OLEDs, die Triplettemission zeigen, immer noch Verbesserungsbedarf, insbesondere im Hinblick auf Effizienz, Betriebsspannung und Lebensdauer.
Die Eigenschaften organischer elektrolumineszierender Vorrichtungen werden nicht nur durch die eingesetzten Emitter bestimmt. Hier sind insbesondere auch die anderen verwendeten Materialien, wie Hostmaterialien, Lochblockiermaterialien, Elektronentransportmaterialien, Lochtransportmaterialien und Elektronen- bzw. Exzitonenblockier- materialien von besonderer Bedeutung. Verbesserungen dieser Materialien können zu deutlichen Verbesserungen elektrolumineszierender
Vorrichtungen führen.
Host-Materialien zur Verwendung in organischen elektronischen
Vorrichtungen sind dem Fachmann gut bekannt. Im Stand der Technik wird häufig auch der Begriff Matrix-Material verwendet, wenn ein Host-Material für phosphoreszierende Dotanden gemeint ist. Mittlerweile wurde eine Vielzahl von Host-Materialien sowohl für fluoreszierende als auch für phosphoreszierende elektronische Vorrichtungen entwickelt. Für fluoreszierende OLEDs werden gemäß dem Stand der Technik vor allem kondensierte Aromaten, insbesondere Anthracenderivate, als Host- Materialien vor allem für blau emittierende Elektrolumineszenz- vorrichtungen verwendet, z. B. 9,10-Bis(2-naphthyl)anthracen
(US 5935721). In WO 03/095445 und in CN 1362464 werden 9,10-Bis- (l-naphthyl)anthracen-Derivate für die Verwendung in OLEDs offenbart. Weitere Anthracenderivate sind in WO 01/076323, in WO 01/021729, in WO 2004/013073, in WO 2004/018588, in WO 2003/087023 oder in WO 2004/018587 offenbart. Host-Materialien, basierend auf Aryl- substituierten Pyrenen und Chrysenen, werden in WO 2004/016575 offenbart. Host-Materialien basierend auf Benzanthracenderivaten werden in WO 2008/145239 offenbart. Es ist für hochwertige Anwendungen wünschenswert, verbesserte Host-Materialien zur Verfügung zu haben.
Gemäß dem Stand der Technik werden unter anderem Ketone (z. B.
gemäß WO 2004/093207 oder WO 2010/006680) oder Phosphinoxide (z. B. gemäß WO 2005/003253) als Hostmaterialien für phosphoreszierende Emitter verwendet. Weitere Hostmaterialien gemäß dem Stand der Technik repräsentieren Triazine (bspw. WO 2008/056746,
EP 0906947, EP 0908787, EP 0906948).
WO 2012/074210 offenbart die Verwendung von Fluorenen und Spirobi- fluorenen als Host-Materialien.
Im Stand der Technik ist die Verwendung von Verbindungen enthaltend eine oder mehrere Carbazolgruppen in elektronischen Vorrichtungen, beispielsweise aus WO 2005/039246, US 2005/0069729, JP 2004/288381 , EP 1205527 oder WO 2008/086851 bekannt
Weiterhin im Stand der Technik bekannt ist die Verwendung von Verbindungen enthaltend eine oder mehrere Indenocarbazolgruppen in elektronischen Vorrichtungen, beispielsweise aus WO 2010/136109 und WO 2011/000455. WO 2007/063754 offenbart die Verwendung von Indolocarbazolen als Host-Materialien.
Weiterhin im Stand der Technik bekannt ist die Verwendung von Verbindungen enthaltend eine oder mehrere elektronenarme heteroaromatische Sechsringe in elektronischen Vorrichtungen, beispielsweise aus
WO 2010/015306, WO 2007/063754 und WO 2008/056746.
WO 2009/069442 offenbart Tricyclen, wie Carbazol, Dibenzofuran oder Dibenzothiophen, die hochgradig mit elektronenarmen Heteroaromaten (z.B. Pyridin, Pyrimidin oder Triazin) substituiert sind. Mit lochleitenden Gruppen, d.h. elektronenreichen Gruppen, sind die Tricyclen nicht substituiert.
JP 2009-21336 offenbart substituierte Dibenzofurane, die in 2 Position mit Carbazol und in 8 Position mit einem Triazin substituiert sind.
WO 2011/057706 offenbart vereinzelt substituierte Dibenzothiophene und Dibenzofurane als Hostmaterialien, wobei die Verbindungen in spezifischer Weise mit einer elektronen leitenden und mit einer lochleitenden Gruppe substituiert sind.
Eine weitere Möglichkeit, die Leistungsdaten elektronischer Vorrichtungen, insbesondere von Elektrolumineszenzvorrichtungen, zu verbessern, besteht darin, Kombinationen von Materialien zu verwenden.
US 6,392,250 B1 offenbart die Verwendung einer Mischung bestehend aus einem Elektronentransportmaterial, einem Lochtransportmaterial und einem fluoreszierenden Emitter in der Emissionsschicht einer OLED. Mit Hilfe dieser Mischung konnte die Lebensdauer der OLED gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden.
US 6,803,720 B1 offenbart die Verwendung einer Mischung enthaltend einen phosphoreszierenden Emitter sowie ein Loch- und ein Elektronentransportmaterial in der Emissionsschicht einer OLED. Dabei sind sowohl das Loch- und das Elektrontransportmaterial kleine organische Moleküle. Femer offenbart US 7,294,849 B2 die Verwendung einer Mischung enthaltend ein Host-Material, ein Loch- bzw. ein Elektrontransportmaterial sowie einen phosphoreszierenden Emitter in der Emissionsschicht einer OLED. Sofern ein Lochtransportmaterial in der Mischung verwendet wird, muss die Energie des HOMOs (highest occupied molecular orbital) des Host-Materials niedriger sein als die des Lochtransportmaterials. Weiterhin muss dann die LUMO Energie (lowest unoccupied molecular orbital) des Host-Materials höher sein als die des phosphoreszierenden Emitters.
Sofern ein Elektronentransportmaterial in der Mischung verwendet wird, muss die Energie des HOMOs (highest occupied molecular orbital) des Host-Materials niedriger sein, als die des phosphoreszierenden Emitters. Weiterhin muss dann die LUMO Energie (lowest unoccupied molecular orbital) des Host-Materials höher sein, als die des Elektronentransport- materials. Das Host-Material ist ein wide band gap Material, das durch eine Bandlücke von mindestens 3.5 eV charakterisiert ist, wobei unter
Bandlücke der Abstand zwischen HOMO und LUMO-Energie eines
Materials verstanden wird.
Allerdings besteht bei Verwendung dieser Materialien ebenso wie bei anderen Materialien oder bei der Verwendung von Mischungen der
Materialien noch Verbesserungsbedarf, insbesondere in Bezug auf die Effizienz und die Lebensdauer der organischen elektronischen Vorrichtung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung von
Zusammensetzungen, welche sich für den Einsatz in einer fluoreszierenden oder phosphoreszierenden OLED eignen, und welche bei Verwendung in einer OLED zu guten Device-Eigenschaften führen, sowie die Bereitstellung der entsprechenden elektronischen Vorrichtung.
Überraschend wurde gefunden, dass bestimmte, unten näher beschriebene Zusammensetzungen diese Aufgaben lösen und die Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigen. Die Zusammensetzungen führen zu sehr guten Eigenschaften organischer elektronischer Vorrichtungen, insbesondere organischer Elektrolumineszenzvorrichtungen, insbesondere hinsichtlich der Lebensdauer, der Effizienz und der Betriebsspannung. Elektronische Vorrichtungen, insbesondere organische Elektrolumines- zenzvorrichtungen, welche derartige Zusammensetzungen enthalten, sowie die entsprechenden bevorzugten Ausführungsformen sind daher Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die überraschenden Effekte werden durch eine sehr spezifische Selektion bekannter Materialien erreicht.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung enthaltend einen bipolaren Host, einen neutralen Co-Host sowie einen lichtemittierenden Dotanden.
Sowohl bei dem bipolaren Host als auch bei dem neutralen Co-Host handelt es sich um organische Verbindungen, während es sich bei dem lichtemittierenden Dotanden um organische, metallorganische oder anorganische Verbindungen handeln kann. Die einzelnen Verbindungen sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik gut bekannt, so dass er aus einer Vielzahl ihm zur Verfügung stehender Verbindungen auswählen kann.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für die Verwendung in organischen elektronischen Vorrichtungen. Organische Elektrolumineszenzvorrichtungen enthaltend diese Zusammensetzungen weisen sehr gute Effizienzen, Betriebsspannungen und deutlich gesteigerte Lebensdauern auf.
Die Konzentration des lichtemittierenden Dotanden in der Zusammensetzung liegt bevorzugt im Bereich von 0.1 Gew.-% und 50 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% und 30 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 5 Gew.-% und 20 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.
Die Konzentration des neutralen Co-Hosts in der Zusammensetzung liegt bevorzugt im Bereich von 5 Gew.-% und 70 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 20 Gew.-% und 60 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% und 60 Gew.-% bezogen auf die gesamte
Zusammensetzung. Die Konzentration des bipolaren Hosts in der Zusammensetzung liegt bevorzugt im Bereich von 5 Gew.-% und 70 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% und 60 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20 Gew.-% und 50 Gew.-% bezogen auf die gesamte
Zusammensetzung.
Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist, wenn der Dotand der Zusammensetzung ein phosphoreszierender Emitter ist.
Vom Begriff phosphoreszierende Dotanden oder Emitter sind typischerweise Verbindungen umfasst, bei denen die Lichtemission durch einen spin-verbotenen Übergang erfolgt, beispielsweise durch einen Übergang aus einem Triplett-Zustand oder einem Zustand mit einer noch höheren Spinquantenzahl, beispielsweise einem Quintett-Zustand. Bevorzugt wird hierbei ein Übergang aus einem Triplett-Zustand verstanden.
Als phosphoreszierende Dotanden oder Emitter eignen sich insbesondere Verbindungen, die bei geeigneter Anregung Licht, vorzugsweise im sichtbaren Bereich, emittieren und außerdem mindestens ein Atom der Ordnungszahl größer 20, bevorzugt größer 38 und kleiner 84, besonders bevorzugt größer 56 und kleiner 80 enthalten. Bevorzugt werden als phosphoreszierende Dotanden Verbindungen, die Kupfer, Molybdän, Wolfram, Rhenium, Ruthenium, Osmium, Rhodium, Iridium, Palladium, Platin, Silber, Gold oder Europium enthalten, verwendet, insbesondere Verbindungen, die Iridium, Platin oder Kupfer enthalten.
Dabei werden im Sinne der vorliegenden Anmeldung alle lumines- zierenden Iridium-, Platin- oder Kupferkomplexe als phosphoreszierende Verbindungen angesehen.
Bevorzugte phosphoreszierende Dotanden sind organische Verbindungen und organische Metallkomplexe, wobei organische Metallkomplexe ganz bevorzugt sind. Beispiele der oben beschriebenen Emitter können den Anmeldungen WO 00/70655, WO 2001/41512, WO 2002/02714, WO 2002/15645, EP 1191613, EP 1191612, EP 1191614, WO 2005/033244,
WO 2005/019373, US 2005/0258742, WO 2010/086089,
WO 2011/157339, WO 2012/007086, WO 2012/163471 , WO 2013/000531 und WO 2013/020631 entnommen werden. Generell eignen sich alle phosphoreszierenden Komplexe, wie sie gemäß dem Stand der Technik für phosphoreszierende OLEDs verwendet werden und wie sie dem
Fachmann auf dem Gebiet der organischen Elektrolumineszenz bekannt sind, und der Fachmann kann ohne erfinderisches Zutun weitere
phosphoreszierende Komplexe verwenden.
Beispiele für geeignete, im Stand der Technik gut bekannte phosphoreszierende Emitter sind in der folgenden Tabelle abgebildet.
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
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
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Besonders vorteilhaft hinsichtlich der Leistungsdaten und Lebensdauer elektronsicher Vorrichtungen ist, wenn die Komponenten der
Zusammensetzung die folgenden Bedingungen erfüllen
|HOMO(C)| - m/n{|HOMO(D)|;|HOMO(B)|} > 0.3
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| < 0.15 eV
|LUMO(B)| - |LUMO(C)| > 0.3 eV
|LUMO(B)| - |LUMO(D)| > 0 wobei HOMO(C) für die HOMO-Energie des neutralen Co-Hosts steht, HOMO(B) und HOMO(D) entsprechend für die HOMO-Energie des bipolaren Hosts bzw. des Dotanden steht, LUMO(C), LUMO(B) und LUMO(D) entsprechend für die LUMO-Energie des neutralen Co-Hosts, des bipolaren Hosts bzw. des Dotanden steht, und die Funktion m/>7{|HOMO(D)|; |HOMO(B)|} den kleineren der beiden Werte |HOMO(D)| und |HOMO(B)| liefert und wobei |HOMO| bzw. |LUMO| für den absoluten Betrag des jeweiligen Wertes steht.
Die angegebenen Energiewerte beziehen sich dabei auf isolierte Verbindungen, und werden, wie im Folgenden dargelegt, ermittelt. Die HOMO (highest occupied molecular orbital) und LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) Energien sowie das Triplettniveau der Materialien werden über quantenchemische Rechnungen bestimmt. Hierzu wird vorliegend das Programmpaket„Gaussian09, Revision D.01"
(Gaussian Inc.) verwendet. Es können aber auch andere Programmpakete verwendet werden, solange darin dieselben Methoden implementiert wurden. Zur Berechnung organischer Substanzen ohne Metalle (in
Tabelle 5 mit Methode„org." bezeichnet) wird zuerst eine Geometrieoptimierung mit der semi-empirischen Methode AM1 (Gaussian-Eingabe- zeile„# AM1 opt") mit der Ladung (Charge) 0 und der Multiplizität
(Multiplicity) 1 durchgeführt. Im Anschluss erfolgt auf Grundlage der optimierten Geometrie eine Energierechnung (single point) für
elektronischen Grundzustand und Triplett-Niveau. Hierbei wird die TDDFT- Methode (Time Dependent Density Functional Theory) B3PW91 mit dem Basissatz 6-31 G(d) (Gaussian-Eingabezeile„# B3PW91/6-31G(d) td=(50- 50,nstates=4)") verwendet (Ladung 0, Multiplizität 1). Für metallorganische Verbindungen (in Tabelle 5 mit Methode„M-org." bezeichnet) wird die Geometrie mit der Methode Hartree-Fock und dem Basissatz LanL2MB (Gaussian-Eingabezeile„# HF/LanL2MB opt") optimiert (Ladung 0, Multiplizität 1). Die Energierechnung erfolgt analog zu den organischen Substanzen, wie oben beschrieben, mit dem Unterschied, dass für das Metallatom der Basissatz„LanL2DZ" und für die Liganden der Basissatz ,,6-31G(d)" verwendet wird (Gaussian-Eingabezeile„#B3PW91/gen pseudo=lanl2 td=(50-50,nstates=4)"). Aus der Energierechnung erhält man das HOMO als das letzte mit zwei Elektronen besetze Orbital (Alpha occ. eigenvalues) und LUMO als das erste unbesetzte Orbital (Alpha virt.
eigenvalues) in Hartree-Einheiten (HEh bzw. LEh). Daraus wird der anhand von Cyclovoltammetriemessungen kalibrierte HOMO- und LUMO- Wert in Elektronenvolt wie folgt bestimmt:
LUMO(eV) = (1.0658*LEh*27.212)-0.5049
HOMO(eV) = (0.8308*HEh*27.212)-1.1180
Diese Werte sind im Sinne dieser Anmeldung als HOMO bzw. als LUMO der Materialien anzusehen. Das Triplett-Niveau Ti eines Materials ist definiert als die relative Anregungsenergie (in eV) des Triplettzustands mit der niedrigsten Energie, der sich aus der quantenchemischen Energierechnung ergibt.
Die oben genannten Bedingungen sowie das Verfahren zur Bestimmung der einzelnen Energiewerte gestatten dem Fachmann auf dem Gebiet auf einfach Weise, die geeigneten Verbindungen aus dem Stand der Technik zu identifizieren. Die Berechnung von Orbitalenergien stellt für den Fachmann eine Routinetätigkeit dar, die er mit Hilfe des oben genannten Verfahrens in kurzer Zeit durchführen kann.
Weiterhin bevorzugt ist, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| < 0.15 eV und
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| > -0.2 eV wobei ganz bevorzugt ist, wenn
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| < 0.1 eV und
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| > -0.1 eV
Ganz bevorzugt ist, wenn folgende Bedingung erfüllt ist
|HOMO(C)| - m/>7{|HOMO(D)|;|HOMO(B)|} > 0.4 eV wobei besonders bevorzugt ist, wenn
|HOMO(C)| - m/A7{|HOMO(D)|;|HOMO(B)|} > 0.6 eV ist.
Ganz besonders bevorzugt ist, wenn folgende Bedingung erfüllt ist
|LUMO(B)| - |LUMO(C)| > 0.4 eV wobei insbesondere bevorzugt ist, wenn |LUMO(B)| - |LUMO(C)| > 0.6 eV ist. Insbesondere bevorzugt ist eine Zusammensetzungen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine der beiden folgenden
Bedingungen erfüllt ist
|HOMO(C)| - m/A7{|HOMO(D)|;|HOMO(B)|} > 0.4 eV oder
|LUMO(B)| - |LUMO(C)| > 0.4 eV wobei noch bevorzugter ist, wenn beide Bedingungen erfüllt sind, und wobei noch mehr bevorzugt ist, wenn darüber hinaus eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt ist
|HOMO(C)| - m/>7{|HOMO(D)|;|HOMO(B)|} > 0.6 eV oder
|LUMO(B)| - |LUMO(C)| > 0.6 eV und wobei am meisten bevorzugt ist, wenn beide Bedingungen erfüllt sind
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Zusammensetzung einen bipolaren Host, einen neutralen Co-Host sowie einen lichtemittierenden Dotanden, der vorzugsweise ein phosphoreszierender Emitter ist, der ganz bevorzugt ein organischer phosphoreszierender Emitter ist, dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} - |LUMO(C)| > 0.3 eV
|LUMO(D)| - |LUMO(B)| < 0.15 eV
|HOMO(C)| - |HOMO(B)| > 0.3 eV
|HOMO(D)| - |HOMO(B)| > 0 wobei die Funktion max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} den größeren der beiden Werte |LU O(D)| und |LUMO(B)| liefert. Noch bevorzugter ist dabei, wenn
|LUMO(D)| - |LUMO(B)| < 0.15 eV und
|LUMO(D)| - |LUMO(B)| > -0.2 eV wobei ganz bevorzugt ist, wenn
|LUMO(D)| - |LUMO(B)| < 0.1 eV und
|LUMO(D)| - |LUMO(B)| > -0.1 eV.
Im Zusammenhang mit der oben genannten, weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ferner ganz bevorzugt, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} - |LUMO(C)| > 0.4 eV wobei besonders bevorzugt ist, wenn max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} - |LUMO(C)| > 0.6 eV.
Im Zusammenhang mit der oben genannten, weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ferner ganz besonders bevorzugt, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist
|HOMO(C)| - |HOMO(B)| > 0.4 eV wobei bevorzugt ist, wenn
|HOMO(C)| - |HOMO(B)| > 0.6 eV ist.
Insbesondere bevorzugt ist eine Zusammensetzungen gemäß der zuvor genannten, weiteren Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt ist max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} - |LUMO(C)| > 0.4 eV oder
|HOMO(C)| - |HOMO(B)| > 0.4 eV wobei noch bevorzugter ist, wenn beide Bedingungen erfüllt sind, und wobei noch mehr bevorzugt ist, wenn darüber hinaus eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt ist max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} - |LUMO(C)| > 0.6 eV oder
|HOMO(C)| - |HOMO(B)| > 0.6 eV und wobei am meisten besonders bevorzugt ist, wenn beide Bedingungen erfüllt sind.
Dem Fachmann ist bekannt, dass ein bipolarer Host ein solcher ist, der in der verwendeten Mischung im verwendeten Bauteil signifikant sowohl zum Elektronen- als auch zum Lochtransport beiträgt. Dem Fachmann ist weiterhin bekannt, dass dies dadurch zu erreichen ist, dass ein Material ausgewählt wird, (a) in das aufgrund seiner Energieniveaulagen im
Vergleich zu den Energieniveaulagen weiterer in derselben Mischung verwendeter Materialien signifikant sowohl Elektronen als auch Löcher injiziert werden und (b) in dem der Transport nicht aufgrund extrem niedriger Elektronen- oder Lochmobilität (kleiner als 108 cm2/(Vs)) unterdrückt ist. Die Messung von Elektronen- und Lochmobilitäten werden routinemäßig vom Fachmann mittels Standardverfahren durchgeführt.
Der Fachmann kann für die Auswahl geeigneter bipolarer Hosts auf eine große Anzahl bekannter Hosts zurückgreifen und sie mit ebenfalls bekannten Emittern mit dazu passenden Energieniveaulagen kombinieren.
Häufig werden bipolare Hosts durch sogenannte Hybridsysteme dargestellt. Hybridsysteme sind dadurch charakterisiert, dass sie sowohl wenigstens eine elektronentransportierende Gruppe als auch wenigstens eine lochtransportierende Gruppe enthalten, wobei dies im Allgemeinen Gruppen sind, die durch ihren Elektronenreichtum bzw. ihre Elektronenarmut ein für Lochinjektion geeignetes HOMO bzw. ein für Elektroneninjektion geeignetes LUMO erzielen.
Bipolarität ist keine Eigenschaft eines Einzelmaterials, sondern wird durch geeignete Eigenschaften relativ zu anderen in der Mischung vorhandenen Materialien erzielt. In den Beispielen wird später gezeigt, dass ein Material in Abhängigkeit der anderen Materialien der Zusammensetzung einmal ein bipolarer Host und einmal ein neutraler Co-Host sein kann (Verbindung 13t).
Bevorzugte bipolare Hosts werden ausgewählt aus der Gruppe der Pyridine, Pyrimidine, Triazine, Benzimidazole, Carbazole, Indenocarbazole, Indolocarbazole, 1 ,10-Phenanthroline, 1 ,3,4-Oxadiazole, Phosphinoxide, Phenylsulfonyle, Ketone, Lactame und Triarylamine, wobei die Triazine, Pyrimidine, Benzimidazole, Carbazole, Indenocarbazole, Indolocarbazole, Ketone, Lactame und Triarylamine ganz bevorzugt sind. Besonders bevorzugte bipolare Hosts sind dabei ausgewählt aus der Gruppe der Triazine, Benzimidazole, Carbazole, Indenocarbazole, Lactame und Triarylamine, wobei die Triazine, Carbazole, Indenocarbazole und Lactame insbesondere bevorzugt sind.
Unabhängig von den strukturellen Beschreibungen der Komponenten der Zusammensetzung, sind die relativen Lagen der Grenzorbitale (HOMO, LUMO), wie oben angegeben, maßgeblich für die vorteilhaften technischen Effekte. Die hier angegebenen Komponenten haben daher exemplarischen Charakter.
Pyridine, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in Adv. Mater., 2011 , 23, 3876-3895. Die darin offenbarten Pyridine repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Pyrimidine, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, in WO 20 1/057706 A2, in WO2011/132684A1 oder in EP 12008332.4 offenbart. Die darin offenbarten Pyrimidine repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Triazine, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in WO 2011/057706 A2, EP 12008332.4 oder in Adv. Mater., 2011 , 23, 3876-3895. Die darin offenbarten Triazine repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Benzimidazole, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in Adv. Mater., 2011 , 23, 3876-3895 oder in WO2010/107244 A2. 0
Die darin offenbarten Benzimidazole repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Carbazole, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in WO 2011/057706 A2, EP 12008332.4 oder in Adv. Mater., ^ ^ 2011 , 23, 3876-3895. Die darin offenbarten Carbazole repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Indenocarbazole, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in EP 12008332.4 oder in WO 2011/000455. Die darin
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offenbarten Indenocarbazole repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Indolocarbazole, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in WO 2008/056746 A1 Die darin offenbarten Indolocarbazole repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung. ,10-Phenanthroline, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in Adv. Mater., 2011, 23, 3876-3895. Die darin offenbarten 1,10-Phenanthroline repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
1 ,3,4-Oxadiazole, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in Adv. Mater., 2011 , 23, 3876-3895. Die darin offenbarten 1 ,3,4-
35 Oxadiazole repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Phosphinoxide, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in Adv. Mater., 2011 , 23, 3876-3895. Die darin offenbarten Phosphinoxide repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Phenylsulfonyle, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise, offenbart in Adv. Mater., 20 1 , 23, 3876-3895. Die darin offenbarten Phenylsulfonyle repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Ketone, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise offenbart in WO 2007/137725 A1 oder in WO 2010/136109 A1. Die darin offenbarten Ketone repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Lactame, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise offenbart in WO 2013/064206. Die darin offenbarten Lactame repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Triarylamine, die sich als bipolare Hosts eignen, sind, beispielsweise offenbart in WO2007/137725 A1 , in WO 2011/000455 oder in Adv. Mater., 2011, 23, 3876-3895. Die darin offenbarten Triarylamine repräsentieren auch ganz bevorzugte bipolare Hosts im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Wie oben bereits erwähnt, werden bipolare Hosts häufig durch sogenannte Hybridsysteme dargestellt. Hybridsysteme sind dadurch charakterisiert, dass sie sowohl wenigstens eine elektronentransportierende Gruppe (ET) als auch wenigstens eine lochtransportierende Gruppe (HT) enthalten.
Der bipolare Host der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist daher in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Hybridsystem enthaltend sowohl wenigstens eine elektronentransportierende Gruppe (ET) als auch wenigstens eine lochtransportierende Gruppe (HT). Eine Übersicht solcher Hybridsysteme ist, zum Beispiel, in Adv. Mater., 2011 , 23, 3876-3895 offenbart.
Ganz bevorzugt ist, wenn es sich bei dem bipolaren Host um ein Hybridsystem handelt, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den HT/N-haltigen Heterocyclus-Hybridsystemen , HT/Benzimidazol-Hybrid- system, HT/1 ,10-Phenanthrolin-Hybridsystemen, HT/1 ,3,4-Oxadiazol- Hybridsystemen, HT/Phosphinoxid-Hybridsystemen, HT/Phenylsulfonyl- Hybridsystemen, HT/Keton-Hybridsystemen und HT/Lactam-Hybrid- systemen. Die Schreibweise HT/Benzimidazol soll bedeuten, dass der bipolare Host wenigstens eine lochtransportierende Gruppe (HT) und wenigstens eine elektronentransportierende Gruppe enthält, wobei es sich bei einer der elektronentransportierenden Gruppen um ein Benzimidazol handelt.
Bevorzugte N-haltigen Heterocyclen sind die Pyridine, Pyrimidine und Triazine, wobei die Triazine ganz bevorzugte Gruppen darstellen.
Besonders bevorzugte Hybridsysteme für bipolare Hosts sind HT/Pyridin- Hybridsysteme, HT/Pyrimidin-Hybridsysteme, HT/Triazin-Hybridsysteme, HT/Benzimidazol-Hybridsysteme, ganz besonders bevorzugt sind
HT/Triazin-Hybridsysteme oder HT/Benzimidazol-Hybridsysteme und insbesondere bevorzugt sind HT/Triazin-Hybridsysteme.
Weiterhin bevorzugte bipolare Hosts sind Carbazol/ET-Hybridsysteme, Indenocarbazol/ET-Hybridsysteme, Indolocarbazol/ET-Hybridsysteme, Carbazol-Carbazol/ET-Hybridsysteme, Indenocarbazol-Carbazol/ET- Hybridsysteme und Amin/ET-Hybridsysteme, wobei die Carbazol/ET- Hybridsysteme ganz bevorzugt sind.
Ganz besonders bevorzugte Hybridsysteme sind dabei die Carbazol/Tri- azin-Hybridsysteme, Indenocarbazol/Triazin-Hybridsysteme, Indolocarba- zol/Triazin-Hybridsysteme, Carbazol-Carbazol/Triazin-Hybridsysteme, Indenocarbazol-Carbazol/Triazin-Hybridsysteme und Amin/Triazin- Hybridsystemen. Der neutrale Co-Host der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist, wie die beiden anderen Komponenten (bipolarer Host und lichtemittierender Dotand) auch, durch die relative Lagen seiner Grenzorbitale
(HOMO/LUMO) bestimmt.
Wie schon für die bipolaren Hosts sei auch für die neutralen Co-Hosts darauf hingewiesen, dass Neutralität keine Eigenschaft eines Einzelmaterials ist, sondern durch geeignete Eigenschaften relativ zu anderen in der Mischung vorhandenen Materialien erzielt wird (vgl. Verbindung 13t in den Beispielen).
Der Fachmann kann für die Auswahl geeigneter neutraler Co-Hosts auf bekannte Hosts zurückgreifen und sie mit ebenfalls bekannten Emittern und Hosts mit dazu passenden Energieniveaulagen kombinieren.
Beispiele bevorzugter neutraler Co-Hosts werden, beispielsweiseoffenbart in WO 2010/108579, EP 12008584.0, und WO 2009/021126 A9, .
Bei den neutralen Co-Hosts handelt es sich bevorzugt um aromatische oder heteroaromatische Kohlenwasserstoffe, wobei die Zahl der hetero- aromatischen Ringe im neutralen Co-Host kleiner ist, als die Anzahl der aromatischen Ringe. Ganz bevorzugt ist, wenn die Zahl der heteroaromatischen Ringe im neutralen Co-Host maximal 2 ist. Besonders bevorzugt ist, wenn maximal ein Ring des neutralen Co-Hosts ein heteroaromatischer Ring ist.
Ein Benzimidazol, beispielsweise, enthält einen aromatischen Ring
(Benzol) und einen heteroaromatischen Ring (Imidazol). Ein Carbazol enthält zwei aromatische Ringe (zwei Benzole) und einen heteroaromatischen Ring (Pyrrol). Ein Spirobifluoren enthält 4 aromatische Ringe (4 Benzole).
Der neutrale Co-Host enthält bevorzugt 6 oder weniger, ganz bevorzugt 5 oder weniger, besonders bevorzugt 4 oder weniger, ganz besonders bevorzugt 3 oder weniger, insbesondere bevorzugt 2 oder weniger, noch bevorzugter 1 oder weniger um am meisten bevorzugt gar keine
Heteroatome.
Je nach Energieniveaus des verwendeten Emitters und bipolaren Hosts können bevorzugte neutrale Hosts auch solche sein, die in anderen Kombinationen als ladungstransportierend, z.B. als elektronentransportierende Hosts verwendet werden. Dazu gehören, beispielsweise, Lactame (z.B. WO 2013/064206), Pyrimidine (z.B. WO 2010/136109 A1), Triazine (z.B. WO 2010/136109 A1) und Benzimidazole (z.B. Optical Materials 35 (2013) 2201-2207).
Einige beispielhafte, besonders bevorzugte neutrale Co-Hosts sind die der fol enden Übersicht.
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Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann in einer bevorzugten Ausführungsform neben den genannten Materialien, bipolaren Host, neutralen Co-Host und lichtemittierenden Dotanden, weitere organische funktionelle Materialien enthalten. Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Zusammensetzung, die neben den drei oben genannten Komponenten weitere organische funktionelle Materialien enthält, die vorzugsweise ausgewählt werden aus der Gruppe der Lochinjektionsmaterialien, Lochtransportmaterialien, Lochblockiermaterialien, Host-Materialien, Emitter-Materialien, Elektronenblockiermaterialien, Elektronentransport- materialien und Elektroneninjektionsmaterialien. Es bereitet dem Fachmann dabei keinerlei Schwierigkeiten, aus einer Vielzahl ihm bekannter Materialien auszuwählen.
Es ist ganz bevorzugt, wenn die Zusammensetzung als weiteres
funktionelles Material ein weiteres Host-Material enthält.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das weitere Host-Material ein weiteres bipolares Host-Material im Sinne dieser Anmeldung. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das weitere Host-Material ein weiteres neutrales Host-Material im Sinne dieser Anmeldung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das weitere Host- Material ein lochtransportierendes Host-Material. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das weitere Host-Material ein
elektronentransportierendes Host-Material. Bevorzugte weitere Host-Materialien sind aromatische Amine,
insbesondere Triarylamine, z. B. gemäß US 2005/0069729, Carbazol- derivate (z. B. CBP, Ν,Ν-Biscarbazolylbiphenyl) oder Verbindungen gemäß WO 2005/039246, US 2005/0069729, JP 2004/288381 , EP 1205527 oder WO 2008/086851 , verbrückte Carbazolderivate, z. B. gemäß
WO 2011/088877 und WO 2011/128017, Indenocarbazolderivate, z. B. gemäß WO 2010/136109 und WO 2011/000455, Azacarbazolderivate, z. B. gemäß EP 1617710, EP 16177 , EP 1731584, JP 2005/347160, Indolocarbazolderivate, z. B. gemäß WO 2007/063754 oder
WO 2008/056746, Ketone, z. B. gemäß WO 2004/093207 oder
WO 2010/006680, Phosphinoxide, Sulfoxide und Sulfone, z. B. gemäß WO 2005/003253, Oligophenylene, bipolare Host-Materialien, z. B. gemäß WO 2007/137725, Silane, z. B. gemäß WO 2005/111172, Azaborole oder Boronester, z. B. gemäß WO 2006/117052, Triazinderivate, z. B. gemäß WO 20 0/015306, WO 2007/063754 oder WO 2008/056746,
Zinkkomplexe, z. B. gemäß EP 652273 oder WO 2009/062578,
Aluminiumkomplexe, z. B. BAIq, Diazasilol- und Tetraazasilol-Derivate, z. B. gemäß WO 2010/054729, Diazaphosphol-Derivate, z. B. gemäß
WO 2010/054730 und Aluminiumkomplexe, z. B. BAIQ.
Die Konzentration des weiteren Host-Materials in der Zusammensetzung liegt bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% und 50 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% und 30 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% und 20 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einen oder mehrere weitere lichtemittierende Dotanden, die phosphoreszierende Emitter sind.
Besonders bevorzugt ist, wenn die Zusammensetzung einen oder zwei weitere lichtemittierende Dotanden enthält, wobei ganz besonders bevorzugt ist, wenn die Zusammensetzung einen weiteren lichtemittierenden Dotanden enthält. Für diesen Zweck eignen sich die oben bereits genannten phosphoreszierenden Dotanden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine also eine
Zusammensetzung aus zwei lichtemittierenden, phosphoreszierenden Dotanden eingesetzt, wobei der phosphoreszierende Dotand mit dem kürzerwelligen Emissionsspektrum als Co-Host für den
phosphoreszierenden Dotanden mit dem längerwelligen
Emissionsspektrum dient.
Ein Dotand weist dann ein kürzerwelliges Emissionsspektrum auf, wenn seine Peak Emission im Elektrolumineszenzspektrum zu einer kürzeren Wellenlänge verschoben ist im Vergleich zu der Peak Emission im
Elektrolumineszenzspektrum des anderen Dotanden.
So können, beispielsweise, blau (400-500 nm) oder grün (501-560 nm) emittierende, phosphoreszierende Dotanden als Co-Hosts für rot emittierende, phosphoreszierende Dotanden eingesetzt werden. Ebenso können, beispielsweise, blau emittierende, phosphoreszierende Dotanden als Co-Hosts für grün emittierende, phosphoreszierende Dotanden eingesetzt werden. Dies ist vorteilhaft für Lebensdauer, Effizienz und Betriebspannung der entsprechenden organischen
Elektrolumineszenzvorrichtungen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden hierbei Zusammensetzungen verwendet, bei denen der überwiegende Anteil der Emission in Elektrolumineszenz vom längerwelligen phosphoreszierenden Dotanden ausgeht.
Der Anteil der Emission in der Elektrolumineszenz eines Dotanden überwiegt, wenn wenigstens 70%, bevorzugt wenigstens 80% und ganz bevorzugt wenigstens 90% der Fläche unter dem Elektrolumineszenz- Emission-Spektrum auf diesen Dotanden der Zusammensetzung zurückzuführen sind. Ganz besonders bevorzugt werden hierbei Zusammensetzungen verwendet, bei denen ausschließlich der längerwellige, phosphoreszierende Dotand zur Emission in Elektrolumineszenz beiträgt. Der Begriff „ausschließlich" bedeutet hierin, dass wenigstens 99% der Fläche unter dem Elektrolumineszenz-Emission-Spektrum auf diesen Dotanden der Zusammensetzung zurückzuführen sind.
Dem Fachmann ist bekannt, dass der relative Beitrag beider phosphoreszierender Dotanden zur Elektrolumineszenz durch mehrere Faktoren be- einflusst werden kann: Ein hoher Anteil Emission vom längerwelligen, phosphoreszierenden Dotanden kann, beispielsweise, erreicht werden durch eine hohe relative Konzentration dieses Emitters und/oder geringe sterische Abschirmung beider beteiligter Emitter und/oder geeignete Energieniveaulagen, die zu bevorzugter Exzitonenbildung auf dem längerwelligen, phosphoreszierenden Dotanden führen.
In dieser Ausführungsform liegt die Konzentration des kürzerwelligen lichtemittierenden, phosphoreszierenden Dotanden in der Zusammensetzung bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% und 40 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 3 Gew.-% und 30 Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 5 Gew.-% und 20 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.
Zusätzlich liegt in dieser Ausführungsform die Konzentration des
längerwelligen lichtemittierenden, phosphoreszierenden Dotanden in der Zusammensetzung bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% und 30 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 5 Gew.-% und 20 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird eine Zusammensetzung aus zwei lichtemittierenden, phosphoreszierenden Dotanden eingesetzt, bei der beide Dotanden signifikant zur Emission in
Elektrolumineszenz beitragen.
Ein Dotand trägt signifikant zur Emission in Elektrolumineszenz bei, wenn dessen Anteil an der Emission in der Elektrolumineszenz wenigstens 10%, bevorzugt wenigstens 20% und ganz bevorzugt wenigstens 30% der Fläche unter dem Elektrolumineszenz-Emission-Spektrum auf diesen Dotanden der Zusammensetzung beträgt.
Es ist, beispielsweise, von Vorteil, auf diese Art grüne und rote Emission in einer Schicht zu erzeugen. In Kombination mit einer weiteren, blau emittierenden Schicht kann so weiße Emission erzeugt werden. Weiterhin ist es, beispielsweise, von Vorteil, blaue und gelbe (561-585 nm) Emission in einer Schicht zu erzeugen, so dass insgesamt auch ohne Verwendung einer weiteren Emissionsschicht weiße Emission erzeugt wird.
Dem Fachmann ist bekannt, dass der relative Beitrag beider Emitter zur Elektrolumineszenz durch mehrere Faktoren beeinflusst werden kann: Ein signifikanter Anteil Emission vom kürzerwelligen, phosphoreszierenden Dotanden kann, beispielsweise, erreicht werden durch eine geringe bis sehr geringe relative Konzentration des längerwelligen , phosphoreszierenden Dotanden und/oder hohe sterische Abschirmung beider beteiligter Emitter und/oder geeignete Energieniveaulagen, die zu bevorzugter Exzitonenbildung auf dem kürzerwelligen, phosphoreszierenden Dotanden führen.
In dieser Ausführungsform liegt die Konzentration des kürzerwelligen weiteren lichtemittierenden Dotanden in der Zusammensetzung bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% und 40 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 5 Gew.-% und 30 Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 8 Gew.-% und 20 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.
Zusätzlich liegt in dieser Ausführungsform die Konzentration des längerwelligen lichtemittierenden Dotanden in der Zusammensetzung bevorzugt im Bereich von 0.1 Gew.-% und 10 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 0.1 Gew.-% und 3 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird eine
Zusammensetzung aus insgesamt drei lichtemittierenden, phosphoreszierenden Dotanden eingesetzt, bei der alle drei Dotanden signifikant zur Emission in Elektrolumineszenz beitragen.
Dabei weisen diese Dotanden bevorzugt insgesamt mehrere
Emissions-rnaxima zwischen 380 nm und 750 nm auf, so dass insgesamt weiße Emission resultiert. Insbesondere bevorzugt ist eine Kombination aus blauer, grüner und oranger oder roter Emission.
Dem Fachmann ist bekannt, dass der relative Beitrag der drei Emitter zur Elektrolumineszenz durch dieselben Faktoren beeinflusst werden kann, die bereits oben für den Fall von zwei Emittern beschrieben sind.
In dieser Ausführungsform liegt die Konzentration des kurzwelligsten lichtemittierenden Dotanden in der Zusammensetzung bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% und 40 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 5 Gew.-% und 30 Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 8 Gew.-% und 20 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.
Zusätzlich liegt in dieser Ausführungsform die Konzentration des lichtemittierenden Dotanden mit der nächsthöheren Emissionswellenlänge in der Zusammensetzung bevorzugt im Bereich von 0.1 Gew.-% und 10 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 0.5 Gew.-% und 3 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung.
Zusätzlich liegt in dieser Ausführungsform die Konzentration des längstwelligen lichtemittierenden Dotanden in der Zusammensetzung bevorzugt im Bereich von 0.01 Gew.-% und 5 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 0.1 Gew.-% und 1 Gew.-% bezogen auf die gesamte
Zusammensetzung.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Zusammensetzung neben dem bipolaren Host, dem neutralen Co-Host und dem lichtemittierenden Dotanden keine organische funktionelle Materialien, wobei ganz besonders bevorzugt ist, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung nur aus dem bipolaren Host, dem neutralen Co-Host und dem lichtemittierenden Dotanden besteht und keine weiteren organischen oder anorganischen Bestandteile enthält.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung enthält die Zusammensetzung neben dem bipolaren Host, dem neutralen Co-Host, dem lichtemittierenden Dotanden und dem weiteren Host-Material keine der oben genannten organischen funktionellen Materialien, wobei ganz besonders bevorzugt ist, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung nur aus dem bipolaren Host, dem neutralen Co-Host, dem lichtemittierenden Dotanden und dem weiteren Host-Material besteht und keine weiteren organischen oder anorganischen Bestandteile enthält.
In noch einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Zusammensetzung neben dem bipolaren Host, dem neutralen Co-Host, dem lichtemittierenden Dotanden und dem weiteren lichtemittierenden Dotanden keine der oben genannten organischen funktionellen Materialien, wobei ganz besonders bevorzugt ist, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung nur aus dem bipolaren Host, dem neutralen Co-Host, dem lichtemittierenden Dotanden und dem weiteren lichtemittierenden Dotanden besteht und keine weiteren
organischen oder anorganischen Bestandteile enthält.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in elektronischen Vorrichtungen, insbesondere in organischen Elektrolumineszenz- vorrichtungen, verwendet werden. Dabei können die Komponenten der Zusammensetzungen durch Aufdampfen oder aus Lösung prozessiert werden. Sofern die Zusammensetzungen aus Lösung aufgebracht werden, ist wenigstens ein weiteres Lösungsmittel erforderlich. Das Verarbeiten aus Lösung hat den Vorteil, dass die Schicht enthaltend die erfindungsgemäße Zusammensetzung sehr einfach und kostengünstig aufgebracht werden kann. Diese Technik eignet sich insbesondere für die Massenproduktion organischer elektronischer Vorrichtungen. Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Formulierung enthaltend eine erfindungsgemäße Zusammensetzung sowie wenigstens ein
Lösungsmittel.
Geeignete und bevorzugte Lösungsmittel sind beispielsweise Toluol, Anisol, o-, m- oder p-Xylol, Methylbenzoat, Mesitylen, Tetralin, Veratrol, THF, Methyl-THF, THP, Chlorbenzol, Dioxan, Phenoxytoluol, insbesondere 3-Phenoxytoluol, (-)-Fenchon, 1,2,3,5-Tetramethylbenzol, 1 ,2,4,5-tetra- methylbenzol, 1-Methylnaphtalin, 2-Methylbenzothiazol, 2-Phenoxyethanol, 2-Pyrrolidinon, 3-Methylanisol, 4-Methylanisol, 3,4-Dimethylanisol, 3,5- Dimethylanisol, Acetophenon, α-Terpineol, Benzothiazol, Butylbenzoat, Cumol, Cyclohexanol, Cyclohexanon, Cyclohexylbenzol, Decalin,
Dodecylbenzol, Ethylbenzoat, Indan, Methylbenzoat, NMP, p-Cymol, Phenetol, 1,4-Diisopropylbenzol, Dibenzyl ether, Diethylenglycolbutyl- methylether, Triethylenglycolbutylmethylether, Diethylenglycoldibutylether, Triethylenglycoldimethylether, Diethylen-glycolmonobutylether, Tripro- pylenglycoldimethylether, Tetraethylenglycol-dimethylether, 2-lsopropyl- naphthalin, Pentylbenzol, Hexylbenzol, Heptylbenzol, Octylbenzol, 1,1- Bis(3,4-Dimethylphenyl)ethan oder Mischungen dieser Lösungsmittel.
Die genannte Formulierung kann, wie bereits erläutert, verwendet werden, eine Schicht einer elektronischen Vorrichtung aus Lösung zu prozessieren. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung einer erfindungsgemäßen Formulierung zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, insbesondere einer organischen Elektrolumineszenz- vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Formulierung verwendet wird, um eine Emissionsschicht der Vorrichtung aus Lösung zu
prozessieren.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in einer organischen
elektronischen Vorrichtung.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch eine organische
elektronische Vorrichtung enthaltend mindestens eine erfindungsgemäße Zusammensetzung, wobei die Vorrichtung bevorzugt ausgewählt ist aus den organischen integrierten Schaltungen (OICs), organischen Feld-Effekt- Transistoren (OFETs), organischen Dünnfilmtransistoren (OTFTs), organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen, organischen Solarzellen (OSCs), organischen optischen Detektoren, organischen Photorezeptoren, und wobei die organischen Elektrolumineszenzvorrichtung ganz bevorzugt sind.
Ganz besonders bevorzugte organische Elektrolumineszenzvorrichtungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind organische lichtemittierende Transistoren (OLETs), organische Feld-Quench-Devices (OFQDs), organische lichtemittierende elektrochemischen Zellen (OLECs, LECs, LEECs), organische Laserdioden (O-Laser) und organische lichtemittierende Dioden (OLEDs), insbesondere bevorzugt sind OLECs und OLEDs und am meisten bevorzugt sind OLEDs.
Außer Kathode, Anode und der Schicht enthaltend die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann die organische Elektrolumineszenzvorrichtung noch weitere Schichten enthalten. Diese sind beispielsweise gewählt aus jeweils einer oder mehreren Lochinjektionsschichten, Lochtransportschichten, Lochblockierschichten, emittierenden Schichten, Elektronen- transportschichten, Elektroneninjektionsschichten, Elektronenblockier- schichten, Excitonenblockierschichten, Zwischenschichten (Interlayers), Ladungserzeugungsschichten (Charge-Generation Layers) (IDMC 2003, Taiwan; Session 21 OLED (5), T. Matsumoto, T. Nakada, J. Endo, K. Mori, N. Kawamura, A. Yokoi, J. Kido, Multiphoton Organic EL Device Having Charge Generation Layer) und/oder organischen oder anorganischen p/n- Übergängen. Es sei aber darauf hingewiesen, dass nicht notwendigerweise jede dieser Schichten vorhanden sein muss.
Die Abfolge der Schichten organischer Elektrolumineszenzvorrichtungen ist bevorzugt die folgende:
Anode-Lochinjektionsschicht-Lochtransportschicht-emittierende Schicht- Elektronentransportschicht-Elektroneninjektionsschicht-Kathode.
Dabei soll erneut darauf hingewiesen werden, dass nicht alle der genannten Schichten vorhanden sein müssen, und/oder dass zusätzlich weitere Schichten vorhanden sein können. Die erfindungsgemäße organische Elektrolumineszenzvorrichtung kann mehrere emittierende Schichten enthalten. Besonders bevorzugt weisen diese Emissionsschichten in diesem Fall insgesamt mehrere Emissions- maxima zwischen 380 nm und 750 nm auf, so dass insgesamt weiße Emission resultiert, d. h. in den emittierenden Schichten werden
verschiedene emittierende Verbindungen verwendet, die fluoreszieren oder phosphoreszieren können und die blaues oder gelbes oder orangefarbenes oder rotes Licht emittieren. Insbesondere bevorzugt sind
Dreischichtsysteme, also Systeme mit drei emittierenden Schichten, wobei die drei Schichten blaue, grüne und orange oder rote Emission zeigen (für den prinzipiellen Aufbau siehe z. B. WO 2005/011013). Es soll angemerkt werden, dass sich für die Erzeugung von weißem Licht anstelle mehrerer farbig emittierender Emitterverbindungen auch eine einzeln verwendete Emitterverbindung eignen kann, welche in einem breiten
Wellenlängenbereich emittiert.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist insbesondere auch für die Verwendung in organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen geeignet, wie sie z. B. in WO 98/24271 , US 2011/0248247 und US 2012/0223633 beschrieben sind. In diesen mehrfarbigen Display-Bauteilen wird eine zusätzliche blaue Emissionsschicht vollflächig auf alle Pixel, auch diejenigen mit einer von Blau verschiedenen Farbe, aufgedampft. Dabei wird überraschend gefunden, dass die erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen, wenn sie für das rote und/oder grüne Pixel eingesetzt werden, zusammen mit der aufgedampften blauen
Emissionsschicht zu weiterhin sehr guter Emission führen.
Geeignete Ladungstransportmaterialien, wie sie in der Lochinjektions- bzw. Lochtransportschicht bzw. Elektronenblockierschicht oder in der
Elektronentransportschicht der erfindungsgemäßen organischen Elektrolumineszenzvorrichtung verwendet werden können, sind beispielsweise die in Y. Shirota et al., Chem. Rev. 2007, 107(4), 953-1010 offenbarten
Verbindungen oder andere Materialien, wie sie gemäß dem Stand der Technik in diesen Schichten eingesetzt werden. Als Materialien für die Elektronentransportschicht können alle Materialien verwendet werden, wie sie gemäß dem Stand der Technik als Elektronen- transportmaterialien in der Elektronentransportschicht verwendet werden. Insbesondere eignen sich Aluminiumkomplexe, beispielsweise Alq3,
Zirkoniumkomplexe, beispielsweise Zrq-t, Benzimidazolderviate, Triazin- derivate, Pyrimidinderivate, Pyridinderivate, Pyrazinderivate, Chinoxalin- derivate, Chinolinderivate, Oxadiazolderivate, aromatische Ketone, Lactame, Borane, Diazaphospholderivate und Phosphinoxidderivate.
Weiterhin geeignete Materialien sind Derivate der oben genannten
Verbindungen, wie sie in JP 2000/053957, WO 2003/060956,
WO 2004/028217, WO 2004/080975 und WO 2010/072300 offenbart werden.
Als Lochtransportmaterialien sind insbesondere bevorzugt Materialien, die in einer Lochtransport-, Lochinjektions- oder Elektronenblockierschicht verwendet werden können, Indenofluorenamin-Derivate (z. B. gemäß WO 06/122630 oder WO 06/100896), die in EP 1661888 offenbarten Aminderivate, Hexaazatriphenylenderivate (z. B. gemäß WO 01/049806), Aminderivate mit kondensierten Aromaten (z. B. gemäß US 5,061 ,569), die in WO 95/09147 offenbarten Aminderivate, Monobenzoindenofluorenamine (z. B. gemäß WO 08/006449), Dibenzoindenofluorenamine (z. B. gemäß WO 07/140847), Spirobifluoren-Amine (z. B. gemäß WO 2012/034627 oder der noch nicht offengelegten EP 12000929.5), Fluoren-Amine (z. B. gemäß den noch nicht offengelegten Anmeldungen EP 12005369.9, EP 12005370.7 und EP 12005371.5), Spiro-Dibenzopyran-Amine (z. B. gemäß der noch nicht offengelegten Anmeldung EP 11009127.9) und Dihydroacridin-Derivate (z. B. gemäß der noch nicht offen gelegten
EP 11007067.9).
Als Kathode der elektronischen Vorrichtung sind Metalle mit geringer Austrittsarbeit, Metalllegierungen oder mehrlagige Strukturen aus verschiedenen Metallen bevorzugt, wie beispielsweise Erdalkalimetalle, Alkalimetalle, Hauptgruppenmetalle oder Lanthanoide (z. B. Ca, Ba, Mg, AI, In, Mg, Yb, Sm, etc.). Weiterhin eignen sich Legierungen aus einem Alkali- oder Erdalkalimetall und Silber, beispielsweise eine Legierung aus Magnesium und Silber. Bei mehrlagigen Strukturen können auch zusätzlich zu den genannten Metallen weitere Metalle verwendet werden, die eine relativ hohe Austrittsarbeit aufweisen, wie z. B. Ag oder AI, wobei dann in der Regel Kombinationen der Metalle, wie beispielsweise Ca/Ag, Mg/Ag oder Ba/Ag verwendet werden. Es kann auch bevorzugt sein, zwischen einer metallischen Kathode und dem organischen Halbleiter eine dünne Zwischenschicht eines Materials mit einer hohen Dielektrizitätskonstante einzubringen, Hierfür kommen beispielsweise Alkalimetall- oder
Erdalkalimetallfluoride, aber auch die entsprechenden Oxide oder
Carbonate in Frage (z. B. LiF, L12O, BaF2, MgO, NaF, CsF, CS2CO3, etc.). Weiterhin kann dafür Lithiumchinolinat (LiQ) verwendet werden. Die Schichtdicke dieser Schicht beträgt bevorzugt zwischen 0.5 und 5 nm.
Als Anode sind Materialien mit hoher Austrittsarbeit bevorzugt. Bevorzugt weist die Anode eine Austrittsarbeit größer 4.5 eV vs. Vakuum auf. Hierfür sind einerseits Metalle mit hohem Redoxpotential geeignet, wie beispielsweise Ag, Pt oder Au. Es können andererseits auch Metall/Metalloxid- Elektroden (z. B. AI/Ni/NiOx, Al/PtOx) bevorzugt sein. Für einige Anwendungen muss mindestens eine der Elektroden transparent oder
teiltransparent sein, um entweder die Bestrahlung des organischen Materials (organische Solarzelle) oder die Auskopplung von Licht (OLED, O-LASER) zu ermöglichen. Bevorzugte Anodenmaterialien sind hier leitfähige gemischte Metalloxide. Besonders bevorzugt sind Indium-Zinn- Oxid (ITO) oder Indium-Zink Oxid (IZO). Bevorzugt sind weiterhin leitfähige, dotierte organische Materialien, insbesondere leitfähige dotierte Polymere. Weiterhin kann die Anode auch aus mehreren Schichten bestehen, beispielsweise aus einer inneren Schicht aus ITO und einer äußeren Schicht aus einem Metalloxid, bevorzugt Wolf ramoxid,
Molybdänoxid oder Vanadiumoxid.
Die elektronische Vorrichtung wird bei der Herstellung entsprechend (je nach Anwendung) strukturiert, kontaktiert und schließlich versiegelt, da sich die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Vorrichtungen bei
Anwesenheit von Wasser und/oder Luft verkürzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße elektronische Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Schichten mit einem Sublimationsverfahren beschichtet werden. Dabei werden die Materialien in Vakuum-Sublimationsanlagen bei einem Anfangsdruck kleiner 105 mbar, bevorzugt kleiner 10"6 mbar aufgedampft. Dabei ist es jedoch auch möglich, dass der Anfangsdruck noch geringer ist, beispielsweise kleiner 107 mbar.
Bevorzugt ist ebenfalls eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Schichten mit dem OVPD (Organic Vapour Phase Deposition) Verfahren oder mit Hilfe einer Trägergassublimation beschichtet werden. Dabei werden die Materialien bei einem Druck zwischen 10-5 mbar und 1 bar aufgebracht. Ein Spezialfall dieses Verfahrens ist das OVJP (Organic Vapour Jet Printing) Verfahren, bei dem die Materialien direkt durch eine Düse aufgebracht und so strukturiert werden (z. B. M. S. Arnold et al., Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 053301).
Weiterhin bevorzugt ist eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Schichten aus Lösung, wie z. B. durch Spincoating, oder mit einem beliebigen Druckverfahren, wie z. B. Siebdruck, Flexodruck, Nozzle Printing oder Offsetdruck, besonders bevorzugt aber LITI (Light Induced Thermal Imaging, Thermotransferdruck) oder Ink-Jet Druck (Tintenstrahldruck), hergestellt werden. Hierfür sind lösliche Verbindungen nötig. Hohe Löslichkeit lässt sich durch geeignete Substitution der Verbindungen erreichen.
Weiterhin bevorzugt ist es, dass zur Herstellung einer erfindungsgemäßen organischen Elektrolumineszenzvorrichtung eine oder mehrere Schichten aus Lösung und eine oder mehrere Schichten durch ein
Sublimationsverfahren aufgetragen werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsggemäßen elektronischen Vorrichtung, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens eine organische Schicht durch
Gasphasenabscheidung oder aus Lösung aufgebracht wird. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können sehr vielseitig eingesetzt werden. So können die elektrolumineszierenden Vorrichtungen, beispielsweise, in Displays für Fernseher, Mobiltelefone, Computer und Kameras eingesetzt werden. Die Vorrichtungen können aber auch in Beleuchtungsanwendungen verwendet werden. Weiterhin können elektrolumines- zierende Vorrichtungen, z. B. in OLEDs oder OLECs, enthaltend wenigstens eine der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in der Medizin oder Kosmetik zu Phototherapie genutzt werden. Somit kann eine Vielzahl von Erkrankungen (Psoriasis, atopische Dermatitis, Inflammation, Akne, Hautkrebs etc.) oder die Vermeidung sowie Reduktion von
Hautfaltenbildung, Hautrötung und Hautalterung behandelt werden.
Weiterhin können die lichtemittierenden Vorrichtungen dazu genutzt werden, um Getränke, Speisen oder Lebensmittel frisch zu halten oder um Geräte (bspw. medizinische Geräte) zu sterilisieren.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung enthaltend wenigstens eine erfindungsgemäße organische elektronische Vorrichtung, bevorzugt eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung, wobei es sich bei der Vorrichtung vorzugsweise um einen Fernseher, ein Mobiltelefon oder Smartphone, einen Computer (z.B. Desktop-Computer, Tablet, Notebook) oder eine Fotokamera handelt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung, bevorzugt eine OLED oder OLEC und ganz besonders bevorzugt eine OLED enthaltend eine erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Verwendung in der Medizin zur Phototherapie.
Ein weiterer bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung, bevorzugt eine erfindungsgemäße organische Elektrolumineszenzvorrichtung, ganz bevorzugt eine OLED oder OLEC und ganz besonders bevorzugt eine OLED zur Verwendung zur phototherapeutischen Behandlung von Hautkrankheiten.
Ein weiterer ganz bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine erfindungsgemäße elektronische Vorrichtung, bevorzugt eine erfindungsgemäße organische Elektrolumineszenzvorrichtung, ganz bevorzugt eine OLED oder OLEC und ganz besonders bevorzugt eine OLED zur Verwendung zur phototherapeutischen Behandlung von
Psoriasis, atopische Dermatitis, Entzündungserkrankungen, Vitiligo, Wundheilung und Hautkrebs.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung der erfindungsgemäßen organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen, ganz bevorzugt einer OLED oder OLEC und ganz besonders bevorzugt einer OLED in der Kosmetik, bevorzugt zur Behandlung von Akne, alternder Haut (Skin Ageing), und von Zellulithe.
Es ist bevorzugt, die erfindungsgemäße Zusammensetzung in der
Emissionsschicht der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung einzusetzen.
Organische Elektrolumineszenzvorrichtungen enthalten, wie oben bereits erläutert wurde, neben einer Anode, Kathode und einer Emissionsschicht oft noch weitere Schichten. Diese weiteren Schichten können organische und/oder anorganische Bestandteile enthalten.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen der Emissionsschicht und der Anode eine direkt an die Emissionsschicht grenzende Lochtransportschicht (HTL) vorhanden ist. Grundsätzlich können alle Lochtransportmaterialien (HTM), die dem Fachmann geläufig sind, für diesen Zweck eingesetzt werden. Lochtransportmaterialien, die typischerweise hierfür eingesetzt werden und die auch bevorzugte Lochtransportmaterialien im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellen sind ausgewählt aus der Gruppe der Triarylamine, Carbazole, Indenocarbazole, Indolocarbazole und der aromatischen Silylamine.
Es hat sich gezeigt, dass besonders gute Ergebnisse erzielen lassen, wenn die Injektionsbarriere für Löcher aus der Lochtransportschicht in die Emissionsschicht gering ist. Dies ist der Fall, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist, wobei |HOMO(B)| und |HOMO(HTM)| für die absoluten Beträge der HOMO-Energien des bipolaren Hosts in der Emissionsschicht bzw. für die des Lochtransportmaterials in der angrenzenden HTL stehen. |HOMO(B)| - |HOMO(HTM)| < 0.3 eV.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen der
Emissionsschicht und der Kathode eine direkt an die Emissionsschicht grenzende Elektronentransportschicht (ETL) vorhanden ist. Grundsätzlich können alle Elektronentransportmaterialien (ETM), die dem Fachmann geläufig sind, für diesen Zweck eingesetzt werden. Elektronentransportmaterialien, die typischerweise hierfür eingesetzt werden und die auch bevorzugte Elektronentransportmaterialien im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellen sind ausgewählt aus der Gruppe der Pyridine, Pyrimidine, Triazine, Benzimidazole, Metall-Hydroxychinolinate,
Oxadiazole, Triazole und Ketone.
Es hat sich gezeigt, dass besonders gute Ergebnisse erzielen lassen, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist, wobei |LUMO(B)| und
|LUMO(ETM)| für die absoluten Beträge der LUMO-Energien des bipolaren Hosts in der Emissionsschicht bzw. für die des Elektronentransport- materials in der angrenzenden ETL stehen.
|LUMO(B)| - |LUMO(ETM)| < 0.3 eV
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. die
erfindungsgemäßen Vorrichtungen zeichnen sich durch folgende überraschende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aus:
1. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eignen sich sehr gut für den Einsatz in einer Emissionsschicht und zeigen verbesserte
Leistungsdaten, insbesondere Effizienz, gegenüber Verbindungen aus dem Stand der Technik.
2. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in elektronischen Vorrichtungen führt zu deutlichen Steigerungen der Lebensdauern der Vorrichtungen. 3. Die Zusammensetzungen können leicht prozessiert werden und eignen sich daher sehr gut für die Massenproduktion in der kommerziellen Anwendung.
Es sei darauf hingewiesen, dass Variationen der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Ausführungsformen unter den Umfang dieser Erfindung fallen. Jedes in der vorliegenden Erfindung offenbarte Merkmal kann, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen wird, durch alternative Merkmale, die demselben, einem äquivalenten oder einem ähnlichen Zweck dienen, ausgetauscht werden. Somit ist jedes in der vorliegenden
Erfindung offenbarte Merkmal, sofern nichts anderes gesagt wurde, als Beispiel einer generischen Reihe oder als äquivalentes oder ähnliches Merkmal zu betrachten.
Alle Merkmale der vorliegenden Erfindung können in jeder Art miteinander kombiniert werden, es sei denn dass sich bestimmte Merkmale und/oder Schritte sich gegenseitig ausschließen. Dies gilt insbesondere für bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung. Gleichermaßen können Merkmale nicht wesentlicher Kombinationen separat verwendet werden (und nicht in Kombination).
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass viele der Merkmale, und
insbesondere die der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung selbst erfinderisch und nicht lediglich als Teil der
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu betrachten sind. Für diese Merkmale kann ein unabhängiger Schutz zusätzlich oder alternativ zu jeder gegenwärtig beanspruchten Erfindung begehrt werden.
Die mit der vorliegenden Erfindung offengelegte Lehre zum technischen Handeln kann abstrahiert und mit anderen Beispielen kombiniert werden.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ohne sie dadurch einschränken zu wollen. Beispiele
Beispiel 1a
Synthese von 3-(2-Chlor-4-phenyl-[1,3,5]triazin-6-yl)-5'-phenyl- [1,r:3\1"]terphenyl
Figure imgf000045_0001
Schritt 1 :
9.9 g (407 mmol) Magnesium werden mit einem Kömchen lod aktiviert. Etwa 30 ml einer Lösung von 141.8 g (368 mmol) 3-Brom-5'-phenyl- [1 ,1 ':3\ 1 "]terphenyl [ 2233200-57-1 ] in 700 ml THF werden zugegeben und ein 90°C warmes Heizbad untergestellt. Nach Einsetzen der Reaktion und Erreichen eines Rückflusses wird die restliche Lösung so zugetropft, dass der Rückfluss erhalten bleibt. Nach vollständiger Zugabe wird die Reaktionsmischung noch 2 Stunden unter Rückfluss erhitzt.
Schritt 2:
67.9 g (368 mmol) 2,4I6-Trichlor-[1 ,3,5]triazin [108-77-0] werden in 400 ml THF vorgelegt und auf -5°C abgekühlt. Die in Schritt 1 hergestellte
Grignard-Lösung wird so zugetropft, daß die Innentemperatur 0°C nicht übersteigt. Die Kühlung wird entfernt und das Gemisch für 6 Stunden gerührt; anschließend wird erneut auf -5°C abgekühlt und 184 ml
(368 mmol) Phenylmagnesiumchlorid-Lösung (2M in THF) werden so zugetropft, dass die Innentemperatur 0°C nicht übersteigt. Die Kühlung wird entfernt und das Gemisch für 18 Stunden gerührt. 400 ml einer 1 M Salzsäure werden langsam eingerührt. Nach einer Stunde wird der gebildete Feststoff abgesaugt und im Vakuum getrocknet. Nach zweimaliger Umkristallisation aus Toluol verbleiben 56.7 g (114 mmol, 31% der Theorie) des Produkts als hellbrauner Feststoff mit einer Reinheit von etwa 98% nach 1H-NMR. ln analoger Weise kann folgende Verbindung hergestellt werden:
Figure imgf000046_0002
Beispiel 2a
Synthese von (2-Chlorphenyl)-(spiro-9,9'-bifluoren-4-yl)-
Figure imgf000046_0001
54.1 g (137 mmol) 4-Bromspiro-9,9'-bifluoren [1161009-88-6], 17.9 g (140 mmol) 2-Chloranilin [95-51-2], 68.2 g (710 mmol) Natrium-terf-butylat,
613 mg (2.7 mmol) Palladium(ll)acetat und 3.03 g (5.5 mmol)
1 ,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocen werden in 1300 ml Toluol vorgelegt und für 5 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen auf
Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch mit 700 ml Toluol erweitert und über Celite filtriert. Das Lösungsmittel wird am Rotationsverdampfer entfernt und der Rückstand aus einer Toluol/Heptan-Mischung (1 :2) umkristallisiert. Nach Trocknen im Vakuum verbleiben 52.2 g (118 mmol, 86% der Theorie) des Produkts als hellgelber Feststoff. Beispiel 3a
Synthese von Spiro[9H-fluoren-9,7'(1'H)-indeno[1,2-a]carbazol]
Figure imgf000047_0001
45.0 g (102 mmol) (2-Chlorphenyl)-(spiro-9,9,-bifluoren-4-yl)-amin (Bsp. 2a), 56.0 g (405 mmol) Kaliumcarbonat, 4.5 g (12 mmol) Tricyclo- hexylphosphoniumtetrafluoroborat und 1.38 g (6 mmol) Palladium(ll)acetat werden in 500 ml Dimethylacetamid suspendiert und für 6 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird die Reaktions- mischung mit 600 ml Dichlormethan und 300 ml Wasser erweitert und 30 Minuten gerührt. Die organische Phase wird abgetrennt und am Rotationsverdampfer vom Lösungsmittel befreit. Der Rückstand wird mit etwa 250 ml Toluol über ein Bett aus Aluminiumoxid (basisch, Aktivitätsstufe 1) heißextrahiert und abschließend einmal aus Toluol umkristallisiert. Es verbleiben 32.5 g (80 mmol, 78% der Theorie) des Produkts als beigefarbener
Feststoff mit einer Reinheit von etwa 98% nach 1H-NMR.
Beispiel 4a
Synthese von 10-(3-Bromphenyl)- 2,12-dimethy 1-10,12-dihydro-10- aza-indeno[2,1-b]fluoren
Figure imgf000047_0002
150.0 g (526 mmol) 12,12-Dimethyl-10,12-dihydro-10-aza-indeno[2,1- b]fluoren [1257220-47-5], 184.0 g (1.05 mmol) 1-Brom-3-fluorbenzol
[1073-06-9] und 334.7 g (1.58 mol) Kaliumphosphat werden in 2 I Dimethylacetamid vorgelegt und für 14 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer so weit wie möglich entfernt; es verbleibt ein dunkelbraunes Öl. Nach kräftigem Anreiben der Kolbenwand mit einem Glasstab kann das Produkt durch langsames Einrühren von etwa 750 ml Ethanol ausgefällt werden. Der gebildete Feststoff wird abgesaugt, viermal mit je 250 ml Ethanol gewaschen, im Vakuum getrocknet und abschließend bei einem Druck von etwa 10"5 mbar und 220°C fraktioniert sublimiert. Es verbleiben 152.2 g (347 mmol, 66% der Theorie) des Produkts als gelber glasartiger Feststoff mit einer Reinheit von etwa 99% nach 1H-NMR.
Beispiel 5a
Synthese von 7-Brom-12,12-dimethyl-10,12-dihydro-10-aza-indeno- [2,1-b]fluoren
Figure imgf000048_0001
56.7 g (200 mmol) 12,12-dimethyl-10,12-dihydro-10-aza-indeno[2,1-b]- fluoren [1257220-47-5] werden in 1500 ml THF vorgelegt. Die
Reaktionsmischung wird auf 0°C gekühlt und innerhalb von 30 Minuten portionsweise mit 35.6 g (200 mmol) /V-Bromsuccinimid versetzt. Die Kühlung wird entfernt, das Gemisch für 16 Stunden gerührt und anschließend auf etwa 250 ml eingeengt. Unter kräftigem Rühren werden 1000 ml Wasser zugegeben, der gebildete Feststoff wird abgesaugt und zweimal mit je 800 ml Ethanol ausgekocht. Nach Trocknen in Vakuum verbleiben 47.1 g (130 mmol, 65% der Theorie) des Produkts als farbloser Feststoff mit einer Reinheit von etwa 98% nach 1H-NMR. aloger Weise können folgende Verbindungen hergestellt werden:
Figure imgf000049_0001
Beispiel 6a
Synthese von 12,12-Dimethy 1-10-pheny l-7-(4,4,5,5-tetramethy l-[1 ,3,2]- dioxaborolan-2-yl)-10,12-dihydro-10-aza-indeno[2,1 -ö]f luoren
Figure imgf000050_0001
24.0 g (55 mmol) 7-Brom-12,12-dimethyl-10-phenyl-10,12-dihydro-10- azaindeno[2,1-b]fluoren (Bsp. 5b), 15.5 g (60 mmol) Bis(pinacolato)- diboran, 16.0 g (160 mmol) Kaliumacetat und 1.3 g (1.7 mmol) 1 ,1'- Bis(diphenylphosphino)ferrocen-dichloropalladium(ll)-Dichlormethan- Addukt werden in 350 ml Dioxan für 18 Stunden unter Rückfluss erhitzt.
Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt, der Rückstand mit 500 ml Dichlormethan und 800 ml Wasser versetzt und für 30 Minuten gerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, zweimal mit je 250 ml Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und auf etwa 100 ml eingeengt. 1000 ml Heptan werden eingerührt und der gebildete Feststoff abgesaugt. Nach Trocknen im Vakuum verbleiben 23.9 g (49 mmol, 89% der Theorie) des Produkts als beigefarbener Feststoff mit einer Reinheit von etwa 97% nach H-NMR. Beispiel 7a
Synthese von 3-[2-(Spiro[fIuoren-9,7'-indeno[1,2-a]carbazol-12'-yl) -4- pheny l-[1 ,3,5]triazin-6-y l]-5'-phenyl-[1 ,1 ·:3\1 "]terpheny I
Figure imgf000050_0002
Eine Lösung von 45.0 g (111 mmol) Spiro[9H-fluoren-9,7'(1'H)-indeno[1 ,2- a]carbazol] (Bsp. 3a) in 800 ml Dimethylformamid wird unter kräftigem Rühren in eine Lösung von 5.3 g Natriumhydrid (60% in Mineralöl,
133 mmol) in 600 ml Dimethylformamid getropft und zwei Stunden gerührt. Eine Suspension von 55.0 g (111 mmol) 3-(2-Chlor-4-phenyl-[1 ,3,5]triazin- 6-yl)-5,-phenyl-[1 )1':3,,1"]terphenyl (Bsp. 1a) in 550 ml Dimethylformamid wird langsam zugegeben und die Mischung 18 Stunden gerührt. 500 ml Wasser werden eingerührt; es wird eine Stunde nachgerührt. Der gebildete Feststoff wird abgesaugt, dreimal mit je 250 ml Ethanol gewaschen und anschließend mit etwa 200 ml Methylethylketon über Aluminiumoxid (basisch, Aktivitätsstufe 1) heißextrahiert. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird 5 Stunden nachgerührt; der gebildete Feststoff wird abgesaugt und zweimal mit je 150 ml Methylethylketon heiß ausgerührt, wobei jeweils 16- 18 Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt wird. Der Feststoff wird abgesaugt, im Vakuum getrocknet und abschließend bei etwa 105 mbar und 370°C fraktioniert sublimiert. Es verbleiben 16.4 g (19 mmol, 17% der Theorie) des Produkts als gelber glasartiger Feststoff mit einer Reinheit von 99.9% nach HPLC.
In analoger Weise können folgende Verbindungen hergestellt werden:
Figure imgf000051_0001
Beispiel 8a
Synthese von ^PhenyUspiro[9H luoren-97X1*H)-indeno[1,2- ajcarbazol]
Figure imgf000052_0001
43.0 g (106 mmol) Spiro[9H-fluoren-9,7'(1'H)-indeno[1 ,2-a]carbazol]
(Bsp. 3a), 17.9 g (114 mmol) Brombenzol, 30.5 g (317 mmol) Natrium-ferf- butylat, 0.5 g (2.2 mmol) Palladium(ll)acetat und 4.2 ml Tri-feri-butyl- phosphin-Lösung (1M in Toluol) werden in 1500 ml p-Xylol vorgelegt und für 16 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtempera- tur wird die organische Phase von festen Bestandteilen abgetrennt, dreimal mit je 200 ml Wasser gewaschen und anschließend am Rotationsverdampfer vom Lösungsmittel befreit. Der Rückstand wird mit etwa 300 ml
Toluol über Aluminiumoxid (basisch, Aktivitätsstufe 1) heißextrahiert,
zweimal aus Toluol umkristallisiert und abschließend bei etwa 10~5 mbar und 270°C fraktioniert sublimiert. Es verbleiben 22.0 g (46 mmol, 43% der Theorie) des Produkts als schwach gelber Feststoff mit einer Reinheit von 99.9% nach HPLC.
In analoger Weise können folgende Verbindungen hergestellt werden:
Bsp Edukt 1 Edukt 2 Produkt Ausbeute
H 66% ohne
8c
Subli¬
[86-74-8] CK mation
[864377-31-1]
Figure imgf000053_0001
Figure imgf000054_0001
Beispiel 9a
Synthese von 7-{9-[3-(4,6-Dipheny l-[1 ,3,5]triazin-2-y l)-phenyl]-9H- carbazol-3-yl}-12,12-dimethyl-10-phenyl-10,12-dihydro-10-aza-indeno-
[2,1-£>]fluoren
Figure imgf000054_0002
25.0 g (36 mmol) 3-Brom-9-[3-(4,6-diphenyl-[1 ,3,5]triazin-2-yl)-phenyl]-9H- carbazol (Bsp. 5e), 22.8 g (47 mmol) 12,12-Dimethyl-10-phenyl-7-(4,4,5,5- tetramethyl-[1 ,3,2]dioxaborolan-2-yl)-10, 12-dihydro-10-aza-indeno- [2,1-£>]fluoren (Bsp. 6a) und 4.2 g (40 mmol) Natriumcarbonat werden in einer Mischung von 500 ml Toluol, 500 ml Dioxan und 180 ml Wasser vorgelegt. Die Mischung wird unter Rühren 30 Minuten mit Argon durchspült. Dann werden 0.44 g (0.4 mmol) Tetrakis(triphenylphosphin)- palladium(O) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 16 Stunden unter Rückfluss erhitzt und nach Abkühlen auf Raumtemperatur mit 500 ml Di- chlormethan und 250 ml Wasser erweitert. Die organische Phase wird abgetrennt, zweimal mit je 100 ml Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und am Rotationsverdampfer vom Lösungsmittel befreit. Der Rückstand wird zweimal mit je etwa 400 ml Toluol über Aluminiumoxid (basisch, Aktivitätsstufe 1) heißextrahiert, dreimal aus Essigester und zweimal aus einer Toluol/Heptan-Mischung (15:1) umkristallisiert und abschließend bei etwa 106 mbar und 370°C fraktioniert sublimiert. Es verbleiben 3.6 g (4 mmol, 12% der Theorie) des Produkts als schwach gelber glasartiger Feststoff mit einer Reinheit von 99.9% nach HPLC.
In analoger Weise können folgende Verbindungen hergestellt werden:
Figure imgf000055_0001
Beispiel 10a
Synthese von 12,12-Dimethy 1-10-[3-(4-pheny l-6-[1 ,1 ';3M "Jterpheny ί-5'- yl-[1,3,5]triazin-2-yl)-phenyl]-10,12-dihydro-10-aza-indeno[2,1-
6]fluoren
Figure imgf000056_0001
Schritt 1 :
83.5 g (190 mmol) 10-(3-Bromphenyl)-12,12-dimethyl-10,12-dihydro-10- aza-indeno[2,1-6]fluoren (Bsp. 4a) werden in 450 ml THF gelöst und auf -78°C abgekühlt. Unter Rühren werden 100 ml n-Butyllithium (2 M in Cyclohexan, 200 mmol) so zugetropft, daß die Innentemperatur -65°C nicht übersteigt. Nach 2 Stunden werden 32.4 ml Trimethylborat (286 mmol) so zugetropft, daß die Innentemperatur -65°C nicht übersteigt. Nach 2
Stunden wird die Kühlung entfernt und das Gemisch weitere 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
Schritt 2:
84.0 g (200 mmol) 2-Chlor-4-phenyl-6-[1,r;3\1M]terphenyl-5,-yl- [1 ,3,5]triazin (Bsp. 1b) und 40.4 g (381 mmol) Natriumcarbonat werden in einer Mischung aus 550 ml Toluol, 250 ml Wasser und 250 ml Ethanol vorgelegt. Die Suspension wird für 30 Minuten mit Argon durchspült. 8.0 g (30 mmol) Triphenylphosphin und 1.7 g (8 mmol) Palladium(ll)acetat werden zugegeben. Unter kräftigem Rühren wird die in Schritt 1
hergestellte Lösung zügig zugetropft und das Gemisch für 15 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird der gebildete Feststoff abgesaugt, im Vakuum getrocknet und anschließend zweimal mit je etwa 500 ml Toluol über Aluminiumoxid (basisch, Aktivitätsstufe 1) heißextrahiert. Der gebildete Feststoff wird mit etwa 350 ml Heptan ausgekocht, im Vakuum getrocknet und abschließend bei etwa 105 mbar und 350°C fraktioniert sublimiert. Es verbleiben 32.5 g (44 mmol, 23% der Theorie) des Produkts als schwach gelber glasartiger Feststoff mit einer Reinheit von 99.9% nach HPLC.
In analoger Weise kann durch Verwendung von Edukt 2 in Schritt 2 folgende Verbindung hergestellt werden:
Figure imgf000057_0002
Beispiel 11a:
Synthese des Platin-Metallkomplexes (11a)
Schritt 1 :
Figure imgf000057_0001
Es werden 23 g (48.1 mmol) 9,9'-Bis(6-brom-2-pyridyl)fluoren, 34 g
(191 mmol) 4-ferf.-butyl-phenylboronsäure und 17.25 g (297 mmol) trockenes Kaliumfluorid vorgelegt und in 600 ml absolutem Tetrahydro- furan dispergiert und durch Überleiten von Argon inertisiert. Danach werden 421.6 mg (2.08 mmol) Tri-ferf.-butylphosphin und 360mg
(1.60 mmol) Palladium(ll)acetat zugegeben und die Reaktionsmischung für 24 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktionsmischung wird in der Hitze mit 100 ml Wasser und 100 ml Ethanol verdünnt, wobei ein Feststoff beim Abkühlen ausfällt. Dieser wird abgesaugt, mit Wasser und Ethanol gewaschen und per Säulenchromatographie über Kieselgel mit
Dichlörmethan als Eluent von Salzen abgetrennt. Der erhaltene Feststoff wird mehrfach aus Dimethylformamid umkristallisiert. Es werden 19.7 g (34 mmol, 70% Ausbeute) eines farblosen Feststoffes erhalten.
Schritt 2:
Figure imgf000058_0001
(11a)
18.3 g (31.3 mmol) Fluoren-bis-4-ferf.-butyl-phenyl-pyridin, 13.0 g
(31.3 mmol) Kaliumtetrachloroplatinat und 93.7 g (1.42 mol) trockenem
Lithiumacetat werden mit 1500 ml 100%iger Essigsäure für 48 Stunden auf 135°C unter Lichtausschluss erhitzt. Die Essigsäure wird im Vakuum entfernt, der Rückstand mit 200 ml Ethanol versetzt und dispergiert. Der Feststoff wird abgesaugt, mit Wasser und Ethanol nachgewaschen, im Vakuum getrocknet und anschließend zweimal über Kieselgel mit Dichlörmethan heißextrahiert. Der Rückstand wird in DMF umkristallisiert, im Vakuum getrocknet und bei 5*105 mbar und 360°C fraktioniert sublimiert. Es werden 11.3 g (14 mmol) eines gelben Pulvers in 99.8%iger Reinheit nach HPLC erhalten.
Figure imgf000059_0001
Es werden 9.6 g (20 mmol) 9,9'-Bis(6-brom-2-pyridyl)fluoren, 9.8 g
(80 mmol) Phenylboron-säure und 7.2 g (124 mmol) trockenes Kalium- fluorid vorgelegt und in 200 ml absolutem Tetrahydrofuran dispergiert und durch Überleiten von Argon inertisiert. Danach werden 176 mg (0.87 mmol) Tri-ierf.-butylphosphin und 150 mg (0.67 mmol) Palladium(ll)acetat zugegeben und die Reaktionsmischung für 24 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktionsmischung wird in der Hitze mit 100 ml Wasser und 100 ml Ethanol verdünnt, wobei ein Feststoff beim Abkühlen ausfällt. Dieser wird abgesaugt, mit Wasser und Ethanol gewaschen und per Säulenchromatographie über Kieselgel mit Dichlormethan als Eluent von Salzen abgetrennt. Der erhaltene Feststoff wird mehrfach aus Dimethylformamid umkristallisiert. Es werden 8.3 g (18 mmol, 88% Ausbeute) eines farblosen Feststoffes erhalten.
Schritt 2:
Figure imgf000059_0002
(11b) 25 g (52.9 mmol) Fluoren-bis-4-ie/t-butyl-phenyl-pyridin, 22 g (52.9 mmol) Kaliumtetrachloroplatinat und 158.7 g (2.45 mol) trockenem Lithiumacetat werden mit 1500 ml 100%-iger Essigsäure für 48 Stunden auf 135°C unter Lichtausschluss erhitzt. Die Essigsäure wird im Vakuum entfernt, der Rückstand mit 200 ml Ethanol versetzt und dispergiert. Der Feststoff wird abgesaugt, mit Wasser und Ethanol nachgewaschen, im Vakuum getrocknet und anschließend zweimal über Kieselgel mit Dichlormethan heißextrahiert. Der Rückstand wird in DMF umkristallisiert, im Vakuum getrocknet und bei 5*105 mbar und 350°C fraktioniert sublimiert. Es werden 8.6 g (13mmol) eines gelben Pulvers in 99.9%-iger Reinheit nach HPLC erhalten.
Beispiele 12 und 13
Synthese weiterer Verbindungen gemäß Literatur
Die folgenden Verbindungen können analog zu den in der jeweils angegebenen Anmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Gegebenenfalls erfolgt eine zusätzliche Aufreinigung durch Säulenchromatographie und/oder Sublimation.
Figure imgf000060_0001
Figure imgf000061_0001
Die folgenden Verbindungen können gemäß der in der jeweils
angegebenen Anmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt werden:
Bsp. Anmeldung
13b
WO 2011/137922A1
13c
WO 2011/137922A1
13d
WO 2011/132684A1
13e
WO 2009/021126A9
13f
WO 2008/056746A1
Figure imgf000063_0001
Figure imgf000064_0001
Figure imgf000065_0001
Beispie! 14
Energieniveaus der verwendeten Materialien
Die Energieniveaus der verwendeten Host-Materialien und Dotanden sind in Tabelle 1 und Tabelle 2 zusammengefasst. Die Werte werden nach dem in der Beschreibung angegebenen Verfahren ermittelt.
Figure imgf000065_0002
Figure imgf000066_0001
Tabelle 2: HOMO- und LUMO-Werte der Dotanden
Figure imgf000066_0002
Beispiel 15
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen
Eine Auswahl erfindungsgemäßer Zusammensetzungen sowie
Vergleichsmischungen nach Stand der Technik sind in Tabelle 3
zusammengefasst. Es sei darauf hingewiesen, dass ein und dieselbe
Komponente, je nach Lage der Energieniveaus der anderen in der
Mischung befindlichen Komponenten, unterschiedliche Rollen übernehmen kann (bipolarer Host, elektronentransportierender Host, neutraler Co-Host, etc.).
Tabelle 3: Zusammensetzungen
Nr. Typ Host B Co-Host C Dotand D optionale oder oder weitere eTMM hT M Komponen te
Material % Material % Material % Material %
VI eTMM + C 13c 40 12a 40 131 20 —
El B + C 8d 20 12a 60 131 20 —
E2 B + C 8d 40 12a 40 131 20 —
E3 B + C 9a 40 12a 40 131 20 — V2 eTMM + C 7a 40 12b 40 131 20 —
E4 B + C 8d 40 12b 40 131 20 —
E5 B + C 9a 40 12b 40 131 20 —
V3 B 9b 100 — 131 20 —
E6 B + C 9b 40 12a 40 131 20 —
V4 B 13u 80 — 131 20
E7 B + C 13u 40 12b 40 131 20
V5 eTMM + C 13c 39 12a 45 13m 6 131 10
E8 B + C 9b 39 12a 45 13m 6 131 10
E9 B + C 13r 39 12b 45 13m 6 131 10
V6 eTMM 13g 90 — 13h 10 —
V7 B 9b 90 — 13h 10 —
V8 eTMM + hTMM 13b 65 9d 25 13h 10 —
E10 B + C 9c 45 12b 45 13h 10 —
Ell B + C 8e 35 8a 55 13h 10 —
E12 B + C 8f 60 13s 30 13h 10 —
V9 B 13g 90 — IIa 10 —
E13 B + C 12c 45 12b 45 IIa 10 —
E14 B + C 13d 45 12b 45 IIa 10 —
E15 B + C 13g 45 12b 45 IIa 10 —
E16 B + C 13t 40 12b 50 IIa 10 —
V10 B 13f 90 — IIb 10 —
E17 B + C 13f 45 12b 45 IIb 10 —
Vll eTMM 13g 90 — 13j 10 —
E18 B + C 9a 25 8a 65 13j 10 —
E19 B + C 9b 25 12b 65 13j 10 —
E20 B + C 9b 25 8a 65 13j 10 —
E21 B + C 9a 35 13e 55 13j 10 —
E22 B + C 8d 45 13t 45 13j 10 —
E23 B + C 13v 30 8a 60 13j 10 —
E24 B + C 13v 35 13e 50 13j 15 —
E25 B + C 12e 30 8i 60 13j 10 —
V12 B 12g 95 — 13o 5 —
E26 B + C 12g 45 12d 50 13o 5 —
E27 B + C 12g 45 8i 50 13o 5 —
V13 B 13q 90 — 13w 10 —
E28 B + C 13q 45 12b 45 13w 10 —
E29 B + C 12f 45 12b 45 IIa 10 —
C - neutraler Co-Host; B - bipolarer Host; eTMM - elektronenleitender
Host; hTMM - lochleitender Host; %-Angaben in Gew.-% Beispiel 16
Herstellung lösungsprozessierter OLEDs
Viele Materialien können aus Lösung verarbeitet werden und können gegenüber vakuumprozessierten OLEDs zu wesentlich einfacher herstellbaren OLEDs mit dennoch guten Eigenschaften führen. Die Herstellung vollständig lösungsbasierter OLEDs ist in der Literatur bereits vielfach beschrieben, z.B. in WO 2004/037887. Die Herstellung vakuumbasierter OLEDs ist ebenfalls vielfach vorbeschrieben, u.a. in
WO 2004/058911.
In den im Folgenden diskutierten Beispielen werden lösungsbasiert und vakuumbasiert aufgebrachte Schichten innerhalb einer OLED kombiniert, so dass die Prozessierung bis einschließlich zur Emissionsschicht aus Lösung und in den darauffolgenden Schichten (Lochblockierschicht und Elektronentransportschicht) aus dem Vakuum erfolgt. Die vorbeschriebenen allgemeinen Verfahren werden dafür wie folgt auf die hier beschriebenen Gegebenheiten (Schichtdickenvariation, Materialien) angepasst und kombiniert:
Der Aufbau ist wie folgt:
Substrat / ITO (50 nm) /PEDOT SS (20 bzw. 60 nm für grüne bzw. rote Bauteile) /Lochtransportschicht (HTL) (20 nm) / Emissionsschicht (EML) (60 nm) / Lochblockierschicht (HBL) (10 nm) / Elektronentransportschicht (ETL) (40 nm) / Kathode.
Als Substrat dienen Glasplättchen, die mit strukturiertem ITO (Indium Zinn Oxid) der Dicke 50 nm beschichtet sind. Zur besseren Prozessierung werden diese mit PEDOT:PSS beschichtet (Poly(3,4-ethylendioxy-2,5- thiophen) : Polystyrolsulfonat, bezogen von Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG, Deutschland). PEDOTPSS wird an Luft aus Wasser aufgeschleudert und nachfolgend an Luft bei 180°C für 10 Minuten ausgeheizt, um Restwasser zu entfernen. Auf diese beschichteten
Glasplättchen werden die Interlayer (HTL) sowie die Emissionsschicht aufgebracht. Die verwendete Lochtransportschicht ist vernetzbar. Es wird ein Polymer der unten gezeigten Struktur verwendet, das gemäß WO 2010/097155 synthetisiert wird. Das Lochtransport-Polymer wird in Toluol gelöst. Der typische Feststoffgehalt solcher Lösungen liegt bei ca. 5 g/l, wenn, wie hier, die für eine Device typische Schichtdicke von 20 nm mittels Spin- coating erzielt werden soll. Die Schichten werden in einer Inertgasatmosphäre, im vorliegenden Fall Argon, aufgeschleudert und 60 Minuten bei 180°C ausgeheizt.
Figure imgf000069_0001
Die Emissionsschicht setzt sich immer aus dem oder den Host-Materialien und einem emittierenden Dotierstoff (Dotand, Emitter) zusammen.
Erfindunsgemäß sind jedoch bestimmte Mischungen aus mehreren Host- Materialien. Weiterhin auftreten können Co-Dotanden. Eine Angabe wie TMM-A (92%) : Dotand (8%) bedeutet hierbei, dass das Material TMM-A in einem Gewichtsanteil von 92% und Dotand in einem Gewichtsanteil von 8% in der Emissionsschicht vorliegt. Die Zusammensetzung für die
Emissionsschicht wird in Toluol oder ggf. Chlorbenzol gelöst. Der typische Feststoffgehalt solcher Lösungen liegt bei ca. 18 g/l, wenn, wie hier, die für eine Device typische Schichtdicke von 60 nm mittels Spincoating erzielt werden soll. Die Schichten werden in einer Inertgasatmosphäre, im vorliegenden Fall Argon, aufgeschleudert und 10 Minuten bei 160°C ausgeheizt.
Die Materialien für die Lochblockierschicht und Elektronentransportschicht werden in einer Vakuumkammer thermisch aufgedampft. Dabei kann z.B. die Elektronentransportschicht aus mehr als einem Material bestehen, die einander durch Co-Verdampfung in einem bestimmten Volumenanteil beigemischt werden. Eine Angabe wie ETM1 :ETM2 (50%:50%) bedeutet hierbei, dass die Materialien ETM1 und ETM2 in einem Volumenanteil von je 50% in der Schicht vorliegen. Die im vorliegenden Fall verwendeten Materialien sind in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4: Elektronentransportmaterialien
Figure imgf000070_0001
Die Kathode wird durch die thermische Verdampfung einer 100 nm
Aluminiumschicht gebildet.
Beispiel 17
Charakterisierung der lösungsprozessierten OLEDs
Die OLEDs werden standardmäßig charakterisiert. Hierfür werden die Elektrolumineszenzspektren, Strom-Spannungs-Leuchtdichte-Kennlinien (IUL-Kennlinien) unter Annahme einer Lambert'schen Abstrahlcharakteristik sowie die (Betriebs-)Lebensdauer bestimmt. Aus den IUL-Kennlinien werden Kennzahlen bestimmt wie die Betriebsspannung (in V) und die externe Quanteneffizienz (in %) bei einer bestimmten Helligkeit. LD80 @ 8000 cd/m2 ist die Lebensdauer, bis die OLED bei einer Starthelligkeit von 8000 cd/m2 auf 80% der Anfangsintensität, also auf 6400 cd/m2, abgefallen ist. Entsprechend ist LD80 @ 10000 cd/m2 die Lebensdauer, bis die OLED bei einer Starthelligkeit von 10000 cd/m2 auf 80% der Anfangsintensität, also auf 8000 cd/m2, abgefallen ist.
Die Daten von OLEDs, deren EML aus Zusammensetzungen gemäß Tabelle 3 bestehen, sind in Tabelle 5 gezeigt. Dabei wurde ETM-1 als HBL und ΕΤΜ1ΈΤΜ2 (50%:50%) als ETL verwendet. Tabelle 5: Er ebnisse lösun s rozessierter OLEDs
Figure imgf000071_0001
Beispiel 18
Herstellung und Charakterisierung vakuumprozessierter OLEDs
Viele OLED-Materialien können vakuumverdampft werden. In den im Folgenden diskutierten Beispielen wurden ausschließlich vakuumbasiert aufgebrachte Schichten verwendet. Die vorbeschriebenen allgemeinen Verfahren werden dafür auf die hier beschriebenen Gegebenheiten (Schichtdickenvariation, Materialien) angepasst.
Die OLEDs haben prinzipiell folgenden Schichtaufbau: Substrat / Lochtransportschicht (HTL) / optionale Zwischenschicht (IL) / Elektronen- blockierschicht (EBL) / Emissionsschicht (EML) / optionale Lochblockierschicht (HBL) / Elektronentransportschicht (ETL) und abschließend eine Kathode. Die Kathode wird durch eine 100 nm dicke Aluminiumschicht gebildet. Der genaue Aufbau der OLEDs sowie die resultierenden Ergebnisse sind Tabelle 7 zu entnehmen. Die zur Herstellung der OLEDs benötigten Hilfsmaterialien sind in Tabelle 6 gezeigt; verwendete
Zusammensetzungen finden sich in Tabelle 3.
Figure imgf000072_0001
 Tabelle 7: Aufbau und Ergebnisse vakuumprozessierter OLEDs
Nr. HTL IL EBL EML HBL EQE LD80 Startbed.
(Dicke) (Dicke) (Dicke) (Dicke) (Dicke) ETL (Dicke) LD
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl V6 ST2 (50:50)
V6 (70nm) (5nm) (90nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 15.3 200 20mA/cm2
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl V7 ST2 (50%:50%)
V7 (70nm) (5nm) (90nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 13 130 20mA/cm2
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl V8 ST2 (50%:50%)
V8 (70nm) (5nm) (90nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 16.9 230 20mA/cm2
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl E10 ST2 (50%:50%)
E10 (70nm) (5nm) (90nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 18.5 200 20mA/cm2
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl Ell ST2 (50%:50%)
Ell (70nm) (5nm) (90nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 18.8 120 20mA/cm2
ST2:ÜQ
SpAl HATCN SpMAl E12 ST2 (50%:50%)
E12 (70nm) (5nm) (90nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 18.7 60 20mA/cm2
ST2:LiQ
HATCN SpMAl EBM1 V9 ST2 (50%:50%)
V9 (5nm) (65nm) (15nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 15.2 15 20mA/cm2
ST2:LiQ
HATCN SpMAl EBM1 E13 ST2 (50%:50%)
E13 (5nm) (65nm) (15nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 14.9 30 20mA/cm2
ST2:LiQ
HATCN SpMAl EBM1 E14 ST2 (50%:50%)
E14 (5nm) (65nm) (15nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 16.4 40 20mA/cm2
ST2:LiQ
HATCN SpMAl EBM1 E15 ST2 (50%:50%)
E15 (5nm) (65nm) (15nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 15.7 50 20mA/cm2
ST2:LiQ
HATCN SpMAl EBM1 E16 ST2 (50%:50%)
E16 (5nm) (65nm) (15nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 16.1 20 20mA/cm2
ST2:LiQ
HATCN SpMAl EBM1 V10 ST2 (50%:50%)
V10 (5nm) (65nm) (15nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 15.3 30 20mA/cm2
ST2:LiQ
HATCN SpMAl EBM1 E17 ST2 (50%:50%)
E17 (5nm) (65nm) (15nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 15.8 45 20mA/cm2
HATCN SpMAl SpMA2 Vll ST2
Vll (5nm) (70nm) (15nm) (25nm) (45 nm) LiQ (3nm) 21 2000 20mA/cm2 HATCN SpMAl SpMA2 E18 ST2
E18 (5nm) (70nm) (15nm) (25nm) (45 nm) LiQ (3nm) 22.5 3700 20mA/cm2
HATCN SpMAl SpMA2 E19 ST2
E19 (5nm) (70nm) (15nm) (25nm) (45 nm) LiQ (3nm) 21.7 3900 20mA/cm2
HATCN SpMAl SpMA2 E20 ST2
E20 (5nm) (70nm) (15nm) (25nm) (45 nm) LiQ (3nm) 21.5 4200 20mA/cm2
HATCN SpMAl SpMA2 E21 ST2
E21 (5nm) (70nm) (15nm) (25nm) (45 nm) LiQ (3nm) 22.7 3500 20mA/cm2
HATCN SpMAl SpMA2 E22 ST2
E22 (5nm) (70nm) (15nm) (25nm) (45 nm) LiQ (3nm) 21.3 2600 20mA/cm2
HATCN SpMAl SpMA2 E23 ST2
E23 (5nm) (70nm) (15nm) (25nm) (45 nm) LiQ (3nm) 23.2 2200 20mA/cm2
HATCN SpMAl SpMA2 E24 ST2
E24 (5nm) (70nm) (15nm) (25nm) (45 nm) LiQ (3nm) 22.5 2000 20mA/cm2
HATCN SpMAl SpMA2 E25 ST2
E25 (5nm) (70nm) (15nm) (25nm) (45 nm) LiQ (3nm) 22.1 1700 20mA/cm2
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl V12 (50:50)
V12 (90nm) (5nm) (130nm) (30nm) 0 (40nm) 19.4 1300 20mA/cm2
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl E26(30n (50:50)
E26 (90nm) (5nm) (130nm) m) 0 (40nm) 19.7 1800 20mA/cm2
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl E27(30n (50:50)
E27 (90nm) (5nm) (130nm) m) 0 (40nm) 19.3 1900 20mA/cm2
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl V13(30n (50:50)
V13 (90nm) (5nm) (130nm) m) 0 (40nm) 13.7 50 20mA/cm2
ST2:LiQ
SpAl HATCN SpMAl E28(30n (50:50)
E28 (90nm) (5nm) (130nm) m) 0 (40nm) 14.2 90 20mA/cm2
ST2:LiQ
HATCN SpMAl EBM1 E29 ST2 (50%:50%)
E29 (5nm) (65nm) (15nm) (30nm) (lOnm) (30nm) 15.8 30 20mA/cm2
EQE: Effizienz in % bei 1000 cd/m2; Startbed.: Startbedingungen

Claims

Patentansprüche
1. Zusammensetzung enthaltend einen bipolaren Host, einen neutralen Co-Host sowie einen lichtemittierenden Dotanden. 2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dotand ein phosphoreszierender Emitter ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind
|HOMO(C)| - m/n{|HOMO(D)|;|HOMO(B)|} > 0.3
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| < 0.15 eV
|LUMO(B)| - |LUMO(C)| > 0.3 eV
|LUMO(B)| - |LUMO(D)| > 0 wobei HOMO(C) für die HOMO-Energie des neutralen Co-Hosts steht, HOMO(B) und HOMO(D) entsprechend für die HOMO-Energie des bipolaren Hosts bzw. des Dotanden steht, LUMO(C), LUMO(B) und LUMO(D) entsprechend für die LUMO-Energie des neutralen Co- Hosts, des bipolaren Hosts bzw. des Dotanden steht, und die
Funktion m/n{|HOMO(D)|; |HOMO(B)|} den kleineren der beiden Werte |HOMO(D)| und |HOMO(B)| liefert.
Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| < 0.15 eV und
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| > -0.2 eV wobei bevorzugt ist, wenn
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| < 0.1 eV und
|HOMO(B)| - |HOMO(D)| > -0.1 eV
5. Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist
|HOMO(C)| - m//7{|HOMO(D)|;|HOMO(B)|} > 0.4 eV wobei bevorzugt ist, wenn
|HOMO(C)| - m/ 7{|HOMO(D)|;|HOMO(B)|} > 0.6 eV ist.
6. Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist
10
|LUMO(B)| - |LUMO(C)| > 0.4 eV wobei bevorzugt ist, wenn Ί 5 |LUMO(B)| - |LUMO(C)| > 0.6 eV ist.
7. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind 0 max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} - |LUMO(C)| > 0.3 eV
|LUMO(D)| - |LUMO(B)| < 0.15 eV
|HOMO(C)| - |HOMO(B)| > 0.3 eV
|HOMO(D)| - |HOMO(B)| > 0 5 wobei die Funktion max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} den größeren der beiden Werte |LUMO(D)| und |LUMO(B)| liefert.
8. Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 ,2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Bedingungen
30 erfüllt sind
|LUMO(D)| - |LUMO(B)| < 0.15 eV und
|LUMO(D)| - |LUMO(B)| > -0.2 eV wobei bevorzugt ist, wenn
5 |LUMO(D)| - |LUMO(B)| < 0.1 eV und
|LUMO(D)| - |LUMO(B)| > -0.1 eV
Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 , 2, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} - |LUMO(C)| > 0.4 eV wobei bevorzugt ist, wenn max{|LUMO(D)|; |LUMO(B)|} - |LUMO(C)| > 0.6 eV.
10. Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 , 2 oder 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist
|HOMO(C)| - |HOMO(B)| > 0.4 eV wobei bevorzugt ist, wenn
|HOMO(C)| - |HOMO(B)| > 0.6 eV ist.
11. Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass der bipolare Host ausgewählt ist aus der Gruppe der Pyridine, Pyrimidine, Triazine, Benzimidazole,
Carbazole, Indenocarbazole, Indolocarbazole, 1 ,10-Phenanthroline, 1 ,3,4-Oxadiazole, Phosphinoxide, Phenylsulfonyle, Ketone, Lactame und Triarylamine. 12. Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung weitere organische funktionelle Materialien enthält, die aus der Gruppe bestehend aus den Lochinjektionsmaterialien, Lochtransportmaterialien, Lochblockiermaterialien, Host-Materialien, Emitter- Materialien, Elektronblockiermaterialien, Elektronentransport- materialien und Elektroneninjektionsmaterialien ausgewählt werden.
13. Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ein weiteres Host-Material enthält.
14. Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung einen weiteren, zweiten lichtemittierenden Dotanden enthält, der ein phosphoreszierender Emitter ist.
15. Zusammensetzung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung einen weiteren, dritten lichtemittierenden Dotanden enthält, der ein phosphoreszierender Emitter ist.
16. Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung neben den genannten organischen Bestandteilen keine weiteren organischen oder anorganischen Bestandteile enthält.
17. Formulierung enthaltend eine Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 sowie wenigstens ein Lösungsmittel.
18. Verwendung der Formulierung gemäß Anspruch 17 zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, insbesondere einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Formulierung verwendet wird, um eine Emissionsschicht der
Vorrichtung enthaltend die Zusammensetzung gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 16 aus Lösung zu prozessieren.
19. Verwendung der Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 in einer organischen elektronischen
Vorrichtung.
20. Organische elektronische Vorrichtung enthaltend mindestens eine Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Vorrichtung bevorzugt ausgewählt ist aus den organischen integrierten Schaltungen (OICs), organischen Feld- Effekt-Transistoren (OFETs), organischen Dünnfilmtransistoren (OTFTs), organischen Eiektrolumineszenzvornchtungen, organischen Solarzellen (OSCs), organischen optischen Detektoren, organischen Photorezeptoren, und wobei die organischen Elektrolumineszenz- vorrichtung ganz bevorzugt sind.
21. Vorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei es sich um eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung handelt, die ausgewählt ist aus den organischen lichtemittierenden Transistoren (OLETs), organischen Feld-Quench-Devices (OFQDs), organischen lichtemittierenden elektrochemischen Zellen (OLECs, LECs, LEECs), organischen Laserdioden (O-Laser) und den organischen lichtemittierenden Dioden (OLEDs), bevorzugt aus den OLECs und OLEDs und ganz bevorzugt aus den OLEDs.
22. Vorrichtung gemäß Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung handelt, die die Zusammensetzung in der Emissionsschicht enthält.
23. Vorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Emissionsschicht eine Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 oder 11 bis 16 enthält und wobei direkt an die Emissionsschicht eine Lochtransportschicht grenzt, die ein Lochtransportmaterial. HTM, enthält, wobei für die absoluten Beträge HOMO-Energien des bipolaren Hosts in der
Emissionsschicht und des Lochtransportmaterials in der
Lochtransportschicht die folgende Bedingung gilt
|HOMO(B)| - |HOMO(HTM)| < 0.3 eV.
24. Vorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Emissionsschicht eine Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 oder 7 bis 16 enthält und wobei direkt an die Emissionsschicht eine Elektronentransportschicht grenzt, die ein Elektronentransportmaterial, ETM, enthält, wobei für die absoluten Beträge LUMO-Energien des bipolaren Hosts in der Emissionsschicht und des Elektronentransportmaterials in der Elektronentransportschicht die folgende Bedingung gilt
|LUMO(B)| - |LUMO(ETM)| < 0.3 eV.
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