WO2008034758A2 - Oled-anzeige mit verlängerter lebensdauer - Google Patents

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WO2008034758A2
WO2008034758A2 PCT/EP2007/059648 EP2007059648W WO2008034758A2 WO 2008034758 A2 WO2008034758 A2 WO 2008034758A2 EP 2007059648 W EP2007059648 W EP 2007059648W WO 2008034758 A2 WO2008034758 A2 WO 2008034758A2
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Evelyn Fuchs
Nicolle Langer
Klaus Kahle
Christian Lennartz
Oliver Molt
Gerhard Wagenblast
Jens Rudolph
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Definitions

  • the present invention relates to an organic light-emitting diode which has a light-emitting layer C which contains at least one hole-conducting material CA and at least one phosphorescent emitter CB, mixtures comprising at least one carbene complex in combination with at least one hole-conducting material or in combination with at least one phosphorescent emitter and the use of mixtures comprising at least one hole-conducting material and at least one phosphorescence emitter as light-emitting layer in OLEDS for extending the life of the light-emitting layer.
  • a light-emitting layer C which contains at least one hole-conducting material CA and at least one phosphorescent emitter CB, mixtures comprising at least one carbene complex in combination with at least one hole-conducting material or in combination with at least one phosphorescent emitter and the use of mixtures comprising at least one hole-conducting material and at least one phosphorescence emitter as light-emitting layer in OLEDS for extending the life of
  • the organic light-emitting diode according to the invention can be present in at least one of the layers of the organic light-emitting diode, preferably in the hole-blocking layer and / or the electron-blocking layer and / or the light-emitting layer C, in addition to the hole-conducting material CA and the emitter CB, at least at least one Compounds selected from Disilylcarbazolen, Disilyldi- benzofurans, Disilyldibenzothiophenen, Disilyldibenzophospholen, Disilyldibenzothiophen- S-oxides and Disilyldibenzothiophen-S, S-dioxides have.
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • the property of materials is used to emit light when excited by electric current.
  • OLEDs are of particular interest as an alternative to cathode ray tubes and liquid crystal displays for the production of flat screens. Due to the very compact design and the intrinsically low power consumption, devices containing OLEDs are particularly suitable for mobile applications, eg. B. for applications in mobile phones, laptops, etc.
  • OLEDs As light-emitting materials (emitters), phosphorescent materials (phosphorescence emitters) can be used in addition to fluorescent materials (fluorescence emitters).
  • the phosphorescence emitters are usually organometallic complexes which, in contrast to the fluorescence emitters which exhibit singlet emission, exhibit triplet emission (MA Baldow et al., Appl. Phys. Lett. 1999, 75 , 4 to 6). For quantum mechanical reasons, up to fourfold quantum, energy and power efficiency is possible when using the phosphorescence emitter.
  • WO 2005/019373 relates for the first time to the use of neutral transition metal complexes which contain at least one carbene ligand in OLEDs.
  • These transition metal complexes can be used according to WO 2005/019373 in each layer of an OLED, it being possible to vary the ligand skeleton or central metal in order to adapt to desired properties of the transition metal complexes.
  • WO 2005/113704 relates to luminescent compounds which carry carbene ligands. According to WO 2005/113704, numerous transition metal complexes with different carbene ligands are mentioned, the transition metal complexes preferably being used as phosphorescent light-emitting material, particularly preferably as doping substance.
  • US Pat. No. 5,668,438 discloses an organic light emitting diode composed of a cathode, an electron transport layer, a hole transport layer and an anode, wherein the electron and the hole transport layer are selected so as to ensure that the light emission takes place in the hole transport layer of the organic light emitting diode.
  • the hole transport layer is doped with a fluorescent material.
  • the use of phosphorescent materials is not mentioned in US 5,668,438.
  • the organic light-emitting diode according to US Pat. No. 5,668,438 is distinguished, in particular, by an improved efficiency compared to conventional organic light-emitting diodes.
  • US Pat. No. 5,668,438 mentions by way of example the use of a green fluorescent hole transport material with a typical band gap of 2.50 eV, which is used together with a blue-fluorescent electron transport material with a typical band gap of 2.75 eV.
  • the mixtures can be used in electronic components, in particular in OLEDs and, according to DE-A 103 55 380, lead to an improvement in terms of efficiency in combination with a greatly increased service life.
  • the object of the present invention is therefore to provide organic light-emitting diodes (OLEDs) and materials which can be used in the emitter layer in organic light-emitting diodes, which are distinguished, in particular, by a long operating life and preferably emit light in the blue region of the electromagnetic spectrum ,
  • OLED organic light-emitting diode
  • the organic light-emitting diode (OLED) according to the invention is then characterized in that the light-emitting layer contains at least one hole-conducting material CA and at least one phosphorescence emitter CB.
  • anode material for the anode A all known to the expert anode materials can be used.
  • Suitable materials for the anode are, for example, materials which contain a metal, a mixture of different metals, a metal alloy, a metal oxide or a mixture of different metal oxides.
  • the anode may be a conductive polymer.
  • Suitable metals are for. B. metals of groups IB, IIB, IVB, VB, VIB, VIII, IVA and IVB of the Periodic Table of the Elements (CAS version).
  • the anode is to be transparent, mixed metal oxides of groups IIB, INA and IVA of the Periodic Table of the Elements (CAS version) are generally used, in particular indium tin oxide (ITO), which is particularly preferred. It is also possible that the anode A is an organic material, for. B. Polyaniline, as described for example in Nature, Vol. 357, pages 477 to 479 (June 11, 1992). At least either the anode or the cathode should be at least partially transparent in order to be able to decouple the light formed in the light-emitting layer.
  • ITO indium tin oxide
  • the hole-conducting layer B is made up of at least one hole-conducting material.
  • the light-emitting layer C according to the invention also contains at least one hole-conducting material CA in addition to at least one phosphorescent emitter CB.
  • the hole-conducting materials in the light-emitting layer C and the hole-conducting layer B may be the same or different.
  • the HOMO of the at least one hole-conducting material of the hole-conducting layer B and the HOMO of the at least one hole-conducting material CA of the light-emitting layer C have a distance to the work function of the anode of ⁇ 1 eV, preferably in the range of approximately ⁇ 0.5 eV.
  • ITO is used as anode material whose work function is approximately 5 eV
  • a material whose HOMO is ⁇ 6 eV is preferably used as hole-conducting material in layer B and as hole-conducting material CA in layer C. in the range of 5 to 6 eV.
  • hole-conducting materials all suitable hole-conducting materials known to the person skilled in the art can be used in the layers C and B.
  • the band gap of the at least one hole-conducting material of both the hole-conducting layer B and the light-emitting layer C is preferably greater than the band gap of the at least one phosphorescence emitter CB used in the light-emitting layer C.
  • the band gap of the hole-conducting layer B is equal to or smaller than the band gap of the at least one phosphorescence emitter CB used in the light-emitting layer C.
  • band gap is understood to mean the triplet energy.
  • hole-conductive materials are z. In Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4th ed., Vol. 18, pages 837 to 860, 1996. Both hole-transporting molecules and polymers can be used as hole-conducting materials. Commonly used hole-conducting materials are selected from the group consisting of 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl ( ⁇ -NPD), N 1 N'-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl) - [1, 1'-biphenyl] -4,4'-diamine (TPD), 1, 1-bis [(di-4-tolylamino) - (3,3'-dimethyl ) biphenyl] -4,4'-diamine (ETPD), tetrakis (3-methylphenyl) -N, N, N ', N'-2,5-phenylindiamine (PDA), ⁇ -phenyl
  • ethylenedioxythiophene preferably PEDOT
  • PEDOT doped with PSS (polystyrenesulfonate), and polyanilines.
  • PSS polystyrenesulfonate
  • polyanilines it is also possible to obtain hole-transporting polymers by doping hole-transporting molecules in polymers such as polystyrene and polycarbonate. Suitable hole-transporting molecules are the molecules already mentioned above.
  • the band gap of the at least one hole-conducting material of the layer B and of the at least one hole-conducting material CA of the layer C is preferably greater than the band gap of the at least one phosphorescent emitter CB.
  • the band gap of the hole-conducting layer B is equal to or smaller than the band gap of the at least one phosphorescence emitter CB used in the light-emitting layer C.
  • Transition metal complexes are suitable, including materials are suitable, which are commonly used as emitter materials.
  • phosphorescent emitters can be used as hole-conducting materials in the layers B and C if they have a bandgap which is greater than the band gap of the phosphorescent emitter CB used in the layer C.
  • Suitable hole-conductive materials belonging to the aforementioned group of materials are e.g. Example, the transition metal complexes referred to below as phosphorescent emitter, as far as they meet the above condition in relation to the used phosphorescence emitter.
  • the band gaps mentioned in the present application and the energies of the HO-MOs and LUMOs of the materials used in the OLED according to the invention can be determined by different methods, for example by solution electrochemistry, eg cyclic voltammetry.
  • the position of the LUMO of a given material can be calculated from the ultraviolet photon electron spectroscopy (UPS) determined HOMO and the optical band gap determined by absorption spectroscopy.
  • UPS ultraviolet photon electron spectroscopy
  • the information given in the present application concerning the position of the HOMOs and LUMOs and the band gap of the materials used in the OLED according to the invention are determined by means of UPS on the pure compounds in the form of their solids. UPS is a method known to those skilled in the art, and the determination of the location of the HOMOs and LUMOs, as well as the bandgap from the results of the UPS are known to those skilled in the art.
  • phosphorescent emitters CB are suitable as phosphorescent emitters CB in the light-emitting layer.
  • Phosphorescent emitters which emit blue light are therefore very particularly preferred.
  • the band gap of the hole-conducting material used in the layers B and C is preferably greater than the band gap of the phosphorescence emitter.
  • a phosphorescence emitter CB which contains at least one element selected from the groups IB, IIB, HIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, the lanthanides and INA of the Periodic Table of the Elements (CAS version) is preferably used in the OLED according to the invention. having.
  • the phosphorescence emitter has at least one element selected from Groups IIB, HIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIII of the Periodic Table of the Elements (CAS version), Cu and Eu.
  • the phosphorescence emitter has at least one element selected from the groups IB, VIB, VIIB, VIII and Eu, wherein the at least one element is preferably selected from Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Ru, Os , Co, Rh, Ir, Fe, Nb, Pd, Pt, Cu, Ag, Au and Eu, more preferably, the at least one element is selected from Os, Rh, Ir, Ru, Pd and Pt, and most particularly more particularly preferably selected from Ru, Rh, Ir and Pt. In a further particularly particularly preferred embodiment, the phosphorescence emitter has at least one element selected from Ir and Pt.
  • the at least one hole-conducting material CA is in the layer C and / or in the phosphorescent layer. Emitter CB around a carbene complex.
  • the hole-conducting material of the hole-conducting layer B may also be a carbene complex. Carbene complexes which have at least one of the abovementioned elements are preferred. If carbene complexes are used both as hole-conducting materials and as phosphorescent emitters, then the carbene complexes used are different carbene complexes, the band gap of the carbene complex used as hole-conducting material being greater than the band gap of the phosphorescence band. Emitter used carbene complex.
  • the carbene complexes used as hole-conducting material CA in the light-emitting layer and the carbene complexes used as hole-conducting material in the hole-conducting layer B may be the same or different.
  • the preferred carbene complex used as a phosphorescent emitter in the light-emitting layer in a preferred embodiment, has a band gap of ⁇ 2.5 eV, preferably 2.5 eV to 3.4 eV, particularly preferably 2.6 eV to 3.2 eV , most preferably 2.8 eV to 3.2 eV.
  • the carbene complex used as phosphorescent emitter CB is preferably a blue light-emitting compound.
  • Preferred carbene complexes used as phosphorescent emitter CB in the light-emitting layer C or as a hole-conducting material CA in the layer C or as a hole-conducting material in the layer B have the general formula I:
  • M 1 metal atom selected from the group consisting of transition metals of group IB, IIB, HIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIII, the lanthanides and INA of the Periodic Table of the Elements (CAS version), in each possible oxidation state for the corresponding metal atom ; preferred metal atoms being the metal atoms already mentioned above with respect to the phosphorescent emitter CB; carbene carbene ligand which may be neutral or monoanionic and mono-, bi- or tridentate; the carbene ligand may also be a bis- or tris-color ligand;
  • L mono- or dianionic ligand, preferably monoanionic ligand, which may be mono- or bidentate;
  • n number of carbene ligands where n is at least 1, preferably 1 to 6, and the carbene ligands in the complex of formula I may be the same or different at n> 1;
  • n 0 or ⁇ 1, preferably 0 to 5, and the ligands L can be the same or different at m> 1;
  • o number of ligands K where o can be 0 or ⁇ 1, preferably 0 to 5, and the ligands K o> 1 can be the same or different;
  • n + m + o and the charge p on the oxidation state and coordination number of the metal atom, the charge of the complex and the denticity of the ligands carbene, L and K as well as the charge of the ligands carbene and L are dependent, with the Condition that n is at least 1.
  • both the phosphorescence emitter CB and the hole-conducting material inserted in the hole-conducting layer B and the hole-conducting material CA inserted in the light-emitting layer C are around a carbene complex of the general formula I, wherein the band gap of the hole-conducting material used in the layer B and in the layer C is greater than the band gap of the phosphorescence emitter CB.
  • Preferred suitable carbene complexes of the formula I are mentioned in WO 2005/019373, WO 2005/1 13704, WO 06/018292, WO 06/056418 and the non-prepublished European applications with the file references 06112198.4, 06112228.9, 06116100.6 and 061 16093.3.
  • Particularly preferred carbene complexes are mentioned in WO 05/019373 and WO 06/056148.
  • the carbene complexes mentioned in the above documents can be used both as a hole-conducting material in the hole-conducting layer B or hole-conducting material CA in the layer C and / or as a phosphorescent emitter CB in the light-emitting layer C.
  • the hole-conducting materials that can be used in the layer B or in the layer C are carbene complexes other than the materials used as phosphorescence emitters in the light-emitting layer C.
  • the carbene complexes used as hole-conducting materials have a larger band gap than the carbene complexes used as phosphorescent emitter CB, as already mentioned above. Suitable band gaps for preferred carbene complexes have likewise already been mentioned above.
  • Pt (II) complexes, cis / trans isomers are possible when they are complexes of the general composition MA 2 B 2 .
  • the symbols A and B are each a binding site of a ligand, whereby not only monodentate but also bidentate ligands can be present.
  • An asymmetric bidentate ligand has a group A and a group B according to the general composition mentioned above.
  • the carbene complexes of the general formula I particularly preferably have a metal atom M 1 selected from the group consisting of Ir, Os, Rh and Pt, where Os (II), Rh (III), Ir (I), Ir (III) and Pt (II) are preferred.
  • Ir is particularly preferably employed, preferably Ir (III).
  • Suitable mono- or dianionic ligands L are the ligands commonly used as mono- or bidentate mono- or dianionic ligands.
  • non-photoactive ligands are used as ligands L.
  • Suitable ligands are z.
  • Suitable monoanionic bidentate ligands are, for example, acetylacetonate and its derivatives as well as the monoanionic bidentate ligands mentioned in WO 02/15645 and oxide.
  • Suitable neutral mono- or bidentate ligands K are those ligands commonly used as neutral mono- or bidentate ligands.
  • the ligands K used in the transition metal carbene complexes of the formula I are non-photoactive ligands.
  • Suitable ligands K are z.
  • phosphines in particular trialkylphosphines, for example PEt 3 , PnBu 3 , triarylphosphines, for example PPh 3 ; Phosphonates and derivatives thereof, arsenates and derivatives thereof, phosphites, CO, nitriles, amines, dienes which can form a ⁇ -complex with M 1 , for example 2,4-hexadiene, ⁇ 4 -cyclooctadiene and ⁇ 2 -cyclooctadiene (each 1 , 3 and 1, 5), allyl, methallyl, cyclooctene and norbornadiene.
  • suitable neutral bidentate ligands K heterocyclic non-carbene ligands as disclosed in the European application with the file reference 061 12198.4.
  • Suitable monoanionic counterions W “ are, for example, halide, pseudohalide, BF 4 " , PF 6 “ , AsF 6 “ , SbF 6 “ or OAc “ , preferably Cl “ , Br “ , I “ , CN “ , OAc “ preferably Br “ or I “ .
  • the number n of the carbene ligands in the transition metal carbene complexes of the formula I is at least 1, preferably 1 to 6. In this case, the number n refers to the number of linkages of carbene carbon atoms with the transition metal M 1 .
  • n 2
  • linking to M 1 via a carbene carbon atom and the second linking to M 1 via a non-carbene carbon atom n is preferably 1 to 3, particularly preferably 2 or 3, very particularly preferably 3.
  • the number m of the monoanionic ligands L in the transition metal carbene complexes of the formula I is 0 to 5, preferably 0 to 2. If m> 1, the ligands L may be identical or different, preferably they are identical.
  • the number o of the neutral ligands K in the transition metal carbene complexes of the formula I is 0 to 5, preferably 0 to 3. If o> 1, the ligands K can be identical or different, preferably they are identical.
  • transition metal carbene complex of the formula I is a neutral metal carbene complex
  • p 0. If the transition metal carbene complex is positively charged, the number p of the monoanionic counterions corresponds to the positive charge of the transition metal carbene complex.
  • the number of ligands carbene, K and L and the number of monoanionic counterions W “ , ie n, o, m and p, are dependent on the oxidation state and the coordination number of the metal atom M 1 used and on the charge of the ligands and the total charge. fertilizing the complex.
  • the ligand "carbene” can in principle be any suitable carbene ligand, with the carbene ligands disclosed in the abovementioned documents being preferred, the carbene ligand particularly preferably having the general formula II:
  • Do 1 donor atom selected from the group consisting of C, P, N, O, S and Si, preferably P, N, O and S;
  • Do 2 donor atom selected from the group consisting of C, N, P, O and S;
  • X spacer selected from the group consisting of silylene, alkylene, arylene, heteroarylene, alkynylene, alkenylene, NR 13 , PR 14 , BR 15 , O, S, SO, SO 2 , CO, CO-O,
  • (CR 16 R 17 ) may be replaced by NR 13 , PR 14 , BR 15 , O, S, SO, SO 2 , CO, CO-O, O-CO;
  • alkyl alkyl, aryl, heteroaryl, alkenyl, alkynyl;
  • Y 1 , Y 2 are each independently of one another hydrogen, or a carbon-containing group selected from the group consisting of alkyl, aryl, heteroaryl,
  • Y 1 and Y 2 together form a bridge between the donor atom Do 1 and the nitrogen atom N, which has at least two atoms, at least one of which is a carbon atom;
  • R 1 , R 2 independently of one another are hydrogen, alkyl, aryl, heteroaryl, alkynyl or alkenyl radicals,
  • R 1 and R 2 together form a bridge with a total of 3 to 5 atoms, of which 1 to 5 atoms may be heteroatoms and the remaining atoms are carbon atoms, so that the group
  • 5- to 7-membered ring forms a 5- to 7-membered ring which may optionally - in addition to the already existing double bond - one - or in the case of a 6- or 7-membered ring - have two further double bonds and optionally with alkyl or aryl groups and / or with groups may be substituted with donor or acceptor and optionally may contain at least one heteroatom, and the 5- to 7-membered ring may optionally be fused with one or more further rings;
  • Y 1 and R 1 can be linked to one another via a bridge, the bridge having the following meanings:
  • alkyl alkyl, aryl, heteroaryl, alkenyl, alkynyl
  • R 3 is hydrogen, an alkyl, aryl, heteroaryl, alkynyl or alkenyl radical
  • Y 3 is hydrogen, an alkyl, alkynyl or alkenyl radical
  • Do 2 ', q', s ', R 3 ', R 1 ', R 2 ', X 'and p' are independently the same meanings as Do 2 , q, s, R 3 , R 1 , R 2 , X and p;
  • Y 2 and Y 3 in each of the n carbene ligands can be linked via a bridge, the bridge having the following meanings:
  • alkyl alkyl, aryl, heteroaryl, alkynyl, alkenyl.
  • aryl radical or group, heteroaryl radical or group, alkyl radical or group, alkenyl radical or group and alkynyl radical or group and also groups or substituents with donor or acceptor action have the meanings listed in the European application with the symbol 06112198.4.
  • aryl radical or group, heteroaryl radical or group, alkyl radical or group and groups or substituents with donor or acceptor action preferably have the meanings given below:
  • alkyl radicals and the alkyl radicals of the alkoxy groups according to the present application can be straight-chain or branched or cyclic and / or optionally substituted by substituents selected from the group consisting of aryl, alkoxy and halogen. Suitable aryl substituents are mentioned below.
  • Kyl phenomenon are examples of suitable Al -C 2 o alkyl, preferably Ci-Ci o alkyl, preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl and octyl, as well as aryl, alkoxy and / or halogen, in particular F, substituted derivatives of said alkyl groups such as CF 3 .
  • both the n-isomers of these radicals and branched isomers such as isopropyl, isobutyl, isopentyl, sec-butyl, tert-butyl, neopentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylhexyl, etc. are included.
  • Preferred alkyl groups are methyl, ethyl, tert-butyl and CF 3 .
  • the cyclic alkyl radicals according to the present application may optionally be substituted with substituents selected from the group consisting of aryl, alkoxy and halogen.
  • the cyclic alkyl radicals are preferably unsubstituted. Suitable aryl substituents are mentioned below.
  • suitable cyclic alkyl radicals are C 3 - to C 2 0-cycloalkyl, preferably C 3 - to Cio-cycloalkyl, particularly preferred are cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl and cyclodecyl.
  • these may also be polycyclic ring systems, such as decalinyl, norbornanyl, bornanyl or adamantyl.
  • the cyclic alkyl radicals may be unsubstituted or optionally substituted by one or more further radicals, in particular alkyl, aryl, alkoxy and / or halogen.
  • Suitable halogen substituents for the purposes of the present application are fluorine, chlorine, bromine and iodine, preferably fluorine, chlorine and bromine, more preferably fluorine and chlorine.
  • Suitable alkoxy and alkylthio groups are derived respectively from the alkyl radicals as defined above.
  • SC 2 H 5 , SC 3 H 7 , SC 4 H 9 and SC 8 H 17 may be mentioned here
  • ter C 3 H 7 , C 4 H 9 and C 8 H 17 comprises both the n-isomers and branched isomers such as iso-propyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl and 2-ethylhexyl.
  • Particularly preferred are methoxy, ethoxy, n-octyloxy, 2-ethylhexyloxy and SCH 3 .
  • Aryl in the present invention refers to radicals derived from monocyclic, bicyclic or tricyclic aromatics which contain no ring heteroatoms. Unless they are monocyclic systems, in the designation aryl for the second ring also the saturated form (perhydroform) or the partially unsaturated form (for example, the dihydroform or tetrahydroform), if the respective forms are known and stable, possible. That is, in the present invention, the term aryl includes, for example, bicyclic or tricyclic radicals in which both both or all three radicals are aromatic, as well as bicyclic or tricyclic radicals in which only one ring is aromatic, and tricyclic radicals wherein two rings are aromatic.
  • aryl examples include: C 6 -C 30 -aryl, preferably C 6 -C 8 -aryl, where the number of carbon atoms refers to the aryl skeleton, more preferably phenyl, naphthyl, indanyl, 1, 2-dihydronaphthenyl, 1 , 4-dihydronaphthenyl, indenyl, anthracenyl, phenanthrenyl or 1,2,3,4-tetrahydronaphthyl.
  • Aryl is particularly preferably phenyl or naphthyl, very particularly preferably phenyl.
  • aryl radicals may be unsubstituted or substituted by a plurality of further radicals.
  • Suitable other radicals are selected from the group consisting of d- C 2 -alkyl, C 6 -C 3 -aryl or substituents having donor or acceptor, suitable substituents are mentioned with donor or acceptor below.
  • the aryl radicals are unsubstituted or substituted by one or more dC 2 o-alkoxy groups, CN, CF 3 , F or amino groups (NR R " , where suitable radicals R and R are alkyl or aryl)
  • Suitable radicals R and R are alkyl or aryl
  • Suitable aryloxy, arylthio and arylcarbonyloxy groups are derived respectively from the aryl radicals as defined above. Particularly preferred is phenoxy, phenylthio and phenylcarbonyloxy.
  • Suitable amino groups have the general formula -NR'R, where R and R independently of one another are alkyl or aryl. Suitable alkyl and aryl radicals, each of which may optionally be substituted, are mentioned above.
  • suitable Amino groups are diarylamino groups such as diphenylamino and dialkylamino groups such as dimethylamino, diethylamino and arylalkylamino groups such as phenylmethylamino.
  • heteroaryl unsubstituted or substituted heteroaryl having 5 to 30 ring atoms, which are preferably monocyclic, bicyclic or tricyclic heteroaromatics, which can be derived in part from the abovementioned aryl, in which at least one carbon atom in the aryl skeleton Heteroatom is replaced.
  • Preferred heteroatoms are N, O and S.
  • the heteroaryl radicals have 5 to 13 ring atoms.
  • Particularly preferred is the skeleton of the heteroaryl radicals selected from systems such as pyridine and five-membered heteroaromatics such as thiophene, pyrrole, imidazole or furan.
  • backbones may optionally be fused with one or two six-membered aromatic radicals.
  • Suitable fused heteroaromatics are carbazolyl, benzimidazolyl, benzofuryl, dibenzofuryl or dibenzothiophenyl.
  • the backbone may be substituted at one, several or all substitutable positions, suitable substituents being the same as those already mentioned under the definition of C ⁇ -Cso-aryl.
  • the heteroaryl radicals are preferably unsubstituted.
  • Suitable heteroaryl radicals are, for example, pyridin-2-yl, pyridin-3-yl, pyridin-4-yl, thiophen-2-yl, thiophen-3-yl, pyrrol-2-yl, pyrrol-3-yl, furan-2 -yl, furan-3-yl and imidazol-2-yl and the corresponding benzanell faced radicals, in particular carbazolyl, benzimidazolyl, benzofuryl, dibenzofuryl or dibenzothiophenyl.
  • heterocyclic alkyl radicals which differ from the abovementioned cyclic alkyl in that at least one carbon atom in the cyclic alkyl backbone is replaced by a heteroatom.
  • Preferred heteroatoms are N, O and S.
  • the backbone may be substituted at one, more or all substitutable positions, suitable substituents being the same as those already mentioned under the definition of aryl.
  • the nitrogen-containing radicals pyrrolinedin-2-yl, pyrrolidin-3-yl, piperidin-2-yl, piperidin-3-yl, piperidin-4-yl should be mentioned here.
  • donor-donor groups groups having a + I and / or + M effect
  • groups having acceptor action are understood to be groups having an -I and / or -M effect.
  • Preferred substituents with donor or acceptor action are selected from the group consisting of:
  • C 1 to C 20 alkoxy preferably C 1 -C 6 alkoxy, particularly preferably ethoxy or methoxy; C6-C 30 -aryloxy preferably, C 6 -C 0 aryloxy, most preferably phenyloxy; SiR 34 R 35 R 36 , wherein R 34 , R 35 and R 36 are preferably each independently substituted or unsubstituted alkyl or substituted or unsubstituted phenyl; more preferably at least one of R 34 , R 35 or R 36 is substituted or unsubstituted phenyl, most preferably at least one of R 34 , R 35 and R 36 is substituted phenyl, suitable substituents being mentioned above; Halogen radicals, preferably F, Cl, Br, particularly preferably F or Cl, most preferably F, halogenated CrC 20 alkyl radicals, preferably halogenated CrC 6 alkyl radicals, very particularly preferably fluorinated C 1 -C 6 -alkyl radical
  • CF 3 CH 2 F, CHF 2 or C 2 F 5 ;
  • Amino preferably dimethylamino, diethylamino or diphenylamino;
  • OH pseudohalogen radicals, preferably CN, SCN or OCN, more preferably CN, -C (O) OC r C 4 alkyl, preferably - C (O) OMe, P (O) R 2 , preferably P (O) Ph 2 or SO 2 R 2 , preferably SO 2 Ph.
  • Very particularly preferred substituents with donor or acceptor action are selected from the group consisting of methoxy, phenoxy, halogenated C 1 -C 4 -alkyl, preferably CF 3 , CH 2 F, CHF 2 , C 2 F 5 , halogen, preferably F , CN, SiR 34 R 35 R 36 , where suitable radicals R 34 , R 35 and R 36 are already mentioned, diphenylamino, -C (O) 0CrC 4 alkyl, preferably -C (O) OMe, P (O) Ph 2 , SO 2 Ph.
  • R eessttee RR 34 , R 35 and R 36 have the meanings already mentioned above, ie R 34 R 35 , R 36 independently of one another are:
  • the radicals R 34 , R 35 and R 16 C r C 6 alkyl, z. For example, methyl, ethyl or i-propyl, phenyl or benzyl.
  • R 35 and R 36 preferably each independently substituted or unsubstituted Ci-C 20 alkyl or substituted or unsubstituted phenyl; at least one of the radicals R 34 , R 35 or R 36 is particularly preferably substituted or unsubstituted phenyl, very particularly preferably at least one of the radicals R 34 , R 35 and R 36 is substituted phenyl, suitable substituents being mentioned above.
  • Preferred carbene ligands of the formula II are likewise the carbene ligands disclosed in the European application with the file reference 061 12198.4. Particularly preferred carbene ligands have the following general formulas aa to ae:
  • Y 3 is an alkyl, alkynyl or alkenyl radical
  • Z is the same or different CR 12 or N;
  • Z ' is the same or different CR or N;
  • Z " is the same or different CR or N; R 12 , R 12 'are identical or different and each independently of one another denotes H, an alkyl, aryl,
  • Heteroaryl, alkynyl or alkenyl radical or in each case two radicals R 12 or R 12 'together form a fused ring which may optionally contain at least one heteroatom, or R 12 or R 12 ' is a radical having a donor or acceptor;
  • Alkenyl or each two radicals R 10 together form a fused ring, which may contain in each case a heteroaromatic moiety, or R 10 represents a donor or acceptor moiety;
  • the group may be the structure
  • the carbene ligand can be either "symmetric” or “unsymmetrical”.
  • ssyymmmmeettrriisscchheenn "" CCaarrbb
  • enliganden is a carbene ligand to be understood, wherein Y 3 is a group of the following structure
  • an "unsymmetrical" carbene ligand is meant a carbene ligand wherein Y 3 is hydrogen, an alkyl, an alkynyl or an alkenyl radical, preferably an alkyl, alkynyl or alkenyl radical, with both preferred alkyl, alkynyl or alkenyl radicals also preferred groups of the formula
  • Preferred "symmetrical" carbene complexes are disclosed, for example, in WO 05/019373.
  • Particularly preferred "symmetrical" carbene complexes are Ir carbene complexes of the general formulas Ia to Id
  • Very particularly preferred "symmetrical" carbene complexes are carbene complexes of the formulas Ib and Ic, where R 8 and R 9 in the carbene complexes of the formula Ib are very particularly preferably H and t and t 'in the carbene complexes of the formulas Ib and Ic are independently 0 or 1 R 12 and R 12 'particularly preferably represent an alkyl radical or a group having a donor or acceptor action, for example selected from the group consisting of F, alkoxy, aryloxy, carbonyl, ester, amino groups, amide radicals, CHF 2 , CH 2 F, CF 3 , CN, thio groups and SCN, and v is particularly preferably 0 in the carbene complexes of the formula Ic.
  • Particularly preferred "unsymmetrical" carbene complexes are Ir carbene complexes which have the general formulas Ie to Ii.
  • Y 3 is hydrogen, an alkyl, aryl, heteroaryl, alkynyl or alkenyl radical, preferably an alkyl, heteroaryl or aryl radical, particularly preferably an alkyl radical.
  • R 12 particularly preferably hydrogen, alkyl or a radical having donor or acceptor activity, for example selected from the group consisting of F, alkoxy -, aryloxy, carbonyl, ester, amino groups, amide radicals, CHF 2 , CH 2 F, CF 3 , CN, thio groups and SCN, where preferably three of the four possible substituents R 12 is hydrogen and one of R 12 is hydrogen , Alkyl or a group having donor or acceptor activity.
  • heteroleptic carbene complexes in addition to the homoleptic carbene complexes described above, ie carbene complexes which carry identical carbene ligands, heteroleptic carbene complexes, as disclosed, for example, in European Application 061 12228.9, are also suitable. Furthermore, carbene complexes are suitable which carry not only carbene ligands but also other noncarbene ligands. Suitable complexes which carry non-carbene ligands in addition to carbene ligands are disclosed, for example, in European Application 061 12198.4. Furthermore, in the O-LEDs according to the invention, special transition metal carbene complexes as disclosed in European Applications Serial Nos. 06112198.4 and 06116100.6 can be used.
  • the preparation of the carbene complexes preferably used in the OLEDs according to the invention can be carried out according to processes known to the person skilled in the art. Suitable manufacturing processes are for. In WO 05/019373, WO 06/056418, in European Applications Serial Nos. 06101 109.4, 06112198.4, 061 12228.9, 06116100.6 and 061 16093.3 and the literature cited therein.
  • the phosphorescence emitter CB used in the light-emitting layer C in the OLED according to the invention is preferably a carbene complex, particularly preferably a carbene complex as defined above.
  • the at least one hole-conducting material of the hole-conducting layer B and / or the at least one hole-conducting material CA of the light-emitting layer C is a carbene complex, preferably a carbene complex as defined above.
  • the carbene complexes of the hole-conducting materials in the layers B and C may be the same or different.
  • the phosphorescent emitter CB used in the light-emitting layer C and the at least one hole-conducting material CA in the light-emitting layer C and the at least one hole-conducting material of the hole-conducting layer B are each a carbene complex .
  • the carbene complexes of the hole-conducting material in the hole-conducting layer B and in the light-emitting layer C are different from the carbene complex of the phosphorescent emitter CB in the light-emitting layer C, the band gap of the carbene complexes used as hole-conducting material is greater than the band gap of the carbene complex, which is used as a phosphorescence emitter.
  • Suitable materials for the electron-conducting layer are known to the person skilled in the art.
  • Examples of a suitable electron-conducting layer is an electron-conducting layer based on aluminum tris-8-hydroxyquinolinate (AlQ 3 ) or 1,3,5-tris (N-phenyl-2-benzylimidazole) benzene). (TPBI).
  • Cathode E Suitable cathode materials are usually metals, metal combinations or low work function metal alloys. Examples are Ca, Ba, Cs, Mg, Al, In and Mg / Ag. Suitable cathode materials are known to the person skilled in the art.
  • the OLED according to the invention may have, in addition to the layers A, B, C, D and E, further layers.
  • the organic light-emitting diode between the light-emitting layer C and the electron-conducting layer D in direct contact with the light-emitting layer C preferably has a hole-blocking layer composed of at least one hole blocker material and / or exciton blocker material, wherein the hole blocker material can serve simultaneously as Excitonenblockermaterial on. It is also possible for the electron-conducting layer D to simultaneously serve as a hole-blocking layer.
  • the organic light-emitting diode between the hole-conducting layer B and the light-emitting layer C has an electron-blocking layer composed of at least one electron-blocking material and / or exciton-blocking material.
  • the organic light-emitting diode according to the invention may contain, in addition to the layers A to E and optionally the hole-blocking layer, further layers, eg. A hole injection layer between the anode A and the hole-conducting layer B, suitable materials for the hole-injection layer being known to those skilled in the art.
  • suitable materials are materials based on copper phthalocyanine (CuPc) or conductive polymers such as polyaniline (PANI) or polythiophene derivatives such as PEDOT.
  • the OLED according to the invention may comprise one or more electron injection layers disposed between the electron conductive layer and the cathode, which layer may partially coincide with one of the other layers, or may be formed from a part of the cathode can.
  • the electron injection layers are thin layers composed of a material having a high dielectric constant, e.g. LiF, Li 2 O, BaF 2 , MgO and / or NaF.
  • the organic light-emitting diode according to the invention can be used in at least one of the layers of the organic light-emitting diode, preferably in the hole-blocking layer and / or the electron-blocking layer and / or the light-emitting layer C in addition to the hole-conducting material CA and the emitter CB, at least one compound selected from disilylcarbazoles, disilyldibenzofurans, disilyldibenzothiophenes, disilylbenzophospholes, disilyldibenzothiophene-S-oxides and disilyldibenzothiophene-S, S-dioxides of the general formula III
  • X is NR 37 , S, O, PR 37 , SO 2 or SO;
  • R 37 is substituted or unsubstituted C 2 o alkyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 3 o-aryl, or substituted or unsubstituted heteroaryl having 5 to 30 ring atoms; independently substiuators or unsubstituted Ci-C 2 o alkyl or substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aryl or a structure of the general formula (c)
  • R 34, R 35, R 36 are each independently substituted or unsubstituted Ci-C 20 alkyl or substituted or unsubstituted C 6 -C 3 O-aryl;
  • q, r independently of one another are O, 1, 2 or 3; where, in the case where q or r O respectively, all substitutable positions of the aryl radical are substituted by hydrogen,
  • radicals and indices in the group of the formula (c) X '", R 41 '", R 42 '", R 43 '", R a '", R b '", q '"and r'" independently from one another have the meanings given for the radicals and indices of the compounds of general formula III X, R 41 , R 42 , R 43 , R a , R b , q and r.
  • Suitable meanings for the abovementioned radicals and groups are alkyl, aryl, heteroaryl, substituents with donor or acceptor action, alkoxy, aryloxy, alkylthio, arylthio, halogen, amino and amido are mentioned above.
  • Preferred radicals and groups R 38 to R 43 , R a and R b are dependent on which layer of the OLED according to the invention the compounds of the formula III are used and of the electronic properties (layers of the HOMOs and LUMOs) of the respective in the inventive OLED used layers.
  • Suitable hole blocker materials are known to the person skilled in the art. Common materials are 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1, 10-phenanthroline (bathocuproine, (BCP)), bis (2-methyl-8-quinolinato) -4-phenyl-phenylato) -aluminum (III ) (BAIq), phenothiazine derivatives and 1,3,5-tris (N-phenyl-2-benzylimidazole) benzene (TPBI), where TPBI is also known as electron-conducting Material is suitable.
  • 9- (4-tert-butylphenyl) -3,6-bis (triphenylsilyl) carbazole (CzSi) and 9- (phenyl) -3,6-bis (triphenylsilyl) carbazole can also be used as hole blocker materials be used.
  • R 37 4-tert-butylphenyl - in the case of 9- (4-tert-butylphenyl) -3,6-bis (triphenylsilyl) carbazole or unsubstituted phenyl - in the case of 9- (phenyl) -3,6-bis (triphenylsilyl) carbazole
  • the compounds of the formula III are disilyl compounds in which the radicals and indices have the following meanings:
  • X is NR 37 , S, O, PR 37 , SO 2 or SO; preferably NR 37 , S, O;
  • R 37 is substituted or unsubstituted C 1 -C 20 -alkyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 30 -aryl or substituted or unsubstituted heteroaryl having from 5 to 30 ring atoms; preferably substituted or unsubstituted C 6 -C 30 -aryl l, more preferably substituted or unsubstituted C 6 -C 0 aryl or unsubstituted Ci-C 20 alkyl, most preferably substituted or unsubstituted phenyl, suitable substituents mentioned above are;
  • p38 p39 p40 p41 p42 p43 each independently substituted or unsubstituted dC 20 alkyl or substituted or unsubstituted C ⁇ -aryl or a structure of the general formula (c); at least one of the radicals R 38 , R 39 or R 40 and / or at least one of the radicals R 41 , R 42 or R 43 preferably denotes substituted or unsubstituted C 6 -C 3 O-ArVl, particularly preferably substituted or unsubstituted C 6 - Cio-aryl, most preferably substituted or unsubstituted phenyl, wherein suitable substituents are mentioned above, and / or one of R 38 , R 39 or R 40 and / or one of R 41 , R 42 or R 43 is a Remainder of the structure (c);
  • R a, R b are each independently substituted or unsubstituted C 2 o alkyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 30 -aryl, subsituators or unsubstituted heteroaryl having 5 to 30 ring atoms, or a substituent having donor or acceptor, suitable and preferred Substituents with donor or acceptor effect are mentioned above;
  • R 34, R 35, R 36 are independently substituted or unsubstituted Ci-C 20 alkyl or substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aryl, preferably substituted or unsubstituted 6 -alkyl or substituted or unsubstituted C 6 -C 0 aryl, wherein R 34 , R 35 and R 36 particularly preferably independently represent substituted or unsubstituted C 1 -C 20 -alkyl or substituted or unsubstituted phenyl; at least one of the radicals R 34 , R 35 or R 36 is particularly preferably substituted or unsubstituted phenyl, very particularly preferably at least one of the radicals R 34 , R 35 and R 36 is substituted phenyl, suitable substituents being mentioned above;
  • q, r are each independently 0, 1, 2 or 3, where, when q or r are 0, all substitutable positions of the aryl radical carry hydrogen atoms, preferably 0.
  • the present invention relates to an organic light emitting diode according to the invention, wherein the group X in the compounds of formula III NR 37 , wherein the radical R 37 has already been defined above, wherein at least one of R 37 to R 43 , R a or R b in the compounds of formula III contains at least one heteroatom.
  • Preferred heteroatoms are N, Si, halogen, in particular F or Cl, O, S or P.
  • the heteroatom may be in the form of a substituent on at least one of R 37 to R 43 , R a or R b or in the form of a part of a Substituents are present or present in the skeleton of at least one of the radicals R 37 to R 43 , R a or R b . Suitable substitutes tuenten or skeletons are known in the art and mentioned in the definitions of the radicals R 37 to R 43 , R a or R b .
  • a preferred embodiment of the present invention relates to an organic light-emitting diode according to the present invention, wherein at least one of R 38 , R 39 or R 40 and / or at least one of R 41 , R 42 or R 43 substituted in the compounds of formula III or unsubstituted C 6 -C 30 -ArVl mean.
  • Preferred aryl radicals and their substituents have already been mentioned above.
  • a further embodiment of the present invention relates to an organic light-emitting diode according to the invention, in which the compound of general formula III is a 3,6-disilyl-substituted compound of general formula IIIa:
  • X is NR 37 , S, O, PR 37 , SO 2 or SO; preferably NR 37 , S or O; particularly preferably NR 37 ;
  • R 37 is substituted or unsubstituted C 1 -C 20 -alkyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 30 -aryl or substituted or unsubstituted heteroaryl having from 5 to 30 ring atoms; preferably substituted or unsubstituted C 6 -C 30 -aryl or unsubstituted C 20 -alkyl, more preferably substituted or unsubstituted C 6 -C 0 aryl, very particularly preferably substituted or unsubstituted phenyl, suitable substituents are specified above; are each independently substituted or unsubstituted dC 20 alkyl or substituted or unsubstituted C 6 -C 3 0 aryl, or a structure of the general formula (c); at least one of the radicals R 38 , R 39 or R 40 and / or at least one of the radicals R 41 , R 42 or R 43 preferably denotes substituted or unsubstituted
  • R 44, R 45, R 46, R 47, R 48, R 49 are independently hydrogen or have the meanings mentioned for R a and R b, that is independently substituted or unsubstituted C 2 o alkyl, substituted or unsubstituted C 6 - C 2 O-ArVl, substituted or unsubstituted heteroaryl having 5 to 30 ring atoms or a substituent with donor or acceptor effect, wherein suitable substituents with donor or
  • Acceptor effect are mentioned above; preferably hydrogen, substituted or unsubstituted C 1 -C 6 -alkyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 10 -aryl or SiR 34 R 35 R 36 ; particularly preferably hydrogen, methyl, ethyl, phenyl, CF 3 or SiR 34 R 35 R 36 wherein R 34, R 35 and R 36 preferably each independently substituted or unsubstituted C 2 represent o-alkyl or substituted or unsubstituted phenyl; more preferably at least one of R 34 , R 35 or R 36 is substituted or unsubstituted phenyl, most preferably at least one of R 34 , R 35 and R 36 is substituted phenyl, suitable substituents being mentioned above;
  • the compounds of the formula (II) used in the organic light-emitting diodes according to the invention for the radicals R 37 to R 43 , R a and R b and the group X have the following meanings:
  • R 37 is substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aryl, preferably substituted or unsubstituted C 6 -C 0 -aryl, more preferably substituted or unsubstituted phenyl, suitable substituents are specified above; p38 p39 p40 p41 p42 p43 independently substituted or unsubstituted Ci-C 2 o-alkyl or substituted or unsubstituted C 6 -C 3 O-ArVl, or a structure of the general formula (c), preferably independently substituted or unsubstituted dC 6- alkyl or substituted or unsubstituted C 6 -Cio-aryl, particularly preferably substituted or unsubstituted C 1 -C 6 -alkyl or substituted or unsubstituted phenyl; wherein in one embodiment at least one of R 38 , R 39 or R 40 and / or at least one of R 41 , R 42 or R
  • R 44, R 45, R 46, R 47, R 48, R 49 are independently hydrogen or have the meanings mentioned for R a and R b, that is independently substituted or unsubstituted C 2 o alkyl, substituted or unsubstituted C 6 - C 30 aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl having 5 to 30 ring atoms or a substituent with donor or acceptor effect, wherein suitable substituents with donor or
  • R 34, R 35, R 36 are each independently substituted or unsubstituted Ci-C 2 o alkyl or substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aryl, preferably substituted or unsubstituted 6 -alkyl or substituted or unsubstituted C 6 -C 0 - Aryl, wherein R 34 , R 35 and R 36 particularly preferably independently substituted or unsubstituted Ci-C 2 o-alkyl or substituted or unsubstituted phenyl; at least one of the radicals R 34 , R 35 or R 36 is particularly preferably substituted or unsubstituted phenyl, very particularly preferably at least one of the radicals R 34 , R 35 and R 36 is substituted phenyl, suitable substituents being mentioned above.
  • the present invention relates to an organic light emitting diode in which a compound of formula III is used, wherein the radical R 37 , and / or at least one of the radicals R 38 , R 39 and R 40 and / or at least one of the radicals from the group R 41 , R 42 and R 43 is independently substituted or unsubstituted C 6 -aryl of the following formula:
  • R 50 is hydrogen, substituted or unsubstituted C 2 o alkyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 3 O--aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 ring atoms, a substituent having donor or acceptor action, suitable sub-substituents with donor - or acceptor effect mentioned above, or a radical of general formula a or b
  • radicals R 38 , R 39 or R 40 and / or one of the radicals R 41 , R 42 or R 43 is a radical of the general formula c
  • radicals and indices X '', R 41 , R 42 , R 43 , R a , R b , q '''andr''independently of one another denote the radicals and indices X, R 41 , R 42 , R 43 , R a , R b , q and r have mentioned meanings.
  • Preferred radicals R 50 are selected from the group consisting of hydrogen, substituted or unsubstituted -C 6 alkyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 0 - aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 13 ring atoms are preferred, carbazolyl, a substituent having a donor or acceptor action selected from the group consisting of C 1 to C 20 alkoxy, preferably C 1 -C 6 -alkoxy, more preferably ethoxy or methoxy; C 6 -C 30 -aryloxy, preferably C 6 -C 0 aryloxy, most preferably phenyloxy; SiR 34 R 35 R 36 ; Halogen radicals, preferably F, Cl, Br, more preferably F or Cl, most preferably F, halogenated C 1 -C 20 -alkyl radicals, preferably halogenated C 1 -C 6 -alkyl radicals, very particularly preferably fluorinated
  • R 34 , R 35 and R 36 are independently substituted or unsubstituted d- to C mean to C ⁇ aryl, and - - 6 alkyl or substituted or unsubstituted C 6 in the case of SiR 34 R 35 R 36 - preferably each independently substituted mean or unsubstituted alkyl or substituted or unsubstituted phenyl; at least one of the radicals R 34 , R 35 or R 36 is particularly preferably substituted or unsubstituted phenyl, very
  • the radicals R 50 are particularly preferably selected independently of one another from the group consisting of methoxy, phenyloxy, unsubstituted C 1 -C 4 -alkyl, preferably methyl, halogenated C 1 -C 4 -alkyl, preferably CF 3 , CHF 2 , CH 2 F, C 2 F 5 , CN, halogen, preferably F, -C (O) O-CrC 4 -alkyl, preferably -C (O) OMe, P (O) Ph 2 , and substituted or unsubstituted heteroaryl having 5 to 13 ring atoms, are preferred carbazolyl.
  • the indices r and q in the compounds of the formula III are 0, ie all substitutable positions of the aryl groups carry hydrogen atoms.
  • the meanings given above apply.
  • the compounds of the formula III used according to the invention can be used in various layers of the organic light-emitting diode according to the invention, suitable and preferred layer sequences being mentioned above in the OLEDs according to the invention.
  • the present invention relates to organic light-emitting diodes, wherein the compounds of formula III are used in the light-emitting layer E as a matrix.
  • the present invention relates to an organic light-emitting diode according to the invention, in which the compounds of the formula III are used in the blocking layer for electrons as electron / exciton blocker and / or in the hole injection layer and / or in the hole conductor layer. It is also possible that the compounds of the formula III are furthermore present in the light-emitting layer C and / or one or more of the layers mentioned below.
  • the present invention relates to an organic light-emitting diode according to the invention, wherein the compounds of the formula III are used in the block layer for holes as hole / exciton blocker and / or in the electron injection layer and / or in the electron conductor layer. It is likewise possible for the compounds of the formula III to be present in the light-emitting layer C and / or one or more of the abovementioned layers.
  • the present invention relates to an organic light-emitting diode according to the invention, in which the compounds of the formula (III) are used in the block layer for holes as hole / exciton blocker and / or in the electron injection layer and / or in the electron conductor layer. It is also possible that the connections fertilize of formula (III) in the light-emitting layer C and / or one or more of the aforementioned layers.
  • the compounds of the formula III have different preferred radicals R 37 , R 38 , R 39 , R 40 , R 41 , R 42 , R 43 , R a and R b and different groups X on.
  • the radicals R 37 to R 43 , R a and R b and the group X of the compounds of the formula III are furthermore distinguished by the electronic properties (US Pat. relative positions of the HOMOs and LUMOs) of the respective layers used in the OLED according to the invention.
  • the LUMO of the block layer for electrons is higher in energy than the LUMO of the materials used in the light-emitting layer (both of the emitter material and optionally used matrix materials).
  • Suitable substitution patterns of the compounds of the formula III which are suitable as electron and / or exciton blocker materials are thus dependent inter alia on the electronic properties (in particular the position of the LUMO) of the materials used in the light-emitting layer.
  • the HOMO of the block layer for holes is lower in energy than the HOMOs of the materials present in the light-emitting layer (both of the emitter materials and of the optionally present matrix materials).
  • Suitable substitution patterns of the compounds of the formula (II) which are suitable as hole and / or exciton blocker materials are thus depending, inter alia, on the electronic properties (in particular the position of the HOMOs) of the materials present in the light-emitting layer.
  • R 37 , R 38 , R 39 , R 40 , R 41 , R 42 , R 43 , R a and R b of the compounds of the formula III as a function of their use in different layers of the inventive OLED are mentioned below. It should be noted that other than the below-mentioned preferred substitutions of the compounds of formula III for use in the various layers - depending on the electronic properties of the other layers of the OLED, in particular depending on the electronic properties of the light-emitting layer - may be suitable in principle.
  • a preferred embodiment of the present invention relates to an organic light-emitting diode in which the compounds of the formula III are used in a block layer for electrons, in a hole injection layer and / or in a hole conductor layer and / or in the light-emitting layer C in addition to the components CA and CB ,
  • Preferred compounds of the formula III which can be employed in at least one of the abovementioned layers have at least one radical R 37 , R 38 , R 39 , R 40 , R 41 , R 42 or R 43 which is substituted or unsubstituted CrC 2 o-alkyl, heteroaryl having 5 to 30 ring atoms, substituted or unsubstituted C 6 -C 30 -ArVl, alkyl-substituted C 6 - C 30 -aryl (wherein "alkyl-substituted" with C -C 20 alkyl-substituted C 6 -C 30 -aryl means) C 6 -C 30 -aryl substituted with at least one substituent with donor effect or C 6 -C 30 -aryl substituted with heteroaryl with 5 to 30 ring atoms or a substituent with donor action or, in the case of R 38 , R 39 , R 40 , R 41 , R 42 or R 43 , is
  • Suitable substituents having a donor effect are selected from the group consisting of substituted or unsubstituted C 1 -C 6 -alkyl, preferably methyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 10 -aryl, substituted or unsubstituted electron-rich heteroaryl having five to 30 ring atoms selected from the group consisting of carbazolyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, triazolyl, oxazolyl, thiophenyl, carbazolyl preferred and thiophenyl, -C 2 o alkoxy, preferably C 6 -alkoxy, particularly preferably methoxy and ethoxy, C 6 -C 3 o-aryloxy, preferably C 6 -C 0 aryloxy, most preferably phenyloxy, -C 2 o-alkylthio, dC preferably 6 alkylthio, more preferably
  • substituents with donor action are selected from the group consisting of diphenylamino, carbazolyl, methoxy, phenoxy, with methoxy and carbazolyl being especially particularly preferred.
  • the at least one radical which is used in the abovementioned layers is particularly preferably a C ⁇ -aryl radical of the formula (d) which is substituted by at least one donor-active substituent and / or at least one heteroaryl radical having from 5 to 30 ring atoms.
  • Preferred groups R 51 are selected from the group consisting of methoxy, ethoxy, phenoxy, with methoxy being particularly particularly preferred, carbazolyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, triazolyl, oxazolyl and thiophenyl, wherein methoxy, phenyloxy, carbazolyl and NR 34 R 35 wherein R 34 and R 35 are phenyl or ToIyI are very particularly preferred.
  • the compounds of the formula (III) used in the abovementioned layers particularly preferably have at least one radical R 37 , R 38 , R 39 , R 40 , R 41 , R 42 or R 43 selected from the group consisting of
  • At least the radical R 1 is a C 6 -aryl radical of the formula (d) which is substituted by at least one substituent having a donor effect and / or at least one heteroaryl radical having from 5 to 30 ring atoms;
  • R 38 , R 39 , R 40 , R 41 , R 42 and R 43 are preferably phenyl, methyl or phenyl substituted by methoxy or phenoxy.
  • Another object of the present invention relates to an organic light-emitting diode according to the invention, wherein in at least one of the layers selected from light-emitting layer C in addition to the components CA and CB, block layer for holes, electron injection layer and electron conductor layer is present at least one compound of formula III.
  • Preferred compounds of the formula III used in the layers mentioned above have at least one radical R 37 , R 38 , R 39 , R 40 , R 41 , R 42 or R 43 which has at least one substituent with acceptor action (electron-withdrawing radical). substituted C 1 - to C 2 o-alkyl, substituted with at least one substituent with acceptor C ⁇ -Cso-aryl, with at least one heteroaryl radical having 5 to 30 ring atoms substituted C 6 -C 3 o-aryl or a substituent with acceptor action.
  • the at least one radical which is used in the abovementioned layers is a substituted C ⁇ -aryl radical of the formula
  • the compounds of the formula III used in the abovementioned layers particularly preferably have at least one radical R 37 , R 38 , R 39 , R 40 , R 41 , R 42 or R 43 selected from the group consisting of:
  • a typical carbazole synthesis is the Borsche-Drechsel cyclization (Borsche, Ann., 359, 49 (1908); Drechsel, J. prakt. Chem., [2], 38, 69, 1888).
  • tetrahydrocarbocoles can be prepared according to methods known to those skilled in the art, e.g. B. by condensation of optionally suitably substituted phenylhydrazine with optionally suitably substituted cyclohexanone, wherein the corresponding imine is obtained.
  • an acid-catalyzed rearrangement and ring closure reaction takes place to give the corresponding tetrahydrocarbozole.
  • the imine and the rearrangement and ring closure reaction in to perform a step. This is - as mentioned above - oxidized to the desired carbazole.
  • X is NR 37 , SO, SO 2 , S, O or PR 37 or NH or PH.
  • Suitable basic units of the formula (III) are either commercially available (in particular when X is SO, SO 2 , S, O, NH or PH) or can be prepared by processes known to the person skilled in the art.
  • the radicals R 37 can in the event that X is NH or PH means before or after the input of the radicals bring R a, R b, SiR 38 R 39 R 40 and SiR 41 R 42 R 43, provided that the radicals R a and R b in the
  • Variant b) is particularly preferred when R 37 is substituted or unsubstituted dC 2 o-alkyl or unsubstituted C 6 -C 30 -arric or C 1 -C 20 -alkyl substituted C 6 -C 30 -aryl.
  • precursor compounds for introducing the radicals R a , R b , SiR 38 R 39 R 40 and SiR 41 R 42 R 43 are in particular the corresponding halogenated, preferably brominated compounds suitable, wherein the halogenation of the corresponding skeletons can be carried out by methods known in the art.
  • some brominated products are commercially available.
  • Step Ha), ib) and iiic) The introduction of the radical R 37 is carried out by methods known to the person skilled in the art.
  • the introduction of the radical R 37 is preferably carried out by reacting a suitable halo gen believing or non-halogenated skeleton, wherein X is NH or PH, with an alkyl halide or aryl halide or Herteroarylhalogenid the formula R 37 -Hal, wherein R 37 has already been defined above and Hal is F, Cl, Br or I, preferably Br, I or F, meaning.
  • the introduction of the radical R 37 is carried out by reacting the appropriate halogenated or non-halogenated skeleton wherein X is NH or PH, with an alkyl, aryl or heteroaryl fluoride in the presence of NaH in DMF (nucleophilic substitution) or by reaction with an alkyl, aryl or heteroaryl bromide or iodide under Cu / base or Pd catalysis.
  • the preparation of the desired silylated compounds of formula III is carried out starting from the halogenated precursor compounds generally by halogen / metal exchange and subsequent silylation according to methods known in the art.
  • the compounds of the formula III are used exciton blocker in the hole and / or electron blocking layer and / or as further material in the light emitting layer C containing the components CA and CB.
  • the compound of the formula III is a disilylcarbazole or disilylbenzophosphole (X in formula III is NR 1 or PR 1 )
  • the compound of formula III in a further embodiment as component CA in addition to the component CB in the light -emitting layer C are used.
  • a further subject of the present invention is therefore an organic light-emitting diode according to the invention in which at least one compound of the formula III is present in the hole-blocking layer as a hole-blocking material and / or exciton-blocking material.
  • a further subject of the present invention is therefore an organic light-emitting diode according to the invention in which at least one compound of the formula III is present in the electron-blocking layer as electron blocker material and / or excitation blocker material.
  • the organic light-emitting diode it is preferred to use as the hole-conducting material CA at least one compound of the formula III in which X denotes NR 1 or PR 1 .
  • the various layers of the OLED according to the invention have customary layer thicknesses known to the person skilled in the art.
  • Suitable layer thicknesses are, for example: anode A 50 to 500 nm, preferably 100 to 200 nm; Hole-conductive layer B 5 to 100 nm, preferably 20 to 80 nm; Light-emitting layer C 1 to 100 nm, preferably 10 to 80 nm; Electron-conductive layer D 5 to 100 nm, preferably 20 to 80 nm; Cathode E 20 to 1000 nm, preferably 30 to 500 nm.
  • the optionally further present in the inventive OLED present hole-blocking layer generally has a thickness of 2 to 100 nm, preferably 5 to 50 nm. It is possible that the electrons conductive layer and / or the hole-conducting layer have greater thicknesses than the specified layer thicknesses when they are electrically doped.
  • the preparation of the OLED according to the invention can be carried out by methods known to the person skilled in the art.
  • the OLED is prepared by sequential vapor deposition of the individual layers onto a suitable substrate. Suitable substrates are for. As glass, inorganic semiconductors or polymer films.
  • vapor deposition conventional techniques can be used, the thermal vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD) and others.
  • organic layers of the OLED can be applied from solutions or dispersions in suitable solvents using coating techniques known to those skilled in the art.
  • the transition metal carbene complexes of the general formula I preferably used in the hole-conducting layer B and in the light-emitting layer C are preferably applied by means of vapor deposition.
  • the light-emitting layer C is made up of a mixture of at least one hole-conducting material CA and at least one phosphorescent emitter CB.
  • the light-emitting layer C used in the OLED according to the invention contains from 5 to 99% by weight, preferably from 20 to 97% by weight, particularly preferably from 50 to 95% by weight, very particularly preferably from 70 to 95% by weight.
  • % of at least one hole-conducting material CA and 1 to 95% by weight preferably 3 to 80% by weight, particularly preferably 5 to 60% by weight, very particularly preferably 5 to 30% by weight of at least one phosphorus zenz emitter CB, wherein the total amount of the at least one hole-conducting material CA and the at least one phosphorescent emitter CB is 100 wt .-%. It has been found that even small amounts of the phosphorescence emitter are sufficient to obtain an inventive OLED with good efficiencies.
  • the light-emitting layer C of the inventive OLED thus contains 5 to 20 wt .-% of at least one phosphorescent emitter CB and 80 to 95 wt .-% of at least one hole-conductive material CA, wherein the Total amount of the at least one hole-conductive material CA and the at least one phosphorescence emitter CB is 100% by weight.
  • the light-emitting layer C contains, in addition to the components CA and CB, further functional materials.
  • the light-emitting layer C may further comprise at least one compound of the formula III, preferred compounds of the formula III being mentioned above.
  • a further subject of the present invention are thus mixtures comprising at least one carbene complex in combination with at least one hole-conducting material different from the first carbene complex or in combination with at least one phosphorescence emitter other than the first carbene complex.
  • Another object of the present invention are mixtures containing at least two different carbene complexes CA and CB, wherein the band gap of the carbene complex CA is greater than the band gap of the carbene complex CB.
  • the carbene complex CB preferably has a band gap of ⁇ 2.5 eV, more preferably 2.5 eV to 3.4 eV, very particularly preferably 2.6 eV to 3.2 eV, and most preferably 2.8 eV to 3, 2 eV on.
  • the carbene complex CB is, in a particularly particularly preferred embodiment, a carbene complex emitting blue light.
  • the carbene complexes CA and CB are each preferably carbene complexes of the general formula I, the carbene complexes CA and CB being different. Suitable and preferred carbene complexes of the formula I and suitable proportions of the carbene complexes CA and CB have already been mentioned above.
  • the present invention relates to mixtures comprising at least one carbene complex in combination with at least one hole-conducting material different from the first carbene complex or in combination with at least one phosphorescence emitter other than the first carbene complex, the mixtures comprising at least one carbene complex CB and at least one compound of the formula III according to claim 10, in which X denotes NR 1 or PR 1 , as the hole-conducting material CA.
  • Another object of the present invention is therefore the use of mixtures containing at least one hole-conducting material CA and at least one phosphorescence emitter CB as a light-emitting layer in OLEDs to extend the life of the OLEDs.
  • Preferred mixtures are mixtures as defined above, particular preference being given to using mixtures of two carbene complexes CA and CB, the band gap of the carbene complex CA used as hole-conducting material being greater than the band gap of the carbene complex CB used as phosphorescent emitter.
  • Preferred carbene complexes and suitable amounts of the at least one hole-conducting material and the at least one phosphorescence emitter in the light-emitting layer are already mentioned above. The following examples further illustrate the invention.
  • the ITO substrate used as the anode is first cleaned with commercial cleaning agents for LCD production (Deconex 20NS ® and neutralizing agent 25ORGAN-ACID ®) and subsequently cleaned in an acetone / isopropanol mixture in an ultrasonic bath. To remove possible organic residues, the substrate is exposed to a continuous flow of ozone for another 25 minutes in an ozone furnace. This treatment also improves the hole injection properties of the ITO.
  • the below-mentioned organic materials at a rate of about 0.5-5 nm / min at about 10 "7 mbar are vapor-deposited on the cleaned substrate.
  • the hole conductor and exciton is Ir (dpbic) 3 having a thickness of 30 nm on the substrate applied.
  • the former compound acts as an emitter, the latter as a matrix material.
  • the material 9- (phenyl) -3,6-bis (triphenylsilyl) -9H-carbazole is evaporated with a thickness of 5 nm as exciton and hole blocker.
  • an electron transporter TPBI (1, 3,5-tris (N-phenyl-2-benzylimidazole) benzene) in a thickness of 50 nm, a 0.75 nm thick lithium fluoride layer and finally a 110 nm thick Al Electrode evaporated.
  • electroluminescence spectra are recorded at different currents or voltages.
  • the current-voltage characteristic is measured in combination with the radiated light output.
  • the light output can be converted by calibration with a luminance meter into photometric quantities.
  • the OLED is operated at a constant current density of 3.2 mA / cm 2 and recorded the decrease in light output. Lifespan is defined as the time that elapses to one-half of the initial luminance to decrease the luminance.
  • an OLED was prepared with an electron-conducting host material.
  • the build-up was as follows: 30 nm Ir (DPBIC) 3, a 20 nm thick mixture of 30% Ir (CN-PMBIC) 3 and 70% of an electron-conducting host, TPBI in a thickness of 50 nm, a 0.75 nm thick lithium fluoride layer and finally 1 10 nm aluminum.
  • the lifetime of the OLED according to the invention is improved by a factor of 50 compared with the comparison OLED.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische Leuchtdiode, die eine Licht-emittierende Schicht C aufweist, die mindestens ein Loch-leitendes Material CA und mindestens einen Phosphoreszenz-Emitter CB enthält, Mischungen enthaltend mindestens einen Carbenkomplex in Kombination mit mindestens einem Loch-leitenden Material oder in Kombination mit mindestens einem Phosphoreszenz-Emitter und die Verwendung von Mischungen enthaltend mindestens ein Loch-leitendes Material und mindestens einen Phosphoreszenz-Emitter als Licht-emittierende Schicht in OLEDS zur Verlängerung der Lebensdauer der Licht-emittierenden Schicht. Die erfindungsgemäße organische Leuchtdiode kann in mindestens einer der Schichten der organischen Leuchtdiode, bevorzugt in der Loch-blockierenden Schicht und/oder der Elektronen-blockierenden Schicht und/oder der Licht-emittierenden Schicht C zusätzlich zu dem Loch-leitenden Material CA und dem Emitter CB, mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Disilylcarbazolen, Disilyldibenzofuranen, Disilyldibenzothiophenen, Disilyldibenzophospholen, Disilyldibenzothiophen- S-oxiden und Disilyldibenzothiophen-S, S-dioxiden aufweisen.

Description

OLED-Anzeige mit verlängerter Lebensdauer
Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische Leuchtdiode, die eine Licht-emittierende Schicht C aufweist, die mindestens ein Loch-leitendes Material CA und mindestens einen Phosphoreszenz-Emitter CB enthält, Mischungen enthaltend mindestens einen Carben- komplex in Kombination mit mindestens einem Loch-leitenden Material oder in Kombination mit mindestens einem Phosphoreszenz-Emitter und die Verwendung von Mischungen enthaltend mindestens ein Loch-leitendes Material und mindestens einen Phosphoreszenz- Emitter als Licht-emittierende Schicht in OLEDS zur Verlängerung der Lebensdauer der Licht-emittierenden Schicht. Die erfindungsgemäße organische Leuchtdiode kann in mindestens einer der Schichten der organischen Leuchtdiode, bevorzugt in der Lochblockierenden Schicht und/ oder der Elektronen-blockierenden Schicht und/oder der Lichtemittierenden Schicht C zusätzlich zu dem Loch-leitenden Material CA und dem Emitter CB, mindestens mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Disilylcarbazolen, Disilyldi- benzofuranen, Disilyldibenzothiophenen, Disilyldibenzophospholen, Disilyldibenzothiophen- S-oxiden und Disilyldibenzothiophen-S,S-dioxiden aufweisen.
In organischen Leuchtdioden (OLED) wird die Eigenschaft von Materialien ausgenutzt, Licht zu emittieren, wenn sie durch elektrischen Strom angeregt werden. OLEDs sind ins- besondere interessant als Alternative zu Kathodenstrahlröhren und Flüssigkristall-Displays zur Herstellung von Flachbildschirmen. Aufgrund der sehr kompakten Bauweise und des intrinsisch niedrigen Stromverbrauchs eignen sich Vorrichtungen enthaltend OLEDs insbesondere für mobile Anwendungen, z. B. für Anwendungen in Handys, Laptops, u.s.w.
Die Grundprinzipien der Funktionsweise von OLEDs sowie geeignete Aufbauten (Schichten) von OLEDs sind dem Fachmann bekannt und z. B. in WO 2005/113704 und der darin zitierten Literatur genannt. Als Licht-emittierende Materialien (Emitter) können neben fluoreszierenden Materialien (Fluoreszenz-Emitter) phosphoreszierende Materialien (Phosphoreszenz-Emitter) eingesetzt werden. Bei den Phosphoreszenz-Emittern handelt es sich üblicherweise um metallorganische Komplexe, die im Gegensatz zu den Fluoreszenz- Emittern, die eine Singulett-Emission zeigen, eine Triplett-Emission zeigen (M. A. Baldow et al., Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 4 bis 6). Aus quantenmechanischen Gründen ist bei Verwendung der Phosphoreszenz-Emitter eine bis zu vierfache Quanten-, Energie- und Leistungseffizienz möglich. Um die Vorteile des Einsatzes der metallorganischen Phosphores- zenz-Emitter in die Praxis umzusetzen, ist es erforderlich, Phosphoreszenz-Emitter sowie Device-Kompositionen bereitzustellen, die eine hohe operative Lebensdauer, eine hohe Stabilität gegenüber Temperaturbelastung und eine niedrige Einsatz- und Betriebsspannung aufweisen.
Um den vorstehend genannten Anforderungen zu genügen, sind zahlreiche Phosphoreszenz-Emitter sowie Device-Kompositionen im Stand der Technik vorgeschlagen worden.
So betrifft WO 2005/019373 erstmals die Verwendung von neutralen Übergangsmetallkomplexen, die mindestens einen Carbenliganden enthalten, in OLEDs. Diese Über- gangsmetallkomplexe können gemäß WO 2005/019373 in jeder Schicht eines OLEDs eingesetzt werden, wobei das Ligandgerüst oder Zentralmetall zur Anpassung an gewünschte Eigenschaften der Übergangsmetallkomplexe variiert werden kann. Beispielsweise ist der Einsatz der Übergangsmetallkomplexe in einer Blockschicht für Elektronen, einer Blockschicht für Excitonen, einer Blockschicht für Löcher oder der Licht-emittierenden Schicht des OLEDs möglich, wobei die Übergangsmetallkomplexe bevorzugt als Emittermoleküle in OLEDs eingesetzt werden.
WO 2005/113704 betrifft lumineszente Verbindungen, die Carbenliganden tragen. Gemäß WO 2005/113704 sind zahlreiche Übergangsmetallkomplexe mit verschiedenen Carbenli- ganden genannt, wobei die Übergangsmetallkomplexe bevorzugt als phosphoreszierendes Licht-emittierendes Material, besonders bevorzugt als Dotiersubstanz eingesetzt werden.
In US 5,668,438 ist eine organische Leuchtdiode offenbart, aufgebaut aus einer Kathode, einer Elektronentransportschicht, einer Lochtransportschicht und einer Anode, wobei die Elektronen- und die Lochtransportschicht so ausgewählt sind, dass sichergestellt ist, dass die Lichtemission in der Lochtransportschicht der organischen Leuchtdiode erfolgt. In einer Ausführungsform in US 5,668,438 wird die Lochtransportschicht mit einem Fluoreszenz- Material dotiert. Der Einsatz von Phosphoreszenz-Materialien ist in US 5,668,438 nicht erwähnt. Die organische Leuchtdiode gemäß US 5,668,438 zeichnet sich insbesondere durch eine verbesserte Effizienz gegenüber üblichen organischen Leuchtdioden aus. In US 5,668,438 wird beispielhaft der Einsatz eines grün fluoreszierenden Lochtransportmaterials mit einer typischen Bandlücke von 2,50 eV erwähnt, das gemeinsam mit einem blau fluoreszierenden Elektronentransportmaterial mit einer typischen Bandlücke von 2,75 eV eingesetzt wird.
DE-A 103 55 380 betrifft Materialmischungen enthaltend mindestens ein Matrixmaterial, das eine bestimmte Struktureinheit L = X und/oder M = X aufweist, wobei der Rest X min- destens ein nicht-bindendes Elektronenpaar aufweist, der Rest L für P, As, Sb oder Bi steht, der Rest M für S, Se oder Te steht, und mindestens ein zur Emission befähigtes E- missionsmaterial, welches eine Verbindung ist, die bei geeigneter Anregung Licht emittiert und mindestens ein Element der Ordnungszahl > 20 enthält. Die Mischungen können in elektronischen Bauteilen, insbesondere in OLEDs eingesetzt werden und führen gemäß DE-A 103 55 380 zu einer Verbesserung in Bezug auf die Effizienz in Kombination mit einer stark erhöhten Lebensdauer. Es wird darauf hingewiesen, dass mit den Mischungen gemäß DE-A 103 55 380 ein deutlich vereinfachter Schichtaufbau der OLED möglich ist, da weder eine separate Lochblockierschicht, noch eine separate Elektronentransport- und/oder Elektroneninjektionsschicht verwendet werden muss. Gemäß den Beispielen wird eine OLED mit bis (9,9'-Spiro-bifluoren-2-yl)phenylphosphinoxid als Wirtsmaterial, die mit Ir(PPy)3 als Emitter dotiert ist, eingesetzt, wobei die OLED eine grüne Emission zeigt.
Es besteht weiterhin Bedarf an organischen Leuchtdioden, die sich neben einer guten Effi- zienz und einer niedrigen Einsatz- und Betriebsspannung durch eine besonders hohe operative Lebensdauer auszeichnen. Dabei ist insbesondere der Bedarf an blaues Licht emittierenden OLEDs sehr hoch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung von organischen Leuchtdi- öden (OLEDs) sowie Materialien, die in der Emitterschicht in organischen Leuchtdioden eingesetzt werden können, die sich insbesondere durch eine hohe operative Lebensdauer auszeichnen, und bevorzugt im blauen Bereich des elektromagnetischen Spektrums Licht emittieren.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine organische Leuchtdiode (OLED) umfassend,
i) eine Anode A; ii) eine Loch-leitende Schicht, aufgebaut aus mindestens einem Loch-leitenden
Material, B; iii) eine Licht-emittierende Schicht C; iv) eine Elektronen-leitende Schicht D; v) eine Kathode E,
wobei die Schichten A, B, C, D und E in der vorstehend genannten Reihenfolge angeord- net sind und zwischen den Schichten A und B, B und C, C und D und/oder D und E eine oder mehrere weitere Schichten aufgebracht sein können. Die erfindungsgemäße organische Leuchtdiode (OLED) ist dann dadurch gekennzeichnet, dass die Licht-emittierende Schicht mindestens ein Loch-leitendes Material CA und mindestens einen Phosphoreszenz-Emitter CB enthält.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die Lebensdauer der Licht-emittierenden Schicht einer OLED enthaltend mindestens ein Loch-leitendes Material CA gemeinsam mit mindestens einem Phosphoreszenz-Emitter CB gegenüber einer Licht-emittierenden Schicht, die kein Loch-leitendes Material enthält, um das bis zu 100-fache verlängert werden kann.
Anode A
Als Anodenmaterial für die Anode A können alle dem Fachmann bekannten Anodenmaterialien eingesetzt werden. Geeignete Materialien für die Anode sind beispielsweise Materia- lien, die ein Metall, eine Mischung verschiedener Metalle, eine Metalllegierung, ein Metalloxid oder eine Mischung verschiedener Metalloxide enthalten. Alternativ kann die Anode ein leitendes Polymer sein. Geeignete Metalle sind z. B. Metalle der Gruppen IB, IIB, IVB, VB, VIB, VIII, IVA und IVB des Periodensystems der Elemente (CAS-Version). Wenn die Anode lichtdurchlässig sein soll, werden im Allgemeinen gemischte Metalloxide der Grup- pen IIB, INA und IVA des Periodensystems der Elemente (CAS-Version) eingesetzt, insbesondere Indium-Zinn-Oxid (ITO), was besonders bevorzugt ist. Es ist ebenfalls möglich, dass die Anode A ein organisches Material, z. B. Polyanilin enthält, wie beispielsweise in Nature, Vol. 357, Seite 477 bis 479 (11. Juni 1992) beschrieben ist. Zumindest entweder die Anode oder die Katode sollten mindestens teilweise transparent sein, um das in der Licht-emittierenden Schicht gebildete Licht auskoppeln zu können.
Loch-leitende Schicht B und Licht-emittierende Schicht C
Loch-leitende Materialien B und CA
Die Loch-leitende Schicht B ist aus mindestens einem Loch-leitenden Material aufgebaut. Die Licht-emittierende Schicht C enthält erfindungsgemäß neben mindestens einem Phosphoreszenz-Emitter CB ebenfalls mindestens ein Loch-leitendes Material CA. Die Lochleitenden Materialien in der Licht-emittierenden Schicht C und der Loch-leitenden Schicht B können gleich oder verschieden sein. Bevorzugt weist das HOMO des mindestens einen Loch-leitenden Materials der Lochleitenden Schicht B sowie das HOMO des mindestens einen Loch-leitenden Materials CA der Licht-emittierenden Schicht C einen Abstand zu der Austrittsarbeit der Anode von < 1 eV, bevorzugt im Bereich von etwa ≤ 0,5 eV auf. Wird beispielsweise als Anodenmaterial ITO eingesetzt, dessen Austrittsarbeit etwa bei 5 eV liegt, wird als Loch-leitendes Material in der Schicht B sowie als Loch-leitendes Material CA in der Schicht C bevorzugt ein Material eingesetzt, dessen HOMO bei < 6 eV liegt, bevorzugt im Bereich von 5 bis 6 eV.
Als Loch-leitende Materialien können in den Schichten C und B alle geeigneten dem Fach- mann bekannten Loch-leitenden Materialien eingesetzt werden. Die Bandlücke des mindestens einen Loch-leitenden Materials sowohl der Loch-leitenden Schicht B als auch der Licht-emittierenden Schicht C ist bevorzugt größer als die Bandlücke des mindestens einen in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzten Phosphoreszenz-Emitters CB. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich, dass die Bandlücke der Loch-leitenden Schicht B gleich oder kleiner ist als die Bandlücke des mindestens einen in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzten Phosphoreszenz-Emitters CB.
Unter Bandlücke ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung die Triplettenergie zu verste- hen.
Übliche Loch-leitende Materialien sind z. B. in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4. Aufl., Vol. 18, Seiten 837 bis 860, 1996, offenbart. Sowohl Löchertransportierende Moleküle als auch Polymere können als Loch-leitende Materialien einge- setzt werden. Üblicherweise eingesetzte Loch-leitende Materialien sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl (α-NPD), N1N'- Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-[1 ,1 '-biphenyl]-4,4'-diamin (TPD), 1 ,1-Bis[(di-4- tolylamino)-(3,3'-dimethyl)biphenyl]-4,4'-diamin (ETPD), Tetrakis-(3-methylphenyl)- N,N,N',N'-2,5-phenylindiamin (PDA), α-Phenyl-N,N-diphenylaminostyrol (TPF), p- (Diethylamino)-benzaldehyddiphenylhydrazon (DEH), Triphenylamin (TPA), Bis-[4-(N,N- diethylamino)-2-methylphenyl](4-methyl-phenyl)methan (MPMP), 1 -Phenyl-3-[p-
(diethylamino)styryl]-5-[p-(diethylaminophenyl]pyrazolin (PPR oder DEASP), 1 ,2-trans- Bis(9H-carbazol-9-yl)cyclobutan (DCZB), N,N,N',N'-tetrakis(4-Methylphenyl)-(1 ,1 '- biphenyl)-4,4'-diamin (TTB), 4,4',4"-tris(N,N-Diphenylamino)triphenylamin (TDTA) und Porphyrin-Verbindungen sowie Phthalocyaninen wie Kupferphthalocyanine. Üblicherweise eingesetzte Löcher-transportierende Polymere sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylcarbazolen (Phenylmethyl)polysilanen, PEDOT (Poly(3,4- ethylendioxythiophen), bevorzugt PEDOT, dotiert mit PSS (Polystyrolsulfonat), und Polya- nilinen. Es ist ebenfalls möglich, Löcher-transportierende Polymere durch Dotieren Löchertransportierender Moleküle in Polymere wie Polystyrol und Polycarbonat zu erhalten. Geeignete Löcher-transportierende Moleküle sind die bereits vorstehend genannten Moleküle.
Wie bereits vorstehend erwähnt, ist die Bandlücke des mindestens einen Loch-leitenden Materials der Schicht B und des mindestens einen Loch-leitenden Materials CA der Schicht C bevorzugt größer als die Bandlücke des mindestens einen Phosphoreszenz-Emitters CB. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich, dass die Bandlücke der Loch-leitenden Schicht B gleich oder kleiner ist als die Bandlücke des mindestens einen in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzten Phosphoreszenz- Emitters CB.
Neben den vorstehend genannten üblichen Loch-leitenden Materialien sind als Lochleitende Materialien für die Schicht B sowie für die Schicht C des Weiteren z.B. Übergangsmetallkomplexe geeignet, wobei auch Materialien geeignet sind, die üblicherweise als Emittermaterialien eingesetzt werden. Zum Beispiel können dabei Phosphoreszenz- Emitter als Loch-leitende Materialien in den Schichten B und C eingesetzt werden, wenn diese eine Bandlücke aufweisen, die größer ist als die Bandlücke des in der Schicht C eingesetzten Phosphoreszenz-Emitters CB. Geeignete Loch-leitende Materialien, die zu der vorstehend genannten Gruppe von Materialien gehören, sind z. B. die nachstehend als Phosphoreszenz-Emitter genannten Übergangsmetallkomplexe, soweit sie die vorstehend genannte Bedingung im Verhältnis zu dem eingesetzten Phosphoreszenz-Emitter erfüllen.
Des Weiteren sind neben den vorstehend genannten Loch-leitenden Materialien in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Disilylcarbazole und Disilylben- zophosphole der nachstehend genannten allgemeinen Formel (III) (X = NR37 oder PR37) als Loch-Ieidetnde Materialien für die Schicht B oder als Komponente CA in der Licht- emittierenden Schicht C geeignet.
Die in der vorliegenden Anmeldung genannten Bandlücken sowie die Energien der HO- MOs und LUMOs der in der erfindungsgemäßen OLED eingesetzten Materialien können durch unterschiedliche Methoden bestimmt werden, z.B. durch Lösungselektrochemie, z.B. Cyclovoltametrie. Außerdem lässt sich die Lage des LUMO eines bestimmten Materials aus dem durch Ultraviolett-Photonen-elektronenspektroskopie (UPS), bestimmten HOMO und dem optisch durch Absorptionsspektroskopie bestimmten Bandabstand berechnen. Die in der vorliegenden Anmeldung genannten Angaben betreffend die Lage der HOMOs und LUMOs sowie des Bandabstandes der in der erfindungsgemäßen OLED eingesetzten Materialien werden mittels UPS an den reinen Verbindungen in Form ihrer Festkörper ermittelt. UPS ist ein dem Fachmann bekanntes Verfahren und die Ermittlung der Lage der HOMOs und LUMOs sowie der Bandlücke anhand der Ergebnisse der UPS sind dem Fachmann bekannt.
Phosphoreszenz-Emitter CB
Als Phosphoreszenz-Emitter CB in der Licht-emittierenden Schicht sind grundsätzlich alle dem Fachmann bekannten Phosphoreszenz-Emitter geeignet. Bevorzugt werden gemäß der vorliegenden Erfindung in der Licht-emittierenden Schicht C Phosphoreszenz-Emitter CB eingesetzt, die eine Bandlücke von ≥ 2,5 eV, bevorzugt 2,5 eV bis 3,4 eV, besonders bevorzugt 2,6 eV bis 3,2 eV, ganz besonders bevorzugt 2,8 eV bis 3,2 eV aufweisen. Ganz besonders bevorzugt sind somit Phosphoreszenz-Emitter, die blaues Licht emittieren. Wie bereits vorstehend erwähnt, ist die Bandlücke des in den Schichten B und C eingesetzten Loch-leitenden Materials bevorzugt größer als die Bandlücke des Phosphoreszenz- Emitters. Durch die vorstehende Angabe der Bandlücke des Phosphoreszenz-Emitters lässt sich die Bandlücke des bevorzugt geeigneten Loch-leitenden Materials der Schicht B sowie der Schicht C einfach ermitteln.
Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen OLED ein Phosphoreszenz-Emitter CB eingesetzt, der mindestens ein Element ausgewählt aus den Gruppen IB, IIB, HIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, den Lanthaniden und INA des Periodensystems der Elemente (CAS-Version) aufweist. Bevorzugt weist der Phosphoreszenz-Emitter mindestens ein Element ausgewählt aus den Gruppen IIB, HIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIII des Periodensystems der Elemente (CAS-Version), Cu und Eu auf. Ganz besonders bevorzugt weist der Phosphoreszenz- Emitter mindestens ein Element ausgewählt aus den Gruppen IB, VIB, VIIB, VIII und Eu auf, wobei das mindestens eine Element bevorzugt ausgewählt ist aus Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Fe, Nb, Pd, Pt, Cu, Ag, Au und Eu, weiter ganz besonders bevorzugt ist das mindestens eine Element ausgewählt aus Os, Rh, Ir, Ru, Pd und Pt und insbesondere weiter ganz besonders bevorzugt ausgewählt aus Ru, Rh, Ir und Pt. In einer weiteren insbesondere ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Phosphoreszenz-Emitter mindestens ein Element ausgewählt aus Ir und Pt auf.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem mindestens einen Loch-leitenden Material CA in der Schicht C und/oder bei dem Phosphoreszenz- Emitter CB um einen Carbenkomplex. Bei dem Loch-leitenden Material der Loch-leitenden Schicht B kann es sich ebenfalls um einen Carbenkomplex handeln. Bevorzugt sind dabei Carbenkomplexe, die mindestens eines der vorstehend genannten Elemente aufweisen. Werden sowohl als Loch-leitende Materialien als auch als Phosphoreszenz-Emitter Car- benkomplexe eingesetzt, so handelt es sich bei den eingesetzten Carbenkomplexen um verschiedene Carbenkomplexe, wobei die Bandlücke des als Loch-leitendes Material eingesetzten Carbenkomplexes größer ist als die Bandlücke des als Phosphoreszenz-Emitter eingesetzten Carbenkomplexes. Die als Loch-leitendes Material CA in der Lichtemittierenden Schicht eingesetzten Carbenkomplexe und die als Loch-leitendes Material in der Loch-leitenden Schicht B eingesetzten Carbenkomplexe können gleich oder verschieden sein.
Der als Phosphoreszenz-Emitter in der Licht-emittierenden Schicht bevorzugt eingesetzte Carbenkomplex weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Bandlücke von ≥ 2,5 eV, bevorzugt 2,5 eV bis 3,4 eV, besonders bevorzugt 2,6 eV bis 3,2 eV, ganz besonders bevorzugt 2,8 eV bis 3,2 eV auf. Insbesondere bevorzugt handelt es sich bei dem als Phosphoreszenz-Emitter CB eingesetzten Carbenkomplex um eine blaues Licht-emittierende Verbindung.
Bevorzugt als Phosphoreszenz-Emitter CB in der Licht-emittierenden Schicht C bzw. als Loch-leitendes Material CA in der Schicht C oder als Loch-leitendes Material in der Schicht B eingesetzte Carbenkomplexe weisen die allgemeine Formel I auf:
[carben] -M1
Figure imgf000009_0001
worin die Symbole die folgende Bedeutung aufweisen:
M1 Metallatom ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Übergangsmetallen der Gruppe IB, IIB, HIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIII, den Lanthaniden und INA des Periodensystems der Elemente (CAS-Version), in jeder für das entsprechende Metallatom möglichen Oxidationsstufe; wobei bevorzugte Metallatome die bereits vorstehend bezüglich des Phosphoreszenz-Emitters CB genannten Metallatome sind; carben Carbenligand, der neutral oder monoanionisch und mono-, bi- oder tridentat sein kann; bei dem Carbenliganden kann es sich auch um einen Bis- oder Triscarbenliganden handeln;
L mono- oder dianionischer Ligand, bevorzugt monoanionischer Ligand, der mono- oder bidentat sein kann;
K neutraler mono- oder bidentater Ligand;
n Zahl der Carbenliganden, wobei n mindestens 1 ist, bevorzugt 1 bis 6, und die Carbenliganden in dem Komplex der Formel I bei n > 1 gleich oder verschieden sein können;
m Zahl der Liganden L, wobei m 0 oder ≥ 1 sein kann, bevorzugt 0 bis 5, und die Liganden L bei m > 1 gleich oder verschieden sein können;
o Zahl der Liganden K, wobei o 0 oder ≥ 1 sein kann, bevorzugt 0 bis 5, und die Liganden K o > 1 gleich oder verschieden sein können;
p Ladung des Komplexes: 0, 1 ,2, 3 oder 4;
W" monoanionisches Gegenion;
wobei die Summe n + m + o und die Ladung p von der Oxidationsstufe und Koordinationszahl des eingesetzten Metallatoms, der Ladung des Komplexes und von der Zähnigkeit der Liganden carben, L und K sowie von der Ladung der Liganden carben und L abhängig sind, mit der Bedingung, dass n mindestens 1 ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich sowohl bei dem Phosphoreszenz-Emitter CB als auch bei dem in der Loch-leitenden Schicht B eingesetzten Loch-leitenden Material und dem in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzten Loch-leitenden Material CA um einen Carbenkomplex der allgemeinen Formel I, wobei die Bandlücke des in der Schicht B und in der Schicht C eingesetzten Loch-leitenden Materials größer ist als die Bandlücke des Phosphoreszenz-Emitters CB. Bevorzugt eingesetzte geeignete Carbenkomplexe der Formel I sind in WO 2005/019373, WO 2005/1 13704, WO 06/018292, WO 06/056418 sowie den nicht vorveröffentlichten Europäischen Anmeldungen mit den Aktenzeichen 06112198.4, 06112228.9, 06116100.6 und 061 16093.3 genannt. Besonders bevorzugte Carbenkomplexe sind in WO 05/019373 und WO 06/056148 genannt. Die in den vorstehenden Dokumenten genannten Carbenkomplexe können sowohl als Loch-leitendes Material in der Loch-leitenden Schicht B oder Lochleitendes Material CA in der Schicht C und/oder als Phosphoreszenz-Emitter CB in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzt werden. Dabei handelt es sich bei den Lochleitenden Materialien, die in der Schicht B bzw. in der Schicht C eingesetzt werden können, um andere Carbenkomplexe als die als Phosphoreszenz-Emitter in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzten Materialien. Bevorzugt weisen die als Loch-leitenden Materialien eingesetzten Carbenkomplexe eine größere Bandlücke auf als die als Phosphoreszenz- Emitter CB eingesetzten Carbenkomplexe, wie bereits vorstehend erwähnt wurde. Geeignete Bandlücken für bevorzugt eingesetzte Carbenkomplexe wurden ebenfalls bereits vor- stehend erwähnt.
In Abhängigkeit von der Koordinationszahl des in den Carbenkomplexen der Formel I eingesetzten Metalls M1 und der Natur und der Zahl der eingesetzten Liganden L, K und car- ben können verschiedene Isomere der entsprechenden Metallkomplexe bei gleichem Me- tall M1 und gleicher Natur und Zahl der eingesetzten Liganden K, L und carben vorliegen. Zum Beispiel sind bei Komplexen mit einem Metall M1 mit der Koordinationszahl 6 (also oktaedrischen Komplexen), z. B. Ir (Ill)-Komplexen sowohl cis/trans-lsomere möglich, wenn es sich um Komplexe der allgemeinen Zusammensetzung MA2B4 handelt, als auch fac- mer-lsomere (facial/meridional-lsomere), wenn es sich um Komplexe der allgemeinen Zusammensetzung MA3B3 handelt. Bei quadratisch planaren Komplexen mit einem Metall M1 mit der Koordinationszahl 4, z. B. Pt (II)- Komplexen, sind cis/trans-lsomere möglich, wenn es sich um Komplexe der allgemeinen Zusammensetzung MA2B2 handelt. Bei den Symbolen A und B handelt es sich jeweils um eine Bindungsstelle eines Liganden, wobei nicht nur monodentate, sondern auch bidentate Liganden vorliegen können. Ein unsymmetrischer bidentater Ligand weist gemäß der vorstehend erwähnten allgemeinen Zusammensetzung eine Gruppe A und eine Gruppe B auf.
Dem Fachmann ist bekannt, was unter cis/trans- und fac-mer-lsomeren zu verstehen ist. Weitere Ausführungen bezüglich der cis/trans- bzw. fac-mer-lsomerie sind z. B. WO 05/019373 zu entnehmen. Im Allgemeinen können die verschiedenen Isomere der Metallkomplexe der Formel I nach dem Fachmann bekannten Verfahren, z. B. durch Chromatographie, Sublimation oder Kristallisation getrennt werden.
Besonders bevorzugt weisen die Carbenkomplexe der allgemeinen Formel I ein Metallatom M1 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ir, Os, Rh und Pt auf, wobei Os(II), Rh(III), Ir(I), Ir(III) und Pt(II) bevorzugt sind. Besonders bevorzugt wird Ir eingesetzt, bevorzugt Ir(III).
Geeignete mono- oder dianionische Liganden L, bevorzugt monoanionische Liganden L, die mono- oder bidentat sein können, sind die üblicherweise als mono- oder bidentate mono- oder dianionische Liganden eingesetzten Liganden.
Dabei werden üblicherweise als Liganden L nicht-photoaktive Liganden eingesetzt. Geeig- nete Liganden sind z. B. monoanionische monodentate Liganden wie Halogenide, insbesondere Cl", Br", I", Pseudohalogenide, insbesondere CN", OAc", Alkylreste, die mit dem Übergangsmetallatom M1 über eine Sigmabindung verknüpft sind, z. B. CH3, Alkoholate, Thiolate, Amide. Geeignete monoanionische bidentate Liganden sind z. B. Acetylacetonat und dessen Derivate sowie die in WO 02/15645 genannten monoanionischen bidentaten Liganden und Oxid.
Geeignete neutrale mono- oder bidentate Liganden K sind solche Liganden, die üblicherweise als neutrale mono- oder bidentate Liganden eingesetzt werden. Im Allgemeinen handelt es sich bei den in den Übergangsmetallcarbenkomplexen der Formel I eingesetz- ten Liganden K um nicht photoaktive Liganden. Geeignete Liganden K sind z. B. Phosphine, insbesondere Trialkylphosphine, z.B. PEt3, PnBu3, Triarylphosphine, z.B. PPh3; Phosphonate und Derivate davon, Arsenate und Derivate davon, Phosphite, CO, Nitrile, Amine, Diene, die einen π-Komplex mit M1 bilden können, z.B. 2,4-Hexadien, η4- Cyclooctadien und η2-Cyclooctadien (je 1 ,3 und 1 ,5), AIIyI, Methallyl, Cycloocten und Nor- bornadien. Des Weiteren sind als neutrale bidentate Liganden K heteroeyclische Nicht- Carbenliganden geeignet, wie sie in der Europäischen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 061 12198.4 offenbart sind.
Geeignete monoanionische Gegenionen W" sind z. B. Halogenid, Pseudohalogenid, BF4 ", PF6 ", AsF6 ", SbF6 " oder OAc", bevorzugt Cl", Br", I", CN", OAc", besonders bevorzugt Br" oder I". Die Zahl n der Carbenliganden beträgt in den Übergangsmetallcarbenkomplexen der Formel I mindestens 1 , bevorzugt 1 bis 6. Dabei bezieht sich die Zahl n auf die Zahl der Verknüpfungen von Carbenkohlenstoffatomen mit dem Übergangsmetall M1. Das bedeutet, für einen verbrückten Carbenliganden, der z.B. zwei Carbenkohlenstoffatome aufweist, die eine Verknüpfung mit dem Übergangsmetall M1 ausbilden können, ist n = 2. Werden biden- tate Carbenliganden eingesetzt, wobei die Verknüpfung zu M1 über ein Carbenkohlenstof- fatom und ein Nicht-Carbenkohlenstoffatom erfolgt, ist n = 1. Solche Carbenkomplexe sind bevorzugt und werden nachstehend näher beschrieben. Bei einem Einsatz von bidentaten Carbenkomplexen, wobei eine Verknüpfung mit M1 über ein Carbenkohlenstoffatom und die zweite Verknüpfung mit M1 über ein Nicht-Carbenkohlenstoffatom erfolgt, ist n bevorzugt 1 bis 3, besonders bevorzugt 2 oder 3, ganz besonders bevorzugt 3.
Die Zahl m der monoanionischen Liganden L beträgt in den Übergangsmetallcarbenkomplexen der Formel I 0 bis 5, bevorzugt 0 bis 2. Ist m > 1 , können die Liganden L gleich oder verschieden sein, bevorzugt sind sie gleich.
Die Zahl der o der neutralen Liganden K in den Übergangsmetallcarbenkomplexen der Formel I beträgt 0 bis 5, bevorzugt 0 bis 3. Ist o > 1 , können die Liganden K gleich oder verschieden sein, bevorzugt sind sie gleich.
Die Zahl p gibt die Ladung des Übergangsmetallkomplexes an, der neutral sein kann (p = 0) oder positiv geladen sein kann, p = 1 , 2, 3 oder 4, bevorzugt 1 , 2, 3, besonders bevorzugt 1 oder 2. Besonders bevorzugt ist p 0, 1 oder 2, ganz besonders bevorzugt ist p 0. Gleichzeitig gibt die Zahl p die Zahl der monoanionischen Gegenionen W" an.
Handelt es sich bei dem Übergangsmetallcarbenkomplex der Formel I um einen neutralen Metallcarbenkomplex, bedeutet p = 0. Ist der Übergangsmetallcarbenkomplex positiv geladen, so entspricht die Zahl p der monoanionischen Gegenionen der positiven Ladung des Übergangsmetallcarbenkomplexes.
Die Anzahl der Liganden carben, K und L und die Zahl der monoanionischen Gegenionen W", d. h. n, o, m und p, sind abhängig von der Oxidationsstufe und der Koordinationszahl des eingesetzten Metallatoms M1 sowie von der Ladung der Liganden und der Gesamtla- düng des Komplexes. Der Ligand „Carben" kann grundsätzlich ein beliebiger geeigneter Carbenligand sein, wobei die in den vorstehend genannten Dokumenten offenbarten Carbenliganden bevorzugt sind. Besonders bevorzugt weist der Carbenligand die allgemeine Formel Il auf:
Figure imgf000014_0001
wobei die Symbole in den Carbenliganden der allgemeinen Formel Il die folgenden Bedeutungen aufweisen:
Do1 Donoratom ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C, P, N, O, S und Si, bevorzugt P, N, O und S;
Do2 Donoratom ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C, N, P, O und S;
r 2, wenn Do1 C oder Si ist, 1 , wenn Do1 N oder P ist und O, wenn Do1 O oder S ist; s 2, wenn Do2 C ist, 1 , wenn Do2 N oder P ist und O, wenn Do2 O oder S ist;
X Spacer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Silylen, Alkylen, Arylen, He- teroarylen, Alkinylen, Alkenylen, NR13, PR14, BR15, O, S, SO, SO2, CO, CO-O,
0-CO und (CR16R17)W, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte Gruppen
(CR16R17) durch NR13, PR14, BR15, O, S, SO, SO2, CO, CO-O, 0-CO ersetzt sein können;
w 2 - 10;
R13, R14, R15, R16, R17
H, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Alkenyl, Alkinyl;
p O oder 1 , q O oder i ;
Y1, Y2 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, oder eine Kohlenstoff-haltige Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkyl-, Aryl-, Heteroaryl-,
Alkinyl- und Alkenylgruppen;
oder
Y1 und Y2 bilden gemeinsam eine Brücke zwischen dem Donoratom Do1 und dem Stickstoffatom N, die mindestens zwei Atome aufweist, wovon mindestens eines ein Kohlenstoffatom ist;
R1, R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Alkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Alkinyl- oder Alkenylreste,
oder
R1 und R2 bilden gemeinsam eine Brücke mit insgesamt 3 bis 5 Atomen, wovon 1 bis 5 Atome Heteroatome sein können und die restlichen Atome Kohlenstoffatome sind, so dass die Gruppe
Figure imgf000015_0001
einen 5- bis 7-gliedrigen Ring bildet, der gegebenenfalls - neben der bereits vorhandenen Doppelbindung - eine - oder im Falle eines 6- oder 7-gliedrigen Rings - zwei weitere Doppelbindungen aufweisen kann und gegebenenfalls mit Alkyl- oder Arylgruppen und/oder mit Gruppen mit Donor- oder Akzeptorwirkung substituiert sein kann und gegebenenfalls mindestens ein Heteroatom enthalten kann, und der 5- bis 7-gliedrige Ring gegebenenfalls mit einem oder mehreren weiteren Ringen anelliert sein kann;
weiterhin können Y1 und R1 über eine Brücke miteinander verknüpft sein, wobei die Brücke die folgenden Bedeutungen aufweisen kann:
Alkylen, Arylen, Heteroarylen, Alkinylen, Alkenylen, NR18, PR19, BR20, O, S, SO, SO2, SiR30R31, CO, CO-O, O-CO und (CR21R22)X, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte Gruppen (CR21R22) durch NR18, PR19, BR20, O, S, SO, SO2, SiR30R31, CO, CO-O, 0-CO ersetzt sein können, wobei
x 2 bis 10; und
Figure imgf000016_0001
H, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Alkenyl, Alkinyl
bedeuten;
R3 Wasserstoff, ein Alkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Alkinyl- oder Alkenylrest;
Y3 Wasserstoff, ein Alkyl-, Alkinyl- oder Alkenylrest,
oder
Figure imgf000016_0002
wobei Do2', q', s', R3', R1', R2', X' und p' unabhängig die gleichen Bedeutungen wie Do2, q, s, R3, R1, R2, X und p aufweisen;
weiterhin können Y2 und Y3 in jedem der n Carbenliganden über eine Brücke miteinander verknüpft sein, wobei die Brücke die folgenden Bedeutungen aufweisen kann:
Alkylen, Arylen, Heteroarylen, Alkinylen, Alkenylen, NR25, PR26, BR27, O, S, SO SO2, SiR32 R33, CO, CO-O, 0-CO und (CR28R29)y, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte Gruppen (CR28R29) durch NR25, PR26, BR27, O, S, SO, SO2, SiR32R33, CO, CO-O, 0-CO ersetzt sein können, wobei
y 2 bis 10; und 027 [528 029 032 033
H, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Alkinyl, Alkenyl bedeuten. Die Begriffe Arylrest oder -gruppe, Heteroarylrest oder -gruppe, Alkylrest oder -gruppe, Alkenylrest oder -gruppe und Alkinylrest oder -gruppe sowie Gruppen oder Substituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung haben die in der europäischen Anmeldung mit dem Ak- tenzeichen 06112198.4 aufgeführten Bedeutungen.
Bevorzugt haben die Begriffe Arylrest oder -gruppe, Heteroarylrest oder -gruppe, Alkylrest oder -gruppe sowie Gruppen oder Substituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung die nachstehend genannten Bedeutungen:
Die Alkylreste sowie die Alkylreste der Alkoxygruppen gemäß der vorliegenden Anmeldung können sowohl geradkettig als auch verzweigt oder cyclisch und/oder optional substituiert sein mit Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aryl, Alkoxy und Halogen. Geeignete Arylsubstituenten sind nachstehend genannt. Beispiele für geeignete Al- kylgruppen sind CrC2o-Alkyl, bevorzugt Ci-CiO-Alkyl, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl und Octyl sowie mit Aryl-, Alkoxy- und/oder Halogen, insbesondere F, substituierte Derivate der genannten Alkylgruppen wie CF3. Dabei sind sowohl die n-lsomere dieser Reste als auch verzweigte Isomere wie Isopropyl, Isobutyl, Isopentyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Neopentyl, 3,3-Dimethylbutyl, 2-Ethylhexyl usw. mit um- fasst. Bevorzugte Alkylgruppen sind Methyl, Ethyl, tert-Butyl und CF3.
Die cyclischen Alkylreste gemäß der vorliegenden Anmeldung können optional substituiert sein mit Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aryl, Alkoxy und Halogen. Bevorzugt sind die cyclischen Alkylreste unsubstituiert. Geeignete Arylsubstituenten sind nachstehend genannt. Beispiele für geeignete cyclische Alkylreste sind C3- bis C20- Cycloalkyl, bevorzugt C3- bis Cio-Cycloalkyl, besonders bevorzugt sind Cyclopropyl, Cyclo- butyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl und Cyclodecyl. Gegebenenfalls kann es sich auch um polycyclische Ringsysteme handeln, wie Decalinyl, Nor- bornanyl, Bornanyl oder Adamantyl. Die cyclischen Alkylreste können unsubstituiert oder gegebenenfalls mit einem oder mehreren weiteren Resten, insbesondere Alkyl, Aryl, Alko- xy und/oder Halogen, substituiert sein.
Geeignete Halogensubstituenten im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind Fluor, Chlor, Brom und Jod, bevorzugt Fluor, Chlor und Brom, besonders bevorzugt Fluor und Chlor.
Geeignete Alkoxy- und Alkylthiogruppen leiten sich entsprechend von den Alkylresten ab, wie sie vorstehend definiert wurden. Beispielsweise sind hier zu nennen OCH3, OC2H5, OC3H7, OC4H9 und OC8H17 sowie SCH3, SC2H5, SC3H7, SC4H9 und SC8H17. Dabei sind un- ter C3H7, C4H9 und C8H17 sowohl die n-lsomere als auch verzweigte Isomere wie iso- Propyl, iso-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl und 2-Ethylhexyl umfasst. Besonders bevorzugt sind Methoxy, Ethoxy, n-Octyloxy, 2-Ethylhexyloxy und SCH3.
Als Aryl werden in der vorliegenden Erfindung Reste bezeichnet, die von monocyclischen, bicyclischen oder tricyclischen Aromaten abgeleitet sind, die keine Ringheteroatome enthalten. Sofern es sich nicht um monocyclische Systeme handelt, ist bei der Bezeichnung Aryl für den zweiten Ring auch die gesättigte Form (Perhydroform) oder die teilweise ungesättigte Form (beispielsweise die Dihydroform oder Tetrahydroform), sofern die jeweiligen Formen bekannt und stabil sind, möglich. Das heißt, die Bezeichnung Aryl umfasst in der vorliegenden Erfindung beispielsweise auch bicyclische oder tricyclische Reste, in denen sowohl beide oder alle drei Reste aromatisch sind als auch bicyclische oder tricyclische Reste, in denen nur ein Ring aromatisch ist, sowie tricyclische Reste, worin zwei Ringe aromatisch sind. Beispiele für Aryl sind: C6-C30-Aryl, bevorzugt C6-Ci8-Aryl, wobei sich die Zahl der Kohlenstoffatome auf das Aryl-Grundgerüst bezieht, besonders bevorzugt Phenyl, Naphthyl, Indanyl, 1 ,2-Dihydronaphthenyl, 1 ,4-Dihydronaphthenyl, Indenyl, Anthracenyl, Phenanthrenyl oder 1 ,2,3,4-Tetrahydronaphthyl. Besonders bevorzugt ist Aryl Phenyl oder Naphthyl, ganz besonders bevorzugt Phenyl.
Die Arylreste können unsubstituiert sein oder mit einem mehreren weiteren Resten substituiert sein. Geeignete weitere Reste sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus d- C2o-Alkyl, C6-C3o-Aryl oder Substituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung, wobei geeignete Substituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung nachstehend genannt sind. Bevorzugt sind die Arylreste unsubstituiert oder mit einer oder mehreren d-C2o-Alkoxygruppen, CN, CF3, F oder Aminogruppen (NR R", wobei geeignete Reste R und R Alkyl oder Aryl bedeuten), substituiert. Weitere bevorzugte Substitutionen der Arylreste in den Verbindungen der nachstehend genannten Verbindungen der Formel (III) sind abhängig von dem Einsatzzweck der Verbindungen der Formel (III) und sind nachstehend genannt.
Geeignete Aryloxy-, Arylthio- und Arylcarbonyloxygruppen leiten sich entsprechend von den Arylresten ab, wie sie vorstehend definiert wurden. Besonders bevorzugt ist Phenoxy, Phenylthio und Phenylcarbonyloxy.
Geeignete Aminogruppen weisen die allgemeine Formel -NR'R auf, wobei R und R un- abhängig voneinander Alkyl oder Aryl bedeuten. Geeignete Alkyl und Arylreste, die jeweils gegebenenfalls substituiert sein können, sind vorstehend genannt. Beispiele für geeignete Aminogruppen sind Diarylaminogruppen wie Diphenylamino und Dialkylaminogruppen wie Dimethylamino, Diethylamino und Arylalkylaminogruppen wie Phenylmethylamino.
Unter Hereroaryl ist unsubstituiertes oder substituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen zu verstehen, wobei es sich bevorzugt um monocyclische, bicyclische oder tricyclische Heteroaromaten handelt, die sich zum Teil vom vorstehend genannten Aryl ableiten lassen, in dem im Aryl-Grundgerüst mindestens ein Kohlenstoffatom durch ein Heteroatom ersetzt ist. Bevorzugte Heteroatome sind N, O und S. Besonders bevorzugt weisen die Heteroaryl- reste 5 bis 13 Ringatome auf. Insbesondere bevorzugt ist das Grundgerüst der Heteroaryl- reste ausgewählt aus Systemen wie Pyridin und fünfgliedrigen Heteroaromaten wie Thi- ophen, Pyrrol, Imidazol oder Furan. Diese Grundgerüste können gegebenenfalls mit einem oder zwei sechsgliedrigen aromatischen Resten anelliert sein. Geeignete anellierte Heteroaromaten sind Carbazolyl, Benzimidazolyl, Benzofuryl, Dibenzofuryl oder Dibenzothi- ophenyl. Das Grundgerüst kann an einer, mehreren oder allen substituierbaren Positionen substituiert sein, wobei geeignete Substituenten dieselben sind, die bereits unter der Definition von Cβ-Cso-Aryl genannt wurden. Bevorzugt sind die Heteroaryl reste jedoch unsubsti- tuiert. Geeignete Heteroarylreste sind zum Beispiel Pyridin-2-yl, Pyridin-3-yl, Pyridin-4-yl, Thiophen-2-yl, Thiophen-3-yl, Pyrrol-2-yl, Pyrrol-3-yl, Furan-2-yl, Furan-3-yl und lmidazol-2- yl sowie die entsprechenden benzanellierten Reste, insbesondere Carbazolyl, Benzimida- zolyl, Benzofuryl, Dibenzofuryl oder Dibenzothiophenyl.
Unter heterocyclischem Alkyl sind Reste zu verstehen, die sich vom vorstehend genannten cyclischen Alkyl dadurch unterscheiden, dass im cyclischen Alkyl-Grundgerüst mindestens ein Kohlenstoffatom durch ein Heteroatom ersetzt ist. Bevorzugte Heteroatome sind N, O und S. Das Grundgerüst kann an einer, mehreren oder allen substituierbaren Positionen substituiert sein, wobei geeignete Substituenten dieselben sind, die bereits unter der Definition von Aryl genannt wurden. Insbesondere sind hier die stickstoffhaltigen Reste Pyrroli- din-2-yl, Pyrrolidin-3-yl, Piperidin-2-yl, Piperidin-3-yl, Piperidin-4-yl zu nennen.
Unter Gruppen mit Donor- oder Akzeptorwirkung sind im Sinne der vorliegenden Anmeldung die folgenden Gruppen zu verstehen:
Unter Gruppen mit Donorwirkung sind Gruppen zu verstehen, die einen +I- und/oder +M- Effekt aufweisen, und unter Gruppen mit Akzeptorwirkung sind Gruppen zu verstehend, die einen -I- und/oder -M-Effekt aufweisen. Bevorzugte Gruppen mit Donor- oder Akzeptorwirkung sind nachstehend genannt: CrC20-AIkOXy, C6-C30-Aryloxy, Ci-C20-Alkylthio, C6-C30-Arylt.hio, SiR34R35R36, Halogenresten, halogenierten Ci-C20-Alkylresten, Carbonyl (-CO(R34)), Carbonylthio (- C = O (SR34)), Carbonyloxy (- C = 0(OR34)), Oxycarbonyl (- OC = 0(R34)), Thiocarbonyl (- SC = 0(R34)), Amino (-NR34R35), OH, Pseudohalogenresten, Amido (- C = O (NR34)), -NR34C = O (R35), Phosphonat (- P(O) (OR34)2, Phosphat (-OP(O) (OR34)2), Phosphin (-PR34R35), Phosphino- xid (-P(O)R34 2), Sulfat (-OS(O)2OR34), Sulfoxid (-S(O)R34), Sulfonat (-S(O)2OR34), Sulfonyl (- S(O)2R34), Sulfonamid (-S(O)2NR34R35), NO2, Boronsäureestern (-OB(OR34)2), Imino (-C = NR34R35)), Boranresten, Stannanresten, Hydrazinresten, Hydrazonresten, Oximresten, Nitroso-Gruppen, Diazo-Gruppen, Vinylgruppen, Sulfoximine, Alane, Germane, Boroxime und Borazine.
Bevorzugte Substituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
d- bis C20-Alkoxy, bevorzugt CrC6-Alkoxy, besonders bevorzugt Ethoxy oder Methoxy; C6-C30-Aryloxy, bevorzugt C6-Ci0-Aryloxy, besonders bevorzugt Phenyloxy; SiR34R35R36, wobei R34, R35 und R36 bevorzugt unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstitu- iertes Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl bedeuten; besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 oder R36 substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, ganz besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 und R36 substituiertes Phenyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind; Halogenresten, bevorzugt F, Cl, Br, besonders bevorzugt F oder Cl, ganz besonders bevorzugt F, halogenierten CrC20-Alkylresten, bevorzugt halogenierten CrC6-Alkylresten, ganz besonders bevorzugt fluorierten CrC6-Alkylresten, z. B. CF3, CH2F, CHF2 oder C2F5; Amino, bevor- zugt Dimethylamino, Diethylamino oder Diphenylamino; OH, Pseudohalogenresten, bevorzugt CN, SCN oder OCN, besonders bevorzugt CN, -C(O)OCrC4-Alkyl, bevorzugt - C(O)OMe, P(O)R2, bevorzugt P(O)Ph2 oder SO2R2, bevorzugt SO2Ph.
Ganz besonders bevorzugte Substituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung sind ausge- wählt aus der Gruppe bestehend aus Methoxy, Phenyloxy, halogeniertem Ci-C4-Alkyl, bevorzugt CF3, CH2F, CHF2, C2F5, Halogen, bevorzugt F, CN, SiR34R35R36, wobei geeignete Reste R34, R35 und R36 bereits genannt sind, Diphenylamino, -C(0)0CrC4-Alkyl, bevorzugt -C(O)OMe, P(O)Ph2, SO2Ph.
Durch die vorstehend genannten Gruppen mit Donor- oder Akzeptorwirkung soll nicht ausgeschlossen werden, dass auch weitere der vorstehend genannten Reste und Gruppen eine Donor- oder Akzeptorwirkung aufweisen können. Beispielsweise handelt es sich bei den vorstehend genannten Heteroarylresten ebenfalls um Gruppen mit Donor- oder Akzeptorwirkung und bei den Ci-C2o-Alkylresten handelt es sich um Gruppen mit Donorwirkung.
Die in den vorstehend genannten Gruppen mit Donor- oder Akzeptorwirkung erwähnten
R eessttee RR34, R35 und R36 haben die bereits vorstehend erwähnten Bedeutungen, d. h. R34 R35, R36 bedeuten unabhängig voneinander:
Substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-ArYl, wobei geeignete und bevorzugte Alkyl- und Arylreste vorstehend genannt sind. Besonders bevorzugt bedeuten die Reste R34, R35 und R16 CrC6-Alkyl, z. B. Methyl, Ethyl oder i-Propyl, Phenyl oder Benzyl. In einer bevorzugten Ausführungsform - im Falle von SiR34R35R36 - bedeuten R34,R35 und R36 bevorzugt unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C20-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 oder R36 substituiertes oder un- substituiertes Phenyl, ganz besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 und R36 substituiertes Phenyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind. Bevorzugte Carbenliganden der Formel Il sind ebenfalls die in der europäischen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 061 12198.4 offenbarten Carbenliganden. Besonders bevorzugte Carbenliganden weisen die folgenden allgemeinen Formeln aa bis ae auf:
Figure imgf000022_0001
ad ae
worin die Symbole die folgenden Bedeutungen aufweisen:
Y3 ein Alkyl-, Alkinyl- oder Alkenylrest
oder eine Gruppe der folgenden Struktur:
Figure imgf000022_0002
12' ,12'
R Z' R
Z gleich oder verschieden CR 12 oder N;
Z' gleich oder verschieden CR oder N;
Z" gleich oder verschieden CR oder N; R12, R12' gleich oder verschieden jeweils unabhängig voneinander H, ein Alkyl-, Aryl-,
Heteroaryl-, Alkinyl- oder Alkenylrest, oder jeweils zwei Reste R12 bzw. R12' bilden gemeinsam einen anellierten Ring, der gegebenenfalls mindestens ein Heteroatom enthalten kann, oder R12 bzw. R12' bedeutet ein Rest mit Donor- oder Akzeptorwirkung;
R4, R5, R6, R7, R8, R9, R11 und R11'
Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Alkinyl oder Alkenyl oder ein Rest mit Donor- oder Akzeptorwirkung;
R10 in den Gruppen Z" unabhängig voneinander H, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Alkinyl oder
Alkenyl oder jeweils zwei Reste R10 bilden gemeinsam einen anellierten Ring, der ggeeggeebbeenneennffaallllss mmiinnddeesstteennss eeiinn HHeetteerrooaattoormr enthalten kann, oder R10 bedeutet ei- nen Rest mit Donor- oder Akzeptorwirkung;
weiterhin kann die Gruppe der Struktur
Figure imgf000023_0001
über den aromatischen Grundkörper oder über einen der Reste R12 mit R4 oder R5 oder dem Kohlenstoffatom, mit dem R4 und R5 verknüpft sind, in der Gruppierung aa, R8 oder dem Kohlenstoffatom mit dem R8 verknüpft ist, in der Gruppierung ab, einem der Reste R10 oder einem der Kohlenstoffatome, mit dem R10 verknüpft ist, in der Gruppierung ac und R11 oder dem Kohlenstoffatom, mit dem R11 verknüpft ist, in der Gruppierung ad über eine Brücke verknüpft sein;
und/oder
die Gruppe der Struktur
Figure imgf000024_0001
12'
R1 "Z' R
über den aromatischen Grundkörper oder über einen der Reste R12' mit R6 oder R7 oder dem Kohlenstoffatom, mit dem R6 oder R7 verknüpft sind, in der Gruppierung aa, R9 oder dem Kohlenstoffatom, mit dem R9 verknüpft ist, in der Gruppierung ab, einem der Reste R10 oder einem der Kohlenstoffatome, mit dem R10 verknüpft ist, in der Gruppierung ac und R11 oder dem Kohlenstoffatom, mit dem R11' verknüpft ist, in der Gruppierung ae über eine Brücke verknüpft sein;
wobei die jeweilige Brücke die folgenden Bedeutungen aufweisen kann:
Alkylen, Arlyen, Heteroarylen, Alkinylen, Alkenylen, NR18, PR19, BR20, O, S, SO, SO2, SiR30R31, CO, CO-O, O-CO und (CR21R22)X, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte Gruppen (CR21R22) durch NR18, PR19, BR20, O, S, SO, SO2, SiR30R31, CO, CO-O, O-CO ersetzt sein können, wobei
x 2 bis 10; und
R 18 D31
Figure imgf000024_0002
H, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Alkinyl, Alkenyl bedeuten;
wobei in den Fällen, worin die Gruppe der Struktur
Figure imgf000024_0003
über eine Brücke mit dem Kohlenstoffatom, mit dem R4 und R5 verknüpft sind (Gruppierung aa), dem Kohlenstoffatom, mit dem R8 verknüpft ist (Gruppierung ab), einem der Kohlen- stoffatome, mit dem R10 verknüpft ist (Gruppierung ac) oder dem Kohlenstoffatom, mit dem R11 verknüpft ist (Gruppierung ad), verknüpft ist, der jeweilige Rest R4 oder R5, R8, einer der Reste R10 oder R11 durch eine Bindung zu der Brücke ersetzt ist;
und in den Fällen, worin die Gruppe der Struktur
Figure imgf000025_0001
12'
R' VZ' R
über eine Brücke mit dem Kohlenstoffatom, mit dem R6 und R7 verknüpft sind (Gruppierung aa), dem Kohlenstoffatom, mit dem R9 verknüpft ist (Gruppierung ab), einem der Kohlenstoffatome, mit dem R10 verknüpft ist (Gruppierung ac) oder dem Kohlenstoffatom, mit dem R11 verknüpft ist (Gruppierung ad), verknüpft ist, der jeweilige Rest R6 oder R7, R9, einer der Reste R10 oder R11' durch eine Bindung zu der Brücke ersetzt ist.
Der Carbenligand kann entweder „symmetrisch" oder „unsymmetrisch" sein. Dabei ist unter eeiinneemm „„ssyymmmmeettrriisscchheenn"" CCaarrbb(enliganden ein Carbenligand zu verstehen, worin Y3 eine Gruppe der folgenden Struktur
Figure imgf000025_0002
ist, wobei die Symbole Z und R12' die vorstehend genannten Bedeutungen aufweisen;
unter einem „unsymmetrischen" Carbenliganden ist ein Carbenligand zu verstehen, worin Y3 Wasserstoff, ein Alkyl-, ein Alkinyl- oder ein Alkenylrest, bevorzugt ein Alkyl-, Alkinyl- oder Alkenylrest ist, wobei sowohl bevorzugte Alkyl-, Alkinyl- oder Alkenylreste als auch bevorzugte Gruppen der Formel
Figure imgf000026_0001
z. B. in der europäischen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 06112198.4 genannt sind.
Bevorzugte „symmetrische" Carbenkomplexe sind z. B. in WO 05/019373 offenbart.
Besonders bevorzugte „symmetrische" Carbenkomplexe sind Ir-Carbenkomplexe der allgemeinen Formeln Ia bis Id
Figure imgf000026_0002
Ia Ib
Figure imgf000027_0001
worin R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 und R12 und R12' die vorstehend genannten Bedeutungen aufweisen,
Z, Z' gleich oder verschieden, CH oder N bedeuten; t und t' gleich oder verschieden, bevorzugt gleich, 0 bis 3, wobei, wenn t bzw. t' > 1 ist, die Reste R12 bzw. R12' gleich oder verschieden sein können, bevorzugt ist t bzw. t' 0 oder 1 , der Rest R12 bzw. R12' befindet sich, wenn t bzw. t' 1 ist, in ortho-, meta- oder para-Position zur Verknüpfungsstelle mit dem dem Carbenkohlenstoffatom benachbarten Stickstoffatom; und v 0 bis 4, bevorzugt 0, 1 oder 2, ganz besonders bevorzugt 0, wobei, wenn v 0 ist, die vier Kohlenstoffatome des Arylrests in Formel Ic, die gegebenenfalls mit R10 substituiert sind, Wasserstoffatome tragen.
Besonders bevorzugt sind „symmetrische" Carbenkomplexe der Formel Ia bis Id, worin Z und Z' CH, R8 und R9 H, t, t' und v 0 bedeuten und die übrigen Reste die bereits vorstehend genannten Bedeutungen aufweisen.
Ganz besonders bevorzugte „symmetrische" Carbenkomplexe sind Carbenkomplexe der Formeln Ib und Ic, wobei R8 und R9 in den Carbenkomplexen der Formel Ib ganz besonders bevorzugt H bedeuten und t und t' in den Carbenkomplexen der Formeln Ib und Ic unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten, wobei R12 und R12' besonders bevorzugt ein Alkylrest oder eine Gruppe mit Donor- oder Akzeptorwirkung, z. B. ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus F, Alkoxy-, Aryloxy-, Carbonyl-, Ester-, Aminogruppen, Amidresten, CHF2, CH2F, CF3, CN, Thiogruppen und SCN bedeutet, und v in den Carbenkomplexen der Formel Ic besonders bevorzugt 0 ist.
Bevorzugte „unsymmetrische" Carbenkomplexe sind in WO 06/056418 offenbart.
Besonders bevorzugte „unsymmetrische" Carbenkomplexe sind Ir-Carbenkomplexe, die die allgemeinen Formeln Ie bis Ii aufweisen.
Figure imgf000028_0001
Ie If
Figure imgf000028_0002
ig Ih
Figure imgf000029_0001
worin R4, R5, R6, R7, R8, R9, R11, R11', R12, Z und Z" die vorstehend bezüglich der „symmetrischen" Carbenkomplexe genannten Bedeutungen aufweisen; und
Y3 Wasserstoff, ein Alkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Alkinyl- oder Alkenylrest, bevorzugt ein Alkyl-, Heteroaryl- oder Arylrest, besonders bevorzugt ein Alkylrest ist.
Ganz besonders bevorzugt sind „unsymmetrische" Carbenkomplexe der Formeln If und Ig.
Ganz besonders bevorzugt sind „unsymmetrische" Carbenkomplexe, worin Z CR12, Z" CH und Y3 Alkyl bedeuten, wobei R12 besonders bevorzugt Wasserstoff, Alkyl oder ein Rest mit Donor- oder Akzeptorwirkung, z.B. ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus F, Alkoxy-, Aryloxy-, Carbonyl, Ester-, Aminogruppen, Amidresten, CHF2, CH2F, CF3, CN, Thiogruppen und SCN, bedeuten, wobei bevorzugt drei der vier möglichen Substituenten R12 Wasserstoff bedeuten und einer der Reste R12 Wasserstoff, Alkyl oder ein Rest mit Donor- oder Akzeptorwirkung bedeutet.
Neben den vorstehend dargestellten homoleptischen Carbenkomplexen, d.h. Carben- komplexen, die identische Carbenliganden tragen, sind auch heteroleptische Carbenkomplexe, wie sie z.B. in der Europäischen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 061 12228.9 offenbart sind, geeignet. Des Weiteren sind Carbenkomplexe geeignet, die neben Carbenliganden weitere Nicht-Carbenliganden tragen. Geeignete Komplexe, die neben Carbenliganden Nicht-Carbenliganden tragen, sind z.B. in der Europäischen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 061 12198.4 offenbart. Des Weiteren können in den erfindungsgemäßen O- LEDs spezielle Übergangsmetallcarbenkomplexe, wie sie in den Europäischen Anmeldungen mit den Aktenzeichen 06112198.4 und 06116100.6 offenbart sind, eingesetzt werden. Die Herstellung der bevorzugt in den erfindungsgemäßen OLEDs eingesetzten Carben- komplexe kann gemäß dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen. Geeignete Herstellungsverfahren sind z. B. in WO 05/019373, WO 06/056418, in den Europäischen Anmeldungen mit den Aktenzeichen 06101 109.4, 06112198.4, 061 12228.9, 06116100.6 und 061 16093.3 und der darin zitierten Literatur offenbart.
Bevorzugt ist der in der erfindungsgemäßen OLED in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzte Phosphoreszenz-Emitter CB ein Carbenkomplex, besonders bevorzugt ein Carbenkomplex, wie er vorstehend definiert wurde.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Loch-leitende Material der Loch-leitenden Schicht B und/oder das mindestens eine Loch-leitende Material CA der Licht-emittierenden Schicht C ein Carbenkomplex, bevorzugt ein Carbenkomplex wie er vorstehend definiert ist. Dabei können die Carbenkomplexe der Loch-leitenden Ma- terialien in den Schichten B und C gleich oder verschieden sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind der in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzte Phosphoreszenz-Emitter CB sowie das mindestens eine Lochleitende Material CA in der Licht-emittierenden Schicht C und das mindestens eine Loch- leitende Material der Loch-leitenden Schicht B jeweils ein Carbenkomplex. Dabei sind die Carbenkomplexe des Loch-leitenden Materials in der Loch-leitenden Schicht B und in der Licht-emittierenden Schicht C von dem Carbenkomplex des Phosphoreszenz-Emitters CB in der Licht-emittierenden Schicht C verschieden, wobei die Bandlücke der als Lochleitendes Material eingesetzten Carbenkomplexe größer ist als die Bandlücke des Carben- komplexes, der als Phosphoreszenz-Emitter eingesetzt wird.
Elektronen-leitende Schicht D
Geeignete Materialien für die Elektronen-leitende Schicht (auch Elektronentransportschicht genannt) sind dem Fachmann bekannt. Beispiele für eine geeignete Elektronen-leitende Schicht ist eine Elektronen-leitende Schicht auf Basis von Aluminium-tris-8-hydroxy- chinolinat (AIQ3) oder 1 ,3, 5-tris(N-Phenyl-2-benzylimidazol)-benzol) (TPBI).
Kathode E Geeignete Kathodenmaterialien sind üblicherweise Metalle, Metallkombinationen oder Metalllegierungen mit niedriger Austrittsarbeit. Beispiele sind Ca, Ba, Cs, Mg, AI, In und Mg/Ag. Geeignete Kathodenmaterialien sind dem Fachmann bekannt.
OLED-Aufbau
Die erfindungsgemäße OLED kann neben den Schichten A, B, C, D und E weitere Schichten aufweisen.
Bevorzugt weist die organische Leuchtdiode zwischen der Licht-emittierenden Schicht C und der Elektronen-leitenden Schicht D in direktem Kontakt zu der Licht-emittierenden Schicht C eine Loch-blockierende Schicht, aufgebaut aus mindestens einem Lochblocker- material und/oder Excitonenblockermaterial, wobei das Lochblockermaterial gleichzeitig als Excitonenblockermaterial dienen kann, auf. Es ist ebenfalls möglich, dass die Elektronen- leitende Schicht D gleichzeitig als Loch-blockierende Schicht dient.
In einer weiteren Ausführungsform weist die organische Leuchtdiode zwischen der Lochleitenden Schicht B und der Licht-emittierenden Schicht C eine Elektronen-blockierende Schicht, aufgebaut aus mindestens einem Elektronenblockermaterial und/oder Excito- nenblockermaterial auf.
Des Weiteren kann die erfindungsgemäße organische Leuchtdiode zusätzlich zu den Schichten A bis E und gegebenenfalls der Loch-blockierenden Schicht weitere Schichten enthalten, z. B. eine Lochinjektionsschicht zwischen der Anode A und der Loch-leitenden Schicht B, wobei geeignete Materialien für die Lochinjektionsschicht dem Fachmann bekannt sind. Beispiele für geeignete Materialien sind Materialien auf Basis von Kupferphtha- locyanin (CuPc) oder leitfähigen Polymeren wie Polyanilin (PANI) oder Polythiophen- Derivaten wie PEDOT. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße OLED eine oder mehrere Elektroneninjektionsschichten, die zwischen der Elektronen-Ieitenden-Schicht und der Kathode angeordnet ist/sind, enthalten, wobei diese Schicht teilweise mit einer der anderen Schichten zusammenfallen kann, bzw. aus einem Teil der Kathode gebildet sein kann. Üblicherweise sind die Elektroneninjektionsschichten dünne Schichten aufgebaut aus einem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante, z. B. LiF, Li2O, BaF2, MgO und/oder NaF.
Die erfindungsgemäße organische Leuchtdiode kann in mindestens einer der Schichten der organischen Leuchtdiode, bevorzugt in der Loch-blockierenden Schicht und/ oder der Elektronen-blockierenden Schicht und/oder der Licht-emittierenden Schicht C zusätzlich zu dem Loch-leitenden Material CA und dem Emitter CB, mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Disilylcarbazolen, Disilyldibenzofuranen, Disilyldibenzothiophenen, Disilyldi- benzophospholen, Disilyldibenzothiophen-S-oxiden und Disilyldibenzothiophen-S,S- dioxiden der allgemeinen Formel III aufweisen
Figure imgf000032_0001
worin bedeuten:
X NR37, S, O, PR37, SO2 oder SO;
R37 substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl, substituiertes oder unsubstitu- iertes C6-C3o-Aryl oder substituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen;
Figure imgf000032_0002
unabhängig voneinander substiuiertes oder unsubstituiertes Ci-C2o-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Aryl oder eine Struktur der allgemeinen Formel (c)
Figure imgf000032_0003
Ra, Rb unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Ai^l, substituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen oder ein Substituent mit Donor- oder Akzeptorwirkung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Ci-C20-Alkoxy, C6- Cso-Aryloxy, Ci-C20-Alkylthio, C6-C30-Arylthio, SiR34R35R36, Halogenresten, ha- logenierten Ci-C20-Alkylresten, Carbonyl (-CO(R34)), Carbonylthio (- C = O (SR34)), Carbonyloxy (- C = 0(OR34)), Oxycarbonyl (- OC = 0(R34)), Thiocarbo- nyl (- SC = 0(R34)), Amino (-NR34R35), OH, Pseudohalogenresten, Amido (- C = O (NR34)), -NR34C = O (R35), Phosphonat (- P(O) (OR34)2, Phosphat (-OP(O) (OR34)2), Phosphin (-PR34R35), Phosphinoxid (-P(O)R34 2), Sulfat (-OS(O)2OR34), Sulfoxid (-S(O)R34), Sulfonat (-S(O)2OR34), Sulfonyl (-S(O)2R34), Sulfonamid (- S(O)2NR34R35), NO2, Boronsäureestern (-OB(OR34)2), Imino (-C = NR34R35)),
Boranresten, Stannanresten, Hydrazinresten, Hydrazonresten, Oximresten, Nitroso-Gruppen, Diazo-Gruppen, Vinylgruppen, Sulfoximinen, Alanen, Germanen, Boroximen und Borazinen;
R34, R35, R36 unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C20-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C3o-Aryl;
q,r unabhängig voneinander O, 1 , 2 oder 3; wobei in dem Fall, wenn q bzw. r O be- deuten, alle substituierbaren Positionen des Arylrests mit Wasserstoff substituiert sind,
wobei die Reste und Indices in der Gruppe der Formel (c) X'", R41'", R42'", R43'", Ra'", Rb'", q'" und r'" unabhängig voneinander die für die Reste und Indices der Verbindungen der allgemeinen Formel III X, R41, R42, R43, Ra, Rb, q und r genannten Bedeutungen aufweisen. Geeignete Bedeutungen für die vorstehend genannten Reste und Gruppen Alkyl, Aryl, He- teroaryl, Substituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung, Alkoxy, Aryloxy, Alkylthio, A- rylthio, Halogen, Amino und Amido sind vorstehend genannt.
Bevorzugte Reste und Gruppen R38 bis R43, Ra und Rb sind davon abhängig, in welcher Schicht der erfindungsgemäßen OLED die Verbindungen der Formel III eingesetzt werden sowie von den elektronischen Eigenschaften (Lagen der HOMOs und LUMOs) der jeweiligen in der erfindungsgemäßen OLED eingesetzten Schichten. Somit ist es möglich, durch geeignete Substitution der Verbindungen der Formel III die HOMO und LUMO-Orbitallagen an die weiteren in der erfindungsgemäßen OLED eingesetzten Schichten anzupassen und so eine hohe Stabilität der OLED und damit eine lange operative Lebensdauer und/oder eine verbesserte Effizienz zu erreichen.
Geeignete Lochblockermaterialien sind dem Fachmann bekannt. Übliche Materialien sind 2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1 ,10-phenanthrolin (Bathocuproin, (BCP)), Bis-(2-methyl-8- chinolinato)-4-phenyl-phenylato)-aluminium(lll) (BAIq), Phenothiazinderivate und 1 ,3,5- tris(N-Phenyl-2-benzylimidazol)-benzol) (TPBI), wobei TPBI auch als Elektronen-leitendes Material geeignet ist. Des Weiteren können auch 9-(4-tert-Butyl-phenyl)-3,6- bis(triphenylsilyl)-carbazol (CzSi) und 9-(Phenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)- carbazol als Loch- blockermaterialien eingesetzt werden.
Neben den genannten als Lochblockermaterialien geeigneten 3,6-Disilylcarbazolen der Formel III (9-(4-tert-Butyl-phenyl)-3,6-bis(triphenylsily)-carbazol und 9-(Phenyl)-3,6- bis(triphenylsilyl)-carbazol), worin bedeuten:
R37 4-tert-Butylphenyl - im Falle von 9-(4-tert-Butylphenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)-carbazol - oder unsubstituiertes Phenyl - im Falle von 9-(Phenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)- carbazol -
Figure imgf000034_0001
unsubstituiertes Phenyl; und
q und r 0, sind als Lochblockermaterialien die weiteren vorstehend genannten Verbindungen der Formel III geeignet. Bevorzugte Verbindungen der Formel III sind nachstehend genannt.
Bei den Verbindungen der Formel III handelt es sich um Disilylverbindungen, worin die Reste und Indices die folgenden Bedeutungen aufweisen:
X NR37, S, O, PR37, SO2 oder SO; bevorzugt NR37, S, O;
R37 substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C2o-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes Cβ-Cso-Aryl oder substituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen; bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Ai^l, be- sonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes C6-Ci0-Aryl oder unsubstituiertes Ci-C20-Alkyl, ganz besonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind;
p38 p39 p40 p41 p42 p43 unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes d-C20-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes Cβ-Cso-Aryl oder eine Struktur der allgemeinen Formel (c); bevorzugt bedeutet mindestens einer der Reste R38, R39 oder R40 und/oder mindestens einer der Reste R41, R42 oder R43 substituiertes oder unsubstituier- tes C6-C3O-ArVl, besonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes C6- Cio-Aryl, ganz besonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind, und/oder einer der Reste R38, R39 oder R40 und/oder einer der Reste R41, R42 oder R43 ist ein Rest der Struktur (c);
Ra, Rb unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-ArVl, subsituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen, oder ein Substituent mit Donor- oder Akzeptorwirkung, wobei geeignete und bevorzugte Substituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung vorstehend genannt sind;
R34, R35, R36 unabhängig substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C20-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Aryl, bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes d-C6-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-Ci0-Aryl, wobei R34, R35 und R36 besonders bevorzugt unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C20-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl bedeuten; besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 oder R36 substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, ganz besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 und R36 substituiertes Phenyl, wobei geeig- nete Substituenten vorstehend genannt sind;
q,r unabhängig voneinander 0, 1 , 2 oder 3, wobei, wenn q bzw. r 0 sind, alle substituierbaren Positionen des Arylrests Wasserstoffatome tragen, bevorzugt 0.
In einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine erfindungsgemäße organische Leuchtdiode, worin die Gruppe X in den Verbindungen der Formel III NR37 bedeutet, wobei der Rest R37 bereits vorstehend definiert wurde, worin mindestens einer der Reste R37 bis R43, Ra oder Rb in den Verbindungen der Formel III mindestens ein Heteroatom enthält. Bevorzugte Heteroatome sind N, Si, Halogen, insbesondere F oder Cl, O, S oder P. Das Heteroatom kann in Form eines Substituenten an mindestens einem der Reste R37 bis R43, Ra oder Rb bzw. in Form eines Teils eines Substituenten vorliegen oder in dem Grundgerüst mindestens eines der Reste R37 bis R43, Ra oder Rb vorliegen. Geeignete Substi- tuenten oder Grundgerüste sind dem Fachmann bekannt und in den Definitionen der Reste R37 bis R43, Ra oder Rb erwähnt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine organische Leuchtdiode gemäß der vorliegenden Erfindung, worin mindestens einer der Reste R38, R39 oder R40 und/oder mindestens einer der Reste R41, R42 oder R43 in den Verbindungen der Formel III substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-ArVl bedeuten. Bevorzugte Arylreste und deren Substituenten wurden bereits vorstehend genannt.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine erfindungsgemäße organische Leuchtdiode, worin die Verbindung der allgemeinen Formel III eine 3,6-Disilyl- substituierte Verbindung der allgemeinen Formel lila ist:
Figure imgf000036_0001
worin bedeuten:
X NR37, S, O, PR37, SO2 oder SO; bevorzugt NR37, S oder O; besonders bevorzugt NR37;
R37 substituiertes oder unsubstituiertes CrC20-AIkVl, substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Aryl oder substituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen; bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-ArYl oder unsubstituiertes CrC20-Alkyl, besonders bevorzugt substituiertes oder unsubsti- tuiertes C6-Ci0-Aryl, ganz besonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind;
Figure imgf000036_0002
unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes d-C20-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Aryl oder eine Struktur der allgemeinen Formel (c); bevorzugt bedeutet mindestens einer der Reste R38, R39 oder R40 und/oder mindestens einer der Reste R41, R42 oder R43 substituiertes oder unsubstituier- tes C6-C3O-ArVl, besonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes C6- Cio-Aryl, ganz besonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind, und/oder einer der Reste R38, R39 oder R40 und/oder einer der Reste R41, R42 oder R43 ist ein Rest der Struktur (c);
R44, R45, R46, R47, R48, R49 unabhängig voneinander Wasserstoff oder die für Ra und Rb genannten Bedeutungen, das heißt unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes C6-C2O-ArVl, substituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen oder ein Substituent mit Donor- oder Akzeptorwirkung, wobei geeignete Substituenten mit Donor- oder
Akzeptorwirkung vorstehend genannt sind; bevorzugt Wasserstoff, substituiertes oder unsubstituiertes d-C6-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes C6- Cio-Aryl oder SiR34R35R36; besonders bevorzugt Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Phenyl, CF3 oder SiR34R35R36 wobei R34,R35 und R36 bevorzugt unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl bedeuten; besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 oder R36 substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, ganz besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 und R36 substituiertes Phenyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind;
und die weiteren Reste und lndices R34, R35, R36 die vorstehend genannten Bedeutungen aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die in den erfindungsgemäßen organischen Leuchtdioden eingesetzten Verbindungen der Formel (II) für die Reste R37 bis R43, Ra und Rb sowie die Gruppe X die folgenden Bedeutungen auf:
X NR37;
R37 substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Aryl, bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes C6-Ci0-Aryl, besonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind; p38 p39 p40 p41 p42 p43 unabhängig voneinander substiuiertes oder unsubstituiertes Ci-C2o-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C3O-ArVl, oder eine Struktur der allge- meinen Formel (c), bevorzugt unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes d-C6-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-Cio-Aryl, besonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C6-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; wobei in einer Ausführungsform mindestens einer der Reste R38, R39 oder R40 und/oder mindestens einer der Reste R41, R42 oder R43 substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Aryl, bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes C6-Ci0-Aryl, besonders bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, bedeutet; wobei bevorzugte Substituenten vorstehend genannt sind;
R44, R45, R46, R47, R48, R49 unabhängig voneinander Wasserstoff oder die für Ra und Rb genannten Bedeutungen, das heißt unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Aryl, substituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen oder ein Substituent mit Donor- oder Akzeptorwirkung, wobei geeignete Substituenten mit Donor- oder
Akzeptorwirkung bereits vorstehend genannt sind; bevorzugt Wasserstoff, substituiertes oder unsubstituiertes CrC6-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes C6-Cio-Aryl oder SiR34R35R36; besonders bevorzugt Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Phenyl, CF3 oder SiR34R35R36;
R34, R35, R36 unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C2o-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Aryl, bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes d-C6-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-Ci0- Aryl, wobei R34, R35 und R36 besonders bevorzugt unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C2o-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl bedeuten; besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 oder R36 substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, ganz besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 und R36 substituiertes Phe- nyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine organische Leuchtdiode, in der eine Verbindung der Formel III eingesetzt wird, worin der Rest R37, und/oder mindestens einer der Reste aus der Gruppe R38, R39 und R40 und/oder mindestens einer der Reste aus der Gruppe R41, R42 und R43 unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes C6-Aryl der folgenden Formel bedeuten:
Figure imgf000039_0001
worin bedeuten
0, 1 , 2, 3, 4 oder 5, bevorzugt 0, 1 , 2 oder 3, besonders bevorzugt 0, 1 oder 2;
R 50 Wasserstoff, substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes C6-C3O-ArVl, substituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen, ein Substituent mit Donor- oder Akzeptorwirkung, wobei geeignete Sub- stituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung vorstehend genannt sind, oder ein Rest der allgemeinen Formel a oder b
Figure imgf000039_0002
worin
X' N oder P bedeutet, und
die Reste und Indizes X", R38', R39', R40', R41', R41", R42', R42", R43', R43", Ra', Ra ", Rb', Rb", q\ q l"",, rr'' uunndd r r" unabhängig voneinander für die Reste und Indizes X, R38, R39, R40, R41, R42, R43, Ra, Rb, q und r genannten Bedeutungen aufweisen;
oder einer der Reste R38, R39 oder R40 und/oder einer der Reste R41, R42 oder R43 ein Rest der allgemeinen Formel c ist
Figure imgf000040_0001
worin die Reste und Indizes X'", R41 , R42 , R43 , Ra , Rb , q'" und r'" unabhängig voneinander die für die Reste und Indizes X, R41, R42, R43, Ra, Rb, q und r genannten Bedeutungen aufweisen.
Bevorzugte Reste R50 sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem CrC6-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-Ci0- Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem Heteroaryl mit 5 bis 13 Ringatomen, bevorzugt Carbazolyl, einem Substituenten mit Donor- oder Akzeptorwirkung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus d- bis C20-Alkoxy, bevorzugt Ci-C6-AIkOXy, besonders bevorzugt Ethoxy oder Methoxy; C6-C30-Aryloxy, bevorzugt C6-Ci0-Aryloxy, besonders bevorzugt Phenyloxy; SiR34R35R36; Halogenresten, bevorzugt F, Cl, Br, besonders bevorzugt F oder Cl, ganz besonders bevorzugt F, halogenierten Ci-C20-Alkylresten, bevorzugt halogenierten CrC6-Alkylresten, ganz besonders bevorzugt fluorierten d-C6-Alkylresten, z. B. CF3, CH2F, CHF2 oder C2F5; Amino, bevorzugt Dimethylamino, Diethylamino oder Diphenylami- no, besonders bevorzugt Diphenylamino; OH, Pseudohalogenresten, bevorzugt CN, SCN oder OCN, besonders bevorzugt CN; C(O)OCrC4-Alkyl, bevorzugt -C(O)OMe, P(O)Ph2, SO2Ph, wobei R34, R35 und R36 unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituier- tes d- bis C6-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6- bis Ciθ-Aryl bedeuten und - im Falle von SiR34R35R36 - bevorzugt unabhängig voneinander substituiertes oder unsubsti- tuiertes Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl bedeuten; besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 oder R36 substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, ganz besonders bevorzugt ist mindenstens einer der Reste R34, R35 und R36 substituiertes Phenyl, wobei geeignete Substituenten vorstehend genannt sind. Besonders bevorzugt sind die Reste R50 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methoxy, Phenyloxy, unsubstituiertem Ci-C4-Alkyl, bevorzugt Methyl, halogeniertem Ci-C4-Alkyl, bevorzugt CF3, CHF2, CH2F, C2F5, CN, Halogen, bevorzugt F, -C(O)O-CrC4- Alkyl, bevorzugt -C(O)OMe, P(O)Ph2, und substituiertem oder unsubstituiertem Heteroaryl mit 5 bis 13 Ringatomen, bevorzugt Carbazolyl. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bedeuten die Indizes r und q in den Verbindungen der Formel III 0, d. h. alle substituierbaren Positionen der Arylgrup- pen tragen Wasserstoffatome. Für alle anderen Reste und Indizes gelten die vorstehend genannten Bedeutungen.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen der Formel III können in verschiedenen Schichten der erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiode eingesetzt werden, wobei geeignete und bevorzugte Schichtfolgen in den erfindungsgemäßen OLEDs vorstehend genannt sind.
In einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung organische Leuchtdioden, worin die Verbindungen der Formel III in der Licht-emittierenden Schicht E als Matrix eingesetzt werden. Dabei werden die Verbindungen der Formel (III) in der Licht-emittierenden Schicht neben den Komponenten CA und CB eingesetzt. Es ist des Weiteren möglich, die Disilyl- carbazole oder die Disilylbenzophosohole der Formel (III) (X = NR37 oder PR37) als Lochleitendes Material CA neben der Komponente CB einzusetzen.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine erfindungsgemä- ße organische Leuchtdiode, worin die Verbindungen der Formel III in der Blockschicht für Elektronen als Elektronen/Excitonenblocker und/oder in der Loch-Injektionsschicht und/oder in der Lochleiterschicht eingesetzt werden. Es ist ebenfalls möglich, dass die Verbindungen der Formel III des Weiteren in der Licht-emittierenden Schicht C und/oder einer oder mehreren der nachstehend genannten Schichten vorliegen.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine erfindungsgemäße organische Leuchtdiode, worin die Verbindungen der Formel III in der Blockschicht für Löcher als Loch/Excitonenblocker und/oder in der Elektronen-Injektionsschicht und/oder in der Elektronenleiterschicht eingesetzt werden. Es ist ebenfalls möglich, dass die Verbin- düngen der Formel III in der Licht-emittierenden Schicht C und/oder einer oder mehreren der vorstehend genannten Schichten vorliegen.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine erfindungsgemäße organische Leuchtdiode, worin die Verbindungen der Formel (III) in der Blockschicht für Löcher als Loch/Excitonenblocker und/oder in der Elektronen-Injektionsschicht und/oder in der Elektronenleiterschicht eingesetzt werden. Es ist ebenfalls möglich, dass die Verbin- düngen der Formel (III) in der Licht-emittierenden Schicht C und/oder einer oder mehreren der vorstehend genannten Schichten vorliegen.
In Abhängigkeit davon, in welcher Schicht die Verbindungen der Formel III eingesetzt wer- den, weisen die Verbindungen der Formel III unterschiedliche bevorzugte Reste R37, R38, R39, R40, R41, R42, R43, Ra und Rb und unterschiedliche Gruppen X auf. Neben der Funktion der Schicht, worin die Verbindungen der Formel III in der erfindungsgemäßen OLED eingesetzt werden können, sind die Reste R37 bis R43, Ra und Rb und die Gruppe X der Verbindungen der Formel III des Weiteren von den elektronischen Eigenschaften (relative La- gen der HOMOs und LUMOs) der jeweiligen in der erfindungsgemäßen OLED eingesetzten Schichten abhängig. Somit ist es möglich, durch geeignete Substitution der Verbindungen der Formel (II) die HOMO und LUMO-Orbitallagen an die weiteren in der erfindungsgemäßen OLED eingesetzten Schichten anzupassen und so eine hohe Stabilität der OLED und damit eine lange operative Lebensdauer und gute Effizienzen zu erreichen.
Die Grundsätze betreffend die relativen Lagen von HOMO und LUMO in den einzelnen Schichten einer OLED sind dem Fachmann bekannt. Im Folgenden sind die Grundsätze beispielhaft bezüglich der Eigenschaften der Blockschicht für Elektronen und der Blockschicht für Löcher im Verhältnis zur Licht-emittierenden Schicht aufgeführt:
Das LUMO der Blockschicht für Elektronen liegt energetisch höher als das LUMO der in der Licht-emittierenden Schicht eingesetzten Materialien (sowohl des Emittermaterials auch gegebenenfalls eingesetzter Matrixmaterialien). Je größer die energetische Differenz der LUMOs der Blockschicht für Elektronen und der Materialien in der Licht-emittierenden Schicht ist, desto besser sind die Elektronen- und/oder Excitonen-blockierenden Eigenschaften der Blockschicht für Elektronen. Geeignete Substitutionsmuster der als Elektronen- und/oder Excitonenblockermaterialien geeigneten Verbindungen der Formel III sind somit unter anderem abhängig von den elektronischen Eigenschaften (insbesondere der Lage des LUMOs) der in der Licht-emittierenden Schicht eingesetzten Materialien. Das HOMO der Blockschicht für Löcher liegt energetisch tiefer als die HOMOs der in der Licht-emittierenden Schicht vorliegenden Materialien (sowohl der Emittermaterialien als auch der gegebenenfalls vorliegenden Matrixmaterialien). Je größer die energetische Differenz der HOMOs der Blockschicht für Löcher und der in der Licht-emittierenden Schicht vorliegenden Materialien ist, desto besser sind die Loch- und/oder Excitonen-blockierenden Eigenschaften der Blockschicht für Löcher. Geeignete Substitutionsmuster der als Loch- und/oder Excitonenblockermaterialien geeigneten Verbindungen der Formel (II) sind somit unter anderem abhängig von den elektronischen Eigenschaften (insbesondere der Lage der HOMOs) der in der Licht-emittierenden Schicht vorliegenden Materialien.
Vergleichbare Überlegungen betreffend die relative Lage der HOMOs und LUMOs der un- terschiedlichen in der erfindungsgemäßen OLED eingesetzten Schichten gelten für die weiteren gegebenenfalls in der OLED eingesetzten Schichten und sind dem Fachmann bekannt.
Bevorzugt geeignete Reste R37, R38, R39, R40, R41, R42, R43, Ra und Rb der Verbindungen der Formel III in Abhängigkeit von deren Einsatz in verschiedenen Schichten der erfindungsgemäßen OLED sind nachstehend genannt. Es wird darauf hingewiesen, dass auch andere als die nachstehend genannten bevorzugten Substitutionen der Verbindungen der Formel III zum Einsatz in den verschiedenen Schichten - in Abhängigkeit von den elektronischen Eigenschaften der weiteren Schichten der OLED, insbesondere in Abhängigkeit von den elektronischen Eigenschaften der Licht-emittierenden Schicht - grundsätzlich geeignet sein können.
Verbindungen der allgemeinen Formel III, die insbesondere für den Einsatz in der Lichtemittierenden Schicht C als Materialien neben den Komponenten CA und CB sowie für den Einsatz in der Blockschicht für Elektronen, der Loch-Injektionsschicht und/oder der Lochleiterschicht geeignet sind
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine organische Leuchtdiode, worin die Verbindungen der Formel III in einer Blockschicht für Elektronen, in einer Loch-Injektionsschicht und/oder in einer Lochleiterschicht und/oder in der Lichtemittierenden Schicht C neben den Komponenten CA und CB eingesetzt werden.
Bevorzugte Verbindungen der Formel III, die in mindestens einer der vorstehend genannten Schichten eingesetzt werden können, weisen mindestens einen Rest R37, R38, R39, R40, R41, R42 oder R43 auf, der substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl, Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen, substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-ArVl, alkylsubstituiertes C6- C30-Aryl (wobei „alkylsubstituiertes" mit Ci-C20-Alkyl substituiertes C6-C30-Aryl bedeutet), mit mindestens einem Substituenten mit Donorwirkung substituiertes C6-C30-Aryl oder mit Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen substituiertes C6-C30-Aryl oder ein Substituent mit Donor- Wirkung oder, im Falle von R38, R39, R40, R41, R42 oder R43, Wasserstoff ist. Geeignete Substituenten mit Donorwirkung (elektronenschiebende Reste) sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituiertem oder unsubstituiertem Ci-C6-Alkyl, bevorzugt Methyl, substituiertem oder unsubstituiertem C6-Cio-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem elektronenreichem Heteroaryl mit fünf bis 30 Ringatomen, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carbazolyl, Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Triazolyl, Oxazolyl, Thiophenyl, bevorzugt Carbazolyl und Thiophenyl, CrC2o-Alkoxy, bevorzugt Ci-C6-AIkOXy, besonders bevorzugt Methoxy und Ethoxy, C6-C3o-Aryloxy, bevorzugt C6-Ci0-Aryloxy, besonders bevorzugt Phenyloxy, CrC2o-Alkylthio, bevorzugt d-C6-Alkylthio, besonders bevorzugt -SCH3, C6-C3o-Arylthio, bevorzugt C6-Ci0-Arylthio, besonders bevorzugt -SPh, F, SiR34R35R36, wobei R34, R35 und R36 bevorzugt donor-substituierte Phenylgruppen bedeuten, Amino (-NR34R35), bevorzugt Diphenylamino, Phosphin (-PR34R35), Hydrazinresten, OH, Donor-substituierten Vinylgruppen, wobei R34, R35 und R316 die vorstehend genannten Bedeutungen aufweisen und bevorzugt Donor-substituierte Phenylgruppen bedeuten.
Ganz besonders bevorzugte Substituenten mit Donorwirkung sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diphenylamino, Carbazolyl, Methoxy, Phenoxy, wobei Methoxy und Carbazolyl insbesondere ganz besonders bevorzugt sind.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem mindestens einen Rest, der in den vorste- hend genannten Schichten eingesetzt wird, um einen mit mindestens einem Substituenten mit Donorwirkung und/oder mindestens einem Heteroarylrest mit 5 bis 30 Ringatomen substituierten Cβ-Arylrest der Formel (d)
Figure imgf000044_0001
worin bedeuten:
p' 1 , 2, 3, 4 oder 5, bevorzugt 1 , 2 oder 3, besonders bevorzugt 1 oder 2, und
R51 jeweils unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes CrCβ-Alkyl, bevorzugt Methyl, substituiertes oder unsubstituiertes C6-Ci0-Aryl, CrC2o-Alkoxy, bevorzugt Ci-C6-Alkoxy, besonders bevorzugt Methoxy und Ethoxy, C6-C30-Aryloxy, bevorzugt C6-Ci0-Aryloxy, besonders bevorzugt Phenyloxy, CrC2o-Alkylthio, bevorzugt d-C6-Alkylthio, besonders bevorzugt -SCH3, C6-C30-Arylthio, bevorzugt C6-Ci0- Arylthio, besonders bevorzugt -SPh, SiR34R35R36, wobei R34, R35 und R36 die vorste- hend genannten Bedeutungen aufweisen und bevorzugt Donor-substituierte Phe- nylgruppen bedeuten, Amino (-NR34R35), bevorzugt Diphenylamino, Amido -NR34 (C = O (R35), Phosphin (-PR34R35), Hydrazinreste, OH, Donor-substituierte Vinylgruppen, wobei R34, R35 und R36 die vorstehend genannten Bedeutungen aufweisen und be- vorzugt Donor-substituierte Phenylgruppen bedeuten, oder R51 bedeutet substituiertes oder unsubstituiertes elektronenreiches Heteroaryl mit fünf bis 30 Ringatomen, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carbazolyl, Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Triazolyl, Oxazolyl, Thiophenyl, besonders bevorzugt Carbazolyl und Pyrrolyl.
Bevorzugte Gruppen R51 sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methoxy, Ethoxy, Phenoxy, wobei Methoxy insbesondere ganz besonders bevorzugt ist, Carbazolyl, Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Triazolyl, Oxazolyl und Thiophenyl, wobei Methoxy, Phenyloxy, Carbazolyl und NR34R35 wobei R34 und R35 Phenyl oder ToIyI bedeuten, ganz besonders be- vorzugt sind.
Besonders bevorzugt weisen die in den vorstehend genannten Schichten eingesetzten Verbindungen der Formel (III) mindestens einen Rest R37, R38, R39, R40, R41, R42 oder R43 auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Figure imgf000046_0001
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens der Rest R1 ein mit mindestens einem Substituenten mit Donorwirkung und/oder mindestens einem Heteroarylrest mit 5 bis 30 Ringatomen substituierter C6-Arylrest der Formel (d);
und die Reste R38, R39, R40, R41, R42 und R43 bedeuten bevorzugt Phenyl, Methyl oder mit Methoxy oder Phenyloxy substituiertes Phenyl.
Einsatz der Verbindungen der Formel III in der Licht-emittierenden Schicht C neben den Komponenten CA und CB und/oder in einer Blockschicht für Löcher, einer Elektronen- Injektionsschicht und/oder einer Elektronenleiterschicht
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine erfindungsgemäße organische Leuchtdiode, worin in mindestens einer der Schichten ausgewählt aus Lichtemittierender Schicht C neben den Komponenten CA und CB, Blockschicht für Löcher, Elektronen-Injektionsschicht und Elektronenleiterschicht mindestens eine Verbindung der Formel III vorliegt.
Bevorzugte in den vorstehend genannten Schichten eingesetzte Verbindungen der Formel III weisen mindestens einen Rest R37, R38, R39, R40, R41, R42 oder R43 auf, der mit mindes- tens einem Substituenten mit Akzeptorwirkung (elektronenziehender Rest) substituiertes d- bis C2o-Alkyl, mit mindestens einem Substituenten mit Akzeptorwirkung substituiertes Cβ-Cso-Aryl, mit mindestens einem Heteroarylrest mit 5 bis 30 Ringatomen substituiertes C6-C3o-Aryl oder ein Substituent mit Akzeptorwirkung ist.
Geeignete Substituenten mit Akzeptorwirkung (elektronenziehende Reste) sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus elektronenarmen Heteroarylen mit 5 bis 30 Ringatomen, Carbonyl (-CO(R34)), Carbonylthio (-C = O (SR34)), Carbonyloxy (-C = O (OR34)), Oxycar- bonyl (-OC = O (R34)), Thiocarbonyl (-SC = 0(R34)), OH, Halogen, mit Halogen substituiertem Ci-C20-Alkyl, Pseudohalogenresten, Amido (-C = O (NR34), , Phosphonat (-P(O) (OR34)2), Phosphat (-OP (O) (OR34)2), Phosphinoxid (-P(O)R34R35), Sulfonyl (-S(O)2R34), Sulfonat (-S(O)2OR34), Sulfat (-OS(O)2OR34), Sulfoxid (-S(O)R34), Sulfonamid (- S(O)2NR34R35), NO2, Boronsäureestern (-OB(OR34)2, Imino (-C = NR34R35)), Hydrazin- resten, Hydrazolresten, Oximresten, Nitroso-Gruppen, Diazo-Gruppen, Sulfoximinen, SiR34R35R36, Boranresten, Stannanresten, akzeptorsubstituierten Vinylgruppen, Boroxine und Borazinen, wobei R34, R35 und R36 substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C20-Alkyl, bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes CrCβ-Alkyl, oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C3o-Aryl, bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes C6-Ci0-Aryl bedeuten. Bevorzugte Substituenten mit Akzeptorwirkung sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, bevorzugt F, mit Halogen substituiertem Alkyl, bevorzugt CF3, CH2F, CHF2, C2F5, C3F3H4, Pseudohalogen, bevorzugt CN, Carbonyloxy (-C = O (OR14)), bevorzugt -C = O (OCH3), Phosphinoxid, bevorzugt P(O)Ph2 und Sulfonyl, bevorzugt S(O)2Ph2.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem mindestens einen Rest, der in den vorstehend genannten Schichten eingesetzt wird, um einen substituierten Cβ-Arylrest der Formel
(e)
Figure imgf000048_0001
worin bedeuten:
p" 1 , 2, 3, 4 oder 5, bevorzugt 1 , 2 oder 3, besonders bevorzugt 1 oder 2; und
R52 Carbonyl (-CO(R34)), Carbonylthio (-C = O (SR34)), Carbonyloxy (-C = O (OR34)), O- xycarbonyl (-OC = O (R34)), Thiocarbonyl (-SC = 0(R34)), OH, Halogen, mit Halogen substituiertes Ci-C20-Alkyl, Pseudohalogenreste, Amido (-C = O (NR34), , Phosphonat (-P(O) (OR34)2), Phosphat (-OP (O) (OR34)2), Phosphinoxid (-P(O)R34R35), Sulfonyl (-
S(O)2R34), Sulfonat (-S(O)2OR34), Sulfat (-OS(O)2OR34), Sulfoxid (-S(O)R34), Sulfonamid (-S(O)2NR34R35), NO2, Boronsäureester (-OB(OR34)2, Imino (-C = NR34R35)), Hydrazinreste, Hydrazolreste, Oximreste, Nitroso-Gruppen, Diazo-Gruppen, Sulfoxi- mine, SiR34R35R36, Boranreste, Stannanreste, akzeptorsubstituierte Vinylgruppen, Boroxine und Borazine, wobei R34, R35 und R36 substituiertes oder unsubstituiertes
Ci-C20-Alkyl, bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C6-Alkyl, oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C30-Aryl, bevorzugt substituiertes oder unsubstituiertes C6-Ci0-Aryl bedeuten; bevorzugt Halogen, bevorzugt F, mit Halogen substituiertem Alkyl, bevorzugt CF3, CH2F, CHF2, C2F5, C3F3H4, Pseudohalogen, bevorzugt CN, Carbonyloxy (-C = O (OR34)), bevorzugt -C = O (OCH3), Phosphinoxid, bevorzugt
P(O)Ph2 und Sulfonyl, bevorzugt S(O)2Ph2; oder R52 bedeutet substituiertes oder unsubstituiertes elektronenarmes Heteroaryl mit fünf bis 30 Ringatomen, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyri- din, Pyrimidin und Triazin. Besonders bevorzugt weisen die in den vorstehend genannten Schichten eingesetzten Verbindungen der Formel III mindestens einen Rest R37, R38, R39, R40, R41, R42 oder R43 auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
Figure imgf000049_0001
Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen der Formel III
Die Verbindungen der Formel III können grundsätzlich nach dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden, z. B. können Carbazole der Formel III (X = NR37) thermisch oder photochemisch durch oxidativen Ringschluss aus Diphenylamin (oder geeignet substituierten Derivaten davon) und gegebenenfalls nachfolgende Substitution, z. B. am Stickstoff, hergestellt werden. Des Weiteren können die Carbazole der Formel (II) ausgehend von den geeignet substituierten Tetrahydrocarbazolen durch Oxidation erhalten werden. Eine typische Carbazol-Synthese ist die Borsche-Drechsel-Cyclisierung (Borsche, Ann., 359, 49 (1908); Drechsel, J. prakt. Chem., [2], 38, 69, 1888). Die vorstehend erwähnten Tetrahydrocarbozole können gemäß dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden, z. B. durch Kondensation von ggf. geeignet substituiertem Phenylhydrazin mit ggf. geeignet substituiertem Cyclohexanon, wobei das entsprechende Imin erhalten wird. In einem anschließenden Schritt erfolgt eine Säure katalysierte Umlagerungs- und Ringschlussreaktion, wobei das entsprechende Tetrahydrocarbozol erhalten wird. Es ist ebenfalls möglich, die Herstellung des Imins und die Umlagerungs- und Ringschlussreaktion in einem Schritt durchzuführen. Dieses wird - wie vorstehend erwähnt - zu dem gewünschten Carbazol oxidiert.
Die Herstellung der Verbindungen der Formel III erfolgt bevorzugt ausgehend von dem ensprechenden Grundgerüst der Formel IV:
Figure imgf000050_0001
wobei X NR37, SO, SO2, S, O oder PR37 oder NH oder PH bedeutet. Geignete Grundgerüs- te der Formel (III) sind entweder kommerziell erhältlich (insbesondere in den Fällen, wenn X SO, SO2, S, O, NH oder PH bedeutet) oder nach dem Fachmann bekannten Verfahren herstellbar.
Die Reste R37 können in dem Fall, dass X NH oder PH bedeutet, vor oder nach dem Ein- bringen der Reste Ra, Rb, SiR38R39R40 und SiR41R42R43, soweit die Reste Ra und Rb in den
Verbindungen der Formel III vorliegen, bzw. zur Einführung der Reste Ra, Rb, SiR38R39R40 und SiR41R42R43 geeigneten Vorläuferverbindungen, eingebracht werden. Somit sind drei
Varianten - im Fall von X = NR37 und PR37 - möglich:
Variante a)
ia) Herstellung einer zur Einführung der Reste Ra, Rb, SiR38R39R40 und SiR41R42R43 geeigneten Vorläuferverbindung, iia) Einbringen des Rests R37, iiia) Einbringen der Reste Ra, R , soweit vorhanden, sowie der Reste SiR R R und
SiR41R42R43.
Variante b)
Variante b) ist insbesondere dann bevorzugt, wenn R37 substituiertes oder unsubstituiertes d-C2o-Alkyl oder unsubstituiertes C6-C30-ArVl oder C1-C20-Alkyl-substituiert.es C6-C30-ArYl ist.
ib) Einbringen des Rests R 37 üb) Herstellung einer zur Einführung der Reste Ra, Rb, SiR38R39R40 und SiR41R42R43 geeigneten Vorläuferverbindung, iiib) Einbringen der Reste Ra, Rb, soweit vorhanden, sowie der Reste SiR38R39R40 und
SiR41R42R43.
Variante c)
ic) Herstellung einer zur Einführung der Reste Ra, Rb, SiR38R39R40 und SiR41R42R43 geeigneten Vorläuferverbindung, iic) Einbringen der Reste Ra, Rb, soweit vorhanden, sowie der Reste SiR38R39R40 und
SiR41R42R43, iiic) Einbringen des Rests R .
In dem Fall, dass X in Formel (III) NR37, SO, SO2, S, O oder PR37 bedeutet, entfällt der Schritt „Einbringen des Rests R37", so dass das Verfahren die folgenden Schritte (Variante d) umfasst:
id) Herstellung einer zur Einführung der Reste Ra, Rb, SiR38R39R40 und SiR41R42R43 geeigneten Vorläuferverbindung, iid) Einbringen der Reste Ra, Rb, soweit vorhanden, sowie der Reste SiR38R39R40 und SiR41R42R43.
Schritt ia), Hb), ic) und id)
Als Vorläuferverbindungen zur Einführung der Reste Ra, Rb, SiR38R39R40 und SiR41R42R43 sind insbesondere die entsprechenden halogenierten, bevorzugt bromierten Verbindungen geeignet, wobei die Halogenierung der entsprechenden Grundgerüste nach dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen kann. Besonders bevorzugt erfolgt eine Bromierung mit Br2 in Eisessig oder Chloroform bei tiefen Temperaturen, z.B. 00C. Geeignete Verfah- ren sind z.B. für X= NPh in M. Park, J. R. Bück, CJ. Rizzo, Tetrahedron, 1998, 54, 12707- 12714 und für X= S in W. Yang et al., J. Mater. Chem. 2003, 13, 1351 beschrieben. Des Weiteren sind einige bromierte Produkte kommerziell erhältlich.
Schritt Ha), ib) und iiic) Die Einführung des Restes R37 erfolgt nach dem Fachmann bekannten Verfahren. Die Einführung des Restes R37 erfolgt bevorzugt durch Umsetzung eines geeigneten halo- genierten oder nicht halogenierten Grundgerüsts, worin X NH oder PH bedeutet, mit einem Alkylhalogenid bzw. Arylhalogenid bzw. Herteroarylhalogenid der Formel R37-Hal, wobei R37 bereits vorstehend definiert wurde und HaI F, Cl, Br oder I, bevorzugt Br, I oder F, be- deutet.
Bevorzugt erfolgt die Einführung des Restes R37 durch Umsetzung des geeigneten halogenierten oder nicht halogenierten Grundgerüsts, worin X NH oder PH bedeutet, mit einem Alkyl-, Aryl- oder Heteroarylfluorid in Anwesenheit von NaH in DMF (nucleophile Substituti- on) oder durch Umsetzung mit einem Alkyl-, Aryl- oder Heteroarylbromid oder -iodid unter Cu/Base oder Pd Katalyse.
Schritt Wa), Wb), Hc) und Hd)
Die Herstellung der gewünschen silylierten Verbindungen der Formel III erfolgt ausgehend von den halogenierten Vorläuferverbindungen im Allgemeinen durch Halogen/Metallaustausch und anschließende Silylierung nach dem Fachmann bekannten Verfahren.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel III und weitere Angaben zu geeigneten Herstellungsverfahren der Verbindungen der Formel III sind in der zeitgleich angemeldeten nicht vorveröffentlichten Anmeldung mit dem Titel „Organische Leuchtdioden enthaltend Carben-Übergangsmetall-Komplex-Emitter und mindestens eine Verbindung ausgewählt aus Disilylcarbazolen, Disilyldibenzofuranen, Disilyldibenzothiophenen, Disilyldiben- zophospholen, Disilyldibenzothiophen-S-oxiden und Disilyldibenzothiophen-S,S-dioxiden" genannt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Verbindungen der Formel III Excito- nenblocker in der Loch- und/oder Elektronen blockierenden Schicht und/oder als weiteres Material in der Licht-emittierenden Schicht C enthaltend die Komponenten CA und CB eingesetzt. In dem Fall, wenn die Verbindung der Formel III ein Disilylcarbazol oder Disilyldi- benzophosphol ist (X in Formel III bedeutet NR1 oder PR1), kann die Verbindung der Formel III in einer weiteren Ausführungsform als Komponente CA neben der Komponente CB in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzt werden. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine erfindungsgemäße organische Leuchtdiode worin mindestens eine Verbindung der Formel III in der Lochblockierenden Schicht als Lochblockermaterial und/oder Excitonenblockermaterial vorliegt. Bevorzugt wird in der organischen Leuchtdiode als Loch-leitendes Material CA mindestens eine Verbindung der Formel III, worin X NR1 oder PR1 bedeutet, eingesetzt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine erfindungsgemäße organische Leuchtdiode worin mindestens eine Verbindung der Formel III in der Elektronen- blockierenden Schicht als Elektronenblockermaterial und/oder Excitionenblockermaterial vorliegt. Bevorzugt wird in der organischen Leuchtdiode als Loch-leitendes Material CA mindestens eine Verbindung der Formel III, worin X NR1 oder PR1 bedeutet, eingesetzt.
Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz der Verbindungen der Formel III in der Loch- blockierenden Schicht als Loch- und/oder Excitonenblocker. Bevorzugte als Lochblocker geeignete Verbindungen der Formel III wurden bereits vorstehend genannt. Diese Materialien können gleichzeitig als Excitonenblocker in der Loch-blockierenden Schicht eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden 9-(4-tert-Butyl-phenyl)-3,6- bis(triphenylsilyl)-carbazol (CzSi) und 9-(Phenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)- carbazol als Loch- blockermaterialien eingesetzt.
Im Allgemeinen haben die verschiedenen Schichten der erfindungsgemäßen OLED übliche, dem Fachmann bekannte Schichtdicken. Geeignete Schichtdicken sind z.B.: Anode A 50 bis 500 nm, bevorzugt 100 bis 200 nm; Loch-leitende Schicht B 5 bis 100 nm, bevorzugt 20 bis 80 nm; Licht-emittierende Schicht C 1 bis 100 nm, bevorzugt 10 bis 80 nm; Elektronen-leitende Schicht D 5 bis 100 nm, bevorzugt 20 bis 80 nm; Kathode E 20 bis 1000 nm, bevorzugt 30 bis 500 nm. Die gegebenenfalls des Weiteren in der erfindungsgemäßen OLED vorliegende Loch-blockierende Schicht hat im Allgemeinen eine Dicke von 2 bis 100 nm, bevorzugt 5 bis 50 nm. Es ist möglich, dass die Elektronen-leitende Schicht und/oder die Loch-leitende Schicht größere Dicken als die angegebenen Schichtidicken aufweisen, wenn sie elektrisch dotiert sind.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen OLED kann nach dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen. Im Allgemeinen wird die OLED durch aufeinanderfolgende Dampfab- Scheidung (Vapor Deposition) der einzelnen Schichten auf ein geeignetes Substrat hergestellt. Geeignete Substrate sind z. B. Glas, anorganische Halbleiter oder Polymerfilme. Für die Dampfabscheidung können übliche Techniken eingesetzt werden, die thermische Ver- dampfung, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD) und andere. In einem alternativen Verfahren können organische Schichten der OLED aus Lösungen oder Dispersionen in geeigneten Lösungsmitteln aufgetragen werden, wobei dem Fachmann bekannte Beschichtungstechniken angewendet werden. Die erfindungsgemäß be- vorzugt in der Loch-leitenden Schicht B und in der Licht-emittierenden Schicht C eingesetzten Übergangsmetallcarbenkomplexe der allgemeinen Formel I werden bevorzugt mittels Dampfabscheidung aufgebracht.
Zum Einsatz in OLEDs geeignete Mischungen
Wie bereits vorstehend erwähnt, wurde erfindungsgemäß überraschenderweise gefunden, dass OLEDs mit einer überraschend langen Lebensdauer bereitgestellt werden können, wenn die Licht-emittierende Schicht C aus einer Mischung aus mindestens einem Lochleitenden Material CA und mindestens einem Phosphoreszenz-Emitter CB aufgebaut ist. Im Allgemeinen enthält die in der erfindungsgemäßen OLED eingesetzte Licht-emittierende Schicht C 5 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 97 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 95 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 70 bis 95 Gew.-% mindestens eines Loch-leitenden Materials CA und 1 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% mindestens eines Phosphores- zenz-Emitters CB, wobei die Gesamtmenge des mindestens einen Loch-leitenden Materials CA und des mindestens einen Phosphoreszenz-Emitters CB 100 Gew.-% beträgt. Es wurde gefunden, dass bereits geringe Mengen des Phosphoreszenz-Emitters ausreichen, um eine erfindungsgemäße OLED mit guten Effizienzen zu erhalten. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Licht-emittierende Schicht C der erfin- dungsgemäßen OLED somit 5 bis 20 Gew.-% mindestens eines Phosphoreszenz-Emitters CB und 80 bis 95 Gew.-% mindestens eines Loch-leitenden Materials CA, wobei die Gesamtmenge des mindestens einen Loch-leitenden Materials CA und des mindestens einen Phosphoreszenz-Emitters CB 100 Gew.-% beträgt. Es ist grundsätzlich möglich, dass die Licht-emittierende Schicht C neben den Komponenten CA und CB weitere funktionelle Ma- terialien enhält. Z.B. kann die Licht-emittierende Schicht C des Weiteren mindestens eine Verbindung der Formel III enthalten, wobei bevorzugte Verbindungen der Formel III vorstehend genannt sind.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit Mischungen enthaltend mindestens einen Carbenkomplex in Kombination mit mindestens einem von dem ersten Carbenkomplex verschiedenen Loch-leitenden Material oder in Kombination mit mindestens einem von dem ersten Carbenkomplex verschiedenen Phosphoreszenz-Emitter. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Mischungen enthaltend mindestens zwei verschiedene Carbenkomplexe CA und CB, wobei die Bandlücke des Carben- komplexes CA größer ist als die Bandlücke des Carbenkomplexes CB. Bevorzugt weist der Carbenkomplex CB eine Bandlücke von ≥ 2,5 eV, besonders bevorzugt 2,5 eV bis 3,4 eV, ganz besonders bevorzugt 2,6 eV bis 3,2 eV und insbesondere ganz besonders bevorzugt 2,8 eV bis 3,2 eV auf. Bei dem Carbenkomplex CB handelt es sich in einer insbesondere ganz besonders bevorzugten Ausführungsform um einen blaues Licht emittierenden Carbenkomplex.
Bevorzugt handelt es sich bei den Carbenkomplexen CA und CB jeweils um Carbenkomplexe der allgemeinen Formel I, wobei die Carbenkomplexe CA und CB unterschiedlich sind. Geeignete und bevorzugte Carbenkomplexe der Formel I sowie geeignete Mengenverhältnisse der Carbenkomplexe CA und CB sind bereits vorstehend genannt.
In einer weiterer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Mischungen enthaltend mindestens einen Carbenkomplex in Kombination mit mindestens einem von dem ersten Carbenkomplex verschiedenen Loch-leitenden Material oder in Kombination mit mindestens einem von dem ersten Carbenkomplex verschiedenen Phosphoreszenz-Emitter, wo- bei die Mischungen mindestens einen Carbenkomplex CB und mindestens eine Verbindung der Formel III gemäß Anspruch 10, worin X NR1 oder PR1 bedeutet, als Lochleitendes Material CA enthalten.
Es wurde gefunden, dass bei Einsatz von Mischungen, enthaltend mindestens ein Loch- leitendes Material CA und mindestens einen Phosphoreszenz-Emitter CB als Lichtemittierende Schicht in OLEDs eine deutliche Verlängerung der Lebensdauer der OLED erreicht werden kann. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von Mischungen enthaltend mindestens ein Loch-leitendes Material CA und mindestens einen Phosphoreszenz-Emitter CB als Licht-emittierende Schicht in OLEDs zur Verlängerung der Lebensdauer der OLEDs. Bevorzugte Mischungen sind Mischungen, wie sie vorstehend definiert wurden, wobei besonders bevorzugt Mischungen von zwei Carbenkomplexen CA und CB eingesetzt werden, wobei die Bandlücke des als Loch-leitendes Material eingesetzten Carbenkomplexes CA größer ist als die Bandlücke des als Phosphoreszenz-Emitter eingesetzten Carbenkomplexes CB. Bevorzugte Carbenkomplexe sowie geeignete Mengen des mindestens einen Loch-leitenden Materials und des mindestens einen Phosphoreszenz-Emitters in der Licht-emittierenden Schicht sind bereits vorstehend genannt. Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung zusätzlich.
Beispiele
Beispiel: Herstellung eines OLED
Das als Anode verwendete ITO-Substrat wird zuerst mit kommerziellen Reinigungsmitteln für die LCD-Produktion (Deconex® 20NS und Neutralisationsmittel 25ORGAN-ACID®) und anschließend in einem Aceton/Isopropanol-Gemisch im Ultraschallbad gesäubert. Zur Beseitigung möglicher organischer Rückstände wird das Substrat in einem Ozonofen weitere 25 Minuten einem kontinuierlichen Ozonfluss ausgesetzt. Diese Behandlung verbessert auch die Lochinjektionseigenschaften des ITOs.
Danach werden die nachfolgend genannten organischen Materialien mit einer Rate von ca. 0.5-5 nm/min bei etwa 10"7 mbar auf das gereinigte Substrat aufgedampft. Als Lochleiter und Excitonenblocker wird lr(dpbic)3 mit einer Dicke von 30 nm auf das Substrat aufgebracht.
Figure imgf000056_0001
lr(dpbic)3
(zur Herstellung siehe Ir-Komplex (7) in der Anmeldung WO 2005/019373).
Anschließend wird eine Mischung aus 30 Gew.-% der Verbindung lr(cn-pmbic)3
Figure imgf000057_0001
lr(cn-pmbic)3
und 70 Gew.-% der Verbindung lr(dpbic)3 in einer Dicke von 20 nm aufgedampft, wobei erstere Verbindung als Emitter, letztere als Matrixmaterial fungiert.
Anschließend wird das Material 9-(Phenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)-9H-carbazol mit einer Dicke von 5 nm als Excitonen- und Lochblocker aufgedampft.
Figure imgf000057_0002
9-(Phenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)carbazol
Als nächstes wird ein Elektronentransporter TPBI (1 ,3,5-tris(N-Phenyl-2-benzylimidazol)- benzol) in einer Dicke von 50 nm, eine 0,75 nm dicke Lithiumfluorid-Schicht und abschließend eine 110 nm dicke AI-Elektrode aufgedampft. Zur Charakterisierung des OLEDs werden Elektrolumineszenz-Spektren bei verschiedenen Strömen bzw. Spannungen aufgenommen. Weiterhin wird die Strom-Spannungs-Kennlinie in Kombination mit der abgestrahlten Lichtleistung gemessen. Die Lichtleistung kann durch Kalibration mit einem Luminanzmeter in photometrische Größen umgerechnet werden. Zur Bestimmung der Lebensdauer wird das OLED bei einer konstanten Stromdichte von 3.2 mA/cm2 betrieben und die Abnahme der Lichtleistung aufgezeichnet. Die Lebensdauer ist als diejenige Zeit definiert, die zur Abnahme der Leuchtdichte auf die Hälfte der anfänglichen Leuchtdichte verstreicht.
Zum Vergleich wurde eine OLED mit einem elektronenleitenden Wirtsmaterial hergestellt. Der Aufbau gestaltete sich wie folgt: 30 nm lr(DPBIC)3, eine 20 nm dicke Mischung aus 30 % Ir(CN-PMBIC)3 und 70 % eines elektronenleitenden Wirts, TPBI in einer Dicke von 50 nm, eine 0,75 nm dicke Lithiumfluorid-Schicht und abschließend 1 10 nm Aluminium.
Die Lebensdauer der erfindungsgemäßen OLED ist gegenüber der Vergleichs-OLED um den Faktor 50 verbessert.

Claims

Patentansprüche
1. Organische Leuchtdiode umfassend,
i) eine Anode A; ii) eine Loch-leitende Schicht B, aufgebaut aus mindestens einem Lochleitenden Material; iii) eine Licht-emittierende Schicht C; iv) eine Elektronen-leitende Schicht D; v) eine Kathode E;
wobei die Schichten A, B, C, D und E in der vorstehend genannten Reihenfolge angeordnet sind und zwischen den Schichten A und B, B und C, C und D und/oder D und E eine oder mehrere weitere Schichten angeordnet sein können, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Licht-emittierende Schicht C mindestens ein Loch-leitendes
Material CA und mindestens einen Phosphoreszenz-Emitter CB enthält.
2. Organische Leuchtdiode nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das HOMO des mindestens einen Loch-leitenden Materials der Loch-leitenden Schicht B und das HOMO des in der Licht-emittierenden Schicht C vorliegenden mindestens einen
Loch-leitenden Materials CA einen Abstand von der Austrittsarbeit der Anode A von < 1 eV aufweisen.
3. Organische Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandlücke des mindestens einen Loch-leitenden Materials der Loch-leitenden
Schicht B und des mindestens einen Loch-leitenden Materials CA der Lichtemittierenden Schicht C größer ist als die Bandlücke des Phosphoreszenz-Emitters CB.
4. Organische Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandlücke des Phosphoreszenz-Emitters CB in der Licht-emittierenden Schicht ≥ 2,5 eV ist.
5. Organische Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass der mindestens eine Phosphoreszenz-Emitter CB mindestens ein Element ausgewählt aus den Gruppen IB, IIB, HIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIII, den Lanthaniden und INA des Periodensystems der Elemente (CAS-Version) enthält.
5. Organische Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Phosphoreszenz-Emitter ein Carbenkomplex ist, bevorzugt ein Übergangsmetallcarbenkomplex der allgemeinen Formel I
[carben] -M1
Figure imgf000060_0001
worin die Symbole die folgenden Bedeutungen aufweisen:
M1 Metallatom ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Übergangsmetallen der Gruppen IB, IIB, HIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIII, den Lan- thaniden und INA des Periodensystems der Elemente (CAS-Version) in jeder für das entsprechende Metall möglichen Oxidationsstufe;
carben Carbenligand, der neutral oder monoanionisch und mono-, bi-, oder tridentat sein kann; bei dem Carbenliganden kann es sich auch um einen Bis- oder Triscarbenliganden handeln;
L mono- oder dianionischer Ligand, bevorzugt monoanionischer Li- gand, der mono- oder bidentat sein kann;
K neutraler mono- oder bidentater Ligand;
n Zahl der Carbenliganden, wobei n mindestens 1 , bevorzugt 1 bis 6 ist und die Carbenliganden in dem Komplex der Formel I bei n > 1 gleich oder verschieden sein können;
m Zahl der Liganden L, wobei m 0 oder ≥ 1 , bevorzugt 0 bis 5 sein kann und die Liganden L bei m > 1 gleich oder verschieden sein können;
o Zahl der Liganden K, wobei o 0 oder ≥ 1 , bevorzugt 0 bis 5 sein kann und die Liganden K bei o > 1 gleich oder verschieden sein können; p Ladung des Komplexes: 0, 1 , 2, 3 oder 4; W" monoanionisches Gegenion;
wobei die Summe n + m + o und p von der Oxidationsstufe und Koor- dinationszahl des eingesetzten Metallatoms, der Ladung des Komplexes und von der Zähnigkeit der Liganden carben, L und K sowie von der Ladung der Liganden carben und L abhängig sind, mit der Bedingungen, dass n mindestens 1 ist.
7. Organische Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Loch-leitende Material der Loch-leitenden Schicht B und/oder das mindestens eine Loch-leitende Material CA der Licht-emittierenden Schicht C einen Carbenkomplex enthalten, bevorzugt einen Carbenkomplex der Formel I, wobei die Carbenkomplexe der Loch-leitenden Mate-rialien in den Schich- ten B und C gleich oder verschieden sein können, und die Bandlücke der als Lochleitendes Material eingesetzten Carbenkomplexe größer ist als die Bandlücke des mindestens einen Phosphoreszenz-Emitters CB.
8. Organische Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich- net, dass zwischen der Licht-emittierenden Schicht C und der Elektronen-leitenden
Schicht D in direktem Kontakt zu der Licht-emittierenden Schicht C eine Lochblockierende Schicht, aufgebaut aus mindestens einem Lochblockermate-rial und/oder Excitonenblockermaterial, vorliegt.
9. Organische Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Loch-leitenden Schicht B und der Licht-emittierenden Schicht C eine Elektronen-blockierende Schicht, aufgebaut aus mindestens einem Elektro- nenblockermaterial und/oder Excitonenblockermaterial, vorliegt.
10. Organische Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Schichten der organischen Leuchtdiode mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel III vorliegt:
Figure imgf000062_0001
worin bedeuten:
X NR37, S, O, PR37, SO2 oder SO;
R37 substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl, substituiertes oder unsubstitu- iertes C6-C3o-Aryl oder substituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen;
Figure imgf000062_0002
unabhängig voneinander substiuiertes oder unsubstituiertes Ci-C2o-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C3o-Aryl oder eine Struktur der allgemei- nen Formel (c)
Figure imgf000062_0003
Ra, Rb unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes Ci-C2o-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes C6-C3o-Aryl, substituiertes oder unsubstituiertes Heteroaryl mit 5 bis 30 Ringatomen oder ein Substituent mit Donor- oder Akzeptorwirkung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Ci-C2o-Alkoxy, C6- Cso-Aryloxy, C1-C20-Alkylthio, C6-C3o-Arylthio, SiR34R35R36, Halogenresten, ha- logenierten CrC20-Alkylresten, Carbonyl (-CO(R34)), Carbonylthio (- C = O
(SR34)), Carbonyloxy (- C = 0(OR34)), Oxycarbonyl (- OC = 0(R34)), Thiocarbo- nyl (- SC = 0(R34)), Amino (-NR34R35), OH, Pseudohalogenresten, Amido (- C = O (NR34)), -NR34C = O (R35), Phosphonat (- P(O) (OR34)2, Phosphat (-OP(O) (OR34)2), Phosphin (-PR34R35), Phosphinoxid (-P(O)R34 2), Sulfat (-OS(O)2OR34), Sulfoxid (-S(O)R34), Sulfonat (-S(O)2OR34), Sulfonyl (-S(O)2R34), Sulfonamid (- S(O)2NR34R35), NO2, Boronsäureestern (-OB(OR34)2), Imino (-C = NR34R35)), Boranresten, Stannanresten, Hydrazinresten, Hydrazonresten, Oximresten, Nitroso-Gruppen, Diazo-Gruppen, Vinylgruppen, Sulfoximinen, Alanen, Germa- nen, Boroximen und Borazinen;
n34 ΓD35 ΓD36 unabhängig voneinander substituiertes oder unsubstituiertes CrC2o-Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes C6-C3o-Aryl;
q,r unabhängig voneinander 0, 1 , 2 oder 3; wobei in dem Fall, wenn q bzw. r 0 bedeuten, alle substituierbaren Positionen des Arylrests mit Wasserstoff substituiert sind,
wobei die Reste und Indices in der Gruppe der Formel (c) X'", R41'", R42'", R43'", Ra'",
Rb'", q'" und r'" unabhängig voneinander die für die Reste und Indices der Verbindungen der allgemeinen Formel III X, R41, R42, R43, Ra, Rb, q und r genannten Bedeutungen aufweisen.
1 1. Organische Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Verbindung der Formel III in der Loch-blockierenden Schicht als Lochblo- ckermaterial und/oder Excitonenblockermaterial vorliegt.
12. Organische Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindes- tens eine Verbindung der Formel III in der Elektronen-blockierenden Schicht als E- lektronenblockermaterial und/oder Excitionenblockermaterial vorliegt.
13. Organische Leuchtdiode nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Loch-leitendes Material CA mindestens eine Verbindung der Formel III, worin X NR1 oder PR1 bedeutet, eingesetzt wird.
14. Mischungen enthaltend mindestens einen Carbenkomplex in Kombination mit mindestens einem von dem ersten Carbenkomplex verschiedenen Loch-leitenden Material oder in Kombination mit mindestens einem von dem ersten Carbenkomplex ver- schiedenen Phosphoreszenz-Emitter.
15. Mischungen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischungen mindestens zwei verschiedene Carbenkomplexe CA und CB enthalten, wobei die Bandlücke des Carbenkomplexes CA größer ist als die Bandlücke des Carbenkomplexes CB, wobei der Carbenkomplex CB bevorzugt eine Bandlücke von ≥ 2,5 eV aufweist.
16. Mischungen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbenkomplexe CA und CB jeweils die allgemeine Formel I gemäß Anspruch 6 aufweisen.
17. Mischungen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischungen mindestens einen Carbenkomplex CB und mindestens eine Verbindung der Formel III gemäß Anspruch 10, worin X NR1 oder PR1 bedeutet, als Loch-leitendes Material CA enthalten.
18. Verwendung von Mischungen enthaltend mindestens ein Loch-leitendes Material und mindestens einen Phosphoreszenz-Emitter als Licht-emittierende Schicht in OLEDs zur Verlängerung der Lebensdauer der OLEDs.
19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Mischungen gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17 eingesetzt werden.
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