DE112009002093T5

DE112009002093T5 - Lichtemittierendes Material und Vorrichtung

Info

Publication number: DE112009002093T5
Application number: DE112009002093T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Pillow
Original assignee: Cambridge Display Technology Ltd
Current assignee: Cambridge Display Technology Ltd
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2011-07-07
Also published as: CN102137911A; GB0815693D0; WO2010023443A3; TW201022403A; GB2463040B; WO2010023443A2; US20110180758A1; GB2463040A; JP2012500886A; KR20110043791A

Abstract

Lichtemittierendes Polymer mit höchstens 5 mol-% einer lichtemittierenden, optional substituierten Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1:oder kondensierten Derivaten davon.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Material und eine dieses enthaltende organische lichtemittierende Vorrichtung.
Eine typische organische lichtemittierende Vorrichtung (OLED) umfasst ein Substrat, auf dem eine Anode, eine Kathode und eine zwischen der Anode und der Kathode befindliche und mindestens ein polymeres elektrolumineszierendes Material umfassende lichtemittierende Schicht angeordnet sind. Im Betrieb werden Löcher durch die Anode in die Vorrichtung injiziert, und Elektronen werden durch die Kathode in die Vorrichtung injiziert. Die Löcher und Elektronen vereinigen sich in der lichtemittierenden Schicht, um ein Exziton zu bilden, das dann radiativ zerfällt, um Licht zu emittieren.
In der OLED können noch weitere Schichten vorhanden sein, zum Beispiel kann eine Schicht aus Lochinjektionsmaterial, wie zum Beispiel Poly(ethylendioxythiophen)/Polystyrolsulfonat (PEDOT/PSS), zwischen der Anode und der lichtemittierenden Schicht vorgesehen sein, um die Injektion von Löchern von der Anode in die lichtemittierende Schicht zu unterstützen. Ferner kann eine Lochtransportschicht zwischen der Anode und der lichtemittierenden Schicht vorgesehen sein, um den Transport von Löchern zu der lichtemittierenden Schicht zu unterstützen.
Lumineszierende konjugierte Polymere sind eine wichtige Klasse von Materialien, die in organischen lichtemittierenden Vorrichtungen für die nächste Generation von IT-basierten Konsumgütern verwendet werden. Das Hauptinteresse bei der Verwendung von Polymeren, im Gegensatz zu anorganischen halbleitenden oder organischen Färbematerialien, betrifft die Möglichkeiten zur kostengünstigen Herstellung von Vorrichtungen mittels Lösungsverarbeitung von filmbildenden Materialien. Seit dem letzten Jahrzehnt wurden große Anstrengungen unternommen, um den Emissionswirkungsgrad von organischen lichtemittierenden Dioden (OLEDs) durch die Entwicklung hocheffizienter Materialien oder hocheffizienter Vorrichtungsstrukturen zu verbessern.
Ein weiterer Vorteil konjugierter Polymere besteht darin, dass sie durch Suzuki- oder Yamamoto-Polymerisation leicht herzustellen sind. Dies erlaubt ein hohes Maß an Kontrolle über die Regioregularität des resultierenden Polymers.
Blaues Licht emittierende Polymere wurden bereits offenbart. In der Veröffentlichung „Synthesis of a segmented conjugated polymer chain giving a blueshifted electroluminescence and improved efficiency" von P. L. Burn, A. B. Holmes, A. Kraft, D. D. C. Bradley, A. R. Brown und R. H. Friend, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1992, 32, wurde die Herstellung eines lichtemittierenden Polymers beschrieben, das konjugierte und nicht-konjugierte Sequenzen in der Hauptkette enthält und blau-grüne Elektrolumineszenz mit einem Emissionsmaximum bei 508 nm zeigt. Die Emission von blauem Licht wurde bei zwei konjugierten Polymeren beobachtet. Zwischen Indiumzinnoxid- und Aluminiumkontakten sandwichartig angeordnetes Poly(p-phenylen) wurde bereits von G. Grem, G. Leditzky, B. Ullrich und G. Leising in Adv. Mater. 1992, 4, 36 veröffentlicht. Y. Ohmori, M. Uchida, K. Muro und K. Yoshino berichteten ebenfalls über „Blue electroluminescent diodes utilizing poly(alkylfluorene)" in Jpn. J. Appl. Phys., 1991, 30, L1941.
Die WO 00/55927 offenbart ein organisches Polymer mit einer Vielzahl von Bereichen entlang der Polymerhauptkette, die zwei oder mehr der folgenden Bereiche umfassen:

(i) einen ersten Bereich zum Transport negativer Ladungsträger und mit einem ersten Bandabstand, der durch ein erstes LUMO-Niveau und ein erstes HOMO-Niveau definiert ist; und
(ii) einen zweiten Bereich zum Transport positiver Ladungsträger und mit einem zweiten Bandabstand, der durch ein zweites LUMO-Niveau und ein zweites HOMO-Niveau definiert ist; und
(iii) einen dritten Bereich zum Aufnehmen und Kombinieren positiver und negativer Ladungsträger, um Licht zu erzeugen, und mit einem dritten Bandabstand, der durch ein drittes LUMO-Niveau und ein drittes HOMO-Niveau definiert ist,

Polymere mit dieser Art von Amingrundeinheit haben typischerweise einen CIE(y)-Wert von etwa 0,2.
Die JP 2000007594 offenbart die Herstellung von Benzo[k]fluoranthenderivat-Materialien für organische elektronische Vorrichtungen. Diese kleinmoleküligen Verbindungen emittieren angeblich blaue Farbe.
Die US 6,534,198 offenbart ein Homopolysilan mit Arylseitengruppen. Das Polysilan hat angeblich ausgezeichnete Ladungstransporteigenschaften.
Die US2003/0181617 offenbart elektrisch leitende Polymere mit Fluoranthengrundeinheiten.
Es heißt, dass die Polymere durch Yamamoto-Kopplung oder Suzuki-Polymerisation hergestellt werden können. Ferner heißt es, dass die Polymere zur Lichtemission in einer elektrolumineszierenden Diode verwendet werden können. Comonomereinheiten sind in Absatz 0029 offenbart.
Die WO 2006/114364 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyfluoranthenen, die folgende Grundeinheiten enthalten:
Die Polyfluoranthene können in einer lichtemittierenden Schicht einer OLED verwendet werden. In den Beispielen werden Homopolymere und AB-Copolymere hergestellt. Ein beispielhaftes AB-Copolymer ist:
Rapta et al, Chemistry-A European Journal (2006), 12(11), 3103–3113, offenbart eine Reihe von Fluorantheopyracylenoligomeren. Die Emissionsfarbe war grün-blau.
Tseng et al, Applied Letters Physics (2006), 88(9), 093512/1–093512/3 offenbart einen blau fluoreszierenden Fluoranthendotanden in einem Dipyrenylfluoren-Wirtsmaterial. Chiechi et al, Advanced materials (2006), 18(3), 325–328 offenbart blaue Emission aus 7,8,10-Triphenylfluoranthen (TPF). Suzuki et al, Synthetic Metals (2004), 143(1), 89–96 offenbart Triarylbenzole und Tetraarylbenzole als Wirtsmaterialien für das blau emittierende Fluoranthen Ide 102.
Marchioni et al, Applied Letters Physics (2006), 89(6), 061101/1–061101/3 offenbart eine Mischung von MEH-PPV mit kleinmoleküligem Fluoranthen. Aus dem MEH-PPV wird Emission nachgewiesen, und die Gegenwart von kleinmoleküligem Fluoranthen wird zur Verbesserung der Lumineszenzquantenausbeute vorgeschlagen.
Die US2006/0238110 offenbart ein organisches EL-Display. Die organische Schicht, zwischen der Anode und Kathode, enthält ein Vinylpolymer, erhalten durch Polymerisation eines Monomers:
Nach der Polymerisation wird das Fluoranthen in einer an der Polymerhauptkette hängenden Seitengruppe enthalten sein. Das Vinylpolymer wirkt als Dotand für Lumineszenz. Gemäß Absatz 0035 kann das Polymer ein Copolymer sein.
Die US2007/0244295 betrifft eine Verbindung für organische Elektrolumineszenz. Das folgende „Polymermolekül” wird offenbart:
In Formel 8 von US2007/0244295 ist m=1, n=2, p=4, q=0, b=2, und r=1. Dies entspricht 14 mol-% der von Fluoranthen abgeleiteten Einheit. In Formel 9 von US2007/0244295 ist m=1, n=2, p=4, q=2, b=2, und r=1. Dies entspricht 11 mol-% der von Fluoranthen abgeleiteten Einheit.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch festgestellt, dass es bei den derzeit verfügbaren blaues Licht emittierenden Materialien ein Problem gibt. Insbesondere müssen bei der blauen Farbe oft Abstriche gemacht werden, um einen ausreichenden Wirkungsgrad und eine ausreichende Lebensdauer des Materials zu erhalten. Im Falle von blaues Licht emittierenden halbleitenden Polymeren geschieht dies durch Einbau von Grundeinheiten, die Wirkungsgrad und Lebensdauer verbessern, aber die Konjugation des Polymers und damit dessen Emissionsfarbe beeinträchtigen.
In Anbetracht dessen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues lichtemittierendes Material bereitzustellen, vorzugsweise ein blaues Licht emittierendes Material mit einer guten Kombination von Emissionsfarbe, Wirkungsgrad und Lebensdauer. Eine höchst wünschenswerte Emissionsfarbe ist Tiefblau mit einer y-Koordinate von kleiner oder gleich 0,12, mehr bevorzugt im Bereich von 0,04–0,12, gemessen auf einer CIE-Farbtafel von 1931.
In Anbetracht dessen stellt eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ein lichtemittierendes Polymer gemäß Anspruch 1 bereit. Das Polymer kann eine oder mehrere lichtemittierende Endverkappungsgruppen mit einer Struktureinheit der allgemeinen Formel 1 aufweisen:
In Bezug auf die erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 in einer Gruppe enthalten sein, die direkt mit dem Ende der Polymerhauptkette verknüpft ist. Alternativ kann die Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 in einer Seitengruppe enthalten sein, die an einer direkt mit dem Ende der Polymerhauptkette verknüpften Gruppe hängt.
Bei der Ausführungsform, wo die Struktureinheit in einer Seitengruppe enthalten ist, kann sie an einer konjugierten Gruppe wie zum Beispiel einer Aryl- oder Heteroarylgruppe hängen, wie nachfolgend dargestellt ist:
Eine bevorzugte Arylgruppe ist Fluoren.
Die Endverkappungsgruppe kann konjugativ oder nicht-konjugativ mit dem Polymer verknüpft sein. Wenn die Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 in einer Seitengruppe enthalten ist, ist sie vorzugsweise nicht-konjugativ mit der Hauptkette verknüpft.
Vorzugsweise hat das lichtemittierende Polymer zwei Endverkappungsgruppen, die jeweils eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 oder kondensierte Derivate davon umfassen.
Damit die Endverkappungsgruppe lichtemittierend sein kann, sollte der Bandabstand der Grundeinheiten in der Polymerkette dergestalt sein, dass sie Ladung zu den lichtemittierenden Endverkappungsgruppen transportieren und die Emission daraus nicht löschen.
Vorzugsweise enthält das lichtemittierende Polymer höchstens 3 mol-%, mehr bevorzugt höchstens 2 mol-% einer Grundeinheit, die eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 umfasst. Mehr bevorzugt enthält das lichtemittierende Polymer höchstens 1 mol-% einer Grundeinheit, die eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 umfasst. Diese Anteile des Einbaus der Grundeinheit können als Dotierungsgrade angesehen werden, wobei die Grundeinheit keinen Hauptbestandteil in der Polymerkette darstellt.
In Bezug auf die erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst eine bevorzugte Endverkappungsgruppe oder Grundeinheit ein kondensiertes Derivat der allgemeinen Formel 1, zum Beispiel ein kondensiertes Derivat der allgemeinen Formel 1 mit Formel 3:
das substituiert oder unsubstituiert sein kann.
In Bezug auf die erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst eine bevorzugte Endverkappungsgruppe oder Grundeinheit eine Struktureinheit mit Formel 4:
in der R₁ und R₂ unabhängig voneinander geeignete Substituenten repräsentieren. Bevorzugte Substituenten verbessern die Löslichkeit oder dehnen die Konjugation aus. Vorzugsweise repräsentieren R₁ und R₂ unabhängig voneinander einen Phenyl, vorzugsweise Alkylphenyl umfassenden Substituenten. Weitere Substituenten (nicht dargestellt) können an der in Formel 4 dargestellten Struktureinheit vorhanden sein. Zum Beispiel können einer oder mehrere der Substituenten R₃ bis R₅ vorhanden sein:
in der R₃ bis R₅ geeignete Substituenten repräsentieren. Bevorzugte Substituenten sind bereits für R₁ und R² definiert.
Eine bevorzugte Endverkappungsgruppe oder Grundeinheit umfasst Benzofluoranthen mit der allgemeinen Formel 6:
Die Struktureinheit der allgemeinen Formel 6 kann substituiert oder unsubstituiert sein.
Im Falle der allgemeinen Formel 5 könnte diese Struktureinheit an der nachfolgend dargestellten Position konjugativ mit der Polymerkette verknüpft sein:
Alternativ könnte die Struktureinheit an einer der nachfolgend dargestellten Positionen nicht-konjugativ verknüpft sein:
Im Falle der allgemeinen Formel 6 ist diese Struktureinheit vorzugsweise konjugativ in die Polymerkette eingebunden.
Die Endverkappungsgruppe oder Grundeinheit kann ein kondensiertes Derivat der allgemeinen Formel 3 umfassen. Zum Beispiel kann die Grundeinheit eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 10 umfassen, wo die durch eine gestrichelte Linie dargestellten Ringe unabhängig voneinander optional sind:
Die oben in Bezug auf Formel 4 definierten Substituenten R₁ und R₂ können an der Struktureinheit der Formel 10 vorhanden sein. Weitere Substituenten können ebenfalls vorhanden sein.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein lichtemittierendes Polymer bereit, das eine lichtemittierende Grundeinheit mit der allgemeinen Formel 11, 12 oder 13 umfasst:
wobei die Grundeinheit an mindestens einer der durch * dargestellten Positionen direkt mit einer angrenzenden Grundeinheit verknüpft ist;
worin R¹, R² und R³ unabhängig voneinander aus Alkyl und optional substituiertem Aryl oder Heteroaryl ausgewählt sind; a ≥ 0, b ≥ 0 und c ≥ 0 ist, vorausgesetzt a + b + c ≥ 1; und mindestens eines von R¹, R² und R³ direkt mit einer angrenzenden Grundeinheit verknüpft ist;
worin X eine Gruppe mit der allgemeinen Formel 11 oder 12 darstellt und, wenn X eine Gruppe mit der allgemeinen Formel 11 darstellt, dann ist X an einer der durch * dargestellten Positionen direkt mit Ar verknüpft, und wenn X eine Gruppe mit der allgemeinen Formel 12 darstellt, dann ist eines von R¹, R² und R³ direkt mit Ar verknüpft.
Eine besonders bevorzugte Endverkappungsgruppe oder Grundeinheit der Formel 10 hat die Formel 10(a):
worin jedes Ar, das gleich oder verschieden sein kann, der obigen Definition entspricht.
Die Grundeinheit der allgemeinen Formel 11 kann substituiert oder unsubstituiert sein.
Wenn in der allgemeinen Formel 3 a > 1, b > 1 und/oder c > 1 ist, dann kann jedes R¹, R² und/oder R³ gleich oder verschieden sein.
In Bezug auf die vorliegende Erfindung ist das Polymer vorzugsweise ein konjugiertes Polymer.
In Bezug auf die vorliegende Erfindung ist das Polymer vorzugsweise lösungsverarbeitbar.
Mit Bezug auf die vorliegende Erfindung ist das durch das Polymer emittierte Licht vorzugsweise blau.
In Bezug auf die vorliegende Erfindung sollte das Polymer vorzugsweise eine Kogrundeinheit für den Lochtransport umfassen. Ferner sollte das Polymer vorzugsweise eine Kogrundeinheit für den Elektronentransport enthalten. Am meisten bevorzugt umfasst das Polymer eine Lochtransport-Kogrundeinheit und eine Elektronentransport-Kogrundeinheit.
Die Bandabstände, und insbesondere die HOMO-Niveaus, der Kogrundeinheiten müssen entsprechend gewählt werden, damit die Lichtemission aus der lichtemittierenden Grundeinheit nicht gelöscht wird.
Vorzugsweise umfasst das Polymer eine Lochtransport-Kogrundeinheit in einer Konzentration von bis zu 50 mol-%, mehr bevorzugt 1–10 mol-%, noch mehr bevorzugt etwa 5 mol-%.
Bevorzugte Konzentrationen der lichtemittierenden Grundeinheit in dem Polymer sind oben definiert. Vorzugsweise macht die Elektronentransport-Kogrundeinheit den Rest des Polymers aus, sobald die lichtemittierende Grundeinheit und die Lochtransport-Kogrundeinheit berücksichtigt sind.
Eine bevorzugte Lochtransport-Kogrundeinheit umfasst ein Amin, vorzugsweise ein Triarylamin. Bevorzugte Triarylamine umfassen jene, die der allgemeinen Formel 14 genügen:
worin Ar¹ und Ar² optional substituierte Aryl-, Heteroaryl-, Biaryl- oder Biheteroarylgruppen sind, n größer oder gleich 1, vorzugsweise 1 oder 2 ist, und R H oder ein Substituent ist, vorzugsweise ein Substituent. R ist vorzugsweise Alkyl oder Aryl oder Heteroaryl, am meisten bevorzugt Aryl oder Heteroaryl. Jede der Aryl- oder Heteroarylgruppen in der Einheit der Formel 14 kann substituiert sein. Bevorzugte Substituenten sind Alkyl- und Alkoxygruppen. Jede der Aryl- oder Heteroarylgruppen in der Grundeinheit der Formel 14 kann durch eine direkte Bindung oder ein zweiwertiges Bindungsatom oder eine zweiwertige Bindungsgruppe verknüpft sein. Bevorzugte zweiwertige Bindungsatome und -gruppen sind O, S; substituiertes N; und substituiertes C.
Besonders bevorzugte Einheiten, die Formel 14 genügen, sind Einheiten der Formeln 15–17:
worin Ar¹ und Ar² der obigen Definition entsprechen; und Ar³ optional substituiertes Aryl oder Heteroaryl ist. Soweit vorhanden sind bevorzugte Substituenten für Ar³ Alkyl- und Alkoxygruppen.
Grundeinheiten der Formel 14 werden vorzugsweise in einer Menge von bis zu 50 mol-%, vorzugsweise bis zu 20 mol-%, mehr bevorzugt bis zu 10 mol-% bereitgestellt.
Eine bevorzugte Elektronentransport-Kogrundeinheit umfasst Fluoren, vorzugsweise optional substituiertes, 2,7-verknüpftes Fluoren, am meisten bevorzugt eine Gruppe, die der allgemeinen Formel 18 genügt:
worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander aus Wasserstoff oder optional substituiertem Alkyl, Alkoxy, Aryl, Arylalkyl, Heteroaryl und Heteroarylalkyl ausgewählt sind. Mehr bevorzugt umfasst mindestens eines von R¹ und R² eine optional substituierte C₄-C₂₀-Alkyl- oder -Arylgruppe.
Durch die Verwendung von Polymeren gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung waren die Erfinder dieser Erfindung in der Lage, blaues Licht emittierende Polymere bereitzustellen, die auch bei Verwendung in einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung wirksam sind. EQE-Werte im Bereich von 4–4,2% wurden mit blaues Licht emittierenden Polymeren gemäß der Erfindung erzielt.
In den in dieser Anmeldung dargestellten allgemeinen Formeln können (weitere) Substituenten vorhanden sein. Beispiele für Substituenten sind löslichmachende Gruppen wie zum Beispiel C_1-20-Alkyl oder -Alkoxy; Elektronen abziehende Gruppen wie zum Beispiel Fluor, Nitro oder Cyano; und Substituenten zur Erhöhung der Glasübergangstemperatur (Tg) des Polymers.
Eine zweite Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt eine Zusammensetzung bereit, die ein Wirtspolymer und eine kleinmolekülige lichtemittierende Verbindung gemäß Anspruch 19 und 20 umfasst.
Das Wirtspolymer ist vorzugsweise konjugiert.
Das Wirtspolymer umfasst vorzugsweise eine Elektronentransport-Grundeinheit. Eine bevorzugte Elektronentransport-Kogrundeinheit umfasst Fluoren, vorzugsweise optional substituiertes, 2,7-verknüpftes Fluoren, am meisten bevorzugt eine Gruppe, die der allgemeinen Formel 18 genügt.
Das Wirtspolymer umfasst vorzugsweise eine Lochtransport-Grundeinheit, mehr bevorzugt in Kombination mit einer Elektronentransport-Grundeinheit. Eine bevorzugte Lochtransport-Kogrundeinheit umfasst ein Amin, vorzugsweise ein Triarylamin. Bevorzugte Triarylamine sind jene, die den allgemeinen Formeln 14 bis 17 genügen.
Das Wirtspolymer kann außerdem eine lichtemittierende Grundeinheit enthalten, vorausgesetzt die lichtemittierende Grundeinheit ist so ausgewählt, dass sie die Emission aus der lichtemittierenden Verbindung nicht löscht.
Ein bevorzugtes Wirtspolymer ist ein Copolymer. Das Copolymer umfasst vorzugsweise eine Elektronentransport-Grundeinheit und eine Lochtransport-Grundeinheit.
Eine bevorzugte lichtemittierende Verbindung, die eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 umfasst, ist ein kleines Molekül.
Bevorzugte kleine Moleküle umfassen eine Struktureinheit, wie sie in einer der Formeln 3 bis 6, 10 oder 12 definiert ist.
Eine dritte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt eine organische lichtemittierende Vorrichtung (OLED) mit einer lichtemittierenden Schicht bereit, die ein Polymer gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung oder eine Zusammensetzung gemäß der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst.
Gemäß 1 umfasst die Architektur einer Vorrichtung gemäß der fünften Ausgestaltung der Erfindung ein lichtdurchlässiges Glas- oder Kunststoffsubstrat 1, eine Anode 2 und eine Kathode 4. Eine lichtemittierende Schicht 3 mit einem Polymer gemäß einer von der ersten bis dritten Ausgestaltung oder mit einer Zusammensetzung gemäß der vierten Ausgestaltung ist zwischen Anode 2 und Kathode 4 vorgesehen.
In einer praktischen Vorrichtung ist mindestens eine der Elektroden semitransparent, damit Licht absorbiert werden kann (im Falle einer lichtempfindlichen Vorrichtung) oder emittiert werden kann (im Falle einer OLED). Wenn die Anode lichtdurchlässig ist, umfasst sie typischerweise Indiumzinnoxid.
Weitere Schichten können sich zwischen Anode 2 und Kathode 4 befinden, wie zum Beispiel eine ladungstransportierende, eine ladungsinjizierende oder eine ladungsblockierende Schicht.
Insbesondere ist es wünschenswert, eine leitende Lochinjektionsschicht bereitzustellen, die aus einem zwischen der Anode 2 und der lichtemittierenden Schicht 3 vorgesehenen leitenden organischen oder anorganischen Material gebildet sein kann, um die Lochinjektion von der Anode in die Schicht oder Schichten aus halbleitendem Polymer zu unterstützen. Beispiele für dotierte organische Lochinjektionsmaterialien sind dotiertes Poly(ethylendioxythiophen) (PEDT), insbesondere mit einer ladungsausgleichenden Polysäure wie zum Beispiel Polystyrolsulfonat (PSS) dotiertes PEDT wie es in EP 0901176 und EP 0947123 offenbart ist; Polyacrylsäure oder eine fluorierte Sulfonsäure, zum Beispiel Nafion^®; Polyanilin wie es in US 5723873 und US 5798170 offenbart ist; und Poly(thienothiophen). Beispiele für leitende anorganische Materialien sind Übergangsmetalloxide wie zum Beispiel VOx, MoOx und RuOx wie sie in Journal of Physics D: Applied Physics (1996), 29(11), 2750–2753, offenbart sind.
Falls vorhanden, hat eine zwischen Anode 2 und lichtemittierender Schicht 3 befindliche Lochtransportschicht vorzugsweise ein HOMO-Niveau von kleiner oder gleich 5,5 eV, mehr bevorzugt um 4,8–5,5 eV. HOMO-Niveaus können zum Beispiel durch Cyclovoltammetrie gemessen werden.
Falls vorhanden, hat eine zwischen lichtemittierender Schicht 3 und Kathode 4 befindliche Elektronentransportschicht vorzugsweise ein LUMO-Niveau um 3–3,5 eV.
Die lichtemittierende Schicht 3 kann aus dem Polymer oder der Zusammensetzung allein bestehen oder kann das Polymer oder die Zusammensetzung in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Materialien umfassen. Insbesondere kann das Polymer oder die Zusammensetzung mit Loch- und/oder Elektronentransportmaterialien vermischt sein, wie sie zum Beispiel in WO 99/48160 offenbart sind.
Die Kathode 4 ist aus Materialien ausgewählt, die eine die Injektion von Elektronen in die elektrolumineszierende Schicht erlaubende Austrittsarbeit haben. Weitere Faktoren beeinflussen die Wahl der Kathode, wie zum Beispiel die Möglichkeit schädlicher Wechselwirkungen zwischen der Kathode und dem elektrolumineszierenden Material. Die Kathode kann aus einem einzigen Material wie zum Beispiel einer Aluminiumschicht bestehen. Alternativ kann sie eine Vielzahl von Metallen umfassen, zum Beispiel eine Doppelschicht aus einem Material mit geringer Austrittsarbeit und einem Material mit hoher Austrittsarbeit wie Calcium und Aluminium, wie es in WO 98/10621 offenbart ist; elementares Barium, wie es in WO 98/57381 , Appl. Phys. Lett. 2002, 81(4), 634 und WO 02/84759 offenbart ist; oder eine dünne Schicht aus einer Metallverbindung, insbesondere aus einem Oxid oder Fluorid eines Alkali- oder Erdalkalimetalls, um die Elektroneninjektion zu unterstützen, zum Beispiel Lithiumfluorid, wie es in WO 00/48258 offenbart ist; Bariumfluorid, wie es in Appl. Phys. Lett. 2001, 79(5), 2001 offenbart ist; und Bariumoxid. Um eine effiziente Injektion von Elektronen in die Vorrichtung zu ermöglichen, hat die Kathode vorzugsweise eine Austrittsarbeit kleiner als 3,5 eV, mehr bevorzugt kleiner als 3,2 eV, am meisten bevorzugt kleiner als 3 eV. Die Austrittsarbeit von Metallen findet sich zum Beispiel in Michaelson, J. Appl. Phys. 48(11), 4729, 1977.
Die Kathode kann lichtundurchlässig oder lichtdurchlässig sein. Lichtdurchlässige Kathoden sind besonders vorteilhaft für Aktivmatrix-Vorrichtungen, weil die Emission durch eine lichtdurchlässige Anode bei solchen Vorrichtungen wenigstens teilweise durch die unter den emittierenden Pixeln befindliche Ansteuerschaltung blockiert wird. Eine lichtdurchlässige Kathode wird eine Schicht aus einem elektroneninjizierenden Material umfassen, die dünn genug ist, um lichtdurchlässig zu sein. Typischerweise wird die seitliche Leitfähigkeit dieser Schicht aufgrund ihrer Dünnheit gering sein. In diesem Fall wird die Schicht aus elektroneninjizierendem Material in Kombination mit einer dickeren Schicht aus lichtdurchlässigem leitendem Material wie zum Beispiel Indiumzinnoxid verwendet.
Es versteht sich, dass eine Vorrichtung mit lichtdurchlässiger Kathode keine lichtdurchlässige Anode haben muss (sofern natürlich keine vollständig lichtdurchlässige Vorrichtung gewünscht wird), und somit kann die für nach unten abstrahlende Vorrichtungen verwendete lichtdurchlässige Anode durch eine Schicht aus reflektierendem Material, wie zum Beispiel eine Aluminiumschicht, ersetzt oder damit ergänzt werden. Beispiele für Vorrichtungen mit lichtdurchlässiger Kathode sind zum Beispiel in GB 2348316 offenbart.
Optische Vorrichtungen sind im Allgemeinen empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff. Dementsprechend hat das Substrat vorzugsweise gute Sperreigenschaften, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Sauerstoff in die Vorrichtung zu verhindern. Das Substrat ist normalerweise Glas, doch können auch alternative Substrate verwendet werden, insbesondere wenn eine Biegsamkeit der Vorrichtung erwünscht ist. Zum Beispiel kann das Substrat einen Kunststoff umfassen, wie in US 6268695 , die ein Substrat aus alternierenden Kunststoff- und Sperrschichten offenbart, oder ein Laminat aus dünnem Glas und Kunststoff wie es in EP 0949850 offenbart ist.
Die Vorrichtung ist vorzugsweise mit einem Kapselungsmittel (nicht dargestellt) gekapselt, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Sauerstoff zu verhindern. Geeignete Kapselungsmittel sind zum Beispiel eine Glasscheibe, Folien mit geeigneten Sperreigenschaften wie zum Beispiel Stapel aus abwechselnd Polymer und Dielektrikum wie sie zum Beispiel in WO 01/81649 offenbart sind, oder ein luftdichter Behälter wie er zum Beispiel in WO 01/19142 offenbart ist.
Zur Absorption von Luftfeuchtigkeit und/oder -sauerstoff, die/der durch das Substrat oder Kapselungsmittel dringen kann, kann ein Gettermaterial zwischen dem Substrat und dem Kapselungsmittel angeordnet sein.
Die Ausführungsform von 1 veranschaulicht eine Vorrichtung, bei welcher die Vorrichtung dadurch gebildet wird, dass zunächst eine Anode auf einem Substrat gebildet wird und anschließend eine elektrolumineszierende Schicht und eine Kathode abgeschieden werden, doch versteht es sich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dadurch gebildet werden könnte, dass zunächst eine Kathode auf einem Substrat gebildet wird und anschließend eine elektrolumineszierende Schicht und eine Anode abgeschieden werden.
Eine vierte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit, die eine OLED gemäß der dritten Ausgestaltung der Erfindung umfasst. Vorrichtungen gemäß der vierten Ausgestaltung weisen Lichtquellen und Displays auf, wie zum Beispiel Vollfarben-Displays.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Polymers gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung bereit. Das genannte Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

1. Polymerisation von Monomeren in einem Monomereinsatz, um eine Polymerkette zu bilden;
2. Abschließen der Polymerkette mit einem Endverkappungsreagens, das eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 und eine reaktive Gruppe umfasst, die mit der Polymerkette reagieren kann, um deren Termination zu bewirken.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Polymers bereit, das den folgenden Schritt umfasst:
Polymerisation von Monomeren in einem Monomeransatz, wobei der Monomeransatz nicht mehr als 5 mol-% eines Monomers enthält, das zwei oder mehr zur Teilnahme an der Polymerisationsreaktion geeignete reaktive Gruppen und eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 umfasst.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Polymers bereit, das den folgenden Schritt umfasst:
Polymerisation von Monomeren in einem Monomeransatz, wobei der Monomeransatz mindestens ein Monomer enthält, das zwei oder mehr zur Teilnahme an der Polymerisationsreaktion geeignete reaktive Gruppen und eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 11, 12 oder 13 umfasst; worin sich bei den allgemeinen Formeln 11 und 13 die zwei oder mehr reaktiven Gruppen jeweils unabhängig voneinander in einer durch * dargestellten Position befinden und bei der allgemeinen Formel 12 die zwei oder mehr reaktiven Gruppen jeweils unabhängig voneinander mit R¹ oder R² oder R³ verknüpft sind.
Bei den obigen Verfahren sind bevorzugte Verfahren zur Herstellung dieser Polymere die Suzuki-Polymerisation, wie sie zum Beispiel in WO 00/53656 beschrieben ist, und die Yamamoto-Polymerisation, wie sie zum Beispiel in T. Yamamoto, „Electrically Conducting And Thermally Stable π-Conjugated Poly(arylene)s Prepared by Organometallic Processes", Progress in Polymer Science 1993, 17, 1153–1205, beschrieben ist. Diese Polymerisationstechniken arbeiten beide mit einer „Metallinsertion”, wobei das Metallatom eines Metallkomplexkatalysators zwischen eine Arylgruppe und eine Abgangsgruppe eines Monomers eingeschoben wird. Bei der Yamamoto-Polymerisation wird ein Nickelkomplexkatalysator verwendet; bei der Suzuki-Polymerisation wird ein Palladiumkomplexkatalysator verwendet. In dem Fall, wo die Struktureinheit der Formel I als Endverkappungsgruppe eingeführt wird, kann sie entweder am Ende der Polymerisation oder während oder zu Beginn der Polymerisationsreaktion hinzugefügt werden. Wenn Endverkappungsmaterial während oder zu Beginn der Polymerisationsreaktion hinzugefügt wird, wird das Molekulargewicht des resultierenden Polymers von dem Verhältnis von Monomeren zu reaktiven Endverkappungsgruppen abhängen. Vorzugsweise werden die reaktiven Endverkappungsgruppen in einer Menge von bis zu 1 mol-%, vorzugsweise 0,1–0,5 mol-% bereitgestellt.
Bei der Synthese eines linearen Polymers durch Yamamoto-Polymerisation wird zum Beispiel ein Monomer mit zwei reaktiven Halogengruppen verwendet. Analog dazu ist bei dem Verfahren der Suzuki-Polymerisation mindestens eine reaktive Gruppe eine Borderivatgruppe wie zum Beispiel eine Boronsäure oder Boronsäureester, und die andere reaktive Gruppe ist ein Halogen. Bevorzugte Halogene sind Chlor, Brom und Iod, am meisten bevorzugt Brom.
Es versteht sich daher, dass Grundeinheiten und Endgruppen mit Arylgruppen, wie sie in dieser Anmeldung beschrieben sind, von einem Monomer mit einer geeigneten Abgangsgruppe hergeleitet werden können.
Die Suzuki-Polymerisation kann zur Herstellung von regioregulären, Block- und statistischen Copolymeren verwendet werden. Insbesondere können Homopolymere oder statistische Copolymere hergestellt werden, wenn eine reaktive Gruppe ein Halogen ist und die andere reaktive Gruppe eine Borderivatgruppe ist. Alternativ können Block- oder regioreguläre, insbesondere AB-Copolymere hergestellt werden, wenn beide reaktiven Gruppen eines ersten Monomers Bor sind und beide reaktiven Gruppen eines zweiten Monomers Halogen sind.
Als Alternative zu Halogeniden sind andere Abgangsgruppen, die an der Metallinsertion beteiligt sein können, Gruppen wie zum Beispiel Tosylat, Mesylat und Triflat.
Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt ein Monomer oder Endverkappungsreagens bereit, das eine, zwei oder mehrere zur Teilnahme an einer Polymerisationsreaktion geeignete reaktive Gruppen und eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1, 11, 12 oder 13 umfasst; worin sich bei den allgemeinen Formeln 11 und 13 die eine, zwei oder mehreren reaktiven Gruppen jeweils unabhängig voneinander in einer durch * dargestellten Position befinden und bei der allgemeinen Formel 12 die eine, zwei oder mehreren reaktiven Gruppen jeweils unabhängig voneinander mit R¹ oder R² oder R³ verknüpft sind.
Noch eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 30 bereit.
Bei dem Verfahren kann ein einziges Polymer oder eine Vielzahl von Polymeren aus Lösung abgeschieden werden, um die Schicht 5 zu bilden. In dieser Hinsicht sind die Polymere gemäß der ersten bis dritten Ausgestaltung vorzugsweise lösungsverarbeitbar. Geeignete Lösungsmittel für Polyarylene, insbesondere Polyfluorene, sind Mono- oder Polyalkylbenzole wie zum Beispiel Toluol und Xylol. Besonders bevorzugte Techniken zum Abscheiden aus Lösung sind das Schleuderbeschichten und Tintenstrahldrucken.
Das Schleuderbeschichten eignet sich besonders für Vorrichtungen, bei denen es nicht notwendig ist, das elektrolumineszierende Material mit einem Muster zu versehen – zum Beispiel bei Beleuchtungsanwendungen oder bei einfachen segmentierten Monochrom-Displays.
Das Tintenstrahldrucken eignet sich besonders für Displays mit hohem Informationsgehalt, insbesondere für Vollfarben-Displays. Das Tintenstrahldrucken von OLEDs wird zum Beispiel in EP 0880303 beschrieben.
Weitere Techniken zum Abscheiden aus Lösung sind das Tauchbeschichten, Walzenbeschichten und Siebdrucken.
Wenn mehrere Schichten der Vorrichtung durch Lösungsverarbeitung gebildet werden, dann kennt der Fachmann Techniken, um das Vermischen benachbarter Schichten zu verhindern, zum Beispiel durch Vernetzen einer Schicht vor dem Abscheiden einer anschließenden Schicht oder durch entsprechende Wahl der Materialien für benachbarte Schichten, so dass das Material, aus dem die erste dieser Schichten gebildet wird, in dem zum Abscheiden der zweiten Schicht verwendeten Lösungsmittel nicht löslich ist.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben; darin zeigen:
1 eine organische lichtemittierende Vorrichtung;
2 PL-Lösungsspektren einiger Fluoranthenderivate gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ladungstransportierende Polymere sind Poly(arylenvinylene), wie zum Beispiel Poly(p-phenylenvinylene) und Polyarylene, die in der Vorrichtung vorhanden sein können. Bevorzugte ladungstransportierende Polymere umfassen eine aus Arylengrundeinheiten ausgewählte erste Grundeinheit, wie dies zum Beispiel in Adv. Mater. 2000 12(23) 1737–1750 und darin genannten Veröffentlichungen offenbart ist. Beispielhafte erste Grundeinheiten sind: 1,4-Phenylen-Grundeinheiten wie sie in J. Appl. Phys. 1996, 79, 934 offenbart sind; Fluorengrundeinheiten wie sie in EP 0842208 offenbart sind; Indenofluorengrundeinheiten wie sie zum Beispiel in Macromolecules 2000, 33(6), 2016–2020 offenbart sind; und Spirofluorengrundeinheiten wie sie zum Beispiel in EP 0707020 offenbart sind. Jede dieser Grundeinheiten ist optional substituiert. Beispiele für Substituenten sind löslichmachende Gruppen wie zum Beispiel C_1-20-Alkyl oder -Alkoxy; Elektronen abziehende Gruppen wie zum Beispiel Fluor, Nitro oder Cyano; und Substituenten zur Erhöhung der Glasübergangstemperatur (Tg) des Polymers.
Insbesondere umfassen bevorzugte Ladungstransportpolymere optional substituiertes, 2,7-verknüpftes Fluoren, am meisten bevorzugt eine Gruppe, die der allgemeinen Formel 18 genügt.
Ein Ladungstransportpolymer kann eine oder mehrere der Funktionen Lochtransport und Elektronentransport bereitstellen, je nachdem auf welcher Schicht der Vorrichtung es verwendet wird und von welcher Art die weiteren Grundeinheiten sind.
Insbesondere:

– kann zum Elektronentransport ein Homopolymer aus Fluorengrundeinheiten benutzt werden, wie zum Beispiel ein Homopolymer von 9,9-Dialkylfluoren-2,7-diyl.
– kann zum Lochtransport ein Copolymer mit einer Triarylamingrundeinheit, insbesondere mit einer Grundeinheit mit einer Gruppe der allgemeinen Formel 14 benutzt werden.

Besonders bevorzugte Lochtransportpolymere dieser Art sind Copolymere mit einer Fluorengrundeinheit und einer Triarylamingrundeinheit.
Beispiel 1
Ein Copolymer mit Fluorengrundeinheiten der Formel 18 und einer Amingrundeinheit der Formel 15 wurde durch die in WO 00/53656 beschriebene Suzuki-Polymerisation hergestellt, außer dass eine Endverkappungseinheit mit der oben beschriebenen Formel 6, 3 oder 1 zu Beginn des Polymerisationsprozesses in einer Menge von 0,25 mol-% zugegeben wurde.
Beispiel 2
Eine Verbindung der Formel 1 wurde mit einem Copolymer mit Fluorengrundeinheiten der Formel 18 und Amingrundeinheiten der Formel 15 vermischt, um eine blaues Licht emittierende Zusammensetzung bereitzustellen.
Ausführliche Schemata für die Synthese von Verbindungen und Struktureinheiten für Polymere der hierin beschriebenen Art finden sich in: US2007/0244295 , WO2006/114364 , WO2008/140132 , US2007/0069198 , US2003/0181617 , US2008/0090102 , US2006/0238110 und WO2008/015945 . Der Hauptunterschied zwischen den in diesen Veröffentlichungen beschriebenen Polymeren und den lichtemittierenden Polymeren der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die strukturellen Grundeinheiten oder Endgruppen mit den Strukturen der vorliegenden Art bei der vorliegenden Erfindung in einer wesentlich niedrigeren Konzentration vorhanden sind. Der Erfinder hat festgestellt, dass die Verwendung dieser Strukturen in niedrigen Konzentrationen (d. h. weniger als 5, 3 oder 1 mol-%) in einer effizienteren Lichtemission resultiert.
Synthesebeispiel 3
Verbindung mit der Formel 6
Eine Mischung von Diphenylisobenzofuran (3,421 g, 12,66 mmol) und Acenaphthalen (1,882 g, 12,37 mmol) in gemischtem Xylol (50 ml) wurde 21 Stunden unter Stickstoff am Rückfluss erhitzt und abkühlen gelassen. Das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt und Dichlormethan (50 ml) und Trifluoressigsäure (4 ml) wurden zugesetzt und weitere 17 Stunden refluxiert und abkühlen gelassen. Das Lösungsmittel wurde verdampft und Diethylether (1 l) und Dichlormethan (100 ml) wurden zugesetzt, um das Produkt zu lösen, mit Wasser (2 × 100 ml) gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat (unter gründlichem Spülen mit Dichlormethan) getrocknet und zu einem dunklen Produkt verdampft. Dieses wurde mittels Elution durch einen Silicastopfen gereinigt, wobei mit Dichlormethan eluiert und dann verdampft wurde. Das Rohprodukt wurde in kochendem Acetonitril trituriert und abkühlen gelassen. Der Niederschlag wurde filtriert und unter Absaugen getrocknet, so dass man 3,5 g mit einer Reinheit von 99,9% laut HPLC erhielt.
Synthesebeispiel 4
Monofunktionelles Monomer zum Einfügen als Emitter an den Polymerkettenenden
Monomer 1
Zur Herstellung von Monomer 1 wurde die wie in Synthesebeispiel 3 oben synthetisierte Verbindung der Formel 6 in einer Menge von 10,00 g (24,72 mmol) in Chloroform (1 L) gelöst, unter Stickstoff gestellt und in einem Eis/Wasser-Bad auf 0°C abgekühlt. Brom (2,1 ml, 41 mmol) wurde zugetropft und das Reaktionsgemisch wurde dann 19 Stunden unter Stickstoff gerührt, wobei es sich auf Raumtemperatur erwärmen konnte. Wasser (500 ml) und Natriumsulfit (5 g) wurden zugesetzt und 40 Minuten kräftig gerührt. Die organische Schicht wurde abgetrennt und zu einem hellgelben Feststoff verdampft. Dieser wurde in Acetonitril trituriert, filtriert und unter Absaugen getrocknet. Dies wurde aus Toluol/Acetonitril (1:1, 300 ml) auskristallisiert, um das reine Produkt (8 g) zu erhalten.
Dieses Monomer kann durch die in WO 00/53656 beschriebene Suzuki-Polymerisation unter Standardbedingungen in Polymere eingebaut werden. Es kann zu Beginn der Polymerisation eingefügt werden oder kann als Endkappe am Ende der Polymerisation eingefügt werden.
Synthesebeispiel 5
Kleinmoleküliger Emitter für gemischte Vorrichtungen
Formel 20
Zum Herstellen der Verbindung mit der Formel 20 wurde eine Mischung von Monomer 1, synthetisiert wie oben in Synthesebeispiel 4, in einer Menge von 700 mg (1,45 mmol), Phenylboronsäure (265 mg, 2,17 mmol) und Natriumcarbonat (307 mg, 2,9 mmol) in einer Mischung von Toluol (25 ml), Ethanol (12,5 ml) und Wasser (6,3 ml) 30 Minuten mit Stickstoff entgast. Tetrakis(triphenylphosphin)palladium (0) (16,7 mg, 0,014 mmol) wurde dann zugesetzt und das Reaktionsgemisch wurde weitere 5 Minuten entgast und dann 1 Stunde unter Stickstoff erhitzt und abkühlen gelassen. Wasser (100 ml) und Diethylether (100 ml) wurden zugesetzt und die organische Schicht wurde abgetrennt, mit Wasser (2 × 100 ml) gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem gelben Schaum verdampft. Die Reinigung durch Säulenchromatographie (trocken auf Silica gegeben, Elution mit 5–10% Dichlormethan in Hexan) und anschließendes Auskristallisieren aus Toluol/Acetonitril lieferte reingelbe Kristalle.
Synthesebeispiel 6
Kleinmoleküliger Emitter für gemischte Vorrichtungen
Formel 21
Zum Herstellen der Verbindung mit der Formel 21 wurde eine Mischung von Monomer 1 (500 mg, 1,03 mmol), substituiertem Fluorenbis(pinacolester) (0,466 mmol), Toluol (25 ml) und wässrigem Tetraethylammoniumhydroxid (20% aq., 3,5 ml, 4,8 mmol) 10 Minuten mit Stickstoff entgast. Bis(triphenylphosphin)dichlorpalladium (II) (2 mg, 0,003 mmol) wurde zugesetzt und das Entgasen wurde weitere 5 Minuten lang fortgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde dann 19 Stunden am Rückfluss erhitzt und abkühlen gelassen. Die organische Schicht wurde abgetrennt, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und zu einem gelben Feststoff verdampft. Die Reinigung durch Säulenchromatographie (5–20% Dichlormethan/Hexan) und anschließendes Auskristallisieren aus Hexan lieferte das reine Produkt (102 mg). In Formel 21 bezeichnet R eine optional substituierte Alkyl-, Aryl- oder Heteroarylgruppe.
Die Synthese geeigneter substituierter Fluorenverbindungen, Polymere und Monomere wird in „Organic Light-Emitting Materials and Devices", herausgegeben von Zhigang Li und Hong Meng, CRC Press, Taylor and Francis, ISBN 1-57444-574-X (2007), insbesondere in Kapitel 2.3 erläutert.
PL-Lösungsspektren von Fluoranthenderivaten der in den obigen Synthesebeispielen beschriebenen Formeln 6, 20 und 21 sind in 2 dargestellt.
ZUSAMMENFASSUNG LICHTEMITTIERENDES MATERIAL UND VORRICHTUNG
Ein lichtemittierendes Polymer umfasst höchstens 5 mol-% einer lichtemittierenden, optional substituierten Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1:
oder kondensierte Derivate davon. Die Struktureinheit kann Endgruppen einer Polymerhauptkette umfassen oder als Grundeinheiten in Konzentrationen von weniger als 1 mol-% in der Polymerhauptkette vorgesehen sein. Insbesondere kann ein Polymer mit Fluorengrundeinheiten, wie zum Beispiel einem Homopolymer von 9,9-Dialkylfluoren-2,7-diyl, benutzt werden, um Elektronentransport bereitzustellen, und ein Copolymer mit einer Triarylamingrundeinheit kann benutzt werden, um in einer OLED-Vorrichtung Lochtransport bereitzustellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims

Lichtemittierendes Polymer mit höchstens 5 mol-% einer lichtemittierenden, optional substituierten Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1:
oder kondensierten Derivaten davon.
Lichtemittierendes Polymer nach Anspruch 1, bei dem die Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 oder kondensierte Derivate davon in einer Endgruppe der Polymerhauptkette enthalten ist.
Polymer nach Anspruch 2, bei dem die Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 oder kondensierte Derivate davon in einer an einer Endgruppe der Polymerhauptkette hängenden Seitengruppe enthalten ist.
Polymer nach Anspruch 3, bei dem die Endgruppe der Polymerkette eine Aryl- oder Heteroarylgruppe umfasst.
Polymer nach Anspruch 4, bei dem die Aryl- oder Heteroarylgruppe Fluoren umfasst.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zwei Endgruppen, die jeweils eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 oder kondensierte Derivate davon umfassen.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Polymer höchstens 1 mol-% einer lichtemittierenden Grundeinheit enthält, die eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 oder kondensierte Derivate davon umfasst.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Struktureinheit der Formel 3 entspricht:
Polymer nach Anspruch 8, bei dem die Struktureinheit der Formel 4 entspricht:
worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander geeignete Substituenten darstellen.
Polymer nach Anspruch 9, wobei die Struktureinheit der Formel 6 entspricht:
wobei die Struktureinheit der allgemeinen Formel 6 substituiert oder unsubstituiert sein kann.
Polymer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Struktureinheit ein kondensiertes Derivat der allgemeinen Formel 3 umfasst.
Lichtemittierendes Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine lichtemittierende Grundeinheit mit der allgemeinen Formel 11, 12 oder 13 umfasst:
wobei die Grundeinheit an mindestens einer der durch * dargestellten Positionen direkt mit einer angrenzenden Grundeinheit verknüpft ist;
worin R¹, R² und R³ unabhängig voneinander aus Alkyl und Phenyl ausgewählt sind; a ≥ 0, b ≥ 0 und c ≥ 0 ist, vorausgesetzt a + b + c ≥ 1; und mindestens eines von R¹, R² und R³ direkt mit einer angrenzenden Grundeinheit verknüpft ist;
worin X eine Gruppe mit der allgemeinen Formel 11 oder 12 darstellt; Ar eine Aryl- oder Heteroarylgruppe darstellt; und wenn X eine Gruppe mit der allgemeinen Formel 11 darstellt, dann ist X an einer der durch * dargestellten Positionen direkt mit Ar verknüpft, und wenn X eine Gruppe mit der allgemeinen Formel 12 darstellt, dann ist eines von R¹, R² und R³ direkt mit Ar verknüpft.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer ein konjugiertes Polymer ist.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer aus Lösung abgeschieden werden kann.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer blaues Licht emittiert.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer eine Kogrundeinheit für den Lochtransport und eine Kogrundeinheit für den Elektronentransport umfasst.
Polymer nach Anspruch 16, wobei die Kogrundeinheit für den Lochtransport Triarylamin umfasst.
Polymer nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, wobei die Kogrundeinheit für den Elektronentransport Fluoren umfasst.
Zusammensetzung aus einem Wirtspolymer und einer kleinmoleküligen lichtemittierenden Verbindung, die eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 oder kondensierte Derivate davon umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 19 mit höchstens 5 mol-% der kleinmoleküligen lichtemittierenden Verbindung.
Zusammensetzung nach Anspruch 19 oder 20, wobei das Wirtspolymer konjugiert ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Wirtspolymer ein optional substituiertes Fluoren umfasst.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die lichtemittierende Verbindung ein kleines Molekül mit einer Struktureinheit gemäß einer der Formeln 3 bis 6, 10 oder 12 ist.
Organische lichtemittierende Vorrichtung (OLED) mit einer lichtemittierenden Schicht, die ein Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 19 bis 23 umfasst.
Lichtquelle oder Vollfarben-Display mit einer OLED nach Anspruch 24.
Verfahren zur Herstellung eines Polymers nach Anspruch 2, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Polymerisation von Monomeren in einem Monomeransatz, um eine Polymerkette zu bilden; Abschließen der Polymerkette mit einem Endverkappungsreagens, das eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 und eine reaktive Gruppe umfasst, die mit der Polymerkette reagieren kann, um deren Termination zu bewirken.
Verfahren zur Herstellung eines Polymers nach Anspruch 1, mit den folgenden Schritten: Polymerisation von Monomeren in einem Monomeransatz, wobei der Monomeransatz höchstens 5 mol-% eines Monomers enthält, das zwei oder mehr zur Teilnahme an der Polymerisationsreaktion geeignete reaktive Gruppen und eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1 umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Polymers nach Anspruch 12, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Polymerisation von Monomeren in einem Monomeransatz, wobei der Monomeransatz mindestens ein Monomer enthält, das zwei oder mehr zur Teilnahme an der Polymerisationsreaktion geeignete reaktive Gruppen und eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 11, 12 oder 13 umfasst; worin sich bei den allgemeinen Formeln 11 und 13 die zwei oder mehr reaktiven Gruppen jeweils unabhängig voneinander in einer durch * dargestellten Position befinden und bei der allgemeinen Formel 12 die zwei oder mehr reaktiven Gruppen jeweils unabhängig voneinander mit R¹ oder R² oder R³ verknüpft sind.
Monomer oder Endverkappungsreagens, das eine, zwei oder mehrere zur Teilnahme an einer Polymerisationsreaktion geeignete reaktive Gruppen und eine Struktureinheit mit der allgemeinen Formel 1, 11, 12 oder 13 oder kondensierte Derivate davon umfasst, worin sich bei den allgemeinen Formeln 11 und 13 die eine, zwei oder mehreren reaktiven Gruppen jeweils unabhängig voneinander in einer durch * dargestellten Position befinden und bei der allgemeinen Formel 12 die eine, zwei oder mehreren reaktiven Gruppen jeweils unabhängig voneinander mit R¹ oder R² oder R³ verknüpft sind.
Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 23, bei dem ein Polymer oder eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 aus Lösung abgeschieden wird.