DE102005000903A1

DE102005000903A1 - Neue 3,4,5-substituierte 1,2,4-Triazolderivate und sie enthaltende organische elektrolumineszente Vorrichtungen

Info

Publication number: DE102005000903A1
Application number: DE102005000903A
Authority: DE
Inventors: Le van Dr. Hinh; Jens Dr. Schönewerk; Gerhard Dr. Diener; Wolfgang Witt
Original assignee: Sensient Imaging Technologies GmbH
Current assignee: Sensient Imaging Technologies GmbH
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-01-05
Publication date: 2006-07-20

Abstract

Beansprucht werden neue 3,4,5-substituierte 1,2,4-Triazolderivate (1-[3-Aryl-5-aryl-4H-[1,2,4]triazol-4-yl]- mono- bzw. bis-akzeptorsubstituierte Arene und Hetarene) der allgemeinen Formel DOLLAR F1 die insbesondere als Ladungstransportmaterialien für organische Leuchtdioden (OLED), die im blauen Spektralbereich (CIE: x + y 0,5) emittieren, geeignet sind, sowie sie enthaltende OLED.

Description

Gegenstand der Erfindung sind neue 3,4,5-substituierte 1,2,4-Triazolderivate (1-[3-Aryl-5-aryl-4H-[1,2,4]triazol-4-yl]- mono bzw. bis-akzeptorsubstituierte Arene und Hetarene) der allgemeinen Formel 4, die insbesondere als Ladungstransportmaterialien für organische Leuchtdioden (OLED), die im blauen Spektralbereich (CIE: x + y ≤ 0,5) emittieren, geeignet sind, sowie sie enthaltende OLED.
In Abhängigkeit von der Wellenlänge emittieren OLED mit Leistungseffizienzen größer 20 lm/W und übertreffen damit die Effizienz konventioneller Glühlampen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Transportmaterialien, die konventionelle Substanzen wie TAZ bezüglich ihrer elektronenleitenden und löcherblockierenden Eigenschaften übertreffen und bei entsprechender Anordnung in einer elektrolumineszenten Vorrichtung zu einer Erhöhung der Quanteneffizienz und Leuchtdichte führen.

In organischen Leuchtdioden wird die Elektrolumineszenz von bestimmten organischen Verbindungen ausgenutzt. Der Aufbau und die Aufgaben der einzelnen Schichten in einer OLED sind beispielhaft in 1 skizziert:
Zwischen zwei Elektroden, von denen mindestens eine lichtdurchlässig sein muß, befindet sich eine Schichtfolge von organischen Substanzen, die im Device jeweils eine spezielle Funktion haben:

1. Die Kathode besteht aus einem unedlen Metall oder einer Legierung (z. B. Aluminium oder Calcium); verantwortlich für die Elektroneninjektion
2. die Pufferschicht aus bestimmten Metallsalzen oder deren Oxiden, wie z. B. LiF; verantwortlich für Verbesserung der Elektroneninjektion in die Schicht 3
3. der Elektronenleiter kann z. B. aus Alq3 oder Elektronenmangel-Heterocyclen wie 1,2,4-Triazolen, Chinoxalinen und Oxadiazolen (2-(4-Biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol) bestehen; und leitet die Elektronen von der Kathode in das Innere des Devices zur Emissionsschicht bzw. dem Lochleiter.
4. u. 5. In den Lochleiterschichten werden bevorzugt N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(mtolyl)-benzidin (TPD) sowie N,N' Diphenyl-N,N'-di-naphth-1-yl-benzidin (α-NPD) eingesetzt. Auf Grund ihrer guten Ladungstransporteigenschaften ist der Einsatz von Triarylamin-Derivaten, insbesondere auch von den entsprechenden Dimeren, in elektrophotographischen und elektrolumineszenten Anwendungen bereits seit längerer Zeit bekannt. Sie sind verantwortlich für den Transport der Löcher zur Emissionsschicht.
6. Die Anode besteht aus ITO, das die Löcher in die Lochtransportschicht injiziert und
7. der Träger besteht aus einem transparenten Material, z. B. Glas.

In DE 195 41 113 A1 von A. Richter und Kowalski wird zur Verbesserung der Lochtransporteigenschaften der Einsatz von „Starburstmolekülen" neben Benzidinderivaten der Formeln (1) und (2) ggf. in zwei getrennten Lochtransportschichten (4. und 5.) beschrieben.

4,4',4''-Tris(N-(α-naphthyl)-N-phenylamino)-triphenylamin (1-NAPHDATA)

N,N'-Di(α-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidin (α-NPD)

Mit dem bekannten Alg3 der Formel (3) in der Elektronentransportschicht lassen sich durch Dotierung mit Farbstoffen gemäß DE 10109464 (A. Richter, G. Diener und D. Keil.) rote Emitter mit hervorragenden Eigenschaften herstellen.

Die in 1 skizzierte Anordnung emittiert grünes Licht, das durch die Anregung des Alg3 durch die aus den Löchern und Elektronen gebildeten Excitonen entsteht.

Organische elektrolumineszierende Vorrichtungen bzw. Bereiche in diesen Vorrichtungen, die im Vergleich zu anderen organischen Bausteinen im blauen Spektralbereich emittieren oder die blaue Elektrolumineszens verbessern können, enthalten bekanntermaßen Triazole.

Nach Junji Kido im EP 0 647 694 B1 werden Triazole in mindestens einer eletronenleitenden Schicht angewendet.

Die bekannteste Verbindung ist das 1,2,4-Triazolderivat 3-(4-Biphenyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazol mit der Abkürzung TAZ mit der folgenden Strukturformel.

Eine typische Vorrichtung mit TAZ-Bausteinen besteht z.B. aus den folgenden Schichten (1)

1: transparentes Trägermaterial
2: ITO-Schicht als Anode
3: Lochtransportschicht
4: Lumineszenzschicht mit CN-TAZ
5: Elektronentransportschicht mit CN-TAZ
6: Metallkathode

In einem weiteren Patent von Kido und Mitarbeitern, dem EP 0 712 916 B1 , sind weitere TAZ- Verbindungen Gegenstand. Diese ermöglichen auch die Herstellung von großflächigen organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen, da sie auch in gelöster Form mittels Begieß-oder Druckverfahren angewendet werden können.
Ebenfalls von Kido und Mitarbeitern werden in EP 0 704 436 B1 3,4,5 substituierte 1,2,4-Triazolderivate der unten aufgeführten Formel, bzw. „oligomerisierte" Bis-(1,2,4-triazolyl)-biphenyle beschrieben.
Die Substituenten in 4-Stellung können eine Arylgruppe sein, ggf. eine durch vorzugsweise CN, Hal, Arylamino, Alkyl, Alkoxy und Aryl substituierte Arylgruppe sein, und die Substituenten in 5-Stellung dieser 1,2,4-Triazolderivate können ein H-Atom, ein Halogenatom oder einen ggf.subst. Aryl-Rest darstellen.
Zwar stellen sie eine Verbesserung der Stabilität eines OLED auf Grund der hohen Glaspunkte der einzelnen Verbindungen im Vergleich zu TAZ dar, aber die Glasübergangstemperaturen letztlich doch zu niedrig und liegen unter 120°C.
Insgesamt entsprechen jedoch die Lebensdauer und der Wirkungsgrad bei den bereits bekannten elektrolumineszenten Vorrichtungen derzeit nicht den Anforderungen der Praxis und sind verbesserungsbedürftig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, neue 1,2,4-Triazole, die als Transportmaterialien in organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen geeignet sind, zu suchen und bereitzustellen, wobei sie verbesserte Eigenschaften im Vergleich zu den bekannten TAZ-Verbindungen in OLED bewirken sollen und sich insbesondere durch gute Elektronenleitfähigkeit und großes HOMO-LUMO-gap auszeichnen sollen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch neue 3,4,5-substituierte 1,2,4-Triazolderivate der allgemeinen Formel 4 gelöst, die sich insbesondere als Transportmaterialien in OLED als hervorragend geeignet erwiesen.

wobei bedeuten
n = 1 oder 2 und
R_A und R_B gleich oder verschieden bedeuten ≡ Aryl, vorzugsweise Phenyl, Biphenyl, Naphthyl oder Hetaryl, vorzugsweise Pyridin, ein Diazin, wie z.B. Pyrimidin, Pyrazin; ein Diazol wie Pyrazol, die auch substituiert sein können durch Alkyl, vorzugsweise C₁ bis C₅ geradkettig oder verzweigt, wie z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, i-Propyl, Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl oder tert.-Butyl, Pentyl; Aryl, vorzugsweise Phenyl, Biphenyl, Dialkylamino, vorzugsweise Dimethyl- oder Diethylamino, Alkoxy, wie z.B. Methoxy, Ethoxy; Halogen, vorzugsweise Fluor oder Cyano, wobei die genannten Substituenten mehrfach vorhanden sein können, gleich oder unterschiedlich und eine Zahl zwischen 1 und 5 bedeuten können und der jeweilige Substituent oder die Substituenten beliebig angeordnet sein können.

R_G = Aryl, vorzugsweise Phenyl, Naphthyl oder Hetaryl, vorzugsweise Pyridin, ein Diazin (vzw. Pyrimidin, Pyrazin), ein Triazin, vorzugsweise 2,4,6-Triazin
R_X ≡ N-Phenyl, N-Pyridyl oder O
R_Y ≡ C oder N und
R_Z ≡ -CR=CR-CR=CR-, -N=CR-CR=CR-, -CR=N-CR=CR-, -N=CR-N=CR- mit R ≡ gleich oder verschieden H, F, Methoxy, CN

Für den Fall, daß R_Y = N ist, ist R_X = O und die Überbrückung R_Z ist durch Phenylsubstitution am ehemaligen C-Brückenatom ersetzt.

Bevorzugt sind Verbindungen, in denen R_A und R_B die Reste Phenyl, Biphenyl und substituiertes Phenyl darstellen, sowie Pyridin- oder Diazinreste, die ebenfalls substituiert sein können, wobei als Substituenten bevorzugt Methyl, tert.-Butyl, Fluor, Cyano, Methoxy oder Dimethylamino fungieren.

Besonders bevorzugt sind Verbindungen, in denen R_A einen Biphenylrest, Naphthyl oder einen durch Fluor oder Cyano substituierten Phenylrest, insbesondere einen durch Fluor substituierten Phenylrest darstellt und R_B die gleiche Bedeutung besitzt oder ein tert-Butylphenylrest ist.

Weiterhin sind Verbindungen bevorzugt, in denen R_Y = C ist sowie Verbindungen, in denen R_G Phenyl oder Naphthyl, Pyrimidin, Pyrazin oder 2,4,6-Triazin bedeutet.

Besonders bevorzugt sind die Verbindungen, in denen R_Y = C ist und Verbindungen, in denen R_G = Phenyl oder Naphthyl ist sowie Verbindungen mit R_Z = -CR=CR-CR=CR-.

Bevorzugte 1,2,4-Triazolderivate sind weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß R_A und R_B gleich oder verschieden Aryl oder Hetaryl substituiert durch Fluor oder Cyano bedeuten, wobei die genannten Substituenten mehrfach vorhanden sein können, gleich oder unterschiedlich und eine Zahl zwischen 1 und 5 bedeuten können und der jeweilige Substituent oder die Substituenten beliebig angeordnet sein können, vorzugsweise handelt es sich um 1,2,4-Triazolderivate in denen R_A und R_B gleich oder verschieden Aryl, vorzugsweise Phenyl, substituiert durch Fluor bedeutet.

Besonders sind außerdem bevorzugt Verbindungen mit R_A und R_B durch Fluor substituiertes Aryl, vorzugsweise Phenyl, oder R_A ist ein Biphenylrest und R_B ist ein tert-Butylphenylrest oder ein durch Fluor substituierter Arylrest, vorzugsweise ein in m-Position substituierter Phenylrest, und R_G = Phenyl, R_Z = -CR=CR-CR=CR-, wobei R vorzugsweise H ist.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen in organischen elektrolumineszierenden Vorrichtungen führen zu OLED-Materialien, die eine bessere Elektronenleitfähigkeit als die bekannten Elektronenleiter besitzen. Gegenstand der Erfindung sind deshalb auch organische elektrolumineszierende Vorrichtungen (OLED) die die erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen. Die neuen Materialien zeichnen sich durch niedrige Treiberspannungen; hohe photometrische Effizienz (niedrige Leistungsaufnahme); hohe Leuchtdichten und ein größeres HOMO-LUMO gap aus.

Ganz besonders bevorzugte Verbindungen sind gekennzeichnet durch
n = 1 oder 2,
R_A = Biphenyl,
R_B = tert.-Butylphenyl oder 3-Fluor-substituiertes Phenyl,
R_G = 1,4-Phenyl oder 1,3-Phenyl bei n = 1, und 1,3,5-Phenyl bei n = 2,
R_X = N-Phenyl oder O,
R_Y = C oder N,
R_Z = -CH=CH-CH=CH-,
wobei vorzugsweise die Verbindungen 5 bis 16 mit den folgenden Strukturformeln besonders geeignete Verbindungen im Sinne der Erfindung sind.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden nach an sich bekannten Verfahren synthetisiert.

Um Benzimidazolstrukturen einzuführen, wird o-Aminodiphenylamin benötigt, welches über das entsprechende o-Nitrodiphenylamin aus Anilin und o-Chlornitrobenzol zugänglich ist. Die [1,2,4]-Triazolyl-Substituenten baut man aus den 1,4-Dichlor-1,4-diaryl-2,3-diazabuta-1,3-dienen und der primären Aminogruppe auf.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind hervorragend als Elektronenleiter geeignet und zeichnen sich durch unerwartet hohe Glasübergangstemperaturen Tg > 100°C aus, die i.d.R. zwischen 120 und 150°C liegen. Die gegenwärtig verwendete Verbindung TAZ besitzt dagegen einen Tg von 75,3°C.

Weitere bevorzugte Verbindungskombinationen der allgemeinen Formel 4

können den Tabellen 5/I (mit R_G = Phenyl), 5/II (mit R_G = Naphthyl), 5/III (mit R_G = Pyridin), 5/IV (mit R_G = Pyrazin), 5/V (mit R_G = Pyrimidin) und 5/VI (mit R_G = 2,4,6-Triazin) entnommen werden, wobei die jeweiligen Reste (Substituenten) R_A, R_B, R_G, R_X, R_Y, R_Z mit R¹ bis R¹⁵ in den Tabellen 1–4 beschrieben und mit Identifikationsnummern ausgewiesen sind.

Tabelle 1 (Substituent R_G)

Die Grundkörper sind nach Formel 4 zweifach oder dreifach substituiert, wobei das para-, meta- und symmetrische Substitutionsmuster bevorzugt sind. Im Falle der Verbindungen nach Tabelle 5/II sind die 1,8- und die 1,5-Substitution bevorzugt. Tabelle 2 (Substituenten R_A und R_B)

Tabelle 3 (Substituenten R_X, R_Y und R_Z)

Tabelle 4 (Substituenten R¹ bis R¹⁵)

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind hervorragend als Elektronenleiter geeignet. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind deshalb vorzugsweise als Transportmaterialien einsetzbar, wobei sie konventionelle Substanzen wie TAZ bezüglich ihrer elektronenleitenden und löcherblockierenden Eigenschaften übertreffen und bei entsprechender Anordnung in einer elektrolumineszenten Vorrichtung zu einer Erhöhung der Quanteneffizienz und Leuchtdichte führen.

Gegenstand der Erfindung sind demzufolge auch OLED, die die erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen. Die organischen elektrolumineszierende Vorrichtungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie erfindungsgemäße 3,4,5-substituierte 1,2,4-Triazolderivate in einer oder mehreren Schichten rein oder dotiert umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erfindungsgemäßen 3,4,5-substituierte 1,2,4-Triazolderivate in mindestens einer Ladungsträgertransportschicht, Ladungsträgerkontrollschicht und/oder einer Elektrolumineszenzschicht zugesetzt oder mindestens eine Schicht besteht aus mindestens einer der Verbindungen.

Besonders bevorzugt sind organische elektrolumineszierende Vorrichtungen, die gekennzeichnet sind durch ein lichtdurchlässiges Trägermaterial, mindestens eine transparente ITO-Anode, mindestens eine Lochtransportschicht, mindestens eine Elektronentransportschicht und gegebenenfalls mindestens eine Elektrolumineszenz- und oder Ladungsträgerkontrollschicht (für Elektronen, positive Löcher oder lumineszierende Excitonen) und eine Kathode angeordnet sind, wobei die erfindungsgemäße Triazole entweder die Elektronentransport-, Elektrolumineszenz- und/oder Ladungsträgerkontroll-schicht bilden bzw. mindestens Bestandteile einer dieser Schichten sind.

Der bevorzugte Vorrichtungsaufbau ist der 2 entnehmbar.

Als Träger wurden strukturierte ITO-Substrate aus Glas verwrandt (→ Schichten 1 und 2).

Zum Einsatz kommen z. B. zwei aufeinanderfolgende Loch-Tranportschichten, wobei vorzugsweise die aus dem Stand der Technik bekannten Verbindungen 1 und 2 enthalten sind (55 nm Triarylaminderivat 1 und 5 nm Benzidinderivat 2 → Schichten 3 und 4).

Die nachfolgende Schicht (Schicht 5 enthält eine erfindungsgemäße Verbindung nach Formel 4 und hat die Eigenschaft eines Elektronenleiters, der dotiert werden und AlQ3 als Host-Material ersetzen kann. Undotiert emittiert eine solche Vorrichtung ohne AlQ3 im blauen Spektralbereich.

Als Pufferschicht (Schicht 6) zwischen dem Elektronenleiter und der 100 nm starken Al-Kathode (Schicht 7) wurde eine 0,5 nm dicke Schicht Lithiumfluorid aufgebracht.

Im direkten Vergleich zu bekannten Materialien wie TAZ EP 0 647 694 B1 ) und TPBi (1,3,5-Tris(1-phenyl-1H-benzimidazol-2-yl)benzol) konnte gezeigt werden, daß z.B. die erfindungsgemäße Verbindung 5, die Ladungsträgermobilität verbessert, niedrigere Betriebsspannungen, höhere Effizienzen und bessere Farbkoordinaten in Bezug auf den Blau-Standard zu erzielen sind. Besonders hervorzuheben sind die hohen Glasübergangstemperaturen T_g bis 150°C (TAZ: 75,3°C).

Die Möglichkeit ein OLED ohne Verwendung von AlQ3 aufbauen zu können, ist ein weiterer wesentlicher Vorteil, da die Reinigung von AlQ3 sehr aufwendig ist und das Material streng inerte Lagerung erfordert.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen nach Formel 4 sind i.d.R. verdampfbar, bzw. in vielen organischen Lösungsmitteln gut löslich, so daß die Aufbringung aus der Lösung beispielsweise durch Inkjet praktikabel ist.

Beispiel 1
Herstellung von 2-{4-[3-Biphenyl-4-yl-5-(4-tert-butyl-phenyl)-[1,2,4]triazol-4-yl]-phenyl}-1-phenyl-1H-benzimidazol (Substanz 5)
In einem Dreihalskolben mit Gaseinleitungsrohr, Rührer und Rückflußkühler werden 11,4 g (0,04 mol) 4-(1-Phenyl-1H-benzimidazol-2-yl)-phenylamin und (0,048 mol) des entsprechenden 1,4-Dichlor-1,4-diaryl-2,3-diazabuta-1,3-diens in 80 ml trockenem o-Dichlorbenzol unter Argon bei Siedetemperatur gelöst, dann 11,2 ml (8,84 g, 0,112 mol) Pyridin in 20 ml trockenem o-Dichlorbenzol hinzugetropft und weitere 6 h erhitzt. Nach dem Abkühlen wird das Produkt mit 260 ml Petrolether ausgefällt, abgesaugt, getrocknet und aus Methylenchlorid / Methanol umgefällt. Schließlich wird aus n-Butanol umkristallisiert. Die Ausbeuten betragen für diese Stufe zwischen 65 und 75%.
Nach obiger Vorschrift wurde 2-{4-[3-Biphenyl-4-yl-5-(4-tert-butyl-phenyl)-[1,2,4]triazol-4-yl]-phenyl}-1-phenyl-1H-benzimidazol in 99,1% Reinheit erhalten. Das Produkt ist sublimierbar.
Ausbeute 67%
DSC: 255-257°C Tg: 129°C
UV: λ_max = 203 nm, 281 nm
¹³C-NMR (CDCl3): 31,17 (3CH3), 34,79 (C), 110,62 (1CH), 120,11 (1CH), 123,45 (1CH), 123,75 (1C), 124,01 (1CH), 125,48 (2CH), 125,65 (1C), 127,05 (3CH), 127,07 (2CH), 127,28 (2CH), 127,87 (2CH), 128,45 (2CH), 128,91 (3CH), 129,17 (2CH), 129,96 (2CH), 130,99 (2CH), 131,39 (1C), 136,11 (1C), 136,55 (1C), 137,18 (1C), 140,01 (1C), 142,34 (1C), 142,90 (1C), 150,71 (1C), 153,01 (1C), 154,28 (1C), 154,63 (1C)
Beispiel 2
Herstellung von 2-{4-[3-Biphenyl-4-yl-5-(3-fluoro-phenyl)-[1,2,4]triazol-4-yl]-phenyl}-1-phenyl-1H-benzimidazol (Substanz 14)
Nach der gleichen Vorschrift wie unter Beispiel 1 wurde 2-{4-[3-Biphenyl-4-yl-5-(3-fluoro-phenyl)-[1,2,4]triazol-4-yl]-phenyl}-1-phenyl-1N-benzimidazol in 98,9% Reinheit erhalten. Das Produkt ist sublimierbar.
Ausbeute 74%
DSC: 249-251°C Tg: 106°C
UV: λ_max = 203 nm, 287 nm
Beispiel 3
Herstellung von 1-[3-Biphenyl-4-yl-5-(3-fluorphenyl)-4H-[1,2,4]triazol-4-yl]-3,5-bis-[1-phenyl-1H-benzimidazol-2-yl]-benzol (Substanz 16)
Die Verbindung 1-[3-Biphenyl-4-yl-5-(3-fluorphenyl)-4H-[1,2,4]triazol-4-yl]-3,5-bis-[1-phenyl-1H-benzimidazol-2-yl]-benzol wird auf analoge Weise wie in Beispiel 1 beschrieben erhalten.
Ausbeute 74%
DSC: 224-226°C
UV: λ_max = 203 nm, 281 nm
Beispiel 4
Herstellung einer OLED unter Einbeziehung von 2-{4-[3-Biphenyl-4-yl-5-(4-tert-butylphenyl)-[1,2,4]triazol-4-yl]-phenyl}-1-phenyl-1H-benzimidazol (Substanz 5)
Auf einen strukturierten ITO-Glasträger von 50 × 50 mm² wurde eine Schicht von 55 nm 4,4',4''-Tris(N-(α-naphthyl)-N-phenylamino)-triphenylamin und eine weitere von 5 nm Stärke aus N,N'-Di(α-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidin aufgedampft. Auf diesen Lochtransportschichten werden 55 nm 2-{4-[3-Biphenyl-4-yl-5-(4-tert-butylphenyl)-[1,2,4]triazol-4-yl]-phenyl}-1-phenyl-1H-benzimidazol (5) abgeschieden.
Über dieser Emitterschicht kann nun zusätzlich Tris-(8-hydroxychinolinato)-aluminium mit einer Schichtdicke von 5 nm aufgebracht werden und darüber wird zunächst eine sehr dünne Pufferschicht (0.5 nm) Lithiumfluorid und abschließend Aluminium aufgedampft.
Der Test dieser Anordnung erfolgte bei einer regelbaren Spannung zwischen 0 und 15 V. Diese Vorrichtung emittiert bei 485 nm (blau, CIE x = 0,1699; y = 0,2693). Die maximale Leuchtdichte von 44000 cd/m² wurde bei 12 V erreicht. Bei einer Stromdichte von 10 mA/cm2 wurde eine Leuchtdichte von 606 cd/m², eine photometrische Effizienz von 5,4 cd/A und eine Leistungseffizienz von 2,9 Im/W erreicht.
Beispiel 5
Herstellung einer OLED unter Einbeziehung von 2-{4-[3-Biphenyl-4-yl-5-(3-fluoro-phenyl)-[1,2,4]triazol-4-yl]-phenyl}-1-phenyl-1H-benzimidazol (Substanz 14)
Entsprechend Beispiel 4 wurde unter Verwendung von 2-{4-[3-Biphenyl-4-yl-5-(3-fluoro-phenyl)-[1,2,4]triazol-4-yl)-phenyl}-1-phenyl-1H-benzimidazol 14 als elektronenleitender Schicht ein Device hergestellt.
Der Test dieser Anordnung erfolgte bei einer regelbaren Spannung zwischen 0 und 15 V. Diese Vorrichtung emittiert bei 485 nm (blau, CIE x = 0,1699; y = 0,2693). Die maximale Leuchtdichte von 44000 cd/m² wurde bei 12 V erreicht. Bei einer Stromdichte von 10 mA/cm2 wurde eine Leuchtdichte von 606 cd/m², eine photometrische Effizienz von 5,4 cd/A und eine Leistungseffizienz von 2,9 Im/W erreicht.

Claims

3,4,5-substituierte 1,2,4-Triazolderivate der allgemeinen Formel 4,
wobei bedeutet n = 1 oder 2 R_A und R_B ≡ gleich oder verschieden Aryl oder Hetaryl, die durch Alkyl, Aryl, Dialkylamino, Alkoxy, Halogen oder Cyano substituiert sein können; R_G ≡ Aryl oder Hetaryl; R_X ≡ N-Phenyl, N-Pyridyl oder O; R_Y ≡ C oder N, wobei gilt, wenn R_Y ≡ N, ist R_X ≡ O sowie die Überbrückung R_Z ist durch Phenyl-Substitution am ehemaligen C-Brückenatom ersetzt; R_Z ≡ -CR=CR-CR=CR-, -N=CR-CR=CR-, -CR=N-CR=CR-, -N=CR-N=CR-, wobei R = H, F, Methoxy, Methyl, CN sein kann.
1,2,4-Triazolderivate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R_A und R_B ≡ gleich oder verschieden Aryl oder Hetaryl substituiert durch Fluor oder Cyano bedeuten, wobei die genannten Substituenten mehrfach vorhanden sein können, gleich oder unterschiedlich und eine Zahl zwischen 1 und 5 bedeuten können und der jeweilige Substituent oder die Substituenten beliebig angeordnet sein können.
1,2,4-Triazolderivate gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R_A und R_B ≡ gleich oder verschieden Aryl substituiert durch Fluor bedeutet.
1,2,4-Triazolderivate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß R_A und R_B ≡ gleich oder verschieden Phenyl, Biphenyl, Naphthyl ein Pyridin-, ein Diazin-, ein Triazin- oder ein Diazolrest ist, welche durch einen geradkettigen oder verzweigten C₁ bis C₅-Alkylrest, einen Phenyl-, Biphenyl-, Dimethylamino oder Diethylamino-, Methoxy- oder Ethoxyrest, durch Fluor oder Cyano substituiert sein können, wobei die genannten Substituenten mehrfach vorhanden sein können, gleich oder unterschiedlich und eine Zahl zwischen 1 und 5 bedeuten können und der jeweilige Substituent oder die Substituenten beliebig angeordnet sein können.
1,2,4-Triazolderivate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß R_G ≡ Phenyl, Naphthyl, Pyridyl, ein Diazin-, ein Triazin- oder ein Diazolrest ist.
1,2,4-Triazolderivate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß R_Y ≡ C ist.
1,2,4-Triazolderivate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß R_A und R_B ≡ gleich oder verschieden Phenyl, Biphenyl, Pyridyl oder einen Diazolrest bedeuten, welche durch Methyl, tert Butyl, Fluor, Cyano, Methoxy oder Dimethylamino substituiert sein können.
1,2,4-Triazolderivate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß R_A einen Biphenylrest oder einen durch Fluor oder Cyano substituierten Phenylrest, vorzugsweise einen durch Fluor substituierten Phenylrest, bedeutet und R_B die gleiche Bedeutung wie R_A besitzt oder einen tert Butylphenylrest bedeutet.
1,2,4-Triazolderivate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß n = 1 oder 2 ist R_A einen Biphenylrest bedeutet, R_B einen tert Butylphenylrest oder einen 3-Fluor substituierten Phenylrest darstellt, R_G einen Phenylrest bedeutet, R_X ein N-Phenylrest oder O ist, R_Y C oder N darstellt und R_Z den Rest -CH=CH-CH=CH- bedeutet.
1,2,4-Triazolderivate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verbindungen 5 bis 16 mit den folgenden Strukturformeln
Organische elektrolumineszierende Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein 3,4,5-substituiertes 1,2,4-Triazolderivat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer oder mehreren Schichten rein oder dotiert enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die 3,4,5-substituierten 1,2,4-Triazolderivate in mindestens einer Ladungsträgertransportschicht, Ladungsträgerkontrollschicht und/oder einer Elektrolumineszenzschicht zugesetzt sind oder daß mindestens eine Schicht aus mindestens einer der Verbindungen besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch ein lichtdurchlässiges Trägermaterial, mindestens eine transparente ITO-Anode, mindestens eine Lochtransportschicht, mindestens eine Elektronentransportschicht und gegebenenfalls mindestens eine Elektrolumineszenz-und oder Ladungsträgerkontrollschicht (für Elektronen, positive Löcher oder lumineszierende Excitonen) und eine Kathode angeordnet sind, wobei die 1,2,4-Triazole entweder die Elektronentransport-, Elektrolumineszenz- und/oder Ladungsträgerkontrollschicht bilden bzw. mindestens Bestandteile einer dieser Schichten sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein 3,4,5-substituiertes 1,2,4-Triazolderivat gemäß einerm der Ansprüche 1 bis 10 als elektronenleitende Schicht anstelle von AIQ3 umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein 3,4,5-substituiertes 1,2,4-Triazolderivat ausgewählt aus den Verbindungen 5 bis 22 gemäß Anspruch 10 umfasst.