DE102013202250A1

DE102013202250A1 - Emitterschichten mit einem Matrixmaterial enthaltend asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen

Info

Publication number: DE102013202250A1
Application number: DE201310202250
Authority: DE
Inventors: Prof.-Dr. Gerhard Maas; Sebastian MEIER; Dr. Sarfert Wiebke; Dr. Schmid Günter; Sabine Szyszkowski
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2014-08-14
Also published as: WO2014124804A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Emitterschicht in einem organischen lichtemittierenden Bauelement aufweisend ein Emitter- und ein Matrixmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial eine ionische Flüssigkeit umfasst, welche asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen enthält.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Emitterschicht in einem organischen lichtemittierenden Bauelement aufweisend ein Emitter- und ein Matrixmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial eine ionische Flüssigkeit umfasst, welche asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen enthält.
Stand der Technik
Den effektivitätsbestimmenden Bestandteil opto-elektronischer organischer Bauelemente bilden lichtemittierende Schichten, welche aus einem Matrixmaterial und dem eigentlichen Emitter aufgebaut sind. In der letzten Zeit hat sich dabei gezeigt, dass in den lichtemittierenden Schichten vorteilhafterweise eine Kombination ionischer Emitter mit Matrixmaterialien eingesetzt werden können, welche zu der Klasse der ionischen Flüssigkeiten (IL, englisch „ionic liquids“)gerechnet werden. Bei diesen handelt es sich um organische Salze, deren Ionen durch Ladungsdelokalisation und sterische Effekte die Bildung eines stabilen Kristallgitters behindern und schon bei niedrigen Temperaturen als Flüssigkeiten vorliegen. Insbesondere konnte bei dem Einsatz von ILs als Matrixmaterial in lichtemittierenden elektrochemischen Zellen, LECs (engl. „light emitting electrochemical cell“, 1) gezeigt werden, dass eine niederviskose Phase aus ionischen Flüssigkeiten im Gegensatz zu den bisher benutzten Feststoff-Salzen höhere Lichtausbeuten, verbesserte Stabilitäten und kürzere Turn-On-Zeiten ermöglicht. Des Weiteren lassen sich mit den ILs als Matrixmaterial eine schnellere Bauteil-Response, geringere Treiberspannungen und bessere Bauteilstabilitäten erreichen. Diese Effekte ergeben sich dabei möglichweise durch die, im Vergleich zu den standardmäßig verwendeten Substanzen, höhere Ionenbeweglichkeit der ILs.
So beschreibt zum Beispiel die WO 2012041437 A2 eine Elektrolyt-Verbindung auf Basis von Imidazol- oder Pyrrolidinfluorotricyanoborat und deren Verwendung in elektrochemischen und/oder opto-elektronischen Vorrichtungen wie Photovoltaischen Zellen, lichtemittierenden Bauteilen, elektrochromen oder photo-elektrochromen Bauteilen, elektrochemischen Sensoren und/oder Biosensoren, und insbesondere deren Einsatz in Farbstoff oder Quantenpunkt sensibilisierten Solarzellen.
Des Weiteren offenbart die WO 2011085965 A1 eine Elektrolytzusammensetzung mit einer Verbindung nach M^a+[B(R_f)(CN)_x(F)_y]_a ^–, wobei M^a+ für ein anorganisches oder organisches Kation, R_f für eine unverzweigte oder verzweigte C1-C4 Perfluoroalkyl-Gruppe, -C₆F₅,-C₆H₅, teilfluoriertes Phenyl oder C1-C4 mono- oder diperfluoralkyl substituiertes Phenyl steht. Die Koeffizienten ergeben sich zu a = 1 oder 2, x = 1, 2 oder 3, y = 0, 1 oder 2 und x + y = 3. Des Weiteren wird der Einsatz dieser Verbindungen in elektrochemischen und/oder opto-elektronischen Bauteilen wie Photovoltaischen Zellen, Kondensatoren, lichtemittierenden Vorrichtungen, elektrochromen oder photo-elektrochromen Bauteilen, elektrochemischen Sensoren und/oder Biosensoren, und insbesondere deren Einsatz in Farbstoff oder Quantenpunkt sensibilisierten Solarzellen offenbart.
Die WO 2011032010 A1 hingegen beschreibt eine lumineszierende Farbstoffzusammensetzung, welche mehrere Salze enthält, welche aufgrund ihrer Ionenbeweglichkeit, thermischen Stabilität, Kompatibilität zu lichtemittierenden Polymeren, guter Löslichkeit in Farbstofflösungsmitteln und elektrochemischer Stabilität ausgesucht wurden. Diese sollen die Leistung der lumineszierenden Farbstoffzusammensetzung erhöhen. In dem Fall, dass ein Salz nicht die vorausgesetzten Eigenschaften aufweist, kann eine Kombination mehrerer Salze basierend auf deren physikalischen und chemischen Eigenschaften ausgewählt werden. Werden mehrere Salze in eine lichtemittierende Polymerlage eingebracht, so zeigen diese Bauteile eine erhöhte Lebensdauer und eine verbesserte Leistung.
Die W O2011144697 A1 stellt einen günstigen Elektrolyten in Form einer ionischen Flüssigkeit bereit, welche Sulfid-/Polysulfid-Anionen und ein organisches Kation als Redox-Elektrolyt bereit. Dieser Elektrolyt kann in elektrochemischen und/oder opto-elektronischen Bauteilen, insbesondere in Farbstoff oder anorganischen Halbleitern und Dünnschicht oder Quantenpunkt sensibilisierten Solarzellen eingesetzt werden. Die ionischen Flüssigkeiten weisen eine moderate Viskosität auf und können auch ohne Lösemittel verwendet werden.
In der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2010 005 634 wird die Verwendung eines Salzes, welches ein Guanidinium-Kation enthält in einem lichtemittierenden organisch elektronischen Bauelement beschrieben. Das Guanidinium-Kation weist ein spezifisches Substitutionsmuster auf und kann in lichtemittierenden Schichten von OLEDs („Organic light emitting diode“)und OLEECs (organic light emitting electrochemical cell) verwendet werden.
Überraschenderweise haben die Erfinder nun festgestellt, dass Emitterschichten mit einem Matrixmaterial, welches eine asymmetrisch substituierte Guanidinium-Verbindung enthält, im Vergleich zum Stand der Technik deutlich verbesserte Eigenschaften aufweisen. Die Guanidinium-Verbindungen gehören dabei allgemein zur Klasse der ionischen Flüssigkeiten (IL), welche sich besonders zum Aufbau der Emitterschichten eignen. Insbesondere die asymmetrisch substituierten Guanidinium-Verbindungen zeichnen sich gegenüber den sonstigen Mitgliedern der IL durch ein verbessertes Eigenschaftsprofil aus.
Der erfindungsgemäße Einsatz der Klasse der asymmetrisch substituierte Guanidinium-Verbindung in Emitterschichten wurde dabei durch das Abtesten einer spezifischen Anforderungsvorschrift erhalten, welche zu Verbindungen führt, welche sich besonders für den Einsatz in Emitterschichten eignen. Besonderes Augenmerk in der Auswahl der Verbindungen für das Matrixmaterial in Emitterschichten ist dabei zu richten auf:
a) das Phasenverhalten
Die Verbindung sollte im Anwendungs-Temperaturbereich flüssig sein und bei Betriebstemperatur eine möglichst geringe Viskosität aufweisen. Dies ermöglicht eine höhere Beweglichkeit der Ladungsträger und führt somit zu einem schnelleren Ansprechen. Des Weiteren ergibt sich ein breiteres Verarbeitungsfenster. Ein probates Mittel zu Adaption des Phasenverhaltens der IL ergibt sich allgemein über die Wahl der Substituenten der Guanidinium-Verbindung. So führt z.B. die Anbindung raumgreifender organischer Seitengruppen am Kation in der Regel zu einem tieferen IL-Schmelzpunkt.
b) die Restfeuchte
Die Guanidinium-Verbindung sollte als Verbindung nicht hygroskopisch sein. Weiterhin sollte die Restfeuchte der Guanidinium-Verbindungen bei der Verarbeitung möglichst gering gehalten werden und am besten verschwindend gering sein. Dies kann zum Beispiel durch eine Vortrocknung der Guanidinium-Verbindung oder durch die Verwendung eines Schutzgases während der Verarbeitung gewährleistet werden. Eine geringe Restfeuchte vergrößert das dabei elektrochemische Fenster der Verbindung. Insbesondere eine mögliche Zersetzung von Wasser kann zu unerwünschten Reaktionen mit den Emittern führen.
c) die elektrochemische Stabilität
Die Guanidinium-Verbindung sollte eine hohe elektrochemische Stabilität und damit einhergehend ein breites elektrochemisches Fenster aufweisen. Dadurch reduzieren sich die Möglichkeiten unerwünschter Nebenreaktionen in oder an der Emitterschicht. Es werden weniger unerwünschte Nebenprodukte akkumuliert, welches die Lebensdauer des Emitters erhöhen kann.
d) die chemische Stabilität
Die Guanidinium-Verbindung sollte chemisch inert sein. Neben dem Verlust des Elektrolyten durch elektrochemische Prozesse sollte auch der Verlust der Guanidinium-Verbindung durch Reaktionen mit den übrigen Bestandteilen der Emitterschicht ausgeschlossen sein. Dies vermeidet eine zu kurze Lebensdauer und Intensitätsverluste des Emitters.
Unter Berücksichtigung der vorgenannten Punkte ergibt sich demzufolge eine definierte Verbindungsklasse, welche sich insbesondere als Matrixmaterial für die Herstellung von Emitterschichten eignet. Insbesondere die Guanidinium-Verbindungen zeichnen sich dabei durch eine außerordentliche elektrochemische Stabilität aus (Trans. Nonferrous Met. Soc. China 19 (2009)).
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine weitere chemische Verbindungsklasse bereitzustellen, welche im Vergleich zu dem im Stand der Technik genannten Verbindungen verbesserte chemische und elektrochemische Eigenschaften aufweist und deren Einsatz als Matrixmaterial in Emitterschichten zu Bauteilen mit höheren Lichtausbeuten, verbesserten Stabilitäten und kürzeren Turn-On-Zeiten führt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Besondere Ausführungsformen der Erfindung werden in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Im Erfindungssinn wesentlich ist eine Emitterschicht in einem organischen lichtemittierenden Bauelement aufweisend ein Emitter- und ein Matrixmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial eine ionische Flüssigkeit umfasst, welche asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen enthält. Durch das erfindungsgemäße Matrixmaterial mit einer ionischen Flüssigkeit, welche asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen enthält, erhält man Emitterschichten, welche sich durch eine höhere Leuchtdichte, eine längere Lebensdauer und ein schnelleres Einschaltverhalten auszeichnen. Ohne durch die Theorie gebunden zu sein ergeben sich diese Effekte dadurch, dass im Gegensatz zu den bisherigen, im Stand der Technik genutzten Salzen, die asymmetrisch substituierten Guanidinium-Verbindungen zu Matrixmaterialien mit einer geringeren Eigenleitfähigkeit führen. Diese geringere Eigenleitfähigkeit kann als Konsequenz zu einem geringeren Anteil an nicht-emissiven Leckstrompfaden führen. Dies kann zu einer erhöhten Leuchtdichte der Emitterschicht beitragen. Zusammen mit einer höheren chemischen sowie elektrochemischen Stabilität, einem geringen Wassergehalt sowie einem verbesserten Phasenverhalten der Verbindungen führt dies zu einem Matrixmaterial, welches eine gesteigerte Effektivität und Qualität der Emitterschicht ermöglicht.
Die erfindungsgemäßen Emitterschichten umfassen als wesentliche funktionale Komponenten den eigentlichen organischen oder anorganischen Emitter, welcher durch Rekombination von Elektronen und Löchern Exitonen bildet und das erfindungsgemäße Matrixmaterial. Gegebenenfalls können noch weitere funktionale Bestandteile wie zum Beispiel Exzitonenfänger in der Emitterschicht enthalten sein. Als Emitter eigenen sich dabei die im Stand der Technik bekannten Stoffklassen, welche eine sehr hohe Fluoreszenzquantenausbeute besitzen. Zum Beispiel kondensierte Aromaten z.B. Perylen und Rubren, Stilbene vom Typ DPVBI oder Laserfarbstoffe, wie Cumarin (zum Beispiel 2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7,-tetramethyl-1H,5H,11H-10(2-benzothiazolyl)quinolizine-[9,9a,1gh]coumarin (C545T)) und das 4-(Dicyanomethylen)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran (DCM). Weitere Fluorophore sind zum Beispiel die Verbindungsklassen der Chinacridone und Porphyrine. Die in die Matrix einfügten Emitter können des Weiteren fluoreszenter oder phosphoreszenter Natur sein, je nachdem welcher Emissionsmechanismus gewünscht wird. Diese Emitter können neutral oder bevorzugt ionisch sein. Beispiele ionischer Übergangsmetall-Komplexe, welche sich als Emitter eignen, können zum Beispiel Costa, R.D. et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8178–8212 entnommen werden. Weitere Beispiele für geeignete neutrale Emitter sind zudem in der DE 10 2010 005 634 A1 aufgeführt.
Ohne durch die Theorie gebunden zu sein führen Matrixmaterialen in Emitterschichten durch ihre Polarisierbarkeit in der Schicht zu einer internen elektrische Feldwirkung und ermöglichen so die Absenkung von Injektionsbarrieren zwischen den metallischen Elektroden und den organischen Schichten. Dabei soll ein Ladungstransport nicht über diese Matrixmaterialien, sondern lediglich über den anorganischen oder organischen Emitter stattfinden.
Asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen im Sinne der Erfindung sind Verbindungen nach Formel (I)
mit der Maßgabe, dass das Substitutionsmuster mindestens eines Stickstoffatoms (d.h. N_I, N_II oder N_III) sich von dem Substitutionsmuster eines der oder beider anderer Stickstoffe unterscheidet. Gerade die asymmetrische Substitution hat sich überraschenderweise als besonders vorteilhaft für die Verarbeitungs- und elektro-optischen Eigenschaften der Emitterschicht herausgestellt. Ohne durch die Theorie gebunden zu sein führt die asymmetrische Substitution zu Matrixmaterialien mit einer starken Reduktion der Kristallisationsneigung und damit einhergehend einer geringer Viskosität, welches die Turn-on Zeit durch eine höhere Beweglichkeit der ionischen Emitterspezies erhöht.
Die Substituenten R₁–R₆ der erfindungsgemäßen asymmetrischen Guanidinium-Verbindungen können dabei prinzipiell aus der Gruppe der linearen, verzweigten oder cyclischen C1-C50 alkyl, aryl, heteroalkyl, heteroaryl, Oligoethern (z.B. [-CH₂-CH₂-O-]_n, Oligoestern (z.B. [-CH₂-CO-O-]_n), Oligoamiden, Oligoacrylamiden oder Wasserstoff ausgewählt sein. Des Weiteren können mehrere der Substituenten auch über cyclische oder heterocyclische Verbindungen miteinander verbrückt sein.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Emitterschicht ein asymmetrisch substituiertes Guanidinium-Kation enthalten, wobei mindestens ein Stickstoffatom des asymmetrisch substituierten Guanidinium-Kations Bestandteil eines Heterozyklus ist. Ringförmige Substituenten an mindestens einem der Stickstoffe der Guanidinium-Verbindung können durch ihre sterische Ausgestaltung in einem hohen Maße die Symmetrie der Guanidinium-Verbindung stören und so zu Verbindungen mit einem besonders geeigneten Viskositätsverhalten führen. Dies kann Vorteile im Bereich der Verarbeitung und des Auftragens der Guanidinium-Verbindung bringen. Der Heterozyklus kann dabei sowohl aliphatisch wie auch aromatisch aufgebaut sein.
In einer besonderen Ausführungsform kann die Emitterschicht ein asymmetrisch substituiertes Guanidinium-Kation enthalten, wobei genau ein Stickstoffatom des asymmetrisch substituierten Guanidinium-Kations Bestandteil eines Heterozyklus ist.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt kann die Emitterschicht ein asymmetrisch substituiertes Guanidinium-Kation aufweisen, wobei mindestens ein Stickstoffatom des asymmetrisch substituierten Guanidinium-Kations Bestandteil eines 4–12 gliedrigen Heterozyklus ist. Der Heterozyklus kann dabei sowohl gesättigt wie auch ungesättigt sein und neben den Stickstoff noch weitere Heteroatome wie O und S aufweisen. In bestimmten Fällen kann der 4–12 gliedrige Heterozyklus auch einen aromatischen Charakter aufweisen. Des Weiteren kann der 4–12 gliedrige Heterozyklus noch an substitutionsfähigen Bindungspositionen substituiert sein. Mögliche, weitere Substituenten können ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Furan, Thiophen, Pyrrol, Oxazol, Thiazol, Imidazol, Isoxazol, Isothazol, Pyrazol, Pyridin, Pyrazin, Pyrimidin, 1,3,6 Triazin, Pyrylium, alpha-Pyrone, gamma-Pyrone, Benzofuran, Benzothiophen, Indol 2H-Isoindol, Benzothiazol, 2-benzothiophene, 1H-benzimidazole, 1H-benzotriazole, 1,3.benzoxazole, 2-benzofuran, 7H-purine, Chinolin, Iso-Chinolin, Quinazoline, Quinoxaline, phthalazine, 1,2,4-benzotriazine, Pyrido[2,3-d]pyrimidine, Pyrido[3,2-d]pyrimidine, pteridine, acridine, phenazine, benzo[g]pteridine, 9H-carbazole und Bipyridin und deren Derivaten. Diese Ringgröße hat sich im Rahmen der Kristallisationsneigung und den intermolekularen Wechselwirkungen zwischen der Guanidinium-Verbindung und den Emittern als besonders vorteilhaft herausgestellt.
In einer besonderen Ausführungsform kann die Emitterschicht ein asymmetrisch substituiertes Guanidinium-Kation enthalten, wobei genau ein Stickstoffatom des asymmetrisch substituierten Guanidinium-Kations Bestandteil eines 4–12 gliedrigen Heterozyklus ist.
In einer besonderen Ausführungsform kann die Emitterschicht asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen enthalten, wobei das asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kation eine Struktur nach Formel (II) aufweist,
wobei R_p = H, verzweigte, unverzweigte oder cyclische C1-C20 Alkyl, Heteroalkyl, Aromaten, Heteroaromaten und die R₁–R₄ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe umfassend -H, C1-C20 gesättigte oder ungesättigte, verzweigte Alkyl, unverzweigte Alkyl, kondensierte Alkyl, cylco-Alkyl, vollständig oder teilweise substituierte unverzweigte, verzweigte, kondensierte und/oder cyclische Alkyl, Alkoxygruppen, Amine, Amide, Ester, Carbonate, Aromaten, vollständig oder teilweise substituierte Aromaten, Heteroaromaten, kondensierte Aromaten, vollständig oder teilweise substituierte kondensierte Aromaten, Heterocyclen, vollständig oder teilweise substituierte Heterocyclen, kondensierte Heterocyclen, Halogene, Pseudohalogene. Die Verbindungen R_p beschreiben dabei ein Substituentenmuster, d.h. 0–10 unabhängige Substituenten am Piperidinring. Die Substituenten R_p können dabei wie oben angegeben unabhängig voneinander Methyl-, Ethylverallgemeinert unverzweigte, verzweigte, kondensierte (Decahydronaphthyl-), ringförmige (Cyclohexyl-) oder ganz oder teilweise substituierte Alkylreste (C1-C20) sein. Diese Alkylreste können zudem Ethergruppen (Ethoxy-, Methoxy-, usw.), Ester, Amid-, Carbonatgruppen, -CN etc. oder auch Halogene, insbesondere F enthalten. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung können auch substituierte oder unsubstituierte aliphatische Ringe bzw. Ringsysteme, wie Cyclohexyl als Substituenten R_p eingesetzt werden. Die R_p sind zudem nicht auf gesättigte Systeme beschränkt, sondern können auch substituierte bzw. unsubstituierte Aromaten wie Phenyl, Diphenyl, Naphthyl, Phenanthryl etc., bzw. Benzyl etc. beinhalten. Dieses Substituentenmuster der Guanidinium-Verbindung ist zum Aufbau einer Emitterschicht besonders geeignet, da diese Verbindungen besonders chemisch und elektrochemisch stabil sind und, hochwahrscheinlich basierend auf der geringen Kristallisationsneigung dieser Verbindungen, zu besonders hohen Quantenausbeuten und einem schnellen Turn-On-Verhalten der Emitter beitragen können.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung können die Substituenten R₁–R₄ der Formel (II) unabhängig voneinander aus der Gruppe umfassend verzweigte oder unverzweigte C1-C20 Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide ausgewählt sein. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass gerade eine Kombination nicht cyclischer Substituenten R₁–R₄ aus der oben angegeben Gruppe mit einer cyclischen Piperidinstruktur an einem der Guanidinium-Stickstoffe zu besonders stabilen elektrochemischen Verbindungen führen, welche zudem bevorzugte viskose Eigenschaften aufweisen, welche die Verarbeitung und die Gleichmäßigkeit der Emitterschicht positiv beeinflussen.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform können die Substituenten R₁–R₄ der Formel (II) unabhängig voneinander aus der Gruppe der verzweigten oder unverzweigten C10-C20 Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide ausgewählt sein. Gerade die mittelkettigen C10-C20-Verbindungen für die Substituenten R₁–R₄ können zu Verbindungen mit hohen chemischen und elektrochemischen Stabilitäten und einer guten Verarbeitbarkeit führen.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Emitterschicht asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen nach Formel (II) enthalten, wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C1-C3 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide und R₃ und R₄ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C3-C6 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide. Die Wahl gänzlich unterschiedlicher Substituentenmuster an den Guanidinium-Stickstoffen mit mindestens einem Piperidinring und zwei unterschiedlich langen, kurz bis mittelkettigen Substituenten-Gruppen, kann zu besonders stabilen Guanidinium-Verbindung führen, welche als Matrixmaterial in Emitterschichten zu besonders langen Lebensdauern der Schichten führen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Emitterschicht asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen nach Formel (II) enthalten, wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C1-C3 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl und R₃ und R₄ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C3-C6 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl. Die Wahl gänzlich unterschiedlicher Substituentenmuster an den Guanidinium-Stickstoffen mit mindestens einem Piperidinring und zwei unterschiedlich langen, kurz bis mittelkettigen Alkyl- oder Heteroalkylsubstituenten-Gruppen, kann zu besonders stabilen Guanidinium-Verbindung führen, welche als Matrixmaterial in Emitterschichten zu besonders langen Lebensdauern der Schichten führen.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann das Matrixmaterial an jeder bindungsfähigen Stelle kovalent oder über ionische Wechselwirkungen an den Emitter gekoppelt sein. Durch die ionische oder kovalente Kopplung können die Matrixmaterialien besonders gut zur Erhöhung der Effektivität und Langlebigkeit der Emitterschichten beitragen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Emitterschicht asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen nach Formel (II) enthalten, wobei R_p = H und die R₁ und R₂ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C1-C3 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide und R₃ und R₄ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C3-C6 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide. Dieses Substituentenmuster kann in besonders effektiver Art und Weise die Kristallisationsneigung unterbinden und so zu besonders langlebigen Emitterschichten führen.
In einem weiteren Aspekt kann die Emitterschicht eine ionische Flüssigkeit aufweisen, wobei die ionische Flüssigkeit Anionen enthält, welche ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Fluorophosphate, Fluoroborate, Phenylborate, Sulfonylimide, Trifluormethansulfonate, Bis(trifluormethylsulfonyl)imide, Sulfonate, Chloride, Bromide und/oder Benzoate. Neben der Wahl des Kations zum Aufbau des Matrixmaterials kann auch die Wahl des Anions der Guanidinium-Verbindung die Verarbeitbarkeit und die Polarisationseigenschaften der IL insgesamt beeinflussen. Als besonders stabile Anionen haben sich dabei die oben genannten Anionen, hier insbesondere das PF₆ ^–, herausgestellt. Diese Anionen zeigen aufgrund ihrer chemischen und elektrochemischen Stabilität äußerst wenige Nebenreaktionen mit den anderen Bestandteilen der Emitterschicht und können derart zu einer längeren Lebensdauer der Emitterschicht beitragen. Es können generell auch Mischungen der oben genannten Anionen eingesetzt werden.
Des Weiteren kann als weitere Ausgestaltung der Erfindung die Emitterschicht eine ionische Flüssigkeit aufweisen, wobei die ionische Flüssigkeit Anionen enthält, welche ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Hexaflurophosphat, Tetrafluoroborat Trifluormethansulfonat und Bis(trifluormethyl-sulfonyl)imid. Neben einer außerordentlichen chemischen und elektrochemischen Stabilität zeigen die genannten Anionen als Anionen starker Säuren zudem eine geringe Kristallisations- und Koordinationsneigung, welches neben einer längeren Lebensdauer der Emitterschicht auch zu einer höheren Quantenausbeute der Emitter und somit zu einer leistungsfähigeren Emitterschicht beitragen kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Emitterschicht einen Wassergehalt von kleiner oder gleich 0,1 Gew-% aufweisen. Zur Verhinderung unerwünschter Nebenreaktionen mit den Emittermaterialien und gegebenenfalls angrenzenden Schichten oder Elektroden hat sich herausgestellt, dass ein geringer Wassergehalt die elektrochemische Stabilität der Emitterschicht erhöht. Der Wassergehalt kann dabei bevorzugterweise kleiner oder gleich 0,01% Gew.-%, des Weiteren bevorzugt kleiner oder gleich 0,0005 Gew.% betragen. Der Wassergehalt der Emitterschichten kann dabei mit dem Fachmann bekannten Methoden, wie zum Beispiel einer Titration nach Karl-Fischer, bestimmt werden. Der Wassergehalt der Schicht lässt sich dabei generell über den Wassergehalt der eingesetzten Komponenten und die Verarbeitungsbedingungen einstellen. Der Wassergehalt der eingesetzten Komponenten kann zum Beispiel vor ihrem Einsatz durch eine thermische Trocknung, gegebenenfalls unter Vakuum, eingestellt werden.
Des Weiteren erfindungsgemäß ist ein organisch elektrisches Bauelement aufweisend die erfindungsgemäße Emitterschicht, wobei das organisch elektrische Bauelement ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend organisch elektrochemische Transistoren, biochemische Sensoren, lichtemittierende elektrochemische Zellen und lichtemittierende elektrochemische Transistoren. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Matrixmaterials kann dabei zu einer erhöhten Quantenausbeute und einer erhöhten Lebensdauer dieser Bauelemente führen.
Zum Gegenstand im Sinne der Erfindung zählt des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden, organisch elektronischen Bauelements umfassend die Schritte:

i) Bereitstellung einer ersten Elektrodenschicht
ii) Auftragen einer Emitterschicht umfassend ein Emitter- und ein Matrixmaterial auf die erste Elektrodenschicht,
iii) Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht auf die Emitterschicht und
iv) Verkapseln des lichtemittierenden, organisch elektronischen Bauelements,

In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können zwischen der erfindungsgemäßen Emitterschicht und den Elektroden noch weitere Schichten aufgebracht werden. Diese zusätzlichen Schichten können dabei sowohl rein geometrische Funktionen, wie zum Beispiel das Planarisieren, wie auch elektrisch funktionale, wie zum Beispiel löchertransportierende, löcherblockende, elektronentransportierende oder elektronenblockende Aufgaben wahrnehmen. Des Weiteren kann als Funktion der jeweiligen Anwendungssituation und unter Berücksichtigung der geometrischen Gegebenheiten die Positionierung der Elektroden und die Schichtabfolge variieren, sodass die Verfahrensschritte des oben dargestellten Verfahrens in Ihrer Abfolge und in Bezug auf die örtliche Ausdehnung der einzelnen funktionalen Schichten unterschiedlich sein können.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens kann das Auftragen der Emitterschicht mittels Spincoating, Slotcoating, Drucken, Schleudern, Tauchen, Vorhangbeschichten oder Rakeln erfolgen. Diese Verfahren haben sich im Rahmen der Herstellung der erfindungsgemäßen Emitterschichten als besonders kostengünstig und reproduzierbar erwiesen. Dies kann ebenfalls zu einer längeren Lebensdauer der hergestellten Emitterschichten beitragen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
Der Aufbau eines LEC-Bauteils und die physikalisch chemischen Eigenschaften der erfindungsgemäß eingesetzten Guanidin-Verbindungen werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen
1 den typischen Aufbau eines LEC Bauteils (1) auf einem transparentem (Glas)Substrat (3). In der einfachsten Konfiguration besteht eine LEC (1) aus einer wenige hundert Nanometer dicken Schicht (6) eines organischen Halbleiters (z.B. Polymere oder ionische Übergangsmetallkomplexe, z.B. ein Ir-Emitter [Ir(ppy)₂(Hpbpy)][PF6]), welcher sich zwischen zwei Elektroden (4, 7) befindet. Zur weiteren Planarisierung der transparenten (in der Regel) ITO-Anode (4) kann eine Löcher transportierende polymere PEDOT-Schicht (5) eingebracht werden. Als Matrixmaterial wird zusätzlich eine ionische Flüssigkeit in die lichtemittierende Schicht (6) eingebracht. Als Standard wird im Stand der Technik häufig 1-Butyl-3-Methyl-Imidazolium-Hexafluorophosphat (BMIMPF6) verwendet. Beim Anlegen einer Bias-Spannung werden bewegliche Ionen der aktiven Schicht (6) ausgerichtet. Der dadurch resultierende interne Feldeffekt der polarisierten Ionen reduziert vorhandene Injektionsbarrieren für Elektronen und Löcher an den Elektroden (4, 7). Die nun eintretende Ladungsträgerinjektion und der nachfolgende Ladungstransport ermöglichen die Ausbildung von Elektron-Loch-Paaren (Exzitonen) innerhalb der aktiven Schicht (6), die unter Lichtaussendung strahlend zerfallen können.
2a den schematischen Aufbau eines organischen Feldeffekttransistors (OFET) (20). Die einzelnen Elemente bezeichnen: (21) Gate-Elektrode; (22) Isolator; (23) organischer Halbleiter; (24) Drain-Elektrode; (25) Source-Elektrode. Der Analyt wird durch die Kreise (26) dargestellt, ebenso ist die Source-Drain Spannung V_d und die Gate-Spannung V_g wiedergegeben.
2b den schematischen Aufbau eines ionenselektiven organischen Feldeffekttransistors (ISOFET). Die einzelnen Elemente bezeichnen: (21) Gate-Elektrode; (22) Isolator; (23) organischer Halbleiter; (24) Drain-Elektrode; (25) Source-Elektrode; (27) Elektrolyten. Der Analyt wird durch die Kreise (26) dargestellt, ebenso ist die Source-Drain Spannung V_d und die Gate-Spannung V_g wiedergegeben.
2c den schematischen Aufbau eines organischen elektrochemischen Transistors (OECT). Die einzelnen Elemente bezeichnen: (21) Gate-Elektrode; (23) organischer Halbleiter; (24) Drain-Elektrode; (25) Source-Elektrode; (27) Elektrolyten. Der Analyt wird durch die Kreise (26) dargestellt, ebenso ist die Source-Drain Spannung V_d und die Gate-Spannung V_g wiedergegeben.
3 den schematischen Aufbau eines organischen elektrochemischen Transistors (OECT) zum Einsatz in biochemischen Sensoren mit einer Elektrodenanordnung in einer Lage. Die einzelnen Elemente bezeichnen: (21) Gate-Elektrode; (24) Drain-Elektrode; (25) Source-Elektrode; (28) Elektrolyt; (29) isolierendes/reduziertes PEDOT; (30) leitendes/oxidiertes PEDOT; (31) Trägerschicht. Der Analyt wird durch die Kreise (26) dargestellt, ebenso ist die Source-Drain Spannung V_d und die Gate-Spannung V_g wiedergegeben.
4 den zeitlichen Verlauf der Leuchtdichte für die Verbindung N,N-Dihexyl-N’,N’-dimethyl-N’’,N’’-pentamethylenguanidinium-hexafluorphosphat ([Gua][PF₆]) im Vergleich zur Referenz 1-Butyl-3-methyl-imidazolium-hexafluorphosphat [BMIM][PF₆];
5 den zeitlichen Spannungsverlauf für die Verbindung N,N-Dihexyl-N’,N’-dimethyl-N’’,N’’-pentamethylen-guanidiniumhexafluorphosphat ([Gua][PF₆]) im Vergleich zur Referenz 1-Butyl-3-methyl-imidazolium-hexafluorphosphat [BMIM][PF₆];
6 die Leistungseffizienz der Verbindung N,N-Dihexyl-N’,N’-dimethyl-N’’,N’’-pentamethylen-guanidiniumhexafluorphosphat ([Gua][PF₆]) im Vergleich zur Referenz 1-Butyl-3-methyl-imidazolium-hexafluorphosphat [BMIM][PF₆];
7 die Stromeffizienz der Verbindung N,N-Dihexyl-N’,N’-dimethyl-N’’,N’’-pentamethylen-guanidiniumhexafluorphosphat ([Gua][PF₆]) im Vergleich zur Referenz 1-Butyl-3-methyl-imidazolium-hexafluorphosphat [BMIM][PF₆].
Beispiele:
I. Synthese der Guanidinium-Verbindung N,N-Dihexyl-N’,N’-dimethyl-N’’,N’’-pentamethylenguanidinium-hexafluorphosphat [Gua][PF₆]
a) N,N-Dihexyl-N’,N’-dimethyl-N’’,N’’-pentamethylenguanidinium-chlorid:
Zu einer Suspension von N,N-Dimethyl-phosgeniminium-chlorid (3.25 g, 20 mmol) in trockenem Dichlormethan (40 mL) wurde bei 0 °C unter Rühren langsam eine Lösung von Di-n-hexylamin (4.6 mL, 20 mmol) und Triethylamin (2.8 mL, 20 mmol) in wasserfreiem Dichlormethan (10 mL) getropft. Nach 1 h Rühren bei RT wurde eine Lösung von Piperidin (2.0 mL, 20 mmol) und Triethylamin (2.8 mL, 20 mmol) in wasserfreiem Dichlormethan (10 mL) bei 0 °C unter Rühren zugetropft. Die Mischung wurde 3 h bei Raumtemperatur nachgerührt und der ausgefallene Feststoff (Triethylammonium-chlorid) abfiltriert. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde zum Rückstand 0.1 M NaOH gegeben, bis der pH schwach basisch war. Um farbige Verunreinigungen zu entfernen, wurde die wässrige Phase dreimal mit je 15 mL Diethylether gewaschen. Die wässrige Phase wurde mit Natriumchlorid gesättigt und mit je 15 mL Dichlormethan dreimal extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und über Natriumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel wurde entfernt. Das Produkt wurde 6 h bei 40 °C/0.05 mbar getrocknet.
Ausbeute: 5.0 g (70 %), orange Öl. Glasübergangstemp.: –52 °C. Temperatur der maximalen Zersetzungsgeschwindigkeit (TGA): 296 °C. ¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ = 0.87 (t, 6 H, N(CH₂)₅CH₃), 1.17–1.85 (mehrere m, 22 H, NCH₂(CH₂)₄CH₃ und CH₂(CH₂)3CH₂, Pip), 3.07 und 3.19 (2 s, je 3 H, NCH₃), 3.13-3.67 (mehrere m, 8 H, NCH₂(CH₂)₄CH₃ und NCH₂, Pip) ppm. ¹³C-NMR (100 MHz, CDCl₃): δ = 13.9 (N(CH₂)₅CH₃), 22.44 und 22.47 (N(CH₂)₄CH₂CH₃), 23.4 (N(CH₂)₂CH₂, Pip), 25.26 und 25.30 (NCH₂CH₂CH₂, Pip), 26.38 und 26.50 (N(CH₂)₃CH₂CH₂CH₃), 27.57 und 27.69 (N(CH₂)₂CH₂(CH₂)₂CH₃), 31.31 und 31.36 (NCH₂CH₂(CH₂)₃CH₃), 40.9 und 41.2 (NCH₃), 49.6 und 49.7 (NCH₂(CH₂)₄CH₃), 50.2 und 50.4 (NCH₂CH₂CH₂, Pip), 162.8 (CN₃) ppm. IR (NaCl): ν = 2933 (s), 2858 (s), 1585 (s), 1546 (s), 1452 (m), 1420 (m), 1255 (m) cm^–1. MS (CI): m/z = 324 (100%, [Kation]⁺). Analyse, ber. für C20H42ClN3×0.66 H₂O (360.02): C 64.57, H 11.74, N 11.29%; gef.: C 64.66, H 11.86, N 11.38%.
b)Anionenaustausch:
Zur Lösung von 2.15 g (6.0 mmol) N,N-Dihexyl-N’,N’-dimethyl-N’’,N’’-pentamethylenguanidinium-chlorid in trockenem Dichlormethan (25 mL) wurde 1.5 g (8.4 mmol) Kaliumhexafluorphosphat gegeben. Die Suspension wurde 24 h bei RT unter Argonatmospäre gerührt. Der weiße Niederschlag wurde abfiltriert und das Lösungsmittel entfernt. Das Produkt wurde 8 h bei 80 °C/0.05 mbar getrocknet. Um das leicht gelbliche Salz zu entfärben, kann man seine Dichlormethan-Lösung während 15 min mit Aktivkohle rühren. Ausbeute: 2.4 g (86%), gelbliches viskoses Öl. Glasübergangstemp.: –55 °C. Temperatur der maximalen Zersetzungsgeschwindigkeit (TGA): 466 °C. ¹H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 0.89 (t, 6 H, N(CH₂)₅CH₃), 1.17–1.82 (mehrere m, 22 H, NCH₂(CH₂)₄CH₃ und CH₂(CH₂)₃CH₂, Pip), 2.95 und 3.00 (2 s, je 3 H, NCH₃), 3.00–3.40 (mehrere m, 8 H, NCH₂(CH₂)₄CH₃ und NCH₂, Pip) ppm. ¹³C-NMR (100 MHz, CDCl₃): δ = 13.9 (N(CH₂)₅CH₃), 22.47 und 22.49 (N(CH₂)₄CH₂CH₃), 23.4 (N(CH₂)₂CH₂, Pip), 25.1 und 25.2 (NCH₂CH₂CH₂, Pip), 26.3 und 26.5 (N(CH₂)₃CH₂CH₂CH₃), 27.4 und 27.5 (N(CH₂)₂CH₂(CH₂)₂CH₃), 31.31 und 31.35 (NCH₂CH₂(CH₂)₃CH₃), 40.46 (NCH₃), 49.5 und 49.7 (NCH₂(CH₂)₄CH₃), 50.0 und 50.1 (NCH₂CH₂CH₂, Pip), 162.9 (CN₃) ppm. ¹⁹F-NMR (376 MHz, CDCl₃): δ = –68.8, –70.7 ppm. IR (NaCl): ν = 2933 (s), 2861 (m), 1581 (s), 1553 (s), 1455 (m), 1424 (m), 1286 (m), 1255 (m), 1026 (m) cm^–1. MS (CI): m/z = 324 (100%, [Kation]⁺). Analyse, ber. für C20H42F6N3P (469.53): C 51.16, H 9.02, N 8.95%; gef.: C 51.32, H 9.08, N 8.97%.
II. Elektro-Optische Charakterisierung
Alle nachfolgenden elektro-optischen Charakterisierungen wurden an LEC-Bauteilen im gepulsten Bauteilbetrieb bei 25 mA/cm² mittlerer Stromdichte (Low-Level 0 V, High-Level 2 mA, Pixelgröße 4 mm²), 1kHz Frequenz und 50% Duty Cycle durchgeführt.
Als Vergleichs-Matrixmaterial wurde die Verbindung [Gua][PF₆] N,N-Dihexyl-N’,N’-dimethyl-N’’,N’’-pentamethylen-guanidiniumhexafluorphosphat
eingesetzt.
Die Figur IV zeigt die elektro-optischen Kennlinien einer Standard-Imidazolium-Referenz (BMIMPF6) sowie des oben genannten asymmetrisch substituierten Guanidinium-Materials in einem typischen LEC-Bauteil. Das [Gua][PF₆]-Matrixmaterial schneidet besser ab als die Standard-BMIMPF6-Referenz. Direkt nach dem Anlegen des Betriebsstromes erhält man für die Verbindung [Gua][PF₆] eine Leuchtdichte von 988 cd/m², welche nach ca. 0,5h auf 1568 cd/m² anwächst. Der Verlauf des Leuchtdichteprofils liegt im beobachteten Zeitintervall insgesamt oberhalb der Referenz. Auch der Abfall der Leuchtdichte nach dem Erreichen des Maximums liegt mit –5.77cd/m²h (linearer Fit zwischen 10 h und 60 h) etwas besser, aber in der Größenordnung des Referenzmaterials (–5.83 cd/m²h). Somit ergibt sich ein ähnliches Stabilitätsverhalten im beobachteten Zeitintervall für beide Materialien.
In der Figur V werden die zeitlichen Verläufe der Spannung beider Materialien dargestellt. Die ähnlichen Verläufe lassen auf eine vergleichbare Polarisierbarkeit der Ionen in beiden Bauteilen schließen. Nach einer Anschaltphase unterschreitet die Betriebsspannung 4 V liegt für die Referenz bei 3.7 V bzw. für [Gua][PF₆]bei 3.8 V.
In den Figuren VI und VII sind die Leistungs- und die Stromeffizienzkennlinien der erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber der Standard-Referenz BMIMPF6 dargestellt. Die LEC-Bauteile mit der ionischen Flüssigkeit [Gua][PF₆] weisen für beide Kennlinien höhere Effizienzwerte als die BMIMPF6-Referenz auf.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2012041437 A2 [0003]
WO 2011085965 A1 [0004]
WO 2011032010 A1 [0005]
WO 2011144697 A1 [0006]
DE 102010005634 [0007]
DE 102010005634 A1 [0018]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Trans. Nonferrous Met. Soc. China 19 (2009) [0014]
Costa, R.D. et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8178–8212 [0018]

Claims

Emitterschicht in einem organischen lichtemittierenden Bauelement aufweisend ein Emitter- und ein Matrixmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial eine ionische Flüssigkeit umfasst, welche asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kationen enthält.
Emitterschicht nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Stickstoffatom des asymmetrisch substituierten Guanidinium-Kations Bestandteil eines Heterozyklus ist.
Emitterschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Stickstoffatom des asymmetrisch substituierten Guanidinium-Kations Bestandteil eines 4–12 gliedrigen Heterozyklus ist.
Emitterschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das asymmetrisch substituierte Guanidinium-Kation eine Struktur nach Formel (II) aufweist,
wobei R_p = H, verzweigte, unverzweigte oder cyclische C1-C20 Alkyl, Heteroalkyl, Aromaten, Heteroaromaten und die R₁–R₄ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe umfassend -H, C1-C20 gesättigte oder ungesättigte, verzweigte Alkyl, unverzweigte Alkyl, kondensierte Alkyl, cylco-Alkyl, vollständig oder teilweise substituierte unverzweigte, verzweigte, kondensierte und/oder cyclische Alkyl, Alkoxygruppen, Amine, Amide, Ester, Carbonate, Aromaten, vollständig oder teilweise substituierte Aromaten, Heteroaromaten, kondensierte Aromaten, vollständig oder teilweise substituierte kondensierte Aromaten, Heterocyclen, vollständig oder teilweise substituierte Heterocyclen, kondensierte Heterocyclen, Halogene, Pseudohalogene.
Emitterschicht nach Anspruch 4, wobei R₁–R₄ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe umfassend verzweigte oder unverzweigte C1-C20 Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide.
Emitterschicht nach einem der Ansprüche 4–5, wobei die R₁–R₄ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der verzweigten oder unverzweigten C10-C20 Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide.
Emitterschicht nach einem der Ansprüche 4–5, wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C1-C3 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide und R₃ und R₄ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C3-C6 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide.
Emitterschicht nach einem der Ansprüche 4–5, wobei Rp = H und die R₁ und R₂ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C1-C3 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide und R₃ und R₄ unabhängig voneinander ausgewählt sein können aus der Gruppe der C3-C6 verzweigten oder unverzweigten Alkyl, Heteroalkyl, Oligoether, Oligoester, Oligoamide, Oligoacrylamide.
Emitterschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ionische Flüssigkeit Anionen enthält, welche ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Fluorophosphate, Fluoroborate, Phenylborate, Sulfonylimide, Trifluormethansulfonate, Bis(trifluormethyl-sulfonyl)imide, Sulfonate, Chloride, Bromide und/oder Benzoate.
Emitterschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ionische Flüssigkeit Anionen enthält, welche ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Hexaflurophosphat, Tetrafluoroborat Trifluormethansulfonat und Bis(trifluormethyl-sulfonyl)imid.
Organisch elektrisches Bauelement mit einer Emitterschicht nach einem der Ansprüche 1–10, wobei das organisch elektrische Bauelement ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend organisch elektrochemische Transistoren, biochemischen Sensoren, lichtemittierende elektrochemische Zellen und lichtemittierende elektrochemische Transistoren.
Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden, organisch elektronischen Bauelements umfassend die Schritte: i) Bereitstellung einer ersten Elektrodenschicht ii) Auftragen einer Emitterschicht umfassend ein Emitter- und ein Matrixmaterial auf die erste Elektrodenschicht, iii) Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht auf die Emitterschicht und iv) Verkapseln des lichtemittierenden, organisch elektronischen Bauelements, wobei das lichtemittierende, organisch elektronische Bauelement eine Emitterschicht nach einem der Ansprüche 1–10 umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Auftragen der Emitterschicht mittels Spincoating, Slotcoating, Drucken, Schleudern, Tauchen, Vorhangbeschichten oder Rakeln erfolgt.