DE102017122471B3

DE102017122471B3 - Organische moleküle, insbesondere zur verwendung in optoelektronischen vorrichtungen

Info

Publication number: DE102017122471B3
Application number: DE102017122471.8A
Authority: DE
Inventors: Daniel Zink
Original assignee: Cynora GmbH
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: US10978646B2; CN109553567A; US20190097141A1; CN109553567B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine organische Verbindung, insbesondere zur Verwendung in organischen optoelektronischen Vorrichtungen. Erfindungsgemäß enthält das Molekül
- eine erste chemische Einheit mit einer Struktur gemäß Formel I

und
- zwei zweite chemische Einheiten, jeweils bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, mit einer Struktur gemäß Formel II,

wobei die erste chemische Einheit mit jeder der beiden zweiten chemischen Einheiten über eine Einfachbindung verknüpft ist; wobei
T, V, W, X und Y sind jeweils ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten, R^A und R¹;
R^T, R^V, R^W, R^X und R^Y sind jeweils ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten, CN und R².

Description

Die Erfindung betrifft organische Moleküle und deren Verwendung in organischen lichtemittierenden Dioden (OLEDs) und in anderen optoelektronischen Vorrichtungen.
Beschreibung
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, Moleküle bereitzustellen, die sich zur Verwendung in organischen optoelektronischen Vorrichtungen eignen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung, welche eine neue Klasse von organischen Molekülen bereitstellt, erfüllt.
Die erfindungsgemäßen organischen Moleküle sind rein organische Moleküle, d.h. sie weisen keine Metallionen auf und grenzen sich so von den zur Verwendung in organischen optoelektronischen Vorrichtungen bekannten Metallkomplexverbindungen ab.
Die erfindungsgemäßen organischen Moleküle weisen Emmissionsmaxima im blauen, himmelblauen oder grünen Spektralbereich auf. Die organischen Moleküle weisen insbesondere Emissionsmaxima zwischen 420 nm und 520 nm, vorzugsweise zwischen 440 nm und 495 nm, bevorzugter zwischen 450 nm und 470 nm auf. Die Photolumineszenzquantenausbeuten der erfindungsgemäßen organischen Moleküle betragen insbesondere 20% und mehr. Die erfindungsgemäßen Moleküle zeigen insbesondere thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz (TADF). Die Verwendung der erfindungsgemäßen Moleküle in einer optoelektronischen Vorrichtung, beispielsweise einer organischen lichtemittierenden Diode (OLED), führt zu höheren Effizienzen der Vorrichtung. Entsprechende OLEDs weisen eine höhere Stabilität auf als OLEDs mit bekannten Emittermaterialien und vergleichbarer Farbe.
Die erfindungsgemäßen organischen lichtemittierenden Moleküleenthalten eine erste chemische Einheit, welche eine Struktur gemäß Formel I beinhaltet oder aus dieser besteht,
und
- zwei zweite chemische Einheiten, welche jeweils unabhängig voneinander eine Struktur gemäß Formel II umfassen oder aus dieser bestehen,
wobei die erste chemische Einheit mit jeder der beiden zweiten chemischen Einheiten mittels einer Einfachbindung verbunden ist.
T, V, W, X und Y sind jeweils ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten, R^A (über die Einfachbindung, die in Formel A1 mit $ markiert ist, gebunden) und R¹.
R^A besteht aus einer Struktur gemäß Formel A1,
wobei $ den Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen R^A und der ersten chemischen Einheit kennzeichnet.
A^I, A^II, A^III, A^IV und A^V sind jeweils aus der Gruppe bestehend aus CF₃ und R^I ausgewählt.
R^T, R^V, R^W, R^X und R^Y sind jeweils ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten, CN und R².
# kennzeichnet den Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen einer zweiten chemischen Einheit und der ersten chemischen Einheit;

Z ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden einer direkten Bindung oder ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CR³R⁴, C=CR³R⁴, C=O, C=NR³, NR³, O, SiR³R⁴, S, S(O) und S(O)₂;
R¹ ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium,
- C₁-C₅-Alkyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind;
- C₂-C₈-Alkenyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind;
- C₂-C₈-Alkinyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind; und
- C₆-C₁₈-Aryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, OPh, C₁-C₅-Alkyl, C₂-C₅-Alkenyl und C₂-C₅-Alkinyl, substituiert ist.
R² ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium,
- C₁-C₅-Alkyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind;
- C₂-C₈-Alkenyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind;
- C₂-C₈-Alkinyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind; und
- C₆-C₁₈-Aryl, welcher optional mit einem oder mehreren Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, OPh, C₁-C₅-Alkyl, C₂-C₅-Alkenyl und C₂-C₅-Alkinyl substituiert ist.
R¹ ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium,
- C₁-C₅-Alkyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind; und
- C₆-C₁₈-Aryl, welcher optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist.
R^a, R³ und R⁴ sind bei jedem Auftreten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, N(R⁵)₂, OR⁵, Si(R⁵)₃, B(OR⁵)₂, OSO₂R⁵, CF₃, CN, F, Br, I,
- C₁-C₄₀-Alkyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional ersetzt sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
- C₁-C₄₀-Alkoxy, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional ersetzt sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
- C₁-C₄₀-Thioalkoxy, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional ersetzt sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
- C₂-C₄₀-Alkenyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
- C₂-C₄₀-Alkinyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
- C₆-C₆₀-Aryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist; und
- C₃-C₅₇-Heteroaryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist.
R⁵ ist bei jedem Auftreten unabhängig voneinanderausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, N(R⁶)₂, OR⁶, Si(R⁶)₃, B(OR⁶)₂, OSO₂R⁶, CF₃, CN, F, Br, I,
- C₁-C₄₀-Alkyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶;
- C₁-C₄₀-Alkoxy, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶;
- C₁-C₄₀-Thioalkoxy, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶;
- C₂-C₄₀-Alkenyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶;
- C₂-C₄₀-Alkinyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶;
- C₆-C₆₀-Aryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist; und
- C₃-C₅₇-Heteroaryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist.
R⁶ ist bei jedem Auftreten unabhängig von den anderen Resten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, OPh, CF₃, CN, F,
- C₁-C₅-Alkyl, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander durch Deuterium, CN, CF₃, oder F substituiert sind;
- C₁-C₅-Alkoxy, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander durch Deuterium, CN, CF₃, oder F substituiert sind;
- C₁-C₅-Thioalkoxy, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander durch Deuterium, CN, CF₃, oder F substituiert sind;
- C₂-C₅-Alkenyl, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander durch Deuterium, CN, CF₃, oder F substituiert sind;
- C₂-C₅-Alkinyl, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander durch Deuterium, CN, CF₃, oder F substituiert sind;
- C₆-C₁₈-Aryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren C₁-C₅-Alkyl-Substituenten;
- C₃-C₁₇-Heteroaryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren C₁-C₅-Alkyl-Substituenten;
- N(C₆-C₁₈-Aryl)₂,
- N(C₃-C₁₇-Heteroaryl)₂; und
- N(C₃-C₁₇-Heteroaryl)(C₆-C₁₈-Aryl).

Optional können die Substituenten R^a, R³, R⁴ oder R⁵ unabhängig voneinander ein mono- oder polyzyklisches, aliphatisches, aromatisches und/oder benzokondensiertes Ringsystem mit einem oder mehreren Substituenten R^a, R³, R⁴ oder R⁵ bilden.
Erfindungsgemäß ist genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus T, V, W, X und Y ausgewählt ist, R^A; genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus R^T, R^V, R^W, R^X und R^Y ausgewählt ist, ist CN; genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus T, V, W, X und Y ausgewählt ist, entspricht dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten und genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus R^T, R^V, R^W, R^X und R^Y ausgewählt ist, entspricht dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten; genau zwei Substituenten, die aus der Gruppe bestehend aus A^I, A^II, A^III, A^IV und A^V ausgewählt sind, sind CF₃.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus T, V und W ausgewählt ist, gleich R^A; genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus R^T, R^V und R^W ausgewählt ist, ist gleich CN; genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus W, Y und X ausgewählt ist, entspricht dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten und genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus R^W, R^X und R^Y ausgewählt ist, entspricht dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten; und davon abgesehen gelten die vorgenannten Definitionen.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist T ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus R^A und R¹;

V ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus R^A und R¹;
W ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten, R^A und R¹;
X ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten und R¹;
Y ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten und R¹;
R^V ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CN und R²;
R^T ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CN und R²;
R^W ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten, CN und R²;
R^X ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten und R²;
R^Y ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus demAnknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten und R²;
wobei:
genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus T, V und W ausgewählt ist, ist R^A; genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus R^T, R^V und R^W ausgewählt ist, ist CN; genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus W, X und Y ausgewählt ist, entspricht dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten und genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus R^W, R^X und R^Y ausgewählt ist, entspricht dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten;
und davon abgesehen gelten die vorgenannten Definitionen.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die erste chemische Einheit eine Struktur gemäß Formel Ia-1 oder besteht aus dieser:
wobei

Y^D dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten entspricht,
R^YD dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten entspricht,
Q unabhängig voneinander bei jedem Auftreten aus der Gruppe bestehend aus R¹ und R^A ausgewählt ist,
R^Q unabhängig voneinander bei jedem Auftreten aus der Gruppe bestehend aus R² und CN ausgewählt ist,
wobei genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus R^Q ausgewählt ist, gleich CN ist,
wobei genau ein Substituent, der aus der Gruppe bestehend aus Q ausgewählt ist, gleich R^A ist,
und davon abgesehen die vorgenannten Definitionen gelten.

In einer Ausführungsform sind R¹ und R² bei jedem Auftreten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff (H), Methyl, Mesityl, Tolyl und Phenyl. Der Ausdruck Tolyl umfasst 2-Tolyl, 3-Tolyl und 4-Tolyl.
In einer Ausführungsform sind R¹, R² und R^I bei jedem Auftreten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff (H), Methyl und Phenyl.
In einer Ausführungsform ist R^T gleich CN.
In einer Ausführungsform ist R^V gleich CN.
In einer Ausführungsform ist R^W gleich CN.
In einer Ausführungsform ist R^X gleich CN.
In einer Ausführungsform ist R^Y gleich CN.
In einer Ausführungsform ist T gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist V gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist W gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist X gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist Y gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^T gleich CN und Y ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^T gleich CN und X ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^T gleich CN und W ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^T gleich CN und V ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^T gleich CN und T ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^V gleich CN und Y ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^V gleich CN und X ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^V gleich CN und W ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^V gleich CN und V ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^W gleich CN und T ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^W gleich CN und Y ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^W gleich CN und X ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^W gleich CN und W ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform ist R^W gleich CN und V ist gleich R^A.
In einer Ausführungsform sind A^I und A^II gleich CF₃.
In einer Ausführungsform sind A^I und A^III gleich CF₃.
In einer Ausführungsform sind A^I und A^IV gleich CF₃.
In einer Ausführungsform sind A^I und A^V gleich CF₃.
In einer Ausführungsform sind A^II und A^III gleich CF₃.
In einer Ausführungsform sind A^II und A^IV gleich CF₃.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist R^I unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl und Phenyl, wobei der Phenylrest optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist R^I unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl und Phenyl.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist R^I bei jedem Auftreten gleich H.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht jede der zwei zweiten chemischen Einheiten bei jedem Auftreten unabhängig voneinander aus einer Struktur der Formel IIa oder beinhaltet diese:
wobei # und R^a wie oben definiert sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist R^a bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

H,
Me,
ⁱPr,
^tBu,
CN,
CF₃,
Ph, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Pyridinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Pyrimidinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Carbazolyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Triazinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
und N(Ph)₂.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist R^a bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

H,
Me,
ⁱPr,
^tBu,
CN,
CF₃,
Ph, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Pyridinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Pyrimidinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Triazinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph.

H,
Me,
^tBu,
Ph, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Triazinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, welche unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist R^a bei jedem Auftreten gleich H.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist besteht jede der zwei zweiten chemischen Einheiten gleich oder verschieden aus einer Struktur der Formel IIb, einer Struktur der Formel IIb-2, einer Struktur der Formel IIb-3 oder einer Struktur der Formel IIb-4 oder beinhaltet diese:
wobei

R^b bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Deuterium,
N(R⁵)₂,
OR⁵,
Si(R⁵)₃,
B(OR⁵)₂,
OSO₂R⁵,
CF₃,
CN,
F,
Br,
I,
C₁-C₄₀-Alkyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
C₁-C₄₀-Alkoxy, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
C₁-C₄₀-Thioalkoxy, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
C₂-C₄₀-Alkenyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
C₂-C₄₀-Alkinyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-abenachbarte CH₂-Gruppen optional substituiert sind durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R^S)₂, Ge(R^S)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵;
C₆-C₆₀-Aryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵; und
C₃-C₅₇-Heteroaryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵.

Davon abgesehen gelten die vorgenannten Definitionen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bestehen beide zweiten chemischen Einheiten bei jedem Auftreten, gleich oder verschieden, aus einer Struktur der Formel IIc, einer Struktur der Formel IIc-2, einer Struktur der Formel llc-3 oder einer Struktur der Formel llc-4 oder umfassen diese:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist R^b bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

Me,
ⁱPr,
^tBu,
CN,
CF₃,
Ph, welches optional substituiert ist durch einen oder mehrere Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Pyridinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Carbazolyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Triazinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
N(Ph)₂.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist R^b bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

Me,
ⁱPr,
^tBu,
CN,
CF₃,
Ph, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Pyridinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Pyrimidinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph, und
Triazinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph.

Me,
^tBu,
Ph, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Triazinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph.

Nachfolgend sind beispielhafte Ausführungsformen der zweiten chemischen Einheit gezeigt:

wobei für#, Z, R^a, R³, R⁴ und R⁵ die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer Ausführungsform sind R^a und R⁵ bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff (H), Methyl (Me), isoPropyl (CH(CH₃)₂) (ⁱPr), tertButyl (^tBu), Phenyl (Ph), CN, CF₃ und Diphenylamin (NPh₂).
In einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel IIIA, Formel IIIB oder Formel IIIC oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel IIIA oder bestehen daraus.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe aus Formel III-1, Formel III-2, Formel III-3, Formel III-4, Formel III-5 und Formel III-6 oder bestehen daraus:

wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Formel IIIa-1 und Formel IIIa-2 oder bestehen daraus:
wobei
R^c bei jedem Auftreten unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:

Me,
ⁱPr,
^tBu,
Ph, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Pyridinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Pyrimidinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Carbazolyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
Triazinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph,
und N(Ph)₂.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Formel IIIb-1 und Formel IIIb-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Formel IIIc-1 und Formel IIIc-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Formel IIId-1 und Formel IIId-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel IVA, Formel IVB oder Formel IVC oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Defintionen gelten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel IVA oder bestehen daraus.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe aus Formel IV-1, Formel IV-2, Formel IV-3, Formel IV-4, Formel IV-5 und Formel IV-6 oder bestehen daraus:

wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe aus Formel IVa-1 und Formel IVa-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe aus Formel IVb-1 und Formel IVb-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe aus Formel IVc-1 und Formel IVc-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Bedingungen gelten.
In einerweiteren Ausführungsform der Erfindung bestehen die organischen Moleküle aus einer Struktur ausgewählt aus der Gruppe aus Formel IVd-1 und Formel IVd-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel VA, Formel VB oder Formel VC oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel VA oder bestehen daraus.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe aus Formel V-1, Formel V-2, Formel V-3, Formel V-4, Formel V-5 und Formel V-6 oder bestehen daraus:

wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel Va-1 oder der Formel Va-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel Vb-1 oder der Formel Vb-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel Vc-1 oder der Formel Vc-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel Vd-1 oder der Formel Vd-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel VIA, der Formel VIB oder der Formel VIC oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur ausgewählt aus der Gruppe aus Formel VI-1, Formel VI-2, Formel VI-3, Formel VI-4, Formel VI-5 und Formel VI-6 oder bestehen daraus:

wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel VIa-1 oder der Formel VIa-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel VIb-1 oder der Formel VIb-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel VIc-1 oder der Formel VIc-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die organischen Moleküle eine Struktur der Formel VId-1 oder der Formel VId-2 oder bestehen daraus:
wobei die vorgenannten Definitionen gelten.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist R^c bei jedem Auftreten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehen aus:

Me,
ⁱPr,
^tBu,
Ph, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehen aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph; und
Triazinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehen aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph.

Die Begriffe „Aryl“ und „aromatisch“, so wie sie in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, können im weitesten Sinne als mono-, bi- oder polyzyklische aromatische Einheiten verstanden werden. Entsprechend enthält eine Arylgruppe 6 bis 60 aromatische Ringatome und eine Heteroarylgruppe 5 bis 60 aromatische Ringatome, von denen mindestens eines ein Heteroatom ist. Gleichwohl kann in der gesamten Anmeldung die Zahl der aromatischen Ringatome als tiefgestellte Zahl in der Definition von bestimmten Substituenten angegeben werden. So enthält insbesondere ein heteroaromatischer Ring ein bis drei Heteroatome. Auch die Begriffe „Heteroaryl“ und „heteroaromatisch“ können im weitesten Sinne als mono-, bi- oder polyzyklische heteroaromatische Einheiten, die mindestens ein Heteroatom aufweisen, verstanden werden. Die Heteroatome können bei jedem Auftreten gleich oder unterschiedlich und individuell aus der Gruppe bestehend aus N, O und S ausgewählt sein. Entsprechend bezieht sich der Ausdruck „Arylen“ auf einen zweiwertigen Substituenten, der zwei Anknüpfungspunkte zu anderen Molekülstrukturen aufweist und somit als Linker fungiert. Für den Fall, dass eine Gruppe in den exemplarischen Ausführungsformen sich von den hiergenannten Definitionen unterscheidet, beispielsweise die Zahl der aromatischen Ringatome oder die Zahl der Heteroatome sich von der gegebenen Definition unterscheidet, gilt die Definition in den exemplarischen Ausführungsformen. Erfindungsgemäß ist ein kondensierter (anellierter) aromatischer oder heteroaromatischer Polyzyklus aus zwei oder mehr aromatischen oder heteroaromatischen Zyklen aufgebaut, die den Polyzyklus durch eine Kondensationsreaktion gebildet haben.
Die Begriffe Arylgruppe bzw. Heteroarylgruppe, wie sie in vorliegender Anmeldung verwendet werden, umfassen Gruppen, die über beliebige Positionen der aromatischen bzw. heteroaromatischen Gruppe mit dieser verbunden sein können und abgeleitet sind von Benzol, Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, Pyren, Dihydropyren, Chrysen, Perylen, Fluoranthen, Benzoanthracen, Benzophenanthren, Tetracen, Pentacen, Benzopyren, Furan, Benzofuran, Isobenzofuran, Dibenzofuran, Thiophen, Benzothiophen, Isobenzothiophen, Dipenzothiophen; Pyrrol, Indol, Isoindol, Carbazol, Pyridin, Chinolin, Isochinolin, Acridin, Phenanthridin, Benzo-5,6-chinolin, Benzo-6,7-chinolin, Benzo-7,8-chinolin, Phenothiazin, Phenoxazin, Pyrazol, Indazol, Imidazol, Benzimidazol, Naphthoimidazol, Phenanthroimidazol, Pyridoimidazol, Pyrazinoimidazol, Chinoxalinoimidazol, Oxazol, Benzoxazol, Naphthooxazol, Anthroxazol, Phenanthroxazol, Isoxazol, 1,2-Thiazol, 1,3-Thiazol, Benzothiazol, Pyridazin, Phenazin, Naphthyridin, Carbolin, Benzocarbolin, Phenanthrolin, 1,2,3-Triazol, 1,2,4-Triazol, Benzotriazol, 1,2,3-Oxadiazol, 1,2,4-Oxadiazol, 1,2,5-Oxadiazol, 1,2,3,4-Tetrazin, Purin, Pteridin, Indolizin und Benzothiadiazol oder Kombinationen der oben genannten Gruppen.
Der Begriff zyklische Gruppe, wie er in vorliegender Anmeldung verwendet wird, kann im weitesten Sinne als mono-, bi- oder polyzyklische Einheit verstanden werden.
Der Begriff Biphenyl kann in gesamter vorliegender Anmeldung im weitesten Sinne als ortho-Biphenyl, meta-Biphenyl oder para-Biphenyl verstanden werden, wobei ortho, meta und para in Bezug auf den Anknüpfungspunkt an eine andere chemische Einheit definiert sind.
Der Begriff Alkyl kann in gesamter vorliegender Anmeldung im weitesten Sinne als linearer, verzweigter oder zyklischer Alkylsubstituent verstanden werden. Der Begriff Alkyl umfasst insbesondere die Substituenten Methyl (Me), Ethyl (Et), n-Propyl (ⁿPr), iso-Propyl (ⁱPr), Cyclopropyl, n-Butyl (ⁿBu), iso-Butyl (ⁱBu), sec-Butyl (^sBu), tert-Butyl (^tBu), Cyclobutyl, 2-MetBu), Cyclobutyl, 2-Methylbutyl, n-Pentyl, sec-Pentyl, tert-Pentyl, 2-Pentyl, neo-Pentyl, Cyclopentyl, n-Hexyl, sec-Hexyl, tert-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, neo-Hexyl, Cyclohexyl, 1-Methylcyclopentyl, 2-Methylpentyl, n-Heptyl, 2-Ethylhexyl, Cyclooctyl, 1-Bicyclo[2,2,2]octyl, 2-Bicyclo[2,2,2]octyl, 2-(2,6-Dimethyl)octyl, 3-(3,7-Dimethyl)octyl, Adamantyl, 2,2,2-Trifluorethyl, 1,1-Dimethyl-n-hex-1-yl, 1,1-Dimethyl-n-hept-1-yl, 1,1-Dimethyl-n-oct-1-yl, 1,1-Dimethyl-n-dec-1-yl, 1,1-Dimethyl-n-1-dodec-1-yl, 1,1-Dimethyl-n-tetradec-1-yl, 1,1-Dimethyl-n-Hexadec-1-yl, 1,1-Dimethyl-n-octadec-1-yl, 1,1-Diethyl-n-hex-1-yl, 1,1-Diethyl-n-hept-1-yl, 1,1-Diethyl-n-oct-1-yl, 1,1-Diethyl-n-dec-1-yl, 1,1-Diethyl-n-dodec-1-yl, 1,1-Diethyl-n-Tetradec-1-yl, 1,1-Diethyl-n-hexadec-1-yl, 1,1-Diethyl-n-octedec-1-yl, 1-(n-Propyl)-cyclohex-1-yl, 1-(n-Butyl)-cyclohex-1-yl, 1-(n-Hexyl)-cyclohex-1-yl, 1-(n-Octyl)-cyclohex-1-yl und 1-(n-Decyl)-cyclohex-1-yl.
Der Begriff Alkenyl umfasst in gesamter vorliegender Anmeldung lineare, verzweigte und zyklische Alkenyl-Substituenten. Unter einer Alkenylgruppe werden beispielweise Ethenyl, Propenyl, Butenyl, Pentenyl, Cyclopentenyl, Hexenyl, Cyclohexenyl, Heptenyl, Cycloheptenyl, Octenyl, Cyclooctenyl oder Cyclooctadienyl verstanden.
Der Begriff Alkinyl umfasst in gesamter vorliegender Anmeldung lineare, verzweigte und zyklische Alkinylsubstituenten. Unter einer Alkinylgruppe werden beispielsweise Ethinyl, Propinyl, Butinyl, Pentinyl, Hexinyl, Heptinyl oder Octinyl verstanden.
Der Begriff Alkoxy umfasst in gesamter vorliegender Anmeldung lineare, verzweigte und zyklische Alkoxysubstituenten. Unter einer Alkoxygruppe werden beispielsweise Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, sec-Butoxy, tert-Butoxy und 2-Methylbutoxy verstanden.
Der Begriff Thioalkoxy umfasst in gesamter vorliegender Anmeldung lineare, verzweigte und zyklische Thioalkoxysubstituenten, in denen das O der exemplarischen Alkoxygruppen durch S ersetzt wurde.
Die Begriffe „Halogen“ und „Halo“ können in gesamter vorliegender Anmeldung im weitesten Sinne verstanden werden als vorzugsweise Fluor, Chlor, Brom oder Iod.
Wann immer hier Wasserstoff (H) erwähnt wird, könnte er bei jedem Auftreten auch durch Deuterium ersetzt werden.
Es wird davon ausgegangen, dass, wenn ein molekulares Fragment als Substituent oder anderweitig an eine andere Einheit gebunden beschrieben wird, sein Name geschrieben werden kann als wäre es ein Fragment (z.B. Naphthyl, Dibenzofuryl) oder als wäre es das gesamte Molekül (z.B. Naphthalin, Dibenzofuran). Diese verschiedenen Arten, einen Substituenten oder ein angebundenes Fragment zu bezeichnen werden hierin als gleichwertig angesehen.
In einer Ausführungsform haben die erfindungsgemäßen organischen Moleküle eine Lebensdauer des angeregten Zustands von nicht mehr als 150 µs, von nicht mehr als 100 µs, insbesondere von nicht mehr als 50 µs, bevorzugt von nicht mehr als 10 µs oder nicht mehr als 7 µs in einem Poly(methylmethacrylat)-Film (PMMA-Film) mit 10% Massenanteil des organischen Moleküls bei Raumtemperatur.
In einer Ausführungsform der Erfindung stellen die erfindungsgemäßen organischen Moleküle thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenzemitter (TADF-Emitter) dar, welche einen t.E(S₁-T₁)-Wert zwischen dem ersten angeregten Singulett (S₁)-Zustand und dem ersten angeregten Triplett (T₁)-Zustand von weniger als 5000 cm^-1, bevorzugt weniger als 3000 cm^-1, besonders bevorzugt weniger als 1500 cm^-1, noch besser weniger als 1000 cm^-1 oder sogar weniger als 500 cm^-1 aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung haben die erfindungsgemäßen organischen Moleküle einen Emissionspeak im sichtbaren oder im nahen ultravioletten Bereich, d.h. im Wellenlängenbereich von 380 bis 800 nm, mit einer Halbwertsbreite von weniger als 0.50 eV, vorzugsweise weniger als 0.48 eV, besonders bevorzugt weniger als 0.45 eV, noch besser weniger als 0.43 eV oder sogar weniger als 0.40 eV in einem Poly(methylmethacrylat) (PMMA)-Film mit 10% Massenanteil des organischen Moleküls bei Raumtemperatur.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die erfindungsgemäßen organischen Moleküle einen „Blue Material Index“ (BMI), der berechnet wird, indem die Photolumineszenz-Quantenausbeute (PLQY) in % durch die CIEy Farbkoordinate des emittierten Lichts geteilt wird, von mehr als 150, insbesondere mehr als 200, bevorzugt mehr als 250, besonders bevorzugt mehr als 300 oder sogar mehr als 500 auf.
Orbital- und angeregte Zustandsenergien können entweder experimentell oder durch Berechnungen mittels quantenchemischer Methoden, insbesondere Dichtefunktionaltheorie-Rechnungen, bestimmt werden. Die Energie des höchsten besetzten Molekülorbitals E^HOMO wird mit Methoden, die Fachleuten bekannt sind, mittels Cyclovoltammetriemessungen mit einer Genauigkeit von 0.1 eV bestimmt. Die Energie des niedrigsten unbesetzten Molekülorbitals E^LUMO wird berechnet als E^HOMO + E^gap, wobei E^gap wie folgt bestimmt wird: Für Hostverbindungen wird der Onset des Emissionsspektrums eines Films mit 10% Massenanteil des Hosts in Poly(methylmethacrylat) (PMMA) als E^gap verwendet, sofern nicht anderweitig angegeben. Für Emittermoleküle wird E^gap als die Energie bestimmt, bei der sich die Anregungs- und Emissionsspektra eines Films mit 10% Massenanteil des Emitters in PMMA kreuzen.
Die Energie des ersten angeregten Triplettzustands T1 wird aus dem Onset des Emissionsspektrums bei tiefer Temperatur, typischerweise bei 77 K, bestimmt. Für Hostverbindungen, bei denen der erste angeregte Singulettzustand und der niedrigste Triplettzustand energetisch um > 0.4 eV getrennt sind, ist die Phosphoreszenz normalerweise in einem steady-state Spektrum in 2-Me-THF sichtbar. Die Triplett-Energie kann daher als der Onset des Phosphoreszenzspektrums bestimmt werden. Für TADF-Emitter wird die Energie des ersten angeregten Triplettzustands T1 aus dem Onset des verzögerten Emissionsspektrums bei 77 K bestimmt, welches, sofern nicht anders angegeben, in einem PMMA-Film mit 10% Massenanteil des Emitters gemessen wird. Sowohl für Host- als auch für Emitterverbindungen wird die Energie des ersten angeregten Singulettzustands S1 aus dem Onset des Emissionsspektrums bestimmt, welches, sofern nicht anders angegeben, in einem PMMA-Film mit 10% Massenanteil der Host- oder Emitterverbindung gemessen wird.
Der Onset eines Emissionsspektrums wird bestimmt, indem der Schnittpunkt der Tangente zum Emissionsspektrum mit der X-Achse berechnet wird. Die Tangente zum Emissionsspektrum wird an der Seite der Emissionsbande mit hoher Energie und am Punkt bei halbem Maximum der maximalen Intensität des Emissionsspektrums festgelegt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf den Prozess, erfindungsgemäße organische Moleküle (mit einer optionalen Folgereaktion) herzustellen, wobei Bromfluorbenzonitril, welches durch drei R² substituiert ist, als Reaktant verwendet wird:
Erfindungsgemäß kann in der Reaktion für die Synthese von E1 eine Boronsäure oder ein äquivalenter Boronsäureester anstelle eines Boronsäurepinacolesters verwendet werden. Beispielhafte Boronsäureester oder Boronsäuren sind 2-Chlor-6-fluorphenylboronsäure oder - ester, 2-Chlor-5-fluorphenylboronsäure oder -ester, 2-Chlor-4-fluorphenylboronsäure oder - ester, 3-Chlor-6-fluorphenylboronsäure oder -ester, 3-Chlor-5-fluorphenylsäure oder -ester, 3-Chlor-4-fluorphenylboronsäure oder -ester, 4-Chlor-6-fluorphenylboronsäure oder -ester und 4-Chlor-5-fluorphenylboronsäure oder-ester.
Typischerweise wird Pd₂(dba)₃ (Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0)) als Pd-Kat. verwendet, aber Alternativen sind Fachleuten bekannt. Beispielhaft wird der Ligand ausgewählt aus S-Phos ([2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxy-1,1'-biphenyl]), X-Phos (2-(dicyclohexylphosphino)-2",4",6"-triisopropylbiphenyl) und P(Cy)₃ (Tricyclohexylphosphin). Das Salz ist beispielhaft ausgewählt aus Kaliumphosphat und Kaliumacetat und das Lösungsmittel kann entweder ein reines Lösungsmittel wie Toluol oder Dioxan oder ein Gemisch wie Toluol/Dioxan/Wasser oder Dioxan/Toluol sein. Fachleute wissen, welche Pd-Katalysator-, Ligand-, Salz- und Lösungsmittelkombination am wahrscheinlichsten zu hohen Ausbeuten führt.
Für die Reaktion eines Stickstoff-Heterozyklus in einer nukleophilen aromatischen Substitution mit einem Arylhalogenid, vorzugsweise einem Arylfluorid, umfassen die typischen Bedingungen die Verwendung einer Base, wie zum Beispiel Kaliumphosphat oder Natriumhydrid, in einem aprotischen polaren Lösungsmittel, wie zum Beispiel Dimethylsulfoxid (DMSO) oder N,N-Dimethylformamid (DMF).
Eine alternative Syntheseroute beinhaltet die Einführung eines Stickstoff-Heterozyklus mittels kupfer- oder palladiumkatalysierter Kupplung an ein Arylhalogenid oder Arylpseudohalogenid, vorzugsweise ein Arylbromid, ein Aryliodid, Aryltriflat oder ein Aryltosylat.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines erfindungsgemäßen organischen Moleküls als Lumineszenzemitter oder als Absorber, und/oder als Hostmaterial und/oder als Elektronentransportmaterial und/oder als Lochinjektionsmaterial und/oder als Lochblockiermaterial in einer optoelektronischen Vorrichtung.
Die organische optoelektronische Vorrichtung, auch bezeichnet als optoelektronische Vorrichtung, kann im weitesten Sinne verstanden werden als eine auf organischen Materialien basierende Vorrichtung, die geeignet ist Licht im sichtbaren oder nahen UV-Bereich zu emittieren, d.h. im Wellenlängenbereich von 380 bis 800 nm. Vorzugsweise kann die organische Elektrolumineszenzvorrichtung Licht im sichtbaren Bereich, d.h. von 400 nm bis 800 nm, emittieren.
Im Zusammenhang mit solch einer Verwendung ist die organische optoelektronische Vorrichtung insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

• organischen Leuchtdioden (OLEDs),
• lichtemittierenden elektrochemischen Zellen,
• OLED-Sensoren, besonders in Gas- und Dampfsensoren, die äußerlich nicht hermetisch abgeschirmt sind,
• organischen Dioden,
• organischen Solarzellen,
• organischen Transistoren,
• organischen Feldeffekttransistoren,
• organischen Lasern und
• Down-Conversion-Elementen.

In einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit solch einer Verwendung ist die organische Elektrolumineszenzvorrichtung eine Vorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer organischen Leuchtdiode (OLED), einer lichtemittierenden elektrochemischen Zelle (LEC) und einem lichtemittierenden Transistor.
Im Fall der Verwendung beträgt der Anteil des erfindungsgemäßen organischen Moleküls in der Emitterschicht in einer organischen optoelektronischen Vorrichtung, insbesondere in einer OLED, 1% bis 99% Massenanteil, insbesondere 5% bis 80% Massenanteil. In einer alternativen Ausführungsform beträgt der Anteil des organischen Moleküls in der Emitterschicht 100% Massenanteil.
In einer Ausführungsform beinhaltet die lichtemittierende Schicht nicht nur die erfindungsgemäßen organischen Moleküle, sondern auch ein Hostmaterial, dessen Triplett(T1)- und Singulett(S1)- Energieniveau energetisch höher liegen als die Triplett(T1)- und Singulett(S1)-Energieniveau des organischen Moleküls.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Zusammensetzung umfassend oder bestehend aus:

(a) mindestend einem weiteren erfindungsgemäßen organischen Molekül, insbesondere in Form eines Emitters und/oder Hosts, und
(b) einem oder mehreren Emitter- und/oder Hostmaterialien, die sich von dem erfindungsgemäßen organischen Molekül unterscheiden und
(c) optional einem oder mehreren Farbstoffen und/oder einem oder mehreren Lösungsmitteln.

In einer Ausführungsform umfasst die lichtemittierende Schicht (oder besteht im Wesentlichen aus) einer Zusammensetzung umfassend oder bestehend aus:

(a) mindestens einem erfindungsgemäßen organischen Molekül, insbesondere in Form eines Emitters und/oder Hosts, und
(b) einem oder mehreren Emitter- und/oder Hostmaterialien, die sich von dem erfindungsgemäßen organischen Molekül unterscheiden, und
(c) optional einem oder mehreren Farbstoffen und/oder einem oder mehreren Lösungsmitteln.

In einer speziellen Ausführungsform umfasst die lichtemittierende Schicht EML (oder besteht im Wesentlichen aus) einer Zusammensetzung umfassend oder bestehend aus:

(i) 1-50% Massenanteil, vorzugsweise 5-40% Massenanteil, insbesondere 10-30% Massenanteil eines oder mehrerer erfindungsgemäßer organischer Moleküle;
(ii) 5-99% Massenanteil, vorzugsweise 30-94,9% Massenanteil, insbesondere 40-89% Massenanteil mindestens einer Hostverbindung H; und
(iii) optional 0-94% Massenanteil, vorzugsweise 0,1-65% Massenanteil, insbesondere 1-50% Massenanteil mindestens einer weiteren Hostverbindung D, deren Struktur sich von der Struktur der erfindungsgemäßen Moleküle unterscheidet; und
(iv) optional 0-94% Massenanteil, vorzugsweise 0-65% Massenanteil, insbesondere 0-50% Massenanteil eines Lösungsmittels; und
(v) optional 0-3% Massenanteil, insbesondere 0-20% Massenanteil, vorzugsweise 0-5% Massenanteil mindestens eines weiteren Emittermoleküls F, dessen Struktur sich von der Struktur der erfindungsgemäßen Moleküle unterscheidet.

Vorzugsweise kann Energie von der Hostverbindung H auf ein oder mehrere erfindungsgemäße organische Moleküle übertragen werden, insbesondere vom ersten angeregten Triplettzustand T1(H) der Hostverbindung H auf den ersten angeregten Triplettzustand T1(E) eines oder mehrerer erfindungsgemäßer organischer Moleküle E und/oder vom ersten angeregten Singulettzustand S1(H) der Hostverbindung auf den ersten angeregten Singulettzustand S1(E) einer oder mehrerer erfindungsgemäßer organischer Moleküle E.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die lichtemittierende Schicht EML (oder besteht im Wesentlichen aus) einer Zusammensetzung umfassend oder bestehend aus:

(i) 1-50% Massenanteil, vorzugsweise 5-40% Massenanteil, insbesondere 10-30% Massenanteil eines erfindungsgemäßen organischen Moleküls;
(ii) 5-99% Massenanteil, vorzugsweise 30-94,9% Massenanteil, insbesondere 40-89% Massenanteil einer Hostverbindung H; und
(iii) optional 0-94% Massenanteil, vorszugsweise 0,1-65% Massenanteil, insbesondere 1-50% Massenanteil mindestens einer weiteren Hostverbindung D, deren Struktur sich von der Struktur des erfindungsgemäßen Moleküls unterscheidet; und
(iv) optional 0-94% Massenanteil, vorzugsweise 0-65% Massenanteil, insbesondere 0-50% Massenanteil eines Lösungsmittels; und
(v) optional 0-30% Massenanteil, insbesondere 0-20% Massenanteil, vorzugsweise 0-5% Massenanteil mindestens eines weiteren Emittermoleküls F, dessen Struktur sich von der Struktur des erfindungsgemäßen Moleküls unterscheidet.

In einer Ausführungsform besitzt die Hostverbindung H ein höchstes besetztes Molekülorbital HOMO(H) mit einer Energie E^HOMO(H) im Bereich von -5 bis -6,5 eV und die mindestens eine weitere Hostverbindung D besitzt ein höchstes besetztes Molekülorbital HOMO(D) mit einer Energie E^HOMO(D), wobei E^HOMO(H) > E^HOMO(D).
In einer weiteren Ausführungsform besitzt die Hostverbindung H ein niedrigstes unbesetztes Molekülorbital LUMO(H) mit einer Energie E^LUMO(H) und die mindestens eine weitere Hostverbindung D besitzt ein niedrigstes unbesetztes Molekülorbital LUMO(D) mit einer Energie E^LUMO(D), wobei E^LUMO(H) > E^LUMO(D).
In einer Ausführungsform besitzt die Hostverbindung H ein höchstes besetztes Molekülorbital HOMO(H) mit einer Energie E^HOMO(H) und ein niedrigstes unbesetztes Molekülorbital LUMO(H) mit einer Energie E^LUMO(H) und

die mindestens eine weitere Hostverbindung D besitzt ein höchstes besetztes Molekülorbital HOMO(D) mit einer Energie E^HOMO(D) und ein niedrigstes Molekülorbital LUMO(D) mit einer Energie E^LUMO(D),
das erfindungsgemäße organische Molekül E besitzt ein höchstes besetztes Molekülorbital HOMO(E) mit einer Energie E^HOMO(E) und ein niedrigstes unbesetztes Molekülorbital LUMO(E) mit einer Energie E^LUMO(E),

^HOMO

^LUMO

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine organische optoelektronische Vorrichtung, die ein organisches Molekül oder eine Zusammensetzung des hier beschriebenen Typs umfasst, insbesondere in Form einer Vorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischer Leuchtdiode (OLED), lichtemittierender elektrochemischer Zelle, OLED-Sensor, inbesondere Gas- und Dampfsensoren, die äußerlich nicht hermetisch abgeschirmt sind, organische Diode, organische Solarzelle, organischem Transistor, organischem Feldeffekttransistor, organischem Laser und Down-Conversion-Element.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die organische Elektrolumineszenzvorrichtung eine Vorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischer Leuchtdiode (OLED), einer lichtemittierenden elektrochemischen Zelle (LEC) und einem lichtemittierenden Transistor.
In einer Ausführungsform organischen optoelektronischen Vorrichtung der Erfindung wird das erfindungsgemäße organische Molekül E als Emittermaterial in einer lichtemittierenden Schicht EML verwendet.
In einer Ausführungsform der organischen optoelektronischen Vorrichtung der Erfindung besteht die lichtemittierende Schicht EML aus der hier beschriebenden erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
Wenn die organische Elektrolumineszenzvorrichtung eine OLED ist, kann sie exemplarisch folgende Schichtstruktur aufweisen:

1. Substrat
2. Anodenschicht A
3. Lochinjektionsschicht (hole injection layer, HIL)
4. Lochtransportschicht (hole transport layer, HTL)
5. Elektronenblockierschicht (electron blocking layer, EBL)
6. Emitterschicht (emitting layer, EML)
7. Lochblockierschicht (hole blocking layer, HBL)
8. Elektronenleitschicht (electron transport layer, ETL)
9. Elektroneninjektionsschicht (electron injection layer, EIL)
10. Kathode,

Des Weiteren kann die organische Elektrolumineszenzvorrichtung optional eine oder mehrere Schutzschichten umfassen, die die Vorrichtung vor schädlicher Exposition gegenüber schädlichen Faktoren in der Umgebung schützen, beispielsweise Feuchtigkeit, Dampf und/oder Gase.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Elektrolumineszenzvorrichtung eine OLED, die die folgende inverse Schichtstruktur aufweist:

1. Substrat
2. Kathodenschicht
3. Elektroneninjektionsschicht (electron injection layer, EIL)
4. Elektronenleitschicht (electron transport layer, ETL)
5. Lochblockierschicht (hole blocking layer, HBL)
6. Emitterschicht, B
7. Elektronenblockierschicht (electron blocking layer, EBL)
8. Lochtransportschicht (hole transport layer, HTL)
9. Lochinjektionsschicht (hole injection layer, HIL)
10. Anodenschicht A

In einer Ausführungsform der Erfindung ist das optoelektronische Bauelement eine OLED, die einen gestapelten Aufbau aufweisen kann. Bei diesem Aufbau werden die einzelnen OLEDs übereinander und nicht, wie sonst üblich, nebeneinander angeordnet. Mischlicht kann mit OLEDs, die einen gestapelten Aufbau aufweisen, erzeugt werden, insbesondere Weißlicht kann durch die Stapelung blauer, grüner und roter OLEDs erzeugt werden. Des Weiteren kann eine OLED mit gestapeltem Aufbau optional eine Ladungserzeugungsschicht (charge generation layer, CGL) umfassen, welche typischerweise zwischen zwei OLED-Einheiten eingesetzt wird. Diese besteht typischerweise aus eine n-dotieren und einer p-dotierten Schicht, wobei die n-dotierte Schicht einer CGL typischerweise näher an der Anode aufgebracht wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die organische Elektroluminsezenzvorrichtung eine OLED, die zwei oder mehr Emitterschichten zwischen Anode und Kathode enthält. Diese sogenannte Tandem-OLED umfasst insbesondere drei Emitterschichten, wobei eine Emitterschicht rotes Licht, eine Emitterschicht grünes Licht und eine Emitterschicht blaues Licht emittiert, und kann optional weitere Schichten, wie zum Beispiel Ladungserzeugungsschichten, Blockier- oder Transportschichten zwischen den einzelnen Emitterschichten aufweisen. In einer weiteren Ausführungsform sind die Emissionsschichten nebeneinander angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Tandem-OLED eine Ladungserzeugungsschicht zwischen zwei Emitterschichten. Zusätzlich können benachbarte Emitterschichten und durch eine Ladungserzeugungsschicht getrennte Emitterschichten kombiniert werden.
Das Substrat kann durch ein beliebiges Material oder eine beliebige Zusammensetzung von Materialien gebildet werden. Am häufigsten werden Glasobjektträger als Substrate verwendet. Alternativ können dünne Metallschichten (z. B. Kupfer-, Gold-, Silber- oder Aluminiumfolien) oder Kunststofffolien oder -objektträger verwendet werden. Dies kann ein höheres Maß an Flexibilität ermöglichen. Die Anodenschicht A besteht meistens aus Materialien, die es ermöglichen, eine (im Wesentlichen) transparente Folie zu erhalten. Da mindestens eine der beiden Elektroden (im Wesentlichen) transparent sein sollte, um Lichtemission aus der OLED zu ermöglichen, ist entweder die Anodenschicht A oder die Kathodenschicht C transparent. Vorzugsweise beinhaltet die Anodenschicht A einen großen Anteil an oder besteht sogar aus transparenten leitenden Oxiden (transparent conductive oxides, TCOs). Solch eine Anodenschicht A kann beispielsweise Indiumzinnoxid,Aluminiumzinkoxid, fluordotiertes Zinnoxid, Indiumzinkoxid, PbO, SnO, Zirkoniumoxid, Molybdänoxid, Vanadiumoxid, Wolframoxid, Graphit, dotiertes Si, dotiertes Ge, dotiertes GaAs, dotiertes Polyanilin, dotiertes Polypyrrol und/oder dotiertes Polythiophen aufweisen.
Die Anodenschicht A kann (im Wesentlichen) aus Indiumzinnoxid (ITO) (z.B. (InO₃)_0,9(SnO₂)_0,1) bestehen. Die Rauheit der Anodenschicht A, die durch die transparenten leitenden Oxide (TCOs) verursacht wird, kann durch die Verwendung einer Lochinjektionsschicht (HIL) ausgeglichen werden. Weiterhin kann die HIL die Injektion von Quasiladungsträgern (d.h. Löchern) vereinfachen, indem der Transport der Quasiladungsträger vom TCO zur Lochtransportschicht (HTL) vereinfacht wird. Die Lochinjektionsschicht (HIL) kann aus Poly-3,4-ethylendioxythiophen (PEDOT), Polystyrolsulfonat (PSS), MoO₂, V₂O₅, CuPC oder Cul, insbesondere aus einem Gemisch aus PEDOT und PSS, bestehen. Die Lochinjektionsschicht (HIL) kann außerdem die Diffusion von Metallen von der Anodenschicht A in die Lochtransportschicht (HTL) verhindern. Die HIL kann beispielsweise aus PEDOT:PSS (Poly-3,4-ethylendioxythiophen:Polystrylsulfonat), PEDOT (Poly-3,4-ethylendioxythiophen), mMTDATA (4,4',4"-Tris[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamin), Spiro-TAD (2,2'7,7'-Tetrakis(n,n-diphenylamino)-9,9'-spirobifluoren), DNTPD (N1,N1'-(Biphenyl-4,4'-diyl)bis(N1-phenyl-N4,N4-di-m-tolylphenyl-1,4-diamin), NPB (N,N'-Bis-(1-naphthalinyl)-N,N'-bis-phenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin), NPNPB (N,N'-Diphenyl-N,N'-di-[4-(N,N.diphenylamino)phenyl]benzidin), MeO-TPD (N,N,N',N'-Tetrakis(4-methoxyphenyl)benzidin), HAT-CN (1,4,5,8,9,11-Hexaazatriphenylen-hexacarbonitril) und/oder Spiro-NPD (N,N'-Diphenyl-N,N'-bis-(1-naphthyl)-9,9'-spirobifluoren-2,7-diamin) bestehen.
Angrenzend an die Anodenschicht A oder die Lochinjektionsschicht (HIL) befindet sich typischerweise eine Lochtransportschicht (HTL). Hierin kann jede beliebige Lochtransportverbindung verwendet werden. Beispielhaft können elektronenreiche heteroaromatische Verbindungen wie Triarylamine und/oder Carbazole als Lochtransportverbindungen verwendet werden. Die HTL kann die Energiebarriere zwischen der Anodenschicht A und der Emitterschicht EML verringern. Die Lochtransportschicht (HTL) kann auch eine Elektronenblockierschicht (EBL) sein. Vorzugsweise bringen die Lochtransportverbindungen vergleichsweise hohe Energieniveaus ihrer Triplettzustände T1 hervor. Beispielsweise kann die Lochtransportschicht (HTL) einen sternenförmigen Heterozyklus aufweisen, wie Tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amin (TCTA), Poly-TPD (Poly(4-butylphenyldiphenylamin)), [alpha]-NPD (N,N'-Bis(naphthalin-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidin), TAPC (4,4'-Cyclohexyliden-bis[N,N-bis(4-methylphenyl)phenylamin]), 2-TNATA (4,4',4"-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamin), Spiros-TAD, DNTPD, NPB, NPNPB, MeO-TPD, HAT-CN und/oder TrisPcz (9,9'-Diphenyl-6-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H,9'H.3,3'-bicarbazol). Zusätzlich kann die HTL eine p-dotierte Schicht aufweisen, die aus einer anorganischen oder organischen Dotiersubstanz in einer organischen Lochtransportmatrix zusammengesetzt ist. Übergangsmetalloxide, wie etwa Vanadiumoxid, Molybdänoxid oder Wolframoxid können beispielhaft als anorganische Dotiersubstanzen verwendet werden. Tetrafluortetracyanochinodimethan (F₄-TCNQ), Kupferpentafluorbenzoat (Cu(I)pFBu) oder Übergangsmetallkomplexe können beispielhaft als organische Dotiersubstanz verwendet werden.
Die EBL kann beispielhaft mCP (1,3-Bis(carbazol-9-yl)benzol), TCTA, 2-TNATA, mCBP (3,3-Di(9H-carbazol-9-yl)biphenyl), Tris-Pcz, CzSu (9-(4-tert-Butylphenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)-9H-carbazol) und/oder DCB (N,N'-Dicarbazolyl-1,4-dimethylbenzol) umfassen.
Angrenzend an die Lochtransportschicht (HTL) befindet sich typischerweise die Emitterschicht EML. Die Emitterschicht EML beinhaltet mindestens ein lichtemittierendes Molekül. Die EML beinhaltet insbesondere mindestens ein erfindungsgemäßes lichtemittierendes Molekül E. In einer Ausführungsform beinhaltet die Emitterschicht nur die erfindungsgemäßen organischen Moleküle. Typischerweise beinhaltet die EML ein oder mehrere Hostmaterialien H. Das Hostmaterial H wird beispielhaft ausgewählt aus CBP (4,4'-Bis-(N-carbazolyl)-biphenyl, mCP, mCBP, Sif87 (Dibenzo[b,d]thiophen-2-yltriphenylsilan), CzSi, Sif88 (Dibenzo[b,d]thiophen-2-yldiphenylsilan), DPEPO (Bis[2-((oxo)diphenylphosphino)phenyl]ether, 9-[3-(dibenzofuran-2-yl)phenyl]-9H-carbazole, 9-[3-(Dibenzofuran-2-yl)phenyl]-9H-carbazol, 9-[3-(Dibenzothiophen-2-yl)phenyl]-9H-carbazol, 9-[3,5-Bis(2-dibenzofuranyl)phenyl]-9H-carbazol, 9-[3,5-bis(2-Dibenzothiophenyl)phenyl]-9H-carbazol, T2T (2,4,6-Tris(biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazin), T3T (2,4,6-Tris(triphenyl-3-yl)-1,3,5-triazin) und/oder TST (2,4,6-Tris(9,9'-spirobifluoren-2-yl)-1,3,5-triazin). Das Hostmaterial H sollte typischerweise so ausgewählt werden, dass es erste Triplett(T1)- und erste Singulett(S1)-Energieniveaus aufweist, die energetisch höher liegen als die ersten Triplett(T1)- und ersten Singulett(S1)-Energieniveaus des organischen Moleküls.
In einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die EML ein sogenanntes Mixed-Host-System mit mindestens einem lochdominanten Host und einem elektronendominanten Host. In einer besonderen Ausführungsform beinhaltet die EML genau ein erfindungsgemäßes lichtemittierendes organisches Molekül und ein Mixed-Host System, das T2T als elektronendominanten Host und einen Host ausgewählt aus CBP, mCP, mCBP, 9-[3-(Dibenzofuran-2-yl)phenyl]-9H-carbazol, 9-[3-(Dibenzofuran-2-yl)phenyl]-9H-carbazol, 9-[3-(Dibenzothiophen-2-yl)phenyl]-9H-carbazol, 9-[3,5-Bis(2-dibenzofuranyl)phenyl]-9H-carbazol und 9-[3,5-bis(2-Dibenzothiophenyl)phenyl]-9H-carbazol als lochdominanten Host beinhaltet. In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die EML 50-80% Massenanteil, vorzugsweise 60-75% Massenanteil eines Hosts ausgewählt aus CBP, mCP, mCBP, 9-[3-(Dibenzofuran-2-yl)phenyl]-9H-carbazol, 9-[3-(Dibenzofuran-2-yl)phenyl]-9H-carbazol, 9-[3-(Dibenzothiophen-2-yl)phenyl]-9H-carbazol, 9-[3,5-Bis(2-dibenzofuranyl)phenyl]-9H-carbazol und 9-[3,5-bis(2-Dibenzothiophenyl)phenyl]-9H-carbazol; 10-45% Massenanteil, vorzugsweise 15-30% Massenanteil an T2T und 5-40% Massenanteil, vorzugsweise 10-30% Massenanteil eines erfindungsgemäßen lichtemittierenden Moleküls.
Angrenzend an die Emitterschicht EML kann sich eine Elektronenleitschicht (ETL) befinden. Hierin kann jeder beliebige Elektronenleiter verwendet werden. Beispielhaft können elektronenarme Verbindungen wie z. B. Benzimidazole, Pyridine, Triazole, Oxadiazole (z. B. 1,3,4-Oxadiazol), Phosphinoxide und Sulfone verwendet werden. Ein Elektronenleiter kann außerdem ein sternenförmiger Heterozyklus wie etwa 1,3,5-Tri(1-phenyl-1 H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl (TPBi) sein. Die ETL kann NBphen (2,9-Bis(naphthalin-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin), Alq₃ (Aluminium-tris(8-hydroxychinolin), TSPO1 (Diphenyl-4-triphenylsilylphenylphosphinoxid), BPyTP2 (2,7-Di(2,2'-bipyridin-5-yl)triphenyl), Sif87 (Dibenzo[b,d]thiophen-2-yltriphenylsilan), Sif88 (Dibenzo[b,d]thiophen-2-yldiphenylsilan), BmPyPhB (1,3-Bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzol) un/oder BTB (4,4'-Bis[2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazinyl)]-1,1'biphenyl) umfassen. Optional kann die ETL mit Materialien wie etwa Liq dotiert sein. Die Elektronenleitschicht (ETL) kann außerdem Löcher blockieren oder es wird eine Lochblockierschicht (HBL) eingeführt.
Die HBL kann beispielhaft BCP (2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin = Bathocuproin), BAlq (Bis(8-hydroxy-2-methylchinolin)-(4-phenylphenoxy)aluminium), NBphen (2,9-Bis(naphthalin-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin, Alq₃ (Aluminium-tris(8-hydroxychinolin), TSPO1 (Diphenyl-4-triphenylsilylphenylphosphinoxid), T2T (2,4,6-Tris(biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazin), T3T (2,4,6-Tris(triphenyl-3-yl)-1,3,5-triazin), TST (2,4,6-Tris(9,9'-spirobifluoren-2-yl)-1,3,5-triazin) und/oder TCB/TCP (1,3,5-Tris(N-carbazolyl)benzol/1,3,5-Tris(carbazol)-9-yl) benzene) umfassen.
Angrenzend an die Elektronenleitschicht (ETL) kann sich eine Kathodenschicht C befinden. Beispielhaft kann die Kathodenschicht C ein Metall (z. B. Al, Au, Ag, Pt, Cu, Zn, Ni, Fe, Pb, LiF, Ca, Ba, Mg, In, W oder Pd) oder eine Metalllegierung umfassen oder daraus bestehen. Aus praktischen Gründen kann die Kathodenschicht auch aus (im Wesentlichen) undurchsichtigen Metallen wie etwa Mg, Ca oder Al bestehen. Alternativ oder zusätzlich kann die Kathodenschicht C außerdem Graphit oder Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) umfassen. Alternativ kann die Kathodenschicht C außerdem aus nanoskaligen Silberdrähten bestehen.
Eine OLED kann ferner optional eine Schutzschicht zwischen der Elektronenleitschicht (ETL) und der Kathodenschicht C (die als Elektroneninjektionsschicht (EIL) vorgesehen sein kann) aufweisen. Diese Schicht kann Lithiumfluorid, Cäsiumfluorid, Silber, Liq (8-Hydroxychinolatolithium), Li₂O, BaF₂, MgO und/oder NaF umfassen.
Optional können auch die Elekronenleitschicht (ETL) und/oder die Lochblockierschicht (HBL) eine oder mehrerer Hostverbindungen H umfassen.
Um das Emissionsspektrum und/oder das Absorptionsspektrum der Emitterschicht EML weiter zu modifizieren, kann die Emitterschicht EML ferner ein oder mehrere Emittermoleküle F umfassen. Solch ein Emittermolekül F kann ein beliebiges fachbekanntes Emittermolekül sein.
Vorzugsweise ist solch ein Emittermolekül F ein Molekül mit einer Struktur, die sich von der Struktur der erfindungsgemäßen Moleküle unterscheidet. Das Emittermolekül F kann optional ein TADF-Emitter sein. Alternativ kann das Emittermolekül F optional ein Fluoreszenz- und/oder Phosphoreszenzemittermolekül sein, welches in der Lage ist, das Emissionsspektrum und/oder das Absorptionsspektrum der Emitterschicht EML zu verschieben. Beispielhaft können die Triplett- und/oder Singulettexzitonen von dem erfindungsgemäßen organischen Emittermolekül auf das Emittermolekül F übertragen werden, bevor sie in den Grundzustand S0 relaxieren, indem sie Licht emittieren, das typischerweise rotverschoben ist im Vergleich zu dem Licht, das von einem erfindungsgemäßen organischen Molekül emittiert wird. Optional kann das Emittermolekül F auch Zwei-Photonen-Effekte hervorrufen (d. h. die Absorption zweier Photonen mit der halben Energie des Absorptionsmaximums).
Optional kann eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung (z. B.. eine OLED) beispielhaft eine im Wesentlichen weiße organische Elektrolumineszenzvorrichtung sein. Beispielhaft kann eine solche weiße Elektrolumineszenzvorrichtung mindestens ein (tief)blaues Emittermolekül und ein oder mehrere Emittermoleküle, die grünes und/oder rotes Licht emittieren, aufweisen. Dann kann außerdem optional, wie vorstehend beschrieben, eine Energieübertragung zwischen zwei oder mehreren Molekülen erfolgen.

Wie hierin verwendet, wenn im bestimmten Zusammenhang nicht konkreter definiert, ist die Bezeichnung der Farben von emittiertem und/oder absorbiertem Licht wie folgt:

violett:	Wellenlängenbereich von >380-420 nm;
tiefblau:	Wellenlängenbereich von >420-480 nm;
himmelblau:	Wellenlängenbereich von >480-500 nm;
grün:	Wellenlängenbereich von >500-560 nm;
gelb:	Wellenlängenbereich von >560-580 nm;
orange:	Wellenlängenbereich von >580-620 nm;
rot:	Wellenlängenbereich von >620-800 nm.

In Bezug auf Emittermoleküle beziehen sich solche Farben auf das Emissionsmaximum. Deshalb weist beispielhaft ein tiefblauer Emitter ein Emissionsmaximum im Bereich von >420 bis 480 nm auf, ein himmelblauer Emitter weist ein Emissionsmaximum im Bereich von >480 bis 500 nm auf, ein grüner Emitter weist ein Emissionsmaximum im Bereich von >500 bis 560 nm auf, ein roter Emitter weist ein Emissionsmaximum im Bereich von >620 bis 800 nm auf.
Ein tiefblauer Emitter kann vorzugsweise ein Emissionsmaximum von unter 480 nm, weiter bevorzugt unter 470 nm, noch weiter bevorzugt unter 465 nm oder sogar unter 460 nm aufweisen. Es beträgt typischerweise mehr als 420 nm, vorzugsweise mehr als 430 nm, weiter bevorzugt mehr als 440 nm oder sogar mehr als 450 nm.
Dementsprechend bezieht sich ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung auf eine OLED, die eine externe Quanteneffizienz bei 1000 cd/m² von mehr als 8%, weiter bevorzugt von mehr als 10%, weiter bevorzugt von mehr als 13%, noch weiter bevorzugt von mehr als 15% oder sogar mehr als 20% aufweist und/oder ein Emissionsmaximum zwischen 420 und 500 nm, vorzugsweise zwischen 430 und 490 nm, weiter bevorzugt zwischen 440 und 480 nm, noch weiter bevorzugt zwischen 450 und 470 nm aufweist und/oder einen LT80-Wert bei 500 cd/m² von mehr als 100 h, vorzugsweise mehr als 200 h, weiter bevorzugt mehr als 400 h, noch weiter bevorzugt mehr als 750 h oder sogar mehr als 1000 h aufweist. Dementsprechend bezieht sich ein weiterer Aspekt der Erfindung auf eine OLED, deren Emission eine CIEy-Farbkoordinate von weniger als 0,45, vorzugsweise weniger als 0,30, weiter bevorzugt weniger als 0,20 oder noch weiter bevorzugt weniger als 0,15 oder sogar weniger als 0,10 aufweist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine OLED, die Licht bei einem eindeutigen Farbpunkt emittiert. Gemäß der vorliegenden Erfindung emittiert die OLED Licht mit einer schmalen Emissionsbande (kleine Halbwertsbreite (FWHM)). In einem Aspekt emittiert die erfindungsgemäße OLED Licht mit einer FWHM des Hauptemissionspeaks von weniger als 0,50 eV, vorzugsweis weniger als 0,48 eV, weiter bevorzugt weniger als 0,45 eV, noch weiter bevorzugt eniger als 0,43 eV oder sogar weniger als 0,40 eV.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine OLED, die Licht mit CIEx- und CIEy-Farbkoordinaten nahe den CIEx- (= 0,131) und CIEy- (= 0,046) -Farbkoordinaten der Primärfarbe blau (CIEx = 0,131 und CIEy = 0,046), wie durch ITU-R Recommendation BT.2020 (Rec. 2020) definiert, emittiert und ist somit zur Verwendung in Ultra-High-Definition(UHD)-Displays, z. B. UHD-TVs, geeignet. Dementsprechend bezieht sich ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung auf eine OLED, deren Emission eine CIEx-Farbkoordinate von zwische 0,02 und 0,30, vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,25, weiter bevorzugt zwischen 0,05 und 0,20 oder noch weiter bevorzugt zwischen 0,08 und 0,18 oder sogar zwischen 0,10 und 0,15 aufweist und/oder eine CIEy-Farbkoordinate von zwischen 0,00 und 0,45, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,30, weiter bevorzugt zwischen 0,02 und 0,20 oder noch weiter bevorzugt zwischen 0,03 und 0,15 oder sogar zwischen 0,04 und 0,10 aufweist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Methode, um eine optoelektronische Komponente herzustellen. In diesem Fall wird ein erfindungsgemäßes organisches Molekül verwendet.
Die organische Elektrolumineszenzvorrichtung, insbesondere die OLED gemäß der vorliegenden Erfindung, kann mittels Dampfabscheidung und/oder Flüssigkeitsbehandlung hergestellt werden. Dementsprechend wird mindestens eine Schicht

- mit Hilfe eines Sublimationsverfahrens beschichtet,
- mit Hilfe eines OVPD (Organic Vapor Phase Deposition)-Verfahrens beschichtet,
- mit Hilfe eines Trägergassublimationsverfahrens beschichtet,
- aus Lösung verarbeitet oder mit Hilfe eines Druckverfahrens hergestellt.

Die Methoden, die verwendet werden, um die organische Elektrolumineszenzvorrichtung, insbesondere die OLED gemäß der vorliegenden Erfindung, herzustellen, sind dem Fachmann bekannt. Die verschiedenen Schichten werden mittels aufeinanderfolgenden Abscheideverfahrensschritten einzeln und aufeinanderfolgend auf ein geeignetes Substrat abgeschieden. Die einzelnen Schichten können abgeschieden werden, indem die gleiche oder verschiedene Abscheidungsmethoden verwendet werden.
Dampfabscheidungsverfahren weisen exemplarisch thermische (Co-)Verdampfung, chemische Gasphasenabscheidung und physikalische Gasphasenabscheidung auf. Für Aktivmatrix-OLED-Displays (AMOLED-Displays) wird eine AMOLED-Backplane als Substrat verwendet. Die einzelnen Schichten können aus Lösungen oder Dispersionen hergestellt werden, indem passende Lösungsmittel verwendet werden. Lösungsabscheidungsverfahren weisen beispielhaft Rotationsbeschichtung (spin-coating), Tauchbeschichtung (dip-coating) und Strahldruckmethoden auf. Flüssigverfahren können optional in einer inerten Atmosphäre (d. h. in einer Stickstoffatmosphäre) durchgeführt werden und das Lösungsmittel kann optional mit dem Stand der Technik entsprechenden Methoden vollständig oder teilweise entfernt werden.
Beispiele
Allgemeine Synthesevorschrift AAV1:
3-Brom-4-fluorbenzonitril (1,00 Äquivalente), 4-Chlor-2-fluorphenylboronsäureester (1,2 Äquivalente), Pd₂(dba)₃ ([Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0)]; 0,02 Äquivalente), S-Phos ([2-Dicyclohexylphoshino-2',6'-dimethoxy-1,1'-biphenyl]; 0,08 Äquivalente) und Kaliumphosphat (3,00 Äquivalente) werden unter Stickstoffatmosphäre in einem Toluol/Wasser-Gemisch (Verhältnis 4:1) bei 110 °C für 15 h gerührt. Es werden Celite® und Aktivkohle zum Reaktionsgemisch gegeben und bei 110 °C für 15 h gerührt.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch heiß filtriert und der Rückstand mit Toluol gewaschen. Das Reaktionsgemisch wird in 300 mL gesättigte Natriumchlorid-Lösung gegeben und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck entfernt.
Der Rückstand wird mittels Chromatographie (oder mittels Umkristallisation oder alternativ indem es in heißem Ethanol gerührt und filtriert wird) gereinigt und I1-0 als Feststoff erhalten.
In einer Folgereaktion werden I1-0 (1,00 Äquivalente), I0 (1,30 Äquivalente), Pd₂(dba)₃ ([Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0)]; 0,04 Äquivalente), X-Phos (2-(Dicyclohexylphosphino)-2",4",6"-triisopropylbiphenyl, 0,16 Äquivalente) und Kaliumphosphat (2,50 Äquivalente) unter Stickstoffatmosphäre in einem Toluol/Wasser-Gemisch (Verhältnis 4:1) bei 110 °C für 15 h gerührt. Es werden Celite ® und Aktivkohle zum Reaktionsgemisch gegeben und bei 110 °C für 15 h gerührt.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch heiß filtriert und der Rückstand mit Toluol gewaschen. Das Reaktionsgemisch wird in 300 mL gesättigte Natriumchlorid-Lösung gegeben und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt.
Der Rückstand wird mittels Chromatographie (oder mittels Umkristallisation oder alternativ indem es in heißem Ethanol gerührt und filtriert wird) gereinigt und Z1 wird als Feststoff erhalten.
Allgemeine Synthesevorschrift AAV2:
Die Synthese von Z2 erfolgt analog AAV1, wobei 4-Brom-3-fluorbenzonitril mit 4-Chlor-2-fluorphenylboronsäureester reagiert.
4-Brom-3-fluorbenzonitril (1,00 Äquivalente), 4-Chlor-2-fluorphenylboronsäureester (1,2 Äquivalente), Pd₂(dba)₃ ([Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0)]; 0,02 Äquivalente), S-Phos ([2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxy-1,1'-biphenyl]; 0,08 Äquivalente) und Kaliumphosphat (3,00 Äquivalente) werden unter Stickstoffatmosphäre in einem Toluol/Wasser-Gemisch (Verhältnis 4:1) bei 110 °C für 15 h gerührt. Es werden Celite® und Aktivkohle zum Reaktionsgemisch gegeben und bei 110 °C für 15 h gerührt.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch heiß filtriert und der Rückstand mit Toluol gewaschen. Das Reaktionsgemisch wird in 300 mL gesättigte Natriumchlorid-Lösung gegeben und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und der Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck entfernt.
Der Rückstand wird mittels Chromatographie (oder mittels Umkristallisation oder alternativ indem es in heißem Ethanol gerührt und filtriert wird) gereinigt und I2-0 als Feststoff erhalten.
In einer Folgereaktion werden I2-0 (1,00 Äquivalente), I0 (1,30 Äquivalente), Pd₂(dba)₃ ([Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0)]; 0,04 Äquivalente), X-Phos (2-(Dicyclohexylphosphino)-2",4",6"-triisopropylbiphenyl, 0,16 Äquivalente) und Kaliumphosphat (2,50 Äquivalente) unter Stickstoffatmosphäre in einem Toluol/Wasser-Gemisch (Verhältnis 4:1) bei 110 °C für 15 h gerührt. Es werden Celite ® und Aktivkohle zum Reaktionsgemisch gegeben und bei 110 °C für 15 h gerührt.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch heiß filtriert und der Rückstand mit Toluol gewaschen. Das Reaktionsgemisch wird in 300 mL gesättigte Natriumchlorid-Lösung gegeben und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt.
Der Rückstand wird mittels Chromatographie (oder mittels Umkristallisation oder alternativ indem es in heißem Ethanol gerührt und filtriert wird) gereinigt und Z2 wird als Feststoff erhalten.
Allgemeine Synthesevorschrift AA V3:
Die Synthese von Z3 erfolgt analog AAV1, wobei 4-Brom-3-fluorbenzonitril mit 5-Chlor-2-fluorphenylboronsäureester reagiert.
4-Brom-3-fluorbenzonitril (1,00 Äquivalente), 5-Chlor-2-fluorphenylboronsäureester (1,2 Äquivalente), Pd₂(dba)₃ ([Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0)]; 0,02 Äquivalente), S-Phos ([2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxy-1,1'-biphenyl]; 0,08 Äquivalente) und Kaliumphosphat (3,00 Äquivalente) werden unter Stickstoffatmosphäre in einem Toluol/Wasser-Gemisch (Verhältnis 4:1) bei 110 °C für 15 h gerührt. Es werden Celite® und Aktivkohle zum Reaktionsgemisch gegeben und bei 110 °C für 15 h gerührt.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch heiß filtriert und der Rückstand mit Toluol gewaschen. Das Reaktionsgemisch wird in 300 mL gesättigte Natriumchlorid-Lösung gegeben und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und der Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck entfernt.
Der Rückstand wird mittels Chromatographie (oder mittels Umkristallisation oder alternativ indem es in heißem Ethanol gerührt und filtriert wird) gereinigt und I3-0 als Feststoff erhalten.
In einer Folgereaktion werden I3-0 (1,00 Äquivalente), I0 (1,30 Äquivalente), Pd₂(dba)₃ ([Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0)]; 0,04 Äquivalente), X-Phos (2-(Dicyclohexylphosphino)-2",4",6"-triisopropylbiphenyl, 0,16 Äquivalente) und Kaliumphosphat (2,50 Äquivalente) unter Stickstoffatmosphäre in einem Toluol/Wasser-Gemisch (Verhältnis 4:1) bei 110 °C für 15 h gerührt. Es werden Celite^® und Aktivkohle zum Reaktionsgemisch gegeben und bei 110 °C für 15 h gerührt.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch heiß filtriert und der Rückstand mit Toluol gewaschen. Das Reaktionsgemisch wird in 300 mL gesättigte Natriumchlorid-Lösung gegeben und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt.
Der Rückstand wird mittels Chromatographie (oder mittels Umkristallisation oder alternativ indem es in heißem Ethanol gerührt und filtriert wird) gereinigt und Z3 wird als Feststoff erhalten.
Allgemeine Synthesevorschrift AAV4:
Die Synthese von Z4 erfolgt analog AAV1, wobei 3-Brom-4-fluorbenzonitril mit 5-Chlor-2-fluorphenylboronsäureester reagiert.
3-Brom-4-fluorbenzonitril (1,00 Äquivalente), 5-Chlor-2-fluorphenylboronsäureester (1,2 Äquivalente), Pd₂(dba)₃ ([Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0)]; 0,02 Äquivalente), S-Phos ([2-Dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxy-1,1'-biphenyl]; 0,08 Äquivalente) und Kaliumphosphat (3,00 Äquivalente) werden unter Stickstoffatmosphäre in einem Toluol/Wasser-Gemisch (Verhältnis 4:1) bei 110 °C für 15 h gerührt. Es werden Celite® und Aktivkohle zum Reaktionsgemisch gegeben und bei 110 °C für 15 h gerührt.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch heiß filtriert und der Rückstand mit Toluol gewaschen. Das Reaktionsgemisch wird in 300 mL gesättigte Natriumchlorid-Lösung gegeben und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und der Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck entfernt.
Der Rückstand wird mittels Chromatographie (oder mittels Umkristallisation oder alternativ indem es in heißem Ethanol gerührt und filtriert wird) gereinigt und I4-0 als Feststoff erhalten.
In einer Folgereaktion werden I4-0 (1,00 Äquivalente), I0 (1,30 Äquivalente), Pd₂(dba)₃ ([Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium(0)]; 0,04 Äquivalente), X-Phos (2-(Dicyclohexylphosphino)-2",4",6"-triisopropylbiphenyl, 0,16 Äquivalente) und Kaliumphosphat (2,50 Äquivalente) unter Stickstoffatmosphäre in einem Toluol/Wasser-Gemisch (Verhältnis 4:1) bei 110 °C für 15 h gerührt. Es werden Celite ® und Aktivkohle zum Reaktionsgemisch gegeben und bei 110 °C für 15 h gerührt.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch heiß filtriert und der Rückstand mit Toluol gewaschen. Das Reaktionsgemisch wird in 300 mL gesättigte Natriumchlorid-Lösung gegeben und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt.
Der Rückstand wird mittels Chromatographie (oder mittels Umkristallisation oder alternativ indem es in heißem Ethanol gerührt und filtriert wird) gereinigt und Z4 wird als Feststoff erhalten.
Allgemeine Synthesevorschrift AAV5:
Z1, Z2, Z3 oder Z4 (jeweils 1 Äquivalent), das entsprechende Donormolekül D-H (2,20 Äquivalente) und Kaliumphosphat (4,40 Äquivalente) werden unter Stickstoffatmosphäre in DMSO suspendiert und bei 120 °C für 20 h gerührt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch in gesättigte Natriumchlorid-Lösung gegeben und der ausgefallene Feststoff wird filtriert und mit Wasser gewaschen. Der Feststoff wird dann in Dichlormethan gelöst, über MgSO₄ getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Das Rohprodukt wird mittels Umkristallisationoder Flashchromatographie gereinigt. Das Produkt wird als Feststoff erhalten.
Das Donormolekül D-H entspricht insbesondere einem 3,6-substituiertes Carbazol (z. B. 3,6-Dimethylcarbazol, 3,6-Diphenylcarbazol, 3,6-Di-tert-butylcarbazol), einem 2,7-substituiertes Carbazol (z. B. 2,7-Dimethylcarbazol, 2,7-Diphenylcarbazol, 2,7-Di-tert-butylcarbazol), einem 1,8-substitiertes Carbazol (z. B. 1,8-Dimethylcarbazol, 1,8-Diphenylcarbazol, 1,8-Di-tert-butylcarbazol), einem 1-substituiertes Carbazol (z. B. 1-Methylcarbazol, 1-Phenylcarbazol, 1-tert-Butylcarbazol), einem 2-substituiertes Carbazol (z. B. 2-Methylcarbazol, 2-Phenylcarbazol, 2-tert-Butylcarbazol) oder einem 3-substituierten Carbazol (z. B. 3-Methylcarbazol, 3-Phenylcarbazol, 3-tert-Butylcarbazol).
Beispielsweise kann ein halogensubstituiertes Carbazol, insbesondere 3-Bromcarbazol, als D-H verwendet werden.
In einer Folgereaktion kann eine Boronsäureester-Gruppe oder eine Boronsäure-Gruppe beispielhaft an der Position der einen oder mehreren Halogensubstituenten, die via D-H eingeführt wurden, eingeführt werden und so den entsprechenden Carbazol-3-ylboronsäureester oder die entsprechende Carbazol-3-boronsäure ergeben, beispielsweise durch die Reaktion mit Bis(pinacol)boronsäureester (CAS-Nr. 7318-34-3). Anschließend können ein oder mehrere Substituenten R^a anstelle der Boronsäureester-Gruppe oder der Boronsäure-Gruppe über eine Kupplungsrektion mit dem entsprechenden halogenierten Reaktande, vorzugsweise R^a-Cl und R^a-Br, eingeführt werden.
Alternativ können ein oder mehrere Substituenten R^a an der Position der einen oder mehreren Halogensubstituenten, die über D-H eingeführt wurden, über die Reaktion mit einer Broronsäure des Substituenten R^a [R^a-B(OH)₂] oder einen entsprechenden Boronsäureester eingeführt werden.
Cyclovoltammetrie
Cylcovoltammogramme werden in Lösungen mit einer Konzentration von 10^-3 mol/L der organischen Moleküle in Dichlormethan oder einem geeigneten Lösungsmittel und einem geeigneten Trägerelektrolyt (z. B. 0,1 mol/L Tetrabutylammoniumhexafluorophosphat) gemessen. Die Messungen werden bei Raumtemperatur unter Stickstoffatmosphäre mit einem Drei-Elektroden-Aufbau (Arbeits- und Gegenelektroden: Pt-Draht, Referenrelektrode: Pt-Draht) durchgeführt und mit FeCp₂/FeCp₂ ⁺ als internem Standard kalibriert. Die HOMO-Daten wurden mit Ferrocen als internem Standard gegen eine Kalomel-Elektrode (SCE) korrigiert.
Dichtefunktionaltheoretierechnung
Molekülstrukturen werden unter Verwendung des BP86-Fuktionals und des Resolution-of-Identity-Ansatzes (RI) optimiert. Anregungsenergien werden mit Hilfe der (BP86)-optimierten Strukturen unter Verwendung von Time-Dependent DFT- (TD-DFT-) Methoden berechnet. Orbital- und angeregte Zustandsenergien werden mit Hilfe des B3LYP-Funktionals berechnet. Def2-SVP-Basissätze und eine m4-Grid zur numerischen Integration werden verwendet. Das Turbomole-Programmpaket wird für alle Rechnungen verwendet.
Photophysikalische Messungen
Probenvorbereitung: Spin-coating
Gerät: Spin150, SPS euro.
Die Probenkonzentration entspricht 10 mg/mL, gelöst in einem geeigneten Lösungsmitel. Programm: 1) 3 s bei 400 U/min; 2) 20 s bei 1000 U/min bei 1000 Upm/s. 3) 10 s bei 4000 U/min bei 1000 Upm/s. Nach dem Beschichten werden die Filme bei 70 °C für 1 min getrocknet.
Photolumineszenzspektroskopie und TCSPC (Time-correlated single-photon counting)
Steade-state Emissionsspektroskopie wird mit einem Fluoreszenzspektrometer der Horiba Scientific, Modell FluoroMax-4 durchgeführt, ausgestattet mit einer 150 W Xenon-Arc Lampe, Anregungs- und Emissionsmonochromatoren und einer Hamamatsu R928 Photomultiplier-Röhre, sowie einer „zeit-korrelierten Einphotonzähl“ (Time-correlated single-photon counting, TCSPC)-Option. Emmisions- und Anregungsspektren werden mit Hilfe von Standardkorrekturkurven korrigiert.
Die Emissionsabklingzeiten werden ebenfalls auf diesem System gemessen unter Verwendung der TCSPC-Methode mit dem FM-2013-Zubehör und einem TCSPC-Hub von Horiba Yvon. Anregungsquellen:

NanoLED 370 (Wellenlänge: 371 nm, Pulsdauer: 1,1 ns)
NanoLED290 (Wellenlänge: 294 nm, Pulsdauer: <1 ns)
SpectraLED 310 (Wellenlänge: 314 nm)
SpectraLED 355 (Wellenlänge: 355 nm).

Die Auswertung (exponentielles Fitten) erfolgt mit dem Softwarepaket DataStation und der DAS6-Auswertungssoftware. Der Fit wird über die Chi-Quadrat-Methode angegeben.
Photolumineszenzquantenausbeutemessungen
Die Messung der Photolumineszenzquantenausbeute (PLQY) erfolgt mittels eines Absolute PL Quantum Yield Measurement C9920-03G-Systems (Hamamatsu Photonics). Quantenausbeuten und CIE-Koordinaten werden mit Hilfe der Software U6039-05 Version 3.6.0 bestimmt.
Die Emissionsmaxima werden in nm, die Quantenausbeuten Φ in % und die CIE-Koordinaten als x,y-Werte angegeben.
Die PLQY wird nach folgendem Protokoll bestimmt:

1) Durchführung der Qualitätssicherung: Als Referenzmaterial dient Anthracen in Ethanol mit bekannter Konzentration.
2) Ermitteln der Anregungswellenlänge: Es wird zuerst das Absorptionsmaximum des organischen Moleküls ermittelt und mit diesem angeregt.
3) Durchführung der Probenmessung: Die Quantenausbeute wird unter Stickstoffatmosphäre von Lösungen oder Filmen als Probe bestimmt. Die Berechnung der Ausbeute erfolgt nach folgender Gleichung: $Φ_{P L} = \frac{n_{p h o t o n}, e m i t t i e r t}{n_{p h o t o n}, a b s o r b i e r t} = \frac{\int \frac{λ}{h c} [I n t_{e m i t t i e r t}^{P r o b e} (λ) - I n t_{a b s o r b i e r t}^{P r o b e} (λ)] d λ}{\int \frac{λ}{h c} [I n t_{e m i t t i e r t}^{R e f e r e n z} (λ) - I n t_{a b s o r b i e r t}^{R e f e r e n z} (λ)] d λ}$
mit der Photonenzahl n_photon und der Intensität Int.

Herstellung und Charakterisierung von organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen
Mit den erfindungsgemäßen Molekülen können OLED-Vorrichtungen mittels Vakuum-Dampfabscheidung. Wenn eine Schicht mehr als eine Verbindung enthält, so wird der Massenanteil von einer oder mehreren Verbindungen in % angegeben. Die Summe der Massenanteile ergibt 100%, d. h. falls ein Wert nicht angegeben ist, so entspricht der Anteil dieser Verbindung der Differenz zwischen den angegebenen Werten und 100%.
Die nicht vollständig optimierten OLEDs werden standardmäßig charakterisiert; hierfür werden Elektrolumineszenzspektren, die externe Quanteneffizienz (in %) in Abhängigkeit von der Intensität, berechnet aus dem von der Photodiode detektierten Licht, und der Stromstärke aufgenommen. Die Lebensdauer der OLED-Vorrichtung kann aus der Änderung der Leuchtdichte während des Betriebs bei konstanter Stromdichte ermittelt werden. Der LT50-Wert entspricht hierbei dem Zeitpunkt, zu dem die gemessene Leuchtdichte auf 50% des Startwertes abgefallen ist. Analog entspricht LT80 dem Zeitpunkt, zu dem die gemessene Leuchtdichte auf 80% des Startwertes abgefallen ist, LT95 entspricht dem Zeitpunkt, zu dem die gemessene Leuchtdichte auf 95% des Startwertes abgefallen ist usw.
Beispielhafte LT80-Werte bei 500 cd/m² werden mit der folgenden Gleichung bestimmt: $LT80 (500 \frac{c d^{2}}{m^{2}}) = LT80 (L_{0}) {(\frac{L_{0}}{500 \frac{c d^{2}}{m^{2}}})}^{1.6}$
mit der Anfangsleuchtdichte L₀ bei der angewendeten Stromdichte.
Die Werte ergeben sich aus dem Durchschnitt mehrerer Pixel (typischerweise zwei bis acht), die Standardabweichung zwischen diesen Pixeln wird angegeben.
HPLC-MS:
HPLC-MS-Spektroskopie wird mit einer HPLC-Anlage der Firma Agilent (1100er Serie) mit einem angeschlossenen MS-Detektor (Thermo LTQ XL) gemessen. Für die HPLC wird eine RP-Säule 4,6 mm x 150 mm, Partikelgröße 5,0 µm von Waters (ohne Vorsäule) verwendet.
Die HPLC-MS-Messungen werden bei Raumtemperatur (rt) mit den Lösungsmitteln Acetonitril, Wasser und THF in den folgenden Konzentrationen durchgeführt:

Lösungsmittel A: H₂O (90%) MeCN (10%)

Lösungsmittel B: H₂O (10%) MeCN (90%)

Lösungsmittel C: THF (100%)
Es wurde mit einem Einspritzvolumen von 15 µL und einer Konzentration von 0,5 mg/mL gearbeitet. Der folgende Gradient wird verwendet:

Flussrate [mL/min] Zeit [min] A[%] B[%] D[%]

3 0 40 50 10

3 10 10 15 75

3 16 10 15 75

3 16.01 40 50 10

3 20 40 50 10
Die Ionisation der Probe erfolgt durch APCI (atmospheric pressure chemical ionization).
Beispiel 1
Beispiel 1 wurde nach AAV3 und AAV5 hergestellt, wobei die Ausbeute der Synthese AAV5 14% betrug.
1 zeigt das Emissionsspektrum von Beispiel 1 (10% Massenanteil in PMMA). Das Emissionsmaximum (λ_max) liegt bei 465 nm. Die Photolumineszenzquantenausbeute beträgt 77%, die Halbwertsbreite beträgt 0,39 eV und die Emissionslebensdauer beträgt 82 µs. Die resultierende CIE_x-Koordinate liegt bei 0,15 und die CIE_y-Koordinate bei 0,18.
Beispiel 2
Beispiel 2 wurdenach AAV3 und AAV5 hergestellt, wobei die Ausbeute der Synthese AAV5 28% betrug.
MS (HPLC-MS):

Summenformel Retentionszeit m/z berechnet m/z gefunden

C₆₉H₄₁F₆N₃ 14,31 min 1025,32 1025,35
2 zeigt das Emissionsspektrum von Beispiel 2 (10% Massenanteil in PMMA). Das Emissionsmaximum (λ_max) liegt bei 464 nm. Die Photolumineszenzquantenausbeute (PLQY) beträgt 71 %, die Halbwertsbreite beträgt 0,39 eV und die Emmissionslebensdauer beträgt 99 µs. Die resultierende CIE_x-Koordinate liegt bei 0,15 und die CIE_y-Koordinate bei 0,18.
Beispiel 3
Beispiel 3 wurde nach AAV3 und AAV5 hergestellt, wobei die Ausbeute der Synthese AAV5 29% betrug.
MS (HPLC-MS):

Summenformel Retentionszeit m/z berechnet m/z gefunden

C₅₇H₃₃F₆N₃ 12,05 min 873,26 873,35
3 zeigt das Emissionsspektrum von Beispiel 3 (10% Massenanteil in PMMA). Das Emissionsmaximum (λ_max) liegt bei 461 nm. Die Photolumineszenzquantenausbeute (PLQY) beträgt 69 %, die Halbwertsbreite beträgt 0,40 eV und die Emissionslebensdauer beträgt 136 µs. Die resultierende CIE_x-Koordinate liegt bei 0,15 und die CIE_y-Koordinate bei 0,16.
Weitere Beispiele für erfindungsgemäße organische Moleküle
Figuren

1 Emissionsspektrum von Beispiel 1 (10% Massenanteil) in PMMA.
2 Emissionsspetrum von Beispiel 2 (10% Massenanteil) in PMMA.
3 Emissionsspektrum von Beispiel 3 (10% Massenanteil) in PMMA.

Claims

Organisches Molekül, aufweisend oder bestehend aus - einer ersten chemischen Einheit, die eine Struktur gemäß Formel I beinhaltet oder aus dieser besteht,
und - zwei zweiten chemische Einheiten, die jeweils unabhängig voneinander eine Struktur gemäß Formel II aufweisen oder aus dieser bestehen,
wobei die erste chemische Einheit mit jeder der zwei zweiten chemischen Einheiten über eine Einfachbindung verbunden ist; wobei T ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, R^A und R¹; V ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, R^A und R¹; W ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, R^A und R¹; X ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, R^A und R¹; Y ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, R^A und R¹; R^A aus einer Struktur der Formel A1 besteht,
wobei $ den Anknüpfungspunkt der Einfachbindung zwischen R^A und der ersten chemischen Einheit, wie in Formel I gezeigt, darstellt; A^I, A^II, A^III A^IV und A^V jeweils ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus CF₃ und R^I; R^T ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, CN und R²; R^V ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, CN und R²; R^W ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, CN und R²; R^X ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, CN und R²; R^Y ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten, CN und R²; # den Anknüpfungspunkt zwischen den zweiten chemischen Einheiten und der ersten chemischen Einheit darstellt; Z bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine direkte Bindung oder ist ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CR³R⁴, C=CR³R⁴, C=O, C=NR³, NR³, O, SiR³R⁴, S, S(O) und S(O)₂; R¹ wird bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, Deuterium, C₁-C₅-Alkyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind C₂-C₈-Alkenyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind; C₂-C₈-Alkinyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind; C₆-C₁₈-Aryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, OPh, C₁-C₅-Alkyl, C₂-C₅-Alkenyl und C₂-C₅-Alkinyl. R² wird bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, Deuterium, C₁-C₅-Alkyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind; C₂-C₈-Alkenyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind; C₂-C₈-Alkinyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind; C₆-C₁₈-Aryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, OPh, C₁-C₅-Alkyl, C₂-C₅-Alkenyl und C₂-C₅-Alkinyl; R^I wird bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, Deuterium, C₁-C₅-Alkyl, wobei ein oder mehrere Wasserstoffatome optional durch Deuterium ersetzt sind; C₆-C₁₈-Aryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ substituiert ist. R^a, R³ und R⁴ sind bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, N(R⁵)₂, OR⁵, Si(R⁵)₃, B(OR⁵)₂, OSO₂R⁵, CF₃, CN, F, Br, I, C₁-C₄₀-Alkyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₁-C₄₀-Alkoxy, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₁-C₄₀-Thioalkoxy, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₂-C₄₀-Alkenyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₂-C₄₀-Alkinyl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₆-C₆₀-Aryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist; und C₃-C₅₇-Heteroaryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist; R⁵ ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, N(R⁶)², OR⁶, Si(R⁶)₃, B(OR⁶)₂, OSO₂R⁶, CF₃, CN, F, Br, I, C₁-C₄₀-Alkyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ und wobei eine oder oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶ substituiert sind; C₁-C₄₀-Alkoxy, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ und wobei eine oder oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶ substituiert sind; C₁-C₄₀-Thioalkoxy, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ und wobei eine oder oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶ substituiert sind; C₂-C₄₀-Alkenyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ und wobei eine oder oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶ substituiert sind; C₂-C₄₀-Alkinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁶ und wobei eine oder oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁶C=CR⁶, C≡C, Si(R⁶)₂, Ge(R⁶)₂, Sn(R⁶)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁶, P(=O)(R⁶), SO, SO₂, NR⁶, O, S oder CONR⁶ substituiert sind; C₆-C₆₀-Aryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁶; und C₃-C₅₇-Heteroaryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁶; R⁶ ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, Deuterium, OPh, CF₃, CN, F, C₁-C₅-Alkyl, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander substituiert sind durch Deuterium, CN, CF₃ oder F; C₁-C₅-Alkoxy, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander substituiert sind durch Deuterium, CN, CF₃ oder F; C₁-C₅-Thioalkoxy, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander substituiert sind durch Deuterium, CN, CF₃ oder F; C₂-C₅-Alkenyl, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander substituiert sind durch Deuterium, CN, CF₃ oder F; C₂-C₅-Alkinyl, wobei optional ein oder mehrere Wasserstoffatome unabhängig voneinander substituiert sind durch Deuterium, CN, CF₃ oder F; C₆-C₁₈-Aryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren C₁-C₅-Alkylsubstituenten; C₃-C₁₇-Heteroaryl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren C₁-C₅-Alkylsubstituenten; N(C₆-C₁₈-Aryl)₂, N(C₃-C₁₇-Heteroaryl)₂ und N(C₃-C₁₇-Heteroaryl) (C₆-C₁₈-Aryl); wobei die Substituenten R^a, R³, R⁴ oder R⁵ optional, unabhängig voneinander, ein mono- oder polyzyklisches, aliphatisches, aromatisches und/oder benzoanelliertes Ringsystem mit einem oder mehreren Substituenten R^a, R³, R⁴ oder R⁵ bilden; wobei genau ein Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus T, V, W, X und Y gleich R^A ist; genau ein Susbstituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus R^T, R^V, R^W, R^X und R^Y gleich CN ist; genau ein Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus T, V, W, X und Y den Anküpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten darstellt; genau ein Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus R^T, R^V, R^W, R^X und R^Y den Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der zwei zweiten chemischen Einheiten darstellt; und genau zwei Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus A^I, A^II, A^III, A^IV und A^V gleich CF₃ sind.
Organisches Molekül gemäß Anspruch 1, wobei genau ein Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus T, V und W gleich R^A ist; genau ein Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus R^T, R^V und R^W gleich CN ist; genau ein Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus W, X und Y den Anküpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten darstellt und genau ein Substituent ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus R^W, R^X und R^Y den Anküpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten darstellt;
Organisches Molekül gemäß Anspruch 1, wobei die erste chemische Einheit eine Struktur der Formel Ia beinhaltet oder daraus besteht:
wobei Y^D den Anknüpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten darstellt; R^YD den Anküpfungspunkt einer Einfachbindung zwischen der ersten chemischen Einheit und einer der beiden zweiten chemischen Einheiten darstellt; Q unabhängig voneinander bei jedem Auftreten ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus R¹ und R^A; R^Q unabhängig voneinander bei jedem Auftreten ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus R² und CN; wobei genau ein Substituent R^Q gleich CN ist; und wobei genau ein Substituent Q gleich R^A ist.
Organisches Molekül gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 3, wobei R¹, R² und R^I unabhängig voneinander bei jedem Auftreten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl, Mesityl, Tolyl und Phenyl.
Organisches Molekül gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 4, wobei die beiden zweiten chemischen Einheiten unabhängig voneinander eine Struktur der Formel IIa aufweisen oder daraus bestehen:
wobei # und R^a wie in Anspruch 1 definiert sind.
Organisches Molekül gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei die beiden zweiten chemischen Einheiten unabhängig voneinander eine Struktur der Formel IIb aufweisen oder daraus bestehen:
wobei R^b bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Deuterium, N(R⁵)₂, OR⁵, Si(R⁵)₃, B(OR⁵)₂, OSO₂R⁵, CF₃, F, Br, I, C₁-C₄₀-Alkyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₁-C₄₀-Alkoxy, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₁-C₄₀-Thioalkoxy, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=O, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₂-C₄₀-Alkenyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=O, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₂-C₄₀-Alkinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=O, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₆-C₆₀-Aryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist; und C₃-C₅₇-Heteroaryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist; und wobei davon abgesehen die Definitionen in Anspruch 1 gelten.
Organisches Molekül gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 5, wobei die beiden zweiten chemischen Einheiten unabhängig voneinander eine Struktur der Formel llc aufweisen oder daraus bestehen:
wobei R^b bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Deuterium, N(R⁵)₂, OR⁵, Si(R⁵)₃, B(OR⁵)₂, OSO₂R⁵, CF₃, F, Br, I, C₁-C₄₀-Alkyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=S, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₁-C₄₀-Alkoxy, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=O, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₁-C₄₀-Thioalkoxy, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=O, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₂-C₄₀-Alkenyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=O, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₂-C₄₀-Alkinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ und wobei eine oder mehrere nicht-benachbarte CH₂-Gruppen optional durch R⁵C=CR⁵, C≡C, Si(R⁵)₂, Ge(R⁵)₂, Sn(R⁵)₂, C=O, C=O, C=Se, C=NR⁵, P(=O)(R⁵), SO, SO₂, NR⁵, O, S oder CONR⁵ substituiert sind; C₆-C₆₀-Aryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist; und C₃-C₅₇-Heteroaryl, welches optional mit einem oder mehreren Substituenten R⁵ substituiert ist; und wobei davon abgesehen die Definitionen in Anspruch 1 gelten.
Organisches Molekül gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei R^b bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus - Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃, - Ph, welches optional substituiert ist durch einen oder mehrere Substituenten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph; - Pyridinyl, welches optional substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph; - Pyrimidinyl, welches optional ist kann mit einem oder mehreren Substituenten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph; - Carbazolyl, welches optional istkann mit einem oder mehreren Substituenten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph; - Triazinyl, welches optional ist kann mit einem oder mehreren Substituenten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, ⁱPr, ^tBu, CN, CF₃ und Ph; und - N(PH)₂.
Verfahren zur Herstellung eines organischen Moleküls nach Anspruch 1 bis 8, wobei Bromfluorbenzonitril, das mit drei R^2, wie in Anspruch 1 definiert, substituiert ist, als Reaktant verwendet wird.
Verwendung eines organischen Moleküls gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 8 als Lumineszenzemitter und/oder Hostmaterial und/oder Elektronenleitmaterial und/oder Lochinjektionsmaterial und/oder Lochblockiermaterial in einer optoelektronischen Vorrichtung.
Verwendung nach Anspruch 10, wobei die optoelektronische Vorrichtung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: • organischen Leuchtdioden (OLEDs), • lichtemittierenden elektrochemischen Zellen, • OLED-Sensoren, insbesondere in nicht hermetisch abgeschirmten Gas- und Dampfsensoren, • organischen Dioden, • organischen Solarzellen, • organischen Transistoren, • organischen Feldeffekttransistoren, • organischen Lasern und • Down-conversion-Elementen.
Zusammensetzung, aufweisend oder bestehend aus: (a) mindestens einem organischen Molekül gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere in Form eines Emitters und/oder Hosts, und (b) einem oder mehreren Emitter und/oder Hostmaterialien, die sich von dem organischen Molekül gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 8 unterscheidet, und (c) optional einem oder mehreren Farbstoffen und/oder einem oder mehreren Lösungsmitteln.
Optoelektronische Vorrichtung, die ein organisches Molekül nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 oder eine Zusammensetzung nach Anspruch 12 beinhaltet, insbesondere in Form einer Vorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischer Leuchtdiode (OLED), lichtemittierender elektrochemischer Zelle, OLED-Sensor, insbesondere in nicht hermetisch abgeschirmten Gas- und Dampfsensoren, organischer Diode, organischer Solarzelle, organischem Transistor, organischem Feldeffekttransistor, organischem Laser und Down-Konversion-Element.
Optoelektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 13, aufweisend oder bestehend aus: - einem Substrat, - einer Anode und - einer Kathode, wobei die Anode oder die Kathode auf das Substrat aufgebracht sind, und - mindestens einer Emitterschicht, die zwischen Anode und Kathode angeordnet ist und die organische Moleküle nach Anspruch 1 bis 8 oder eine Zusammensetzung nach Anspruch 12 aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung, wobei ein organisches Molekül nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8 oder einer Zusammensetzung nach Anspruch 12 verwendet wird, insbesondere die Verarbeitung der organischen Verbindung mittels eines Vakuumverdampfungsverfahrens oder aus einer Lösung umfassend.