DE102020205828B4

DE102020205828B4 - Metallkomplex, der drei verschiedene Liganden enthält

Info

Publication number: DE102020205828B4
Application number: DE102020205828.8A
Authority: DE
Inventors: Nannan Lu; Zhihong Dai; Qi Zhang; Cuifang ZHANG; Chi Yuen Raymond Kwong; Chuanjun Xia
Original assignee: Beijing Summer Sprout Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Summer Sprout Technology Co Ltd
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2022-12-22
Anticipated expiration: 2040-05-09
Also published as: JP2020186235A; DE102020205828A1; KR102541508B1; CN111909213A; US11653559B2; KR20200130661A; US20200358010A1; CN111909213B; JP7274756B2

Abstract

Metallkomplex, der eine allgemeine Formel M(La)m(Lb)n(Lc)qaufweist, wobei es sich bei La, Lband Lcum einen ersten Liganden, einen zweiten Liganden und einen dritten Liganden handelt, die jeweils an ein Metall M koordiniert sind;wobei das Metall M Ir ist;wobei m aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird, n aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird, q aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird und m+n+q der Oxidationsstufe des Metalls M gleichkommt;wobei es sich bei Laund Lbum Liganden mit unterschiedlichen Strukturen handelt und sie jeweils unabhängig durch eine Formel 1 dargestellt werden:wobei X1bis X4jeweils unabhängig aus CR1ausgewählt werden;wobei Y1bis Y6jeweils unabhängig aus CR2oder N ausgewählt werden und zumindest eines von Y1bis Y6CR2ist;wobei R1und R2jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen;in der Formel 1 nur für die Substituenten R1benachbarte Substituenten optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden, der eine Anzahl von Ringatomen aufweist, die kleiner oder gleich 6 ist;in den Liganden Laund/oder Lbzumindest ein R2aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen;wobei Lceine Struktur aufweist, die durch eine Formel 2 dargestellt wird:wobei Rt, Ru, Rv, Rw, Rx, Ryund Rzjeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen und Kombinationen von diesen.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldung(en)
Die vorliegende Offenbarung beansprucht Priorität gegenüber einer chinesischen Patenanmeldung Nr. CN201910373360 .9, eingereicht am 09. Mai 2019, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Verbindungen für organische elektronische Vorrichtungen, zum Beispiel organische Licht emittierende Vorrichtungen. Im Besonderen bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf einen Metallkomplex, der drei verschiedene Liganden enthält, und auf eine Elektrolumineszenzvorrichtung und auf eine Verbindungsformulierung, die den Metallkomplex beinhalten.
Hintergrund
Zu organischen elektronischen Vorrichtungen zählen, ohne darauf beschränkt zu sein, die folgenden Typen: organische Licht emittierende Dioden (OLEDs), organische Feldeffekttransistoren (O-FETs), organische Licht emittierende Transistoren (OLETs), organische Photovoltaikvorrichtungen (OPVs), farbstoffsensibilisierte Solarzellen (dye-sensitized solar cells, DSSCs), organische optische Detektoren, organische Photorezeptoren, organische Feld-Quench-Vorrichtungen (organic field-quench devices, OFQDs), Licht emittierende elektrochemische Zellen (light-emitting electrochemical cells, LECs), organische Laser-Dioden und organische Plasmon emittierende Vorrichtungen.
Im Jahr 1987 berichteten Tang und Van Slyke von Eastman Kodak über eine zweischichtige organische Elektrolumineszenzvorrichtung, die eine Arylamin-Lochtransportschicht und eine Tris-8-hydroxychinolato-Aluminium-Schicht als Elektronen- und emittierende Schicht aufweist (Applied Physics Letters, 1987, 51 (12): 913 bis 915). Wenn eine Vorspannung an die Vorrichtung angelegt wurde, wurde grünes Licht von der Vorrichtung emittiert. Diese Vorrichtung legte den Grundstein für die Entwicklung moderner organischer Licht emittierender Dioden (OLEDs). OLEDs nach dem Stand der Technik können mehrere Schichten wie zum Beispiel Ladungsinjektions- und -transportschichten, Ladungs- und Exzitonblockierschichten und eine oder mehrere emittierende Schichten zwischen der Kathode und der Anode aufweisen. Da es sich bei der OLED um eine selbstemittierende Festkörpervorrichtung handelt, bietet sie ein ungemeines Potenzial für Anzeige- und Beleuchtungsanwendungen. Darüber hinaus machen die inhärenten Eigenschaften organischer Materialien wie zum Beispiel ihre Flexibilität sie für bestimmte Anwendungen wie etwa eine Fertigung auf flexiblen Substraten gut geeignet.
Die OLED kann entsprechend ihrem Emissionsmechanismus in drei verschiedene Typen eingeteilt werden. Bei der von Tang und van Slyke erfundenen OLED handelt es sich um eine fluoreszierende OLED. Sie verwendet lediglich eine Singulett-Emission. Die in der Vorrichtung erzeugten Tripletts werden über nichtstrahlende Zerfallskanäle verschwendet. Daher beträgt die interne Quanteneffizienz (IQE) der fluoreszierenden OLED lediglich 25 %. Diese Einschränkung behinderte die Vermarktung von OLEDs. Forrest und Thompson berichteten 1997 über eine phosphoreszierende OLED, die eine Triplett-Emission von schwermetallhaltigen Komplexen als Emitter verwendet. Dadurch können sowohl Singuletts als auch Tripletts geerntet werden, wodurch eine IQE von 100 % erreicht wird. Die Entdeckung und Entwicklung von phosphoreszierenden OLEDs trug aufgrund ihrer hohen Effizienz direkt zu der Vermarktung von Aktivmatrix-OLEDs (AMOLED) bei. In der jüngsten Zeit erreichte Adachi eine hohe Effizienz durch thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz (thermally activated delayed fluorescence, TADF) von organischen Verbindungen. Diese Emitter weisen eine kleine Singulett-Triplett-Lücke auf, die den Übergang von dem Triplett zurück zu dem Singulett ermöglicht. In der TADF-Vorrichtung können die Triplett-Exzitonen ein umgekehrtes Intersystem-Crossing durchlaufen, um Singulett-Exzitonen zu erzeugen, was zu einer hohen IQE führt.
OLEDs können entsprechend den Formen der verwendeten Materialien auch als Kleinmolekül- und Polymer-OLEDs eingeteilt werden. Ein kleines Molekül bezieht sich auf jedes organische oder metallorganische Material, das kein Polymer ist. Die Molekülmasse des kleinen Moleküls kann groß sein, sofern es eine eindeutig definierte Struktur aufweist. Dendrimere mit eindeutig definierten Strukturen werden als kleine Moleküle betrachtet. Polymer-OLEDs beinhalten konjugierte Polymere und nichtkonjugierte Polymere mit emittierenden Seitengruppen. Eine Kleinmolekül-OLED kann zu der Polymer-OLED werden, wenn während des Fertigungsprozesses eine Nachpolymerisation auftritt.
Es bestehen verschiedene Verfahren für eine OLED-Fertigung. Kleinmolekül-OLEDs werden im Allgemeinen durch thermisches Vakuumverdampfen gefertigt. Polymer-OLEDs werden durch einen Lösungsprozess wie zum Beispiel Rotationsbeschichtung, Tintenstrahldruck und Schlitzdruck gefertigt. Wenn das Material in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert werden kann, kann die Kleinmolekül-OLED auch durch einen Lösungsprozess gefertigt werden.
Die Emissionsfarbe der OLED kann durch die konstruktive Bemessung des Emitters erzielt werden. Eine OLED kann eine emittierende Schicht oder eine Mehrzahl von emittierenden Schichten aufweisen, um das gewünschte Spektrum zu erzielen. Bei grünen, gelben und roten OLEDs haben phosphoreszierende Emitter erfolgreich eine Vermarktung erreicht. Eine blaue phosphoreszierende Vorrichtung leidet immer noch unter einer nicht gesättigten blauen Farbe, einer kurzen Lebensdauer der Vorrichtung und einer hohen Betriebsspannung. Handelsübliche OLED-Farbanzeigen verfolgen normalerweise eine Hybridstrategie, wobei Fluoreszenzblau und Phosphoreszenzgelb oder -rot und -grün verwendet werden. Gegenwärtig bleibt der Effizienzabfall von phosphoreszierenden OLEDs bei großer Helligkeit ein Problem. Darüber hinaus ist eine gesättigtere Emissionsfarbe, eine höhere Effizienz und eine längere Lebensdauer der Vorrichtung erwünscht.
Phosphoreszierende Metallkomplexe können als phosphoreszierende Dotierungsmaterialien von Licht emittierenden Schichten verwendet werden und auf das Gebiet von organischen Elektrolumineszenzbeleuchtungen oder -anzeigen angewendet werden. Bei einem Iridiumkomplex, der einen mit Phenyl kondensierten Pyridinliganden enthält, handelt es sich um eine bedeutende Klasse von Strukturen von rot phosphoreszierenden Materialien. Um den Anforderungen in verschiedenen Fällen gerecht zu werden, können Forscher die Leistungsfähigkeit eines Materials auf einer bestimmten Grundlage anpassen, indem sie verschiedene Substituenten an einem Liganden des Materials so anpassen, dass sie phosphoreszierende Metallkomplexe mit einer unterschiedlichen Leistungsfähigkeit gewinnen.
Die US-Patentveröffentlichung Nr. US20150188061A1 offenbarte einen Iridiumkomplex mit einer Struktur, die dargestellt wird durch die allgemeine Formel: Ir(L¹)(L²)(L³), wobei die Liganden L₁ und L₂ gleich oder verschieden sein können und zumindest zwei der Liganden L₁, L₂ und L₃ miteinander verbunden sind. Spezifische Beispiele sind
usw. Diese Anmeldung hat außerdem die Leistungsfähigkeit der Verbindungen nicht verifiziert. Diese Anmeldung berücksichtigte nicht den Fall, in dem drei verschiedene Liganden nicht miteinander verbunden sind.
Die US-Patentveröffentlichung Nr. US20070278936A1 offenbarte eine Verbindung mit einer Formel II:
wobei n gleich 1, 2 oder 3 ist, p gleich 0, 1 oder 2 ist und n + p = 3 ist. Aus der Formel II wird ersichtlich, dass der Isochinolinring in dem Liganden der Verbindung mit der Struktur der durch diese Anmeldung offenbarten Formel II keine sonstigen Substituenten mit Ausnahme eines Arylsubstituenten an der 1-Position aufweist. Ein spezifisches in dieser Anmeldung offenbartes Beispiel beinhaltet die folgende Struktur:
jedoch beanspruchte diese Anmeldung, dass die Verbindung nicht erfolgreich in einer ausreichenden Reinheit gewonnen wurde und somit die Leistungsfähigkeit der Verbindung nicht durch entsprechende Vorrichtungsdaten verifiziert wurde. Diese Anmeldung berücksichtigte nicht den Fall, in dem der Isochinolinring Substituenten an sonstigen Positionen außer dem Arylsubstituenten an der 1-Position aufweist.
Die US-Patentveröffentlichungen Nr. US20150357587A1 und US20150364701A1 offenbarten jeweils einen Iridiumkomplex für eine organische elektronische Licht emittierende Vorrichtung: Ir(L₁)(L₂)(L₃), wobei eine Teilstruktur IrL₁ die folgende Struktur beinhaltet:
unterdessen eine Teilstruktur IrL₂ die folgende Struktur beinhaltet:
und L₁ und L₂ verschiedene Liganden darstellen. Spezifische Beispiele sind:
und
Der in dieser Anmeldung offenbarte Ligand L₁ muss eine kondensierte Isochinolinstruktur beinhalten, und der Fall, in dem der Ligand keine kondensierte Isochinolinstruktur aufweist, wurde nicht berücksichtigt.
Die US-Patentveröffentlichung Nr. US20130328019A1 offenbarte eine Verbindung mit L₁L₂MX, wobei L₁
ist, L₂ und X monoanionische, zweizähnige Liganden sind, L₂
oder
sein kann und L₁, L₂ und X sich voneinander unterscheiden. Ein spezifisches Beispiel ist
Der Erfinder dieser Anmeldung stellte die Wirkung eines Einschlusses von drei verschiedenen Liganden in einen Komplex auf ein Anpassen der optoelektrischen Leistungsfähigkeit des Komplexes fest, stellte jedoch nicht den Vorteil einer gleichzeitigen Verwendung von zwei Liganden mit einer arylisochinolinartigen Struktur aus drei verschiedenen Liganden fest.
Die Leistungsfähigkeit einiger der oben genannten Verbindungen der verwandten Technik wurde jedoch nicht verifiziert, und die Auswahl von Ligandenstrukturen, im Besonderen der Einfluss von drei Liganden mit unterschiedlichen Strukturen auf die thermische Stabilität der entsprechenden Metallkomplexe, wurde nicht berücksichtigt. Der Di-(arylisochinolin)iridiumacetylaceton-Komplex mit einem Typ M(L_a)₂(L_c) ist ein bedeutender Ring für rot phosphoreszierende Materialien. In vorherigen Untersuchungen wurden verschiedene Substituenten ausprobiert, um einen bestimmten Aspekt der Leistungsfähigkeit solcher Komplexe zu steuern und zu verbessern. Beispielsweise werden Substituenten mit großen Molekülmassen in beide Arylisochinoline eingeführt, um die externe Quanteneffizienz zu verbessern, was jedoch einen Nachteil hat, dass die Verdampfungstemperatur des Metallkomplexes stark ansteigt und seine thermische Stabilität abnimmt.
Übersicht
Die vorliegende Offenbarung zielt darauf ab, eine Reihe von neuartigen Metallkomplexen bereitzustellen, die drei verschiedene Liganden enthalten, um zumindest einen Teil der oben genannten Probleme zu lösen. Die Metallkomplexe können als Licht emittierende Materialien in organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen verwendet werden. Bei einer Verwendung zum Herstellen von Elektrolumineszenzvorrichtungen können diese neuartigen Metallkomplexe nicht nur die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung, die gesteuert oder verbessert werden soll, durch Anpassen von Substituenten erzielen, sondern sie bewirken auch eine wirksame Steuerung eines Anstiegs der Verdampfungstemperatur.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Metallkomplex offenbart, der eine allgemeine Formel M(L_a)_m(L_b)_n(L_c)_q aufweist, wobei es sich bei L_a, L_b and L_c um einen ersten Liganden, einen zweiten Liganden und einen dritten Liganden handelt, die jeweils an ein Metall M koordiniert sind; wobei das Metall M Ir ist;
wobei m aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird, n aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird, q aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird und m+n+q der Oxidationsstufe des Metalls M gleichkommt;
wobei es sich bei L_a und L_b um Liganden mit unterschiedlichen Strukturen handelt und jeder unabhängig eine Struktur aufweist, die durch eine Formel 1 dargestellt wird:

wobei X₁ bis X₄ jeweils unabhängig aus CR₁ ausgewählt werden;
wobei Y₁ bis Y₆ jeweils unabhängig aus CR₂ oder N ausgewählt werden und zumindest eines von Y₁ bis Y₆ CR₂ ist;
wobei R₁ und R₂ jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen;
in der Formel 1 benachbarte Substituenten R₁ optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden, der eine Anzahl von Ringatomen aufweist, die kleiner oder gleich 6 ist;
in den Liganden L_a und/oder L_b zumindest ein R₂ aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen;
wobei L_c eine Struktur aufweist, die durch eine Formel 2 dargestellt wird:
wobei Rt bis R_z jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen und Kombinationen von diesen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird des Weiteren eine Elektrolumineszenzvorrichtung offenbart, die eine Anode, eine Kathode und eine organische Schicht beinhaltet, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet ist, wobei die organische Schicht den oben beschriebenen Metallkomplex beinhaltet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird des Weiteren eine Verbindungsformulierung offenbart, die den oben beschriebenen Metallkomplex beinhaltet.
Der neuartige Metallkomplex, der drei verschiedene Liganden enthält, der durch die vorliegende Offenbarung offenbart wird, kann als Licht emittierendes Material in einer Elektrolumineszenzvorrichtung verwendet werden. Bei diesen neuartigen Metallkomplexen handelt es sich um Komplexe, die zwei Liganden mit unterschiedlichen arylisochinolinartigen Strukturen beinhalten, und sie können die Verdampfungstemperatur durch die Asymmetrie in der Struktur der Substituenten an den beiden Liganden steuern, was dazu beitragen kann, eine niedrige Verdampfungstemperatur zu erzielen und das Risiko einer Zersetzung aufgrund von Wärmeenergie während einer Massenproduktion zu verringern, und sie können darüber hinaus eine gesteuerte oder verbesserte Leistungsfähigkeit der Vorrichtung erzielen, die derjenigen ähnlich ist, die durch Verwenden von zwei Strukturen mit Substituenten mit größeren Molekülmassen erzielt wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht einer organischen Licht emittierenden Vorrichtung, die eine Verbindung und eine Verbindungsformulierung beinhalten kann, die durch die vorliegende Offenbarung offenbart werden.
2 ist eine schematische Ansicht einer weiteren organischen Licht emittierenden Vorrichtung, die eine Verbindung und eine Verbindungsformulierung beinhalten kann, die durch die vorliegende Offenbarung offenbart werden.

Ausführliche Beschreibung
OLEDs können auf verschiedenen Typen von Substraten wie zum Beispiel Glas, Kunststoff und Metallfolie gefertigt werden. 1 stellt eine organische Licht emittierende Vorrichtung 100 ohne Einschränkung schematisch dar. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu dargestellt. Einige der Schichten in den Figuren können gegebenenfalls auch weggelassen werden. Die Vorrichtung 100 kann ein Substrat 101, eine Anode 110, eine Lochinjektionsschicht 120, eine Lochtransportschicht 130, eine Elektronenblockierschicht 140, eine emittierende Schicht 150, eine Lochblockierschicht 160, eine Elektronentransportschicht 170, eine Elektroneninjektionsschicht 180 und eine Kathode 190 beinhalten. Die Vorrichtung 100 kann durch Abscheiden der beschriebenen Schichten in dieser Reihenfolge gefertigt werden. Die Eigenschaften und Funktionen dieser verschiedenen Schichten sowie beispielhafte Materialien werden in dem US-Pat. Nr. 7,279,704 in den Sp. 6 bis 10 ausführlicher beschrieben, dessen Inhalt durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin eingeschlossen ist.
Weitere Beispiele für jede dieser Schichten sind verfügbar. Beispielsweise wird eine flexible und transparente Substrat-Anoden-Kombination in dem US-Pat. Nr. 5,844,363 offenbart, das durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin eingeschlossen ist. Ein Beispiel für eine p-dotierte Lochtransportschicht ist m-MTDATA, das mit F₄-TCNQ in einem Molverhältnis von 50:1 dotiert ist, wie in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2003/0230980 offenbart, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist. Beispiele für Wirtsmaterialien werden in dem US-Pat. Nr. 6,303,238 an Thompson et al. offenbart, das durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin eingeschlossen ist. Ein Beispiel für eine n-dotierte Elektronentransportschicht ist BPhen, das mit Li in einem Molverhältnis von 1:1 dotiert ist, wie in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2003/0230980 offenbart, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist. Die US-Pat. Nr. 5,703,436 und Nr. 5,707,745, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen sind, offenbaren Beispiele für Kathoden, darunter Verbundkathoden, die eine dünne Metallschicht wie etwa Mg:Ag aufweisen, mit einer darüber liegenden transparenten, elektrisch leitfähigen, durch Sputtern abgeschiedenen ITO-Schicht. Die Theorie und Verwendung von Blockierschichten werden in dem US-Pat. Nr. 6.097.147 und der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2003/0230980 ausführlicher beschrieben, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen sind. Beispiele für Injektionsschichten werden in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2004/0174116 bereitgestellt, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist. Eine Beschreibung von Schutzschichten ist in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2004/0174116 zu finden, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist.
Die oben beschriebene Schichtstruktur wird durch nichtbeschränkende Beispiele bereitgestellt. Funktionale OLEDs können durch Kombinieren der verschiedenen beschriebenen Schichten auf unterschiedliche Weise erzielt werden, oder es können Schichten ganz weggelassen werden. Sie kann auch sonstige Schichten beinhalten, die nicht eigens beschrieben werden. Innerhalb jeder Schicht kann ein einzelnes Material oder eine Mischung aus mehreren Materialien verwendet werden, um eine optimale Leistungsfähigkeit zu erzielen. Jede Funktionsschicht kann mehrere Unterschichten beinhalten. Beispielsweise kann die emittierende Schicht zwei Schichten aus unterschiedlichen emittierenden Materialien aufweisen, um das gewünschte Emissionsspektrum zu erzielen.
Bei einer Ausführungsform kann eine OLED so beschrieben werden, dass sie eine zwischen einer Kathode und einer Anode angeordnete „organische Schicht“ aufweist. Diese organische Schicht kann eine einzelne Schicht oder mehrere Schichten aufweisen.
Eine OLED kann durch eine Barriereschicht gekapselt sein. 2 stellt eine organische Licht emittierende Vorrichtung 200 ohne Einschränkung schematisch dar. 2 unterscheidet sich von 1 darin, dass die organische Licht emittierende Vorrichtung eine Barriereschicht 102 beinhaltet, die sich oberhalb der Kathode 190 befindet, um sie vor schädlichen Spezies aus der Umgebung wie zum Beispiel Feuchtigkeit und Sauerstoff zu schützen. Als Barriereschicht kann ein beliebiges Material verwendet werden, das die Barrierefunktion bereitstellen kann, zum Beispiel Glas- oder organisch-anorganische Hybridschichten. Die Barriereschicht sollte direkt oder indirekt außerhalb der OLED-Vorrichtung platziert werden. Eine mehrschichtige Dünnschichtkapselung wurde in dem US-Pat. Nr. 7,968,146 beschrieben, das durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin eingeschlossen ist.
Vorrichtungen, die gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gefertigt werden, können in eine große Vielfalt von Konsumgütern integriert werden, in die ein oder mehrere Module (oder Einheiten) von elektronischen Bauteilen integriert sind. Zu einigen Beispielen für solche Konsumgüter zählen Flachbildschirme, Monitore, medizinische Monitore, Fernseher, Plakatwände, Leuchten für die Innen- oder Außenbeleuchtung und/oder Signaleinrichtungen, Blickfeldanzeigen, ganz oder teilweise transparente Anzeigen, flexible Anzeigen, Smartphones, Tablets, Phablets, tragbare Vorrichtungen, Smartwatches, Laptop-Computer, Digitalkameras, Camcorder, Sucher, Mikroanzeigen, 3D-Anzeigen, Fahrzeuganzeigen und Fahrzeugheckleuchten.
Die hierin beschriebenen Materialien und Strukturen können in sonstigen organischen elektronischen Vorrichtungen verwendet werden, die oben aufgeführt worden sind.
So, wie es hierin verwendet wird, bedeutet „oben“ am weitesten von dem Substrat entfernt, wohingegen „unten“ dem Substrat am nächsten gelegen bedeutet. Wenn eine erste Schicht als „angeordnet über“ einer zweiten Schicht beschrieben wird, ist die erste Schicht weiter von dem Substrat entfernt angeordnet. Zwischen der ersten und zweiten Schicht können sich sonstige Schichten befinden, es sei denn, es wird angegeben, dass die erste Schicht „in Kontakt mit“ der zweiten Schicht steht. Beispielsweise kann eine Kathode als „angeordnet über“ einer Anode beschriebenen werden, obwohl sich verschiedene organische Schichten dazwischen befinden.
So, wie es hierin verwendet wird, bedeutet „lösungsverarbeitbar“ die Fähigkeit, entweder in Lösungs- oder Suspensionsform in einem flüssigen Medium gelöst, dispergiert oder transportiert und/oder aus diesem abgeschieden zu werden.
Ein Ligand kann als „photoaktiv“ bezeichnet werden, wenn angenommen wird, dass der Ligand direkt zu den photoaktiven Eigenschaften eines emittierenden Materials beiträgt. Ein Ligand kann als „helfend“ bezeichnet werden, wenn angenommen wird, dass der Ligand nicht zu den photoaktiven Eigenschaften eines emittierenden Materials beiträgt, wenngleich ein Hilfsligand die Eigenschaften eines photoaktiven Liganden verändern kann.
Es wird angenommen, dass die interne Quanteneffizienz (IQE) von fluoreszierenden OLEDs durch verzögerte Fluoreszenz die Spin-Statistik-Grenze von 25 % überschreiten kann. So, wie sie hierin verwendet werden, sind zwei Typen von verzögerter Fluoreszenz vorhanden, d. h., eine verzögerte Fluoreszenz vom P-Typ und eine verzögerte Fluoreszenz vom E-Typ. Die verzögerte Fluoreszenz vom P-Typ wird durch Triplett-Triplett-Annihilation (TTA) erzeugt.
Demgegenüber stützt sich die verzögerte Fluoreszenz vom E-Typ nicht auf die Kollision zweier Tripletts, sondern vielmehr auf den Übergang zwischen den Triplett-Zuständen und den angeregten Singulett-Zuständen. Verbindungen, die in der Lage sind, eine verzögerte Fluoreszenz von E-Typ zu erzeugen, müssen sehr kleine Singulett-Triplett-Lücken aufweisen, um zwischen Energiezuständen zu konvertieren. Wärmeenergie kann den Übergang von dem Triplett-Zustand zurück in den Singulett-Zustand aktivieren. Dieser Typ der verzögerten Fluoreszenz wird auch als thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz (thermally activated delayed fluorescence, TADF) bezeichnet. Eine Besonderheit von TADF besteht darin, dass die verzögerte Komponente mit steigender Temperatur zunimmt. Wenn die Geschwindigkeit des umgekehrten Intersystem-Crossing groß genug ist, um den nichtstrahlenden Zerfall aus dem Triplett-Zustand zu minimieren, kann der Anteil von wieder besetzten angeregten Singulett-Zuständen potenziell 75 % erreichen. Der gesamte Singulett-Anteil kann 100 % betragen, was die 25 % der Spin-Statistik-Grenze für elektrisch erzeugte Exzitone weit überschreitet.
Eigenschaften einer verzögerten Fluoreszenz vom E-Typ sind in einem Exciplex-System oder in einer einzelnen Verbindung zu finden. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die verzögerte Fluoreszenz vom E-Typ erfordert, dass das lumineszierende Material eine kleine Singulett-Triplett-Energielücke aufweist (ΔE_S-T). Organische, nichtmetallhaltige, lumineszierende Donator-Akzeptor-Materialien können in der Lage sein, dies zu erreichen. Die Emission in diesen Materialien wird im Allgemeinen als Emission vom Donator-Akzeptor-Ladungsübertragungs(charge transfer, CT)-Typ bezeichnet. Die räumliche Trennung des HOMO und des LUMO in diesen Verbindungen vom Donator-Akzeptor-Typ führt im Allgemeinen zu einer kleinen ΔE_S-T. Diese Zustände können mit CT-Zuständen einhergehen. Im Allgemeinen werden lumineszierende Donator-Akzeptor-Materialien durch Verbinden einer Elektronendonator-Einheit wie zum Beispiel Amino- oder Carbazolderivaten und einer Elektronenakzeptor-Einheit wie zum Beispiel N-haltigen sechsgliedrigen aromatischen Ringen hergestellt.
Definition von Begriffen von Substituenten
Halogen oder Halogenid - wie es hierin verwendet wird, beinhaltet Fluor, Chlor, Brom und Jod.
Alkyl - berücksichtigt sowohl gerad- als auch verzweigtkettige Alkylgruppen. Zu Beispielen für die Alkylgruppe zählen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine s-Butylgruppe, eine Isobutylgruppe, eine t-Butylgruppe, eine n-Pentylgruppe, eine n-Hexylgruppe, eine n-Heptylgruppe, eine n-Octylgruppe, eine n-Nonylgruppe, eine n-Decylgruppe, eine n-Undecylgruppe, eine n-Dodecylgruppe, eine n-Tridecylgruppe, eine n-Tetradecylgruppe, eine n-Pentadecylgruppe, eine n-Hexadecylgruppe, eine n-Heptadecylgruppe, eine n-Octadecylgruppe, eine Neopentylgruppe, eine 1-Methylpentylgruppe, eine 2-Methylpentylgruppe, eine 1-Pentylhexylgruppe, eine 1-Butylpentylgruppe, eine 1-Heptyloctylgruppe und eine 3-Methylpentylgruppe. Darüber hinaus kann die Alkylgruppe optional substituiert sein. Die Kohlenstoffe in der Alkylkette können durch sonstige Heteroatome ersetzt werden. Von den Obigen werden die Methylgruppe, die Ethylgruppe, die Propylgruppe, die Isopropylgruppe, die n-Butylgruppe, die s-Butylgruppe, die Isobutylgruppe, die t-Butylgruppe, die n-Pentylgruppe und die Neopentylgruppe bevorzugt.
Cycloalkyl - wie es hierin verwendet wird, berücksichtigt cyclische Alkylgruppen. Bevorzugte Cycloalkylgruppen sind solche mit 4 bis 10 Ringkohlenstoffatomen und beinhalten Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl, 4,4-Dimethylcylcohexyl, 1-Adamantyl, 2-Adamantyl, 1-Norbornyl, 2-Norbornyl und dergleichen. Darüber hinaus kann die Cycloalkylgruppe optional substituiert sein. Die Kohlenstoffe in dem Ring können durch sonstige Heteroatome ersetzt werden.
Alkenyl - wie es hierin verwendet wird, berücksichtigt sowohl gerad- als auch verzweigtkettige Alkengruppen. Bevorzugte Alkenylgruppen sind solche mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen. Zu Beispielen für die Alkenylgruppe zählen eine Vinylgruppe, eine Allylgruppe, eine 1-Butenylgruppe, eine 2-Butenylgruppe, eine 3-Butenylgruppe, eine 1,3-Butandienylgruppe, eine 1-Methylvinylgruppe, eine Styrylgruppe, eine 2,2-Diphenylvinylgruppe, eine 1,2-Diphenylvinylgruppe, eine 1-Methylallylgruppe, eine 1,1-Dimethylallylgruppe, eine 2-Methylallylgruppe, eine 1-Phenylallylgruppe, eine 2-Phenylallylgruppe, eine 3-Phenylallylgruppe, eine 3,3-Diphenylallylgruppe, eine 1,2-Dimethylallylgruppe, eine 1-Phenyl-1-butenylgruppe und eine 3-Phenyl-1-butenylgruppe. Darüber hinaus kann die Alkenylgruppe optional substituiert sein.
Alkinyl - wie es hierin verwendet wird, berücksichtigt sowohl gerad- als auch verzweigtkettige Alkingruppen. Bevorzugte Alkinylgruppen sind solche mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen. Darüber hinaus kann die Alkinylgruppe optional substituiert sein.
Aryl oder aromatische Gruppe - wie es hierin verwendet wird, berücksichtigt nichtkondensierte und kondensierte Systeme. Bevorzugte Arylgruppen sind solche mit sechs bis sechzig Kohlenstoffatomen, bevorzugt sechs bis zwanzig Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter sechs bis zwölf Kohlenstoffatomen. Zu Beispielen für die Arylgruppe zählen Phenyl, Biphenyl, Terphenyl, Triphenylen, Tetraphenylen, Naphthalin, Anthracen, Phenalen, Phenanthren, Fluoren, Pyren, Chrysen, Perylen und Azulen, bevorzugt Phenyl, Biphenyl, Terphenyl, Triphenylen, Fluoren und Naphtalin. Darüber hinaus kann die Arylgruppe optional substituiert sein. Zu Beispielen für die nichtkondensierte Arylgruppe zählen eine Phenylgruppe, eine Biphenyl-2-yl-Gruppe, eine Biphenyl-3-yl-Gruppe, eine Biphenyl-4-yl-Gruppe, eine p-Terphenyl-4-yl-Gruppe, eine p-Terphenyl-3-yl-Gruppe, eine p-Terphenyl-2-yl-Gruppe, eine m-Terphenyl-4-yl-Gruppe, eine m-Terphenyl-3-yl-Gruppe, eine m-Terphenyl-2-yl-Gruppe, eine o-Tolylgruppe, eine m-Tolylgruppe, eine p-Tolylgruppe, eine p-t-Butylphenylgruppe, eine p-(2-Phenylpropyl)phenylgruppe, eine 4'-Methylbiphenylylgruppe, eine 4"-t-Butyl-p-terphenyl-4-yl-Gruppe, eine o-Cumenylgruppe, eine m-Cumenylgruppe, eine p-Cumenylgruppe, eine 2,3-Xylylgruppe, eine 3,4-Xylylgruppe, eine 2,5-Xylylgruppe, eine Mesitylgruppe und eine m-Quarterphenylgruppe.
Heterocyclische Gruppe oder Heterocyclus - wie es hierin verwendet wird, berücksichtigt aromatische und nichtaromatische cyclische Gruppen. Heteroaromatisch bedeutet auch heteroaryl. Bevorzugte nichtaromatische heterocyclische Gruppen sind solche mit 3 bis 7 Ringatomen, die zumindest ein Heteroatom wie zum Beispiel Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel beinhalten. Bei der heterocyclischen Gruppe kann es sich darüber hinaus um eine aromatische heterocyclische Gruppe mit mindestens einem Heteroatom handeln, das aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom, einem Schwefelatom und einem Selenatom ausgewählt wird.
Heteroaryl - wie es hierin verwendet wird, berücksichtigt nichtkondensierte und kondensierte heteroaromatische Gruppen, die ein bis fünf Heteroatome beinhalten können. Bevorzugte Heteroarylgruppen sind solche mit drei bis dreißig Kohlenstoffatomen, bevorzugt drei bis zwanzig Kohlenstoffatomen, bevorzugter drei bis zwölf Kohlenstoffatomen. Zu geeigneten Heteroarylgruppen zählen Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Furan, Thiophen, Benzofuran, Benzothiophen, Benzoselenophen, Carbazol, Indolocarbazol, Pyridylindol, Pyrrolodipyridin, Pyrazol, Imidazol, Triazol, Oxazol, Thiazol, Oxadiazol, Oxatriazol, Dioxazol, Thiadiazol, Pyridin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin, Triazin, Oxazin, Oxathiazin, Oxadiazin, Indol, Benzimidazol, Indazol, Indoxazin, Benzoxazol, Benzisoxazol, Benzothiazol, Chinolin, Isochinolin, Cinnolin, Chinazolin, Chinoxalin, Naphthyridin, Phthalazin, Pteridin, Xanthen, Acridin, Phenazin, Phenothiazin, Phenoxazin, Benzofuropyridin, Furodipyridin, Benzothienopyridin, Thienodipyridin, Benzoselenophenopyridin und Selenophenodipyridin, bevorzugt Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Carbazol, Indolocarbazol, Imidazol, Pyridin, Triazin, Benzimidazol, 1,2-Azaborin, 1,3-Azaborin, 1,4-Azaborin, Borazin und Aza-Analoga davon. Darüber hinaus kann die Heteroarylgruppe optional substituiert sein.
Alkoxy - wird dargestellt durch -O-Alkyl. Beispiele und bevorzugte Beispiele hierfür sind dieselben wie die oben beschriebenen. Zu Beispielen für die Alkoxygruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, zählen eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Propoxygruppe, eine Butoxygruppe, eine Pentyloxygruppe und eine Hexyloxygruppe. Die Alkoxygruppe mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen kann linear, cyclisch oder verzweigt sein.
Aryloxy - wird dargestellt durch -O-Aryl oder -O-heteroaryl. Beispiele und bevorzugte Beispiele hierfür sind dieselben wie die oben beschriebenen. Zu Beispielen für die Aryloxygruppe mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen zählen eine Phenoxygruppe und eine Biphenyloxygruppe.
Arylalkyl - wie es hierin verwendet wird, berücksichtigt eine Alkylgruppe, die einen Arylsubstituenten aufweist. Darüber hinaus kann die Arylalkylgruppe optional substituiert sein. Zu Beispielen für die Arylalkylgruppe zählen eine Benzylgruppe, eine 1-Phenylethylgruppe, eine 2-Phenylethylgruppe, eine 1-Phenylisopropylgruppe, eine 2-Phenylisopropylgruppe, eine Phenyl-t-butylgruppe, eine alpha-Naphthylmethylgruppe, eine 1-alpha-Naphthylethylgruppe, eine 2-alpha-Naphthylethylgruppe, eine 1-alpha-Naphthylisopropylgruppe, eine 2-alpha-Naphthylisopropylgruppe, eine beta-Naphthylmethylgruppe, eine 1-beta-Naphthylethylgruppe, eine 2-beta-Naphthylethylgruppe, eine 1-beta-Naphthylisopropy-Igruppe, eine 2-beta-Naphthylisopropylgruppe, eine p-Methylbenzylgruppe, eine m-Methylbenzylgruppe, eine o-Methylbenzylgruppe, eine p-Chlorbenzylgruppe, eine m-Chlorbenzylgruppe, eine o-Chlorbenzylgruppe, eine p-Brombenzylgruppe, eine m-Brombenzylgruppe, eine o-Brombenzylgruppe, eine p-Jodbenzylgruppe, eine m-Jodbenzylgruppe, eine o-Jodbenzylgruppe, eine p-Hydroxybenzylgruppe, eine m-Hydroxybenzylgruppe, eine o-Hydroxybenzylgruppe, eine p-Aminobenzylgruppe, eine m-Aminobenzylgruppe, eine o-Aminobenzylgruppe, eine p-Nitrobenzylgruppe, eine m-Nitrobenzylgruppe, eine o-Nitrobenzylgruppe, eine p-Cyanobenzylgruppe, eine m-Cyanobenzylgruppe, eine o-Cyanobenzylgruppe, eine 1-Hydroxy-2-phenylisopropylgruppe und eine 1-Chlor-2-phenylisopropylgruppe. Von den Obigen werden eine Benzylgruppe, eine p-Cyanobenzylgruppe, eine m-Cyanobenzylgruppe, eine o-Cyanobenzylgruppe, eine 1-Phenylethylgruppe, eine 2-Phenylethylgruppe, eine 1-Phenylisopropylgruppe und eine 2-Phenylisopropylgruppe bevorzugt.
Der Begriff „Aza“ in Azadibenzofuran, Azadibenzothiophen usw. bedeutet, dass eine oder mehrere der C-H-Gruppen in dem jeweiligen aromatischen Fragment durch ein Stickstoffatom ersetzt sind. Beispielsweise umfasst Azatriphenylen Dibenzo[f,h]chinoxalin, Dibenzo[f,h]chinolin und sonstige Analoga mit zwei oder mehr Stickstoffen in dem Ringsystem. Ein Fachmann kann sich leicht sonstige Stickstoffanaloga der oben beschriebenen Aza-Derivate vorstellen, und alle diese Analoga sollen in den hierin dargelegten Begriffen eingeschlossen sein.
In der vorliegenden Offenbarung bedeutet es, sofern nicht anders definiert, wenn ein beliebiger Begriff der Gruppe, die aus substituiertem Alkyl, substituiertem Cycloalkyl, substituiertem Heteroalkyl, substituiertem Arylalkyl, substituiertem Alkoxy, substituiertem Aryloxy, substituiertem Alkenyl, substituiertem Aryl, substituiertem Heteroaryl, substituiertem Alkylsilyl, substituiertem Arylsilyl, substituiertem Amin, substituiertem Acyl, substituiertem Carbonyl, einer substituierten Carbonsäuregruppe, einer substituierten Estergruppe, substituiertem Sulfinyl, substituiertem Sulfonyl und substituiertem Phosphino besteht, verwendet wird, dass eine beliebige Gruppe aus Alkyl, Cycloalkyl, Heteroalkyl, Arylalkyl, Alkoxy, Aryloxy, Alkenyl, Aryl, Heteroaryl, Alkylsilyl, Arylsilyl, Amin, Acyl, Carbonyl, einer Carbonsäuregruppe, einer Estergruppe, Sulfinyl, Sulfonyl und Phosphino mit einer oder mehreren Gruppen (einschließlich zwei Gruppen) substituiert sein kann, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Deuterium, einer unsubstituierten Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Cycloalkylgruppe mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Heteroalkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Arylalkylgruppe mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Alkoxygruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Aryloxygruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Alkenylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Arylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Heteroarylgruppe mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Alkylsilylgruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Arylsilylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer unsubstituierten Aminogruppe mit 0 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Acylgruppe, einer Carbonylgruppe, einer Carbonsäuregruppe, einer Estergruppe, einer Nitrilgruppe, einer Isonitrilgruppe, einer Thiolgruppe, einer Sulfinylgruppe, einer Sulfonylgruppe, einer Phosphinogruppe und Kombinationen von diesen besteht.
Es versteht sich, dass, wenn ein Molekülfragment als Substituent oder auf andere Weise an eine andere Einheit gebunden beschrieben wird, dessen Name so geschrieben werden kann, als wäre es ein Fragment (z. B. Phenyl, Phenylen, Naphthyl, Dibenzofuryl) oder als wäre es das gesamte Molekül (z. B. Benzol, Naphthalin, Dibenzofuran). So, wie sie hierin verwendet werden, werden diese verschiedenen Bezeichnungsweisen eines Substituenten oder eines gebundenen Fragments als gleichwertig betrachtet.
In den in der vorliegenden Offenbarung genannten Verbindungen können die Wasserstoffatome teilweise oder vollständig durch Deuterium ersetzt sein. Sonstige Atome wie zum Beispiel Kohlenstoff und Stickstoff können ebenfalls durch ihre sonstigen stabilen Isotope ersetzt sein. Der Ersatz durch sonstige stabile Isotope in den Verbindungen kann aufgrund deren Verbesserungen der Effizienz und Stabilität der Vorrichtung bevorzugt werden.
In den in der vorliegenden Offenbarung genannten Verbindungen beziehen sich Mehrfachsubstitutionen auf einen Bereich, der eine Doppelsubstitution bis hin zu den maximal verfügbaren Substitutionen beinhaltet. Wenn eine Substitution in den in der vorliegenden Offenbarung genannten Verbindungen Mehrfachsubstitutionen (einschließlich Di-, Tri-, Tetra-Substitutionen usw.) darstellt, bedeutet dies, dass der Substituent an einer Mehrzahl von verfügbaren Substitutionspositionen auf seiner Verknüpfungsstruktur vorhanden sein kann, wobei die Substituenten, die an einer Mehrzahl von verfügbaren Substitutionspositionen vorhanden sind, dieselbe Struktur oder unterschiedliche Strukturen aufweisen können.
In den in der vorliegenden Offenbarung genannten Verbindungen können benachbarte Substituenten in den Verbindungen nicht so verbunden werden, dass sie einen Ring ausbilden, sofern es nicht ausdrücklich anders definiert ist, zum Beispiel, dass benachbarte Substituenten optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden. In den in der vorliegenden Offenbarung genannten Verbindungen kann der ausgebildete Ring monocyclisch oder polycyclisch sowie alicyclisch, heteroalicyclisch, aromatisch oder heteroaromatisch sein, wenn benachbarte Substituenten optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden. In einem solchen Ausdruck können sich benachbarte Substituenten auf Substituenten, die an dasselbe Atom gebunden sind, auf Substituenten, die an Kohlenstoffatome gebunden sind, die direkt aneinander gebunden sind, oder auf Substituenten beziehen, die an Kohlenstoffatome gebunden sind, die weiter voneinander entfernt sind. Bevorzugt beziehen sich benachbarte Substituenten auf Substituenten, die an dasselbe Kohlenstoffatom gebunden sind, und auf Substituenten, die an Kohlenstoffatome gebunden sind, die direkt aneinander gebunden sind.
Der Ausdruck, dass benachbarte Substituenten optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden, soll darüber hinaus bedeuten, dass zwei an dasselbe Kohlenstoffatom gebundene Substituenten über eine chemische Bindung so miteinander verbunden werden, dass sie einen Ring ausbilden, was durch die folgende Formel beispielhaft dargestellt werden kann:
Der Ausdruck, dass benachbarte Substituenten optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden, soll darüber hinaus bedeuten, dass zwei an direkt aneinander gebundene Kohlenstoffatome gebundene Substituenten über eine chemische Bindung so miteinander verbunden werden, dass sie einen Ring ausbilden, was durch die folgende Formel beispielhaft dargestellt werden kann:
Des Weiteren hinaus soll der Ausdruck, dass benachbarte Substituenten optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden, darüber hinaus bedeuten, dass in dem Fall, in dem einer der beiden Substituenten, die an Kohlenstoffatome gebunden sind, die direkt aneinander gebunden sind, Wasserstoff darstellt, der zweite Substituent an einer Position gebunden ist, an der das Wasserstoffatom gebunden wird, wodurch ein Ring ausgebildet wird. Dies wird durch die folgende Formel beispielhaft dargestellt:
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Metallkomplex offenbart, der eine allgemeine Formel M(L_a)_m(L_b)_n(L_c)_q aufweist, wobei es sich bei L_a, L_b and L_c um einen ersten Liganden, einen zweiten Liganden und einen dritten Liganden handelt, die jeweils an ein Metall M koordiniert sind; wobei das Metall M Ir ist;
wobei m aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird (m zum Beispiel aus 1 oder 2 ausgewählt wird), n aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird (n zum Beispiel aus 1 oder 2 ausgewählt wird), q aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird (q zum Beispiel aus 1 oder 2 ausgewählt wird) und m+n+q der Oxidationsstufe des Metalls M gleichkommt;
wobei es sich bei L_a und L_b um Liganden mit unterschiedlichen Strukturen handelt und sie jeweils unabhängig durch die Formel 1 dargestellt werden:

wobei X₁ bis X₄ jeweils unabhängig aus CR₁ ausgewählt werden;
wobei Y₁ bis Y₆ jeweils unabhängig aus CR₂ oder N ausgewählt werden und zumindest eines von Y₁ bis Y₆ CR₂ ist;
wobei R₁ und R₂ jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen;
in der Formel 1 nur für die Substituenten R₁ benachbarte Substituenten optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden, der eine Anzahl von Ringatomen aufweist, die kleiner oder gleich 6 ist;
in den Liganden L_a und/oder L_b zumindest ein R₂ aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen; wobei L_c eine Struktur aufweist, die durch die Formel 2 dargestellt wird:
wobei Rt, R_u, R_v, R_w, R_x, R_y und R_z jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen und Kombinationen von diesen.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Ausdruck in der Formel 1, dass „nur für die Substituenten R₁ benachbarte Substituenten optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden“, darauf, dass in der Struktur der Formel 1 lediglich benachbarte Substituenten R₁ optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden, jedoch benachbarte Substituenten R₂ nicht so verbunden werden, dass sie einen Ring ausbilden, und benachbarte Substituenten R₁ und R₂ nicht so verbunden werden, dass sie einen Ring ausbilden. Wenn benachbarte Substituenten R₁ so verbunden werden, dass sie einen Ring ausbilden, sollte die Anzahl von Ringatomen des resultierenden Rings kleiner als oder gleich 6 sein. Bei einer Ausführungsform werden benachbarte Substituenten R₁ nicht so verbunden, dass sie einen Ring ausbilden. In Formel 2 werden benachbarte Substituenten R_x, R_y, R_z, R_t, R_u, R_v und R_w nicht so verbunden, dass sie einen Ring ausbilden.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird in den Liganden L_a und/oder L_b zumindest ein R₂ aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen. Die obige Definition soll die folgenden drei Fälle beinhalten: (1) zumindest einer von allen Substituenten R₂ in Ligand L_a und Ligand L_b wird aus dem obigen Bereich ausgewählt, oder (2) zumindest einer von allen Substituenten R₂ nur in Ligand L_a wird aus dem obigen Bereich ausgewählt, oder (3) zumindest einer von allen Substituenten R₂ nur in Ligand L_b wird aus dem obigen Bereich ausgewählt. Das heißt, wenn einer oder mehrere von Y₁ bis Y₆ in den Liganden L_a und L_b aus CR₂ ausgewählt werden, ist der Fall, in dem alle R₂ in den Liganden L_a und L_b Wasserstoff sind, nicht vorhanden.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthält unabhängig davon, welcher Substituent (der zum Beispiel substituiertes Alkyl einschließt, jedoch nicht darauf beschränkt ist) in seinem definierten Bereich R_t, R_q, R_v, R_w, R_x, R_y und R_z in Formel 2 jeweils unabhängig ausgewählt wird, keiner von R_t, R_u, R_v, R_w, R_x, R_y und R_z Halogen, im Besonderen Fluor.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird das Metall aus Ir ausgewählt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird zumindest eines von X₁ bis X₄ aus CR₁ ausgewählt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden Y₁ bis Y₆ jeweils unabhängig aus CR₂ ausgewählt; wobei R₁ und R₂ jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen und Kombinationen von diesen;
wobei in den Liganden L_a und/oder L_b zumindest ein R₂ aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen und Kombinationen von diesen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist X₁ jeweils unabhängig CR₁ und/oder ist X₃ jeweils unabhängig CR₁ und wird R₁ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist X₁ jeweils unabhängig CR₁, ist X₃ jeweils unabhängig CR₁ und wird R₁ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist X₁ jeweils unabhängig CR₁, ist X₃ jeweils unabhängig CR₁ und wird R₁, unabhängig aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist Y₁ jeweils unabhängig CR₂ und/oder ist Y₄ jeweils unabhängig CR₂ und wird R₂ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist Y₁ jeweils unabhängig CR₂, ist Y₄ jeweils unabhängig CR₂ und wird R₂ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist Y₁ jeweils unabhängig CR₂, ist Y₄ jeweils unabhängig CR₂ und wird R₂ unabhängig aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist Y₁ CD, ist Y₄ CR₂ und wird R₂ aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen; wobei R₂ bevorzugt aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind Y₂, Y₃, Y₅ und Y₆ jeweils CH, Y₁ ist CD, Y₄ ist CR₂, und R₂ wird aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind Y₁, Y₂, Y₃, Y₄ und Y₆ jeweils CH, Y₅ ist CR₂, und R₂ wird unabhängig aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind Y₂, Y₃, Y₄, Y₅ und Y₆ jeweils CH, Y₁ ist CR₂, und R₂ wird unabhängig aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird R₂ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Methyl, Isopropyl, 2-Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Pent-3-yl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, 4,4-Dimethylcyclohexyl, Neopentyl, 2,4-Dimethylpent-3-yl, 3,3,3-Trifluor-2,2-dimethylpropyl, 1,1-Dimethylsilacyclohex-4-yl, Cyclopentylmethyl, Cyanomethyl, Cyano, Trifluormethyl, Brom, Chlor, Trimethylsilyl, Phenyldimethylsilyl, Phenyl und 3-Pyridyl.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weisen L_a und L_b unterschiedliche Strukturen auf und werden jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt, die aus L_x1 bis L_x1065 besteht. Für spezifische Strukturen von L_x1 bis L_x1065 wird auf Anspruch 9 verwiesen. In den Nummern der spezifischen Strukturen der oben beschriebe-nen Liganden stellt x a oder b dar. Das heißt, ein Ligand
mit einer Nummer L_x1 stellt nicht nur einen Liganden
mit der Nummer L_a1 dar, sondern stellt auch einen Liganden
mit der Nummer L_b1 dar. Die Ligandennummern L_x2 bis L_x1065 haben dieselbe Bedeutung wie L_x1.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird in der Formel 2 Rt aus Wasserstoff, Deuterium oder einer Methylgruppe ausgewählt, und R_u bis R_z werden jeweils unabhängig aus Wasserstoff, Deuterium, Methyl, Ethyl, Propyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, 3-Methylbutyl, 3-Ethylpentyl oder Kombinationen von diesen ausgewählt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird L_c aus der Gruppe ausgewählt, die aus L_c1 bis L_c84 besteht. Wobei für spezifische Strukturen von L_c1 bis L_c84 auf Anspruch 11 verwiesen wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der Wasserstoff in einem beliebigen, zwei oder drei beliebigen der Liganden L_a, L_b und L_c teilweise oder vollständig durch Deuterium substituiert sein.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Metallkomplex IrL_aL_bL_c, wobei L_a und L_b unterschiedliche Strukturen aufweisen, es sich bei L_a um einen beliebigen handelt, der aus L_a1 bis L_a1065 ausgewählt wird, es sich bei L_b um einen beliebigen handelt, der aus L_b1 bis L_b1065 ausgewählt wird, und es sich bei L_c um einen beliebigen handelt, der aus L_c1 bis L_c84 ausgewählt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Metallkomplex IrL_aL_bL_c, wobei L_a und L_b unterschiedliche Strukturen aufweisen, es sich bei L_a um einen beliebigen handelt, der aus L_a1 bis L_a108, L_a112 bis L_a144, L_a148 bis L_a288, L_a292 bis L_a362, L_a364 bis L_a432, L_a436 bis L.₇₂₀ und L_a757 bis L_a1065 ausgewählt wird, es sich bei L_b um einen beliebigen handelt, der aus L_b1 bis L_b1065 ausgewählt wird, und es sich bei L_c um einen beliebigen handelt, der aus L_c1 bis L_c84 ausgewählt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Metallkomplex IrL_aL_bL_c, wobei L_a und L_b unterschiedliche Strukturen aufweisen, L_a aus L_a39 ausgewählt wird, es sich bei L_b um einen beliebigen handelt, der aus L_b1 bis L_b1065 ausgewählt wird, und es sich bei L_c um einen beliebigen handelt, der aus L_c1 bis L_c84 ausgewählt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird der Metallkomplex aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus:
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird des Weiteren eine Elektrolumineszenzvorrichtung offenbart, die beinhaltet:

eine Anode,
eine Kathode, und
eine organische Schicht, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet ist, wobei die organische Schicht einen Metallkomplex beinhaltet, wobei der Metallkomplex eine allgemeine Formel M(L_a)_m(L_b)_n(L_c)_q aufweist, wobei es sich bei L_a, L_b und L_c um einen ersten Liganden, einen zweiten Liganden und einen dritten Liganden handelt, die jeweils an ein Metall M koordiniert sind; wobei das Metall M Ir ist;
wobei m aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird, n aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird, q aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird und m+n+q der Oxidationsstufe des Metalls M gleichkommt;
wobei es sich bei L_a und L_b um Liganden mit unterschiedlichen Strukturen handelt und sie jeweils unabhängig durch die Formel 1 dargestellt werden:
wobei X₁ bis X₄ jeweils unabhängig aus CR₁ ausgewählt werden;
wobei Y₁ bis Y₆ jeweils unabhängig aus CR₂ oder N ausgewählt werden und zumindest eines von Y₁ bis Y₆ CR₂ ist;
wobei R₁ und R₂ jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen;
in Formel 1 optional benachbarte Substituenten R₁ so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden;
in den Liganden L_a und/oder L_b zumindest ein R₂ aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen;
wobei L_c eine Struktur aufweist, die durch die Formel 2 dargestellt wird:
wobei Rt bis R_z jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen und Kombinationen von diesen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung emittiert die Vorrichtung rotes Licht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung emittiert die Vorrichtung weißes Licht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung handelt es sich in der Vorrichtung bei der organischen Schicht um eine Licht emittierende Schicht und handelt es sich bei dem Metallkomplex um ein Licht emittierendes Material.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die organische Schicht in der Vorrichtung des Weiteren ein Wirtsmaterial.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Wirtsmaterial zumindest eine chemische Gruppe, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Benzol, Pyridin, Pyrimidin, Triazin, Carbazol, Azacarbazol, Indolocarbazol, Dibenzothiophen, Aza-Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Azadibenzofuran, Dibenzoselenophen, Triphenylen, Azatriphenylen, Fluoren, Silafluoren, Naphthalin, Chinolin, Isochinolin, Chinazolin, Chinoxalin, Phenanthren, Azaphenanthren und Kombinationen von diesen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird des Weiteren eine Verbindungsformulierung offenbart, die den Metallkomplex beinhaltet, dessen spezifische Struktur wie bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist.
Kombination mit sonstigen Materialien
Die in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Materialien für eine bestimmte Schicht in einer organischen Licht emittierenden Vorrichtung können in Kombination mit verschiedenen sonstigen in der Vorrichtung vorhandenen Materialien verwendet werden. Die Kombinationen dieser Materialien werden in der US-Patentanmeldung Nr. 20160359122 in den Absätzen 0132 bis 0161 ausführlicher beschrieben, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist. Die in der Offenbarung beschriebenen oder erwähnten Materialien sind nichtbeschränkende Beispiele für Materialien, die in Kombination mit den hierin offenbarten Verbindungen zweckmäßig sein können, und ein Fachmann kann leicht in der Literatur nachschlagen, um sonstige Materialien zu erkennen, die in Kombination zweckmäßig sein können.
Die hierin als für eine bestimmte Schicht in einer organischen Licht emittierenden Vorrichtung zweckmäßig beschriebenen Materialien können in Kombination mit einer Vielfalt von sonstigen in der Vorrichtung vorhandenen Materialien verwendet werden. Beispielsweise können hierin offenbarte Licht emittierende Dotierstoffe in Kombination mit einer großen Vielfalt von Wirten, Transportschichten, Blockierschichten, Injektionsschichten, Elektroden und sonstigen Schichten, die vorhanden sein können, verwendet werden. Die Kombination dieser Materialien wird in den Absätzen 0080 bis 0101 der US-Patentanmeldung Nr. 20150349273 ausführlich beschrieben, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist. Die in der Offenbarung beschriebenen oder erwähnten Materialien sind nichtbeschränkende Beispiele für Materialien, die in Kombination mit den hierin offenbarten Verbindungen zweckmäßig sein können, und ein Fachmann kann leicht in der Literatur nachschlagen, um sonstige Materialien zu erkennen, die in Kombination zweckmäßig sein können.
Bei den Ausführungsformen der Materialsynthese wurden sämtliche Reaktionen unter Stickstoffschutz durchgeführt, sofern nichts anderes angegeben wird. Alle Reaktionslösungsmittel waren wasserfrei und wurden wie aus gewerblichen Quellen erhalten verwendet. Synthetische Produkte wurden strukturell bestätigt und auf ihre Eigenschaften mithilfe einer oder mehreren herkömmlichen Ausrüstungen nach dem Stand der Technik (darunter, jedoch nicht beschränkt auf, ein von BRUKER hergestelltes Kernspinresonanzgerät, ein von SHIMADZU hergestellter Flüssigkeitschromatograph, ein von SHIMADZU hergestelltes Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometer, ein von SHIMADZU hergestelltes Gaschromatographie-Massenspektrometer, von SHIMADZU hergestellte Differenzial-Scanning-Kalorimeter, ein von SHANGHAI LENGGUANG TECH. hergestelltes Fluoreszenzspektrophotometer, eine von WUHAN CORRTEST hergestellte elektrochemische Arbeitsstation und eine von ANHUI BEQ hergestellte Sublimationsvorrichtung usw.) durch Verfahren getestet, die den Fachleuten gut bekannt sind. Bei den Ausführungsformen der Vorrichtung wurden die Eigenschaften der Vorrichtung auch mit einer herkömmlichen Ausrüstung nach dem Stand der Technik (darunter, jedoch nicht beschränkt auf, ein von ANGSTROM ENGI-NEERING hergestellter Verdampfer, ein von SUZHOU FATAR hergestelltes optisches Prüfsystem, ein von SUZHOU FATAR hergestelltes Lebensdauer-Prüfsystem und ein von BEIJING ELLITOP hergestelltes Ellipsometer usw.) durch Verfahren getestet, die den Fachleuten gut bekannt sind. Da den Fachleuten die oben genannten Verwendungen der Ausrüstung, Testverfahren und sonstige verwandte Inhalte bekannt sind, können die inhärenten Daten der Probe mit Sicherheit und ohne Einfluss gewonnen werden, so dass die obigen verwandten Inhalte in diesem Patent nicht weiter beschrieben werden.
Beispiel für die Materialsynthese
Ein Verfahren für eine Herstellung einer Verbindung in der vorliegenden Offenbarung unterliegt hierin keiner Beschränkung. Typischerweise werden die folgenden Verbindungen als Beispiele ohne Einschränkungen verwendet, und deren Synthesewege und Herstellungsverfahren werden im Folgenden beschrieben.
Synthesebeispiel 1: Synthese der Verbindung Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55)
Schritt 1: Synthese von Ethyl-2-ethyl-2-methylbutyrat
Ethyl-2-ethylbutyrat (50,0 g, 346 mmol) wurde in 600 ml Tetrahydrofuran gelöst, N₂ wurde 3 min lang in die gewonnene Lösung eingeblasen, und anschließend wurde die Lösung auf -78 °C abgekühlt. 190 ml 2 M Diisopropylamidlithium in Tetrahydrofuran wurden unter N₂-Schutz bei -78 °C tropfenweise in die Lösung gegeben. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde die Reaktionslösung 30 min lang bei -78 °C reagieren gelassen, und anschließend wurde langsam Jodmethan (58,9 g, 415 mmol) zugegeben. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde die Reaktion langsam über Nacht auf Raumtemperatur erwärmt. Anschließend wurde langsam eine gesättigte Ammoniumchloridlösung zugegeben, um die Reaktion abzuschrecken, und anschließend wurden flüssige Schichten getrennt. Die organische Phase wurde aufgefangen, und die wässrige Phase wurde zweimal mit Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und getrocknet und einer Rotationsverdampfung bis zur Trockenheit unterzogen, um das gewünschte Ethyl-2-ethyl-2-methylbutyrat (52,2 g mit einer Ausbeute von 95 %) zu gewinnen.
Schritt 2: Synthese von 2-Ethyl-2-methylbuttersäure
Ethyl-2-ethyl-2-methylbutyrat (52,2 g, 330 mmol) wurde in Methanol gelöst, Natriumhydroxid (39,6 g, 990 mmol) wurde der Lösung zugegeben, und anschließend wurde das gewonnene Reaktionsgemisch 12 h lang bis zum Rückfluss erwärmt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Methanol wurde durch Rotationsverdampfung entfernt, der pH-Wert der Reaktionslösung wurde durch Zugabe von 3 M Chlorwasserstoffsäure auf 1 eingestellt, und anschließend wurde mehrmals eine Extraktion mit Dichlormethan durchgeführt. Die organischen Phasen wurden vereinigt und getrocknet und einer Rotationsverdampfung bis zur Trockenheit unterzogen, um 2-Ethyl-2-methylbuttersäure zu (41,6 g mit einer Ausbeute von 97 %) gewinnen.
Schritt 3: Synthese von 3-Ethyl-3-methylpentan-2-on
2-Ethyl-2-methylbuttersäure (13,0 g, 100 mmol) wurde in 200 ml Tetrahydrofuran gelöst, N₂ wurde 3 min lang in die gewonnene Lösung eingeblasen, und anschließend wurde die Lösung auf 0 °C abgekühlt. 230 ml Methyllithium (1,3 M) in Ether wurden tropfenweise unter N₂-Schutz bei 0 °C in die Lösung gegeben. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde die Reaktionslösung 2 h lang bei 0 °C reagieren gelassen und wurde anschließend über Nacht auf Raumtemperatur erwärmt. Nachdem die DC zeigte, dass die Reaktion beendet war, wurde langsam 1 M Chlorwasserstoffsäure zugegeben, um die Reaktion abzuschrecken, und anschließend wurden flüssige Schichten getrennt. Die organische Phase wurde aufgefangen, und die wässrige Phase wurde zweimal mit Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und getrocknet und einer Rotationsverdampfung bis zur Trockenheit unterzogen, um das gewünschte Zielprodukt, 3-Ethyl-3-methylpentan-2-on (11,8 g mit einer Ausbeute von 92 %) zu gewinnen.
Schritt 4: Synthese von 2-Ethylbutyrylchlorid
2-Ethylbuttersäure (11,6 g, 100 mmol) wurde in Dichlormethan gelöst, 1 Tropfen DMF wurde als Katalysator zugegeben, und anschließend wurde N₂ 3 min lang in die gewonnene Lösung eingeblasen. Die Reaktion wurde anschließend auf 0 °C abgekühlt, und Oxalylchlorid (14,0 g, 110 mmol) wurde tropfenweise zugegeben. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde die Reaktion auf Raumtemperatur erwärmt. Als sich kein Gas aus dem Reaktionssystem entwickelte, wurde die Reaktionslösung einer Rotationsverdampfung bis zur Trockenheit unterzogen. Das gewonnene Rohprodukt 2-Ethylbutyrylchlorid wurde ohne weitere Reinigung direkt in der nächsten Reaktion verwendet.
Schritt 5: Synthese von 3,7-Diethyl-3-methylnonan-4,6-dion
3-Ethyl-3-methylpentan-2-on (11,8 g, 92 mmol) wurde in Tetrahydrofuran gelöst, N₂ wurde 3 min lang in die gewonnene Lösung eingeblasen, und anschließend wurde die Lösung auf -78 °C abgekühlt. 55 ml 2 M Diisopropylamidlithium in Tetrahydrofuran wurden der Lösung tropfenweise zugegeben. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde die Reaktionslösung 30 min lang bei -78 °C reagieren gelassen, und anschließend wurde langsam 2-Ethylbutyrylchlorid (100 mmol) zugegeben. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde die Reaktion langsam über Nacht auf Raumtemperatur erwärmt. 1 M Chlorwasserstoffsäure wurde langsam zugegeben, um die Reaktion abzuschrecken, und anschließend wurden flüssige Schichten getrennt. Die organische Phase wurde aufgefangen, und die wässrige Phase wurde zweimal mit Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und getrocknet und einer Rotationsverdampfung bis zur Trockenheit unterzogen, um ein Rohprodukt zu gewinnen. Das Rohprodukt wurde durch Säulenchromatographie (mit einem Eluenten Petrolether) gereinigt und unter verringertem Druck destilliert, um das Zielprodukt 3,7-Diethyl-3-methylnonan-4,6-dion (4,7 g mit einer Ausbeute von 23 %) zu gewinnen.
Schritt 6: Synthese von 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-cyclopentylisochinolin
Ein 250-ml-Dreihalskolben wurde entgast und mit Stickstoff gespült, und anschließend wurde Cyclopentylmagnesiumbromid (64 ml, 64 mmol) zugegeben. Eine Lösung von Zinkchlorid (19,5 ml, 32 mmol) wurde tropfenweise bei 0 °C zugegeben. Nachdem die Zugabe beendet war, wurde das Gemisch 30 min lang bei Raumtemperatur umgesetzt, um ein Cyclopentylzinkreagens herzustellen. 6-Brom-1-(3,5-dimethylphenyl)isochinolin (10 g, 32 mmol) und Pd(dppf)Cl₂ (702 mg, 0,96 mmol) wurden in einen 500-ml-Dreihalskolben gegeben. Das System wurde entgast und mit Stickstoff gespült. THF (136 ml) wurde zugegeben, und anschließend wurde das hergestellte Zinkreagens zugegeben. Das Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur umgesetzt. Nachdem die GC-MS festgestellt hatte, dass die Reaktion beendet war, wurde Wasser zugegeben, um die Reaktion abzuschrecken. Die organische Phase wurde getrennt, und die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt, mit gesättigter Sole gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und konzentriert, mit Celit gemischt und durch Chromatographie getrennt, um 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-cyclopentylisochinolin (8,2 g mit einer Ausbeute von 85 %) als farbloses, öliges Produkt zu gewinnen.
Schritt 7: Synthese von 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-methylisochinolin
6-Brom-1-(3,5-dimethylphenyl)isochinolin (5 g, 16 mmol), Pd(dppf)Cl₂ (535 mg, 0,8 mmol), K₂CO₃ (5,3 g, 40 mmol) und DMF (80 ml) wurden in einen 500-ml-Dreihalskolben gegeben. Das Reaktionssystem wurde entgast und mit Stickstoff gespült, mit einer Lösung von Me₂Zn in Toluol (24 ml, 24 mmol) versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur umgesetzt. Nachdem die GC-MS festgestellt hatte, dass die Reaktion beendet war, wurde Wasser zugegeben, um die Reaktion abzuschrecken. Die organische Phase wurde getrennt, und die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt, mit gesättigter Sole gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und konzentriert, mit Celit gemischt und durch Säulenchromatographie getrennt, um 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-methylisochinolin (3,2 g mit einer Ausbeute von 81 %) als wei-ßen Feststoff zu gewinnen.
Schritt 8: Synthese der Verbindung Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55)
1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-cyclopentylisochinolin (3,62 g, 12 mmol), 1-(3,5-dimethylphenyl)-6-methylisochinolin (2,96 g, 12 mmol), IrCl₃·3H₂O (2,11 g, 6 mmol), Ethoxyethanol (63 ml) und Wasser (21 ml) wurden in einen 500-ml-Einhalskolben gegeben. Das System wurde entgast und mit Stickstoff gespült und 24 h lang unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, filtriert, und der Filterkuchen wurde mit Ethanol gewaschen, um ein Iridiumdimer zu gewinnen.
3,7-Diethyl-3-methylnonan-4,6-dion (2,716 g, 12 mmol), K₂CO₃ (4,15 g, 30 mmol) und Ethoxyethanol (84 ml) wurden dem Iridiumdimer (4,78 g) zugegeben. Das Gemisch wurde über Nacht bei 45 °C unter einer Stickstoffatmosphäre umgesetzt. Nachdem die DC festgestellt hatte, dass die Reaktion beendet war, wurde das Rühren beendet, und die Reaktionslösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Reaktionslösung wurde durch Celit filtriert, der Filterkuchen wurde mit einer geeigneten Menge an EtOH gewaschen, und das Rohprodukt wurde mit DCM in einen auberginenförmigen 500-ml-Kolben gewaschen. EtOH (etwa 60 ml) wurde dem Rohprodukt zugegeben, und DCM wurde durch Rotationsverdampfung bei Raumtemperatur entfernt, bis eine große Menge an Feststoffen ausgefällt war. Die Feststoffe wurden filtriert und getrocknet, um 4,4 g eines Rohprodukts zu gewinnen, das durch Chromatographie getrennt wurde, um das Zielprodukt, die Verbindung Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55) (0,99 g mit einer Reinheit von 99,9 %) zu gewinnen. Das Produkt wurde als Zielprodukt mit einer Molekülmasse von 964 bestätigt.
Synthesebeispiel 2: Synthese der Verbindung Ir(L_a111)(L_b291)(L_c55)
1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-cyclopentylisochinolin (3 g, 9,95 mmol), 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-isopropylisochinolin (2,74 g, 9,95 mmol), IrCl₃·3H₂O (1,76 g, 4,975 mmol), Ethoxyethanol (60 ml) und Wasser (20 ml) wurden in einen 500-ml-Einhalskolben gegeben. Das System wurde entgast und mit Stickstoff gespült und 24 h lang unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktion wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, filtriert, und der Filterkuchen wurde mit Ethanol gewaschen, um ein Iridiumdimer zu gewinnen.
3,7-Diethyl-3-methylnonan-4,6-dion (2,25 g, 9,95 mmol), K₂CO₃ (3,44 g, 24,9 mmol) und Ethoxyethanol (60 ml) wurden dem Iridiumdimer zugegeben. Das Gemisch wurde über Nacht bei 45 °C unter einer Stickstoffatmosphäre umgesetzt. Nachdem die DC festgestellt hatte, dass die Reaktion beendet war, wurde die Reaktionslösung nicht mehr gerührt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Reaktionslösung wurde durch Celit filtriert, der Filterkuchen wurde mit einer geeigneten Menge an EtOH gewaschen, und das Rohprodukt wurde mit DCM in eine auberginenförmige 500-ml-Flasche gewaschen. EtOH (etwa 60 ml) wurde dem Rohprodukt zugegeben, und DCM wurde durch Rotationsverdampfung bei Raumtemperatur entfernt, bis eine große Menge an Feststoffen ausgefällt war. Die Feststoffe wurden filtriert und getrocknet, um 3,8 g eines Rohprodukts zu gewinnen, das durch Chromatographie getrennt wurde, um das Zielprodukt, die Verbindung Ir(L_a111)(L_b291)(L_c55) (0,53 g mit einer Reinheit von 98,7 %) zu gewinnen. Das Produkt wurde als Zielprodukt mit einer Molekülmasse von 992 bestätigt.
Synthesebeispiel 3: Synthese der Verbindung Ir(L_a39)(L_b615)(L_c55)
Schritt 1: Synthese von 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-trimethylsilylisochinolin
6-Brom-1-(3,5-dimethylphenyl)isochinolin (48,05 mmol, 15 g) wurde in 160 ml THF gelöst. Das Reaktionssystem wurde evakuiert und dreimal mit Stickstoff gespült. Der Reaktionskolben wurde in ein Trockeneis-Ethanol-System gegeben, um auf -72 °C abgekühlt zu werden, und n-BuLi (2,5 M, 57,7 mmol, 23,1 ml) wurde langsam tropfenweise dem System zugegeben. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde das Gemisch 30 min lang umgesetzt, und anschließend wurde Trimethylchlorsilan (7,82 g, 72,1 mmol) tropfenweise dem System zugegeben. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde die Reaktion langsam über Nacht auf Raumtemperatur zurückgeführt. Die Reaktion wurde durch DC überwacht, bis sie beendet war. Wasser wurde zugegeben, um die Reaktion abzuschrecken. Eine Schicht Tetrahydrofuran wurde getrennt, und die wässrige Phase wurde dreimal mit Ethylacetat extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt, getrocknet, einer Rotationsverdampfung unterzogen und durch Säulenchromatographie gereinigt, um 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-trimethylsilylisochinolin (11,7 g mit einer Ausbeute von 79 %) als farblose ölige Flüssigkeit zu gewinnen.
Schritt 2: Synthese der Verbindung Ir(L_a39)(L_b615)(L_c55)
Ein Gemisch aus 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-trimethylsilylisochinolin (3,14 g, 10,3 mmol), 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-methylisochinolin (6,36 g, 25,7 mmol), Iridiumtrichloridtrihydrat (3,17 g, 9,0 mmol), 2-Ethoxyethanol (96 ml) und Wasser (32 ml) wurde unter einer Stickstoffatmosphäre 40 h lang unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktionslösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Der gewonnene Feststoff wurde mehrmals mit Methanol gewaschen und getrocknet, um ein Iridiumdimer zu gewinnen.
Unter einer Stickstoffatmosphäre wurden das Iridiumdimer (4,48 g) in dem obigen Schritt, 3,7-Diethyl-3-methylnonan-4,6-dion (1,96 g, 8,65 mmol) und K₂CO₃ (3,98 g, 28,8 mmol) in 2-Ethoxyethanol (83 ml) auf 40 °C erwärmt und 24 h lang gerührt. Nachdem die Reaktion beendet war, wurde das Reaktionssystem auf natürliche Weise auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Niederschlag wurde durch Celit filtriert und mit Ethanol gewaschen. Der gewonnene Feststoff wurde mit Dichlormethan versetzt, und das Filtrat wurde aufgefangen. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde mit Celit gemischt und durch Säulenchromatographie getrennt, um Ir(L_a39)(L_b615)(L_c55)(0,83 g mit einer Reinheit von 99,4 %) zu gewinnen. Das Produkt wurde als Zielprodukt mit einer Molekülmasse von 968 bestätigt.
Vergleichsbeispiel 1: Synthese der Vergleichsverbindung Ir(L_a291)₂(L_c55)
1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-cyclopentylisochinolin (3,2 g, 10,7 mmol), IrCl₃·3H₂O (1,27 g, 3,6 mmol), Ethoxyethanol (45 ml) und Wasser (15 ml) wurden in einen 250-ml-Einhalskolben gegeben. Das System wurde evakuiert und mit Stickstoff gespült und 24 h lang unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktionslösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und der resultierende rote Feststoff wurde filtriert. Der rote Feststoff wurde mit EtOH gewaschen und getrocknet, um ein Iridiumdimer (2,3 g, 77 %) zu gewinnen.
Das Iridiumdimer (1,05 g, 0,62 mmol), 3,7-Diethyl-3-methylnonan-4,6-dion (562 mg, 2,48 mmol), K₂CO₃ (857 mg, 6,2 mmol) und Ethoxyethanol (20 ml) wurden in einen 250-ml-Einhalskolben gegeben und 18 h lang bei Raumtemperatur unter einer Stickstoffatmosphäre umgesetzt. Die Reaktionslösung wurde durch Celit filtriert, der Filterkuchen wurde mit einer geeigneten Menge an EtOH gewaschen, und das Rohprodukt wurde mit DCM in eine auberginenförmige 250-ml-Flasche gewaschen. EtOH (etwa 30 ml) wurde dem Rohprodukt zugegeben, und DCM wurde durch Rotationsverdampfung bei Raumtemperatur entfernt, bis eine große Menge an Feststoffen ausgefällt war. Die Feststoffe wurden filtriert, mit einer geeigneten Menge an EtOH gewaschen und getrocknet, um Ir(L_a291)₂(L_c55) (750 mg mit einer Ausbeute von 99,9 %) zu gewinnen. Das gewonnene Produkt wurde als Zielprodukt mit einer Molekülmasse von 1.018 bestätigt.
Vergleichsbeispiel 2: Synthese der Vergleichsverbindung Ir(L_a615)₂(L_c55)
Ein Gemisch aus 1-(3,5-Dimethylphenyl)-6-(trimethylsilyl)isochinolin (2,70 g, 8,8 mmol), Iridiumtrichloridtrihydrat (1,03 g, 2,93 mmol), 2-Ethoxyethanol (30 ml) und Wasser (10 ml) wurde 24 h lang unter einer Stickstoffatmosphäre unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktionslösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Der gewonnene Feststoff wurde mehrmals mit Methanol gewaschen und getrocknet, um ein Iridiumdimer (1,93 g mit einer Ausbeute von 78) zu gewinnen.
Unter einer Stickstoffatmosphäre wurden das Iridiumdimer (1,93 g, 1,15 mmol) in dem obigen Schritt, 3,7-Diethyl-3-methylnonan-4,6-dion (0,79 g, 3,5 mmol) und K₂CO₃ (1,59 g, 11,5 mmol) in 2-Ethoxyethanol (33 ml) auf 30 °C erwärmt und 24 h lang gerührt. Nachdem die DC festgestellt hatte, dass die Reaktion beendet war, wurde das Reaktionssystem auf natürliche Weise auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Niederschlag wurde durch Celit filtriert und mit Ethanol gewaschen. Der gewonnene Feststoff wurde mit Dichlormethan versetzt, und das Filtrat wurde aufgefangen. Anschließend wurde Ethanol zugegeben, und die gewonnene Lösung wurde konzentriert, jedoch nicht bis zur Trockenheit. Die Lösung wurde filtriert und trockengepumpt, um Ir Ir(L_a615)₂(L_c55) zu gewinnen, das in Acetonitril unter Rückfluss erhitzt, abgekühlt, filtriert und weiter gereinigt wurde, um die Verbindung Ir(L_a615)₂(L_c55) (2,0 g mit einer Reinheit von 99,9 %) zu gewinnen. Das gewonnene Produkt wurde als Zielprodukt mit einer Molekülmasse von 1.027 bestätigt.
Fachleuten ist ersichtlich, dass das obige Herstellungsverfahren lediglich der Veranschaulichung dient, und Fachleute können sonstige Verbindungsstrukturen der vorliegenden Offenbarung durch die Verbesserungen des Herstellungsverfahrens gewinnen.
Vorrichtungsbeispiel 1
Zuerst wurde ein Glassubstrat mit einer Indiumzinnoxid(ITO)-Anode mit einer Dicke von 120 nm gereinigt und anschließend mit Sauerstoffplasma und UV-Ozon behandelt. Nach der Behandlung wurde das Substrat in einem Handschuhkasten getrocknet, um Wasser zu entfernen. Das Substrat wurde auf einen Substrathalter montiert und in eine Vakuumkammer geladen. Im Folgenden angegebene organische Schichten wurden nacheinander durch thermisches Vakuumverdampfen auf der ITO-Anode mit einer Geschwindigkeit von 0,2 bis 2 Angström pro Sekunde bei einem Vakuumgrad von etwa 10^-8 torr abgeschieden. Eine Verbindung HI wurde als Lochinjektionsschicht (hole injection layer, HIL) verwendet. Eine Verbindung HT wurde als Lochtransportschicht (hole transporting layer, HTL) verwendet. Eine Verbindung EB wurde als Elektronenblockierschicht (electron blocking layer, EBL) verwendet. Die Verbindung Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55) der vorliegenden Offenbarung wurde in eine Wirtsverbindung RH dotiert, um als emittierende Schicht (emissive layer, EML) verwendet zu werden. Eine Verbindung HB wurde als Lochblockierschicht (hole blocking layer, HBL) verwendet. Auf der HBL wurde ein Gemisch aus der Verbindung ET und 8-Hydroxychinolinolato-Lithium (Liq) als Elektronentransportschicht (electron transporting layer, ETL) abgeschieden. Liq wurde mit einer Dicke von 1 nm als Elektroneninjektionsschicht abgeschieden, und AI mit einer Dicke von 120 nm wurde als Kathode abgeschieden. Die Vorrichtung wurde zurück in den Handschuhkasten überführt und mit einem Glasdeckel und einem Feuchtigkeits-Getter gekapselt, um die Vorrichtung fertigzustellen.
Vorrichtungsbeispiel 2
Das Herstellungsverfahren in dem Vorrichtungsbeispiel 2 stimmte mit demjenigen in dem Vorrichtungsbeispiel 1 mit der Ausnahme überein, dass die Verbindung Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55) der vorliegenden Offenbarung in der emittierenden Schicht (EML) durch die Verbindung Ir(L_a39)(L_b615)(L_c55) der vorliegenden Offenbarung substituiert wurde.
Vorrichtungsvergleichsbeispiel 1
Das Herstellungsverfahren in dem Vorrichtungsvergleichsbeispiel 1 stimmte mit demjenigen in dem Vorrichtungsbeispiel 1 mit der Ausnahme überein, dass die Verbindung Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55) der vorliegenden Offenbarung in der emittierenden Schicht (EML) durch die Vergleichsverbindung Ir(L_a39)₂(L_c55) substituiert wurde.
Vorrichtungsvergleichsbeispiel 2
Das Herstellungsverfahren in dem Vorrichtungsvergleichsbeispiel 2 stimmte mit demjenigen in dem Vorrichtungsbeispiel 1 mit der Ausnahme überein, dass die Verbindung Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55) der vorliegenden Offenbarung in der emittierenden Schicht (EML) durch die Vergleichsverbindung Ir(L,₂₉₁)₂(L,₅₅) substituiert wurde.
Vorrichtungsvergleichsbeispiel 3
Das Herstellungsverfahren in dem Vorrichtungsvergleichsbeispiel 3 stimmte mit demjenigen in dem Vorrichtungsbeispiel 1 mit der Ausnahme überein, dass die Verbindung Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55) der vorliegenden Offenbarung in der emittierenden Schicht (EML) durch die Vergleichsverbindung Ir(L_a615)₂(L_c55) substituiert wurde.

Genaue Strukturen und Dicken eines Teils von Schichten der Vorrichtung werden in der folgenden Tabelle dargestellt. Eine Schicht unter Verwendung von mehr als einem Material wird gewonnen, indem verschiedene Verbindungen in ihren Gewichtsanteilen dotiert werden, wie beschrieben. Tabelle 1 Vorrichtungsstruktur

Vorrichtungs-Nr.	HIL	HTL	EBL	EML	HBL	ETL
Beispiel 1	Verbindung HI (100 Å)	Verbindung HT (400 Å)	Verbindung EB (50 Å)	Verbindung RH:Verbindung Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55) (98:2) (400 Å)	Verbindung HB (50 Å)	Verbindung ET:Liq (40:60) (350 Å)
Beispiel 2	Verbindung HI (100 Å)	Verbindung HT (400 Å)	Verbindung EB (50 Å)	Verbindung RH: Verbindung Ir(L_a39)(L_b615)(L_c55) (98:2) (400 Å)	Verbindung HB (50 Å)	Verbindung ET:Liq (40:60) (350 Å)
Vergleichsbeispiel 1	Verbindung HI (100 Å)	Verbindung HT (400 Å)	Verbindung EB (50 Å)	Verbindung RH: Verbindung Ir(L_a39)₂(L_c55) (98:2) (400 Å)	Verbindung HB (50 Å)	Verbindung ET:Liq (40:60) (350 Å)
Vergleichsbeispiel 2	Verbindung HI (100 Å)	Verbindung HT (400 Å)	Verbindung EB (50 Å)	Verbindung RH: Verbindung Ir(_La291)₂(L_c55) (98:2) (400 Å)	Verbindung HB (50 Å)	Verbindung ET:Liq (40:60) (350 Å)
Vergleichsbeispiel 3	Verbindung HI (100 Å)	Verbindung HT (400 Å)	Verbindung EB (50 Å)	Verbindung RH: Verbindung Ir(L_a615)₂(L_c55) (98:2) (400 Å)	Verbindung HB (50 Å)	Verbindung ET:Liq (40:60) (350 Å)

Strukturen der in der Vorrichtung verwendeten Materialien werden wie folgt dargestellt.

Die Strom-Spannungs-Leuchtdichte(lVL)- und Lebensdauer-Kennlinien der Vorrichtung wurden bei verschiedenen Stromdichten und Spannungen gemessen. Tabelle 2 zeigt die externe Quanteneffizienz (EQE), die maximale Emissionswellenlänge λmax und die Spannung (V), gemessen bei 1.000 Nits. Tabelle 3 zeigt Verdampfungstemperaturen (T_evap bei 0,5 Å/s) der Materialien bei einer Verdampfungsgeschwindigkeit von 0,5 Å/s bei einem Vakuumgrad von 2×10^-7 torr oder weniger. Tabelle 2 Vorrichtungsdaten

Vorrichtungs-Nr.	λmax (nm)	Spannung (V)	EQE(%)
Beispiel 1	624	3,88	25,59
Vergleichsbeispiel 1	625	4,13	24,72
Vergleichsbeispiel 2	623	3,91	26,67
Beispiel 2	634	3,94	24,31
Vergleichsbeispiel 3	638	4,00	24,72

Tabelle 3 Daten zu den Verdampfungstemperaturen

Vorrichtungs-Nr. unter Verwendung einer Verbindung	Verbindung	Der Substituent an der 6-Position eines Liganden	Der Substituent an der 6-Position eines Liganden	Molekülmasse	T_evap bei 0,5 Å/s
Beispiel 1	Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55)	Methyl	Cyclopentyl	964	232
Vergleichsbeispiel 1	Ir(L_a39)₂(L_c55)	Methyl	Methyl	910	219
Vergleichsbeispiel 2	Ir(L_a291)₂(L_c55)	Cyclopentyl	Cyclopentyl	1.018	252
Beispiel 2	Ir(L_a39)(L_b615)(L_c55)	Methyl	Trimethylsilyl	968	215
Vergleichsbeispiel 3	Ir(L_a615)₂(L_c55)	Trimethylsilyl	Trimethylsilyl	1.027	231

Im Allgemeinen wird bei Untersuchungen mit einem Schwerpunkt auf einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit eines Materials eine Mono- oder Mehrfachsubstitution an Phenylisochinolin eingeführt, oder es wird ferner eine Modifikation an dem/den Substituenten eingeführt, um die Leistungsfähigkeit wie zum Beispiel die Effizienz und die Emissionswellenlänge anzupassen. Dies erhöht jedoch die Molekülmasse des Materials und erfordert eine höhere Verdampfungstemperatur, was zu einer Abnahme der Verdampfungsstabilität führen kann. Die vorliegende Offenbarung bildet eine asymmetrische komplexe Struktur durch Koordinieren von Iridium mit zwei verschiedenen Isochinolinliganden aus und kann auf diese Weise den Anstieg der Verdampfungstemperatur wirksam steuern, während die gewünschte Leistungsfähigkeit wie zum Beispiel die Effizienz und die Emissionswellenlänge des Materials erzielt wird. Wie in den Tabellen 2 und 3 dargestellt, erhöhte sich mit der Ableitung von Ir(L_a39)₂(L_c55), das zwei Methylgruppen enthält, auf Ir(L_a39)(L_b291)(L_c55), das eine Methylgruppe und eine Cyclopentylgruppe enthält, die Molekülmasse um 54 g/mol von 910 g/mol auf 964 g/mol und stieg die Verdampfungstemperatur um 13 °C von 219 °C auf 232 °C; und mit der Ableitung auf Ir(L_a291)₂(L_c55), das zwei Cyclopentylgruppen enthält, erhöhte sich die Molekülmasse um 108 g/mol von 910 g/mol auf 1.018 g/mol, und die Verdampfungstemperatur stieg um 36 °C von 219 °C auf 252 °C. Vergleiche mit der Leistungsfähigkeit von verwandten Vorrichtungen zeigten, dass sowohl Beispiel 1 als auch das Vergleichsbeispiel 2 eine höhere EQE als das Vergleichsbeispiel 1 erzielten, was zeigte, dass die beiden verschiedenen Liganden der vorliegenden Offenbarung nicht nur die Verdampfungstemperatur wirksam steuern können, sondern auch die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung einer verbesserten Effizienz aufgrund von Substituenten mit größeren Molekülmassen erzielen. Darüber hinaus erzielte das Beispiel 1 außerdem eine niedrigere Spannung als die Vergleichsbeispiele 1 und 2.
Mit der Ableitung von Ir(L_a39)₂(L_C55), das zwei Methylgruppen enthält, auf Ir(L_a39)(L_b615)(L_c55), das eine Methylgruppe und eine Trimethylsilylgruppe enthält, erhöhte sich die Molekülmasse um 58 g/mol von 910 g/Mol auf 968 g/mol und sank die Verdampfungstemperatur unerwartet um 4 °C von 219 °C auf 215 °C; und mit der Ableitung auf Ir(L_a615)₂(L_c55), das zwei Trimethylsilylgruppen enthält, erhöhte sich die Molekülmasse um 117 g/mol von 910 g/mol auf 1.027 g/mol, und die Verdampfungstemperatur stieg um 12 °C von 219 °C auf 231 °C. Vergleiche mit der Leistungsfähigkeit von verwandten Vorrichtungen zeigten, dass sowohl Beispiel 2 als auch das Vergleichsbeispiel 3 eine signifikante Rotverschiebung λmax im Hinblick auf das Vergleichsbeispiel 1 erzielten, was zeigte, dass die beiden verschiedenen Liganden der vorliegenden Offenbarung nicht nur eine niedrigere Verdampfungstemperatur erzielen können, sondern auch die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung einer Emissionswellenlängen-Rotverschiebung aufgrund von Trimethylsilylsubstituenten erzielen. Darüber hinaus erzielte das Beispiel 2 außerdem eine niedrigere Spannung als die Vergleichsbeispiele 1 und 3.
Die obigen Daten zeigen signifikant, dass die komplexe Struktur mit zwei verschiedenen Phenylisochinolinliganden der vorliegenden Offenbarung eine deutliche Wirkung auf ein Steuern des Anstiegs der Verdampfungstemperatur hat und darüber hinaus die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung aufgrund entsprechender Substituenten aufrechterhalten kann. Die komplexe Struktur ist eine große Hilfe für die Industrie, um sowohl die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung zu steuern oder zu verbessern als auch die Verdampfungstemperatur zu steuern, um mit der Produktion zusammenzuwirken, zum Beispiel, um die Verdampfungstemperatur zu senken, um eine Alterung des Materials zu verhindern, und um die Verdunstung fein anzupassen, um eine Mischverdampfung zu optimieren usw.
Es versteht sich, dass verschiedene hierin beschriebene Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen. Daher ist Fachleuten ersichtlich, dass die vorliegende Offenbarung, wie sie beansprucht wird, Varianten von spezifischen Ausführungsformen und bevorzugten Ausführungsformen, die hierin beschrieben worden sind, beinhalten kann. Viele hierin beschriebene Materialien und Strukturen können durch andere Materialien und Strukturen ersetzt werden, ohne vom Wesensgehalt der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Es versteht sich, dass verschiedene Theorien darüber, warum die vorliegende Offenbarung funktioniert, nicht einschränkend sein sollen.

Claims

Metallkomplex, der eine allgemeine Formel M(L_a)_m(L_b)_n(L_c)_q aufweist, wobei es sich bei L_a, L_b and L_c um einen ersten Liganden, einen zweiten Liganden und einen dritten Liganden handelt, die jeweils an ein Metall M koordiniert sind; wobei das Metall M Ir ist; wobei m aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird, n aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird, q aus einer Ganzzahl größer oder gleich 1 ausgewählt wird und m+n+q der Oxidationsstufe des Metalls M gleichkommt; wobei es sich bei L_a und L_b um Liganden mit unterschiedlichen Strukturen handelt und sie jeweils unabhängig durch eine Formel 1 dargestellt werden:
wobei X₁ bis X₄ jeweils unabhängig aus CR₁ ausgewählt werden; wobei Y₁ bis Y₆ jeweils unabhängig aus CR₂ oder N ausgewählt werden und zumindest eines von Y₁ bis Y₆ CR₂ ist; wobei R₁ und R₂ jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen; in der Formel 1 nur für die Substituenten R₁ benachbarte Substituenten optional so verbunden werden können, dass sie einen Ring ausbilden, der eine Anzahl von Ringatomen aufweist, die kleiner oder gleich 6 ist; in den Liganden L_a und/oder L_b zumindest ein R₂ aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen; wobei L_c eine Struktur aufweist, die durch eine Formel 2 dargestellt wird:
wobei R_t, R_u, R_v, R_w, R_x, R_y und R_z jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen und Kombinationen von diesen.
Metallkomplex nach Anspruch 1, wobei Y₁ bis Y₆ jeweils unabhängig aus CR₂ ausgewählt werden; wobei R₁ und R₂ jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen und Kombinationen von diesen; wobei in den Liganden L_a und/oder L_b zumindest ein R₂ aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen und Kombinationen von diesen.
Metallkomplex nach Anspruch 1 oder 2, wobei X₁ jeweils unabhängig CR₁ ist und/oder X₃ jeweils unabhängig CR₁ ist und R₁ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen; bevorzugt R₁ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen; wobei R₁ bevorzugter unabhängig aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt wird.
Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Y₁ jeweils unabhängig CR₂ ist und/oder Y₄ jeweils unabhängig CR₂ ist und R₂ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroalkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkenyl mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Arylsilyl mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Nitrilgruppe, einer Thiolgruppe und Kombinationen von diesen; R₂ bevorzugt unabhängig aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen; R₂ bevorzugter unabhängig aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt wird.
Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Y₁ CD ist, Y₄ CR₂ ist und R₂ unabhängig aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Deuterium, Halogen, einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Cycloalkyl mit 3 bis 20 Ringkohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Aryl mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, einem substituierten oder unsubstituierten Heteroaryl mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen; bevorzugt R₂ aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem substituierten oder unsubstituierten Alkylsilyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt wird und Y₂, Y₃, Y₅ und Y₆ jeweils CH sind.
Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Y₁, Y₂, Y₃, Y₄ und Y₆ jeweils CH sind, Y₅ CR₂ ist und R₂ aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt wird.
Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Y₂, Y₃, Y₄, Y₅ und Y₆ jeweils CH sind, Y₁ CR₂ ist und R₂ aus einem substituierten oder unsubstituierten Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt wird.
Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei R₂ jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Wasserstoff, Deuterium, Methyl, Isopropyl, 2-Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Pent-3-yl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, 4,4-Dimethylcyclohexyl, Neopentyl, 2,4-Dimethylpent-3-yl, 3,3,3-Trifluor-2,2-dimethylpropyl, 1,1-Dimethylsilacyclohex-4-yl, Cyclopentylmethyl, Cyanomethyl, Cyano, Trifluormethyl, Brom, Chlor, Trimethylsilyl, Phenyldimethylsilyl, Phenyl und 3-Pyridyl.
Metallkomplex nach Anspruch 1, wobei L_a und L_b unterschiedliche Strukturen aufweisen und jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus:

wobei x in den Nummern der obigen spezifischen Strukturen von Liganden a oder b darstellt.
Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in Formel 2 Rt aus Wasserstoff, Deuterium oder Methyl ausgewählt wird und R_u bis R_z jeweils unabhängig aus Wasserstoff, Deuterium, Methyl, Ethyl, Propyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, 3-Methylbutyl, 3-Ethylpentyl oder Kombinationen von diesen ausgewählt werden.
Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei L_c aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus:
Metallkomplex nach Anspruch 11, wobei Wasserstoff in einem beliebigen, zwei oder drei beliebigen der Liganden L_a, L_b und L_c teilweise oder vollständig durch Deuterium substituiert ist.
Metallkomplex nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Metallkomplex IrL_aL_bL_c ist, wobei L_a und L_b unterschiedliche Strukturen aufweisen, es sich bei L_a um einen beliebigen handelt, der aus L_a1 bis L_a1065 ausgewählt wird, es sich bei L_b um einen beliebigen handelt, der aus L_b1 bis L_b1065 ausgewählt wird, und es sich bei L_c um einen beliebigen handelt, der aus L_c1 bis L_c84 ausgewählt wird; wobei es sich bei L_a um einen beliebigen handelt, der aus L_a1 bis L_a108, L_a112 bis L_a144, L_a148 bis L_a288, L_a292 bis L_a362, L_a364 bis L_a432, L_a436 bis L_a720 und L_a757 bis L_a1065 ausgewählt wird, es sich bei L_b um einen beliebigen handelt, der aus L_b1 bis L_b1065 ausgewählt wird, und es sich bei L_c um einen beliebigen handelt, der aus L_c1 bis L_c84 ausgewählt wird; der Metallkomplex bevorzugter aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus:
Elektrolumineszenzvorrichtung, die aufweist: eine Anode, eine Kathode, und eine organische Schicht, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet ist, wobei die organische Schicht den Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei es sich bei der organischen Schicht um eine Licht emittierende Schicht handelt und es sich bei dem Metallkomplex um ein Licht emittierendes Material handelt; wobei die organische Schicht des Weiteren bevorzugt ein Wirtsmaterial aufweist; wobei das Wirtsmaterial bevorzugt zumindest eine chemische Gruppe aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Benzol, Pyridin, Pyrimidin, Triazin, Carbazol, Azacarbazol, Indolocarbazol, Dibenzothiophen, Aza-Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Azadibenzofuran, Dibenzoselenophen, Triphenylen, Azatriphenylen, Fluoren, Silafluoren, Naphthalin, Chinolin, Isochinolin, Chinazolin, Chinoxalin, Phenanthren, Azaphenanthren und Kombinationen von diesen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Vorrichtung rotes Licht oder weißes Licht emittiert.
Verbindungsformulierung, die den Metallkomplex nach Anspruch 1 aufweist.