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EP1913797A1 - Elektrolumineszierende polymere und ihre verwendung - Google Patents

Elektrolumineszierende polymere und ihre verwendung

Info

Publication number
EP1913797A1
EP1913797A1 EP06762700A EP06762700A EP1913797A1 EP 1913797 A1 EP1913797 A1 EP 1913797A1 EP 06762700 A EP06762700 A EP 06762700A EP 06762700 A EP06762700 A EP 06762700A EP 1913797 A1 EP1913797 A1 EP 1913797A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
units
polymers
occurrence
different
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06762700A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arne Buesing
René SCHEURICH
Niels Schulte
Aurélie FALCOU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Publication of EP1913797A1 publication Critical patent/EP1913797A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/115—Polyfluorene; Derivatives thereof
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    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • the present invention relates to polymers, preferably electroluminescent polymers containing at least 5 mol% of structural units of the formula (1) and their use.
  • the polymers according to the invention exhibit improved efficiency and a longer service life, especially when used in polymeric organic light-emitting diodes.
  • full-color display elements full-color displays
  • various classes of materials have already been proposed or developed.
  • poly-fluorene derivatives and poly-spirobifluorene, poly-Dihydrophenanthren- and poly-Indenofluoren- derivatives come into consideration.
  • Polymers which contain a combination of the mentioned structural elements have also been proposed.
  • polymers containing poly-para-phenylene (PPP) as a structural element are used.
  • the life of the green and especially the blue-emitting polymers is not sufficient for many applications.
  • the new structural units are particularly suitable as a polymer backbone, but depending on the substitution pattern as a hole conductor, electron conductor and / or emitter.
  • phenanthrenes in electroluminescent polymers is known, it is disclosed, for example, in WO 02/077060 A1, WO 03/020790 A2 and DE 10337346 A1.
  • these structural elements as well as a large number of other monomers, as possible further elements, in addition to the actual polymer backbone, may be present. Special advantages of these units are not described.
  • the use of unsubstituted phenanthrene units leads to insoluble polymers, so that these units can be used at most in a small proportion.
  • the invention relates to polymers containing at least 5 mol%, preferably at least 10 mol%, particularly preferably at least 30 mol% and in particular at least 50 mol% of units of the formula (1),
  • Y is the same or different at each occurrence as a bivalent aromatic or heteroaromatic ring system having 2 to 40
  • R 2 is the same or different at each occurrence and is H or an aliphatic or aromatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C atoms;
  • Ar is the same or different at each occurrence and is a monovalent aromatic or heteroaromatic ring system having 2 to 40 C atoms, which may be unsubstituted or substituted by R 1 ; n is the same or different at each occurrence 0 or 1;
  • n is the same or different 0, 1 or 2 at each occurrence
  • An aromatic or heteroaromatic ring system in the context of the present invention is to be understood as meaning a system which does not necessarily contain only aromatic or heteroaromatic groups but in which also several aromatic or heteroaromatic groups are protected by a short non-aromatic unit ( ⁇ 10%).
  • the atoms other than H, preferably ⁇ 5% of the atoms other than H), such as sp 3 -hybridized C, O, N, etc. may be interrupted.
  • systems such as 9,9 'spirobifluorene, 9,9-diarylfluorene, triarylamine, etc. are to be understood as aromatic ring systems.
  • One aspect of the invention is conjugated polymers. Another aspect of the invention is non-conjugated polymers. In yet another aspect of the invention are partially conjugated polymers. Preference is given to conjugated or partially conjugated polymers.
  • Conjugated polymers in the context of this invention are polymers which contain in the main chain mainly sp 2 -hybridized carbon atoms, which may also be replaced by corresponding heteroatoms. This means in the simplest case, alternating existence of double and Single bonds in the main chain. Mainly, of course, suggests that naturally occurring defects that lead to conjugation disruptions do not invalidate the term "conjugated polymer".
  • conjugated if in the main chain, for example arylamine units and / or certain heterocycles (ie conjugation of N, O or S atoms) and / or organometallic complexes (ie, conjugation via the metal atom) ,
  • units such as simple alkyl bridges, (thio) ether, ester, amide or imide linkages are clearly defined as non-conjugated segments.
  • a partially conjugated polymer is meant a polymer in which longer conjugated portions in the main chain are interrupted by non-conjugated portions, or which contains longer conjugated portions in the side chains of a non-conjugated polymer in the main chain.
  • the polymers according to the invention may contain, in addition to the units of the formula (1), further structural elements. These are u. a. those as disclosed in WO 02/077060 A1 and DE 10337346 A1 and listed extensively. These are considered via quotation as part of the present invention.
  • the further structural units can come, for example, from the following classes:
  • Group 1 units which increase the hole injection and / or transport properties of the polymers
  • Group 2 units which increase the electron injection and / or transport properties of the polymers
  • Group 3 units comprising combinations of Group 1 and Group 2 individual units
  • Group 4 units which change the emission characteristics to the extent that electrophosphorescence can be obtained instead of electrofluorescence
  • Group 5 units which improve the transition from the so-called singlet to triplet state
  • Group 6 Units which have the morphology and / or the
  • Group 7 units which are typically used as backbone.
  • Preferred polymers according to the invention are those in which at least one structural element has charge transport properties, ie. H. contain the units from groups 1 and / or 2.
  • Structural elements from group 1 which have hole transport properties are, for example, triarylamine, benzidine, tetraaryl-para-phenylenediamine, triarylphosphine, phenothiazine, phenoxazine,
  • HOMO highest occupied molecular orbital
  • these arylamines and heterocycles lead to a HOMO in the polymer of greater than -5.8 eV (at vacuum level), more preferably greater than -5.5 eV.
  • Group 2 structural elements which have electron transport properties are, for example, but also pyridine, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, oxadiazole, quinoline, quinoxaline and phenazine derivatives
  • these units in the polymer result in a LUMO of less than -2.7 eV (vs. vacuum level), more preferably less than -3.0 eV.
  • the polymers according to the invention may contain units from group 3 in which structures which increase hole mobility and which increase electron mobility (that is to say units from groups 1 and 2) are bonded directly to one another. Some of these Units can serve as emitters and shift the emission color to green, yellow or red. Their use is thus suitable, for example, for the production of other emission colors from originally blue-emitting polymers.
  • Structural units according to group 4 are those which also in
  • Room temperature with high efficiency from the triplet state can emit light, so show electrophosphorescence instead of electrofluorescence, which often causes an increase in energy efficiency.
  • Compounds which contain heavy atoms with an atomic number of more than 36 are suitable for this purpose.
  • structural units for the polymers of the invention come here z.
  • various complexes are contemplated, e.g. in WO 02/068435 A1, DE 10116962 A1, EP 1239526 A2 and DE 10238903 A1 are described.
  • Corresponding monomers are described in WO 02/068435 A1 and in DE 10350606 A1.
  • Group 5 structural elements are those which improve the singlet to triplet state transition and which, when used in support of the Group 4 structural elements, improve the phosphorescence properties of these structural elements.
  • carbazole and bridged carbazole eligible W it ie in DE 10304819 A1 and DE 10328627 A1 describes.
  • ketones, phosphine oxides, sulfoxides, sulfones, silane derivatives and similar compounds are also suitable for this purpose.
  • Influencing the emission color of the polymers in addition to those mentioned above, which have at least one further aromatic or another conjugated structure, which does not fall under the above groups, ie, which affect the charge carrier mobilities, which are not organometallic complexes or have no influence on the Have singlet-triplet transition.
  • Such structural elements may affect the morphology and / or the emission color of the resulting polymers. Depending on the unit, they can therefore also be used as emitters.
  • Particularly preferred is the incorporation of 1, 4 phenylene, 1, 4-naphthlenylene, 1, 4 or 9,10-anthrylene, 1, 6, 2,7 or 4,9-pyrenylene , 3,9- or 3,10-perylenylene, 4,4'-biphenylylene, 4,4 "-terpenylylene, 4,4'-Bi-I 1 I 1 -naphthylylene, 4,4'-tolanylene-, 4,4'-stilbenylene or 4,4 "bisstyrylarylene derivatives.
  • Group 7 structural elements are units containing aromatic structures having from 6 to 40 carbon atoms, which are typically used as a backbone polymer. These are, for example, 4,5 dihydropyrene derivatives, 4,5,9,10-tetrahydropyrene derivatives, fluorene derivatives, 9,9 'spirobifluorene derivatives, 9,10-dihydrophenanthrene derivatives, 5,7-dihydrodibenzooxepine derivatives and cis and trans indenofluorene derivatives.
  • the proportion of units according to formula (1) is very particularly preferably at least 50 mol%, these structural elements from group 7 are not used here preferably as the main polymer backbone, but at most as a backbone which is present in minor proportion.
  • polymers according to the invention which, in addition to structural units of the formula (1), additionally contain one or more units selected from groups 1 to 7. It may also be preferred if more than one structural unit from a group is present at the same time.
  • the proportion of units of the formula (1) is preferably at least 10 mol%, more preferably at least 30 mol% and in particular at least 50 mol%. This preference applies especially when the units of formula (1) are the polymer backbone.
  • other proportions may be preferred, for example, a proportion of the order of 5 to 20 mol%, if it is the Hole conductor or the emitter is in an electroluminescent polymer.
  • the preferred proportion may again be different, for example, up to 100 mol%, when it comes to hole- or electron-conducting units.
  • polymers according to the invention which, in addition to structural units of the formula (1), also contain at least one structural unit from the abovementioned groups. Particularly preferred are at least two structural units from different of the above classes. If present, the proportion of these structural elements is preferably at least 5 mol%, particularly preferably at least 10 mol% in each case. In particular, one of these structural units is selected from the group of hole-conducting units and the other group is an emitting unit, whereby these two functions (hole conduction and emission) can also be assumed by the same unit.
  • a smaller proportion of the emitting units in particular green and red emitting units, may also be preferred, for example for the synthesis of white-emitting copolymers. How white, emitting copolymers can be synthesized is described in detail in DE 10343606 A1.
  • the polymers according to the invention generally have 10 to 10,000, preferably 50 to 5000, and particularly preferably 50 to 2000 repeat units.
  • the necessary solubility of the polymers is ensured, inter alia, by the substituents R or R 1 on the units of the formula (1) and optionally on further units present. If further substituents are present, these too may contribute to the solubility.
  • At least 2 non-aromatic C atoms be present in the substituents.
  • These C atoms can also be replaced by O or S.
  • this may well mean that a certain proportion of repeating units carries no further non-aromatic substituents.
  • Non-aromatic C atoms are included in corresponding straight chain, branched or cyclic alkyl or alkoxy chains as described in the description for R and R 1 with respect to formula (1).
  • Y is the same or different at each occurrence and is a bivalent aromatic or heteroaromatic ring system with 4 to 30 C atoms, which may be substituted by one or more radicals R 1 ;
  • Ar is the same or different at each occurrence and is a monovalent aromatic or heteroaromatic ring system having 4 to 30 carbon atoms, which may be unsubstituted or substituted by R 1 ;
  • n is the same or different at each occurrence 0 or 1;
  • the two radicals R together may also form a further mono- or polycyclic ring system;
  • Y is the same or different at each occurrence and is a bivalent aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 25 carbon atoms, which may be substituted by one or more non-aromatic radicals R 1 ;
  • Ar is the same or different monovalent with each occurrence
  • n is the same or different at each occurrence 0 or 1;
  • the units of the formula (1) are particularly suitable for various functions in the polymer.
  • these units can preferably be used as (electron-conducting) polymer backbone, as a hole conductor or as an emitter.
  • which compounds are suitable in particular for which function is determined primarily by the substituents X and Y.
  • the substituents R have a less pronounced influence on the electronic properties of the units of formula (1).
  • n 0 at each occurrence, ie it is a purely aromatic structural unit.
  • n 1;
  • n 1;
  • units of formula (1) which are symmetrically substituted in the 9,10-positions of the phenanthrene units. This preference is due to the better synthetic accessibility of the To justify monomers. Preferably, therefore, that in a unit of the formula (1) all R are the same and particularly preferably also the same substituted. This preference does not exclude that the substituents X and Y occur only on one side or may also be different.
  • Examples of preferred units of the formula (1) are the following structures (S1) to (S33), wherein the linkage in the polymer takes place respectively via the 3,6-positions of the phenanthrene units, as indicated by the dashed bonds. Possible substituents are generally not listed or not everywhere because of the clarity.
  • alkyl is generally an aliphatic alkyl group
  • aryl is an aromatic or heteroaromatic system as described for R.
  • the structures (S1) to (S18) are examples of skeleton units, the structures (S19) to (S30) examples of emitting units and the structures (S31) to (S33) examples of hole-conducting units.
  • the polymers of the invention are either homopolymers or copolymers.
  • copolymers according to the invention can potentially have one or more further structures, for example from the abovementioned groups 1 to 7.
  • copolymers according to the invention may have random, alternating or block-like structures or alternatively have several of these structures in turn.
  • copolymers with block-like structures for example, is described in detail in the DE 10337077 A1. This publication is incorporated by reference in the present application.
  • properties such as solubility, solid phase morphology, color, charge injection and transport properties, temperature stability, electro-optical characteristics, etc. can be adjusted.
  • the polymers according to the invention are generally prepared by polymerization of one or more types of monomer, of which at least one monomer in the polymer leads to units of the formula (1).
  • Corresponding polymerization reactions are in principle many. However, some types have proved particularly useful here, leading to C-C or C-N linkages:
  • Monomers which lead to structural units of the formula (1) in the polymers according to the invention are phenanthrene derivatives which are suitably substituted in the 9- and / or 10-position and in the 3,6-position (or in a suitable position Y, if present) have suitable functionalities that allow this monomer unit to be incorporated into the polymer.
  • Monomers which lead to units of the formula (1) in the polymer are novel and therefore also the subject of the present invention.
  • the invention furthermore relates to compounds of the formula (2)
  • A is selected from Cl, Br, I, O-tosylate, O-triflate, 0-SO 2 R 2, B (OR 2) 2 and Sn (R 2) 3, more preferably from Br, I and B (OR 2 ) 2 , wherein R 2 has the same meaning as described above, and wherein two or more R 2 can also form a ring system with each other.
  • the C-C linkages are preferably selected from the groups of the SUZUKI coupling, the YAMAMOTO coupling and the STILLE
  • the C-N linkage is preferably a HARTWIG-BUCHWALD coupling.
  • polymer according to the invention may be preferred not to use as a pure substance, but as a mixture (blend) together with further optional polymeric, oligomeric, dendritic or low molecular weight substances.
  • additional optional polymeric, oligomeric, dendritic or low molecular weight substances can be used, for example, Improve niche properties, influence the transfer from the singlet to the triplet state or emit itself from the singlet or from the triplet state light.
  • electronically inert substances may be useful to influence, for example, the morphology of the polymer film formed or the viscosity of polymer solutions. Such blends are therefore also the subject of the present invention.
  • the invention furthermore relates to solutions and formulations of one or more polymers or blends according to the invention in one or more solvents.
  • polymer solutions can be prepared is described, for example, in WO 02/072714 A1, in WO 03/019694 A2 and in the literature cited therein.
  • These solutions can be used to prepare thin polymer layers, for example, by area coating methods (eg, spin coating) or printing methods (eg, ink jet printing).
  • the polymers of the invention can be used in PLEDs. These contain cathode, anode, emission layer and optionally further layers, such as. B. preferably a Lochinjetechnischs slaughter and optionally an intermediate layer between the Lochinjetechnischs- and the emission layer. How PLEDs can be produced is described in detail as a general method in DE 10304819 A1, which is to be adapted accordingly for the individual case.
  • the polymers according to the invention are very particularly suitable as electroluminescent materials in the PLEDs or displays produced in this way.
  • electroluminescent materials in the context of the invention apply materials that can be used as an active layer in a PLED use.
  • Active layer means that the layer is able to emit light upon application of an electric field (light-emitting layer) and / or that it improves the injection and / or transport of the positive and / or negative charges (charge injection or charge transport layer). It may also be an intermediate layer between a hole injection layer and an emission layer.
  • the invention therefore also relates to the use of a polymer according to the invention in a PLED, in particular as an electroluminescent material.
  • the invention thus likewise relates to a PLED having one or more active layers, wherein at least one of these active layers contains one or more polymers according to the invention.
  • the active layer can be, for example, a light-emitting layer and / or a transport layer and / or a charge injection layer and / or an intermediate layer.
  • the polymers according to the invention have the following surprising advantages over the poly-spirobifluorenes and polyfluorenes described in WO 03/020790 A2 and WO 02/077060 A1, which are hereby named as the closest prior art:
  • Brightness which may be interesting for lighting applications, for example.
  • the polymers according to the invention have higher operative lifetimes, in particular in the case of green and blue-emitting PLEDs.
  • solubility behavior eg gelation temperature at a given concentration, viscosity at a given concentration
  • solubility behavior eg gelation temperature at a given concentration, viscosity at a given concentration
  • polymers of the invention the known polymers equivalent or have z. T. better solubility in a wider range of solvents and are therefore just as good or better for processing from solution, eg. B. by printing techniques.
  • the polymers according to the invention are good electron conductors, even without the use of electron-conducting comonomers. Electron conductive properties in polymers have hitherto been difficult to realize because many prior art electron conductors are not sufficiently stable for high value applications.
  • 10,10-dimethyl-9,10-dihydrophenanthren added dropwise in 150 ml of THF and then heated under reflux. Allow to cool to room temperature overnight, then carefully add 2 ml of water. After stirring for 15 minutes, 2 ml of 15% NaOH
  • Example 2 The synthesis is carried out analogously to Example 1 using 4-tert-butylphenylmagnesium chloride instead of methylmagnesium chloride.
  • the product is purified by repeated recrystallization from toluene and from chlorobenzene.
  • the polymers are synthesized by SUZUKI coupling according to WO 03/048225.
  • the composition of the synthesized polymers P1 to P3 is summarized in Table 1.
  • the Comparative polymers V1 and V2 are synthesized which contain the monomers M4 and / or M5 instead of the monomers M1 and M2, which lead to units of the formula (1) in the polymer.
  • the composition of these comparative polymers is also listed in Table 1.
  • the polymers are investigated for use in PLEDs.
  • the PLEDs are each two-layer systems, i. H.
  • PEDOT is a polythiophene derivative (Baytron P, by H.C. Starck, Goslar).
  • the cathode used is Ba / Ag (Aldrich) in all cases. How PLEDs are represented is described in detail in WO 04/037887 and the literature cited therein.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrolumineszierende Polymere, die mindestens 5 mol% Struktureinheiten der Formel (1) enthalten sowie deren Verwendung. Die erfindungsgemäßen Polymere zeigen eine verbesserte Effizienz und eine höhere Lebensdauer insbesondere bei Verwendung in polymeren organischen Leuchtdioden.

Description

Elektrolumineszierende Polymere und ihre Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft Polymere, vorzugsweise elektrolumineszierende Polymere, die mindestens 5 mol% Struktureinheiten der Formel (1 ) enthalten sowie deren Verwendung. Die erfindungsgemäßen Polymere zeigen eine verbesserte Effizienz und eine höhere Lebensdauer insbesondere bei Verwendung in polymeren organischen Leuchtdioden.
Seit mehr als zehn Jahren läuft eine breit angelegte Forschung zur Kommerzialisierung von Anzeige- und Beleuchtungselementen auf Basis polymerer (organischer) Leuchtdioden (PLEDs). Ausgelöst wurde diese Entwicklung durch die Grundlagenentwicklungen, welche in der WO 90/13148 A1 offenbart sind. Seit kurzem ist auch ein erstes, wenn auch einfaches, Produkt (eine kleine Anzeige in einem Rasierapparat der Fa. PHILIPS N. V.) auf dem Markt erhältlich. Allerdings sind immer noch deutliche Verbesserungen der verwendeten Materialien nötig, um diese
Displays zu einer echten Konkurrenz zu den derzeit marktbeherrschenden Flüssigkristallanzeigen (LCD) zu machen.
Für die Erzeugung aller drei Emissionsfarben ist es notwendig, bestimmte Comonomere in die entsprechenden Polymere einzupolymerisieren (vgl. z.B. WO 00/46321 A1 , WO 03/020790 A2 und WO 02/077060 A1 ). Auf diese Weise ist dann in der Regel, ausgehend von einem blau emittierenden Grundpolymer ("backbone"), die Erzeugung der beiden anderen Primärfarben Rot und Grün möglich.
Als Polymere für vollfarbige Anzeigeelemente (Full-Colour-Displays) wurden bereits verschiedene Materialklassen vorgeschlagen bzw. entwickelt. So kommen sowohl z.B. Poly-Fluoren-Derivate als auch PoIy- Spirobifluoren-, Poly-Dihydrophenanthren- und Poly-Indenofluoren- Derivate in Betracht. Auch Polymere, die eine Kombination der genannten Strukturelemente enthalten, wurden bereits vorgeschlagen. Darüber hinaus werden Polymere, welche Poly-para-phenylen (PPP) als Strukturelement enthalten, eingesetzt. Die Polymere gemäß dem Stand der Technik zeigen teilweise schon gute Eigenschaften in der Anwendung in PLEDs. Trotz der bereits erzielten Fortschritte entsprechen diese Polymere allerdings noch nicht den Anforderungen, die an sie für hochwertige Anwendungen gestellt werden.
Insbesondere ist die Lebensdauer der grün und vor allem der blau emittierenden Polymere für viele Anwendungen noch nicht ausreichend. Gleiches gilt für die Effizienz der rot emittierenden Polymeren.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass eine neue Klasse von Polymeren sehr gute und den o. g. Stand der Technik übertreffende
Eigenschaften aufweist. Diese Polymere und ihre Verwendung in PLEDs sind daher Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die neuen Struktureinheiten eignen sich insbesondere als Polymer-Grundgerüst, aber je nach Substitutionsmuster auch als Lochleiter, Elektronenleiter und/oder Emitter.
Die Verwendung von Phenanthrenen in elektrolumineszierenden Polymeren ist bekannt, sie wird beispielsweise in der WO 02/077060 A1 , der WO 03/020790 A2 und in der DE 10337346 A1 offenbart. Allerdings ist dort nur allgemein aufgezählt, dass diese Strukturelemente, ebenso wie eine große Vielzahl weiterer Monomere, als mögliche weitere Elemente, neben dem eigentlichen Polymer-Grundgerüst, vorhanden sein können. Besondere Vorteile dieser Einheiten sind nicht beschrieben. Außerdem ist nur ganz allgemein beschrieben, dass diese mit nicht-aromatischen Substituenten substituiert oder unsubstituiert sein können. Die Verwendung unsubstituierter Phenanthren-Einheiten führt jedoch zu unlöslichen Polymeren, so dass diese Einheiten höchstens in einem geringen Anteil verwendet werden können. Welche Substituenten allerdings besonders geeignet sind und an welchen Positionen der Phenanthren-Einheit diese Substituenten vorzugsweise gebunden sein sollten, geht aus diesen Offenbarungen nicht hervor. Ebenso wenig geht daraus hervor, dass sich die neuen Struktureinheiten besonders eignen, in einem höheren Anteil im Polymer eingesetzt zu werden, da sie im Stand der Technik nur als Comonomere in vergleichsweise geringen Anteilen erwähnt sind. Es ist also für den Fachmann nicht ersichtlich, wie diese Einheiten nutzbringend in elektrolumineszierenden Polymeren verwendet werden können. Daher ist die allgemeine Offenbarung von Phenanthren- Einheiten als zufällige Offenbarung zu bewerten.
Die Substitution der Phenanthren-Einheiten in 9- bzw. 9,10-Position und die Verknüpfung im Polymer in der 3,6-Position hat sich überraschender- weise als besonders geeignet im Vergleich zur Substitution in anderen
Positionen der Phenanthren-Einheit erwiesen. Diese Bevorzugung lässt sich durch die besonders gute synthetische Zugänglichkeit der in diesen Positionen substituierten Einheiten begründen, aber auch durch die besseren optischen und elektronischen Eigenschaften.
Gegenstand der Erfindung sind Polymere, enthaltend mindestens 5 mol%, vorzugsweise mindestens 10 mol%, besonders bevorzugt mindestens 30 mol% und insbesondere mindestens 50 mol% Einheiten der Formel (1),
worin
R bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkylkette mit 1 bis 40 C-Atomen, die durch R1 substituiert sein kann, in der auch ein oder mehrere nicht benachbarte C-Atome durch =N-R1, -O-, -S-, -O-CO-O-, -CO-O-, -CR1=CR1- oder -C≡C- ersetzt sein können, vorzugsweise mit der Maßgabe, dass die Heteroatome nicht direkt an die Phenanthren-Einheit gebunden sind, und in der auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br1 1 oder CN ersetzt sein können, oder ein aromatisches oder hetero- aromatisches Ringsystem mit 2 bis 40 C-Atomen ist, welches auch durch ein oder mehrere Reste R1 substituiert sein kann; dabei können die beiden Reste R miteinander auch ein weiteres mono- oder polycyclisches, aromatisches oder aliphatisches Ringsystem bilden; vorzugsweise mit der Maßgabe, dass mindestens einer der beiden Reste R ungleich H ist;
X bei jedem Auftreten gleich oder verschieden -CR1=CR1-, -C≡C- oder =N-Ar- ist;
Y bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ein bivalentes aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 2 bis 40
C-Atomen ist, welches unsubstituiert oder durch ein oder mehrere Reste R1 substituiert sein kann;
R1 bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkyl- oder Alkoxykette mit 1 bis 22 C-Atomen, in der auch ein oder mehrere nicht benachbarte C-Atome durch =N-R2, -O-, -S-, -O-CO-O-, -CO-O-, -CR2=CR2- oder -C≡C- ersetzt sein können und in der auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I oder CN ersetzt sein können, oder eine Aryl-, Heteroaryl-, Aryloxy- oder Hetero- aryloxygruppe mit 5 bis 40 C-Atomen ist, welche auch durch ein oder mehrere nicht-aromatische Reste R2 substituiert sein kann; dabei können auch zwei oder mehrere der Reste R1 miteinander und/oder mit R ein Ringsystem bilden; oder F, Cl, Br, I, CN, N(R2)2, Si(R2)3 oder B(R2)2 bedeuten;
R2 bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H oder ein aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen ist;
Ar bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ein monovalentes aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 2 bis 40 C-Atomen ist, welches unsubstituiert oder mit R1 substituiert sein kann; n bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 ist;
m bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0, 1 oder 2 ist; und
die gestrichelte Bindung dabei in Formel (1 ) ebenso wie in allen weiteren Formeln die Verknüpfung im Polymer bedeutet. Sie soll hier keine
Methylgruppe darstellen.
Auch wenn dies aus der Beschreibung hervorgeht, sei hier nochmals explizit darauf verwiesen, dass die Struktureinheiten gemäß Formel (1) unsymmetrisch substituiert sein können, d. h. dass an einer Einheit unterschiedliche Substituenten R bzw. R1 vorhanden sein können, bzw. dass die Substituenten X und Y, soweit vorhanden, unterschiedlich sein können oder auch nur einseitig auftreten.
Unter einem aromatischen bzw. heteroaromatischen Ringsystem im Sinne der vorliegenden Erfindung soll ein System verstanden werden, das nicht notwendigerweise nur aromatische bzw. heteroaromatische Gruppen enthält, sondern in dem auch mehrere aromatische bzw. heteroaromatische Gruppen durch eine kurze nicht-aromatische Einheit (< 10 % der von H verschiedenen Atome, vorzugsweise < 5 % der von H verschiedenen Atome), wie beispielsweise sp3-hybridisierter C, O, N, etc., unterbrochen sein können. So sollen also beispielsweise auch Systeme wie 9,9' Spirobifluoren, 9,9-Diarylfluoren, Triarylamin, etc. als aromatische Ringsysteme verstanden werden.
In einem Aspekt der Erfindung handelt es sich um konjugierte Polymere. In einem weiteren Aspekt der Erfindung handelt es sich um nicht-konjugierte Polymere. In nochmals einem weiteren Aspekt der Erfindung handelt es sich um teilkonjugierte Polymere. Bevorzugt sind konjugierte oder teilkonjugierte Polymere.
Konjugierte Polymere im Sinne dieser Erfindung sind Polymere, die in der Hauptkette hauptsächlich sp2-hybridisierte Kohlenstoffatome, die auch durch entsprechende Heteroatome ersetzt sein können, enthalten. Dies bedeutet im einfachsten Fall abwechselndes Vorliegen von Doppel- und Einfachbindungen in der Hauptkette. Hauptsächlich meint, dass natürlich auftretende Defekte, die zu Konjugationsunterbrechungen führen, den Begriff "konjugiertes Polymer" nicht entwerten. Des Weiteren wird in diesem Anmeldungstext ebenfalls als konjugiert bezeichnet, wenn sich in der Hauptkette beispielsweise Arylamineinheiten und/oder bestimmte Heterocyclen (d. h. Konjugation über N-, O- oder S-Atome) und/oder metallorganische Komplexe (d. h. Konjugation über das Metallatom) befinden. Hingegen werden Einheiten wie beispielsweise einfache Alkylbrücken, (Thio)Ether-, Ester-, Amid- oder Imidverknüpfungen eindeutig als nicht-konjugierte Segmente definiert. Unter einem teilkonjugierten Polymer soll ein Polymer verstanden werden, in dem längere konjugierte Abschnitte in der Hauptkette durch nicht-konjugierte Abschnitte unterbrochen sind, bzw. das längere konjugierte Abschnitte in den Seitenketten eines in der Hauptkette nicht-konjugierten Polymers enthält.
Die erfindungsgemäßen Polymere können neben den Einheiten gemäß Formel (1) noch weitere Strukturelemente enthalten. Dies sind u. a. solche, wie sie in der WO 02/077060 A1 und in der DE 10337346 A1 offenbart und umfangreich aufgelistet sind. Diese werden via Zitat als Bestandteil der vorliegenden Erfindung betrachtet. Die weiteren Struktureinheiten können beispielsweise aus den folgenden Klassen stammen:
Gruppe 1 : Einheiten, welche die Lochinjektions- und/oder -transporteigenschaften der Polymere erhöhen;
Gruppe 2: Einheiten, welche die Elektroneninjektions- und/oder -transporteigenschaften der Polymere erhöhen;
Gruppe 3: Einheiten, die Kombinationen von Einzeleinheiten der Gruppe 1 und Gruppe 2 aufweisen;
Gruppe 4: Einheiten, welche die Emissionscharakteristik insoweit verändern, dass Elektrophosphoreszenz statt Elektrofluoreszenz erhalten werden kann; Gruppe 5: Einheiten, welche den Übergang vom so genannten Singulett- zum Triplettzustand verbessern;
Gruppe 6: Einheiten, welche die Morphologie und/oder die
Emissionsfarbe der resultierenden Polymere beeinflussen;
Gruppe 7: Einheiten, welche typischerweise als Backbone verwendet werden.
Bevorzugte erfindungsgemäße Polymere sind solche, bei denen mindestens ein Strukturelement Ladungstransporteigenschaften aufweist, d. h. die Einheiten aus den Gruppen 1 und/oder 2 enthalten.
Strukturelemente aus der Gruppe 1 , die Lochtransporteigenschaften aufweisen, sind beispielsweise Triarylamin-, Benzidin-, Tetraaryl-para- phenylendiamin-, Triarylphosphin-, Phenothiazin-, Phenoxazin-,
Dihydrophenazin-, Thianthren-, Dibenzo-para-dioxin-, Phenoxathiin-, Carbazol-, Azulen-, Thiophen-, Pyrrol- und Furanderivate und weitere O-, S- oder N-haltige Heterocyclen mit hoch liegendem HOMO (HOMO = höchstes besetztes Molekülorbital). Vorzugsweise führen diese Arylamine und Heterocyclen zu einem HOMO im Polymer von mehr als -5,8 eV (gegen Vakuumlevel), besonders bevorzugt von mehr als -5,5 eV.
Strukturelemente aus der Gruppe 2, die Elektronentransporteigenschaften aufweisen, sind beispielsweise Pyridin-, Pyrimidin-, Pyridazin-, Pyrazin-, Oxadiazol-, Chinolin-, Chinoxalin- und Phenazinderivate, aber auch
Triarylborane und weitere O-, S- oder N-haltige Heterocyclen mit niedrig liegendem LUMO (LUMO = niedrigstes unbesetztes Molekülorbital). Vorzugsweise führen diese Einheiten im Polymer zu einem LUMO von weniger als -2,7 eV (gegen Vakuumlevel), besonders bevorzugt von weniger als -3,0 eV.
Es kann bevorzugt sein, wenn in den erfindungsgemäßen Polymeren Einheiten aus der Gruppe 3 enthalten sind, in denen Strukturen, welche die Lochmobilität und welche die Elektronenmobilität erhöhen (also Einheiten aus Gruppe 1 und 2), direkt aneinander gebunden sind. Einige dieser Einheiten können als Emitter dienen und verschieben die Emissionsfarbe ins Grüne, Gelbe oder Rote. Ihre Verwendung eignet sich also beispielsweise für die Erzeugung anderer Emissionsfarben aus ursprünglich blau emittierenden Polymeren.
Struktureinheiten gemäß der Gruppe 4 sind solche, welche auch bei
Raumtemperatur mit hoher Effizienz aus dem Triplettzustand Licht emittieren können, also Elektrophosphoreszenz statt Elektrofluoreszenz zeigen, was häufig eine Steigerung der Energieeffizienz bewirkt. Hierfür eignen sich zunächst Verbindungen, welche Schweratome mit einer Ordnungszahl von mehr als 36 enthalten. Bevorzugt sind Verbindungen, welche d- oder f-Übergangsmetalle beinhalten, die die o. g. Bedingung erfüllen. Besonders bevorzugt sind hier entsprechende Struktureinheiten, welche Elemente der Gruppe 8 bis 10 (Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt) enthalten. Als Struktureinheiten für die erfindungsgemäßen Polymeren kommen hier z. B. verschiedene Komplexe in Frage, wie sie z.B. in der WO 02/068435 A1 , der DE 10116962 A1 , der EP 1239526 A2 und der DE 10238903 A1 beschrieben werden. Entsprechende Monomere werden in der WO 02/068435 A1 und in der DE 10350606 A1 beschrieben.
Strukturelemente der Gruppe 5 sind solche, welche den Übergang vom Singulett- zum Triplettzustand verbessern und welche, unterstützend zu den Strukturelementen der Gruppe 4 eingesetzt, die Phosphoreszenzeigenschaften dieser Strukturelemente verbessern. Hierfür kommen insbesondere Carbazol- und überbrückte Carbazoldimereinheiten in Frage, Wie sie in der DE 10304819 A1 und der DE 10328627 A1 beschrieben werden. Weiterhin kommen hierfür Ketone, Phosphinoxide, Sulfoxide, Sulfone, Silan-Derivate und ähnliche Verbindungen in Frage, wie sie in der DE 10349033 A1 beschrieben werden.
Strukturelemente der Gruppe 6, die die Morphologie und/oder die
Emissionsfarbe der Polymere beeinflussen, sind neben oben genannten solche, die mindestens noch eine weitere aromatische oder eine andere konjugierte Struktur aufweisen, welche nicht unter die o. g. Gruppen fallen, d. h. die die Ladungsträgermobilitäten nur wenig beeinflussen, die keine metallorganischen Komplexe sind oder die keinen Einfluss auf den Singulett-Triplett-Übergang haben. Derartige Strukturelemente können die Morphologie und/oder die Emissionsfarbe der resultierenden Polymere beeinflussen. Je nach Einheit können sie daher auch als Emitter eingesetzt werden. Bevorzugt sind dabei aromatische Strukturen mit 6 bis 40 C-Atomen oder auch Tolan-, Stilben- oder Bisstyrylarylenderivate, die jeweils mit einem oder mehreren Resten R1 substituiert sein können.
Besonders bevorzugt ist dabei der Einbau von 1 ,4 Phenylen-, 1 ,4-Naphth- ylen-, 1 ,4- oder 9,10-Anthrylen-, 1 ,6-, 2,7- oder 4,9-Pyrenylen-, 3,9- oder 3,10-Perylenylen-, 4,4'-Biphenylylen-, 4,4" Terphenylylen, 4,4'-Bi-I 1I 1- naphthylylen-, 4,4'-Tolanylen-, 4,4'-Stilbenylen- oder 4,4" Bisstyryl- arylenderivaten.
Strukturelemente der Gruppe 7 sind Einheiten, die aromatische Strukturen mit 6 bis 40 C-Atomen beinhalten, welche typischerweise als Polymergrundgerüst (Backbone) verwendet werden. Dies sind beispielsweise 4,5 Dihydropyrenderivate, 4,5,9, 10-Tetrahydropyrenderivate, Fluorenderivate, 9,9' Spirobifluorenderivate, 9,10-Dihydrophenanthrenderivate, 5,7-Dihydro- dibenzooxepinderivate und eis- und trans-lndenofluorenderivate. Da jedoch der Anteil an Einheiten gemäß Formel (1) ganz besonders bevorzugt mindestens 50 mol% beträgt, werden diese Strukturelemente aus Gruppe 7 hier nicht vorzugsweise als das hauptsächliche Polymergrundgerüst, sondern höchstens als Grundgerüst, das in geringerem Anteil anwesend ist, eingesetzt.
Bevorzugt sind erfindungsgemäße Polymere, die gleichzeitig neben Struktureinheiten der Formel (1) zusätzlich noch ein oder mehrere Einheiten ausgewählt aus den Gruppen 1 bis 7 enthalten. Es kann ebenfalls bevorzugt sein, wenn gleichzeitig mehr als eine Struktureinheit aus einer Gruppe vorliegt.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Einheiten der Formel (1) mindestens 10 mol%, besonders bevorzugt mindestens 30 mol% und insbesondere mindestens 50 mol%. Diese Bevorzugung gilt vor allem, wenn es sich bei den Einheiten der Formel (1) um das Polymer-Grundgerüst handelt. Bei anderen Funktionen können andere Anteile bevorzugt sein, beispielsweise ein Anteil in der Größenordnung von 5 bis 20 mol%, wenn es sich um den Lochleiter bzw. den Emitter in einem elektrolumineszierenden Polymer handelt. Für andere Anwendungen, beispielsweise für organische Transistoren, kann der bevorzugte Anteil nochmals unterschiedlich sein, beispielsweise bis zu 100 mol%, wenn es sich um loch- oder elektronenleitende Einheiten handelt.
Bevorzugt sind erfindungsgemäße Polymere, die außer Struktureinheiten der Formel (1 ) noch mindestens eine Struktureinheit aus den oben genannten Gruppen enthalten. Besonders bevorzugt sind mindestens zwei Struktureinheiten aus unterschiedlichen der oben genannten Klassen. Wenn vorhanden, ist der Anteil dieser Strukturelemente vorzugsweise jeweils mindestens 5 mol%, besonders bevorzugt jeweils mindestens 10 mol%. Insbesondere ist eine dieser Struktureinheiten aus der Gruppe der lochleitenden Einheiten ausgewählt und die andere Gruppe ist eine emittierende Einheit, wobei diese beiden Funktionen (Lochleitung und Emission) auch von derselben Einheit übernommen werden können.
Aber auch ein kleinerer Anteil der emittierenden Einheiten, insbesondere grün und rot emittierender Einheiten, kann bevorzugt sein, beispielsweise zur Synthese von weiß emittierenden Copolymeren. Wie weiß emittierende Copolymere synthetisiert werden können, ist im Detail in der DE 10343606 A1 beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Polymere weisen in der Regel 10 bis 10000, vorzugsweise 50 bis 5000 und besonders bevorzugt 50 bis 2000 Wiederholeinheiten auf.
Die nötige Löslichkeit der Polymere wird u. a. durch die Substituenten R bzw. R1 an den Einheiten der Formel (1 ) sowie gegebenenfalls an weiteren anwesenden Einheiten gewährleistet. Falls weitere Substituenten vorhanden sind, können auch diese zur Löslichkeit beitragen.
Um eine ausreichende Löslichkeit zu gewährleisten, ist es bevorzugt, dass im Durchschnitt pro Wiederholeinheit mindestens 2 nicht-aromatische C-Atome in den Substituenten vorhanden sind. Vorzugsweise sind dabei mindestens 4 und besonders bevorzugt mindestens 8 C-Atome. Einzelne dieser C-Atome können auch durch O oder S ersetzt sein. Dies kann aber durchaus bedeuten, dass ein gewisser Anteil von Wiederholeinheiten keine weiteren nicht-aromatischen Substituenten trägt.
Um die Morphologie des Films nicht zu verschlechtern, ist es bevorzugt, keine langkettigen Substituenten mit mehr als 12 C-Atomen in einer linearen Kette zu haben, besonders bevorzugt keine mit mehr als 8 C- Atomen und insbesondere keine mit mehr als 6 C-Atomen.
Nicht-aromatische C-Atome sind, wie beispielsweise in der Beschreibung für R und R1 in bezug auf Formel (1 ), in entsprechenden geradkettigen, verzweigten oder cyclischen Alkyl- oder Alkoxyketten enthalten.
Bevorzugt sind erfindungsgemäße Polymere, bei denen für Einheiten der Formel (1) gilt, dass
R bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkylkette mit 2 bis 25 C-Atomen, in der auch ein oder mehrere nicht benachbarte C Atome durch =N-R1, -O-, -S-, -O-CO-O-, -CO-O-, -CH=CH- oder C≡C- ersetzt sein können, vorzugsweise mit der Maßgabe, dass die Heteroatome nicht direkt an die Phenanthren-Einheit gebunden sind, und in der auch ein oder mehrere H-Atome durch F oder CN ersetzt sein können, oder eine aromatische oder heteroaromatische Gruppe mit 4 bis 20 C-Atomen ist, welche auch durch ein oder mehrere nicht-aromatische Reste R1 substituiert sein kann; dabei können die beiden Reste R zusammen auch ein weiteres mono- oder polycyclisches, aromatisches oder aliphatisches Ringsystem bilden;
x bei jedem Auftreten gleich oder verschieden -CR1=CR1-, -C≡C- oder =N-Ar- ist;
Y bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ein bivalentes aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 4 bis 30 C-Atomen ist, welches durch ein oder mehrere Reste R1 substituiert sein kann;
R1 bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkyl- oder Alkoxykette mit 1 bis 22 C- Atomen, in der auch ein oder mehrere nicht benachbarte C-Atome durch =N-R2, -O-, -S-, -O-CO-O-, -CO-O-, -CH=CH- oder -C≡C- ersetzt sein können und in der auch ein oder mehrere H-Atome durch F oder CN ersetzt sein können, oder eine Aryl-, Heteroaryl-, Aryloxy- oder Heteroaryloxygruppe mit 5 bis 40 C-Atomen ist, welche auch durch ein oder mehrere nicht-aromatische Reste R2 substituiert sein kann; dabei können auch zwei oder mehrere der Reste R1 miteinander und/oder mit R ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches oder aromatisches Ringsystem bilden; oder F, Cl, Br, I, CN, N(R2)2, Si(R2)3 oder B(R2)2 bedeuten;
Ar bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ein monovalentes aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 4 bis 30 C-Atomen ist, welches unsubstituiert oder mit R1 substituiert sein kann;
m bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 ist; und
die weiteren Symbole und Indizes wie oben in bezug auf Formel (1) definiert sind.
Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße Polymere, bei denen für Einheiten der Formel (1 ) gilt, dass
R bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkylkette mit 4 bis 20 C-Atomen, besonders bevorzugt eine verzweigte Alkylkette ist, in der auch ein oder mehrere nicht benachbarte C-Atome durch =N-R1, -O-, -S-, -O-CO-O-, -CO-O-, -CH=CH- oder -C≡C- ersetzt sein können, vorzugsweise mit der Maßgabe, dass diese nicht direkt an die Phenanthren-Einheit angrenzen, und in der auch ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können; dabei können die beiden Reste R zusammen auch ein weiteres mono- oder polycyclisches Ringsystem bilden;
X bei jedem Auftreten gleich oder verschieden -CH=CH-, -C≡C- oder =N-Ar- ist;
Y bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ein bivalentes aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 6 bis 25 C-Atomen ist, welches durch ein oder mehrere nicht-aromatische Reste R1 substituiert sein kann;
Ar bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine monovalente
Aryl- oder Heteroarylgruppe mit 4 bis 20 C-Atomen ist, welche mit nicht-aromatischen Resten R1 substituiert sein kann;
m bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 ist; und
die weiteren Symbole und Indizes wie oben definiert sind.
Die Bevorzugung aliphatischer Reste R lässt sich durch die nochmals bessere Löslichkeit der resultierenden Polymere und die bessere synthetische Zugänglichkeit begründen.
Je nach Substitutionsmuster eignen sich die Einheiten der Formel (1) insbesondere für verschiedene Funktionen im Polymer. So können diese Einheiten vorzugsweise als (elektronenleitendes) Polymer-Grundgerüst, als Lochleiter oder als Emitter eingesetzt werden. Welche Verbindungen sich insbesondere für welche Funktion eignen, wird vor allem durch die Substituenten X und Y festgelegt. Die Substituenten R haben einen weniger ausgeprägten Einfluss auf die elektronischen Eigenschaften der Einheiten der Formel (1).
So gilt für der Verwendung als Polymer-Grundgerüst vorzugsweise, dass
n bei jedem Auftreten gleich 0 ist, d. h. es sich um eine rein aromatische Struktureinheit handelt.
Für die Verwendung von Einheiten der Formel (1) als lochtransportierende Einheiten gilt vorzugsweise, dass
n bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 ist, wobei mindestens ein n = 1 ist;
m bei jedem Aufteten gleich oder verschieden 0, 1 oder 2 ist, wobei m ungleich 0 ist, wenn das entsprechende n = 1 ist;
X bei jedem Auftreten =N-Ar- ist;
d. h. es sich um Triarylaminderivate des Phenanthrens handelt.
Für die Verwendung von Einheiten der Formel (1) als Emitter gilt vorzugsweise, dass
n bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 ist, wobei mindestens ein n = 1 ist;
m bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0, 1 oder 2 ist, wobei m ungleich 0 ist, wenn das entsprechende n = 1 ist;
x bei jedem Auftreten gleich oder verschieden -CR1 =CR1-, -C≡C- oder =N-Ar- ist, wobei mindestens ein X gleich -CR1=CR1- oder -C≡C- ist,
d. h. es sich um Diarylvinylen- oder Diarylacetylenderivate im weitesten Sinne handelt, die auch noch zusätzlich Triarylamineinheiten enthalten können.
Weiterhin bevorzugt sind Einheiten der Formel (1), die in den 9,10-Positionen der Phenanthren-Einheiten symmetrisch substituiert sind. Diese Bevorzugung ist durch die bessere synthetische Zugänglichkeit der Monomere zu begründen. Vorzugsweise gilt also, dass in einer Einheit der Formel (1) alle R gleich und besonders bevorzugt auch gleich substituiert sind. Diese Bevorzugung schließt nicht aus, dass die Substituenten X und Y nur einseitig auftreten bzw. auch unterschiedlich sein können.
Beispiele für bevorzugte Einheiten der Formel (1 ) sind die folgenden Strukturen (S1 ) bis (S33), wobei die Verknüpfung im Polymer jeweils über die 3,6-Positionen der Phenanthreneinheiten erfolgt, wie über die gestrichelten Bindungen angedeutet. Mögliche Substituenten sind wegen der Übersichtlichkeit im Allgemeinen nicht bzw. nicht überall aufgeführt. Alkyl steht hier allgemein für eine aliphatische Alkylgruppe, Aryl für ein aromatisches oder heteroaromatisches System, wie für R beschrieben. Dabei sind die Strukturen (S1) bis (S18) Beispiele für Grundgerüst- Einheiten, die Strukturen (S19) bis (S30) Beispiele für emittierende Einheiten und die Strukturen (S31) bis (S33) Beispiele für lochleitende Einheiten.
S7 S8
S9 S10
S11 S12
S13 S14
S26
S27
S28
S29
S30
S31 S32
S33
Die erfindungsgemäßen Polymere sind entweder Homopolymere oder Copolymere. Erfindungsgemäße Copolymere können dabei neben einer oder mehreren Strukturen der Formel (1) potenziell eine oder mehrere weitere Strukturen, beispielsweise aus den oben genannten Gruppen 1 bis 7, aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Copolymere können statistische, alternierende oder blockartige Strukturen aufweisen oder auch mehrere dieser Strukturen abwechselnd besitzen. Wie Copolymere mit blockartigen Strukturen erhalten werden können, ist beispielsweise ausführlich in der DE 10337077 A1 beschrieben. Diese Offenlegungsschrift ist via Zitat Bestandteil der vorliegenden Anmeldung.
Durch das Verwenden mehrerer verschiedener Strukturelemente können Eigenschaften wie Löslichkeit, Festphasenmorphologie, Farbe, Ladungsinjektions- und -transporteigenschaften, Temperaturstabilität, elektrooptische Charakteristik etc. eingestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Polymere werden in der Regel durch Polymerisation von einer oder mehreren Monomersorten hergestellt, von denen mindestens ein Monomer im Polymer zu Einheiten der Formel (1 ) führt. Entsprechende Polymerisationsreaktionen gibt es prinzipiell viele. Es haben sich hier jedoch einige Typen besonders bewährt, die zu C-C- bzw. zu C-N-Verknüpfungen führen:
(A) Polymerisation gemäß SUZUKI;
(B) Polymerisation gemäß YAMAMOTO;
(C) Polymerisation gemäß STILLE;
(D) Polymerisation gemäß HARTWIG-BUCHWALD.
wie die Polymerisation nach diesen Methoden durchgeführt werden kann und wie die Polymere vom Reaktionsmedium abgetrennt und aufgereinigt werden können, ist beispielsweise im Detail in der DE 10249723 A1 beschrieben.
Monomere, die in den erfindungsgemäßen Polymeren zu Struktureinheiten der Formel (1 ) führen, sind Phenanthren-Derivate, die in der 9- und/oder 10-Position geeignet substituiert sind und an der 3,6-Position (bzw. in einer geeigneten Position an Y, falls vorhanden) geeignete Funktionalitäten aufweisen, die es erlauben, diese Monomereinheit in das Polymer einzubauen.
Monomere, die im Polymer zu Einheiten der Formel (1 ) führen, sind neu und daher ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Weiterhin Gegenstand der Erfindung sind daher Verbindungen der Formel (2),
die dadurch gekennzeichnet sind, dass die beiden funktionellen Gruppen A, gleich oder verschieden, unter Bedingungen der C-C- bzw. C-N- Verknüpfungen copolymerisieren, wobei die weiteren Symbole und Indizes dieselbe Bedeutung wie in bezug auf Formel (1 ) haben.
Vorzugsweise ist A ausgewählt aus Cl, Br, I, O-Tosylat, O-Triflat, 0-SO2R2, B(OR2)2 und Sn(R2)3, besonders bevorzugt aus Br, I und B(OR2)2, wobei R2 dieselbe Bedeutung hat, wie oben beschrieben, und wobei zwei oder mehrere Reste R2 auch miteinander ein Ringsystem bilden können.
Die C-C-Verknüpfungen sind vorzugsweise ausgewählt aus den Gruppen der SUZUKI-Kupplung, der YAMAMOTO-Kupplung und der STILLE-
Kupplung; die C-N-Verknüpfung ist vorzugsweise eine Kupplung gemäß HARTWIG-BUCHWALD.
Dabei gilt für bifunktionelle monomere Verbindungen der Formel (2) dieselbe Bevorzugung wie sie für die Struktureinheiten der Formel (1 ) oben beschrieben ist.
Es kann bevorzugt sein, das erfindungsgemäße Polymer nicht als Reinsubstanz, sondern als Mischung (Blend) zusammen mit weiteren beliebigen polymeren, oligomeren, dendritischen oder niedermolekularen Substanzen zu verwenden. Diese können beispielsweise die elektro- nischen Eigenschaften verbessern, den Transfer vom Singulett- zum Triplettzustand beeinflussen oder selber aus dem Singulett- oder aus dem Triplettzustand Licht emittieren. Aber auch elektronisch inerte Substanzen können sinnvoll sein, um beispielsweise die Morphologie des gebildeten Polymerfilms oder die Viskosität von Polymerlösungen zu beeinflussen. Solche Blends sind daher auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Lösungen und Formulierungen aus einem oder mehreren erfindungsgemäßen Polymeren oder Blends in einem oder mehreren Lösungsmitteln. Wie Polymerlösungen hergestellt werden können, ist beispielsweise in der WO 02/072714 A1 , in der WO 03/019694 A2 und in der darin zitierten Literatur beschrieben. Diese Lösungen können verwendet werden, um dünne Polymerschichten herzustellen, zum Beispiel durch Flächenbeschichtungsverfahren (z. B. Spin-coating) oder Druckverfahren (z. B. Ink Jet Printing).
Die erfindungsgemäßen Polymere können in PLEDs verwendet werden. Diese enthalten Kathode, Anode, Emissionsschicht und gegebenenfalls weitere Schichten, wie z. B. vorzugsweise eine Lochinjektionsschicht und gegebenenfalls eine Zwischenschicht zwischen der Lochinjektions- und der Emissionsschicht. Wie PLEDs hergestellt werden können, wird als allgemeines Verfahren ausführlich in der DE 10304819 A1 beschrieben, das entsprechend für den Einzelfall anzupassen ist.
Wie oben beschrieben, eignen sich die erfindungsgemäßen Polymere ganz besonders als Elektrolumineszenzmaterialien in den derart hergestellten PLEDs oder Displays.
Als Elektrolumineszenzmaterialien im Sinne der Erfindung gelten Materialien, die als aktive Schicht in einer PLED Verwendung finden können. Aktive Schicht bedeutet, dass die Schicht befähigt ist, bei Anlegen eines elektrischen Feldes Licht abzustrahlen (lichtemittierende Schicht) und/oder dass sie die Injektion und/oder den Transport der positiven und/oder negativen Ladungen verbessert (Ladungsinjektions- oder Ladungstransportschicht). Es kann sich auch um eine Zwischenschicht zwischen einer Lochinjektionsschicht und einer Emissionsschicht handeln. Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Polymers in einer PLED, insbesondere als Elektrolumineszenzmaterial.
Gegenstand der Erfindung ist somit ebenfalls eine PLED mit einer oder mehreren aktiven Schichten, wobei mindestens eine dieser aktiven Schichten ein oder mehrere erfindungsgemäße Polymere enthält. Die aktive Schicht kann beispielsweise eine lichtemittierende Schicht und/oder eine Transportschicht und/oder eine Ladungsinjektionsschicht und/oder eine Zwischenschicht sein.
Die erfindungsgemäßen Polymere weisen gegenüber den in der WO 03/020790 A2 und der WO 02/077060 A1 beschriebenen PoIy- Spirobifluorenen und Polyfluorenen, die hiermit als nächstliegender Stand der Technik genannt werden, folgende überraschende Vorteile auf:
(1) Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Polymere (bei ansonsten gleicher oder ähnlicher Zusammensetzung) höhere Leuchteffizienzen in der Anwendung aufweisen. Dies gilt besonders für die Copolymere, die blaue Emission zeigen. Dies ist von enormer Bedeutung, da somit entweder gleiche Helligkeit bei geringerem Energieverbrauch erzielt werden kann, was vor allem bei mobilen Applikationen (Displays für Handys, Pager, PDA etc.), die auf Batterien und Akkus angewiesen sind, sehr wichtig ist. Umgekehrt erhält man bei gleichem Energieverbrauch höhere
Helligkeiten, was beispielsweise für Beleuchtungsanwendungen interessant sein kann.
(2) Des Weiteren hat sich überraschenderweise gezeigt, dass wiederum im direkten Vergleich die erfindungsgemäßen Polymere höhere operative Lebensdauern aufweisen, insbesondere im Fall von grün und blau emittierenden PLEDs.
(3) Auch vom Löslichkeitsverhalten (z. B. Gelierungstemperatur bei gegebener Konzentration, Viskosität bei gegebener Konzentration) sind die erfindungsgemäßen Polymere den bekannten Polymeren gleichwertig bzw. weisen z. T. bessere Löslichkeit in einer größeren Bandbreite von Lösungsmitteln auf und eignen sich daher genauso gut oder besser zur Verarbeitung aus Lösung, z. B. durch Drucktechniken.
(4) Die Zugänglichkeit und die Erzielbarkeit von Farben ist bei den erfindungsgemäßen Polymeren gleichwertig oder besser im Vergleich zum Stand der Technik. Insbesondere bei blau emittierenden Polymeren wird ein verbesserter Farbort und eine gesättigtere blaue Emission beobachtet.
(5) Die erfindungsgemäßen Polymere sind, auch ohne den Einsatz von elektronenleitenden Comonomeren, gute Elektronenleiter. Elektronenleitende Eigenschaften in Polymeren sind bislang schwierig zu verwirklichen gewesen, da viele Elektronenleiter gemäß dem Stand der Technik für hochwertige Anwendungen nicht ausreichend stabil sind.
(6) Da das neue Polymergrundgerüst der Formel (1 ) selber zu tiefblauer Emission führt, ist es leicht möglich, bestimmte emittierende Einheiten einzuführen, die dann im Polymer immer noch zu blauer Emission führen. Dadurch ist es leicht möglich, Ladungstransport- und Emissionseigenschaften im Polymer zu trennen. Dies erscheint nötig, um stabile Polymere zu erhalten. Dies war jedoch bislang nur schwierig möglich, da das
Polymergrundgerüst selbst immer gleichzeitig auch emittiert hat.
Im vorliegenden Anmeldungstext und auch in den im Weiteren folgenden Beispielen wird auf die Verwendung erfindungsgemäßer Polymere oder Blends in Bezug auf PLEDs und die entsprechenden Displays abgezielt. Trotz dieser Beschränkung der Beschreibung ist es für den Fachmann ohne weiteres erfinderisches Zutun möglich, die erfindungsgemäßen Polymere auch für weitere Verwendungen in anderen elektronischen Devices (Vorrichtungen) zu benutzen, z. B. für organische integrierte Schaltungen (O-ICs), organische Feld-Effekt-Transistoren (OFETs), organische Dünnfilmtransistoren (OTFTs), organische Solarzellen (O-SCs) oder auch organische Laserdioden (O-Laser), um nur einige Anwendungen zu nennen.
Die Verwendung erfindungsgemäßer Polymere in den entsprechenden Vorrichtungen ebenso wie diese Vorrichtungen selbst sind ebenfalls
Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne dadurch jedoch eingeschränkt zu werden.
Beispiele:
Beispiel 1 :
Synthese von 3,6-Dibrom-9,10-dimethylphenanthren
a) Synthese von 3,6-Dibrom-9, 10-dihydroxy-9, 10-dimethyl-9, 10- dihydrophenanthren
34,3 g (94 mmol) 3,6-Dibromphenanthren-9,10-chinon werden unter Argon bei -100C in 600 ml trockenem THF suspendiert, und es werden 141 ml (282 mmol) Methylmagnesiumchlorid (2 molare Lösung in THF) so zugetropft, dass die Innentemperatur O0C nicht übersteigt. Anschließend wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Dem Ansatz werden unter Eiskühlung 50 ml Eisessig zugegeben, und es wird mit Ethylacetat verdünnt. Nach zweimaligem
Waschen mit gesättigter Kochsalzlösung wird über Natriumsulfat getrocknet und die Lösemittel werden entfernt. Man erhält das Produkt, das ohne weitere Aufreinigung in der nächsten Stufe eingesetzt wird.
b) Synthese von 3,6-Dibrom-9-keto-10, 10-dimethyl-9, 10- dihydrophenanthren
132,8 g (294 mmol) S.δ-Dibrom-Θ.I O-dihydroxy-Θ.I O-dimethyl-Θ.I O- dihydrophenanthren werden unter Argon in 420 ml Essigsäure und 210 ml Trifluoressigsäure suspendiert und 3 Stunden unter Rückfluss gerührt. Nach Rühren über Nacht bei Raumtemperatur wird abgesaugt, der Rückstand mit Wasser und Methanol gewaschen, in 5 Toluol gelöst, über Kieselgel filtriert und das Lösemittel entfernt. Man erhält das Produkt, das ohne weitere Aufreinigung in der nächsten Stufe eingesetzt wird.
c) Synthese von 3,6-Dibrom-9-hydroxy-10, 10-dimethyl-9, 10- 10 dihydrophenanthren
Im ausgeheizten Kolben werden 2,16 g (57 mmol) Lithiumaluminiumhydrid vorgelegt. Unter Eiskühlung werden 100 ml THF
2Q zugegeben. Danach werden 43,4 g (114 mmol) 3,6-Dibrom-9-keto-
10,10-dimethyl-9,10-dihydrophenanthren in 150 ml THF zugetropft und anschließend unter Rückfluss erhitzt. Über Nacht läßt man auf Raumtemperatur abkühlen, dann werden vorsichtig 2 ml Wasser zugegeben. Nach 15 Minuten Rühren werden 2 ml 15 %ige NaOH
P5 zugegeben, 15 Minuten gerührt, 6 ml Wasser zugetropft und 15
Minuten gerührt. Der entstandene Feststoff wird abgesaugt, mit THF gewaschen und das Lösemittel vom Filtrat entfernt. Man erhält das Produkt, das ohne weitere Aufreinigung in der nächsten Stufe eingesetzt wird.
30 d) Synthese von 3,6-Dibrom-9,10-dimethylphenanthren
35
43,4 g (113 mmol) 3,6-Dibrom-9-hydroxy-10,10-dimethyl-9,10- dihydrophenanthren werden in 610 ml Essigsäure suspendiert. Es werden 780 mg lod und 3,5 ml HBr in Essigsäure zugegeben und die Suspension zum Rückfluss erhitzt. Über Nacht läßt man unter Rühren abkühlen. Man erhält das Produkt, indem der Rückstand abgesaugt und mit Wasser und Methanol gewaschen wird.
Beispiel 2:
Synthese von 3,6-Dibrom-9,10-bis(4-tert-butylphenyl)phenanthren
Die Synthese erfolgt analog zu Beispiel 1 unter Verwendung von 4-tert- Butylphenylmagnesiumchlorid statt Methylmagnesiumchlorid. Das Produkt wird durch mehrfache Umkristallisation aus Toluol und aus Chlorbenzol gereinigt.
Beispiel 3:
Synthese der Polymeren
Die Polymeren werden durch SUZUKI-Kupplung gemäß WO 03/048225 synthetisiert. Die Zusammensetzung der synthetisierten Polymere P1 bis P3 ist in Tabelle 1 zusammengefasst. Außerdem werden die Vergleichspolymeren V1 und V2 synthetisiert, die statt der Monomeren M1 und M2, die im Polymeren zu Einheiten gemäß Formel (1 ) führen, die Monomere M4 und/oder M5 enthalten. Die Zusammensetzung dieser Vergleichspolymeren ist ebenfalls in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 4: Herstellung der PLEDs
Die Polymeren werden für den Einsatz in PLEDs untersucht. Die PLEDs sind jeweils Zweischichtsysteme, d. h.
Substrat/ITO/PEDOT/Polymer/Kathode. PEDOT ist ein Polythiophen- Derivat (Baytron P, von H. C. Starck, Goslar). Als Kathode wird in allen Fällen Ba/Ag (Aldrich) verwendet. Wie PLEDs dargestellt werden, ist ausführlich in der WO 04/037887 und der darin zitierten Literatur beschrieben.
Beispiel 5 bis 9:
Device-Beispiele
Die Ergebnisse, die bei Verwendung der Polymere P1 bis P3 in PLEDs erhalten werden, sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Ebenso aufgeführt sind die Elektrolumineszenz-Ergebnisse, die unter Verwendung der
Vergleichspolymeren V1 bis V2 erhalten werden.
P05134DK.doc
-31 -
Tabelle 1: Device-Ergebnisse mit erfindungsgemäßen Polymeren und Vergleichspolymeren
10
15
20
OK

Claims

Patentansprüche
1. Polymere, enthaltend mindestens 5 mol% Einheiten der Formel (1 ),
wobei die verwendeten Symbole und Indizes die folgenden
Bedeutungen besitzen:
R bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkylkette mit 1 bis 40 C-Atomen, die durch R1 substituiert sein kann, in der auch ein oder mehrere nicht benachbarte C-Atome durch =N-R1, -O-, -S-, -O-CO-O-, -CO-O-, -CR1=CR1- oder -C≡C- ersetzt sein können, und in der auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I oder CN ersetzt sein können, oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 2 bis 40 C-Atomen ist, welches auch durch ein oder mehrere Reste R1 substituiert sein kann; dabei können die beiden Reste R miteinander auch ein weiteres mono- oder polycyclisches, aromatisches oder aliphatisches Ringsystem bilden;
X bei jedem Auftreten gleich oder verschieden -CR1=CR1-, -C≡C- oder =N-Ar- ist;
Y bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ein bivalentes aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 2 bis 40 C-Atomen ist, welches unsubstituiert oder durch ein oder mehrere Reste R1 substituiert sein kann; R1 bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkyl- oder Alkoxykette mit 1 bis 22 C-Atomen, in der auch ein oder mehrere nicht benachbarte C-Atome durch =N-R2, -O-, -S-, -O-CO-O-, -CO-O-, -CR2=CR2- oder -C≡C- ersetzt sein können und in der auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I oder CN ersetzt sein können, oder eine Aryl-, Heteroaryl-, Aryloxy- oder Heteroaryloxygruppe mit 5 bis 40 C-Atomen ist, welche auch durch ein oder mehrere nicht-aromatische Reste R2 substituiert sein kann; dabei können auch zwei oder mehrere der Reste R1 miteinander und/oder mit R ein Ringsystem bilden; oder F, Cl, Br, I, CN, N(R2)2, Si(R2)3 oder B(R2)2 bedeuten;
R2 bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H oder ein aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis
20 C-Atomen ist;
Ar bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ein monovalentes aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 2 bis 40 C-Atomen ist, welches unsubstituiert oder mit R1 substituiert sein kann;
n bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 ist;
m bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0, 1 oder 2 ist; und
die gestrichelte Bindung dabei die Verknüpfung im Polymer bedeutet.
2. Polymere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich um konjugierte oder teilkonjugierte Polymere handelt.
3. Polymere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben den Einheiten der Formel (1 ) noch weitere Strukturelemente enthalten.
4. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Strukturelemente, die die Lochinjektions- und/oder -transporteigenschaften erhöhen, ausgewählt sind aus den Gruppen der Triarylamin-, Benzidin-, Tetraaryl-para-phenylendiamin-, Tharylphosphin-, Phenothiazin-, Phenoxazin-, Dihydrophenazin-, Thianthren-, Dibenzo-para-dioxin-,
Phenoxathiin-, Carbazol-, Azulen-, Thiophen-, Pyrrol- und Furanderivate und weiterer O-, S- oder N-haltiger Heterocyclen mit hoch liegendem HOMO.
5. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Strukturelemente, die die Elektroneninjektions- und/oder -transporteigenschaften erhöhen, ausgewählt sind aus den Gruppen der Pyridin-, Pyrimidin-, Pyridazin-, Pyrazin-, Oxadiazol-, Chinolin-, Chinoxalin- und Phenazinderivate, aber auch Triarylborane und weiterer O-, S- oder N-haltiger
Heterocyclen mit niedrig liegendem LUMO.
6. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Strukturelemente Kombinationen von Einzeleinheiten gemäß Anspruch 4 und 5 aufweisen.
7. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Strukturelemente die Emissionscharakteristik insoweit verändern, dass Elektrophosphoreszenz statt Elektrofluoreszenz erhalten werden kann.
8. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Strukturelemente, die den Übergang vom Singulett- zum Triplettzustand verbessern, ausgewählt sind aus den Klassen der Carbazol- und überbrückten Carbazoldimereinheiten, Ketone, Phosphinoxide, Sulfoxide, Sulfone und Silan-Derivate.
9. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Strukturelementen, die die Morphologie und/oder die Emissionsfarbe der Polymere beeinflussen, ausgewählt sind aus den Klassen der 1 ,4-Phenylen-, 1 ,4-Naphthylen- , 1 ,4- oder 9,10-Anthrylen-, 1 ,6-, 2,7- oder 4,9-Pyrenylen-, 3,9- oder 3,10-Perylenylen-, 4,4'-Biphenylylen-, 4,4"-Terphenylylen-, 4,4'-Bi-
1 ,1 '-naphthylylen-, 4,4'-Tolanylen-, 4,4'-Stilbenylen- oder 4,4"-Bisstyrylarylenderivate.
10. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Strukturelementen, die typischerweise als Backbone verwendet werden, ausgewählt sind aus den Klassen der 4,5-Dihydropyrenderivate, 4,5,9,10-Tetrahydro- pyrenderivate, Fluorenderivate, 9,9'-Spirobifluorenderivate, 9,10- Dihydrophenanthrenderivate, 5,7-Dihydrodibenzooxepinderivate und eis- und trans-lndenofluorenderivate.
11. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Einheiten der Formel (1) mindestens 10 mol% beträgt.
12. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymere außer Einheiten der Formel (1) mindestens zwei Struktureinheiten aus unterschiedlichen Klassen gemäß den Ansprüchen 4 bis 10 enthalten.
13. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine dieser Struktureinheiten aus der Gruppe der lochleitenden Einheiten und die andere Struktureinheit aus der Gruppe der emittierenden Einheiten ausgewählt ist.
14. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einheiten der Formel (1 ) als Grundgerüst enthalten und dass n bei jedem Auftreten gleich 0 ist.
15. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einheiten der Formel (1) als lochtransportierende Einheiten enthalten und dass:
n bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 ist, wobei mindestens ein n = 1 ist;
m bei jedem Aufteten gleich oder verschieden 0, 1 oder 2 ist, wobei m ungleich 0 ist, wenn das entsprechende n = 1 ist; und
X bei jedem Auftreten =N-Ar- ist.
16. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einheiten der Formel (1) als Emitter enthalten und dass:
n bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0 oder 1 ist, wobei mindestens ein n = 1 ist;
m bei jedem Auftreten gleich oder verschieden 0, 1 oder 2 ist, wobei m ungleich 0 ist, wenn das entsprechende n = 1 ist; und
X bei jedem Auftreten gleich oder verschieden -CR1=CR1-, -C≡C- oder =N-Ar- ist, wobei mindestens ein X gleich -CR1=CR1- oder - C≡C- ist.
17. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten der Formel (1) in den 9,10-Positionen der Phenanthren-Einheiten symmetrisch substituiert sind.
18. Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch Polymerisation gemäß SUZUKI, Polymerisation gemäß YAMAMOTO, Polymerisation gemäß STILLE oder Polymerisation gemäß HARTWIG-BUCHWALD hergestellt werden.
19. Verbindungen der Formel (2),
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden funktionellen Gruppen A, gleich oder verschieden sind und unter Bedingungen der C-C- bzw. C-N-Verknüpfungen copolymerisieren; und die weiteren Symbole und Indizes dieselbe Bedeutung haben, wie in Anspruch 1 angegeben.
20. Verbindungen der Formel (2) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass A ausgewählt ist aus Cl, Br, I, O-Tosylat, O- Triflat, 0-SO2R2, B(OR2J2 und Sn(R2)3, wobei R2 dieselbe Bedeutung hat, wie in Anspruch 1 angegeben, und wobei zwei oder mehr Reste
R2 auch miteinander ein Ringsystem bilden können.
21. Verbindungen der Formel (2) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die C-C-Verknüpfungen ausgewählt sind aus den Gruppen der SUZUKI-Kupplung, der YAMAMOTO-Kupplung und der STILLE-Kupplung oder dass die C-N-Verknüpfung eine Kupplung gemäß HARTWIG-BUCHWALD ist.
22. Mischungen (Blends) aus einem oder mehreren Polymeren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 mit weiteren polymeren, oligomeren, dendritischen und/oder niedermolekularen Substanzen.
23. Lösungen und Formulierungen aus einem oder mehreren Polymeren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 oder aus Blends nach Anspruch 22 in einem oder mehreren Lösungsmitteln.
24. Verwendung eines Polymers nach einem oder mehreren der
5 Ansprüche 1 bis 18, eines Blends nach Anspruch 22 oder einer
Lösung nach Anspruch 23 in polymeren Leuchtdioden.
25. Organisches elektronisches Bauteil mit einer oder mehreren aktiven Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine dieser
10 aktiven Schichten ein oder mehrere Polymere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 oder Blends nach Anspruch 22 enthält.
26. Organisches elektronisches Bauteil nach Anspruch 25, dadurch -J5 gekennzeichnet, dass es sich um polymere Leuchtdioden (PLED), organische integrierte Schaltungen (O-IC), organische Feld-Effekt- Transistoren (OFET), organische Dünnfilmtransistoren (OTFT), organische Solarzellen (O-SC) oder organische Laserdioden (O-Laser) handelt.
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27. Organisches elektronisches Bauteil nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine polymere Leuchtdiode handelt.
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