TW201529555A - 蒽衍生物及其製法 - Google Patents

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Abstract

本發明的一目的係提供一種以少數步驟合成蒽衍生物之新穎方法。另一目的係提供一種新穎蒽衍生物。進一步的另一目的係提供分別使用蒽衍生物之發光元件、發光裝置及電子裝置。本發明提供一種用於合成以通式(1)代表的蒽衍生物之方法，其係藉由在10-位置上具有活性位置之9-芳基蒽衍生物與在芳基上具有活性位置之9-芳基咔唑衍生物使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒偶合。 □

Description

蒽衍生物及其製法
本發明關於一種用於合成蒽衍生物之方法。本發明亦關於一種蒽衍生物。本發明進一步關於電流激發發光元件及分別具有此發光元件之發光裝置與電子裝置。
在最近幾年，已廣泛地進行使用電致發光之發光元件的研究及發展。其中具有發光性質之物質被插入一對電極之間的結構被用作該等發光元件之基本結構。來自具有發光性質之物質的發光可藉由施予電壓於該元件而獲得。
因為該發光元件為自發光元件，所以具有如像素之可見度比液晶顯示器之可見度更高且不需要背光的優點。因此，該發光元件被認為適合作為平面顯示器元件。另外，該發光元件可被製成薄且輕，其為一項大的優點。而且，發光元件具有反應速度極快的特點。
此外，因為該等發光元件可形成薄膜形式，所以平面發光可藉由形成大面積元件而輕易地獲得。該特性難以由以白熾燈或LED為代表的點光源，或以螢光燈為代表的 線光源獲得。因此，發光元件具有作為可被施予照明或類似物之平面光源的高利用價值。
使用電致發光之發光元件係根據彼等是否使用有機化合物或無機化合物作為具有發光性質之物質而被大概分類。
在具有發光性質之物質為有機化合物的例子中，電子及電洞係藉由施予電壓於發光元件而從一對電極注射至含有具有發光性質之有機化合物的層中，引起電流流動。接著具有發光性質之有機化合物藉由該等載子(電極及電洞)的重組而得到激發態，並在激發態回到基態時發光。因為該機制，所以該種類的發光元件被稱為電流激發類型之發光元件。
應注意以有機化合物所形成的激發態可為單重激發態或三重激發態。來自單重激發態之發光被稱為螢光，而來自三重激發態之發光被稱為磷光。
為了克服由該發光元件之材料所衍生的許多問題及改善其元件特性，故進行元件結構的改善、材料開發等等。
例如，蒽衍生物被發展為發光元件所使用的材料(參見文獻1：日本公開之專利申請案第2003-238534號)。然而，為了合成在文獻1中所揭示之蒽衍生物，需要進行數個步驟。因此，產量不是有利的，而且需要長時間的合成期。
有鑑於上述問題，故本發明的目的係提供一種以少數步驟合成蒽衍生物之新穎方法。另一目的係提供一種新穎蒽衍生物。進一步的另一目的係提供分別使用蒽衍生物之發光元件、發光裝置及電子裝置。
本發明的一個方面為一種用於合成以通式(1)代表的蒽衍生物之方法，該方法係藉由令在10-位置上具有活性位置之9-芳基蒽衍生物與在芳基上具有活性位置之9-芳基咔唑衍生物使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒偶合。
在通式(1)中，每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基；Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基；Ar2代表具有6至25個碳原子之伸芳基；及每一個A1及A2代表氫、具有6至25個碳原子之芳基或具有1至4個碳原子之烷基。
本發明的另一方面為一種用於合成以通式(1)代表的蒽衍生物之方法，該方法係藉由令以通式(2)代表的蒽衍生物與以通式(3)代表的咔唑衍生物使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒偶合。
在通式(1)至(3)中，每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基；Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基；Ar2代表具有6至25個碳原子之伸芳基；每一個A1及A2代表氫、具有6至25個碳原子之芳基或具有1至4個碳原子之烷基；及每一個X3及X6代表活性位置。
在上述合成法中，可提供銅、鐵或類似物作為金屬。可提供碘化銅或類似物作為金屬化合物。可提供鈀觸媒、鎳觸媒或類似物作為金屬觸媒。
在上述合成法中，硼酸或有機硼較佳地與鹵素在活性位置上偶合。換言之，較佳的是活性位置之一為硼酸或有機硼，而其他為鹵素。當硼酸或有機硼與鹵素在活性位置上偶合時，可獲得高產量的蒽衍生物，此為本發明之一標的。
本發明的另一方面為一種用於合成以通式(1)代表的蒽衍生物之方法，該方法係藉由令9-芳基-10-蒽鹵化物與(咔唑-9-基)芳基硼酸使用金屬觸媒偶合。
在通式(1)中，每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基；Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基；Ar2代表具有6至25個碳原子之伸芳基；及每一個A1及A2代表氫、具有6至25個碳原子之芳基或具有1至4個碳原子之烷基。
在上述合成法中，金屬觸媒較佳為鈀觸媒。
本發明的一個方面為以結構式(12)代表的蒽衍生物。
本發明的另一方面為以結構式(20)代表的蒽衍生物。
本發明的另一方面為以結構式(43)代表的蒽衍生物。
本發明的另一方面為以結構式(16)代表的蒽衍生物。
本發明的一個方面為一種使用上述蒽衍生物之發光元件。尤其，發光元件具有介於一對電極之間的上述蒽衍生物。
本發明的另一方面為一種具有介於一對電極之間的發光層之發光元件，而該發光層具有上述蒽衍生物。特別 地，上述蒽衍生物較佳地被用作發光物質。換言之，發光元件較佳地具有其中上述蒽衍生物發光之結構。
本發明的特點在於發光裝置具有含有上述蒽衍生物之發光元件及用於控制發光元件發光之控制器。在本說明書中的發光裝置包括影像顯示裝置、發光裝置及光源(包括照明裝置)。再者，發光裝置亦包括其中有如FPC(軟性印刷電路板)、TAB(捲帶式自動接合)捲帶或TCP(捲帶式載體封裝)之連接器連接於平板的模式；其中印刷線路板係提供在TAP捲帶或TCP末端的模式；及其中IC(積體電路)以COG(覆晶玻璃)法直接架設在發光裝置上的模式。
再者，使用本發明的發光元件於顯示部位的電子裝置亦包括在本發明的範疇內。因此，本發明的電子裝置具有顯示部位，而該顯示部位俱備上述發光元件及用於控制發光元件發光之控制器。
根據本發明，有可能省略用於獲得成為標的的蒽衍生物之合成步驟，並接著有可能比慣例更輕易合成蒽衍生物。另外，反應所需要的時間可以縮短，其導致成本減低。再者，根據本發明，蒽衍生物可以比慣例更高的產量被合成出。
具有較大的帶間隙之本發明的蒽衍生物可發出具有短波長的光。再者，此蒽衍生物可發出具有高色彩純度的藍光。
使用本發明的蒽衍生物之發光元件可發出具有短波長 的光及具有高色彩純度的藍光。
再者，具有比本發明的蒽衍生物更小的帶間隙之發光材料(以下被稱為摻雜物)被加入含有本發明的蒽衍生物之層中，藉此可自摻雜物獲得光。此時，因為本發明的蒽衍生物具有極大的帶間隙，所以可有效地獲得不是來自本發明的蒽衍生物，但是來自摻雜物的光，即使使用發出具有相對短波長的光之摻雜物時。尤其，藉由使用具有最大約450奈米波長之發光及顯示極佳的藍色純度之發光材料作為摻雜物，可獲得具有高色彩純度的藍光之發光元件。
當製造發光元件時，其中本發明的蒽衍生物被加入含有具有帶間隙比蒽衍生物更大的材料(以下被稱為宿主)之層中，可獲得來自本發明的蒽衍生物之光。換言之，本發明的蒽衍生物充當摻雜物。此時，因為蒽衍生物具有極大的帶間隙及展現具有短波長的光，所以可製造出可獲得具有高色彩純度的藍光之發光元件。
當使用含有蒽衍生物之本發明的發光材料時，可獲得提供藍光形式之極佳的色彩純度之發光材料。再者，當使用含有蒽衍生物之本發明的發光材料時，可獲得高可靠度的發光元件。
含有上述蒽衍生物之本發明的發光元件為可提供藍光形式之極佳的色彩純度的發光元件。再者，含有上述蒽衍生物之本發明的發光元件為高可靠度的發光元件。
含有發光元件之本發明的發光裝置為具有高色彩再現性之發光裝置。再者，含有發光元件之本發明的發光裝置 為高可靠度的發光裝置。
含有發光元件之本發明的電子裝置為具有高色彩再現性之電子裝置。再者，含有發光元件之本發明的電子裝置為高可靠度的電子裝置。
101‧‧‧基板
102‧‧‧第一個電極
103‧‧‧第一層
104‧‧‧第二層
105‧‧‧第三層
106‧‧‧第四層
107‧‧‧第二個電極
301‧‧‧基板
302‧‧‧第一個電極
303‧‧‧第一層
304‧‧‧第二層
305‧‧‧第三層
306‧‧‧第四層
307‧‧‧第二個電極
501‧‧‧第一個電極
502‧‧‧第二個電極
511‧‧‧第一個發光單元
512‧‧‧第二個發光單元
513‧‧‧電荷產生層
601‧‧‧源驅動電路
602‧‧‧像素部位
603‧‧‧閘驅動電路
604‧‧‧密封基板
605‧‧‧密封材料
607‧‧‧空間
608‧‧‧線路
609‧‧‧軟性印刷電路板
610‧‧‧元件基板
611‧‧‧開關TFT
612‧‧‧電流控制
613‧‧‧第一個電極
614‧‧‧絕緣體
616‧‧‧EL層
617‧‧‧第二個電極
618‧‧‧發光元件
623‧‧‧n-通道TFT
624‧‧‧p-通道TFT
901‧‧‧框架
902‧‧‧液晶層
903‧‧‧背光
904‧‧‧框架
905‧‧‧驅動IC
906‧‧‧終端
951‧‧‧基板
952‧‧‧電極
953‧‧‧絕緣層
954‧‧‧分隔層
955‧‧‧EL層
956‧‧‧電極
2001‧‧‧框架
2002‧‧‧光源
2101‧‧‧玻璃基板
2102‧‧‧第一個電極
2103‧‧‧含複合材料的層
2104‧‧‧電洞傳輸層
2105‧‧‧發光層
2106‧‧‧電子傳輸層
2107‧‧‧電子注射層
2108‧‧‧第二個電極
3001‧‧‧照明系統
3002‧‧‧電視裝置
9101‧‧‧框架
9102‧‧‧支撐座
9103‧‧‧顯示部位
9104‧‧‧喇叭部位
9105‧‧‧視訊輸入終端
9201‧‧‧主體
9202‧‧‧框架
9203‧‧‧顯示部位
9204‧‧‧鍵盤
9205‧‧‧外連結口
9206‧‧‧指向裝置
9401‧‧‧主體
9402‧‧‧框架
9403‧‧‧顯示部位
9404‧‧‧視訊輸入部位
9405‧‧‧視訊輸出部位
9406‧‧‧操作鍵
9407‧‧‧外連結口
9408‧‧‧天線
9501‧‧‧主體
9502‧‧‧顯示部位
9503‧‧‧框架
9504‧‧‧外連結口
9505‧‧‧遠端控制接收部位
9506‧‧‧影像接受部位
9507‧‧‧電池
9508‧‧‧視訊輸入部位
9509‧‧‧操作鍵
9510‧‧‧目鏡部位
圖1A至1C為解釋本發明的發光元件之圖示。
圖2為解釋本發明的發光元件之圖示。
圖3為解釋本發明的發光元件之圖示。
圖4A及4B為解釋本發明的發光裝置之圖示。
圖5A及5B為解釋本發明的發光裝置之圖示。
圖6A至6D為分別解釋本發明的電子裝置之圖示。
圖7為解釋本發明的電子裝置之圖示。
圖8為解釋本發明的照明系統之圖示。
圖9為解釋本發明的照明系統之圖示。
圖10A及10B為分別顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-苯蒽之1H NMR的圖形。
圖11為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-苯蒽之甲苯溶液的吸收光譜之圖形。
圖12為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-苯蒽之薄膜的吸收光譜之圖形。
圖13為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-苯蒽之甲苯溶液的發射光譜之圖形。
圖14為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-苯蒽之 薄膜的發射光譜之圖形。
圖15A及15B為分別顯示9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽之1H NMR的圖形。
圖16為顯示9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽之甲苯溶液的吸收光譜之圖形。
圖17為顯示9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽之薄膜的吸收光譜之圖形。
圖18為顯示9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽之甲苯溶液的發射光譜之圖形。
圖19為顯示9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽之薄膜的發射光譜之圖形。
圖20A及20B為分別顯示9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽之1H NMR的圖形。
圖21為顯示9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽之甲苯溶液的吸收光譜之圖形。
圖22為顯示9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽之薄膜的吸收光譜之圖形。
圖23為顯示9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽之甲苯溶液的發射光譜之圖形。
圖24為顯示9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽之薄膜的發射光譜之圖形。
圖25A及25B為分別顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽之1H NMR的圖形。
圖26為顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(4-三 氟甲基苯基)蒽之甲苯溶液的吸收光譜之圖形。
圖27為顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽之薄膜的吸收光譜之圖形。
圖28為顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽之甲苯溶液的發射光譜之圖形。
圖29為顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽之薄膜的發射光譜之圖形。
圖30A及30B為分別顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽之1H NMR的圖形。
圖31為顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽之甲苯溶液的吸收光譜之圖形。
圖32為顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽之薄膜的吸收光譜之圖形。
圖33為顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽之甲苯溶液的發射光譜之圖形。
圖34為顯示9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽之薄膜的發射光譜之圖形。
圖35為在具體實施例6中所製造之發光元件的電流密度對亮度特性之圖形。
圖36為在具體實施例6中所製造之發光元件的電壓對亮度特性之圖形。
圖37為顯示在具體實施例6中所製造之發光元件的亮度對電流效率特性之圖形。
圖38為顯示在具體實施例6中所製造之發光元件的 發射光譜之圖形。
圖39為在具體實施例7中所製造之發光元件的電流密度對亮度特性之圖形。
圖40為在具體實施例7中所製造之發光元件的電壓對亮度特性之圖形。
圖41為顯示在具體實施例7中所製造之發光元件的亮度對電流效率特性之圖形。
圖42為顯示在具體實施例7中所製造之發光元件的發射光譜之圖形。
圖43為在具體實施例8中所製造之發光元件的電流密度對亮度特性之圖形。
圖44為在具體實施例8中所製造之發光元件的電壓對亮度特性之圖形。
圖45為顯示在具體實施例8中所製造之發光元件的亮度對電流效率特性之圖形。
圖46為顯示在具體實施例8中所製造之發光元件的發射光譜之圖形。
圖47為在具體實施例9中所製造之發光元件的電流密度對亮度特性之圖形。
圖48為在具體實施例9中所製造之發光元件的電壓對亮度特性之圖形。
圖49為顯示在具體實施例9中所製造之發光元件的亮度對電流效率特性之圖形。
圖50為顯示在具體實施例9中所製造之發光元件的 發射光譜之圖形。
圖51為在具體實施例10中所製造之發光元件的電流密度對亮度特性之圖形。
圖52為在具體實施例10中所製造之發光元件的電壓對亮度特性之圖形。
圖53為顯示在具體實施例10中所製造之發光元件的亮度對電流效率特性之圖形。
圖54為顯示在具體實施例10中所製造之發光元件的發射光譜之圖形。
圖55為解釋具體實施例的發光元件之圖示。
圖56為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-苯蒽之還原端的CV測量結果之圖形。
圖57為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-苯蒽之氧化端的CV測量結果之圖形。
圖58為顯示9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽之還原端的CV測量結果之圖形。
圖59為顯示9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽之氧化端的CV測量結果之圖形。
圖60為顯示9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽之還原端的CV測量結果之圖形。
圖61為顯示9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽之氧化端的CV測量結果之圖形。
圖62為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽之還原端的CV測量結果之圖形。
圖63為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽之氧化端的CV測量結果之圖形。
圖64為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽之還原端的CV測量結果之圖形。
圖65為顯示9-〔4-(N-咔唑基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽之氧化端的CV測量結果之圖形。
實施本發明之最佳模式
於下文，本發明的具體實施例模式以參考所附圖式被詳細地敘述。然而，本發明不限於下列敘述，熟諳本技藝者可輕易瞭解各種變化及修改是可能的，除非該等變化及修改脫離本發明的內容及範圍。因此，不將本發明解釋成被限制於下列具體實施例模式的敘述。
(具體實施例模式1)
此具體實施例模式敘述一種用於合成本發明的蒽衍生物之方法。
在用於合成本發明的蒽衍生物之方法中，將在10-位置上具有活性位置之9-芳基蒽衍生物與在芳基上具有活性位置之9-芳基咔唑衍生物使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒偶合，得以合成以通式(1)代表的蒽衍生物。
更尤其將在9-位置上具有芳基Ar1及在10-位置上具有活性位置之9-芳基蒽衍生物與在9-位置上具有芳基Ar2 及在芳基Ar2上具有活性位置之9-芳基咔唑衍生物使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒偶合，得以合成以通式(1)代表的蒽衍生物。
換言之，將以通式(2)代表的蒽衍生物與以通式(3)代表的咔唑衍生物使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒偶合，可得以合成以通式(1)代表的蒽衍生物。
在通式(1)至(3)中，每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基；Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基；Ar2代表具有6至25個碳原子之伸芳基；及每一個A1及A2代表氫、具有6至25個碳原子之芳基或具有1至4個碳原子之烷基。每一個Ar1、Ar2、A1及A2可具有取代基。可提供具有1至4個碳原子之烷基、具有6至25個碳原子之芳基、鹵素、鹵烷基、氰基、硝基、酯基、烷氧基羰基、醯氧基、烷氧基、醯基、甲醯基、羥基或類似物作為取代基。尤其可提下列者：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、苯基、鄰-甲苯基、間-甲苯基、對-甲苯基、1-萘基、2-萘基、鄰-聯苯基、間-聯苯基、對-聯苯基、對-聯三苯-4-基、對-聯三苯-3-基、對-聯三苯-2-基、間-聯三苯-4-基、間-聯三苯-3-基、間-聯三苯-2-基、鄰-聯三苯-4-基、鄰-聯三苯-3-基、鄰-聯三苯-2-基、茀-2-基、9,9-二甲基茀-2-基、9,9-二苯基茀-2-基、螺旋-9,9’-二茀-2-基、氟、氯、溴、碘、三氟 甲基、氰基、硝基、甲酯基、乙酯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、乙醯氧基、甲氧基、乙氧基、羧基、乙醯基、醛基或羥基。
再者，可提供鹵素、硼酸、有機硼、有機錫、三氟甲烷磺酸酯、Grignard試劑、有機汞、硫代氰酸酯、有機鋅、有機鋁、有機鋯或類似物於每一活性位置X3及活性位置X6。
可提供如銅或鐵之金屬、如碘化亞銅(I)之金屬化合物、如鈀觸媒或鎳觸媒之金屬觸媒作為用於反應的金屬、金屬化合物或金屬觸媒。
一種用於合成本發明的蒽衍生物之方法被詳細敘述於下。藉由合成本發明的蒽衍生物之方法，使具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E)與具有活性位置X6之9-芳基咔唑衍生物(化合物H)在使用如銅或鐵之金屬或如碘化亞銅(I)之金屬化合物下進行偶合反應，如合成流程(A-4)所示，可得以合成蒽衍生物(化合物I)，此為標的物。金屬或金屬化合物可為金屬觸媒，如鈀觸媒或鎳觸媒。可使用Suzuki-Miyaura偶合、Migita-Kosugi-Stille偶合、Kumada-Tamao偶合、Negishi偶合或類似反應作為偶合反應。
具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E)可以下述方法合成。首先，如合成流程(A-1)所示，蒽衍生物(化合物A)(在9-位置上的碳，為活性的，例如9-蒽鹵化物)與具有反應活性碳之芳烴(化合物B)(如芳基硼酸)係在使用如銅或鐵之金屬、如碘化亞銅(I)之金屬化合物、如鈀觸媒或鎳觸媒之金屬觸媒下進行偶合反應，得以獲得9-芳基蒽衍生物(化合物C)。
接著，如合成流程(A-2)所示，在10-位置上的碳被活化(如9-芳基蒽衍生物(化合物C)的鹵化作用)，可得以獲得具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E)。
在其中具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E)為9-芳基-10-蒽鹵化物或9-芳基-10-三氟甲烷磺酸蒽的例子中，合成可藉由合成流程(A-3)所示之方法進行。尤其，其中在9-位置上的碳及在10-位置上的碳被活化之蒽衍生物(化合物F)與具有反應活性碳芳烴(化合物G)(如芳基硼酸)使用如銅或鐵之金屬、如碘化亞銅(I)金屬化合物、如鈀觸媒或鎳觸媒之金屬觸媒偶合，可得以獲得具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E)。
在上述流程(A-1)至(A-4)中，每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基；Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基；Ar2代表具有6至25個碳原子之伸芳基；及每一個A1及A2代表氫、具有6至25個碳原子之芳基或具有1至4個碳原 子之烷基。每一個Ar1、Ar2、A1及A2可具有取代基。取代基可為具有1至4個碳原子之烷基、具有6至25個碳原子之芳基、鹵素、鹵烷基、氰基、硝基、羰基、酯基、烷氧基或類似物。
在上述流程(A-1)至(A-4)中，每一個X1至X6代表鹵素、硼酸、有機硼、有機錫、三氟甲烷磺酸酯、Grignard試劑、有機汞、硫代氰酸酯、有機鋅、有機鋁或有機鋯。
每一合成流程被詳細地敘述於下。特別敘述反應活性位置(X1至X6)的特殊組合。首先敘述合成流程(A-4)。當Suzuki-Miyaura偶合用於具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E)與具有活性位置X6之9-芳基咔唑(化合物H)的偶合反應時，如合成流程(A-4)所代表，則較佳的是X3為鹵素或三氟甲烷磺酸酯及X6為硼酸或有機硼。或者，較佳的是X3為硼酸或有機硼及X6為鹵素或三氟甲烷磺酸酯。而且，較佳地使用鈀觸媒。當X3及X6為鹵素時，則以溴或碘較佳，換言之，以合成流程(A-14a)或合成流程(A-14b)所示之合成方法較佳。
在上述流程(A-14a)及(A-14b)中，每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基；Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基； Ar2代表具有6至25個碳原子之伸芳基；及每一個A1及A2代表氫、具有6至25個碳原子之芳基或具有1至4個碳原子之烷基。每一個Ar1、Ar2、A1及A2可具有取代基。取代基可為具有1至4個碳原子之烷基、具有6至25個碳原子之芳基、鹵素、鹵烷基、氰基、硝基、羰基、酯基、烷氧基或類似物。X13及X16代表鹵素，而每一個R31及R32代表具有1至6個碳原子之烷基。應注意R31與R32組合形成環。
在具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E)與具有活性位置X6之9-芳基咔唑(化合物H)的偶合反應中，如以合成流程(A-4)所代表，可獲得具有極高產率之蒽衍生物(化合物I)，此為標的物；因此，較佳地進行Suzuki-Miyaura偶合。
在具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E)與具有活性位置X6之9-芳基咔唑(化合物H)的偶合反應中，如合成流程(A-4)所代表，當X3為鹵素時，則X6為Grignard試劑、有機錫或有機汞。藉由進行使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒(如鈀觸媒或鎳觸媒)的偶合反應，可合成蒽衍生物(化合物I)。或者，當X6為鹵素時，則X3為Grignard試劑、有機錫或有機汞。藉由進行使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒(如鈀觸媒或鎳觸媒)的偶合反應，可合成蒽衍生物(化合物I)，此為標的物。
在具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E) 與具有活性位置X6之9-芳基咔唑(化合物H)的偶合反應中，當X3及X6為鹵素或硫代氰酸酯時，則蒽衍生物(化合物I)(其為標的物)可藉由其中使用銅或銅化合物之Ullmann反應而合成。在其中進行Ullmann反應的例子中，雖然X3及X6可彼此相同或不同，但是X3及X6較佳為碘。
接著詳細敘述合成流程(A-1)。當在9-芳基蒽衍生物(化合物C)之合成中進行Suzuki-Miyaura偶合時，如合成流程(A-1)所代表，則較佳的是X1為鹵素或三氟甲烷磺酸酯及X2為硼酸或有機硼。例如，較佳地使用9-芳基-10-蒽鹵化物及(咔唑-9-基)芳基硼酸。或者，較佳的是X1為硼酸或有機硼及X2為鹵素或三氟甲烷磺酸酯。再者，較佳地使用鈀觸媒。當X1及X2為鹵素時，則以溴或碘較佳，換言之，合成流程(A-1)較佳為合成流程(A-11a)或合成流程(A-11b)。
在上述流程(A-11a)及(A-11b)中，每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基；及Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基。Ar1可具有取代基。取代基可為具有1至4個碳原子之烷基、具有6至25個碳原子之芳基、鹵素、鹵烷基、氰基、硝基、羰基、酯基、烷氧基或類似物。X11及X12代表鹵素，而每一個R11及R12代表具有1至6個碳原子之烷基。應注意R11與R12組合形成環。
在合成流程(A-1)所代表的9-芳基蒽衍生物(化合物C)之合成中，可獲得具有極高產率之9-芳基蒽衍生物(化合物C)，其為標的物；因此，較佳地進行Suzuki-Miyaura偶合。特別考慮合成材料的容易性，故較佳的是X1為鹵素或三氟甲烷磺酸酯及X2為硼酸或有機硼。
當X1為鹵素時，則X2為Grignard試劑、有機錫、有機汞、硼酸或有機硼。藉由進行使用金屬、金屬化合物或 金屬觸媒(如鈀觸媒或鎳觸媒)的偶合反應，可合成9-芳基蒽衍生物(化合物C)。或者，當X2為鹵素時，則X1為Grignard試劑、有機錫、有機汞、硼酸或有機硼。藉由進行使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒(如鈀觸媒或鎳觸媒)的偶合反應，可合成9-芳基蒽衍生物(化合物C)。
當X1及X2為鹵素或硫代氰酸酯時，則蒽衍生物(化合物A)與具有反應活性碳之芳烴(化合物B)藉由使用銅或銅化合物之Ullmann反應而偶合，可得以合成9-芳基蒽衍生物(化合物C)。在其中進行Ullmann反應的例子中，雖然X1及X2可彼此相同或不同，但是X1及X2較佳為碘。
接著詳細敘述合成流程(A-2)。在10-位置上的碳被活化，如以合成流程(A-12)所代表的9-芳基蒽衍生物(化合物C)的鹵化作用，可得以獲得具有活性位置X3之9-芳基蒽衍生物(化合物E)。當在鹵化反應中進行溴化作用時，則溴化作用可使用溴、N-溴基琥珀醯亞胺(NBS)或類似物進行。或者，當進行碘化作用時，則碘化作用可使用碘、原高碘酸、碘化鉀、N-碘基琥珀醯亞胺或類似物進行。
接著詳細敘述合成流程(A-3)。當在合成流程(A- 3)所代表的反應中進行Suzuki-Miyaura偶合時，則較佳的是X4為鹵素或三氟甲烷磺酸酯及X5為硼酸或有機硼。 或者，較佳的是X4為硼酸或有機硼及X5為鹵素或三氟甲烷磺酸酯。再者，較佳地使用鈀觸媒。當X4及X5為鹵素時，則以溴或碘較佳。
換言之，當具有活性位置X3之芳基蒽衍生物(化合物E)為在10-位置上具有三氟甲烷磺酸酯基團作為反應活性位置的9-芳基-10-蒽鹵化物或9-蒽時，則9,10-二鹵化蒽(化合物F)及芳基硼酸(化合物G)可藉由使用鈀觸媒或類似物以1：1之莫耳比進行偶合反應而合成，如合成流程(A-13a)所代表。同時，芳基硼酸(化合物G)可為芳基有機硼化合物。或者，蒽-9,10-二硼酸(化合物F)及鹵化芳烴(化合物G)使用鈀觸媒或類似物以1：1之莫耳比進行偶合反應，如合成流程(A-13b)所代表，可合成9-芳基-10-蒽鹵化物。同時，蒽-9,10-二硼酸(化合物F)可為蒽-9,10-雙有機硼化合物。
在上述流程(A-13a)及(A-13b)中，每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基；及Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基。Ar1可具有取代基。取代基可為具有1至4個碳原子之烷基、具有6至25個碳原子之芳基、鹵素、鹵烷基、氰基、硝基、羰基、酯基、烷氧基或類似物。X13、X14及X15代表鹵素，而每一個R21及R22代表具有1至6個碳原子之烷基。應注意R21與R22組合形成環。
可藉由令在9-位置上的碳及在10-位置上的碳被活化之蒽衍生物(化合物F)與具有反應活性碳之芳烴(化合物G)進行的偶合反應而獲得具有極高產率之標的物，如合成流程(A-3)所代表；因此，較佳地進行Suzuki-Miyaura偶合。特別考慮合成材料的容易性，故較佳的是X6為鹵素或三氟甲烷磺酸酯及X4為硼酸或有機硼。
當X4為鹵素時，則X5為Grignard試劑、有機錫、有 機汞、硼酸或有機硼。藉由進行使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒(如鈀觸媒或鎳觸媒)的偶合反應，可合成9-芳基蒽衍生物(化合物E)。或者，當X5為鹵素時，則X4為Grignard試劑、有機錫、有機汞、硼酸或有機硼。藉由進行使用金屬、金屬化合物或金屬觸媒(如鈀觸媒或鎳觸媒)的偶合反應。可合成9-芳基蒽衍生物(化合物E)。
當X4及X5為鹵素或硫代氰酸酯時，則在9-位置上的碳及在10-位置上的碳被活化之蒽衍生物(化合物F)與具有反應活性碳之芳烴(化合物G)可藉由使用銅或銅化合物的Ullmann反應而偶合。在其中進行Ullmann反應的例子中，雖然X4及X5可彼此相同或不同，但是X4及X5較佳為碘。
根據上述合成法，可合成以通式(1)代表的蒽衍生物。換言之，不同的取代基被各自引入蒽骨架的9-位置及10-位置中。
在其中合成不同的取代基被引入蒽骨架的9-位置及10-位置中的化合物的例子中，骨架通常一個接一個相繼偶合；因此使步驟數量增加，並不適合於工業。換言之，合成所花的時間變得比較長，並由於降低產率及類似因素而使成本增加。然而，當儘可能多的步驟數量被省略時(例如，在兩種骨架以一個階段同時引入蒽骨架的例子中)，則預期會產生各種副產物且難以純化；因此不適合於工業。特別地，因為有機半導體材料的純度極為重要，所以當難以純化時，則有使材料特性大為降低的風險。
在本發明的合成法中，將欲引入蒽骨架中的骨架分開合成，並將骨架以2-3個步驟以1當量引入9-位置及10-位置中。在本發明的合成法中，反應係在每一階段以高產率進行，並抑制副產物的產生；因此，在考慮上述問題時，可將該方法視為最適合的方法。另外，該方法適合於大量合成，因為可抑制副產物，並可視為適合於工業的方法。
再者，可省略用於獲得蒽衍生物(此為標的物)的合成階段，並且具有較高純度的蒽衍生物可以比慣例的方法更容易合成。此外，反應的時間期可縮短，其導致成本縮減。
(具體實施例模式2)
本發明的蒽衍生物被敘述於此具體實施例模式中。
本發明的蒽衍生物為以通式(1)代表的蒽衍生物。
以通式(1)代表的蒽衍生物之9-及10-位置蒽骨架的被導入芳基以作為取代基。
通常，因為具有高色彩純度的發藍光材料具有低的電 化學穩定性及低的激發態穩定性，所以使用發藍光材料的發光元件難以具有長壽命。因此，需要具有高色彩純度的發藍光材料之電化學穩定性及激發態穩定性來改善使用發藍光材料之發光元件的可靠度。而且，在發光元件中及在具有發光元件之發光裝置及電子裝置中，在考慮其中使用元件及裝置的各種外在環境時，特別必需對高溫的穩定性。
已知蒽衍生物作為能夠發藍光的化合物；然而，蒽本身傾向形成固態準分子；因此，不可能獲得有效的發光，即使在蒽本身被用於發光元件的情況。再者，色度被減低。因此，必需引入大型取代基來避免形成準分子。特別地，有利的方法是引入取代基於9-及10-位置中，其為蒽最具反應性的位置。再者，為了保持蒽骨架的高載子傳輸性質，故特別有效的是引入芳基。以通式(1)代表的蒽衍生物可抑制準分子的形成，因為蒽衍生物的蒽骨架的9-及10-位置被導入芳基以作為取代基。再者，可維持載子傳輸性質。
另一方面，咔唑基具有其中將二苯胺基的苯基橋連的結構，所以含有咔唑基之化合物具有比含有二苯胺基之化合物更高的熱穩定性。因此，化合物的熱穩定性(玻璃轉換溫度或熔點)可藉由引入咔唑基而改善。再者，本發明者揭露：在使用其中引入一個咔唑基之化合物的例子中，例如其中將咔唑基只引入在二苯基蒽的一個苯基中的化合物，所增加的電化學穩定性比使用其中將咔唑基引入在二 苯基蒽的兩個苯基中的化合物更高。
換言之，本發明者揭露電化學穩定性係藉由將咔唑基只引入在一端的芳基中而大為改善。因此，本發明的特點為蒽衍生物在蒽的9-及10-位置之一上具有作為取代基的芳基及在另一位置上具有含咔唑基的芳基。另外，咔唑基較佳地具有其中在9-位置上的氮原子直接與芳基偶合的結構。
具有上述結構之本發明的蒽衍生物具有極大的帶間隙；因此，具有短波長的發光是可能的，並可獲得具有高色彩純度的發藍光。
應注意，在本發明所提供的蒽衍生物中，芳基或烷基可包括在蒽骨架或與蒽骨架直接偶合的芳基中。這是基於下列的理由。
在發光元件中，材料結晶造成元件的資本損失。尤其，這是電極之間短路的直接原因，其抑制發光。因此。必需降低材料的結晶度。就此而言，有效的是引入適當的取代基至蒽骨架或與蒽骨架直接偶合的芳基中。芳基或烷基可被用作該等取代基。
被引入的芳基或烷基沒有限制；然而，以苯基、鄰-聯苯基或類似物作為芳基較佳，而以甲基、第三丁基或類似物作為烷基較佳。
烷基具有極大的結晶抑制效果，並可抑制無法藉由引入芳基而抑制結晶的結構之結晶。應注意引入烷基可能減低載子傳輸性質；因此，在欲引入取代基之物質的結晶度 不太高的例子中，以維持載子傳輸性質為角度，以芳基作為欲引入之取代基更有效。
以上述通式(1)代表的本發明的蒽衍生物之典型實例顯示在下列結構式(11)至(53)、結構式(61)至(76)及結構式(81)至(90)中。當然本發明不限於此。
本發明的蒽衍生物具有高的電化學穩定性。再者，本發明的蒽衍生物具有高的熱穩定性。再者，本發明的蒽衍生物具有極大的帶間隙；因此，當被用作發光元件的發光層中的主體時，可獲得具有高色彩純度的發藍光。再者，本發明的蒽衍生物具有極大的帶間隙；因此，在被用作發光元件的發光層中的摻雜物時，可獲得具有高色彩純度的發藍光。使用根據本發明的蒽衍生物之發光元件可具有高可靠度。尤其當本發明的蒽衍生被用作發光元件的發光層中的主體及摻雜物時，均可獲得具有極高的可靠度之發光元件。
以上述結構式(11)至(53)、結構式(61)至(76)及結構式(81)至(90)所代表的蒽衍生物可使用在具體實施例模式1中所述之合成法合成。
(具體實施例模式3)
使用本發明的蒽衍生物之發光元件的模式以參考圖1A至1C及圖2敘述於此具體實施例模式中。
本發明的發光元件在一對電極之間具有數層。該數層係藉由組合由具有高載子注射性質之物質或具有高載子傳輸性質之物質所形成的層而堆疊得到，所以發光區域形成於與電極分開的地方，換言之，載子係在與電極分開的部位重組合。在本發明的說明書中，在介於一對電極之間所形成的數層在此被稱為EL層。
在此具體實施例模式中，發光元件包括相繼堆疊的第 一個電極102、第一層103、第二層104、第三層105、第四層106及第二個電極107。應注意此具體實施例模式係在第一個電極102充當陽極及第二個電極107充當陰極的條件下敘述於下文。
基板101被用作發光元件的支撐底板。可使用例如玻璃、塑膠或類似物為基板101。應注意可使用其他材料，只要其充當在發光元件的製造法中的支撐底板即可。
較佳地使用具有高功函數(尤其為4.0eV或更高)的金屬、合金、導電性化合物、其混合物或類似物作為第一個電極102。尤其可使用氧化銦-氧化錫(ITO：氧化銦錫)、含有矽或氧化矽之氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(IZO：氧化銦鋅)、含有氧化鎢及氧化鋅之氧化銦(IWZO)或類似物。雖然該等導電性金屬氧化物薄膜通常係由濺鍍所形成，但是彼等可藉由施予溶膠-凝膠法或類似方法所形成。例如，氧化銦-氧化鋅(IZO)膜可藉由濺鍍法形成，其係使用其中1至20重%之氧化鋅被加入氧化銦中的標靶。含有氧化鎢及氧化鋅之氧化銦(IWZO)膜可藉由濺鍍法形成，其係使用其中0.5至5重量%之氧化鎢及0.1至1重量%之氧化鋅被包括在氧化銦中的標靶。另外，可提供金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、金屬材料之氮化物(如氮化鈦：TiN)或類似物。
第一層103為含有具有高電洞注射性質之物質的層。 可使用氧化鉬(MoOX)、氧化釩(VOX)、氧化釕(RuOX)、氧化鎢(WOX)、氧化錳(MnOX)或類似物。或者，第一層103可使用酞花青(縮寫：H2Pc)；以酞花青為主之化合物，如酞花青銅(縮寫：CuPc)；芳香族胺化合物，如4,4’-雙〔N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：DPAB)或4,4’-雙(N-{4-〔N-(3-甲苯基)-N-苯胺基〕苯基}-N-苯胺基)聯苯(縮寫：DNTPD)；或高分子材料，如聚(伸乙二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)或類似物形成。
或者，組合有機化合物與無機化合物所形成的複合材料可用於第一層103。特別地，含有機化合物及無機化合物之複合材料具有關於有機化合物的電子接受性質，具有極佳的電洞注射性質及電洞傳輸性質，因為電子在介於有機化合物與無機化合物之間轉移，並使載子密度增加。
在使用由組合有機化合物與無機化合物所形成的複合材料於第一層103的例子中，第一層103可達成與第一個電極102的歐姆接觸；因此，第一個電極材料的選擇無關於功函數。
較佳地使用過渡金屬之氧化物作為用於複合材料的無機化合物。而且，可使用週期表第4至8族之金屬的氧化物。尤其，較佳的是使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳及氧化銠，因為彼等高的電子接受性質。在彼等之中，以氧化鉬特別佳，因為其在空氣下穩定，具有低吸濕性質及容易處理。
可使用各種例如芳香族胺氧化合物、咔唑衍生物、芳香族烴及高分子化合物(如寡聚物、樹枝狀聚合物或聚合物)的化合物作為用於複合材料之有機化合物。用於複合材料的有機化合物較佳為具有高電洞傳輸性質的有機化合物。尤其，較佳地使用具有大於或等於10-6平方公分/伏特秒之電洞遷移率的物質。然而，也可使用除了該等物質之外的其他材料，只要其電洞傳輸性質大於其電子傳輸性質即可。可用於複合材料之有機化合物特別顯示於下。
例如，可使用下列作為芳香族胺化合物：N,N’-二(對-甲苯基)-N,N’-二苯基-對-苯二胺(縮寫：DTDPPA)、4,4’-雙〔N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：DPAB)、4,4’-雙(N-{4-〔N-(3-甲苯胺)-N-苯胺基〕苯基}-N-苯胺基)聯苯(縮寫：DNTPD)、1,3,5-參〔N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基〕苯(縮寫：DPA3B)及類似物。
尤其可使用下列作為可用於複合材料的咔唑衍生物：3-〔N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基〕-9-苯基咔唑(縮寫：PCzPCA1)、3,6-雙〔N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基〕-9-苯基咔唑(縮寫：PCzPCA2)、3-〔N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)胺基〕-9-苯基咔唑(縮寫：PCzPCN1)；及類似物。
此外，可使用下列作為可用於複合材料的咔唑衍生物：4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(縮寫：CBP)、1,3,5-參〔4-(N-咔唑基)苯基〕苯(縮寫：TCPB)、9-〔4-(N- 咔唑基)〕苯基-10-苯蒽(縮寫：CzPA)、1,4-雙〔4-(N-咔唑基)苯基〕-2,3,5,6-四苯基苯；或類似物。
可使用例如下列作為可用於複合材料的芳香族烴：2-第三丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(縮寫：t-BuDNA)；2-第三丁基-9,10-二(1-萘基)蒽；9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(縮寫：DPPA)；2-第三丁基-9,10-雙(4-苯基苯基)蒽(縮寫：t-BuDBA)；9,10-二(2-萘基)蒽(縮寫：DNA)；9,10-二苯蒽(縮寫：DPAnth)；2-第三丁蒽(縮寫：t-BuAnth)；9,10-雙(4-甲基-1-萘基)蒽(縮寫：DMNA)；2-第三丁基-9,10-雙〔2-(1-萘基)苯基〕蒽；9,10-雙〔2-(1-萘基)苯基〕蒽；2,3,6,7-四甲基-9,10-二(1-萘基)蒽；2,3,6,7-四甲基-9,10-二(2-萘基)蒽；9,9’-聯萘；10,10’-二苯基-9,9’-聯萘；10,10’-雙(2-苯基苯基)-9,9’-聯萘；10,10’-雙〔(2,3,4,5,6-五苯基)苯基〕-9,9’-聯萘；蒽；四環素；紅螢烯；苝；2,5,8,11-四(第三丁基)苝及類似物。除了該等化合物之外，也可使用五環素、暈苯(coronene)或類似物。特別地，以具有大於或等於10-6平方公分/伏特秒之電洞遷移率及具有10至42個碳原子之芳香族烴更佳。
可用於複合材料的芳香族烴可具有乙烯基骨架。可使用例如下列作為具有乙烯基之芳香族烴：4,4’-雙(2,2-二苯基乙烯基)聯苯(縮寫：DPVBi)；9,10-雙〔4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基〕蒽(縮寫：DPVPA)；及類似物。
而且，也可使用高分子化合物，如聚(N-乙烯基咔 唑)(縮寫：PVK)或聚(4-乙烯基三苯胺)(縮寫：PVTPA)。
以具有高電洞傳輸性質之物質作為形成第二層104的物質較佳，尤其為芳香族胺化合物(即具有苯環-氮鍵之化合物)。可使用4,4’-雙〔N-(3-甲苯基)-N-苯胺基〕聯苯、其衍生物，如4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(以下被稱為NPB)及星爆式芳香族胺化合物，如4,4’,4”-參(N,N-二苯胺基)三苯胺及4,4’,4”-參〔N-(3-甲苯基)-N-苯胺基〕三苯胺作為被廣泛使用的材料。本文所述之該等材料主要為分別具有大於或等於10-6平方公分/伏特秒之電洞遷移率的物質。然而，也可使用除了該等化合物之外的其他材料，只要其電洞傳輸性質大於其電子傳輸性質即可。第二層104不限於單層，並可使用前述物質的混合層或具有分別含有前述物質的二或多層之堆疊層。
第三層105為含有發光物質的層。在此具體實施例模式中，第三層105包括在具體實施例模式1中所述之本發明的蒽衍生物。本發明的蒽衍生物可有利於作為發光物質而塗覆於發光元件，因為本發明的蒽衍生物能夠發出具有短波長之光及展現具有高色彩純度的發藍光。
可使用具有高的電子傳輸性質之物質作為第四層106。例如，可使用含有具有喹啉或苯並喹啉骨架之金屬錯合物或類似物的層，如參(8-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)、參(4-甲基-8-喹啉)絡鋁(縮寫：Almq3)、雙 (10-羥基苯並〔h〕喹啉)絡鈹(縮寫：BeBq2)或雙(2-甲基-8-喹啉)(4-苯基酚)絡鋁(縮寫：BAlq)。或者，可使用具有以噁唑為主或噻唑為主之配位基的金屬錯合物或類似物，如雙〔2-(2-羥苯基)苯並噁唑〕絡鋅(縮寫：Zn(BOX)2)或雙〔2-(2-羥苯基)苯並噻唑〕絡鋅(縮寫：Zn(BTZ)2)。除了金屬錯合物之外，也可使用2-(4-聯苯基)-5-(4-第三丁苯基)-1,3,4-噁二唑(縮寫：PBD)、1,3-雙〔5-(對-第三丁苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基〕苯(縮寫：OXD-7)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-第三丁苯基)-1,2,4-三唑(縮寫：TAZ)、二苯啡咯啉(縮寫：BPhen)、浴靈銅(bathocuproine)(縮寫：BCP)或類似物。本文所述之物質主要為分別具有大於或等於10-6平方公分/伏特秒之電洞遷移率的物質。電子傳輸層可使用除了上述該等之外的其他材料形成，只要該材料具有比電洞傳輸性質更高的電子傳輸性質即可。此外，電子傳輸層不限於單層，並可堆疊其中每一層係由前述物質所製得的二或多層。
較佳地使用具有低功函數(尤其為3.8eV或更低)之金屬、合金、導電性化合物、其混合物或類似物作為形成第二個電極107的物質。可使用屬於週期表中的第1族或第2族之元素，即鹼金屬，如鋰(Li)或銫(Cs)、鹼土金屬，如鎂(Mg)、鈣(Ca)或鍶(Sr)，含有該等金屬之合金(MgAg，AlLi)作為該陰極材料的特殊實例。稀土金屬，如銪(Eu)或鐿(Yb)、含有該等稀土 金屬之合金或類似物也適合。然而，藉由在介於第二個電極107與第四層106之間提供具有促進電子注射功能的層，得以與第二電極堆疊，各種導電性材料，如Al、Ag、ITO或含有矽或氧化矽的ITO可用於第二個電極107，無關於功函數的大小。
可使用鹼金屬、鹼土金屬或其化合物，如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)或氟化鈣(CaF2)作為具有促進電子注射功能的層。例如，可使用含有具有電子傳輸性質之物質及鹼金屬、鹼土金屬或其化合物(例如，Alq包括鎂(Mg))的層。較佳的是使用該層，因為使來自第二個電極107的電子注射有效地進行。
可使用各種方法形成第一層103、第二層104、第三層105及第四層106。例如，可使用蒸發法、噴墨法、旋塗法或類似方法。此外，每一電極或每一層可以不同的膜形成方法形成。
由於在第一個電極102與第二個電極107之間產生不同的電位而使電流流動，使得電洞及電子在具有高發光性質之物質的第三層中重組，其導致來自本發明的發光元件之發光。換言之，本發明的發光元件具有發光區形成於第三層105中的結構。
發光係經由第一個電極102及第二個電極107之一或二者向外萃取出。因此，第一個電極102及第二個電極107之一或二者係使用具有光傳送性質的電極所形成。在其中只有第一個電極102為具有光傳送性質之電極的例子 中，發光係從基板面經由第一個電極102萃取出，如圖1A所示。或者，在其中只有第二個電極107為具有光傳送性質之電極的例子中，發光係從基板的反面經由第二個電極107萃取出，如圖1B所示。在其中第一個電極102及第二個電極107二者為具有光傳送性質之電極的例子中，發光係從基板面及基板的反面二者經由第一個電極102及第二個電極107萃取出，如圖1C所示。
在介於第一個電極102與第二個電極107之間所提供的層之結構不限於上述結構。可使用除了上述結構之外的結構，只要其中電洞與電子重組的發光區位於遠離第一個電極102及第二個電極107處即可，以阻止由於發光區附近及金屬的驟冷。
換言之，層的堆疊結構未被特別限制成上述結構，並且使用具有高電子傳輸性質之物質、具有高電洞傳輸性質之物質、具有高電子注射性質之物質、具有高電洞注射性質之物質、雙極性物質(具有高電子傳輸性質及高電洞傳輸性質之物質)、電洞封閉材料或類似物所形成的層可與本發明的蒽衍生物自由組合。
在圖2所示之發光元件具有其中充當陰極的第一個電極302、使用具有高電子傳輸性質之物質所形成的第一層303、含有發光物質的第二層304、使用具有高電洞傳輸性質之物質所形成的第三層305、使用具有高電子注射性質之物質所形成的第四層306及充當陽極的第二個電極307相繼堆疊於基板301上的結構。
在此具體實施例模式中，發光元件係在由玻璃、塑膠或類似物所製得的基板上製造。被動式矩陣發光裝置可藉由在一個基板上製造數個上述的發光元件而製造。或者，例如薄膜電晶體(IFT)可在由玻璃、塑膠或類似物所製得的基板上形成，而發光元件可在與TFT以電連接的電極上製造。因此，可製造主動式矩陣發光裝置，其中發光元件的驅動受到TFT控制。TFT的結構沒有嚴格的限制，並且TFT可為交錯型TFT或反轉交錯型TFT。用於TFT之半導體的結晶度也沒有限制，並可使用非晶形半導體或結晶狀半導體。另外，在TFT基板上所形成的驅動電路可使用N-型TFT及P-型TFT形成，或可使用N-型TFT及P-型TFT中任一者形成。
如在此具體實施例模式中所示，本發明的蒽衍生物可用於發光層，如在此具體實施例模式中所示，沒有加入任何其他的發光物質，因為蒽衍生物發出高純度的藍光。
因為本發明的蒽衍生物具有高發光效率，所以具有高發光效率之發光元件可藉由在發光元件中使用本發明的蒽衍生物而獲得。具有高可靠度的發光元件也可藉由在發光元件中使用本發明的蒽衍生物而獲得。
因為使用本發明的蒽衍生物之發光元件能夠發出具有高色彩純度的藍光，所以可有利地用於全彩顯示器。再者，使用本發明的蒽衍生物之發光元件達成發出具有高可靠度的藍光之能力允許其在全彩顯示器中的應用。
(具體實施例模式4)
具有不同於具體實施例模式3中所示之結構的發光元件被敘述於此具體實施例模式中。
所形成之具體實施例模式3中所示之第三層105具有本發明的蒽衍生物被分散在另一物質中的結構，藉此可獲得來自本發明的蒽衍生物之發光。因為本發明的蒽衍生物展現具有高色彩純度的發藍光，所以可獲得展現具有高色彩純度的發藍光之發光元件。
在此，較佳地使用具有帶間隙比本發明的蒽衍生物更大的物質作為分散本發明的蒽衍生物之物質。尤其可使用低分子化合物，如4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(縮寫：TCTA)、1,1-雙〔4-(二苯胺基)苯基〕環己烷(縮寫：TPAC)、9,9-雙〔4-(二苯胺基)苯基〕茀(縮寫：TPAF)、4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(縮寫：CBP)、1,3-雙〔5-(對-第三丁苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基〕苯(縮寫：OXD-7)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)參(1-苯基-1H-苯並咪唑)(縮寫：TPBI)、3-(4-第三丁苯基)-4-苯基-5-(4-聯苯基)-1,2,4-三唑(縮寫：TAZ)，或高分子化合物，如聚(N-乙烯基咔唑)(縮寫：PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(縮寫：PVTPA)或聚(2,5-吡啶二基)(縮寫：PPy)。
因為本發明的蒽衍生物能夠藉由使用發光元件用的蒽衍生物而發出具有高色彩純度的藍光，所以可獲得展現具有高色彩純度的發藍光之發光元件。
因為本發明的蒽衍生物具有高發光效率，所以具有高發光效率的發光元件可藉由在發光元件中使用本發明的蒽衍生物而獲得。具有高可靠度的發光元件也可藉由在發光元件中使用本發明的蒽衍生物而獲得。
因為使用本發明的蒽衍生物之發光元件能夠發出具有高色彩純度的藍光，所以可有利地用於全彩顯示器。再者，使用本發明的蒽衍生物之發光元件達成發出具有高可靠度的藍光之能力允許其在全彩顯示器中的應用。
應注意在具體實施例模式2中所示之結構可於適當時被使用，除了第三層105之外。
(具體實施例模式5)
具有不同於該等在具體實施例模式3及4中所示者之結構的發光元件被敘述於此具體實施例模式中。
所形成之具體實施例模式3中所示之第三層105具有其中發光物質被分散在本發明的蒽衍生物中的結構，藉此可獲得來自發光物質之發光。
在其中本發明的蒽衍生物被用作分散另一發光物質之材料的例子中，可獲得自發光物質所得之發光色。再者，也可獲得自本發明的蒽衍生物及分散在蒽衍生物中的發光物質所得之混合發光。
在此，具有帶間隙比本發明的蒽衍生物更小的物質較佳地被用作被分散在本發明的蒽衍生物中的發光物質。尤其可提供下列物質，如N,N’-雙〔4-(9H-咔唑-9-基)苯 基〕-N,N’-二苯基茋-4,4’-二胺(縮寫：YGA2S)、2,5,8,11-四(第三丁基)苝(縮寫：TBP)、苝、香豆素30、香豆素6、香豆素545T、N,N’-二甲基喹吖啶酮(縮寫：DMQd)、N,N’-二苯基喹吖啶酮(縮寫：DPQd)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(縮寫：DPhAPhA)、5,12-雙(1,1’-聯苯-4-基)-6,11-二苯基四環素(縮寫：BPT)、紅螢烯、N,N,N’,N’-肆(4-甲苯基)四環素-5,11-二胺(縮寫：p-mPhTD)或7,13-二苯基-N,N,N’,N’-肆(4-甲苯基)苊並〔1,2-a〕螢蒽-3,10-二胺(縮寫：p-mPhAFD)。
因為本發明的蒽衍生物具有大的帶間隙，所以分散在本發明的蒽衍生物中的發光物質係選自寬廣的選擇範圍。例如，可分散展現具有高色彩純度的發藍光之發光物質。尤其，具有大於或等於2.7eV及小於或等於3.0eV之帶間隙的發光物質或具有介於400與500奈米之間的最大發光波長的發光物質被分散在本發明的蒽衍生物中，因為該發光物質展現具有高色彩純度的發藍光，藉此可獲得展現具有高色彩純度的發藍光之發光元件。
應注意在具體實施例模式3中所示之結構可於適當時被使用，除了第三層105之外。
(具體實施例模式6)
具有不同於該等在具體實施例模式3至5中所示者之結構的發光元件被敘述於此具體實施例模式中。
藉由組合本發明的蒽衍生物與具有關於本發明的蒽衍 生物之電子接受性質的無機化合物，可使含有本發明的蒽衍生物之層用於陽極與發光層之間。尤其含有蒽衍生物之層可用於具體實施例模式3中所示之第一層103或第二層104。載子密度係藉由使用該等複合材料而增加，其有助於改善電洞注射係質及電洞傳輸性質。在複合材料用於第一層103的例子中，第一層103也可達成與第一個電極102的歐姆接觸；因此，第一個電極材料的選擇可無關於功函數。
較佳地使用過渡金屬之氧化物作為用於複合材料的無機化合物。而且，可使用屬於在週期表中的第4至8族之金屬的氧化物。尤其，較佳的是使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳及氧化銠，因為彼等高的電子接受性質。在彼等之中，以氧化鉬特別佳，因為其在空氣下穩定，具有低吸濕性質及容易處理。
應注意此具體實施例模式可於適當時與任何其他具體實施例模式組合。
(具體實施例模式7)
其中根據本發明的數個發光單元被堆疊的發光元件(以下被稱為堆疊型元件)以參考圖3被敘述於此具體實施例模式中。該發光元件為具有數個介於第一個電極與第二個電極之間的發光單元之堆疊型發光元件。類似於該等在具體實施例模式3至6中所述者之結構被用於每一發光單元中。換言之，在具體實施例模式3中所述之發光元件 為具有一個發光單元之發光元件。具有數個發光單元之發光元件被敘述於此具體實施例模式中。
在圖3中，第一個發光單元511及第二個發光單元512被堆疊在第一個電極501與第二個電極502之間。類似於具體實施例模式2中所述者之電極可應於第一個電極501及第二個電極502。第一個發光單元511及第二個發光單元512可具有相同的結構或不同的結構，並可應用類似於該等在具體實施例模式3至6中所述者之結構。
電荷產生層513包括有機化合物與金屬氧化物之複合材料。有機化合物與金屬氧化物之複合材料被敘述於具體實施例模式2或5中，並包括有機化合物及金屬氧化物，如氧化釩、氧化鉬或氧化鎢。可使用各種化合物作為有機化合物，如芳香族胺化合物、咔唑衍生物、芳香族烴及高分子化合物(如寡聚物、樹枝狀聚合物或聚合物)。具有大於或等於10-6平方公分/伏特秒之電洞遷移率的有機化合物較佳地被應用為具有電洞傳輸性質的有機化合物。然而，也可使用除了該等化合物之外的其他物質，只要其電洞傳輸性質大於其電子傳輸性質即可。有機化合物與金屬氧化物之複合材料具有卓越的載子注射性質及載子傳輸性質，並因此可實現低電壓驅動及低電流驅動。
應注意電荷產生層513可以有機化合物與金屬氧化物之複合材料與其他物質之組合所形成。例如，電荷產生層513可以含有有機化合物與金屬氧化物之複合材料的層與含有一種選自供電子物質之化合物及具有高電子傳輸性質 之化合物的層之組合所形成。再者，電荷產生層513可以含有有機化合物與金屬氧化物之複合材料的層與透明的導電膜之組合所形成。
在任何例子中，插置於第一個發光單元511與第二個發光單元512之間的電荷產生層513是可接受的，只要在電壓施予第一個電極501與第二個電極502之間時，電子被注射至一個發光單元中及電洞被注射至其他發光單元中即可。例如，在施予電壓使得第一個電極的電位高於第二個電極的電位的例子中，任何結構之電荷產生層513是可接受的，只要層513注射電子及電洞分別至第一個發光單元511及第二個發光單元512中即可。
具有兩種發光單元之發光元件被敘述於此具體實施例模式中；然而，本發明可應用於其中三或多個發光單元被堆疊的發光元件。藉由數個發光單元排列在一對電極之間的方式，使得數個發光單元以電荷產生層分隔，成為此具體實施例模式的發光元件，可以維持低電流密度而實現在高發光區中具有長壽命的元件。在發光元件應用於照明系統的例子中，由於抵抗電極材料的電壓降可降低；因此，在大面積內的均勻發光是可能的。再者，低電壓驅動是可能的，並可實現具有低電力消耗的發光裝置。
此具體實施例模式可於適當時與任何其他具體實施例模式組合。
(具體實施例模式8)
使用本發明的蒽衍生物所製造的發光裝置被敘述於此具體實施例模式中。
使用本發明的蒽衍生物所製造的發光裝置以參考圖4A及4B被敘述於此具體實施例模式中。圖4A為顯示發光裝置的頂視圖及圖4B為沿著線A-A’及B-B’取得的圖4A之橫截面圖。驅動電路部位(源驅動電路)、像素部位及驅動電路部位(閘驅動電路)分別以參考號碼601、602及603代表，並以虛線表示。密封基板及密封材料也分別以參考號碼604及605代表，並以密封材料605圍繞的部位對應於空間607。
引導線路608為傳送輸入之訊號至源驅動電路601及閘驅動電路603之線路，並且該線路608接收視訊訊號、時脈訊號、起始訊號、重設訊號及來自外輸入終端的FPC(軟性印刷電路板)609的類似訊號。應注意在此只顯示FPC；然而，FPC俱備印刷電路板(PWB)。在本發明說明書中的發光裝置不僅包括發光裝置本身，並也包括與FPC或PWB連接的發光裝置。
接著，橫截面結構以參考圖4B被敘述。驅動電路部位及像素部位形成於元件基板610上。在此顯示源驅動電路601(其為驅動電路部位)及在像素部位602中的一個像素。
CMOS電路(其為n-通道TFT 623與p-通道TFT 624之組合)形成為源驅動電路601。驅動電路可使用各種CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路所形成。雖然其中 驅動電路形成於基板上的驅動整合型裝置被敘述於此具體實施例模式中，但是驅動電路沒必要形成於基板上，而可形成為基板之外。
像素部位602具有數個像素，每一像素包括開關TFT 611、電流控制TFT 612及與電流控制TFT 612管子以電連結的第一個電極613。應注意所形成絕緣體614得以覆蓋第一個電極613的末端部位。在此，正型光敏感性丙烯酸樹脂膜被用於絕緣體614。
所形成絕緣體614得以形成曲面，在其上末端部位或下末端部位具有曲率，以便獲得有利的覆蓋。例如，在使用正型光敏感性丙烯酸樹脂作為用於絕緣體614之材料的例子中，較佳形成只在上末端部位具有曲率半徑(0.2微米至3微米)的曲面之絕緣體614。以光照射而成為不溶於蝕刻劑中的負型樹脂或以光照射而成為溶於蝕刻劑中的正型樹脂可用於絕緣體614。
EL層616及第二個電極617形成於第一個電極613上。在此，具有功函數的材料較佳地被用作充當陽極的第一個電極613之材料。例如，第一個電極613可藉由使用氮化鈦膜與含有鋁作為其主要組份的膜之堆疊層；氮化鈦膜、含有鋁作為其主要組份的膜與氮化鈦膜之三層結構；或類似物，及單層膜，如ITO膜、含有矽之氧化銦錫膜、含有2至20重量%之氧化鋅的氧化銦膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜或Pt膜所形成。當第一個電極613具有堆疊結構時，該電極613顯示足以充當線路的低電阻，得 到有利的歐姆接觸。
另外，EL層616係藉由各種方法所形成，如使用蒸氣罩的蒸發法、噴墨法及旋塗法。EL層616包括在具體實施例模式2中所述之本發明的蒽衍生物。再者，EL層616可使用另一種含有低分子化合物或高分子化合物(含有寡聚物及樹枝狀聚合物)的材料而形成。
較佳地使用具有低功函數之材料(Al、Mg、Li、Ca，或其合金或化合物，如MgAg、MgIn、AlLi、LiF或CaF2)作為形成於EL層616上且充當陰極之用於第二個電極617的材料。在在EL層616中所產生的光經由第二個電極617傳送的例子中，較佳地使用金屬薄膜與透明的導電性膜(ITO，含有2至20重量%之氧化鋅的氧化銦、含有矽或氧化矽之氧化銦-氧化錫、氧化鋅(ZnO)或類似物)之堆疊層作為第二個電極617。
藉由以密封材料605連接密封基板604與元件基板610，使得在具體實施例模式3至7中所示之本發明的發光元件618被使用於以元件基板610、密封基板604及密封材料605所圍繞的空間607中。應注意惰性氣體(氮、氬或類似物)填充空間607。也有以密封材料605填充空間607的例子。
應注意以環氧樹脂為主之樹脂較佳地被用作密封材料605。希望該材料允許儘可能少量的濕氣及氧氣穿透。可使用由FRP(纖維玻璃強化之塑膠)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸樹脂或類似物形成的塑膠基板與玻璃 基板或石英基板作為密封基板604。
如上所述，可獲得含有本發明的蒽衍生物之發光裝置。
因為在具體實施例模式2中所述之蒽衍生物被用於本發明的發光裝置，所以可獲得具有高性能的發光裝置。尤其可獲得具有長壽命的發光裝置。
也因為本發明的蒽衍生物具有高發光效率，所以可獲得具有低電力消耗的發光裝置。
再者，因為本發明的蒽衍生物能夠發出具有高色彩純度的藍光，所以蒽衍生物可有利地用於全彩顯示器。再者，因為本發明的蒽衍生物能夠發出具有高可靠度及低電力消耗的藍光，所以其可有利地用於全彩顯示器。
再者，本發明的蒽衍生物能夠發出具有高色彩純度的藍光，所以可獲得具有高色彩再現性的發光裝置。
如上所述，控制具有電晶體之發光元件的主動式矩陣發光裝置被敘述於此具體實施例模式中；然而，可使用被動式矩陣發光裝置。應用本發明所製造的被動式矩陣發光裝置之透視圖顯示在圖5A中。圖5A為發光裝置的透視圖及圖5B為沿著線X-Y所得的圖5A之橫截面圖。在圖5A及5B中，EL層955被使用在基板951上介於電極952與電極956之間。電極952的末端以絕緣層953覆蓋。接著分隔層954被使用在絕緣層953上。分隔層954的側壁傾斜，使得一個側壁與其他側壁之間的距離朝向基板表面變窄。換言之，在短邊方向上的分隔層954橫截面 為梯形，並且底部(在類似於絕緣層953的平面方向的方向上延伸且與絕緣層953接觸的一邊)比上邊(在類似於絕緣層953的平面方向的方向上延伸且不與絕緣層953接觸的一邊)更短。以該方式所提供的分隔層954可避免發光元件由於靜電所產生的缺陷。在被動式矩陣發光裝置的例子中，具有高可靠度及長壽命的發光裝置也可藉由使用本發明的蒽衍生物而獲得。再者，可獲得具有低電力消耗的發光裝置。
(具體實施例模式9)
部分含有在具體實施例模式8中所述之發光裝置的本發明的電子裝置被敘述在此具體實施例模式中。本發明的電子裝置包括在具體實施例模式2中所述之蒽衍生物，並具有高可靠度及長壽命的顯示部位。本發明的電子裝置也具有低電力消耗的顯示部位。
提供照相機，如攝影機或數位照相機、眼鏡型顯示器、導航系統、視聽再現裝置(汽車立體音響組合、立體音響組合或類似物)、電腦、遊戲機、可攜式信息終端機(手攜式電腦、行動電話、可攜式遊戲機、電子書或類似物)及俱備記錄媒介的影像再現裝置(尤其能夠再顯記錄媒介之裝置，如數位多功能光碟(DVD)，且俱備可顯示影像的顯示器裝置之裝置)及類似物作為使用本發明的蒽衍生物所製造之含有發光元件的電子裝置。該等電子裝置的特殊實例顯示在圖6A至6D。
圖6A顯示根據本發明的電視裝置，其包括框架9101、支撐座9102、顯示部位9103、喇叭部位9104、視訊輸入終端9105及類似物。在電視裝置中，顯示部位9103具有類似於該等在具體實施例模式3至7中所述之發光元件，並將發光元件以矩陣排列。發光元件的特點係以高發光效率及長壽命舉例說明。含有發光元件的顯示部位9103具有類似的特點。因此，在電視裝置中，影像品質決不會惡化且達成低電力消耗。由於該等特點，可使惡化補償功能及電力供應電路顯著地減少或使在電視裝置中的尺寸縮減，其能夠縮減框架9101及支撐座9102的尺寸及重量。在根據本發明的電視裝置中，達成低電力消耗、高影像品質及小尺寸與輕重量；因此，可提供適合於生活環境的產品。也因為在具體實施例模式1中所述之蒽衍生物能夠具有高色彩純度的發藍光，所以全彩顯示器是可能的，並可獲得具有高色彩再現性之顯示部位的電視裝置。 再者，可獲得具有長壽命之顯示部位的電視裝置。
圖6B顯示根據本發明的電腦，其包括主體9201、框架9202、顯示部位9203、鍵盤9204、外連結口9205、指向裝置9206及類似物。在電腦中，顯示部位9203具有類似於該等在具體實施例模式3至7中所述之發光元件，並將發光元件以矩陣排列。發光元件的特點係以高發光效率及長壽命舉例說明。含有發光元件的顯示部位9203具有類似的特點。因此，在電腦中，影像品質決不會惡化且達成較低的電力消耗。由於該等特點，可使惡化補償功能及 電力供應電路顯著地減少或使在電腦中的尺寸縮減；因此，可達成小尺寸及輕重量的主體9201及框架9202。在根據本發明的電腦中，達成低電力消耗、高影像品質及小尺寸與輕重量；因此，可供應適合於環境的產品。再者，因為在具體實施例模式1中所述之蒽衍生物能夠具有高色彩純度的發藍光，所以全彩顯示器是可能的，並可獲得具有高色彩再現性之顯示部位的電腦。再者，可獲得具有長壽命之顯示部位的電腦。
圖6C顯示根據本發明的行動電話，其包括主體9401、框架9402、顯示部位9403、視訊輸入部位9404、視訊輸出部位9405、操作鍵9406、外連結口9407、天線9408及類似物。在行動電話中，顯示部位9403具有類似於該等在具體實施例模式3至7中所述之發光元件，並將發光元件以矩陣排列。發光元件的特點係以高發光效率及長壽命舉例說明。含有發光元件的顯示部位9403具有類似的特點。因此，在行動電話中，影像品質決不會惡化且達成較低的電力消耗。由於該等特點，可使惡化補償功能及電力供應電路顯著地減少或使在行動電話中的尺寸縮減；因此，可達成小尺寸及輕重量的主體9401及框架9402。在根據本發明的行動電話中，達成低電力消耗、高影像品質及小尺寸與輕重量；因此，可提供適合攜帶的產品。再者，因為在具體實施例模式1中所述之蒽衍生物能夠具有高色彩純度的發藍光，所以全彩顯示器是可能的，並可獲得具有高色彩再現性之顯示部位的行動電話。再 者，可獲得具有長壽命之顯示部位的行動電話。
圖6D顯示根據本發明的照相機，其包括主體9501、顯示部位9502、框架9503、外連結口9504、遠端控制接收部位9505、影像接受部位9506、電池9507、視訊輸入部位9508、操作鍵9509、目鏡部位9510及類似物。在照相機中，顯示部位9502具有類似於該等在具體實施例模式3至7中所述之發光元件，並將發光元件以矩陣排列。發光元件的特點係以高發光效率及長壽命舉例說明。含有發光元件的顯示部位9502具有類似的特點。因此，在照相機中，影像品質決不會惡化且可達成較低的電力消耗。由於該等特點，可使惡化補償功能及電力供應電路顯著地減少或使在照相機中的尺寸縮減；因此，可達成小尺寸及輕重量的主體9501。在根據本發明的照相機中，達成低電力消耗、高影像品質及小尺寸與輕重量；因此，可提供適合攜帶的產品。再者，因為在具體實施例模式1中所述之蒽衍生物能夠具有高色彩純度的發藍光，所以全彩顯示器是可能的，並可獲得具有高色彩再現性之顯示部位的照相機。再者，可獲得具有長壽命之顯示部位的照相機。
如上所述，本發明的發光裝置的可應用範圍如此寬廣，所以發光裝置可應用於各種領域中的電子裝置。具有長壽命之顯示部位的電子裝置可藉由使用本發明的蒽衍生物而提供。再者，可獲得具有高色彩再現性之顯示部位的電子裝置。
本發明的發光裝置也可被用作照明系統。一種使用本 發明的發光元件作為照明系統的模式以參考圖7被敘述。
圖7顯示使用本發明的發光裝置作為背光的一液晶顯示器裝置。在圖7中所示之液晶顯示器裝置包括框架901、液晶層902、背光903及框架904，並且液晶層902與驅動IC 905連結。本發明的發光裝置被用於背光903，並且電流係經由接頭906供應。
具有減少電力消耗及高發光效率之背光可藉由使用本發明的發光裝置作為液晶顯示器裝置的背光而獲得。本發明的發光裝置為具有平面發光之照明系統，並可具有大面積。因此，背光可具有大面積，並可獲得具有大面積的液晶顯示器裝置。此外，本發明的發光裝置具有薄形狀及具有低電力消耗；因此也可達成薄形狀及低電力消耗的顯示器裝置。因為本發明的發光裝置具有長壽命，所以使用本發明的發光裝置之液晶顯示器裝置也具有長壽命。
圖8顯示應用本發明的發光裝置之一實例。在圖8中，說明應用於桌燈作為照明系統的一實例。在圖8中所示之桌燈包括框架2001及光源2002，並且本發明的發光裝置被用作光源2002。本發明的發光裝置具有高發光效率及具有長壽命；因此，桌燈也具有高發光效率及長壽命。
圖9顯示應用本發明的發光裝置之一實例。圖9顯示應用於室內照明系統3001的一實例。因為本發明的發光裝置也具有大面積，所以本發明的發光裝置可被用作具有大發光面積的照明系統。再者，本發明的發光裝置具有薄 形狀及消耗低的電力；本發明的發光裝置可被用作具有薄形狀及低電力消耗的照明系統。如在圖6A中所述，根據本發明的電視裝置3002被放置在其中應用本發明的發光裝置被用作室內照明裝置3001的室內，並可觀看公共廣播及電影。在該例子中，因為該兩種裝置消耗低電力，所以有效力的影像可在明亮的室內觀看，而不擔心電費。
〔具體實施例1〕
以結構式(11)代表的9-〔4-(N-咔唑基)〕苯基-10-苯蒽(縮寫：CzPA)之合成法被敘述於此具體實施例中。
〔步驟1〕9-溴基-10-苯蒽的合成 (i)9-苯蒽的合成
將9-苯蒽的合成流程顯示在(B-1)中。
將25.7公克(100毫莫耳)9-溴蒽、12.8公克(105毫莫耳)苯基硼酸、233毫克(1.0毫莫耳)乙酸鈀(II)及913毫克(3.0毫莫耳)三(鄰-甲苯基)膦放入500毫升三頸燒瓶中，並進行氮取代。接著將100毫升乙二醇二甲醚及75毫升(190毫莫耳)碳酸鈉水溶液(2.0莫耳/公升)加入其中，並將反應混合物在90℃下攪拌5小時。在反應之後，使反應混合物接受抽氣過濾，收集沉澱之固體。將所獲得的固體溶解在甲苯中，並使所得溶液接受經由矽酸鎂(Florisil)、矽藻土及接著氧化鋁的抽氣過濾。將過濾物以水及飽和食鹽水清洗，並接著將有機層以硫酸鎂乾燥。將該混合物自然過濾及將過濾物冷凝，獲得具有98%產率之25.0公克淺棕色固體，其為標的物。
(ii)9-溴基-10-苯蒽的合成
將9-溴基-10-苯蒽的合成流程顯示在(B-2)中。
將25.0公克(98.3毫莫耳)9-苯蒽放入1公升三頸燒瓶中，並將300毫升四氯化碳加入其中。將其中15.6公克(98.3毫莫耳)溴溶解在40毫升四氯化碳中的溶液滴入在室溫下的反應溶液中。在滴完之後，將反應溶液在室溫下攪拌1小時。然後反應係藉由加入硫代硫酸鈉水溶液而完成，並將溶液再攪拌1小時。將反應混合物的有機層以水性氫氧化鈉(2.0莫耳/公升)及飽和食鹽水清洗，並以硫酸鎂乾燥。將該混合物自然過濾及將過濾物冷凝，獲得固體。將固體溶解在甲苯中，並使所得溶液通過矽酸鎂、矽藻土及接著氧化鋁進行抽氣過濾。將過濾物濃縮，獲得固體，並將固體以二氯甲烷與己烷的混合溶液再結晶，藉此獲得具有85%產率之27.8公克淺黃色粉狀固體，其為標的物。
〔步驟2〕4-(咔唑-9-基)苯基硼酸的合成 (i)N-(4-溴苯基)咔唑的合成
將N-(4-溴苯基)咔唑的合成流程顯示在(B-3)中。
將56.3公克(0.24莫耳)1,4-二溴苯、31.3公克 (0.18莫耳)咔唑、4.6公克(0.024莫耳)碘化亞銅(I)、66.3公克(0.48莫耳)碳酸鉀及2.1公克(0.008莫耳)18-冠狀-6-醚放入300毫升三頸燒瓶中，並進行氮取代。接著將8毫升1,3-二甲基-3,4,5,6-四氫-2(1H)-嘧啶酮(DMPU)加入其中，並將反應混合物在180℃下攪拌6小時。在反應混合物冷卻至室溫之後，將沉澱物以抽氣過濾移除。將過濾物以稀釋的氫氯酸、碳酸氫鈉飽和水溶液及飽和食鹽水溶液以該次序清洗。將有機層以硫酸鎂乾燥。在乾燥之後，將混合物自然過濾及將過濾物濃縮，獲得油狀物質。將物質以矽膠管柱層析法(己烷：乙酸乙酯=9：1作為顯像溶劑)純化。將所得固體以氯仿與己烷的混合溶劑再結晶，藉此獲得具有35%產率之20.7公克淺棕色薄板狀晶體，其為標的物。
(ii)4-(咔唑-9-基)苯基硼酸的合成
將4-(咔唑-9-基)苯基硼酸的合成流程顯示在(B-4)中。
將21.8公克(67.5毫莫耳)N-(4-溴苯基)咔唑放 入500毫升三頸燒瓶中，並進行氮取代。然後加入200毫升四氫呋喃(THF)，使反應系統內部維持在-78℃下。將48.9毫升(74.3毫莫耳)正丁基鋰(1.52莫耳/公升己烷溶液)滴入該反應溶液中，並將溶液在相同的溫度下攪拌2小時。加入17.4毫升(155毫莫耳)硼酸三甲酯及將溶液在-78℃下攪拌1小時，並接著將溶液攪拌12小時，同時允許反應溫度逐漸增加至室溫。在反應之後，將200毫升氫氯酸(1莫耳/公升)加入反應溶液中，並將溶液在室溫下攪拌1小時。將反應混合物以水清洗，以乙酸乙酯萃取水層。將萃取之溶液與有機層一起以飽和食鹽水清洗及以硫酸鎂乾燥。在乾燥之後，使混合物接受抽氣過濾及將過濾物冷凝，獲得固體。將固體以氯仿與己烷的混合溶液再結晶，藉此獲得具有66%產率之12.8公克白色粉狀固體，其為標的物。
〔步驟3〕9-〔4-(N-咔唑基)〕苯基-10-苯蒽(縮寫：CzPA)的合成
將CzPA的合成流程顯示在(B-5)中。
將1.44公克(4.32毫莫耳)9-溴基-10-苯蒽、1.49公克(5.19毫莫耳)4-(咔唑-9-基)苯基硼酸咔唑、38.0毫克(0.17毫莫耳)乙酸鈀(II)及0.36公克(1.21毫莫耳)參(鄰-甲苯基)膦放入100毫升三頸燒瓶中，並進行氮取代。接著加入10毫升乙二醇二甲醚(DME)及6.5毫升(13.0毫莫耳)碳酸鈉水溶液(2.0莫耳/公升)，並將溶液在90℃下攪拌4小時。然後使反應混合物接受抽氣過濾，收集沉澱之固體。將所獲得的固體溶解在氯仿中，並使溶液通過矽酸鎂、矽藻土及接著氧化鋁進行抽氣過濾。將過濾物冷凝，獲得固體，並將固體以氯仿與己烷的混合溶劑再結晶，藉此獲得具有85%產率之18.1公克淺黃色粉狀固體，其為標的物。藉由核磁共振測量(NMR)確認該化合物為9-〔4-(N-咔唑基)〕苯基-10-苯蒽(縮寫：CzPA)。
CzPA的1H NMR數據顯示於下。1H NMR(300MHz,CDCl3)；δ=8.22(d,J=7.8Hz,2H),7.86-7.82(m,3H),7.61-7.36(m,20H)。1H NMR圖顯示於圖10A及10B 中。應注意在圖10A中的6.5ppm至8.5ppm之範圍擴大顯示於圖10B中。
CzPA的熱重分析-微差熱分析(TG-DTA)係使用熱重分析儀/微差熱分析儀(TG/DTA 320，Seiko Instruments Inc.之產品)進行。熱物理性質係在氮氣下以10℃/分鐘的溫度上升速度評估。結果，基於重力與溫度之間的關係(熱重分析測量)，在正常壓力下的溫度為348℃，其為重力為95%或更低的測量開始點之重力下的溫度。以示差掃描熱析儀(Pyris 1 DSC，Perkin Elmer Co.,Ltd.之產品)所測量之CzPA的玻璃轉換溫度及熔點分別為125℃及305℃；因此，發現CzPA具有熱穩定性。
圖11顯示CzPA之甲苯溶液的吸收光譜。圖12顯示CzPA之薄膜的吸收光譜。紫外光-可見光分光光度計(V-550，由JASCO Corporation所製造)用於測量。將溶液放入石英槽中及將薄膜樣品在石英基板上蒸發，形成樣品。來自每一減掉石英吸收光譜的其吸收光譜顯示在圖11及12中。在圖11及12中，水平軸表示波長(奈米)及垂直軸表示吸收強度(以單元表示)。在甲苯溶液的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約376奈米及396奈米，並在薄膜的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約381奈米及403奈米。CzPA之甲苯溶液的發射光譜(激發波長：370奈米)顯示在圖13中。CzPA之薄膜的發射光譜(激發波長：390奈米)顯示在圖14中。在圖13及14中，水平軸表示波長(奈米)及垂直軸表示發光強度 (以單元表示)。在甲苯溶液的例子中，最大發光波長為448奈米(激發波長：370奈米)，並在薄膜的例子中，最大發光波長為451奈米(激發波長：390奈米)。發現獲得發藍光。
另外，具有薄膜態的CzPA之HOMO值為-5.64eV，其係以光電子分光計(AC-2，由Riken Keiki Co.,Ltd.所製造)在空氣中所測量。而且，吸收限係使用在圖12中的CzPA之薄膜的吸收光譜上的數據從Tauc標繪圖所獲得。當吸收限(edge)被評估為光學能隙時，該能隙為2.95eV。因此，HOMO值為-2.69eV。
而且，CzPA之氧化-還原反應特性係以循環伏安法(CV)測量法所測量。再者，電化學分析儀(ALS型600A，由BAS Inc.所製造)用於測量。
脫水二甲基甲醯胺(DMF，由Aldrich所製造，99.8%，目錄編號：22705-6)被用作在CV測量法中所使用的溶液之溶劑。過氯酸四-正丁基銨(n-Bu4NClO4，由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.所製造，目錄編號：T0836)為支持電解質，將其溶解在溶劑中，使得過氯酸四-正丁基銨的濃度為100毫莫耳/公升。而且，將欲測量之物體溶解，使得其濃度被設定為1毫莫耳/公升。再者，鉑電極(PTE鉑電極，由BAS Inc.所製造)被用作工作電極。鉑電極(VC-3 Pt輔助電極(5公分)，由BAS Inc.所製造)被用作輔助電極。Ag/Ag+電極(RE5非水性溶劑參考電極，由BAS Inc.所製造)被用作參考電極。該 測量係在室溫下進行。應注意CV測量法的掃描速度被設定為0.1伏特/秒，而每一氧化端及還原端進行100次循環掃描。
圖56顯示在CzPA之還原端的CV測量法結果及圖57顯示在CzPA之氧化端的CV測量法結果。在圖56及57中，水平軸表示關於參考電極的工作電極之電位(伏特)，而垂直軸表示在工作電極與輔助電極之間的電流流動值(微安培)。
在CzPA的例子中，來自圖56及57的可逆峰顯示在氧化端及還原端。另外，甚至在重複100次氧化至還原或還原至氧化循環時，峰強度不易改變。從上述發現本發明的蒽衍生物對重複的氧化-還原反應非常穩定。
〔具體實施例2〕
以結構式(12)代表的9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽(縮寫：PPCzPA)之合成法被敘述於此具體實施例中。
〔步驟1〕9-(4-聯苯基)-10-溴蒽的合成 (i)9-(聯苯-4-基)蒽的合成
將9-(聯苯-4-基)蒽的合成流程顯示在(C-1)中。
將5.1公克(20毫莫耳)9-溴蒽、4.0公克(20毫莫耳)4-聯苯基硼酸及246毫克(0.80毫莫耳)三(鄰-甲苯基)膦放入100毫升三頸燒瓶中，並進行在系統中的氮取代。將20毫升乙二醇二甲醚(DME)加入該混合物中，並將混合物在減壓下攪拌及脫氣。然後加入45毫克(0.20毫莫耳)乙酸鈀(II)及10毫升(2.0莫耳/公升) 碳酸鉀溶液。將該反應混合物在80℃及在氮氣流下攪拌3小時。接著將反應混合物冷卻至室溫，並將沉澱之固體以抽氣過濾收集。將所收集的固體溶解在甲苯中，並使溶液通過矽酸鎂、矽藻土及接著氧化鋁而進行抽氣過濾。將過濾物冷凝，獲得固體，並將固體以乙醇再結晶，藉此獲得具有81%產率之5.4公克白色粉狀固體，其為標的物。
(ii)9-(聯苯-4-)-10-溴蒽的合成
將9-(聯苯-4-基)-10-溴蒽的合成流程顯示在(C-2)中。
將5.3公克(16毫莫耳)9-(聯苯-4-基)蒽及90毫升四氯化碳放入200毫升三頸燒瓶中及攪拌。將其中2.8公克(18毫莫耳)溴溶解在10毫升四氯化碳中的溶液經由滴液漏斗滴入上述溶液中。然後將溶液在室溫下攪拌1小時，並將硫代硫酸鈉水溶液加入反應溶液中，以完成反應。將反應混合物的水層以氯仿萃取，並將萃取之溶液與有機層一起以碳酸氫鈉飽和溶液及飽和食鹽水以該次序清洗。將有機層以硫酸鎂乾燥及將混合物自然過濾，以移除 硫酸鎂。接著將過濾物冷凝，獲得固體。將所獲得的固體以乙醇再結晶，藉此獲得具有82%產率之5.4公克黃色粉狀固體，其為標的物。
〔步驟2〕9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽(縮寫：PPCzPA)的合成
將PPCzPA的合成流程顯示在(C-3)中。
將3.0公克(7.3毫莫耳)9-(聯苯-4-基)-10-溴蒽及2.1公克(7.3毫莫耳)4-(咔唑-9-基)苯基硼酸放入100毫升三頸燒瓶中，並進行在系統中的氮取代。將25毫升乙二醇二甲醚(DME)及10毫升(2.0莫耳/公升)碳酸鉀溶液加入該混合物中，並將混合物在減壓下攪拌及脫氣。然後加入85毫克(0.017毫莫耳)肆(三苯膦)鈀(0)。將該反應混合物在80℃及在氮氣流下攪拌12小時。接著將反應混合物冷卻至室溫，並將沉澱之固體以抽 氣過濾收集。將所收集的固體溶解在甲苯中，並使溶液通過矽酸鎂、矽藻土及接著氧化鋁進行抽氣過濾。將過濾物冷凝，獲得固體，並將固體以氯仿與己烷之混合溶劑再結晶，藉此獲得具有72%產率之2.9公克淺黃色粉狀固體，其為標的物。藉由核磁共振測量(NMR)確認該化合物為9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽(縮寫：PPCzPA)。
PPCzPA的1H NMR數據顯示於下。1H NMR(300MHz,CDCl3)；δ=7.33-7.61(m,13H),7.68-7.88(m,14H),8.21(d,J=7.8Hz,2H)。1H NMR圖顯示於圖15A及15B中。應注意在圖15A中的6.5ppm至8.5ppm之範圍擴大顯示於圖15B中。
當以上述合成方法所獲得的2.18公克PPCzPA在氬氣流動為3.0毫升/分鐘，壓力為7.0帕斯卡及加熱溫度為290℃的該等條件下昇華12小時而純化時，獲得具有74%產率之1.61公克PPCzPA之淺黃色針狀晶體。
PPCzPA的熱重分析-微差熱分析(TG-DTA)係使用熱重分析儀/微差熱分析儀(TG/DTA 320，Seiko Instruments Inc.之產品)進行。結果，基於重力與溫度之間的關係(熱重分析測量)，在正常壓力下的溫度為390℃，其為重力為95%或更低的測量開始點之重力下的溫度。發現PPCzPA具有利的耐熱性。
圖16顯示PPCzPA之甲苯溶液的吸收光譜。圖17顯示PPCzPA之薄膜的吸收光譜。該測量係使用UV-可見光 分光光度計(V-550，由JASCO Corporation所製造)進行。將溶液放入石英槽中及將薄膜在石英基板上蒸發，形成樣品。來自每一減掉石英吸收光譜的其吸收光譜顯示在圖16及17中。在圖16及17中，水平軸表示波長(奈米)及垂直軸表示吸收強度(以單元表示)。在甲苯溶液的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約376奈米及398奈米，並在薄膜的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約382奈米及404奈米。PPCzPA之甲苯溶液的發光光譜(激發波長：370奈米)顯示在圖18中，而PPCzPA之薄膜的發光光譜(激發波長：380奈米)顯示在圖19中。在圖18及19中，水平軸表示波長(奈米)及垂直軸表示發光強度(以單元表示)。在甲苯溶液的例子中，最大發光波長為429奈米(激發波長：370奈米)，並在薄膜的例子中，其為450奈米(激發波長：380奈米)。
另外，具有薄膜態的PPCzPA之HOMO值為-5.59eV，其係以光電子分光計(AC-2，由Riken Keiki Co.,Ltd.所製造)在空氣中所測量。而且，吸收限係使用在圖17中的PPCzPA之薄膜的吸收光譜上的數據從Tauc標繪圖所獲得。當吸收限被評估為光學能隙時，該能隙為2.92eV。因此，HOMO值為-2.67eV。
而且，PPCzPA之氧化-還原反應特性係以循環伏安法(CV)測量法所測量。再者，電化學分析儀(ALS型600A，由BAS Inc.所製造)用於測量。
脫水二甲基甲醯胺(DMF，由Aldrich所製造，99.8 %，目錄編號：22705-6)被用作在CV測量法中所使用的溶液之溶劑。過氯酸四-正丁基銨(n-Bu4NClO4，由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.所製造，目錄編號：T0836)為支持電解質，將其溶解在溶劑中，使得過氯酸四-正丁基銨的濃度為100毫莫耳/公升。而且，將欲測量之物體溶解，使得其濃度被設定為1毫莫耳/公升。再者，鉑電極(PTE鉑電極，由BAS Inc.所製造)被用作工作電極。鉑電極(VC-3 Pt輔助電極(5公分)，由BAS Inc.所製造)被用作輔助電極。Ag/Ag+電極(RE5非水性溶劑參考電極，由BAS Inc.所製造)被用作參考電極。應注意該測量係在室溫下進行。
PPCzPA之還原反應特性被測量如下。在電位從-0.47伏特改變至-2.50伏特之後，關於參考電極的工作電極之電位從-2.50伏特改變至-0.47伏特之掃描被設定為一次循環，並測量100次循環。再者，PPCzPA之氧化反應特性被測量如下。在電位從-0.33伏特改變至1.30伏特之後，關於參考電極的工作電極之電位從1.30伏特改變至-0.33伏特之掃描被設定為一次循環，並測量100次循環。再者，CV測量法的掃描速度被設定為0.1伏特/秒。
圖58顯示在PPCzPA之還原端的CV測量法結果及圖59顯示在PPCzPA之氧化端的CV測量法結果。在圖58及59中，水平軸顯示關於參考電極的工作電極之電位(伏特)，而垂直軸顯示在工作電極與輔助電極之間的電流流動值(微安培)。
在PPCzPA的例子中，來自圖58及59的可逆峰顯示在氧化端及還原端。另外，甚至在重複100次氧化至還原或還原至氧化循環時，峰強度不易改變。從上述發現本發明的蒽衍生物對重複的氧化-還原反應非常穩定。
〔具體實施例3〕
以結構式(20)代表的9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽(縮寫：PTBCzPA)之合成法被敘述於此具體實施例中。
〔步驟1〕9-溴基-10-(4-第三丁苯基)蒽的合成 (i)9-(4-第三丁苯基)蒽的合成
將9-(4-第三丁苯基)蒽的合成流程顯示在(D-1)中。
將5.1公克(20毫莫耳)9-溴蒽、3.6公克(20毫莫耳)4-第三丁苯基硼酸及244毫克(0.80毫莫耳)三(鄰-甲苯基)膦放入100毫升三頸燒瓶中，並進行在系統中的氮取代。將20毫升乙二醇二甲醚(DME)加入該混合物中，並將混合物在減壓下攪拌及脫氣。然後加入45毫克(0.20毫莫耳)乙酸鈀(II)及10毫升(2.0莫耳/公升)碳酸鉀溶液。將該反應混合物在80℃及在氮氣流下攪拌3小時。接著將反應混合物冷卻至室溫，並將沉澱之固體以抽氣過濾收集。將所收集的固體溶解在甲苯中，並使溶液通過矽酸鎂、矽藻土及接著氧化鋁進行抽氣過濾。將過濾物冷凝，獲得固體，並將固體以乙醇再結晶，藉此獲得具有81%產率之5.0公克白色粉狀固體，其為標的物。
(ii)9-溴基-10-(4-第三丁苯基)蒽的合成
將9-溴基-10-(4-第三丁苯基)蒽的合成流程顯示在(D-2)中。
將5.0公克(16.0毫莫耳)9-(4-第三丁苯基)蒽及90毫升四氯化碳放入500毫升三頸燒瓶中及攪拌。將其中2.8公克(18毫莫耳)溴溶解在10毫升四氯化碳中的溶液經由滴液漏斗滴入上述溶液中。然後將溶液在室溫下攪拌1小時，並將硫代硫酸鈉水溶液加入反應溶液中，以完成反應。將反應混合物的水層以氯仿萃取，並將萃取之溶液與有機層一起以碳酸氫鈉飽和溶液及飽和食鹽水清洗。將有機層以硫酸鎂乾燥及將混合物自然過濾，以移除硫酸鎂。接著將過濾物冷凝，獲得固體。將所獲得的固體以乙醇再結晶，藉此獲得具有99%產率之6.3公克黃色粉狀固體，其為標的物。
〔步驟2〕9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽(縮寫：PTBCzPA)的合成
將PTBCzPA的合成流程顯示在(D-3)中。
將2.0公克(5.1莫耳)9-溴基-10-(4-第三丁苯基)蒽及1.5公克(5.1毫莫耳)4-(咔唑-9-基)苯基硼酸放入100毫升三頸燒瓶中，並進行在系統中的氮取代。將25毫升乙二醇二甲醚(DME)及10毫升(2.0莫耳/公升)碳酸鉀溶液加入該混合物中，並將混合物在減壓下攪拌及脫氣。然後加入85毫克(0.017毫莫耳)肆(三苯膦)鈀(0)。將該反應混合物在80℃及在氮氣流下攪拌12小時。接著將反應混合物冷卻至室溫，並將沉澱之固體以抽氣過濾收集。將所收集的固體溶解在甲苯中，並使溶液通過矽酸鎂、矽藻土及接著氧化鋁進行抽氣過濾。將過濾物冷凝，獲得固體，並將固體以矽膠管柱層析法(己烷：甲苯=7：3)純化。將所得固體以己烷再結晶，藉此獲得具有32%產率之912毫克淺黃色粉狀晶體，其為標的物。藉由核磁共振測量(NMR)確認該化合物為9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽(縮寫： PTBCzPA)。
PTBCzPA的1H NMR數據顯示於下。1H NMR(300MHz,CDCl3)；δ=1.50(s,9H),7.33-7.54(m,10H),7.62-7.85(m,12H),8.21(d,J=7.8Hz,2H)。1H NMR圖顯示於圖20A及20B中。應注意在圖20A中的6.5ppm至8.5ppm之範圍擴大顯示於圖20B中。
當以上述合成方法所獲得的901毫克PTBCzPA在氬氣流動為20.0毫升/分鐘，壓力為200帕斯卡及加熱溫度為300℃的該等條件下昇華12小時而純化時，獲得具有93%產率之839毫克PTBCzPA之淺黃色針狀晶體。
PTBCzPA的熱重分析-微差熱分析(TG-DTA)係使用熱重分析儀/微差熱分析儀(TG/DTA 320，Seiko Instruments Inc.之產品)進行。結果，基於重力與溫度之間的關係(熱重分析測量)，在正常壓力下的溫度為377℃，其為重力為95%或更低的測量開始點之重力下的溫度。發現PTBCzPA具有利的耐熱性。
圖21顯示PTBCzPA之甲苯溶液的吸收光譜。圖22顯示PTBCzPA之薄膜的吸收光譜。該測量係使用UV-可見光分光光度計(V-550，由JASCO Corporation所製造)進行。將溶液放入石英槽中及將薄膜在石英基板上蒸發，形成樣品。來自每一減掉石英吸收光譜的其吸收光譜顯示在圖21及22中。在圖21及22中，水平軸表示波長(奈米)及垂直軸表示吸收強度(以單元表示)。在甲苯溶液的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約376奈米 及396奈米，並在薄膜的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約380奈米及402奈米。PTBCzPA之甲苯溶液的發光光譜(激發波長：370奈米)顯示在圖23中，而PTBCzPA之薄膜的發光光譜(激發波長：380奈米)顯示在圖24中。在圖23及24中，水平軸表示波長(奈米)及垂直軸表示發光強度(以單元表示)。在甲苯溶液的例子中，最大發光波長為423奈米(激發波長：370奈米)，並在薄膜的例子中，其為443奈米(激發波長：380奈米)。
另外，具有薄膜態的PTBCzPA之HOMO值為-5.72eV，其係以光電子分光計(AC-2，由Riken Keiki Co.,Ltd.所製造)在空氣中所測量。而且，吸收限係使用在圖22中的PTBCzPA之薄膜的吸收光譜上的數據從Tauc標繪圖所獲得。當吸收限被評估為光學能隙時，該能隙為2.95eV。因此，HOMO值為-2.77eV。
而且，PTBCzPA之氧化-還原反應特性係以循環伏安法(CV)測量法所測量。再者，電化學分析儀(ALS型600A，由BAS Inc.所製造)用於測量。
脫水二甲基甲醯胺(DMF，由Aldrich所製造，99.8%，目錄編號：22705-6)被用作在CV測量法中所使用的溶液之溶劑。過氯酸四-正丁基銨(n-Bu4NClO4，由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.所製造，目錄編號：T0836)為支持電解質，將其溶解在溶劑中，使得過氯酸四-正丁基銨的濃度為100毫莫耳/公升。而且，將欲測量 之物體溶解，使得其濃度被設定為1毫莫耳/公升。再者，鉑電極(PTE鉑電極，由BAS Inc.所製造)被用作工作電極。鉑電極(VC-3 Pt輔助電極(5公分)，由BAS Inc.所製造)被用作輔助電極。Ag/Ag+電極(RE5非水性溶劑參考電極，由BAS Inc.所製造)被用作參考電極。應注意該測量係在室溫下進行。
PTBCzPA之還原反應特性被測量如下。在電位從-0.25伏特改變至-2.40伏特之後，關於參考電極的工作電極之電位從-2.40伏特改變至-0.25伏特之掃描被設定為一次循環，並測量100次循環。再者，PTBCzPA之氧化反應特性被測量如下。在電位從-0.33伏特改變至1.30伏特之後，關於參考電極的工作電極之電位從1.30伏特改變至-0.33伏特之掃描被設定為一次循環，並測量100次循環。再者，CV測量法的掃描速度被設定為0.1伏特/秒。
圖60顯示在PTBCzPA之還原端的CV測量法結果及圖61顯示在PTBCzPA之氧化端的CV測量法結果。在圖60及61中，水平軸顯示關於參考電極的工作電極之電位(伏特)，而垂直軸顯示在工作電極與輔助電極之間的電流流動值(微安培)。
在PTBCzPA的例子中，來自圖60及61的可逆峰顯示在氧化端及還原端。另外，甚至在重複100次氧化至還原或還原至氧化循環時，峰強度不易改變。從上述發現本發明的蒽衍生物對重複的氧化-還原反應非常穩定。
〔具體實施例4〕
以結構式(42)代表的9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽(縮寫：CF3CzPA)之合成法被敘述於此具體實施例中。
〔步驟1〕9-溴基-10-(4-三氟甲基苯基)蒽的合成(i)4-三氟甲基苯基硼酸的合成
將4-三氟甲基苯基硼酸的合成流程顯示在(E-1)中。
將33公克(0.15莫耳)4-溴基三氟甲基苯放入500毫升三頸燒瓶中，並進行在系統中的氮取代。接著將200毫升四氫呋喃(THF)加入其中，並將混合物攪拌。將該 混合物溶液在-78℃下攪拌，並將100毫升(0.16莫耳)正丁基鋰(1.6莫耳/公升)經由滴液漏斗滴入溶液中。然後將所獲得的溶液在相同的溫度下攪拌1小時，並加入22.3毫升(0.20莫耳)硼酸三甲酯，攪拌約12小時，同時允許反應溫度逐漸增加至室溫。接著將100毫升稀釋的氫氯酸(1莫耳/公升)加入反應溶液中，並將溶液攪拌1小時。將混合物的水層使用乙酸乙酯萃取三次，將萃取之溶液與有機層一起使用飽和食鹽水清洗一次，並將有機層以硫酸鎂乾燥。將混合物自然過濾，以移除硫酸鎂，並將過濾物冷凝，獲得固體。將固體以氯仿清洗，藉此獲得具有54%產率之15公克白色固體，其為標的物。
(ii)9-(4-三氟甲基苯基)蒽的合成
將9-(4-三氟甲基苯基)蒽的合成流程顯示在(E-2)中。
將5.1公克(20毫莫耳)9-溴蒽、3.8公克(20毫莫耳)4-三氟甲基苯基硼酸及244毫克(0.80毫莫耳)三(鄰-甲苯基)膦放入100毫升三頸燒瓶中，並進行在系統中的氮取代。將20毫升乙二醇二甲醚(DME)加入該 混合物中，並將混合物在減壓下攪拌及脫氣。然後加入45毫克(0.20毫莫耳)乙酸鈀(II)及10毫升(2.0莫耳/公升)碳酸鉀溶液。將該反應混合物在80℃及在氮氣流下攪拌3小時。接著將反應混合物冷卻至室溫，並將沉澱之固體以抽氣過濾收集。將所收集的固體溶解在甲苯中，並使溶液通過矽酸鎂、矽藻土及接著氧化鋁進行抽氣過濾。將過濾物冷凝，獲得固體，並將固體以乙醇再結晶，藉此獲得具有88%產率之5.7公克白色粉狀固體，其為標的物。
(iii)9-溴基-10-(4-三氟甲基苯基)蒽的合成
將9-溴基-10-(4-三氟甲基苯基)蒽的合成流程顯示在(E-3)中。
將5.7公克(18毫莫耳)9-(4-三氟甲基苯基)蒽及90毫升四氯化碳放入500毫升三頸燒瓶中及攪拌。將其中3.2公克(20毫莫耳)溴溶解在10毫升四氯化碳中的溶液經由滴液漏斗滴入上述溶液中。然後將溶液在室溫下攪拌1小時，並將硫代硫酸鈉水溶液加入反應溶液中，以完成反應。將反應混合物的水層以氯仿萃取，並將萃取之 溶液與有機層一起以碳酸氫鈉飽和溶液及飽和食鹽水清洗。將有機層以硫酸鎂乾燥及將混合物自然過濾，以移除硫酸鎂。接著將過濾物冷凝，獲得固體。將所獲得的固體以乙醇再結晶，藉此獲得具有84%產率之5.9公克黃色粉狀固體，其為標的物。
〔步驟2〕9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽(縮寫：CF3CzPA)的合成
將CF3CzPA的合成流程顯示在(E-4)中。
將3.0公克(7.5毫莫耳)9-溴基-10-(4-三氟甲基苯基)蒽、2.2公克(7.5毫莫耳)4-(咔唑-9-基)苯基硼酸及200毫克(0.66毫莫耳)三(鄰-甲苯基)膦放入100毫升三頸燒瓶中，並進行在系統中的氮取代。將25毫升甲苯及10毫升(2.0莫耳/公升)碳酸鉀溶液加入該混合物中，並將混合物在減壓下攪拌及脫氣。然後加入60毫克(0.27毫莫耳)乙酸鈀(II)。將該反應混合物在80℃ 及在氮氣流下攪拌12小時。接著將反應混合物以水清洗三次。將混合物的水層使用乙酸乙酯萃取三次，並將萃取之溶液與有機層一起使用飽和食鹽水清洗，並將有機層以硫酸鎂乾燥。將混合物自然過濾，以移除硫酸鎂，並將過濾物冷凝，獲得固體，並將固體以矽膠管柱層析法(己烷：甲苯=65：35)純化。將所得固體以己烷再結晶，藉此獲得具有38%產率之1.6公克淺黃色粉狀固體，其為標的物。藉由核磁共振測量(NMR)確認該化合物為9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽(縮寫：CF3CzPA)。
CF3CzPA的1H NMR數據顯示於下。1H NMR(300MHz,CDCl3)；δ=7.33-7.54(m,8H),7.60-7.74(m,8H),7.83-7.92(m,6H),8.22(d,J=7.8Hz,2H)。1H NMR圖顯示於圖25A及25B中。應注意在圖25A中的6.5ppm至8.5ppm之範圍擴大顯示於圖25B中。
當以上述合成方法所獲得的1.5公克CF3CzPA在氬氣流動為20.0毫升/分鐘，壓力為200帊斯卡及加熱溫度為300℃的該等條件下昇華12小時而純化時，獲得具有56%產率之848毫克CF3CzPA之淺黃色針狀晶體。
CF3CzPA的熱重分析-微差熱分析(TG-DTA)係使用熱重分析儀/微差熱分析儀(TG/DTA 320，Seiko Instruments Inc.之產品)進行。結果，基於重力與溫度之間的關係(熱重分析測量)，在正常壓力下的溫度為328℃，其為重力為95%或更低的測量開始點之重力下的溫 度。發現其具有利的耐熱性。
圖26顯示CF3CzPA之甲苯溶液的吸收光譜。圖27顯示CF3CzPA之薄膜的吸收光譜。該測量係使用UV-可見光分光光度計(V-550，由JASCO Corporation所製造)進行。將溶液放入石英槽中及將薄膜在石英基板上蒸發，形成樣品。來自每一減掉石英吸收光譜的其吸收光譜顯示在圖26及27中。在圖26及27中，水平軸表示波長(奈米)及垂直軸表示吸收強度(以單元表示)。在甲苯溶液的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約376奈米及396奈米，並在薄膜的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約380奈米及402奈米。CF3CzPA之甲苯溶液的發光光譜(激發波長：370奈米)顯示在圖28中，而CF3CzPA之薄膜的發光光譜(激發波長：380奈米)顯示在圖29中。在圖28及29中，水平軸表示波長(奈米)及垂直軸表示發光強度(以單元表示)。在甲苯溶液的例子中，最大發光波長為428奈米(激發波長：370奈米)，並在薄膜的例子中，其為444奈米(激發波長：380奈米)。
另外，具有薄膜態的CF3CzPA之HOMO值為-6.01eV，其係以光電子分光計(AC-2，由Riken Keiki Co.,Ltd.所製造)在空氣中所測量。而且，吸收限係使用在圖27中的CF3CzPA之薄膜的吸收光譜上的數據從Tauc標繪圖所獲得。當吸收限被評估為光學能隙時，該能隙為2.95eV。因此，HOMO值為-3.06eV。
而且，CF3CzPA之氧化-還原反應特性係以循環伏安法(CV)測量法所測量。再者，電化學分析儀(ALS型600A，由BAS Inc.所製造)用於測量。
脫水二甲基甲醯胺(DMF，由Aldrich所製造，99.8%，目錄編號：22705-6)被用作在CV測量法中所使用的溶液之溶劑。過氯酸四-正丁基銨(n-Bu4NClO4，由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.所製造，目錄編號：T0836)為支持電解質，將其溶解在溶劑中，使得過氯酸四-正丁基銨的濃度為100毫莫耳/公升。而且，將欲測量之物體溶解，使得其濃度被設定為1毫莫耳/公升。再者，鉑電極(PTE鉑電極，由BAS Inc.所製造)被用作工作電極。鉑電極(VC-3 Pt輔助電極(5公分)，由BAS Inc.所製造)被用作輔助電極。Ag/Ag+電極(RE5非水性溶劑參考電極，由BAS Inc.所製造)被用作參考電極。應注意該測量係在室溫下進行。
CF3CzPA之還原反應特性被測量如下。在電位從-0.18伏特改變至-2.23伏特之後，關於參考電極的工作電極之電位從-2.23伏特改變至-0.18伏特之掃描被設定為一次循環，並測量100次循環。再者，CF3CzPA之氧化反應特性被測量如下。在電位從-0.27伏特改變至1.30伏特之後，關於參考電極的工作電極之電位從1.30伏特改變至-0.27伏特之掃描被設定為一次循環，並測量100次循環。再者，CV測量法的掃描速度被設定為0.1伏特/秒。
圖62顯示在CF3CzPA之還原端的CV測量法結果及 圖63顯示在CF3CzPA之氧化端的CV測量法結果。在圖62及63中，水平軸顯示關於參考電極的工作電極之電位(伏特)，而垂直軸顯示在工作電極與輔助電極之間的電流流動值(微安培)。
在CF3CzPA的例子中，來自圖62及63的可逆峰顯示在氧化端及還原端。另外，甚至在重複100次氧化至還原或還原至氧化循環時，峰強度不易改變。從上述發現本發明的蒽衍生物對重複的氧化-還原反應非常穩定。
〔具體實施例5〕
以結構式(16)代表的9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽(縮寫：β NCzPA)之合成法被敘述於此具體實施例中。
〔步驟1〕9-溴基-10-(2-萘基)蒽的合成 (i)9-(2-萘基)蒽的合成
將9-(2-萘基)蒽的合成流程顯示在(F-1)中。
將5.1公克(20毫莫耳)9-溴蒽、3.4公克(20毫莫耳)2-萘基硼酸及244毫克(0.80毫莫耳)三(鄰-甲苯基)膦放入100毫升三頸燒瓶中，並進行在系統中的氮取代。將20毫升乙二醇二甲醚(DME)加入該混合物中，並將混合物在減壓下攪拌及脫氣。然後加入45毫克(0.20毫莫耳)乙酸鈀(II)及10毫升(2.0莫耳/公升)碳酸鉀溶液。將該反應混合物在80℃及在氮氣流下攪拌3小時。接著將反應混合物冷卻至室溫，並將沉澱之固體以抽氣過濾收集。將所收集的固體溶解在甲苯中，並使溶液通過矽酸鎂、矽藻土及接著氧化鋁進行抽氣過濾。將過濾物冷凝，獲得固體，並將固體以乙醇再結晶，藉此獲得具有92%產率之5.6公克白色粉狀固體，其為標的物。
(ii)9-溴基-10-(2-萘基)蒽的合成
將9-溴基-10-(2-萘基)蒽的合成流程顯示在(F-2)中。
將5.6公克(18.0毫莫耳)9-(2-萘基)蒽及90毫升四氯化碳放入500毫升三頸燒瓶中及攪拌。將其中3.2公克(20毫莫耳)溴溶解在10毫升四氯化碳中的溶液經由滴液漏斗滴入上述溶液中。然後將溶液在室溫下攪拌1小時，並將硫代硫酸鈉水溶液加入反應溶液中，以完成反應。將反應混合物的水層以氯仿萃取，並將萃取之溶液與有機層一起以碳酸氫鈉飽和溶液及飽和食鹽水清洗。將有機層以硫酸鎂乾燥及將混合物自然過濾，以移除硫酸鎂。接著將過濾物冷凝，獲得固體。將所獲得的固體以乙醇再結晶，藉此獲得具有79%產率之5.5公克黃色粉狀固體，其為標的物。
〔步驟2〕9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽(縮寫：β NCzPA)的合成
將β NCzPA的合成流程顯示在(F-3)中。
將3.0公克(7.8毫莫耳)9-溴基-10-(2-萘基)蒽及2.3公克(7.8毫莫耳)4-(咔唑-9-基)苯基硼酸放入100毫升三頸燒瓶中，並進行在系統中的氮取代。將25毫升乙二醇二甲醚(DME)及10毫升(2.0莫耳/公升)碳酸鉀溶液加入該混合物中，並將混合物在減壓下攪拌及脫氣。然後加入90毫克(0.017毫莫耳)肆(三苯膦)鈀(0)。將該反應混合物在80℃及在氮氣流下攪拌12小時。接著將反應混合物以水清洗。將混合物的水層使用乙酸乙酯萃取，並將萃取之溶液與有機層一起使用飽和食鹽水清洗，並將有機層以硫酸鎂乾燥。將混合物自然過濾，以移除硫酸鎂。將過濾物冷凝，獲得固體，並將固體以矽膠管柱層析法(己烷：甲苯=7：3)純化。將所得固體以己烷再結晶，藉此獲得具有57%產率之2.4公克淺黃色固體，其為標的物。藉由核磁共振測量(NMR)確認該化合物為9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽(縮寫：β NCzPA)。
β NCzPA的1H NMR數據顯示於下。1H NMR(300MHz,CDCl3)；δ=7.33-7.56(m,9H),7.59-7.78(m,9H),7.83-7.89(m,4H),7.92-7.95(m,1H),8.01-8.06(m,2H),8.10(d,J=8.7Hz,1H),8.22(d,J=7.2Hz,2H)。1H NMR圖顯示於圖30A及30B中。應注意在圖30A中的6.5ppm至8.5ppm之範圍擴大顯示於圖30B中。
當以上述合成方法所獲得的1.79公克β NCzPA在氬氣流動為3.0毫升/分鐘，壓力為8.0帕斯卡及加熱溫度為290℃的該等條件下昇華12小時而純化時，獲得具有89%產率之1.59公克β NCzPA之淺黃色針狀晶體。
β NCzPA的熱重分析-微差熱分析(TG/DTA)係使用熱重分析儀/微差熱分析儀(TG/DTA 320，Seiko Instruments Inc.之產品)進行。結果，基於重力與溫度之間的關係(熱重分析測量)，在正常壓力下的溫度為368℃，其為重力為95%或更低的測量開始點之重力下的溫度。發現其具有利的耐熱性。
圖31顯示β NCzPA之甲苯溶液的吸收光譜。圖32顯示β NCzPA之薄膜的吸收光譜。該測量係使用UV-可見光分光光度計(V-550，由JASCO Corporation所製造)進行。將溶液放入石英槽中及將薄膜在石英基板上蒸發，形成樣品。來自每一減掉石英吸收光譜的其吸收光譜顯示在圖31及32中。在圖31及31中，水平軸表示波長(奈米)，而垂直軸表示吸收強度(以單元表示)。在甲苯溶 液的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約378奈米及398奈米，並在薄膜的例子中，以蒽骨架為主的吸收被發現在約384奈米及404奈米。β NCzPA之甲苯溶液的發光光譜(激發波長：370奈米)顯示在圖33中，而β NCzPA之薄膜的發光光譜(激發波長：381奈米)顯示在圖34中。在圖33及34中，水平軸表示波長(奈米)及垂直軸表示發光強度(以單元表示)。在甲苯溶液的例子中，最大發光波長為426奈米(激發波長：370奈米)，並在薄膜的例子中，其為440奈米(激發波長：381奈米)。
另外，具有薄膜態的β NCzPA之HOMO值為-5.72eV，其係以光電子分光計(AC-2，由Riken Keiki Co.,Ltd.所製造)在空氣中所測量。而且，吸收限係使用在圖32中的β NCzPA之薄膜的吸收光譜上的數據從Tauc標繪圖所獲得。當吸收限被評估為光學能隙時，該能隙為2.92eV。因此，HOMO值為-2.80eV。
而且，β NCzPA之氧化-還原反應特性係以循環伏安法(CV)測量法所測量。再者，電化學分析儀(ALS型600A，由BAS Inc.所製造)用於測量。
脫水二甲基甲醯胺(DMF，由Aldrich所製造，99.8%，目錄編號：22705-6)被用作在CV測量法中所使用的溶液之溶劑。過氯酸四-正丁基銨(n-Bu4NClO4，由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.所製造，目錄編號：T0836)為支持電解質，將其溶解在溶劑中，使得過氯酸 四-正丁基銨的濃度為100毫莫耳/公升。而且，將欲測量之物體溶解，使得其濃度被設定為1毫莫耳/公升。再者，鉑電極(PTE鉑電極，由BAS Inc.所製造)被用作工作電極。鉑電極(VC-3 Pt輔助電極(5公分)，由BAS Inc.所製造)被用作輔助電極。Ag/Ag+電極(RE5非水性溶劑參考電極，由BAS Inc.所製造)被用作參考電極。應注意該測量係在室溫下進行。
β NCzPA之還原反應特性被測量如下。在電位從-0.24伏特改變至-2.40伏特之後，關於參考電極的工作電極之電位從-2.40伏特改變至-0.24伏特之掃描被設定為一次循環，並測量100次循環。再者，β NCzPA之氧化反應特性被測量如下。在電位從-0.30伏特改變至1.20伏特之後，關於參考電極的工作電極之電位從1.20伏特改變至-0.30伏特之掃描被設定為一次循環，並測量100次循環。再者，CV測量法的掃描速度被設定為0.1伏特/秒。
圖64顯示在β NCzPA之還原端的CV測量法結果及圖65顯示在β NCzPA之氧化端的CV測量法結果。在圖64及65中，水平軸顯示關於參考電極的工作電極之電位(伏特)，而垂直軸顯示在工作電極與輔助電極之間的電流流動值(微安培)。
在β NCzPA的例子中，來自圖64及65的可逆峰顯示在氧化端及還原端。另外，甚至在重複100次氧化至還原或還原至氧化循環時，峰強度不易改變。從上述發現本發明的蒽衍生物對重複的氧化-還原反應非常穩定。
〔具體實施例6〕
本發明的發光元件以參考圖55被敘述於此具體實施例中。在此具體實施例中所使用的材料之化學式顯示於下。
用於製造此具體實施例的發光元件之方法顯示於下。
首先，將含有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)藉由濺鍍法沉積在玻璃基板2101上，得以形成第一個電極2102。應注意其厚度為110奈米及電極面積為2奈米x 2奈米。
接著，將於其上形成第一個電極的基板固定於真空蒸發裝置中提供的基板固定架上，以該方式使得基板表面具有面朝下的第一個電極。將電壓減低至約10-4帊斯卡，並接著將4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)及氧化鉬(VI)共同蒸發在第一個電極2102上，藉此形成含有有機化合物與無機化合物之複合材料的層2103。層2103的膜厚度為50奈米，並且介於NPB與氧化鉬(VI)之間的重量比被設定為4：1(=NPB：氧化鉬)。應注意共同蒸發法為其中蒸發係在一個處理室中同時以數個蒸發源進行的蒸發方法。
接著，具有厚度10萘米的電洞傳輸層2104係藉由使用耐熱的蒸發法使用4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)而形成於含有複合材料的層2103上。
再者，具有厚度30萘米的發光層2105係藉由共同蒸發以結構式(11)代表的9-〔4-(N-咔唑基)〕苯基-10-苯蒽(縮寫：CzPA)及N,N’-雙〔4-(9H-咔唑-9-基)苯基〕-N,N’-二苯茋-4,4’-二胺(縮寫：YGA2S)而形成於電洞傳輸層2104上。在此介於CzPA與YGA2S之間的重量比被調整為1：0.05(=CzPA：YGA2S)。
接著，具有厚度10萘米的電子傳輸層2106係藉由使用耐熱的蒸發法使用參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)而形成於發光層2105上。
而且，具有厚度20萘米的電子注射層2107係藉由共 同蒸發參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)及鋰而形成於電子傳輸層2106。在此介於Alq與鋰之間的重量比被調整為1：0.01(=Alq：鋰)。
接著，具有厚度200萘米的第二個電極2108係藉由使用耐熱的蒸發法而形成於電子注射層2107上。因此，製造發光元件1。
圖35顯示發光元件1的電流密度對亮度特性，圖36顯示其電壓對亮度特性及圖37顯示其亮度對電流效率特性。再者，圖38顯示在1毫安培電流下所獲得的發射光譜。發光元件1在1064cd/平方公尺之亮度下的CIE色度座標為(x=0.17，y=0.20)及發光為藍色。在1064cd/平方公尺之亮度下的電流效率為4.8cd/安培，且同時電壓為5.8伏特及電流密度為22.2毫安培/平方公分。另外，如圖38所示，在1毫安培電流下的最大發射波長為444奈米。
〔具體實施例7〕
本發明的發光元件以參考圖55被敘述於此具體實施例中。用於製造此具體實施例的發光元件之方法顯示於下。
首先，將含有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)藉由濺鍍法沉積在玻璃基板2101上，得以形成第一個電極2102。應注意其厚度為110奈米及電極面積為2奈米x 2奈米。
接著，將於其上形成第一個電極的基板固定於真空蒸 發裝置中提供的基板固定架上，以該方式使得基板表面具有面朝下的第一個電極。將電壓減低至約10-4帊斯卡，並接著將4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)及氧化鉬(VI)共同蒸發在第一個電極2102上，藉此形成含有有機化合物與無機化合物之複合材料的層2103。層2103的膜厚度為50奈米，並且介於NPB與氧化鉬(VI)之間的重量比被設定為4：1(=NPB：氧化鉬)。應注意共同蒸發法為其中蒸發係在一個處理室中同時以數個蒸發源進行的蒸發方法。
接著，具有厚度10萘米的電洞傳輸層2104係藉由使用耐熱的蒸發法使用4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)而形成於含有複合材料的層2103上。
再者，具有厚度30萘米的發光層2105係藉由共同蒸發以結構式(12)代表的9-(聯苯-4-基)-10-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕蒽(縮寫：PPCzPA)及N,N’-雙〔4-(9H-咔唑-9-基)苯基〕-N,N’-二苯茋-4,4’-二胺(縮寫：YGA2S)而形成於電洞傳輸層2104上。在此介於PPCzPA與YGA2S之間的重量比被調整為1：0.05(=PPCzPA：YGA2S)。
接著，具有厚度10萘米的電子傳輸層2106係藉由使用耐熱的蒸發法使用參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)而形成於發光層2105上。
而且，具有厚度20萘米的電子注射層2107係藉由共 同蒸發參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)及鋰而形成於電子傳輸層2106。在此介於Alq與鋰之間的重量比被調整為1：0.01(=Alq：鋰)。
接著，具有厚度200萘米的第二個電極2108係藉由使用耐熱的蒸發法而形成於電子注射層2107上。因此，製造發光元件2。
圖39顯示發光元件2的電流密度對亮度特性，圖40顯示其電壓對亮度特性及圖41顯示其亮度對電流效率特性。再者，圖42顯示在1毫安培電流下所獲得的發射光譜。發光元件2在895cd/平方公尺之亮度下的CIE色度座標為(x=0.17，y=0.20)及發光為藍色。在895cd/平方公尺之亮度下的電流效率為4.4cd/安培，且同時電壓為5.8伏特及電流密度為20.1毫安培/平方公分。另外，如圖42所示，在1毫安培電流下的最大發射波長為443奈米。
〔具體實施例8〕
本發明的發光元件以參考圖55被敘述於此具體實施例中。用於製造此具體實施例的發光元件之方法顯示於下。
首先，將含有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)藉由濺鍍法沉積在玻璃基板2101上，得以形成第一個電極2102。應注意其厚度為110奈米及電極面積為2奈米x 2奈米。
接著，將於其上形成第一個電極的基板固定於真空蒸 發裝置中提供的基板固定架上，以該方式使得基板表面具有面朝下的第一個電極。將電壓減低至約10-4帊斯卡，並接著將4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)及氧化鉬(VI)共同蒸發在第一個電極2102上，藉此形成含有有機化合物與無機化合物之複合材料的層2103。層2103的膜厚度為50奈米，並且介於NPB與氧化鉬(VI)之間的重量比被設定為4：1(=NPB：氧化鉬)。應注意共同蒸發法為其中蒸發係在一個處理室中同時以數個蒸發源進行的蒸發方法。
接著，具有厚度10萘米的電洞傳輸層2104係藉由使用耐熱的蒸發法使用4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)而形成於含有複合材料的層2103上。
再者，具有厚度30萘米的發光層2105係藉由共同蒸發以結構式(20)代表的9-(4-第三丁苯基)-10-〔4-(咔唑-9-基)〕苯蒽(縮寫：PTBCzPA)及N,N’-雙〔4-(9H-咔唑-9-基)苯基〕-N,N’-二苯茋-4,4’-二胺(縮寫：YGA2S)而形成於電洞傳輸層2104上。在此介於PPCzPA與YGA2S之間的重量比被調整為1：0.05(=PTBCzPA：YGA2S)。
接著，具有厚度10萘米的電子傳輸層2106係藉由使用耐熱的蒸發法使用參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)而形成於發光層2105上。
而且，具有厚度20萘米的電子注射層2107係藉由共 同蒸發參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)及鋰而形成於電子傳輸層2106。在此介於Alq與鋰之間的重量比被調整為1：0.01(=Alq：鋰)。
接著，具有厚度200萘米的第二個電極2108係藉由使用耐熱的蒸發法而形成於電子注射層2107上。因此，製造發光元件3。
圖43顯示發光元件3的電流密度對亮度特性，圖44顯示其電壓對亮度特性及圖45顯示其亮度對電流效率特性。再者，圖46顯示在1毫安培電流下所獲得的發射光譜。發光元件3在1025cd/平方公尺之亮度下的CIE色度座標為(x=0.16，y=0.16)及發光為藍色。在1025cd/平方公尺之亮度下的電流效率為2.2cd/安培，且同時電壓為6.2伏特及電流密度為46.4毫安培/平方公分。另外，如圖46所示，在1毫安培電流下的最大發射波長為442奈米。
〔具體實施例9〕
本發明的發光元件以參考圖55被敘述於此具體實施例中。用於製造此具體實施例的發光元件之方法顯示於下。
首先，將含有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)藉由濺鍍法沉積在玻璃基板2101上，得以形成第一個電極2102。應注意其厚度為110奈米及電極面積為2奈米x 2奈米。
接著，將於其上形成第一個電極的基板固定於真空蒸 發裝置中提供的基板固定架上，以該方式使得基板表面具有面朝下的第一個電極。將電壓減低至約10-4帕斯卡，並接著將4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)及氧化鉬(VI)共同蒸發在第一個電極2102上，藉此形成含有有機化合物與無機化合物之複合材料的層2103。層2103的膜厚度為50奈米，並且介於NPB與氧化鉬(VI)之間的重量比被設定為4：1(=NPB：氧化鉬)。應注意共同蒸發法為其中蒸發係在一個處理室中同時以數個蒸發源進行的蒸發方法。
接著，具有厚度10萘米的電洞傳輸層2104係藉由使用耐熱的蒸發法使用4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)而形成於含有複合材料的層2103上。
再者，具有厚度30萘米的發光層2105係藉由共同蒸發以結構式(16)代表的9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(2-萘基)蒽(縮寫：β NCzPA)及N,N’-雙〔4-(9H-咔唑-9-基)苯基〕-N,N’-二苯茋-4,4’-二胺(縮寫：YGA2S)而形成於電洞傳輸層2104上。在此介於β NCzPA與YGA2S之間的重量比被調整為1：0.05(=β NCzPA：YGA2S)。
接著，具有厚度10萘米的電子傳輸層2106係藉由使用耐熱的蒸發法使用參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)而形成於發光層2105上。
而且，具有厚度20萘米的電子注射層2107係藉由共 同蒸發參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)及鋰而形成於電子傳輸層2106。在此介於Alq與鋰之間的重量比被調整為1：0.01(=Alq：鋰)。
接著，具有厚度200萘米的第二個電極2108係藉由使用耐熱的蒸發法而形成於電子注射層2107上。因此，製造發光元件4。
圖47顯示發光元件4的電流密度對亮度特性，圖48顯示其電壓對亮度特性及圖49顯示其亮度對電流效率特性。再者，圖50顯示在1毫安培電流下所獲得的發射光譜。發光元件4在938cd/平方公尺之亮度下的CIE色度座標為(x=0.18，y=0.22)及發光為藍色。在938cd/平方公尺之亮度下的電流效率為4.3cd/安培，且同時電壓為6.0伏特及電流密度為21.9毫安培/平方公分。另外，如圖50所示，在1毫安培電流下的最大發射波長為445奈米。
〔具體實施例10〕
本發明的發光元件以參考圖55被敘述於此具體實施例中。用於製造此具體實施例的發光元件之方法顯示於下。
首先，將含有氧化矽的氧化銦錫(ITSO)藉由濺鍍法沉積在玻璃基板2101上，得以形成第一個電極2102。應注意其厚度為110奈米及電極面積為2奈米x 2奈米。
接著，將於其上形成第一個電極的基板固定於真空蒸 發裝置中提供的基板固定架上，以該方式使得基板表面具有面朝下的第一個電極。將電壓減低至約10-4帊斯卡，並接著將4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)及氧化鉬(VI)共同蒸發在第一個電極2102上，藉此形成含有有機化合物與無機化合物之複合材料的層2103。層2103的膜厚度為50奈米，並且介於NPB與氧化鉬(VI)之間的重量比被設定為4：1(=NPB：氧化鉬)。應注意共同蒸發法為其中蒸發係在一個處理室中同時以數個蒸發源進行的蒸發方法。
接著，具有厚度10萘米的電洞傳輸層2104係藉由使用耐熱的蒸發法使用4,4’-雙〔N-(1-萘基)-N-苯胺基〕聯苯(縮寫：NPB)而形成於含有複合材料的層2103上。
再者，具有厚度30萘米的發光層2105係藉由共同蒸發以結構式(42)代表的9-〔4-(咔唑-9-基)苯基〕-10-(4-三氟甲基苯基)蒽(縮寫：CF3CzPA)及N,N’-雙〔4-(9H-咔唑-9-基)苯基〕-N,N’-二苯茋-4,4’-二胺(縮寫：YGA2S)而形成於電洞傳輸層2104上。在此介於PPCzPA與YGA2S之間的重量比被調整為1：0.05(=PPCzPA：YGA2S)。
接著，具有厚度10萘米的電子傳輸層2106係藉由使用耐熱的蒸發法使用參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)而形成於發光層2105上。
而且，具有厚度20萘米的電子注射層2107係藉由共 同蒸發參(5-喹啉)絡鋁(縮寫：Alq)及鋰而形成於電子傳輸層2106。在此介於Alq與鋰之間的重量比被調整為1：0.01(=Alq：鋰)。
接著，具有厚度200萘米的第二個電極2108係藉由使用耐熱的蒸發法而形成於電子注射層2107上。因此，製造發光元件5。
圖51顯示發光元件5的電流密度對亮度特性，圖52顯示其電壓對亮度特性及圖53顯示其亮度對電流效率特性。再者，圖54顯示在1毫安培電流下所獲得的發射光譜。發光元件5在907cd/平方公尺之亮度下的CIE色度座標為(x=0.20，y=0.33)及發光為藍色。在907cd/平方公尺之亮度下的電流效率為4.5cd/安培，且同時電壓為6.8伏特及電流密度為20.3毫安培/平方公分。另外，如圖54所示，在1毫安培電流下的最大發射波長為497奈米。
本申請案係以在2006年8月30日於日本專利局提出申請的日本專利申請序號2006-234639為基準，將其整個內容併入本文以供參考。
101‧‧‧基板
102‧‧‧第一個電極
103‧‧‧第一層
104‧‧‧第二層
105‧‧‧第三層
106‧‧‧第四層
107‧‧‧第二個電極

Claims (7)

  1. 一種通式(2)代表的蒽衍生物， 其中式中之每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基，其中式中之Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基，及其中式中之X3代表有機錫、三氟甲烷磺酸酯、Grignard試劑、有機汞、硫代氰酸酯、有機鋅、有機鋁、或有機鋯。
  2. 一種用於合成通式(1)代表的蒽衍生物之方法，該方法包括下列步驟：藉由使用金屬或金屬化合物以偶合通式(2)代表的蒽衍生物與通式(3)代表的咔唑衍生物， 其中式中之每一個R1至R8代表氫、具有1至4個碳原子之烷基或具有6至15個碳原子之芳基，其中式中之Ar1代表具有6至25個碳原子之芳基，其中式中之Ar2代表具有6至25個碳原子之伸芳基，其中式中之每一個A1及A2代表氫、具有6至25個碳原子之芳基或具有1至4個碳原子之烷基，其中式中之X3代表有機錫、三氟甲烷磺酸酯、Grignard試劑、有機汞、硫代氰酸酯、有機鋅、有機鋁、或有機鋯，及其中式中之X6代表活性位置。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該金屬或金屬化合物係用作為觸媒。
  4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該金屬是銅或鐵。
  5. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該金屬化合物是碘化亞銅。
  6. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該觸媒是鈀觸媒或鎳觸媒。
  7. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該活性位置是硼酸或有機硼。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101184732B (zh) 2005-03-28 2012-05-16 株式会社半导体能源研究所 蒽衍生物、发光元件用材料、发光元件、发光装置和电子器件
US7723722B2 (en) 2007-03-23 2010-05-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, anthracene derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using anthracene derivative
US20080286445A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Composition, and method of fabricating light-emitting element
CN101803058B (zh) 2007-10-19 2012-07-11 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光设备和电子设备
JP5352304B2 (ja) * 2008-04-02 2013-11-27 株式会社半導体エネルギー研究所 アントラセン誘導体、発光材料、発光素子用材料、塗布用組成物、発光素子、及び発光装置
EP2112212B1 (en) * 2008-04-24 2013-05-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative, light-emitting material, material for light-emitting element, composition for coating light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
JP5501656B2 (ja) 2008-05-16 2014-05-28 株式会社半導体エネルギー研究所 組成物、薄膜の作製方法、及び発光素子の作製方法
WO2010005066A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Carbazole derivative, light-emitting element material, light-emitting element, and light-emitting device
KR101546089B1 (ko) 2008-08-28 2015-08-21 동우 화인켐 주식회사 유기전기발광소자용 유기박막재료 및 이를 포함하는 유기전기발광소자
ATE517088T1 (de) * 2008-09-19 2011-08-15 Semiconductor Energy Lab Carbazolderivat und herstellungsverfahren dafür
TWI476177B (zh) * 2008-10-21 2015-03-11 Mitsui Chemicals Inc 芳香族胺衍生物以及使用該衍生物的有機電致發光元件
US20100156957A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, anthracene derivative, and light-emitting elements, light-emitting devices, electronic devices, and lighting devices using the anthracene derivative
TWI583253B (zh) 2009-01-21 2017-05-11 半導體能源研究所股份有限公司 發光元件，發光裝置以及電子裝置
EP2436679B1 (en) 2009-05-29 2016-01-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Anthracene derivative and organic electroluminescent element using the same
US8283855B2 (en) * 2010-01-11 2012-10-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for synthesis of anthracene derivative
CN106187859A (zh) * 2011-07-22 2016-12-07 株式会社半导体能源研究所 二苯并[c,g]咔唑化合物、发光元件、发光装置、显示装置、照明装置以及电子设备
TWI602901B (zh) 2012-12-11 2017-10-21 半導體能源研究所股份有限公司 發光元件，發光裝置，電子裝置，與照明裝置
KR101670193B1 (ko) 2013-03-15 2016-10-27 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 안트라센 유도체 및 그것을 사용한 유기 전계 발광 소자
CN106631981A (zh) 2015-10-30 2017-05-10 株式会社半导体能源研究所 二苯并咔唑化合物、发光元件、发光装置、显示装置、电子设备及照明装置
KR20170101128A (ko) * 2016-02-26 2017-09-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
US11665960B2 (en) 2017-02-09 2023-05-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5811834A (en) * 1996-01-29 1998-09-22 Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. Light-emitting material for organo-electroluminescence device and organo-electroluminescence device for which the light-emitting material is adapted
AUPP649498A0 (en) * 1998-10-14 1998-11-05 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Organoboron derivatives and coupling thereof
CN1966607A (zh) * 1998-12-28 2007-05-23 出光兴产株式会社 用于有机场致发光装置的材料
FR2794742B1 (fr) * 1999-06-11 2005-06-03 Sanofi Synthelabo Nouveaux derives du benzene, un procede pour leur preparation et les compositions pharmaceutiques les contenant
JP2003510307A (ja) 1999-09-30 2003-03-18 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング 固相上でのインドール誘導体の製造法
US6998487B2 (en) * 2001-04-27 2006-02-14 Lg Chem, Ltd. Double-spiro organic compounds and organic electroluminescent devices using the same
JP2003031371A (ja) 2001-07-17 2003-01-31 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子及び青色発光素子
JP3883854B2 (ja) * 2001-11-29 2007-02-21 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、コンピュータ、ナビゲーションシステム、ゲーム機器、及び携帯情報端末
JP4080213B2 (ja) 2002-02-01 2008-04-23 三井化学株式会社 有機電界発光素子
JP4381645B2 (ja) 2002-02-22 2009-12-09 出光興産株式会社 新規アントラセン化合物およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
EP1489155A4 (en) * 2002-03-22 2006-02-01 Idemitsu Kosan Co MATERIAL FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICES AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICES PRODUCED WITH THIS MATERIAL
JP4170655B2 (ja) * 2002-04-17 2008-10-22 出光興産株式会社 新規芳香族化合物及びそれを利用した有機エレクトロルミネッセンス素子
US20030205696A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-06 Canon Kabushiki Kaisha Carbazole-based materials for guest-host electroluminescent systems
JP4164317B2 (ja) * 2002-08-28 2008-10-15 キヤノン株式会社 有機発光素子
JP4311707B2 (ja) * 2002-08-28 2009-08-12 キヤノン株式会社 有機発光素子
JP2004091334A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Mitsubishi Chemicals Corp ２，６−アリールアミノアントラセン系化合物、電荷輸送材料及び有機電界発光素子
DE10247633A1 (de) * 2002-10-11 2004-04-29 Studiengesellschaft Kohle Mbh Mischungen von chiralen Monophosphor-Verbindungen als Ligandensysteme für die asymmetrische Übergangsmetallkatalyse
JP4356363B2 (ja) * 2002-11-26 2009-11-04 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを有する表示装置
EP2759585B1 (en) * 2002-11-26 2018-08-15 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Organic electroluminescent element, and display and illuminator
JP2006509801A (ja) * 2002-12-11 2006-03-23 イーライ・リリー・アンド・カンパニー 新規ｍｃｈ受容体アンタゴニスト
KR100624407B1 (ko) * 2003-01-02 2006-09-18 삼성에스디아이 주식회사 디페닐안트라센 유도체 및 이를 채용한 유기 전계 발광 소자
US7541097B2 (en) * 2003-02-19 2009-06-02 Lg Display Co., Ltd. Organic electroluminescent device and method for fabricating the same
US7651787B2 (en) * 2003-02-19 2010-01-26 Lg Display Co., Ltd. Organic electroluminescent device
US7161185B2 (en) * 2003-06-27 2007-01-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device
US7745988B2 (en) * 2003-09-05 2010-06-29 Ricoh Company, Limited 3, 6-diphenylcarbazole compound and organic electroluminescent device
JP2005170911A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Idemitsu Kosan Co Ltd 芳香族化合物およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
KR100787425B1 (ko) * 2004-11-29 2007-12-26 삼성에스디아이 주식회사 페닐카바졸계 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
TWI373506B (en) * 2004-05-21 2012-10-01 Toray Industries Light-emitting element material and light-emitting material
TWI327563B (en) * 2004-05-24 2010-07-21 Au Optronics Corp Anthracene compound and organic electroluminescent device including the anthracene compound
KR101420608B1 (ko) * 2004-12-24 2014-07-18 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 유기 화합물, 전하 수송 물질 및 유기 전계발광 소자
CN101184732B (zh) 2005-03-28 2012-05-16 株式会社半导体能源研究所 蒽衍生物、发光元件用材料、发光元件、发光装置和电子器件
WO2007013537A1 (en) * 2005-07-27 2007-02-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative, material for light emitting element, light emitting element, light emitting device, and electronic appliance
WO2007026626A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Carbazole derivative, material for light emitting element, light emitting element, light emitting device, and electronic device
EP1928828B1 (en) * 2005-09-02 2012-03-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anthracene derivative
JP2007131722A (ja) 2005-11-10 2007-05-31 Toray Ind Inc 発光素子材料および発光素子
US7723722B2 (en) * 2007-03-23 2010-05-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, anthracene derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using anthracene derivative
CN101200634B (zh) 2007-11-06 2011-07-06 华南理工大学 可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料及其制备方法与应用
WO2010005066A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Carbazole derivative, light-emitting element material, light-emitting element, and light-emitting device
ATE517088T1 (de) * 2008-09-19 2011-08-15 Semiconductor Energy Lab Carbazolderivat und herstellungsverfahren dafür

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