TWI402246B - 螺茀衍生物，用於發光元件之材料，發光元件，發光裝置，及電子裝置 - Google Patents

螺茀衍生物，用於發光元件之材料，發光元件，發光裝置，及電子裝置 Download PDF

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Harue Nakashima
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Description

螺茀衍生物，用於發光元件之材料，發光元件，發光裝置，及電子裝置
本發明係關於新穎之材料。尤其，本發明係關於用於發光元件之理想材料，其中發光元件之至少一部份有用到有機化合物。此外，本發明係關於包括有該材料之發光元件、發光裝置、及電子裝置。
發光裝置，其使用發光元件，該發光元件包括介於電極對之間的含有機材料層且在電流流經該電極對之間時會發光。與現有的被稱為薄形顯示器的其他顯示器相比較，該發光裝置具有薄與輕的優點。該發光裝置因其為自身發光元件之故，具有高可見度與快速反應速度。因此，這種發光裝置業已被積極發展成為下一個世代的顯示器，並且有部份已進入實用階段。
介於電極對之間的含有機化合物層可具有單層構造，該構造包括單一發光層或多層構造(包括具有機能彼此不同之層)；然而，常被使用者為層狀構造(機能彼此不同之層)。就該層狀構造之實例而言，典型的構造係依序在陽極上面堆疊的電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層與電子注入層，各層之形成係使用對各機能專一之材料。要提及的是：吾人可使用具這些機能中的二或多種機能之層如具發光層與電子傳輸層二種機能之層或具另一機能之層(如載子阻斷層)。
用於這些機能層之材料需要是對各機能層專一之材料，且具高抗熱性，因為材料自身之抗熱性大幅影響發光元件之抗熱性。該材料也需要是在形成層狀構造時不對另一層產生不利影響之材料，尋求較佳材料之研究業已被進行。例如，因為4,4’－二[N－(3－甲苯)－N－苯胺]聯苯(縮寫：TPD)(在傳統上被當作電洞注入材料或電洞傳輸材料使用)具低玻璃轉換溫度(Tg)67℃且具低抗熱性之故，4,4’－二[N－(1－萘)－N－苯胺]聯苯(縮寫：NPB)，其中被萘基取代在TPD中的甲苯基以提高玻璃轉換溫度至96℃業已被提出且被廣泛使用(例如，參例資料1：S.A.Van Slyke,C.H.Chen,and C.W.Tang,”Organic electroluminescent devices with improved stability”,Appl.Phys.Lett.69(15),7 October 1996)。
然而，在NPB具較高的玻璃轉換溫度(Tg)時，其之能隙較低。因此，TPD發紫光，而NPB發藍光。易言之，NPB可說是藉由犠性自身之能隙而獲得比TPD更佳之玻璃轉換溫度的材料。NPB與TPD常被用於電洞傳輸層，在許多情形下鄰近發光層而被提供。在該情形下，假如鄰近發光層被提供之電洞傳輸層之能隙小的話，則有激發能由在發光層中被激發的發光材料或基材被轉移到電洞傳輸層的風險。當激發能由發光層被轉移到鄰近層時，發光元件之發光效率衰退或色純度下降。在發光元件中的發光效率衰退與色純度下降分別造成在發光裝置或使用發光元件的電子裝置中的耗電增加與畫質衰退。因此，與發光層相接觸的層宜具有儘量大的能隙。
 發明之揭示
鑑於前述之情形，本發明之一目的係提供新穎之材料，其具有足夠的玻璃轉換溫度(Tg)與足夠的能帶隙。本發明之另一目的係提供用於發光元件之材料，其具有足夠的抗熱性及足夠的能帶隙。
用於形成電洞傳輸層之材料，該電洞傳輸層常被形成於接近如前述之發光層且其宜具有儘可能高的能隙。然而，少數具合宜的電洞傳輸性質、高玻璃轉換溫度(Tg)、及大能隙之材料之報告業已被提出。
因此，本發明之一目的係提供新穎之材料，其具有足夠的電洞傳輸性質、足夠大的能隙、與高玻璃轉換溫度(Tg)以作為形成電洞傳輸層之材料。
此外，本發明之另一目的係提供用於發光元件之材料，其具有足夠的電洞傳輸性質、足夠大的能隙與高玻璃轉換溫度(Tg)，以作為形成電洞傳輸層之材料。
本發明之另一目的係提供具高抗熱性之發光元件。本發明之另一目的係提供具高發光效率之發光元件。
本發明之另一目的係提供具高抗熱性之發光裝置。本發明之另一目的係提供耗電少之發光裝置。
本發明之一目的係提供具高抗熱性之電子裝置。本發明之另一目的係提供耗電少之電子裝置。本發明之另一目的係提供具高畫質之電子裝置。
本發明之一特色係如通式1所示之螺茀衍生物。(在通式1中，R1 為氫、C1 －C4 烷基或如通式2所示之基團中的任何一個。R2 與R3 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同。R4 為C6 －C1 5 芳基。R5 與R6 各為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式3所示之螺茀衍生物。(在通式3中，R7 為氫、C1 －C4 烷基或如通式4所示之基團中的任何一個。R8 與R9 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同。R1 0 為C6 －C1 5 芳基。R1 1 與R1 2 各為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式5所示之螺茀衍生物。(在通式5中，R1 3 為氫、C1 －C4 烷基或如通式6所示之基團中的任何一個。R1 4 與R1 5 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同。R1 6 為C6 －C1 5 芳基。R1 7 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。R1 8 為C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基)。
本發明之一特色係如通式7所示之螺茀衍生物。(在通式7中，R1 9 為氫、C1 －C4 烷基或如通式8所示之基團中的任何一個。R2 0 與R2 1 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同。R2 2 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。R2 3 與R2 4 各為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個且可相同或不同)。
本發明之特色係如通式9所示之螺茀衍生物。(在通式9中，R2 5 為氫、C1 －C4 烷基或如通式10所示之基團中的任何一個。R2 6 與R2 7 各為氫與C1 －C4 烷基且可相同或不同。R2 8 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。R2 9 與R3 0 各為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式11所示之螺茀衍生物。(在通式11中，R3 1 為氫、C1 －C4 烷基或如通式12所示之基團中的任何一個。R3 2 與R3 3 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同。R3 4 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。R3 5 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。R3 6 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個)。
本發明之一特色係如通式13所示之螺茀衍生物。(在通式13中，R3 7 為氫、C1 －C4 烷基或如通式14所示之基團中的任何一個。R3 8 與R3 9 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式15所示之螺茀衍生物。(在通式15中，R4 0 為氫、C1 －C4 烷基或如通式16所示之基團中的任何一個。R4 1 與R4 2 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式17所示之螺茀衍生物。(在通式17中，R4 3 為氫、C1 －C4 烷基或如通式18所示之基團中的任何一個。R4 4 與R4 5 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式19所示之螺茀衍生物。(在通式19中，R4 6 與R4 7 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式20所示之螺茀衍生物。(在通式20中，R4 8 與R4 9 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式21所示之螺茀衍生物。(在通式21中，R5 0 與R5 1 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式22所示之螺茀衍生物。(在通式22中，R5 2 與R5 3 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式23所示之螺茀衍生物。(在通式23中，R5 4 與R5 5 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同)。
本發明之一特色係如通式24所示之螺茀衍生物。(在通式24中，R5 6 與R5 7 各為氫或C1 －C4 烷基且可相同或不同)。
本發明之一特色係如結構式25所示之螺茀衍生物。
本發明之一特色係如結構式66所示之螺茀衍生物。
本發明之一特色係如結構式35所示之螺茀衍生物。
本發明之一特色係如結構式26所示之螺茀衍生物。
本發明之一特色係如結構式67所示之螺茀衍生物。
本發明之一特色係如結構式30所示之螺茀衍生物。
本發明之一特色係用於發光元件之材料，其含有如前述之螺茀衍生物中的任何一種。
本發明之一特色係發光元件，其含有如前述之螺茀衍生物中的任何一種。
本發明之一特色係發光裝置，其包括如前述之發光元件與控制電路(控制發光元件之發光)。
本發明之一特色係電子裝置，其包括顯示部位(使用如前述之發光元件)與控制電路(控制該發光元件)。
本發明之螺茀衍生物係新穎之材料，其具有高玻璃轉換溫度(Tg)與寬能隙。此外，本發明之螺茀衍生物係用於發光元件之材料，其具有高Tg與寬能帶隙。
本發明之螺茀衍生物係新穎之材料，其具有足夠的電洞傳送性質、足夠大的能隙，與高玻璃轉換溫度(Tg)以作為形成電洞傳輸層之材料。
本發明之螺茀衍生物係用於發光元件之材料，其具有足夠的電洞傳輸性質、足夠大的能隙、與高玻璃轉換溫度(Tg)以作為形成電洞傳輸層之材料。
本發明之發光元件係具高抗熱性之發光裝置，也係具高發光效率之發光元件。
本發明之發光裝置係具高抗熱性之發光元件，也係耗電少之發光裝置。
本發明之電子裝置係具高抗熱性之電子裝置，也係耗電少之電子裝置。
 用於進行本發明之最佳模式
本發明之實例模式與實例將參考圖示被描述。要提及的是：精於此藝之人士輕易了解到本發明不被下面之描述所限制，並且在不違背本發明之精神與領域下可在形式與細節上作出改變。因此，本發明不應被下面的實例模式與實例之描述所限制。
(實例模式1)
實例模式1將描述本發明之螺茀衍生物。
本發明之螺茀衍生物如通式1所示。
在通式(1)中，R1 為氫、C1 －C4 烷基或如通式2所示之基團中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定言之)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R1 而言，特別較佳為氫、叔丁基或如通式2所示之基團。
在通式(2)中，R2 與R3 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R2 與R3 而言，特別佳為氫或叔丁基。R2 與R3 可相同或不同。
R4 為C6 －C1 5 芳基。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。為了使如通式1所示之螺茀衍生物成為具有較大的能隙之化合物，R4 宜為選自C6 －C1 5 芳基中之不具縮合的環骨架之基團。C6 －C1 5 芳基各可具有取代基，且C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基可被當作取代基使用。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用(特定地說)苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R4 而言，特別佳為未被取代的苯基。
在通式(2)中，R5 與R6 各為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用(特定地說)苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R5 與R6 而言，特別佳為氫。要提及的是：R5 與R6 可相同或不同，且可具有或沒有取代基。
本發明之螺茀衍生物如通式3所示。
在通式(3)中，R7 為氫、C1 －C4 烷基或如通式4所示之基團中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R7 而言，特別佳為氫、叔丁基或如通式4所示之基團中的任何一個。
在通式(4)中，R8 與R9 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R8 與R9 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R8 與R9 可相同或不同。
R1 0 為C6 －C1 5 芳基。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。為了使如通式3所示之螺茀衍生物成為具較大的能隙之化合物，R1 0 宜為不具縮合的環骨架之基團。C6 －C1 5 芳基各可具有取代基，且C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基可被當作取代基使用。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，特別佳為(特定地說)苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R1 0 而言，特別佳為未被取代的苯基。
在通式(4)中，R1 1 與R1 2 各為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R1 1 與R1 2 而言，特別佳為氫。要提及的是：R1 1 與R1 2 可相同或不同，且可具有或沒有取代基。
本發明之螺茀衍生物如通式5所示。
在通式(5)中，R1 3 為氫、C1 －C4 烷基或如通式6所示之基團中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R1 3 而言，特別佳為氫、叔丁基或如通式6所示之基團中的任何一個。
在通式(6)中，R1 4 與R1 5 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R1 4 與R1 5 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R1 4 與R1 5 可相同或不同。
R1 6 係C6 －C1 5 芳基。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。為了使如通式5所示之螺茀衍生物成為具較大的能隙之化合物，R1 6 宜為不具縮合的環骨架之基團。C6 －C1 5 芳基各可具有取代基，且C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基可被當作取代基使用。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R1 6 而言，特別佳為未被取代的苯基。
在通式(6)中，R1 7 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R1 7 而言，特別佳為氫。要提及的是：R1 7 可具有或沒有取代基。
在通式(6)中，R1 8 為C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。為了使如通式5所示之螺茀衍生物成為具較大的能隙之化合物，R1 8 宜為不具縮合的環骨架之基團，其選自C1 －C4 烷基與C6 －C1 5 芳基之中。C6 －C1 5 芳基各可具有取代基，且C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基可被當作取代基使用。就擔任取代基之C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用(特定地說)苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R1 8 而言，特別佳為未被取代的苯基。
本發明之螺茀衍生物如通式7所示。
在通式(7)中，R1 9 為氫、C1 －C4 烷基或如通式8所示之基團中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R1 9 而言，特別佳為氫、叔丁基或如通式8所示之基團中的任何一個。
在通式(8)中，R2 0 與R2 1 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R2 0 與R2 1 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R2 0 與R2 1 可相同或不同。
R2 2 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用(特定地說)苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。為了使如通式7所示之螺茀衍生物成為具較大的能隙之化合物，R2 2 宜為不具縮合的環骨架之基團。就R2 2 而言，特別佳為氫。
在通式(8)中，R2 3 與R2 4 各為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用(特定地說)苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R2 3 與R2 4 而言，特別佳為氫。要提及的是，R2 3 與R2 4 可相同或不同，且可具有或沒有取代基。
本發明之螺茀衍生物如通式9所示。
在通式(9)中，R2 5 為氫、C1 －C4 烷基或如通式10所示之基團中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R2 5 而言，特別佳為氫、叔丁基或如通式10所示之基團中的任何一個。
在通式(10)中，R2 6 與R2 7 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R2 6 與R2 7 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R2 6 與R2 7 可相同或不同。
R2 8 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就C1 －C4 芳基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C1 －C4 芳基而言，可以使用(特定地說)苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。為了使如通式9所示之螺茀衍生物成為具較大的能隙之化合物，R2 8 宜為不具縮合的環骨架之基團。就R2 8 而言，特別佳為氫。
在通式(10)中，R2 9 與R3 0 各為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R2 9 與R3 0 而言，特別佳為好氫。要提及的是：R2 9 與R3 0 可相同或不同；且可具有或沒有取代基。
本發明之螺茀衍生物如通式11所示。
在通式(11)中，R3 1 為氫、C1 －C4 烷基或如通式12所示之基團中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R3 1 而言，特別佳為氫、叔丁基或如通式12所示之基團中的任何一個。
在通式(12)中，R3 2 與R3 3 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R3 2 與R3 3 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R3 2 與R3 3 可相同或不同。
R3 4 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用(特定地說)苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。為了使如通式11所示之螺茀衍生物成為具較大的能隙之化合物，R3 4 宜為不具縮合的環骨架之基團。就R3 4 而言，特別佳為氫。
在通式(12)中，R3 5 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就C1 －C4 芳基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。就R3 5 而言，特別佳為氫。要提及的是：R3 5 可具有或沒有取代基。
在通式(12)中，R3 6 為氫、C1 －C4 烷基或C6 －C1 5 芳基中的任何一個。就擔任取代基之C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就C6 －C1 5 芳基而言，可以使用(特定地說)苯基、鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基、茀－2－基、9,9－二甲茀－2－基、萘基等。為了使如通式11所示之螺茀衍生物成為具較大的能隙之化合物。R3 6 宜為不具縮合的環骨架之基團。就R3 6 而言，特別佳為氫。
本發明之螺茀衍生物如通式13所示。
在通式(13)中，R3 7 為氫、C1 －C4 烷基或如通式14(N－{4－(N’,N’－二苯)苯胺}苯胺)所示之基團中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R3 7 而言，特別佳為氫、叔丁基或如通式14所示之基團中的任何一個。
在通式(14)中，R3 8 與R3 9 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R3 8 與R3 9 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R3 8 與R3 9 可相同或不同。
本發明之螺茀衍生物如通式15所示。
在通式(15)中，R4 0 為氫、C1 －C4 烷基或如通式16({4－(9－咔唑)苯}苯胺)所示之基團中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以吏用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R4 0 而言，特別佳為氫、叔丁基或如通式16所示之基團中的任何一個。
在通式(16)中，R4 1 與R4 2 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R4 1 與R4 2 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R4 1 與R4 2 可相同或不同。
本發明之螺茀衍生物如通式17所示。
在通式(17)中，R4 3 為氫、C1 －C4 烷基或通式18([3－(9－苯咔唑)]苯胺)所示之基團中的任何一個。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R4 3 而言，特別佳為氫、叔丁基或如通式18所示之基團中的任何一個。
在通式(18)中，R4 4 與R4 5 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R4 4 與R4 5 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R4 4 與R4 5 可相同或不同
本發明之螺茀衍生物如通式19所示。
在通式(19)中，R4 6 與R4 7 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R4 6 與R4 7 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R4 6 與R4 7 可相同或不同。
本發明之螺茀衍生物如通式20所示。
在通式(20)中，R4 8 與R4 9 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R4 8 與R4 9 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R4 8 與R4 9 可相同或不同。
本發明之螺茀衍生物如通式21所示。
在通式(21)中，R5 0 與R5 1 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R5 0 與R5 1 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R5 0 與R5 1 可相同或不同。
本發明之螺茀衍生物如通式22所示。
在通式(22)中，R5 2 與R5 3 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R5 2 與R5 3 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R5 2 與R5 3 可相同或不同。
本發明之螺茀衍生物如通式23所示。
在通式(23)中，R5 4 與R5 5 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R5 4 與R5 5 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R5 4 與R5 5 可相同或不同。
本發明之螺茀衍生物如通式24所示。
在通式(24)中，R5 6 與R5 7 各為氫或C1 －C4 烷基。就C1 －C4 烷基而言，可以使用(特定地說)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。就R5 6 與R5 7 而言，特別佳為氫或叔丁基。要提及的是：R5 6 與R5 7 可相同或不同。
就本發明之螺茀衍生物而言，可以使用如結構式25至110所示之螺茀衍生物。在結構式中，Me表示甲基；Et表示乙基；i－Pro表示異丙基；n－Pro表示正丙基；n－Bu表示正丁基；i－Bu表示異丁基；s－Bu表示仲丁基；t－Bu表示叔丁基。要提及的是：本發明之螺茀衍生物不被這些結構式所限制。
本發明之螺茀衍生物，其具有如前述之結構式中的任何一個，係具高玻璃轉換溫度(Tg)之新穎材料。此外，本發明之螺茀衍生物，其具有如前述之結構式中的任何一個，係具寬能隙之新穎材料。此外，本發明之螺茀衍生物，其具如前述之結構式中的任何一個，係具高Tg與寬能帶隙之新穎材料。
由於本發明之螺茀衍生物，其具如前述之結構式中的任何一個，具有低HOMO(最高的被填滿的分子軌域)水平，因此其具有足夠的可以被用於發光元件之電洞傳輸層的電洞傳輸性質，該電洞傳輸層(含有機化合物)被插入電極對之間，使用電流使發光元件發光。因此，本發明之螺茀衍生物，其具如前述之結構式中的任何一個，可有利地被當作用於發光元件之材料使用。
此外，由於本發明之螺茀衍生物，其具如前述之結構式中的任何一個，具有高LUMO(最低的未被填滿的分子軌域)水平之故，因此其具有足夠的可以被用於發光元件之電洞注入層的電洞注入性質，該電洞注入層(含有有機化合物)被插入電極對之間，使用電流使發光元件發光。因此，本發明之螺茀衍生物，其具如前述之結構式中的任何一個可有利地被當作用於發光元件之材料使用。
在實例模式1中所描述之螺茀衍生物，為電化學安定的材料，因為其具有對氧化作用與隨後的還原作用循環的容忍度。
(實例模式2)
實例模式2將描述發光元件，其使用在實例模式1中所描述之螺茀衍生物。
在本發明中之發光元件之構造，為在電極對之間插入含有有機化合物層。要提及的是：該發光元件之構造不被特別限制，且可以依據其目的被適當選擇。
圖1呈現本發明之發光元件之元件構造。在圖1中所呈現之發光元件具有以下之構造：在第一電極101與第二電極103之間被插入含有機化合物層102。該含有機化合物層102含有一化合物，於該化合物中導入在實例模式1中所描述之螺茀衍生物作為取代基。要提及的是：在本發明中的陽極意指用於把電洞注入含發光材料層中之電極。也要提及的是：在本發明中的陰極意指用於把電子注入含發光材料層中之電極。第一電極101與第二電極103中的任一個擔任陽極，而另一個則擔任陰極。
就陽極而言，偏好使用具高功函(特定地說，4.0eV或以上)之金屬、合金、導電化合物、其混合物等。特定地說，可以使用銦錫氧化物(下面被稱為ITO)、含矽之銦錫氧化物、含氧化鋅(ZnO)之銦氧化物等。這些導電金屬氧化物之薄膜之形成一般係藉由濺鍍法，但可能藉由溶膠凝膠法等。另外，可以使用金(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(例如，氮化鈦(TiN))等。
另一方面，就陰極而言，偏好使用具低功函(特定地說，3.8eV或以下)之金屬、合金、導電化合物、其混合物等。特定地說，可以使用週期第1族或第2族之金屬，即鹼金屬(如鋰(Li)或銫(Cs))；鹼土金屬(如鎂(Mg)、鈣(Ca)或鍶(Sr))；含鹼金屬與鹼土金屬之合金(如MgAg或AlLi)；稀土金屬(如銪(Er)或鐿(Yb))；含稀土金屬之合金等。要提及的：在使用具高電子注入性質之電子注入層時，陰極之形成也可以使用具高功函之材料，即，一般用於陽極之材料。例如，陰極之形成可以使用金屬(如鋁或銀)或導電無機化合物(如ITO)。
含有機化合物層102之形成可使用低分子量材料或高分子量材製成。此外，用於形成含有機化合物層102之材料，不限於只含有機化合物材料之材料，可部份含有無機化合物材料。含有機化合物層之形成一般藉由將個別機能層合適地複合之方式，該個別功能層例如：電洞注入層、電洞傳輸層、電洞阻斷層、發光層、電子傳輸層、電子注入層；然而，含有機化合物層可包括具前述之機能層中的二或多種機能之層。在本實例模式中，用於該含有機化合物層之層狀構造包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層。
此外，含有機化合物層102之形成可以藉由濕式法或乾式法，如蒸鍍法、噴塗法、旋轉塗佈法、或浸塗法。
在實例模式1中所描述之螺茀衍生物為具高玻璃轉換溫度(Tg)與高抗熱性之材料。由於含本發明之發光元件之有機化合物層102含有在實例模式1中所描述之螺茀衍生物之故，因此發光元件可具高抗熱性。此外，由於在實例模式1中所描述之螺茀衍生物具寬能隙之故，因此能量難以由另一層傳遞，可以得到具高發光效率與色純度之發光元件。在呈現藍光之發光元件之發光層中，由於在發光層中的基材之能隙略大於藍光材料之能隙之故，因此能量轉移至發光層鄰近之層業已成為嚴重問題。然而，由於在實例模式1中所描述之螺茀衍生物具寬能隙之故，因此即使在藍光發光元件中，也不擔憂激發能量由發光層轉移。在實例模式1中所描述之螺茀衍生物也可以被順利地用於紅光或綠光發光元件。
由於在實例模式1中所描述之螺茀衍生物具有相對低的HOMO(最高的被填滿的分子軌域)水平與足夠的電洞傳輸性質之故，因此其適合作為用於電洞傳輸層之材料。此外，由於在實例模式1中所描述之螺茀衍生物具有足夠的電洞傳輸性質與寬能隙之故，因此其可以被特別順利地當作用於電洞傳輸層(經常在發光層鄰近被形成)之材料使用。此外，由於在實例模式1中所描述之螺茀衍生物可以被順利地當作基材(其使發光材料散佈於發光層中)使用與具有寬能帶隙之故，其可以被順利地當作基材散佈具相對寬的能帶隙之藍光發光材料)使用。在實例模式1中所描述之螺茀衍生物也可以被順利地用於紅光或綠光發光元件。
在本實例模式中本發明之發光元件使用用於電洞傳輸層之在實例模式1中所描述之螺茀衍生物。在含有機化合物層102中的其他的機能層不被特定限制。此外，由於在實例模式1中所描述之螺茀衍生物具有高LUMO(最低的未被填滿的分子軌域)水平之故，可以防止過電子。因為這個原因，藉由使用用於電洞傳輸層(與發光層相接觸)之螺茀衍生物，電子與電洞可以在發光層中被有效率地複合以改善發光效率。
電洞注入層之形成可使用金屬氧化物(氧化釩、氧化鉬、氧化釕、或氧化鋁)，或混合物(其中金屬氧化物與合適的有機化合物(被混合)。另外，假如使用有機化合物的話，樸啉基的化合物是有效的，且可以使用酞花青(縮寫：H2 Pc)、銅酞花青(縮寫：CuPc)等。此外，可以使用被化學方式摻雜的導電高分子化合物，如被聚苯乙烯磺酸酯(縮寫：PSS)摻雜之聚乙烯二氧噻吩(縮寫：PEDOT)或聚苯胺(縮寫：PAni)。電洞注入層之形成係與陽極相接觸。藉由使用電洞注入層，使載子注入障礙降低，且載子被有效率地注入發光層中，造成驅動電壓下降。
就電洞注入層而言，在實例模式1中所描述之螺茀衍生物也可以被順利使用。
複合材料，其含有在實例模式1中所描述之螺茀衍生物與金屬氧化物，可被用於電洞注入層。就金屬氧化物而言，需要過渡金屬之氧化物，特別需要屬於週期表第4至8族中的任何一族之金屬氧化物。特定地說，偏好氧化釩、氧化鉭、氧化鉬、氧化鎢、氧化錸與氧化釕。在該複合材料中，電子在實例模式1中所描述之螺茀衍生物與金屬氧化物之間被轉移；因此，在材料中之載子密度被提升，且可以得到有益的效果(如電洞注入性質之改進)。並且，甚至在膜厚增加時，驅動電壓也僅小量增加。即使在此複合材料之膜厚增加時，驅動電壓只少量增加。因此，藉由調整使用該複合材料所形成之層之膜厚，可以光學方式設計發光元件(使用微腔現象等)。
電洞傳輸層之形成係使用在實例模式1中所描述之螺茀衍生物。電洞傳輸層被裝置於電洞注入層與發光層之間。要提及的是：使用在實例模式1中所描述之螺茀衍生物可形電洞傳輸層，使得該電洞傳輸層具有電洞注入層與電洞傳輸層雙機能。在這個情形下，該電洞注入層不被提供。
發光層之製作僅使用發光材料或使用基材(於其中發光材料被散佈)。具有益的發光效率且可發出所需波長之光之物質可被當作發光材料使用。例如，為了得到紅光，可以使用在發射光譜600nm至680nm有一發射峰之物質，如4－二氰伸甲－2－異丙－6－[2－(1,1,7,7－四甲久洛尼(julolidine)啶－9－基)乙烯]－4H－吡喃(縮寫：DCJTI)、4－二氰伸甲－2－甲－6－[2－(1,1,7,7－四甲－9－久洛尼啶－9－基)乙烯]－4H－吡喃(縮寫：DCJT)、4－二氰伸甲－2－叔丁－6－[2－(1,1,7,7－四甲久尼啶－9－基)乙烯]－4H－吡喃(縮寫：DCJTB)、哌呋嗯(periflanthene)、或2,5－二氰－1,4－二[2－(10－甲氧－1,1,7,7－四甲久尼啶－9－基)乙烯]苯。為了得到綠光，可以使用在發射光譜500nm至550nm有一發射峰之物質，如N,N’－二甲喹吖酮(縮寫：DMQd)、香豆素6、香豆素545T、或三(8－喹啉酚根絡)鋁(縮寫：Alq3 )。為了得到藍光，可以使用在發射光譜420nm至500nm有一個發射峰之物質，如9,10－二(2－萘)－叔丁蒽(縮寫：t－BuDNA)、9,9’－聯蒽、9,10－二苯蒽(縮寫：DPA)、9,10－二(2－萘)蒽(縮寫：DNA)、二(2－甲－8－喹啉酚根絡)－4－苯酚根絡－鎵(縮寫：BGaq)、或二(2－甲－8－喹啉酚根絡)－4－苯酚根絡－鋁(縮寫：BAlq)。除了產生如前述之螢光之材料之外，產生燐光之物質也可被當成發光材料使用，如吡啶羧酸二[2－(3,5－二(三氟甲)苯)吡啶根絡－N,C2 ’ ]銥(III)(縮寫：Ir(CF3 ppy)2 (pic))、乙醯丙酮酸二[2－(4,6－二氟苯)吡啶根絡－N,C2 ’ ]銥(III)(縮寫：FIr(acac))、吡啶羧酸二[2－(4,6－二氟苯)吡啶根絡－N,C2 ’ ]銥(III)(縮寫：FIr(pic))、或三(2－苯吡啶根絡－N,C2 ’ )銥(縮寫：Ir(ppy)3 )。此外，就基材而言，可使用蒽衍生物(如9,10－二(2－萘)－2－叔丁蒽(縮寫：t－BuDNA)、咔唑衍生物(如4,4’－二(N－咔唑)聯苯(縮寫：CBP))、金屬錯合物(如二[2－(2－羥苯)吡咯根絡]鋅(縮寫Znpp2 )或二[2－(2－羥苯)苯苯噁唑根絡]鋅(縮寫：ZnBOX))等。在使用基材(被散佈發光材料)形成發光層之情形下，以0.001wt%至50wt%(較佳0.03wt%至20wt%)比例把發光材料加入基材中可形成發光層。要提及的是：在本情形中，較佳為將材料複合，使得基材之能隙大於發光材料之能隙。
在電子傳輸層被使用之情形下，該電子傳輸層被提供於發光層與電子注入層之間。適合的材料為一般金屬錯合物(如三(8－喹啉酚根絡)鋁(縮寫：Alq3 )、三(4－甲－8－喹啉酚根絡)鋁(縮寫：Almg3 )、二(10－羥苯並[h]－喹啉酚根絡)鈹(縮寫：BeBq2 )、二(2－甲－8－喹啉酚根絡)－(4－羥基－聯苯基)鋁(縮寫：BAlq)、二[2－(2－羥苯)苯並噁唑根絡]鋅(縮寫：Zn(BOX)2 )或二[2－(2－羥苯)苯並噻唑根絡]鋅(縮寫：Zn(BTZ)2 )。另外，較佳的烴基化合物為如9,10－二苯蒽或4,4’－二(2,2－二苯乙烯)聯苯等。另外，可使用三唑衍生物(如3－(4－叔丁基)－4－(4－乙苯)－5－(4－聯苯)－1,2,4－三唑或二氮雜菲，如紅二氮雜菲或浴銅靈。
用於形成電子注入層之電子注入材料不被特定限制。特定地說，較佳為鹼金屬鹽(如氟化鋰、氧化鋰、氯化鋰)、鹼土金屬鹽(如氟化鈣)等。另外，可使用之層如下，在所謂的電子傳輸材料(如三(8－喹啉醇根絡)鋁(縮寫：Alq3 )或浴銅靈(縮寫：BCP))中加入供電子化合物(如鋰)。電子注入層之形成係與陰極相接觸。藉由使用電子注入層，使載子注入障礙降低，且載子被有效率地注入發光層中，造成驅動電壓下降。
在下列情形下：在實例模式1中所描述之螺茀衍生物被當成電洞注入層或發光層之基材使用，且另外的材料被用於形成電洞傳輸層，該被用於電洞傳輸層之材料不被特別限制，可使用4,4’－二－[N－(1－萘)－N－苯胺]聯苯(縮寫：NPB)、4,4’－二[N－(3－甲苯)－N－苯胺]聯苯(縮寫：TPD)、4,4’,4”－三(N,N－二苯胺)三苯胺(縮寫：TDATA)、4,4’,4”－三[N－(3－甲苯)－N－苯胺]三苯胺(縮寫：MTDATA)、4,4’－二{N－[4－(N,N－二間甲苯胺)苯]－N－苯胺}聯苯(縮寫：DNTPD)、1,3,5－三[N,N－二(間甲苯)胺]苯(縮寫：m－MTDAB)、4,4’,4”－三(N－咔唑)三苯胺(縮寫：TCTA)、酞花青(縮寫：H2 Pc)、銅酞花青(縮寫：CuPc)、釩氧酞花青(縮寫：VOPc)等。電洞傳輸層之形成可藉由將使用前述之材料層中的二或多層複合之方式，或電洞傳輸層可為單層(其具有多層構造，其中含在實例模式1中所描述之螺茀衍生物之層與使用前述之材料之層被複合)。
儘管本實例描述發光元件(只從發光層發光)之構造，然而發光元件可被設計成不只可從發光層發光，而且可從另一層(如電子傳輸層或電洞傳輸層)發光。(例如，不只可從發光層發光，而且可在傳輸層中加入摻雜物(可使電子傳輸層或電洞傳輸層發光)而從運送層發光。在用於發光層與運送層之發光材料有不同的色光時，可以得到彼此重疊之色光之光譜。假如該發光層與傳輸層之色光具有顏色互補之關係時測可以得到白光。
要提及的是：此實例模式之發光元件具有許多的變化，該變化之獲得係藉由改變用於圖1的第一電極101之材料與用於第二電極103之材料。在發光材料被用於第一電極101時，從第一電極101可以發光。在不透光(特定地說，反射)物質被用於第一電極101且透光物質被用於第二電極103時，可從第二電極103發光。此外，在透光物質被用於第一電極101與第二電極103時，可從第一電極101與第二電極103發光。
(實例模式3)
在本實例模式中將描述本發明之發光裝置與其製造方法，參考圖2A至2E與3A至3C。要提及的是：在本實例模式中將描述製造該主動矩陣發光裝置之實例；然而，本發明當然也可以被用於被動矩陣發光裝置。
首先，第一絕緣底層51a與第二絕緣底層51b被形成於基板50上。接著，半導體層52被形成於第二絕緣底層51b上(圖2A)。
就用於基板50之材料而言，可使用玻璃、石英、塑膠(如聚醯亞胺、丙烯酸類、聚對酞酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或聚醚碸)等。視需要，可使用由前述材料所製之基板(經過CMP等拋光)。在本實例模式中係使用玻璃基板。
只要第一絕緣底層51a與第二絕緣底層51b可以防止在基板50中的元素(對半導體膜之特徵有不利的影響，如鹼金屬或鹼土金屬)擴散進入半導體層中。就用於第一絕緣底層51a與第二絕緣底層51b之材料而言，可使用二氧化矽、四氮化三矽、含氮之二氧化二矽、含氧之四氮化三矽等。在本實例模式中，使用四氮化三矽形成第一絕緣底層51a，使用二氧化矽形成第二絕緣底層51b。儘管在本實例模式中使用第一絕緣底層51a與第二絕緣底層51b形成絕緣底膜，然而該絕緣底膜之形成可使用一層或二或多層。此外，在來自基板的雜質之擴散不造成問題時，絕緣底膜不須提供。
在本實例模式中，以雷射光束照射使非晶形矽膜結晶化在第一絕緣底層與第二絕緣底層形成之後，得到半導體層。特定地說，非晶形矽膜在第二絕緣底層51b上被形成，其具有25－100nm(較佳30－60nm)膜厚。就形成該非晶形矽膜之方法而言，可使用之方法如濺鍍、減壓CVD或電漿CVD。接著，在500℃下熱處理1小時將該非晶形矽膜脫氫。
接著，使用雷射照射裝置使該非晶形矽膜結晶化，形成晶形矽膜。在本實例模式之雷射結晶化中，吾人使用準分子雷射，使用光學系統把來自準分子雷射振盪的雷射光束處理成線性光點。然後以線性光點照射非晶形矽膜，以得到晶形矽膜該晶形矽膜被作半導體層使用。要提及的是：該非晶形矽膜也可被當作半導體層使用。
其他使非晶形矽膜結晶化之方法包括：只使用熱處理之結晶化法，與使用於加速結晶化之催化性元素進行熱處理之結晶化法。就用於加速結晶化之元素而言，可使用(例如)鎳、鐵、鈀、錫、鉛、鈷、鉑、銅、金等。比較只進行熱處理之結晶化之情形，在使用這種用於加速結晶化之元素進行結晶化時，係在較低的溫度下進行較短時間之結晶化，所以對玻璃基板等的損害較小。在只進行熱處理之結晶化時，抗熱之石英基板等可被當成基板50使用。
接著，為了控制閾值，視需要把微量雜質加入半導體層中。即進行通道摻雜。要得到所需要的閾值，可藉由離子摻雜等把具有N型導電性或P型導電性之雜質(如三價磷或硼)加入該半導體層中。
接著，把該半導體層圖型化成指定之形狀(如圖2A中所示)，得到島狀半導體層52。該圖型化之進行係使用光阻於該半導體層上，曝光成預定的罩形，把該罩形的光阻劑烘烤，形成在半導體層上面之光阻罩，使用該光阻罩來蝕刻該半導體層。
接著，形成閘極絕緣層53覆蓋半導體層52。以電漿CVD或濺鍍法使含矽之絕緣層形成閘極絕緣層53(膜厚40－150nm)。在本實例模式中，使用二氧化矽製作該閘極絕緣層53。
接著，在該閘極絕緣層53上面形成閘電極54。該閘電極54之製作係使用選自鉭、鎢、鈦、鉬、鋁、銅、鉻、鈮之中的元素；或使用合金材料或含該元素作為其主要組成份之化合物材料。此外，可使用由被摻雜雜質元素(如三價磷)之多晶矽膜代表的半導體膜，或可使用銀鈀銅合金。
儘管在本實例模式中以單層形式製作閘電極54，然而也可將其製作成層狀構造(包括2或多層)，如由鎢形成之下層與由鉬形成之上層。在把該閘電極製成層狀構造時，可使用如前述之材料。此外，可視需要選擇如前述之材料之綜合。使用由光阻劑形成的光阻罩來蝕刻形成該閘電極54。
接著，在把該閘電極54當作光阻罩使用時，把高濃度雜質加入該半導體層52中。因此，可製作薄膜電晶體70，其包括半導體層52、閘極絕緣層53、閘電極54。
要提及的是：製造該薄膜電晶體之方法不特別限制，且可視需要加以改變來得到具所需構造之薄膜電晶體。
就像素部位而言，在本實例模式中使用有使用晶形矽膜之上閘型薄膜電晶體，其之結晶化係使用雷射結晶化法；然而，吾人也可以使用使用非晶形半導體膜之下閘型薄膜電晶體。就非晶形半導體膜而言，可使用矽與矽鍺。在使用矽鍺之情形下，偏好把鍺之濃度被設定為約0.01－4.5原子%。
接著，使用四氮化三矽形成絕緣膜(氫化膜)59以覆蓋閘電極54與閘極絕緣層53。俟絕緣膜形成之後，在480℃下加熱該絕緣膜(氫化膜)59約1小時來激活雜質元素，與氫化半導體層52。
接著，形成覆蓋絕緣膜(氫化膜)59之第一中間層絕緣層60。就用於形成第一中間層絕緣層60之材料而言，可使用二氧化矽、丙烯酸類、聚醯亞胺、矽氧烷、低k材料等。在本實例模式中，二氧化矽膜被形成作為第一中間層絕緣層(圖2B)。
接著，形成達到半導體層52之連接孔。該連接孔之製作可藉由使用光阻罩蝕刻直到半導體層52露出為止。該連接孔之製作可藉由濕式蝕刻或乾式蝕刻。此外，視條件而定可進行一或多次之蝕刻。在進行多次蝕刻時，可使用濕式蝕刻與乾式蝕刻(圖2C)。
接著，形成導電層以覆蓋該連接孔與第一中間層絕緣層60。把該導電層處理成所需之形狀以形成連接部位61a，電路61b等。這電路可具有由鋁、銅、鋁－碳－鎳合金、鋁－碳－鉬合金等所形成之單一層。此外，該電路可具有由鉬、鋁與來自基板側之鉬層所堆疊形成之構造，由鈦、鋁與來自基板側之鈦層所堆疊形成之構造，或由鈦、氮化鈦、鋁與來自基板側之鈦層所堆疊形成之構造(圖2D)。
接著，形成第二中間層絕緣層63以覆蓋連接部位61a，電路61b與第一中間層絕緣層60。就第二中間層絕緣層63之材料而言，較佳使用具自身平面化性質之被覆膜(如丙烯酸類、聚醯亞胺、或矽氧烷)。在本實例模式中，使用矽氧烷以形成第二中間層絕緣層63(圖2E)。
接著，使用氮化矽等以形成在第二中間層絕緣層63上面的絕緣層。該絕緣層被形成以防止第二中間層絕緣層63在隨後的像素電極之蝕刻中被蝕刻過度。因此，在像素電極之蝕刻速率對第二中間層絕緣層之蝕刻速率之比值大時，則該絕緣層不須被提供。接著，在第二中間層絕緣層63上形成連接孔以達到連接部位61a。
接著，形成導電層以覆蓋連接孔與第二中間層絕緣層63(或絕緣層)。接著處理該導電層以形成薄膜發光元件之第一電極64。該第一電極64與連接部位61a以電相連接。
第一電極64之形成可以用導電膜，該導電膜使用導電性金屬，如鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鋰(Li)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、或鈦(Ti)或合金，如鋁－矽(Al－Si)合金、鋁－鈦(Al－Ti)合金、或鋁－矽－銅(Al－Si－Cu)合金；或金屬化合物，如氮化鈦(TiN)、銦錫氧化物(ITO)、含二氧化矽之銦錫氧化物(ITSO)、或銦鋅氧化物(IZO)(其中氧化鋅(ZnO)以2－20wt%被混合於氧化銦中)等。
發光電極之製作係使用透光性導電膜。例如，可使用金屬化合物(如ITO、ITSO、IZO)，或極薄之金屬膜(如鋁或銀)。此外，在透過第二電極發光之情形下，第一電極之製作可使用高反射係數之材料(如鋁或銀)。在本實例模式中係使用ITSO形成第一電極64(圖3A)。
接著，使用有機材料或無機材料形成絕緣層以覆蓋第二中間層絕緣層63(或絕緣層)與第一電極64。接著，把絕緣層加工使一部份的第一電極64露出以形成隔牆65。吾人偏好把感光性有機材料(如丙烯酸類或聚醯亞胺)當成隔牆65之材料使用；然而，也可使用非感光性有機材料或與無機材料形成隔牆65。此外，可使用分散劑使黑色顏料或染料(如鈦黑或氮化碳)散佈於隔牆65之材料中使隔牆65黑化，使得隔牆65可被當成黑矩陣使用。合宜地，面對第一電極之隔牆65之邊緣具有曲率，且具有曲率連續變化之楔形(圖3B)。
接著，形成含有機化合物層66。接著形成第二電極67以覆蓋含有機化合物層66。因此，可以形成發光元件93，其包括介於第一電極64與第二電極67之間的含有機化合物層66。藉由使用高電壓至第一電極再至第二電極之方式可以發光。就用於形成第二電極67之電極材料而言，可使用與用於第一電極之材料相似之材料。在本實例模式中，第二電極之形成係使用鋁。
就含有機化合物層66而言，可使用低分子量材料或高分子量材料。在本實例模式之發光裝置中含有機化合物66之層含有機化合物(具有被導入作為取代基之在實例模式1中所描述之螺茀衍生物)。要提及的是：用於形成含有機化合物層66之材料可為只含有機化合物材料之材料或含一部份無機材料之材料。就用於製造含有機化合物層66之方法而言，可使用濕式法或乾式法，例如蒸鍍法、噴塗法、旋轉塗佈法、浸塗法等。此外，含有機化合物層66之製作一般係藉由把各具不同機能之機能層之加以適當的綜合，該機能層如電洞注入層、電洞傳輸層、電洞阻斷層、發光層、電子傳輸層、電子注入層。然而，同時具有這些機能中的二或多種機能之機能層可被包括於含有機化合物層66中。在本實例中，該層狀構造(包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層與電子注入層)被當成含有機化合物層66使用。在本實例模式之發光裝置中，在實例模式1中所描述之螺茀衍生物被當成電洞傳輸層使用。該含有機化合物層66之其他機能層不被特別限制。就其材料而言，因為在實例模式2中已被解說，因此在此處不再贅述。
接著，以電漿CVD製作含氮之二氧化矽膜作為鈍化膜。在使用含氮之二氧化矽膜時，可以電漿CVD方式使用SiH4 、N2 O與NH3 ，或使用SiH4 與N2 O，或使用SiH4 與N2 O被氬氣稀釋之氣體製作該氮氧化矽膜。
另外，就鈍化膜而言，可使用(使用SiH4 、N2 O與氫氣所形成)氫化的氮氧化矽膜。第一鈍化膜當然不受限於單層之構造，且其可具有單層之構造或使用另一種含矽之絕緣層之層狀構造。另外，可製作多層膜(包括氮化碳膜與氮化矽膜)、多層膜(包括苯乙烯聚合物、氮化矽膜或類鑽石碳膜)來替代氮氣化矽膜。
接著，把顯示部位密封使發光元件免於會促進發光元件惡化之物質(如水份)。在以相對基板來密封該顯示部位時，以絕緣密封材料使該相對基板與顯示部位貼合，使外部連接部位露出。可在相對基板與元件基板之間的間隙中充填以惰性氣體(如乾燥的氮氣)。另外，可把密封材料用於整個像素部位之表面上，接著可貼合相對基板。較佳為把紫外線固化性樹脂等當成密封材料使用。在該密封材料中可混合乾燥劑或可混合使基板之間保持一定間隙之材料。接著，在該外部連接部位貼合撓性電路板，完成發光裝置。
以前述方式製作之發光裝置之構造實例將被解說，參考圖4A與4B。要提及的是：具相似機能之部位被相同的參考數字表示，儘管其具有不同的形狀且其之解說在某些地方被省略。在本實例模式中，透過連接部位61a使具LDD構造之薄膜電晶體70與發光元件93相連接。
圖4A呈現一種構造，其使用透光性導電膜形成第一電極64，且從含有機化合物層66發光射向基板50。要提及的是：參考數字94代表相對基板。俟發光元件93被形成之後，使用密封材料等使該相對基板堅固地貼合基板50。以樹脂88(具透光性等)充填介於相對基板94與發光元件之間的間隙以密封發光元件93。因此，可以防止發光元件93因水份而引起惡化。樹脂88宜具有吸濕性。甚至更合宜地，為進一步防止水份之不利影響而把高透光性乾燥劑89散佈於樹脂88中。
圖4B呈現一種構造，其使用透光性導電膜形成第一電極64與第二電極67，且光線可被射向基板50與相對基板94。此外，在本構造中，把偏光板90裝置於基板50之外側與相對基板94之外側可使螢幕不透明，以改進可見度。保護膜91被裝置於偏光板90之外側。
在本實例模式中，使用上閘型薄膜電晶體。然而，可使用不同形式之薄膜電晶體(如下閘型薄膜電晶體)形成發光裝置。
要提及的是：發光元件，其具有如本發明之顯示功能，可使用類比視訊或數位視訊。在使用數位視訊時，視訊可使用電壓或電流。在發光元件發光時，輸入至像素之視訊可具有定電壓或定電流。在視訊具有定電壓時，定電壓被用於發光元件或定電流流過發光元件。此外，在視訊具有定電流時，定電壓被用於發光元件或定電流流過發光元件。定電壓被用於發光元件之驅動法被稱為定電壓驅動，定電流流過發光元件之驅動法被稱為定電流驅動。在定電流驅動中不管發光元件之阻抗如何改變都是定電流流動。前述之驅動法中的任一種可被用於本發明之發光裝置與其驅動法。
因此，如本發明之發光裝置(包括在含有機化合物層66中的實例模式1中所描述之螺茀衍生物)可具有高抗熱性，因為該螺茀衍生物具有高玻璃轉換溫度(Tg)。此外，由於在實例模式1中所描述之螺茀衍生物具有寬度隙之故，因此以由其他層移走能量。因此，發光元件93(包括在含有機化合物層66中的實例模式1中所描述之螺茀衍生物)可具有高發光效率。因此，在本實例模式中本發明之發光裝置可具有低耗電。
本實例模式之實現可藉由視需要將來自實例模式1或實例模式2之合適的構造複合之方式。
(實例模式4)
在本實例模式中將描述本發明之發光裝置之面板外觀，參考圖5A與5B。圖5A為面板之上視圖，其中在基板上所形成之電晶體與發光元件被密封材料所密封。該密封材料之形成介於基板與相對基板4006之間。圖5B為圖5A之橫剖面圖。在被裝置於面板上之發光元件具有與在實例模式2中所呈現之構造相似之構造。
以密封材料4005包圍在基板4001上面的像素部位4002、訊號線驅動電路4003與掃描線驅動電路4004。把相對基板4006裝置於像素部位4002、訊號線驅動電路4003與掃描線驅動電路4004上面。因此，像素部位4002、訊號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004與填料4007被基板4001、密封材料4005與相對基板4006不透氣地密封。
被裝置於基板4001上面的像素部位4002、訊號線驅動電路4003與掃描線驅動電路4004具有眾多的電晶體。在圖5B中，在訊號線驅動電路4003中所包括的薄膜電晶體4008與在像素部位4002中所包括的薄膜電晶體4010被呈現。
此外，發光元件4011與薄膜電晶體4010以電相連接。
並且，導線4014與用於供應訊號或電力供應電壓之電路相符合，該電路係供應像素部位4002、訊號線驅動電路4003與掃描線驅動電路4004。透過導線4015使導線4014與連接端子4016相連接。透過各向異性導電膜4019使連接端子4016與撓性印刷電路(FPC)4018以電相連接。
此外，就填料4007而言，可使用惰性氣體(如氮氣或氬氣)。另外，可使用紫外線固化性樹脂或熱固化性樹脂。例如，可使用聚氯乙烯、丙烯酸類、聚醯亞胺、環氧樹脂、矽樹脂、聚乙烯丁醛或醋酸乙烯亞乙烯酯。
要提及的是：面板(其中具有發光元件之像素部位被形成)與模組(其中IC被安裝在面板上)被包括於本發明之發光裝置之種類中。
前述之訊號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004與IC(訊號處理電路)為發光元件之控制電路。包括這些控制電路之發光裝置與電子裝置可在面板上呈現各種影像，藉由控制電路以控制發光元件之照明、不照明與高度。要提及的是：在被撓性印刷電路(FPC)4018連接之外部電路基板上所製作之訊號處理電路也是控制電路。
如前述本發明之發光裝置具有高抗熱性之像素部位，因為就形成像素部位之發光元件而言，其包括在實例模式2中所描述之發光元件，該元件包括在含有機化合物層中的實例模式1中所描述之螺茀衍生物。此外，如本發明之發光裝置具有低耗電，因為就形成像素部位之發光元件而言，其包括在實例模式2中所描述之發光元件，該元件包括在含有機化合物層中的實例模式1中所描述之螺茀衍生物。
本實例模式之實現可藉由視需要將來自實例模式1至3中的任何一個之合適的構造複合之方式。
(實例模式5)
在本實例模式中將描述在實例模式4中所描述之面板與模組中所包括之像素電路與保護電路與其運作。此外，在圖2A至2E與圖3A至3C中所呈現之橫剖面圖與驅動薄膜電晶體1403與發光元件1405之橫剖面圖相符合。
在圖6A中所呈現之像素中，直向排列的是訊號線1410與電力供應線1411與1412，而橫向排列的是掃描線1414。像素電路也包括開關型薄膜電晶體1401、驅動型薄膜電晶體1403、電流控制型薄膜電晶體1404、電容元件1402與發光元件1405。
在圖6C中所呈現之像素具有與在圖6A中所呈現之像素相同之構造，除下列之不同之外：驅動薄膜型電晶體1403之閘電極與電力供應線1412(橫向排列)相連接。即，在圖6A中的像素與在圖6C中的像素呈現相同的等效電路。然而，在電力供應線1412被橫向排列之情形下(圖6C)，電力供應線係由來自不同層之導電膜所形(除電力供應線1412被直向排列之情形(圖6A)之外)。為了引起對驅動型薄膜電晶體1403之閘電極所連接之電路之注意與證明構成該電路之層是不同的，在圖6A與圖6C中像素被個別圖解說明。
在圖6A與圖6C中所呈現之像素中，驅動型薄膜電晶體1403與電流控制型薄膜電晶體1404被串聯排列，驅動型薄膜電晶體1403之通道長度L(1403)與通道寬度W(1403)，與電流控制型薄膜電晶體1404之通道長度L(1404)與通道寬度W(1404)可被設定以滿足L(1403)/W(1403)：L(1404)/W(1404)＝5至6000：1之關係。
驅動型薄膜電晶體1403在飽和區運作，與控制流過發光元件1405之電流量，而電流控制型薄膜電晶體1404在線性區運作，與控制給發光元件1405之電流供應。由圖之製作觀點來看，較佳為薄膜電晶體1403與薄膜電晶體1404具有相同之導電性型式，在本實例模式中，薄膜電晶體1403與薄膜電晶體1404被製作成n－通道薄膜電晶體。空乏型薄膜電晶體也可被當成驅動型薄膜電晶體1403使用，替代提升型薄膜電晶體。在具有如前述之構造之本發明之發光元件中，由於電流控制型薄膜電晶體1404在線性區運作之故，因此電流控制型薄膜電晶體1404之Vg s 之輕微波動不影響流過發光元件1405之電流量。即，流過發光元件1405之電流量可被在飽和區運作之驅動型薄膜型電晶體1403所確定。依據前述之構造，藉由控制由薄膜電晶體之特徵變易所引起之發光元件亮度不平均，吾人可以提供畫質被改進之發光裝置。
在圖6A至6D中所呈現之像素中，開關型薄膜電晶體1401控制到像素之視訊輸入。在開關型薄膜電晶體1401被打開且視訊被輸入像素中時，該視訊電壓被保留於電容元件1402中。儘管圖6A與6C呈現包括電容元件1402在內之構造，然而本發明不受限於此。在閘極電容等可起用於保留視訊之電容之作用時，則電容元件1402不必被裝置。
在圖6B中所呈現之像素具有與在圖6A中所呈現之像素相同之像素構造，除以下之不同之外：薄膜電晶體1406與掃描線1415業已被加入。類似地，在圖6D中所呈現之像素具有與在圖6C中所呈現之像素相同之像素構造，除以下之不同之外：薄膜電晶體1406掃描線1415業已被加入。
薄膜電晶體1406在新裝置之掃描線1415之控制下被打開與關閉。在薄膜電晶體1406被打開時，被保留在電容元件1402中之電荷被放出，藉以關閉電流控制型薄膜電晶體1404。即，裝置薄膜電晶體1406可以強行把流至發光元件1405之電流供應終止。因此，薄膜電晶體1406也可被稱為清除型薄膜電晶體。依據在圖6B與6D中所呈現之構造，在訊號被寫入全部的像素之前，在寫入週期開始之後立即或與寫入週期開始同時將照明週期開始。因此，責任週期比可被改進。
在圖6E中所呈現之像素中，訊號線1410與電源供應線1411直向排列，而掃描線1414被橫向排列。像素進一步包括開關型薄膜電晶體1401、驅動型薄膜電晶體1403、電容元件1402、發光元件1405。在圖6F中所呈現之像素具有與在圖6E中所呈現之像素相同之像素構造，除以下之不同之外：薄膜電晶體1406與掃描線1415業已被加入。此外，在圖6F中所呈現之構造也容許藉由裝置薄膜電晶體1406來改進責任週期比。
如前述，不同種類之像素電路可被使用。特別是在使用非晶形半導體膜製作薄膜電晶體時，較佳為把驅動型薄膜電晶體1403之半導體膜作大。因此，在前述之像素電路中，較佳為使用上部發光型，其中在含有機化合物層中所產生之光線透過密封基板被放射。
吾人認為這類主動矩陣發光裝置是有利的，因為在像素密度被增加時，由於各像素中被裝置薄膜電晶體之故，因此可以進行低電壓驅動。
在本實例模式中描述主動矩陣發光裝置，其中各像素被裝置薄膜電晶體。然而，吾人可以製作被動矩陣發光裝置。由於在被動矩陣發光裝置中，各像素未被裝置薄膜電晶體之故，因此吾人得到高開口率。在所產生之光線被射向含有機化合物層之二側之發光裝置情形下，在使用被動矩陣發光裝置時透射率增加。
接著，使用在圖6E中所呈現之等效電路圖來描述裝置上二極體作為在掃描線與訊號線中的保護電路之情形。
在圖7中，開關型薄膜電晶體1401、驅動型薄膜電晶體1403、電容元件1402、發光元件1405被裝置於像素部位1500中。在訊號線1410中，二極體1561與1562被裝置。二極體1561與1562之製作乃依照前述之實例模式，如依照開關型薄膜電晶體1401與驅動型薄膜電晶體1403。各二極體包括閘電極、半導體層、源電極、汲電極等。藉由把閘電極與汲電極或源電極相連接，使二極體1561與1562如二極體般運作。
與二極體相連接之公電位線1554與1555被製作於閘電極之同一層中。因此，為了使公電位線1554與1555與二極體之源電極或汲電極相連接，必須在閘極絕緣層中製作連接孔。
在掃描線1414中所裝置之二極體具有相似的構造。
依據本發明，吾人可同時製作被裝置於輸入級之保護型二極體。此外，製作保護型二極體之位置不受限於此。保護型二極體可被裝置於驅動電路與像素中。
本實例模式之實現可藉由視需要將來自實例模式1至4中的任何一個之合適的構造複合之方式。
藉由把如前述之保護電路包括在內，如本發明之發光裝置可具有經改進的可靠度。
(實例模式6)
圖8A呈現本發明之發光裝置之構造之實例。圖8A呈現被動矩陣發光裝置(具向前漸變尖之構造)之像素部位之橫剖面圖之一部份。在圖8A中所呈現之本發明之發光裝置包括：基板200、發光元件之第一電極201、隔牆202、含有機化合物層203、發光元件之第二電極204與相對基板207。
發光元件形成在介於發光裝置之第一電極201與第二電極204之間的含有機化合物層203的部位。第一電極201與第二電極204被形成條狀圖案且彼此成直角。在其彼此相交之部位，發光元件被形成。所形成之隔牆202第二電極204平行，使發光元件和另一個發光元件(也具有第一電極201)絕緣。
在本實例模式中，發光元件之特定的材料與構造，包括第一電極201、第二電極204與含有機化合物層203，參考實例模式2。
此外，在圖8A中之基板200、隔牆202與相對基板207分別與實例模式3之基板50、隔牆65與相對基板94相符合。就其構造、材料與效果而言，與在實例模式3中的構造、材料與效果相似，因此不在此贅述。應參考在實例模式3中之描述。
保護膜210在發光裝置中被形成以防止水份等之進入。相對基板207(由玻璃、石英、陶瓷材料(如氧化鋁)、合成材料等製成)被密封膠211堅固地貼合。透過使用撓性印刷電路板213之各向異性導電膜212使外部輸入端子部位與外部電路相連接。保護膜210可由氮化矽製成。另外，保護膜可被製成氮化碳與氮化矽之堆疊構造，其在壓力減小時氣體障礙性質增加。
圖8B呈現一種模組，其中外部電路與在圖8A中所呈現之面板相連接。該模組與外部電路板以電相連接。藉由把撓性印刷電路板25與外部輸入端子部位18與19堅固地固定，在外部電路板上面形成電源電路與訊號處理電路。此外，以COG法或TAB法安裝驅動IC28(外部電路之一)。圖8呈現驅動IC28(外部電路之一，以COG法安裝)。訊號處理電路與驅動IC28(在外部電路板上面被形成)為發光元件之控制電路。發光裝置與電子裝置(包括這些控制電路)可藉由控制電路控制發光元件之照明、不照明與亮度，在面板上呈現各種影像。
要提及的是：面板與模組與本發明之發光裝置中的一種模式相符合，且皆被包括於本發明之領域中。
本發明之發光裝置(如前述的發光裝置)具有高抗熱性之像素部位，因為就形成像素部位的發光元件而言，其包括在實例模式2中所描述之發光元件，該元件包括實例模式1中所描述之螺茀衍生物，其在含有機化合物層中。此外，如本發明之發光裝置具有低耗電，因為就形成像素部位之發光元件而言，其包括在實例模式2中所描述之發光元件，該元件包括在含有機化合物層中的實例模式1中所描述之螺茀衍生物。
(實例模式7)
本發明之電子裝置之代表性實例將被解說，參考圖9A至9E。本發明之電子裝置包括至少一種的發光元件(包括在實例模式1中所描述之螺茀衍生物)，或在實例模式2中所描述之發光元件，與控制發光元件之控制電路。就本發明之電子裝置之實例而言，以下可被提供：視訊相機、數位相機、護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)、瀏覽器系統、聲頻放音設備(例如汽車音響)、電腦、遊戲機、攜帶式資訊終端機(例如行動電腦、行動電話、攜帶式遊戲機、或電子書)、具記錄媒體之影像重現裝置(特定地說，重現記錄媒體(如DVD(數位化多功能光碟))，且包括可以播放重現的影像之顯示器)等。
圖9A呈現一種發光裝置，其與(例如)電視組或個人電腦之監示器等相符合。發光裝置包括：外殼2001、顯示部位2003、揚聲部位2004等。本發明之發光裝置具有高抗熱性，因為顯示部位2003包括發光元件，該發光元件包括在實例模式1中所描述之具高玻璃轉換溫度(Tg)之螺茀衍生物。要改進對比，宜在像素部位裝置以偏光板或圓形偏光板。例如，宜在密封基板上面依序裝置以1/4 λ板、1/2 λ板與偏光板。此外，可在偏光板上面裝置以抗反射膜。
圖9B呈現一種行動電話，其可被使用來目視與聽電視。該行動電話包括：主機2101、外殼2102、顯示部位2103、聲頻輸入部位2104、聲頻輸出部位2105、按鍵2106、天線2108等。本發明之行動電話具有高抗熱性，因為顯示部位2103中包括發光元件，該發光元件包括在實例模式1中所描述之具高玻璃轉換溫度(Tg)之螺茀衍生物。
圖9C呈現一種電腦，其包括主機2201、外殼2202、顯示部位2203、鍵盤2204、外部連接埠2205、指向式滑鼠2206等。本發明之電腦具有高抗熱性，因為顯示部位2203包括在實例模式1中所描述之具高玻璃轉換溫度(Tg)之螺茀衍生物。儘管筆記型電腦如在圖9C中之實例所示，然而本發明也可被用於桌上型電腦等。
圖9D呈現一種行動電話，其包括主機2301、顯示部位2302、開關2303、操作鍵2304、紅外線埠2305等。本發明之行動電腦具有高抗熱性，因為顯示部位2302包括發光元件，該發光元件包括在實例模式1中所描述之具高玻璃轉換溫度(Tg)之螺茀衍生物。
圖9E呈現一種攜帶式遊戲機，其包括外殼2401、顯示部位2402、喇叭2403、操作鍵2404、記錄媒體插入部位2405等。本發明之攜帶式遊戲機具高抗熱性，因為顯示部位2402包括發光元件，該發光元件包括在實例模式1中所描述之具高玻璃轉換溫度(Tg)之螺茀衍生物。
如上述，本發明之應用範圍極廣，且本發明可被應用於任何領域之電子裝置。
本實例模式之實現可藉由視需要將來自實例模式1至6中的任何一個之合適的構造複合之方式。
[實例1]
在本實例中，合成2－[N－(4－二苯胺苯)－N－苯胺)－螺－9,9’－聯茀(縮寫：DPASF)(如在實例模式1中的結構式25所示)之方法將被解說。
DPASF之合成可以藉由使用金屬催化劑使2－溴－螺9,9’－聯茀(如下面的式111所示)與N－[4－(二苯胺)苯]苯胺(縮寫：DPA)(如下面的式112所示)行偶合反應。
[步驟1]
合成2－溴－螺－9,9’－聯茀之方法將被解說。
於100ml三頸燒瓶中(連接滴液漏斗與Dimroth冷凝器)放入鎂(1.26g，o.052mol)。加熱30分鐘並攪拌激活鎂。冷卻至室溫，把該燒瓶放置於氮氣氣流下。加入乙醚(5ml)與二溴乙烷(數滴)，把2－溴聯苯(11.65g，0.050mol)之乙醚(15ml)溶液由滴液漏斗徐徐滴入混合物中。於滴完後使混合物回流3小時製成格利亞試劑。於200ml三頸燒瓶中(連接滴液漏斗與Dimroth冷凝器)放入2－溴－9－茀酮(11.7g，0.045mol)與乙醚(40ml)。於該反應溶液中，把被合成的格利亞試劑由滴液漏斗徐徐滴入。於滴完後使該混合物回流2小時，在室溫下攪拌約12小時。俟反應完全後’以飽和氯化銨溶液沖洗該溶液2次。以醋酸乙酯萃取含水層2次，將其與有機層複合，以飽和鹽水清洗該溶液。俟硫酸鎂乾燥之後，進行吸入過濾與濃縮，得到9－(聯苯2－基)－2－溴－9－茀醇固體(18.76g，產率90%)。
合成9－(聯苯－2－基)－2－溴－9－茀醇之反應計劃(a－1)被呈現於下。
於200ml三頸燒瓶中放入被合成的9－(聯苯－2－基)－2－溴－9－茀醇(18.76g，0.045mol)與冰醋酸(100ml)，加入濃鹽酸數滴，使該混合物回流2小時。俟反應完全之後，藉由吸入過濾方式收集沈澱物，過濾該沈澱物，以飽和碳酸氫鈉溶液與水清洗。以乙醇使所得到的棕色固體再晶析，得淡棕色粉狀固體(10.24g，產率57%)。藉由核磁共振法(NMR)確認該淡棕色粉狀固體為2－溴－螺－9,9’－茀。
所得到之化合物之1 H NMR被呈現於下：1 H NMR(300MHz，CDCl3 )δ ppm：7.86－7.79(m，3H)，7.70(d，1H，J＝8.4Hz)，7.50－7.47(m，1H)，7.41－7.34(m，3H)，7.12(t，3H，J＝7.7Hz)，6.85(d，1H，J＝2.1Hz)，6.74－6.76(m，3H)
合成2－溴－螺－9,9’－聯茀之反應計劃(a－2)被呈現於下。
[步驟2]
合成DPA之方法將被解說。
於1000 ml Erlenmeyer燒瓶中放入三苯胺(25.19g，0.102mol)、N－溴丁二醯亞胺(18.05g，0.102mol)，與醋酸乙酯(400ml)，於室溫與大氣中攪拌約12小時。俟反應完全之後，以飽和碳酸鈉溶液清洗該有機層2次。接著，以醋酸乙酯萃取含水層，將其與有機層複合，以飽和鹽水清洗。以硫酸鎂乾燥，自然過濾濃縮，得到無色固體。以醋酸乙酯與己烷使該固體再晶析，得無色粉狀固體(22.01g，產率66%)。藉由核磁共振法(NMR)確認該無色粉狀固體為4－溴三苯胺。依據核磁共振法(NMR)之量測結果被呈現於下。
所得到之化合物之1 H NMR被呈現於下：1 H NMR(300MHz，CDCl3 )δ ppm：7.32(d，2H，J＝8.7Hz)，7.29－7.23(m，4H)，7.08－7.00(m，6H)，6.94(d，2H，J＝8.7Hz)。
接著，合成4－溴三苯胺之反應計劃(b－1)將被呈現。
把4－溴三苯胺(559mg，6mmol)、Pd(dba)2 (345mg，0.6mmol)與叔丁醇鈉(t－BuONa(577mg，6mmol)之脫水甲苯溶液(5ml)脫氣。接著，加入苯胺(559mg，6mmol)與三叔丁膦P(t－Bu)3 (0.37ml，l.8mmol)。加熱，在氮氣氣氛與80℃下攪拌5小時。藉由薄膜層離法確定原料4－溴三苯胺消失。加入飽和鹽水使反應完全，以醋酸乙酯(約100ml)萃取含水層。以硫酸鎂乾燥有機層，過濾。俟濾液被濃縮之後，在矽膠上以醋酸乙酯：己烷＝1：20洗提行管柱層離提純，得黏稠液體狀標的產物。加入己烷至該黏稠液體中，以超音波振盪，萃取出淡黃色粉體。濃縮該混合物，得DPA(產率42%)。
所得到之化合物之1 H NMR被呈現於下：1 H NMR(300MHz，CDCl3 )δ ppm：7.35－6.83(m，19H)，5.60(s，1H)。
接著1 3 C NMR被呈現於下：1 3 C－NMR(75.5MHz，DMSO－d6 )δ ppm：147.8，143.7，140.2，139.4，129.4，129.3，127.1，122.4，122.0，119.8，118.4，116.8。
接著，合成DPA之反應計劃(b－2)被呈現。
[步驟3]
合成DPASF之方法將被解說。
於100ml三頸燒瓶中放入2－溴－螺－9,9’－聯茀(2.5g，6.3mmol)、DPA(2.2g，6.5mmol)、二(二苯亞甲基丙酮)鈀(0)(37.6mg，0.063mmol)與叔丁基醇鈉(2.1g，21mmol)進行氮氣替代，加入甲苯(50ml)，在減壓下脫氣。加入三叔丁膦(0.1ml，10wt%己烷溶液)，在80℃下攪拌11小時。俟反應之後，透過矽藻土過濾。以水(3次)與飽和鹽水(1次)沖洗該濾液，以硫酸鎂乾燥。自然過濾該反應混合物，濃縮該濾液，得到油質產物。以矽膠管柱層離(己烷：甲苯＝7：3)提純該油質產物，以二氯甲烷與己烷使其再晶析，得白色粉狀固體標的產物(3.8g，產率91%)。以核磁共振法(NMR)確定該白色粉狀固體為DPASF。
所得到之化合物之1 H NMR被呈現於下。再者，1 H NMR被呈現於圖10中。
1 H NMR(300MHz，DMSO－d6 )；δ＝7.95(d，J＝7.80Hz，2H)，7.90(d，J＝7.80Hz，2H)，7.40－7.77(m，26H)，6.67(d，J＝7.20Hz，2H)，6.55(d，J＝7.20Hz，1H)，6.16(d，J＝2.33Hz，1H)。
合成DPASF之反應計劃(c－1)被呈現於下。
在200Pa之壓力與330℃之溫度下把所得到的DPASF(3.75g)昇華提純24小時。收集到2.82g，產率75%。
再者，以熱重量/微差熱分析儀(Seiko Instruments Inc.TG/DTA320)量測DPASF之分解溫度(Td)為382℃。因此，發現DPASF呈現高分解溫度。
再者，以微差掃描卡計(Pevkin－Elmer Co.，Ltd.Pyris 1 DSC)量測玻璃轉換溫度(Tg)。首先，以每分鐘40℃之速率從25℃加熱至250℃使樣本熔化。接著，以每分鐘40℃之速率將樣本冷卻至25℃。接著，以每分鐘10℃之速率加溫至250℃，得到如圖11之DSC圖。從圖11吾人可以看出DPASF之玻璃轉換溫度(Tg)為107℃。因此，吾人發現DPASF具有高玻璃轉換溫度。此外，在樣本最初熔化時吾人可以觀察到DSC圖上的吸熱尖峰。該DSC圖顯示熔點為223℃。
薄膜態DPASF之吸收光譜與發射光譜被呈現於圖12與13中。吾人發現薄膜態DPASF之最大吸收波長為341nm，最大發射波長為434nm。使用來自圖12之吸收光譜資料，由Tauc製圖得到吸收峰。把該吸收峰之能量當成能隙使用，吾人發現DPASF之能隙為3.1eV。9,10－二苯蒽(發出象徴的藍光)具有能隙2.9eV，所以吾人可以看出DPASF具有廣大的能隙。再者，薄膜態HOMO水平被環境光電子能譜(使用Riken Keiki Co.，Ltd.AC－2)量測發現為－5.3eV。使用HOMO水平與能隙發現LUMO水平為－2.2eV。
再者，以循環伏安法(CV)評估。DPASF之電化學安定性。電化學分析儀(BAS，Inc.ALS，model 600A)被當作量測儀器使用。製備用於循環伏安法量測之溶液之方式如下：使用脫水二甲基甲醯胺(DMF)當作溶劑，把高氯酸四正丁銨(n－Bu4 NClO4 )之支持電解質溶解成100mM，把DPASF(量測之標的)溶解或1mM。鉑電極(BAS Inc.PTE鉑電極)被當作工作電極使用，另一個鉑電極(BAS Inc.鉑相對電極(5cm)，VC－3)被當作輔助電極使用，Ag/Ag＋ 電極(BAS Inc.RE5非水性溶劑參考電極)被當作參考電極使用。掃描速度被設定於每秒0.1V，進行100個循環量測。
用於DPASF薄膜之氧化側的循環伏安法量測結果被呈現於圖14中。呈現該量測結果之圖顯示可逆的尖峰，其即使氧化作用被重複100次時在循環伏安圖中也幾乎沒有改變。這表示DPASF對氧化作用與隨後的還原作用循環具容忍度。
[實例2]
在此實例中，合成如在實例模式1中的結構式35所示之2－[N－(9－苯咔唑－3－基)－N－苯胺]－螺－9,9’－聯茀(縮寫：PCASF)之方法將被解說。
PCASF之合成可藉由使如下面的式111所示之2－溴－螺－9,9’－聯茀與如下面的式113所示之3－(N－苯胺)－9－苯咔唑(縮寫：PCA)起偶合反應(使用金屬催化劑)。要提及的是合成2－溴－螺－9,9’－聯茀之方法在實施例1之步驟1中被解說，因此不在此贅述。
[步驟1]
合成PCA之方法將被解說。
首先，把N－苯咔唑(24.3g，100mmol)溶於冰醋酸(600ml)中，緩緩加入N－溴丁二醯亞胺(17.8g，100mmol)，在室溫下攪拌該混合物約12小時。邊攪拌邊滴狀加入此冰醋酸溶液至1升冰水中。以水沖洗該被萃提的白色固體3次。把該固體溶於乙醇(150ml)中，以飽和碳酸氫鈉溶液與水清洗。以硫酸鎂乾燥有機層。過濾，濃縮所得到之濾液。加入甲醇(約50ml)至殘渣中，以超音波照射，使殘渣平均溶於該溶液中。將此溶液留在靜止狀態中，萃提白色固體。過濾該白色固體，乾燥，得白色粉狀3－溴－9－苯咔唑(28.4g，產率88%)。
接著，合成3－溴－9－苯咔唑之反應計劃(d－1)將被呈現。
接著，在氮氣氣氛下，把脫水二甲苯(110ml)與苯胺(7.0g，75mmol)加入含3－溴－9－苯咔唑(19g，60mmol)、二(二苯亞甲苯丙酮)鈀(0)(縮寫：Pd(dba)2 )(340mg，0.6mmol)，1,1－二(二苯膦)二茂絡鐵(縮寫：DPPF)(1.6g，3.0mmol)、叔丁醇鈉(縮寫tert－BuONa(13g，180mmol)之混合物中。加熱，在氮氣氣氛與90℃下攪拌7.5小時。俟反應完全之後，把被加溫至50℃之甲苯(約500ml)加入此懸浮液中。接著，透過矽酸鎂擔體、三氧化二鋁與矽藻土過慮，濃縮濾液。加入己烷－醋酸乙酯至該殘渣中，進行超音波照射。過濾所得的懸浮液，乾燥殘渣，得淡黃色粉體(15g，產率75%)。以核磁共振法(NMR)確定此淡黃色粉體為3－(N－苯胺)－9－苯咔唑(縮寫：PCA)。
接著，這化合物之1 H NMR將被呈現。1 H NMR圖被呈現於圖15A與15B中。要提及的是：在圖15B中的圖為在圖15A中的5ppm至9ppm範圍之放大版。
1 H NMR(300MHz，CDCl3 )；δ＝6.84(t，J＝6.9Hz，1H)，6.97(d，J＝7.8Hz，2H)，7.20－7.61(m，13H)，7.90(s，1H)，8.04(d，7.8Hz，1H)。
接著，這化合物之1 H NMR將被呈現。1 H NMR圖被呈現於圖50A與50B中。要提及的是：在圖50B中的圖為在圖50A中的6.5ppm至8.5ppm範圍之放大版。
1 H NMR(300MHz，DMSO－d6 )；δ＝6.73(t，J＝7.5Hz，1 H)，7.02(d，J＝8.1Hz，2H)，7.16－7.70(m，12H)，7.95(s，1H)，8.06(s，1H)，8.17(d，J＝7.8Hz)。
此外，1 3 C－NMR將被呈現。1 3 C－NMR圖被呈現於圖51A與51B中。要提及的是：在圖51B中的圖為圖51A中的100ppm至150ppm範圍之放大版。
1 3 C－NMR(75.5MHz，DMSO－d6 )δ ppm＝109.55，110.30，110.49，114.71，118.22，119.70，120.14，120.61，122.58，123.35，126.18，126.48，127.37，129.15，130.14，135.71，136.27，137.11，140.41，145.61。
接著，合成3－(N－苯胺)－9－苯咔唑之反應計劃(d－2)被呈現。
[步驟2]
合成PCASF之方法將被解說。
於100ml三頸燒瓶中放入2－溴－螺－9,9’－聯茀(1.0g，2.5mmol)、3－(N－苯胺)－9－苯咔唑(846mg，2.5mmol)、二(二苯亞甲基丙酮)鈀(0)(15.0mg，0.025mmol)與叔丁醇鈉(1.0g，10mmol)，替換成氮氣。加入甲苯(10ml)，在減壓下脫氣。加入三叔丁膦(10wt%己烷溶液)0.05ml，在80℃下攪拌3.5小時。俟反應之後，透過矽藻土過濾。以水(3次)與飽和水(1次)清洗濾液，以硫酸鎂乾燥。自然過濾，濃縮濾液，得油質產物。以矽膠管柱層離(己烷：醋酸乙酯＝7：3)提純該油質產物，以二氯甲烷與己烷使其再晶析。得白色粉狀固體(1.0g，產率63%)。以核磁共振法(NMR)確定該白色粉狀固體為PCASF。
接著，這化合物之1 H NMR被呈現。PCASF之1 H NMR圖被呈現於圖16中。
1 H NMR(300MHz，DMSO－d6 )；δ＝8.04(d，J＝7.21Hz，1H)，7.89－7.85(m，5H)，7.69－7.50(m，5H)，7.43－7.31(m，5H)，7.27－7.10(m，6H)，7.07－7.01(m，2H)，6.95－6.86(m，4H)，6.73(d，J＝7.80Hz，2H)，6.52(d，J＝7.80Hz，1H)，6.31(d，J＝2.4Hz，1H)。
接著，合成PCASF之反應計劃(e－1)被呈現。
在200Pa與320℃下把所得到的PCASF(551mg)昇華提純24小時。收集到480mg，產率87%。
接著，以熱重量/微差熱分析儀(Seiko Instruments Inc.TG/DTA320)量測PCASF之分解溫度(Td)。發現分解溫度為371℃。因此，吾人發現PCASF呈現高分解溫度。
接著，以微差掃描卡計(PerkinElmer Co.，Ltd.Pyris 1 DSC)量測玻璃轉換溫度(Tg)。首先，以每分鐘40℃之速率把樣本從－10℃加熱至350℃，接著以每分鐘40℃之速率把樣本冷卻至－5℃。接著以每分鐘10℃之速率升溫至350℃，得到如圖17中的DSC圖。從此圖中吾人可以看到PCASF之玻璃轉換溫度(Tg)為134℃。因此，吾人發現PCASF具有高玻璃轉換溫度。要提及的是：在這量測中，沒觀察到吸熱尖峰(顯示熔點)。
薄膜態PCASF之吸收光譜與發射光譜被呈現於圖18與19中。吾人發現薄膜態PCASF在312nm與359nm處有吸收峰，最大發射波長為437nm。使用來自圖18的吸收光譜資料，由Tauc製圖得到吸收峰。把該吸收峰之能量當作能隙使用，吾人發現PCASF之能隙為3.2eV。9,10－二苯蒽(發出象徴的藍光)具有能隙2.9eV，所以吾人可以發現PCASF具有廣大的能隙。再者，薄膜態HOMO水平被環境光電子能譜(使用Riken Keiki Co.，Ltd.AC－2)量測發現為－5.3eV。使用HOMO水平與能隙發現LUMO水平為－2.1eV。
再者，使用循環伏安法(CV)評估PCASF之電化學安定性。電化學分析儀(BAS，Inc.ALS modle 600A)被當作量測儀器使用。製備用於循環伏安法量測之溶液之方式如下：使用脫水二甲基甲醯胺(DMF)當作溶劑，把高氯酸四正丁銨(n－Bu4 NClO4 )之支持電解質溶解成100mM，把PCASF(量測標的)溶解成1mM。鉑電極(BAS Inc.PTE鉑電極)被當作工作電極使用，另一個鉑電極(BAS Inc.鉑相對電極(5cm)，VC－3)被當作輔助電極使用，Ag/Ag＋ 電極(BAS Inc.RE5非水性溶劑參考電極)被當作參考電極使用。掃描速度被設定於每秒0.1V，進行100個循環量測。
用於PCASF薄膜之氧化側之循環伏安法量測結果被呈現於圖20中。呈現該量測結果之圖顯示可逆的尖峰，其即使氧化作用被重複100次時在循環伏安圖中也幾乎沒有改變。這表示PCASF對氧化作用與隨後的還原作用循環具容忍度，且其為電化學上安定的。
[實例3]
在此實例中，合成如在實例模式1中的結構式66所示之2－{N－[4－(N－咔唑)苯]N－苯胺基}－螺－9,9’－聯茀(縮寫：YGASF)之方法將被解說。
YGASF之合成可藉由使如下面的式111所示之2－溴－螺－9,9’－聯茀與如下面的式114所示之9－[4－(N－苯胺)苯]咔唑(縮寫：YGA)起偶合反應(使用金屬催化劑)。要提及的是：合成2－溴－螺－9,9’－聯茀之方法在實施例1之步驟1中被解說，所以不在此贅述。
[步驟1]
合成YGA之方法將被解說。
於300ml三頸燒瓶中放入1,4－二溴苯(56.3g，0.24mol)、咔唑(31.3g，0.18mol)、碘化銅(4.6g，0.024mol)、碳酸鉀(66.3g，0.48mol)與18－冠－6－醚(2.1g，0.008mol)，替換成氮氣。加入DMPU(8ml)，在180℃下攪拌6小時。冷卻至室溫，藉由吸入過濾方式去除沈澱物。依序以稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉溶液、飽和鹽水清洗濾液，以硫酸鎂乾燥。接著自然過濾反應混合物，濃縮濾液，以矽膠管柱層離(己烷：醋酸乙酯＝9：1)提純所得到的油質產物。以三氯甲烷己烷使其再晶析，得到淡棕色片狀結晶(20.7g，產率35%)。以核磁共振法(NMR)確定這些淡棕色片狀結晶為N－(4－溴苯)咔唑。
接著，所得到之化合物之1 H NMR將被呈現。
1 H NMR(300MHz，DMSO－d6 )δ ppm：8.14(d，J＝7.8Hz，2H)，7.73(d，J＝8.7Hz，2H)，7.46(d，J＝8.4Hz，2H)，7.42－7.26(m，6H)。
接著，合成N－(4－溴苯)咔唑之反應計劃(f－1)將被呈現。
於200ml三頸燒瓶中放入N－(4－溴苯)咔唑(5.4g，17.0mmol)、苯胺(1.8ml，20.0mmol)、二(二苯亞甲基丙酮)鈀(0)(縮寫：Pd(dba)2 )(100mg，0.17mmol)與叔丁醇鈉(縮寫：tert－BuONa)(3.9g，40mmol)，替換成氮氣。加入三叔丁膦(縮寫：P(tert－Bu)3 )(0.1ml)與甲苯(50ml)，在80℃下攪拌6小時。透過矽酸鎂擔體、矽藻土與二氧化二鋁過濾。以水與飽和鹽水清洗濾液，以硫酸鎂乾燥。自然過濾反應混合物。濾縮濾液，以矽膠管柱層離(己烷：醋酸乙酯＝9：1)提純該油質產物，得標的產物(4.1g，產率73%)。以核磁共振法(NMR)確定此化合物為YGA。
接著，所得到的化合物之1 H NMR將被呈現。1 H NMR圖被呈現於圖21A與21B中。要提及的是：如圖21B中的圖呈現圖21A之6.7ppm至8.6ppm範圍之放大版。
1 H NMR(300MHz，DMSO－d6 )δ ppm：8.47(s，1H)，8.22(d，J＝7.8Hz，2H)，7.44－7.16(m，14H)，6.92－6.87(m，1H)
接著，合成YGA之反應計劃(f－2)被呈現。
[步驟2]
合成YGASF。
於100ml三頸燒瓶中放入2－溴－螺－9,9’－聯茀(2.0g，5.1mmol)、YGA(1.7mg，5.1mmol)、二(二苯亞甲基丙酮)鈀(0)(30.4mg，0.05mmol)、叔丁醇鈉(2.0g，21mmol)，替換成氮氣。加入甲苯(30ml)，在減壓下脫氣。加入三叔丁膦(10wt%己烷溶液)0.1ml，在80℃下攪拌6小時。俟反應之後，透過矽藻土過濾。以水(3次)與飽和鹽水(1次)清洗濾液，以硫酸鎂乾燥。自然過濾，濃縮濾液，得到油質產物。以矽膠管柱層離(己烷：甲苯＝7：3)提純該油質產物。以三氯甲烷與己烷使其再晶析，得到白色粉狀固體(2.9g，產率88%)。以核磁共振法(NMR)確定該白色粉狀固體為YGASF。
所得到的化合物之1 H NMR被呈現於下。此外，1 H NMR圖被呈現於圖22中。
1 H NMR(300MHz，DMSO－d6 )；δ＝8.19(d，J＝7.8－Hz.2H)，7.97－7.91(m，4H)，7.43－7.01(m，22H)，6.71(d，J＝7.80Hz，2H)，6.71(d，J＝7.80Hz，2H)，6.58(d，J＝6.9Hz，1H)6.32(d，J＝2.10Hz，1H)
接著，合成YGASF之反應計劃(g－1)被呈現。
在6.7Pa與300℃下把所得到的YGASF(2.50g)昇華提納24小時。收集到2.4g，產率96%。
接著，以熱重量/微差熱分析儀(Seiko Instruments Inc.TG/DTA320)量測YGASF之分解溫度(Td)。發現分解溫度為371℃。因此，吾人發現YGASF呈現高分解溫度。
接著，以微差掃描卡計(Perkin Elmer Co.,Ltd Pyris 1 DSC)量測玻璃轉換溫度(Tg)。首先，以每分鐘40℃之速率把樣本從－10℃加熱至320℃且使樣本熔化。接著以每分鐘40℃之速率把樣本冷卻至－10℃。接著以每分鐘10℃之速率升溫至320℃，得到如圖23之DSC圖。從這張圖中吾人可以看到YGASF之玻璃轉換溫度(Tg)為129℃。因此，吾人發現YGASF具有高玻璃轉換溫度。此外，在樣本最初熔化時吾人可以觀察到DSC圖上的吸熱尖峰。該DSC圖顯示熔點為296℃。
薄膜態YGASF之吸收光譜與發射光譜被呈現於圖24與25中。吾人發現薄膜態YGASF之最大吸收波長為242nm，最大發射波長為406nm。使用來自圖24之吸收光譜資料，由Tauc製圖得到吸收峰。把該吸收峰之能量當作能隙使用，吾人發現YGASF之能隙為3.3eV。9,10－二苯蒽(發出象徵的藍光)具有能隙2.9eV，所以吾人可以看出YGASF具有廣大的能隙。再者，薄膜態之HOMO水平被環境光電子能譜(使用Riken Keiki Co.,Ltd AC－2)量測發現為－5.3eV。使用HOMO水平與能隙發現LUMO水平為－2.0eV。
再者，以循環伏安法(CV)評估YGASF之電化學安定性。電化學分析儀BAS Inc.ALS modle 600A)被當作量測儀器使用。製備用於循環伏安法量測之溶液之方式如下：使用脫水二甲基甲醯胺(DMF)當作溶劑，把高氯酸四正丁銨(n－Bu4 NClO4 )之支持電解質溶解成100mM，把YGASF(量測之標的)溶解成1mM。鉑電極(BAS，Inc.PTE鉑電極)被當作工作電極使用，另一個鉑電極(BAS Inc.鉑相對電極(5cm)，VC－3)被當作輔助電極使用，Ag/AG＋ 電極(BAS Inc.RE5非水性溶劑參考電極)被當作參考電極使用。掃描速度被設定於每秒0.1V，進行100個循環量測。
用於YGASF薄膜之氧化側之循環伏安法量測結果被呈現於圖26中。呈現該量測結果之圖顯示可逆的尖峰，其即使氧化作用被重複100次時在循環伏安圖中也幾乎沒有改變。這表示YGASF對氧化作用與隨後的還原作用循環具容忍度，且其為電化學安定的。
[實例4]
在此實例中，合成如在實例模式1中的結構式26所示之2,7－二[N－二苯胺苯]－N－苯胺]－螺－9,9’－聯茀(縮寫：DPA2SF)之方法將被解說。
DPA2SF之合成可藉由使如下面的式115所示之2,7－二溴－螺－9,9’－聯茀與如下面的式112所示之DPA起偶合反應(使用金屬催化劑)。要提及的是：合成DPA之方法在實施例1之步驟2中被解說，所以不在此贅述。應參考實施例1之步驟2。
[步驟1]
合成2,7－二溴－螺－9,9’－聯茀。
於300ml錐形瓶中放入9－茀酮(7.2g，40.0mmol)、雙醋酸碘苯(14.2g，44.0mmol)、冰醋酸(60ml)與醋酸酐(60ml)。此外，加入溴(2.1ml，41.2mmol)與硫酸(1滴)，在室溫下攪拌1小時。俟反應之後，過濾出沈澱物。以乙醇清洗該沈澱物，得到黃色固體2,7－二溴－9－茀酮(9.2g，產率68%)。
合成2,7－二溴－9－茀酮之反應計劃(h－1)被呈現於下。
於50ml三頸燒瓶中放入鎂(1.26g，51.9mmol)，在以旋轉泵抽真空期間加以攪拌。俟注回空氣回復－大氣壓之後，加入乙醚(5ml)與二溴乙烷(1滴)。接著，滴狀加入2－溴聯苯(8.3ml，50mmol)之乙醚(15ml)溶液，在50℃下回流3小時製得格利亞試劑。
製造格利亞試劑之反應計劃(h－2)被呈現於下。
於100ml三頸燒瓶中放入2,7－二溴－9－茀酮(15.2g，45mmol)，替換成氮氣。加入乙醚(40ml)。以插管把該格利亞試劑移至滴液漏斗中。使其不暴露於大氣中，滴狀加入該混合物中。在50℃下回流。俟反應之後，以水清洗該溶液。接著以醋酸乙酯萃取該含水層，將該醋酸乙酯與有機層複合。以飽和鹽水清洗各層，以硫酸鎂乾燥。過濾，濃縮，得到白色固體9－(聯苯－2－基)－2,7－二溴－9－茀醇(22g，產率90%)。之反應計劃(h－3)被呈現於下。
合成9－(聯苯－2－基)－2,7－二溴－9－茀醇
於300ml三頸燒瓶中放入9－聯苯－2－基－2,7－二溴－9－茀醇(22g，45.0mmol)與冰醋酸(100ml)，加入濃鹽酸數滴，使混合物回流。俟反應之後，過濾出沈澱物。以乙醇使其再晶析，得白色固體2,7－二溴－螺9,9’－聯茀(12.3g，產率57%)。
合成2,7－二溴－9,9’－螺茀之反應計劃(h－4)被呈現如下。
[步驟2]
合成DPA2SF。
於300ml三頸燒瓶中放入2,7－二溴－螺－9,9’－聯茀(5.0g，10.6mmol)，DPA(7.4g，21.0mmol)、二(二苯亞甲基丙酮)鈀(0)(63mg，0.1mmol)與叔丁醇鈉(3.6g，37mmol)，替換成氮氣。加入甲苯(100ml)，在減壓下脫氣。加入三叔丁膦(10wt%，己烷溶液)(0.05ml)，在80℃下攪拌6小時。俟反應之後，透過矽藻土過濾。以水(3次)與飽和鹽水(1次)清洗濾液，接著以硫酸鎂乾燥。自然過濾反應混合物，濃縮濾液，得油質產物。以矽膠管柱層離(己烷：醋酸乙酯＝7：3)提純該油質產物，以三氯甲烷與乙醇使其再晶析，得淡黃色粉狀固體(6.0g，產率57%)。以核磁共振法(NMR)確定該淡黃色固體為DPA2SF。
所得到之化合物之1 H NMR被呈現於下。1 H NMR圖被呈現於圖27中。
1 H NMR(300MHz，DMSO－d6 )；δ＝7.84(d，J＝7.21Hz，2H)，7.77(d，J＝7.80Hz，2H)，7.32－7.79(m，40H)，6.73(d，J＝7.80Hz，2H)，6.16(d，J＝2.10Hz，2H)
合成DPA2SF之反應計劃(i－1)被呈現於下。
在6.7Pa之壓力與350℃之溫度下把該DPA2SF(2.0g)昇華提純24小時。收集到1.3g，產率66%。
接著，以熱重量/微差熱分析儀(Seiko Instruments Inc.TG/DTA320)量測DPA2SF之分解溫度(Td)，發現分解溫度為436℃。因此，吾人發現DPA2SF顯示極佳的抗熱性。
此外，以微差掃描卡計(Perkin－Elmer Co.,Ktd Pyris 1DSC)量測玻璃轉換溫度(Tg)。首先，以每分鐘40℃之速率把樣本從25℃加熱至450℃。接著，以每分鐘40℃之速率把樣本冷卻至25℃。接著以每分鐘10℃之速率加熱至450℃，得到如圖28中的DSC圖。從這張圖中吾人可以看到DPA2SF之玻璃轉換溫度(Tg)為132℃。因此，吾人發現DPA2SF具有高玻璃轉換溫度。要提及的是：在這量測中吾人沒觀察到吸熱峰(顯示熔點)。
薄膜態DPA2SF之吸收光譜與發射光譜被呈現於圖29與30中。吾人發現薄膜態DPA2SF之最大吸收波長為390nm，最大發射波長為433nm。使用來自圖29之吸收光譜資料，由Tauc製圖得到吸收峰。把該吸收峰之能量當成能隙使用，吾人發現DPA2SF之能隙為3.0eV。9,10－二苯蒽(發出象徵的藍光)具有能隙2.9eV，所以吾人可看出DPA2SF具有廣大的能隙。再者，薄膜態之HOMO水平被環境光電子能譜(使用Riken Keiki Co.，Ltd AC－2)量測發現為－5.1eV。使用HOMO水平與能隙發現LUMO水平為－2.1eV。
再者，以循環伏安法(CV)評估DPA2SF之電化學安定性。電化學分析儀(BAS Inc.ALS modle 600A)被當作量測儀器使用。製備用於循環伏安法量測之溶液之方式如下：使用脫水二甲基甲醯胺(DMF)當作溶劑，把高氯酸四正丁銨(n－Bu4 NClO4 )之支持電解質溶解成100mM，把DPA2SF(量測之標的)溶解或1mM。鉑電極(BAS Inc.PTE鉑電極)被當作工作電極使用，另一個鉑電極(BAS Inc.鉑相對電極(5cm)，VC－3)被當作輔助電極使用，Ag/Ag＋ 電極(BAS Inc.RE5非水性溶劑參考電極)被當作參考電極使用。掃描速度被設定於每秒0.1V，進行100個循環量測。
用於DPA2SF薄膜之氧化側之循環伏安法量測結果被呈現於圖31中。呈現該量測結果之圖顯示可逆的尖峰，其即使氧化作用被重複100次時在循環伏安圖中也幾乎沒有改變。這表示DPA2SF對氧化作用與隨後的還原作用循環具容忍度，且其為電化學上安定的。
[實例5]
在此實例中，製作使用DPASF於電洞傳輸層之發光元件之方法將被解說。該發光元件之特徵也將被解說。
發光元件在玻璃基板上被形成。在玻璃基板上，110nm ITSO薄膜被形成作為第一電極。前述的ITSO薄膜之形成係藉由濺鍍法。要提及的是：在本發明中，第一電極之形狀被設定為2mm×2mm。接著，就用於在第一電極上形成發光元件之前處理而言，以多孔性樹脂(典型上，由PVA(聚乙烯醇)、尼龍等製成的樹脂)清洗玻璃基板之表面，在200℃下熱處理1小時，紫外線臭氧處理370秒。
接著，40nm的NPB與氧化鉬(MoOx)之共蒸鍍膜被形成作為電洞注入層(NPB：MoOx＝4：2)。接著，20nm的DPASF膜被形成作為電洞傳輸層。在此堆疊層上，40nm的t－BuDNA與1,1,4,4－四苯－1,3－丁二烯(TBP)之共蒸鍍膜被形成作為發光層。t－BuDNA與TBP之重量比被設定為1：0.01。此外，20nm的Alq膜被形成作為電子傳輸層，1nm的氟化鈣(CaF2 )膜被形成入作為電子注入層。最後，200nm的Al膜被形成作為第二電極，完成發光元件。要提及的是：從電洞注入至第二電極的所有層之形成皆使用抗熱之真空積鍍法。
所製造的發光元件之電流密度－亮度特徵、亮度－電流效率特徵與電壓－亮度特徵分別被呈現於圖32、33與34中。吾人可以看出該使用本發明之螺茀衍生物之發光元件呈現極佳的特性。此外，由於所製造的發光元件使用本發明之螺茀衍生物(具高玻璃轉換溫度)之故，其具有高抗熱性。
[實例6]
在此實例中，製作使用YGASF於電洞傳輸層之發光元件之方法將被解說，該發光元件之特徵也將被解說。
發光元件在玻璃基板上被形成。在玻璃基板上，110nm ITSO薄膜被形成作為第一電極。前述的ITSO薄膜之形成係藉由濺鍍法。要提及的是：在本發明中，第一電極之形狀被設定為2mm×2mm。接著，就用於在第一電極上形成發光元件之前處理而言，以多孔性樹脂(典型上由PVAC(聚乙烯醇)、尼龍等製成的樹脂)清洗玻璃基板之表面，在200℃下熱處理1小時，紫外線臭氧處理370秒。
接著，40nm的NPB與氧化鉬(MoOx)之共蒸鍍膜被形成作為電洞注入層(NPB：MoOx＝4：2)。接著，20nm的YGASF膜被形成作為電洞傳輸層。在此堆疊層上，40nm的t－BuDNA與2,5,8,11－四叔丁苝(TBP)之共蒸鍍膜被形成作為發光層。t－BuDNA與TBP之重量比被設定為1：0.01。此外，20nm的Alq膜被形成作為電子傳輸層，1nm的氟化鈣(CaF2 )膜被形成作為電子注入層。最後，200nm的Al膜被形成作為第二電極，完成發光元件。要提及的是：從電洞注入層至第二電極的所有層之形成皆使用抗熱之真空積鍍法。
所製造的發光元件之電流密度－亮度特徵、亮度－電流效率特徵與電壓－亮度特徵分別被呈現於圖35、36與37中。吾人可以看出該使用本發明之螺茀衍生物之發光元件呈現極佳的特性。再者，使用YGASF於電洞傳輸層之本實例之元件具有極佳的電壓－亮度特性。此外，由於所製造的發光元件使用本發明之螺茀衍生物(具高玻璃轉換溫度)之故，其具有高抗熱性。
[實例7]
在此實例中，製作使用PCASF於電洞傳輸層之發光元件之方法將被解說，該發光元件之特徵也將被解說。
發光元件在玻璃基板上被形成。在玻璃基板上，110nm ITSO薄膜被形成作為第一電極。前述的ITSO薄膜之形成係藉由濺鍍法。要提及的是：在本發明中，第一電極之形狀被設定為2mm×2mm。接著，就用於在第一電極上形成發光元件之處理而言，以多孔性樹脂(典型上由PVA(聚乙烯醇)、尼龍等製成的樹脂)清洗玻璃基板之表面，在200℃下熱處理1小時，紫外線臭氧處理370秒。
接著，40nm的NPB與氧化鉬(MoOx)之共蒸鍍膜被形成作為電洞注入層(NPB：MoOx＝4：2)。接著，20nm的PCASF膜被形成作為電洞傳輸層。在此堆疊層上，40nm的t－BuDNA與TBP之共蒸鍍膜被形成作為發光層。t－BuDNA與TBP之重量比被設定為1：0.01。此外，20nm的Alq膜被形成作為電子傳輸層，1nm的氟化鈣(CaF2 )膜被形成作為電子注入層。最後，200nm的Al膜被形成作為第二電極，完成發光元件。要提及的是：從電洞注入層至第二電極的所有層之形成皆使用抗熱之真空積鍍法。
所製造的發光元件之電流密度－亮度特徵、亮度－電流效率特徵與電壓－亮度特徵分別被呈現於圖38、39與40中。吾人可以看出該使用本發明之螺茀衍生物之發光元件呈現極佳的特性。再者，由於所製造的發光元件使用本發明之螺茀衍生物(具高玻璃轉換溫度)之故，其具有高抗熱性。
[實例8]
在此實例中，含DPASF與氧化鉬(MoOx)之複合材料與製作使用該複合材料於電洞注入層之發光元件之方法將被解說。該發光元件之特徵也將被解說。
DPASF薄膜之吸收光譜與含DPASF與氧化鉬之複合材料薄膜之吸收光譜被呈現於圖41中。要提及的是：在圖41中，粗線顯示該複合材料之光譜，細線顯示單獨DPASF之光譜。從圖41中吾人可以看出單獨DPASF之吸收光譜形狀不同於複合材料之吸收光譜形狀。吾人認為吸收光譜之差異不是也可以從單獨氧化鉬之吸收光譜來解說的事。吾人認為所呈現之差異肇因於DPASF與氧化鉬起交互作用。吾人認為該交互作用為在DPASF與氧化鉬之間之電子之給予與接收。由於電子之給予與接收之結果，在該複合材料內之載子密度增加，因此可以得到有利的果。例如，電洞注入性質被改進。甚至在薄膜厚度增加時，驅動電壓僅小幅上升。
發光元件在玻璃基板上被形成。在玻璃基板上，110nm ITSO薄膜被形成作為第一電極。前述的ITSO薄膜之形成係藉由濺鍍法。要提及的是：在本發明中，第一電極之形狀被設定為2mm×2mm。接著，就用於在第一電極上形成發光元件之前處理而言，以多孔性樹脂(典型上由PVA(聚乙烯醇)、尼龍等製成的樹脂)清洗玻璃基板之表面，在200℃下熱處理1小時，紫外線臭氧處理370秒。
接著，50nm的DPASF與氧化鉬(MoOx)之共蒸鍍膜被形成作為電洞注入層(DPASF：MoOx＝4：1)。接著，10nm的NPB膜被形成作為電洞傳輸層。在此堆疊層上，40nm的Alq3 與香豆素6之共蒸鍍膜被形成作為發光層。Alq3 與香豆素6之重量比被設定為1：0.01。此外，10nm的Alq膜被形成作為電子傳輸層，30nm的Alq3 與鋰之共蒸鍍層被形成作為電子注入層。Alq3 與鋰之重量比被設定為1：0.01。最後，200nm的Al膜被形成作為第二電極，完成發光元件。要提及的是：從電洞注入層至第二電極的所有層之形成皆使用抗熱之真空積鍍法。就用於氧化鉬之原料而言，吾人使用氧化鉬(VI)。
所製造的發光元件之電流密度－亮度特徵、亮度－電流效率特徵與電壓－亮度特徵分別被呈現於圖42、43與44中。吾人可以看以該使用含本發明之螺茀衍生物與金屬氧化物之複合材料之發光元件呈現極佳的特徵。再者，由於所製造的發光元件使用本發明之螺茀衍生物(具高玻璃轉換溫度)之故，其具有高抗熱性。
[實例9]
在此實例中，含DPA2SF與氧化鉬之複合材料與製作使用該複合材料作為電洞注入層之發光元件之方法將被解說。該發光元件之特徵也將被解說。
DPA2SF之吸收光譜與含DPA2SF與氧化鉬(MoOx)之複合材料之吸收光譜被呈現於圖45中。要提及的是：在圖45中，粗線顯示該複合材料之光譜，細線顯示單獨DPA2SF之光譜。從圖45中吾人可以看出單獨DPA2SF之吸收光譜形狀不同於複合材料之吸收光譜形狀。吾人認為吸收光譜之差異不是也可以從單獨氧化鉬之吸收光譜來解說的事。吾人認為所呈現之差異肇因於DPA2SF與氧化鉬起交互作用。吾人認為該交互作用為在DPA2SF與氧化鉬之間之電子之給予與接收。由於電子之給予與接收之結果，在該複合材料內之載子密度增加，因此可以得到有利的效果。例如，電洞注入性質可以被改進。甚至在薄膜厚度增加時，驅動電壓僅小幅上升。
發光元件在玻璃基板上被形成。在玻璃基板上，110nm ITSO薄膜被形成作為第一電極。前述的ITSO薄膜及藉由濺鍍法被形成。要提及的是：在本發明中，第一電極之形狀被設定為2mm×2mm。接著，就用於在第一電極上形成發光元件之前處理而言，以多孔性樹脂(典型上由PVA(聚乙烯醇)、尼龍等製成的樹脂)清洗玻璃基板之表面，在200℃下熱處理1小時，紫外線臭氧處理370秒。
接著，50nm的DPA2SF與氧化鉬(MoOx)之共蒸鍍膜被形成作為電洞注入層(DPA2SF：MoOx＝4：1)。接著，10nm的NPB膜被形成作為電洞傳輸層。在此堆疊層上，40nm的Alq3 與香豆素6之共蒸鍍膜被形作為發光層。Alq3 與香豆素6之重量比被設定為1：0.01。此外，10nm的Alq3 膜被形成作為電子傳輸層，30nm的Alq3 與鋰之共蒸鍍層被形成作為電子注入層。Alq3 與鋰之重量比被設定為1：0.01。最後，200nm的Al膜被形成作為第二電極，完成發光元件。要提及的是：從電洞注入層至第二電極的所有層之形成皆使用抗熱之真空積鍍法。
所製造的發光元件之電流密度－亮度特徵、亮度－電流效率特徵與電壓－亮度特徵分別被呈現於圖46、47與48中。吾人可以看出該使用含本發明之螺茀衍生物與金屬氧化物之複合材料之發光元件呈現極佳的特徵。再者，由於所製造的發光元件使用本發明之螺茀衍生物(具高玻璃轉換溫度)之故，其具有高抗熱性。
[實例10]
在此實例中，製作具有由YGASF層與NPB層所形成之電洞傳輸層之發光元件之方法將被解說。該發光元件之特徵也將被解說。
製造本實例之發光元件之方法如圖1之解說。發光元件在玻璃基板上被形成。在玻璃基板上，110nm ITSO薄膜被形成作為第一電極101。前述的ITSO薄膜之形成係藉由濺鍍法，該第一電極101之形成被蝕刻製成2mm×2mm。接著，就用於在第一電極101上形成發光元件之前處理而言，以多孔性樹脂(典型上由PVA(聚乙烯醇)、尼龍等製成的樹脂)清洗玻璃基板之表面，在200℃下熱處理1小時，紫外線臭氧處理370秒。
接著，形成有機層102之方法將被解說。首先，50nm的NPB與氧化鉬之共蒸鍍膜被形成作為電洞注入層。NPB與氧化鉬之重量比被設定為4：1。接著，10nm的NPB膜被形成作為第一電洞傳輸層。在此堆疊層上2nm的YGASF膜被形成作為第二電洞傳輸層，9－[4－(N－咔唑)]苯－10－苯蒽(縮寫：CzPA)與9－(4－{N－[4－(9－咔唑)苯]－N－苯胺}苯)－10－苯蒽(縮寫：YGAPA)之薄膜被形成作為發光層，CzPA與YGAPA之重量比為1：0.04。在此薄膜中，CzPA擔任基材，YGAPA擔任發光中心材料。被形成的發光層為30nm厚。此外，30nm的Alq3 膜被形成作為電子傳輸層，1nm的氟化鋰膜被形成作為電子注入層。接著，200nm的Al膜被形成作為第二電極103，完成發光元件。最後，在氮氣氣氛下把發光元件密封，使其不致暴露於大氣中(如實施例10之發光元件)。要提及的是：從電洞注入層至第二電極的所有薄膜之形成係使用抗熱之真空積鍍法。
具與前述之元件相同之構造與具第二電洞傳輸層(由4,4’－二[N－(9,9－二甲茀－2－基)－N－苯胺]聯苯(縮寫：DFLDPBi)形成)之元件(比較例1元件)與只具第一電洞傳輸層而不具第二電洞傳輸層之元件(比較例2元件)被製作來作為比較例。
表1呈現實例10之元件、比較例1元件與比較例2元件之電流效率、功率效率等。
※約1000cd
從表1中，吾人可以看出實施例10之元件呈現極佳的電流效率與功率效率之價值(較之於比較例之元件)。
吾人認為此乃由於發光效率改進之故。在實施例10之元件中，基材CzPA之能隙3.0eV。這接近第一電洞傳輸層NPB之能隙(3.1eV)，就介於CzPA與NPB之間的YGASF而言(其具有大的能隙3.3eV)，從基材CzPA至NPB之激發能轉移被抑制。因此，發光效率被改進。就比較例1元件(使用DFLDPBi於第二電洞傳輸層)而言，吾人認為其特徵沒有改進，由於DFLDPBi具有之能隙3.1eV與第一電洞傳輸層NPB之能隙相同之故。
因此，本實例模式之發光元件具有高發光效率。再者，由於發光效率改進之故，在使用比傳統元件少的電流時可得到相同的亮度。因此，該發光元件之惡化被抑制，且該發光元件具有較佳的可靠度。此外，由於功率也被改進之故，該發光元件具有較低的耗電。
要提及的是：在本實例模式之構造中，在實例模式1中所描述之螺茀衍生物可被用於第二電洞傳輸層。然而，必須適當地選擇第一電洞傳輸層與基材之材料，使得第二電洞傳輸層之能隙大於第一電洞傳輸層之能隙，且等於或大於基材之能隙。此外，該第二電洞傳輸層之厚度為0.1nm或以上且小於5nm。其厚厚宜為0.5nm至3nm，更宜為1至2nm。
(參考例)
由於在實施例10中所使用的YGAPA與CzPA為新穎之材料之故，其合成法將被描述於下。
首先，合成YGAPA(如下面的結構式116所示)之方法將被解說。
[步驟1：合成9－(4－溴苯)－10－苯蒽(縮寫：PA)]
(i)合成9－苯蒽混合9－溴蒽(5.4g，21.2mmol)、苯溴酸(2.6g，21.1mmol)、Pd(OAc)2 (60mg，0.21mmol)、2M碳酸鉀(K2 CO3 )水溶液(10ml，20mmol)、三鄰甲基膦(P(o－tolyl)3 )(263mg，0.84mmol)與1,2－二甲氧基乙烷(縮寫：DME)(20ml)，在80℃下攪拌9小時。俟反應之後，吸入過濾收集被萃取之固體。接著把該固體溶於甲苯中，透過矽酸鎂擔體、矽藻土與氧化鋁過濾。以水與飽和鹽水清洗濾液，以硫酸鎂乾燥。自然過濾，濃縮濾液，得到淡棕色固體狀標的化合物9－苯蒽(21.5g，產率85%)(合成反應計劃(j－3))。
(ii)合成9－溴－10－苯蒽把9－苯蒽(6.0g，23.7mmol)溶於四氯化碳(80ml)中。藉由滴液漏斗把溴(3.80g，21.2mmol)之四氯化碳(10ml)溶液滴狀加入該反應溶液中。俟完全滴入後，在室溫下攪拌混合物1小時。俟反應之後，加入硫代硫酸鈉溶液終止反應。以氫氧化鈉溶液與飽和鹽水清洗有機層，以硫酸鎂乾燥。自然過濾，濃縮，溶於甲醇中。接著，透過矽酸鎂擔體、矽藻土與氧化鋁過濾。濃縮濾液，以二氯甲烷與己烷使其再晶析。得到淡黃色固體狀標的化合物9－溴－10－苯蒽(7.0g，產率89%)(合成反應計劃(j－4))。
(iii)合成9－碘－10－苯蒽把9－溴－10－苯蒽(3.33g，10mmol)溶於四氫呋喃(縮寫：THF)(80ml)中。降溫至－78℃，接著以滴液漏斗把1.6M n－BuLi(7.5ml，12.0mmol)滴狀加入反應溶液中，攪拌該混合物1小時。滴狀加入碘(5g，20.0mmol)之THF(20ml)溶液，在－78℃下攪拌2小時。俟反應之後，加入硫代硫酸鈉溶液終止反應。以硫代硫酸鈉溶液與飽和鹽水清洗有機層，以硫酸鎂乾燥。自然過濾，接著濃縮濾液，以乙醇使所得到的固體再晶析。得到淡黃色固體狀標的化合物9－碘－10－苯蒽(3.1g，產率83%)(合成反應計劃(j－5))。
(iv)合成9－(4－溴苯)－10－苯蒽(縮寫：PA)在80℃下把9－碘－10－苯蒽(1.0g，2.63mmol)，對溴苯硼酸(542mg，2.70ml)、Pd(PPh3 )4 (46mg，0.03mmol)、2M碳酸鉀(K2 CO3 )水溶液(3ml，6mmol)與甲苯(10ml)攪拌9小時。俟反應之後，加入甲苯，透過矽酸鎂擔體、矽藻土與氧化鋁過濾該混合物。以水與飽和鹽水清洗該濾液，以硫酸鎂乾燥。自然過濾，接著濃縮濾液，以三氯甲烷與己烷使其再晶析。得到淡棕色固體狀標的化合物9－(4－溴苯)－10－苯蒽(562mg，產率45%)(合成反應計劃(j－6))。
[步驟2：合成YGAPA]
在80℃下把9－(4－溴苯)－10－苯蒽(409mg，1.0mmol)、YGA(其之製造法被呈現於實施例3之步驟1中)(339mg，1.0mmol)、Pd(dba)2 (6mg，0.01mmol)、tert－BuONa(500mg，5.2mol)、P(tert－Bu)3 (0.1ml)與甲苯(10ml)攪拌4小時。俟反應之後，以水清洗該溶液。以甲苯萃取含水層，將該甲苯與有機層複合。以飽和鹽水清洗，以硫酸鎂乾燥。自然過濾，濃縮，得到油質產物。以矽膠管柱層離(己烷：甲苯＝7：3)提純該油質產物，接著以二氯甲烷與己烷使其再晶析，得到黃色粉狀標的化合物YGAPA(534mg，產率81%)(合成反應計劃(j－7))。以核磁共振法(1 H NMR)量測該化合物，確定其為YGAPA。所得到的化合物之1 H NMR圖被呈現於圖49A與49B中。
合成YGAPA之反應計劃(j－7)被呈現於下。
接著，合成CzPA(如下面的結構式117所示)之方法將被解說。
合成CzPA之方法將被解說。用於CzPA之起始物為9－(4－溴苯)－10－苯蒽(在合成YGAPA之步驟1中所得到)。在110℃下把含9－(4－溴苯)－10－苯蒽(1.3g，3.2mmol)、咔唑(578mg，3.5mmol)、二(二苯亞甲基丙酮)鈀(II)(50mg，0.017mmol)、叔丁醇鈉(1.0mg，0.010mmol)，三叔丁膦(0.1ml)與甲苯(30ml)之混合物在回流狀態下加熱10小時。俟反應之後，以水清洗該反應溶液。以甲苯萃取含水層，與有機層複合。以飽和鹽水清洗該層，接著以硫酸鎂乾燥。自然過濾，濃縮濾液，得到油質產物。以矽膠管柱層離(己烷：甲苯＝7：3)提純該油質產物，以二氯甲烷與己烷使其再晶析，得到標的產物CzPA(1.5g，產率93%)。在6.7Pa氬氣氣流(流速3.0ml/分)與270℃下把所得到的CzPA(5.50g)昇華提純20小時。收集到3.98g，產率72%。以核磁共振法(NMR)確定此化合物為CzPA。該CzPA之1 H NMR如下：(300MHz，CDCl3 )；δ＝8.22(d，J＝7.8Hz，2H)，7.86－7.82(m，3H)，7.61－7.36(m，20H)。
合成由9－苯－10－(4－溴苯)蒽製得之CzPA之反應計劃(k－1)被呈現於下。
10．．．面板
18．．．外部輸入端子部位
19．．．外部輸入端子
23．．．像素部位
25．．．撓性印刷電路板
28．．．驅動IC
29．．．外部電路板
50．．．基板
51a．．．第一絕緣底層
51b．．．第二絕緣底層
52．．．半導體層
53．．．閘極絕緣層
54．．．閘電極
59．．．絕緣膜(氫化膜)
60．．．第一中間層絕緣層
61a．．．連接部位
61b．．．電路
63．．．第二中間層絕緣層
64．．．第一電極
65．．．隔牆
66．．．含有機化合物層
67．．．第二電極
70．．．薄膜電晶體
88．．．樹脂
89．．．乾燥劑
90．．．偏光板
91．．．保護膜
93．．．發光元件
94．．．相對基板
101．．．第一電極
102．．．含有機化合物層
103．．．第二電極
200．．．基板
201．．．第一電極
202．．．隔牆
203．．．含有機化合物層
204．．．第二電極
207．．．相對基板
210．．．保護膜
211．．．密封膠
212．．．各向異性導電膜
213．．．撓性印刷電路板
1401．．．開關型薄膜電晶體
1402．．．電容元件
1403．．．驅動型薄膜電晶體
1404．．．電流控制型薄膜電晶體
1405．．．發光元件
1406．．．薄膜電晶體
1410．．．訊號線
1411．．．電力供應線
1412．．．電力供應線
1414．．．掃描線
1415．．．掃描線
1500．．．像素部位
1554．．．公電位線
1555．．．公電位線
1561．．．二極體
1562．．．二極體
2001．．．外殼
2003．．．顯示部位
2004．．．揚聲部位
2101．．．主機
2102．．．外殼
2103．．．顯示部位
2104．．．聲頻輸入部位
2105．．．聲頻輸出部位
2106．．．按鍵
2108．．．天線
2201．．．主機
2202．．．外殼
2203．．．顯示部位
2204．．．鍵盤
2205．．．外部連接埠
2206．．．指向式滑鼠
2301．．．主機
2302．．．顯示部位
2303．．．開關
2304．．．按鍵
2305．．．紅外線埠
2401．．．外殼
2402．．．顯示部位
2403．．．揚聲部位
2404．．．按鍵
2405．．．記錄媒體插入部位
4001．．．基板
4002．．．像素部位
4003．．．訊號線驅動電路
4004．．．掃描線驅動電路
4005．．．密封材料
4006．．．相對基板
4007．．．填料
4008．．．薄膜電晶體
4010．．．薄膜電晶體
4011．．．發光元件
4014．．．導線
4015．．．導線
4016．．．連接端子
4018．．．撓性印刷電路(FPC)
4019．．．各向異性導電膜
在附圖中：圖1呈現本發明之發光元件；圖2A至2E為呈現製造本發明之主動矩陣發光裝置之方法之橫剖面圖；圖3A至3C為呈現製造本發明之主動矩陣發光裝置之方法之橫剖面圖；圖4A至4B為呈現本發明之主動矩陣發光裝置之橫剖面圖；圖5A至5B為本發明之發光裝置之上視圖與橫剖面圖；圖6A與6F呈現本發明之發光裝置之像素電路實例；圖7呈現本發明之發光裝置之保護電路實例；圖8A與8B為本發明之被動矩陣發光裝置之橫剖面圖與上視圖；圖9A至9E呈現可應用本發明之電子裝置實例；圖10為DPASF之1 H NMR圖；圖11為DPASF之DSC圖；圖12呈現DPASF薄膜之吸收光譜；圖13呈現DPASF薄膜之發射光譜；圖14為DPASF之CV圖；圖15A與15B為PCA之1 H NMR圖；圖16為PCASF之1 H NMR圖；圖17為PCASF之DSC圖；圖18呈現PCASF薄膜之吸收光譜；圖19呈現PCASF薄膜之發射光譜；圖20呈現PCASF之CV圖；圖21A與21B為YGA之1 H NMR圖；圖22為YGASF之1 H NMR圖；圖23為TGASF之DSC圖；圖24呈現YGASF薄膜之吸收光譜；圖25呈現YGASF薄膜之發射光譜；圖26為YGASF之CV圖；圖27為DPA2SF之1 H NMR圖；圖28為DPA2SF之DSC圖；圖29呈現DPA2SF薄膜之吸收光譜；圖30呈現DPA2SF薄膜之發射光譜；圖31為DPA2SF之CV圖；圖32呈現在實施例5中所製造之發光元件之電流密度一亮度特徵；圖33呈現在實施例5中所製造之發光元件之亮度一電流效率特徵；圖34呈現在實施例5中所製造之發光元件之電壓－亮度特徵；圖35呈現在實施例6中所製造之發光元件之電流密度－亮度特徵；圖36呈現在實施例6中所製造之發光元件之高度－電流效率特徵；圖37呈現在實施例6中所製造之發光元件之電壓－亮度特徵；圖38呈現在實施例7中所製造之發光元件之電流密度－亮度特徵；圖39呈現在實施例7中所製造之發光元件之亮度－電流效率特徵；圖40呈現在實施例7中所製造之發光元件之電壓－亮度特徵；圖41呈現DPASF薄膜與DPASF與氧化鉬之複合材料薄膜之吸收光譜；圖42呈現在實施例8中所製造之發光元件之電流密度－亮度特徵；圖43呈現在實施例8中所製造之發光元件之亮度－電流效率特徵；圖44呈現在實施例8中所製造之發光元件之電壓－亮度特徵；圖45呈現DPA2SF薄膜與DPA2SF與氧化鉬之複合材料薄膜之吸收光譜；圖46呈現在實施例9中所製造之發光元件之電流密度－亮度特徵；圖47呈現在實施例9中所製造之發光元件之亮度－電流效率特徵；圖48呈現在實施例9中所製造之發光元件之電壓－亮度特徵；圖49A與49B為YGAPA之1 H NMR圖；圖50A與50B為PCA之1 H NMR圖；圖51A與51B為PCA之1 3 C NMR圖。
101．．．第一電極
102．．．含有機化合物層
103．．．第二電極

Claims (14)

  1. 一種如通式1所示之螺茀衍生物，其中，R1 為氫、C1 -C4 烷基或如通式2所示之基團中的任何一個；其中R2 與R3 各為氫與C1 -C4 烷基中的任何一個且可相同或不同；其中R4 為C6 -C15 芳基；其中R5 與R6 各為氫、C1 -C4 烷基與C6 -C15 芳基中的任何一個且可相同或不同，
  2. 如申請專利範圍第1項之螺茀衍生物(如通式7所示)，其中R19 為氫、C1 -C4 烷基與如通式8所示之基團中的任何一個； 其中R20 與R21 各為氫與C1 -C4 烷基中的任何一個且可相同或不同；其中R22 為氫、C1 -C4 烷基與C6 -C15 芳基中的任何一個；其中R23 與R24 各為氫、C1 -C4 烷基與C6 -C15 芳基中的任何一個且可相同或不同，
  3. 如申請專利範圍第2項之螺茀衍生物(如通式13所示)，其中R37 為氫、C1 -C4 烷基與如通式14所示之基團中的任何一個；其中R38 與R39 各為氫與C1 -C4 烷基中的任何一個且可相同或不同，
  4. 如申請專利範圍第3項之螺茀衍生物(如通式19所示)，其中R46 與R47 各為氫與C1 -C4 烷基中的任何一個且可相同或不同，
  5. 如申請專利範圍第3項之螺茀衍生物(如通式22所示)，其中R52 與R53 各為氫與C1 -C4 烷基中的任何一個且可相同或不同，
  6. 一種如結構式25所示之螺茀衍生物，
  7. 一種如結構式28所示之螺茀衍生物，
  8. 一種用於發光元件之材料，該材料含有如申請專利範圍第1項至第7項中的任何一項之螺茀衍生物。
  9. 一種發光元件，其含有如申請專利範圍第1項至第7項中的任何一項之螺茀衍生物。
  10. 如申請專利範圍第9項之發光元件，其中在該發光元件之電洞傳輸層中含有螺茀衍生物。
  11. 如申請專利範圍第9項之發光元件，其中在該發光元件之電洞注入層中含有螺茀衍生物。
  12. 如申請專利範圍第9項之發光元件，其中在該發光元件之發光層中含有作為基材之螺茀衍生物。
  13. 一種發光裝置，包含： 如申請專利範圍第9項之發光元件；以及控制電路，其控制該發光元件之發光。
  14. 一種電子裝置，包含：顯示部位，其使用如申請專利範圍第9項之發光元件；及控制電路，其控制該發光元件之發光。
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