TWI592415B - 咔唑并咔唑－雙（二羰醯亞胺）及其作為半導體之用途 - Google Patents

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Description

咔唑并咔唑-雙(二羰醯亞胺)及其作為半導體之用途
本發明係關於咔唑并咔唑-雙(二羰醯亞胺)、其製備方法及其作為半導體之用途，特定言之，作為有機電子及有機光伏電池之半導體。
可預期，未來在電子工業的諸多領域中，不僅將使用傳統無機半導體，而且越來越多的基於低分子量或聚合材料之有機半導體將被使用。在諸多情況中，此等有機半導體具有優於傳統無機半導體之優勢，例如，基板相容性更佳，且基於彼等之半導體組件之可加工性更佳。此等有機半導體允許在可撓性基板上加工，且可藉由分子修飾方法使其界面軌域能量精確地調整為特定應用範圍。該等組件之成本大幅降低為有機電子研究領域帶來了新生。
有機電子學主要與新穎材料之發展及製造基於有機半導體層之電子組件之製造方法有關。特定言之，其包括有機場效電晶體(OFET)及有機電致發光裝置(下文簡稱為「EL」裝置)。巨大發展潛能係歸因於例如儲存元件及積體光電子裝置之有機場效電晶體。有機發光裝置係一種自發光裝置，其利用原理為當施加電場時，螢光物質藉由陽極所發射之電洞與陰極所發射之電子之複合能而發射光。有機發光二極體(OLED)形式之EL裝置尤其可用作陰極射線管及用於生產平面視覺顯示裝置之液晶顯示器之替代物。由於設計極其緊湊，且固有功率消耗低，故包括 OLED之裝置尤其適於行動應用，例如行動電話及膝上型電腦等等之應用。
有機光伏電池主要與用於有機太陽能電池之新穎材料之發展有關。巨大發展潛能係歸因於具有光誘導激發態(高激子擴散長度)之最大傳輸寬度及高遷移率，且因此有利地適於用作所謂激子太陽能電池之活性材料。基於此等材料之太陽能電池通常可達到極佳量子產量。因此，有對適於作為電荷輸送材料或激子輸送材料之有機化合物之強烈需求。
WO 2007/074137描述式(I)之萘四甲酸衍生物，其製備方法及其作為n-型半導體之用途， 其中R1、R2、R3及R4基團之至少一者係選自Br、F及CN之取代基，Y1 為O或NRa，其中Ra為氫或有機基團，Y2 為O或NRb，其中Rb為氫或有機基團，Z1及Z2分別獨立為O或NRc，其中Rc為有機基團，Z3及Z4分別獨立為O或NRd，其中Rd為有機基團。
WO 2009/089283描述混成半導體介電材料，例如具有縮合芳族部分之四羧酸二醯亞胺化合物，該部分具有2至6個稠合芳環或其雜環變體。但未揭示咔唑并咔唑-雙(二羰醯 亞胺)。
CN 1990488 A描述一種n型有機半導體材料，其為線性稠合芳環之環醯亞胺衍生物。
X.Gao等人在J.Am.Chem.Soc.2010,132,3697-3699中描述與2-(1,3-二硫-2-亞基)丙二腈基團稠合之核擴張萘二醯亞胺及其於n-通道有機薄膜電晶體之用途。相應揭示內容可見於WO 2011/047624。
Y.Hu等人在Chem.Mater.2011,23,1204-1215中描述用於n-通道有機薄膜電晶體之與硫雜環稠合並以拉電子基團封端之核擴張萘二醯亞胺。
現已意外地發現咔唑并咔唑-雙(二羰醯亞胺)尤其有利地作為有機電子及有機光伏電池之半導體材料。
根據本發明第一態樣，係提供通式I之化合物： 其中R1及R2係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代 之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基，R3及R4係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基，R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12係獨立地選自氫、各例中係未經取代或經取代之烷基、烷氧基、烷硫基、(單烷基)胺基、(二烷基)胺基、環烷基、環烷氧基、環烷硫基、(單環烷基)胺基、(二環烷基)胺基、雜環烷基、雜環烷氧基、雜環烷硫基、(單雜環烷基)胺基、(二雜環烷基)胺基、芳基、芳氧基、芳硫基、(單芳基)胺基、(二芳基)胺基、雜芳基、雜芳氧基、雜芳硫基、(單雜芳基)胺基、(二雜芳基)胺基，鹵素、羥基、巰基、氰基、硝基、氰酸根、硫氰酸根、甲醯基、醯基、羧基、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、烷基胺基羰基、二烷基胺基羰基、磺基、磺酸酯、磺醯胺基、胺磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、脒基、NE1E2E1，其中E1及E2各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基，其中，在各例中，選自R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12基團之至少兩個相鄰基團與其所附接的苯環碳原子亦可一起為具有1、2、3、4、5、6、7或8個其他環之稠環系統。
根據本發明另一態樣係提供一種製備式I化合物之方法， 其中R1及R2係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基，R3及R4係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基，R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12係獨立地選自氫、各例中係未經取代或經取代之烷基、烷氧基、烷硫基、(單烷基)胺基、(二烷基)胺基、環烷基、環烷氧基、環烷硫基、(單環烷基)胺基、(二環烷基)胺基、雜環烷基、雜環烷氧基、雜環烷硫基、(單雜環烷基)胺基、(二雜環烷基)胺基、芳基、芳氧基、芳硫基、(單芳基)胺基、(二芳基)胺基、雜芳基、雜芳氧基、雜芳硫基、(單雜芳基)胺基、(二雜芳基)胺基，鹵素、羥基、巰基、氰基、硝基、氰酸根、硫氰酸根、甲醯基、醯基、羧基、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、烷基胺基羰基、二烷基胺基羰基、磺基、磺酸酯、磺醯胺基、胺磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、脒基、NE1E2，其中E1及E2各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基， 該方法包括使式(II)之2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺 (其中，R1及R2具有上述意義)與式(IIIa)化合物及視情況之不同的式(IIIb)化合物反應， 其中R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12具有上述意義。
根據本發明另一態樣係提供一種有機場效電晶體，其包括一基板及至少一種如上文及下文所定義之作為半導體材料之式I化合物，該基板具有至少一閘極結構、一源極電極及一汲極電極。
式(I)化合物原則上可用作n-半導體或p-半導體。式(I)化合物是充當n-半導體或p-半導體，尤其係取決於所採用之閘極介電質。閘極介電質通常採用適宜化合物例如具有較高或較低電陰性取代基之矽烷、烷基膦酸、氟烷基膦酸等等之自組裝單層(SAM)形式。藉由選擇特定SAM閘極介電 質或不同SAM閘極介電質之特定混合物可控制半導體材料之特性。在採用兩種不同半導體組合之電子裝置中(例如有機太陽能電池)，式(I)化合物是充當n-半導體或p半導體，係取決於相應半導體材料。
根據本發明另一態樣係提供一種基板，其包括複數個有機場效電晶體，其中至少一些場效電晶體包括如上文及下文所定義之式I化合物。
根據本發明另一態樣係提供一種半導體單元，其包括至少一個包括複數個有機場效電晶體之基板，其中至少一些場效電晶體包括如上文及下文所定義之式I化合物。
根據本發明另一態樣係提供一種電致發光配置，其包括一上部電極、一下部電極(其中該等電極之至少一者為透明)、一電致發光層及視情況之一輔助層，其中該電致發光配置包括至少一腫如上文及下文所定義之式I化合物。
在一較佳實施例中，電致發光配置係呈有機發光二極體(OLED)形式。
根據本發明另一態樣係提供一種有機太陽能電池，其包括至少一種如上文及下文所定義之式(I)化合物。
根據本發明另一態樣係提供如上文及下文所定義之通式I化合物之作為半導體材料之用途。
在一較佳實施例中，通式I化合物係用作有機電子或有機光伏電池之半導體材料。
片語「鹵素」在各種情況中表示氟、溴、氯或碘，尤其 氯、溴或碘。
在本發明說明中，片語「未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基」代表未經取代或經取代之烷基、未經取代或經取代之環烷基、未經取代或經取代之雜環烷基、未經取代或經取代之芳基及未經取代或經取代之雜芳基。
在本發明說明書中，片語「未經取代或經取代之烷基、烷氧基、烷硫基、(單烷基)胺基、(二烷基)胺基、環烷基、環烷氧基、環烷硫基、(單環烷基)胺基、(二環烷基)胺基、雜環烷基、雜環烷氧基、雜環烷硫基、(單雜環烷基)胺基、(二雜環烷基)胺基、芳基、芳氧基、芳硫基、(單芳基)胺基、(二芳基)胺基、雜芳基、雜芳氧基、雜芳硫基、(單雜芳基)胺基及(二雜芳基)胺基」代表未經取代或經取代之烷基、未經取代或經取代之烷氧基、未經取代或經取代之烷硫基、未經取代或經取代之(單烷基)胺基、未經取代或經取代之(二烷基)胺基、未經取代或經取代之環烷基、未經取代或經取代之環烷氧基、未經取代或經取代之環烷硫基、未經取代或經取代之(單環烷基)胺基、未經取代或經取代之(二環烷基)胺基、未經取代或經取代之雜環烷基、未經取代或經取代之雜環烷氧基、未經取代或經取代之雜環烷硫基、未經取代或經取代之(單雜環烷基)胺基、未經取代或經取代之(二雜環烷基)胺基、未經取代或經取代之芳基、未經取代或經取代之芳氧基、未經取代或經取代之芳硫基、未經取代或經取代之(單芳基)胺基、 未經取代或經取代之(二芳基)胺基、未經取代或經取代之雜芳基、未經取代或經取代之雜芳氧基、未經取代或經取代之雜芳硫基、未經取代或經取代之(單雜芳基)胺基及未經取代或經取代之(二雜芳基)胺基。
在本發明說明書，片語「烷基」包括直鏈或支鏈烷基基團。烷基較佳為C1-C30-烷基、更佳C1-C20-烷基及最佳C1-C12-烷基。烷基基團之實例尤其為甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、n-戊基、新戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基、n-十一烷基、n-十二烷基、n-十三烷基、n-十四烷基、n-十六烷基、n-十八烷基及n-二十烷基。
片語烷基亦包括其碳鏈可被選自-O-、-S-、-NRb-、-C(=O)-、-S(=O)-及/或-S(=O)2-之一或多個非相鄰基團中斷之烷基。Rb較佳為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基。
取決於烷基鏈長度，經取代的烷基基團可具有一或多個(例如，1、2、3、4、5或多於5個)取代基。該等取代基較佳地各自獨立地選自環烷基、雜環烷基、芳基、雜芳基、氟、氯、溴、羥基、巰基、氰基、硝基、亞硝基、甲醯基、醯基、COOH、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、SO3H、磺酸酯、磺胺基、磺醯胺、脒基、NE1E2，其中E1及E2各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基。而烷基基團之環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基取代基又可為未經取代或經取代；適宜取代基為下述所提 及該等基之取代基。
羧酸酯及磺酸酯分別代表羧酸官能基及磺酸官能基之衍生物，尤其金屬羧酸鹽或磺酸鹽、羧酸酯或磺酸酯官能基、或羰醯胺或磺醯胺官能基。該等衍生物包括(例如)與C1-C4-烷醇(諸如甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、n-丁醇、第二丁醇及第三丁醇)之酯。
以上關於烷基的說明亦適用於烷氧基、烷硫基(=烷基硫基)、單烷基胺基及二烷基胺基中之烷基部分。
伸烷基代表具有1至10，尤其1至4個碳原子之直鏈飽和烴鏈，諸如1,2-伸乙基、1,3-伸丙基、1,4-伸丁基、1,5-伸戊基或1,6-伸己基。
在本發明說明書中，術語「環烷基」表示通常具有3至20、較佳3至12、更佳5至12個碳原子之單環、二環或三環烴基，諸如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環十二烷基、環十五烷基、降冰片基、雙環[2.2.2]辛基或金剛烷基。
取決於環大小，經取代的環烷基基團可具有一或多個(例如，1、2、3、4、5或多於5個)取代基。該等取代基較佳地各自獨立地選自烷基、烷氧基、烷硫基、環烷基、雜環烷基、芳基、雜芳基、氟、氯、溴、羥基、巰基、氰基、硝基、亞硝基、甲醯基、醯基、COOH、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、SO3H、磺酸酯、磺胺基、磺醯胺、脒基、NE3E4，其中E3及E4各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基。在取代基的情況中，環 烷基基團較佳具有一或多個(例如，一、二、三、四或五個)C1-C6-烷基基團。經取代的環烷基基團之實例尤其為2-及3-甲基環戊基、2-及3-乙基環戊基、2-、3-及4-甲基環己基、2-、3-及4-乙基環己基、2-、3-及4-丙基環己基、2-、3-及4-異丙基環己基、2-、3-及4-丁基環己基、2-、3-及4-第二丁基環己基、2-、3-及4-第三丁基環己基、2-、3-及4-甲基環庚基、2-、3-及4-乙基環庚基、2-、3-及4-丙基環庚基、2-、3-及4-異丙基環庚基、2-、3-及4-丁基環庚基、2-、3-及4-第二丁基環庚基、2-、3-及4-第三丁基環庚基、2-、3-、4-及5-甲基環辛基、2-、3-、4-及5-乙基環辛基、2-、3-、4-及5-丙基環辛基。
以上關於環烷基的說明亦適用於環烷氧基、環烷硫基(=環烷基硫基)、單環烷胺基及二環烷胺基中之環烷基部分。
在本發明說明書中，術語「芳基」指單環或多環芳烴基。芳基通常為具有6至24個碳原子、較佳6至20個碳原子、尤其6至14個碳原子作為環組員之芳基。芳基較佳為苯基、萘基、茚基、茀基、蒽基、菲基、稠四苯基、基(chrysenyl)、芘基、蔻基、苝基等等，及更佳苯基或萘基。
取決於環系統之數量及大小，經取代的芳基可具有一或多個(例如，1、2、3、4、5或多於5個)取代基。該等取代基較佳地各自獨立地選自烷基、烷氧基、烷硫基、環烷基、雜環烷基、芳基、雜芳基、氟、氯、溴、羥基、巰 基、氰基、硝基、亞硝基、甲醯基、醯基、COOH、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、SO3H、磺酸酯、磺胺基、磺醯胺、脒基、NE5E6，其中E5及E6各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基。而芳基上之烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基取代基又可為未經取代或經取代。參考該等基團之以上提及的取代基。芳基上之取代基較佳係選自烷基、烷氧基、鹵烷基、鹵烷氧基、芳基、氟、氯、溴、氰基及硝基。經取代的芳基更佳為通常具有1、2、3、4或5個，較佳1、2或3個取代基之經取代的苯基。
經取代的芳基較佳為經至少一烷基基團取代之芳基(「烷芳基」下文亦稱為烷基芳基(alkylaryl))。取決於芳環系統之大小，烷芳基基團可具有一或多個(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或多於9個)烷基取代基。烷基取代基可為未經取代或經取代。就此而言，參考以上關於未經取代及經取代的烷基之陳述。在一較佳實施例中，烷芳基基團僅具有未經取代的烷基取代基。烷芳基較佳為具有1、2、3、4或5，較佳1、2或3個、更佳1或2個烷基取代基之苯基。
具有一或多個基團之芳基為(例如)2-、3-及4-甲基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2-、3-及4-乙基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二乙基苯基、2,4,6-三乙基苯基、2-、3-及4-丙基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二丙基苯基、2,4,6-三丙基苯基、2-、3-及 4-異丙基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二異丙基苯基、2,4,6-三異丙基苯基、2-、3-及4-丁基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二丁基苯基、2,4,6-三丁基苯基、2-、3-及4-異丁基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二異丁基苯基、2,4,6-三異丁基苯基、2-、3-及4-第二丁基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二-第二丁基苯基、2,4,6-三-第二丁基苯基、2-、3-及4-第三丁基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二-第三丁基苯基及2,4,6-三-第三丁基苯基；2-、3-及4-甲氧基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二甲氧基苯基、2,4,6-三甲氧基苯基、2-、3-及4-乙氧基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二乙氧基苯基、2,4,6-三乙氧基苯基、2-、3-及4-丙氧基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二丙氧基苯基、2-、3-及4-異丙氧基苯基、2,4-、2,5-、3,5-及2,6-二異丙氧基苯基及2-、3-及4-丁氧基苯基；2-、3-及4-氯苯基、(2-氯-6-甲基)苯基、(2-氯-6-乙基)苯基、(4-氯-6-甲基)苯基、(4-氯-6-乙基)苯基。
以上關於芳基的說明亦適用於芳氧基、芳硫基(=芳基硫基)、單芳基胺基及二芳基胺基中之芳基基團。
在本發明說明書中，片語「雜環烷基」包括通常具有5至8個環原子，較佳5或6個環原子之非芳香、不飽和或完全飽和環脂族基團。在雜環烷基基團中，相較於相應環烷基基團而言，1、2、3、4或多於4個環碳原子被雜原子或含雜原子基團置換。雜原子或含雜原子基團較佳係選自-O-、-S-、-NRe-、-C(=O)-、-S(=O)-及/或-S(=O)2-。Re較 佳為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基。雜環烷基係未經取代或視情況具有一或多個(例如，1、2、3、4、5、6或7個)相同或不同基團。該等基團較佳地各自獨立地選自烷基、烷氧基、烷胺基、烷硫基、環烷基、雜環烷基、芳基、雜芳基、氟、氯、溴、羥基、巰基、氰基、硝基、亞硝基、甲醯基、醯基、COOH、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、SO3H、磺酸酯、磺胺基、磺醯胺、脒基、NE5E6，其中E5及E6各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基。雜環烷基基團之實例尤其為吡咯啶基、六氫吡啶基、2,2,6,6-四甲基六氫吡啶基、咪唑啶基、吡唑烷基、噁唑烷基、嗎啉基、噻唑烷基、異噻唑烷基、異噁唑烷基、六氫吡嗪基、四氫噻吩基、二氫噻吩-2-基、四氫呋喃基、二氫呋喃-2-基、四氫哌喃基、2-噁唑啉基、3-噁唑啉基、4-噁唑啉基及二氧雜環己基。
取決於環大小，經取代的雜環烷基基團可具有一或多個(例如，1、2、3、4、5或多於5個)取代基。該等取代基較佳地各自獨立地選自烷基、烷氧基、烷硫基、環烷基、雜環烷基、芳基、雜芳基、氟、氯、溴、羥基、巰基、氰基、硝基、亞硝基、甲醯基、醯基、COOH、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、SO3H、磺酸酯、磺胺基、磺醯胺、脒基、NE7E8，其中E7及E8各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基。在取代基之情況中，雜環烷基基團較佳具有一或多個(例如一、二、三、四或五個)C1-C6-烷基基團。
以上關於雜環烷基之說明亦適用於雜環烷氧基、雜環烷硫基(=雜環烷基硫基)、單雜環烷胺基及二雜環烷胺基中之雜環烷基部分。
在本發明說明書中，片語「雜芳基」(heteroaryl)包括雜芳環、單環或多環基團。除環碳原子外，該等基團具有1、2、3、4或多於4個雜原子作為環組員。雜原子較佳係選自氧、氮、硒及硫。雜芳基基團較佳具有5至18個(例如，5、6、8、9、10、11、12、13或14個)環原子。
單環雜芳基基團較佳為5-或6-員雜芳基基團，諸如2-呋喃基(呋喃-2-基)、3-呋喃基(呋喃-3-基)、2-噻吩基(噻吩-2-基)、3-噻吩基(噻吩-3-基)、硒吩-2-基、硒吩-3-基、1H-吡咯-2-基、1H-吡咯-3-基、吡咯-1-基、咪唑-2-基、咪唑-1-基、咪唑-4-基、吡唑-1-基、吡唑-3-基、吡唑-4-基、吡唑-5-基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基、3-異噻唑基、4-異噻唑基、5-異噻唑基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、1,2,4-噁二唑-3-基、1,2,4-噁二唑-5-基、1,3,4-噁二唑-2-基、1,2,4-噻二唑-3-基、1,2,4-噻二唑-5-基、1,3,4-噻二唑-2-基、4H-[1,2,4]-三唑-3-基、1,3,4-三唑-2-基、1,2,3-三唑-1-基、1,2,4-三唑-1-基、吡啶-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、3-噠嗪基、4-噠嗪基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、2-吡嗪基、1,3,5-三嗪-2-基及1,2,4-三嗪-3-基。
多環雜芳基基團具有2、3、4或多於4個稠合環。稠合(fused-on)環可為芳香族、飽和或部分不飽和。多環雜芳 基基團之實例為喹啉基、異喹啉基、吲哚基、異吲哚基、吲嗪基、苯并呋喃基、異苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并異噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、苯并噁嗪基、苯并吡唑基、苯并咪唑基、苯并三唑基、苯并三嗪基、苯并硒吩基、噻吩并噻吩基、噻吩并嘧啶基、噻唑并噻唑基、苯并吡咯基(咔唑基)、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、萘并[2,3-b]呋喃基、二氫吲哚基、二氫吲嗪基、二氫異吲哚基、二氫喹啉及二氫異喹啉。
取決於環系統的數量及大小，經取代的雜芳基基團可具有一或多個(例如，1、2、3、4、5或多於5個)取代基，該等取代基較佳地各自獨立地選自烷基、烷氧基、烷硫基、環烷基、雜環烷基、芳基、雜芳基、氟、氯、溴、羥基、巰基、氰基、硝基、亞硝基、甲醯基、醯基、COOH、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、SO3H、磺酸酯、磺胺基、磺醯胺、脒基、NE9E10，其中E9及E10各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基。鹵素取代基較佳為氟、氯或溴。取代基較佳係選自C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、羥基、羰基、鹵素及氰基。
以上關於雜芳基之說明亦適用於雜芳氧基、雜芳硫基、單雜芳基胺基及二雜芳基胺基中之雜芳基部分。
就本發明目的而言，片語「醯基」係指通常具有自2至11，較佳自2至8個碳原子之烷醯基(alkanoyl)或芳醯基基團，例如乙醯基、丙醯基、丁醯基、戊醯基、己醯基、庚 醯基-、2-乙基己醯基、2-丙基庚醯基、特戊醯、苯甲醯基或萘甲醯基團。
基團NE1E2較佳為N,N-二甲胺基、N,N-二乙胺基、N,N-二丙胺基、N,N-二異丙胺基、N,N-二-n-丁胺基、N,N-二-第三-丁胺基、N,N-二環己胺基或N,N-二苯基胺基。
稠合環系統可包括脂環族環、脂族雜環、芳香環及雜芳環及其組合，藉由稠合結合的氫化芳族環。稠合環系統包括二、三或多個(例如，4、5、6、7或8個)環。取決於該等環在稠合環系統中的結合方式，可區分鄰位稠合(ortho-fusion)(即各個環與各相鄰環共用至少一邊或兩個原子)與迫位稠合(peri-fusion)(其中一個碳原子屬於多於兩個環)。較佳稠合環系統為鄰位稠合系統。
在下述式及其取代基中所提及之基團之特定實例為：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、己基、2-甲基戊基、庚基、1-乙基戊基、辛基、2-乙基己基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基及二十烷基(以上術語異辛基、異壬基、異癸基及異十三烷基為通用(trivial)術語，且起源於藉由羰基合成法所得到之醇)；2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-丙氧基乙基、2-異丙氧基乙基、2-丁氧基乙基、2-及3-甲氧基丙基、2-及3-乙氧基丙基、2-及3-丙氧基丙基、2-及3-丁氧基丙基、2-及4- 甲氧基丁基、2-及4-甲氧基丁基、2-及4-丙氧基丁基、3,6-二氧雜庚基、3,6-二氧雜辛基、4,8-二氧雜壬基、3,7-二氧雜辛基、3,7-二氧雜壬基、4,7-二氧雜辛基、4,7-二氧雜壬基、2-及4-丁氧基丁基、4,8-二雜氧癸基、3,6,9-三雜氧癸基、3,6,9-三雜氧十一烷基、3,6,9-三雜氧十二烷基、3,6,9,12-四雜氧十三烷基及3,6,9,12-四雜氧十四烷基；2-甲硫基乙基、2-乙硫基乙基、2-丙硫基乙基、2-異丙硫基乙基、2-丁硫基乙基、2-及3-甲硫基丙基、2-及3-乙硫基丙基、2-及3-丙硫丙基、2-及3-丁硫基丙基、2-及4-甲硫基丁基、2-及4-乙硫基丁基、2-及4-丙硫基丁基、3,6-二硫雜庚基、3,6-二硫雜辛基、4,8-二硫雜壬基、3,7-二硫雜辛基、3,7-二硫雜壬基、2-及4-丁硫基丁基、4,8-二硫雜癸基、3,6,9-三硫雜癸基、3,6,9-三硫雜十一烷基、3,6,9-三硫雜十二烷基、3,6,9,12-四硫雜十三烷基及3,6,9,12-四硫雜十四烷基；2-單甲基-及2-單乙基胺基乙基、2-二甲胺基乙基、2-及3-二甲胺基丙基、3-單異丙胺基丙基、2-及4-單丙胺基丁基、2-及4-二甲胺基丁基、6-甲基-3,6-二氮雜庚基、3,6-二甲基-3,6-二氮雜庚基、3,6-二氮雜辛基、3,6-二甲基-3,6-二氮雜辛基、9-甲基-3,6,9-三氮雜癸基、3,6,9-三甲基-3,6,9-三氮雜癸基、3,6,9-三氮雜十一烷基、3,6,9-三甲基-3,6,9-三氮雜十一烷基、12-甲基-3,6,9,12-四氮雜十三烷基及3,6,9,12-四甲基-3,6,9,12-四氮雜十三烷基；(1-乙基亞乙基)胺基伸乙基、(1-乙基亞乙基)胺基伸丙 基、(1-乙基亞乙基)胺基伸丁基、(1-乙基亞乙基)胺基伸癸基及(1-乙基亞乙基)胺基伸十二烷基；丙-2-酮-1-基、丁-3-酮-1-基、丁-3-酮-2-基及2-乙基戊-3-酮-1-基；2-甲基亞碸基乙基、2-乙基亞碸基乙基、2-丙基亞碸基乙基、2-異丙基亞碸基乙基、2-丁基亞碸基乙基、2-及3-甲基亞碸基丙基、2-及3-乙基亞碸基丙基、2-及3-丙基亞碸基丙基、2-及3-丁基亞碸基丙基、2-及4-甲基亞碸基丁基、2-及4-乙基亞碸基丁基、2-及4-丙基亞碸基丁基及4-丁基亞碸基丁基；2-甲基磺醯基乙基、2-乙基磺醯基乙基、2-丙基磺醯基乙基、2-異丙基磺醯基乙基、2-丁基磺醯基乙基、2-及3-甲基磺醯基丙基、2-及3-乙基磺醯基丙基、2-及3-丙基磺醯基丙基、2-及3-丁基磺醯基丙基、2-及4-甲基磺醯基丁基、2-及4-乙基磺醯基丁基、2-及4-丙基磺醯基丁基及4-丁基磺醯基丁基；羧甲基、2-羧乙基、3-羧丙基、4-羧丁基、5-羧戊基、6-羧己基、8-羧辛基、10-羧癸基、12-羧十二烷基及14-羧基-十四烷基；磺甲基、2-磺乙基、3-磺丙基、4-磺丁基、5-磺戊基、6-磺己基、8-磺辛基、10-磺癸基、12-磺十二烷基及14-磺十四烷基；2-羥基乙基、2-及3-羥基丙基、1-羥基丙-2-基、3-及4-羥基丁基、1-羥基丁-2-基及8-羥基-4-氧雜辛基； 2-氰基乙基、3-氰基丙基、3-及4-氰基丁基、2-甲基-3-乙基-3-氰基丙基、7-氰基-7-乙基庚基及4,7-二甲基-7-氰基庚基；2-氯乙基、2-及3-氯丙基、2-、3-及4-氯丁基、2-溴乙基、2-及3-溴丙基及2-、3-及4-溴丁基；2-硝基乙基、2-及3-硝基丙基及2-、3-及4-硝基丁基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、異戊氧基、新戊氧基、第三戊氧基及己氧基；甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基、第二丁硫基、第三丁硫基、戊硫基、異戊硫基、新戊硫基、第三戊硫基及己硫基；乙炔基、1-及2-丙炔基、1-、2-及3-丁炔基、1-、2-、3-及4-戊炔基、1-、2-、3-、4-及5-己炔基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-及9-癸炔基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-及11-十二碳炔基及1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-、11-、12-、13-、14-、15-、16-及17-十八碳炔基；乙烯基、1-及2-丙烯基、1-、2-及3-丁烯基、1-、2-、3-及4-戊烯基、1-、2-、3-、4-及5-己烯基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-及9-癸烯基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-及11-十二碳烯基及1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-、11-、12-、13-、14-、15-、16-及17-十八碳烯基； 甲胺基、乙胺基、丙胺基、異丙胺基、丁胺基、異丁胺基、戊胺基、己胺基、二甲胺基、甲基乙基胺基、二乙胺基、二丙胺基、二異丙胺基、二丁胺基、二異丁胺基、二戊胺基、二己胺基、二環戊胺基、二環己胺基、二環庚胺基、二苯基胺基及二苄基胺基；甲醯胺基、乙醯胺基、丙醯胺基及苯甲醯胺基；胺甲醯基、甲胺基羰基、乙胺基羰基、丙胺基羰基、丁胺基羰基、戊胺基羰基、己胺基羰基、庚胺基羰基、辛胺基羰基、壬胺基羰基、癸胺基羰基及苯基胺基羰基；胺基磺醯基、N,N-二甲基胺基磺醯基、N,N-二乙基胺基磺醯基、N-甲基-N-乙基胺基磺醯基、N-甲基-N-十二烷基胺基磺醯基、N-十二烷胺基磺醯基、(N,N-二甲基胺基)乙胺基磺醯基、N,N-(丙氧基乙基)十二烷胺基磺醯基、N,N-二苯基胺基磺醯基、N,N-(4-第三丁基苯基)十八烷基胺基磺醯基及N,N-雙(4-氯苯基)胺基磺醯基；甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、異丙氧基羰基、己氧基羰基、十二烷氧基羰基、十八烷氧基羰基、苯氧基羰基、(4-第三丁基苯氧基)羰基及(4-氯苯氧基)羰基；甲氧基磺醯基、乙氧基磺醯基、丙氧基磺醯基、異丙氧基磺醯基、丁氧基磺醯基、異丁氧基磺醯基、第三丁氧基磺醯基、己氧基磺醯基、十二烷氧基磺醯基、十八烷氧基磺醯基、苯氧磺醯基、1-及2-萘氧基磺醯基、(4-第三丁基苯氧基)磺醯基及(4-氯苯氧基)磺醯基；二苯基膦基、二(o-甲苯基)膦基及二苯基氧化膦基； 氟、氯、溴及碘；苯基偶氮基、2-萘基偶氮基、2-吡啶基偶氮基及2-嘧啶基偶氮基；環丙基、環丁基、環戊基、2-及3-甲基環戊基、2-及3-乙基環戊基、環己基、2-、3-及4-甲基環己基、2-、3-及4-乙基環己基、3-及4-丙基環己基、3-及4-異丙基環己基、3-及4-丁基環己基、3-及4-第二丁基環己基、3-及4-第三丁基環己基、環庚基、2-、3-及4-甲基-環庚基、2-、3-及4-乙基環庚基、3-及4-丙基環庚基、3-及4-異丙基環庚基、3-及4-丁基環庚基、3-及4-第二丁基環庚基、3-及4-第三丁基環庚基、環辛基、2-、3-、4-及5-甲基環辛基、2-、3-、4-及5-乙基環辛基及3-、4-及5-丙基環辛基；3-及4-羥基環己基、3-及4-硝基環己基及3-及4-氯環己基；1-、2-及3-環戊烯基、1-、2-、3-及4-環己烯基、1-、2-及3-環庚烯基及1-、2-、3-及4-環辛烯基；2-二氧雜環己基、1-嗎啉基、1-硫嗎啉基、2-及3-四氫呋喃基、1-、2-及3-吡咯啶基、1-六氫吡嗪基、1-二酮基六氫吡嗪基及1-、2-、3-及4-六氫吡啶基；苯基、2-萘基、2-及3-吡咯基、2-、3-及4-吡啶基、2-、4-及5-嘧啶基、3-、4-及5-吡唑基、2-、4-及5-咪唑基、2-、4-及5-噻唑基、3-(1,2,4-三嗪基)、2-(1,3,5-三嗪基)、6-2-甲基喹啉基、3-、5-、6-及8-喹啉基、2-苯并噁唑基、2-苯并噻唑基、5-苯并噻二唑基、2-及5-苯并咪唑基及1-及5-異喹啉基； 1-、2-、3-、4-、5-、6-及7-吲哚基、1-、2-、3-、4-、5-、6-及7-異吲哚基、5-(4-甲基異吲哚基)、5-(4-苯基異吲哚基)、1-、2-、4-、6-、7-及8-(1,2,3,4-四氫異喹啉基)、3-(5-苯基)-(1,2,3,4-四氫異喹啉基)、5-(3-十二烷基)-(1,2,3,4-四氫異喹啉基)、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-及8-(1,2,3,4-四氫喹啉基)及2-、3-、4-、5-、6-、7-及8-基(chromanyl)、2-、4-及7-喹啉基、2-(4-苯基喹啉基)及2-(5-乙基喹啉基)；2-、3-及4-甲基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2-、3-及4-乙基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二乙基苯基、2,4,6-三乙基苯基、2-、3-及4-丙基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二丙基苯基、2,4,6-三丙基苯基、2-、3-及4-異丙基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二異丙基苯基、2,4,6-三異丙基苯基、2-、3-及4-丁基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二丁基苯基、2,4,6-三丁基苯基、2-、3-及4-異丁基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二異丁基苯基、2,4,6-三異丁基苯基、2-、3-及4-第二丁基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二-第二丁基苯基及2,4,6-三-第二丁基苯基；2-、3-及4-甲氧基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二甲氧基苯基、2,4,6-三甲氧基苯基、2-、3-及4-乙氧基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二乙氧基苯基、2,4,6-三乙氧基苯基、2-、3-及4-丙氧基苯基、2,4-、3,5-及2,6-二丙氧基苯基、2-、3-及4-異丙氧基苯基、2,4-及2,6-二異丙氧基苯基及2-、3-及4-丁氧基苯基；2-、3-及4-氯苯基及2,4-、3,5-及2,6-二氯苯基；2-、3-及4-羥基苯基及2,4-、 3,5-及2,6-二羥基苯基；2-、3-及4-氰基苯基；3-及4-羧基苯基；3-及4-甲醯胺基苯基、3-及4-N-甲基甲醯胺基苯基及3-及4-N-乙基甲醯胺基苯基；3-及4-乙醯胺基苯基、3-及4-丙醯胺基苯基及3-及4-丁醯胺基苯基；3-及4-N-苯基胺基苯基、3-及4-N-(o-甲苯基)胺基苯基、3-及4-N-(m-甲苯基)胺基苯基及3-及4-(p-甲苯基)胺基苯基；3-及4-(2-吡啶基)胺基苯基、3-及4-(3-吡啶基)胺基苯基、3-及4-(4-吡啶基)胺基苯基、3-及4-(2-嘧啶基)胺基苯基及4-(4-嘧啶基)胺基苯基；4-苯基偶氮苯基、4-(1-萘基偶氮基)苯基、4-(2-萘基偶氮基)苯基、4-(4-萘基偶氮基)苯基、4-(2-吡啶基偶氮基)苯基、4-(3-吡啶基偶氮基)苯基、4-(4-吡啶基偶氮基)苯基、4-(2-嘧啶基偶氮基)苯基、4-(4-嘧啶基偶氮基)苯基及4-(5-嘧啶基偶氮基)苯基；苯氧基、苯硫基、2-萘氧基、2-萘硫基、2-、3-及4-吡啶氧基、2-、3-及4-吡啶硫基、2-、4-及5-嘧啶氧基及2-、4-及5-嘧啶硫基。
以下為含氟基團之特定實例：2,2,2-三氟乙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、2,2-二氟乙基、2,2,2-三氟-1-苯基乙胺、1-苄基-2,2,2-三氟乙基、2-溴-2,2-二氟乙基、2,2,2-三氟-1-吡啶-2-基乙基、2,2-二氟丙基、2,2,2-三氟-1-(4-甲氧基苯基)乙胺、2,2,2-三氟-1-苯乙胺、2,2-二氟-1-苯基乙胺、1-(4-溴-苯基)-2,2,2-三氟乙基、3-溴-3,3-二氟丙基、3,3,3-三氟丙胺、3,3,3-三氟-n-丙 基、1H,1H,2H,2H-全氟癸基、3-(全氟辛基)丙基、五氟苯基、2,3,5,6-四氟苯基、4-氰基-(2,3,5,6)-四氟苯基、4-羧基-2,3,5,6-四氟苯基、2,4-二氟苯基、2,4,5-三氟苯基、2,4,6-三氟苯基、2,5-二氟苯基、2-氟-5-硝基苯基、2-氟-5-三氟甲基苯基、2-氟-5-甲基苯基、2,6-二氟苯基、4-甲醯胺基-2,3,5,6-四氟苯基、2-溴-4,6-二氟苯基、4-溴-2-氟苯基、2,3-二氟苯基、4-氯-2-氟苯基、2,3,4-三氟苯基、2-氟-4-碘苯基、4-溴-2,3,5,6-四氟苯基、2,3,6-三氟苯基、2-溴-3,4,6-三氟苯基、2-溴-4,5,6-三氟苯基、4-溴-2,6-二氟苯基、2,3,4,5-四氟苯基、2,4-二氟-6-硝基苯基、2-氟-4-硝基苯基、2-氯-6-氟苯基、2-氟-4-甲基苯基、3-氯-2,4-二氟苯基、2,4-二溴-6-氟苯基、3,5-二氯-2,4-二氟苯基、4-氰基-1-氟苯基、1-氯-4-氟苯基、2-氟-3-三氟甲基苯基、2-三氟甲基-6-氟苯基、2,3,4,6-四氟苯基、3-氯-2-氟苯基、5-氯-2-氟苯基、2-溴-4-氯-6-氟苯基、2,3-二氰基-4,5,6-三氟苯基、2,4,5-三氟-3-羧基苯基、2,3,4-三氟-6-羧基苯基、2,3,5-三氟苯基、4-三氟甲基-2,3,5,6-四氟苯基、1-氟-5-羧基苯基、2-氯-4,6-二氟苯基、6-溴-3-氯-2,4-二氟苯基、2,3,4-三氟-6-硝基苯基、2,5-二氟-4-氰基苯基、2,5-二氟-4-三氟甲基苯基、2,3-二氟-6-硝基苯基、4-三氟甲基-2,3-二氟苯基、2-溴-4,6-二氟苯基、4-溴-2-氟苯基、2-硝基四氟苯基、2,2',3,3',4',5,5',6,6'-九氟聯苯基、2-硝基-3,5,6-三氟苯基、2-溴-6-氟苯基、4-氯-2-氟-6-碘苯基、2-氟-6-羧基苯基、 2,4-二氟-3-三氟苯基、2-氟-4-三氟苯基、2-氟-4-羧基苯基、4-溴-2,5-二氟苯基、2,5-二溴-3,4,6-三氟苯基、2-氟-5-甲基磺醯基苯基、5-溴-2-氟苯基、2-氟-4-羥基甲基苯基、3-氟-4-溴甲基苯基、2-硝基-4-三氟甲基苯基、4-三氟甲基苯基、2-溴-4-三氟甲基苯基、2-溴-6-氯-4-(三氟甲基)苯基、2-氯-4-三氟甲基苯基、3-硝基-4-(三氟甲基)苯基、2,6-二氯-4-(三氟甲基)苯基、2,6-二溴-4-(三氟甲基)苯基、4-三氟甲基-2,3,5,6-四氟苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基、2,5-二氟-4-三氟甲基苯基、3,5-二氟-4-三氟甲基苯基、2,3-二氟-4-三氟甲基苯基、2,4-雙(三氟甲基)苯基、3-氯-4-三氟甲基苯基、2-溴-4,5-二(三氟甲基)苯基、5-氯-2-硝基-4-(三氟甲基)苯基、2,4,6-參(三氟甲基)苯基、3,4-雙(三氟甲基)苯基、2-氟-3-三氟甲基苯基、2-碘-4-三氟甲基苯基、2-硝基-4,5-雙(三氟甲基)苯基、2-甲基-4-(三氟甲基)苯基、3,5-二氯-4-(三氟甲基)苯基、2,3,6-三氯-4-(三氟甲基)苯基、4-(三氟甲基)苄基、2-氟-4-(三氟甲基)苄基、3-氟-4-(三氟甲基)苄基、3-氯-4-(三氟甲基)苄基、4-氟苯乙基、3-(三氟甲基)苯乙基、2-氯-6-氟苯乙基、2,6-二氯苯乙基、3-氟苯乙基、2-氟苯乙基、(2-三氟甲基)苯乙基、4-氟苯乙基、3-氟苯乙基、4-三氟甲基苯乙基、2,3-二氟苯乙基、3,4-二氟苯乙基、2,4-二氟苯乙基、2,5-二氟苯乙基、3,5-二氟苯乙基、2,6-二氟苯乙基、4-(4-氟苯基)苯乙基、3,5-二(三氟甲基)苯乙基、五氟苯乙基、2,4-二(三氟甲基)苯乙基、2-硝 基-4-(三氟甲基)苯乙基、(2-氟-3-三氟甲基)苯乙基、(2-氟-5-三氟甲基)苯乙基、(3-氟-5-三氟甲基)苯乙基、(4-氟-2-三氟甲基)苯乙基、(4-氟-3-三氟甲基)苯乙基、(2-氟-6-三氟甲基)苯乙基、(2,3,6-三氟)苯乙基、(2,4,5-三氟)苯乙基、(2,4,6-三氟)苯乙基、(2,3,4-三氟)苯乙基、(3,4,5-三氟)苯乙基、(2,3,5-三氟)苯乙基、(2-氯-5-氟)苯乙基、(3-氟-4-三氟甲基)苯乙基、(2-氯-5-三氟甲基)苯乙基、(2-氟-3-氯-5-三氟甲基)苯乙基、(2-氟-3-氯)苯乙基、(4-氟-3-氯)苯乙基、(2-氟-4-氯)苯乙基、(2,3-二氟-4-甲基)苯乙基、2,6-二氟-3-氯苯乙基、(2,6-二氟-3-甲基)苯乙基、(2-三氟甲基-5-氯)苯乙基、(6-氯-2-氟-5-甲基)苯乙基、(2,4-二氯-5-氟)苯乙基、5-氯-2-氟苯乙基、(2,5-二氟-6-氯)苯乙基、(2,3,4,5-四氟)苯乙基、(2-氟-4-三氟甲基)苯乙基、2,3-(二氟-4-三氟甲基)苯乙基、(2,5-二(三氟甲基))苯乙基、2-氟-3,5-二溴苯乙基、(3-氟-4-硝基)苯乙基、(2-溴-4-三氟甲基)苯乙基、2-(溴-5-氟)苯乙基、(2,6-二氟-4-溴)苯乙基、(2,6-二氟-4-氯)苯乙基、(3-氯-5-氟)苯乙基、(2-溴-5-三氟甲基)苯乙基及其類似物。
在式(I)化合物中，R1及R2基團可具有相同或不同定義。在一較佳實施例中，R1及R2基團具有相同定義。
在式(I)化合物中，R3及R4基團可具有相同或不同定義。在一較佳實施例中，R3及R4基團具有相同定義。
在一較佳實施例中，基團R1、R2、R3及R4之至少一者係選自 其中# 代表與氮原子之鍵合側，A 若存在時，為可經選自-O-及-S-之一或多個非相鄰基 團中斷之C1-C10-伸烷基基團，y 為0或1，式A.5、A.8、A.11及A.14之殘基Rh係彼此獨立地選自C1-C30-烷基、C1-C30-氟烷基、氟、氯、溴、NE1E2、硝基及氰基，其中E1及E2彼此獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基，式A.6、A.7、A.9、A.10、A.12、A.13、A.15及A.16之殘基Ri係彼此獨立地選自C1-C30-烷基，x 在式A.5、A.6及A.7中為1、2、3、4或5，在式A.8、A.9及A.10中為1、2、3或4，在式A.11、A.12及A.13中為1、2或3，在式A.14、A.15及A.16中為1或2。
在化合物(I)之一較佳實施例中，基團R1及R2係獨立地選自通式(A.1)至(A.16)之基團。尤其，R1及R2具有相同意義，且係選自通式(A.1)至(A.16)之基團。
在化合物(I)之另一較佳實施例中，基團R3及R4係獨立地選自通式(A.1)至(A.16)之基團。尤其，R3及R4具有相同意義，且係選自通式(A.1)至(A.16)之基團。
較佳地，在式A.5、A.8、A.11及A.14中，Rh基團係選自C1-C12-烷基或C1-C12-氟烷基。尤其，在式A.5、A.8、A.11及A.14中，Rh基團係選自C1-C4-烷基或C1-C4-氟烷基。
較佳地，在式A.6、A.7、A.9、A.10、A.12、A.13、A.15及A.16中，Ri基團係選自C1-C12-烷基。
在一較佳實施例中，在式(I)化合物中，R1及R2係各自獨 立地選自式A.5基團。較佳地，R1及R2係各自獨立地選自苯基-(C1-C30)-烷基基團，其中苯烷基基團之苯環具有1、2、3、4或5個獨立地選自F、Cl、Br、CN、C1-C30-烷基及全氟-C1-C30-烷基之取代基，且苯烷基基團經由該苯烷基基團之烷基部分附接至醯亞胺氮原子上。
更佳地，R1及R2具有相同意義，且係選自苯基-(C1-C30)-烷基基團，其中苯烷基基團之苯環具有1、2、3、4或5個獨立地選自F、Cl、Br、CN、C1-C30-烷基及全氟-C1-C30-烷基之取代基。尤其，R1及R2具有相同意義，且係選自苯基-(C1-C4)-烷基基團，其中苯烷基基團之苯環具有1、2、3、4或5個獨立地選自F、Cl、Br、CN、C1-C30-烷基及全氟-C1-C12-烷基之取代基。
在下表1中提及式A.1之較佳基團之實例。在一較佳實施例中，在式(I)化合物中，R1及R2係各自獨立地選自下表1中所提及之式A.1之基團。尤其，R1及R2具有相同意義，且係選自下表1中所提及之式A.1之基團。在另一較佳實施例中，在式(I)化合物中，R3及R4係各自獨立地選自下表1中所提及之式A.1之基團。尤其，R3及R4具有相同意義，且係選自下表1中所提及之式A.1之基團。
在下表2中提及式A.5之較佳基團之實例。在一較佳實施 例中，在式(I)化合物中，R1及R2係各自獨立地選自下表2中所提及之式A.5之基團。尤其，R1及R2具有相同意義，且係選自下表2中所提及之式A.5之基團。在另一較佳實施例中，在式(I)化合物中，R3及R4係各自獨立地選自下表2中所提及之式A.5之基團。尤其，R3及R4具有相同意義，且係選自下表2中所提及之式A.5之基團。
在一較佳實施例中，基團R5、R6、R7、R8、R9、R10、 R11及R12之至少一者係選自 其中 # 代表與氮原子之鍵結側，B 若存在時，係選自-O-、-S-或可經選自-O-及-S-之一或多個非相鄰基團中斷及/或終止之C1-C10-伸烷基之二價橋接基，q 為0或1，式B.5、B.8、B.11及B.14之殘基Re係彼此獨立地選自C1-C30-烷基、C1-C30-氟烷基、氟、氯、溴、NE1E2、硝基及氰基，其中E1及E2彼此獨立，為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基，式B.6、B.7、B.9、B.10、B.12、B.13、B.15及B.16之殘基Rf係彼此獨立地選自C1-C30-烷基，p 在式B.5、B.6及B.7中為1、2、3、4或5，在式B.8、B.9及B.10中為1、2、3或4，在式B.11、B.12及B.13中為1、2或3，在式B.14、B.15及B.16中為1或2。
在下表3中提及式B.1之較佳基團之實例。在一較佳實施例中，在式(I)化合物中，基團R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者係選自下表3中所提及之式B.1之基團。
在下表4中提及式B.5之較佳基團之實例。在一較佳實施例中，在式(I)化合物中，基團R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者係選自下表4中所提及之式B.5之基團。
在一較佳實施例中，基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者為直鏈C1-C30-烷基基團。較佳直鏈烷基基團為甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基、n-十一烷基、n-十二烷基、n-十三烷基、n-十四烷基、n-十六烷基、n-十八烷基及n-二十烷基。
在一較佳實施例中，基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者為支鏈C3-C30-烷基基團。
較佳地，基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者係選自通式(C)之基團 其中# 為鍵結部位，m 為0或1，及Rd及Re係獨立地選自C1-至C30-烷基。
較佳地，在式(C)中，Rd及Re係獨立地選自C1-至C20-烷基，尤其C1-至C12-烷基。
較佳地，在式(C)中，基團(C)之碳原子總數為自3至55之整數，更佳自4至40，尤其，自5至30。
在第一實施例中，在式(C)中，m為0。較佳地，基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者係選自通式(C1)之基團。
其中# 為鍵結部位，及Rd及Re係獨立地選自C1-至C28-烷基，其中Rd及Re基團之碳原子總數為自2至29之整數。
在化合物(I)之一較佳實施例中，基團R1及R2係獨立地選自通式(C)之基團。尤其，R1及R2具有相同意義，且係選自通式(C)之基團。
在化合物(I)之另一較佳實施例中，基團R1及R2係獨立地選自通式(C1)之基團。尤其，R1及R2具有相同意義，且係選自通式(C1)之基團。
在化合物(I)之另一較佳實施例中，基團R3及R4係獨立地選自通式(C)之基團。尤其，R3及R4具有相同意義，且係選自通式(C)之基團。
在化合物(I)之另一較佳實施例中，基團R3及R4係獨立地選自通式(C1)之基團。尤其，R3及R4具有相同意義，且係選自通式(C1)之基團。
較佳地，在式(C1)中，Rd及Re基團係選自C1-至C12-烷基，尤其C1-至C8-烷基。
式(C1)之較佳基團為：1-乙基丙基、1-甲基丙基、1-丙基丁基、1-乙基丁基、1-甲基丁基、1-丁基戊基、1-丙基戊基、1-乙基戊基、1-甲基戊基、1-戊基己基、1-丁基己基、1-丙基己基、1-乙基己基、1-甲基己基、1-己基庚基、1-戊基庚基、1-丁基庚基、1-丙基庚基、1-乙基庚基、1-甲基庚基、1-庚基辛基、1-己基辛基、1-戊基辛基、1-丁基辛基、1-丙基辛基、1-乙基辛基、1-甲基辛基、1-辛基壬基、1-庚基壬基、1-己基壬基、1-戊基壬基、1-丁基壬基、1-丙基壬基、1-乙基壬基、1-甲基壬基、1-壬基癸基、1-辛基癸基、1-庚基癸基、1-己基癸基、1-戊基癸基、1-丁基癸基、1-丙基癸基、1-乙基癸基、1-甲基癸基、1-癸基十一烷基、1-壬基十一烷基、1-辛基十一烷基、1-庚基十一烷 基、1-己基十一烷基、1-戊基十一烷基、1-丁基十一烷基、1-丙基十一烷基、1-乙基十一烷基、1-甲基十一烷基、1-十一烷基十二烷基、1-癸基十二烷基、1-壬基十二烷基、1-辛基十二烷基、1-庚基十二烷基、1-己基十二烷基、1-戊基十二烷基、1-丁基十二烷基、1-丙基十二烷基、1-乙基十二烷基、1-甲基十二烷基、1-十二烷基十三烷基、1-十一烷基十三烷基、1-癸基十三烷基、1-壬基十三烷基、1-辛基十三烷基、1-庚基十三烷基、1-己基十三烷基、1-戊基十三烷基、1-丁基十三烷基、1-丙基十三烷基、1-乙基十三烷基、1-甲基十三烷基、1-十三烷基十四烷基、1-十一烷基十四烷基、1-癸基十四烷基、1-壬基十四烷基、1-辛基十四烷基、1-庚基十四烷基、1-己基十四烷基、1-戊基十四烷基、1-丁基十四烷基、1-丙基十四烷基、1-乙基十四烷基、1-甲基十四烷基、1-十五烷基十六烷基、1-十四烷基十六烷基、1-十三烷基十六烷基、1-十二烷基十六烷基、1-十一烷基十六烷基、1-癸基十六烷基、1-壬基十六烷基、1-辛基十六烷基、1-庚基十六烷基、1-己基十六烷基、1-戊基十六烷基、1-丁基十六烷基、1-丙基十六烷基、1-乙基十六烷基、1-甲基十六烷基、1-十六烷基十八烷基、1-十五烷基十八烷基、1-十四烷基十八烷基、1-十三烷基十八烷基、1-十二烷基十八烷基、1-十一烷基十八烷基、1-癸基十八烷基、1-壬基十八烷基、1-辛基十八烷基、1-庚基十八烷基、1-己基十八烷基、1-戊基十八烷基、1-丁基十八烷基、1-丙基十八烷 基、1-乙基十八烷基、1-甲基十八烷基、1-十九烷基二十烷基、1-十八烷基二十烷基、1-十七烷基二十烷基、1-十六烷基二十烷基、1-十五烷基二十烷基、1-十四烷基二十烷基、1-十三烷基二十烷基、1-十二烷基二十烷基、1-十.一烷基二十烷基、1-癸基二十烷基、1-壬基二十烷基、1-辛基二十烷基、1-庚基二十烷基、1-己基二十烷基、1-戊基二十烷基、1-丁基二十烷基、1-丙基二十烷基、1-乙基二十烷基、1-甲基二十烷基、1-二十烷基二十二烷基、1-十九烷基二十二烷基、1-十八烷基二十二烷基、1-十七烷基二十二烷基、1-十六烷基二十二烷基、1-十五烷基二十二烷基、1-十四烷基二十二烷基、1-十三烷基二十二烷基、1-十一烷基二十二烷基、1-癸基二十二烷基、1-壬基二十二烷基、1-辛基二十二烷基、1-庚基二十二烷基、1-己基二十二烷基、1-戊基二十二烷基、1-丁基二十二烷基、1-丙基二十二烷基、1-乙基二十二烷基、1-甲基二十二烷基、1-二十三烷基二十四烷基、1-二十二烷基二十四烷基、1-十九烷基二十四烷基、1-十八烷基二十四烷基、1-十七烷基二十四烷基、1-十六烷基二十四烷基、1-十五烷基二十四烷基、1-十五烷基二十四烷基、1-十四烷基二十四烷基、1-十三烷基二十四烷基、1-十二烷基二十四烷基、1-十一烷基二十四烷基、1-癸基二十四烷基、1-壬基二十四烷基、1-辛基二十四烷基、1-庚基二十四烷基、1-己基二十四烷基、1-戊基二十四烷基、1-丁基二十四烷基、1-丙基二十四烷基、1-乙基二十四烷基、1-甲基二十 四烷基、1-二十七烷基二十八烷基、1-二十六烷基二十八烷基、1-二十五烷基二十八烷基、1-二十四烷基二十八烷基、1-二十三烷基二十八烷基、1-二十二烷基二十八烷基、1-十九烷基二十八烷基、1-十八烷基二十八烷基、1-十七烷基二十八烷基、1-十六烷基二十八烷基、1-十六烷基二十八烷基、1-十五烷基二十八烷基、1-十四烷基二十八烷基、1-十三烷基二十八烷基、1-十二烷基二十八烷基、1-十一烷基二十八烷基、1-癸基二十八烷基、1-壬基二十八烷基、1-辛基二十八烷基、1-庚基二十八烷基、1-己基二十八烷基、1-戊基二十八烷基、1-丁基二十八烷基、1-丙基二十八烷基、1-乙基二十八烷基、1-甲基二十八烷基。
式(C1)之尤佳基團為：1-甲基乙基、1-甲基丙基、1-甲基丁基、1-甲基戊基、1-甲基己基、1-甲基庚基、1-甲基辛基、1-乙基丙基、1-乙基丁基、1-乙基戊基、1-乙基己基、1-乙基庚基、1-乙基辛基、1-丙基丁基、1-丙基戊基、1-丙基己基、1-丙基庚基、1-丙基辛基、1-丁基戊基、1-丁基己基、1-丁基庚基、1-丁基辛基、1-戊基己基、1-戊基庚基、1-戊基辛基、1-己基庚基、1-己基辛基、1-庚基辛基。
在第二實施例中，在式(C)中，m為1。其中m為1之式(C)之較佳基團為：2-甲基丙基、2-乙基丁基、2-甲基丁基、2-丙基戊基、2-乙基戊基、2-甲基戊基、2-丁基己基、2-丙基己基、2-乙 基己基、2-甲基己基、2-戊基庚基、2-丁基庚基、2-丙基庚基、2-乙基庚基、2-甲基庚基、2-己基辛基、2-戊基辛基、2-丁基辛基、2-丙基辛基、2-乙基辛基、2-甲基辛基、2-庚基壬基、2-己基壬基、2-戊基壬基、2-丁基壬基、2-丙基壬基、2-乙基壬基、2-甲基壬基、2-辛基癸基、2-庚基癸基、2-己基癸基、2-戊基癸基、2-丁基癸基、2-丙基癸基、2-乙基癸基、2-甲基癸基、2-壬基十一烷基、2-辛基十一烷基、2-庚基十一烷基、2-己基十一烷基、2-戊基十一烷基、2-丁基十一烷基、2-丙基十一烷基、2-乙基十一烷基、2-甲基十一烷基、2-癸基十二烷基、2-壬基十二烷基、2-辛基十二烷基、2-庚基十二烷基、2-己基十二烷基、2-戊基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-丙基十二烷基、2-乙基十二烷基、2-甲基十二烷基、2-十一烷基十三烷基、2-癸基十三烷基、2-壬基十三烷基、2-辛基十三烷基、2-庚基十三烷基、2-己基十三烷基、2-戊基十三烷基、2-丁基十三烷基、2-丙基十三烷基、2-乙基十三烷基、2-甲基十三烷基、2-十一烷基十四烷基、2-癸基十四烷基、2-壬基十四烷基、2-辛基十四烷基、2-庚基十四烷基、2-己基十四烷基、2-戊基十四烷基、2-丁基十四烷基、2-丙基十四烷基、2-乙基十四烷基、2-甲基十四烷基、2-十四烷基十六烷基、2-十三烷基十六烷基、2-十二烷基十六烷基、2-十一烷基十六烷基、2-癸基十六烷基、2-壬基十六烷基、2-辛基十六烷基、2-庚基十六烷基、2-己基十六烷基、2-戊基十六烷基、2-丁 基十六烷基、2-丙基十六烷基、2-乙基十六烷基、2-甲基十六烷基、2-十六烷基十八烷基、2-十五烷基十八烷基、2-十四烷基十八烷基、2-十三烷基十八烷基、2-十二烷基十八烷基、2-十一烷基十八烷基、2-癸基十八烷基、2-壬基十八烷基、2-辛基十八烷基、2-庚基十八烷基、2-己基十八烷基、2-戊基十八烷基、2-丁基十八烷基、2-丙基十八烷基、2-乙基十八烷基、2-甲基十八烷基、2-十八烷基二十烷基、2-十七烷基二十烷基、2-十六烷基二十烷基、2-十五烷基二十烷基、2-十四烷基二十烷基、2-十三烷基二十烷基、2-十二烷基二十烷基、2-十一烷基二十烷基、2-癸基二十烷基、2-壬基二十烷基、2-辛基二十烷基、2-庚基二十烷基、2-己基二十烷基、2-戊基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-丙基二十烷基、2-乙基二十烷基、2-甲基二十烷基、2-二十烷基二十二烷基、2-十九烷基二十二烷基、2-十八烷基二十二烷基、2-十七烷基二十二烷基、2-十六烷基二十二烷基、2-十五烷基二十二烷基、2-十四烷基二十二烷基、2-十三烷基二十二烷基、2-十一烷基二十二烷基、2-癸基二十二烷基、2-壬基二十二烷基、2-辛基二十二烷基、2-庚基二十二烷基、2-己基二十二烷基、2-戊基二十二烷基、2-丁基二十二烷基、2-丙基二十二烷基、2-乙基二十二烷基、2-甲基二十二烷基、2-二十二烷基二十四烷基、2-十九烷基二十四烷基、2-十八烷基二十四烷基、2-十七烷基二十四烷基、2-十六烷基二十四烷基、2-十五烷基二十四烷基、2-十五烷基二十四烷基、2- 十四烷基二十四烷基、2-十三烷基二十四烷基、2-十二烷基二十四烷基、2-十一烷基二十四烷基、2-癸基二十四烷基、2-壬基二十四烷基、2-辛基二十四烷基、2-庚基二十四烷基、2-己基二十四烷基、2-戊基二十四烷基、2-丁基二十四烷基、2-丙基二十四烷基、2-乙基二十四烷基、2-甲基二十四烷基、2-二十六烷基二十八烷基、2-二十五烷基二十八烷基、2-二十四烷基二十八烷基、2-二十三烷基二十八烷基、2-二十二烷基二十八烷基、2-十九烷基二十八烷基、2-十八烷基二十八烷基、2-十七烷基二十八烷基、2-十六烷基二十八烷基、2-十六烷基二十八烷基、2-十五烷基二十八烷基、2-十四烷基二十八烷基、2-十三烷基二十八烷基、2-十二烷基二十八烷基、2-十一烷基二十八烷基、2-癸基二十八烷基、2-壬基二十八烷基、2-辛基二十八烷基、2-庚基二十八烷基、2-己基二十八烷基、2-戊基二十八烷基、2-丁基二十八烷基、2-丙基二十八烷基、2-乙基二十八烷基、2-甲基二十八烷基。
其中m為1之式(C)之較佳基團之實例為2-乙基己基、2-乙基庚基、2-乙基辛基、2-乙基壬基及2-乙基癸基。
在化合物(I)之一較佳實施例中，基團R1及R2係獨立地選自通式(C)之基團，其中m為1。尤其，R1及R2具有相同意義，且係獨立地選自通式(C)之基團，其中m為1。尤其地，R1及R2具有相同意義，且二者皆為2-乙基己基、2-乙基庚基、2-乙基辛基、2-乙基壬基或2-乙基癸基。
在化合物(I)之一較佳實施例中，基團R3及R4係獨立地選 自通式(C)之基團，其中m為1。尤其，R3及R4具有相同意義，且係獨立地選自通式(C)之基團，其中m為1。尤其地，R3及R4具有相同意義，且二者皆為2-乙基己基、2-乙基庚基、2-乙基辛基、2-乙基壬基或2-乙基癸基。
較佳地，基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者係選自全氟-C1-C30-烷基、1H,1H-全氟-C2-C30-烷基或1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C30-烷基。
較佳地，在式(I)化合物中，R1及R2係各自獨立地選自全氟-C1-C30-烷基。更佳地，R1及R2具有相同意義，且二者皆為全氟-C1-C30-烷基。
另外較佳地，在式(I)化合物中，R1及R2係各自獨立地選自1H,1H-全氟-C2-C30-烷基。更佳地，R1及R2具有相同意義，且二者皆為1H,1H-全氟-C2-C30-烷基。
另外較佳地，在式(I)化合物中，R1及R2係各自獨立地選自1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C30-烷基。更佳地，R1及R2具有相同意義，且為1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C30-烷基。
在一較佳實施例中，R1及R2基團各自獨立為全氟-C1-C20-烷基或1H,1H-全氟-C2-C20-烷基或1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C20-烷基。
尤其，R1及R2基團各自獨立為全氟-C1-C10-烷基或1H,1H-全氟-C2-C10-烷基或1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C10-烷基。
在一較佳實施例中，基團R1及R2之至少一者係選自 CF3、C2F5、n-C3F7、n-C4F9、n-C5F11、n-C6F13、CF(CF3)2、C(CF3)3、CF2CF(CF3)2、CF(CF3)(C2F5)、CH2-CF3、CH2-C2F5、CH2-(n-C3F7)、CH2-(n-C4F9)、CH2-(n-C5F11)、CH2-(n-C6F13)、CH2-CF(CF3)2、CH2-C(CF3)3、CH2-CF2CF(CF3)2、CH2-CF(CF3)(C2F5)、CH2-CH2-CF3、CH2-CH2-C2F5、CH2-CH2-(n-C3F7)、CH2-CH2-(n-C4F9)、CH2-CH2-(n-C5F11)、CH2-CH2-(n-C6F13)、CH2-CH2-CF(CF3)2、CH2-CH2-C(CF3)3、CH2-CH2-CF2CF(CF3)2及CH2-CH2-CF(CF3)(C2F5)。
在一特定實施例中，上述氟化基團R1及R2具有相同意義。
R1及R2較佳二者皆為CH2-CF3、CH2-C2F5或CH2-(n-C3F7)。
較佳地，R1及R2具有相同意義，且二者皆為2-乙基己基、2-乙基庚基、2-乙基辛基、2-乙基壬基或2-乙基癸基。
較佳地，在式(I)化合物中，R3及R4係各自獨立地選自全氟-C1-C30-烷基。更佳地，R3及R4具有相同意義，且二者皆為全氟-C1-C30-烷基。
另外較佳地，在式(I)化合物中，R3及R4係各自獨立地選自1H,1H-全氟-C2-C30-烷基。更佳地，R1及R2具有相同意義，且二者皆為1H,1H-全氟-C2-C30-烷基。
另外較佳地，在式(I)化合物中，R3及R4係各自獨立地選自1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C30-烷基。更佳地，R1及R2具有 相同意義，且為1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C30-烷基。
在一較佳實施例中，R3及R4基團為各自獨立的全氟-C1-C20-烷基或1H,1H-全氟-C2-C20-烷基或1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C20-烷基。
尤其，R3及R4基團各自獨立為全氟-C1-C10-烷基或1H,1H-全氟-C2-C10-烷基或1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C10-烷基。
在一較佳實施例中，基團R3及R4之至少一者係選自CF3、C2F5、n-C3F7、n-C4F9、n-C5F11、n-C6F13、CF(CF3)2、C(CF3)3、CF2CF(CF3)2、CF(CF3)(C2F5)、CH2-CF3、CH2-C2F5、CH2-(n-C3F7)、CH2-(n-C4F9)、CH2-(n-C5F11)、CH2-(n-C6F13)、CH2-CF(CF3)2、CH2-C(CF3)3、CH2-CF2CF(CF3)2、CH2-CF(CF3)(C2F5)、CH2-CH2-CF3、CH2-CH2-C2F5、CH2-CH2-(n-C3F7)、CH2-CH2-(n-C4F9)、CH2-CH2-(n-C5F11)、CH2-CH2-(n-C6F13)、CH2-CH2-CF(CF3)2、CH2-CH2-C(CF3)3、CH2-CH2-CF2CF(CF3)2及CH2-CH2-CF(CF3)(C2F5)。
在一特定實施例中，上述氟化基團R3及R4具有相同意義。
R3及R4較佳二者皆為CH2-CF3、CH2-C2F5或CH2-(n-C3F7)。
較佳地，R3及R4具有相同意義，且二者皆為2-乙基己基、2-乙基庚基、2-乙基辛基、2-乙基壬基或2-乙基癸基。
在一較佳實施例中，R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12皆為氫。
在另一較佳實施例中，R5、R6、R8、R9、R10及R12皆為氫，而R7及R11為Cl。
在另一較佳實施例中，R5、R6、R8、R9、R10及R12皆為氫，而R7及R11為F。
在另一較佳實施例中，R5、R6、R8、R9、R10及R12皆為氫，而R7及R11為Br。
在另一較佳實施例中，R5、R6、R8、R9、R10及R12皆為氫，而R7及R11為CN。
在另一較佳實施例中，R5、R7、R9及R11為氫，而R6、R8、R10及R12為CF3。
以下列出一些尤佳化合物(I)：
本發明進一步提供一種製備式I化合物之方法。原則上，式I化合物可藉由過渡金屬催化偶合反應而製備，該反應通常可視為布赫瓦爾德-哈特維希胺化作用(Buchwald-Hartwig amination)與直接芳基化之組合：
在一特定實施例中，2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺僅與2-溴-胺基苯基化合物之一類(即R5=R9、R6=R10、R7=R11及R8=R12)反應。
本發明之另一目的係一種製備式I化合物之方法。
其中R1及R2係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基，R3及R4係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基，R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12係獨立地選自氫、各例中係未經取代或經取代之烷基、烷氧基、烷硫基、(單烷基)胺基、(二烷基)胺基、環烷基、環烷氧基、環烷硫基、(單環烷基)胺基、(二環烷基)胺基、雜環烷基、雜環烷氧基、雜環烷硫基、(單雜環烷基)胺基、(二雜環烷基)胺基、芳基、芳氧基、芳硫基、(單芳基)胺 基、(二芳基)胺基、雜芳基、雜芳氧基、雜芳硫基、(單雜芳基)胺基、(二雜芳基)胺基，鹵素、羥基、巰基、氰基、硝基、氰酸根基、硫氰酸根基、甲醯基、醯基、羧基、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、烷基胺基羰基、二烷基胺基羰基、磺基、磺酸酯、磺胺基、胺磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、脒基、NE1E2，其中E1及E2各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基，其中，式(II)之2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺 (其中，R1及R2具有上述意義)與式(IIIa)化合物及視情況之不同的式(IIIb)化合物反應 其中R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12具有上述意義。
合成2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺(II)之適宜路徑 描述於WO 2007/074137中。N,N'-二-(2',6'-二異丙基苯基)-2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺之合成由S.Chopin等人描述於J.Mater.Chem.2007,17,4139-4146中。合成2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺(II)之適宜離析劑為2,6-二溴萘-1,4,5,8-四甲酸二酐。該化合物之合成描述於WO 2007/074137中及由C.Thalacker等人描述於J.Org.Chem.2006,71,8098-8105中。上述文獻之內容以引用的方式併入本文中。
較佳地，2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺(II)於過渡金屬觸媒存在下與化合物(IIIa)及視情況之(IIIb)反應。
適宜過渡金屬觸媒尤其為鈀化合物及錯合物，諸如乙酸鈀(II)、[1,2-雙(二苯基膦基)乙烷]氯化鈀(II)、[1,1'-雙(二苯基膦基)-二茂鐵]氯化鈀(II)、雙(三乙基膦)氯化鈀(II)、雙(三環己基膦)乙酸鈀(II)、(2,2'-聯吡啶)氯化鈀(II)、雙(三苯基膦)氯化鈀(II)、參(二苄亞基丙酮)二鈀(0)、1,5-環辛二烯氯化鈀(II)、雙(乙腈)氯化鈀(II)及雙(苯甲腈)氯化鈀(II)、四(三苯基膦)鈀(0)、四(三-o-甲苯基膦)鈀(0)。
該反應較佳在鹼存在下進行。較佳地，鹼係選自鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、鹼金屬碳酸鹽、鹼土金屬碳酸鹽、氫氧化鉈(I)、烷醇鉈(I)、鹼金屬磷酸鹽、鹼金屬氟化物、鹼金屬雙(三甲基矽烷基)醯胺。
適宜鹼之實例為NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、Cs2CO3、Ba(OH)2、K3PO4、TlOH、乙醇鉈(I)、KF、CsF、(C4H9)4NF、乙醇鈉、乙醇鉀、第三丁醇鉀、雙(三 甲基矽烷基)醯胺鋰(LiHMDS)、雙(三甲基矽烷基)醯胺鈉及雙(三甲基甲矽烷基)醯胺鉀。
適宜溶劑為非極性及極性非質子溶劑，諸如烴，例如苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、石油醚、萘烷等等、含氮雜環、N,N-經取代脂肪羰醯胺(較佳N,N-二(C1-C4-烷基)(C1-C4)羰醯胺)及N-烷基內醯胺，諸如二甲基甲醯胺、二乙基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基丁醯胺及N-甲基吡咯啶酮；四氫呋喃、1,4-二噁烷。
反應溫度通常為周圍溫度至300℃，較佳60至250℃。
在一較佳實施例中，反應係在保護性氣體氣氛(例如氮氣或氬氣)下進行。
式(I)化合物尤其適合作為有機半導體。其通常可最為n-半導體或p-半導體發揮功能。式(I)化合物是作為n-半導體或p-半導體，尤其係取決於所採用之閘極介電質。若閘極介電質包括無氟化合物(例如，十八烷基膦酸)之自組裝單層(SAM)，則式(I)化合物通常作為n-半導體。若閘極介電質包括含氟化合物(例如，12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,17,17,18,18,18-十五氟十八烷基膦酸)之自組裝單層(SAM)，則式(I)化合物通常作為p-半導體。
在採用兩種不同半導體組合之電子裝置中(例如有機太陽能電池)，式(I)化合物是作為n-半導體或p半導體，係取決於相應半導體材料之能階位置。
式(I)化合物具有優於已知有機半導體材料之以下優勢之至少一者： - 高電荷傳送遷移率，- 空氣穩定性，- 高開/關比，- 適用於溶劑型方法(solvent-based process)。
式(I)化合物係有利地適於有機場效電晶體。可將其用於(例如)製造至今還在使用之常用n-通道MOSFET(金屬氧化物半導體場效電晶體)之積體電路(IC)。該等係用於(例如)微處理器、微控制器、靜態RAM及其他數位邏輯電路之類CMOS半導體裝置。為生產半導體材料，式(I)化合物可藉由以下方法之一者進一步處理：印刷(平版、柔版、凹版、網版印刷、噴墨、電子照相)、蒸鍍、雷射轉移、光微影蝕刻、滴鑄。其尤其適合用於顯示器(具體言之，大表面積及/或可撓式顯示器)、射頻辨識標籤、智慧型標籤及感應器。
式(I)化合物有利地適於作為有機場效電晶體、有機太陽呢過電池及有機發光二極體之電子導體。其亦尤其有利地作為激子太陽能電池之激子輸送材料。
一些式(I)化合物係螢光且亦尤其有利地作為基於螢光轉換的顯示器之螢光染料。此等顯示器通常包括一透明基板、一呈現在該基板上之螢光染料及一輻射源。典型輻射源發射藍光(藍光色彩)或UV光(UV光色彩)。該等染料吸收藍光或UV光，並用作綠色發射器。在該等顯示器中，例如紅光係藉由吸收藍光或UV光的綠色發射器激發紅色發射器而產生。適宜藍光色彩顯示器描述於例如WO 98/28946中。適宜UV光色彩顯示器由(例如)W.A.Crossland,I.D.Sprigle及A.B.Davey描述於Photoluminescent LCDs(PL-LCD)using phosphors,Cambridge University及Screen Technology Ltd.,Cambridge,UK中。式(I)化合物亦尤其適於基於電泳效應、經由帶電顏料染料切換顏色之顯示器。此等電泳顯示器描述於例如US 2004/0130776中。
本發明進一步提供一種有機場效電晶體，其包括一基板及至少一種如上文所定義之式I化合物作為半導體材料，其中該基板具有至少一閘極結構、一源電極及一汲電極。
本發明進一步提供一種具有複數個有機場效電晶體之基板，其中至少一些場效電晶體包括至少一種如上文所定義之式I化合物。
本發明亦提供包括至少一種此基板之半導體單元。
一特定實施例為具有有機場效電晶體圖型(構型)之基板，各電晶體包括- 一配置於該基板上之有機半導體；- 一用於控制導電通道之導電性之閘極結構；及- 在該通道兩端之導電性源極及汲極電極，該有機半導體係由至少一種式(I)化合物組成或包括式(I)化合物。此外，該有機場效電晶體通常包括一介電質。
一特定實施例為具有有機場效電晶體圖型(構型)之基板，各電晶體包括- 一配置於該基板之緩衝層上之有機半導體；- 一用於控制導電通道之導電性之閘極結構；及 - 在該通道兩端之導電性源極及汲極電極，該有機半導體係由至少一種式(I)化合物組成或包括式(I)化合物。此外，該有機場效電晶體通常包括一介電質。
作為緩衝層，任何介電質皆適宜，例如無機材料(諸如LIF、AlOx、SiO2或氮化矽)或有機材料(諸如聚醯亞胺或聚丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))。
進而一特定實施例為具有有機場效電晶體圖型之基板，各電晶體形成積體電路或成為積體電路之一部分，且至少一些電晶體包括至少一種式(I)化合物。
適宜基板原則上係用於此目的之已知材料。適宜基板包括(例如)金屬(較佳為周期表8、9、10或11族之金屬，諸如Au、Ag、Cu)、氧化材料(諸如，玻璃、陶瓷、SiO2、尤其石英)、半導體(例如摻雜Si、摻雜Ge)、金屬合金(例如，基於Au、Ag、Cu等等)、半導體合金、聚合物(例如，聚氯乙烯、聚烯烴如聚乙烯及聚丙烯、聚酯、含氟聚合物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚胺基甲酸酯、聚醚碸、聚(甲基)丙烯酸烷基酯、聚苯乙烯及其混合物及複合物)、無機固體(例如氯化銨)、紙及其組合。基板可為可撓性或非可撓性，且具有彎曲或平坦結構，取決於所需用途。
用於半導體單元之典型基板包括一基質(例如石英或聚合物基質)及視情況之介電質表層。
適宜介電質為SiO2、聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、聚烯烴(如聚丙烯、聚乙烯、聚異丁烯)、聚乙烯咔唑、氟化聚合物(例如，Cytop)、氰基普魯藍(cyanopullulan)(例如， CYMM)、聚乙烯基苯酚、聚-p-二甲苯、聚氯乙烯、或可熱交聯或藉由大氣濕度交聯之聚合物。特定介電質為「自組裝奈米介電質」，亦即可自包括SiCl官能度之單體(例如，Cl3SiOSiCl3、Cl3Si-(CH2)6-SiCl3、Cl3Si-(CH2)12-SiCl3、及/或可藉由大氣濕度或藉由添加經溶劑稀釋之水而交聯的單體得到之聚合物(參見例如，Facchetti,Adv.Mater.2005,17,1705-1725)。除水外，含羥基聚合物(諸如，聚乙烯基苯酚或聚乙烯醇或乙烯基苯酚及苯乙烯之共聚物)亦可作為交聯成份。在交聯操作期間，亦可存在至少另一聚合物，例如，隨後亦可被交聯之聚苯乙烯(參見Facietti,美國專利申請案2006/0202195)。
基板可視情況另具有通常位於基板上(例如，沉積於或嵌入介電質之非導電層上)之電極，諸如，OFET之閘極、汲極及源極電極。基板可另外包括通常配置於介電質表層(即閘極介電質)下之OFET之導電閘極電極。
在一特定實施例中，絕緣層(閘極絕緣層)存在於至少部分之基板表面上。該絕緣層包括至少一絕緣體，其較佳係選自無機絕緣體(諸如，SiO2、氮化矽(Si3N4)等等)、鐵電絕緣體(諸如，Al2O3、Ta2O5、La2O5、TiO2、Y2O3等等)、有機絕緣體(諸如，聚醯亞胺、苯并環丁烯(BCB)、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯等等)及其組合。
用於源極及汲極電極之適宜材料原則上為導電材料。該等包括金屬，較佳周期表6、7、8、9、10或11族之金屬，諸如，Pd、Au、Ag、Cu、Al、Ni、Cr等等。導電聚合物 亦適宜，諸如，PEDOT(=聚(3,4-乙二氧基噻吩))：PSS(=聚(苯乙烯磺酸酯))、聚苯胺、表面改質的金等等。較佳導電材料具有小於10-3歐姆×米之比電阻，較佳小於10-4歐姆×米，尤其小於10-6或10-7歐姆×米。
在一特定實施例中，汲極及源極電極存在於至少部分有機半導體材料上。應瞭解，基板可包括其他如半導體材料或IC中所常用之成份，諸如，絕緣體、電阻、電容器、導體軌等等。
電極可藉由常用方法塗佈，諸如，蒸鍍或濺鍍、微影蝕刻法或其他結構化法(諸如印刷技術)。
半導體材料亦可與適宜助劑(聚合物、界面活性劑)以分散相藉由印刷處理。
在第一較佳實施例中，至少一種通式(I)化合物(及若適宜之其他半導體材料)之沉積係藉由氣相沉積法(物理氣相沈積，PVD)而進行。PVD法係在高度真空條件下進行，且包括以下步驟：蒸鍍、傳送、沉積。已意外地發現通式(I)化合物尤其有利地適用於PVD法，因為其基本上不分解及/或形成不需要的副產物。以高純度獲得沉積材料。在一特定實施例中，以結晶型式獲得所沉積材料或包括高結晶含量。一般言之，對於PVD而言，至少一種通式(I)化合物係加熱至高於其蒸發溫度之溫度，且藉由冷卻至低於結晶溫度而沉積於基板上。沉積中之基板溫度較佳在自約20至250℃之範圍內，更佳自50至200℃。已意外地發現在式(I)化合物之沉積中之高基板溫度可對所得半導體元件特性具 有有利影響。
所得半導體層通常具有足以形成與源極/汲極電極接觸之半導體通道之厚度。可在惰性氣氛下實施沉積，例如，在氮氣、氬氣或氦氣下。
通常在周圍壓力或在減壓下實施沉積。適宜壓力範圍為自10-7至1.5巴。
式(I)化合物較佳以10至1000 nm之厚度沉積於基板上，更佳15至250 nm。在一特定實施例中，式(I)化合物至少部份分以結晶型式沉積。為此目的，上述PVD方法尤其適合。此外，可使用先前製備的有機半導體結晶。得到此等結晶之適宜方法由R.A.Laudise等人描述於「Physical Vapor Growth of Organic Semi-Conductors」，Journal of Crystal Growth 187(1998),pages 449-454，以及「Physical Vapor Growth of Centimeter-sized Crystals of α-Hexathiophene」，Journal of Crystal Growth 1982(1997),pages 416-427中，其等以引用方式併入本文中。
在第二較佳實施例中，至少一種通式(I)化合物(及若適宜之其他半導體材料)之沉積係藉由旋塗實施。因此意外地亦可使用本發明濕式製程法中所用之式(I)化合物來生產半導體基板。式(I)化合物因此亦應適於藉由印刷方法生產半導體元件，尤其OFET或基於OFET之元件。基於此目的可使用常用印刷或塗佈方法(噴墨、柔版、平版、凹版；凹雕印刷、奈米列印、槽模)。式(I)化合物在印刷方法中所用較佳溶劑為芳香族溶劑，諸如，甲苯、二甲苯等等。 亦可於該等「半導體油墨」添加增稠物質，如聚合物，例如，聚苯乙烯等等。在此情況中，所用介電質為上文所述化合物。
在一較佳實施例中，本發明場效電晶體為薄膜電晶體(TFT)。在常用結構中，薄膜電晶體具有一位於基板或緩衝層(緩衝層為基板之部分)上之閘極電極、一位於其上及基板上之閘極絕緣層、一位於該閘極絕緣層上之半導體層、一在該半導體層上之歐姆接觸層及在該歐姆接觸層上之源極電極及汲極電極。
在一較佳實施例中，對基板表面進行改質後，沉積至少一種通式(I)化合物(及若適宜之至少一種其他半導體材料)。該改質有助於形成結合半導體材料之區域及/或其上無半導體材料可沉積之區域。基板表面較佳藉由適於結合至該基板表面及式(I)化合物之至少一種化合物(C1)予以改質。在一合適實施例中，於基板之部分表面或全部表面塗佈至少一種化合物(C1)，以改良至少一種通式(I)化合物(及若適宜之其他半導體化合物)之沉積。另一實施例包括藉由相應製造方法將通式(C1)化合物圖型沉積於基板上。該等方法包括此目的已知之遮罩方法及所謂「圖案化」方法，如(例如)US 11/353,934中所述，其以引用的方式全部併入本文中。
適宜式(C1)化合物可與基板及通式(I)之至少一種半導體化合物二者相互結合。術語「相互結合」包括形成化學鍵(共價鍵)、離子鍵、配位相互作用(coordinative interaction)、 凡得瓦爾相互作用(van der Waals interaction)(例如，偶極-偶極相互作用等等)及其組合。適宜的通式(C1)化合物為：
- 矽烷、膦酸、羧酸、氧肟酸、諸如，烷基三氯矽烷、例如，n-十八烷基三氯矽烷；具有三烷氧基矽烷基團之化合物，例如，烷基三烷氧基矽烷(諸如，n-十八烷基三甲氧基矽烷、n-十八烷基三乙氧基矽烷、n-十八烷基三(n-丙基)氧基矽烷、n-十八烷基三(異丙基)氧基矽烷)；三烷氧基胺基烷基矽烷(諸如，三乙氧基胺基丙基矽烷及N[(3-三乙氧基甲矽烷基)丙基]乙二胺)；三烷氧基烷基3-縮水甘油醚矽烷，諸如，三乙氧基丙基3-縮水甘油醚矽烷；三烷氧基烯丙基矽烷，諸如，烯丙基三甲氧基矽烷；三烷氧基(異氰酸根烷基)矽烷；三烷氧基矽烷基(甲基)丙烯醯氧基烷烴及三烷氧基矽烷基(甲基)丙烯醯胺基烷烴，諸如，1-三乙氧基矽烷基-3-丙烯醯氧基丙烷。
- 胺、膦及含硫化合物，尤其硫醇。
化合物(Cl)較佳係選自烷基三烷氧基矽烷，尤其n-十八烷基三甲氧基矽烷、n-十八烷基三乙氧基矽烷；六烷基二矽氮烷，及尤其六甲基二矽氮烷(HMDS)；C8-C30-烷基硫醇，尤其十六烷硫醇；巰基羧酸及巰基磺酸，尤其巰基乙酸、3-巰基丙酸、巰基丁二酸、3-巰基-1-丙烷磺酸及鹼金屬及其銨鹽。
亦可構建各種半導體架構(例如，頂部接觸、頂部閘極、底部接觸、底部閘極)亦或垂直結構(例如，VOFET(垂 直有機場效電晶體))，如(例如)US 2004/0046182中所述。
較佳半導體架構描繪於下圖3中：1.基板、介電質、有機半導體，較佳閘極、介電質、有機半導體、源極及汲極，稱為「底部閘極頂部接觸」；2.基板、介電質、有機半導體，較佳基板、閘極、介電質、源極及汲極、有機半導體，稱為「底部閘極底部接觸」；3.基板、有機半導體、介電質，較佳基板、源極及汲極、有機半導體、介電質、閘極，稱為「頂部閘極底部接觸」；4.基板、有機半導體、介電質，較佳基板、有機半導體、源極及汲極、介電質、閘極，稱為「頂部閘極頂部接觸」；層厚度為(例如)，半導體為10 nm至5 μm，介電質為50 nm至10 μm；電極可為(例如)20 nm至10 μm。亦可組合OFET，以形成其他組件，諸如，環形振盪器或反相器。
本發明之另一態樣為提供包括複數個半導體組件之電子組件，該半導體組件可為n-及/或p-半導體。此等組件之實例為場效電晶體(FET)、雙極接面電晶體(BJT)、穿隧二極體、轉換器、發光組件、生物或化學偵測器或感應器、溫度相依偵測器、光偵測器(諸如，偏振敏感光偵測器)、閘極、AND、NAND、NOT、OR、TOR及NOR閘極、暫存器、切換器、計時器單元、靜態或動態存儲器及其他動態或同步、邏輯或其他包括可程式化切換器之數位組件。
特定半導體元件為反相器。在數位邏輯中，反相器係一使輸入訊號反相之閘極。反相器亦係稱為NOT閘極。即時反相器切換器具有構成輸入電流之相反之輸出電流。對TTL切換器之代表值為例如(0、+5 V)。數位反相器之性能再製電壓轉換曲線(VTC)，即輸入電流對輸出電流曲線。理想上，其為分段函數，且即時測量曲線越接近此一階段，則反相器越佳。在本發明之一特定實施例中，式(I)化合物在反相器中係用作有機半導體。
式(I)化合物亦尤其有利地適用於有機光伏電池(OPV)。其較佳用於特徵在於激發態之擴散(激子擴散)之太陽能電池。在此情況中，所用半導體材料之一者或二者係以激發態之擴散(激子擴散)而著稱。特徵在於激發態之擴散之至少一半導體材料與激發態可沿聚合物鏈傳導之聚合物之組合亦合適。在本發明說明書中，此等太陽能電池稱為激子太陽能電池。太陽能在太陽能電池中直接轉化為電能係基於半導體材料之內光電效應，即藉由吸收光子而產生電子-電洞對，並在p-n躍遷或肖特基接觸(Schottky contact)分離負電荷載子及正電荷載子。例如，當光子穿透半導體並激發電子自價能帶轉移至傳導帶時可形成激子。然而，為了產生電流，由吸收光子所產生之激發態需到達p-n躍遷，以產生電洞及電子，其然後流向陽極及陰極。由此產生的光電壓可在外電路產生光電流，經由太陽能電池傳遞此電力。半導體僅吸收彼等具有高於其能帶間隙之能量之光子。因此，半導體能帶間隙之大小決定可轉化為電能的 陽光比例。太陽能電池通常由兩種具有不同能帶間隙之吸收材料組成，以極有效地利用太陽能。大多數有機半導體具有長達10 nm之激子擴散長度。此處，仍需有機半導體其能將激發態傳遞極長距離。現已意外地發現，上述通式(I)化合物係尤其有利地適用於激子太陽能電池。
有機太陽能電池通常具有層體結構且通常包括至少以下層體：陽極、光活性層及陰極。該等層體通常適於此目的施加至基板上。有機太陽能電池結構描述於例如US 2005/0098726及US 2005/0224905中。
本發明提供一種有機太陽能電池，其包括一具有至少一個陰極及至少一個陽極之基板以及至少一種如上文所定義的作為光活性材料的通式(I)化合物。本發明之有機太陽能電池包括至少一個光活性區域。光活性區域可包括兩層，各層具有均勻組合物並形成平坦供體-受體異質接面。光活性區域亦可包括一混合層並形成呈供體-受體塊體異質接面形式之供體-受體異質接面。本發明一較佳實施例為具有呈塊體異質接面形式之光活性供體-受體躍遷之有機太陽能電池。
有機太陽能電池之適宜基板為例如氧化材料、聚合物及其組合。較佳氧化材料係選自玻璃、陶瓷、SiO2、石英等等。較佳聚合物係選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚烯烴(諸如，聚乙烯及聚丙烯)、聚酯、含氟聚合物、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚(甲基)丙烯酸烷酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯及其混合物及複合物。
適宜電極(陰極、陽極)原則上為金屬、半導體、金屬合金、半導體合金、其奈米線及其組合。較佳金屬為彼等周期表2、8、9、10、11或13族金屬，例如，Pt、Au、Ag、Cu、Al、In、Mg或Ca。較佳半導體為例如摻雜Si、摻雜Ge之氧化銦錫(ITO)、氟化氧化錫(FTO)、鎵銦錫氧化物(GITO)、鋅銦錫氧化物(ZITO)、聚(3,4-乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)(PEDOT-PSS)等等。較佳金屬合金為例如以Pt、Au、Ag、Cu等等為主的合金。一特定實施例為Mg/Ag合金。
用於面向光的電極材料(陽極為正向結構，陰極為反向結構)較佳為對於光至少部分透明的材料。此較佳包括具有玻璃及/或透明聚合物作為載體材料之電極。適合作為載體之透明聚合物為上述該等聚合物，諸如，聚對苯二甲酸乙二酯。電接觸連接通常藉由金屬層及/或透明導電氧化物(TCO)進行。該等較佳包括ITO、摻雜ITO、FTO(氟摻雜氧化錫)、AZO(鋁摻雜氧化錫)、ZnO、TiO2、Ag、Au、Pt。接觸連接尤佳為ITO。對於電接觸連接而言，亦可使用導電性聚合物，例如，聚-3,4-乙二氧基噻吩，例如，聚-3,4-乙二氧基噻吩聚(苯乙烯磺酸酯)(PEDOT)。
面向光的電極係配置為使得其足夠薄以僅引起最少光吸收，但足夠厚使所提取電荷載子之電荷傳遞良好。電極層(不含載體材料)之厚度較佳介於20至200 nm之間。
在一特定實施例中，用於背離光之電極之材料(陰極為正向結構，陽極為反向結構)係至少部分反射入射光之材 料。此包括金屬薄膜，較佳Ag、Au、Al、Ca、Mg、In及其混合物。較佳混合物為Mg/Al。電極層厚度較佳介於20至300 nm之間。
光活性區域包括或由至少一個包括至少一種如上文所定義之通式(I)化合物之層所組成。此外，光活性區域可具有一或多個其他層體。其係選自(例如)- 具電子傳導特性之層體(電子傳遞層，ETL)，- 包括電洞傳導材料之層體(電洞傳遞層，HTL)，其不需吸收任何輻射，- 須不吸收輻射之激子-及電洞-阻隔層(例如，EBL)，及- 倍增層。
下文詳細描述該等層體之適宜材料。
適宜激子-及電洞-阻隔層描述於例如US 6,451,415中。激子-阻隔層之適宜材料為例如浴銅靈(BCP)、4,4',4"-參[3-甲基苯基-N-苯基胺基]三苯胺(m-MTDATA)。
本發明之太陽能電池包括至少一個光活性供體-受體異質接面。有機材料之光激發產生激子。為產生光電流，電子-電洞對必須分離，通常在兩種不同接觸材料間之供體-受體界面分離。在此種界面上，供體材料與受體材料形成異質接面。當電荷未分離時，其可藉由輻射地發射能量低於入射光線之光線，或非輻射地產熱之亦稱為「淬冷」方法中再結合。兩種方法皆非所需。根據本發明，至少一種通式(I)化合物可用作電荷產生劑(供體)或作為電子受體材料。
若至少一種通式(I)化合物使用作為電荷產生劑(供體)，則其可與適當電子受體材料(ETM，電子傳遞材料)組合。電子快速傳遞至ETM後進行輻射激發。適宜ETM為例如C60及其他富勒烯、苝-3,4；9,10-雙(二羰醯亞胺)(PTCDI)或其n-摻雜層(如下文所述)。較佳ETM為C60及其他富勒烯或其n-摻雜層。
在第一實施例中，異質接面具有平坦結構(參見：Two layer organic photovoltaic cell,C.W.Tang、Appl.Phys.Lett.,48(2),183-185(1986)或N.Karl,A.Bauer,J.Holzäpfel,J.Marktanner,M.Möbus,F.Stölzle,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,252,243-258(1994))。
在第二較佳實施例中，異質接面係配置為塊體(混合)異質接面，亦稱為互穿供體-受體網路。具有塊體異質接面之有機光伏電池由例如C.J.Brabec、N.S.Sariciftci、J.C.Hummelen描述於Adv.Funct.Mater.,11(1),15(2001)，或由J.Xue、B.P.Rand,S.Uchida及S.R.Forrest描述於J.Appl.Phys.98,124903(2005)。下文詳細論述塊體異質接面。
式(I)化合物可與MiM、pin、pn、Mip或Min結構在電池中用作光活性材料(M=金屬，p=p-摻雜有機或無機半導體，n=n-摻雜有機或無機半導體，i=有機層的固有導電系統；參見，例如J.Drechsel等人，Org.Electron.,5(4),175(2004)或Maennig等人.，Appl.Phys.A 79,1-14(2004))。
式(I)化合物亦可在串疊型電池(Tandem Cell)中用作光活 性材料。適宜串疊型電池由例如P.Peumans、A.Yakimov、S.R.Forrest描述於J.Appl.Phys.,93(7),3693-3723(2003)中(亦參見US 4,461,922、US 6,198,091及US 6,198,092)，且將在下文詳細描述。本發明一較佳實施例係在串疊型電池中使用通式(I)化合物。
式(I)化合物亦可在使用兩種或兩種以上之堆疊MiM、pin、Mip或Min結構構成的串疊型電池中用作光活性材料(參見DE 103 13 232.5以及J.Drechsel等人，Thin Solid Films,451452,515-517(2004))。
M、n、i及p層之層體厚度通常介於10至1000 nm，更佳10至400 nm之間。形成太陽能電池之層體可藉由熟習此項技術者已知之常用方法製造。該等方法包括在減壓下進行氣相沉積，或在惰性氣體氣氛下進行雷射剝蝕，或溶液或分散液製程方法，諸如，旋塗、刀塗、澆鑄方法、噴塗法、浸塗或印刷(例如，噴墨、柔版、平版、凹版法；凹雕印刷、奈米印刷)。在一特定實施例中，整個太陽能電池係藉由氣相沉積方法製造。
為了提高有機太陽能電池效率，可縮短激子必須擴散以到達下一供體-受體界面之平均距離。為此目的，可使用形成互穿網路之供體材料及受體材料之混合層，其中可能有內在供體-受體異質接面。該塊體異質接面係一種混合層之特定形式，其中所產生激子僅需行經極短距離，然後到達晶疇邊界，在此處該等激子得以分離。
在一較佳實施例中，塊體異質接面形式之光活性供體- 受體躍遷係藉由氣相沉積方法(物理氣相沈積，PVD)製造。適宜方法描述於例如US 2005/0227406中，此處引用作為參考。為此目的，通式(I)之化合物及互補半導體材料互補半導體材料可以共昇華方式進行氣相沉積。PVD方法係在高度真空條件下進行且包括以下步驟：蒸發、傳遞、沉積。該沉積較佳係在介於10-2毫巴至10-7毫巴，例如，10-5至10-7毫巴間之壓力下進行。沉積速率較佳係介於0.01至100 nm/s之間。沉積可在惰性氣體氣氛下進行例如，在氮氣、氦氣或氬氣下。基板在沉積期間之溫度較佳係介於-100至300℃，更佳-50至250℃之間。
有機太陽能電池之其他層體可藉由已知方法製造。該等方法包括在減壓下之氣相沉積，或在惰性氣體氣氛下之雷射剝蝕，或溶液或分散液製程方法，諸如，旋塗、刀塗、澆鑄方法、噴塗法、浸塗或印刷(例如，噴墨、柔版、平版、凹版法；凹雕印刷、奈米印刷)。在一特定實施例中，整個太陽能電池係藉由氣相沉積方法製造。
光活性層(均勻層或混合層)可在其製造後或在製造形成太陽能電池之其他層後直接進行熱處理。此一熱處理在諸多情況下可進一步改良光活性層之形態。溫度較佳係介於約60℃至300℃之間。處理時間較佳係介於1分鐘至3小時之間。除熱處理外(或替代地)，光活性層(混合層)可在其製造後或在製造形成太陽能電池之其他層後直接進行以含溶劑氣體之處理。在一適宜實施例中，在周圍溫度下使用空氣中之飽和溶劑蒸汽。適宜溶劑為甲苯、二甲苯、氯 仿、N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲醯胺、乙酸乙酯、氯苯、二氯甲烷及其混合物。處理時間較佳係介於1分鐘至3小時之間。
在一適宜實施例中，本發明之太陽能電池係作為單個具有平坦異質接面及正向結構的電池呈現。在一特定實施例中，電池具有以下結構：
- 一至少部分透明導電層(上部電極，陽極)(11)
- 一電洞-傳導層(電洞傳遞層，HTL)(12)
- 一包括供體材料之層體(13)
- 一包括受體材料之層體(14)
- 一激子-阻隔層及/或電子-傳導層(15)
- 一第二導電層(背電極，陰極)(16)
供體材料較佳包括至少一種式(I)化合物，或由式(I)化合物組成。受體材料較佳包括至少一種富勒烯或富勒烯衍生物，或由富勒烯或富勒烯衍生物組成。受體材料較佳包括C60或PCBM([6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯)。
如上所述，大體上透明的導電層(11)(陽極)包括一載體(諸如，玻璃)或一聚合物(例如，聚對苯二甲酸乙二酯)及一導電材料。實例包括ITO、摻雜ITO、FTO、ZnO、AZO等等。陽極材料可進行以例如UV光、臭氧、氧氣電漿、Br2等等之表面處理。層體(11)應足夠薄以吸收最多光，但同時足夠厚以確保電荷傳遞良好。透明導電層(11)之層體厚度較佳係介於20至200 nm之間。
具有正向結構之太陽能電池視情況具有一電洞-傳導層 (HTL)。該層體包括至少一種電洞-傳導材料(電洞傳遞材料，HTM)。層體(12)可為大體上均勻組合物組成的單一層體，且可包括兩個或多個子層。
適於形成具有電洞-傳導特性(HTL)之層體之電洞-傳遞材料(HTM)較佳包括至少一種具高游離能之材料。游離能較佳係至少5.0 eV，更佳至少5.5 eV。該等材料可為有機或無機材料。適用於具有電洞-傳導特性之層體之有機材料較佳係選自聚(3,4-乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)(PEDOT-PSS)、Ir-DPBIC(三-N,N'-二苯基苯并咪唑-2-亞基銥(III))、N,N'-二苯基-N,N'-雙(3-甲基苯基)-1,1'-二苯基-4,4'-二胺(α-NPD)、2,2',7,7'-四(N,N-二-p-甲氧基苯胺)-9,9'-螺二茀類(螺-MeOTAD)等等，及其混合物。若需要，有機材料可摻雜p-摻雜劑，該摻雜劑之LUMO與電洞-傳導材料之HOMO在相同範圍內或更低。適宜摻雜劑為例如2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基喹諾二甲烷(F4TCNQ)、WO3、MoO3等等。適用於具有電洞-傳導特性之層體之無機材料較佳係選自WO3、MoO3等等。
若存在具有電洞-傳導特性之層體，則其厚度較佳係介於5至200 nm之間，更佳10至100 nm。
層體(13)包括至少一種通式(I)化合物。層體厚度應足以吸收最多量之光，但同時足夠薄以確保電荷有效逸散。層體(13)之厚度較佳係介於5 nm至1 μm，更佳5至100 nm之間。
層體(14)包括至少一種受體材料。受體材料較佳包括 至少一種富勒烯或富勒烯衍生物。下文詳述選擇地或附加地適宜受體材料。層體厚度應足以吸收最多量之光，但同時足夠薄以確保電荷有效逸散。層體(14)之厚度較佳係介於5 nm至1 μm，更佳5至80 nm之間。
具正向結構之太陽能電池視情況包括一激子-阻隔層及/或電子-傳導層(15)(EBL/ETL)。激子-阻隔層之適宜材料通常具有高於層體(13)及/或(14)之材料之能帶間隙。其第一能反射激子，第二使得電子能順利傳遞通過該層體。層體(15)之材料可包括有機或無機材料。適宜有機材料較佳係選自2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲繞啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲繞啉(Bphen)、1,3-雙[2-(2,2'-聯吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯(BPY-OXD)等等。若需要，有機材料可摻雜n-摻雜劑，該摻雜劑之HOMO與電子-傳導材料之LUMO在相同範圍內或更低。適宜摻雜劑為例如Cs2CO3、派若寧(Pyronin)B(PyB)、若丹明(Rhodamine)B、二茂鈷(cobaltocene)等等。適用於具有電子-傳導特性之層體之無機材料較佳係選自ZnO等等。若存在層體(15)，則其厚度較佳係介於5至500 nm之間，更佳10至100 nm。
層體16係該陰極且較佳包括至少一種具低功函數之化合物，更佳為金屬，諸如，Ag、Al、Mg、Ca等等。層體(16)之厚度較佳係介於約10 nm至10 μm之間，例如，10 nm至60 nm。
在另一適宜實施例中，本發明之太陽能電池係作為具平坦異質接面及反向結構之單一電池呈現。
在一特定實施例中，電池具有以下結構：
- 一至少部分透明之導電層(陰極)(11)
- 一激子-阻隔層及/或電子-傳導層(12)
- 一包括受體材料之層體(13)
- 一包括供體材料之層體(14)
- 一電洞-傳導層(電動傳遞層，HTL)(15)
- 一第二導電層(背電極，陽極)(16)
關於層體(11)至(16)之適宜及較佳材料，參考上文關於具有正向結構之太陽能電池中相應層體之說明。
在一較佳實施例中，本發明之太陽能電池係作為具有正向結構且具有塊體異質接面之單一電池呈現。在一特定實施例中，電池具有以下結構
- 一至少部分透明之導電層(陽極)(21)
- 一電洞-傳導層(電洞傳遞層，HTL)(22)
- 一包括形成呈塊體異質接面形式之供體-受體異質接面之供體材料及受體材料之混合層(23)，
- 一電子傳導層(24)
- 一激子-阻隔層及/或電子-傳導層(25)
- 一第二導電層(背電極，陰極)(26)
層體(23)包括至少一種通式(I)化合物作為光活性材料，例如作為供體材料。層體(23)還包括互補半導體材料，例如，至少一種富勒烯或富勒烯衍生物作為受體材料。層體(23)尤其包括C60或PCBM([6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯)作為受體材料。
關於層體(21)，完全參考上文關於層體(11)之說明。
關於層體(22)，完全參考上文關於層體(12)之說明。
層體(23)係一包括至少一種通式(I)化合物作為半導體材料之混合層。此外，層體(23)包括至少一種互補半導體材料。如上所述，層體(23)可藉由共蒸發或藉由溶液製程使用常用溶劑而製造。該混合層較佳包括基於混合層總重之10至90重量%，更佳20至80重量之至少一種通式(I)化合物。混合層較佳包括基於混合層總重之10至90重量%，更佳20至80重量之至少一種受體材料。層體(23)之厚度應足以吸收最多量之光，但足夠薄以使電荷能有效逸散。層體(23)之厚度較佳係介於5 nm至1 μm之間，更佳5至200 nm，尤其5至80 nm。
具有塊體異質接面之太陽能電池包括一電子傳導層(24)(ETL)。該層體包括至少一種電子傳遞材料(ETM)。層體(24)可為大體上均勻組合物組成的單一層體，或可包括兩個或多個子層。電子-傳導層之適宜材料通常具有低功函數或游離能。游離能較佳係不超過3.5 eV。適宜有機材料較佳係選自前面提及之富勒烯及富勒烯衍生物、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲繞啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲繞啉(Bphen)、1,3-雙[2-(2,2'-聯吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯(BPY-OXD)等等。若需要，則層體(24)中所用的有機材料可摻雜n-摻雜劑，該摻雜劑之HOMO與電子-傳導材料之LUMO在相同範圍內或更低。適宜摻雜劑為例如Cs2CO3、派若寧B(PyB)、若丹明B、二茂鈷等等。若存在 層體(23)，則其厚度較佳介於1 nm至1 μm之間，特定言之5至60 nm。
關於層體(25)，完全參考上文關於層體(15)之說明。
關於層體(26)，完全參考上文關於層體(16)之說明。
具有呈塊體異質接面形式之供體-受體異質接面之太陽能電池可藉由如上所述之氣相沉積方法而製造。關於沉積速率、沉積及熱後處理之基板溫度，參考上文說明。
在一較佳實施例中，本發明之太陽能電池係作為具有反向結構且具有塊體異質接面之單一電池呈現。
在一尤佳實施例中，本發明之太陽能電池係串疊型電池。
串疊型電池由兩個或多於兩個(例如，3、4、5個等等)子電池組成。單個子電池、一些子電池或所有子電池可具有光活性供體-受體異質接面。各供體-受體異質接面可呈平坦異質接面之形式或呈塊體異質接面之形式。較佳地，供體-受體異質接面之至少一者係呈塊體異質接面之形式。根據本發明。至少一子電池之光活性層包括通式(I)化合物。較佳地，至少一子電池之光活性層包括通式(I)化合物及至少一種富勒烯或富勒烯衍生物。更佳地，至少一子電池之光活性層中所用之半導體混合物係由通式(I)之化合物及C60或[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯組成。
形成串疊型電池之子電池可以並聯或串聯連接。形成串疊型電池之子電池較佳係以串聯連接。在每種情況中，較佳在單個子電池之間具有一額外重組層。單個子電池具有 相同極性，即通常只有具有正向結構的電池或只有具有反向結構的電池相互組合。
圖2顯示本發明串疊型電池之基本結構。層體31為透明導電層。適宜材料係上述彼等用於單一電池之材料。
層體32及34構成子電池。此處「子電池」係指如上定義之不具陰極及陽極之電池。子電池可例如皆具有按照本發明光活性層中所用之通式(I)化合物(較佳與富勒烯或富勒烯衍生物組合，尤其C60)，或具有其他半導體材料之組合，例如，C60與鋅酞菁(zinc phthalocyanine)、C60與寡聚噻吩(諸如，DCV5T)。此外，單個子電池亦可配置成染料敏化太陽能電池或聚合物電池。
在所有情況中，偏向利用不同區段光譜的入射光例如自然光之材料組合。例如，按照本發明所用的通式(I)化合物與富勒烯或富勒烯衍生物之組合可吸收長波段陽光。基於至少一種如例如歐洲專利申請案10166498.5中所描述之苝化合物之電池主要吸收短波範圍光。因此，由該等子電池組成的串疊型電池應吸收介於約400 nm至900 nm之間之輻照。子電池之適宜組合因此可擴展所用光譜範圍。為達到最佳性能性質，應考慮光干涉。例如，吸收相對短波長的子電池應比吸收長波長的子電池配置得更靠近金屬頂部接觸。
關於層體(31)，完全參考上文關於層體(11)及(21)之說明。
關於層體(32)及(34)，完全參考上文關於用於平坦異質 接面的層體(12)至(15)與用於塊體異質接面的層體(22)至(25)之說明。
層體33為再結合層。再結合層可使來自一子電池之電荷載子體與相鄰子電池之電荷載子再結合。小金屬團簇係適宜，諸如，Ag、Au或高度n-及p-摻雜層之組合。在金屬團簇之情況中，層體厚度較佳係介於0.5至5 nm之間。在高度n-及p-摻雜層之情況中，層體厚度較佳係介於5至40 nm之間。再組合層通常將子電池之電子-傳導層連接至相鄰子電池之電洞-傳導層。以此方式，可組合其他電池以形成串疊型電池。
層體36為上部電極。材料取決於子電池之極性。對於具有正向結構之子電池而言，較佳使用具低功函數之金屬，諸如，Ag、Al、Mg、Ca等等。對於具有反向結構之子電池而言，較佳使用具高功函數之金屬，諸如Au或Pt、或PEDOT-PSS。
在以串聯連接之子電池之情況中，整體電壓相當於所有子電池個別電壓之總和。相反，整體電流受一子電池之最小電流限制。為此，應使各子電池之厚度最佳化，以使所有子電池大體上具有相同電流。
不同類型供體-受體異質接面之實例為具有平坦異質接面之供體-受體雙層，或將異質接面配置為混合混成平面(hybrid planar-mixed)異質接面或漸變塊體異質接面或退火塊體異質接面。
混合混成平面異質接面之製造描述於Adv.Mater.17,66- 70(2005)。在此結構中，藉由同時蒸發受體及供體材料而形成的混合異質接面層存在於均勻供體與受體材料之間。
在本發明一特定實施例中，供體-受體-異質接面係呈漸變塊體異質接面之形式。在由供體及受體材料組成的混合層中，供體-受體比逐漸變化。梯度形式可為分級或線性。在分級梯度之情況中，層體01由例如100%供體材料組成，層體02具有供體/受體比>1，層體03具有供體/受體比=1，層體04具有供體/受體比<1，而層體05由100%受體材料組成。在線性梯度之情況中，層體01由例如100%供體材料組成，層體02具有供體/受體之逐減比，即供體材料之比例以線性方式向層體03方向降低，而層體03由100%受體材料組成。不同供體-受體比可由各材料及每一種材料之沉積速率控制。此等結構可促進電荷之滲透路徑。
在本發明另一特定實施例中，供體-受體異質接面係配置成退火塊體異質接面；參見例如Nature 425,158-162,2003。製造此太陽能電池之方法包括金屬沉積前或後之退火步驟。由於退火作用，供體與受體材料可分離，其導致更寬廣的滲透路徑。
在本發明另一特定實施例中，有機太陽能電池係藉由有機氣相沉積，使用平坦或受控異質接面結構製造。此類太陽能電池描述於Materials,4,2005,37中。
本發明有機太陽能電池較佳包括至少一個包括至少一種式(I)化合物之光活性區域，其與至少一個互補半導體接 觸。除式(I)化合物以外，下文所列半導體材料原則上亦適合用於本發明之太陽能電池。
其他較佳半導體為富勒烯及富勒烯衍生物，較佳選自C60、C70、C84、苯基-C61-丁酸甲酯([60]PCBM)、苯基-C71-丁酸甲酯([71]PCBM)、苯基-C84-丁酸甲酯([84]PCBM)、苯基-C61-丁酸丁酯([60]PCBB)、苯基-C61-丁酸辛酯([60]PCBO)、噻吩基-C61-丁酸甲酯([60]ThCBM)及其混合物。尤佳為C60、[60]PCBM及其混合物。較佳為彼等可蒸發的富勒烯，例如，C60或C70。富勒烯及富勒烯衍生物與至少一式(I)化合物之組合通常充當受體。
其他合適半導體為下式之苝二醯亞胺(perylendiimide) 其中R11、R12、R13、R14、R21、R22、R23及R24基團各自獨立為氫、鹵素或除鹵素外的基團，Y1 為O或NRa，其中Ra為氫或有機基團，Y2 為O或NRb，其中Rb為氫或有機基團，Z1、Z2、Z3及Z4各自為O，其中，在Y1為NRa之情況中，Z1及Z2基團之一者亦可為 NRc，其中Ra及Rc基團一起為在側接鍵(flanking bond)間具有2至5個原子的橋接基，及其中，在Y2為NRb之情況中，Z3及Z4基團之一者亦可為NRd，其中Rb及Rd基團基團一起為在側接鍵間之具有2至5個原子的橋接基。
適宜苝二醯亞胺描述於例如WO 2007/074137、WO 2007/093643及WO 2007/116001，其併入此處作為參考。
苝二醯亞胺與至少一種式(I)化合物組合可充當供體或受體，尤其取決於苝二醯亞胺之取代基。通常，苝二醯亞胺與至少一種式(I)化合物組合充當受體，而具有充當強受體之取代基如芳氧基或胺基之苝二醯亞胺亦可充當受體。
其他適宜半導體為噻吩化合物。該等化合物較佳係選自噻吩、寡聚噻吩及其經取代衍生物。適宜寡聚噻吩為四聚噻吩、五聚噻吩、六聚噻吩、α,ω-二(C1-C8)-烷基寡聚噻吩(諸如，α,ω-二己基四聚噻吩、α,ω-二己基五聚噻吩及α,ω-二己基六聚噻吩)、聚(烷基噻吩)諸如，聚(3-己基噻吩)、雙(二噻吩并噻吩)、雙噻吩蒽及二烷基雙噻吩蒽諸如，二己基雙噻吩蒽、伸苯基-噻吩(P-T)寡聚物，及其衍生物，尤其α,ω-經烷基取代的伸苯基-噻吩寡聚物。
其他適宜作為半導體之噻吩化合物較佳係選自如下化合物，α,α'-雙(2,2-二氰基乙烯基)五聚噻吩(DCV5T)、(3-(4-辛基苯基)-2,2'-二噻吩)(PTOPT)，及經受體取代的寡聚噻吩，如WO 2006/092124中所述。
噻吩化合物與至少一種式(I)化合物組合通常充當供體。
其他適宜作為供體之半導體為如WO 2010/049512中所述之部花青(merocyanine)。
所有上述半導體可經摻雜。使用摻雜劑藉由化學摻雜技術可提升半導體之導電性。有機半導體材料可摻雜n-摻雜劑，其HOMO能階接近或高於電子-傳導材料之LUMO能階。有機半導體材料亦可摻雜p-摻雜劑，其LUMO能階接近或高於電洞-傳導材料之HOMO能階。換言之，在n-摻雜之情況中，電子係釋放自充當供體之摻雜劑，而在p-摻雜之情況中，摻雜劑充當接受電子之受體。
用於根據本發明化合物(I)及p-半導體之適宜摻雜劑通常係例如選自WO3、MoO3、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基喹諾二甲烷(F4-TCNQ)、3,6-二氟-2,5,7,7,8,8-六氰基喹諾二甲烷、二氯二氰基喹諾酮(DDQ)或四氰基喹諾二甲烷(TCNQ)。較佳摻雜劑為3,6-二氟-2,5,7,7,8,8-六氰基喹諾二甲烷。
其他適宜摻雜劑係例如選自Cs2CO3、LiF、派若寧B(PyB)、若丹明衍生物、二茂鈷等等。較佳摻雜劑為派若寧B及若丹明衍生物，尤其若丹明B。
摻雜劑之使用量通常係基於待摻雜的半導體量之多達10 mol%，較佳多達5 mol%。
本發明進一步提供一種電致發光(EL)配置，其包括一上部電極、一下部電極且其中該等電極之至少一者係透明、一電致發光層及視情況之一輔助層，其中該電致發光配置 包括至少一種如上文所定義的式I化合物。EL配置之特徵在於當施加電壓伴隨電流時，其可發射光。此等配置在工業及技術上長久已為人所知地作為發光二極體(LED)。光係由於正電荷(電洞)及負電荷(電子)與光的發射相結合而發射。從該應用的意義上而言，術語電致發光配置及有機發光二極體(OLED)作同義詞使用。一般而言，EL配置由若干層構成。該等層體之至少一者包含一或多種有機電荷傳遞化合物。層體結構原則上如下：
1.載體、基板
2.基底電極(陽極)
3.電洞注入層
4.電洞傳遞層
5.發光層
6.電子傳遞層
7.電子注入層
8.上部電極(陰極)
9.接觸點
10.覆蓋、囊封。
該結構代表最一般情況，且可藉由略去個別層體而簡化，因而使一層體執行若干任務。在最簡單的情況中，EL配置由兩個電極組成，在其間配置一履行所有功能(包括發光)的有機層。有機發光二極體結構及其製造方法原則上為熟習此項技術者所知，例如自WO 2005/019373獲悉。對於OLED之各別層之適宜材料揭示於例如WO 00/70655。 此處參考該等文獻所揭示之內容。原則上，根據本發明之OLED可藉由熟習此項技術者已知的方法製造。在第一實施例中，OLED係藉由將個別層體依序氣相沉積於適宜基板上而製造。對於氣相沉積，可使用常用技術，諸如熱蒸鍍、化學氣相沉積及其他技術，在一替代實施例中，有機層可採用熟習此項技術者已知之塗佈技術自適宜溶劑之溶液或分散液而塗佈。
適合作為基板1為透明載體，諸如玻璃或塑膠薄膜(例如，聚酯，諸如聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚碸、聚醯亞胺箔)。適宜作為透明及導電材料為a)金屬氧化物，例如，氧化銦錫(ITO)、氧化錫(NESA)等等，及b)半透明金屬膜，例如Au、Pt、Ag、Cu等等。
式(I)化合物較佳充當電荷傳遞材料(電子導體)。因此，至少一種如上文所定義之式I化合物較佳係用於電洞注入層、電洞傳遞層或作為透明電極之一部分。
在根據本發明之EL應用中，低分子量或寡聚及聚合材料可用作發光層5。該等物質之特徵在於其為光致發光。因此，適宜物質為例如形成寡聚物或併入聚合物之螢光染料及螢光產物。此等材料之實例為香豆素、苝、蒽、菲、1,2-二苯乙烯、聯苯乙烯、甲川或金屬錯合物，諸如Alq3(參(8-羥基喹啉根基)鋁)等等。適宜聚合物包括視情況經取代的伸苯基、伸苯基伸乙烯基，或者在聚合物側鏈或聚合物主鏈上具有螢光片段之聚合物。EP-A-532 798中給 出詳細列表。較佳地，可將電子注入層或電洞注入層(3及/或7)併入EL配置中，以增加亮度。文獻中描述多種傳遞電荷(電洞及/或電子)之有機化合物。主要使用例如在高度真空中真空蒸鍍之低分子量物質。例如以下公開案給出物質類別及其用途之全面調查：EP-A 387 715、US 4,539,507、US 4,720,432及US 4,769,292。較佳材料為PEDOT(聚-(3,4-乙二氧基噻吩))，其亦可用於OLED之透明電極。
由於化合物(I)之發明用途，可得到高效OLED。本發明OLED可用於所有可使用電致發光的裝置中。適宜裝置較佳係選自固定及行動視覺顯示裝置。固定視覺顯示裝置為例如電腦、電視之視覺顯示裝置，印表機、廚房電器及廣告版、照明及資訊版之視覺顯示裝置。行動視覺顯示裝置為例如行動電話、膝上型電腦、數位相機、車輛之視覺顯示裝置，及公車及火車上之目的地顯示器。此外，化合物(I)可用於具反向結構之OLED。該等反向OLED中之化合物(I)隨後較佳係用於發光層。反向OLED結構及通常用於其中之材料係熟習此項技術者已知的。
建議使式(I)化合物進行純化製程後，再將其用作電荷傳遞材料或激子傳遞材料。適宜純化製程包括習知管柱技術及將式(I)化合物轉化為氣相。該製程包括藉由昇華或PVD(物理氣相沉積)之純化。
參考以下非限制性實例詳細闡明本發明。
實例 I.製備通式I化合物 實例1： N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-5H,12H-咔唑并[2,3-b]咔唑[6,7：13,14]雙(二羰醯亞胺)
按照由S.Chopin等人於J.Mater.Chem.2007、17、4139-4146中所描述般合成N,N'-二-(2',6'-二異丙基苯基)-2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺。按照由C.Thalacker等人於J.Org.Chem.2006,71,8098-8105中所描述般合成所用的2,6-二溴萘二酸酐。
將N,N'-二-(2',6'-二異丙基苯基)-2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺(60.0 mg，80.6 μmol)、2-溴苯胺(38.8 mg，0.226mmol)、Pd(OAc)2(5.4 mg，0.024 mmol)及K2CO3(22.3 mg，0.161 mmol)置於氬氣下，並添加乾燥二甲基甲醯胺(DMF)(5 mL)。混合物在油浴(175℃)中回流2小時。在減壓下移除溶劑，並藉由管柱層析(二氯甲烷/戊烷1：1)純化殘餘物，接著進行GPC回收，得到黑色固體(7.2 mg，12%)。
1H NMR(600 MHz,CD3Cl2)：11.52(s,2H),9.71(d, 3 J=7.3 Hz,2H),7.74-7.71(m,2H),7.70-7.67(m,2H),7.62(t,3 J=7.9 Hz,2H),7.47(d,3 J=7.9 Hz,4H),7.40-7.36(m,2H),2.92(sept,3 J=6.9 Hz,4H),1.22-1.78(m,24H)。
13C NMR(151 MHz,CD2Cl2)：166.0,164.9,146.6,144.7,142.8,131.6,131.4,131.0,130.54,130.1,124.7,122.2,121.6,121.1,120.0,111.7,105.1,29.66,24.14,24.11。
HRMS(ESI、乙腈/CHCl3 1：1、正-模式)：C50H45N4O4計算值：765.3435；測量值：765.3433。
實例2： N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-5H,12H-2,9-二氯-咔唑并[2,3-b]咔唑[6,7：13,14]雙(二羰醯亞胺)
將N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-5H,12H-咔唑并[2,3-b]咔唑[6,7：13,14]雙(二羰醯亞胺)(28.0 mg、36.6 μmol)及N-氯琥珀醯亞胺(NCS)(9.8 mg、73.4 mg)溶解於二氯甲烷(4 mL)中，並在室溫下攪拌2天。添加另一份NCS(10.0 mg、 74.9 μmol)，並在回流下加熱。15天後，將反應混合物冷卻至室溫。在減壓下移除溶劑。藉由管柱層析(二氯甲烷/戊烷1：1)純化殘餘物。得到10 mg(理論值之32%)綠色固體。
1H NMR(400 MHz,CD2Cl2)：11.55(s,2H),9.78(d,4 J=1.8 Hz,2H),7.68(dd,3 J=8.5 Hz,4 J=2.0 Hz),7.64(t,3 J=7.6 Hz,2H),7.52(d,3 J=8.4 Hz,2H),7.49(d,3 J=7.8 Hz,4H),2.87(sept,3 J=6.9 Hz,4H),1.26-1.21(m,24H)。
HRMS(ESI、乙腈/CHCl3 1：1、正-模式)：C50H43Cl2N4O4計算值：833.2656；測量值：833.2660。
實例3： N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-5H,12H-2,9-二氰基-咔唑并[2,3-b]咔唑[6,7：13,14]雙(二羰醯亞胺)
在氬氣下將N,N'-二-(2,6-二異丙基苯基)-2,6-二溴-萘-1,4：5,8-雙(二羰醯亞胺)(163 mg、0.219 mmol)、4-胺基-3-溴-苯甲腈(92.3 mg、0.468 mmol)、乙酸鈀(8.0 mg、35.6 μmol)、碳酸鉀(61.7 mg、0.446 mmol)及溴化四丁基銨 (142 mg、0.440 mmol)添加至無水DMF(5 mL)中。在回流下加熱反應混合物50分鐘。冷卻至室溫後，減壓下移除溶劑。藉由管柱層析純化殘餘物，使用二氯甲烷作為溶離液。將含產物之溶離份濃縮至乾燥，並接著懸浮於氯仿(2 mL)中。在回流下加熱懸浮液，並在冷卻至室溫後過濾。得到綠色殘餘物(29 mg、理論值之16%)。
1H NMR(400 MHz,CD2Cl2)：‥=11.78(s,2H),10.14-10.12(m,2H),7.98(dd,3 J=8.4 Hz,4 J=1.6 Hz),7.78(dd,3 J=8.4 Hz,5 J=0.64 Hz),7.64(t,3 J=7.8 Hz,2H),7.49(d,3 J=7.8 Hz,4H),2.87(sept,3 J=6.8 Hz,4H),1.22,1.20(2xd,3 J=6.8 Hz,24H)。
HRMS(ESI、乙腈/CHCl3 1：1、正-模式)：C52H43N6O4計算值：815.3340；測量值：815.3336。
實例4： N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)-5H,12H-1,3,6,8-四(三氟甲基)-咔唑并[2,3-b]咔唑[6,7：13,14]雙(二羰醯亞胺)
在氬氣下將N,N'-二-(2,6-二異丙基苯基)-2,6-二溴-萘- 1,4：5,8-雙(二羰醯亞胺)(295 mg、0.396 mmol)、2-溴-3,5-雙(三氟甲基)-苯胺(310 mg、1.01 mmol)、乙酸鈀(13.6 mg、60.6 μmol)、碳酸鉀(111 mg、0.803 mmol)及溴化四丁基銨(261 mg、0.810 mmol)添加至無水DMF(7 mL)中。將反應混合物加熱至135℃歷時90分鐘，並接著在回流下加熱至150℃歷時1小時。冷卻至室溫後，減壓下移除溶劑。藉由管柱層析純化殘餘物，使用二氯甲烷/戊烷3：2作為溶離液。將含產物的溶離液溶離份濃縮至乾燥(47.6 mg)，並接著懸浮於氯仿(2 mL)中。在回流下加熱懸浮液，並在冷卻至室溫後過濾。得到深綠色殘餘物(34.0 mg、理論值之8%)。
1H NMR(400 MHz,CD2Cl2)：‥=11.44(s,2H),7.99(bs,2H),7.85(bs,2H),7.59(t,3 J=7.8 Hz,2H),7.42(d,3 J=7.8 Hz,4H)，烷基部分並未被清楚地解析。
HRMS(ESI、乙腈/CHCl3 1：1、正-模式)：C54H41F16N4O4計算值：1037.2931；測量值：1037.2926。
實例5： N,N'-雙(2-乙基己基)-5H,12H-咔唑并[2,3-b]咔唑[6,7：13,14]雙(二羰醯亞胺)
在氬氣下將N,N'-二-(2-乙基己基)-2,6-二溴-萘-1,4：5,8-雙(二羰醯亞胺)(156 mg、0.241 mmol)、2-溴-苯胺(177 mg、0.68 mmol)、乙酸鈀(18.2 mg、0.081 mmol)及碳酸鉀(66.0 mg、0.478 mmol)添加至無水DMF(10 mL)中。加熱反應混合物至回流歷時50分鐘。冷卻至室溫後，減壓下移除溶劑。藉由管柱層析純化殘餘物，使用二氯甲烷/戊烷1：1作為溶離液。得到黑色殘餘物(16 mg、理論值之10%)。
1H NMR(400 MHz,CDCl3)：11.52(s,2H),9.76(d,3 J=8.1 Hz,2H),7.70-7.68(m,2H),7.56(d,3 J=8.0 Hz,2H),7.46-7.41(m,2H),4.42-4.21(m,4H),2.19-2.01(rn,2H),1.50-1.27(m,16H),0.99(t,3 J=7.2 Hz,6H),0.90(t,3 J=7.4 Hz,6H)。
II.測定電晶體特性之方法 實例6
將高度摻雜的p-型矽(100)晶圓(0.01-0.02 Ω．cm)用作基板A。將帶有100 nm厚熱生長SiO2層(電容34 nF/cm2)之高度摻雜的p-型矽(100)晶圓(0.01-0.02 Ω．cm)用作基板B。
藉由熱蒸鍍於Leybold UNIVEX 300真空蒸發器中自鎢絲將30 nm厚鋁層沉積於基板A上，壓力為2×10-6 mbar，及蒸鍍速率為1 nm/s。於Oxford反應離子蝕刻機(RIE、氧氣流速：30 sccm，壓力：10 mTorr，電漿功率：200 W，電漿持續時間30秒)中藉由簡單將鋁層表面曝露至氧氣電漿而使其氧化，並接著將基板浸沒於膦酸的2-丙醇溶液(1 mMol C14H29PO(OH)2[TDPA]溶液)中，並在該溶液中放置1小時，導致於氧化鋁表面上形成膦酸分子的自組裝單層(SAM)。將基板從該溶液中取出，並使用純2-丙醇沖洗，在氮氣流中乾燥，並於溫度100℃之加熱板上放置10分鐘。在C14H29PO(OH)2之情況中，基板A上之AlOx/SAM閘極介電質之總電容為810 nF/cm2。
圖1顯示實例6基板A之TFT之特徵數據。
在Cambridge NanoTech Savannah藉由原子層沈積法於基板B上沉積約8 nm厚Al2O3層(在250℃之溫度下進行80次循環)。於Oxford反應離子蝕刻機(RIE，氧氣流速：30 sccm，壓力：10 mTorr，電漿功率：200 W，電漿持續時間30秒)中藉由簡單將氧化鋁層表面曝露至氧氣電漿而使其活化，並接著將基板浸沒於膦酸的2-丙醇溶液(1 mMol C7F15C11H22PO(OH)2[FODPA]溶液)中，並在該溶液中放置1小時，導致於氧化鋁表面上形成膦酸分子的自組裝單層(SAM)。將基板從該溶液中取出，並使用純2-丙醇沖洗，在氮氣流中乾燥，並於溫度100℃之加熱板上放置10分鐘。在基板B上之SiO2/AlOx/SAM閘極介電質之總電容為32 nF/cm2(與膦酸之選擇無關)。
經TDPA處理的基板上水之接觸角為108°，而在經FODPA處理的基板上水之接觸角為118°。
圖2顯示實例6基板B之TFT之特徵數據。
於Leybold UNIVEX 300真空蒸發器中藉由熱昇華自鉬舟，壓力為2×10-6 mbar及蒸鍍速率為0.3 nm/s沉積30 nm厚 的有機半導體膜。
對於源極及汲極接點而言，於Leybold UNIVEX 300真空蒸發器中藉由遮蔽遮罩自鎢舟蒸鍍30 nm金，壓力為2×10-6 mbar及蒸鍍速率為0.3 nm/s。電晶體具有介於10至100 μm間之通道長度(L)及介於50至1000 μm間之通道寬度(W)。
為了可接觸矽晶圓背面，將晶圓(亦充當電晶體之閘極電極)拉至背面上，並使用銀墨水塗佈。
在顯微操縱器6200探針臺上使用Agilent 4156C半導體參數分析儀測定電晶體之電學特性。所有測量皆在室溫於空氣中進行。藉由將探針小心地向下置於金接觸點頂部而使其與電晶體之源極及汲極接點接觸。閘電極係藉由金屬基板固持器接觸，晶圓在測量期間係置於該固持器上。
將汲極-源極電壓(VDS)維持在3 V(在基板A之情況中)或40 V(在基板B之情況中)，以得到轉移曲線。按中等速率以0.03 V之步階自0至3 V(基板A)或以0.4 V之步階自0至40 V(基板B)掃描閘極-源極電壓VGS，並反向掃描。在飽和狀態下自(ID)1/2對VGS斜率導出電荷-載體遷移率。
按中等速率以0.03 V之步階自0至3 V(基板A)及以0.4 V之步階自0至40 V(基板B)掃描汲極-源極電壓(VDS)，而閘極-源極電壓VGS係維持在多達8個不同電壓(例如，在基板A之情況中為0、0.5、1、1.5、2、2.5、3 V或在基板B之情況中為0、10、20、30、40 V)下，以得到輸出特性。
表5給出在一特定基板溫度(Tsub)下，在周圍空氣下所測定的具有一薄(基板A)及一厚(基板B)閘極介電質之實例1 化合物之場效遷移率(μ)及開/關電流比(Ion/Ioff)。
圖1顯示實例2之TFT之特徵數據，含C14H29PO(OH)2之基板A作為閘極介電質，而以下作為半導體：
式(I)化合物與C14H29PO(OH)2組合充當n-半導體。
圖2顯示實例2之TFT之特徵數據，含C7F15C11H22PO(OH)2之基板B作為閘極介電質，而半導體材料與實例2之基板A相同。
式(I)化合物與C7F15C11H22PO(OH)2組合充當p-半導體。
圖3顯示較佳半導體架構，尤其是「底部閘極頂部接觸」、「底部閘極底部接觸」、「頂部閘極底部接觸」及「頂部閘極頂部接觸」。

Claims (28)

  1. 一種通式I之化合物， 其中R1及R2係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基，R3及R4係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基，R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12係獨立地選自氫、各例中係未經取代或經取代之烷基、烷氧基、烷硫基、(單烷基)胺基、(二烷基)胺基、環烷基、環烷氧基、環烷硫基、(單環烷基)胺基、(二環烷基)胺基、雜環烷基、雜環烷氧基、雜環烷硫基、(單雜環烷基)胺基、(二雜環烷基)胺基、芳基、芳氧基、芳硫基、(單芳基)胺基、(二芳基)胺基、雜芳基、雜芳氧基、雜芳硫基、(單雜芳基)胺基、(二雜芳基)胺基，鹵素、羥基、巰基、氰基、硝基、氰酸根、硫氰酸根、甲醯基、醯基、羧基、羧酸酯、烷基羰氧基、 胺甲醯基、烷基胺基羰基、二烷基胺基羰基、磺基、磺酸酯、磺胺基、胺磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、脒基、NE1E2，其中E1及E2各自獨立選自氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基，其中，在各例中，選自R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12基團之至少兩個相鄰基團與其所附接的苯環之碳原子亦可一起形成具有1、2、3、4、5、6、7或8個其他環之稠合環系統。
  2. 如請求項1之化合物，其中R1、R2、R3及R4之至少一者係選自 其中# 代表與氮原子之鍵結側，A 若存在時，為經選自-O-及-S-之一或多個非相鄰基團中斷之C1-C10-伸烷基基團，y 為0或1，式A.5、A.8、A.11及A.14之殘基Rh係彼此獨立地選自C1-C30-烷基、C1-C30-氟烷基、氟、氯、溴、NE1E2、硝基及氰基，其中E1及E2彼此獨立且為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基，式A.6、A.7、A.9、A.10、A.12、A.13、A.15及A.16之殘基Ri係彼此獨立地選自C1-C30-烷基，x 在式A.5、A.6及A.7中為1、2、3、4或5，在式A.8、A.9及A.10中為1、2、3或4，在式A.11、A.12及A.13中為1、2或3，在式A.14、A.15及A.16中為1或2。
  3. 如請求項1之化合物，其中R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者係選自 其中# 代表與氮原子之鍵結側， B 若存在時，為選自-O-、-S-或可經選自-O-及-S-之一或多個非相鄰基團中斷及/或終止之C1-C10-伸烷基之二價橋接基，q 為0或1，式B.5、B.8、B.11及B.14之殘基Re係彼此獨立地選自C1-C30-烷基、C1-C30-氟烷基、氟、氯、溴、NE1E2、硝基及氰基，其中E1及E2彼此獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基，式B.6、B.7、B.9、B.10、B.12、B.13、B.15及B.16之殘基Rf係彼此獨立地選自C1-C30-烷基，p 在式B.5、B.6及B.7中為1、2、3、4或5，在式B.8、B.9及B.10中為1、2、3或4，在式B.11、B.12及B.13中為1、2或3，在式B.14、B.15及B.16中為1或2。
  4. 如請求項1之化合物，其中該等基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者為直鏈C1-C30-烷基或支鏈C3-C30-烷基。
  5. 如請求項1之化合物，其中該等基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者係選自通式(C)之基團 其中# 為鍵結部位， m 為0或1，及Rd及Re係獨立地選自C1-至C30-烷基。
  6. 如請求項1之化合物，其中該等基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者係選自通式(C1)之基團 其中# 為鍵結部位，及Rd及Re係獨立地選自C1-至C28-烷基，其中Rd及Re基團之碳原子總數為自2至29之整數。
  7. 如請求項1之化合物，其中該等基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12之至少一者係選自全氟-C1-C30-烷基、1H,1H-全氟-C2-C30-烷基或1H,1H,2H,2H-全氟-C3-C30-烷基。
  8. 如請求項1之化合物，其中R1及R2具有相同意義。
  9. 如請求項1之化合物，其中R3及R4具有相同意義。
  10. 如請求項1之化合物，其中R1及R2皆為2,6-二異丙基苯基。
  11. 如請求項1之化合物，其中R3及R4皆為氫。
  12. 如請求項1之化合物，其中R5具有與R9相同的意義，R6具有與R10相同的意義，R7具有與R11相同的意義，及 R8具有與R12相同的意義。
  13. 如請求項1至12中任一項之化合物，其中R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12皆為氫。
  14. 如請求項1至12中任一項之化合物，其中R5、R6、R8、R9、R10及R12皆為氫，且R7及R11為Cl。
  15. 如請求項1至12中任一項之化合物，其中R5、R6、R8、R9、R10及R12皆為氫，且R7及R11為F。
  16. 如請求項1至12中任一項之化合物，其中R5、R6、R8、R9、R10及R12皆為氫，且R7及R11為Br。
  17. 如請求項1至12中任一項之化合物，其中R5、R6、R8、R9、R10及R12皆為氫，且R7及R11為CN。
  18. 如請求項1至12中任一項之化合物，其中R5、R7、R9及R11皆為氫，且R6、R8、R10及R12為CF3。
  19. 一種製備式I化合物之方法， 其中R1及R2係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基，R3及R4係各自獨立地選自氫及各例中係未經取代或經取代之烷基、環烷基、雜環烷基、芳基及雜芳基， R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12係獨立地選自氫、各例中係未經取代或經取代之烷基、烷氧基、烷硫基、(單烷基)胺基、(二烷基)胺基、環烷基、環烷氧基、環烷硫基、(單環烷基)胺基、(二環烷基)胺基、雜環烷基、雜環烷氧基、雜環烷硫基、(單雜環烷基)胺基、(二雜環烷基)胺基、芳基、芳氧基、芳硫基、(單芳基)胺基、(二芳基)胺基、雜芳基、雜芳氧基、雜芳硫基、(單雜芳基)胺基、(二雜芳基)胺基，鹵素、羥基、巰基、氰基、硝基、氰酸根、硫氰酸根、甲醯基、醯基、羧基、羧酸酯、烷基羰氧基、胺甲醯基、烷基胺基羰基、二烷基胺基羰基、磺基、磺酸酯、磺胺基、胺磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、脒基、NE1E2，其中E1及E2各自獨立為氫、烷基、環烷基、雜環烷基、芳基或雜芳基，該方法包含使式(II)之2,6-二溴萘-1,4,5,8-四羧酸二醯亞胺： (其中，R1及R2具有上述意義)與式(IIIa)化合物及視情況之不同的式(IIIb)化合物反應， 其中R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12具有上述意義。
  20. 一種有機場效電晶體，其包括一基板及至少一種如請求項1至18中任一項之式I化合物作為半導體材料，其中該基板具有至少一閘極結構、一源極電極及一汲極電極。
  21. 一種基板，其包括複數個有機場效電晶體，其中至少一些場效電晶體包括至少一種如請求項1至18中任一項之式I化合物。
  22. 一種半導體單元，其包括至少一種如請求項21之基板。
  23. 一種電致發光配置，其包括一上電極、一下電極且其中該等電極之至少一者係透明、一電致發光層及視情況之一輔助層，其中該電致發光配置包括至少一種如請求項1至18中任一項之式I化合物。
  24. 如請求項23之電致發光配置，其中於電洞注入層或作為透明電極之一部分中包括至少一種如請求項1至11中任一項之式I化合物。
  25. 如請求項23或24之電致發光配置，其係呈有機發光二極體(OLED)形式。
  26. 一種有機太陽能電池，其包括至少一種如請求項1至18中任一項之式(I)化合物。
  27. 一種如請求項1至18中任一項之通式I化合物之用途，係作為半導體材料，較佳係作為有機電子或有機光伏電池中之半導體材料。
  28. 如請求項27之用途，其係作為有機場效電晶體中之半導體。
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