TWI612054B - 有機電場發光元件、顯示裝置以及照明裝置 - Google Patents

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生田利昭
Toshiaki Ikuta
倪静萍
Jingping Ni
松下武司
Takeshi Matsushita
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Takuji Hatakeyama
中村正治
Masaharu Nakamura
橋本士雄磨
Siguma Hashimoto
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Abstract

本發明提供一種提高了驅動電壓及電流效率的有機電場發光元件。本發明提供一種有機電場發光元件，其使用其中氮原子與其他雜原子或金屬原子(X)於非芳香環內鄰接的多環芳香族化合物作為有機電場發光元件用材料，藉此提高了上述特性。

Description

有機電場發光元件、顯示裝置以及照明裝置
本發明是有關於一種使用多環芳香族化合物的有機電場發光元件、顯示裝置及照明裝置。
先前，使用進行電場發光的發光元件的顯示裝置由於可實現小電力化或薄型化，故正在進行各種研究，進而，包含有機材料的有機電場發光元件由於容易實現輕量化或大型化，故正在進行活躍的研究。尤其關於具有以作為光的三原色之一的藍色為代表的發光特性的有機材料的開發及具備電洞、電子等的電荷傳輸能力(有可能成為半導體或超電導體)的有機材料的開發，無論高分子化合物、低分子化合物，迄今為止均正在進行活躍的研究。
有機電場發光元件具有包含以下構件的結構：包含陽極及陰極的一對電極；以及配置於該一對電極間且含有有機化合物的一層或多層。含有有機化合物的層中，有發光層或者傳輸或注入電洞、電子等電荷的電荷傳輸/注入層等，正在開發適於該些層 的各種有機材料。
作為發光層用材料，例如正在開發苯并茀(benzofluorene)系化合物或
Figure TWI612054BD00001
(chrysene)系化合物等(國際公開第2004/061047號或國際公開第2008/147721號)。另外，作為電洞傳輸材料，例如正在開發三苯基胺系化合物或咔唑系化合物等(日本專利特開2001-172232號公報、日本專利特開2006-199679號公報、日本專利特開2005-268199號公報、日本專利特開2007-088433號公報、國際公開第2003/078541、國際公開第2003/080760)。另外，作為電子傳輸材料，例如正在開發蒽系化合物或將中心骨架設定為聯蒽、聯萘或萘與蒽的結合物的化合物等(日本專利特開2005-170911號公報、日本專利特開2003-146951號公報、日本專利特開平08-12600號公報、日本專利特開2003-123983號公報、日本專利特開平11-297473號公報)。
另外，近年來作為有機電子(organic electronics)、色素、感測器、液晶顯示器中使用的材料，多環芳香族烴(PAHs)受到關注，亦報告了具有B-N鍵結部位的二苯并
Figure TWI612054BD00002
系化合物的合成例(美國化學會期刊(J.Am.Chem.Soc.),2011,133,18614-18617)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2004/061047號
[專利文獻2]國際公開第2008/147721號
[專利文獻3]日本專利特開2001-172232號公報
[專利文獻4]日本專利特開2006-199679號公報
[專利文獻5]日本專利特開2005-268199號公報
[專利文獻6]日本專利特開2007-088433號公報
[專利文獻7]國際公開第2003/078541
[專利文獻8]國際公開第2003/080760
[專利文獻9]日本專利特開2005-170911號公報
[專利文獻10]日本專利特開2003-146951號公報
[專利文獻11]日本專利特開平08-12600號公報
[專利文獻12]日本專利特開2003-123983號公報
[專利文獻13]日本專利特開平11-297473號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]美國化學會期刊(J. Am. Chem. Soc.), 2011, 133, 18614-18617
如上所述，作為有機電場發光元件中所用的材料，已開發出了各種材料，但尚未知將非專利文獻1中報告般的具有B-N鍵結部位的二苯并
Figure TWI612054BD00003
系化合物應用於該元件中的情形時具有何種性能。
本發明者等人為了解決上述課題而進行了努力研究，結 果發現了氮原子與其他雜原子或金屬原子(X)於非芳香環內鄰接的新穎的多環芳香族化合物，並成功地製造了該化合物。另外發現，藉由將含有該多環芳香族化合物的層配置於一對電極間來構成有機電場發光元件，可獲得提高了驅動電壓及電流效率的有機電場發光元件，從而完成了本發明。即，本發明提供如下多環芳香族化合物或其鹽，進而提供含有如下多環芳香族化合物或其鹽的有機電場發光元件用材料。
[1]一種有機電場發光元件用材料，含有具有下述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00004
(上述式(I)中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，A環、B環、C環及D環分別獨立地為可經取代的芳香族環或可經取代的雜芳香族環，鄰接的2個環亦可藉由連結基或單鍵 而於該些環之間形成環，而且，上述式(I)所表示的部分結構具有至少一個氫，而且該部分結構中的至少一個氫可經氘取代)。
[2]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有具有下述通式(II)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00005
(上述式(II)中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，Ya分別獨立地為C或N，於同一環上鄰接的2個Ya與該些Ya之間的鍵亦可一起而成為N、O、S或Se，環可分別獨立地經取代，同一環上的鄰接的取代基亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，鄰接的2個環亦可藉由連結基或單鍵而於該些環之間形成環，而且， 上述式(II)所表示的部分結構具有至少一個氫，而且該部分結構中的至少一個氫可經氘取代)。
[3]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有具有下述通式(III-1)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00006
(上述式(III-1)中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，上述式中的苯環可分別獨立地經取代，同一環上的鄰接的取代基亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，上述式中的鄰接的2個苯環亦可藉由連結基或單鍵而於該些苯環之間形成環，而且，上述式(III-1)所表示的部分結構具有至少一個氫，而且該 部分結構中的至少一個氫可經氘取代)。
[4]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有具有下述通式(III-11)~通式(III-13)及通式(III-33)~通式(III-36)的任一個所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00007
(上述各式中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，Z為N、O、S或Se，上述各式中的苯環及五員環可分別獨立地經取代，同一環上的鄰接的取代基亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，上述各式中的鄰接的2個苯環亦可藉由連結基或單鍵而於該 些苯環之間形成環，而且，上述各式所表示的部分結構具有至少一個氫，而且該部分結構中的至少一個氫可經氘取代)。
[5]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有具有下述通式(III-33)及通式(III-55)~通式(III-57)的任一個所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00008
(上述各式中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，上述各式中的苯環及五員環可分別獨立地經取代，同一環上的鄰接的取代基亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，上述各式中的鄰接的2個苯環亦可藉由連結基或單鍵而於該些苯環之間形成環，而且，上述各式所表示的部分結構具有至少一個氫，而且該部分結 構中的至少一個氫可經氘取代)。
[6]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有具有下述通式(III-32)及通式(III-5)~通式(III-7)的任一個所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00009
(上述各式中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，Z為N、O、S或Se，上述各式中的苯環及五員環可分別獨立地經取代，同一環上的鄰接的取代基亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，上述各式中的鄰接的2個苯環亦可藉由連結基或單鍵而於該些苯環之間形成環，而且，上述各式所表示的部分結構具有至少一個氫，而且該部分結構中的至少一個氫可經氘取代)。
[7]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有 具有下述通式(III-32)及通式(III-58)~通式(III-60)的任一個所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00010
(上述各式中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，上述各式中的苯環及五員環可分別獨立地經取代，同一環上的鄰接的取代基亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，上述各式中的鄰接的2個苯環亦可藉由連結基或單鍵而於該些苯環之間形成環，而且，上述各式所表示的部分結構具有至少一個氫，而且該部分結構中的至少一個氫可經氘取代)。
[8]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有下述通式(V-1)、通式(V-3)、通式(V-5)、通式(V-15)或通式(V-16)所表示的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00011
Figure TWI612054BD00012
Figure TWI612054BD00013
(上述各式中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，R為氫、經氟取代或未經取代的C1-20烷基、C3-8環烷基、C2-20烯基、經單芳基或二芳基取代的C2-12烯基、經單雜芳基或二雜芳 基取代的C2-12烯基、經氟取代或未經取代的C1-20烷氧基、C1-20烷基羰基、氰基、硝基、二芳基胺基、可經取代的芳基、可經取代的雜芳基、B(Ra)2或Si(Ra)3(此處，Ra分別獨立地為可經取代的烷基、可經取代的芳基或可經取代的雜芳基)，於同一環上鄰接的2個R亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，上述各式中的鄰接的2個苯環亦可藉由經由單鍵、CH2、CHRa、C(Ra)2、NRa、Si(Ra)2、BRa(此處，Ra如上述所定義)、Se、S或O的鍵而鍵結，而於該些苯環之間形成環，n為0~4的整數，m為0~3的整數，而且，上述各式所表示的化合物或其鹽中的至少一個氫可經氘取代)。
[9]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有下述通式(V-27)~通式(V-30)所表示的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00014
(上述各式中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，R為氫、經氟取代或未經取代的C1-20烷基、C3-8環烷基、C2-20烯基、經單芳基或二芳基取代的C2-12烯基、經單雜芳基或二雜芳基取代的C2-12烯基、經氟取代或未經取代的C1-20烷氧基、C1-20烷基羰基、氰基、硝基、二芳基胺基、可經取代的芳基、可經取代的雜芳基、B(Ra)2或Si(Ra)3(此處，Ra分別獨立地為可經取代 的烷基、可經取代的芳基或可經取代的雜芳基)，於同一環上鄰接的2個R亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，上述各式中的鄰接的2個苯環亦可藉由經由單鍵、CH2、CHRa、C(Ra)2、NRa、Si(Ra)2、BRa(此處，Ra如上述所定義)、Se、S或O的鍵而鍵結，而於該些苯環之間形成環，n為0~4的整數，h為0~3的整數，而且，上述各式所表示的化合物或其鹽中的至少一個氫可經氘取代)。
[10]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有下述通式(V-31)~通式(V-34)所表示的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00015
(上述各式中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，R為氫、經氟取代或未經取代的C1-20烷基、C3-8環烷基、C2-20烯基、經單芳基或二芳基取代的C2-12烯基、經單雜芳基或二雜芳基取代的C2-12烯基、經氟取代或未經取代的C1-20烷氧基、C1-20烷基羰基、氰基、硝基、二芳基胺基、可經取代的芳基、可經取代的雜芳基、B(Ra)2或Si(Ra)3(此處，Ra分別獨立地為可經取代 的烷基、可經取代的芳基或可經取代的雜芳基)，於同一環上鄰接的2個R亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，上述各式中的鄰接的2個苯環亦可藉由經由單鍵、CH2、CHRa、C(Ra)2、NRa、Si(Ra)2、BRa(此處，Ra如上述所定義)、Se、S或O的鍵而鍵結，而於該些苯環之間形成環，n為0~4的整數，h為0~3的整數，而且，上述各式所表示的化合物或其鹽中的至少一個氫可經氘取代)。
[11]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有下述通式(V-1')~通式(V-3')所表示的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00016
Figure TWI612054BD00017
(上述各式中， R為經氟取代或未經取代的C1-20烷基、C3-8環烷基、C2-20烯基、經單芳基或二芳基取代的C2-12烯基、經單雜芳基或二雜芳基取代的C2-12烯基、經氟取代或未經取代的C1-20烷氧基、C1-20烷基羰基、氰基、硝基、二芳基胺基、可經取代的芳基、可經取代的雜芳基、B(Ra)2或Si(Ra)3(此處，Ra分別獨立地為可經取代的烷基、可經取代的芳基或可經取代的雜芳基)，於同一環上鄰接的2個R亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，n為0~4的整數，m為0~3的整數，而且，上述各式所表示的化合物或其鹽中的至少一個氫可經氘取代)。
[12]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有下述通式(V-27')所表示的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00018
(上述式中，R為經氟取代或未經取代的C1-20烷基、C3-8環烷基、C2-20烯 基、經單芳基或二芳基取代的C2-12烯基、經單雜芳基或二雜芳基取代的C2-12烯基、經氟取代或未經取代的C1-20烷氧基、C1-20烷基羰基、氰基、硝基、二芳基胺基、可經取代的芳基、可經取代的雜芳基、B(Ra)2或Si(Ra)3(此處，Ra分別獨立地為可經取代的烷基、可經取代的芳基或可經取代的雜芳基)，於同一環上鄰接的2個R亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，n為0~4的整數，h為0~3的整數，而且，上述式所表示的化合物或其鹽中的至少一個氫可經氘取代)。
[13]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有下述通式(V-32')所表示的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00019
(上述式中，R為經氟取代或未經取代的C1-20烷基、C3-8環烷基、C2-20烯基、經單芳基或二芳基取代的C2-12烯基、經單雜芳基或二雜芳基取代的C2-12烯基、經氟取代或未經取代的C1-20烷氧基、C1-20烷基 羰基、氰基、硝基、二芳基胺基、可經取代的芳基、可經取代的雜芳基、B(Ra)2或Si(Ra)3(此處，Ra分別獨立地為可經取代的烷基、可經取代的芳基或可經取代的雜芳基)，於同一環上鄰接的2個R亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環，n為0~4的整數，h為0~3的整數，而且，上述式所表示的化合物或其鹽中的至少一個氫可經氘取代)。
[14]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有下述式(1)、式(66)、式(197)、式(198)或式(251)所表示的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00020
[15]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有下述式(301)、式(391)、式(392)、式(501)、式(551)或式(687)所表示的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00021
[16]如上述[1]所記載的有機電場發光元件用材料，含有下述式(26)、式(48)、式(51)、式(84)、式(86)、式(209)、式(210)、式(212)、式(214)、式(215)、式(366)或式(424)所表示的多環芳香族化合物或其鹽，
Figure TWI612054BD00022
[17]如上述[1]至[16]中任一項所記載的有機電場發光元件用材料，其為發光層用材料。
[18]如上述[1]至[16]中任一項所記載的有機電場發光元件用材料，其為電洞注入層用材料或電洞傳輸層用材料。
[19]如上述[1]至[16]中任一項所記載的有機電場發光元件用材料，其為電洞阻擋層用材料或電子傳輸層用材料。
[20]一種有機電場發光元件，具有：包含陽極及陰極的 一對電極；以及配置於該一對電極間且含有如上述[17]所記載的發光層用材料的發光層。
[21]一種有機電場發光元件，具有：包含陽極及陰極的一對電極；配置於該一對電極間的發光層；以及配置於上述陽極與上述發光層之間且含有如上述[18]所記載的電洞層用材料的電洞注入層及/或電洞傳輸層。
[22]一種有機電場發光元件，具有：包含陽極及陰極的一對電極；配置於該一對電極間的發光層；以及配置於上述陰極與上述發光層之間且含有如上述[19]所記載的電洞阻擋層用材料或電子傳輸層用材料的電洞阻擋層及/或電子傳輸層。
[23]如上述[20]或[21]所記載的有機電場發光元件，更具有配置於上述陰極與該發光層之間的電子傳輸層及/或電子注入層，該電子傳輸層及電子注入層的至少一者含有選自由羥喹啉系金屬錯合物、吡啶衍生物、啡啉衍生物、硼烷衍生物及苯并咪唑衍生物所組成的組群中的至少一種。
[24]如上述[22]所記載的有機電場發光元件，其中上述電洞阻擋層及電子傳輸層的至少一者含有選自由羥喹啉系金屬錯合物、吡啶衍生物、啡啉衍生物、硼烷衍生物及苯并咪唑衍生物所組成的組群中的至少一種。
[25]如上述[23]或[24]所記載的有機電場發光元件，其中上述電洞阻擋層、電子傳輸層及/或電子注入層更含有選自由鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬、鹼金屬的氧化物、鹼金屬的鹵化物、 鹼土金屬的氧化物、鹼土金屬的鹵化物、稀土金屬的氧化物、稀土金屬的鹵化物、鹼金屬的有機錯合物、鹼土金屬的有機錯合物及稀土金屬的有機錯合物所組成的組群中的至少一種。
[26]一種顯示裝置，具備如上述[20]至[25]中任一項所記載的有機電場發光元件。
[27]一種照明裝置，具備如上述[20]至[25]中任一項所記載的有機電場發光元件。
根據本發明的較佳態樣，例如可提供一種作為有機電場發光元件材料而優異的多環芳香族化合物，從而可提供一種藉由使用該多環芳香族化合物而提高了驅動電壓及電流效率的有機電場發光元件。
100‧‧‧有機電場發光元件
101‧‧‧基板
102‧‧‧陽極
103‧‧‧電洞注入層
104‧‧‧電洞傳輸層
105‧‧‧發光層
106‧‧‧電子傳輸層
107‧‧‧電子注入層
108‧‧‧陰極
圖1為表示本實施形態的有機電場發光元件的概略剖面圖。
1.構成多環芳香族化合物的部分結構
本發明的多環芳香族化合物(及其鹽)具有下述通式(I)所表示的部分結構，作為有機電場發光元件用材料而有用。再者，式中的各記號如上所述。
Figure TWI612054BD00023
上述式(I)所表示的部分結構更具體可列舉下述通式(II)或通式(II')所表示的部分結構。再者，式中的各記號如上所述。
Figure TWI612054BD00024
上述式(II)或式(II')所表示的部分結構更具體而言，例如可列舉下述通式(III-1)~式(III-54)及通式(III-55)~式(III-60)所表示的部分結構。再者，各式中，X為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素，Z為N、O、S或Se。另外，各式中的苯環及五員環可分別獨立地經取代，同 一環上的鄰接的取代基亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環。另外，各式中的鄰接的2個苯環亦可藉由連結基或單鍵而於該些苯環之間形成環，各部分結構具有至少一個氫，而且該部分結構中的至少一個氫可經氘取代。再者，關於Z，可參照後述「於同一環上鄰接的2個Ya與該些Ya之間的鍵一起而成為N、O、S或Se」的定義的說明。
Figure TWI612054BD00025
Figure TWI612054BD00026
Figure TWI612054BD00027
2.多環芳香族化合物的整體結構
本發明的多環芳香族化合物(及其鹽)為含有上述部分結構的(例如包含該部分結構的重複的)化合物，具體而言，例如可列舉下述通式(IV-1)~式(IV-22)所表示的化合物。
Figure TWI612054BD00028
Figure TWI612054BD00029
上述式(IV-1)~式(IV-22)中，Y分別獨立地為CR(R將於後述)或N，於同一環上鄰接的2個Y與該些Y之間的鍵亦可一起而成為NR(R將於後述)、O、S或Se。
X表示B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、 Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素。
上述式(IV-1)~式(IV-22)中的R(亦包括上述CR或NR中的R)是指氫、鹵素、C1-20烷基、羥基C1-20烷基、三氟甲基、C2-12全氟烷基、C3-8環烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、經單芳基或二芳基取代的烯基、經單雜芳基或二雜芳基取代的烯基、芳基乙炔基、雜芳基乙炔基、羥基、C1-20烷氧基、芳氧基、三氟甲氧基、三氟乙氧基、C2-12全氟烷氧基、C1-20烷基羰基、C1-20烷基磺醯基、氰基、硝基、胺基、單烷基胺基、單芳基胺基、單雜芳基胺基、二芳基胺基、咔唑基、C1-20烷氧基羰基胺基、胺甲醯基、單烷基胺甲醯基或二烷基胺甲醯基、胺磺醯基、單烷基胺磺醯基或二烷基胺磺醯基、C1-20烷基磺醯基胺基、C1-20烷基羰基胺基、可經取代的芳基、可經取代的雜芳基、C1-20烷氧基羰基、羧基、5-四唑基、磺基(-SO2OH)、氟磺醯基、SRa、N(Ra)2、B(Ra)2、Si(Ra)3、-C≡C-Si(Ra)3(此處，Ra分別獨立地表示可經取代的烷基、可經取代的芳基或可經取代的雜芳基，2個Ra亦可與該些Ra所鍵結的原子一起而為可具有雜原子的二環式基或三環式基)。
其中，烷基、烯基、炔基及烷氧基可經選自以下基團中的1個~3個基團所取代：鹵素、羥基、C1-20烷氧基、芳氧基、胺基、咔唑基、N(Ra)2(Ra如上述所定義)、三氟甲基、C2-12全氟烷基、C3-8環烷基、芳基及雜芳基，且上述芳基、芳基部分、雜芳 基、雜芳基部分、咔唑基可經選自以下基團中的1個基團~5個基團所取代：鹵素、C1-20烷基、羥基C1-20烷基、三氟甲基、C2-12全氟烷基、C3-8環烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、經單芳基或二芳基取代的烯基、經單雜芳基或二雜芳基取代的烯基、芳基乙炔基、雜芳基乙炔基、羥基、C1-20烷氧基、芳氧基、三氟甲氧基、三氟乙氧基、C2-12全氟烷氧基、氰基、硝基、胺基、咔唑基、單烷基胺基、單芳基胺基、單雜芳基胺基、N(Ra)2(Ra如上述所定義)、胺甲醯基、單烷基胺甲醯基或二烷基胺甲醯基、胺磺醯基、單烷基胺磺醯基或二烷基胺磺醯基、C1-20烷基羰基、C1-20烷基磺醯基、C1-20烷基磺醯基胺基、C1-20烷基羰基胺基、亞甲基二氧基、雜芳基及芳基(該芳基可經選自以下基團中的1個~5個基團所取代：鹵素、C1-20烷基、C3-8環烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、羥基、三氟甲基、C2-12全氟烷基、羥基、C1-20烷氧基、芳氧基、三氟甲氧基、三氟乙氧基、C2-12全氟烷氧基、C1-20烷基羰基、C1-20烷基磺醯基、亞甲基二氧基、氰基、硝基、胺基、咔唑基、N(Ra)2(Ra如上述所定義))。
另外，鄰接的2個R亦可與該些R所鍵結的碳原子一起而形成5員環或6員環的可具有雜原子的單環式基、二環式基或三環式基，例如可列舉形成環己烷環、苯環或吡啶環的例子。進而，鄰接的3個R亦可與該些R所鍵結的碳原子一起而形成可具有雜原子的二環式基或三環式基。於鄰接的2個R分別為取代於鄰接的環上的R的情形時，2個R亦可形成單鍵、CH2、CHRa、 CRa 2、NRa、Si(Ra)2、BRa(Ra如上述所定義)、Se、S或O而將2個鄰接的環鍵結。另外，整體結構中的至少一個氫可經氘取代。
m為0~3的整數，較佳為0~2的整數，更佳為0~1的整數，進而佳為0。k為0~2的整數，較佳為0~1的整數，更佳為0。
關於本發明的多環芳香族化合物(及其鹽)的更具體的例子，例如可列舉下述通式(V-1)~式(V-26)及通式(V-27)~式(V-34)所表示的化合物。
Figure TWI612054BD00030
Figure TWI612054BD00031
Figure TWI612054BD00032
Figure TWI612054BD00033
Figure TWI612054BD00034
Figure TWI612054BD00035
Figure TWI612054BD00036
上述式(V-1)~式(V-26)及式(V-27)~式(V-34)中，X表示B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、可經取代的週期表第3族~第11族的金屬元素、或者可經取代的週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素。
上述式(V-1)~式(V-26)及式(V-27)~式(V-34)中的R是指氫、經氟取代或未經取代的C1-20烷基、C3-8環烷基、C2-20烯基、經單芳基或二芳基取代的C2-12烯基、經單雜芳基或二雜芳基取代的C2-12烯基、經氟取代或未經取代的C1-20烷氧基、C1-20烷基羰基、氰基、硝基、二芳基胺基、可經取代的芳基、可經取代的雜芳基、B(Ra)2或Si(Ra)3(此處，Ra分別獨立地為可經取代的烷基、可經取代的芳基或可經取代的雜芳基)。再者，式(V-27)~式(V-34)中的吡咯環中，對於N參與縮合者(例如式(V-27)的吡咯環)以外的吡咯環(例如式(V-32)的吡咯環)的N，基本上鍵結氫(>N-H)，但亦可鍵結取代基R(>N-R)。使用圖的詳細說明可參照後述「於同一環上鄰接的2個Ya與該些Ya之間的鍵一起而成為N、O、S或Se」的說明。
另外，於同一環上鄰接的2個R亦可鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環。進而，上述各式中的鄰接的2個苯環亦可藉由經由單鍵、CH2、CHRa、C(Ra)2、NRa、Si(Ra)2、BRa(此處，Ra如上述所定義)、Se、S或O的鍵而鍵結，而於該些苯環之間形成環。另外，整體結構中的至少一個氫可經氘取代。
n為0~4的整數，較佳為0~2的整數，更佳為0~1的整數，進而佳為0。m為0~3的整數，較佳為0~2的整數，更佳為0~1的整數，進而佳為0。k為0~2的整數，較佳為0~1的整數，更佳為0。h為0~3的整數，較佳為0~2的整數，更佳為0~1的整數，進而佳為0。
關於本發明的多環芳香族化合物(及其鹽)的更具體的例子，例如可列舉下述通式(V-1')、式(V-2')或式(V-3')所表示的化合物及下述通式(V-27')或式(V-32')所表示的化合物。該些化合物分別相當於選擇B元素作為上述通式(V-1)、式(V-2)或式(V-3)及上述通式(V-27)或式(V-32)中的X者。式中的R、n、m及h如上述所定義。
Figure TWI612054BD00037
Figure TWI612054BD00038
Figure TWI612054BD00039
其中，關於上述通式(V-1')、通式(V-27')及式(V-32')中取代基R為芳基的化合物，R的具體例例如可列舉：苯基、(2-、3-、4-)聯苯基、聯三苯基(間聯三苯-2'-基、間聯三苯-4'-基、間聯三苯-5'-基、鄰聯三苯-3'-基、鄰聯三苯-4'-基、對聯三苯-2'-基、間聯三苯-2-基、間聯三苯-3-基、間聯三苯-4-基、鄰聯三苯-2-基、鄰聯三苯-3-基、鄰聯三苯-4-基、對聯三苯-2-基、對聯三苯-3-基、對聯三苯-4-基)、(1-、2-)萘基、(1-、2-)聯伸三苯基、或(1-、2-、3-、4-、9-)咔唑基等，較佳為苯基、聯苯基或聯三苯基。
關於R的取代位置，於上述通式(V-1')、通式(V-27')及式(V-32')中鍵結於N的苯環(相當於式(I)的B環及/或D環)上，較佳為以鍵結於N的碳的位置為基準而取代於對位上，可將B環或D環的一個環的對位取代，或將兩個環的對位取代，較佳為將兩個環的對位取代。另外，於上述通式(V-1')及式(V-32')中鍵結於B的苯環(相當於式(I)的A環及/或C環)上，較佳 為以鍵結於B的碳的位置為基準而取代於鄰位上，可將A環或C環的一個環的鄰位取代，或將兩個環的鄰位取代。
具體而言，較佳為後述式(51)~式(86)所表示的化合物，更佳為式(66)~式(83)及式(86)所表示的化合物，進而佳為式(66)~式(74)所表示的化合物。
另外，取代基R(芳基)可進一步經取代。例如可列舉經苯基、二芳基胺基或可經取代的咔唑基等取代的例子。二芳基胺基的「芳基」可列舉後述芳基(例如苯基或萘基)，咔唑基上的取代基可列舉後述烷基(例如C1-3烷基)或後述芳基(例如苯基、聯苯基或萘基)等。具體而言，較佳為後述式(192)、式(196)、式(199)、式(205)及式(209)所表示的化合物。
關於上述通式(V-1')、通式(V-27')及式(V-32')中取代基R為含N的結構的化合物，R的具體例例如可列舉二芳基胺基或可經取代的咔唑基等。二芳基胺基的「芳基」可列舉後述芳基(例如苯基或萘基)，咔唑基上的取代基可列舉後述烷基(例如C1-3烷基)或後述芳基(例如苯基、聯苯基或萘基)等。
關於R的取代位置，於上述通式(V-1')、通式(V-27')及式(V-32')中鍵結於N的苯環(相當於式(I)的B環及/或D環)上，較佳為以鍵結於N的碳的位置為基準而取代於對位上，可將B環或D環的一個環的對位取代，或將兩個環的對位取代。
具體而言，較佳為後述式(188)~式(191)、式(193)~式(195)、式(197)、式(198)、式(200)~式(204)及式(206) ~式(208)所表示的化合物。
本發明的多環芳香族化合物(及其鹽)的更具體的例子例如可列舉下述通式(VI-1)~式(VI-149)所表示的化合物(該些化合物可進一步經取代，該些取代基亦可相互鍵結而形成環己烷環、苯環或吡啶環)。再者，各式中，X、Z如上述所定義。
Figure TWI612054BD00040
Figure TWI612054BD00041
Figure TWI612054BD00042
Figure TWI612054BD00043
Figure TWI612054BD00044
Figure TWI612054BD00045
Figure TWI612054BD00046
Figure TWI612054BD00047
Figure TWI612054BD00048
Figure TWI612054BD00049
Figure TWI612054BD00050
Figure TWI612054BD00051
X所表示的週期表第3族~第11族的金屬元素、週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素可例示以下者。
第3族：Sc、Y、鑭系(Lanthanoid)
第4族：Ti、Zr、Hf
第5族：V、Nb、Ta
第6族：Cr、Mo、W
第7族：Mn、Tc、Re
第8族：Fe、Ru、Os
第9族：Co、Rh、Ir
第10族：Ni、Pd、Pt
第11族：Cu、Ag、Au
第13族：Al、Ga、In、Tl
第14族：Si、Ge、Sn、Pb
X所表示的週期表第3族~第11族的金屬元素、週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素可分別經取代。此處，所謂該些金屬元素或半金屬元素「經取代」，是指具有1個~3個取代基R(R如上述所定義)、或具有1個~3個中性配位基R1。中性配位基R1可列舉：吡啶、聯吡啶、啡啉、三聯吡啶、咪唑、嘧啶、吡嗪、喹啉、異喹啉、吖啶等具有氮原子作為環原子的芳香族化合物及該些化合物的衍生物。其中，於X具有R與R1兩者的情形時，亦可如下述情況(3)般藉由一個化合物(8-羥基喹啉)來形成R與R1。
具有中性配位基R1的化合物例如可如以下般製造。
(下述式中，(R)表示R1為上述所定義的R，(R1)表示R1為中性配位基)
情況(1)
Figure TWI612054BD00052
情況(2)
Figure TWI612054BD00053
情況(3)
Figure TWI612054BD00054
情況(1)表示中性配位基(R1)鍵結於式(I)的X(金屬元素或半金屬元素)上而獲得(I')化合物的情形。
情況(2)表示X(金屬元素或半金屬元素)經R取代，且對R=Cl的(I")進一步鍵結中性配位基(R1)而獲得(I'")化合物的情形。
情況(3)表示X(金屬元素或半金屬元素)經R取代，且使8-羥基喹啉作用於R=Cl的(I")，將作為R的Cl取代為酚性羥基的氧原子，同時作為中性配位基的喹啉的環內N原子(R1)進行配位，由此獲得具有(R)及(R1)的(I"")化合物的方法。
具有中性配位基的化合物可參考上述情況(1)~情況(3)由本領域技術人員容易地製造。
另外，可如下述所示般將X1變更為X2。
Figure TWI612054BD00055
X1、X2於電負度為相同程度的情形、或成為X1<X2的組合時可變更。例如於X1=Ge-R的情形時，X2可變更為B、P、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、Mo、W、Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Pb(該些金屬 元素可經取代)。
關於變更的方法，對具有X1的(IA)的化合物使用1莫耳~過剩量的X2的鹵化物、烷氧基衍生物、芳氧基衍生物、醯氧基衍生物、鹵代胺基衍生物、0莫耳~過剩量的路易斯酸以及0莫耳~過剩量的鹼，於溶劑中或無溶劑條件下於室溫~250℃左右的溫度下攪拌30分鐘~24小時進行反應，由此獲得具有X2的(IB)的化合物。
溶劑可使用：無水二乙醚、無水四氫呋喃(Tetrahydrofuran，THF)、無水二丁醚等無水醚系溶劑，或苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯(mesitylene)等芳香族烴系溶劑，或氯苯、1,2-二氯苯等芳香族鹵化物系溶劑。
路易斯酸可使用：AlCl3、AlBr3、BF3．OEt2、BCl3、BBr3、GaCl3、GaBr3、InCl3、InBr3、In(OTf)3、SnCl4、SnBr4、AgOTf、Sc(OTf)3、ZnCl2、ZnBr2、Zn(OTf)2、MgCl2、MgBr2、Mg(OTf)2等。
鹼可使用：二異丙基乙基胺、2,2,6,6-四甲基哌啶、1,2,2,6,6-五甲基哌啶、2,4,6-三甲基吡啶(2,4,6-collidine)、2,6-二甲基吡啶(2,6-lutidine)、三乙胺、三異丁胺等。藉由X2=P且於硫(S8)的存在下進行使用路易斯酸及鹼的反應，可直接獲得X2為P=S的化合物。關於X2為As、Sb等其他元素，可同樣地獲得硫原子鍵結的化合物。
上文中對具有通式(I)的部分結構的化合物進行了記 載，但對上述所有的部分結構及整體結構亦可同樣地導入中性配位基，另外可由X1轉變為X2。
較佳的X可列舉：B、P、P=O、P=S、Si-R、Ge-R、Ga、Pt、Ru、Ir、Au等。
於本說明書中，所謂「鄰接的2個環」或「鄰接的2個苯環」，若使用上述通式(I)來說明，則分別是指環A與環B、環C與環D、環A與環C、環B與環D。
於本說明書中，所謂「部分結構具有至少一個氫」，若使用上述通式(I)來說明，是指形成環A、環B、環C及環D的原子不可全部與其他結構連結，至少一個原子必須與氫鍵結而封端，於含有上述通式(I)所表示的部分結構的(例如包含該部分結構的重複的)多環芳香族化合物或其鹽中，例如是指不含其富勒烯或碳奈米管的碳骨架的一部分經硼及氮等取代而成的雜富勒烯或雜碳奈米管等。
於本說明書中，所謂「於同一環上鄰接的2個Ya與該些Ya之間的鍵一起而成為N、O、S或Se」，於如Ya=Ya般鄰接的Ya以雙鍵進行鍵結的情形時，是指「Ya=Ya」可成為N、O、S或Se，於如Ya-Ya般鄰接的Ya以單鍵進行鍵結的情形時，是指可成為下述式(式中，Ya如上述所定義)般的結構。再者，自N伸出的結合鍵上基本上鍵結氫(>N-H)，但於5員環經取代的情形時，亦可於N上鍵結取代基(>N-R)。
Figure TWI612054BD00056
「於同一環上鄰接的2個Y與該些Y之間的鍵一起而成為NR、O、S或Se」亦為相同的含意。
於本說明書中，「鄰接的R」可為同一環上的鄰接的基團，亦可為鄰接的環的最近的R彼此。
「可經取代的芳香族環」的芳香族環可列舉：苯環、萘環、薁環、聯苯環、茀環、蒽環、苯并二茚環(indacene ring)、菲環、萉環(phenalene ring)、芘環、
Figure TWI612054BD00057
環、聯三伸苯(triphenylene)環、螢蒽環(fluoranthene ring)、醋菲烯環(acephenanthrylene ring)、醋蒽烯環(aceanthrylene ring)、苉環(picene ring)、稠四苯環(naphthacene ring)、苝環、苊環(acenaphthylene ring)、二氫苊環(acenaphthene ring)、二氫茚環、茚環、四氫萘環。
「可經取代的雜芳香族環」的雜芳香族環可列舉：呋喃環、噻吩環、硒吩環(selenophene ring)、吡咯環、咪唑環、噻唑環、異噻唑環、噁唑環、異噁唑環、三唑環、硼雜環戊二烯環(borole ring)、磷雜環戊二烯環(phosphole ring)、矽雜環戊二烯環(silole ring)、氮雜硼烷環(azaborine ring)、吡啶環、嘧啶環、三嗪環、吡喃環、吲哚環、異吲哚環、喹啉環、異喹啉環、喹噁啉環、苯并噁唑環、苯并噻唑環、苯并異噁唑環、苯并異噻唑環、苯并呋喃環、苯并噻吩環、苯并吡喃環、苯并咪唑環、苯并硼雜環戊二烯環、苯并磷雜環戊二烯環、苯并矽雜環戊二烯環、苯并氮雜硼烷環、咔唑環、吲哚嗪環、吖啶環、吩嗪環、啡啶環、啡啉環、啡噁嗪環、啡噻嗪環、苯并硒吩環、萘并呋喃環、萘并噁唑環、萘并噻唑環、萘并異噁唑環、萘并咪唑環、萘并硼雜環戊二烯環、萘并磷雜環戊二烯環、萘并矽雜環戊二烯環、萘并氮雜硼烷環、萘并吡喃環、苯并吲哚環、苯并異吲哚環、苯并喹啉環、苯并異喹啉環、苯并喹噁啉環、下述式所表示的環(式中，Ra如上述所定義)。
Figure TWI612054BD00058
可經取代的芳香族環或可經取代的雜芳香族環的取代基個數為1個~4個，較佳為1個、2個或3個。可經取代的芳香族環或可經取代的雜芳香族環的取代基可列舉R所表示的基團。
「5員環或6員環的可具有雜原子的單環式基、二環式基或三環式基」可列舉：苯、萘、薁、聯苯、茀、蒽、苯并二茚、菲、萉、苊、二氫苊、二氫茚、茚、四氫萘、環戊二烯、環己二烯、呋喃、噻吩、硒吩、吡咯、咪唑、噻唑、異噻唑、噁唑、異噁唑、三唑、硼雜環戊二烯、磷雜環戊二烯、矽雜環戊二烯、氮雜硼烷、吡啶、嘧啶、三嗪、吡喃、吲哚、異吲哚、喹啉、異喹啉、喹噁啉、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并異噁唑、苯并異噻唑、 苯并呋喃、苯并噻吩、苯并吡喃、苯并咪唑、苯并硼雜環戊二烯、苯并磷雜環戊二烯、苯并矽雜環戊二烯、苯并氮雜硼烷、吲哚嗪、吖啶、吩嗪、啡啶、啡啉、苯并硒吩、萘并呋喃、萘并噁唑、萘并噻唑、萘并異噁唑、萘并咪唑、萘并硼雜環戊二烯、萘并磷雜環戊二烯、萘并矽雜環戊二烯、萘并氮雜硼烷、萘并吡喃、苯并吲哚、苯并異吲哚、苯并喹啉、苯并異喹啉、苯并喹噁啉、下述式所表示的基團(式中，Ra如上述所定義)、或具有X的5員環或6員環的基團。
Figure TWI612054BD00059
「可具有雜原子的二環式基或三環式基」可列舉：萘、 薁、聯苯、茀、蒽、苯并二茚、菲、萉、苊、二氫苊、二氫茚、茚、四氫萘、吲哚、異吲哚、喹啉、異喹啉、喹噁啉、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并異噁唑、苯并異噻唑、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并吡喃、苯并咪唑、苯并硼雜環戊二烯、苯并磷雜環戊二烯、苯并矽雜環戊二烯、苯并氮雜硼烷、吲哚嗪、吖啶、吩嗪、啡啶、啡啉、苯并硒吩、萘并呋喃、萘并噁唑、萘并噻唑、萘并異噁唑、萘并咪唑、萘并硼雜環戊二烯、萘并磷雜環戊二烯、萘并矽雜環戊二烯、萘并氮雜硼烷、萘并吡喃、苯并吲哚、苯并異吲哚、苯并喹啉、苯并異喹啉、苯并喹噁啉、下述式所表示的基團(式中，Ra如上述所定義)。
Figure TWI612054BD00060
於本說明書中，如「C1-20烷基羰基」般來規定碳原子數，該碳原子數僅修飾緊隨其後的基團或部分。因此，上述情況下，C1-20僅修飾烷基，故「C1烷基羰基」相當於乙醯基。
烷基及烷基部分可為直鏈狀亦可為分支鏈狀。
於本說明書，所謂烷基部分，不僅是指可經取代的烷基、C1-20烷基磺醯基、C1-20烷基磺醯基胺基、C1-20烷基羰基胺基及C1-20烷基羰基等中的各烷基，還包含單烷基胺基、單-烷基胺磺醯基或二-烷基胺磺醯基、單-烷基胺甲醯基或二-烷基胺甲醯基等的作為取代基的烷基。
所謂芳基部分，是指經單芳基或二芳基取代的烯基、芳基乙炔基、芳氧基、單芳基胺基、可經取代的芳基等的芳基。
所謂雜芳基部分，是指單雜芳基胺基、經單芳基或雜芳基取代的烯基、雜芳基乙炔基、可經取代的雜芳基等的雜芳基。
所謂「鹵素」，是指氟、氯、溴、碘，較佳為氟、氯、溴。
所謂「C1-20烷基」，可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀的任一種，例如可列舉：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基等C1-20烷基，較佳可列舉C1-10烷基，更佳可列舉C1-6烷基。
「C3-8環烷基」可列舉：環丙基、環丁基、環戊基、環己基及環庚基、環辛基。
所謂「C2-20烯基」，可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀的任一種，是指具有至少一個雙鍵的基團，例如可列舉：乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、異丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基或3-丁烯基、2-戊烯基、3-戊烯基或4-戊烯基、2-甲基-2-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、5-己烯基、1-環戊烯基、1-環己烯基、3-甲基-3-丁烯基，較佳可列舉C2-12烯基，更佳可列舉C2-6烯基。
所謂「C2-20炔基」，可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀的任一種，是指具有至少一個三鍵的基團，例如可列舉：乙炔基、1- 丙炔基或2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基或3-丁炔基、1-甲基-2-丙炔基、1-戊炔基、1-己炔基、1-庚炔基、1-辛炔基、1-壬炔基、1-癸炔基、1-十一炔基、1-十二炔基，較佳可列舉C2-10炔基，更佳可列舉C2-6炔基。
所謂「羥基C1-20烷基」，可為直鏈狀、分支鏈狀的任一種，例如可列舉：羥基甲基、羥基乙基、羥基正丙基、羥基異丙基、羥基正丁基、羥基異丁基、羥基第三丁基、羥基正戊基、羥基異戊基、羥基己基、羥基庚基、羥基辛基、羥基壬基、羥基癸基、羥基十一烷基、羥基十二烷基、羥基十四烷基、羥基十六烷基、羥基十八烷基、羥基二十烷基等羥基C1-20烷基，較佳可列舉羥基C1-10烷基，更佳可列舉羥基C1-6烷基。
所謂「C1-20烷氧基」，是指直鏈狀、分支鏈狀的任一種，例如可列舉：甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、異戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十四烷氧基、十六烷氧基、十八烷氧基、二十烷氧基等C1-20烷氧基，較佳可列舉C1-10烷氧基，更佳可列舉C1-6烷氧基。
三氟乙氧基較佳為CF3CH2O-。
所謂「C2-12全氟烷基」，可為直鏈狀、分支鏈狀的任一種，例如可列舉：全氟乙基、全氟正丙基、全氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第三丁基、全氟正戊基、全氟異戊基、全氟己基、全氟庚基、全氟辛基、全氟壬基、全氟癸基、全氟十 一烷基等C2-12全氟烷基，較佳可列舉C2-10全氟烷基，更佳可列舉C2-6全氟烷基。
所謂「C2-12全氟烷氧基」，可為直鏈狀、分支鏈狀的任一種，例如可列舉：全氟乙氧基、全氟正丙氧基、全氟異丙氧基、全氟正丁氧基、全氟異丁氧基、全氟第三丁氧基、全氟正戊氧基、全氟異戊氧基、全氟己氧基、全氟庚氧基、全氟辛氧基、全氟壬氧基、全氟癸氧基、全氟十一烷氧基等C2-12全氟烷氧基，較佳可列舉C2-10全氟烷氧基，更佳可列舉C2-6全氟烷氧基。
所謂單烷基胺基、單烷基胺甲醯基或二烷基胺甲醯基或者單烷基胺磺醯基或二烷基胺磺醯基中的「單烷基」，是指胺基、胺甲醯基或胺磺醯基的氮原子上鍵結的1個氫原子經C1-20烷基所取代，所謂「二烷基」，是指胺基、胺甲醯基或胺磺醯基的氮原子上鍵結的2個氫原子經相同或不同的C1-20烷基所取代，或經3員~8員、較佳為5員或6員的含氮環式基所取代。所謂含氮環式基，可列舉嗎啉基、1-吡咯啶基、哌啶基及4-甲基-1-哌嗪基。
單烷基胺基可列舉：甲基胺基、乙基胺基、正丙基胺基、異丙基胺基、正丁基胺基、異丁基胺基、第三丁基胺基、正戊基胺基、異戊基胺基、己基胺基等經C1-20烷基、較佳為C1-10烷基，更佳為C1-6烷基進行單取代而成的胺基。
單烷基胺甲醯基可列舉：甲基胺甲醯基、乙基胺甲醯基、正丙基胺甲醯基、異丙基胺甲醯基、正丁基胺甲醯基、異丁基胺甲醯基、第三丁基胺甲醯基、正戊基胺甲醯基、異戊基胺甲 醯基、己基胺甲醯基等經C1-20烷基、較佳為C1-10烷基、更佳為C1-6烷基進行單取代而成的胺甲醯基。
二烷基胺甲醯基可列舉：二甲基胺甲醯基、二乙基胺甲醯基、二正丙基胺甲醯基、二異丙基胺甲醯基、二正丁基胺甲醯基、二異丁基胺甲醯基、二-第三丁基胺甲醯基、二正戊基胺甲醯基、二異戊基胺甲醯基、二己基胺甲醯基等經C1-20烷基、較佳為C1-10烷基、更佳為C1-6烷基進行二取代而成的胺甲醯基。
單烷基胺磺醯基可列舉：甲基胺磺醯基、乙基胺磺醯基、正丙基胺磺醯基、異丙基胺磺醯基、正丁基胺磺醯基、異丁基胺磺醯基、第三丁基胺磺醯基、正戊基胺磺醯基、異戊基胺磺醯基、己基胺磺醯基等經C1-20烷基、較佳為C1-10烷基、更佳為C1-6烷基進行單取代而成的胺磺醯基。
二烷基胺磺醯基可列舉：二甲基胺磺醯基、二乙基胺磺醯基、二正丙基胺磺醯基、二異丙基胺磺醯基、二正丁基胺磺醯基、二異丁基胺磺醯基、二-第三丁基胺磺醯基、二正戊基胺磺醯基、二異戊基胺磺醯基、二己基胺磺醯基等經C1-20烷基、較佳為C1-10烷基、更佳為C1-6烷基進行二取代而成的胺磺醯基。
所謂「芳基」，是指包含5員或6員的芳香族烴環的單環或多環系的基團，具體例可列舉：苯基、(1-、2-)萘基、茀基、蒽基、(2-、3-、4-)聯苯基、四氫萘基、2,3-二氫-1,4-二氧雜萘基、聯三苯基(間聯三苯-2'-基、間聯三苯-4'-基、間聯三苯-5'-基、鄰聯三苯-3'-基、鄰聯三苯-4'-基、對聯三苯-2'-基、間聯三苯-2-基、 間聯三苯-3-基、間聯三苯-4-基、鄰聯三苯-2-基、鄰聯三苯-3-基、鄰聯三苯-4-基、對聯三苯-2-基、對聯三苯-3-基、對聯三苯-4-基)、二氫茚基、茚基、苯并二茚基、芘基、稠四苯基、苝基、
Figure TWI612054BD00061
基、苊基、二氫苊基及菲基，另外，如上述所定義，該些基團亦可經1個~5個基團所取代。
所謂「雜芳基」，是指含有選自N、O、S、Se及Si中的1個~3個雜原子的包含5員或6員的芳香族環的單環或多環系的基團，於為多環系的情形時，只要至少一個環為芳香族環即可。具體例可列舉：呋喃基、噻吩基、硒吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、噻唑基、異噁唑基、異噻唑基、吡啶、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吲哚基、喹啉基、異喹啉基、咔唑基、苯并二氫吡喃基(chromanyl)、矽雜環戊二烯、苯并[b]矽雜環戊二烯、苯并[b]呋喃基、苯并[b]噻吩基、苯并[b]硒吩、苯并吲哚基、苯并喹啉基、苯并異喹啉基、苯并咔唑基、苯并苯并二氫吡喃基、苯并咪唑基、苯并吡唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并異噁唑基、苯并異噻唑基、二苯并[b,d]呋喃基、二苯并[b,d]噻吩基、噻吩並[3,4-b]噻吩基、噻吩並[3,2-b]噻吩基及氟[3,2-b]呋喃基，另外，如上述所定義，該些基團亦可經1個~5個基團所取代。
單芳基胺基可列舉芳基為上述所定義的基團的單芳基胺基。
二芳基胺基可列舉芳基為上述所定義的基團的二芳基胺基。
單雜芳基胺基可列舉雜芳基為上述所定義的基團的單雜芳基胺基。
所謂「C1-20烷基磺醯基」，可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀的任一種，例如可列舉：甲基磺醯基、乙基磺醯基、正丙基磺醯基、異丙基磺醯基、正丁基磺醯基、異丁基磺醯基、第三丁基磺醯基、正戊基磺醯基、異戊基磺醯基、己基磺醯基、庚基磺醯基、辛基磺醯基、壬基磺醯基、癸基磺醯基、十一烷基磺醯基、十二烷基磺醯基、十四烷基磺醯基、十六烷基磺醯基、十八烷基磺醯基、二十烷基磺醯基等C1-20烷基磺醯基，較佳可列舉C1-10烷基磺醯基，更佳可列舉C1-6烷基磺醯基。
所謂「C1-20烷基羰基胺基」，可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀的任一種，例如可列舉：甲基羰基胺基、乙基羰基胺基、正丙基羰基胺基、異丙基羰基胺基、正丁基羰基胺基、異丁基羰基胺基、第三丁基羰基胺基、正戊基羰基胺基、異戊基羰基胺基、己基羰基胺基、庚基羰基胺基、辛基羰基胺基、壬基羰基胺基、癸基羰基胺基、十一烷基羰基胺基、十二烷基羰基胺基、十四烷基羰基胺基、十六烷基羰基胺基、十八烷基羰基胺基、二十烷基羰基胺基等C1-20烷基羰基胺基，較佳可列舉C1-10烷基羰基胺基，更佳可列舉C1-6烷基羰基胺基。
C1-20烷氧基羰基胺基(例如C1-12烷氧基羰基胺基、C1-6烷氧基羰基胺基)可列舉：甲氧基羰基胺基、乙氧基羰基胺基、丙氧基羰基胺基、異丙氧基羰基胺基、丁氧基羰基胺基、異丁氧 基羰基胺基、第三丁氧基羰基胺基、戊氧基羰基胺基、異戊氧基羰基胺基及己氧基羰基胺基。
C1-20烷基磺醯基胺基(例如C1-10烷基磺醯基胺基、C1-6烷基磺醯基胺基)可列舉：甲基磺醯基胺基、乙基磺醯基胺基、正丙基磺醯基胺基、異丙基磺醯基胺基、正丁基磺醯基胺基、異丁基磺醯基胺基、第三丁基磺醯基胺基、正戊基磺醯基胺基、異戊基磺醯基胺基、己基磺醯基胺基、辛基磺醯基胺基、壬基磺醯基胺基、癸基磺醯基胺基、十一烷基磺醯基胺基、十二烷基磺醯基胺基、十四烷基磺醯基胺基、十六烷基磺醯基胺基、十八烷基磺醯基胺基、二十烷基磺醯基胺基等C1-12烷基磺醯基胺基，較佳可列舉C1-10烷基磺醯基胺基，更佳可列舉C1-6烷基磺醯基胺基。
C1-20烷氧基羰基(例如C1-10烷氧基羰基、C1-6烷氧基羰基)可列舉：甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、異丙氧基羰基、丁氧基羰基、異丁氧基羰基、第三丁氧基羰基、戊氧基羰基、異戊氧基羰基及己氧基羰基。
C1-20烷基羰基(例如C1-10烷基羰基、C1-6烷基羰基)可列舉：乙醯基、丙醯基、丁醯基、戊基羰基、己基羰基、庚基羰基、辛基羰基、壬基羰基、癸基羰基。
經單芳基取代的烯基(例如經單芳基取代的C2-12烯基、經單芳基取代的C2-6烯基)可列舉芳基為上述所定義的基團的經單芳基取代的烯基、例如苯乙烯基。
經二芳基取代的烯基(例如經二芳基取代的C2-12烯基、 經二芳基取代的C2-6烯基)可列舉芳基為上述所定義的基團的經二芳基取代的烯基、例如二苯基乙烯基。
經單雜芳基取代的烯基(例如經單雜芳基取代的C2-12烯基、經單雜芳基取代的C2-6烯基)可列舉雜芳基為上述所定義的基團的經單雜芳基取代的烯基、例如噻吩基乙烯基。
經二雜芳基取代的烯基(例如經二雜芳基取代的C2-12烯基、經二雜芳基取代的C2-6烯基)可列舉雜芳基為上述所定義的基團的經二雜芳基取代的烯基、例如二噻吩基乙烯基。
芳基乙炔基可列舉芳基為上述所定義的基團的芳基乙炔基。
雜芳基乙炔基可列舉雜芳基為上述所定義的基團的雜芳基乙炔基。
芳氧基可列舉芳基為上述所定義的基團的芳氧基。
Ra表示可經取代的烷基、可經取代的芳基或可經取代的雜芳基。可經取代的烷基的「烷基」可列舉上述C1-20烷基，可經取代的芳基的「芳基」可列舉上述芳基。可經取代的雜芳基的「雜芳基」可列舉上述雜芳基。
本發明的多環芳香族化合物的更具體的例子例如可列舉下述式(1)~式(709)所表示的化合物。
Figure TWI612054BD00062
Figure TWI612054BD00063
Figure TWI612054BD00064
Figure TWI612054BD00065
Figure TWI612054BD00066
Figure TWI612054BD00067
Figure TWI612054BD00068
Figure TWI612054BD00069
Figure TWI612054BD00070
Figure TWI612054BD00071
Figure TWI612054BD00072
Figure TWI612054BD00073
Figure TWI612054BD00074
Figure TWI612054BD00075
Figure TWI612054BD00076
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Figure TWI612054BD00078
Figure TWI612054BD00079
Figure TWI612054BD00080
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Figure TWI612054BD00083
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Figure TWI612054BD00086
Figure TWI612054BD00087
Figure TWI612054BD00088
Figure TWI612054BD00089
Figure TWI612054BD00090
Figure TWI612054BD00091
Figure TWI612054BD00092
Figure TWI612054BD00093
Figure TWI612054BD00094
Figure TWI612054BD00095
2.式(I)所表示的多環芳香族化合物的製造方法
繼而，對本發明的化合物的製造方法加以說明。本發明的化合物為多環芳香族化合物(及其鹽)，為具有上述通式(I)所表示的部分結構、更具體而言為具有上述通式(II)或通式(II')所表示的部分結構、進而為具有上述通式(III-1)~式(III-54)及 上述通式(III-55)~式(III-60)等所表示的部分結構的多環芳香族化合物。整體結構例如為上述通式(IV-1)~式(IV-22)所表示的多環芳香族化合物，更具體而言為上述通式(V-1)~式(V-26)及上述通式(V-27)~式(V-34)所表示的多環芳香族化合物，上述通式(V-1')、式(V-2')及式(V-3')所表示的多環芳香族化合物及上述通式(V-27')或式(V-32')所表示的多環芳香族化合物，上述通式(VI-1)~式(VI-149)所表示的多環芳香族化合物，上述式(1)~式(709)所表示的多環芳香族化合物。
構成本發明的多環芳香族化合物的基本結構、即上述通式(I)、式(II)、式(II')或式(III)系列所表示的部分結構可依照以下的流程1來合成。再者，流程1中Ya、X如上述所定義。
Figure TWI612054BD00096
Figure TWI612054BD00097
步驟1的反應中，相對於化合物(a1)1莫耳，使用1莫耳左右~過剩量的n-BuLi等烷基鋰、n-BuMgBr等格林納試劑(Grignard reagent)、NaH、KH等鹼金屬氫化物、NaOtBu、KOtBu等鹼金屬烷氧化物、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、Cs2CO3等鹼金屬碳酸鹽等鹼以及1莫耳~過剩量的化合物(a2)，進而使用Pd(dba)2、PtBu3，於溶劑中於-78℃~室溫左右的溫度下攪拌30分鐘~24小時而進行反應，由此獲得化合物(a3)。溶劑可使用無水二乙醚、無水THF、無水二丁醚等無水醚系溶劑或苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴系溶劑。
繼而，於步驟2的反應中，藉由n-BuLi等脫質子化劑對化合物(a3)進行脫質子後，添加含有X的化合物(X的鹵化 物、烷氧基衍生物、芳氧基衍生物、醯氧基衍生物、鹵代胺基衍生物)，藉此導入X，於AlCl3等路易斯酸與二異丙基乙基胺等鹼的存在下進行佛瑞德-克來福特(Friedel-Crafts)型的反應，藉此可獲得化合物(a4)。
含有X的化合物例如於X=P的情形時可列舉：PF3、PCl3、PBr3、PI3等鹵化物，P(OMe)3、P(OEt)3、P(O-nPr)3、P(O-iPr)3、P(O-nBu)3、P(O-iBu)3、P(O-secBu)3、P(O-t-Bu)3等烷氧基衍生物，P(OPh)3、P(O-萘基)3等芳氧基衍生物，P(OAc)3、P(O-三氟乙醯基)3、P(O-丙醯基)3、P(O-丁醯基)3、P(O-苯甲醯基)3等醯氧基衍生物，PCl(NMe2)2、PCl(NEt2)2、PCl(NPr2)2、PCl(NBu2)2、PBr(NMe2)2、PBr(NEt2)2、PBr(NPr2)2、PBr(NBu2)2等鹵代胺基衍生物。
X為P以外(具體而言X為B、P=O、P=S、P=Se、As、As=O、As=S、As=Se、Sb、Sb=O、Sb=S、Sb=Se、週期表第3族~第11族的金屬元素、週期表第13族~第14族的金屬元素或半金屬元素等的情形)亦可同樣地使用X的鹵化物、烷氧基衍生物、芳氧基衍生物、醯氧基衍生物、鹵代胺基衍生物。
步驟2的反應中，相對於式(a3)的化合物1莫耳，使用1莫耳~過剩量的n-BuLi等脫質子化劑、1莫耳~過剩量的含有X的化合物、觸媒量~過剩量的路易斯酸及0莫耳~過剩量的鹼，於溶劑中於-78℃~溶劑的沸點左右的溫度下攪拌30分鐘~24小時來進行反應，結果可獲得化合物(a4)。
溶劑可使用：無水二乙醚、無水THF、無水二丁醚等無 水醚系溶劑，或苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴系溶劑，或氯苯、1,2-二氯苯等芳香族鹵化物系溶劑。
脫質子化劑除了n-BuLi以外，可使用：MeLi、t-BuLi、PhLi等烷基鋰，MeMgBr、EtMgBr、n-BuMgBr等格林納試劑，或NaH、KH等鹼金屬氫化物等。
路易斯酸可使用：AlCl3、AlBr3、BF3．OEt2、BCl3、BBr3、GaCl3、GaBr3、InCl3、InBr3、In(OTf)3、SnCl4、SnBr4、AgOTf、Sc(OTf)3、ZnCl2、ZnBr2、Zn(OTf)2、MgCl2、MgBr2、Mg(OTf)2等。
鹼可使用：二異丙基乙基胺、2,2,6,6-四甲基哌啶、1,2,2,6,6-五甲基哌啶、2,4,6-三甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、三乙胺、三異丁胺等。
藉由X=P且於硫(S8)的存在下進行使用路易斯酸與鹼的反應，可直接獲得X為P=S的化合物。關於X為As、Sb等其他元素，亦可同樣地獲得硫原子鍵結的化合物。
於步驟2'的反應中，使用化合物(a3')來代替化合物(a3)，於與步驟2的反應相同的條件下進行佛瑞德-克來福特(Friedel-Crafts)型反應及舍爾(Scholl)型反應，藉此可獲得化合物(a4')。
於步驟2"的反應中，使用化合物(a3")來代替化合物(a3)，於與步驟2的反應相同的條件下進行佛瑞德-克來福特(Friedel-Crafts)型反應，藉此可獲得化合物(a4')。
另外，亦可使用以下的流程1-3的步驟1'的反應來代替上述反應流程1-1的步驟1的反應。即，該步驟為於鹼的存在下使用鈀觸媒使芳香族鹵化物(a1')與芳香族胺(a2)反應來製造二芳基胺(a3)的步驟。
Figure TWI612054BD00098
步驟1'中所用的鈀觸媒的具體例為二氯化[1,1-雙(二苯基膦基)二茂鐵]鈀(II)：Pd(dppf)Cl2、四(三苯基膦)鈀(0)：Pd(PPh3)4、二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)：PdCl2(PPh3)2、乙酸鈀(II)：Pd(OAc)2、三(二亞苄基丙酮)二鈀(0)：Pd2(dba)3、三(二亞苄基丙酮)二鈀(0)氯仿錯合物：Pd2(dba)3．CHCl3、雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)：Pd(dba)2、PdCl2{P(t-Bu)2-(p-NMe2-Ph)}2、二氯化雙(三-鄰甲苯基膦)-鈀(II)(PdCl2(o-tolyl3)2)等。
另外，為了促進反應，視情形亦可於該些鈀化合物中添加膦化合物。該膦化合物的具體例為三(第三丁基)膦、三環己基膦、1-(N,N-二甲基胺基甲基)-2-(二-第三丁基膦基)二茂鐵、1-(N,N-二丁基胺基甲基)-2-(二-第三丁基膦基)二茂鐵、1-(甲氧基甲基)-2-(二-第三丁基膦基)二茂鐵、1,1'-雙(二-第三丁基膦基)二茂鐵、2,2'-雙(二-第三丁基膦基)-1,1'-聯萘、2-甲氧基-2'-(二-第三丁基膦基)-1,1'-聯萘、1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵、雙(二苯基膦基)聯萘、4-二甲基胺基苯基二-第三丁基膦、苯基二-第三丁基膦等。
步驟1'中所用的鹼的具體例為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、乙氧化鈉、第三丁氧化鈉、乙酸鈉、磷酸三鉀、氟化鉀等。
進而，步驟1'中所用的溶劑的具體例為苯、1,2,4-三甲基苯、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲醯胺、四氫呋喃、二乙醚、第三丁基甲基醚、1,4-二噁烷、甲醇、乙醇、異丙醇等。該些溶劑可根據進行反應的芳香族鹵化物的結構來適當選擇。溶劑可單獨使用，亦能以混合溶劑的形式使用。
另外，例如上述通式(IV-1)~式(IV-22)所表示的多環芳香族化合物，更具體而言上述通式(V-1)~式(V-26)及上述通式(V-27)~式(V-34)所表示的多環芳香族化合物，上述通式(V-1')、式(V-2')及式(V-3')所表示的多環芳香族化合物及上述通式(V-27')或式(V-32')所表示的多環芳香族化合物，上述通式(VI-1)~式(VI-149)所表示的多環芳香族化合物，上 述式(1)~式(709)所表示的多環芳香族化合物可藉由上述部分結構的合成流程1或應用該合成流程1的流程2~流程8來合成。再者，流程2~流程8中Ya、X如上述所定義。
於流程2中，除了變更進行反應的化合物以外，可與流程1同樣地獲得目標化合物。
Figure TWI612054BD00099
Figure TWI612054BD00100
Figure TWI612054BD00101
於流程3中，除了變更進行反應的化合物以外，可與流程1同樣地獲得目標化合物。
Figure TWI612054BD00102
Figure TWI612054BD00103
Figure TWI612054BD00104
Figure TWI612054BD00105
於流程4中，除了變更進行反應的化合物以外，可與流程1同樣地獲得目標化合物。
Figure TWI612054BD00106
Figure TWI612054BD00107
Figure TWI612054BD00108
Figure TWI612054BD00109
於流程5中，除了變更進行反應的化合物以外，可與流程1同樣地獲得目標化合物。
Figure TWI612054BD00110
Figure TWI612054BD00111
Figure TWI612054BD00112
Figure TWI612054BD00113
於流程6中，除了變更進行反應的化合物以外，可與流程1同樣地獲得目標化合物。
Figure TWI612054BD00114
Figure TWI612054BD00115
於流程7中，除了變更進行反應的化合物以外，可與流 程1同樣地獲得目標化合物。
Figure TWI612054BD00116
Figure TWI612054BD00117
於流程8中，除了變更進行反應的化合物以外，可與流程1同樣地獲得目標化合物。
Figure TWI612054BD00118
Figure TWI612054BD00119
Figure TWI612054BD00120
Figure TWI612054BD00121
另外，由X為P=S的情形的化合物向X為P或P=O的情形的化合物的轉變可依照以下的流程9來進行。關於本發明的其他化合物，亦可進行同樣的轉變。
Figure TWI612054BD00122
3.有機電場發光元件
本發明的多環芳香族化合物例如可用作有機電場發光元件的材料。以下，根據圖式對本實施形態的有機電場發光元件加以詳細說明。圖1為表示本實施形態的有機電場發光元件的概略剖面圖。
<有機電場發光元件的構造>
圖1所示的有機電場發光元件100具有基板101、設於基板101上的陽極102、設於陽極102上的電洞注入層103、設於電洞注入層103上的電洞傳輸層104、設於電洞傳輸層104上的發光層105、設於發光層105上的電子傳輸層106、設於電子傳輸層106上的電子注入層107及設於電子注入層107上的陰極108。
再者，有機電場發光元件100亦可將製作順序顛倒而設定為例如以下構成：具有基板101、設於基板101上的陰極108、設於陰極108上的電子注入層107、設於電子注入層107上的電子傳輸層106、設於電子傳輸層106上的發光層105、設於發光層105上的電洞傳輸層104、設於電洞傳輸層104上的電洞注入層103及設於電洞注入層103上的陽極102。
上述各層並非全部必需，將最小構成單位設定為包含陽極102、發光層105、電子傳輸層106及/或電子注入層107以及陰極108的構成，電洞注入層103及電洞傳輸層104為任意設置的層。另外，上述各層可分別包含單一層，亦可包含多層。
構成有機電場發光元件的層的態樣除了上述「基板/陽極/電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極」的構成態樣以外，亦可為「基板/陽極/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/電洞注入層/發光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/ 電子傳輸層/陰極」、「基板/陽極/發光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/電洞傳輸層/發光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極」、「基板/陽極/電洞注入層/發光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/電洞注入層/發光層/電子傳輸層/陰極」、「基板/陽極/發光層/電子傳輸層/陰極」、「基板/陽極/發光層/電子注入層/陰極」的構成態樣。
<有機電場發光元件中的基板>
基板101成為有機電場發光元件100的支撐體，通常可使用石英、玻璃、金屬、塑膠等。基板101可根據目的而形成為板狀、膜狀或片狀，例如可使用玻璃板、金屬板、金屬箔、塑膠膜、塑膠片等。其中，較佳為玻璃板及聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚碸等透明的合成樹脂製的板。若為玻璃基板，則可使用鹼石灰玻璃(soda lime glass)或無鹼玻璃等，另外，厚度亦只要有保持機械強度的充分厚度即可，故例如只要為0.2mm以上即可。厚度的上限值例如為2mm以下，較佳為1mm以下。關於玻璃的材質，由於自玻璃的溶出離子以少為佳，故較佳為無鹼玻璃，但實施了SiO2等的阻障塗佈(barrier coat)的鹼石灰玻璃亦有市售，故亦可使用該玻璃。另外，對於基板101，為了提高阻氣性，亦可於至少單面設置緻密的矽氧化膜等阻氣膜，尤其於使用阻氣性低的合成樹脂製的板、膜或片作為基板101的情形時，較佳為設置阻氣膜。
<有機電場發光元件中的陽極>
陽極102發揮對發光層105注入電洞的功能。再者，於在陽極102與發光層105之間設有電洞注入層103及/或電洞傳輸層104的情形時，經由該些層對發光層105注入電洞。
形成陽極102的材料可列舉無機化合物及有機化合物。無機化合物例如可列舉：金屬(鋁、金、銀、鎳、鈀、鉻等)、金屬氧化物(銦的氧化物、錫的氧化物、銦-錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)、銦-鋅氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)等)、鹵化金屬(碘化銅等)、硫化銅、碳黑、ITO玻璃或奈塞玻璃(NESA Glass)等。有機化合物例如可列舉：聚(3-甲基噻吩)等聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等導電性聚合物等。除此以外，可自被用作有機電場發光元件的陽極的物質中適當選擇使用。
關於透明電極的電阻，只要可對發光元件的發光供給充分的電流，則並無限定，就發光元件的消耗電力的觀點而言，理想的是低電阻。例如若為300Ω/□以下的ITO基板則作為元件電極而發揮功能，但目前由於亦可供給10Ω/□左右的基板，故尤其理想的是使用例如100Ω/□~5Ω/□、較佳為50Ω/□~5Ω/□的低電阻品。ITO的厚度可根據電阻值來任意選擇，通常大多於50nm~200nm之間使用。
<有機電場發光元件中的電洞注入層、電洞傳輸層>
電洞注入層103發揮將自陽極102移動而來的電洞高效地注入至發光層105內或電洞傳輸層104內的功能。電洞傳輸層104發揮將自陽極102注入的電洞或自陽極102經由電洞注入層103 注入的電洞高效地傳輸至發光層105的功能。電洞注入層103及電洞傳輸層104分別是藉由將電洞注入/傳輸材料的一種或兩種以上積層、混合來形成，或藉由電洞注入/傳輸材料與高分子黏結劑的混合物而形成。另外，亦可於電洞注入/傳輸材料中添加如氯化鐵(III)般的無機鹽而形成層。
電洞注入/傳輸性物質必須於被施加了電場的電極間高效地注入/傳輸來自正極的電洞，理想的是電洞注入效率高，且高效地傳輸所注入的電洞。因此，較佳為電離電位(ionization potential)小、而且電洞遷移率(hole mobility)大、進而穩定性優異、於製造時及使用時不易產生成為陷阱(trap)的雜質的物質。
形成電洞注入層103或電洞傳輸層104的材料(電洞層用材料)可使用具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽。電洞注入層103或電洞傳輸層104中的具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽的含量視該等的種類而不同，只要根據該等的特性來決定即可。具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽的含量的標準較佳為電洞層用材料總體的1重量%~100重量%，更佳為10重量%~100重量%，進而佳為50重量%~100重量%，尤佳為80重量%~100重量%。於不單獨(100重量%)使用具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽的情形時，亦可混合以下將詳述的其他材料。
形成電洞注入層103及電洞傳輸層104的其他材料可自 以下材料中選擇使用任意者：於光導電材料中，作為電洞的電荷傳輸材料而先前以來慣用的化合物，p型半導體、有機電場發光元件的電洞注入層及電洞傳輸層中使用的公知材料。該些材料的具體例為咔唑衍生物(N-苯基咔唑、聚乙烯基咔唑等)，雙(N-芳基咔唑)或雙(N-烷基咔唑)等雙咔唑衍生物，三芳基胺衍生物(於主鏈或側鏈上具有芳香族三級胺基的聚合物，1,1-雙(4-二-對甲苯基胺基苯基)環己烷、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-4,4'-二胺基聯苯、N,N'-二苯基-N,N'-二萘基-4,4'-二胺基聯苯、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-4,4'-二苯基-1,1'-二胺、N,N'-二萘基-N,N'-二苯基-4,4'-二苯基-1,1'-二胺、4,4',4"-三(3-甲基苯基(苯基)胺基)三苯基胺等三苯基胺衍生物，星爆狀胺(starburst amine)衍生物等)，二苯乙烯衍生物，酞菁衍生物(不含金屬的酞菁、銅酞菁等)，吡唑啉衍生物、腙系化合物、苯并呋喃衍生物或噻吩衍生物、噁二唑衍生物、卟啉衍生物等雜環化合物，聚矽烷等。聚合物系中較佳為於側鏈上具有上述單體的聚碳酸酯或苯乙烯衍生物、聚乙烯基咔唑及聚矽烷等，只要為形成製作發光元件所必需的薄膜、可自陽極注入電洞、進而可傳輸電洞的化合物，則並無特別限定。
另外，亦已知有機半導體的導電性視其摻雜(doping)而受到強烈影響。此種有機半導體基質物質包含供電子性良好的化合物或受電子性(electron-accepting)良好的化合物。為了摻雜供電子物質，已知四氰基醌二甲烷(Tetracyanoquinodimethane，TCNQ)或2,3,5,6-四氟四氰基-1,4-苯并醌二甲烷 (Tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane，F4TCNQ)等強的電子受體(electron acceptor)(例如參照文獻「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo，應用物理快報(Appl.Phys.Lett.)，73(22)，3202-3204(1998)」及文獻「J.Blochwitz,M.Pheiffer,T.Fritz,K.Leo，應用物理快報(Appl.Phys.Lett.)，73(6)，729-731(1998)」)。該些化合物藉由供電子型基質物質(電洞傳輸物質)的電子移動製程而生成所謂電洞。基質物質的傳導性視電洞的個數及遷移率(mobility)而相當大幅度地變化。具有電洞傳輸特性的基質物質例如已知有聯苯胺衍生物(N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺(N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine，TPD)等)或星爆狀胺衍生物(4,4',4"-三(N,N-二苯基-胺基)三苯基胺(4,4',4"-tris(N,N-diphenyl-amino)triphenylamine，TDATA)等)、或特定的金屬酞菁(特別是鋅酞菁ZnPc等)(日本專利特開2005-167175號公報)。
<有機電場發光元件中的發光層>
發光層105藉由在被施加了電場的電極間使自陽極102注入的電洞、與自陰極108注入的電子再結合而發光。形成發光層105的材料只要為藉由電洞與電子的再結合受到激發而發光的化合物(發光性化合物)即可，較佳為可形成穩定的薄膜形狀，且於固體狀態下顯示出強的發光(螢光及/或磷光)效率的化合物。本實施形態的發光元件的發光材料為螢光性或磷光性均可。
發光層為單一層或包含多層均可，分別是藉由發光材料(主體材料、摻雜材料)所形成。主體材料與摻雜材料分別為一種或多種的組合均可。摻雜材料含有於主體材料整體中或局部地含有均可。關於摻雜方法，可藉由與主體材料的共蒸鍍法來形成，亦可與主體材料預先混合後同時蒸鍍。
主體材料的使用量視主體材料的種類而不同，只要根據該主體材料的特性來決定即可。主體材料的使用量的標準較佳為發光材料總體的50重量%~99.999重量%，更佳為80重量%~99.95重量%，進而佳為90重量%~99.9重量%。
摻雜材料的使用量視摻雜材料的種類而不同，只要根據該摻雜材料的特性來決定即可(例如若使用量過多則可能有濃度消光現象)。摻雜劑的使用量的標準較佳為發光材料總體的0.001重量%~50重量%，更佳為0.05重量%~20重量%，進而佳為0.1重量%~10重量%。
具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽亦可用作主體材料或摻雜材料。各材料中的具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽的含量視該等的種類而不同，只要根據該等的特性來決定即可。具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽的含量的標準較佳為主體材料(或摻雜材料)的總體的1重量%~100重量%，更佳為10重量%~100重量%，進而佳為50重量%~100重量%，尤佳為80重量%~100重量%。於不單獨(100重量%)使用 具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽的情形時，只要混合以下將詳述的其他主體材料(或摻雜材料)即可。
主體材料並無特別限定，可較佳地使用先前以來作為發光體而已知的蒽或芘等縮合環衍生物、以三(8-羥基喹啉)鋁為代表的金屬螯合化類咢辛(oxinoid)化合物、雙苯乙烯基蒽衍生物或二苯乙烯基苯衍生物等雙苯乙烯基衍生物、四苯基丁二烯衍生物、香豆素衍生物、噁二唑衍生物、吡咯並吡啶衍生物、哌瑞酮衍生物、環戊二烯衍生物、噻二唑並吡啶衍生物、吡咯並吡咯衍生物、茀衍生物、苯并茀衍生物，聚合物系中可較佳地使用聚苯乙炔衍生物、聚對苯衍生物、以及聚噻吩衍生物。
除此以外，主體材料可自化學工業2004年6月號13頁及其中所列舉的參考文獻等中記載的化合物等中適當選擇使用。
另外，摻雜材料並無特別限定，可使用已知的化合物，可根據所需的發光色自各種材料中選擇。具體而言，例如可列舉：菲、蒽、芘、稠四苯、稠五苯、苝、萘并芘、二苯并芘、紅螢烯(rubrene)及
Figure TWI612054BD00123
等縮合環衍生物，苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、噻唑衍生物、咪唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、吡唑啉衍生物、二苯乙烯衍生物、噻吩衍生物、四苯基丁二烯衍生物、環戊二烯衍生物，雙苯乙烯基蒽衍生物或二苯乙烯基苯衍生物等雙苯乙烯基衍生物(日本專利特開平1-245087號公報)， 雙苯乙烯基伸芳基衍生物(日本專利特開平2-247278號公報)，二氮雜苯并二茚衍生物，呋喃衍生物、苯并呋喃衍生物、苯基異苯并呋喃、二-均三甲苯基異苯并呋喃、二(2-甲基苯基)異苯并呋喃、二(2-三氟甲基苯基)異苯并呋喃、苯基異苯并呋喃等異苯并呋喃衍生物，二苯并呋喃衍生物，7-二烷基胺基香豆素衍生物、7-哌啶基香豆素衍生物、7-羥基香豆素衍生物、7-甲氧基香豆素衍生物、7-乙醯氧基香豆素衍生物、3-苯并噻唑基香豆素衍生物、3-苯并咪唑基香豆素衍生物、3-苯并噁唑基香豆素衍生物等香豆素衍生物，二氰基亞甲基吡喃衍生物、二氰基亞甲硫基吡喃衍生物、聚次甲基衍生物、花青衍生物、氧代苯并蒽衍生物、二苯并哌喃(xanthene)衍生物、若丹明(rhodamine)衍生物、螢光素(fluorescein)衍生物、吡喃鎓(pyrylium)衍生物、喹諾酮(carbostyril)衍生物、吖啶衍生物、噁嗪(oxazine)衍生物、苯醚衍生物、喹吖啶酮衍生物、喹唑啉衍生物、吡咯並吡啶衍生物、呋喃並吡啶(furopyridine)衍生物、1,2,5-噻二唑並芘衍生物、吡咯亞甲基(pyrromethene)衍生物、哌瑞酮衍生物、吡咯並吡咯衍生物、方酸內鎓(squarylium)衍生物、紫蒽酮(violanthrone)衍生物、吩嗪衍生物、吖啶酮(acridone)衍生物、去氮雜黃素(deazaflavin)衍生物、茀衍生物及苯并茀衍生物等。
若依發色光來例示，則藍色~藍綠色摻雜材料可列舉：萘、蒽、菲、芘、聯三伸苯(triphenylene)、苝、茀、茚、
Figure TWI612054BD00124
等芳香族烴化合物或其衍生物，呋喃、吡咯、噻吩、矽雜環戊二烯、9- 矽茀、9,9'-螺二矽茀、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、二苯并噻吩、二苯并呋喃、咪唑並吡啶(imidazopyridine)、啡啉、吡嗪、萘啶(naphthyridine)、喹噁啉、吡咯並吡啶、噻噸(thioxanthene)等芳香族雜環化合物或其衍生物，二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、二苯乙烯衍生物、醛連氮(aldazine)衍生物、香豆素衍生物，咪唑、噻唑、噻二唑、咔唑、噁唑、噁二唑、三唑等唑衍生物及其金屬錯合物及N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-4,4'-二苯基-1,1'-二胺所代表的芳香族胺衍生物等。
另外，綠色~黃色摻雜材料可列舉：香豆素衍生物、鄰苯二甲醯亞胺衍生物、萘二甲醯亞胺衍生物、哌瑞酮衍生物、吡咯並吡咯衍生物、環戊二烯衍生物、吖啶酮衍生物、喹吖啶酮衍生物及紅螢烯等稠四苯衍生物等，進而亦可列舉於作為上述藍色~藍綠色摻雜材料而例示的化合物中導入芳基、雜芳基、芳基乙烯基、胺基、氰基等可使波長變長的取代基而成的化合物作為較佳例。
進而，橙色~紅色摻雜材料可列舉：雙(二異丙基苯基)苝四羧酸醯亞胺等萘二甲醯亞胺衍生物、哌瑞酮衍生物、以乙醯丙酮或苯甲醯基丙酮與啡啉等作為配位基的銪(Eu)錯合物等稀土錯合物、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對二甲基胺基苯乙烯基)-4H-吡喃或其類似物，鎂酞菁、鋁氯酞菁等金屬酞菁衍生物，若丹明化合物、去氮雜黃素衍生物、香豆素衍生物、喹吖啶酮衍生物、啡噁嗪衍生物、噁嗪衍生物、喹唑啉衍生物、吡咯並吡啶 衍生物、方酸內鎓衍生物、紫蒽酮衍生物、吩嗪衍生物、啡噁嗪衍生物及噻二唑並芘衍生物等，進而亦可列舉於作為上述藍色~藍綠色及綠色~黃色摻雜材料而例示的化合物中導入芳基、雜芳基、芳基乙烯基、胺基、氰基等可使波長變長的取代基而成的化合物作為較佳例。進而，亦可列舉三(2-苯基吡啶)銥(III)所代表的以銥或鉑作為中心金屬的磷光性金屬錯合物作為較佳例。
除此以外，摻雜劑亦可自化學工業2004年6月號13頁及其中所列舉的參考文獻等中記載的化合物等中適當選擇使用。
上述摻雜材料中，尤佳為苝衍生物、硼烷衍生物、含胺苯乙烯基衍生物、芳香族胺衍生物、香豆素衍生物、吡喃衍生物、銥錯合物或鉑錯合物。
苝衍生物例如可列舉：3,10-雙(2,6-二甲基苯基)苝、3,10-雙(2,4,6-三甲基苯基)苝、3,10-二苯基苝、3,4-二苯基苝、2,5,8,11-四-第三丁基苝、3,4,9,10-四苯基苝、3-(1'-芘基)-8,11-二(第三丁基)苝、3-(9'-蒽基)-8,11-二(第三丁基)苝、3,3'-雙(8,11-二(第三丁基)苝基)等。
另外，亦可使用日本專利特開平11-97178號公報、日本專利特開2000-133457號公報、日本專利特開2000-26324號公報、日本專利特開2001-267079號公報、日本專利特開2001-267078號公報、日本專利特開2001-267076號公報、日本專利特開2000-34234號公報、日本專利特開2001-267075號公報、及日本專利特開2001-217077號公報等中記載的苝衍生物。
硼烷衍生物例如可列舉：1,8-二苯基-10-(二-均三甲苯基硼基)蒽、9-苯基-10-(二-均三甲苯基硼基)蒽、4-(9'-蒽基)二-均三甲苯基硼基萘、4-(10'-苯基-9'-蒽基)二-均三甲苯基硼基萘、9-(二-均三甲苯基硼基)蒽、9-(4'-聯苯基)-10-(二-均三甲苯基硼基)蒽、9-(4'-(N-咔唑基)苯基)-10-(二-均三甲苯基硼基)蒽等。
另外，亦可使用國際公開第2000/40586號等中記載的硼烷衍生物。
含胺的苯乙烯基衍生物例如可列舉：N,N,N',N'-四(4-聯苯基)-4,4'-二胺基二苯乙烯、N,N,N',N'-四(1-萘基)-4,4'-二胺基二苯乙烯、N,N,N',N'-四(2-萘基)-4,4'-二胺基二苯乙烯、N,N'-二(2-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-二胺基二苯乙烯、N,N'-二(9-菲基)-N,N'-二苯基-4,4'-二胺基二苯乙烯、4,4'-雙[4"-雙(二苯基胺基)苯乙烯基]-聯苯、1,4-雙[4'-雙(二苯基胺基)苯乙烯基]-苯、2,7-雙[4'-雙(二苯基胺基)苯乙烯基]-9,9-二甲基茀、4,4'-雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-聯苯、4,4'-雙(9-苯基-3-咔唑乙烯基)-聯苯等。另外，亦可使用日本專利特開2003-347056號公報及日本專利特開2001-307884號公報等中記載的含胺的苯乙烯基衍生物。
芳香族胺衍生物例如可列舉：N,N,N,N-四苯基蒽-9,10-二胺、9,10-雙(4-二苯基胺基-苯基)蒽、9,10-雙(4-二(1-萘基胺基)苯基)蒽、9,10-雙(4-二(2-萘基胺基)苯基)蒽、10-二-對甲苯基胺基-9-(4-二-對甲苯基胺基-1-萘基)蒽、10-二苯基胺基-9-(4-二苯基胺基-1-萘基)蒽、10-二苯基胺基-9-(6-二苯基胺基-2-萘基)蒽、[4-(4- 二苯基胺基-苯基)萘-1-基]-二苯基胺、[6-(4-二苯基胺基-苯基)萘-2-基]-二苯基胺、4,4'-雙[4-二苯基胺基萘-1-基]聯苯、4,4'-雙[6-二苯基胺基萘-2-基]聯苯、4,4"-雙[4-二苯基胺基萘-1-基]-對聯三苯、4,4"-雙[6-二苯基胺基萘-2-基]-對聯三苯等。
另外，亦可使用日本專利特開2006-156888號公報等中記載的芳香族胺衍生物。
香豆素衍生物可列舉香豆素-6、香豆素-334等。
另外，亦可使用日本專利特開2004-43646號公報、日本專利特開2001-76876號公報及日本專利特開平6-298758號公報等中記載的香豆素衍生物。
吡喃衍生物可列舉下述4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基胺基苯乙烯基)-4H-吡喃(4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethylaminostyryl)-4H-pyran，DCM)、4-(二氰基亞甲基)-2-第三丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久咯呢定-4-基-乙烯基)-4H-吡喃(4-(Dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidin-4-yl-vinyl)-4H-pyran，DCJTB)等。
Figure TWI612054BD00125
另外，亦可使用日本專利特開2005-126399號公報、日本專利特開2005-097283號公報、日本專利特開2002-234892號公報、日本專利特開2001-220577號公報、日本專利特開2001-081090號公報及日本專利特開2001-052869號公報等中記載的吡喃衍生物。
銥錯合物可列舉下述Ir(ppy)3等。
Figure TWI612054BD00126
另外，亦可使用日本專利特開2006-089398號公報、日本專利特開2006-080419號公報、日本專利特開2005-298483號公報、日本專利特開2005-097263號公報及日本專利特開2004-111379號公報等中記載的銥錯合物。
鉑錯合物可列舉下述八乙基卟吩鉑(Pt(II)Octaethylporphine，PtOEP)等。
Figure TWI612054BD00127
另外，亦可使用日本專利特開2006-190718號公報、日本專利特開2006-128634號公報、日本專利特開2006-093542號公報、日本專利特開2004-335122號公報及日本專利特開2004-331508號公報等中記載的鉑錯合物。
<有機電場發光元件中的電子注入層、電子傳輸層>
電子注入層107發揮將自陰極108移動而來的電子高效地注入至發光層105內或電子傳輸層106內的功能。電子傳輸層106發揮將自陰極108注入的電子或自陰極108經由電子注入層107注入的電子高效地傳輸至發光層105的功能。電子傳輸層106及電子注入層107分別是藉由將電子傳輸/注入材料的一種或兩種以上積層、混合來形成，或藉由電子傳輸/注入材料與高分子黏結劑的混合物而形成。
所謂電子注入/傳輸層，是指發揮自陰極注入電子、進而傳輸電子的作用的層，理想的是電子注入效率高，且高效地傳輸所注入的電子。因此，較佳為電子親和力大、而且電子遷移率大、進而穩定性優異、於製造時及使用時不易產生成為陷阱的雜質的 物質。然而，於考慮到電洞與電子的傳輸平衡的情形時，於主要發揮可高效地阻擋來自陽極的電洞並未再結合而流向陰極側的功能的情形時，即便電子傳輸能力不那麼高，亦具有與電子傳輸能力高的材料同等的提高發光效率的效果。因此，本實施形態中的電子注入/傳輸層亦可包含可高效地阻擋電洞的移動的層的功能。
形成電子傳輸層106或電子注入層107的材料(電子層用材料)可使用具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽。電子傳輸層106或電子注入層107中的具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽的含量視該等的種類而不同，只要根據該等的特性來決定即可。具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽的含量的標準較佳為電子傳輸層用材料(或電子注入層用材料)的總體的1重量%~100重量%，更佳為10重量%~100重量%，進而佳為50重量%~100重量%，尤佳為80重量%~100重量%。於不單獨(100重量%)使用具有上述通式(I)所表示的部分結構的多環芳香族化合物或其鹽的情形時，亦可混合以下將詳述的其他材料。
形成電子傳輸層或電子注入層的其他材料可自以下化合物中任意選擇而使用：於光導電材料中作為電子傳輸(electron transfer)化合物而先前以來慣用的化合物、有機電場發光元件的電子注入層及電子傳輸層中使用的公知的化合物。
電子傳輸層或電子注入層中所用的材料較佳為含有選 自以下化合物中的至少一種：包含由選自碳、氫、氧、硫、矽及磷中的一種以上的原子構成的芳香環或雜芳香環的化合物，吡咯衍生物及其縮合環衍生物及具有受電子性氮的金屬錯合物。具體可列舉：萘、蒽等縮合環系芳香環衍生物，4,4'-雙(二苯基乙烯基)聯苯所代表的苯乙烯基系芳香環衍生物、哌瑞酮衍生物、香豆素衍生物、萘二甲醯亞胺衍生物、蒽醌或聯對苯醌等醌衍生物、氧化磷衍生物、咔唑衍生物及吲哚衍生物等。具有受電子性氮的金屬錯合物例如可列舉：羥基苯基噁唑錯合物等羥基唑錯合物、偶氮次甲基錯合物、托酚酮金屬錯合物、黃酮醇金屬錯合物及苯并喹啉金屬錯合物等。該些材料可單獨使用，亦可與不同的材料混合而使用。其中，就耐久性的觀點而言，可較佳地使用9,10-雙(2-萘基)蒽等蒽衍生物、4,4'-雙(二苯基乙烯基)聯苯等苯乙烯基系芳香環衍生物、4,4'-雙(N-咔唑基)聯苯、1,3,5-三(N-咔唑基)苯等咔唑衍生物。
另外，其他電子傳輸化合物的具體例可列舉：吡啶衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、啡啉衍生物、哌瑞酮衍生物、香豆素衍生物、萘二甲醯亞胺衍生物、蒽醌衍生物、聯對苯醌衍生物、二苯醌衍生物、苝衍生物、噁二唑衍生物(1,3-雙[(4-第三丁基苯基)1,3,4-噁二唑基]苯等)、噻吩衍生物、三唑衍生物(N-萘基-2,5-二苯基-1,3,4-三唑等)、噻二唑衍生物、奧辛(oxine)衍生物的金屬錯合物、羥喹啉系金屬錯合物、喹噁啉衍生物、喹噁啉衍生物的聚合物、苯并唑(benzazole)類化合物、鎵錯合物、吡唑衍生 物、全氟化苯衍生物、三嗪衍生物、吡嗪衍生物、苯并喹啉衍生物(2,2'-雙(苯并[h]喹啉-2-基)-9,9'-螺二茀等)、咪唑並吡啶衍生物、硼烷衍生物、苯并咪唑衍生物(三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯等)、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、喹啉衍生物、三聯吡啶等低聚吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、三聯吡啶衍生物(1,3-雙(4'-(2,2'：6'2"-三聯吡啶基))苯等)、萘啶衍生物(雙(1-萘基)-4-(1,8-萘啶-2-基)苯基氧化膦等)、醛連氮衍生物、咔唑衍生物、吲哚衍生物、氧化磷衍生物、雙苯乙烯基衍生物等。
另外，亦可使用具有受電子性氮的金屬錯合物，例如可列舉羥喹啉系金屬錯合物或羥基苯基噁唑錯合物等羥基唑錯合物、偶氮次甲基錯合物、托酚酮金屬錯合物、黃酮醇金屬錯合物及苯并喹啉金屬錯合物等。
上述材料可單獨使用，亦可與不同的材料混合而使用。
上述材料中，較佳為羥喹啉系金屬錯合物、聯吡啶衍生物、啡啉衍生物、硼烷衍生物或苯并咪唑衍生物。
羥喹啉系金屬錯合物為下述通式(E-1)所表示的化合物。
Figure TWI612054BD00128
式中，R1~R6為氫或取代基，M為Li、Al、Ga、Be或Zn，n為1~3的整數。
羥喹啉系金屬錯合物的具體例可列舉：8-羥喹啉鋰、三(8-羥基喹啉)鋁、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁、三(5-甲基-8-羥基喹啉)鋁、三(3,4-二甲基-8-羥基喹啉)鋁、三(4,5-二甲基-8-羥基喹啉)鋁、三(4,6-二甲基-8-羥基喹啉)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(2-甲基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(3-甲基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-甲基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(2-苯基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(3-苯基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(2,3-二甲基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(2,6-二甲基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(3,4-二甲基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(3,5-二甲基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(3,5-二-第三丁基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(2,6-二苯基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(2,4,6-三苯基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(2,4,6-三甲基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(2,4,5,6-四甲基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(1-萘酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(2-萘酚)鋁、雙(2,4-二甲基-8-羥基喹啉)(2-苯基苯酚)鋁、雙(2,4-二甲基-8-羥基喹啉)(3-苯基苯酚)鋁、雙(2,4-二甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁、雙(2,4-二甲基-8-羥基喹啉)(3,5-二甲基苯酚)鋁、雙(2,4-二甲基-8-羥基喹啉)(3,5-二-第三丁基苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉) 鋁-μ-氧代-雙(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁、雙(2,4-二甲基-8-羥基喹啉)鋁-μ-氧代-雙(2,4-二甲基-8-羥基喹啉)鋁、雙(2-甲基-4-乙基-8-羥基喹啉)鋁-μ-氧代-雙(2-甲基-4-乙基-8-羥基喹啉)鋁、雙(2-甲基-4-甲氧基-8-羥基喹啉)鋁-μ-氧代-雙(2-甲基-4-甲氧基-8-羥基喹啉)鋁、雙(2-甲基-5-氰基-8-羥基喹啉)鋁-μ-氧代-雙(2-甲基-5-氰基-8-羥基喹啉)鋁、雙(2-甲基-5-三氟甲基-8-羥基喹啉)鋁-μ-氧代-雙(2-甲基-5-三氟甲基-8-羥基喹啉)鋁、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹等。
聯吡啶衍生物為下述通式(E-2)所表示的化合物。
Figure TWI612054BD00129
式中，G表示單鍵或n價連結基，n為2~8的整數。另外，吡啶-吡啶或吡啶-G的鍵中所不用的碳原子可經取代。
通式(E-2)的G例如可列舉以下的結構式。再者，下述結構式中的R分別獨立地為氫、甲基、乙基、異丙基、環己基、苯基、1-萘基、2-萘基、聯苯基或聯三苯基。
Figure TWI612054BD00130
吡啶衍生物的具體例可列舉：2,5-雙(2,2'-聯吡啶-6-基)-1,1-二甲基-3,4-二苯基矽雜環戊二烯、2,5-雙(2,2'-聯吡啶-6-基)-1,1-二甲基-3,4-二-均三甲苯基矽雜環戊二烯、2,5-雙(2,2'-聯吡啶-5-基)-1,1-二甲基-3,4-二苯基矽雜環戊二烯、2,5-雙(2,2'-聯吡啶-5-基)-1,1-二甲基-3,4-二-均三甲苯基矽雜環戊二烯、9,10-二(2,2'- 聯吡啶-6-基)蒽、9,10-二(2,2'-聯吡啶-5-基)蒽、9,10-二(2,3'-聯吡啶-6-基)蒽、9,10-二(2,3'-聯吡啶-5-基)蒽、9,10-二(2,3'-聯吡啶-6-基)-2-苯基蒽、9,10-二(2,3'-聯吡啶-5-基)-2-苯基蒽、9,10-二(2,2'-聯吡啶-6-基)-2-苯基蒽、9,10-二(2,2'-聯吡啶-5-基)-2-苯基蒽、9,10-二(2,4'-聯吡啶-6-基)-2-苯基蒽、9,10-二(2,4'-聯吡啶-5-基)-2-苯基蒽、9,10-二(3,4'-聯吡啶-6-基)-2-苯基蒽、9,10-二(3,4'-聯吡啶-5-基)-2-苯基蒽、3,4-二苯基-2,5-二(2,2'-聯吡啶-6-基)噻吩、3,4-二苯基-2,5-二(2,3'-聯吡啶-5-基)噻吩、6'6"-二(2-吡啶基)2,2'：4',4"：2",2"'-四聯吡啶等。
啡啉衍生物為下述通式(E-3-1)或通式(E-3-2)所表示的化合物。
Figure TWI612054BD00131
式中，R1~R8為氫或取代基，鄰接的基團亦可相互鍵結而形成縮合環，G表示單鍵或n價連結基，n為2~8的整數。另外，通式(E-3-2)的G例如可列舉與聯吡啶衍生物一欄中說明的G相同者。
啡啉衍生物的具體例可列舉：4,7-二苯基-1,10-啡啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉、9,10-二(1,10-啡啉-2-基)蒽、2,6-二 (1,10-啡啉-5-基)吡啶、1,3,5-三(1,10-啡啉-5-基)苯、9,9'-二氟-雙(1,10-啡啉-5-基)、2,9-二甲基-4,7-聯苯-1,10-啡啉(bathocuproin)或1,3-雙(2-苯基-1,10-啡啉-9-基)苯等。
尤其對將啡啉衍生物用於電子傳輸層、電子注入層中的情形加以說明。為了長時間獲得穩定的發光，理想的是熱穩定性或薄膜形成性優異的材料，啡啉衍生物中，較佳為取代基自身具有三維立體結構者、或者藉由與啡啉骨架的立體排斥或與鄰接取代基的立體排斥而具有三維立體結構者、或者將多個啡啉骨架連結而成者。進而，於將多個啡啉骨架連結的情形時，更佳為於連結單元中含有共軛鍵、經取代或未經取代的芳香族烴、經取代或未經取代的芳香雜環的化合物。
硼烷衍生物為下述通式(E-4)所表示的化合物，詳細揭示於日本專利特開2007-27587號公報中。
Figure TWI612054BD00132
式中，R11及R12分別獨立地為氫、烷基、可經取代的芳基、經取代的矽烷基、可經取代的含氮雜環或氰基的至少一個，R13~R16分別獨立地為可經取代的烷基或可經取代的芳基，X為可經取 代的伸芳基，Y為可經取代的碳數16以下的芳基、經取代的硼基或可經取代的咔唑基，而且，n分別獨立地為0~3的整數。
上述通式(E-4)所表示的化合物中，較佳為下述通式(E-4-1)所表示的化合物，進而佳為下述通式(E-4-1-1)~通式(E-4-1-4)所表示的化合物。具體例可列舉：9-[4-(4-二-均三甲苯基硼基萘-1-基)苯基]咔唑、9-[4-(4-二-均三甲苯基硼基萘-1-基)萘-1-基]咔唑等。
Figure TWI612054BD00133
式中，R11及R12分別獨立地為氫、烷基、可經取代的芳基、經取代的矽烷基、可經取代的含氮雜環或氰基的至少一個，R13~R16分別獨立地為可經取代的烷基或可經取代的芳基，R21及R22分別獨立地為氫、烷基、可經取代的芳基、經取代的矽烷基、可經取代的含氮雜環或氰基的至少一個，X1為可經取代的碳數20以下的伸芳基，n分別獨立地為0~3的整數，而且，m分別獨立地為0~4的整數。
Figure TWI612054BD00134
各式中，R31~R34分別獨立地為甲基、異丙基或苯基的任一個，而且，R35及R36分別獨立地為氫、甲基、異丙基或苯基的任一個。
上述通式(E-4)所表示的化合物中，較佳為下述通式(E-4-2)所表示的化合物，進而佳為下述通式(E-4-2-1)所表示的化合物。
Figure TWI612054BD00135
式中，R11及R12分別獨立地為氫、烷基、可經取代的芳基、經取代的矽烷基、可經取代的含氮雜環或氰基的至少一個，R13~ R16分別獨立地為可經取代的烷基或可經取代的芳基，X1為可經取代的碳數20以下的伸芳基，而且，n分別獨立地為0~3的整數。
Figure TWI612054BD00136
式中，R31~R34分別獨立地為甲基、異丙基或苯基的任一個，而且，R35及R36分別獨立地為氫、甲基、異丙基或苯基的任一個。
上述通式(E-4)所表示的化合物中，較佳為下述通式(E-4-3)所表示的化合物，進而佳為下述通式(E-4-3-1)或通式(E-4-3-2)所表示的化合物。
Figure TWI612054BD00137
式中，R11及R12分別獨立地為氫、烷基、可經取代的芳基、經取代的矽烷基、可經取代的含氮雜環或氰基的至少一個，R13~R16分別獨立地為可經取代的烷基或可經取代的芳基，X1為可經取 代的碳數10以下的伸芳基，Y1為可經取代的碳數14以下的芳基，而且，n分別獨立地為0~3的整數。
Figure TWI612054BD00138
各式中，R31~R34分別獨立地為甲基、異丙基或苯基的任一個，而且，R35及R36分別獨立地為氫、甲基、異丙基或苯基的任一個。
苯并咪唑衍生物為下述通式(E-5)所表示的化合物。
Figure TWI612054BD00139
式中，Ar1~Ar3分別獨立地為氫或可經取代的碳數6~30的芳基。尤佳為Ar1為可經取代的蒽基的苯并咪唑衍生物。
碳數6~30的芳基的具體例為苯基、1-萘基、2-萘基、 苊-1-基、苊-3-基、苊-4-基、苊-5-基、茀-1-基、茀-2-基、茀-3-基、茀-4-基、茀-9-基、萉-1-基、萉-2-基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、螢蒽-1-基、螢蒽-2-基、螢蒽-3-基、螢蒽-7-基、螢蒽-8-基、聯三伸苯-1-基、聯三伸苯-2-基、芘-1-基、芘-2-基、芘-4-基、
Figure TWI612054BD00140
-1-基、
Figure TWI612054BD00141
-2-基、
Figure TWI612054BD00142
-3-基、
Figure TWI612054BD00143
-4-基、
Figure TWI612054BD00144
-5-基、
Figure TWI612054BD00145
-6-基、稠四苯-1-基、稠四苯-2-基、稠四苯-5-基、苝-1-基、苝-2-基、苝-3-基、稠五苯-1-基、稠五苯-2-基、稠五苯-5-基、稠五苯-6-基。
苯并咪唑衍生物的具體例為1-苯基-2-(4-(10-苯基蒽-9-基)苯基)-1H-苯并[d]咪唑、2-(4-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑、2-(3-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑、5-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)-1,2-二苯基-1H-苯并[d]咪唑、1-(4-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)苯基)-2-苯基-1H-苯并[d]咪唑、2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑、1-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-2-苯基-1H-苯并[d]咪唑、5-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)-1,2-二苯基-1H-苯并[d]咪唑。
電子傳輸層或電子注入層中，亦可更含有可將形成電子傳輸層或電子注入層的材料還原的物質。該還原性物質只要具有一定的還原性，則可使用各種物質，例如可較佳地使用選自由鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬、鹼金屬的氧化物、鹼金屬的鹵化物、鹼土金屬的氧化物、鹼土金屬的鹵化物、稀土金屬的氧化物、稀土金屬的鹵化物、鹼金屬的有機錯合物、鹼土金屬的有機錯合物 及稀土金屬的有機錯合物所組成的組群中的至少一種。
較佳的還原性物質可列舉：Na(功函數為2.36eV)、K(功函數為2.28eV)、Rb(功函數為2.16eV)或Cs(功函數為1.95eV)等鹼金屬，或者Ca(功函數為2.9eV)、Sr(功函數為2.0eV~2.5eV)或Ba(功函數為2.52eV)等鹼土金屬，尤佳為功函數為2.9eV以下者。該些物質中，更佳的還原性物質為K、Rb或Cs的鹼金屬，進而佳為Rb或Cs，最佳為Cs。該些鹼金屬的還原能力特別高，藉由以相對較少的量添加至形成電子傳輸層或電子注入層的材料中，可實現有機EL元件的發光亮度的提高或長壽命化。另外，功函數為2.9eV以下的還原性物質亦較佳為該等兩種以上的鹼金屬的組合，尤佳為含有Cs的組合，例如Cs與Na、Cs與K、Cs與Rb或Cs與Na與K的組合。藉由含有Cs，可有效地發揮還原能力，藉由添加至形成電子傳輸層或電子注入層的材料中，可實現有機EL元件的發光亮度的提高或長壽命化。
<有機電場發光元件中的陰極>
陰極108發揮經由電子注入層107及電子傳輸層106向發光層105注入電子的功能。
形成陰極108的材料只要為可將電子高效地注入至有機層中的物質，則並無特別限定，可使用與形成陽極102的材料相同者。其中，較佳為錫、銦、鈣、鋁、銀、銅、鎳、鉻、金、鉑、鉄、鋅、鋰、鈉、鉀、銫及鎂等金屬或該些金屬的合金(鎂-銀合金、鎂-銦合金、氟化鋰/鋁等鋁-鋰合金等)等。為了提高電子注 入效率而提高元件特性，有效的是鋰、鈉、鉀、銫、鈣、鎂或含有該些低功函數金屬的合金。然而，該些低功函數金屬通常大多情況下於大氣中不穩定。為了改善此方面，例如已知於有機層中摻雜微量的鋰、銫或鎂而使用穩定性高的電極的方法。其他摻雜劑亦可使用如氟化鋰、氟化銫、氧化鋰及氧化銫般的無機鹽。然而，不限定於該些物質。
進而，為了保護電極，可列舉積層以下物質作為較佳例：鉑、金、銀、銅、鉄、錫、鋁及銦等金屬或使用該些金屬的合金，以及二氧化矽、氧化鈦及氮化矽等無機物，聚乙烯醇、氯乙烯、烴系高分子化合物等。該些電極的製作方法只要為電阻加熱、電子束射束、濺鍍、離子鍍(ion plating)及塗佈等可取得導通的方法，則並無特別限制。
<各層中可使用的黏結劑>
以上的電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層及電子注入層中所用的材料可單獨形成各層，亦可分散於作為高分子黏結劑的以下物質中而使用：聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚(N-乙烯基咔唑)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚酯、聚碸、聚苯醚、聚丁二烯、烴樹脂、酮樹脂、苯氧樹脂、聚醯胺、乙基纖維素、乙酸乙烯酯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，ABS)樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂等溶劑可溶性樹脂，或酚樹脂、二甲苯樹脂、石油樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、環氧樹脂、矽 酮樹脂等硬化性樹脂等。
<有機電場發光元件的製作方法>
構成有機電場發光元件的各層可藉由以下方式來形成：利用蒸鍍法、電阻加熱蒸鍍、電子束蒸鍍、濺鍍、分子積層法、印刷法、旋塗法或澆注法、塗佈法等方法將應構成各層的材料製成薄膜。如此而形成的各層的膜厚並無特別限定，可根據材料的性質而適當設定，通常為2nm~5000nm的範圍。膜厚通常可利用石英振盪式膜厚測定裝置等來測定。於使用蒸鍍法來進行薄膜化的情形時，其蒸鍍條件視材料的種類、膜的目標晶體結構及締合結構等而不同。蒸鍍條件較佳為通常於舟(boat)加熱溫度為50℃~400℃、真空度為10-6Pa~10-3Pa、蒸鍍速度為0.01nm/s~50nm/s、基板溫度為-150℃~+300℃、膜厚為2nm~5μm的範圍內適當設定。
繼而，作為製作有機電場發光元件的方法的一例，對包含陽極/電洞注入層/電洞傳輸層/包含主體材料與摻雜材料的發光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極的有機電場發光元件的製作方法加以說明。於適當的基板上藉由蒸鍍法等來形成陽極材料的薄膜而製作陽極後，於該陽極上形成電洞注入層及電洞傳輸層的薄膜。於其上將主體材料與摻雜材料共蒸鍍而形成薄膜製成發光層，於該發光層上形成電子傳輸層、電子注入層，進而藉由蒸鍍法等來形成包含陰極用物質的薄膜而製成陰極，藉此可獲得目標有機電場發光元件。再者，上述有機電場發光元件的製作中，亦 可將製作順序顛倒而依序製作陰極、電子注入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞注入層、陽極。
於對如此而獲得的有機電場發光元件施加直流電壓的情形時，只要使陽極為+極性、陰極為-極性來施加電壓即可，若施加2V~40V左右的電壓，則自透明或半透明的電極側(陽極或陰極及兩者)可觀測到發光。另外，該有機電場發光元件於施加脈波電流(pulsed current)或交流電流的情形時亦發光。再者，所施加的交流的波形可為任意。
<有機電場發光元件的應用例>
另外，本發明亦可應用於具備有機電場發光元件的顯示裝置或具備有機電場發光元件的照明裝置等。
具備有機電場發光元件的顯示裝置或照明裝置可藉由將本實施形態的有機電場發光元件與公知的驅動裝置連接等公知的方法來製造，可適當使用直流驅動、脈波驅動、交流驅動等公知的驅動方法來驅動。
顯示裝置例如可列舉：彩色平板顯示器等面板顯示器、撓性彩色有機電場發光(Electroluminescence，EL)顯示器等撓性顯示器等(例如參照日本專利特開平10-335066號公報、日本專利特開2003-321546號公報、日本專利特開2004-281086號公報等)。另外，顯示器的顯示方式例如可列舉矩陣及/或區段(segment)方式等。再者，矩陣顯示與區段顯示亦可於同一面板中共存。
所謂矩陣，是指將用以進行顯示的畫素以格子狀或馬賽 克(mosaic)狀等二維地配置而成者，以畫素的集合來顯示文字或圖像。畫素的形狀或尺寸是根據用途來決定。例如於個人電腦(personal computer)、監視器(monitor)、電視的圖像及文字顯示時，通常使用一邊為300μm以下的四角形的畫素，另外，於如顯示面板般的大型顯示器的情況下，使用一邊為毫米(mm)級(order)的畫素。於單色顯示(monochrome display)的情況下，只要排列相同顏色的畫素即可，於彩色顯示的情況下，排列紅色、綠色、藍色的畫素來進行顯示。於該情形時，典型而言有三角型(delta type)與條紋型(stripe type)。而且，該矩陣的驅動方法可為線序驅動方法或主動式矩陣的任一種。線序驅動(line sequential driving)有結構簡單的優點，但於考慮到動作特性的情形時，有時主動式矩陣優異，故該驅動方式亦必須根據用途來區分使用。
區段方式(型)的情況下，以形成預定資訊的方式來形成圖案，使預定的區域發光。例如可列舉：數位鐘或溫度計的時刻或溫度顯示、音訊設備或電磁爐等的動作狀態顯示及汽車的面板顯示等。
照明裝置例如可列舉：室內照明等照明裝置、液晶顯示裝置的背光等(例如參照日本專利特開2003-257621號公報、日本專利特開2003-277741號公報、日本專利特開2004-119211號公報等)。背光主要是為了提高不自發光的顯示裝置的視認性而使用，被用於液晶顯示裝置、鐘、音訊裝置、汽車面板、顯示板及招牌等。尤其作為液晶顯示裝置、其中薄型化成為課題的個人電 腦用途的背光，若考慮到現有方式的背光因包含螢光燈或導光板而難以實現薄型化，則使用本實施形態的發光元件的背光的薄型且輕量成為特徵。
[實施例]
以下，藉由實施例對本發明加以更具體說明，但本發明不限定於該些實施例。首先，以下對實施例中所用的多環芳香族化合物的合成例加以說明。
合成例(1)：
4b-氮雜-12b-硫代磷雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00146
的合成
Figure TWI612054BD00147
首先，於2-胺基聯苯(16.9g、0.10mol)、雙(二亞苄基丙酮)鈀(0.575g、1.0mmol)、第三丁氧基鈉(14.4g、0.15mol)及甲苯(100mL)中，於氬氣環境下於0℃下添加2-溴聯苯(23.1g、0.10mol)，於室溫下攪拌7小時後，進行弗羅里矽土(Florisil)過濾，將溶劑於減壓下蒸餾去除，對所得的褐色的油狀物質使用己烷進行溶提(trituration)，藉此以白色粉末的形式獲得雙(聯苯-2-基)胺(32.1g，產率為98%)。
1H NMR(δppm於CDCl3中(in CDCl3))；5.79(s,1H),6.92(t,J=7.2Hz,2H),7.17-7.27(m,14H),7.40(d,2H,J=8.1Hz)
13C NMR(δppm in CDCl3)117.0,120.8,127.2,128.1,128.7,129.0,130.6,132.0,138.9,140.1.
Figure TWI612054BD00148
繼而，於雙(聯苯-2-基)胺(3.21g、10.0mmol)及THF(50mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(6.13mL、1.63M、10.0mmol)進行攪拌。1小時後，添加三氯化磷(1.37g、10.0mmol)，攪拌1小時後，升溫至0℃並進一步攪拌1小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(80mL)後，添加三氯化鋁(4.00g、30.0mmol)及硫(0.481g、15.0mmol)，於120℃下攪拌18小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(3.36g、30.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用高效液相層析儀(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)及凝膠滲透層析儀(Gel Permeation Chromatography，GPC)對所得的粗產物進行分離，藉此以白色粉末的形式獲得式(551)所表示的化合物(0.725g，產率為19%)。
HRMS(EI)m/z；計算值(calcd.)381.0741[M]+；實測值(found)381.0746.
1H NMR(δppm於CD2Cl2中於-40℃下(in CD2Cl2 at-40℃))；6.65(d,1H,J=8.4Hz),7.01(t,1H,J=7.2Hz),7.09(t,1H,J=7.8Hz),7.19(dd,1H,J=7.8,13.8Hz),7.31(td,1H,J=3.0,7.8Hz),7.54(t,1H,J=7.8Hz),7.62(d,1H,J=7.2Hz),7.65-7.69(m,2H),7.75(td,1H,J=3.0,7.8Hz),7.84-7.91(m,3H),8.05(d,2H,J=7.2Hz),8.09(t,1H,J=7.2Hz),8.58(dd,1H,J=7.8,15.6Hz)
13C NMR(δppm in CD2Cl2 at-40℃)；118.1,120.8,121.2,122.3,124.4,126.5,128.1,128.5,128.6,128.7,128.9,129.3,130.2(2C),131.6,132.1,132.8,132.9,134.4,134.5,135.2,135.3,136.2,141.5
合成例(2)：
4b-氮雜-12b-苯基-12b-矽雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00149
的合成
Figure TWI612054BD00150
於雙(聯苯-2-基)胺(0.321g、1.00mmol)及四氫呋喃(5mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(0.62mL、1.60M、1.00mmol)進行攪拌。攪拌1小時後，於-78℃下添加苯基三氯矽烷(0.212g、1.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。 將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯後，添加三氯化鋁(0.533g、4.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.233g、1.50mmol)，於150℃下攪拌18小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.449g、4.00mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白色粉末的形式獲得式(601)所表示的化合物(0.064g，產率為15%)。
另外，使式(601)所表示的化合物從己烷中進行再結晶，藉此獲得無色針狀結晶，藉由X射線晶體結構分析來確定結構。
HRMS(FAB)m/z；calcd.423.1443[M]+；found 423.1426.
X射線晶體結構(X-ray crystal structure)
Figure TWI612054BD00151
合成例(3)：
4b-氮雜-12b-鍺-12b-苯基二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00152
的合成
Figure TWI612054BD00153
於雙(聯苯-2-基)胺(0.643g、2.00mmol)及甲苯(80mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(1.25mL、1.60M、2.00mmol)進行攪拌。1小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加苯基三氯鍺(0.512g、2.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯後，添加三氯化鋁(1.07g、8.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.466g、3.00mmol)，於150℃下攪拌24小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(1.12g、10.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白色粉末的形式獲得標題化合物(0.389g，產率為42%)。
另外，使標題化合物從己烷中進行再結晶，藉此獲得無色柱狀結晶，藉由X射線晶體結構分析來確定結構。
HRMS(MALDI)m/z；calcd.470.0964[M+H]+；found 470.0980.
X射線晶體結構(X-ray crystal structure)
Figure TWI612054BD00154
合成例(4)：
4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00155
的合成
Figure TWI612054BD00156
首先，將放入有[1,1'-聯苯]-2-胺(28.5g)、2-溴-1,1'-聯 苯(38.6g)、第三丁氧化鈉(24.0g)、Pd(dba)2(0.29g)、4-(二-第三丁基膦基)-N,N-二甲基苯胺(0.27g)及甲苯(100ml)的燒瓶於氮氣環境下於70℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及甲苯進行分液。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯)進行純化，獲得二([1,1'-聯苯]-2-基)胺(54.0g)。
Figure TWI612054BD00157
繼而，將放入有二([1,1'-聯苯]-2-基)胺(15.0g)及甲苯(250ml)的燒瓶冷卻至-75℃為止，滴加正丁基鋰的1.6M己烷溶液(29.3ml)。滴加結束後，暫且升溫至0℃為止，於0℃下攪拌1小時。其後，再次冷卻至-75℃為止，滴加三氯化硼的1.0M庚烷溶液(46.9ml)。繼而，將反應液升溫至室溫為止後，暫且將溶劑減壓蒸餾去除。於其中添加鄰二氯苯(300ml)、2,2,6,6-四甲基哌啶(13.8g)、三氯化鋁(25.0g)，於150℃下攪拌18小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷「DABCO」(21.0g)進行攪拌後，添加甲苯(500ml)及矽藻土進行攪拌後，靜置約1小時。繼而，藉由使用鋪設有矽藻土的桐山漏斗的抽吸過濾將析出的沈澱去除 後，將溶劑減壓蒸餾去除。進而利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/乙酸乙酯/三乙胺=90/10/1(容量比))進行純化後，利用乙酸乙酯/庚烷混合溶劑進行再沈澱，獲得式(1)所表示的化合物(8.2g)。
合成例(5)：
2,7-二溴-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00158
的合成
Figure TWI612054BD00159
於氮氣環境下，於4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00160
(18.0g)的THF(180ml)溶液中添加N-溴代丁二醯亞胺(NBS)(19.9g)，於室溫下攪拌1小時。反應結束後，添加亞硫酸鈉水溶液，將THF減壓蒸餾去除後，添加甲苯進行分液。繼而，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/乙酸乙酯/三乙胺=95/5/1(容量比))進行純化，獲得標題化合物(24.7g)。
合成例(6)：
2,7-二甲基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00161
的合成
Figure TWI612054BD00162
於2,7-二溴-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00163
(0.243g、0.50mmol)及甲苯(5.0mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(0.63mL、1.60M、1.00mmol)，於40℃下攪拌24小時後，添加碘甲烷(0.178g、1.00mmol)並攪拌1小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白黃色粉末的形式獲得標題化合物(0.228g，產率為20%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.357.1689[M]+；found 357.1692.
11B NMR(δppm in C6D6)34.0.
合成例(7)：
14b1-氮雜-14b-硼雜苯并[p]茚并[1,2,3,4-defg]
Figure TWI612054BD00164
的合成
Figure TWI612054BD00165
於雙(聯苯-2-基)胺(0.643g、2.00mmol)及甲苯(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(1.23mL、1.60 M、2.00mmol)進行攪拌。1小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(2.00mL、1.00M、2.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(20mL)後，添加三氯化鋁(1.07g、8.00mmol)、乙基二異丙基胺(0.258g、2.00mmol)，於180℃下攪拌12小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.896g、8.00mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白黃色粉末的形式獲得式(665)所表示的化合物(0.255g，產率為39%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.327.1219[M]+；found 327.1215.
1H NMR(δppm in CDCl3)；7.66-7.72(m,4H),7.84(td,2H,J=1.4,8.2Hz),8.21(d,2H,J=7.8Hz),8.43(d,2H,J=7.8Hz),8.67(d,2H,J=7.8Hz),9.18(d,2H,J=7.8Hz).
合成例(8)：
6,9-二氯-14b1-氮雜-14b-硼雜苯并[p]茚并[1,2,3,4-defg]
Figure TWI612054BD00166
的合成
Figure TWI612054BD00167
於3,6-二氯-1,8-二苯基咔唑(0.971g、2.50mmol)及甲 苯(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(1.56mL、1.60M、2.50mmol)進行攪拌。1小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(2.50mL、1.00M、2.50mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(50mL)後，添加三氯化鋁(1.33g、10.0mmol)，於160℃下攪拌14小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(1.12g、10.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以黃褐色粉末的形式獲得標題化合物(0.297g，產率為30%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.395.0440[M]+；found 395.0426.
合成例(9)：
4b-氮雜-12b-磷雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00168
的合成
Figure TWI612054BD00169
於4b-氮雜-12b-硫代磷雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00170
(0.114g、0.30mmol)及三乙膦(0.039g、0.33mmol)中，於氬氣環境下於0℃下添加氯苯(3.0mL)，於120℃下攪拌18小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加己烷進行溶提，藉此以白色粉末的形式獲得式(501)所表示的化合物(0.073g，產率為70%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.349.1020[M]+；found 349.1013.
31P NMR(δppm in C6D6)12.7.
合成例(10)：
4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00171
的合成
Figure TWI612054BD00172
對4b-氮雜-12b-磷雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00173
(0.070g、0.20mmol)及二氯甲烷(2.0mL)添加30%過氧化氫水(2.0mL)，於室溫下攪拌6小時。將萃取出的有機層的溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白黃色粉末的形式獲得式(301)所表示的化合物(0.066g，產率為90%)。
HRMS(ESI)m/z；calcd.366.1042[M+H]+；found 366.1032.
31P NMR(δppm in C6D6)6.6.
合成例(11)：
8b,19b-二氮雜-11b,22b-二硫代磷雜六苯并[a,c,fg,j,l,op]稠四苯的合成
Figure TWI612054BD00174
於N,N'-雙(聯苯-2-基)-2,6-二胺基聯苯(0.977g、2.00mmol)及甲苯(20mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(2.45mL、1.63M、4.0mmol)進行攪拌。1小時後，添加三氯化磷(0.549g、4.0mmol)，攪拌1小時後，升溫至0℃並進一步攪拌1小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(40mL)後，添加三氯化鋁(2.13g、16.0mmol)、硫(0.192g、6.0mmol)及乙基二異丙基胺(1.55g、12.0mmol)，於120℃下攪拌18小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(1.79g、16.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白黃色粉末的形式獲得標題化合物(0.122g，產率為10%)。
HRMS(FAB)m/z；calcd.609.0778[M+H]+；found 609.0762.
合成例(12)：
8b,19b-二氮雜-11b,22b-二硼雜六苯并[a,c,fg,j,l,op]稠四苯的合成
Figure TWI612054BD00175
於N,N'-雙(聯苯-2-基)-2,6-二胺基聯苯(0.977g、2.00mmol)及甲苯(20mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(2.45mL、1.63M、4.0mmol)進行攪拌。1小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(4.00mL、1.00M、4.0mmol)，攪拌1小時後，升溫至室溫並進一步攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(40mL)後，添加三氯化鋁(2.13g、16.0mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.192g、6.0mmol)，於150℃下攪拌24小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(1.79g、16.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白黃色粉末的形式獲得式(251)所表示的化合物(0.122g，產率為40%)。
Anal.calcd for C36H22N2B2C,85.76；H,4.40；N,5.56.found C,85.85；H,4.24；N,5.66.
1H NMR(δppm in CS2/CD2Cl2=2/1,600MHz)7.31-7.34(m,4H,NCCCHCH),7.55(t,J=8.4Hz,1H,NCCHCHCHCN),7.61(td,J=1.2,7.2Hz,2H,BCCHCHCHCH),7.78(td,J=1.2,7.2Hz,2H,BCCHCHCHCH),7.91(t,J=7.2Hz,1H,BCCHCHCHCB),8.05 (d,J=8.4Hz,2H,NCCHCHCHCN),811-8.13(m,2H,NCCHCHCHCH),8.32-8.35(m,2H,NCCCH),8.40(d,J=7.2Hz,2H,BCCCH),8.71(d,J=7.2Hz,2H,BCCHCHCHCH),8.96(d,J=7.2Hz,2H,BCCHCHCHCB)
13C NMR(δppm in CS2/CD2Cl2=2/1,151MHz)114.3(2C),119.2,121.8(2C),123.1(2C),123.4(2C),125.7,125.8(2C),126.2,126.7(2C),127.1(2C),128.1(2C),130.5(br,2C,CBCCCBC),131.4(2C),133.0(br,2C,CBCCCBC),135.8(2C),137.5(4C),137.6(2C),138.9,139.0(2C)
11B NMR(δppm in CS2/CD2Cl2=2/1,193MHz)36.5.
合成例(13)：
4b,17b-二氮雜-9b,22b-二硼雜四苯并[a,c,f,m]菲並[9,10-k]四芬(tetraphene)的合成
Figure TWI612054BD00176
於N,N"-雙(聯苯-2-基)-2,2"-二胺基聯三苯(0.565g、1.00mmol)及甲苯(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(0.62mL、1.63M、1.0mmol)進行攪拌。1小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚 烷溶液(1.00mL、1.00M、1.0mmol)，攪拌1小時後，升溫至室溫並進一步攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(20mL)後，添加三氯化鋁(2.13g、16.0mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.192g、6.0mmol)，於150℃下攪拌24小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(1.79g、16.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白黃色粉末的形式獲得式(256)所表示的化合物(0.133g，產率為23%)。
HRMS(FAB)m/z；calcd.580.2282[M]+；found 580.2296.
11B NMR(δppm in CS2/C6D6=2/1,126MHz)35.7.
合成例(14)：
11b-氮雜-3b-硼雜苯并[11,12]
Figure TWI612054BD00177
並[6,5-b]噻吩的合成
Figure TWI612054BD00178
於N-[(2-噻吩基)苯基]-N-(聯苯-2-基)胺(0.655g、2.00mmol)及甲苯(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(1.25mL、1.60M、2.00mmol)進行攪拌。1小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚 烷溶液(2.00mL、1.00M、2.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(10mL)後，添加三氯化鋁(1.07g、8.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.621g、4.00mmol)，於150℃下攪拌24小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.897g、8.00mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白黃色粉末的形式獲得標題化合物(0.054g，產率為8%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.335.0940[M]+；found 335.0926.
1H NMR(δppm in C6D6,392MHz)6.92-7.11(m,5H),7.39(td,J=0.9,7.6Hz,1H),7.50(td,J=1.8,7.2Hz,1H),7.91-8.00(m,4H),8.11-8.16(m,2H),8.63(dd,J=0.9,7.6Hz,1H).
合成例(15)：
11b-氮雜-3b-硼雜苯并[11,12]
Figure TWI612054BD00179
並[5,6-b]噻吩的合成
Figure TWI612054BD00180
於N-[(3-噻吩基)苯基]-N-(聯苯-2-基)胺(0.655g、2.00mmol)及甲苯(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(1.25mL、1.60M、2.00mmol)進行攪拌。1小時後 升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(2.00mL、1.00M、2.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(10mL)後，添加三氯化鋁(1.07g、8.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.621g、4.00mmol)，於150℃下攪拌24小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.897g、8.00mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白黃色粉末的形式獲得標題化合物(0.020g，產率為3%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.335.0940[M]+；found 335.0943.
1H NMR(δppm in C6D6,392MHz)7.00-7.05(m,2H),7.07-7.12(m,2H),7.40-7.50(m,3H),7.63(d,J=4.9Hz,1H),7.94(dd,J=1.8,8.1Hz,1H),8.03(dd,J=1.3,8.5Hz,1H),8.08-8.15(m,3H),8.95(dd,J=1.4,7.6Hz,1H).
合成例(16)：
1-甲基-11b-氮雜-3b-硼雜苯并[11,12]
Figure TWI612054BD00181
並[5,6-c]噻吩的合成
Figure TWI612054BD00182
於N-[(3-(2-甲基)噻吩基)苯基]-N-(聯苯-2-基)胺(0.683 g、2.00mmol)及甲苯(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(1.25mL、1.60M、2.00mmol)進行攪拌。1小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(2.00mL、1.00M、2.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(10mL)後，添加三氯化鋁(1.07g、8.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.621g、4.00mmol)，於150℃下攪拌18小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.897g、8.00mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以褐色粉末的形式獲得標題化合物(0.035g，產率為5%)。
HRMS(MALDI)m/z；calcd.349.1091[M]+；found 349.1088.
11B NMR(δppm in C6D6,126MHz)32.5.
合成例(17)：
3b-氮雜-11b-硼雜苯并[11,12]
Figure TWI612054BD00183
並[6,5-b]噻吩的合成
Figure TWI612054BD00184
於N-([1,1'-聯苯]-2-基)-2-苯基噻吩-3-胺(0.655g、2.00mmol)及甲苯(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰 的己烷溶液(1.25mL、1.60M、2.00mmol)進行攪拌。1小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(2.00mL、1.00M、2.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(10mL)後，添加三氯化鋁(1.07g、8.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.621g、4.00mmol)，於150℃下攪拌24小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.897g、8.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白黃色粉末的形式獲得標題化合物(0.030g，產率為4%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.335.0940[M]+；found 335.0929.
11B NMR(δppm in C6D6,126MHz)34.5.
合成例(18)：
12b-氮雜-4b-硼雜二苯并[l,k]吡咯並[1,2-f]啡啶的合成
Figure TWI612054BD00185
於N-(2-(1H-吡咯-1-基)苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺(0.621g、2.00mmol)及甲苯(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(1.25mL、1.60M、2.00mmol)進行攪拌。1 小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(2.00mL、1.00M、2.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(10mL)後，添加三氯化鋁(1.07g、8.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.466g、3.00mmol)，於150℃下攪拌24小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(1.12g、10.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白色粉末的形式獲得標題化合物(0.023g，產率為4%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.318.1328[M]+；found 318.1324.
1H NMR(δppm in C6D6,392MHz)6.72-6.73(m,1H),6.76-6.80(m,1H),6.85-6.89(m,1H),7.01-7.09(m,2H),7.28(dd,J=1.3,8.5Hz,1H),7.35-7.39(m,1H),7.46-7.51(m,2H),7.55(dd,J=1.3,3.6Hz,1H),7.80(dd,J=1.3,8.5Hz,1H),7.86-7.89(m,1H),8.09-8.13(m,2H),8.71(dd,J=1.3,7.6Hz,1H).
合成例(19)：
4b-氮雜-12b-硼雜苯并[f]菲並[9,10-h]喹啉的合成
Figure TWI612054BD00186
於N-([1,1'-聯苯]-2-基)-3-苯基吡啶-2-胺(0.645g、2.00mmol)及甲苯(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(1.25mL、1.60M、2.00mmol)進行攪拌。1小時後升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(2.00mL、1.00M、2.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(10mL)後，添加三氯化鋁(1.07g、8.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.621g、4.00mmol)，於150℃下攪拌24小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.897g、8.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此可獲得式(6)所表示的化合物。
合成例(20)：
4b-氮雜-12b-苯基-12b-錫雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00187
的合成
Figure TWI612054BD00188
於雙(聯苯-2-基)胺(0.321g、1.00mmol)及THF(10mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(0.63mL、1.60M、1.00mmol)進行攪拌。1小時後，於-78℃下添加苯基三氯鉛 (0.302g、1.00mmol)攪拌1小時後，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯後，添加三氯化鋁(0.533g、4.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.232g、1.50mmol)，於150℃下攪拌12小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.448g、4.00mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此可獲得標題化合物。
合成例(21)：
6c-氮雜-16b-硼雜二苯并[c,p]萘并[1,2-g]
Figure TWI612054BD00189
的合成
Figure TWI612054BD00190
於雙(2-苯基萘-1-基)胺(5.91g、14.0mmol)及甲苯(70mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(8.75mL、1.60M、14.0mmol)進行攪拌。5分鐘後升溫至0℃並進一步攪拌2.5小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(14.0mL、1.00M、14.0mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯後，添加三氯化鋁(14.9g、112mmol) 及2,2,6,6-四甲基哌啶(9.53mL、56.0mmol)，於150℃下攪拌12小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(12.6g、112mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，藉由己烷清洗對所得的粗產物進行分離，藉此以茶色粉末的形式獲得式(4)所表示的化合物(4.27g，產率為68%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.429.1694[M]+；found 429.1698.
1H NMR(δppm in CDCl3)；6.65-6.69(m,2H),7.11(t,2H,J=7.4Hz),7.16(d,2H,J=8.9Hz),7.64-7.70(m,4H),7.79(d,2H,J=8.9Hz),7.86(dd,2H,J=0.9,7.6Hz),8.48(d,2H,J=8.9Hz),8.60(d,2H,J=8.1Hz),8.84(d,2H,J=7.1Hz).
合成例(22)：
6c-氮雜-14b-硼雜三苯并[c,g,p]
Figure TWI612054BD00191
的合成
Figure TWI612054BD00192
於N-([1,1'-聯苯]-2-基)-2-苯基萘-1-胺(0.559g、1.51mmol)及甲苯(7.5mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(0.940mL、1.60M、1.50mmol)進行攪拌。10分鐘 後升溫至0℃並進一步攪拌1.5小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(1.50mL、1.00M、1.50mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯後，添加三氯化鋁(0.800g、6.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.510mL、3.00mmol)，於150℃下攪拌12小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.675g、6.01mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以茶色粉末的形式獲得式(2)所表示的化合物(0.132g，產率為23%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.379.1532[M]+；found 379.1521.
1H NMR(δppm in CDCl3)；7.04-7.06(m,2H),7.10-7.15(m,1H),7.18-7.22(m,1H),7.37-7.41(m,1H),7.58-7.62(m,2H),7.63-7.67(m,1H),7.77-7.89(m,4H),8.30(d,1H,J=7.6Hz),8.44(d,1H,J=8.5Hz),8.46(d,1H,J=8.0Hz),8.51(d,1H,J=8.0Hz),8.74-8.77(m,2H).
合成例(23)：
4b-氮雜-14b-硼雜三苯并[a,c,f]四芬的合成
Figure TWI612054BD00193
於N-(2-(萘-2-基)苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺(0.370g、0.996mmol)及甲苯(5.0mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(0.625mL、1.60M、1.00mmol)進行攪拌。15分鐘後升溫至0℃並進一步攪拌1.5小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(1.00mL、1.00M、1.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯後，添加三氯化鋁(1.07g、8.00mmol)及2,2,6,6-四甲基哌啶(0.680mL、4.00mmol)，於150℃下攪拌12小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(0.897g、8.00mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以茶色粉末的形式獲得式(5)所表示的化合物(0.219g，產率為55%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.379.1532[M]+；found 379.1538.
1H NMR(δppm in CDCl3)；7.26-7.38(m,4H),7.49-7.53(m,1H),7.54-7.60(m,1H),7.61-7.65(m,1H),7.75-7.79(m,1H),7.97-8.07(m,4H),8.32(dd,1H,J=1.6,7.8Hz),8.38-8.43(m,2H),8.73(s,1H),8.78(dd,1H,J=1.4,7.6Hz),9.10(s,1H).
合成例(24)：
2,11-二溴-6c-氮雜-16b-硼雜二苯并[c,p]萘并[1,2-g]
Figure TWI612054BD00194
的合成
Figure TWI612054BD00195
於6c-氮雜-16b-硼雜二苯并[c,p]萘并[1,2-g]
Figure TWI612054BD00196
(0.0427g、0.996mmol)及二氯甲烷(1.0mL)中，於室溫下添加N-溴代丁二醯亞胺(0.0444g、0.249mmol)並攪拌6小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以茶色粉末的形式獲得標題化合物(0.0222g，產率為38%)。
HRMS(EI)m/z；calcd.586.9887[M]+；found 586.9885.
1H NMR(δppm in CDCl3)；6.79(dt,2H,J=1.4,7.7Hz),7.19-7.24(m,4H),7.70(t,2H,J=6.7Hz),7.90(dt,2H,J=1.3,7.4Hz),8.12(d,2H,J=8.5Hz),8.55(d,2H,J=8.1Hz),8.80(s,2H),8.84(d,2H,J=6.7Hz).
合成例(25)：
8b,11b,14b-三氮雜-22b,25b,28b-三硼雜八苯并[a,c,fg,jk,n,p,st,wx]稠六苯的合成
Figure TWI612054BD00197
於N2-([1,1'-聯苯]-2-基)-N6-(6-([1,1'-聯苯]-2-基胺基)-[1,1'-聯苯]-2-基)-[1,1'-聯苯]-2,6-二胺(1.31g、2.00mmol)及甲苯(20mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(3.68mL、1.63M、6.00mmol)進行攪拌。1小時後，升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(6.00mL、1.00M、6.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(40mL)後，添加三氯化鋁(4.01g、30.0mmol)、2,2,6,6-四甲基哌啶(1.74g、11.3mmol)，於150℃下攪拌12小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(3.36g、30.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此可獲得標題化合物。
合成例(26)：
9b,22b-二氮雜-4b,17b-二硼雜四苯并[a,c,f,m]菲並[9,10-k]四芬的合成
Figure TWI612054BD00198
於N2',N5'-二([1,1'-聯苯]-2-基)-[1,1'：4',1"-聯三苯]-2',5'-二胺(1.13g、2.00mmol)及甲苯(20mL)中，於氬氣環境下於-78℃下添加丁基鋰的己烷溶液(2.45mL、1.63M、4.00mmol)並進行攪拌。1小時後，升溫至0℃並進一步攪拌1小時後，於-78℃下添加三氯化硼的庚烷溶液(4.00mL、1.00M、4.00mmol)，於室溫下攪拌12小時。將溶劑於減壓下蒸餾去除，添加1,2-二氯苯(40mL)後，添加三氯化鋁(2.67g、20.0mmol)、2,2,6,6-四甲基哌啶(1.16g、7.50mmol)，於150℃下攪拌12小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(2.24g、20.0mmol)進行過濾後，將溶劑於減壓下蒸餾去除，利用HPLC及GPC對所得的粗產物進行分離，藉此可獲得式(257)所表示的化合物。
合成例(27)：
2,7-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00199
的合成
Figure TWI612054BD00200
將放入有2,7-二溴-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00201
(0.70g)、苯基硼酸(0.44g)、磷酸鉀(1.5g)、Pd-132(約翰遜馬西(Johnson Matthey))(0.02g)及甲苯(15mL)的燒瓶於氮氣環境下於70℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及甲苯進行分液。繼而，將溶劑於減壓下蒸餾去除後，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/三乙胺=99/1(容量比))進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除後，依序用庚烷、乙酸乙酯對得的固體進行清洗，進而自氯苯/庚烷混合溶液中進行再結晶，藉此獲得式(66)所表示的化合物(0.51g)。
藉由核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.73(d,2H),8.60(m,2H),8.51(d,2H),8.23(d,2H),7.82(t,2H),7.75(d,4H),7.64(m,4H),7.51(t,4H),7.40(t,2H).
合成例(28)：
N2,N2,N7,N7-四苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00202
-2,7-二胺的合成
Figure TWI612054BD00203
將放入有2,7-二溴-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00204
(0.70g)、二苯基胺(0.61g)、第三丁氧化鈉(0.35g)、Pd(dba)2(0.02g)、4-(二-第三丁基膦基)-N,N-二甲基苯胺(0.02g)及甲苯(15ml)的燒瓶於氮氣環境下於70℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及甲苯進行分液。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/庚烷/三乙胺=10/10/1(容量比))進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用庚烷對所得的固體進行清洗，獲得式(198)所表示的化合物(0.22g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.67(d,2H),8.12(m,4H),8.03(d,2H),7.67(t,2H),7.57(t,2H),7.26(m,8H),7.16(m,8H),7.13(dd,2H),7.02(t,4H).
合成例(29)：
2,7-二咔唑基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00205
的合成
Figure TWI612054BD00206
將放入有2,7-二溴-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00207
(2.00g)、咔唑(1.70g)、第三丁氧化鈉(1.00g)、Pd(dba)2(0.05g)、三-第三丁基膦的1M甲苯溶液(0.25ml)及1,2,4-三甲基苯(20ml)的燒瓶於氮氣環境下於150℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止後，藉由抽吸過濾來採集所析出的固體，依序利用甲醇、水、甲醇進行清洗。繼而，使其溶解於經加熱的氯苯中，通過活性氧化鋁短管柱。此時，使用展開液(甲苯/乙酸乙酯/三乙胺=95/5/1(容量比))使其自管柱中溶出。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用乙酸乙酯對所得的固體進行清洗，獲得式(197)所表示的化合物(1.50g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.80(d,2H),8.60(m,2H),8.48(d,2H),8.37(d,2H),8.20(d,4H),7.81(t,2H),7.70(t,2H),7.65(dd,2H),7.40-7.60(m,8H),7.33(t,4H).
合成例(30)：
2,7,11,14-四苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00208
的合成
Figure TWI612054BD00209
首先，將放入有2-溴-1,1'：4',1"-聯三苯(35.0g)、第三丁氧化鈉(10.9g)、Pd(dba)2(0.65g)、4-(二-第三丁基膦基)-N,N-二甲基苯胺(0.60g)、二甲苯(100ml)及鋰醯胺(1.3g)的燒瓶於氮氣環境下於90℃下攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及乙酸乙酯進行分液。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯)進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除後，添加庚烷，藉此使沈澱析出，利用庚烷對所得的沈澱進行清洗，獲得二([1,1'：4',1"-聯三苯]-2-基)胺(22.2g)。
Figure TWI612054BD00210
繼而，將放入有二([1,1'：4',1"-聯三苯]-2-基)胺(22.2g)及甲苯(250ml)的燒瓶冷卻至-70℃為止，滴加正丁基鋰的2.6M己烷溶液(18.0ml)。滴加結束後，暫且升溫至0℃為止，於0℃ 下攪拌5分鐘。其後，再次冷卻至-70℃為止，滴加三氯化硼的1.0M庚烷溶液(46.9ml)。繼而，將反應液升溫至室溫為止後，暫且將溶劑減壓蒸餾去除。於其中添加鄰二氯苯(300ml)、2,2,6,6-四甲基哌啶(13.9g)、三氯化鋁(25.0g)，於160℃下攪拌12小時。將反應液冷卻至室溫為止，添加甲苯(500ml)及矽藻土進行攪拌後，靜置約1小時。繼而，藉由使用鋪設有矽藻土的桐山漏斗的抽吸過濾將析出的沈澱去除後，將溶劑減壓蒸餾去除。進而利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/乙酸乙酯/三乙胺=90/10/1(容量比))進行純化後，於乙酸乙酯/庚烷混合溶劑中再沈澱，獲得式(84)所表示的化合物(16.2g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=9.00(m,2H),8.50(d,2H),8.41(d,2H),8.15(d,2H),8.04(d,2H),7.77(d,4H),7.50(t,4H),7.40(m,6H).
合成例(31)：
2,7-二溴-11,14-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00211
的合成
Figure TWI612054BD00212
首先，於氮氣環境下，於2,7,11,14-四苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00213
(4.8g)的THF(50ml)溶液中，添加N-溴代丁二醯亞胺(NBS)(3.7g)，於室溫下攪拌1小時。反應結束後，添加亞硝酸鈉水溶液，藉由抽吸過濾來採集所析出的沈澱。繼而，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/三乙胺=99/1(容量比))對所得的固體進行純化，獲得2,7-二溴-11,14-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00214
(5.2g)。
Figure TWI612054BD00215
繼而，將放入有2,7-二溴-11,14-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00216
(2.0g)、苯基硼酸(1.0g)、磷酸鉀(1.3g)、第三丁氧化鈉(0.6g)、Pd-132(約翰遜馬西(Johnson Matthey))(0.04g)及甲苯(40mL)的燒瓶於氮氣環境下於100℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及乙酸乙酯進行分液。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/三乙胺=99/1(容量比))進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除後，添加庚烷進行再沈澱，藉此獲得式(86)所表示的化合物(1.8g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=9.03(s,2H),8.64(s,2H),8.59(d,2H),8.26(d,2H),8.06(d,2H),7.79(m,8H),7.67(d,2H),7.52(m,8H),7.40(m,4H).
合成例(32)：
10,15-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00217
的合成
Figure TWI612054BD00218
首先，將放入有2-溴苯胺(25.0g)、[1,1'-聯苯]-3-基硼酸(28.8g)、碳酸鉀(50.2g)、Pd(PPh3)4(5.0g)、甲苯(200ml)、THF(70ml)及水(30ml)的燒瓶於回流溫度下攪拌8小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水進行分液，將溶劑減壓蒸餾去除。利用矽膠短管柱(展開液：甲苯)對所得的油狀物質進行純化，將溶劑減壓蒸餾去除，於所得的油狀物質中添加庚烷進行再沈澱，獲得[1,1'：3',1"-聯三苯]-2-胺(33.0g)。
Figure TWI612054BD00219
繼而，將放入有1-溴-2-碘苯(35.0g)、[1,1'-聯苯]-3-基硼酸(24.5g)、碳酸鈉(32.8g)、Pd(PPh3)4(4.3g)、甲苯(200ml)、異丙醇(50ml)及水(20ml)的燒瓶於回流溫度下攪拌8小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水進行分液，將溶劑減壓蒸餾去除。利用矽膠短管柱(展開液：甲苯)對所得的油狀物質進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除，藉由減壓蒸餾對所得的油狀物質進行進一步純化，獲得2-溴-1,1'：3',1"-聯三苯(34.4g)。
Figure TWI612054BD00220
進而，將放入有[1,1'：3',1"-聯三苯]-2-胺(20.0g)、2-溴-1,1'：3',1"-聯三苯(25.2g)、第三丁氧化鈉(11.8g)、Pd(dba)2(0.11g)、4-(二-第三丁基膦基)-N,N-二甲基苯胺「A-taPhos」(0.11g) 及二甲苯(150ml)的燒瓶於氮氣環境下於110℃下攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水進行分液，將溶劑減壓蒸餾去除。利用矽膠管柱層析儀(展開液：甲苯/庚烷=2/8(容量比))對所得的油狀物質進行純化，獲得二([1,1'：3',1"-聯三苯]-2-基)胺(32.6g)。
Figure TWI612054BD00221
將放入有如上述般所得的二([1,1'：3',1"-聯三苯]-2-基)胺(22.2g)及甲苯(250ml)的燒瓶冷卻至-70℃為止，滴加正丁基鋰的2.6M己烷溶液(18.0ml)。滴加結束後，暫且升溫至0℃為止，於0℃下攪拌5分鐘。其後，再次冷卻至-70℃為止，滴加使三溴化硼(11.7g)溶解於庚烷中所得的溶液。繼而，將反應液升溫至室溫為止後，暫且將溶劑減壓蒸餾去除。於其中添加鄰二氯苯(300ml)、2,2,6,6-四甲基哌啶(13.9g)、三氯化鋁(25.0g)，於160℃下攪拌12小時。將反應液冷卻至室溫為止，添加甲苯(500ml)及矽藻土進行攪拌後，靜置約1小時。繼而，藉由使用鋪設有矽藻土的桐山漏斗的抽吸過濾將析出的沈澱去除後，將溶劑減壓蒸餾去除。進而利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/庚 烷/三乙胺=50/50/1(容量比))進行純化後，於乙酸乙酯/乙醇混合溶劑中再沈澱，獲得式(210)所表示的化合物(17.0g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.80(d,2H),8.64(m,2H),8.47(d,2H),8.16(d,2H),7.87(d,2H),7.82(d,4H),7.55(t,4H),7.34-7.50(m,6H).
合成例(33)：
2,7,10,15-四苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00222
的合成
Figure TWI612054BD00223
首先，於氮氣環境下，於10,15-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00224
(4.8g)的THF(40ml)溶液中添加N-溴代丁二醯亞胺(NBS)(3.7g)，於室溫下攪拌1小時。反應結束後，添加亞硝酸鈉水溶液，藉由抽吸過濾來採集所析出的沈澱。進而，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/三乙胺=99/1(容量比))對所得的固體進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除，利用乙酸乙酯對所得的固體進行清洗，獲得2,7-二溴-10,15-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00225
(5.9g)。
Figure TWI612054BD00226
繼而，將放入有2,7-二溴-10,15-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00227
(2.0g)、苯基硼酸(1.0g)、磷酸鉀(2.0g)、第三丁氧化鈉(0.3g)、Pd-132(約翰遜馬西(Johnson Matthey))(0.05g)及甲苯(40mL)的燒瓶於氮氣環境下於100℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及甲苯進行分液。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/三乙胺=99/1(容量比))進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除後，自甲苯中進行再結晶，藉此獲得式(211)所表示的化合物(1.8g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.82(d,2H),8.69(m,2H),8.65(m,2H),8.25(d,2H),7.88(dd,2H),7.82(d,4H),7.76(d,4H),7.66(dd,2H),7.49-7.59(m,8H),7.46(t,2H),7.40(t,2H).
合成例(34)：
9,16-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00228
化合物的合成
Figure TWI612054BD00229
首先，將放入有2-溴苯胺(21.7g)、[1,1'-聯苯]-2-基硼酸(25.0g)、碳酸鉀(44.0g)、Pd(PPh3)4(4.4g)、甲苯(175ml)、THF(60ml)及水(20ml)的燒瓶於回流溫度下攪拌8小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水進行分液，將溶劑減壓蒸餾去除。利用矽膠短管柱(展開液：甲苯/庚烷=1/1(容量比))對所得的油狀物質進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除，藉由減壓蒸餾對所得的油狀物質進行進一步純化，獲得[1,1'：2',1"-聯三苯]-2-胺(25.6g)。
Figure TWI612054BD00230
繼而，將放入有1-溴-2-碘苯(35.0g)、[1,1'-聯苯]-2-基硼酸(24.5g)、碳酸鈉(32.8g)、Pd(PPh3)4(4.3g)、甲苯(200ml)、異丙醇(50ml)及水(20ml)的燒瓶於回流溫度下攪拌8 小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水進行分液，將溶劑減壓蒸餾去除。利用矽膠短管柱(展開液：甲苯/庚烷=1/1(容量比))對所得的油狀物質進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除，藉由減壓蒸餾對所得的油狀物質進行進一步純化，獲得2-溴-1,1'：2',1"-聯三苯(22.0g)。
Figure TWI612054BD00231
進而，將放入有[1,1'：2',1"-聯三苯]-2-胺(17.5g)、2-溴-1,1'：2',1"-聯三苯(22.0g)、第三丁氧化鈉(10.3g)、Pd(dba)2(0.10g)、4-(二-第三丁基膦基)-N,N-二甲基苯胺(0.09g)及二甲苯(100ml)的燒瓶於氮氣環境下於110℃下攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水進行分液，將溶劑減壓蒸餾去除。利用矽膠管柱層析儀(展開液：甲苯/庚烷混合溶液)對所得的油狀物質進行純化，獲得二([1,1'：2',1"-聯三苯]-2-基)胺(32.6g)。此時，參考「有機化學實驗入門(1)-物質操作法與分離純化法-」(化學同人出版股份有限公司，94頁)中記載的方法，使展開液中的甲苯的比率逐漸增加而使目標物溶出。獲得二([1,1'：2',1"-聯三苯]-2-基)胺(20.1g)。
Figure TWI612054BD00232
將放入有如上述般所得的二([1,1'：2',1"-聯三苯]-2-基)胺(19.0g)及甲苯(250ml)的燒瓶冷卻至-70℃為止，滴加正丁基鋰的2.6M己烷溶液(15.4ml)。滴加結束後，暫且升溫至0℃為止，於0℃下攪拌5分鐘。其後，將該溶液滴加至經冷卻至-70℃的三氯化硼(29.7g)的甲苯溶液中。繼而，暫且將溶劑減壓蒸餾去除，添加鄰二氯苯(300ml)、2,2,6,6-四甲基哌啶(11.9g)、三氯化鋁(21.4g)，於160℃下攪拌12小時。將反應液冷卻至室溫為止，添加甲苯(500ml)及矽藻土進行攪拌後，靜置約1小時。繼而，藉由使用鋪設有矽藻土的桐山漏斗的抽吸過濾將析出的沈澱去除後，將溶劑減壓蒸餾去除。進而利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/庚烷/三乙胺=90/10/1(容量比))進行純化後，於乙酸乙酯/乙醇混合溶劑中再沈澱，獲得式(212)所表示的化合物(2.3g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.74(d,2H),8.70(m,1H),8.06(d,2H),7.26-7.70(m,16H),7.21(t,2H),6.77(t,2H).
合成例(35)：
2-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00233
化合物的合成
Figure TWI612054BD00234
首先，將放入有2,4-二溴苯胺(25.0g)、苯基硼酸(30.0g)、Pd(PPh3)4(5.8g)、磷酸三鉀(106.0g)、二甲苯(300ml)、第三丁醇(50ml)及水(50ml)的燒瓶於120℃下攪拌30分鐘。將反應液冷卻至室溫為止，添加水及乙酸乙酯進行分液。使有機層於矽膠短管柱中通過，去除高極性的副產物後，將溶劑減壓蒸餾去除。進而利用矽膠管柱層析儀(展開液：甲苯/庚烷=8/2(容量比))進行純化後，利用庚烷進行再沈澱，獲得[1,1'：3',1"-聯三苯]-4'-胺(13.1g)。
Figure TWI612054BD00235
繼而，將放入有[1,1'：3',1"-聯三苯]-4'-胺(13.0g)、2-溴聯苯(12.4g)、第三丁氧化鈉(7.6g)、Pd(dba)2(0.08g)、4-(二-第三丁基膦基)-N,N-二甲基苯胺(0.07g)及甲苯(100ml)的燒瓶於氮氣環境下於80℃下攪拌30分鐘。將反應液冷卻至室溫為止，添加水及乙酸乙酯進行分液。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用矽膠管柱層析儀(展開液：甲苯/庚烷=2/8(容量比))進行純化，獲得N-([1,1'-聯苯]-2-基)-[1,1'：3',1"-聯三苯]-4'-胺(20.0g)。
Figure TWI612054BD00236
將放入有如上述般所得的N-([1,1'-聯苯]-2-基)-[1,1'：3',1"-聯三苯]-4'-胺(18.6g)及甲苯(250ml)的燒瓶冷卻至-70℃為止，滴加正丁基鋰的1.6M己烷溶液(29.3ml)。滴加結束後，暫且升溫至0℃為止，將藉此所得的懸浮液於-60℃下滴加至利用甲苯將三氯化硼的1.0M庚烷溶液(46.9ml)稀釋所得的溶液中。繼而，將反應液升溫至室溫為止後，暫且將溶劑減壓蒸餾去除。於其中添加鄰二氯苯(300ml)、2,2,6,6-四甲基哌啶(13.9g)、三氯化鋁(25.0g)，於170℃下攪拌20小時。將反應液冷卻至60℃為止，加入至添加有碳酸鈉(10.0g)及乙酸鈉(31.0 g)的冰水(懸浮溶液)中。將有機層分液後，藉由鋪設有矽藻土的桐山漏斗進行抽吸過濾，將溶劑減壓蒸餾去除。繼而，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/三乙胺=100/1(容量比))進行純化後，利用乙酸乙酯/庚烷混合溶劑進行再沈澱，獲得式(51)所表示的化合物(14.0g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.71(m,2H),8.58(m,1H),8.50(d,1H),8.43(d,1H),8.38(d,1H),8.19(d,1H),8.16(d,1H),7.80(m,2H),7.74(d,2H),7.63(m,3H),7.50(t,2H),7.33-7.43(m,3H).
合成例(36)：
9-(4-(7-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00237
-2-基)苯基)-9H-咔唑的合成
Figure TWI612054BD00238
首先，於氮氣環境下，於2-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00239
(6.0g)的THF(40ml)溶液中添加N-溴代丁二醯亞胺(NBS)(2.8g)，於室溫下攪拌整夜。反應結束後，添加亞硝酸鈉水溶液及甲苯進行分液，將溶劑減壓蒸餾去除。使所得的固體 溶解於氯苯中，於活性氧化鋁短管柱(展開液：甲苯/三乙胺=100/1(容量比))中通過。將溶劑減壓蒸餾去除，利用庚烷對所得的固體進行清洗，藉此獲得2-溴-7-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00240
(6.1g)。
Figure TWI612054BD00241
繼而，將放入有2-溴-7-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00242
(2.0g)、(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)硼酸(1.4g)、Pd-132(0.06g)、磷酸三鉀(1.75g)、第三丁氧化鈉(1.0g)及甲苯(40ml)的燒瓶於80℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止，添加水及乙酸乙酯進行分液。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，於活性氧化鋁短管柱(展開液：鄰二氯苯)中通過。將溶劑減壓蒸餾去除後，使其溶解於經加熱的氯苯中，添加庚烷，藉此進行再沈澱，獲得式(205)所表示的化合物(1.0g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.76(m,2H),8.70(m,1H),8.62(m,1H),8.58(d,1H),8.54(d,1H),8.30(d,1H),8.26(d,1H),8.18(d,2H), 7.99(d,2H),7.84(m,2H),7.64-7.79(m,8H),7.53(m,4H),7.45(t,2H),7.40(t,1H),7.32(t,2H).
合成例(37)：
N,N-二苯基-4-(7-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00243
-2-基)苯胺的合成
Figure TWI612054BD00244
將放入有2-溴-7-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00245
(2.0g)、N,N-二苯基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼烷-2-基)苯胺(1.7g)、Pd-132(0.06g)、磷酸三鉀(1.75g)、第三丁氧化鈉(1.0g)、第三丁醇(0.4ml)及甲苯(40ml)的燒瓶於90℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止，添加水及乙酸乙酯進行分液。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，於活性氧化鋁短管柱(展開液：甲苯/三乙胺=100/1(容量比))中通過。將溶劑減壓蒸餾去除後，添加庚烷，藉此進行再沈澱，獲得式(209)所表示的化合物(0.9g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.73(d,2H),8.60(m,1H),8.57(m,1H), 8.51(m,2H),8.22(m,2H),7.81(m,2H),7.75(d,2H),7.63(m,6H),7.52(t,2H),7.40(t,1H),7.29(m,4H),7.20(d,2H),7.18(m,4H),7.05(t,2H).
合成例(38)：
9-苯基-3-(7-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00246
-2-基)-9H-咔唑的合成
Figure TWI612054BD00247
將放入有2-溴-7-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00248
(2.0g)、(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸(1.4g)、Pd-132(0.06g)、磷酸三鉀(1.75g)、甲苯(40ml)及第三丁醇(10ml)的燒瓶於120℃下攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫為止，添加水及乙酸乙酯進行分液。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，於活性氧化鋁短管柱(展開液：甲苯/三乙胺=100/1(容量比))中通過。將溶劑減壓蒸餾去除後，添加庚烷，藉此進行再沈澱，獲得式(214)所表示的化合物(1.6g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.75(d,2H),8.71(m,1H),8.61(m,1H),8.59(d,1H),8.51(d,1H),8.50(m,1H),8.26(m,3H),7.79-7.87(m,3H),7.77(m,3H),7.60-7.70(m,7H),7.47-7.57(m,4H),7.45(m,2H),7.40(t,1H),7.33(m,1H).
合成例(39)：
2,7-二苯基-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00249
的合成
Figure TWI612054BD00250
首先，於氮氣環境下，於4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00251
(3.5g)的THF(150ml)溶液中添加N-溴代丁二醯亞胺(NBS)(13.6g)，於回流溫度下攪拌2小時。反應結束後，添加亞硝酸鈉水溶液及甲苯進行分液，將溶劑減壓蒸餾去除。於所得的油狀物質中添加乙醇，藉此進行再沈澱，獲得2,7-二溴-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00252
(4.5g)。
Figure TWI612054BD00253
繼而，將放入有2,7-二溴-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00254
(1.5g)、苯基硼酸(0.9g)、磷酸鉀(3.0g)、Pd-132(約翰遜馬西(Johnson Matthey))(0.04g)及二甲苯(30mL)的燒瓶於氮氣環境下於70℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加庚烷，藉由抽吸過濾來採集所產生的沈澱。利用溫水對所得的固體進行清洗後，利用矽膠管柱層析儀(展開液：甲苯/乙酸乙酯混合溶液)進行純化。此時，使展開液中的乙酸乙酯的比率逐漸增加而使目標物溶出。另外，於矽膠上吸附(charge)試樣時使用溶解於經加熱的氯苯中的溶液。進而自乙酸乙酯中進行再結晶，獲得式(366)所表示的化合物(1.3g)。
合成例(40)：
2,7-二(吡啶-3-基)-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00255
的合成
Figure TWI612054BD00256
將放入有2,7-二溴-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00257
(2.0g)、3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼烷-2-基)吡啶(2.0g)、磷酸鉀(4.0g)、Pd-132(約翰遜馬西(Johnson Matthey))(0.05g)、二甲苯(40mL)及第三丁醇(4ml)的燒瓶於氮氣環境下於100℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加乙酸乙酯及水。進而添加稀鹽酸將水層中和後進行分液。將溶劑減壓蒸餾去除，利用NH修飾矽膠(DM1020：富士西利西亞(Fuji-Silysia)製造)管柱層析儀(展開液：氯苯/乙酸乙酯=9/1(容量比))對所得的固體進行純化，將溶劑蒸餾去除，於所得的濃縮液中添加庚烷進行再沈澱，獲得式(391)所表示的化合物(1.0g)。
合成例(41)：
2,7-二(吡啶-4-基)-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00258
的合成
Figure TWI612054BD00259
將放入有2,7-二溴-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00260
(1.5g)、4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼烷-2-基)吡啶(1.5g)、磷酸鉀(4.0g)、Pd-132(約翰遜馬西(Johnson Matthey))(0.05 g)、二甲苯(40mL)及第三丁醇(4ml)的燒瓶於氮氣環境下於120℃下攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加庚烷，藉由抽吸過濾來採集所產生的沈澱。利用溫水對所得的固體進行清洗後，利用NH修飾矽膠(DM1020：富士西利西亞(Fuji-Silysia)製造)短管柱(展開液：經加熱的氯苯)進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除後，添加庚烷進行再沈澱，獲得式(392)所表示的化合物(0.4g)。
合成例(42)：
2,7-雙(3-(吡啶-2-基)苯基)-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00261
的合成
Figure TWI612054BD00262
將放入有2,7-二溴-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00263
(2.0g)、2-(3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼烷-2-基)苯基)吡啶(2.7g)、磷酸鉀(4.0g)、Pd-132(約翰遜馬西(Johnson Matthey))(0.05g)、二甲苯(40mL)及第三丁醇(4ml)的燒 瓶於氮氣環境下於120℃下攪拌3小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加甲苯及稀鹽酸進行分液。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用NH修飾矽膠(DM1020：富士西利西亞(Fuji-Silysia)製造)短管柱(展開液：經加熱的甲苯/乙酸乙酯=9/1(容量比))進行純化。進而利用甲苯/庚烷混合溶液進行再沈澱，獲得式(394)所表示的化合物(1.6g)。
合成例(43)：
2,7-二(咔唑-9-基)-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00264
的合成
Figure TWI612054BD00265
將放入有2,7-二溴-4b-氮雜-12b-氧雜磷雜-二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00266
(2.0g)、咔唑(1.6g)、第三丁氧化鈉(0.64g)、Pd(dba)2(0.07g)、三-第三丁基膦1M甲苯溶液(0.34ml)及1,2,4-三甲基苯「Me3Ph」(40mL)的燒瓶於氮氣環境下於150℃下攪拌16小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及甲苯進行分液。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用矽膠管柱層析儀(展開液：甲苯/乙酸 乙酯混合溶液)進行純化。此時，使展開液中的乙酸乙酯的比率逐漸增加來使目標物溶出。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用乙酸乙酯進行清洗，進而利用氯苯/乙酸乙酯混合溶劑進行再沈澱，獲得式(424)所表示的化合物(0.9g)。
合成例(44)：
2-苯基-14b1-氮雜-14b-硼雜苯并[p]茚并[1,2,3,4-defg]
Figure TWI612054BD00267
的合成
Figure TWI612054BD00268
首先，將放入有4-聯苯硼酸(13.5g)、2-溴苯胺(12.9g)、碳酸鉀(18.8g)、Pd(PPh3)4(1.6g)、甲苯(135ml)、THF(65ml)及水(30ml)的燒瓶於氮氣環境下於回流溫度下攪拌7小時。將反應液冷卻至室溫為止，添加水及甲苯進行分液。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用矽膠管柱層析儀(展開液：甲苯/庚烷混合溶液)進行純化，獲得[1,1'：4',1"-聯三苯]-2-胺(11.1g)。此時，使展開液中的甲苯的比率逐漸增加而使目標物溶出。另外，於矽膠上吸附試樣時使用溶解於經加熱的氯苯中的溶液。
Figure TWI612054BD00269
繼而，將放入有[1,1'：4',1"-聯三苯]-2-胺(11.0g)、2-溴聯苯(10.5g)、第三丁氧化鈉(5.2g)、Pd(dba)2(0.06g)、4-(二-第三丁基膦基)-N,N-二甲基苯胺(0.06g)及甲苯的燒瓶於氮氣環境下於回流溫度下攪拌3小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及甲苯進行分析。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用矽膠管柱層析儀(展開液：甲苯/庚烷混合溶液)進行純化，獲得N-([1,1'-聯苯]-2-基)-[1,1'：4',1"-聯三苯]-2-胺(17.5g)。此時，使展開液中的甲苯的比率逐漸增加而使目標物溶出。
Figure TWI612054BD00270
將放入有如上述般所得的N-([1,1'-聯苯]-2-基)-[1,1'：4',1"-聯三苯]-2-胺(7.5g)及甲苯(100ml)的燒瓶冷卻 至-70℃為止，滴加正丁基鋰的1.6M己烷溶液(11.7ml)。滴加結束後，暫且升溫至0℃為止，於0℃下攪拌5分鐘。其後，再次冷卻至-70℃為止，滴加三氯化硼的1.0M庚烷溶液(18.8ml)。繼而，將反應液升溫至室溫為止後，暫且將溶劑減壓蒸餾去除。於其中添加鄰二氯苯「ODCB」(100ml)、二異丙基乙基胺(3.2ml)、三氯化鋁(10.0g)，於170℃下攪拌13小時。將反應液冷卻至室溫為止後，利用碳酸氫鈉水溶液進行中和，添加氯苯及水進行分液。繼而，利用活性氧化鋁短管柱(展開液：甲苯)進行純化，進而自氯苯中進行再結晶，藉此獲得式(660)所表示的化合物(0.2g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=9.42(m,1H),9.27(d,1H),8.77(d,1H),8.73(d,1H),8.50(dd,2H),8.27(dd,2H),8.10(dd,1H),7.88(m,3H),7.73(m,3H),7.60(t,2H),7.47(t,1H).
合成例(45)：
2-(14b1-氮雜-14b-硼雜苯并[p]茚并[1,2,3,4-defg]
Figure TWI612054BD00271
-6-基)-9H-咔唑的合成
Figure TWI612054BD00272
首先，於氮氣環境下，於14b1-氮雜-14b-硼雜苯并[p]茚并[1,2,3,4-defg]
Figure TWI612054BD00273
(1.0g)的鄰二氯苯(10ml)及乙酸(1ml)的混合溶液中添加N-碘代丁二醯亞胺(NIS)(2.8g)，於室溫下攪拌26小時。添加硫代硫酸鈉水溶液使反應停止，藉由抽吸過濾來採集所析出的固體。利用水、甲醇對所得的固體進行清洗後，自氯苯中進行再結晶，藉此獲得6-碘-14b1-氮雜-14b-硼雜苯并[p]茚并[1,2,3,4-defg]
Figure TWI612054BD00274
(0.4g)。
Figure TWI612054BD00275
繼而，將放入有6-碘-14b1-氮雜-14b-硼雜苯并[p]茚并[1,2,3,4-defg]
Figure TWI612054BD00276
(0.4g)、咔唑(0.2g)、第三丁氧化鈉(0.1g)、Pd(dba)2(0.03g)、1M的三-第三丁基膦甲苯溶液(0.13ml)及1,2,4-三甲基苯「Me3Ph」(10ml)的燒瓶於氮氣環境下於回流溫度下攪拌3小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水，藉由抽吸過濾來採集所析出的固體。利用水及甲醇對所得的固體進行清洗後，於活性氧化鋁短管柱(展開液：甲苯)中通過。進而自氯 苯中進行再結晶，獲得式(687)所表示的化合物(0.2g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=9.27(m,2H),8.74(d,1H),8.61(m,2H),8.53(d,1H),8.40(m,1H),8.24(m,3H),7.91(t,1H),7.85(t,1H),7.72-7.80(m,3H),7.42-7.51(m,4H),7.35(t,2H).
合成例(46)：
2,5,8,11-四甲基-3b-氮雜-9b-硼雜-萘并[2,1-b：3，-b'：6,5-b"：7,8-b''']四噻吩的合成
Figure TWI612054BD00277
使2-甲基噻吩(5.0g)溶解於THF(50ml)中，冷卻至-78℃為止。於其中緩慢地滴加1.6M的正丁基鋰己烷溶液(35.0ml)。滴加結束後經過30分鐘後升溫至0℃為止，攪拌3小時後，添加氯化鋅四甲基乙二胺錯合物(14.2g)，進而攪拌30分鐘。繼而，將反應液升溫至室溫為止後，添加2-溴-5-甲基噻吩(6.8g)及Pd(PPh3)4，進而升溫至回流溫度為止而攪拌3小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加使乙二胺四乙酸．四鈉鹽二水合物溶解於適量的水中所得的溶液(以下簡稱為EDTA．4Na水溶液)及甲苯進行分液。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用矽膠管柱層析儀(展開 液：庚烷)進行純化，獲得5,5'-二甲基-2,2'-聯噻吩(20.3g)。
Figure TWI612054BD00278
使5,5'-二甲基-2,2'-聯噻吩(7.5g)溶解於氯仿(75ml)/乙酸(37.5ml)的混合溶液中，冷卻至0℃。向其中緩慢地添加N-溴代丁二醯亞胺「NBS」(6.9g)後，升溫至室溫為止。反應結束後，添加水進行分液，進而利用碳酸鈉水溶液對有機層進行清洗。將溶劑減壓蒸餾去除，利用矽膠管柱層析儀(展開液：庚烷)進行純化，獲得3-溴-5,5'-二甲基-2,2'-聯噻吩(10.0g)。
Figure TWI612054BD00279
於氮氣環境下，將放入有3-溴-5,5'-二甲基-2,2'-聯噻吩(8.3g)、二苯基甲烷亞胺(11.0g)、Pd(dba)2(0.5g)、2,2'-雙(二 苯基膦基)-1,1'-聯萘「BINAP」(1.1g)、第三丁氧化鈉(10.2g)及甲苯(100ml)的燒瓶於回流溫度下攪拌20小時。將反應液冷卻至室溫為止，藉由抽吸過濾來過濾分離固體成分。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，利用矽膠管柱層析儀(展開液：庚烷/甲苯=1/1(容量比))進行純化，獲得N-(二苯基亞甲基)-5,5'-二甲基-[2,2'-聯噻吩]-3-胺(11.4g)。
Figure TWI612054BD00280
使N-(二苯基亞甲基)-5,5'-二甲基-[2,2'-聯噻吩]-3-胺(11.4g)溶解於THF(165ml)中。向其中添加6M鹽酸(98ml)，於室溫下攪拌10分鐘。將溶劑減壓蒸餾去除，藉由抽吸過濾來採集所析出的固體，利用庚烷進行清洗，由此獲得5,5'-二甲基-[2,2'-聯噻吩]-3-胺鹽酸鹽(10.0g)。
Figure TWI612054BD00281
將放入有5,5'-二甲基-[2,2'-聯噻吩]-3-胺鹽酸鹽(10.0g)、3-溴-5,5'-二甲基-2,2'-聯噻吩(13.0g)、Pd(dba)2(0.5g)、1M三-第三丁基膦甲苯溶液(4.3ml)、第三丁氧化鈉(11.4g)及二甲苯(130ml)的燒瓶於氮氣環境下於120℃下攪拌12小時。將反應液冷卻至室溫為止，添加水及甲苯進行分液。將溶劑減壓蒸餾去除，利用矽膠管柱層析儀(展開液：庚烷/甲苯=10/1(容量比))進行純化後，自庚烷中進行再結晶，藉此獲得雙(5,5'-二甲基-[2,2'-聯噻吩]-3-基)胺(10.7g)。
Figure TWI612054BD00282
於氮氣環境下，於放入有雙(5,5'-二甲基-[2,2'-聯噻吩]-3-基)胺(5.0g)、二異丙基乙基胺(4.4ml)及鄰二氯苯(50ml)的燒瓶中添加三溴化硼(1.8ml)，於180℃下攪拌8小時。將溶劑減壓蒸餾去除，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：氯苯)進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除，利用經加熱的庚烷對所得的固體進行清洗，獲得式(47)所表示的化合物(0.7g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=7.73(s,2H),7.71(s,2H),2.69(s,6H),2.66(s,6H).
合成例(47)：
11b-氮雜-3b-硼雜二苯并[c,f]二吡咯並[2,1-a：1',2'-h][2,7]萘啶的合成
Figure TWI612054BD00283
將放入有雙(2-(1H-吡咯-1-基))苯基胺(0.898g)、三溴化硼(1.13g)、三乙胺「NEt3」(0.759g)及1,2-二氯苯「ODCB」(20ml)的燒瓶於氬氣環境下於120℃下攪拌2小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(2.02g)並使其於活性氧化鋁短管柱中通過。此時，使用甲苯使其自管柱中溶出。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用己烷對所得的固體進行清洗，獲得式(26)所表示的化合物(0.789g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.01(dd,2H),7.84(dd,2H),7.74(dd,2H),7.31(dd,2H),7.16-7.23(m,4H),6.73(dd,2H).
合成例(48)：
2,7-二氰基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00284
的合成
Figure TWI612054BD00285
將放入有2,7-二溴-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00286
(0.146g)、氰化銅(80.6mg)及喹啉(1.0mL)的燒瓶於氬氣環境下於200℃下攪拌40小時。將反應液冷卻至室溫為止後，使其於活性氧化鋁短管柱中通過。此時，使用甲苯使其自管柱中溶出。將溶劑減壓蒸餾去除後，利用GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以淡黃色粉末的形式獲得式(216)所表示的化合物(58.0mg)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.66-8.70(m,4H),8.38(d,2H),8.05(d,2H),7.89(d,2H),7.73(d,2H),7.65(dd,2H).
合成例(49)：
3,6-二氟-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00287
的合成
Figure TWI612054BD00288
將放入有二([4-氟-1,1'-聯苯]-2-基)胺(2.29g)及甲苯(40ml)的燒瓶冷卻至-78℃為止，滴加正丁基鋰的1.6M己烷溶液(4.0ml)。滴加結束後，暫且升溫至0℃為止，於0℃下攪拌1小時。其後，再次冷卻至-78℃為止，滴加三氯化硼的1.0M甲苯溶液(6.4ml)。繼而，將反應液升溫至室溫為止後，暫且將溶劑減壓蒸餾去除。於其中添加鄰二氯苯(90ml)、2,2,6,6-四甲基哌啶「TMP」(1.49g)、三氯化鎵(4.51g)，於135℃下攪拌24小時，繼而於150℃下攪拌15小時。添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(5.74g)及甲苯(100ml)進行攪拌。繼而，藉由使用鋪設有矽藻土的玻璃過濾器(glass filter)的抽吸過濾將析出的沈澱去除後，將溶劑減壓蒸餾去除。添加甲苯(36ml)，藉由使用濾紙的過濾將沈澱去除。進而，藉由使用中性氧化鋁(Alumina Neutral)的短管柱(展開液：甲苯/二氯甲烷=1/1(容量比))將金屬鹽去除，利用GPC對所得的粗產物進行分離，藉此以白色粉末的形式獲得式(217)所表示的化合物(1.05g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.63(dd,2H),8.30(d,2H),8.29(d,2H),7.78(dd,2H),7.76(dd,2H),7.59(dd,2H),7.08(dd,2H),7.06(dd,2H).
合成例(50)：
2,7,9,16-四苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00289
的合成
Figure TWI612054BD00290
首先，於氮氣環境下，於9,16-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00291
(2.3g)的THF(20ml)溶液中添加N-溴代丁二醯亞胺(NBS)(1.8g)，於室溫下攪拌1小時。反應結束後，添加亞硝酸鈉水溶液，藉由抽吸過濾來採集所析出的沈澱。進而，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/三乙胺=99/1(容量比))對所得的固體進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除，利用乙酸乙酯對所得的固體進行清洗，獲得2,7-二溴-9,16-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00292
(2.6g)。
Figure TWI612054BD00293
繼而，將放入有2,7-二溴-9,16-二苯基-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00294
(1.8g)、苯基硼酸(0.9g)、磷酸鉀(1.8g)、第三丁氧化鈉(0.3g)、Pd-132(約翰遜馬西(Johnson Matthey))(0.04g)及甲苯(30mL)的燒瓶於氮氣環境下於80℃下攪拌1小時。 將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及甲苯進行分液。繼而，將溶劑減壓蒸餾去除後，利用活性氧化鋁管柱層析儀(展開液：甲苯/三乙胺=99/1(容量比))進行純化。進而，溶解於甲苯中後添加庚烷，藉此進行再沈澱，由此獲得式(213)所表示的化合物(1.2g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.77(d,2H),8.16(d,2H),7.81(m,2H),7.66-7.74(m,4H),7.46-7.55(m,4H),7.20-7.30(m,14H),7.01(m,4H).
合成例(51)：
2-苯基-7-(聯三伸苯-2-基)-4b-氮雜-12b-硼雜二苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00295
的合成
Figure TWI612054BD00296
將放入有2-溴-7-苯基-4b-氮雜-12b-硼雜苯并[g,p]
Figure TWI612054BD00297
(2.0g)、2-聯三伸苯硼酸(1.2g)、Pd-132(0.06g)、磷酸三鉀(0.9g)、第三丁氧化鈉(0.4g)及1,2,4-三甲基苯(50ml)的燒瓶於115℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止，添加水及庚 烷，藉由抽吸過濾來採集所析出的固體。繼而，使其溶解於經加熱的氯苯中，於活性氧化鋁短管柱(展開液：甲苯/三乙胺=99/1(容量比))中通過。將溶劑減壓蒸餾去除，利用乙酸乙酯對所得的固體進行清洗後，自氯苯中進行再結晶，藉此獲得式(215)所表示的化合物(0.6g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=9.00(m,1H),8.83(m,1H),8.75-8.80(m,4H),8.68-8.74(m,3H),8.61(m,2H),8.53(d,1H),8.31(d,1H),8.27(d,1H),8.05(d,1H),7.81-7.89(m,3H),7.77(m,2H),7.64-7.75(m,7H),7.52(t,2H),7.40(t,1H).
合成例(52)：
13c-氮雜-4b-硼雜-9-苯基-9,13c-二氫-4bH-苯并[a]菲並[9,10-c]咔唑的合成
Figure TWI612054BD00298
首先，將使1-苯基-1H-吲哚(31.0g)溶解於THF(500ml)中所得的溶液冷卻至-78℃。於該溶液中滴加第三丁基鋰(99.7ml)後，緩慢升溫至室溫為止，攪拌1小時。再次冷卻至-78℃為止，滴加三甲氧基硼烷(23.3g)。其後升溫至室溫為止，進行整夜攪拌，將THF適量減壓蒸餾去除，添加氯化銨水溶液並攪拌1 小時。添加乙酸乙酯進行分液，將有機層的溶劑減壓蒸餾去除，添加甲苯進行共沸脫水，獲得(1-苯基-1H-吲哚並-2-基)硼酸(31.0g)。
Figure TWI612054BD00299
繼而，將放入有(1-苯基-1H-吲哚並-2-基)硼酸(30.0g)、2-溴-苯胺(20.0g)、Pd(PPh3)4(5.0g)、碳酸鉀(50.0g)、甲苯(200ml)、THF(70ml)及水(30ml)的燒瓶於氮氣環境下於80℃下攪拌4小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及乙酸乙酯進行分液，將溶劑減壓蒸餾去除。利用矽膠管柱層析儀(展開液：甲苯/庚烷=1(容量比))對所得的油狀物質進行純化後，將低沸點成分減壓蒸餾去除而獲得2-(1-苯基-1H-吲哚並-2-基)苯胺(26.8g)。
Figure TWI612054BD00300
進而，將放入有2-(1-苯基-1H-吲哚並-2-基)苯胺(25.0g)、2-溴聯苯(20.5g)、第三丁氧化鈉(13.0g)、Pd(dba)2(0.13g)、4-(二-第三丁基膦基)-N,N-二甲基苯胺(0.12g)及二甲苯(120ml)的燒瓶於氮氣環境下於90℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加水及氯苯進行分析，利用活性氧化鋁短管柱(展開液：氯苯)進行純化。將溶劑減壓蒸餾去除，於所得的油狀物質中添加庚烷及少量的乙酸乙酯，藉此進行再沈澱，獲得N-(2-(1-苯基-1H-吲哚並-2-基)苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺(36.2g)。
Figure TWI612054BD00301
將放入有如上述般所得的N-(2-(1-苯基-1H-吲哚並-2-基)苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺(16.3g)及甲苯(150ml)的燒瓶冷卻至-70℃ 為止，滴加正丁基鋰的2.6M己烷溶液(14.4ml)。滴加結束後，暫且升溫至0℃為止，於0℃下攪拌5分鐘。其後，將該溶液冷卻至-70℃，滴加1M的三氯化硼甲苯溶液(37.3ml)。繼而暫且將溶劑減壓蒸餾去除，添加鄰二氯苯(150ml)、2,2,6,6-四甲基哌啶(11.1g)、三氯化鋁(25.0g)，於160℃下攪拌8小時。將反應液冷卻至室溫為止後，添加使1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷「DABCO」(21.0g)懸浮於甲苯中所得的溶液，藉由使用鋪設有矽藻土的漏斗的減壓過濾將析出的固體過濾分離。進而利用活性氧化鋁管柱層析儀(甲苯/庚烷/三乙胺=30/70/2(容量比))進行純化後，利用庚烷進行清洗，獲得式(48)所表示的化合物(12.0g)。
藉由NMR測定確認了所得的化合物的結構。
1H-NMR(CDCl3)：δ=8.97(d,1H),8.55(m,1H),8.40(d,1H),8.38(d,1H),8.23(d,1H),8.11(d,1H),7.73-7.90(m,3H),7.54-7.68(m,3H),7.21-7.39(m,8H),6.92(t,1H).
藉由適當變更原料的化合物，可利用依據上述合成例的方法來合成本發明的其他多環芳香族化合物。
以下，為了對本發明加以更詳細說明而示出了各實施例，但本發明不限定於該些實施例。
製作實施例1~實施例4及比較例1的電場發光元件，分別測定以可獲得1000cd/m2的亮度的電流密度進行恆定電流驅動時的驅動起始電壓(V)及電流效率(cd/A)。以下，對實施例及比較例加以詳細說明。
將所製作的實施例1~實施例4及比較例1的有機電場發光元件的各層的材料構成示於下述表1中。
Figure TWI612054BD00302
於表1中，「HI」為N4,N4'-二苯基-N4,N4'-雙(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-[1,1'-聯苯]-4,4'-二胺，「NPD」為N4,N4'-二(萘-1-基)-N4,N4'-二苯基-[1,1'-聯苯]-4,4'-二胺，「CBP」為4,4'-二(9H-咔唑基-9-基)-1,1'-聯苯，「Ir(PPy)3」為三(2-苯基吡啶)銥(III)，「BCP」為2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉，而且「ET1」為2,5-雙-(2',2"-聯吡啶-6'-基)-1,1-二甲基-3,4-雙(2,4,6-三甲基苯基)矽雜環戊二烯(於以下的表中亦相同)。以下示出化學結構。
Figure TWI612054BD00303
<實施例1>
<將化合物(1)用於發光層的主體材料的元件>
將以下基板作為透明支撐基板：將藉由濺鍍以180nm的厚度成膜的ITO研磨至150nm為止的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(光電科技(Optoscience)(股)製造)。將該透明支撐基板固定於市售的蒸鍍裝置(昭和真空(股)製造)的基板固持器上，安裝放入有HI的鉬製蒸鍍用舟、放入有NPD的鉬製蒸鍍用舟、放入有本發明的化合物(1)的鉬製蒸鍍用舟、放入有Ir(PPy)3的鉬製蒸鍍用舟、放入有BCP的鉬製蒸鍍用舟、放入有ET1的鉬製 蒸鍍用舟、放入有LiF的鉬製蒸鍍用舟及放入有鋁的鎢製蒸鍍用舟。
於透明支撐基板的ITO膜上依序形成下述各層。將真空槽減壓至5×10-4Pa為止，首先對放入有HI的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為40nm的方式進行蒸鍍而形成電洞注入層，繼而對放入有NPD的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為10nm的方式進行蒸鍍而形成電洞傳輸層。繼而，對放入有化合物(1)的蒸鍍用舟與放入有Ir(PPy)3的蒸鍍用舟同時進行加熱，以膜厚成為35nm的方式進行蒸鍍而形成發光層。以化合物(1)與Ir(PPy)3的重量比成為大致95比5的方式來調節蒸鍍速度。繼而，對放入有BCP的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為5nm的方式進行蒸鍍而形成電洞阻擋層。繼而，對放入有ET1的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為15nm的方式進行蒸鍍而形成電子傳輸層。各層的蒸鍍速度為0.01nm/s~1nm/s。
其後，對放入有LiF的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為1nm的方式以0.01nm/s~0.1nm/s的蒸鍍速度進行蒸鍍。繼而，對放入有鋁的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為100nm的方式以0.01nm/s~2nm/s的蒸鍍速度來蒸鍍鋁，藉此形成陰極，獲得有機EL元件。
若以ITO電極為陽極、以LiF/鋁電極為陰極來施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為6.0V，此時的電流效率為34.2 cd/A。
<實施例2>
<將化合物(66)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(66)以外，利用依據實施例1的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.7V，此時的電流效率為36.4cd/A。
<實施例3>
<將化合物(197)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(197)以外，利用依據實施例1的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.6V，此時的電流效率為28.1cd/A。
<實施例4>
<將化合物(198)用於電洞傳輸層的元件>
除了將作為電洞傳輸材料的NPD換成化合物(198)、作為發光層的主體材料的化合物(1)換成CBP以外，利用依據實施例1的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.9V，此時的電流效率為26.4cd/A。
<比較例1>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成CBP以外，利用依據實施例1的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為6.7V，此時的電流效率為24.6cd/A。
將以上結果匯總於表2中。
Figure TWI612054BD00304
繼而，製作實施例5及比較例2的電場發光元件，分別測定以可獲得1000cd/m2的亮度的電流密度進行恆定電流驅動時的驅動起始電壓(V)及電流效率(cd/A)。以下，對實施例及比較例加以詳細說明。
將所製作的實施例5及比較例2的有機電場發光元件中的各層的材料構成示於下述表3中。
Figure TWI612054BD00305
於表3中，「HT」為N-([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-茀-2-胺(於以下的表中相同)。以下示出化學結構。
Figure TWI612054BD00306
<實施例5>
<將化合物(251)用於發光層的主體材料的元件>
使用以下基板作為透明支撐基板：將藉由濺鍍以180nm的厚度成膜的ITO研磨至150nm為止的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(光電科技(Optoscience)(股)製造)。將該透明支撐基板固定於市售的蒸鍍裝置(昭和真空(股)製造)的基板固持器上，安裝放入有HI的鉬製蒸鍍用舟、放入有HT的鉬製蒸鍍用舟、 放入有本發明的化合物(251)的鉬製蒸鍍用舟、放入有Ir(PPy)3的鉬製蒸鍍用舟、放入有BCP的鉬製蒸鍍用舟、放入有ET1的鉬製蒸鍍用舟、放入有LiF的鉬製蒸鍍用舟及放入有鋁的鎢製蒸鍍用舟。
於透明支撐基板的ITO膜上依序形成下述各層。將真空槽減壓至5×10-4Pa為止，首先對放入有HI的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成電洞注入層，繼而對放入有HT的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為20nm的方式進行蒸鍍而形成電洞傳輸層。繼而，對放入有化合物(251)的蒸鍍用舟與放入有Ir(PPy)3的蒸鍍用舟同時進行加熱，以膜厚成為35nm的方式進行蒸鍍而形成發光層。以化合物(251)與Ir(PPy)3的重量比大致成為95比5的方式調節蒸鍍速度。繼而，對放入有BCP的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為5nm的方式進行蒸鍍而形成電洞阻擋層。繼而，對放入有ET1的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為15nm的方式進行蒸鍍而形成電子傳輸層。各層的蒸鍍速度為0.01nm/s~1nm/s。
其後，對放入有LiF的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為1nm的方式以0.01nm/s~0.1nm/s的蒸鍍速度進行蒸鍍。繼而，對放入有鋁的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為100nm的方式以0.01nm/s~2nm/s的蒸鍍速度來蒸鍍鋁，藉此形成陰極，獲得有機EL元件。
若以ITO電極為陽極、以LiF/鋁電極為陰極來施加直流 電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.0V，此時的電流效率為33.7cd/A。
<比較例2>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(251)換成CBP以外，利用依據實施例5的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.9V，此時的電流效率為31.8cd/A。
將以上結果匯總於表4中。
Figure TWI612054BD00307
繼而，製作實施例6~實施例14及比較例3~比較例4的電場發光元件，分別測定以可獲得1000cd/m2的亮度的電流密度進行恆定電流驅動時的驅動起始電壓(V)及電流效率(cd/A)。以下，對實施例及比較例加以詳細說明。
將所製作的實施例6~實施例14及比較例3~比較例4的有機電場發光元件中的各層的材料構成示於下述表5中。
[表5]
Figure TWI612054BD00308
於表5中，「HB1」為9-(4'-(二-均三甲苯基硼基)-[1,1'-聯萘]-4-基)-9H-咔唑，「ET2」為5,5"-(2-苯基蒽-9,10-二基)二-2,2'-聯吡啶(於以下的表中相同)。以下示出化學結構。
Figure TWI612054BD00309
<實施例6>
<將化合物(1)用於發光層的主體材料的元件 其二>
使用以下基板作為透明支撐基板：將藉由濺鍍以180nm的厚度成膜的ITO研磨至150nm為止的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(光電科技(Optoscience)(股)製造)。將該透明支撐基板固定於市售的蒸鍍裝置(昭和真空(股)製造)的基板固持器上，安裝放入有HI的鉬製蒸鍍用舟、放入有HT的鉬製蒸鍍用舟、放入有本發明的化合物(1)的鉬製蒸鍍用舟、放入有Ir(PPy)3的鉬製蒸鍍用舟、放入有HB1的鉬製蒸鍍用舟、放入有ET2的鉬製蒸鍍用舟、放入有LiF的鉬製蒸鍍用舟及放入有鋁的鎢製蒸鍍用舟。
於透明支撐基板的ITO膜上依序形成下述各層。將真空槽減壓至5×10-4Pa為止，首先對放入有HI的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成電洞注入層，繼而對放入有HT的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為10nm的方式進行蒸鍍而形成電洞傳輸層。繼而，對放入有化合物(1)的蒸鍍用舟與放入有Ir(PPy)3的蒸鍍用舟同時進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成發光層。以化合物(1)與Ir(PPy)3的重量比大致成為95比5的方式來調節蒸鍍速度。繼而，對放入有HB1的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為10nm的方式進行蒸鍍而形成電洞阻擋層。繼而，對放入有ET2的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為20nm的方式進行蒸鍍而形成電子傳輸層。各層的蒸鍍速度為0.01 nm/s~1nm/s。
其後，對放入有LiF的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為1nm的方式以0.01nm/s~0.1nm/s的蒸鍍速度進行蒸鍍。繼而，對放入有鋁的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為100nm的方式以0.01nm/s~2nm/s的蒸鍍速度來蒸鍍鋁，藉此形成陰極，獲得有機EL元件。
若以ITO電極為陽極、以LiF/鋁電極為陰極來施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.2V，此時的電流效率為43.7cd/A。
<實施例7>
<將化合物(501)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(501)以外，利用依據實施例6的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為6.2V，此時的電流效率為29.0cd/A。
<實施例8>
<將化合物(551)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(551)以外，利用依據實施例6的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用 以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為4.8V，此時的電流效率為31.7cd/A。
<實施例9>
<將化合物(687)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(687)以外，利用依據實施例6的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為4.0V，此時的電流效率為28.3cd/A。
<比較例3>
<將CBP用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成CBP以外，利用依據實施例6的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.4V，此時的電流效率為24.2cd/A。
<實施例10>
<將化合物(301)用於電洞阻擋層兼電子傳輸層(用於一層中)的元件>
使用以下基板作為透明支撐基板：將藉由濺鍍以180nm的厚度成膜的ITO研磨至150nm為止的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(光電科技(Optoscience)(股)製造)。將該透明支撐基 板固定於市售的蒸鍍裝置(昭和真空(股)製造)的基板固持器上，安裝放入有HI的鉬製蒸鍍用舟、放入有HT的鉬製蒸鍍用舟、放入有本發明的CBP的鉬製蒸鍍用舟、放入有Ir(PPy)3的鉬製蒸鍍用舟、放入有化合物(301)的鉬製蒸鍍用舟、放入有LiF的鉬製蒸鍍用舟及放入有鋁的鎢製蒸鍍用舟。
於透明支撐基板的ITO膜上依序形成下述各層。將真空槽減壓至5×10-4Pa為止，首先，對放入有HI的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成電洞注入層，繼而對放入有HT的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為10nm的方式進行蒸鍍而形成電洞傳輸層。繼而，對放入有CBP的蒸鍍用舟與放入有Ir(PPy)3的蒸鍍用舟同時進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成發光層。以CBP與Ir(PPy)3的重量比大致成為95比5的方式來調節蒸鍍速度。繼而，對放入有化合物(301)的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成電洞阻擋層兼電子傳輸層。各層的蒸鍍速度為0.01nm/s~1nm/s。
其後，對放入有LiF的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為1nm的方式以0.01nm/s~0.1nm/s的蒸鍍速度進行蒸鍍。繼而，對放入有鋁的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為100nm的方式以0.01nm/s~2nm/s的蒸鍍速度來蒸鍍鋁，藉此形成陰極，獲得有機EL元件。
若以ITO電極為陽極、以LiF/鋁電極為陰極來施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初 始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.6V，此時的電流效率為32.2cd/A。
<實施例11>
<將化合物(391)用於電洞阻擋層兼電子傳輸層(用於一層中)的元件>
除了將作為電洞阻擋層兼電子傳輸層的化合物(301)換成化合物(391)以外，利用依據實施例10的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為6.0V，此時的電流效率為28.0cd/A。
<實施例12>
<將化合物(392)用於電洞阻擋層兼電子傳輸層(用於一層中)的元件>
除了將作為電洞阻擋層兼電子傳輸層的化合物(301)換成化合物(392)以外，利用依據實施例10的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為6.2V，此時的電流效率為26.2cd/A。
<實施例13>
<將化合物(391)用於電洞阻擋層的元件>
使用以下基板作為透明支撐基板：將藉由濺鍍以180nm的厚度成膜的ITO研磨至150nm為止的26mm×28mm×0.7mm的玻 璃基板(光電科技(Optoscience)(股)製造)。將該透明支撐基板固定於市售的蒸鍍裝置(昭和真空(股)製造)的基板固持器上，安裝放入有HI的鉬製蒸鍍用舟、放入有HT的鉬製蒸鍍用舟、放入有本發明的CBP的鉬製蒸鍍用舟、放入有Ir(PPy)3的鉬製蒸鍍用舟、放入有化合物(391)的鉬製蒸鍍用舟、放入有ET2的鉬製蒸鍍用舟、放入有LiF的鉬製蒸鍍用舟及放入有鋁的鎢製蒸鍍用舟。
於透明支撐基板的ITO膜上依序形成下述各層。將真空槽減壓至5×10-4Pa為止，首先對放入有HI的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成電洞注入層，繼而對放入有HT的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為10nm的方式進行蒸鍍而形成電洞傳輸層。繼而，對放入有CBP的蒸鍍用舟與放入有Ir(PPy)3的蒸鍍用舟同時進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成發光層。以CBP與Ir(PPy)3的重量比大致成為95比5的方式來調節蒸鍍速度。繼而，對放入有化合物(391)的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為10nm的方式進行蒸鍍而形成電洞阻擋層。繼而，對放入有ET2的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為20nm的方式進行蒸鍍而形成電子傳輸層。各層的蒸鍍速度為0.01nm/s~1nm/s。
其後，對放入有LiF的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為1nm的方式以0.01nm/s~0.1nm/s的蒸鍍速度進行蒸鍍。繼而，對放入有鋁的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為100nm的方式以 0.01nm/s~2nm/s的蒸鍍速度來蒸鍍鋁，藉此形成陰極，獲得有機EL元件。
若以ITO電極為陽極、以LiF/鋁電極為陰極來施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為3.6V，此時的電流效率為28.0cd/A。
<實施例14>
<將化合物(392)用於電洞阻擋層的元件>
除了將作為電洞阻擋層的化合物(391)換成化合物(392)以外，利用依據實施例13的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為4.9V，此時的電流效率為32.7cd/A。
<比較例4>
<將BCP用於電洞阻擋層的元件>
除了將作為電洞阻擋層的化合物(391)換成BCP以外，利用依據實施例13的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.7V，此時的電流效率為28.7cd/A。
將以上結果匯總於表6及表7中。
[表6]
Figure TWI612054BD00310
Figure TWI612054BD00311
進而，製作實施例15~實施例29及比較例5的電場發光元件，分別測定以可獲得1000cd/m2的亮度的電流密度進行恆定電流驅動時的驅動起始電壓(V)及電流效率(cd/A)。以下，對實施例及比較例加以詳細說明。
將所製作的實施例15~實施例29及比較例5的有機電場發光元件中的各層的材料構成示於下述表8中。
Figure TWI612054BD00312
於表8中，「HAT-CN」為1,4,5,8,9,12-六氮雜聯三伸苯六甲腈，「TBB」為N4,N4,N4',N4'-四([1,1'-聯苯]-4-基)-[1,1'-聯 苯]-4,4'-二胺，「TPBi」為1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(於以下的表中相同)。以下示出化學結構。
Figure TWI612054BD00313
Figure TWI612054BD00314
<實施例15>
<將化合物(1)用於發光層的主體材料的元件 其三>
使用以下基板作為透明支撐基板：將藉由濺鍍以180nm的厚度成膜的ITO研磨至150nm為止的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(光電科技(Optoscience)(股)製造)。將該透明支撐基板固定於市售的蒸鍍裝置(昭和真空(股)製造)的基板固持器上，安裝放入有HAT-CN的鉬製蒸鍍用舟、放入有TBB的鉬製蒸鍍用舟、放入有本發明的化合物(1)的鉬製蒸鍍用舟、放入有 Ir(PPy)3的鉬製蒸鍍用舟、放入有TPBi的鉬製蒸鍍用舟、放入有LiF的鉬製蒸鍍用舟及放入有鋁的鎢製蒸鍍用舟。
於透明支撐基板的ITO膜上依序形成下述各層。將真空槽減壓至5×10-4Pa為止，首先對放入有HAT-CN的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為10nm的方式進行蒸鍍而形成電洞注入層，繼而對放入有TBB的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成電洞傳輸層。繼而，對放入有化合物(1)的蒸鍍用舟與放入有Ir(PPy)3的蒸鍍用舟同時進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成發光層。以化合物(1)與Ir(PPy)3的重量比大致成為95比5的方式來調節蒸鍍速度。繼而，對放入有TPBi的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為50nm的方式進行蒸鍍而形成電子傳輸層。各層的蒸鍍速度為0.01nm/s~1nm/s。
其後，對放入有LiF的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為1nm的方式以0.01nm/s~0.1nm/s的蒸鍍速度進行蒸鍍。繼而，對放入有鋁的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為100nm的方式以0.01nm/s~2nm/s的蒸鍍速度來蒸鍍鋁，藉此形成陰極，獲得有機EL元件。
若以ITO電極為陽極、以LiF/鋁電極為陰極來施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.2V，此時的電流效率為28.9cd/A。
<實施例16>
<將化合物(66)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(66)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為4.8V，此時的電流效率為37.0cd/A。
<實施例17>
<將化合物(84)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(84)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.6V，此時的電流效率為35.9cd/A。
<實施例18>
<將化合物(86)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(86)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.0V，此時的電流效率為29.0cd/A。
<實施例19>
<將化合物(197)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(197)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為4.9V，此時的電流效率為32.4cd/A。
<實施例20>
<將化合物(51)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(51)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.1V，此時的電流效率為39.2cd/A。
<實施例21>
<將化合物(214)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(214)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為4.2V，此時的電流效率為35.2cd/A。
<實施例22>
<將化合物(26)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(26) 以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為4.7V，此時的電流效率為42.2cd/A。
<實施例23>
<將化合物(210)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(210)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.1V，此時的電流效率為32.7cd/A。
<實施例24>
<將化合物(212)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(212)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.3V，此時的電流效率為27.0cd/A。
<實施例25>
<將化合物(215)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(215)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電 極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.5V，此時的電流效率為27.7cd/A。
<實施例26>
<將化合物(48)用於發光層的主體材料的元件>
除了將作為發光層的主體材料的化合物(1)換成化合物(48)以外，利用依據實施例15的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.5V，此時的電流效率為29.2cd/A。
<實施例27>
<將化合物(209)用於電洞傳輸層的元件>
使用以下基板作為透明支撐基板：將藉由濺鍍以180nm的厚度成膜的ITO研磨至150nm為止的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(光電科技(Optoscience)(股)製造)。將該透明支撐基板固定於市售的蒸鍍裝置(昭和真空(股)製造)的基板固持器上，安裝放入有HAT-CN的鉬製蒸鍍用舟、放入有本發明的化合物(209)的鉬製蒸鍍用舟、放入有CBP的鉬製蒸鍍用舟、放入有Ir(PPy)3的鉬製蒸鍍用舟、放入有TPBi的鉬製蒸鍍用舟、放入有LiF的鉬製蒸鍍用舟及放入有鋁的鎢製蒸鍍用舟。
於透明支撐基板的ITO膜上依序形成下述各層。將真空槽減壓至5×10-4Pa為止，首先對放入有HAT-CN的蒸鍍用舟進行 加熱，以膜厚成為10nm的方式進行蒸鍍而形成電洞注入層，繼而對放入有化合物(209)的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成電洞傳輸層。繼而，對放入有CBP的蒸鍍用舟與放入有Ir(PPy)3的蒸鍍用舟同時進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍形成發光層。以CBP與Ir(PPy)3的重量比大致成為95比5的方式來調節蒸鍍速度。繼而，對放入有TPBi的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為50nm的方式進行蒸鍍而形成電子傳輸層。各層的蒸鍍速度為0.01nm/s~1nm/s。
其後，對放入有LiF的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為1nm的方式以0.01nm/s~0.1nm/s的蒸鍍速度進行蒸鍍。繼而，對放入有鋁的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為100nm的方式以0.01nm/s~2nm/s的蒸鍍速度來蒸鍍鋁，藉此形成陰極，獲得有機EL元件。
若以ITO電極為陽極、以LiF/鋁電極為陰極來施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為6.8V，此時的電流效率為27.2cd/A。
<實施例28>
<將化合物(366)用於電子傳輸層的元件>
使用以下基板作為透明支撐基板：將藉由濺鍍以180nm的厚度成膜的ITO研磨至150nm為止的26mm×28mm×0.7mm的玻璃基板(光電科技(Optoscience)(股)製造)。將該透明支撐基 板固定於市售的蒸鍍裝置(昭和真空(股)製造)的基板固持器上，安裝放入有HAT-CN的鉬製蒸鍍用舟、放入有TBB的鉬製蒸鍍用舟、放入有CBP的鉬製蒸鍍用舟、放入有Ir(PPy)3的鉬製蒸鍍用舟、放入有本發明的化合物(366)的鉬製蒸鍍用舟、放入有LiF的鉬製蒸鍍用舟及放入有鋁的鎢製蒸鍍用舟。
於透明支撐基板的ITO膜上依序形成下述各層。將真空槽減壓至5×10-4Pa為止，首先對放入有HAT-CN的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為10nm的方式進行蒸鍍而形成電洞注入層，繼而對放入有TBB的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成電洞傳輸層。繼而，對放入有CBP的蒸鍍用舟與放入有Ir(PPy)3的蒸鍍用舟同時進行加熱，以膜厚成為30nm的方式進行蒸鍍而形成發光層。以CBP與Ir(PPy)3的重量比大致成為95比5的方式來調節蒸鍍速度。繼而，對放入有化合物(366)的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為50nm的方式進行蒸鍍而形成電子傳輸層。各層的蒸鍍速度為0.01nm/s~1nm/s。
其後，對放入有LiF的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為1nm的方式以0.01nm/s~0.1nm/s的蒸鍍速度進行蒸鍍。繼而，對放入有鋁的蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為100nm的方式以0.01nm/s~2nm/s的蒸鍍速度來蒸鍍鋁，藉此形成陰極，獲得有機EL元件。
若以ITO電極為陽極、以LiF/鋁電極為陰極來施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初 始亮度1000cd/m2的驅動電壓為6.6V，此時的電流效率為26.1cd/A。
<實施例29>
<將化合物(424)用於電子傳輸層的元件>
除了將作為電子傳輸材料的化合物(366)換成化合物(424)以外，利用依據實施例28的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為6.4V，此時的電流效率為27.5cd/A。
<比較例5>
除了將作為電子傳輸材料的化合物(366)換成TPBi以外，利用依據實施例28的方法來獲得有機EL元件。若對兩電極施加直流電壓，則可獲得波長為約515nm的綠色發光。另外，用以獲得初始亮度1000cd/m2的驅動電壓為5.5V，此時的電流效率為27.1cd/A。
將以上結果匯總於表9中。
Figure TWI612054BD00315
<載子遷移率的測定>
<式(1)所表示的化合物的載子遷移率測定>
將26mm×28mm×0.5mm的玻璃基板(日本板硝子(股)製造)作為透明支撐基板。將該透明支撐基板與用以獲得2mm寬的下部鋁電極的金屬遮罩同時安裝於市售的蒸鍍裝置的基板固持器上。繼而，將載置有鋁的鎢製蒸鍍舟設置於蒸鍍裝置中。將真空槽減壓至5×10-3Pa以下為止，對蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為10nm的方式形成半透明的下部鋁電極。蒸鍍速度為0.05nm/s~1nm/s。
繼而，將用以形成以覆蓋下部鋁電極的方式設計的有機層的金屬遮罩安裝於基板固持器上，與放入有式(1)所表示的化合物的鉬製蒸鍍用舟一併設置於蒸鍍裝置中。將真空槽減壓至5×10-3Pa以下為止，對蒸鍍用舟進行加熱而蒸鍍式(1)所表示的化合物。膜厚為6μm，蒸鍍速度為0.1nm/s~10nm/s。
繼而，於基板固持器上安裝用以形成上部鋁電極的金屬遮罩，與載置有鋁的鎢製蒸鍍舟一併設置於蒸鍍裝置中。該金屬遮罩是以上部鋁電極及下部鋁電極的夾持有機層的重疊面積成為4mm2的方式設計。將真空槽減壓至5×10-3Pa以下為止，對蒸鍍用舟進行加熱，以膜厚成為50nm的方式形成上部鋁電極。蒸鍍速度為0.05nm/s~1nm/s。
遷移率的測定是使用飛行時間(Time Of Flight)法來實施。測定是使用市售的測定裝置TOF-401(住友重機械先進機器(Sumitomo Heavy Industries-Advanced Machinery)(股)製造)來實施。激發光源是使用氮氣雷射。於在上部鋁電極與下部鋁電極之間施加有適當的電壓的狀態下，自半透明的下部鋁電極側照射光，觀測瞬態光電流(transient photocurrent)而求出遷移率。關於根據瞬態光電流波形的分析來導出遷移率的方法，於文獻「有機EL材料與顯示器」(出版：CMC股份有限公司)的P69-P70中有記載。
關於測定的結果，於0.5MV/cm的電場強度下，式(1)所表示的化合物的電子遷移率獲得了2×10-3(cm2/Vs)的結果，電 洞遷移率獲得了4×10-4(cm2/Vs)的結果。
<式(4)所表示的化合物的遷移率測定>
將式(1)所表示的化合物變更為式(4)所表示的化合物進行蒸鍍，所得的有機層的膜厚成為8.2μm，除此以外，利用相同的方法來製作樣品，並利用相同的方法來進行遷移率的觀測。
關於測定的結果，於0.5MV/cm的電場強度下，式(4)所表示的化合物的電洞遷移率獲得了4.6×10-4(cm2/Vs)的結果。
[產業上之可利用性]
根據本發明的較佳態樣，可提供一種提高了驅動電壓及電流效率的有機電場發光元件、具備其的顯示裝置及具備其的照明裝置等。
100‧‧‧有機電場發光元件
101‧‧‧基板
102‧‧‧陽極
103‧‧‧電洞注入層
104‧‧‧電洞傳輸層
105‧‧‧發光層
106‧‧‧電子傳輸層
107‧‧‧電子注入層
108‧‧‧陰極

Claims (10)

  1. 一種有機電場發光元件，包括：包含陽極及陰極的一對電極；以及有機層，配置於上述一對電極間且含有下述式(A)~式(F)的任一者所表示的多環芳香族化合物；
    Figure TWI612054BC00001
     上述式(A)~式(F)中，X為B或P=O，R分別獨立地為下述(a)~(e)的任一者，一個式中的全部R不會同時成為下述(a)， (a)氫或苯基，(b)二芳基胺基，(c)可經芳基取代的咔唑基，(d)經二芳基胺基取代的苯基，以及(e)經可經芳基取代的咔唑基取代的苯基，上述式(A)~式(F)所表示的化合物中的至少一個氫可經氘取代。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的有機電場發光元件，其中上述式(A)~式(F)中，X為B或P=O，R分別獨立地為下述(a)~(e)的任一者，一個式中的全部R不會同時成為下述(a)，(a)氫，(b)二苯基胺基，(c)經苯基取代的咔唑基，(d)經二苯基胺基取代的苯基，以及(e)經咔唑基取代的苯基，上述咔唑基經苯基取代。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的有機電場發光元件，其中上述多環芳香族化合物為下述任一式所表示的多環芳香族化合物，
    Figure TWI612054BC00002
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的有機電場發光元件，其中上述有機層為發光層。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的有機電場發光元件，其中上述有機層為電洞傳輸層及/或電洞注入層。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的有機電場發光元件，其中上述有機層為電洞阻擋層、電子傳輸層及/或電子注入層。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的有機電場發光元件，其中上述有機電場發光元件所具有的上述電洞阻擋層、上述電子傳輸層及/或上述電子注入層含有選自由羥喹啉系金屬錯合物、吡啶衍生物、啡啉衍生物、硼烷衍生物及苯并咪唑衍生物所組成的組群中的至少一種。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的有機電場發光元件，其中上述電洞阻擋層、上述電子傳輸層及/或上述電子注入層含有選自由鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬、鹼金屬的氧化物、鹼金屬的鹵化 物、鹼土金屬的氧化物、鹼土金屬的鹵化物、稀土金屬的氧化物、稀土金屬的鹵化物、鹼金屬的有機錯合物、鹼土金屬的有機錯合物及稀土金屬的有機錯合物所組成的組群中的至少一種。
  9. 一種顯示裝置，包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的有機電場發光元件。
  10. 一種照明裝置，包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的有機電場發光元件。
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