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TW201016664A - Carbazole derivative, light-emitting element material, light-emitting element, and light-emitting device - Google Patents

Carbazole derivative, light-emitting element material, light-emitting element, and light-emitting device Download PDF

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Publication number
TW201016664A
TW201016664A TW098122935A TW98122935A TW201016664A TW 201016664 A TW201016664 A TW 201016664A TW 098122935 A TW098122935 A TW 098122935A TW 98122935 A TW98122935 A TW 98122935A TW 201016664 A TW201016664 A TW 201016664A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
layer
emitting element
carbazole derivative
emitting
Prior art date
Application number
TW098122935A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Suzuki
Sachiko Kawakami
Nobuharu Ohsawa
Tsunenori Suzuki
Satoshi Seo
Original Assignee
Semiconductor Energy Lab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Lab filed Critical Semiconductor Energy Lab
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Description

201016664 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域] 本發明涉及咔唑衍生物。本發明還涉及使用該咔唑衍 生物的發光元件材料、發光元件以及電子裝置。 【先前技術】 使用發光材料的發光元件具有薄型輕量、高速回應、 $ 直流低電壓驅動等的特性，並被期待著應用於下一代平板 顯示器。另外’ 一般認爲將發光元件配置爲矩陣狀的發光 裝置與現有的液晶顯示裝置相比具有視角廣且可見度好的 優點。 一般認爲發光元件的發光機制是：藉由將發光層夾在 一對電極之間並施加電壓，來使從陰極注入的電子及從陽 極注入的電洞在發光層的發光中心複合而形成分子激子， 當該分子激子緩和到基底態之際釋放能量而發光》作爲激 Φ 發狀態，有單態激發和三重態激發。藉由任一激發狀態都 > 可以發光。 發光元件的發光波長取決於發光元件中包含的發光分 子的激發態與基底態間的能量差，即，帶隙。因此，藉由 對發光分子的結構進行改進，能夠得到各種各樣的發光顏 色。另外，藉由使用能夠發射光的三原色，即紅色光、藍 色光、綠色光的發光元件製造發光裝置’能夠製造全彩色 的發光裝置。 但是，全彩色發光裝置具有如下問題：製造顏色純度
C -5- 201016664 高的發光元件並非易事。這是因爲如下緣故：雖然爲了製 造具有高顏色再現性的發光裝置需要顏色純度高的紅色、 藍色、綠色的發光元件，但是難以實現可靠性高且顏色純 度高的發光元件。經過近年的材料開發，紅色及綠色的發 光元件實現了高可靠性及高顏色純度，然而藍色的發光元 件還未實現十分高的可靠性及顏色純度，正在進行各種各 樣的硏究（例如，參照專利文獻1 )。 〔專利文獻1〕日本專利申請公開2003-31371號公報 【發明內容】 鑒於上述問題，本發明的目的之一在於提供一種賦予 高藍色純度且帶隙寬的咔唑衍生物。另外，本發明的目的 之一在於提供一種使用該咔唑衍生物的高可靠性發光元件 、發光裝置以及電子裝置。 本發明之一是通式（1)所示的咔唑衍生物。
R2 R3
在通式中，Ar1表示碳數爲6至13的芳基，Ar2表示 碳數爲6至13的亞芳基’ R1至R8各自表示氫或碳數爲1 至4的烷基。另外’ Ar1、Ar2也可以各自具有取代基，在 201016664 具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互結 合而形成環結構。另外，就Α/'Αγ2而言，在一個碳具 有兩個取代基的情況下，取代基也可以相互結合而形成螺 環結構。 本發明之一是通式（2 )所示的咔唑衍生物。
Ar1
在通式中，Ar1表示碳數爲ό至13的芳基，Ar2表示 碳數爲6至1 3的亞芳基。另外’ Arl ' Ar2也可以各自具 有取代基，在具有兩個或以上的取代基的情況下’取代基 Φ 也可以相互結合而形成環結構。另外’就Arl ' Ar2而言 •，在一個碳具有兩個取代基的情況下’取代基也可以相互 •結合而形成螺環結構。 本發明之一是通式（3)所示的昨哗衍生物。 201016664 R15
在通式中，Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基，R13至 R17各自表示氫、碳數爲6至10的芳基、碳數爲1至4的 烷基或碳數爲1的鹵烷基。另外，Ar2、R13至R17也可以 各自具有取代基，在具有兩個或以上的取代基的情況下， 取代基也可以相互結合而形成環結構。另外，就Ar2、R1 3 至R17而言，在一個碳具有兩個取代基的情況下’取代基 也可以相互結合而形成螺環結構。 本發明之一是通式（4)所示的昨哗衍生物。 -8 - 201016664 R15
在通式中，R13至R17各自表示氫、碳數爲6至ίο的 芳基、碳數爲1至4的烷基或碳數爲1的鹵烷基，R18至 R21各自表示氫或碳數爲1至4的烷基。另外，R13至R17 也可以各自具有取代基’在具有兩個或以上的取代基的情 況下，取代基也可以相互結合而形成環結構。另外，就 R13至R17而言，在一個碳具有兩個取代基的情況下，取 代基也可以相互結合而形成螺環結構。 另外，本發明之一是結構式（1 01 )所示的咔唑衍生 物。 201016664
(101) 另外，本發明之一是結構式（201)所示的咔唑衍生 物
(201) 本發明之一是通式（P1)所示的咔唑衍生物。 -10- 201016664
❹ 在通式中，R1至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外，Ar1及Ar3各自表示碳數爲6至13的芳基。另 外，Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。碳數爲6至13的 芳基及碳數爲6至13的亞芳基還可以各自具有取代基， 在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互 結合而形成環結構。另外，就碳數爲6至13的芳基及碳 數爲6至13的亞芳基而言，在一個碳具有兩個取代基的 φ 情況下’取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外， _ Ar3的取代基與R1G或R11也可以相互結合而形成環結構。 作爲環結構’包括螺環結構。 另外’本發明之一是通式（P2)所示的味唑衍生物。 -11 - 201016664
Ar1
(P2) 在通式中’ R9至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外，Ar1及Ar3各自表示碳數爲6至13的芳基。另 外’Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。碳數爲6至13的 芳基及碳數爲6至13的亞芳基還可以各自具有取代基， 在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互 結合而形成環結構。另外，就碳數爲6至13的芳基及碳 數爲6至13的亞芳基而言，在一個碳具有兩個取代基的 1青t兄T ’取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外， Ar3的取代基與r1Q或Rll也可以相互結合而形成環結構。 作爲環結_，包括螺環結構。 ’本發明之一是通式（P3)所示的咔唑衍生物。 -12- 201016664
(P3) 在通式中，R9至R12各自表示氫或碳數爲6至10的 烷基。另外，R13至R17各自表示氫、碳數爲1至4的烷 基或碳數爲6至10的芳基。另外，Ar2表示碳數爲6至 13的亞芳基。另外，Ar3表示碳數爲6至13的芳基。碳 數爲6至10的芳基、碳數爲6至13的亞芳基以及碳數爲 6至13的芳基還可以各自具有取代基，在具有兩個或以上 φ 的取代基的情況下，取代基也可以相互結合而形成環結構 . 。另外，就碳數爲6至10的芳基、碳數爲6至13的亞芳 基以及碳數爲6至13的芳基而言，在一個碳具有兩個取 代基的情況下’取代基也可以相互結合而形成螺環結構。 另外，Ar3的取代基與R1Q或R11也可以相互結合而形成環 結構。作爲環結構，包括螺環結構。 另外’本發明之一是通式（P4 )所示的咔唑衍生物。 -13- 201016664
(P4) 在通式中，R9至r12及！^8至R:n各自表示氫或碳數 爲1至4的烷基。另外，尺^至Rl?各自表示氫、碳數爲ι 至4的院基或碳數爲6至1〇的芳基。另外，Ars表示碳數 爲ό至13的方基。碳數爲6至1〇的芳基及碳數爲6至13 的芳基還可以各自具有取代基，在具有兩個或以上的取代 基的情況下’取代基也可以相互結合而形成環結構。另外 ’就碳數爲6至10的芳基及碳數爲6至13的芳基而言， 在一個碳具有兩個取代基的情況下，取代基也可以相互結 合而形成螺環結構。另外，Ar3的取代基與Rie或R11也可 以相互結合而形成環結構。作爲環結構’包括螺環結構。 另外，本發明之一是結構式（31)所示的咔挫衍生物 -14 - 201016664
(31) 另外，本發明之一是結構式（6 3 )所示的咔唑衍生物
另外，本發明之一是結構式（76 )所示的咔唑衍生物 -15- 201016664
(M1) 在通式中，R1至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外，Ar1及Ar3各自表示碳數爲6至13的芳基。另 外，Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。碳數爲6至13的 芳基及碳數爲6至13的亞芳基還可以各自具有取代基， 在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互 結合而形成環結構。另外，就碳數爲6至13的芳基及碳 數爲6至13的亞芳基而言，在一個碳具有兩個取代基的 -16- 201016664 情況下’取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外，
Ar3的取代基與R9或R1()也可以相互結合而形成環結構。 作爲環結構，包括螺環結構。 另外’本發明之一是通式（M2 )所示的咔唑衍生物。
(M2) 在通式中’ R9至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外，Ar1及Ar3各自表示碳數爲6至13的芳基。另 φ 外’Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。碳數爲6至13的 , 芳基及碳數爲6至13的亞芳基還可以各自具有取代基， 在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互 結合而形成環結構。另外，就碳數爲6至13的芳基及碳 數爲6至13的亞方基而言’在一個碳具有兩個取代基的 情況下’取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外， Ar3的取代基與R9或R1()也可以相互結合而形成環結構。 作爲環結構，包括螺環結構。 另外’本發明之一是通式（M3)所示的咔唑衍生物。 -17- 201016664
(M3) 在通式中，R9至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外，R13至R17各自表示氫、碳數爲1至4的烷基 或碳數爲6至10的芳基。另外’Ar2表示碳數爲6至13 的亞芳基。另外，Ar3表示碳數爲6至13的芳基》碳數爲 6至10的芳基、碳數爲6至13的亞芳基以及碳數爲6至 13的芳基還可以各自具有取代基，在具有兩個或以上的取 代基的情況下，取代基也可以相互結合而形成環結構。另 ® 外，就碳數爲6至10的芳基、碳數爲6至13的亞芳基以 ’ 及碳數爲6至13的芳基而言’在一個碳具有兩個取代基 的情況下，取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外 ，Ar3的取代基與R9或也可以相互結合而形成環結構 。作爲環結構，包括螺環結構。 另外，本發明之一是通式（M4)所示的咔唑衍生物。 -18- 201016664
R15
Ar3 R10 爲1至4的烷基。另外，1113至各自表示氫、碳數爲i
至4的烷基或碳數爲6至10的芳基。另外，Ar3表示碳數 爲6至13的芳基。碳數爲6至1〇的芳基及碳數爲6至13 的芳基還可以各自具有取代基，在具有兩個或以上的取代 基的Ίη況下’取代基也可以相互結合而形成環結構。另外 ’就碳數爲6至1〇的芳基及碳數爲6至13的芳基而言， 在一個碳具有兩個取代基的情況下，取代基也可以相互結 合而形成螺環結構。另外’ Ar3的取代基與R9或RiQ也可 以相互結合而形成環結構。作爲環結構，包括螺環結構。 另外’本發明之一是結構式（3 3丨）所示的咔唑衍生 物。 -19- 201016664
(331) 另外’本發明之一是包含上述任一咔唑衍生 元件材料。 另外，本發明之一是使用上述任一咔唑衍生 元件。具體地說，本發明之一是在一對電極間具 一咔唑衍生物的發光元件。 另外，本發明之一是在一對電極間具有發光 發光層具有上述任一咔唑衍生物的發光元件。 本發明的發光裝置包括：發光元件以及控制 的發光的控制單元。該發光元件在一對電極間具 光物質的層，並且在包含發光物質的層中包含上 唑衍生物。注意，在本發明說明中的發光裝置包 示裝置、發光裝置或光源（包括照明裝置）。另 明的發光裝置還包括：在面板上安裝有連接器如 性印刷電路）、TAB (帶式自動接合）或TCP ( )的模組；在TAB帶子或TCP的頂端設置有印 -20- 物的發光 物的發光 有上述任 層，並且 發光元件 有包含發 述任一咔 括圖像顯 外，本發 FPC (撓 薄膜封裝 刷線路板 201016664 的模組；以及在發光元件上藉由c O G (玻璃覆晶封裝）方 式直接安裝有1C (積體電路）的模組。 另外’本發明包括在顯示部使用本發明的發光元件的 電子裝置在內。因此，本發明的電子裝置的特徵在於，具 有顯示部，該顯示部具備上述發光元件和控制發光元件的 發光的控制單元。 本發明的實施方式之一的咔唑衍生物的帶隙大，從而 能夠得到比較短波長的發光，並能夠得到顏色純度高的藍 色發光。另外’本發明的實施方式之一的昨唑衍生物的電 化學穩定性高。 另外，藉由在由本發明的實施方式之一的咔哩衍生物 構成的層中添加其帶隙比該味哩衍生物小的發光材料（以 下稱爲摻雜劑）’能夠得到來自摻雜劑的發光。此時，因 ^ 爲本發明的實施方式之一的咔哩衍生物的帶隙大，所以即 使使用其發光爲比較短波長的摻雜劑，也能夠高效地得到 來自摻雜劑的發光，而不是來自昨唑衍生物的發光。具體 地說’大槪在450至470nm處具有發光的最大限度的發光 材料呈現優良的藍色的顏色純度。藉由將這種材料用作摻 雜劑’能夠獲得能夠發射顔色純度高的藍色光的發光元件 〇 另外’藉由製造將本發明的實施方式之一的咔唑衍生 物添加到由其帶隙比該咔哩衍生物大的材料（以下稱爲主 -21 - 201016664 體）構成的層中的發光元件，而能夠得到來自本發明的實 施方式之一的咔唑衍生物的發光。就是說，本發明的實施 方式之一的味唑衍生物用作摻雜劑。此時，本發明的實施 方式之一的咔唑衍生物的帶隙大，並且呈現比較短波長的 發光，從而能夠製造能夠發射顏色純度高的藍色光的發光 元件。 本發明的實施方式之一的咔唑衍生物的帶隙寬，並且 它是具有電子及電洞的注入與傳輸性的雙極材料。因此， 藉由將本發明的實施方式之一的昨唑衍生物用於發光元件 ’能夠獲得載流子平衡優良且可靠性高的發光元件。 另外，包含上述味唑衍生物的本發明的實施方式之一 的發光元件是能夠實現高藍色純度的發光元件。另外，包 含上述咔唑衍生物的本發明的實施方式之一的發光元件是 高可靠性發光元件。 另外，包含上述發光元件的本發明的實施方式之一的 發光裝置是顏色再現性高的發光裝置，並且它是顯示品質 局的發光裝置。包含上述發光元件的本發明的實施方式之 一的發光裝置是高可靠性發光裝置。 另外’包含上述發光元件的本發明的實施方式之一的 電子裝置是顔色再現性高的電子裝置，並且它是顯示品質 高的電子裝置。另外’包含上述發光元件的本發明的實施 方式之一的電子裝置是高可靠性電子裝置。 【實施方式】 -22- 201016664 以下參考附圖詳細說明本發明的實施方式。然而，本 發明不限於以下的說明，本領域技術人員可以容易地理解 一個事實，就是本發明的方式和詳細內容可以被變換爲各 種各樣的形式而不脫離本發明的宗旨及其範圍。因此，不 應認爲本發明限於以下所示的實施方式所記載的內容中。 〔實施方式1〕 在本實施方式中，說明本發明的咔唑衍生物的方式之 — 〇 根據本實施方式的咔唑衍生物的方式之一是通式（1 )所示的咔哩衍生物。
⑴ 在通式中’ Ar1表示碳數爲6至13的芳基，Ar2表示 碳數爲6至13的亞芳基，1^至Rs各自表示氫或碳數爲1 至4的院基。另外’ Ar1、Ar2也可以各自具有取代基，在 具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互結 合而形成環結構。另外，就A^'Ar2而言，在一個碳具 有兩個取代基的情況下，取代基也可以相互結合而形成螺 -23- 201016664 環結構。 根據本實施方式的咔唑衍生物的方式之一是通式（2 )所示的昨唑衍生物。
在通式中’ Ar1表示碳數爲6至13的芳基，Ar2表示 碳數爲6至13的亞芳基。另外，Ari、Ar2也可以各自具 有取代基’在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基 也可以相互結σ而形成環結構。另外，就Ar1、Ar2而言 ’在一個碳具有兩個取代基的情況下，取代基也可以相互 結合而形成螺環結構。 根據本實施方式的咔唑衍生物的方式之一是通式（3 φ )所示的咔唑衍生物。 -24 - 201016664
(3) 在通式中，Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基，R13至 R17各自表示氫、碳數爲6至10的芳基、碳數爲1至4的 烷基或碳數爲1的鹵烷基。另外，Ar2、R13至R17也可以 各自具有取代基，在具有兩個或以上的取代基的情況下， 取代基也可以相互結合而形成環結構。另外，就Ar2、R13 至R17而言，在一個碳具有兩個取代基的情況下，取代基 也可以相互結合而形成螺環結構。 根據本實施方式的咔唑衍生物的方式之一是通式（4 )所示的咔唑衍生物。 -25- 201016664 R15
在通式中，R13至R17各自表示氫、碳數爲6至10的 芳基、碳數爲1至4的烷基或碳數爲1的鹵烷基，R18至 R21各自表示氫或碳數爲1至4的烷基。另外，R13至R17 也可以各自具有取代基，在具有兩個或以上的取代基的情 況下，取代基也可以相互結合而形成環結構。另外，就 R13至R17而言，在一個碳具有兩個取代基的情況下，取 代基也可以相互結合而形成螺環結構。 注意，本發明說明中所示的芳基或亞芳基的碳數是指 形成主骨架的環的碳數，而不是指包括結合於該環的取代 基的碳數在內的碳數。作爲結合於芳基或亞芳基的取代基 ’可以舉出碳數爲1至4的烷基、碳數爲6至13的芳基 或碳數爲1的鹵烷基。具體地說，可以舉出甲基、乙基、 丙基、丁基、苯基、萘基、蒹基或三氟甲基等。另外，芳 基或亞芳基具有的取代基可以是一個或多個，在芳基或亞 芳基具有兩個取代基的情況下也可以使取代基相互結合而 形成環結構。例如’在芳基是弗基的情況下，既可使莽骨 -26- 201016664 架的第9位的碳具有兩個苯基，又可使該兩個苯基相互結 合以形成螺環結構》
在通式（1)至通式（4)中，碳數爲6至13的芳基 或亞芳基也可以具有取代基，在具有多個取代基的情況下 也可以使取代基相互結合而形成環結構。另外，在一個碳 具有兩個取代基的情況下也可以使取代基相互結合而形成 螺環結構。例如，作爲At1所示的基的具體例子，可以舉 出結構式（11-1)至結構式（11-16)所示的取代基。
例如，作爲Ar2所示的基的具體例子，可以舉出結構 式（12-1 )至結構式（12-1 1 )所示的取代基。 -27- 201016664
(12-1) (12-2) (12-3)
(12-7) (12-8)
例如，作爲R13至R21所示的基的具體例子’可以舉 〇 出結構式（13-1)至結構式（13-10)所示的取代基。 ch3 h3c、/CH3 H3C、ch2 H CH, 1 1 3 H3C'CH2 I 2 h^ch2 I z CH I H2C、CH I (13-1) (13-2) (13-3) (13-4) (13-5) I (13-6) ch3 I 3 ch3 ch3 u /CH、 h2c、. ,ch3 h3c、Uch3 cf3 h3c nch2 CH I ° c I (13-7) (13-8) (13-9) (13-10) 另外，在通式（1 )至（4 )所示的咔唑衍生物中，從 容易合成及純化的觀點來看，較佳地是，Ar1爲苯基，Ar2 爲亞苯基。 作爲通式（1 )至（4 )所示的咔唑衍生物的具體例子 ，可以舉出結構式（101 )至（125 )、結構式（201 )至 (231)所示的咔唑衍生物。但是，本發明不侷限於此。 -28- 201016664
(105)
29- 201016664
(110)
❿ 30 201016664 h3c h3c 去 ch3
(116) (117)
31 201016664
-32- 201016664
(201)
(206)
-33 201016664
-34 201016664
h3c
(217)
-35 201016664
(221)
(224) -36 201016664
作爲根據本實施方式的咔唑衍生物的合成方法’可以 φ 應用各種反應。例如，藉由進行以下的合成過程（Z-1) 至（Z-5)所示的合成反應，能夠合成出根據本實施方式 的咔唑衍生物。
如合成過程（Z- 1 )所示，藉由利用使用鈀催化劑的 鈴木•宮浦反應（Suzuki-Miyaura reaction)對蒽衍生物 -37- 201016664 (化合物1)與芳基硼酸或有機硼化合物（化合物2)進 行耦合，而能夠獲得9-芳基蒽衍生物（化合物3 )。 在合成過程（Z-1)中，X1表示鹵素或者三氟甲磺酸 酯基，作爲鹵素較佳使用碘、溴、氯。在合成過程（Z-1 )中，R1至R8各自表示氫或碳數爲1至4的烷基。Ar1表 示碳數爲6至13的可以具有取代基的芳基，取代基也可 以相互結合而形成環結構，作爲環結構還包括螺環結構。 在合成過程（Z-1)中，R1()1和R1Q2各自表示氫或碳數爲 1至6的烷基，R1 ^和R1()2也可以相互結合而形成環結構 〇 作爲在合成過程（Z- 1 )中可以使用的鈀催化劑，可 以舉出醋酸鈀（Π)、四（三苯基膦）鈀（0)等，但是 可以使用的催化劑不侷限於這些。 作爲在合成過程（Z- 1 )中可以使用的鈀催化劑的配 位體，可以舉出三（鄰甲苯基）膦、三苯膦、三環己基膦 等。可以使用的配位體不侷限於這些。 作爲在合成過程（Z-1)中可以使用的鹼，可以舉出 叔丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等，但是可以使用的 鹼不侷限於這些。 作爲在合成過程（Z- 1 )中可以使用的溶劑，可以舉 出如下溶劑：甲苯和水的混合溶劑；甲苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；二甲苯和水的混合溶劑；二甲苯、乙醇等醇 和水的混合溶劑；苯和水的混合溶劑；苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；乙二醇二甲醚等醚類和水的混合溶劑等。但 -38- 201016664 是，可以使用的溶劑不侷限於這些。另外，更佳使用甲苯 和水、或者甲苯、乙醇和水的混合溶劑。
如合成過程（Z-2)所示，藉由使9-芳基蒽衍生物（ φ 化合物3 )鹵化，能夠獲得鹵化芳基蒽衍生物（化合物4 )° 在合成過程（Z-2)中，X2表示鹵素，作爲鹵素較佳 使用碘、溴。在合成過程（Z-2 )中，R1至R8各自表示氫 或碳數爲1至4的烷基。Ar1表示碳數爲6至13的可以具 有取代基的芳基，取代基也可以相互結合而形成環結構， 作爲環結構還包括螺環結構。 在合成過程（Z-2 )中，在進行溴化的情況下，可以 〇 使用溴、N-溴琥珀醯亞胺等溴化劑，還可以使用上述以外 •的溴化劑。在使用溴進行溴化的情況下，可以使用氯仿、 .四氯化碳等鹵素類溶劑，還可以使用上述以外的溶劑。在 使用N-溴琥珀醯亞胺進行溴化的情況下，可以使用乙酸 乙酯、四氫呋喃、二甲基甲醯胺、醋酸、水、甲苯等溶劑 ，還可以使用上述以外的溶劑。 在合成過程（Z-2 )中，在進行碘化的情況下可以使 用如下碘化劑：N-碘琥珀醯亞胺、1,3-二碘-5,5-二甲基咪 唑啶-2,4 -二酮（DIH) 、2,4,6,8 -四碘-2,4,6,8 -四氮雙環〔 -39- 201016664 3,3,0〕辛烷-3,7-二酮、2-碘-2,4,6,8-四氮雙環〔3,3,0〕辛 烷-3,7-二酮等。但是，可以使用的碘化劑不侷限於此。另 外，在使用上述碘化劑進行碘化的情況下，除了水或醋酸 (冰醋酸）以外，還可以使用苯、甲苯、二甲苯等芳烴類 、1,2-二甲氧基乙烷、二乙醚、甲基叔丁基醚、四氫呋喃 、二氧六環等醚類、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、環己烷等 飽和烴類、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、 1，1，1-三氯乙烷等鹵化碳類、乙腈、苯腈等腈類、乙酸乙 酯、醋酸甲酯、醋酸丁酯等酯類等的一種溶劑或混合溶劑 。在使用水的情況下，較佳使用有機溶劑和水的混合溶劑 。另外，在上述反應中，較佳同時使用硫酸、醋酸等酸， 還可以使用上述以外的酸。
X3 R2 L + Ar2 R3 -I R4 R104〇^B'〇R103 化合物5
Pd催化劑
R2 R3 (Z-3) ❿ 如合成過程（Z-3 )所示，藉由利用使用鈀催化劑的 鈴木•宮浦反應（Suzuki-Miyaura reaction)對芳基蒽衍 生物（化合物4)與有機硼化合物如鹵化芳基硼酸（化合 物5 )進行耦合，而能夠獲得鹵化二芳基蒽衍生物（化合 物6 )。 在合成過程（Z-3)中’ X2表示鹵素’作爲鹵素較佳 使用碘、溴。X3表示鹵素或者三氟甲磺酸酯基，在X3爲 -40- 201016664 鹵素的情況下較佳使用碘、溴、氯。在合成過程（Z - 3 ) 中，R1至R8各自表示氫或碳數爲1至4的院基。在合成 過程（Z-3)中，Ar1表示碳數爲6至13的可以具有取代 基的芳基，在芳基具有取代基的情況下’取代基也可以相 互結合而形成環結構，作爲環結構還包括螺環結構。在合 成過程（Z-3)中，Ar2表示碳數爲6至13的可以具有取 代基的亞芳基，取代基也可以相互結合而形成環結構’作 φ 爲環結構還包括螺環結構。在合成過程（Z-3 )中’ R1Q3 和r1Q4各自表示氫或碳數爲1至6的烷基，R1()3和R1()4 也可以相互結合而形成環結構。 作爲在合成過程（Z-3 )中可以使用的鈀催化劑’可 以舉出醋酸鈀（Π)、四（三苯基膦）鈀（〇)等’但是 可以使用的催化劑不侷限於這些。 作爲在合成過程（Z-3 )中可以使用的鈀催化劑的配 位體，可以舉出三（鄰甲苯基）膦、三苯膦、三環己基膦 φ 等。可以使用的配位體不侷限於這些。 作爲在合成過程（Z-3 )中可以使用的鹼’可以舉出 叔丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等，但是可以使用的 鹼不侷限於這些。 作爲在合成過程（Z-3 )中可以使用的溶劑，可以舉 出如下溶劑：甲苯和水的混合溶劑；甲苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；二甲苯和水的混合溶劑；二甲苯、乙醇等醇 和水的混合溶劑；苯和水的混合溶劑；苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；乙二醇二甲醚等醚類和水的混合溶劑等。但 -41 - 201016664 是’可以使用的溶劑不侷限於這些。另外，更佳使用甲苯 和水、或者甲苯、乙醇和水的混合溶劑。
化合物7 化合物8
Pd催化劑
如合成過程（Z-4 )所示，藉由利用使用鈀催化劑的 鈴木•宮浦反應（Suzuki-Miyaura reaction )對芳基昨哗 ^ 衍生物（化合物7)與苯基硼酸或有機硼化合物（化合物 8)進行耦合，而能夠獲得咔唑衍生物（化合物9)。 在合成過程（Z-4)中，X4表示鹵素或者三氟甲磺酸 酯基’在X4爲鹵素的情況下較佳使用碘、溴、氯。在合 成過程（Z-4)中，R1G5和R1()6各自表示氫或碳數爲1至 6的烷基，R1<)5和Rie6也可以相互結合而形成環結構。 作爲在合成過程（Z-4 )中可以使用的鈀催化劑，可 以舉出醋酸鈀（Π)、四（三苯基膦）鈀（0)等，但是 可以使用的催化劑不侷限於這些。 作爲在合成過程（Z-4 )中可以使用的鈀催化劑的配 位體，可以舉出三（鄰甲苯基）膦、三苯膦、三環己基膦 等。可以使用的配位體不侷限於這些。 作爲在合成過程（Z-4)中可以使用的鹼，可以舉出 叔丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等，但是可以使用的 鹼不侷限於這些。 作爲在合成過程（Z-4 )中可以使用的溶劑，可以舉 -42- 201016664 出如下溶劑：甲苯和水的混合溶劑；甲苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；二甲苯和水的混合溶劑；二甲苯、乙醇等醇 和水的混合溶劑；苯和水的混合溶劑；苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；乙二醇二甲醚等醚類和水的混合溶劑等。但 是’可以使用的溶劑不侷限於這些。另外，更佳使用甲苯 和水、或者甲苯、乙醇和水的混合溶劑。
如合成過程（Z-5 )所示，藉由利用使用鈀催化劑的 Hartwig-Buchwald反應或使用銅或銅化合物的烏爾曼（ U11 m a η η )反應對蒽衍生物（化合物6 )和咔哩衍生物（化 合物9 )進行耦合’而能夠獲得通式（1 )所示的目的物。 在合成過程（Ζ-5)中，X3表示鹵素或者三氟甲磺酸 酯基’在X3爲鹵素的情況下較佳使用碘、溴、氯。在合 成過程（Ζ-5)中’ Ar1表示碳數爲6至13的可以具有取 -43- 201016664 代基的芳基，取代基也可以相互結合而形成環結構，作爲 環結構還包括螺環結構。在合成過程（Z-5 )中，Ar2表示 碳數爲6至13的可以具有取代基的亞芳基，取代基也可 以相互結合而形成環結構，作爲環結構還包括螺環結構。 在合成過程（Z-5)中’ R1至R8各自表示氫或碳數爲1至 4的烷基。 在合成過程（Z-5)中進行Hartwig-Buchwald反應的 情況下，作爲可以使用的鈀催化劑，可以舉出雙（二亞苄 基丙酮）鈀（〇)、醋酸鈀（Π)等，但是可以使用的催 化劑不侷限於這些。作爲在合成過程（Z - 5 )中可以使用 的鈀催化劑的配位體，可以舉出三叔丁基膦、三己基膦、 三環己基膦等。可以使用的配位體不侷限於這些。作爲在 合成過程（Z-5)中可以使用的鹼，可以舉出叔丁醇鈉等 有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等，但是可以使用的鹼不侷限於 這些。作爲在合成過程（Z-5)中可以使用的溶劑，可以 舉出甲苯、二甲苯、苯、四氫呋喃等。但是，可以使用的 溶劑不侷限於這些。 下面，說明合成過程（Z-5 )中進行烏爾曼反應的情 況。在合成過程（Z-5)中，R111和R112各自表示鹵素、 乙醯基等，作爲鹵素可以舉出氯、溴、碘等。另外，較佳 地是，當R111是碘時使用碘化銅（I )，或者，當R112 是乙醯基時使用醋酸銅（Π)。反應中利用的銅化合物不 侷限於這些，還可以使用銅化合物以外的銅。作爲在合成 過程（Z-5)中可以使用的鹼，可以舉出碳酸鉀等無機鹼 -44 - 201016664 ，但是可以使用的鹼不侷限於這些。作爲在合成過程（Z-5 )中可以使用的溶劑，可以舉出1,3-二甲基-3,4,5,6-四 氫-2( 1H)嘧啶酮（DMPU)、甲苯、二甲苯、苯等。但 是，可以使用的溶劑不侷限於這些。就烏爾曼反應而言， 因爲在反應溫度爲1〇〇 °C或以上時能夠更短時間及更高產 率地獲得目的物，所以較佳使用沸點高的DMPU、二甲苯 。另外，因爲反應溫度更佳爲150°C或以上，所以更佳使 ❹ DMPU。 根據上述步驟，能夠合成出本實施方式中的咔唑衍生 物。 本實施方式中的咔唑衍生物的帶隙非常大，從而能夠 得到顏色純度高的藍色發光。另外，本實施方式中的咔唑 衍生物是具有電洞傳輸性及電子傳輸性的雙極材料。另外 ’本實施方式中的咔唑衍生物是電化學穩定性及熱穩定性 高的咔唑衍生物。 〇 本實施方式中的咔唑衍生物不僅可以單獨作爲發光中 心材料用於包含發光物質的層（發光層）中，而且還可以 .用作發光層的主體材料，藉由將作爲發光物質的摻雜劑材 料分散在本實施方式中的咔唑衍生物中，能夠得到來自作 爲發光物質的摻雜劑材料的發光。在用作發光層的主體材 料的情況下，能夠得到高顏色純度的藍色發光。 另外’本實施方式中的咔唑衍生物可以用於包含發光 物質的層中’其中將本實施方式中的咔唑衍生物分散在其 帶隙比該咔唑衍生物大的材料（主體）中，從而能夠得到 -45 - 201016664 來自本實施方式之一的咔唑衍生物的發光。就是說’本實 施方式中的咔唑衍生物可以用作摻雜劑。此時，本實施方 式中的味唑衍生物的帶隙非常大，並且呈現短波長的發光 ，從而能夠製造能夠發射顏色純度高的藍色光的發光元件 〇 本實施方式中的咔唑衍生物可以作爲載流子傳輸材料 用於發光元件的功能層。例如，可以用作載流子傳輸層， 即電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層或電子注入層。 〔實施方式2〕 在本實施方式中，說明本發明的咔唑衍生物的方式之 -* 〇 根據本實施方式的咔唑衍生物的方式之一是通式（P1 )所示的昨唑衍生物。
R11 (P1) 在通式中，R1至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外，Ar1及Ar3各自表示碳數爲6至13的芳基。另 201016664 ❹ 外，Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。碳數爲6至13的 芳基及碳數爲6至13的亞芳基還可以各自具有取代基， 在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互 結合而形成環結構。另外，就碳數爲6至13的芳基及碳 數爲6至13的亞芳基而言，在一個碳具有兩個取代基的 情況下，取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外， Ar3的取代基與R1()或R11也可以相互結合而形成環結構。 作爲環結構，包括螺環結構。 H2 H3-CH-
H3C CH— Η3 c \—/ (21- -5) (21-
n3 5— H3 H2 cl
Had CH—
H3 .CHS ,3 C Η3\ C—C— / 3C Η 在通式（P1)中，R1至R12各自表示氫或碳數爲1至 4的烷基。例如，可以舉出結構式（2 1 -1 )至結構式（21- 9 )的取代基。 Η I ch3 I 3 H3C'CH2 I 2 (21-1) (21-2) (21.3) (21-8) (21-9) 在通式（P1)中’八一及Ar3各自表示碳數爲6至13 的芳基。另外，碳數爲6至13的芳基還可以具有取代基 ，在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相 互結合而形成環結構。另外，在一個碳具有兩個取代基的 -47 - 201016664 結檎。例如， 的取代基作爲 情況下，取代基也可以相互結合而形成螺環 可以舉出結構式（22])至結構式（22-i6) Ar1 及 Ar3。
(22-1) (22-2) (22-3)
(22-7) (22-4)
(22-5) (22·6)
(22-11) (22-8)
(22-12)
另外，在通式（P1)中’Ar3的取代基與…。或Ru 也可以相互結合而形成環結構。作爲環結構，包括螺環結 構。作爲此情況下的例子’示出結構式（23-丨）至結構式 (23_4)，其中包含與Ar2結合的味哩骨架。 -48- 201016664
另外，在通式（P1)中，Ar2表示碳數爲6至13的亞 芳基。碳數爲6至13的亞芳基還可以具有取代基，在具 有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互結合 而形成環結構。另外，在一個碳具有兩個取代基的情況下 ，取代基也可以相互結合而形成螺環結構。作爲Ar2的具 體例子，可以舉出結構式（24-1 )至結構式（24-1 1 )所示
(24-5) (24-6) (24-7) (24-8) -49- 201016664
(24-9)
(24-11) 在通式（P1)所示的咔唑衍生物中’較佳爲通式（P2 )所示的咔唑衍生物。
Ar1
(P2)
在通式中，R9至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外，Ar1及Ar3各自表示碳數爲6至13的芳基。另 外，Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。碳數爲6至13的 芳基及碳數爲6至13的亞芳基還可以各自具有取代基， 在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互 結合而形成環結構。另外，就碳數爲6至13的芳基及碳 數爲6至13的亞芳基而言，在一個碳具有兩個取代基的 情況下’取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外， Ar3的取代基與R1()或R11也可以相互結合而形成環結構。 -50- 201016664 作爲環結構，包括螺環結構° 更佳地是通式（P 3 )所示的昨唾衍生物。 R15
(P3) 在通式中，R9至R12各自表示氫或碳數爲6至的 烷基。另外，R13至R17各自表示氫、碳數爲1至4的烷 基或碳數爲6至10的芳基。另外，Ar2表示碳數爲6至 13的亞芳基。另外，Ar3表示碳數爲6至13的芳基。碳 φ 數爲6至10的芳基、碳數爲6至13的亞芳基以及碳數爲 6至13的芳基還可以各自具有取代基，在具有兩個或以上 .的取代基的情況下，取代基也可以相互結合而形成環結構 。另外，就碳數爲6至10的芳基、碳數爲6至13的亞芳 基以及碳數爲6至13的芳基而言，在一個碳具有兩個取 代基的情況下，取代基也可以相互結合而形成螺環結構。 另外，Ar3的取代基與R1C)或R11也可以相互結合而形成環 結構。作爲環結構’包括螺環結構。 更佳地是通式（P4 )所示的咔唑衍生物。 -51 - 201016664
爲1至4的烷基。另外，R13至R17各自表示氫、碳數爲1 至4的烷基或碳數爲6至10的芳基。另外，Ar3表示碳數
爲6至13的芳基。碳數爲6至10的芳基及碳數爲6至13 的芳基還可以各自具有取代基，在具有兩個或以上的取代 基的情況下，取代基也可以相互結合而形成環結構。另外 ，就碳數爲6至10的芳基及碳數爲6至13的芳基而言， 在一個碳具有兩個取代基的情況下，取代基也可以相互結 合而形成螺環結構。另外’ Ar3的取代基與R115或R11也可 以相互結合而形成環結構。作爲環結構，包括螺環結構。 作爲本實施方式中的咔唑衍生物的具體例子，可以舉 出結構式（31)至（78)所示的咔唑衍生物。但是，本發 明不侷限於此。 -52- 201016664
(32)
(34) 53- 201016664
54- 201016664
55- 201016664
H,C
(45) (46) 56- 201016664
57- 201016664
58- 201016664
-59 201016664
60- 201016664
-61 - 201016664
(69) (70) 62- 201016664
-63- 201016664
φ 藉由使用合成過程（Η-1)至（Η-3) 、 （1-1)及（J- 1 )所示的合成方法，能夠合成出通式（P 1 )所示的咔唑 衍生物。 -64- 201016664
(H-1) 藉由利用使用鈀催化劑的鈴木.宮浦反應（Suzuki-Miyaura reaction)對蒽衍生物（化合物u)與芳基硼酸 ® 或有機硼化合物（化合物12)進行耦合，而能夠獲得9_ 芳基蒽衍生物（化合物13)(合成過程（η-〗））。 在合成過程（H-1)中’ X1表示鹵素或者三氟甲磺酸 酯基’作爲鹵素較佳使用碘、溴 '氯。在合成過程（H-1 )中’ R1至R8各自表示氫或碳數爲！至4的烷基。Ar1表 示碳數爲6至13的可以具有取代基的芳基，取代基也可 以相互結合而形成環結構，作爲環結構還包括螺環結構。 在合成過程（H-1)中，R1()1和R102各自表示氫或碳數爲 1至6的烷基，R1 Μ和R1()2也可以相互結合而形成環結構 作爲在合成過程（Η-1 )中可以使用的鈀催化劑，可 以舉出醋酸鈀（Π)、四（三苯基膦）鈀（〇)等，但是 可以使用的催化劑不侷限於這些。作爲在合成過程（Η-1 )中可以使用的鈀催化劑的配位體，可以舉出三（鄰甲苯 基）膦 '三苯隣、三環己基膦等。可以使用的配位體不侷 限於這些。 作爲在合成過程（H-1)中可以使用的鹼’可以舉出 -65- 201016664 叔丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等，但是可以使用的 驗不侷限於這些。
作爲在合成過程（Η-1 )中可以使用的溶劑，可以舉 出如下溶劑：甲苯和水的混合溶劑；甲苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；二甲苯和水的混合溶劑；二甲苯、乙醇等醇 和水的混合溶劑；苯和水的混合溶劑；苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；乙二醇二甲醚等醚類和水的混合溶劑等。但 是，可以使用的溶劑不侷限於這些。另外，更佳使用甲苯 和水、或者甲苯、乙醇和水的混合溶劑。
接著，藉由使9-芳基蒽衍生物（化合物13 )鹵化， 能夠獲得鹵化芳基蒽衍生物（化合物14)(合成過程（ H-2))。 在合成過程（H-2)中，X2表示鹵素，作爲鹵素較佳 使用碘、溴。在合成過程（H-2)中，R1至R8各自表示氫 或碳數爲1至4的烷基。Ar1表示碳數爲6至13的可以具 有取代基的芳基，取代基也可以相互結合而形成環結構， 作爲環結構還包括螺環結構。 在合成過程（H-2 )中，在進行溴化的情況下，可以 使用溴、N-溴琥珀醯亞胺等溴化劑，還可以使用上述以外 的溴化劑。在使用溴進行溴化的情況下，可以使用氯仿、 -66- 201016664 四氯化碳等鹵素類溶劑，還可以使用上述以外的溶劑。在 使用N-溴琥珀醯亞胺進行溴化的情況下，可以使用乙酸 乙酯、四氫呋喃、二甲基甲醯胺、醋酸、水、甲苯等溶劑 ，還可以使用上述以外的溶劑。 在合成過程（H-2 )中，在進行碘化的情況下可以使 用如下碘化劑：N-碘琥珀醯亞胺、1,3-二碘-5,5-二甲基咪 唑啶-2,4-二酮（DIH) 、2,4,6,8-四碘-2,4,6,8·四氮雙環〔 ®3,3,0〕辛烷-3,7-二酮、2-碘-2,4,6,8-四氮雙環〔3,3,0〕辛 烷-3，7-二酮等。另外，在使用上述碘化劑進行碘化的情況 下，除了水或醋酸（冰醋酸）以外，還可以使用苯、甲苯 、二甲苯等芳烴類、1，2-二甲氧基乙烷、二乙醚、甲基叔 丁基醚、四氫呋喃、二氧六環等醚類、戊烷、己烷、庚烷 、辛烷、環己烷等飽和烴類、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳 、1，2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷等鹵化烴類、乙腈、苯腈 等腈類、乙酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸丁酯等酯類等的一種 φ 溶劑或混合溶劑。在使用水的情況下，較佳使用有機溶劑 和水的混合溶劑。另外，在上述反應中，較佳同時使用硫 酸、醋酸等酸，還可以使用上述以外的酸。
接著，藉由利用使用鈀催化劑的鈴木•宮浦反應（ -67- 201016664
Suzuki-Miyaura reaction)對芳基蒽衍生物（化合物 ι4) 與有機硼化合物如鹵化芳基硼酸（化合物15)進行稱合， 而能夠獲得鹵化二芳基蒽衍生物（化合物16)(合成過程 (H-3 ))。 在合成過程（H-3 )中，X2表示鹵素，作爲鹵素較佳 使用碘、溴。X3表示鹵素或者三氟甲磺酸醋基，在X3爲 鹵素的情況下較佳使用捵、溴、氯。在合成過程（H-3) 中’ R1至R8各自表不氫或碳數爲1至4的院基。在合成 過程（H-3)中，Ar1表示碳數爲6至13的可以具有取代 基的芳基’在芳基具有取代基的情況下，取代基也可以相 互結合而形成環結構’作爲環結構還包括螺環結構。在合 成過程（H-3)中’ Ar2表示碳數爲6至13的可以具有取 代基的亞芳基’取代基也可以相互結合而形成環結構，作 爲環結構還包括螺環結構。在合成過程（H-3)中，R1Q3 和R1()4各自表示氫或碳數爲1至6的烷基，R1()3和R1()4 也可以相互結合而形成環結構。 作爲在合成過程（H-3 )中可以使用的鈀催化劑，可 以舉出醋酸鈀（Π)、四（三苯基膦）鈀（0)等，但是 可以使用的催化劑不侷限於這些。作爲在合成過程（H-3 )中可以使用的鈀催化劑的配位體，可以舉出三（鄰甲苯 基）膦、三苯膦、三環己基膦等。可以使用的配位體不侷 限於這些。 作爲在合成過程（H-3 )中可以使用的鹼’可以舉出 叔丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等’但是可以使用的 -68 - 201016664 鹼不侷限於這些。 作爲在合成過程（H-3 )中可以使用的溶劑，可以舉
出如下溶劑：甲苯和水的混合溶劑；甲苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；二甲苯和水的混合溶劑；二甲苯、乙醇等醇 和水的混合溶劑；苯和水的混合溶劑；苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；乙二醇二甲醚等醚類和水的混合溶劑等。但 是’可以使用的溶劑不侷限於這些。另外，更佳使用甲苯 和水、或者甲苯、乙醇和水的混合溶劑。 化合物17
NH
另外’藉由利用使用鈀催化劑的鈴木•宮浦反應（ Suzuki-Miyaura reaction)對昨·哩衍生物（化合物 17)與 〇 苯基硼酸或有機硼化合物（化合物18)進行耦合，而能夠 獲得昨唑衍生物（化合物1 9 )(合成過程（I -1 ))。 在合成過程（1-1)中’ X4表示鹵素或者三氟甲磺酸 酯基，在X4爲鹵素的情況下較佳使用碘、溴、氯。在合 成過程（1-1)中，R9至R12各自表示氫或碳數爲1至4 的烷基。在合成過程（1-1)中，Ar3表示碳數爲6至13 的可以具有取代基的芳基，在芳基具有取代基的情況下， 取代基也可以相互結合而形成環結構，作爲環結構還包括 螺環結構。另外，Ar3的取代基與R1()或也可以相互結 -69 - 201016664 合而形成環結構’作爲環結構還包括螺環結構。在合成過 程（1-1)中，r1G5和R106各自表不氫或碳數爲1至6的 院基，R1。5和R106也可以相互結合而形成環結構。 作爲在合成過程（卜1 )中可以使用的記催化劑’可以 舉出醋酸鈀（π)、四（三苯基膦）銷（〇)等’但是可 以使用的催化劑不侷限於這些。作爲在合成過程（卜1)中 可以使用的鈀催化劑的配位體’可以舉出三（鄰甲苯基） 膦、三苯膦、三環己基膦等。可以使用的配位體不侷限於 這些。 作爲在合成過程（I-1 )中可以使用的鹼，可以舉出叔 丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等，但是可以使用的鹼 不侷限於這些。 作爲在合成過程（I-1 )中可以使用的溶劑，可以舉出 如下溶劑：甲苯和水的混合溶劑；甲苯、乙醇等醇和水的 混合溶劑；二甲苯和水的混合溶劑；二甲苯、乙醇等醇和 水的混合溶劑；苯和水的混合溶劑；苯、乙醇等醇和水的 混合溶劑；乙二醇二甲醚等醚類和水的混合溶劑等。但是 ’可以使用的溶劑不侷限於這些。另外，更佳使用甲苯和 水、或者甲苯、乙醇和水的混合溶劑。 -70- 201016664
(P1) 接著，藉由利用使用鈀催化劑的Hartwig-Buchwald反 應或使用銅或銅化合物的烏爾曼反應對根據合成過程（H-1)至（H-3)獲得的蒽衍生物（化合物16)和根據合成 過程（I -1 )獲得的咔唑衍生物（化合物1 9 )進行耦合， Φ 而能夠獲得通式（p 1 )所示的目的物（合成過程（j -1 ) )° 在合成過程（J-1)中，X3表示鹵素或者三氟甲磺酸 醋基’在X3爲鹵素的情況下較佳使用碘、溴、氯。在合 成過程（J-1 )中，Ar1表示碳數爲6至13的可以具有取 代基的方基，取代基也可以相互結合而形成環結構，作爲 環結構還包括螺環結構。在合成過程（中，Α"表示 碳數爲6至IS的可以具有取代基的亞芳基，取代基也可 以相互結合而形成環結構，作爲環結構還包括螺環結構。 -71 - 201016664 在合成過程（J-1 )中，Af3表示碳數爲6至13的可以具 有取代基的芳基，取代基也可以相互結合而形成環結構’ 作爲環結構還包括螺環結構。另外，Ar3的取代基與r1(> 或R11也可以相互結合而形成環結構’作爲環結構還包括 螺環結構。在合成過程（J-1)中’ R1至R8各自表示氫或 碳數爲1至4的烷基。在合成過程（J-1)中，R9至R12 各自表示氫或碳數爲1至4的烷基。 在合成過程（J-1)中’在進行Hartwig-Buchwald反 應的情況下，作爲可以使用的鈀催化劑，可以舉出雙（二 亞苄基丙酮）鈀（〇)、醋酸鈀（Π)等，但是可以使用 的鈀催化劑不侷限於這些。作爲在合成過程（1 )中可 以使用的鈀催化劑的配位體，可以舉出三叔丁基膦、三己 基膦、三環己基膦等。可以使用的配位體不侷限於這些。 作爲在合成過程（J-1 )中可以使用的鹼，可以舉出 叔丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等，但是可以使用的 鹼不侷限於這些。 作爲在合成過程（J-1)中可以使用的溶劑，可以舉 出甲苯、二甲苯、苯、四氫呋喃等。但是，可以使用的溶 劑不侷限於這些。 下面’說明合成過程（1 )中進行烏爾曼反應的情 況。在合成過程（J-1)中，Rin和R1!2各自表示鹵素、 乙醯基等’作爲鹵素可以舉出氯、溴、碘等。另外，較佳 地是’當R111是碘時使用碘化銅（I)，或者，當Rii2 疋乙酿基時使用醋酸銅（Π )。反應中利用的銅化合物不 -72- 201016664 侷限於這些，還可以使用銅化合物以外的銅。 作爲在合成過程（J-1)中可以使用的鹼，可以舉出 碳酸鉀等無機鹼，但是可以使用的鹼不侷限於這些。 作爲在合成過程（〗-1 )中可以使用的溶劑，可以舉 出 1，3-二甲基- 3,4,5,6-四氫-2(1H)嘧啶酮（DMPU)、 甲苯、二甲苯、苯等。但是，可以使用的溶劑不侷限於這 些。就烏爾曼反應而言，因爲在反應溫度爲100°C或以上 ® 時能夠更短時間及更高產率地獲得目的物，所以較佳使用 沸點高的DMPU、二甲苯。另外，因爲反應溫度更佳爲 150°C或以上，所以更佳使用DMPU。 根據上述步驟，能夠合成出本實施方式中的味唑衍生 物。 本實施方式中的咔唑衍生物的帶隙大，從而能夠得到 短波長的發光，並能夠得到顏色純度高的藍色發光。另外 ，本實施方式中的咔唑衍生物是具有電洞傳輸性及電子傳 φ 輸性的雙極材料。另外，本實施方式中的味唑衍生物是電 化學穩定性及熱穩定性高的咔唑衍生物。 本實施方式中的咔唑衍生物不僅可以單獨用作包含發 光物質的層，而且還可以用作發光層的主體材料，藉由將 作爲發光物質的摻雜劑材料分散在本實施方式中的咔唑衍 生物中，能夠得到來自作爲發光物質的摻雜劑材料的發光 。在將本實施方式中的咔唑衍生物用作主體材料的情況下 ，能夠得到高顏色純度的藍色發光。 另外，藉由製造將本實施方式中的咔唑衍生物添加到 -73- 201016664 由其帶隙比本實施方式中的咔唑衍生物大的材料（以 爲主體）構成的層中的發光元件，能夠得到來自本實施方 式中的咔唑衍生物的發光。就是說，本實施方式中的味哩 衍生物可以用作發光層的摻雜劑。此時，本實施方式中的 咔唑衍生物的帶隙非常大，並且呈現短波長的發光，從而 能夠得到顏色純度高的藍色光，並能夠製造可靠性高的發 光元件。 本實施方式中的咔唑衍生物可以作爲載流子傳輸材料 用於發光元件的功能層。例如，可以用作載流子傳輸層， 即電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層或電子注入層。 〔實施方式3〕 在本實施方式中，說明本發明的咔唑衍生物的方式之 ~ 0 本實施方式的咔唑衍生物是通式（Ml)所示的咔唑衍 生物。
(M1) -74- 201016664
在通式中’ R1至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外，Ar1及Ar3各自表示碳數爲6至13的芳基。另 外’Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。碳數爲6至13的 芳基及碳數爲6至13的亞芳基還可以各自具有取代基， 在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互 結合而形成環結構。另外，就碳數爲6至13的芳基及碳 數爲6至13的亞芳基而言，在一個碳具有兩個取代基的 情況下，取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外’ Ar3的取代基與R9或R 1 G也可以相互結合而形成環結構。 作爲環結構，包括螺環結構。 在通式（Ml)中，R1至R12各自表示氫或碳數爲1 至4的院基。例如， 可以舉出結構式 (25-1)至（25-9) 所示的取代基。 Η 1 CH3 H3C'CH, 1 2 (25-1) (25-2) (25-3) 尸3 H2C—ch2 h3c、，η3 CH I H3C、CH2 h2c—ch2 (25-4) (25-5) (25-6) ch3 ch3 ch3 /CH、 h3c 、〒h2 h2c^chCH3 I 1 (25-7) @5-8) (25-9) 另外，在通式（Ml )中，及Ar3各自表示碳數爲 6至13的芳基。另外’碳數爲6至13的芳基還可以具有 -75- 201016664 取代基，在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也 可以相互結合而形成環結構。另外，在一個碳具有兩個取 代基的情況下’取代基也可以相互結合而形成螺環結構。 另外，作爲Ar1及Ar3 ’例如，可以舉出結構式（μ」） 至（26-20 )所示的取代基。
(26-1) (26-2) (26-3) (26-4) (26-5)
(26-7) (26-8)
(26-14) (26-15) (26-16)
另外，在通式（Ml)中，Ar3的取代基與R9或Rl°也 可以相互結合而形成環結構。作爲瓌結構’包括螺環結構 -76- 201016664 。作爲此情況下的例子，示出結構式（27-1 )至結構式（ 27-8)，其中包含與Ar2結合的咔唑骨架。 Η
Η
(27-1)
Η
另外，在通式（Ml)中，Ar2表示碳數爲6至13的 亞芳基。碳數爲6至13的亞芳基還可以具有取代基，在 -77- 201016664 具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互結 合而形成環結構。另外，在一個碳具有兩個取代基的情況 下，取代基也可以相互結合而形成螺環結構。作爲Ar2的 具體例子，可以舉出結構式（28-1 )至結構式（28-1 1 )所 示的取代基。
(28-1)
9T
(28-2)
(28-5) (28-6) (28-7) (28-8)
(28-9) (28-10) (28-11) 在通式（Ml)所示的咔唑衍生物中’較佳爲通式（ M2 )所示的咔唑衍生物。 -78- 201016664
Ar1
(M2) ® 在通式中’R9至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外’ Ar1及Ar3各自表示碳數爲6至13的芳基。另 外’Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。碳數爲6至13的 芳基及碳數爲6至13的亞芳基還可以各自具有取代基， 在具有兩個或以上的取代基的情況下，取代基也可以相互 結合而形成環結構。另外，就碳數爲6至13的芳基及碳 數爲6至13的亞芳基而言，在一個碳具有兩個取代基的 情況下，取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外’ ® Ar3的取代基與r9或r1G也可以相互結合而形成環結構。 作爲環結構’包括螺環結構。 更佳地是通式（M3 )所示的咔唑衍生物。 "79 - 201016664 R15
(M3) 在通式中，R9至R12各自表示氫或碳數爲1至4的烷 基。另外，R13至R17各自表示氫、碳數爲1至4的烷基 或碳數爲6至10的芳基。另外，Ar2表示碳數爲6至13 的亞芳基。另外，Ar3表示碳數爲6至13的芳基。碳數爲 6至10的芳基、碳數爲6至13的亞芳基以及碳數爲6至 13的芳基還可以各自具有取代基，在具有兩個或以上的取 代基的情況下，取代基也可以相互結合而形成環結構。另 外，就碳數爲6至10的芳基、碳數爲6至13的亞芳基以 及碳數爲6至13的芳基而言，在一個碳具有兩個取代基 的情況下，取代基也可以相互結合而形成螺環結構。另外 ’ Ar3的取代基與R9或R1()也可以相互結合而形成環結構 。作爲環結構，包括螺環結構。 更佳地是通式（M4)所示的昨唾衍生物。 201016664 R15
(M4) 在通式中，R9至R12及至R21各自表示氫或碳數 爲1至4的烷基。另外，R13至R17各自表示氫、碳數爲1 至4的烷基或碳數爲6至10的芳基。另外’ ΑΓ3表示碳數 爲6至13的芳基。碳數爲6至10的芳基及碳數爲6至13 的芳基還可以各自具有取代基，在具有兩個或以上的取代 基的情況下，取代基也可以相互結合而形成環結構。另外 φ ，就碳數爲6至10的芳基及碳數爲6至13的芳基而言， 在一個碳具有兩個取代基的情況下，取代基也可以相互結 合而形成螺環結構。另外，Ar3的取代基與R9或R1()也可 以相互結合而形成環結構。作爲環結構，包括螺環結構。 作爲本實施方式的咔唑衍生物的具體例子，可以舉出 結構式（3 3 1 )至（3 77 )所示的昨唑衍生物。但是，本實 施方式不侷限於此。 201016664
(331)
82- 201016664
(336)
-83- 201016664
(341)
84- 201016664
h3c H3C、S，ch3
85- 201016664
(347)
86- 201016664
(351)
87- 201016664
88- 201016664
89- 201016664
90 - 201016664
-91 - 201016664
92- 201016664
93- 201016664 藉由使用合成過程（Κ-l)至（Κ-3) 、 （L-1)及（ M-1)所示的合成方法，能夠合成出通式（Ml)所示的咔 唑衍生物。
个r1 R102〇'B、〇R101 化雜22
Pd催化劑
R2 R3
(K-1) 藉由利用使用鈀催化劑的鈴木•宮浦反應（Suzuki-Miyaura reaction)對蒽衍生物（化合物21)與有機硼化 合物如芳基硼酸（化合物22)進行耦合，而能夠獲得9· 芳基蒽衍生物（化合物23 )(合成過程（Κ-l ))。 在合成過程（Κ-l)中，X1表示鹵素或者三氟甲磺酸 酯基，作爲鹵素較佳使用碘、溴、氯。.在合成過程（K-1 )中，R1至R8各自表示氫或碳數爲1至4的烷基。Ar1表 示碳數爲6至13的可以具有取代基的芳基，取代基也可 以相互結合而形成環結構，作爲環結構還包括螺環結構。 在合成過程（Κ-l)中，R1()1和R1G2各自表示氫或碳數爲 1至6的烷基，R1C)1和R1()2也可以相互結合而形成環結構 作爲在合成過程（K-1 )中可以使用的鈀催化劑，可 以舉出醋酸鈀（Π)、四（三苯基膦）鈀（0)等。作爲 在合成過程（K-1 )中可以使用的鈀催化劑的配位體，可 以舉出三（鄰甲苯基）膦、三苯膦、三環己基膦等。 -94- 201016664 作爲在合成過程（K-1)中可以使用的鹼’可以舉出 叔丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等。 作爲在合成過程（Κ·1)中可以使用的溶劑’可以舉 出如下溶劑：甲苯和水的混合溶劑；甲苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；二甲苯和水的混合溶劑；二甲苯、乙醇等醇 和水的混合溶劑；苯和水的混合溶劑；苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；乙二醇二甲醚等醚類和水的混合溶劑等。另 Φ 外，更佳使用甲苯和水、或者甲苯、乙醇和水的混合溶劑
化合物23 鹵化 (Κ-2)
R2 R3 接著，藉由使經由合成過程（Κ-1 )而獲得的9-芳基 Ο 蒽衍生物（化合物23 )鹵化，能夠獲得鹵化芳基蒽衍生物 (化合物24 )(合成過程（Κ-2 ))。 在合成過程（Κ-2 )中，X2表示鹵素，作爲鹵素較佳 使用碘、溴。在合成過程（Κ-2 )中，R1至R8各自表示氫 或碳數爲1至4的烷基。Ar1表示碳數爲6至13的可以具 有取代基的芳基’取代基也可以相互結合而形成環結構， 作爲環結構還包括螺環結構。 在合成過程（K-2 )中，在進行溴化的情況下，可以 使用溴、N-溴琥珀醯亞胺等溴化劑。在使用溴進行溴化的 -95- 201016664 情況下，可以使用氯仿、四氯化碳等鹵素類溶劑等。在使 用N-溴琥珀醯亞胺進行溴化的情況下’可以使用乙酸乙 酯、四氫呋喃、二甲基甲醯胺、醋酸、水等溶劑。 _ 在合成過程（K-2 )中，在進行碘化的情況下可以使 用如下碘化劑：N-碘琥珀醯亞胺、1,3-二碘-5,5-二甲基咪 唑啶-2,4-二酮（DIH) 、2,4,6,8-四碘-2,4,6,8-四氮雙環〔 3,3,0〕辛烷-3,7-二酮、2-碘-2,4,6,8-四氮雙環〔3,3,0〕辛 烷-3,7-二酮等。另外，在使用上述碘化劑進行碘化的情況 下，除了水或醋酸（冰醋酸）以外，還可以使用苯、甲苯 、二甲苯等芳烴類、1，2-二甲氧基乙烷、二乙醚、甲基叔 丁基醚、四氫呋喃、二氧六環等醚類、戊烷、己烷、庚烷 、辛烷、環己烷等飽和烴類、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳 、I，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷等鹵素類、乙腈、苯腈等 腈類、乙酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸丁酯等酯類等中的一種
溶劑或混合溶劑。在使用水的情況下，較佳使用有機溶劑 和水的混合溶劑。另外，在上述反應中，較佳同時使用硫 酸、醋酸等酸。
(K-3) 化合物26 接著，藉由利用使用鈀催化劑的鈴木.宮浦反應（ -96- 201016664
Suzuki-Miyaura reaction)對經由合成過程（K-2)而獲得 的芳基蒽衍生物（化合物24)與昨唑衍生物的芳基硼酸或 有機硼化合物（化合物25 )進行耦合，而能夠獲得咔唑衍 生物（化合物26 )(合成過程（K-3 ))。 在合成過程（K-3)中，X2表示鹵素，作爲鹵素較佳 使用碘、溴。在合成過程（K-3)中，R1至R8各自表示氫 或碳數爲1至4的烷基。在合成過程（K-3 )中，Ar1表示 _ 碳數爲6至13的可以具有取代基的芳基，取代基也可以 相互結合而形成環結構，作爲環結構還包括螺環結構。在 合成過程（K-3 )中，Ar2表示碳數爲6至13的可以具有 取代基的亞芳基，取代基也可以相互結合而形成環結構， 作爲環結構還包括螺環結構。在合成過程（K-3 )中， R1()3和Rlt)4各自表示氫或碳數爲1至6的烷基，R1G3和 R1 μ也可以相互結合而形成環結構。 作爲在合成過程（Κ-3 )中可以使用的鈀催化劑，可 φ 以舉出醋酸鈀（Π)、四（三苯基膦）鈀（0)等。作爲 在合成過程（Κ-3 )中可以使用的鈀催化劑的配位體，可 以舉出三（鄰甲苯基）膦、三苯膦、三環己基膦等。 作爲在合成過程（Κ-3 )中可以使用的鹼，可以舉出 叔丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等。 作爲在合成過程（Κ-3 )中可以使用的溶劑，可以舉 出如下溶劑：甲苯和水的混合溶劑；甲苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；二甲苯和水的混合溶劑；二甲苯、乙醇等醇 和水的混合溶劑；苯和水的混合溶劑；苯、乙醇等醇和水 -97- 201016664 的混合溶劑；乙二醇二甲醚等醚類和水的混合溶劑等。另 外，更佳使用甲苯和水、或者甲苯、乙醇和水的混合溶劑
接著，藉由使經由合成過程（K- 3 )而獲得的咔唑衍 生物（化合物2 6 )鹵化，能夠獲得味唑衍生物（化合物 27)(合成過程（L-1 ))。 在合成過程（L-1)中，X3表示鹵素，作爲鹵素較佳 使用碘、溴。在合成過程（L-1)中，R1至R8各自表示氫 或碳數爲1至4的烷基。Ar1表示碳數爲6至13的可以具 有取代基的芳基，取代基也可以相互結合而形成環結構， 0 作爲環結構還包括螺環結構。 在合成過程（L -1 )中，在進行溴化的情況下，可以 使用溴、N-溴琥珀醯亞胺等溴化劑。在使用溴進行溴化的 情況下，可以使用氯仿、四氯化碳等鹵素類溶劑。在使用 N-溴琥珀醯亞胺進行溴化的情況下，可以使用乙酸乙醋、 四氫呋喃、二甲基甲醯胺、醋酸、水等溶劑。 在合成過程（L-1)中，在進行碘化的情況下可以使 用如下換化劑：N-換號拍醯35胺、1,3 -二硕-5,5 -二甲基咪 -98 - 201016664
唑啶-2,4-二酮（DIH) 、2,4,6,8-四碘-2,4,6,8-四氮雙環〔 3,3,0〕辛烷-3,7-二酮、2-碘-2,4,6,8-四氮雙環〔3,3,0〕辛 烷-3,7 -二酮等。另外，在使用上述碘化劑進行碘化的情況 下，除了水或醋酸（冰醋酸）以外，還可以使用苯、甲苯 、二甲苯等芳烴類、1,2 -二甲氧基乙烷、二乙醚、甲基叔 丁基醚、四氫呋喃、二氧六環等醚類、戊烷、己烷、庚烷 、辛烷、環己烷等飽和烴類、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳 、1,2-二氯乙烷' 1,1,1-三氯乙烷等鹵素類、乙腈、苯腈等 腈類、乙酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸丁酯等酯類等中的一種 溶劑或混合溶劑。在使用水的情況下，較佳使用有機溶劑 和水的混合溶劑。另外，在上述反應中，較佳同時使用硫 酸、醋酸等酸。
化合物27 化合物28
Pd催化劑 (M-1)
Ar3 R10 -99- 201016664 接著，藉由利用使用鈀催化劑的鈴木.宮浦反應（ Suzuki-Miyaura reaction)對經由合成過程（L-1)而得到 的咔唑衍生物（化合物27)與芳基硼酸或芳基有機硼化合 物（化合物28 )進行耦合，而能夠獲得目的物的咔唑衍生 物（通式（Ml))(合成過程（M-1))。 在合成過程（M-1)中，X3表示鹵素，作爲鹵素較佳 使用碘、溴。在合成過程（M-1 )中，R1至R8各自表示 氫或碳數爲1至4的烷基。在合成過程（M-1)中，Ar1表 示碳數爲6至13的可以具有取代基的芳基，取代基也可 以相互結合而形成環結構，作爲環結構還包括螺環結構。 在合成過程（Μ-1)中，Ar2表示碳數爲6至13的可以具 有取代基的亞芳基，取代基也可以相互結合而形成環結構 ，作爲環結構還包括螺環結構。在合成過程（Μ- 1 )中， R1()5和R1Q6各自表示氫或碳數爲1至6的烷基，R1()5和 R1()6也可以相互結合而形成環結構。 作爲在合成過程（M-1)中可以使用的鈀催化劑，可 以舉出醋酸鈀（Π)、四（三苯基膦）鈀（〇)等。 作爲在合成過程（Μ -1 )中可以使用的鈀催化劑的配 位體，可以舉出三（鄰甲苯基）膦、三苯膦、三環己基膦 等。 作爲在合成過程（Μ-1)中可以使用的鹼，可以舉出 叔丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等。 作爲在合成過程（Μ -1 )中可以使用的溶劑’可以舉 出如下溶劑：甲苯和水的混合溶劑；甲苯、乙醇等醇和水 -100- 201016664 的混合溶劑；二甲苯和水的混合溶劑；二甲苯、乙醇等醇 和水的混合溶劑；苯和水的混合溶劑；苯、乙醇等醇和水 的混合溶劑；乙二醇二甲醚等醚類和水的混合溶劑等。另 外，更佳使用甲苯和水、或者甲苯、乙醇和水的混合溶劑 〇 根據上述步驟，能夠合成出本實施方式中的咔唑衍生 物。 Φ 本實施方式中的咔唑衍生物的帶隙大，從而能夠得到 短波長的發光，並能夠得到顏色純度高的藍色發光。另外 ，本實施方式中的咔唑衍生物是具有電洞注入傳輸性及電 子注入傳輸性的雙極材料。另外，本實施方式中的咔唑衍 生物是電化學穩定性及熱穩定性高的昨唑衍生物。 本實施方式中的咔唑衍生物不僅可以單獨用作發光層 的發光物質，而且還可以用作發光層的主體材料，藉由將 作爲發光物質的摻雜劑材料分散在本實施方式中的咔唑衍 Φ 生物中，能夠得到來自作爲發光物質的摻雜劑材料的發光 。在將本實施方式中的咔唑衍生物用作發光層的主體材料 的情況下，能夠得到高顏色純度的藍色發光。 另外，藉由製造將本實施方式中的咔唑衍生物添加到 由其帶隙比本實施方式中的咔唑衍生物大的材料（以下稱 爲主體）構成的層中的發光元件，能夠得到來自本實施方 式中的咔唑衍生物的發光。就是說，本實施方式中的咔唑 衍生物可以用作發光層的摻雜劑。此時，本實施方式中的 咔唑衍生物的帶隙非常大，並且呈現短波長的發光，從而 -101 - 201016664 能夠得到顏色純度高的藍色光，並能夠製造可靠性高的發 光元件。 本實施方式中的咔唑衍生物可以作爲載流子傳輸材料 用於發光元件的功能層。例如，可以用作載流子傳輸層， 即電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層或電子注入層。 〔實施方式4〕 下面，參照圖1A至1C說明使用本發明的咔唑衍生物 的發光元件的一個方式。 本發明的發光元件具有如下結構：在一對電極間夾有 至少具有包含發光物質的層（也稱爲發光層）的EL層。 EL層還可以具有除了包含發光物質的層以外的多個層。 該多個層是藉由組合並層疊由具有高載流子注入性的物質 構成的層和由具有高載流子傳輸性的物質構成的層，以便 在遠離電極的地方形成發光區域，也就是，以便使載流子 在遠離電極的部分重組而形成的。在本發明說明中，也將 由載流子注入性高的物質或載流子傳輸性高的物質構成的 層稱爲用來注入或傳輸載流子等的功能層。作爲功能層， 可以使用包含電洞注入性高的物質的層（也稱爲電洞注入 層）、包含電洞傳輸性高的物質的層（也稱爲電洞傳輸層 )、包含電子注入性高的物質的層（也稱爲電子注入層） 、包含電子傳輸性高的物質的層（也稱爲電子傳輸層）等 〇 在圖1A至1C所示的本實施方式的發光元件中，在第 -102- ❹
201016664 一電極102及第二電極107的一對電極間設 108。EL層108具有第一層103、第二層104、 以及第四層106。圖1A至1C所示的發光元件 構：在基板101上設置有第一電極1〇2’在第 上設置有依次層疊的第一層1〇3、第二層104, 以及第四層106，並且在其上設置有第二電極 說明的是，在本實施方式的說明中，第一電極 極，並且第二電極107用作陰極。 基板101用作發光元件的支撐體。作爲基 如可以使用玻璃、石英、塑膠等。另外，還可 基板。撓性基板是可以彎曲的基板，例如由聚 芳酯、聚醚楓製成的塑膠基板等。另外，可以 聚丙烯、聚酯、乙烯、聚氟化乙烯、氯化乙烯 無機蒸鍍膜等。只要在發光元件的製造工序中 撐體，就可以使用其他材料。 作爲第一電極1 02，較佳使用具有高功函 ，等於或高於4.OeV以上）的金屬、合金、導 以及它們的混合物等。具體而言，例如可以舉 (ITO )、含有矽或氧化矽的氧化銦錫、氧化翁 、含有氧化鎢及氧化鋅的氧化銦（IWZO )等 藉由濺射形成這些導電金屬氧化物膜，但也 膠-凝膠法等製造。例如，可以藉由使用相對 加有1 w t %至2 0 w t %的氧化鋅的靶子且利用濺 氧化銦鋅（IZO )膜。此外，可以藉由使用相 置有EL層 .第三層105 :具有如下結 ;一電極1 02 .第三層105 107 。需要 102用作陽 ί板1 0 1，例 以使用撓性 碳酸酯、聚 使用膜（由 等構成）、 能夠用作支 數（具體地 電化合物、 出氧化銦錫 因鋅（ΙΖΟ) 。雖然通常 可以應用溶 於氧化銦添 射法來形成 對於氧化銦 -103- 201016664 添加有〇.5wt%至5wt%的氧化鎢和O.lwt%至lwt%的氧化 鋅的靶子且利用濺射法形成含有氧化鎢和氧化鋅的氧化 (IWZO )膜。另外，可以舉出金（Au)、鉬（Pt)、鎳 (Ni )、鎢（W)、鉻（Cr)、鉬（Mo)、鐵（Fe)、鈷 (Co)、銅（Cu)、鈀（Pd)或金屬材料的氮化物（例如 ，氮化鈦）等。 第一層103是包含電洞注入性高的物質的層。可以使 用鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鎢氧化物 '錳氧化物 等。除了上述以外，還可以使用如下物質形成第一層1〇3 :酞菁類化合物諸如酞菁（H2Pc)、酞菁銅（Π ) (CuPc )等；芳胺化合物諸如4,4，-雙〔N- ( 4-二苯基胺基苯基 )-N -苯基胺基〕聯苯（DPAB) 、4,4’ -雙（N-{4-〔N-( 3-甲基苯基）-Ν·苯基胺基〕苯基} -N-苯基胺基）聯苯 (DNTPD )等；聚（3,4-亞乙二氧基噻吩）/聚（苯乙烯磺 酸）（PEDOT/PSS)等高分子等。 再者，第一層可以使用如下材料而形成：三（ 對-烯胺取代-胺基苯基）胺化合物、2,7_二胺基_9_亞莽基 化合物、三（對_Ν_烯胺取代-胺基苯基）苯化合物、—個 或兩個乙烯基取代的芘化合物，其中該乙烯基是至少—個 方基取代的、Ν，Ν’·二（聯苯_4_基）·Ν，Ν，·二苯基聯苯_ 4,4'_二胺、1^，化，>1，-四（聯苯_4_基）聯苯_4,4，_二胺、 Ν’Ν，Ν’，Ν’-四（聯苯冬基）_3,3，_二乙基聯苯二胺、 2,2’-(亞甲基二_4，丨_亞苯基）雙〔4,5_雙（4_甲氧基苯基 )-2Η-1，2’3_三唑〕、2,2，-(聯苯 _4,4'-二基）雙（4,5_二 -104 - 201016664 苯基- 2H-1，2,3-三唑）、2,2’- ( 3,3，-二甲基聯苯-4,4·-二基 )雙（4,5- —苯基- 2Η-1，2,3-三哩）、雙〔4-(4,5 -二苯基-2Η-1，2,3-三唑-2-基）苯基〕（甲基）胺等。 此外’作爲第一層1 03，可以使用將有機化合物和無 機化合物進行複合而成的複合材料。尤其是，包含有機化 合物和對有機化合物呈現電子接受性的無機化合物的複合 材料’由於在有機化合物和無機化合物之間進行電子的授 φ 受’載流子密度增大，因此電洞注入性、電洞傳輸性優越 〇 此外’在使用將有機化合.物和無機化合物進行複合而 成的複合材料作爲第一層1〇3的情況下，由於可以實現與 第一電極102的歐姆接觸，所以可以與功函數無關地選擇 形成第一電極的材料。 用於複合材料的無機化合物較佳爲過渡金屬的氧化物 。此外’可以舉出屬於元素週期表的第四族至第八族的金 〇 屬的氧化物。具體來說，氧化釩、氧化鈮、氧化鉬、氧化 絡、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳、以及氧化銶，由於具有高 電子接受性’所以是較佳的。特別是，氧化鉬由於在大氣 中穩定，吸濕性低’並且容易處理，因此是較佳的。 作爲用於複合材料的有機化合物，可以使用芳香胺化 合物、昨哩衍生物、芳烴、高分子化合物（低聚物、樹枝 狀聚合物（dendrimer )、聚合物等）等各種化合物。注意 ’用於複合材料的有機化合物較佳爲電洞傳輸性高的有機 化合物。具體來說’較佳爲具有l〇-6cm2/Vs或以上的電洞 -105- 201016664 遷移率的物質。但是，只要是電洞傳輸性比電子傳輸性高 的物質’就可以使用除了上述物質以外的物質。下面具體 地列舉可用於複合材料的有機化合物。 例如’作爲芳香胺化合物可以舉出如下物質：ν,ν’-二（對甲苯基）-ν，ν，-二苯基-對苯二胺（DTDPPA)； 4,4’-雙〔N- ( 4-二苯基胺基苯基）-N-苯基胺基〕聯苯 (DPAB) ; 4,4’-雙（N- { 4-〔 N- ( 3 -甲基苯基）-N-苯基 胺基〕苯基} -N -苯基胺基）聯苯（DNTPD) ; 1，3,5-三〔 N-(4-二苯基胺基苯基）-N-苯基胺基〕苯（DPA3B)等 〇 作爲可用於複合材料的咔唑衍生物，可以具體地舉出 如下物質：3-〔N-(9-苯基咔唑_3_基）-N_苯基胺基〕-9-苯基味哩（PCzPCAl) ; 3,6-雙〔N-(9-苯基昨哩-3-基）-N-苯基胺基〕-9-苯基咔唑（PCzPCA2) ;3-〔Ν-(1-萘基 )-N - ( 9 -苯基咔唑-3 -基）胺基〕-9 _苯基昨唑（p c z P C N 1 )等。 此外，還可以使用如下物質：4,4，-二（N -咔唑基）聯 苯（CBP) ; 1，3,5-三〔4-(N-咔唑基）苯基〕苯（TCPB );9-〔4-(N -咔唑基）〕苯基·10_苯基蒽（CzPA)； 1,4 -雙〔4- (N-咔唑基）苯基-2，3,5,6 -四苯基苯等。 此外’作爲可用於複合材料的芳烴，例如可以舉出如 下物質：2-叔丁基-9,1 0-二（2-萘基）蒽（t-BuDNA ) ； 2- 叔丁基- 9,10 -二（1-萘基）蒽；9,10 -雙（3,5 -二苯基苯基 )蒽（DPPA) ; 2-叔丁基-9，l〇-雙（4_苯基苯基）蒽（t_ -106- 201016664
BuDBA ) ; 9，10-二（2-萘基）蒽（DNA ) ; 9,10-二苯基 蒽（DPAnth) ; 2-叔 丁基蒽（t-BuAnth ) ; 9,10-雙（4-甲 基-1-萘基）蒽（〇^^人）；2-叔丁基-9，10-雙〔2-(1-萘基 )苯基〕蒽；9,10-雙〔2-(1-萘基）苯基〕蒽；2,3,6,7-四甲基-9,10-二（1-萘基）蒽；2,3，6,7-四甲基-9,10-二（ 2-萘基）蒽；9,9'-聯蒽（bianthryl) ; 10，10'-二苯基-9,9，_ 聯蒽；10，10'-雙（2-苯基苯基）-9,9，-聯蒽；10，10，-雙〔（ ❹ 2,3,4,5,6-五苯基）苯基〕-9,9'-聯蒽；蒽；稠四苯；紅癸 烯；茈；2,5,8,11-四（叔丁基）茈等。此外，除了這些以 外，還可以使用稠五苯、蔻等。像這樣，使用具有1x10-6 cm2/Vs或以上的電洞遷移率且碳數爲14至42的芳烴是更 佳的。 另外，可用於複合材料的芳烴可以具有乙烯基骨架。 作爲具有乙烯基的芳烴，例如可以舉出4，V -雙（2,2 -二苯 基乙烯基）聯苯（DPVBi) ; 9,10-雙〔4-(2，2-二苯基乙 ❿ 烯基）苯基〕蒽（DPVPA)等。 此外，也可以使用聚（N-乙烯基咔唑）（P VK )、聚 (4-乙烯基三苯基胺）（PVTPA)等高分子化合物。 作爲形成第二層104的物質，較佳爲電洞傳輸性高的 物質、具體地是芳香胺（即，具有苯環-氮鍵的物質）的 化合物。作爲廣泛使用的材料，可以舉出4,4'-雙〔N- ( 3-甲基苯基）-N-苯基胺基〕聯苯、其衍生物即4,4·-雙〔N-(1-萘基）-N-苯基胺基〕聯苯（以下稱爲 NPB)、 4,4'，4"-三（N，N-二苯基-胺基）三苯胺、4,4，，4"-三〔N-( -107- 201016664 3-甲基苯基）-N-苯基胺基〕三苯胺等的星爆型（star burst )芳香胺化合物。以上所述物質主要是具有1〇-6 cm2/Vs或以上的電洞遷移率的物質。但是，只要是電洞傳 輸性比電子傳輸性高的物質，就也可以使用除了這些以外 的物質。注意，第二層104不侷限於單層，還可以爲上述 物質的混合層、或者層疊兩層或以上的疊層。 另外’也可以對如PMMA等電惰性高分子化合物添加 電洞傳輸材料。 另外’也可以使用以下高分子化合物：聚（N-乙烯咔 哩）（PVK):聚（4-乙烯三苯胺）（PVTPA);聚〔]^-(4- { Ν'-〔 4- ( 4_二苯基胺基）苯基〕苯基苯基胺基 }苯基）甲基丙烯醯胺〕（PTPDMA );以及聚〔Ν,Ν，-二 (4-丁基苯基）-ν，ν，_二（苯基）聯苯胺〕（p〇ly_TPD) # °胃者’也可以對上述高分子化合物適當地添加上述電 洞傳輸材料。 再者’作爲第二層104還可以使用三（對·烯胺取代· 胺基苯基）胺化合物、2,7-二胺基-9-亞弗基化合物、三（ if fl安取代-胺基苯基）苯化合物、一個或兩個乙烯基 取代:的ΪΕ化合物，其中該乙烯基是至少一個芳基取代的、 N，N'-—(聯苯-4-基）-N，N，-二苯基聯苯-4,4，-二胺、 N，N，N’，N、四（聯苯-4-基）聯苯-4,4，-二胺、N，N,N，，N，-四 (聯本-4_基）-3,3，-二乙基聯苯-4,4，-二胺、2,2，-(亞甲基 一 -4，1·亞苯基）雙〔4,5-雙（4-甲氧基苯基）·2Η-1,2,3-三 哩〕、2,2，-(聯苯-4,4'-二基）雙（4,5-二苯基-2Η-1,2,3- -108- 201016664 三唑）、2,2'-(3,3'-二甲基聯苯-4,4'-二基）雙（4,5-二苯 基- 2H-1，2,3-三唑）、雙〔4- ( 4,5-二苯基-2H-l，2,3-三唑-2-基）苯基〕 (甲基）胺等。 第三層105是包含發光物質的層（也稱爲發光層）。 在本實施方式中，使用實施方式1中所示的咔唑衍生物形 成第三層105。實施方式1至3所示的咔唑衍生物由於顯 示藍色發光，所以可以作爲發光物質適合用於發光元件。 φ 另外，藉由採用如下結構的第三層1 05，能夠得到來 自成爲發光物質的摻雜劑的發光，即：將實施方式1至3 所示的咔唑衍生物用作主體，以將成爲發光物質的摻雜劑 分散在實施方式1至3所示的咔唑衍生物中。 在將實施方式1至3所示的昨唑衍生物用作分散其他 發光物質的材料的情況下，能夠得到起因於發光物質的發 光顏色。另外，也可以得到起因於實施方式1至3所示的 咔唑衍生物的發光顏色和起因於分散在咔唑衍生物中的發 φ 光物質的發光顏色混合的發光顏色。 另外，藉由製造將本實施方式1至3所示的咔唑衍生 物添加到由其帶隙比本實施方式1至3所示的昨唑衍生物 大的材料（以下稱爲主體）構成的層中的發光元件，能夠 得到來自本實施方式1至3所示的咔唑衍生物的發光。就 是說’本實施方式1至3所示的咔唑衍生物可以用作摻雜 劑。此時，本實施方式1至3所示的昨唑衍生物的帶隙非 常大’並且呈現短波長的發光，從而能夠得到發射顏色純 度高的藍色光的發光元件。 -109- 201016664 另外，藉由在發光層中摻雜具有吡啶環的羧酸的鹼金 屬鹽、含鹼金屬吡啶衍生物或苯酚類化合物的鹼金屬鹽， 從而除了實現上述效果以外還可以實現發光元件的低電壓 驅動。 這裏，可以使用各種材料作爲分散在本實施方式1至 3所示的咔唑衍生物中的發光物質。具體地說，可以使用 如下材料：9，10-二苯基-2-〔N-苯基-N-(9-苯基-9H-咔唑-3-基）胺基〕蒽（2PCAPA) 、螢光物質如4-(二氰基亞 甲基）-2-甲基-6-(對-二甲胺基苯乙烯基）-4H-哌喃（ DCM1 ) 、4-(二氰基亞甲基）-2-甲基-6-(久洛尼定-4- 基-乙稀基）-4H -哌喃（DCM2) ' N，N -二甲基喹吖陡酮（ 縮寫：DMQd)、紅熒烯、N，N’ -雙〔4- ( 9H -咔唑-9 -基） 苯基〕-N，N，-二苯基芪-4,4，-二胺（YGA2S ) 、4- ( 9H-昨 唑-9-基）-4’-(10-苯基-9-蒽基）三苯胺（¥〇人？人）、雙 〔3-(1Η-苯並咪唑-2-基）莽-2-酚〕鋅（Π )、雙〔3-( 1H-苯並咪唑-2-基）莽-2·酚〕鈹（Π )、雙〔2-(1Η-苯 並咪唑-2-基）二苯並〔b，d〕呋喃-3·酚〕（苯酚）鋁（m )、雙〔2-(苯並噁唑-2 -基）-7,8 -亞甲二氧基二苯並〔 b，d〕呋喃-3-酚〕（2-萘酚）鋁（瓜）等發射螢光的螢光 發光性物質。另外，還可以使用包含六個或以上芳基取代 的三聯苯的化合物。再者，可以使用（乙醯丙酮）雙〔 2,3 -雙（4 -氟苯基）喹噁啉〕銥（瓜）（Ir(Fdpq) 2( acac) ) 、2,3,7,8，12，13,17,18-八乙基-2111，231^-卟啉鈾（ Π ) ( PtOEP )等發射磷光的磷光發射物質。 -110- 201016664 第四層1 06可以使用電子傳輸性高的物質，例如三（ 8-羥基喹啉）鋁（Alq):三（4 -甲基-8-羥基喹啉）鋁 (Almq3);雙（10 -經基苯並〔h〕-喹啉）鈹（BeBq2) :雙（2 -甲基-8-經基喹咐）（4 -苯基苯酣）銘（BAlq)等 具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬錯合物等的層。此外 ，除了這些以外，還可以使用雙〔2- ( 2-羥基苯基）苯並 噁唑〕鋅（Zn(BOX)2)、雙〔2-(2-羥基苯基）苯並噻 唑〕鋅（Zn ( BTZ ) 2)等具有噁唑配體或噻唑配體的金屬 錯合物等。再者，除了金屬錯合物以外，還可以使用2-( 4-聯苯基）-5-(4-叔丁基苯基）-1，3,4-噁二唑（卩80)、 1,3-雙〔5-(對叔丁基苯基）-1，3,4-噁二唑-2-基〕苯 (OXD-7 ) 、3- ( 4-叔丁基苯基）-4-苯基-5- ( 4-聯苯基 )-1，2,4-三唑（TAZ)、紅啡啉（BPhen)、浴銅靈（BCP )、雙〔3-(1Η-苯並咪唑-2-基）苐-2-酚〕鋅（Π)、雙 〔3-(1Η-苯並咪唑-2-基）莽-2-酚〕鈹（Π)、雙〔2-( φ 1H-苯並咪唑-2-基）二苯並〔b，d〕呋喃-3-酚〕（苯酌） 鋁（111)、雙〔2-(苯並噁唑-2-基）-7,8-亞甲二氧基二苯 並〔b,d〕呋喃-3-酚〕（2-萘酚）鋁（瓜）等。以上舉出 的物質主要是具有l〇-0cm2/Vs或以上的電子遷移率的物質 。注意，只要是電子傳輸性比電洞傳輸性高的物質’也可 以使用除了上述以外的物質作爲電子傳輸層°此外'’第Ξ 層105不侷限於單層，也可以層疊由上述物質形成的兩層 或以上的層。 此外，也可以將具有增進電子注入的功能的層（電子 -111 - 201016664 注入層）設置在第四層106和第二電極107之間。作爲具 有增進電子注入的功能的層，可以使用如氟化鋰（Li F ) 、氟化鉋（CsF )、氟化鈣（CaF2 )等鹼金屬或鹼土金屬 、或它們的化合物。具體地說，可以使用在由具有電子傳 輸性的物質構成的層中混合鹼金屬、鹼土金屬或它們的化 合物的層，例如在Alq中包含鎂（Mg)的層。更佳使用在 由具有電子傳輸性的物質構成的層中混合鹼金屬或鹼土金 屬的層作爲電子注入層，這是因爲來自第二電極107的電 子注入有效地進行的緣故。或者，藉由使用如下電子注入 層，能夠實現發光元件的低電壓驅動：在由具有電子傳輸 性的物質構成的層中混合了具有吡啶環的羧酸的鹼金屬鹽 的層；在由具有電子傳輸性的物質構成的層中混合了含鹼 金屬吡啶衍生物的層；在由具有電子傳輸性的物質構成的 層中混合了苯酚類化合物的鹼金屬鹽的層。 作爲形成第二電極1 07的物質，可以使用功函數小（ 具體地是3.8eV或以下）的金屬、合金、導電性化合物、 以及這些的混合物等。作爲這些陰極材料的具體例子，可 以舉出屬於元素週期表的第一族或第二族的元素，即鋰（ Li)、鉋（Cs)等鹸金屬、鎂（Mg)、鈣（Ca)、緦（Sr )等驗土金屬、及包含它們的合金（MgAg、AlLi)、銪 (Eu)、鏡（Yb)等稀土金屬及包含它們的合金等。然而 ，藉由在第二電極107和第四層106之間以層疊於該第二 電極的方式設置具有促進電子注入的功能的層，可以與功 函數的大小無關地使用 Al、Ag、ITO、包含矽或氧化矽的 -112- 201016664 IT0等各種導電性材料作爲第二電極107。 另外’也可以將實施方式1至3所示的 作發光元件的功能層。 另外，第一層103、第二層104、第三 層106的形成方法可以使用各種方法如蒸鍵 液滴噴射法（噴墨法）、旋塗法'印刷法等 以使用根據每個電極或每個層互不相同的成 — 〇 〇 在使用溶解在溶劑中的實施方式1至3 生物的溶液狀組成物藉由濕式法形成薄膜的 如下方法形成薄膜：將包含實施方式1至3 生物的薄膜形成材料溶解在溶劑中，將該溶 著在被形成區域中，並且去除溶劑並固化，， 作爲濕式法，可以使用旋塗法、輥塗法 注法、浸漬法、液滴噴射（噴出）法（噴墨 φ 法、各種印刷法（絲網（孔版）印刷、膠版 、凸版印刷或凹版印刷等形成所要求的圖形 另外，只要是使用液狀組成物的方法，就不 法，可以使用包含實施方式1至3所示的咔 成物。 另外，作爲上述組成物的溶劑，可以使 例如，可以溶解於甲苯、二甲苯、甲氧基苯 十二烷基苯或十二烷基苯與四氫萘的混合溶 環（如苯環）的溶劑中。另外，上述咔唑衍 f咔唑衍生物用 層105及第四 :法、濺射法、 ◊另外，也可 膜方法而形成 所示的咔唑衍 情況下，藉由 所示的咔唑衍 液狀組成物附 以形成薄膜。 、噴塗法、澆 法）、分配器 (平版）印刷 的方法）等。 侷限於上述方 唑衍生物的組 用各種溶劑。 (苯甲醚）、 劑等具有芳香 生物也可以溶 -113- 201016664 解於-甲亞iiCDMSO)、：甲基甲酿胺（DMF ) 等不具有芳香環的有機溶劑中。 另外，作爲其他溶劑，還可以舉出丙酮、甲乙 乙基酮、正丙基甲基酮或環己酮等酮類溶劑、乙酸 乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、丙酸乙酯、丁內酯 —乙酯等酯類溶劑、二乙醚、四氫呋喃或二氧六環 溶劑、乙醇、異丙醇、2_甲氧基乙醇或2_乙氧基乙 類溶劑等。 . 另外’本實施方式所示的組成物還可以包含其 材料。作爲有機材料，可以舉出在常溫下處於固體 芳香化合物或雜芳香化合物。作爲有機材料，可以 分子化合物或高分子化合物。另外，在使用低分子 的情況下’較佳使用具有提高對溶劑的溶解性的取 低分子化合物（也可以稱爲中分子化合物）。 另外’爲了提高成膜的膜品質，也可以進一步 合劑。作爲黏合劑，較佳使用電惰性高分子化合物 地說，可以使用聚甲基丙烯酸甲酯（ΡΜΜΑ )、聚 等。 具有上述結構的本實施方式的發光元件因在第 1 0 2和第二電極1 〇 7間產生的電位差而流過電流， 包含高發光性物質的層的第三層105中電洞和電子 發光。就是說，在第三層105中形成發光區域。 發光經過第一電極102和第二電極107中的一 方被提取到外部。因而，第一電極102和第二電極 、氯仿 酮、一 乙酯、 或碳酸 等醚類 醇等醇 他有機 狀態的 使用低 化合物 代基的 包含黏 。具體 醯亞胺 一電極 在作爲 重組以 方或雙 1 07中 -114- 201016664 的一方或雙方由透光物質構成。當只有第一電極102由透 光物質構成時，如圖1A所示，發光經過第一電極102從 基板一側被提取到外部。當只有第二電極107由透光物質 構成時，如圖1B所示，發光經過第二電極107從基板的 相反一側被提取到外部。當第一電極102和第二電極107 都由透光物質構成時，如圖1C所示，發光經過第一電極 1 02和第二電極1 07從基板一側和基板的相反一側被提取 I 到外部。 響 另外，在圖1A至1C中，雖然示出將用作陽極的第一 電極102設置在基板一側的結構，但是也可以將用作陰極 的第二電極107設置在基板一側。注意，在此情況下，與 第二電極107連接的TFT較佳是η通道型TFT。 設在第一電極102和第二電極107之間的層的結構並 不只限於上述結構。只要具有如下結構，就可以採用上述 之外的結構，即：在遠離第一電極102和第二電極107的 _ 部分中提供電洞和電子在其中重組的發光區以防止由於發 光區鄰近金屬引起的猝滅。 換言之，對於疊層結構並不受特定限制，可以藉由適 當地組合由如下物質構成的層和由實施方式1至3所示的 咔唑衍生物形成的發光層，即：具有高電子傳輸性的物質 、具有高電洞傳輸性的物質、具有高電子注入性的物質、 具有高電洞注入性的物質、具有雙極性的物質（具有高電 子傳輸性和高電洞傳輸性的物質）、電洞阻擋材料等。 例如，也可以採用如下結構：設置包含受體的電洞注 -115- 201016664 入層和抑制來自發光層的電子注入的電子注入抑制層，而 不設置電洞傳輸層。此時，構成電子注入抑制層的材料的 電子親和力較佳小於構成發光層的材料及受體的電子親和 力。與此相反，也可以採用如下結構：設置包含施體的電 子注入層和抑制來自發光層的電洞注入的電洞注入抑制層 ，而不設置電子傳輸層。此時，構成電洞注入抑制層的材 料的電離電位較佳大於構成發光層的材料及施體的電離電 位。 另外，作爲本實施方式所示的發光元件的結構，可以 採用如下結構：交替地層疊兩層或以上的上述包含電洞注 入性高的物質的層及上述包含電洞傳輸性高的物質的層的 每一個的結構。另外，用作陰極的電極也可以採用在氧化 物透明導電膜與金屬電極間夾有防止氧化的第二金屬電極 的三層結構。 圖2所示的發光元件具有如下結構：在基板301上’ 在第一電極302及第二電極307的一對電極間設置有EL 層308，該EL層308包括由電子傳輸性高的物質構成的 第一層3 03、包含發光物質的第二層3〇4、由電洞傳輸性 高的物質構成的第三層305以及由電洞注入性高的物質構 成的第四層306。並且，依次層疊有用作陰極的第一電極 3 02、由電子傳輸性高的物質構成的第一層303、包含發光 物質的第二層304、由電洞傳輸性高的物質構成的第三層 305、由電洞注入性高的物質構成的第四層306以及用作 陽極的第二電極307。 -116- 201016664 下面’具體地說明發光元件的形成方法。 本實施方式的發光元件具有在一對電極間夾有EL層 的結構。EL層至少包括使用實施方式1至3所示的咔唑 衍生物而形成的包含發光物質的層（也稱爲發光層）。除 了包含發光物質的層以外，EL層還可以包括功能層（電 洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層等）。 ' 電極（第一電極及第二電極）、包含發光物質的層以及功 0 能層既可藉由濕式法如液滴噴射法（噴墨法）、旋塗法、 印刷法等而形成，又可藉由乾式法如真空蒸鍍法、CVD法 、濺射法等而形成。濕式法具有如下效果：因爲可以在大 氣壓下形成，所以可以使用簡單的裝置及工序形成電極、 包含發光物質的層以及功能層，以簡化工序並提高生產性 。另一方面，乾式法具有如下效果：因爲不需要溶解材料 ，所以可以使用不易溶解於溶液中的材料，從而材料的選 擇範圍寬。 φ 構成發光元件的薄膜都可以藉由濕式法而形成。在此 . 情況下，可以只使用濕式法所需要的裝置製造發光元件。 另外，也可以藉由濕式法層疊直到形成包含發光物質的層 ，藉由乾式法形成層疊在包含發光物質的層上的功能層及 第二電極等。再者，也可以藉由乾式法形成第一電極及功 能層，藉由濕式法形成包含發光物質的層、層疊在包含發 光物質的層上的功能層及第二電極。當然，本發明不侷限 於此，也可以根據所使用的材料、需要的膜厚度或介面狀 態適當地選擇並組合濕式法及乾式法來製造發光元件。 -117- 201016664 在本實施方式中，在由玻璃、塑膠等形成的基板上製 造發光元件。藉由在一個基板上製造多個這樣的發光元件 ，可以製造被動矩陣型發光裝置。此外，也可以在由玻璃 、塑膠等形成的基板上形成例如薄膜電晶體（TFT )，在 與TFT電連接的電極上製造發光元件。由此，可以製造由 TFT控制發光元件驅動的主動矩陣型發光裝置。另外，對 於TFT的結構沒有特別限制，可以是交錯型的TFT或反 交錯型的TFT。另外，對用於TFT的半導體的結晶性也沒 有特別的限制，既可使用非晶半導體，又可使用結晶半導 體。此外，形成在TFT基板上的驅動用電路可以由η通道 型及Ρ通道型的TFT構成，也可以僅使用η通道型及ρ通 道型中的任一種TFT構成。 實施方式1至3所示的咔唑衍生物的帶隙非常大，因 此即使使用比較短波長，尤其發射藍色光的摻雜劑材料， 也可以高效地得到來自摻雜劑材料的發光，而不得到來自 實施方式1至3所示的昨唑衍生物的發光。 實施方式1至3所示的咔唑衍生物的帶隙寬，並且它 是能夠流動電洞及電子的雙極材料。因此，藉由將實施方 式1至3所示的咔唑衍生物用於發光元件，能夠得到載流 子平衡優良的高可靠性發光元件。 另外，藉由使用實施方式1至3所示的咔唑衍生物， 能夠得到高可靠性發光裝置及電子裝置。 〔實施方式5〕 -118- 201016664 本實施方式中，參照圖27A和27B說明其結構與實施 方式4所示的結構不同的發光元件。 ❹
在電子傳輸層與發光層間可以設置控制電子載流子移 動的層。圖27 A示出如下結構：在用作電子傳輸層的第四 層106與用作發光層的第三層105(也稱爲發光層105) 間設置控制電子載梳子移動的層1 3 0。該層1 3 0是將少量 的電子捕捉性高的物質添加到上述電子傳輸性高的材料中 的層或者將最低空分子軌域（LUMO )的能量値低的具有 電洞傳輸性的材料添加到電子傳輸性高的材料中的層，並 能夠藉由抑制電子載流子移動而調整載流子平衡。藉由採 用該結構，能夠高效地抑制因電子穿過第三層105而發生 的問題（如元件使用壽命的降低）》 另外，作爲其他結構，發光層1 05也可以由兩層或以 上的多個層構成。圖27B示出發光層105由第一發光層 105a、第二發光層105b的兩層構成的例子。 例如，在從用作電洞傳輸層的第二層1 04側依次層疊 第一發光層1〇5 a和第二發光層l〇5b以將它們用作發光層 105的情況下，使用具有電洞傳輸性的物質作爲第一發光 層105a的主體材料，並且使用具有電子傳輸性的物質作 爲第二發光層1 〇5b。 實施方式1至3所示的咔唑衍生物不僅可以單獨用作 發光層，而且還可以用作主體材料，再者還可以用作摻雜 劑材料。 在將實施方式1至3所示的咔唑衍生物用作主體材料 -119- 201016664 的情況下，藉由將作爲發光物質的摻雜劑材料分散在實施 方式1至3所示的昨唑衍生物中，能夠得到來自作爲發光 物質的摻雜劑材料的發光。 另一方面，在將實施方式1至3所示的昨哩衍生物用 作摻雜劑材料的情況下，藉由將實施方式1至3所示的咔 哩衍生物添加到由其帶隙比實施方式1至3所示的咔唑衍 生物大的材料（主體）構成的層中，能夠得到來自實施方 式1至3所示的咔唑衍生物的發光。 另外，因爲實施方式1至3所示的咔唑衍生物具有電 洞傳輸性及電子傳輸性的雙極性，所以在具有電洞傳輸性 的情況下可以用於第一發光層l〇5a，並且在具有電子傳輸 性的情況下可以用於第二發光層1 〇5 b。對於第一發光層 l〇5a及第二發光層i〇5b，可以將實施方式i至3所示的 咔唑衍生物單獨用作發光層、主體材料或摻雜劑材料。在 將實施方式1至3所示的咔唑衍生物單獨用作發光層或主 體材料的情況下，只要根據其載流子傳輸性決定用於具有 電洞傳輸性的第一發光層105a還是用於具有電子傳輸性 的第二發光層105b，即可。 另外，本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。 〔實施方式6〕 在本實施方式中，參照圖3說明對具有層疊了多個發 光單元的結構的本發明的發光元件（以下稱爲疊層型元件 )的一個方式。該發光元件爲在第一電極和第二電極之間 -120- 201016664 具有多個發光單元的發光元件。 在圖3中，在第一電極501和第二電極502之間層疊 有第一發光單元511和第二發光單元512。第—電極501 和第二電極502可以採用與實施方式4或5相同的電極。 此外，第一發光單元511和第二發光單元512可以具有相 同的結構或不同的結構，其結構可以採用與實施方式4或 5相同的結構。 0 電荷產生層包含有機化合物和金屬氧化物的複合 材料。該有機化合物和金屬氧化物的複合材料是實施方式 4或實施方式5所示的複合材料，它包含有機化合物和 V2〇5、M0O3、WO3等金屬氧化物。作爲有機化合物，可 以使用各種化合物諸如芳香胺化合物、咔哩衍生物、芳烴 、以及高分子化合物（低聚物、樹枝狀聚合物、高聚物等 )等。較佳應用具有l(T6cm2/Vs或以上的電洞遷移率的電 洞傳輸性有機化合物。其中’也可以使用除此之外的其他 φ 物質，只要其電洞傳輸性高於電子傳輸性。因爲有機化合 物和金屬氧化物的複合材料具有高載流子注入性和載流子 傳輸性，所以可以實現低電壓驅動、低電流驅動。 另外’電荷產生層513也可以組合有機化合物和金屬 氧化物的複合材料與其他材料而形成。例如，也可以組合 包含有機化合物和金屬氧化物的複合材料的層、包含選自 電子供給性物質中的一種化合物和電子傳輸性高的化合物 的層’以形成電荷產生層513。另外，也可以組合包含有 機化合物和金屬氧化物的複合材料的層與透明導電膜，以 -121 - 201016664 形成電荷產生層513。 無論如何，只要當將電壓施加到第一電極501和第二 電極5 02時夾在第一發光單元511和第二發光單元512之 間的電荷產生層513向這些發光單元中的一個注入電子而 向另一單元注入電洞就行。 本實施方式中說明具有兩個發光單元的發光元件。但 是，本發明還可以應用於層疊了三個或以上的發光單元的 發光元件。藉由像本實施方式的發光元件那樣在一對電極 之間配置由電荷產生層劃分的多個發光單元，可以在保持 低電流密度的同時實現高亮度區域中的長壽命元件。當該 發光元件被用於照明時，可以減少由於電極材料的電阻引 起的電壓降低，由此在大面積區域上實現了均勻發光。而 且，還可以實現低電壓驅動且低耗電的發光裝置。 本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。 〔實施方式7〕 在本實施方式中，對使用實施方式1至3所示的昨唑 衍生物製造的發光裝置的一個方式進行說明。 在本實施方式中，使用圖4A和4B對使用實施方式1 至3所示的咔唑衍生物製造的發光裝置的一個方式進行說 明。另外，圖4A是發光裝置的俯視圖，圖4B是沿A-B 及C-D切斷圖4A而得到的截面圖。由虛線表示驅動電路 部（源極側驅動電路）601、像素部602、驅動電路部（閘 極側驅動電路）603。此外，還包括密封基板604和密封 -122- 201016664 劑605，由密封劑605圍繞的內側形成劣 另外，引繞佈線6 0 8是用來傳送輸 路601及閘極側驅動電路603的信號的 輸入端子的FPC (撓性印刷電路）609 鐘信號、起始信號、重定信號等。另外 了 FPC，但該FPC也可以安裝有印刷線 發明說明中的發光裝置除了發光裝置主 0 主體安裝有FPC或PWB的狀態。 接下來，使用圖4B說明截面結構 上形成有驅動電路部及像素部，這裏示 部的源極側驅動電路60 1和像素部602 c 另外，源極側驅動電路601形成窄 TFT 623 和 p 通道型 TFT 624 的 CMOS 驅動電路的TFT也可以使用各種CMOS 或者NMOS電路來形成。此外，雖然在 φ 了在基板上形成驅動電路的驅動器一體 必須的，也可以將驅動電路形成在外部 上。 此外，像素部602由多個包含開關 控制用TFT612、電連接到其汲極的第-形成。另外，以覆蓋第一電極613的端 緣物614。在這裏，藉由使用正型感光 來形成絕緣物6 1 4。 此外，爲了獲得良好的覆蓋度，在^ 5 間 6 0 7。 入到源極側驅動電 佈線，從作爲外部 接收視頻信號、時 ，雖然這裏僅示出 路板（PWB )。本 體以外，還包括該 。在元件基板6 1 0 出了作爲驅動電路 t1的一個像素。 『組合了 η通道型 電路。此外，形成 電路、PMOS電路 本實施方式中示出 型，但是這並不是 而不是形成在基板 丨用TFT61 1、電流 -電極 613的像素 部的方式形成有絕 性丙烯酸系樹脂膜 丨色緣物614的上端 -123- 201016664 部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，在使用正型感光 性丙烯酸類作爲絕緣物614的材料的情況下，較佳只使絕 緣物614的上端部爲具有曲率半徑（〇.2/zm〜3μιη)的曲 面。此外，作爲絕緣物6 1 4，可以使用藉由照射光而對蝕 刻劑呈不溶解性的負型及藉由照射光而對蝕刻劑呈溶解性 的正型中的任一種。 在第一電極613上分別形成有包含發光物質的層616 以及第二電極617。在這裏，作爲用作陽極的第一電極 613的材料，較佳使用具有高功函數的材料。例如，可以 使用ΙΤΟ膜或含有矽的銦錫氧化物膜、包含2至20wt%的 氧化鋅的氧化銦膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt 膜等的單層膜、氮化鈦膜和以鋁爲主要成分的膜的疊層以 及氮化鈦膜、以鋁爲主要成分的膜和氮化鈦膜的三層結構 等。另外，當第一電極613採用疊層結構時，作爲佈線的 電阻低，可以實現良好的歐姆接觸，並且可以使其發揮作 爲陽極的功能。 此外’包含發光物質的層616藉由使用蒸鍍掩模的蒸 鍍法、噴墨法等液滴噴射法、印刷法、旋塗法等各種方法 來形成。包含發光物質的層616包含實施方式〗至3所示 的昨唑衍生物。此外，作爲構成包含發光物質的層616的 其他材料’還可以爲低分子材料、中分子材料（包括低聚 物、樹枝狀聚合物等）或高分子材料。 作爲形成在包含發光物質的層616上且用作陰極的第 —電極617的材料’較佳使用具有低功函數的材料（Ai、 -124- 201016664
Mg、Li、Ca或它們的合金或化合物、MgAg、Mgln、 、LiF、CaF2等）。另外，當在包含發光物質的層61 生的光透過第二電極617時，第二電極617較佳使用 厚度減薄的金屬薄膜和透明導電膜（ITO、包含 2〇wt%氧化鋅的氧化銦、包含矽或氧化矽的氧化銦錫 化鋅（ZnO )等）的疊層。 另外，藉由用密封劑605將密封基板604和元件 φ 610貼合在一起，從而形成在由元件基板610、密封 6 04以及密封劑605圍繞而成的空間607中具有發光 618的結構。另外，在空間60 7中塡充有塡充劑，除 充惰性氣體（氮或氬等）的情況以外，還有塡充密 605的情況。 另外，密封劑605較佳使用環氧類樹脂。此外， 材料較佳爲盡可能地不透過水分、氧的材料。此外， 用於密封基板604的材料，除了玻璃基板、石英基板 φ ，還可以使用由FRP (玻璃纖維強化塑膠）、PVF ( 乙烯）、聚酯或丙烯酸類等形成的塑膠基板。 藉由上述步驟，獲得使用實施方式1至3所示的 衍生物而製造的發光裝置。 實施方式1至3所示的咔唑衍生物的帶隙寬，並 是能夠流動電洞及電子的雙極材料。因此，藉由將實 式1至3所示的咔唑衍生物用於發光元件，能夠得到 子平衡優良的高可靠性發光元件。 另外，藉由使用實施方式1至3所示的咔唑衍生
AlLi 6產 其膜 2至 、氧 基板 基板 元件 了塡 封劑 這些 作爲 以外 聚氟 咔唑 且它 施方 載流 物， -125- 201016664 能夠得到高可靠性發光裝置及電子裝置。 如上所述，在本實施方式中，雖然對藉由電晶體控制 發光元件的驅動的主動矩陣型發光裝置進行了說明’但也 可以採用被動矩陣型發光裝置。圖5A和5B中示出採用發 光元件製成的被動矩陣型發光裝置的立體圖作爲本發明的 一個實施方式。在圖5A和5B中，在基板951上’在電極 952和電極956之間設置有包含發光物質的層955。電極 952的端部被絕緣層953覆蓋。並且，在絕緣層953上設 _ 置有隔壁層954。隔壁層954的側壁具有傾斜，即越接近 於基板面，一方側壁和另一方側壁之間的間隔越窄。換言 之，隔壁層9 54的短邊方向的截面爲梯形，底邊（朝與絕 緣層953的面方向同樣的方向，與絕緣層953相接的一邊 )比上邊（朝與絕緣層95 3的面方向同樣的方向，不與絕 緣層953相接的一邊）短。像這樣，藉由設置隔壁層954 ，可以防止由靜電等導致的發光元件的缺陷。在被動矩陣 型發光裝置中，藉由提供使用本發明的實施方式之一的發 ® 光元件，也可以獲得高可靠性的發光裝置。 〔實施方式8〕 在本實施方式中，說明其一部分中包括實施方式7所 示的發光裝置的本發明的電子裝置的一個方式。本發明的 電子裝置包括實施方式1至3所示的咔唑衍生物，具有高 可靠性的顯示部。 作爲具有使用實施方式1至3所示的咔唑衍生物而製 -126- 201016664 造的發光元件的電子裝置’可以舉出如攝像機和數位相機 等影像拍攝裝置、護目鏡型顯示器、導航系統、音響再現 裝置（汽車音響、音響元件等）、電腦、遊戲機、可攜式 資訊終端（移動電腦、移動電話、可攜式遊戲機或電子書 籍等）、具備記錄媒體的圖像再現裝置（具體地說，再現 數位通用光碟（DVD )等記錄媒體並具備能夠顯示其圖像 的顯示裝置的裝置）等。圖6A至6D示出這些電子裝置 φ 的具體例子。 圖6A是本發明的顯示裝置的一個例子的電視裝置， 包括框體9101、支撐台9102、顯示部9103、揚聲器部 9104 '視頻輸入端子9105等。 注意，作爲根據本發明的顯示裝置包括個人電腦用、 TV播放接收用、廣告顯示用等所有資訊顯示用裝置。 在該電視裝置中，顯示部9103藉由將與實施方式4 或5中所說明的發光元件同樣的發光元件排列成矩陣狀而 φ 構成。該發光元件具有可靠性高的特徵。由該發光元件構 成的顯示部91〇3也具有同樣的特徵，因此所述電視裝置 的畫質的劣化少’實現高可靠性化。由於這種特徵，在電 視裝置中可以大幅地削減或縮小劣化補償功能和電源電路 ’因此可以實現框體9101或支撐台9102的小型輕量化。 由於本發明的電視裝置實現了高畫質以及小型輕量化，因 此可以提供適合於居住環境的產品。 圖6B是本發明的電腦’包括主體92〇1、框體9202、 顯不部9203、鍵盤s>2〇4、外部連接埠9205、定位裝置 -127- 201016664 92 06等。在該電腦中，顯示部92 03藉由將與實施方式4 或5中所說明的發光元件同樣的發光元件排列成矩陣狀而 構成。該發光元件具有可靠性高的特徵。由該發光元件構 成的顯示部9203也具有同樣的特徵，因此所述電腦的畫 質的劣化少，實現高可靠性化。由於這種特徵，在電腦中 可以大幅地削減或縮小劣化補償功能和電源電路，因此可 以實現主體920 1或框體9202的小型輕量化。由於本發明 的電腦實現了高畫質以及小型輕量化，因此可以提供適合 於環境的產品。另外，由於實施方式1所示的蒽衍生物可 以實現高顏色純度的藍色發光，所以可以獲得具有顏色再 現性優良的顯示部的電腦。 圖6C及6F是本發明的移動電話，圖6C所示的移動 電話包括主體9401、框體9402、顯示部9403、聲音輸入 部9404、聲音輸出部9405、操作鍵9406、外部連接埠 9407、天線9408等。圖6F所示的移動電話包括主體 8401、框體8402、顯示部8403、聲音輸入部8404、聲音 輸出部8405、操作鍵8406、外部連接埠8407等。 在這些移動電話中，顯示部9403及顯示部8403藉由 將與實施方式4或5中所說明的發光元件同樣的發光元件 排列成矩陣狀而構成。該發光元件具有可靠性高的特徵。 由該發光元件構成的顯示部9403及顯示部8403也具有同 樣的特徵，因此所述移動電話的畫質的劣化少，實現高可 靠性化。由於這種特徵，在移動電話中可以大幅地削減或 縮小劣化補償功能和電源電路，因此可以實現主體940 1、 -128- 201016664 主體8401、框體9402及框體84〇2的小型輕量化。由於本 發明的移動電話實現了高畫質以及小型輕量化，因此可以 提供適合於攜帶的產品。 圖6D是本發明的影像拍攝裝置，包括主體9501、顯 示部95 02、框體9503、外部連接埠95 04、遙控接收部 9505、影像接收部9506、電池9507、聲音輸入部9508、 操作鍵9509、目鏡部9510等。在該影像拍攝裝置中，顯 0 示部9502藉由將與實施方式4或5中所說明的發光元件 同樣的發光元件排列成矩陣狀而構成。該發光元件具有可 靠性高的特徵。由該發光元件構成的顯示部9502也具有 同樣的特徵，因此所述影像拍攝裝置的畫質的劣化少，實 現高可靠性化。由於這種特徵，在影像拍攝裝置中可以大 幅地削減或縮小劣化補償功能和電源電路，因此可以實現 主體9501的小型輕量化。由於本發明的影像拍攝裝置實 現了高畫質以及小型輕量化，因此可以提供適合於攜帶的 產品。 圖6E所示的本發明的電子紙具有撓性，包括主體 96 60、顯示圖像的顯示部96 61、驅動器1C 9662、接收裝 置9663、薄膜電池9664等。另外，也可以利用半導體零 部件安裝驅動器1C或接收裝置等。在本發明的電子裝置 中，主體9660由塑膠或薄膜等具有撓性的材料構成。在 該電子紙中’顯示部966 1藉由將與實施方式4或5中所 說明的發光元件同樣的發光元件排列成矩陣狀而構成。該 發光元件具有使用壽命長且耗電量低的特徵。由該發光元 -129- 201016664 件構成的顯示部9661也具有同樣的特徵，因此所述電子 紙的可靠性高’實現低耗電量化。 另外’上述電子紙非常輕並具有撓性，從而能夠將該 電子紙卷成筒狀’從便於攜帶的觀點來說是非常具有優勢 的顯示裝置。根據本發明的電子裝置，可以自由地攜帶大 螢幕的顯示媒體。 圖6E所示的電子紙主要用於顯示靜態圖像的如下單 元：導航系統、音頻再現裝置（汽車音頻裝置、音頻元件 裝置等）、電腦、遊戲機、可攜式資訊終端（移動電腦、 可攜式電話、可攜式遊戲機、電子書等）、冰箱、洗衣機 、電鍋、固定電話、真空吸塵器、體溫計等家電、電車內 的懸掛廣告、火車站或機場的時刻顯示板等大面積資訊顯 示器。 如上所述，應用本發明的發光裝置的應用範圍極寬， 該發光裝置可用於各種領域中的電子裝置。藉由使用實施 方式1至3所示的咔唑衍生物，可製造具有可靠性高的顯 示部的電子裝置。 另外，可以將本發明的發光裝置用作照明裝置。參照 圖7說明將本發明的發光元件用作照明裝置的一個實施方 式。 在圖7中示出將應用本發明的發光裝置用作背光燈的 液晶顯示裝置的一個例子。圖7所示的液晶顯示裝置包括 外殼901 '液晶層902、背光燈903以及外殼904，液晶層 902與驅動器1C 905連接。此外，作爲背光燈903使用本 -130- 201016664 發明的發光裝置，藉由端子906提供電流。 藉由將根據本發明的發光裝置用作液晶顯示裝置的背 光燈，可以獲得可靠性高的背光燈。另外，根據本發明的 發光裝置是面發光的照明裝置，也可以實現大面積化，因 此可以實現背光燈的大面積化，也可以實現液晶顯示裝置 的大面積化。再者，本發明的發光裝置是薄型的，從而可 以實現顯示裝置的薄型化。 φ 圖8A和圖8B是將根據本發明的發光裝置用作作爲照 明裝置的臺燈的例子。圖8 A和圖8 B所示的臺燈包括外殻 2〇〇1和光源2002，作爲光源2002使用根據本發明的發光 裝置。本發明的發光裝置是可靠性高的，從而臺燈也是可 靠性高的。 圖9爲將使用本發明的發光裝置用作室內照明裝置 3 00 1的例子。由於根據本發明的發光裝置也可以實現大面 積化，所以可以用作大面積的照明裝置。此外，根據本發 φ 明的發光裝置是薄型的，因此可以用作薄型化的照明裝置 。像這樣，可以在將使用本發明的發光裝置用作室內照明 裝置3 00 1的房間內設置圖6 A所說明的本發明的電視裝置 30 02，來欣賞電視節目或電影。 〔實施例1〕 在本實施例中，具體地說明結構式（1 〇 1 )所表示的 作爲本發明的咔唑衍生物的一個方式的3 - ( 1 -萘基）-9 · 〔4-(10-苯基-9-蒽基）苯基〕-911-咔唑（€2?八〇^)的合 -131 - 201016664 成方法。
(合成例1 ) 首先，說 〔步驟1〕3- 下面，示 ) Η
泪合成例1。 ,1-萘基）-9H -味哩的合成 出3-(1-萘基）-9H -咔唑的合成過程（A-1
Pd(OAc)2, P(鄰甲苯基)3, 2M K2C03水溶液，甲苯，Et0H
(A-1)
將 〇.50g 2.0 m m ο 1 )的 鄰甲苯基）膦 行氮取代。在 以及2.0 m L纪 (2.0mmol )的 3 -溴基-9 Η -咔唑、0 · 3 5 g ( 1-察基棚酸以及 0.15g(0.50mmol)的二（ 放在lOOmL的三頸燒瓶中，並且對燒瓶內進 其混合物中加入30mL的甲苯、10mL的乙醇 J碳酸鉀水溶液（2.0mol/L)。在進行減壓的 -132- 201016664 同時攪拌該混合物，以進行脫氣。將23mg(〇.10mmo1) 的醋酸鈀（n )加入上述混合物中’在氮氣流及8〇°c的溫 度下攪拌2小時。攪拌後’利用甲苯萃取水層。混合萃取 溶液和有機層，使用飽和鹽水洗滌。利用硫酸鎂對有機層 進行乾燥，對該混合物進行重力過濾。在濃縮獲得的濾液 後，將獲得的固體溶解於大約1 OrnL的甲苯中，將該溶液 藉由矽藻土（ Celite，日本和光純藥工業株式會社、目錄 號碼：531-16855)、礬土、矽酸鎂（Florisil，日本和光 純藥工業株式會社、目錄號碼：540-00 1 3 5 )抽濾。藉由 濃縮獲得的濾液，獲得白色固體。藉由使用己烷洗滌該固 體，以5 3 %的產率獲得〇 · 3 2 g的目的物白色粉末。 〔步驟2〕CzPAaN的合成法 下面，示出CzPAaN的合成過程（A-2)。
將0.45呂（1.1111111〇1)的9-(4-溴苯基）-10-苯基蒽、 0.32g ( 1 .lmmol )的根據實施例1的步驟1合成的3-(1- 萘基）-9H-咔唑以及 0.21g(2.2mmol)的叔丁醇鈉放在 10 OmL的三頸燒瓶中。在對燒瓶內進行氮取代後，在其混 -133- 201016664 合物中加入20mL的甲苯和0.20mL的三（叔丁 10wt%己烷溶液）。在進行減壓的同時攪拌該混 進行脫氣。在脫氣後，將32mg( 0.055mmol)的 苄基丙酮）鈀（〇)加入上述混合物中。在氮氣铺 的溫度下攪拌該混合物2小時。攪拌後，將該混 矽藻土（日本和光純藥工業株式會社、目錄號 16855)、礬土、矽酸鎂（日本和光純藥工業株 目錄號碼：540-00 1 35 )抽濾。藉由利用矽膠管 (展開劑己烷：甲苯=5 : 1 )對藉由濃縮獲得的 得的固體進行純化，並使用甲苯和己烷使獲得的 體再結晶，從而以46%的產率獲得0.3 lg的目的 粉末。 藉由利用梯度昇華方法（train sublimation 昇華純化獲得的0.3 lg的淡黃色粉末固體。昇華 爲：在減壓下，並以4.OmL/分鐘的流量使氬氣流 3 1 〇 °C下加熱淡黃色粉末。在昇華純化之後，以 率獲得〇.25g的CzPAaN的淡黃色固體。 (合成例2) 下面，在合成例2中，具體地說明利用與合 同的合成方法的CzPAaN的合成方法。 〔步驟1〕3-溴基-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基）苯 味哩的合成 基）膦（ 合物，以 雙（二亞 ，及 uo°c 合物藉由 碼：53 1 -式會社、 柱層析法 濾液而獲 淡黃色固 物淡黃色 method ) 純化條件 過，且在 8 0%的產 成例1不 基〕-9H- -134- 201016664 下面，示出3-溴基-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基）苯基 〕-9H-咔唑的合成過程（B-1 )。
(B-1) 將 5.0g ( 1 Ommol )的 9 -〔 4 - ( 1 0 -苯基-9 -蒽基）苯基 〕-9H-咔唑（CzPA) 、600mL的乙酸乙酯以及 150mL的 甲苯放在1L的錐形燒瓶中。藉由將該混合物加熱到約50 °C或以上並攪拌，確認到CzPA的溶解。對該溶液加入 l-8g(l〇mm〇l)的N-溴琥珀醯亞胺（NBS)。在大氣及室 溫下攪拌該溶液5天。在攪拌後，對該溶液加入大約 1 S〇mL的硫代硫酸鈉水溶液攪拌1小時。在使用水洗滌該 混合物的有機層後，利用甲苯萃取水層，混合萃取溶液和 有機層’使用飽和鹽水洗滌。利用硫酸鎂對有機層進行乾 燥。對其混合物進行重力過濾。濃縮所獲得的濾液，以獲 得淡黃色固體。使用甲苯和己烷的混合溶劑使獲得的固體 再結晶’從而以9 0 %的產率獲得5.2 g的目的物淡黃色粉 未。 〔步驟2〕CzPAαΝ的合成 -135- 201016664 下面，示出CzPAaN的合成過程（B-2)
b(oh)2
Pd(OAc)2,P(鄰甲苯基)3,2M K2C03水溶液，甲苯，EtOH
將 2.8g ( 4.9mmol)的 3-溴基-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽 基）苯基〕-9H-昨唑、0.84g ( 4.9mmol )的1-萘基硼酸以 及0.3 6g(1.2mm〇l)的三（鄰甲苯基）鱗放在20 0mL的 三頸燒瓶中。對燒瓶內進行氮取代。在其混合物中加入 5.0mL的碳酸鉀水溶液（2.0mol/L ) 、60mL的甲苯和 2 OmL的乙醇。在進行減壓的同時攪拌該混合物，以進行 脫氣。對該混合物加入55mg(0.24mmol)的醋酸鈀（π )，在氮氣流及8(TC的溫度下攪拌該混合物4小時。攪拌 後，利用甲苯萃取該混合物的水層，混合萃取溶液和有機 層，使用飽和鹽水洗滌。利用硫酸鎂對有機層進行乾燥， 並對其混合物進行重力過濾。在濃縮獲得的濾液後，將獲 得的油狀物溶解於大約l〇mL的甲苯中’並將該溶液藉由 矽藻土（日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：531-16855)、礬土、矽酸鎂（日本和光純藥工業株式會社、 目錄號碼：540-001 35 )抽濾。藉由利用矽膠管柱層析法 -136- 201016664 (展開劑己烷：甲苯=5 : 1 )對藉由濃縮獲得的濾液而獲 得的油狀物進行純化，以獲得淡黃色油狀物。使用甲苯和 己烷使該油狀物再結晶，從而以60%的產率獲得1.8g的 目的物淡黃色粉末。 藉由利用梯度昇華方法（train su_blimation method) 昇華純化獲得的的CzPAaN的淡黃色粉末。昇華純 化條件爲：在減壓下，並以4 . OmL/分鐘的流量使氬氣流過 ，且在32〇°C下加熱淡黃色粉末。在昇華純化之後，以 94%的產率獲得1 .7g的CzPAaN的淡黃色固體。 藉由核磁共振測量（N M R )，確認上述合成法而獲得 的化合物是 CzPAaN。CzPAaN的1H NMR數據爲： NMR ( CDC13, 3 00MHz ) ： δ =7.34-7.67 ( m, 16Η)， 7.72-7.8 1 ( m，6Η ) ，7.8 5 - 7 · 9 6 ( m，6 Η ) - 8.07 ( d, J = 8.4Hz, 1 H ) ，8.20 ( d, J = 7.8Hz, 1H ) ，8.32 ( d, J= 1,5Hz, 1 H )。另外，圖1 0A和圖1 OB示出1 H NMR圖 。另外，圖10B是放大了圖10A中的7.0ppm至8.5ppm 的範圍的圖。 另外，圖11示出CzPAaN在甲苯溶液中的吸收光譜 ，而圖12示出CzPAaN處於薄膜狀態時的吸收光譜。利 用紫外可見分光光度計（日本分光株式會社製造的V-550 型）進行測量。將溶液放在石英皿中或將薄膜蒸鍍在石英 基板上以製造樣品。至於溶液的光譜，示出減去只將甲苯 放在石英皿中來測量的吸收光譜的吸收光譜，如圖1 1所 示；至於薄膜的光譜，示出減去石英基板的吸收光譜的吸 -137- 201016664 收光譜’如圖12所示。在圖11及圖12中，橫軸表示波 長（nm) ’而縱軸表示吸收強度（任意單位）。在使用甲 苯溶液的情況下’在299nm、354nm、376nm、396nm附近 觀察到吸收’而在使用薄膜的情況下，在209nm、265nm 、3 02nm、36 1nm、3 82nm、403nm附近觀察到吸收。另外 ’圖13示出CzPAaN在甲苯溶液中（激發波長爲376nm )的發射光譜。另外’圖14示出CzPAaN處於薄膜狀態 時（激發波長爲401nm)中的發射光譜。在圖13及14中 ，橫軸表示波長（nm)，而縱軸表示發光強度（任意單位 )。在CzPAaN在甲苯溶液中的情況下，最大發光波長爲 423nm (激發波長爲376nm)，而在CzPAaN處於薄膜狀 態的情況下，最大發光波長爲439nm (激發波長爲4〇lnm )° 另外，藉由在大氣中利用光電子能譜儀（日本理硏計 器株式會社製造的AC-2)測定處於薄膜狀態下的CzPAaN ，其結果是HOMO能級爲-5.77eV。再者，藉由使用在圖 12的CzPAaN處於薄膜狀態時的吸收光譜的資料，並從假 定直接躍遷的Tauc圖找到吸收端，且以該吸收端爲光學 能隙進行預測，結果該能隙爲2.93eV。從HOMO能級的 數値和能隙估計LUMO能級，結果它爲-2.84eV。 另外，藉由利用迴圈伏安法（CV )測定，測定 CzPAaN的氧化還原反應特性。當進行CV測定時，使用 電化學分析儀器（BAS株式會社製造的ALS600A)。 關於CV測定中的溶液，溶劑使用脫水二甲基甲醯胺 -138- 201016664 (DMF) (99.8%，目錄號碼：22705-6，西格瑪奧德里奇 公司製），以其濃度成爲100mmol/L的方式將作爲支援電 解質的過氯酸四正丁基銨（n-Bu4NC104 )(目錄號碼： T0836，東京化成工業株式會社（ Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)製）溶解於DMF中，再者，以其濃度成爲 1 mmol/L的方式將測量物件溶解於上述溶液中而調整。另 外，工作電極使用鉑電極（PTE鈾電極，BAS株式會社製 φ )，輔助電極使用鉑電極（VC-3Pt對電極（5 cm) > BAS 株式會社製），參考電極使用Ag/Ag +電極（RE5非水溶劑 類參考電極，BAS株式會社製）。另外，在室溫下進行測 定。 對CzPAaN的氧化反應特性進行考察的方法爲：以使 工作電極相對於參考電極的電位從- 0.01V變化至1.2 0V之 後、從1.20V變化至-0.01V的掃描爲一個週期，對100個 週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定爲0.1 V/s 參 另外，對CzPAaN的還原反應特性進行考察的方法爲 :以使工作電極相對於參考電極的電位從-1.4 9 V變化至-2.40V之後、從-2.40V變化至-1.49V的掃描爲一個週期’ 對100個週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定 爲 0· 1 V/s。 圖15中表示CzPAaN的氧化側的CV測定結果，圖 16中表示CzPAaN的還原側的CV測定結果。在圖15及 圖16中，橫軸表示工作電極相對於參考電極的電位（V) -139- 201016664 ’縱軸表示工作電極和對電極之間流過的電流値（μΑ )。 由圖15 ’在+0.84V (相對於Ag/Ag +電極）附近觀測到袠 示氧化的電流。由圖16，在-2.22V(相對於Ag/Ag+電極 )附近觀測到表示還原的電流。 儘管反復進行了 100個週期的掃描，在氧化反應及還 原反應中卻幾乎沒有發現CV曲線的峰位置和峰強度的變 化。由此可知，本發明的昨唑衍生物對於反復進行的氧化 還原反應是極爲穩定的。 〔實施例2〕 在本實施例中，具體地說明結構式（201)所表示的 作爲本發明的咔哩衍生物的一個方式的3· (2 -萘基）-9-〔4- ( 10-苯基-9-蒽基）苯基〕·9Η-咔唑（ΟζΡΑβΝ)的合 成方法。
(201) 下面’示出（：ζΡΑβΝ的合成過程（c-i) -140- 201016664
將 l.Og ( 1.7mmol)的 3 -溴基-9-〔 4- ( 10 -苯基-9-蒽 基）苯基〕-9H-咔唑、0.30g( 1 .7mmol )的2-萘基硼酸以 及0.13g(0.42mmol)的三（鄰甲苯基）膦放在lOOmL的 ❹ 三頸燒瓶中，並且對燒瓶內進行氮取代。在其混合物中加 入30mL的甲苯、10mL的乙醇以及2.0mL的碳酸鉀水溶 液（2.0mol/L )。在進行減壓的同時攪拌該混合物，以進 行脫氣。將19mg( 0.085mmol)的醋酸鈀（Π )加入上述 φ 混合物中，在氮氣流及80°C的溫度下攪拌3小時。攪拌後 ，利用甲苯萃取該混合物的水層。混合萃取溶液和有機層 ，使用飽和鹽水洗滌。利用硫酸鎂對有機層進行乾燥’對 該混合物進行重力過濾。在濃縮獲得的濾液後’將獲得的 油狀物溶解於大約10mL的甲苯中’將該溶液藉由矽藻土 (日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：531-16855) 、礬土、砂酸鎂（日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼 :5 40-00 1 3 5 )抽濾。藉由利用矽膠管柱層析法（展開劑 己院：甲苯=5 : i )對藉由濃縮獲得的濾液而獲得的油狀 -141 - 201016664 物進行純化。使用甲苯和己烷使獲得的淡黃色固體再結晶 ，從而以69 %的產率獲得0.7 3g的目的物淡黃色粉末。 藉由利用梯度昇華方法（train sublimation method) 昇華純化獲得的0.71 g的CzPAPN的淡黃色粉末。昇華純 化條件爲：在減壓下，並以4.OmL/分鐘的流量使氬氣流過 ，且在3 1 (TC下加熱淡黃色粉末。在昇華純化之後，以 90%的產率獲得0.64g的ΟζΡΑβΝ的淡黃色固體。
藉由核磁共振測量（NMR )，確認上述化合物是 CzPApN。CzPApN 的 4 NMR 數據爲：4 NMR(CDC13, 300MHz ) ： δ =7.3 7-7.66 ( m, 13H) ，7.70-7.8 0 ( m, 6H )-7.8 5-8.00 ( m, 9H ) ，8.20 ( s，1H ) ，8.30 ( d， J = 4.8Hz, 1H ) > 8.54 ( s, 1H )。另外，圖 28A 和圖 28B 示出1H NMR圖。另外，圖 28B是放大了圖 28A中的 7.0ppm至9.0ppm的範圍的圖。 另外，對獲得的ΟζΡΑβΝ進行熱重-差熱分析（TG-DTA)。使用高真空熱重-差熱分析儀（Bruker AXS公司 製造的TG/DTA 2410SA)進行測定。在常壓、升溫速度爲 l〇°C /分鐘、氮氣氣流下（流速爲2〇〇mL/分鐘）的條件下 進行測定時，相對於在大氣壓下開始測量時的重量成爲 95%的重量的溫度（以下稱爲5%重量減少溫度）爲465°C 〇 另外，圖29示出（：ζΡΑβΝ在甲苯溶液中的吸收光譜 ，而圖30示出CzPAPN處於薄膜狀態時的吸收光譜。利 用紫外可見分光光度計（曰本分光株式會社製造的V-550 -142- 201016664 型）進行測量。將溶液放在石英皿中或將薄膜蒸鍍在石英 基板上以製造樣品。至於溶液的光譜，示出減去只將甲苯 放在石英皿中來測量的吸收光譜的吸收光譜，如圖29所 示；至於薄膜的光譜，示出減去石英基板的吸收光譜的吸 收光譜，如圖30所示。在圖29及圖30中，橫軸表示波 長（nm )，而縱軸表示吸收強度（任意單位）。在使用甲 苯溶液的情況下，在300nm、356nm、376nm、396nm附近 φ 觀察到吸收，而在使用薄膜的情況下，在304nm、3 60nm 、3 82nm、403 nm附近觀察到吸收。另外，圖31示出 ΟζΡΑβΝ在甲苯溶液中（激發波長爲376nm)的發射光譜 。另外’圖32示出CzPAPN處於薄膜狀態時（激發波長 爲401 nm)中的發射光譜。在圖31及32中，橫軸表示波 長（nm )，而縱軸表示發光強度（任意單位）。在 CzPApN在甲苯溶液中的情況下，最大發光波長爲423nm (激發波長爲3 76nm )，而在CzPApN處於薄膜狀態的情 φ 況下，最大發光波長爲443 nm (激發波長爲401 nm )。 另外，藉由在大氣中利用光電子能譜儀（日本理硏計 器株式會社製造的AC-2)測定處於薄膜狀態下的CzPAPN ，其結果是HOMO能級爲-5.68 eV。再者，藉由使用在圖 30的CzPApN處於薄膜狀態時的吸收光譜的資料，並從假 定直接躍遷的Tauc圖找到吸收端，且以該吸收端爲光學 能隙進行預測，結果該能隙爲2.92eV。從HOMO能級的 數値和能隙估計LUMO能級，結果它爲-2.76eV。 另外，藉由利用迴圈伏安法（CV )測定，測定 -143- 201016664 ΟζΡΑβΝ的氧化還原反應特性。當進行CV測定時，使用 電化學分析儀器（BAS株式會社製造的ALS 6 00A)。 關於CV測定中的溶液，溶劑使用脫水二甲基甲醯胺 (DMF) (99.8%，目錄號碼：22705-6，西格瑪奧德里奇 公司製），以其濃度成爲100mmol/L的方式將作爲支援電 解質的過氯酸四正丁基銨（n-Bu4NC104 )(目錄號碼： T0836，東京化成工業株式會社（Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)製）溶解於DMF中，再者，以其濃度成爲 lmm〇l/L的方式將測量物件溶解於上述溶液中而調整。另 外，工作電極使用鉑電極（PTE鉑電極，BAS株式會社製 )，輔助電極使用鈾電極（VC-3Pt對電極（5 cm) ，BAS 株式會社製），參考電極使用Ag/Ag +電極（RE5非水溶劑 類參考電極，BAS株式會社製）。另外，在室溫下進行測 定。 對CzP Α βΝ的氧化反應特性進行考察的方法爲：以使 工作電極相對於參考電極的電位從-0.05V變化至0.97V之 後、從0.97V變化至-0.05V的掃描爲一個週期，對100個 週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定爲0.1 V/s 〇 另外，對（：ΖΡΑβΝ的還原反應特性進行考察的方法爲 :以使工作電極相對於參考電極的電位從-1 . 1 3 V變化至-2.3 9V之後、從-2.3 9V變化至-1.13V的掃描爲一個週期， 對100個週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定 爲 0.1V/s 。 -144- 201016664 圖33中表示ΟζΡΑβΝ的氧化側的CV測定結果，圖 34中表示CzPAaN的還原側的CV測定結果。在圖33及 圖34中，橫軸表示工作電極相對於參考電極的電位（v) ，縱軸表示工作電極和對電極之間流過的電流値（μΑ )。 由圖33，在+0.79V (相對於Ag/Ag +電極）附近觀測到表 示氧化的電流。由圖34，在-2.22V (相對於Ag/Ag+電極 )附近觀測到表示還原的電流。 儘管反復進行了 100個週期的掃描，在氧化反應及還 原反應中卻幾乎沒有發現CV曲線的峰位置和峰強度的變 化。由此可知，本發明的咔唑衍生物對於反復進行的氧化 還原反應是極爲穩定的。 〔實施例3〕 在本實施例中，參照圖26A和：26B說明本發明的發光 元件。 將本實施例中製造的發光元件1_1至1-3的元件結構 示出於表1。在表1中，混合比均以重量比表示。^ •145- 201016664 〔表1〕 第一電 極 2102 第一層 2103 第二層 2104 第三層 2105 第四層 2106 第五層 2107 第二電 極 2108 發光元 件1-1 ITSO llOnm NPB:MoOx (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAaN: PCBAPA (=1:0.1) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF Inm A1 200nm 發光元 件1-2 ITSO llOnm NPB:MoOx (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAaN: 2PCAPA (=1:0.05) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 發光元 件1-3 ITSO llOnm NPB:MoOx (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPApN: PCBAPA (=1:0.1) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 下面，示出本實施例的發光元件1-1至1-3的製造方 法。 在發光元件1 -1至1 - 3中，藉由濺射法在玻璃基板 2 101上形成包含氧化矽的氧化銦錫（ITSO )的膜，從而 形成第一電極2102。注意，其膜厚度爲1 10nm，而其電極 面積爲2mmx2mm。 接著，將形成有第一電極2102的基板固定在設置在 真空蒸鍍裝置中的基板支架上，使具有第一電極的基板表 面向下，並且減壓到大約1(T4 Pa，然後藉由將4,4'-雙〔 N- ( 1-萘基）-N-苯基胺基〕聯苯（NPB )和氧化鉬（VI ) 共蒸鍍在第一電極2102上，來形成包含複合有機化合物 和無機化合物而成的複合材料的層作爲第一層2 1 03。此時 ，該膜厚度爲50 nm，並且將NPB和氧化鉬（VI )的重量 比調節爲4 : 1 ( =NPB :氧化鉬）。注意，共蒸鍍法是指 -146- 201016664 在一個處理室內從多個蒸發源同時進行蒸鍍的方法。 接著，藉由將NPB蒸鍍l〇nm，形成第二層2104作爲 電洞傳輸層。 至於發光元件1-1，在第二層2104上將實施例1中合 成的CzPAocN和4- ( 10-苯基-9-蒽基）-4’- ( 9-苯基- 9H-味 唑-3-基）三苯胺（PCBAPA )共蒸鍍爲 CzPAaN : PCBAPA=1 : 0.1 (重量比），以形成第三層2105作爲發 a 光層。第三層2105厚度爲30nm。 ❹ 至於發光元件1-2，在第二層2104上將實施例1中合 成的 CzPAaN 和 9,10-二苯基-2-〔 N-苯基-N- ( 9·苯基-9H-咔唑-3-基）胺基〕蒽（2PCAPA )共蒸鍍爲 CzPAaN : 2PCAPA=1 : 0.05 (重量比），以形成第三層2 1 05作爲發 光層。第三層2105厚度爲30nm。 至於發光元件1-3，在第二層2104上將實施例2中合 成的（^?八戸>^和4-(1〇-苯基-9-蒽基）-4，-(9-苯基-911-咔 0 唑-3-基）三苯胺（PCBAPA )共蒸鑛爲 CzPAPN ： PCBAPA=1 : 0.1 (重量比），以形成第三層2105作爲發 光層。第三層2105厚度爲3 Onm。 然後，至於發光元件1-1至1-3，在第三層2105上蒸 鏟並層疊l〇nm厚的Alq膜及20nm厚的Bphen膜，以形 成第四層2106作爲電子傳輸層。再者，在第四層2106上 蒸鍍lnm厚的氟化鋰（LiF )膜，以形成第五層2107作爲 電子注入層。最後，形成200nm厚的鋁膜作爲用作陰極的 第二電極2 1 0 8，以獲得本實施例的發光元件1 -1至1 - 3。 -147- 201016664 注意，在上述蒸鍍過程中，蒸鍍均採用電阻加熱法。下面 ，示出 NPB、PCBAPA、2PCAPA、Alq 以及 Bphen 的結構 式。
暴露於大氣的方式對藉由上述方法獲得的發光元件1-1至 1-3進行密封，然後對這些發光元件1-1至1-3的工作特 性進行測定。注意，在室溫（保持爲25 °C的氣氛）中進行 測定。 -148 - 201016664 圖17示出發光元件1-1及發光元件1-3的亮度-電流 效率特性，圖19示出發光元件1-1及發光元件1-3的電流 密度-亮度特性，並且圖20示出發光元件1-1及發光元件 1-3的電壓-亮度特性。另外，圖18示出於1mA的電流時 的發射光譜。 由圖18可知，從發光元件1-1能夠得到465 nm處具 有峰値的來自PCBAPA的優良藍色發光。在發光元件1-1 φ 的亮度爲 1160cd/m2時，其 CIE 色度座標是 （ x = 0.16,y = 0.17 )，而呈現優良藍色發光。另外，在亮度爲 1160cd/m2時，電流效率爲4.7cd/A，外部量子效率3.5% ，電壓爲5.2V，電流密度爲24.8mA/cm2，並且功率效率 爲 2.81m/W。 由圖18可知，從發光元件1-3能夠得到465 nm處具 有峰値的來自PCBAPA的優良藍色發光。在發光元件1-1 的亮度爲 1 03 0cd/m2時，其 CIE 色度座標是 （ φ x = 〇.16，y = 0.18 )，而呈現優良藍色發光。另外，在亮度爲 1030cd/m2時，電流效率爲4.6cd/A，外部量子效率3.3% ’電壓爲5.0V，電流密度爲22.3mA/cm2，並且功率效率 爲 2.91m/W » 圖21示出發光元件1-2的亮度-電流效率特性，圖23 示出發光元件1-2的電流密度-亮度特性，並且圖24示出 發光元件1-2的電壓-亮度特性。另外，圖22示出於1mA 的電流時的發射光譜。由圖22可知，從發光元件1 - 2能 夠得到515nm處具有峰値的來自2PCAPA的優良綠色發光 -149- 201016664 。在發光元件1-2的亮度爲960cd/m2時，其CIE色度座 標是（x = 0.28,y = 0.60)，而呈現優良綠色發光。另外，在 亮度爲960cd/m2時，電流效率爲15.2cd/A，外部量子效 率4.6%，電壓爲3 .8 V，電流密度爲6.3 1mA/cm2，並且功 率效率爲12.51m/W。 另外，對製造的發光元件1-1及發光元件1-3進行了 可靠性試驗。該可靠性試驗爲：藉由連續流動一種電流， 該電流値與在以起始狀態的亮度1 000cd/m2使發光元件發 光時流過發光元件1的電流値相同，而每隔一定時間對亮 度進行測量。圖25示出對發光元件1-1及發光元件1-3進 行了可靠性試驗的結果。圖25示出亮度的隨時間的變化 。注意’在圖25中，橫軸表示通電時間（小時），而縱 軸表示每段時間中的相對於起始亮度的亮度比率，即標準 化亮度（％ )。 如上所述，在本實施例中獲得了可靠性高的發光元件 1-1 至 1-3。 根據本實施例可知，本發明的發光元件能夠得到作爲 發光元件的特性而起到充分的作用。另外，根據可靠性試 驗的結果可知，即使將發光元件連續點亮，也能夠獲得可 靠性高的發光元件，而不發生起因於薄膜的缺陷等的短路 〔實施例4〕 <合成例1 > -150- 201016664 在本合成例中，說明下述結構式（31)所示的3-(聯 苯-4-基）-9-〔4- (10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔唑（
CzPApB )的合成方法。
〔步驟1〕 3 -(聯苯-4 -基）-9 Η -咔唑的合成 下面’示出3-(聯苯_4_基）-9Η-咔唑的合成過程（ D- 1 )。
^〇Η)2 Ρ^^3. 3 私2。〇3水溶液\ I E%，
J (D-1) 將 0.50g ( 2.0mmol)的 3 -溴基- 9H -咔唑、0.40g ( 2.0mmol)的4-聯苯硼酸以及〇· ι 5 g ( 〇 . 5 Ommol )的三（ 鄰甲苯基）膦放在lOOmL的三頸燒瓶中，並且對燒瓶內進 行氮取代。在其混合物中加入3〇mL的甲苯、l〇mL的乙醇 -151 - 201016664 以及2.0mL的碳酸鉀水溶液（2.0mol/L)。在進行減壓的 同時攪拌該混合物’以進行脫氣。將23mg(0.10mmol) 的醋酸鈀（Π )加入上述混合物中，在氮氣流及8 的溫 度下攪拌2小時。攪拌後，利用甲苯萃取水層。混合萃取 溶液和有機層，使用飽和鹽水洗滌。利用硫酸鎂對有機層 進行乾燥，對該混合物進行重力過濾。在濃縮獲得的濾液 後，將獲得的固體溶解於大約10mL的甲苯中，將該溶液 藉由矽藻土（日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼： 531-16855)、礬土、矽酸鎂（日本和光純藥工業株式會 社、目錄號碼：5 40-00135)抽濾。藉由濃縮獲得的濾液 ，獲得白色固體。藉由使用己烷洗滌該固體，以31 %的產 率獲得0.20g的目的物3-(聯苯-4-基）-9H-昨唑的白色粉 末。 〔步驟2〕 CzPApB的合成 下面，示出CzPApB的的合成過程（D-2)。
201016664 將 0.24g ( O.59mmol )的 9- ( 4-溴苯基）-1 〇_ 苯基蒽 、0.19g ( 0.59mmol)的 3-(聯苯-4 -基）-9H -咔·哗以及 0.1 lg ( 1.2mraol )的叔丁醇鈉放在100mL的三頸燒瓶中。 在對燒瓶內進行氮取代後，在其混合物中加入20mL的甲 苯和0.20mL的三（叔丁基）膦（10wt%己烷溶液）。在 進行減壓的同時攪拌該混合物，以進行脫氣。在脫氣後， 將3 2mg(0.055 mmol)的雙（二亞苄基丙酮）鈀（〇)加 ^ 入上述混合物中。在氮氣流下，以110 °c的溫度攪拌該混 合物2小時。攪拌後，將該混合物藉由矽藻土（日本和光 純藥工業株式會社、目錄號碼：531-16855)、礬土、矽 酸鎂（日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：540_ 〇〇 1 3 5 )抽濾，以得到濾液。藉由利用矽膠管柱層析法（ 展開劑己烷：甲苯=5 : 1 )對藉由濃縮獲得的濾液而獲得 的固體進行純化，並使用甲苯和己烷的混合溶劑使獲得的 淡黃色固體再結晶，從而以76%的產率獲得0.29g的目的 0 物淡黃色粉末。 藉由利用梯度昇華方法（train sublimation method) 昇華純化獲得的〇.29g的淡黃色粉末。昇華純化條件爲： 在減壓下，並以4.0 m L /分鐘的流量使蠢氣流過，且在3 2 0 °C下加熱淡黃色粉末。在昇華純化之後，以93 %的產率獲 得0.27g的淡黃色固體。 藉由核磁共振測量（NMR )，確認上述化合物是目的 物3-(聯本-4 -基）-9-〔 4- ( 10 -苯基-9-惠基）本基〕-9H· 咔唑（CzPApB )。所獲得的化合物的 h NMR資料爲： -153- 201016664 'η NMR ( CDC13, 3 00MHz ) ： δ =7.35-7.80 ( m, 25H ) ’ 7.82-7.8 8 ( m, 6H) > 8.27 ( d, J = 7.8Hz, 1H) > 8.47 ( d, J-l ,5Hz, 1H )。 另外，圖35A和圖35B示出1H NMR圖。另外，圖 35B是放大了圖35A中的7.0ppm至8.5ppm的範圍的圖。 另外，對獲得的CzPApB進行熱重-差熱分析（TG-DTA)。在使用差熱-熱重同步分析儀（由日本精工電子有 限公司製造、TG/DTA320型）測量的情況下，5%重量減 少溫度爲460°C。由此可見，CzPApB爲具有良好耐熱性 的材料。 另外，圖36示出CzPApB在甲苯溶液中的吸收光譜 ，而圖37示出CzPApB處於薄膜狀態時的吸收光譜。利 用紫外可見分光光度計（日本分光株式會社製造的V-550 型）進行測量。將溶液放在石英皿中或將薄膜蒸鍍在石英 基板上以製造樣品。至於溶液的光譜，示出減去只將甲苯 放在石英皿中來測量的吸收光譜的吸收光譜，如圖3 6所 示；至於薄膜的光譜，示出減去石英基板的吸收光譜的吸 收光譜，如圖37所示。在圖36及圖37中，橫軸表示波 長（nm)，而縱軸表示吸收強度（任意單位）。在使用甲 苯溶液的情況下，在301nm、355nm、376nm、396nm附近 觀察到吸收，而在使用薄膜的情況下，在267nm、306nm 、361nm、3 82nm以及403nm附近觀察到吸收。另外，圖 38示出CzPApB在甲苯溶液中（激發波長爲3 76nm )的發 射光譜。另外，圖39示出CzPApB處於薄膜狀態時（激 -154- 201016664 發波長爲401 nm)中的發射光譜。在圖38及圖39中，橫 軸表示波長（nm)，而縱軸表示發光強度（任意單位）。 在甲苯溶液中的情況下，最大發光波長爲421 nm(激發波 長爲3 7 6 nm )，而在處於薄膜狀態的情況下，最大發光波 長爲442nm (激發波長爲401nm)，能夠得到藍色發光。 另外，對CzPApB處於薄膜狀態下的HOMO能級及 LUMO能級進行測量。藉由將使用大氣中的光電子能譜儀 (日本理硏計器株式會社製造的AC-2 )測量的離子化電 位的數値換算爲負數値，以得到HOMO能級的數値。另外 ，藉由使用在圖37的CzPApB處於薄膜狀態時的吸收光 譜的資料，並從假定直接躍遷的Tauc圖找到吸收端，且 以該吸收端爲光學能隙來將它加入HOMO能級的數値，以 得到LUMO能級的數値。其結果是，CzPApB的HOMO能 級及LUMO能級分別爲_5.78eV、-2.84eV，並且能隙爲 2.94eV 。 <合成例2> 在本合成例中，說明結構式（3 1 )所示的3 -(聯苯-4 -基）-9-〔 4- ( 10 -苯基-9 -蒽基）苯基〕-9H -咔唑（ CzPApB )的另一合成方法。 〔步驟1〕 3-溴基-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔唑的合成 下面’不出合成過程（F-1)。 -155- 201016664
將 5.(^(10：11111〇1)的9-〔4-(10-苯基-9-蒽基）苯基 〕-9H-味唑（CzPA ) 、600mL的乙酸乙酯以及150mL的 甲苯放在1L的錐形燒瓶中。藉由將該混合物加熱到約50 °C或以上並攪拌，確認到CzPA的溶解。對該溶液加入 1.8g ( lOmmol)的N-溴琥珀醯亞胺（NBS)。在大氣及室 溫下攪拌該溶液5天。在攪拌後，對該溶液加入大約 1 5 OmL的硫代硫酸鈉水溶液攪拌1小時。在使用水洗滌該 混合物的有機層後，利用甲苯萃取水層，混合萃取溶液和 有機層，使用飽和鹽水洗滌。利用硫酸鎂對有機層進行乾 燥，對其混合物進行重力過濾。濃縮所獲得的濾液，以獲 得淡黃色固體。使用甲苯和己烷的混合溶劑使獲得的固體 再結晶，從而以90%的產率獲得5.2g的目的物淡黃色粉 末。 〔步驟2〕 3-(聯苯-4-基）-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔 唑（CzPApB )的合成 下面，示出合成過程（F-2)。 -156- 201016664
(F-2) 將 3.0g ( 5.2mmol)的 3-溴基-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽 基）苯基〕-9H -味哩、l.Og ( 5.2mmol) _的 4 -聯苯硼酸以 及0.40g(1.3mmol)的三（鄰甲苯基）膦放在300mL的 三頸燒瓶中。對燒瓶內進行氮取代。在其混合物中加入 6 0mL的甲苯、20mL的乙醇以及5.0mL的碳酸鉀水溶液（ 2.〇mol/L )。在進行減壓的同時攪拌該混合物，以進行脫 氣。對該混合物加入58mg(〇.26mmol)的醋酸記（Π ) ，在氮氣流及8 0°C的溫度下攪拌3小時，而析出淡黑色固 體。在將該混合物冷卻到室溫之後，進行抽濾以收集析出 的固體。將收集的固體溶解於大約l〇〇mL的甲苯中’並將 該溶液藉由矽藻土（日本和光純藥工業株式會社、目錄號 碼：531-16855)、礬土、矽酸鎂（日本和光純藥工業株 式會社、目錄號碼：540-00135)抽濾。濃縮獲得的濾液 以獲得淡黃色粉末固體。使用甲苯使獲得的固體再結晶’ 從而以5 9 %的產率獲得2.0 g的目的物淡黃色粉末固體。 藉由利用梯度昇華方法（train subHmation method)昇華 -157- 201016664 純化獲得的1 . 8 g的淡黃色粉末固體。昇華純化條件爲： 以4.0mL/分鐘的流量使氬氣流過，且在320°C下加熱。在 昇華純化之後，以84%的產率獲得1.5g的目的化合物的 淡黃色固體。 與合成例1同樣，藉由核磁共振測量（NMR )，確認 上述化合物是目的物3-(聯苯-4 -基）-9-〔 4- ( 10 -苯基- 9-蒽基）苯基〕-9H-咔唑（CzPApB)。 〔實施例5〕 在本實施例中，說明下述結構式（Μ )所表示'的3_〔 4-(1-萘基）苯基〕-9-〔4-(ι〇_苯基_9_蒽基）苯基〕_ 9H-咔唑（CzPAaNP)的合成方法。
下面，示出合成過程（G-1)。 158 - 201016664
❹
將 2.5g ( 4.4mmol )的 3-溴基-9-〔 4- ( l〇-苯基-9-蒽 基）苯基〕-9H-咔唑、l.lg ( 4.4mmol)的 4- ( 1-萘基） 苯基硼酸以及〇.33g( l.lmmol )的三（鄰甲苯基）膦放在 20 0mL的三頸燒瓶中，並且對燒瓶內進行氮取代。在其混 合物中加入 5.0mL的碳酸鉀水溶液（2.0mol/L ) 、60mL 的甲苯以及20mL的乙醇。在進行減壓的同時攪拌該混合 物，以進行脫氣。將49mg ( 0.22mmol )的醋酸鈀（Π ) φ 加入上述混合物中，在氮氣流及80°C的溫度下攪拌該混合 物5小時。攪拌後，利用甲苯萃取該混合物的水層。混合 萃取溶液和有機層，使用飽和鹽水洗滌。然後，利用硫酸 鎂對有機層進行乾燥，對該混合物進行重力過濾。在濃縮 獲得的濾液後，將獲得的油狀物溶解於大約1 〇niL的甲苯 中，將該溶液藉由矽藻土（日本和光純藥工業株式會社、 目錄號碼：531-16855)、礬土、矽酸鎂（曰本和光純藥 工業株式會社、目錄號碼·· 540-00135)抽濾。藉由利用 矽膠管柱層析法（展開劑己烷：甲苯=5 : 1 )對藉由濃縮 -159- 201016664 獲得的濾液而獲得的油狀物進行純化，於是獲得淡黃色油 狀物。使用甲苯和己烷的混合溶劑使該油狀物再結晶，從 而以79%的產率獲得2.4g的目的物淡黃色粉末。 藉由利用梯度昇華方法（train sublimation method) 昇華純化獲得的2.3 g的淡黃色粉末。昇華純化條件爲： 在減壓下，並以4.OmL/分鐘的流量使氬氣流過，且在340 °C下加熱。在昇華純化之後，以95%的產率獲得2.2g的 目的化合物的淡黃色固體。 藉由核磁共振測量（NMR )，確認上述化合物是目的 物3-〔 4-(1-萘基）苯基〕-9-〔 4-(10-苯基-9-蒽基）苯 基〕-9H-咔唑（CzPAtxNP)。獲得的化合物的1H NMR資 料爲：1 Η N M R ( C D C13，3 0 0 Μ Η z ) : <5 = 7.3 7 - 7.6 7 ( m， 17H) ，7.70-7.80 ( m，6H ) ，7.8 5 - 7.9 6 ( m，9 H ) > 8.06 (d, J = 8.1Hz, 1H ) > 8.29( d, J = 7.8Hz, 1H ) > 8.52 ( d, J = 0.90Hz, 1 H )。 另外，圖52A和圖52B示出1H NMR圖。另外，圖 52B是放大了圖52A中的7·2ρρηι至8.4ppm的範圍的圖。 另外，對獲得的CzPAaNP進行熱重-差熱分析（TG-DTA )。使用高真空熱重-差熱分析儀（BrukerAXS公司 製造的TG-DTA2410SA)進行測定的情況下’ 5%重量減少 溫度爲496。(：。由此可見，CzPAaNP具有非常良好的耐熱 性。 另外，圖53示出CzPAaNP在甲苯溶液中的吸收光譜 ，而圖54示出CzPAaNP處於薄膜狀態時的吸收光譜。利 -160- 201016664 用紫外可見分光光度計（日本分光株式會社製造的V-550 型）進行測量。將溶液放在石英皿中或將薄膜蒸鍍在石英 基板上以製造樣品。至於溶液的光譜，示出減去只將甲苯 放在石英皿中來測量的吸收光譜的吸收光譜，如圖5 3所 示；至於薄膜的光譜，示出減去石英基板的吸收光譜的吸 收光譜，如圖54所示。在圖53及圖54中，橫軸表示波 長（nm )，而縱軸表示吸收強度（任意單位）。在使用甲 ❹ 苯溶液的情況下，在302nm、355nm、376nm、396nm附近 觀察到吸收，而在使用薄膜的情況下，在267nm、306nm 、3 58nm、3 82nm、403nm附近觀察到吸收。另外，圖 55 示出CzPAaNP在甲苯溶液中（激發波長爲3 76nm)的發 射光譜。另外，圖56示出CzPAaNP處於薄膜狀態時（激 發波長爲401 nm)中的發射光譜。在圖55及56中，橫軸 表示波長（nm)，而縱軸表示發光強度（任意單位）。在 甲苯溶液中的情況下，最大發光波長爲424nm (激發波長 〇 爲376nm)，而在處於薄膜狀態的情況下，最大發光波長 爲440nm (激發波長爲401nm)。 另外’藉由在大氣中利用光電子能譜儀（日本理硏計 器株式會社製造的 AC-2 )測定處於薄膜狀態下的 CzPAaNP，其結果是HOMO能級爲-5.73eV。再者，藉由 使用在圖54的CzPAaNP處於薄膜狀態時的吸收光譜的資 料，並從假定直接躍遷的Tauc圖找到吸收端，且以該吸 收端爲光學能隙進行預測，結果該能隙爲2.94eV。從 CzPAaNP的HOMO能級的數値和能隙估計LUMO能級， -161 - 201016664 結果它爲-2.79eV。 另外，藉由利用迴圈伏安法（CV )測定，測定 CzPAaNP的氧化還原反應特性。當進行CV測定時，使用 電化學分析儀器（BAS株式會社製造的ALS 60 0A)。 關於CV測定中的溶液，溶劑使用脫水二甲基甲醯胺 (DMF ) ( 99.8%，目錄號碼：22705-6，西格瑪奧德里奇 公司製），以其濃度成爲l〇〇mm〇l/L的方式將作爲支援電 解質的過氯酸四正丁基銨（n-Bu4NC104 )(目錄號碼： T0836，東京化成工業株式會社（Tokyo Chemical Industry Co·, Ltd.)製）溶解於DMF中，再者，以其濃度成爲 lmmol/L的方式將測量物件溶解於上述溶液中而調整。另 外，工作電極使用鉛電極（PTE鈾電極，BAS株式會社製 )，輔助電極使用鉑電極（VC-3Pt對電極（5 cm) ，BAS 株式會社製），參考電極使用Ag/Ag +電極（RE5非水溶劑 類參考電極，BAS株式會社製）。另外，在室溫下進行測 定。 對CzPAaNP的氧化反應特性進行考察的方法爲：以 使工作電極相對於參考電極的電位從0.30V變化至1.02V 之後、從1.02V變化至0.30V的掃描爲一個週期，對1〇〇 個週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定爲 0.1 V/s。 另外，對CzPAaNP的還原反應特性進行考察的方法 爲：以使工作電極相對於參考電極的電位從-1.33V變化 至-2.44V之後、從-2.44V變化至-1.33V的掃描爲一個週 -162- 201016664 期，對100個週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度 設定爲0.1 ν/s。 圖57中表示CzPActNP的氧化側的CV測定結果，圖 58中表示CzPAaNP的還原側的CV測定結果。在圖57及 圖58中，橫軸表示工作電極相對於參考電極的電位（V) ，縱軸表示工作電極和對電極之間流過的電流値（μΑ)。 由圖57，在+0.82V (相對於 Ag/Ag +電極）附近觀測到表 _ 示氧化的電流。由圖58，在-2.22V (相對於Ag/Ag +電極 )附近觀測到表示還原的電流。 儘管反復進行了 100個週期的掃描，在氧化反應及還 原反應中卻幾乎沒有發現CV曲線的峰位置和峰強度的變 化，在氧化一側保持起始的峰強度87%，而在還原一側保 持峰強度89%。由此可知，本發明的昨唑衍生物對於反復 進行的氧化還原反應是穩定的。 φ 〔實施例6〕 在本實施例中，說明下述結構式（76)所表示的3-( 9,9-二甲基莽-2-基）-9-〔4- (10-苯基-9-蒽基）苯基〕· 9H-昨唑（CzPAFL)的合成方法。 -163- 201016664
下面，示出合成過程（H-l) ^
將 0.80g ( 1.4mmol)的 3-溴基-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽 基）苯基〕-9H-咔唑、0_33g(1.4mmol)的9,9-二甲基茜- 2-硼酸以及0.11g(0.35mmol)的三（鄰甲苯基）膦放在 lOOmL的三頸燒瓶中，並且對燒瓶內進行氮取代。在其混
合物中加入 2.0mL的碳酸鉀水溶液（2.0mol/L ) 、30mL 的甲苯以及l〇mL的乙醇。在進行減壓的同時攪拌該混合 物，以進行脫氣。將16mg ( 0.070mm〇l )的醋酸鈀（E ) -164- 201016664 加入上述混合物中，在氮氣流及8 0°C的溫度下攪拌該混合 物4小時，而析出淡黑色固體。在將該混合物冷卻到室溫 之後，進行抽濾以收集固體。將收集的固體溶解於大約 5 OmL的甲苯中，將它加入在抽濾後獲得的濾液。利用甲 苯萃取該混合物的水層。混合萃取溶液和有機層，使用飽 和鹽水洗滌。然後，利用硫酸鎂對有機層進行乾燥，對該 混合物進行重力過濾。在濃縮獲得的濾液後，將獲得的固 φ 體溶解於大約50mL的甲苯中，將該溶液藉由矽藻土（日 本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：531-16855)、礬 土、矽酸鎂（日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼： 540-00 1 3 5 )抽濾。藉由利用矽膠管柱層析法（展開劑己 烷：甲苯=5 : 1 )對藉由濃縮獲得的濾液而獲得的固體進 行純化，於是獲得淡黃色固體。使用甲苯和己烷的混合溶 劑使該固體再結晶，從而以5 4 %的產率獲得〇 . 5 7 g的目的 物淡黃色粉末。 參 藉由利用梯度昇華方法（train sublimation method) 昇華純化獲得的〇.54g的淡黃色粉末。昇華純化條件爲： 在減壓下，並以4.OmL/分鐘的流量使氬氣流過，且在330 °C下加熱淡黃色粉末。在昇華純化之後，以93 %的產率獲 得0.50g的目的化合物的淡黃色固體。 藉由核磁共振測量（NMR )，確認上述化合物是目的 物3-(9,9-二甲基弗-2-基）-9-〔 4-(10-苯基-9-蒽基）苯 基〕-9H-咔唑（CzPAFL)。獲得的化合物的1H NMR資料 爲：4 NMR ( CDC13， 300MHz ) ： δ =1.61 ( s, 6Η )， -165- 201016664 7.34-7.54 ( m，11H) ，7.57-7.66 ( m，3H) ，7.70-7.81 ( m, 10H) ，7.84-7.89 ( m, 5H ) ，8.3 0 ( d，J = 7 · 5 H z，1 H ) ，8.47 ( s，1H )。 另外，圖59A和圖59B示出1H NMR圖。另外，圖 59B是放大了圖59A中的7.1ppm至8.6ppm的範圍的圖。 另外，對獲得的CzPAFL進行熱重-差熱分析（TG-DTA)。使用高真空熱重-差熱分析儀（Bruker AXS公司 製造的TG-DTA2410SA)進行測定的情況下，5%重量減少 溫度爲471 °C。由此可見，CzPAFL具有非常良好的耐熱 性。 另外，圖60示出CzPAFL在甲苯溶液中的吸收光譜 ，而圖61示出CzPAFL處於薄膜狀態時的吸收光譜。利 用紫外可見分光光度計（日本分光株式會社製造的V-5 5 0 型）進行測量。將溶液放在石英皿中或將薄膜蒸鍍在石英 基板上以製造樣品。至於溶液的光譜，示出減去只將甲苯 放在石英皿中來測量的吸收光譜的吸收光譜，如圖60所 示；至於薄膜的光譜，示出減去石英基板的吸收光譜的吸 收光譜，如圖61所示。在圖60及圖61中，橫軸表示波 長（nm)，而縱軸表示吸收強度（任意單位）。在使用甲 苯溶液的情況下’在304nxn' 323nm、376nm、396nm附近 觀察到吸收，而在使用薄膜的情況下，在309nm、32 6nm 、357nm、381nm、402nm附近觀察到吸收。另外，圖 62 示出CzPAFL在甲苯溶液中（激發波長爲3 7 6nm )的發射 光譜。另外，圖63示出CzPAFL處於薄膜狀態時（激發 201016664 波長爲400nm)中的發射光譜。在圖62及63中，橫軸表 示波長（nm)，而縱軸表示發光強度（任意單位）。在甲 苯溶液中的情況下，最大發光波長爲423nm (激發波長爲 3 7 6nm )，而在處於薄膜狀態的情況下，最大發光波長爲 443nm (激發波長爲400nm)。 另外，藉由在大氣中利用光電子能譜儀（日本理硏計 器株式會社製造的AC-2)測定處於薄膜狀態下的CzPAFL _ ，其結果是HOMO能級爲-5.62eV。再者，藉由使用在圖 61的CzPAFL處於薄膜狀態時的吸收光譜的資料，並從假 定直接躍遷的Tauc圖找到吸收端，且以該吸收端爲光學 能隙進行預測，結果該能隙爲2.93eV。從 CzPAFL的 HOMO能級的數値和能隙估計LUMO能級，結果它爲-2.69eV 。 另外，藉由利用迴圈伏安法（CV )測定，測定 CzPAFL的氧化還原反應特性。當進行CV測定時，使用 φ 電化學分析儀器（BAS株式會社製造的ALS 600A)。 關於CV測定中的溶液，溶劑使用脫水二甲基甲醯胺 (DMF ) ( 99.8%，目錄號碼：22705-6，西格瑪奧德里奇 公司製），以其濃度成爲10 0mmol/L的方式將作爲支援電 解質的過氯酸四正丁基銨（n-Bu4NC104 )(目錄號碼： T08 3 6，東京化成工業株式會社（Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)製）溶解於DMF中，再者，以其濃度成爲 lmmol/L的方式將測量物件溶解於上述溶液中而調整。另 外，工作電極使用鉑電極（PTE鉑電極，BAS株式會社製 -167- 201016664
)，輔助電極使用鉑電極（VC-3 Pt對電極（5cm) ，BAS 株式會社製），參考電極使用Ag/Ag +電極（RE5非水溶劑 類參考電極，B A S株式會社製）。另外’在室溫下進行測 定。 對CzPAFL的氧化反應特性進行考察的方法爲：以使 工作電極相對於參考電極的電位從〇·2〇ν變化至〇.95V之 後、從0.95V變化至0.20V的掃描爲一個週期，對100個 週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定爲O.lV/s 〇 另外，對CzPAFL的還原反應特性進行考察的方法爲 :以使工作電極相對於參考電極的電位從-1.21V變化至-2.44V之後、從-2.44ν變化至-1.21V的掃描爲一個週期， 對1 00個週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定 爲 0.1 V/s。 圖64中表示CzPAFL的氧化側的CV測定結果，圖 65中表示CzPAFL的還原側的CV測定結果。在圖64及 圖65中，橫軸表示工作電極相對於參考電極的電位（V) ，縱軸表示工作電極和對電極之間流過的電流値（μΑ )。 由圖64，在+0.82V (相對於Ag/Ag +電極）附近觀測到表 示氧化的電流。由圖65，在-2.22V (相對於Ag/Ag+電極 )附近觀測到表示還原的電流。 儘管反復進行了 100個週期的掃描，在氧化反應及還 原反應中卻幾乎沒有發現CV曲線的峰位置和峰強度的變 化，在氧化一側保持起始的峰強度86%，而在還原一側保 201016664 持峰強度9 1 %。由此可知，本發明的咔唑衍生物對於反復 進行的氧化還原反應是穩定的。 〔實施例7〕 在本實施例中，參照圖26A說明本發明的發光元件。 將本實施例中製造的發光元件2-1及比較發光元件2-1的元件結構示出於表2。在表2中，混合比均以重量比 ❿表示。 〔表2〕 第一電 極 2102 第一層 2103 第二層 2104 第三層 2105 第四層 2106 第五層 2107 第二電 極 2108 發光元 件2-1 ITSO llOnm NPB:MoOx (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPApB: PCBAPA (=1:0.1) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 比較發 光元件 2-1 ITSO llOnm NPB:MoOx (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAoB: PCBAPA (=1:0.1) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 下面，示出本實施例的發光元件2-1及比較發光元件 2-1的製造方法。 首先，說明發光元件2-1。在發光元件2-1中，藉由 濺射法在玻璃基板2 1 0 1上形成包含氧化矽的氧化銦錫（ ITSO)的膜，從而形成第一電極2102。注意，其膜厚度 爲llOnm，而其電極面積爲2mmx2mm。 接著，將形成有第一電極2102的基板固定在設置在 -169- 201016664 真空蒸鍍裝置中的基板支架上，使具有第一電極的基板表 面向下’並且減壓到大約1〇-4 Pa，然後藉由將4,4，-雙〔 N-(l -萘基）-N -苯基胺基〕聯苯（NPB)和氧化鉬 共蒸鍍在第一電極2102上’來形成包含複合有機化合物 和無機化合物而成的複合材料的層作爲第一層2103。此時 ，該膜厚度爲50 nm，並且將NPB和氧化鉬（VI)的重量 比調節爲4 : 1 ( =NP B :氧化鉬）。注意，共蒸鍍法是指 在一個處理室內從多個蒸發源同時進行蒸鍍的方法。 接著’藉由將NPB蒸鏟l〇nm，形成第二層21〇4作爲 電洞傳輸層。 接著，在第二層2104上將實施例4中合成的CzPApB 和4- ( 10-苯基-9-蒽基）-4·- ( 9-苯基-9H-咔唑-3-基）三 苯胺（PCBAPA)共蒸鍍爲 CzPApB : PCBAPA=1 : 0.1 (重 量比），以形成第三層2105作爲發光層。第三層2105厚 度爲30nm。 然後，在第三層2105上蒸鍍並層疊lOnm厚的Alq膜 及20ηιη厚的Bphen膜，以形成第四層2106作爲電子傳輸 層。再者，在第四層2106上蒸鍍lnm厚的氟化鋰（LiF) 膜，以形成第五層2107作爲電子注入層。最後，蒸鍍 2 OOnm厚的鋁膜作爲用作陰極的第二電極2108，以獲得本 實施例的發光元件2-1。 下面，說明比較發光元件2-1。比較發光元件2-1的 第三層2105以外的結構與發光元件2-1同樣地形成。至 於比較發光元件2-1’在第二層2104上將下述結構式（ -170- 201016664 400)所示的 3-(聯苯-2-基）-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基） 苯基〕-9H-咔唑（CzPAoB)和PCBAPA共蒸鍍爲CzPAoB :PCBAPA=1 : 0.1 (重量比），以形成第三層2105作爲 發光層。第三層2105厚度爲3 Onm。藉由上述步驟，獲得 本實施例的比較發光元件2-1。
(400) e 注意，在上述蒸鍍過程中，蒸鍍均採用電阻加熱法。 在氮氣氣氛的手套箱中，以不使發光元件2-1及比較 φ 發光元件2-1暴露於大氣的方式對藉由上述方法獲得的發 光元件2-1及比較發光元件2-1進行密封，然後對這些發 光元件2-1及比較發光元件2-1的工作特性進行測定。注 意，在室溫（保持爲25 °C的氣氛）中進行測定。 圖40示出發光元件2-1及比較發光元件2-1的電流密 度-亮度特性。在圖40中，橫軸表示電流密度（mA/cm2 ) ’而縱軸表示亮度（cd/m2 )。另外，圖41示出電壓-亮度 特性。在圖4 1中，橫軸表示所施加的電壓（V )，而縱軸 表示亮度（cd/m2 )。另外，圖42示出亮度-電流效率特性 。在圖42中，橫軸表示亮度（cd/m2)，而縱軸表示電流 201016664 效率（cd/A )。由圖42可知，使用本發明的昨唑衍生物 的發光元件2-1呈現比使用CzPAoB的比較發光元件2-1 更高的電流效率。 另外，圖43示出於1mA的電流時的發射光譜。由圖 43可知，所製造的發光元件2-1及比較發光元件2-1都得 到來自作爲藍色發光材料的PCBAPA的發光。在發光元件 2-1的亮度爲 1170cd/m2時，其 CIE色度座標是（ x = 0.16，y = 0.21)，而呈現優良藍色發光。另外，在亮度爲 U70cd/m2時，電流效率爲5.6cd/A，外部量子效率3.6% ，電壓爲4.4V，電流密度爲2〇.8mA/cm2，並且功率效率 爲 4.01m/W。另外，在比較發光元件 2-1的亮度爲 920cd/m2 時，其 CIE 色度座標是（x = 0.16，y=0.20)，而呈 現優良藍色發光。另外，在亮度爲920cd/m2時，電流效 率爲5.2cd/A，外部量子效率3.5%，電壓爲4.4V，電流密 度爲17.7mA/cm2，並且功率效率爲3.71m/W。 另外，對製造的發光元件2-1及比較發光元件2-1進 行了可靠性試驗。該可靠性試驗爲：藉由連續流動一種電 流，該電流値與在以起始狀態的亮度1000cd/m2使發光元 件發光時流過發光元件2-1及比較發光元件2-1的電流値 相同，而每隔一定時間對亮度進行測量。圖44示出對發 光元件2-1及比較發光元件2-1進行了可靠性試驗的結果 。圖44示出亮度的隨時間的變化。注意，在圖44中，橫 軸表示通電時間（小時）’而縱軸表示每段時間中的相對 於起始亮度的亮度比率，即標準化亮度（％ )。 -172- 201016664 由圖44可知，與比較發光元件2_丨相比，發光元件 2-1不容易發生亮度的隨時間的降低，其使用壽命長。即 使過了 430小時後，發光元件也保持起始亮度的76% ’從而不容易發生亮度的隨時間的降低，其使用壽命長。 根據本實施例可知，本發明的發光元件能夠得到作爲 發光元件的特性而起到充分的作用。另外，藉由將本發明 的發光元件用作藍色發光層的主體，能夠獲得呈現良好藍 φ 色的發光元件。另外，根據可靠性試驗的結果可知，即使 將發光元件連續點亮，也能夠獲得可靠性高的發光元件， 而不發生起因於薄膜的缺陷等的短路。 〔實施例8〕 在本實施例中，參照圖26A說明本發明的發光元件。 注意，在下面說明的本實施例的結構中，對與實施例7中 說明的本發明的發光元件相同部分或與實施例7中說明的 φ 發光元件具有相同功能的部分使用同一元件符號來表示， 省略其重複說明。 將本實施例中製造的發光元件2-2及發光元件2-3的 元件結構示出於表3。在表3中，混合比均以重量比表示 -173- 201016664 〔表3〕 I 第一電 極 2102 第一層 2103 第二層 2104 第三層 2105 第四層 2106 第五層 2107 第二電 極 2108 發光元 件2-2 ITSO llOnm NPB:MoOx (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAaNP: PCBAPA (=1:0.1) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 發光元 件2-3 ITSO llOnm NPBrMoOx (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAFL: PCBAPA (=1:0.1) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 下面，示出本實施例的發光元件2-2及發光元件2-3 的製造方法。注意，發光元件2-2及發光元件2-3的第三 層2 105以外的結構與實施例7中參照圖26A說明的發光 元件2-1及比較發光元件2-1同樣地形成。 在發光元件2-2中，在第二層2104上將實施例5中 合成的 CzPAaNP和4-(10-苯基-9-蒽基）-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基）三苯胺（PCBAPA)共蒸鍍爲 CzPAaNP: PCBAPA=1 : 0.1 (重量比），以形成第三層2105作爲發 光層。第三層2105厚度爲30nm。藉由上述步驟，獲得本 實施例的發光元件2-2。 另外，在發光元件2-3中，在第二層2104上將實施 例6中合成的 CzPAFL和PCBAPA共蒸鍍爲CzPAFL: PCBAPA=1 : 0_1 (重量比），以形成第三層2105作爲發 光層。第三層2105厚度爲30nm。藉由上述步驟，獲得本 實施例的發光元件2-3。 注意’在上述蒸鍍過程中，蒸鍍均採用電阻加熱法。 -174- 201016664 在氮氣氣氛的手套箱中，以不使發光元件2_2及發％ 元件2-3暴露於大氣的方式對藉由上述方法獲得的發光元 件2-2及發光元件2-3進行密封，然後對這些發光元件2_ 2及發光元件2-3的工作特性進行測定。注意，在室溫（ 保持爲25 t的氣氛）中進行測定。 圖66示出發光元件2-2及發光元件2-3的電流密度-亮度特性。在圖66中’橫軸表示電流密度（mA/cm2 )， ❿ 而縱軸表示亮度（cd/m2 )。另外，圖67示出電壓-亮度持 性。在圖67中，橫軸表示所施加的電壓（v )，而縱軸表 不亮度（cd/m2)。另外，圖68示出亮度-電流效率特性。 在圖68中，橫軸表示亮度（cd/m2)，而縱軸表示電流效 率（cd/A )。 另外，圖69示出於1mA的電流時的發射光譜。由圖 69可知，所製造的發光元件2-2及發光元件2-3都得到來 自作爲藍色發光材料的PCBAPA的發光。在發光元件2-2 φ 的亮度爲 8 8 0cd/m2 時，其 CIE 色度座標是 （ x = 0.16,y = 0.19 )，而呈現優良藍色發光。另外，在亮度爲 88 0cd/m2時，電流效率爲4.6cd/A，外部量子效率3.3%， 電壓爲4.8V，電流密度爲19.0mA/cm2，並且功率效率爲 3.01in/W。另外，在發光元件2-2的亮度爲9 2 0cd/m2時， 其CIE色度座標是（x = 〇.16，y = 0.18 )，而呈現優良藍色發 光。另外，在亮度爲920cd/m2時，電流效率爲4.0cd/A， 外部量子效率 2.9%，電壓爲 5.6V，電流密度爲 22.8mA/cm2，並且功率效率爲2.21m/W。 -175- 201016664 另外，對製造的發光元件2-2及發光元件2-3進行了 可靠性試驗。該可靠性試驗爲：藉由連續流動一種電流， 該電流値與在以起始狀態的亮度1 0 00cd/m2使發光元件發 光時流過發光元件2-2及發光元件2-3的電流値相同，而 每隔一定時間對亮度進行測量。圖70示出對發光元件2-2 及發光元件2-3進行了可靠性試驗的結果。圖70示出亮 度的隨時間的變化。注意，在圖70中，橫軸表示通電時 間（小時），而縱軸表示每段時間中的相對於起始亮度的 亮度比率，即標準化亮度（％ )。 如圖70所示，即使過了 150小時後，發光元件2-2 也保持起始亮度的78%，從而發光元件2-2不容易發生亮 度的隨時間的降低。所以發光元件2-2的使用壽命長。另 外，如圖70所示，即使過了 150小時後，發光元件2-3 也保持起始亮度的72%，從而發光元件2-3不容易發生亮 度的隨時間的降低。所以發光元件2-3的使用壽命長。 根據本實施例可知，本發明的發光元件能夠得到作爲 發光元件的特性而起到充分的作用。另外，藉由將本發明 的咔唑衍生物用作藍色發光層的主體，能夠獲得呈現良好 藍色的發光元件。另外，根據可靠性試驗的結果可知，即 使將發光元件連續點亮，也能夠獲得可靠性高的發光元件 ，而不發生起因於薄膜的缺陷等的短路。 〔實施例9〕 在本實施例中，說明結構式（3 3 1 )所表示的3 -(聯 -176- 201016664 苯-3-基）-9-〔4- (10 -苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔唑（ CzPAmB)的合成方法。
(331) 〔步驟1〕 3 -溴基-9-〔 4- ( 10 -苯基-9-蒽基）苯基〕-9H -咔唑的合成 下面，示出合成過程（N-1)。
(N-1) 將 5.0g ( 1 Ommol )的 9-〔 4- ( 1 0-苯基-9-蒽基）苯基 〕-9H-咔唑（CzPA) 、600mL的乙酸乙酯以及 150mL的 甲苯放在1 L的錐形燒瓶中。藉由將該混合物加熱到約50 -177- 201016664 °C並攪拌，溶解CzPA。對該溶液加入1.8g( l〇mm〇i)的 N-溴琥珀醯亞胺（NBS )。在大氣及室溫下攪拌該溶液5 天。在攪拌後，對該溶液加入大約150mL的硫代硫酸鈉水 溶液攪拌1小時。在使用水洗滌該混合物的有機層後，利 用甲苯萃取水層，混合萃取溶液和有機層，使用飽和鹽水 洗滌。利用硫酸鎂對有機層進行乾燥。對其混合物進行重 力過濾。濃縮所獲得的濾液，以獲得淡黃色固體。使用甲 苯和己烷的混合溶劑使獲得的固體再結晶，從而以90%的 產率獲得5.2g的目的物淡黃色粉末。 〔步驟2〕 3-聯苯硼酸的合成 下面，示出合成過程（N-2)
1) n-BuLi 2) B(OMe)3
3) HCI (N-2) 將3.8g(16mmol)的3-溴聯苯放在3〇〇mL的三頸燒 瓶中，並且對燒瓶內進行氮取代。將100mL的四氫呋喃（ TH F )加入該燒瓶中，並將該溶液冷卻到-8 0 °C。從注射器 將 llmL(18mmol)的正丁基鋰（1.6mol/L己院溶液）滴 加到該溶液中。在滴加之後，以相同溫度攪拌該溶液1小 時。在攪拌之後，將2.2mL ( 20mmol )的硼酸三甲酯加入 到該溶液中，並且在將溫度恢復到室溫的同時攪拌4小時 。在攪拌之後，將大約50mL的稀鹽酸（1 .Oin〇l/L )加入 -178- 201016664 到該溶液中，並且攪拌2小時。在攪拌之後，利用乙酸乙 酯萃取該混合物的水層，混合萃取溶液和有機層，並利用 飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和鹽水洗滌。利用硫酸鎂使有機 層乾燥，藉由重力過濾該混合物，濃縮獲得的濾液，而獲 得油狀物。將己烷加入該油狀物中，而析出白色固體。收 集獲得的固體，以55 %的產率獲得1.7g的目的物白色粉 末。 ❹ 〔步驟3〕 3-(聯苯-3-基）-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔 唑（CzPAmB )的合成 下面，示出合成過程（N-3)。
將 2.5g ( 4.3mmol)的 3-溴基 _9_〔 4_ ( 1〇·苯基-9_ 蒽 基）苯基〕-9H-味唑' 0.86g(4.3mmol)的3-聯苯硼酸以 及〇.32g(1.0mmol)的三（鄰甲苯基）膦放在3〇〇mL的 二類燒瓶中。對燒瓶內進行氮取代。在其混合物中加入 6〇mL的甲苯、20mL的乙醇以及5〇1^的碳酸鉀水溶液（ -179- 201016664 2.0mol/L )。在進行減壓的同時攪拌該混合物，以進行脫 氣。對該混合物加入48mg ( 0.21mmol )的醋酸鈀（Π ) ，將混合物於8 0 °C、氮氣流下攪拌3小時。攪拌後’利用 甲苯萃取該混合物的水層，混合萃取溶液和有機層，使用 飽和鹽水洗滌。利用硫酸鎂對有機層進行乾燥，並對其混 合物進行重力過濾。濃縮獲得的濾液，而獲得油狀物。將 該油狀物溶解於大約1 OmL的甲苯中，並將該溶液藉由矽 藻土（日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：531-1 685 5 )、礬土、矽酸鎂（日本和光純藥工業株式會社、 目錄號碼：540-001 35 )抽瀘。 藉由利用矽膠管柱層析法（展開劑己烷：甲苯=5:1 )對藉由濃縮獲得的濾液而獲得的油狀物進行純化。使用 甲苯和己烷的混合溶劑使純化後獲得的淡黃色固體再結晶 ，從而以80%的產率獲得2.2g的目的物淡黃色粉末。 藉由利用梯度昇華方法（train sublimation method) 昇華純化獲得的2.2g的淡黃色粉末。昇華純化條件爲： 在減壓下，並以4.0mL/分鐘的流量使氬氣流過，且在330 °C下加熱淡黃色粉末。在昇華純化之後，以97%的產率獲 得2. lg的目的物淡黃色固體。 藉由核磁共振測量（NMR )，確認上述化合物是目的 物3-(聯苯-3-基）-9-〔4- (10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔唑（CzPAmB )。所得到的1H NMR的測量資料爲：4 NMR ( 300MHz, CDC13 ) : δ =7.36-7.67 ( m, 16H )， 7.70-7.88 ( m，14H) ，7·98 ( s, 1H) ，7.27 ( d，J = 7.2Hz, -180- 201016664 1 Η ) ，8·47 ( d，J=1.5Hz，1Η )。 另外，圖71A和圖71B示出1H NMR圖。另外，圖 71B是放大了圖71A中的7.2ppm至8.6ppm的範圍的圖。 另外，圖72示出CzP Am B在甲苯溶液中的吸收光譜 ，而圖73示出CzP Am B處於薄膜狀態時的吸收光譜。利 用紫外可見分光光度計（日本分光株式會社製造的V-550 型）進行測量。將溶液放在石英皿中或將薄膜蒸鍍在石英 φ 基板上以製造樣品。至於溶液的光譜，示出減去只將甲苯 放在石英皿中來測量的吸收光譜的吸收光譜，如圖72所 示；至於薄膜的光譜，示出減去石英基板的吸收光譜的吸 收光譜，如圖73所示。在圖72及圖73中，橫軸表示波 長（nm)，而縱軸表示吸收強度（任意單位）。在使用甲 苯溶液的情況下，在339nm、356nm、376nm、396nm附近 觀察到吸收，而在使用薄膜的情況下，在341nm、360nm 、381nm、403nm附近觀察到吸收。另外，圖 74示出 ❹ CzPAmB在甲苯溶液中（激發波長爲3 76nm)的發射光譜 。另外，圖75示出CzPAmB處於薄膜狀態時（激發波長 爲40Onm)中的發射光譜。在圖74及75中，橫軸表示波 長（nm )，而縱軸表示發光強度（任意單位）。在 CzPAmB在甲苯溶液中的情況下，最大發光波長爲423nm (激發波長爲376nm)，而在處於薄膜狀態的情況下，最 大發光波長爲443nm (激發波長爲400nm)，由此可見得 到藍色發光。 另外，對CzPAmB處於薄膜狀態下的HOMO能級及 -181 - 201016664 LUΜ0能級進行測量。藉由將使用大氣中的光電子能譜儀 (日本理硏計器株式會社製造的AC-2 )測量的離子化電 位的數値換算爲負數値，以得到HOMO能級的數値。另外 ，藉由使用在圖73的CzPAmB處於薄膜狀態時的吸收光 譜的資料，並從假定直接躍遷的Tauc圖找到吸收端’且 以該吸收端爲光學能隙來將它加入HOMO能級的數値’以 得到LUMO能級的數値。其結果是，CzPAmB的HOMO能 級及 LUMO能級分別爲-5.77eV、-2.83eV，並且能隙爲 2.94eV 。 另外，藉由利用迴圈伏安法（CV )測定，測定 CzPAmB的氧化還原反應特性。當進行CV測定時，使用 電化學分析儀器（BAS株式會社製造的ALS 6 00A)。 關於CV測定中的溶液，溶劑使用脫水二甲基甲醯胺 (DMF) (99.8%，目錄號碼：22705-6，西格瑪奧德里奇 公司製），以其濃度成爲l〇〇mmol/L的方式將作爲支援電 解質的過氯酸四正丁基銨（n-Bu4NCl〇4 )(目錄號碼： T0836，東京化成工業株式會社（Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)製）溶解於DMF中，再者，以其濃度成爲 lmmol/L的方式將測量物件溶解於上述溶液中而調整。另 外，工作電極使用鉑電極（PTE鉑電極，BAS株式會社製 )，輔助電極使用鉑電極（VC-3Pt對電極（5 cm) > BAS 株式會社製），參考電極使用Ag/Ag +電極（RE5非水溶劑 類參考電極，BAS株式會社製）。另外，在室溫下進行測 定。 -182- 201016664 對CzPAmB的氧化反應特性進行考察的方法爲：以使 工作電極相對於參考電極的電位從-0.06V變化至1 · 1 0V之 後、從1.10V變化至-0.06V的掃描爲一個週期，對100個 週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定爲0.1 V/s 〇 另外，對CzPAmB的還原反應特性進行考察的方法爲 :以使工作電極相對於參考電極的電位從-1.29V變化至-φ 2.33V之後、從-2.33V變化至-1.2 9V的掃描爲一個週期， 對100個週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定 爲 0.1 V/s。 圖76中表示CzPAmB的氧化側的CV測定結果，圖 77中表示CzPAmB的還原側的CV測定結果。在圖76及 圖77中，橫軸表示工作電極相對於參考電極的電位（V) ，縱軸表示工作電極和對電極之間流過的電流値（μΑ )。 由圖76，在+0.84V (相對於Ag/Ag+電極）附近觀測到表 ❹ 示氧化的電流。由圖77，在-2.21 V (相對於 Ag/Ag+電極 )附近觀測到表示還原的電流。 儘管反復進行了 100個週期的掃描’在氧化反應及還 原反應中卻幾乎沒有發現CV曲線的峰位置和峰強度的變 化，在氧化一側保持起始的峰強度82% ’而在還原一側保 持峰強度9 1 %。由此可知，本發明的實施方式之一的咔唑 衍生物對於反復進行的氧化還原反應是穩定的。 〔實施例1 〇〕 -183- 201016664 在本實施例中，參照圖26A說明本發明的實施方式之 一的發光元件。 將本實施例中製造的發光元件3-1及比較發光元件3-1的元件結構示出於表4。在表4中，混合比均以重量比 表示。 〔表4〕 第一電 極 2102 第一層 2103 第二層 2104 第三層 2105 第四層 2106 第五層 2107 第二電 極 2108 發光元 件3-1 ITSO 110nm NPB:MoOx (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAmB: PCBAPA (=1:0.1) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 比較發 光元件 3-1 ITSO llOnm ΝΡΒιΜοΟχ (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAoB: PCBAPA (=1:0.1) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 下面，示出本實施例的發光元件3-1及比較發光元件 3 -1的製造方法。 (發光元件3 -1 ) 首先，說明發光元件3-1。在發光元件3-1中，藉由 濺射法在玻璃基板2 1 0 1上形成包含氧化矽的氧化銦錫（ ITSO )的膜，從而形成第一電極2102。注意，其膜厚度 爲llOnm，而其電極面積爲2mmx2mm。 接著，將形成有第一電極2102的基板固定在設置在 真空蒸鍍裝置中的基板支架上，使具有第一電極的基板表 -184- 201016664 面向下’並且減壓到大約1〇4 Pa，然後藉由將4,4，-雙〔 Ν·(1-蔡基）-N -本基肢基〕聯苯（NPB)和氧化銷（VI) 共蒸镀在第一電極2102上’來形成包含複合有機化合物 和無機化合物而成的複合材料的層作爲第一層21〇3。此時 ’該膜厚度爲50 nm，並且將ΝΡΒ和氧化鉬（VI)的重量 比調節爲4 : 1 ( =NPB :氧化鉬）。注意，共蒸鏟法是指 在一個處理室內從多個蒸發源同時進行蒸鑛的方法。 φ 接著’藉由將NPB蒸鍍1 Onm，形成第二層2 1 04作爲 電洞傳輸層。 接著’在第二層2104上將實施例9中合成的 CzPAmB 和 4- ( 10-苯基-9-蒽基）-4'- ( 9-苯基-9H-咔唑-3-基）三苯胺（PCBAPA)共蒸鍍爲 CzPAmB: PCBAPA=1: o.l (重量比），以形成第三層2105作爲發光層。第三層 2 1 05厚度爲30nm。 然後’在第二層2105上蒸鍍並層疊10nm厚的Alq膜 ❹ 及20nm厚的Bphen膜，以形成第四層2 1 06作爲電子傳輸 層。再者，在第四層2106上蒸鑛lnm厚的氟化鋰（Li F) 膜，以形成第五層2107作爲電子注入層。最後，蒸鍍 200nm厚的鋁膜作爲用作陰極的第二電極2108，以獲得本 實施例的發光元件3 - 1。 (比較發光元件3 -1 ) 下面’說明比較發光元件3 -1。比較發光元件3 -1的 第三層2 1 0 5以外的結構與發光元件3 -1同樣地形成。至 -185- 201016664
於比較發光元件3-1，在第二層2104上將下述結構式（ 400)所示的 3-(聯苯-2-基）-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基） 苯基〕-9H-咔唑（CzPAoB)和PCBAPA共蒸鍍爲CzPAoB :PCBAPA=1 :0.1(重量比），以形成第三層2105作爲 發光層。第三層2105厚度爲3 Onm。藉由上述步驟’獲得 本實施例的比較發光元件3 -1。
注意，在上述蒸鍍過程中，蒸鑛均採用電阻加熱法。 在氮氣氣氛的手套箱中，以不使發光元件3-1及比較 G 發光元件3-1暴露於大氣的方式對藉由上述方法獲得的發 光元件3 -1及比較發光元件3 - 1進行密封，然後對這些發 光元件3 _ 1及比較發光元件3 - 1的工作特性進行測定。注 意’在室溫（保持爲2 51的氣氛）中進行測定。 圖78示出發光元件3-1及比較發光元件3-1的電流密 度-亮度特性。在圖78中，橫軸表示電流密度（mA/cm2 ) ’而縱軸表示亮度（cd/m2 )。另外，圖79示出電壓-亮度 特性。在圖79中，橫軸表示所施加的電壓（V)，而縱軸 -186- 201016664 表示亮度（cd/m2 )。另外，圖80示出亮度-電流效率特性 。在圖80中，橫軸表示亮度（cd/m2)，而縱軸表示電流 效率（cd/A )。 另外，圖81示出於1mA的電流時的發射光譜。由圖 81可知，所製造的發光元件3-1及比較發光元件3-1都得 到來自作爲藍色發光材料的PCBAPA的發光。在發光元件 3-1的亮度爲800cd/m2時，其CIE色度座標是（x = 〇.16, φ y = 0.21)，而呈現優良藍色發光。另外，在亮度爲 8 00cd/m2時，電流效率爲5.4cd/A，外部量子效率3.7%， 電壓爲4.4V，電流密度爲14.7mA/cm2，並且功率效率爲 3.91m/W。另外，在比較發光元件3-1的亮度爲l〇70cd/m2 時，其CIE色度座標是（x = 0.16，y = 0.19)，而呈現優良 藍色發光。另外，在亮度爲l〇7〇cd/m2時，電流效率爲 4.8cd/A，外部量子效率3.4%，電壓爲4.8V，電流密度爲 22.2mA/cm2，並且功率效率爲3.11m/W。 〇 另外，對製造的發光元件3-1及比較發光元件3-1進 行了可靠性試驗。該可靠性試驗爲：藉由連續流動一種電 流’該電流値與在以起始狀態的亮度l〇〇〇cd/m2使發光元 件發光時流過發光元件3-1及比較發光元件3_；1的電流値 相同，而每隔一定時間對亮度進行測量。圖8 2示出對發 光元件3 -1及比較發光元件3 -1進行了可靠性試驗的結果 。圖82不出売度的隨時間的變化。注意，在圖82中，橫 軸表示通電時間（小時），而縱軸表示每段時間中的相對 於起始亮度的亮度比率，即標準化亮度（％ )。 -187- 201016664 由圖8 2可知，與比較發光元件3 -1相比，發光元件 3 -1不容易發生亮度的隨時間的降低，所以發光元件3 -1 的使用壽命長。即使過了 640小時後，發光元件3-1也保 持起始亮度的75%，從而發光元件3_1不容易發生亮度的 隨時間的降低。所以發光元件3-1的使用壽命長。 根據本實施例可知，本發明的實施方式之一的發光元 件能夠得到作爲發光元件的特性而起到充分的作用。另外 ，藉由將本發明的昨唑衍生物用作藍色發光層的主體，能 夠獲得呈現良好藍色的發光元件。另外，根據可靠性試驗 的結果可知，即使將發光元件連續點亮，也能夠獲得可靠 性高的發光元件，而不發生起因於薄膜的缺陷等的短路。 〔實施例1 1〕 在本實施例中，參照圖26A說明其結構與上述實施例 10不同的本發明的實施方式之一的發光元件。注意，在下 面說明的本實施例的結構中，對與實施例1 0中說明的本 發明的發光元件相同部分或具有相同功能的部分使用同一 元件符號來表示，省略其重複說明。 將本實施例中製造的發光元件3-2及比較發光元件3-2的元件結構示出於表5。在表5中，混合比均以重量比 表示。 -188- 201016664 〔表5〕 第一電 極 2102 第一層 2103 第二層 2104 第三層 2105 第四層 2106 第五層 2107 第二電 極 2108 發光元 件3-2 ITSO llOnm ΝΡΒιΜοΟχ (:4:1) 50nm NPB lOnm CzPAmB: 2PCAPA (=1:0.05) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 比較發 光元件 32 ITSO llOnm NPB:MoOx (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAoB: 2PCAPA (=1:0.05) 30nm Alq lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 下面’示出本實施例的發光元件3-2及比較發光元件 3-2的製造方法。 (發光元件3 - 2 ) 首先’說明發光元件3-2。注意，發光元件3-2的第 三層2105以外的結構與實施例1〇所示的發光元件3-1同 樣地形成。在發光元件3-2中，在第二層2104上將實施 ® 例9中合成的〇2?八1118和9，10-二苯基-2-〔；^-苯基-(9-苯 基-9H-咔唑-3-基）胺基〕蒽（2PCAPA )共蒸鍍爲 CzPAmB ： 2PCAPA=1 ： 〇.05 (重量比），以形成第三層 2105作爲發光層。第三層2105厚度爲3 Onm。藉由上述步 驟，獲得本實施例的發光元件3-2。 (比較發光元件3-2 ) 下面，說明比較發光元件3-2。比較發光元件3-2的 第三層2105以外的結構與實施例1〇所示的發光元件3-1 -189- 201016664 同樣地形成。至於比較發光元件3-2，在第二層2 104上將 3-(聯苯-2-基）-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔 唑(CzPAoB )和 2PCAPA 共蒸鍍爲 CzPAoB ： 2PCAPA=1 :0.05 (重量比），以形成第三層2105作爲發光層。第 三層2105厚度爲30nm。藉由上述步驟，獲得本實施例的 比較發光元件3-2。 注意，在上述蒸鍍過程中，蒸鍍均採用電阻加熱法。 在氮氣氣氛的手套箱中，以不使發光元件3-2及比較 發光元件3 _2暴露於大氣的方式對藉由上述方法獲得的發 光元件3-2及比較發光元件3-2進行密封，然後對這些發 光元件3 -2及比較發光元件3 -2的工作特性進行測定。注 意，在室溫（保持爲25 °C的氣氛）中進行測定。 圖8 3示出發光元件3 -2及比較發光元件3 -2的電流密 度-亮度特性。在圖83中，橫軸表示電流密度（mA/cm2) ，而縱軸表示亮度（cd/m2 )。另外，圖84示出電壓-亮度 特性。在圖84中，橫軸表示所施加的電壓（V)，而縱軸 表示亮度（cd/m2)。另外，圖85示出亮度-電流效率特性 。在圖85中，橫軸表示亮度（cd/m2 )，而縱軸表示電流 效率（cd/A )。 另外，圖86示出於1mA的電流時的發射光譜。由圖 8 6可知，所製造的發光元件3 -2及比較發光元件3 _2都得 到來自作爲綠色發光材料的2PCAPA的發光。在發光元件 3-2的亮度爲 25 3 0cd/m2時’其 CIE色度座標是（ x = 0.30,y = 0.61 )，而呈現優良綠色發光。另外，在亮度爲 -190- 201016664 2530cd/m2時，電流效率爲I4.6cd/A，電壓爲4.4V，電流 密度爲17.4mA/cm2，並且功率效率爲10.41m/W。另外， 在比較發光元件3-2的亮度爲2650cd/m2時，其CIE色度 座標是（x = 〇.28，y = 0.60 )，而呈現優良綠色發光。另外， 在亮度爲2650cd/m2時，電流效率爲13.9cd/A，電壓爲 4.6V’電流密度爲19_lmA/cm2，並且功率效率爲9.51m/W 〇 φ 另外’對製造的發光元件3-2及比較發光元件3-2進 行了可靠性試驗。該可靠性試驗爲：藉由連續流動一種電 流，該電流値與在以起始狀態的亮度3000cd/m2使發光元 件發光時流過發光元件3-2及比較發光元件3-2的電流値 相同，而每隔一定時間對亮度進行測量。圖8 7示出對發 光元件3-2及比較發光元件3-2進行了可靠性試驗的結果 。圖87示出亮度的隨時間的變化。注意，在圖87中，橫 軸表示通電時間（小時），而縱軸表示每段時間中的相對 〇 於起始亮度的亮度比率，即標準化亮度（％ )。 由圖87可知，與比較發光元件3-2相比，發光元件 3-2不容易發生亮度的隨時間的降低，所以發光元件3-2 的使用壽命長。即使過了 500小時後，發光元件3-2也保 持起始亮度的85%，從而發光元件3-2不容易發生亮度的 隨時間的降低。所以發光元件3-2的使用壽命長。 根據本實施例可知，本發明的實施方式之一的發光元 件能夠得到作爲發光元件的特性而起到充分的作用。另外 ，藉由將本發明的咔唑衍生物用作綠色發光層的主體，能 -191 - 201016664 夠獲得呈現良好綠色的發光元件。另外，根據可靠性試驗 的結果可知，即使將發光元件連續點亮，也能夠獲得可靠 性高的發光元件，而不發生起因於薄膜的缺陷等的短路。 〔實施例1 2〕 在本實施例中，參照圖26B說明其結構與上述實施例 1〇及11不同的發光元件。注意，在下面說明的本實施例 的結構中，對與實施例10及11中說明的本發明的發光元 件相同部分或與實施例10及11中說明的發光元件具有相 同功能的部分使用同一元件符號來表示，省略其重複說明 0 本實施例的發光元件3-3具有如下結構：在實施例1 1 所示的發光元件3-2的第三層2105(發光層）與第四層 2106(電子傳輸層）間設置有控制電子載流子遷移的層 21 16。另外，本實施例的比較發光元件3-3具有如下結構 :在實施例1 1所示的發光元件3-2的第三層2105 (發光 層）與第四層2106(電子傳輸層）間設置有控制電子載流 子遷移的層2116。將本實施例中製造的發光元件3-3及比 較發光元件3-3的元件結構示出於表6。在表6中’混合 比均以重量比表示。 -192- 201016664 〔表6〕 第一 電極 2102 第一層 2103 第二層 2104 第三層 2105 控制電子載 流子遷移的 層 2116 第四層 2106 第五層 2107 第二 電極 2108 發光元 件3-3 ITSO llOnm NPB:Mo Ox (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAmB: 2PCAPA (=1:0.05) 30nm Alq:DPQd (=1:0.005) lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 比較發 光元件 3-3 ITSO llOnm NPB:Mo Ox (=4:1) 50nm NPB lOnm CzPAoB: 2PCAPA (=1:0.05) 30nm Alq:DPQd (=1:0.005) lOnm Bphen 20nm LiF lnm A1 200nm 下面，示出本實施例的發光元件3-3及比較發光元件 3-3的製造方法。 (發光元件3-3 ) 首先，說明發光元件3-3。發光元件3-3的直到形成 第三層2105爲止的步驟與實施例11所示的發光元件3-2 〇 相同。形成第三層2105之後，在第三層2105上將Alq和 N，N'-二苯基喹吖酮（DPQd )共蒸鏟（10nm )爲 Alq : DPQd=l : 0.005 (重量比），以形成控制電子載流子遷移 的層2116(厚度l〇nm)。 接著，藉由將Bphen蒸鍍20nm，形成用作電子傳輸 層的第四層2106。再者，在第四層2106上蒸鍍lnm厚的 氟化鋰（LiF )膜，以形成第五層2107作爲電子注入層。 最後，蒸鍍200nm厚的鋁膜作爲用作陰極的第二電極 2 108 ’以獲得本實施例的發光元件3-3。 -193- 201016664 (比較發光元件3-3) 下面，說明比較發光元件3-3。比較發光元{ 直到形成第三層2105爲止的步驟與實施例11所 發光元件3-2相同。形成第三層2105之後， 2105上將Alq和DPQd共蒸鍍（10nm)爲Alq :0.005 (重量比），以形成控制電子載流子： 2116° 接著，藉由將Bphen蒸鍍20nm，形成用作 層的第四層2106。再者，在第四層2106上蒸鍍 氟化鋰（LiF)膜，以形成第五層2107作爲電子 最後，蒸鍍2〇〇nm厚的鋁膜作爲用作陰極的 2 1 0 8，以獲得本實施例的比較發光元件3 - 3。 注意，在上述蒸鍍過程中，蒸鍍均採用電阻 下面，示出DPQd的結構式。 牛3-3的 示的比較 在第三層 ：DPQd=l 遷移的層 電子傳輸 lnm厚的 注入層。 第二電極 加熱法。
在氮氣氣氛的手套箱中，以不使發光元件3 發光元件3-3暴露於大氣的方式對藉由上述方法 光元件3-3及比較發光元件3-3進行密封，然後 光元件3-3及比較發光元件3-3的工作特性進行 -3及比較 獲得的發 對這些發 測定。注 -194- 201016664 意，在室溫（保持爲2 5 °c的氣氛）中進行測定。 圖88示出發光元件3-3及比較發光元件3-3的電流密 度-亮度特性。在圖88中’橫軸表示電流密度（mA/cm2 ) ，而縱軸表示亮度（cd/m2 )。另外’圖89示出電壓-亮度 特性。在圖89中，橫軸表示所施加的電壓（V) ’而縱軸 表示亮度（cd/m2)。另外’圖90示出亮度-電流效率特性 。在圖90中，橫軸表示亮度（cd/m2) ’而縱軸表示電流 Q 效率（cd/A )。 另外，圖91示出於1mA的電流時的發射光譜。由圖 91可知，所製造的發光元件3-3及比較發光元件3-3都得 到來自作爲綠色發光材料的2PCAPA的發光。在發光元件 3-3 的亮度爲 3 040cd/m2時，其 CIE色度座標是（ x = 0.30,y = 0.61 )，而呈現優良綠色發光。另外，在亮度爲 3040cd/m2時，電流效率爲12.9cd/A，電壓爲6.2V，電流 密度爲23.6mA/cm2，並且功率效率爲6.51m/W。另外，在 ❹ 比較發光元件3-3的亮度爲29 50cd/m2時，其CIE色度座 標是（x = 0.28，y = 0.60)，而呈現優良綠色發光。另外，在 亮度爲2950cd/m2時，電流效率爲11.9cd/A，電壓爲6.2V ，電流密度爲24.7mA/cm2，並且功率效率爲6.01m/W。 另外，對製造的發光元件3-3及比較發光元件3-3進 行了可靠性試驗。該可靠性試驗爲：藉由連續流動一種電 流’該電流値與在以起始狀態的亮度5000cd/m2使發光元 件發光時流過發光元件3-3及比較發光元件3-3的電流値 相同’而每隔一定時間對亮度進行測量。圖92示出對發 -195- 201016664 光元件3-3及比較發光元件3-3進行了可靠性試驗的結果 。圖92示出亮度的隨時間的變化。注意，在圖92中，橫 軸表示通電時間（小時），而縱軸表示每段時間中的相對 於起始亮度的亮度比率，即標準化亮度（％ )。 由圖92可知’與比較發光元件3_3相比，發光元件 3-3不容易發生亮度的隨時間的降低，其使用壽命長。即 使過了 430小時後’發光元件3-3也保持起始亮度的86% ，從而不容易發生亮度的隨時間的降低，其使用壽命長。 根據本實施例可知，本發明的實施方式之一的發光元 件能夠得到作爲發光元件的特性而起到充分的作用。另外 ’藉由將本發明的咔唑衍生物用作綠色發光層的主體，能 夠獲得呈現良好綠色的發光元件。另外，根據可靠性試驗 的結果可知，即使將發光元件連續點亮，也能夠獲得可靠 性高的發光元件，而不發生起因於薄膜的缺陷等的短路。 另外，即使在其亮度高於實施例10的發光元件3-2 的條件下對本實施例的發光元件3-3進行可靠性試驗，發 光元件3-3也呈現與發光元件3-2相同程度的壽命，從而 藉由與控制電子載流子遷移的功能層適當地使用發光元件 3-3，能夠獲得壽命更長的發光元件。 〔實施例1 3〕 在本實施例中，說明在實施例中使用的其他材料。 <PCBAPA的合成例> -196- 201016664 下面，說明在上述實施例中使用的4- (10-苯基-9-蒽 基）-4·-(9-苯基-9H-咔唑-3-基）三苯胺（PCBAPA)的合 成方法》
〔步驟1 : 9-苯基-9Η-咔唑-3-硼酸的合成〕 將 l〇g ( 31mmol)的 3 -溴-9-苯基-9Η-咔唑放在 5 OOmL三頸燒瓶中，並且對該燒瓶內進行氮氣置換。其中 添加 150mL的四氫呋喃（THF)，溶解 3-溴-9-苯基-9H-昨唑，然後將該溶液冷卻到- 80°C。用注射器將20mL ( 32mmol)的正丁基鋰（i.58mol/L己烷溶液）滴加到該溶 液中。在滴加結束後，在相同的溫度下攪拌溶液1小時。 在攪拌之後，在該溶液中添加3.8mL ( 34mmol)的硼酸三 甲酯，在使溶液的溫度恢復到室溫的同時攪拌約1 5小時。 在攪拌之後，將約150mL的稀鹽酸（l.Omol/L )添加到該溶 液中，攪拌1小時。在攪拌之後，將該混合物的水層用乙酸 乙酯萃取’混合萃取液與有機層，用飽和碳酸氫鈉水溶液洗 -197- 201016664 滌。用硫酸鎂使有機層乾燥，然後對該混合物進行重力過濾 。藉由將所獲得的濾液濃縮，而獲得淡褐色的油狀物。藉由 對該油狀物進行減壓乾燥，以86%的產率獲得7.5g的淡褐 色固體，它是目的物。步驟1的合成過程示於（X-1)。
〔步驟2:4-(9-苯基-911-咔唑-3-基）二苯胺（？€8八）的 合成〕 將 6.5g ( 26mmol )的 4-溴二苯基胺、7_5g( 2 6mm〇l )的 9-苯基-9H-咔唑-3-硼酸、400mg ( 1 .3mmol )的三（ 鄰甲苯基）膦放在500mL三頸燒瓶中，並且對該燒瓶內進 行氮氣置換。在該混合物中添加lOOmL的甲苯、50mL的 乙醇、MmL的碳酸鉀水溶液（2.0mol/L )。在對該混合 物在減壓下進行攪拌的同時，進行脫氣。在脫氣後，在混 合物中添加67mg ( 30mmol )的醋酸鈀（Π)。將該混合 物在1 00°C下加熱回流1 0小時。在回流後，將該混合物的 水層用甲苯萃取，混合萃取液與有機層，用飽和鹽水洗滌 。用硫酸鎂使有機層乾燥，然後對該混合物進行重力過濾 ，將所獲得的濾液濃縮，而獲得淡褐色的油狀物。使該油 狀物用矽膠管柱色譜法（展開溶劑爲己烷：甲苯=4 : 6 ) 純化，將獲得的白色固體用二氯甲烷和己烷的混合溶劑再 結晶，以45%的產率獲得4.9g的目的物白色固體。步驟2 -198- 201016664 的合成圖解示於（X-2) ❹
b(oh)2 Pd(OAc)2, 2M K2GO3 水溶液， 甲苯，P(鄰甲苯基)3.乙备
NX)㈣ 另外’藉由核磁共振測量（N M R )測量根據上述步驟 2得到的固體。下面’示出1Η N M R的測量資料。根據測 量結果可知，獲得用來合成PCBAPA的原料的PcbA » ❹
lH NMR ( DMSO-d6, 3 00MHz) ： (5 =6.81-6.86 ( m, 1H) · 7.12 ( dd, J!=0.9Hz, J2 = 8.7Hz ' 2H) ，7.19 ( d, J = 8.7Hz, 2H) > 7.23-7.32 ( m, 3H ) > 7.37-7.47 ( m, 3H
)，7.51-7.57 (m，1H) > 7.61-7.73 ( m, 7H) 8.28 ( s, 1H )，8.33 ( d, J = 7.2Hz, 1H ) ， 8.50 ( d, J=1.5Hz, 1H )。 〔步驟3 : PCBAPA的合成〕 將7.8£(12111111〇1)的9-(4-溴苯基）-10-苯基蒽、 4.8g(12mmol)的 PCBA、5.2g(52mmol)的叔丁 醇鈉放 在3 OOmL三頸燒瓶中，並且對該燒瓶內進行氮氣置換。在 該混合物中添加60mL的甲苯、0.3 OmL的三（叔丁基）膦 (1 Owt%己烷溶液）。在對該混合物在減壓下進行攪拌的 -199- 201016664 同時’進行脫氣。在脫氣後，在混合物中添加I36mg ( 0‘24mmol )的雙（二亞苄基丙酮）鈀（〇)。在 ^(^下 攪拌該混合物3小時。在攪拌後，在該混合物中添加大約 5OmL的甲苯’對該混合物藉由矽藻土（日本和光純藥工 業株式會社、目錄號碼：531-16855) '礬土、矽酸鎂（ 日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：5 40-00135)進 行抽濾。將所獲得的濾液濃縮，獲得黃色固體。將該固體 用甲苯和己烷的混合溶劑再結晶，以7 5 %的產率獲得6 · 6 g 的目的物PCBAPA的淡黃色粉末。另外，步驟3的合成過 程示於下述（X -3 )。
-200- 201016664 另外，測定藉由上述步驟3所獲得的固體的核磁共振 (NMR)。以下表示1H NMR測定資料。從測定結果可知 ，獲得了 PCBΑΡΑ。 NMR ( CDC13, 300MHz) ： 5 =7.09-7.14 (m, 1H) > 7.28-7.72 ( m, 33H ) > 7.88( d, J = 8.4Hz, 2H ) > 8.19( d, J = 7.2Hz, 1 H ) ，8.37 ( d, J=1 .5Hz, 1H )。 _ 〈CzPAoB的合成例1> 下面，說明下述結構式（400 )所表示的3-(聯苯-2-基）-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔唑（CzPAoB )的合成方法。
(400) 〔步驟1〕 下面，說明3-(聯苯-2-基）-9H-咔唑的合成方法。 將 0.50g ( 2.0mmol)的 3 -溴基-9H-味哩、0.40g ( 2.0mmol)的 2 -聯苯硼酸以及 0 · 1 5 g ( 0.5 0 m m ο 1 )的三（ 鄰甲苯基）膦放在100mL的三頸燒瓶中，並且對燒瓶內進 -201 - 201016664 行氮取代。在其混合物中加入30mL的甲苯、10mL的乙醇 以及2.0mL的碳酸鉀水溶液（2.0mol/L)。在進行減壓的 同時擾拌該混合物，以進行脫氣。將23mg(0.1〇mmol) 的醋酸鈀（II )加入上述混合物中，在氮氣流及80°C的溫 度下攪拌該混合物2小時。在攪拌後，利用甲苯萃取水層 。混合萃取溶液和有機層，使用飽和鹽水洗滌。然後，利 用硫酸鎂對有機層進行乾燥，對該混合物進行重力過濾。 在濃縮獲得的濾液後，將獲得的固體溶解於大約1 OmL的 甲苯中，將該溶液藉由矽藻土（日本和光純藥工業株式會 社、目錄號碼：531-16855)、礬土、矽酸鎂（日本和光 純藥工業株式會社、目錄號碼：540-00135)抽濾。對藉 由濃縮獲得的濾液，而獲得白色固體。使用甲苯和己烷的 混合溶劑使獲得的白色固體再結晶，從而以6 1 %的產率獲 得0.40g的目的物白色粉末。 下面，示出 3-(聯苯-2-基）-9H-咔唑的合成過程（ E - 1 ) 〇
Pd(OAc)2, P(鄰甲苯基)3, B(0H)2 2M K2C03水溶液， 甲苯，
EtOH (E-1) 〔步驟2〕 下面，說明CzPAoB的合成例子。 -202- 201016664 將 0.5 18(1.2!11111〇1)的9-(4-溴苯基）-10-苯基蒽、 0.40g(l_2mmol)的 3-(聯苯-2-基）-9H-咔唑以及 〇.24g (2.5mmol )的叔丁醇鈉放在lOOmL的三頸燒瓶中。在對 燒瓶內進行氮取代後，在其混合物中加入20mL的甲苯和 0.2 0mL的三（叔丁基）膦（10wt%己烷溶液）。在進行減 壓的同時攪拌該混合物，以進行脫氣。在脫氣後，將 3 6mg ( 0.062mmol )的雙（二亞苄基丙酮）鈀（0)加入上 0 述混合物中。在氮氣流及110 °C的溫度下攪拌該混合物2 小時。攪拌後，將該混合物藉由矽藻土（日本和光純藥工 業株式會社、目錄號碼：53 1 - 1 68 5 5 )、礬土、矽酸鎂（ 日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：540-001 35 )抽 濾。藉由利用矽膠管柱層析法（展開劑己烷：甲苯=5 : 1 )對藉由濃縮獲得的濾液而獲得的固體進行純化。使用甲 苯與己烷的混合溶劑使獲得的淡黃色固體再結晶，從而以 60%的產率獲得0.48g的目的物淡黃色粉末。 _ 藉由利用梯度昇華方法（train sublimation method) 昇華純化獲得的〇.47g的淡黃色粉末。昇華純化條件爲： 在減壓下，並以4.0mL/分鐘的流量使氬氣流過，且在280 °C下加熱淡黃色粉末。在昇華純化之後，以89%的產率獲 得0.42 g的目的物淡黃色固體。藉由核磁共振測量（NMR )，確認上述化合物是目的物3-(聯苯-2-基）-9-〔 4-( 10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔唑（CzPAoB)。 下面，示出CzPAoB的合成過程（E-2)。 -203- 201016664
獲得的固體的NMR的測量資料爲：4 NMR ( DMSO-de, 300MHz ) ： <5 =7.14-7.27 ( m, 6H ) > 7.33 ( t, J = 7.5Hz, 1H ) ，7.45-7.81 ( m, 22H ) ，7.87 ( d，J = 8.1Hz， 2H ) > 8.2 1 ( d, J = 9.0Hz, 2H )。 另外，圖45A和圖45B示出1H NMR圖。另外’圖 45B是放大了圖45A中的7.0ppm至8.5ppm的範圍的圖。 另外，在使用高真空熱重-差熱分析儀（Bruker AXS 公司製造的TG/DTA 2410SA)測量獲得的CzPAoB的大氣 壓下的熱物性的情況下，5%重量減少溫度爲439°C，由此 可見CzPAoB具有優良耐熱性。 另外，圖46示出CzPAoB在甲苯溶液中的吸收光譜 ，而圖47示出CzPAoB處於薄膜狀態時的吸收光譜。利 用紫外可見分光光度計（日本分光株式會社製造的V-5 50 型）進行測量。將溶液放在石英皿中或將薄膜蒸鍍在石英 -204- 201016664 基板上以製造樣品。至於溶液的光譜，示出減去只將甲苯 放在石英皿中來測量的吸收光譜的吸收光譜，如圖46所 示；至於薄膜的光譜，示出減去石英基板的吸收光譜的吸 收光譜，如圖47所示。在圖46及圖47中，橫軸表示波 長（nm )，而縱軸表示吸收強度（任意單位）。在使用甲 苯溶液的情況下，在335nm、355nm、376nm、397nm附近 觀察到吸收，而在使用薄膜的情況下，在264nm、300nm ❹ 、337nm、358nm、381nm及 403nm附近觀察到吸收。另 外，圖 48示出 CzPAoB在甲苯溶液中（激發波長爲 371nm)的發射光譜。另外，圖49示出CzPAoB處於薄膜 狀態時（激發波長爲401 nm)中的發射光譜。在圖48及 49中，橫軸表示波長（nm)，而縱軸表示發光強度（任 意單位）。在甲苯溶液中的情況下，最大發光波長爲 422nm (激發波長爲371nm)，而在處於薄膜狀態的情況 下，最大發光波長爲442nm (激發波長爲401nm)，由此 〇 可見得到藍色發光。 另外，藉由在大氣中利用光電子能譜儀（日本理硏計 器株式會社製造的AC-2)測定處於薄膜狀態下的CzPAoB ，其結果是HOMO能級爲_5.84eV。再者，藉由使用在圖 47的CzPAoB處於薄膜狀態時的吸收光譜的資料，並從假 定直接躍遷的Tauc圖找到吸收端，且以該吸收端爲光學 能隙進行預測，結果該能隙爲 2.96eV。從 CzPAoB的 HOMO能級的數値和能隙估計LUMO能級，結果它爲-2.88eV 。 -205- 201016664 另外’藉由利用迴圈伏安法（cv )測定，測定 CzPAoB的氧化還原反應特性。當進行CV測定時，使用 電化學分析儀器（BAS株式會社製造的ALS 600A )。 關於CV測定中的溶液，溶劑使用脫水二甲基甲醯胺 (DMF) (99.8%，目錄號碼：22705-6，西格瑪奧德里奇 公司製），以其濃度成爲100mmol/L的方式將作爲支援電 解質的過氯酸四正丁基銨（n-Bu4NC104)(目錄號碼： T0836，東京化成工業株式會社（Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)製）溶解於DMF中，再者，以其濃度成爲 lmmol/L的方式將測量物件溶解於上述溶液中而調整。另 外，工作電極使用鈾電極（PTE鉑電極，BAS株式會社製 )，輔助電極使用鉑電極（VC-3Pt對電極（5 cm) > BAS 株式會社製），參考電極使用Ag/Ag +電極（RE5非水溶劑 類參考電極，BAS株式會社製）。另外，在室溫下進行測 定。 對CzPAoB的氧化反應特性進行考察的方法爲：以使 工作電極相對於參考電極的電位從0.13V變化至1.20V之 後、從1.2 0V變化至0.13V的掃描爲一個週期，對100個 週期進行測定。另外，CV測定的掃描速度設定爲0.1 V/s 〇 另外，對CzPAoB的還原反應特性進行考察的方法爲 :以使工作電極相對於參考電極的電位從-1 . 1 1 V變化至-2.39V之後、從-2.39V變化至-1.11V的掃描爲一個週期， 對1 〇〇個週期進行測定。另外’ CV測定的掃描速度設定 -206- 201016664 爲 0· 1 V/s。 圖50中表示CzPAoB的氧化側的CV測定結果，圖 51中表示CzPAoN的還原側的CV測定結果。在圖50及 圖51中，橫軸表示工作電極相對於參考電極的電位（V) ，縱軸表示工作電極和對電極之間流過的電流値（μΑ )。 由圖50，在+0.85V (相對於Ag/Ag +電極）附近觀測到表 示氧化的電流。由圖51，在- 2.21V(相對於Ag/Ag +電極 0 )附近觀測到表示還原的電流。 〈CzPAoB的合成例2>
下面，說明下述結構式（ 40 0)所表示的3-(聯苯-2-基）-9-〔 4- ( 10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔唑（CzPAoB )的合成方法。 下面，示出合成過程（R-1)。
(R-1)
Pd(OAc)2, P(鄰甲苯基)3, 2M 1<2〇03水溶液， 甲苯，EtOH
將 3.0g ( 5.2mmol )的 3 -溴基-9 -〔 4 - ( 1 0 -苯基-9 -蒽 基）苯基〕-9H-咔唑、1.0g( 5_2mmol )的2-聯苯硼酸以 及0.40g(1.3mmol)的三（鄰甲苯基）膦放在300mL的 -207- 201016664 三頸燒瓶中。對燒瓶內進行氮取代。在其混合物中加入 60mL的甲苯和20mL的乙醇以及5.〇mL的碳酸鉀水溶液 (2 .Omol/L )。在進行減壓的同時攪拌該混合物，以進行 脫氣’在脫氣後對燒瓶內進行氮取代，然後對該混合物加 入5 8mg ( 〇.2 6mmol )的醋酸鈀（Π)。在氮氣流及80 °C 的溫度下攪拌該混合物3小時。攪拌後，利用甲苯萃取該 混合物的水層’混合萃取溶液和有機層，使用飽和鹽水洗 滌。利用硫酸鎂對有機層進行乾燥，並對其混合物進行重 力過濾。在濃縮獲得的濾液後，將獲得的油狀物溶解於大 約10mL的甲苯中，並將該溶液藉由矽藻土（日本和光純 藥工業株式會社、目錄號碼：531-16855)、礬土、矽酸 鎂（日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：540-001 35 )抽濾。藉由利用矽膠管柱層析法（展開劑己烷：甲苯 =5 : 1 )對藉由濃縮獲得的濾液而獲得的油狀物進行純化 ，以獲得淡黃色油狀物。使用甲苯與己烷的混合溶劑使該 淡黃色油狀物再結晶，從而以67%的產率獲得2.Og的目 的物淡黃色粉末。 藉由利用梯度昇華方法（train sublimation method) 昇華純化獲得的2.0g的淡黃色粉末。昇華純化條件爲： 在減壓下，並以4.OmL/分鐘的流量使氬氣流過，且在280 °C下加熱淡黃色粉末。在昇華純化之後，以93 %的產率獲 得1.9g的目的化合物的淡黃色固體。 與CzPAoB的合成例1同樣，藉由核磁共振測量（ NMR)，確認該化合物是目的物3-(聯苯-2-基）-9-〔4- -208- 201016664 (10-苯基-9-蒽基）苯基〕-9H-咔唑（CzPAoB)。 本發明說明根據2008年7月8日在日本專利局受理 的日本專利申請編號2008-177836、2008年7月11日在 曰本專利局受理的日本專利申請編號2008_181752、2〇〇8 年9月19日在日本專利局受理的日本專利申請編號2008-240355及2008-240529、2008年12月25日在日本專利局 受理的日本專利申請編號2008-331007而製造，其全部內 φ 容倂入本發明說明參考。 U 明 說 單 簡 式 圖 圖1A至1C是說明發光元件的圖； 圖2是說明發光元件的圖； 圖3是說明發光元件的圖； 圖4Α和4Β是說明發光裝置的圖； 圖5Α和5Β是說明發光裝置的圖； @ 圖6八至6F是說明電子裝置的圖； 圖7是說明電子裝置的圖； 圖8Α和8Β是說明照明裝置的圖； 圖9是說明照明裝置的圖； 圖10Α和10Β是示出CzPAaN的1HNMR圖表的圖； 圖1 1是示出CzPAaN的甲苯溶液的吸收光譜的圖； 圖12是不出CzPAaN的薄膜的吸收光譜的圖； 圖1 3是示出CzPAaN的甲苯溶液的發射光譜的圖； 圖14是示出CzPAaN的薄膜的發射光譜的圖； -209- 201016664 圖15是示出CzPAaN的CV測量結果的圖； 圖16是示出CzPAaN的CV測量結果的圖； 圖17是示出發光元件1-1及發光元件i_3的亮度-電 流效率特性的圖； 圖18是示出發光元件1-1及發光元件1_3的發射光譜 的圖； 圖19是示出發光元件1-1及發光元件1-3的電流密 度-亮度特性的圖； 圖20是示出發光元件1-1及發光元件1-3的電壓-亮 度特性的圖； 圖21是示出發光元件1-2的亮度-電流效率特性的圖 » 圖22是示出發光元件1-2的發射光譜的圖； 圖23是示出發光元件1-2的電流密度-亮度特性的圖 > 圖24是示出發光元件1-2的電壓-亮度特性的圖； 圖25是示出發光元件1-1及發光元件1-3的可靠性試 驗結果的圖； 圖26A和26B是說明實施例的發光元件的圖； 圖27A和27B是說明發光元件的圖； 圖28A和28B是示出CzPApN的1HNMR圖表的圖； 圖29是示出CzPAPN的甲苯溶液的吸收光譜的圖； 圖30是示出CzPAPN的薄膜的吸收光譜的圖； 圖31是示出CzPAPN的甲苯溶液的發射光譜的圖； -210- 201016664 圖32是示出CzPAPN的薄膜的發射光譜的圖； 圖33是示出CzPApN的CV測量結果的圖； 圖34是示出〇ζΡΑβΝ的CV測量結果的圖； 圖35A和35B是示出CzPApB的1HNMR圖表的圖； 圖36是示出CzPApB的甲苯溶液的吸收光譜的圖； 圖37是示出CzPApB的薄膜的吸收光譜的圖； 圖38是示出CzPApB的甲苯溶液的發射光譜的圖； 〇 圖39是示出CzPApB的薄膜的發射光譜的圖； 圖40是示出發光元件2-1及比較發光元件2_i的電流 密度-亮度特性的圖； 圖41是示出發光元件2-1及比較發光元件2-1的電 ® -亮度特性的圖； 圖42是示出發光元件2-1及比較發光元件2_i的亮 度-電流效率特性的圖； 圖43是示出發光元件2-1及比較發光元件2-1的發射 ®光譜的圖； 圖44是示出發光元件2-1及比較發光元件2-1的可靠 性試驗結果的圖； 圖45A和45B是示出CzPAoB的1HNMR圖表的圖； 圖46是示出CzPAoB的甲苯溶液的吸收光譜的圖； 圖47是示出CzPAoB的薄膜的吸收光譜的圖； 圖48是示出CzPAoB的甲苯溶液的發射光譜的圖； 圖49是示出CzPAoB的薄膜的發射光譜的圖； 圖50是示出CzPAoB的CV測量結果的圖； -211 - 201016664 圖51是示出CzPAoB的CV測量結果的圖； 圖52A和52B是示出CzPAaNP的1H NMR圖表的圖 » 圖53是示出CzPAaNP的甲苯溶液的吸收光譜的圖； 圖54是示出CzPAaNP的薄膜的吸收光譜的圖； 圖55是示出CzPAaNP的甲苯溶液的發射光譜的圖； 圖56是示出CzPAaNP的薄膜的發射光譜的圖； 圖57是示出CzPAaNP的CV測量結果的圖； 圖58是示出CzPAaNP的CV測量結果的圖； 圖59A和59B是示出CzPAFL的1HNMR圖表的圖； 圖60是示出CzPAFL的甲苯溶液的吸收光譜的圖； 圖61是示出CzPAFL的薄膜的吸收光譜的圖； 圖62是示出CzPAFL的甲苯溶液的發射光譜的圖； 圖63是示出CzPAFL的薄膜的發射光譜的圖； 圖64是示出CzPAFL的CV測量結果的圖； 圖65是示出CzPAFL的CV測量結果的圖； 圖66是示出發光元件2-2及發光元件2-3的電流密 度-亮度特性的圖； 圖67是示出發光元件2-2及發光元件2-3的電壓-亮 度特性的圖； 圖68是示出發光元件2-2及發光元件2-3的亮度-電 流效率特性的圖； 圖69是示出發光元件2-2及發光元件2-3的發射光譜 的圖； -212- 201016664 圖70是示出發光元件2-2及發光元件2-3的可靠性試 驗結果的圖； 圖71A和71B是示出CzPAmB的1HNMR圖表的圖； 圖72是示出CzPAmB的甲苯溶液的吸收光譜的圖； 圖73是示出CzPAmB的薄膜的吸收光譜的圖； 圖74是示出CzPAmB的甲苯溶液的發射光譜的圖； 圖75是示出CzPAmB的薄膜的發射光譜的圖； 圖76是示出CzPAmB的CV測量結果的圖； 圖77是示出CzPAmB的CV測量結果的圖； 圖78是示出發光元件3-1及比較發光元件3-1的電流 密度-亮度特性的圖； 圖79是示出發光元件3-1及比較發光元件3-丨的電 壓-亮度特性的圖； 圖80是示出發光元件3-1及比較發光元件3-1的亮 度-電流效率特性的圖； Φ 圖81是示出發光元件3-1及比較發光元件3-1的發射 光譜的圖； 圖82是示出發光兀件3-1及比較發光元件3-1的可靠 性試驗結果的圖； 圖83是示出發光元件3-2及比較發光元件3-2的電流 密度-亮度特性的圖； 圖84是示出發光元件3-2及比較發光元件3-2的電 壓-亮度特性的圖； 圖85是示出發光元件3-2及比較發光元件3-2的亮 -213- 201016664 度-電流效率特性的圖； 圖86是示出發光元件3-2及比較發光元件3-2的發射 光譜的圖； 圖87是示出發光元件3-2及比較發光元件3-2的可靠 性試驗結果的圖； 圖88是示出發光元件3-3及比較發光元件3-3的電流 密度-亮度特性的圖； 圖89是示出發光元件3-3及比較發光元件3-3的電 壓-亮度特性的圖； 圖90是示出發光元件3-3及比較發光元件3-3的亮 度-電流效率特性的圖； 圖91是示出發光元件3-3及比較發光元件3-3的發射 光譜的圖； 圖92是示出發光元件3-3及比較發光元件3-3的可靠 性試驗結果的圖。 【主要元件符號說明】 101 :基板 1 0 2 :第一電極 1 03 :第一層 1 04 :第二層 105 :第三層 1 06 :第四層 1 07 :第二電極 -214- 201016664 108 ： EL 層 1 3 0 :控制電子載流子移動的層 301 :基板 3 02 :第一電極 3 03 :第一層 304 :第二層 3 05 :第三層 ❹ 3 0 6 :第四層 307 :電極 308 ： EL 層 50 1 :第一電極 502 :第二電極 51 1 :發光單元 512 :發光單元 5 1 3 :電荷產生層 ❹ 6 0 1 :源極側驅動電路 602 :像素部 603 :閘極側驅動電路 604 :密封基板 6 0 5 :密封劑 607 :空間
6 0 8 :佈線 6 1 0 :元件基板 61 1 :開關用TFT -215- 201016664
612 :電流控制用TFT 6 1 3 :第一電極 6 1 4 :絕緣物 616:包含發光物質的層 61 7 :第二電極 6 1 8 :發光元件
623 ： η通道型TFT 624 : p通道型TFT 901 :外殼 9 0 2 :液晶層 9 0 3 :背光燈 9 0 4 :外殼
905 :驅動器1C 906 :端子 95 1 :基板 952 :電極 95 3 :絕緣層 9 5 4 :隔壁層 955:包含發光物質的層 9 5 6 :電極 l〇5a :發光層 l〇5b :發光層 2 0 0 1 :外殼 2002 ：光源 201016664 2 10 1 ： :玻璃基板 2102 ： :第一電極 2 103 ： :第一層 2104 ： 第二層 2 105 ： 第三層 2106 ： 第四層 2 107： 第五層 Φ 2108: 第二電極 2 116： 控制電子載流子遷移的層 3001 ： 照明裝置 3002 ： 電視裝置 840 1 ： 主體 8402 ： 框體 8 40 3 __ 顯示部 8404 ： 聲音輸入部 0 8405 : 聲音輸出部 8406 ： 操作鍵 8407 ： 外部連接埠 9 101： 框體 9 102： 支撐台 9 103： 顯示部 9104 ： 揚聲器部 9 105： 視頻輸入端子 920 1 ： 主體 -217- 201016664 9202 ：框體 9203 :顯示部 9204 :鍵盤 9205 :外部連接埠 9206:定位裝置 9401 :主體 9402 :框體 9403 :顯示部 9404 :聲音輸入部 9405 :聲音輸出部 9 4 0 6 :操作鍵 9407 :外部連接埠 9 4 0 8 :天線 9501 :主體 9 5 0 2 :顯示部 9503 :框體 9 5 0 4 :外部連接埠 9505:遙控接收部 9 5 0 6 :影像接收部 9507 ：電池 95 08 :聲音輸入部 9 5 0 9 :操作鍵 9 5 1 0 :目鏡部 9660 :主體 201016664 e
9661 :顯示圖像的顯示部 9662 :驅動器1C 9663:接收裝置 9664 :薄膜電池 -219

Claims (1)

  1. 201016664 七、申請專利範圍： 1. 一種由通式（η表示的咔唑衍生物， Δγ1
    Ar2 I
    其中，Ar1表示碳數爲6至13的芳基， Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基，及 R1至R8的每一個各自表示氫或碳數爲1至4的烷基 〇 2.根據申請專利範圍第1項之咔唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（2 )表示： Ar1
    3 .根據申請專利範圍第1項之咔唑衍生物，其中該 -220- 201016664 咔唑衍生物由下面的通式（3)表示， R15
    (3) 其中，R13至R17的每一個各自表示氫、碳數爲1至4 的烷基或碳數爲6至10的芳基。 4 ·根據申請專利範圍第1項之昨唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（4 )表示，
    R15
    其中，R13至R21的每一個各自表示氫、碳數爲1至4 -221 - 201016664 的烷基或碳數爲6至10的芳基。 5.根據申請專利範圍第1項之咔唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（101)表示：
    6.根據申請專利範圍第1項之昨唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（20 1)表示：
    7. 根據申請專利範圍第1項之咔唑衍生物，其中Ar 和Ar2中的至少一個具有取代基。 8. 根據申請專利範圍第1項之昨唑衍生物，其中Ar -222- 201016664 並且該取 和Ar2中的至少一個具有兩個或以上的取代基 代基中的兩個相互結合以形成環結構。 9. 一種由通式（P1)表示的咔唑衍生物，
    ❿ 其中，R1至R12的每一個各自表示氫或碳數爲1至4 的烷基， Ar1及Ar3的每一個各自表示碳數爲6至13的芳基， 並且，Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。 ❹ 10·根據申請專利範圍第9項之咔唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（P2 )表示·· Ar1
    (P2) -223 201016664 1 1 .根據申請專利範圍第9項之咔唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（P3)表示， R15
    (P3)
    其中，R13至R17的每一個各自表示氫、碳數爲1至4 的烷基或碳數爲6至10的芳基。 1 2 .根據申請專利範圍第9項之咔唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（P4)表示， -224- 201016664
    R15
    (P4) 其中，R13至R21的每一個各自表示氫或碳數爲1至4 的烷基。 1 3 .根據申請專利範圍第9項之咔唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（31)表示：
    1 4 .根據申請專利範圍第9項之咔唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（63 )表示： -225- 201016664
    15.根據申請專利範圍第9項之味唑衍生物，其中該 咔唑衍生物由下面的通式（76)表示：
    201016664 18.根據申請專利範圍第9項之咔唑衍生物，其中 以 Ar3具有取代基，並且該Ar3的取代基結合於R10或 形成環結構。 19. 一種由通式（Ml)表示的咔唑衍生物，
    ❿ 其中’ R1至R12的每一個各自表示氫或碳數爲1至4 的烷基， Ar1及Ar3的每一個各自表示碳數爲6至13的芳基， 並且，Ar2表示碳數爲6至13的亞芳基。 20.根據申請專利範圍第19項之昨唑衍生物，其中 該咔唑衍生物由下面的通式（M2)表示： -227- 201016664
    2 1 .根據申請專利範圍第1 9項之咔唑衍生物，其中 該昨唑衍生物由下面的通式（M3)表示， R15
    (M3)
    其中，R13至R17的每一個各自表示氫、碳數爲1至4 的烷基或碳數爲6至10的芳基。 22.根據申請專利範圍第1 9項之咔唑衍生物，其中 該咔唑衍生物由下面的通式（M4)表示， -228- 201016664
    其中，R13至R21的每一個各自表示氫或碳數爲1至4 的烷基。 23 .根據申請專利範圍第1 9項之咔唑衍生物，其中 該咔唑衍生物由下面的通式（331)表示：
    (331) 24.根據申請專利範圍第1 9項之咔唑衍生物，其中 Ar1、Ar2及Ar3中的至少一個具有取代基。 25 .根據申請專利範圍第1 9項之咔唑衍生物，其中 -229- 201016664 Ar1、Ar2及Ar3中的至少一個具有兩個或以上的取代基， 並且該取代基中的兩個相互結合以形成環結構。 26. 根據申請專利範圍第19項之咔唑衍生物’其中 Ar3具有取代基，並且該Ar3的取代基結合於以或RlQ以 形成環結構。 27. —種包含根據申請專利範圍第1項之味哩衍生物 的發光元件。 28. —種包含根據申請專利範圍第9項之昨哩衍生物 的發光元件。 29. —種包含根據申請專利範圍第19項之昨哩衍生 牧|的發光元件。 -230-
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