JP6208424B2 - フッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体、それを含む有機ｅｌ材料及びそれを用いた有機ｅｌ素子 - Google Patents

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Description

本発明は、フッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体、それを含む有機EL材料及びそれを用いた有機EL素子に関する。
近年、画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（Organic Electroluminescence Display：有機EL表示装置）の開発が盛んになってきている。有機EL表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層における有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現するいわゆる自発光型の表示装置である。
発光素子（以下、有機EL素子という）としては、例えば、陽極、陽極上に配置された正孔輸送層、正孔輸送層上に配置された発光層、発光層上に配置された電子輸送層及び電子輸送層上に配置された陰極から構成された有機EL素子が知られている。陽極からは正孔が注入され、注入された正孔は正孔輸送層を移動して発光層に注入される。一方、陰極からは電子が注入され、注入された電子は電子輸送層を移動して発光層に注入される。発光層に注入された正孔と電子とが再結合することにより、発光層内で励起子が生成される。有機EL素子は、その励起子の輻射失活によって発生する光を利用して発光する。尚、有機EL素子は、以上に述べた構成に限定されず、種々の変更が可能である。
有機EL素子を表示装置に応用するにあたり、有機EL素子の高効率化及び長寿命化が求められており、有機EL素子の高効率化及び長寿命化を実現するために、有機EL素子を構成する各層の定常化、安定化、耐久化などが検討されている。
有機EL素子の各層に用いられる材料としては、芳香族アミン系化合物等の様々な化合物などが知られている。例えば、特許文献１では、カルバゾール誘導体が正孔輸送材料又は正孔注入材料として提案されている。また、特許文献２では、ターフェニル基を有するアミン化合物が正孔輸送材料及び発光層のホスト材料として提案されており、特許文献３では、フルオレニル基を有するアミン化合物が正孔輸送材料又は正孔注入材料として提案されている。しかしながら、これらの材料を用いた有機EL素子も充分な発光寿命を有しているとは言い難く、現在では一層、高効率で低電圧駆動が可能であり、発光寿命の長い有機EL素子が望まれている。
米国特許出願公開第２００７／０２３１５０３号明細書 国際公開第２０１２／０９１４７１号 国際公開第２０１０／１１０５５３号
本発明は、上述の課題を鑑み、有機EL素子の長寿命化を実現する有機EL材料を提供することを課題とする。
本発明の一実施形態によるフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、下記式（１）で表される。

［式（１）中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、Ｌは、置換もしくは無置換のアリーレン基又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、ａは０≦ａ≦３を満たす整数であり、Ａｒ１及びＡｒ２のうち少なくとも一方は、少なくとも１つのフッ素原子で置換されている。］
前記フッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、下記式（２）又は（３）で表される化合物であってもよい。

式（１）〜式（３）におけるＡｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に炭素数６〜２０の置換もしくは無置換のアリール基であり、Ｌは、炭素数６〜２０の置換もしくは無置換のアリーレン基であってもよい。
式（１）〜式（３）におけるＡｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のフェニル基又はビフェニル基であり、Ｌは、フェニレン基又はビフェニリレン基であってもよい。
式（１）〜式（３）におけるＲ１及びＲ２は、それぞれ独立的に水素原子、又は置換もしくは無置換のアリール基であってもよい。
式（１）〜式（３）におけるＡｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のビフェニル基であり、Ｌは、置換もしくは無置換のフェニレン基であり、Ｒ１は、水素原子であり、Ｒ２は、置換もしくは無置換のアリール基であってもよい。
本発明の一実施形態による有機EL材料は、下記式（１）で表されるフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を含む。

［式（１）中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、Ｌは、置換もしくは無置換のアリーレン基又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、ａは０≦ａ≦３を満たす整数であり、Ａｒ１及びＡｒ２のうち少なくとも一方は、少なくとも１つのフッ素原子で置換されている。］
前記有機EL材料によれば、有機EL素子の長寿命化を実現することができる。
前記有機EL材料は、下記式（２）又は（３）で表されるフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を含んでいてもよい。

前記有機EL材料によれば、有機EL素子の長寿命化を実現することができる。
式（１）〜式（３）におけるＡｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に炭素数６〜２０の置換もしくは無置換のアリール基であり、Ｌは、炭素数６〜２０の置換もしくは無置換のアリーレン基であってもよい。
前記有機EL材料によれば、有機EL素子の長寿命化を実現することができる。
式（１）〜式（３）におけるＡｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のフェニル基又はビフェニル基であり、Ｌは、フェニレン基又はビフェニリレン基であってもよい。
前記有機EL材料によれば、有機EL素子の長寿命化を実現することができる。
式（１）〜式（３）におけるＲ１及びＲ２は、それぞれ独立的に水素原子、又は置換もしくは無置換のアリール基であってもよい。
前記有機EL材料によれば、有機EL素子の長寿命化を実現することができる。
式（１）〜式（３）におけるＡｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のビフェニル基であり、Ｌは、置換もしくは無置換のフェニレン基であり、Ｒ１は、水素原子であり、Ｒ２は、置換もしくは無置換のアリール基であってもよい。
前記有機EL材料によれば、有機EL素子の長寿命化を実現することができる。
前記有機EL材料は、有機EL素子の正孔輸送材料として用いられてもよい。
前記有機EL材料によれば、有機EL素子の長寿命化を実現することができる。
本発明の一実施形態による有機EL素子は、前記本発明の一実施形態によるフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を含有してもよい。
前記有機EL素子は、陰極、陽極、前記陰極と前記陽極との間に配置された発光層及び正孔輸送層を含み、該正孔輸送層が、前記本発明の一実施形態によるフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を成分として含有していてもよい。
本発明によれば、有機EL素子の長寿命化を実現する有機EL材料を提供することができる。
有機EL素子の構成を示す概略図である。
本願発明者は、上述の課題を検討した結果、電子耐性を有する化合物として、以下に述べるフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を想到し、有機EL素子における正孔輸送層の材料として、フッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を用いることにより有機EL素子の長寿命化を達成できることを確認した。以下、本願発明者が想到したフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体について説明する。但し、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体、それを含む有機EL材料及びそれを用いた有機EL素子は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
本発明に係るフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、以下の構造式（１）で表される。
構造式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。Ｌは、置換もしくは無置換のアリーレン基又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基である。ａは０≦ａ≦３を満たす整数である。また、構造式（１）におけるＡｒ１及びＡｒ２のうち少なくとも一方は、少なくとも１つのフッ素原子で置換されている。Ａｒ１及びＡｒ２に置換されるフッ素の数は、有機EL素子において、構造式（１）で表されるフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を含む層に隣接する層の材料に応じて、適宜設定することができる。
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に炭素数６〜２０の置換もしくは無置換のアリール基又は炭素数４〜２０の置換もしくは無置換のヘテロアリール基であってもよく、Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基又はヘテロアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、トリフェニレン基、ビフェニレン基、ピレニル基、ベンゾチアゾリル基、チオフェニル基、チエノチオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基、キノリニル基、キノキサリル基などが挙げられる。Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基としては、フェニル基及びビフェニル基が好ましく、特に、ビフェニル基が好ましい。ここで、上述したように、Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基のうち、少なくとも一方は、少なくとも１つのフッ素原子で置換されている。
Ｌは、炭素数６〜２０の置換もしくは無置換のアリーレン基又は炭素数４〜２０の置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であってもよく、Ｌのアリール基又はヘテロアリール基としては、上述したＡｒ１及びＡｒ２のアリール基又はヘテロアリール基として挙げたものと同様のものが挙げられる。Ｌのアリール基としては、フェニル基が好ましい。
Ｒ１及びＲ２の置換もしくは無置換のアルキル基としては、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルキル基であってもよく、以下に限定されるわけではないが、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、シクロヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
また、Ｒ１及びＲ２の置換もしくは無置換のアルコキシ基としては、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルコキシ基であってもよく、以下に限定されるわけではないが、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基などが挙げられる。
また、Ｒ１及びＲ２の置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基としては、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数４〜２０のヘテロアリール基であってもよく、上述したＡｒ１及びＡｒ２のアリール基又はヘテロアリール基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基又はヘテロアリール基に置換される置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基又はヘテロアリール基であってもよい。ここで、アルキル基としては、Ｒ１及びＲ２のアルキル基として挙げたものであってもよく、アルコキシ基としては、Ｒ１及びＲ２のアルコキシ基として挙げたものであってもよく、アリール基又はヘテロアリール基としては、Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基又はヘテロアリール基として挙げたものであってもよい。
Ｌのアリーレン基又はヘテロアリーレン基に置換される置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基又はヘテロアリール基であってもよい。ここで、アルキル基としては、Ｒ１及びＲ２のアルキル基として挙げたものであってもよく、アルコキシ基としては、Ｒ１及びＲ２のアルコキシ基として挙げたものであってもよく、アリール基又はヘテロアリール基としては、Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基又はヘテロアリール基として挙げたものであってもよい。
Ｒ１及びＲ２のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はヘテロアリール基に置換される置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基又はヘテロアリール基であってもよい。ここで、アルキル基としては、Ｒ１及びＲ２のアルキル基として挙げたものであってもよく、アルコキシ基としては、Ｒ１及びＲ２のアルコキシ基として挙げたものであってもよく、アリール基又はヘテロアリール基としては、Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基又はヘテロアリール基として挙げたものであってもよい。
本発明に係る構造式（１）で表されるフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体において、以下の構造式（２）及び（３）に示すように、Ｌ又はアミン部位は、カルバゾール部位の２位又は３位の位置に置換されることが好ましい。

本発明に係るフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、正孔輸送性を示すカルバゾール部位を有するアミン誘導体に電子受容性の置換基であるフッ素置換されたアリール基を導入することにより、アミン誘導体のLUMO準位を低くすることが可能となり、電子耐性を向上させることができる。
上述したように、有機EL素子は、発光層に注入された正孔と電子とが再結合することにより発光する。発光の際、発光層と正孔輸送層との界面近傍においても正孔と電子との再結合が起こるが、このとき、正孔と結合できなかった電子が正孔輸送層に侵入し、電子が正孔輸送材料に損傷を与えることにより引き起こされる正孔輸送層の劣化が有機EL素子の劣化を速める一因となっていた。上述したように、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、正孔輸送性を示すカルバゾール部位を有し、且つ電子受容性の置換基であるフッ素置換されたアリール基を有するため高耐電子性を有している。そのため、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を有機EL素子の正孔輸送材料として用いることにより、正孔輸送層に侵入した電子が原因となる正孔輸送材料の劣化を抑制することができ、有機EL素子の長寿命化に寄与する。
構造式（１）におけるＡｒ１及びＡｒ２の置換基の一例とＲ１及びＲ２を含むカルバゾール部位の一例とを以下の表１に示す。本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、表１の横一行に示す置換基を構造式（１）のＡｒ１、Ａｒ２及びカルバゾール部位に導入した化合物であってもよい。但し、構造式（１）におけるＡｒ１及びＡｒ２の置換基とＲ１及びＲ２を含むカルバゾール部位とは、表１に示したＡｒ１、Ａｒ２の置換基及びカルバゾール部位に限定されるわけではない。また、表１におけるＡｒ１、Ａｒ２及びカルバゾール部位の置換基の組み合わせは、表１の横一行の組み合わせに限定されるわけではなく、Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基のうち、少なくとも一方が少なくとも１つのフッ素原子で置換されていれば、いかなる組み合わせであってもよい。
構造式（１）のＲ１及びＲ２を含むカルバゾール部位としては、Ｒ１が水素原子であり、且つＲ２がフェニル基である9−フェニルカルバゾリル基が好ましい。また、構造式（１）のＡｒ１又はＡｒ２におけるフッ素の置換位置は、特に限定されるわけではないが、少なくともＡｒ１又はＡｒ２と窒素原子との結合位置に対してpara位に置換されていることが好ましい。
本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体としては、好ましくは、上述した化合物３、８、１３、１４、１５、１６、１７、２０、２５、２６、２７、２９、３０、３１、３２、３６、３９、４０、４１、４２、４６、４９、５０、６６、６９、７０、１０１、１０２、１０９、１１０、１１３、１１７、１１８、１１９，１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１３３、１３４、１３７、１３８、１３９、１４０、１４１、１４３、１４４、１４７、１４８、１４９、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７、１５８、１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６７、１７１、１７２、及び１７３が挙げられ、さらに好ましくは、化合物３、１３、１４、１５、１６、１７、２０、３０、５０、１２１、１２２、１４１、１４７、１５１、１５２、１５３、１５４、１６１、１６２、１７１、１７２、及び１７３が挙げられる。
上述したように、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、以上に挙げた化合物に限定されるわけではない。また、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、正孔輸送性を示すカルバゾール部位と高耐電子性を示すフッ素置換されたアリール基とを有するため、有機EL素子の正孔輸送材料として好ましいが、これに限定されない。例えば、以下に示す電子輸送性を示す置換基を構造式（１）のＲ２に導入することによって、有機EL素子の発光層中のホスト材料として用いてもよい。
以上では、本発明のアリール基を有するアミン誘導体を有機EL素子の有機EL材料として好適に用いられることを説明したが、本発明のアリール基を有するアミン誘導体の用途は、有機EL材料又は有機EL素子に限定されず、その他の有機エレクトロニクス材料又は有機エレクトロニクス素子に利用されてもよい。
本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体について、上述の化合物１４、１６、１４３、及び１４７の合成法を以下に述べる。但し、以下に述べる合成法は一例であって、これに限定されるわけではない。
（化合物１４の合成）
反応容器に化合物Ａ（１．００ｇ, ２．０６ｍｍｏｌ）、化合物Ｂ（０．６７ｇ, ２．０６ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（０．２２ｇ, ０．２１ｍｍｏｌ）、トルエン（２０ｍＬ）加えた。次に、トリ（ｔ−ブチル）ホスフィン（０．５４ｍＬ， ０．８４ｍｍｏｌ、 １．５６Ｍ）、ナトリウムｔ−ブトキシド（０．５０ｇ, ５．１５ｍｍｏｌ）を加え、容器内を窒素置換し、その後還流下で８時間撹拌した。放冷後、反応溶液に水を加えて有機層の抽出を行った。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過後に、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ジクロロメタン／ヘキサン）により精製し、得られた固体をトルエン／ヘキサンで再結晶したところ、目的物である化合物１４の白色粉末状固体を０．７５ｇ、収率５０％で得た（ＦＡＢ−ＭＳ：Ｃ４８Ｈ２９Ｆ５Ｎ２，測定値７２８）。
（化合物１６の合成）
反応容器に化合物Ｃ（１．００ｇ, ２．０６ｍｍｏｌ）、化合物Ｄ（１．０３ｇ, ４．１２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（０．４４ｇ, ０．４２ｍｍｏｌ）、トルエン（３０ｍＬ）加えた。次に、トリ（ｔ−ブチル）ホスフィン（１．０８ｍＬ， １．６８ｍｍｏｌ、 １．５６Ｍ）、ナトリウムｔ−ブトキシド（０．５０ｇ, ５．１５ｍｍｏｌ）を加え、容器内を窒素置換し、その後還流下で８時間撹拌した。放冷後、反応溶液に水を加えて有機層の抽出を行った。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過後に、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ジクロロメタン／ヘキサン）により精製し、得られた固体をトルエン／ヘキサンで再結晶したところ、目的物である化合物１６の白色粉末状固体を０．８３ｇ、収率６０％で得た（ＦＡＢ−ＭＳ：Ｃ４８Ｈ３２Ｆ２Ｎ２，測定値６７４）。
（化合物１４３の合成）
反応容器に化合物Ｅ（０．９０ｇ, １．８０ｍｍｏｌ）、化合物Ｄ（０．４５ｇ, １．８０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（０．２６ｇ, ０．１８ｍｍｏｌ）、トルエン（２０ｍＬ）加えた。次に、トリ（ｔ−ブチル）ホスフィン（０．４６ｍＬ， ０．７２ｍｍｏｌ、 １．５６Ｍ）、ナトリウムｔ−ブトキシド（０．４３ｇ, ４．５０ｍｍｏｌ）を加え、容器内を窒素置換し、その後還流下で８時間撹拌した。放冷後、反応溶液に水を加えて有機層の抽出を行った。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過後に、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ジクロロメタン／ヘキサン）により精製し、得られた固体をトルエン／ヘキサンで再結晶したところ、目的物である化合物１４３の白色粉末状固体を０．６６ｇ、収率５５％で得た（ＦＡＢ−ＭＳ：Ｃ４８Ｈ３１ＦＮ２Ｏ，測定値６７０）。
（化合物１４７の合成）
反応容器に化合物Ｆ（１．２０ｇ, ２．１４ｍｍｏｌ）、化合物Ｂ（０．７０ｇ, ２．１４ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３・ＣＨＣｌ３（０．２２ｇ, ０．２１ｍｍｏｌ）、トルエン（２０ｍＬ）加えた。次に、トリ（ｔ−ブチル）ホスフィン（０．５４ｍＬ， ０．８４ｍｍｏｌ、 １．５６Ｍ）、ナトリウムｔ−ブトキシド（０．５１ｇ, ５．３５ｍｍｏｌ）を加え、容器内を窒素置換し、その後還流下で８時間撹拌した。放冷後、反応溶液に水を加えて有機層の抽出を行った。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過後に、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ジクロロメタン／ヘキサン）により精製し、得られた固体をトルエン／ヘキサンで再結晶したところ、目的物である化合物１４７の白色粉末状固体を０．７７ｇ、収率４５％で得た（ＦＡＢ−ＭＳ：Ｃ４８Ｈ２９Ｆ５Ｎ２，測定値８０２）。
実施例
本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を正孔輸送材料に用いた有機EL素子の発光寿命（T50%）を測定した。有機EL素子の正孔輸送材料として、上述の化合物１４、１６、１４３及び１４７を使用した。また、比較化合物として以下の構造式で表せる比較化合物１及び比較化合物２を有機EL素子の正孔輸送材料として使用した。また、ここでは、化合物１４を正孔輸送材料に用いた有機EL素子を実施例１、化合物１６を正孔輸送材料に用いた有機EL素子を実施例２、化合物１４３を正孔輸送材料に用いた有機EL素子を実施例３、化合物１４７を正孔輸送材料に用いた有機EL素子を実施例４、比較化合物１を正孔輸送材料に用いた有機EL素子を比較例１、比較化合物２を正孔輸送材料に用いた有機EL素子を比較例２とする。
測定に使用した有機EL素子の構成を図１に示す。図１に示す有機EL素子１００は、ガラス基板１０２、ガラス基板１０２上に配置され、ITOからなる陽極１０４、前記陽極１０４上に配置され、2-TNATAを含む正孔注入層１０６、前記正孔注入層１０６上に配置され、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体である化合物１４、１６、１４３、１４７、比較化合物１及び比較化合物２のいずれかを含む正孔輸送層１０８、前記正孔輸送層１０８上に配置され、ADNを含むホスト材料にTBPを３％ドープした発光層１１０、前記発光層１１０上に配置され、Alq3を含む電子輸送層１１２、前記電子輸送層１１２上に配置され、LiFを含む電子注入層１１４、及び前記電子注入層１１４上に配置され、Ａｌからなる陰極１１６を含む。陽極１０４の膜厚は１５０ｎｍ、正孔注入層１０６の膜厚は６０ｎｍ、正孔輸送層１０８の膜厚は３０ｎｍ、発光層１１０の膜厚は２５ｎｍ、電子輸送層１１２の膜厚は２５ｎｍ、電子注入層１１４の膜厚は１ｎｍ、陰極１１６の膜厚は１００ｎｍとした。
陽極１０４及び陰極１１６を通じて、有機EL素子１００に電源から電流を流して、正孔輸送層１０８の材料に化合物１４、化合物１６、化合物１４３、化合物１４７、比較化合物１又は比較化合物２を使用した場合における有機EL素子１００の発光寿命（T50%）の測定結果を以下の表２に示す。発光寿命は1000cd/m2で測定した。
表１に示す通り、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を正孔輸送材料として用いた有機EL素子は、比較化合物１及び比較化合物２を正孔輸送材料として使用した有機EL素子に比べ、長い寿命を示した。
以上の実施例においては、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体をパッシブ型の有機EL素子の有機EL材料として使用した例を説明したが、これに限定されない。フッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、アクティブ型の有機EL素子の有機EL材料として使用することも可能であり、アクティブ型の有機EL素子の長寿命化を実現することができる。
以上に説明したように、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を正孔輸送材料として用いることにより、有機EL素子の長寿命化を実現することができる。また、本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体は、上述した化合物に限定されず、種々の変形が可能である。また、本発明のアリール基を有するアミン誘導体の用途は、有機EL材料及び有機EL素子に限定されず、その他の有機エレクトロニクス材料又は有機エレクトロニクス素子に利用されてもよい。
本発明のフッ素置換されたアリール基を有するアミン誘導体を有機EL材料として用いた有機EL素子は、有機EL表示装置や照明装置などに使用することができる。
１００ 有機EL素子
１０２ ガラス基板
１０４ 陽極
１０６ 正孔注入層
１０８ 正孔輸送層
１１０ 発光層
１１２ 電子輸送層
１１４ 電子注入層
１１６ 陰極

Claims (11)

  1. 下記式（１）
    ［式（１）中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ縮合環を含む基ではなく、Ｌは、置換もしくは無置換のアリーレン基又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、ａは０≦ａ≦３を満たす整数であり、Ａｒ１及びＡｒ２のうち少なくとも一方は、少なくとも１つのフッ素原子で置換されており、Ａｒ１及び／又はＡｒ２が置換されている場合、Ａｒ１及び／又はＡｒ２の置換基は、縮合環を含む基ではない。］
    で表されるフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体。
  2. 下記式（２）又は下記式（３）で表される請求項１に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体。
  3. 前記Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に炭素数６〜２０の置換もしくは無置換のアリール基であり、前記Ｌは、炭素数６〜２０の置換もしくは無置換のアリーレン基であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体。
  4. 前記Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のフェニル基又はビフェニル基であり、前記Ｌは、フェニレン基又はビフェニリレン基であることを特徴とする請求項３に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体。
  5. 前記Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に水素原子、又は置換もしくは無置換のアリール基であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体。
  6. 前記Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のビフェニル基であり、前記Ｌは、置換もしくは無置換のフェニレン基であり、前記Ｒ１は、水素原子であり、前記Ｒ２は、置換もしくは無置換のアリール基であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体を含有する有機EL材料。
  8. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体を含有する正孔輸送材料。
  9. 陰極と陽極との間に少なくとも発光層及び正孔輸送層が挟持されている有機EL素子において、該正孔輸送層が、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体を成分として含有する有機EL素子。
  10. 前記Ｒ１は、水素原子、無置換のアルキル基、無置換のアルコキシ基、無置換のアリール基、又は無置換のヘテロアリール基であり、前記ａは、１≦ａ≦３を満たす整数であり、前記Ｌは、無置換のフェニレン基又は無置換のビフェニレン基であり、前記Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立的に置換もしくは無置換のフェニル基又は置換もしくは無置換のビフェニル基であることを特徴とする、請求項１に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体。
  11. 前記一般式（１）で表わされる化合物は、以下の構造式により示された物質であることを特徴とする請求項１に記載のフッ素置換されたアリール基を有するモノアミン誘導体。
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