(57)【要約】【課題】  熱安定性に優れ、青色から緑色領域に発光域を有し、かつ、色純度が改善された有機電界発光素子及びそれを備えた表示装置を提供する。【解決手段】  陽極２と陰極６との間に発光層４を備えた有機電界発光素子において、発光層６は、シクロペンタジエニリデン基を少なくとも１つ有するシクロペンタジエニリデン化合物を含んでいる。【選択図】  図１
2006156494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極とからなる一対の電極と、上記陽極と上記陰極との間に少なくとも発光層を含めた一層以上の有機物から構成される層を有する有機電界発光素子において、
上記発光層は、シクロペンタジエニリデン基を少なくとも１つ有するシクロペンタジエニリデン化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
上記発光層には、さらに、上記シクロペンタジエニリデン化合物よりも電荷輸送性が強い強電荷輸送性材料が混合されていることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（１）
【化１】
2006156494.tif 000068
（ただし、式中Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６から１８のアリール基、または、複素環残基であり、Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（２）
【化２】
2006156494.tif 000069
（ただし、式中Ｒ４及びＲ５は置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（３）
【化３】
2006156494.tif 000070
（ただし、式中Ｒ６、Ｒ７、及び、Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
上記一般式（３）において、Ｒ７とＲ８とが互いに結合し、５員環構造を形成しており、
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（４）
【化４】
2006156494.tif 000071
（ただし、式中、Ｒ１７〜Ｒ２０は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されることを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
上記一般式（３）において、Ｒ6とＲ7とが互いに結合し、５員環構造を形成しており、
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（５）
【化５】
2006156494.tif 000072
（ただし、式中Ｒ１３〜Ｒ１６は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。）
で表されることを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
上記一般式（３）において、Ｒ6とＲ7とが互いに結合し、６員環構造を形成しており、
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（６）
【化６】
2006156494.tif 000073
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。）
で表されることを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（７）
【化７】
2006156494.tif 000074
（ただし、式中Ａｒ５は低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（８）
【化８】
2006156494.tif 000075
（ただし、式Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は水素、または、低級アルキル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
さらに、上記一般式（８）において、Ｒ１１とＲ１２との間が、互いに結合して５員環構造を形成しており、
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（９）
【化９】
2006156494.tif 000076
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
さらに、上記一般式（８）において、Ｒ９とＲ１０との間、Ｒ１０とＲ１１との間、Ｒ１１とＲ１２との間の少なくとも１つの間が、互いに結合して６員環構造を形成しており、
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（１０）〜（１３）
【化１０】
2006156494.tif 000077
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ１１及びＲ１２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。）
【化１１】
2006156494.tif 000078
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
【化１２】
2006156494.tif 000079
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
【化１３】
2006156494.tif 000080
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
の何れかで表されることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
【請求項１３】
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（１４）
【化１４】
2006156494.tif 000081
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（１５）
【化１５】
2006156494.tif 000082
（ただし、式中、ｎは１または２である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
上記Ａｒ３またはＡｒ４が、置換もしくは非置換のフェニル基であることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１６】
上記Ｒ１またはＲ２が、置換もしくは非置換のフェニル基であることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１７】
さらに、上記陽極から上記発光層へ正孔を輸送する正孔輸送材料を含む正孔輸送層、または上記陽極から上記発光層へ正孔を注入する正孔注入材料を含む正孔注入層を備え、
上記正孔輸送層または正孔注入層に、
一般式（１）
【化１６】
2006156494.tif 000083
（ただし、式中Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６から１８のアリール基、または、複素環残基であり、Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（２）
【化１７】
2006156494.tif 000084
（ただし、式中Ｒ４及びＲ５は置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（３）
【化１８】
2006156494.tif 000085
（ただし、式中Ｒ６、Ｒ７、及び、Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記一般式（３）において、Ｒ７とＲ８とが互いに結合し、５員環構造を形成しており、一般式（４）
【化１９】
2006156494.tif 000086
（ただし、式中、Ｒ１７〜Ｒ２０は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記一般式（３）において、Ｒ6とＲ7とが互いに結合し、５員環構造を形成しており、一般式（５）
【化２０】
2006156494.tif 000087
（ただし、式中Ｒ１３〜Ｒ１６は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記一般式（３）において、Ｒ７とＲ８とが互いに結合し、６員環構造を形成しており、一般式（６）
【化２１】
2006156494.tif 000088
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（７）
【化２２】
2006156494.tif 000089
（ただし、式中Ａｒ５は低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物。
一般式（８）
【化２３】
2006156494.tif 000090
（ただし、式Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は水素、または、低級アルキル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記一般式（８）において、Ｒ１１とＲ１２との間が、互いに結合して５員環構造を形成しており、一般式（９）
【化２４】
2006156494.tif 000091
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
上記一般式（８）において、Ｒ９とＲ１０との間、Ｒ１０とＲ１１との間、Ｒ１１とＲ１２との間の少なくとも１つの間が、互いに結合して５員環構造を形成しており、一般式（１０）〜（１３）
【化２５】
2006156494.tif 000092
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ１１及びＲ１２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。）
【化２６】
2006156494.tif 000093
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
【化２７】
2006156494.tif 000094
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
【化２８】
2006156494.tif 000095
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
の何れかで表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（１４）
【化２９】
2006156494.tif 000096
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（１５）
【化３０】
2006156494.tif 000097
（ただし、式中、ｎは１または２である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記Ａｒ３またはＡｒ４が、置換もしくは非置換のフェニル基であるシクロペンタジエニリデン化合物、
または
上記Ｒ１またはＲ２が、置換もしくは非置換のフェニル基であるシクロペンタジエニリデン化合物が、一種または複数含まれていることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項１８】
上記正孔輸送材料または正孔注入材料は、エナミン基を少なくとも１つ有する化合物であることを特徴とする請求項１７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１９】
さらに、上記陰極から上記発光層へ電子を輸送する電子輸送材料を含む電子輸送層または上記陰極から上記発光層へ電子を注入する電子注入材料を含む電子注入層を備え、を備え、
上記正孔輸送層または正孔注入層、上記発光層、上記電子輸送層または電子注入層の順に積層されており、
上記発光層における正孔輸送層または正孔注入層と接する領域に、上記正孔輸送材料が混合されているとともに、
上記発光層における電子輸送層と接する領域に、上記電子輸送材料が混合されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の有機電界発光素子。
【請求項２０】
請求項１〜１９の何れか１項に記載の有機電界発光素子を備えた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子及びそれを備えた表示装置に関するものであり、より詳しくは、青色発光から赤色発光までの種々の色調を有する有機電界発光素子及びそれを備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電界発光素子は、自己発光するため、液晶素子と比較して明るく、鮮明な表示が可能である。このため、電界発光素子は、古くから多くの研究者によって研究されてきた。現在、実用レベルに達した電界発光素子としては、無機材料のＺｎＳを用いた素子が挙げられる。しかし、このような無機材料を用いた電界発光素子は、発光のための駆動電圧として５０Ｖ以上が必要であるため、広く使用されるには至っていない。
【０００３】
これに対して、有機材料を用いた電界発光素子である有機電界発光素子は、従来では実用的なレベルから程遠いものであった。しかしながら、１９８７年にイーストマン・コダック社のシー・ダブリュ・タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）が開発した積層構造素子により、その特性が飛躍的に進歩した。彼らは、蒸着膜の構造が安定であり、かつ、電子を輸送することのできる蛍光体からなる層（電子輸送性発光層）と、正孔を輸送することのできる有機物からなる層（正孔輸送層）とを積層し、正孔と電子とを蛍光体に注入することで発光させることに成功した。これによって、有機電界発光素子の発光効率が向上し、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の発光が得られるようになった。その後、電子輸送性発光層を発光層と電子輸送層に分けるなど、素子を構成する層の機能分離が進められた結果、現在では１００００ｃｄ／ｍ２以上の発光特性が得られている。
【０００４】
このような有機電界発光素子は、発光層を構成する材料を変更することにより、その発光色を任意に変更することができる。
【０００５】
さらに、青・緑・赤色の発光素子を組み合わせることにより、フルカラー表示が可能となり、薄型軽量のフルカラーディスプレイを実現することが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の有機電界発光素子を備えたフルカラーディスプレイにおいて、より高品位の表示を実現するためには、青・緑・赤色各色の発光とそれらの色純度を高くすること、さらには、熱及び水分との安定性が必要不可欠である。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、熱安定性に優れ、青色から緑色領域に発光域を有し、かつ、色純度が改善された有機電界発光素子及びそれを備えた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、有機電界発光素子を構成する材料としてシクロペンタジエニリデン化合物を用い、さらには層構成（特に発光層）を改良することによって、青色から緑色領域に発光域を有し、かつ、色純度が改善されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の有機電界発光素子は、上記の課題を解決するために、陽極と陰極とからなる一対の電極と、上記陽極と上記陰極との間に発光層を備えた有機電界発光素子において、上記発光層は、シクロペンタジエニリデン基を少なくとも１つ有するシクロペンタジエニリデン化合物を含むことを特徴としている。
【００１０】
本発明の有機電界発光素子は、電界を印加することにより、発光層において陽極側から注入された正孔と、陰極側から注入された電子とが再結合し光を発するというものである。
【００１１】
上記の構成によれば、発光層が、シクロペンタジエニリデン基を少なくとも１つ有するシクロペンタジエニリデン化合物を含むことにより、青色から緑色領域に発光域を有し、かつ、色純度が改善された有機電界発光素子を実現できる。
【００１２】
また、本発明の有機電界発光素子では、上記発光層は、さらに、上記シクロペンタジエニリデン化合物よりも電荷輸送性が強い強電荷輸送性材料が混合されていることが好ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、発光層には、シクロペンタジエニリデン化合物に、さらに強電子輸送性材料が混合されているので、発光層の発光効率がより向上し、色純度に優れ、青色発色を高輝度で得られる有機電界発光素子を実現できる。
【００１４】
また、上記シクロペンタジエニリデン化合物は、一般式（１）
【００１５】
【化３１】
2006156494.tif 000003
【００１６】
（ただし、式中Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６から１８のアリール基、または、複素環残基であり、Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されていてもよい。
【００１７】
また、上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（２）
【００１８】
【化３２】
2006156494.tif 000004
【００１９】
（ただし、式中Ｒ４及びＲ５は置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されていてもよい。
【００２０】
また、上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（３）
【００２１】
【化３３】
2006156494.tif 000005
【００２２】
（ただし、式中Ｒ６、Ｒ７、及び、Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されていてもよい。
【００２３】
さらに、上記一般式（３）において、Ｒ７とＲ８とが互いに結合し、５員環構造を形成しており、上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（４）
【００２４】
【化３４】
2006156494.tif 000006
【００２５】
（ただし、式中、Ｒ１７〜Ｒ２０は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されていてもよい。
【００２６】
さらに、上記一般式（３）において、Ｒ6とＲ7とが互いに結合し、５員環構造を形成しており、
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（５）
【００２７】
【化３５】
2006156494.tif 000007
【００２８】
（ただし、式中Ｒ１３〜Ｒ１６は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。）
で表されていてもよい。
【００２９】
また、上記一般式（３）において、Ｒ6とＲ7とが互いに結合し、６員環構造を形成しており、
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（６）
【００３０】
【化３６】
2006156494.tif 000008
【００３１】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。）
で表されていてもよい。
【００３２】
また、上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（７）
【００３３】
【化３７】
2006156494.tif 000009
【００３４】
（ただし、式中Ａｒ５は低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されていてもよい。
【００３５】
また、上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（８）
【００３６】
【化３８】
2006156494.tif 000010
【００３７】
（ただし、式Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は水素、または、低級アルキル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されていてもよい。
【００３８】
さらに、上記一般式（８）において、Ｒ１１とＲ１２との間が、互いに結合して５員環構造を形成しており、
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（９）
【００３９】
【化３９】
2006156494.tif 000011
【００４０】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されていてもよい。
【００４１】
さらに、上記一般式（８）において、Ｒ９とＲ１０との間、Ｒ１０とＲ１１との間、Ｒ１１とＲ１２との間の少なくとも１つの間が、互いに結合して５員環構造を形成しており、
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（１０）〜（１３）
【００４２】
【化４０】
2006156494.tif 000012
【００４３】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ１１及びＲ１２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。）
【００４４】
【化４１】
2006156494.tif 000013
【００４５】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
【００４６】
【化４２】
2006156494.tif 000014
【００４７】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
【００４８】
【化４３】
2006156494.tif 000015
【００４９】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
の何れかで表されていてもよい
また、上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（１４）
【００５０】
【化４４】
2006156494.tif 000016
【００５１】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されていてもよい。
【００５２】
上記シクロペンタジエニリデン化合物が、一般式（１５）
【００５３】
【化４５】
2006156494.tif 000017
【００５４】
（ただし、式中、ｎは１または２である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されていてもよい。
【００５５】
また、上記Ａｒ３またはＡｒ４が、置換もしくは非置換のフェニル基であってもよい。
【００５６】
また、上記Ｒ１またはＲ２が、置換もしくは非置換のフェニル基であってもよい。
【００５７】
また、本発明の有機電界発光素子では、さらに、上記陽極から上記発光層へ正孔を輸送する正孔輸送材料を含む正孔輸送層、または上記陽極から上記発光層へ正孔を注入する正孔注入材料を含む正孔注入層を備え、上記正孔輸送層または正孔注入層に、
一般式（１）
【００５８】
【化４６】
2006156494.tif 000018
【００５９】
（ただし、式中Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６から１８のアリール基、または、複素環残基であり、Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（２）
【００６０】
【化４７】
2006156494.tif 000019
【００６１】
（ただし、式中Ｒ４及びＲ５は置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（３）
【００６２】
【化４８】
2006156494.tif 000020
【００６３】
（ただし、式中Ｒ６、Ｒ７、及び、Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記一般式（３）において、Ｒ７とＲ８とが互いに結合し、５員環構造を形成しており、一般式（４）
【００６４】
【化４９】
2006156494.tif 000021
【００６５】
（ただし、式中、Ｒ１７〜Ｒ２０は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記一般式（３）において、Ｒ6とＲ7とが互いに結合し、５員環構造を形成しており、一般式（５）
【００６６】
【化５０】
2006156494.tif 000022
【００６７】
（ただし、式中Ｒ１３〜Ｒ１６は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記一般式（３）において、Ｒ７とＲ８とが互いに結合し、６員環構造を形成しており、一般式（６）
【００６８】
【化５１】
2006156494.tif 000023
【００６９】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（７）
【００７０】
【化５２】
2006156494.tif 000024
【００７１】
（ただし、式中Ａｒ５は低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（８）
【００７２】
【化５３】
2006156494.tif 000025
【００７３】
（ただし、式Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は水素、または、低級アルキル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記一般式（８）において、Ｒ１１とＲ１２との間が、互いに結合して５員環構造を形成しており、一般式（９）
【００７４】
【化５４】
2006156494.tif 000026
【００７５】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
上記一般式（８）において、Ｒ９とＲ１０との間、Ｒ１０とＲ１１との間、Ｒ１１とＲ１２との間の少なくとも１つの間が、互いに結合して５員環構造を形成しており、一般式（１０）〜（１３）
【００７６】
【化５５】
2006156494.tif 000027
【００７７】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。Ｒ１１及びＲ１２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。）
【００７８】
【化５６】
2006156494.tif 000028
【００７９】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
【００８０】
【化５７】
2006156494.tif 000029
【００８１】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
【００８２】
【化５８】
2006156494.tif 000030
【００８３】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
の何れかで表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（１４）
【００８４】
【化５９】
2006156494.tif 000031
【００８５】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
一般式（１５）
【００８６】
【化６０】
2006156494.tif 000032
【００８７】
（ただし、式中、ｎは１または２である。Ａｒ２、Ａｒ３、及びＡｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物、
上記Ａｒ３またはＡｒ４が、置換もしくは非置換のフェニル基であるシクロペンタジエニリデン化合物、
または
上記Ｒ１またはＲ２が、置換もしくは非置換のフェニル基であるシクロペンタジエニリデン化合物が、一種または複数含まれていることが好ましい。
【００８８】
また、本発明の有機電界発光素子では、上記正孔輸送材料または正孔注入材料は、エナミン基を少なくとも１つ有する化合物であることが好ましい。
【００８９】
また、本発明の有機電界発光素子では、さらに、上記陰極から上記発光層へ電子を輸送する電子輸送材料を含む電子輸送層、または上記陰極から上記発光層へ電子を注入する電子注入材料を含む電子注入層を備え、上記正孔輸送層または正孔注入層、上記発光層、上記電子輸送層または電子注入層の順に積層されており、上記発光層において正孔輸送層と接する領域に、上記正孔輸送材料が混合された層領域が設けられているとともに、上記発光層において電子輸送層と接する領域に、上記電子輸送材料が混合された層領域が設けられていることが好ましい。
【００９０】
上記の構成によれば、一つの発光層内に、正孔輸送材料、電子輸送材料をそれぞれ混合した層領域を設けることで、発光層内にバランス良く正孔・電子を注入することができる。
【００９１】
本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、上述の有機電界発光素子を備えていることを特徴とする。
【００９２】
上記の構成によれば、色純度に優れた青色発光を高輝度で実現できる表示装置を実現できる。
【発明の効果】
【００９３】
本発明の有機電界発光素子は、以上のように、発光層が、シクロペンタジエニリデン基を少なくとも１つ有するシクロペンタジエニリデン化合物を含むので、色純度に優れた高輝度で青色発光を中心とする有機電界発光素子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９４】
本発明の実施の一形態についてより具体的に説明すれば、以下の通りである。なお、本発明はこの記載に限定されるものではないことはいうまでもない。
【００９５】
本発明の有機電界発光素子は、電界を印加することにより、発光層にて陽極側から注入された正孔と陰極側から注入された電子とが再結合し、光を発するというものある。
【００９６】
本願発明者は、上記発光層を構成する主な化合物として、Ｔ１レベル（最低三重項励起状態のエネルギーレベル）が、60〜90kcal/mol（251.4〜377.1kJ/mol）のものが好ましく、62〜85kcal/mol（259.78〜356.15kJ/mol）のものがより好ましく、65〜80kcal/mol（272.35〜335.2kJ/mol）のものが特に好ましいことを見出した。さらに、本発明の有機電界発光素子は、発光層を構成するこれら主な化合物よりも強い電荷輸送性を示す強電荷輸送性材料が混合されていることを特徴とする。本発明は、発光層を構成する主な化合物として蛍光強度が強い材料を用い、かつ、発光層に電荷輸送性が強い材料が混合することにより、発光効率の優れた有機電界発光素子を得るというものである。以下に、（Ｉ）強電化誘電性材料、（ＩＩ）発光層を構成する主な化合物について、詳細に説明する。
（Ｉ）強電荷誘電性材料
本願発明者は、特に強電荷輸送性材料としてエナミン構造を有する化合物を用いた場合に、発光効率の向上の度合いが、他の電荷輸送性材料を用いた場合よりも大きくなることを見出した。これら強電荷輸送性材料であるエナミン構造の化合物としては、特開平８−２９８１８３号公報、特開平８−３０６４９０号公報、特開平１１−２１４１５９号公報、特開平１１−２１４１６０号公報、特開平１１−３３５３２６号公報、特開２０００−７６２５号公報等に記載のエナミン構造の化合物が挙げられる。
【００９７】
特に、これらエナミン構造を有する化合物のうち、ビス体、または、トリス体の構造を有するものは、電荷輸送効率が大体１０−４（ｃｍ２/VS）のオーダーであり、上記ＴＰＤ（N，N’−ジフェニル−N，N’−ジ−（m−トリル）−ベンジジン）等の芳香族アミン系電荷輸送性材料の電荷輸送効率よりも一桁程度高いのが特徴である。また、ビス体、または、トリス体の構造を有するものは、熱的安定性の目安となるガラス転移点も１０度以上高いものもある。このため、エナミン構造の化合物を少量加えることにより著しく輝度の向上、安定性に付与するので、電荷輸送材料としては、ビス体またはトリス体の構造を有し、かつ、エナミン構造を有する化合物が好ましい。具体的には、下記構造式のエナミン化合物が、代表的化合物（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）として挙げられる。
【００９８】
【化６１】
2006156494.tif 000033
【００９９】
【化６２】
2006156494.tif 000034
【０１００】
【化６３】
2006156494.tif 000035
【０１０１】
【化６４】
2006156494.tif 000036
【０１０２】
これらエナミン構造の化合物以外の電荷輸送材料としては、例えば、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン等の３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン化合物（特開昭５９−１９４３９３号公報）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＤ）で代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族アミン（特開平５−２３４６８１号公報）、トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族トリアミン（米国特許第４，９２３，７７４号明細書）、ＴＰＤ等の芳香族ジアミン（米国特許第４，７６４，６２５号明細書）、α，α，α’，α’−テトラメチル−α，α’−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−ｐ−キシレン（特開平３−２６９０８４号公報）、分子全体として立体的に非対称なトリフェニルアミン誘導体（特開平４−１２９２７１号公報）、ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置換した化合物（特開平４−１７５３９５号公報）、エチレン基で３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン（特開平４−２６４１８９号公報）、スチリル構造を有する芳香族ジアミン（特開平４−２９０８５１号公報）、チオフェン基で芳香族３級アミンユニットを連結したもの（特開平４−３０４４６６号公報）、スターバースト型芳香族トリアミン（特開平４−３０８６８８号公報）、ベンジルフェニル化合物（特開平４−３６４１５３号公報）、フルオレン基で３級アミンを連結したもの（特開平５−２５４７３号公報）、トリアミン化合物（特開平５−２３９４５５号公報）、ビスジピリジルアミノビフェニル（特開平５−３２０６３４号公報）、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリフェニルアミン誘導体（特開平６−１９７２号公報）、フェノキサジン構造を有する芳香族ジアミン（特開平７−１３８５６２号公報）、ジアミノフェニルフェナントリジン誘導体（特開平７−２５２４７４号公報）、ヒドラゾン化合物（特開平２−３１１５９１号公報）、シラザン化合物（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、シラナミン誘導体（特開平６−４９０７９号公報）、ホスファミン誘導体（特開平６−２５６５９号公報）、キナクリドン化合物等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要に応じて（特に膜特性の強化、密着性の向上のために）、それぞれを混合して用いてもよい。
（ＩＩ）発光層を構成する主な化合物
上記発光層を構成する主な化合物の一例として、シクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）基を少なくとも１つ有するシクロペンタジエニリデン化合物が挙げられる。このようなシクロペンタジエニリデン化合物を、発光層を構成する主な化合物として用いることにより、色純度に優れた高輝度で青色発光が得られる。
【０１０３】
このようなシクロペンタジエニリデン化合物としては、一般式（１）
【０１０４】
【化６５】
2006156494.tif 000037
【０１０５】
（ただし、式中Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６から１８のアリール基、または、複素環残基であり、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４は水素、低級アルキル基、または、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基である。Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基であり、Ｒ２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、シアノ基、または、−ＣＯＯＲ３（Ｒ３は水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基を示す）である。）
で表されるシクロペンタジエニリデン化合物が挙げられる。
【０１０６】
以下、一般式（１）で表されるシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物について、Ａｒ１、及び、Ｒ１を中心として、具体的に述べる。
【０１０７】
また、一般式（１）で表されるシクロペンタジエニリデン化合物の一例として、下記一般式（１６）で表されるシクロペンタジエニリデン化合物を挙げて説明するが、本発明におけるシクロペンタジエニリデン化合物は、これに限定されるものではない。
【０１０８】
【化６６】
2006156494.tif 000038
【０１０９】
（上記一般式（１）において、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、及び、Ｒ２がフェニル基である）
上記一般式（８）に基づくシクロペンタジエリニデン化合物におけるＡｒ１、及び、Ｒ１を表１に記載する。
【０１１０】
【表１】
2006156494.tif 000039
2006156494.tif 000040
【０１１１】
表１に示すＡｒ１、及び、Ｒ１を有するシクロペンタジエニリデン化合物以外にも、下記構造式（２−１）〜（２−１２）に示されるシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物が挙げられる。
【０１１２】
【化６７】
2006156494.tif 000041
【０１１３】
【化６８】
2006156494.tif 000042
【０１１４】
【化６９】
2006156494.tif 000043
【０１１５】
【化７０】
2006156494.tif 000044
【０１１６】
すなわち、シクロペンタジエニリデン化合物としては、下記一般式に示される化合物が挙げられる。
【０１１７】
【化７１】
2006156494.tif 000045
【０１１８】
（ただし、式中Ｒ４及びＲ５は置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、Ｒ１、及び、Ｒ２は上記一般式（１）と同義である。）
【０１１９】
【化７２】
2006156494.tif 000046
【０１２０】
（ただし、式中Ｒ６、Ｒ７、及び、Ｒ８は、置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基である。Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、Ｒ１、及び、Ｒ２は上記一般式（１）と同義である。）
【０１２１】
【化７３】
2006156494.tif 000047
【０１２２】
（ただし、式中Ａｒ５は低級アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６から１８のアリール基、または、置換もしくは非置換のベンジル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、Ｒ１、及び、Ｒ２は上記一般式（１）と同義である。）
【０１２３】
【化７４】
2006156494.tif 000048
【０１２４】
（ただし、式Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は水素、または、低級アルキル基である。Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、Ｒ１、Ｒ２は上記一般式（１）と同義である。）
【０１２５】
【化７５】
2006156494.tif 000049
【０１２６】
（ただし、式中Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、Ｒ１、及び、Ｒ２は上記一般式（１）と同義である。）
【０１２７】
【化７６】
2006156494.tif 000050
【０１２８】
（ただし、式中、ｎは１または２である。Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、Ｒ１、及び、Ｒ２は上記一般式（１）と同義である。）
上記一般式（３）における、Ｒ７とＲ８とが互いに結合し、５員環構造を形成していてもよい。
【０１２９】
このようなシクロペンタジエニリデン化合物としては、例えば、下記一般式（４）で示される化合物が挙げられる。
【０１３０】
【化７７】
2006156494.tif 000051
【０１３１】
（ただし、式中、Ｒ１７〜Ｒ２０は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。式中Ｒ１，Ｒ２，Ｒ８，Ａｒ２，Ａｒ３，及びＡｒ４は、上記一般式（３）と同義である。）
また、上記一般式（４）において、Ｒ１７，Ｒ１８もしくはＲ１９，Ｒ２０は互いに結合して芳香族６員環構造を形成していてもよい。
【０１３２】
より具体的には、下記構造式（４−１）〜（４−３）に示されるシクロペンタジエニリデン化合物が挙げられる。
【０１３３】
【化７８】
2006156494.tif 000052
【０１３４】
また、上記一般式（３）において、Ｒ6とＲ7とが互いに結合し、５員環構造を形成していてもよい。このようなシクロペンタジエニリデン化合物としては、例えば、下記一般式（５）で示される化合物が挙げられる。
【０１３５】
【化７９】
2006156494.tif 000053
【０１３６】
（ただし、式中Ｒ１３〜Ｒ１６は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。式中Ｒ１，Ｒ２，Ｒ８，Ａｒ２，Ａｒ３，及びＡｒ４は、上記一般式（３）と同義である。）
また、上記一般式（５）において、Ｒ１３，Ｒ１４もしくはＲ１５，Ｒ１６は互いに結合して芳香族６員環構造を形成していてもよい。
【０１３７】
また、上記一般式（３）において、Ｒ6とＲ7とが互いに結合し、６員環構造を形成していてもよい。このようなシクロペンタジエニリデン化合物としては、例えば、下記一般式（６）で示される化合物が挙げられる。
【０１３８】
【化８０】
2006156494.tif 000054
【０１３９】
（ただし、式中Ｒ１，Ｒ２，Ｒ８，Ａｒ２，Ａｒ３，及びＡｒ４は、上記一般式（３）と同義である。）
また、上記一般式（８）において、Ｒ１１とＲ１２との間が、互いに結合して５員環を形成していてもよい。このようなシクロペンタジエニリデン化合物としては、例えば、下記一般式（９）で示される化合物が挙げられる。
【０１４０】
【化８１】
2006156494.tif 000055
【０１４１】
（ただし、式中Ｒ１，Ｒ２，Ａｒ２，Ａｒ３，及びＡｒ４は、上記一般式（８）と同義である。）
より具体的には、下記構造式（９−１）に示されるシクロペンタジエニリデン化合物が挙げられる。
【０１４２】
【化８２】
2006156494.tif 000056
【０１４３】
また、上記一般式（８）において、Ｒ９とＲ１０との間、Ｒ１０とＲ１１との間、Ｒ１１とＲ１２との間の少なくとも１つの間が、互いに結合して６員環構造を形成していてもよい。このようなシクロペンタジエニリデン化合物としては、例えば、下記一般式（１０）〜（１３）で示される化合物が挙げられる。
【０１４４】
【化８３】
2006156494.tif 000057
【０１４５】
（ただし、式中Ｒ１，Ｒ２，Ａｒ２，Ａｒ３，及びＡｒ４は、上記一般式（８）と同義である。Ｒ１１及びＲ１２は、水素、低級アルキル基、置換もしくは非置換のフェニル基である。）、
【０１４６】
【化８４】
2006156494.tif 000058
【０１４７】
（ただし、式中Ｒ１，Ｒ２，Ａｒ２，Ａｒ３，及びＡｒ４は、上記一般式（８）と同義である。）、
【０１４８】
【化８５】
2006156494.tif 000059
【０１４９】
（ただし、式中Ｒ１，Ｒ２，Ａｒ２，Ａｒ３，及びＡｒ４は、上記一般式（８）と同義である。）、
【０１５０】
【化８６】
2006156494.tif 000060
【０１５１】
（ただし、式中Ｒ１，Ｒ２，Ａｒ２，Ａｒ３，及びＡｒ４は、上記一般式（８）と同義である。）、
上記一般式（１０）で示されるシクロペンタジエニリデン化合物として、具体的には、下記構造式（１０−１）で示される化合物が挙げられる。
【０１５２】
【化８７】
2006156494.tif 000061
【０１５３】
また、上記一般式（１１）で示されるシクロペンタジエニリデン化合物として、具体的には、下記構造式（１１−１）で示される化合物が挙げられる。
【０１５４】
【化８８】
2006156494.tif 000062
【０１５５】
一般式（１）におけるＡｒ１、Ｒ２及びＲ３、一般式（５）におけるＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２が示す「低級アルキル基」としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基などが挙げられる。
【０１５６】
上記一般式（１）におけるＡｒ１が示す「複素環残基」としては、チオフェン、フラン、ピリジン、ピロール、イミダゾール、オキサゾール等が挙げられる。
【０１５７】
上記一般式（１）におけるＡｒ１〜Ａｒ４及びＲ１〜Ｒ３、一般式（２）におけるＲ４及びＲ５、一般式（３）におけるＲ６〜Ｒ８における「置換もしくは非置換の炭素数６から１２のアリール基」としては、フェニル基、ｐ-トリル基、ｐ−クロロフェニル基、ｐ−アニソール基、ベラトロール基、３，４−メチレンジオキシフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、インデニル基、ターフェニル基等が挙げられる。
【０１５８】
上述のシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物は、（ＩＩ−１）出発原料であるエタンジオン体（Ａｒ１ＣＯＣＯＡｒ２）の合成、（ＩＩ−２）シクロペンタジエノンの合成という過程により合成される。以下、シクロペンタジエニリデン化合物の合成について、説明する。
（ＩＩ−１）出発原料であるエタンジオン体（Ａｒ１ＣＯＣＯＡｒ２）の合成
出発原料であるエタンジオン体（Ａｒ１ＣＯＣＯＡｒ２）は、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の過程により合成される。
（ｉ）Ａｒ１―ＣＨ２ＣＯＯＨ（Ａｒ１置換酢酸）の合成
Ａｒ１ＣＨＯからなるアルデヒド体と下記構造式で示されるテトラエチルジメチルアミノメチレンジホスホナートとを、アルカリ（例えばＮａＨ、ｔｅｒｔ−ＢｕＯＫ等）存在下室温で反応させ、次いで、酸（例えば塩酸）で中和処理することによりＡｒ１置換酢酸を得る。なお、本合成については、Angew、Chem  ８０巻  ３６４（１９６８）に準じて行った。
【０１５９】
【化８９】
2006156494.tif 000063
【０１６０】
（ｉｉ）Ａｒ１―ＣＨ２ＣＯ―Ａｒ２の合成
まず、上記（ｉ）にて得られたＡｒ１置換酢酸をチオニルクロライドにより酢酸クロライドにする。なお、Ａｒ１置換酢酸の酸クロライド化は、溶剤の代わりにチオニルクロライドをＡｒ１置換酢酸の５〜１０倍モル用いることで、チオニルクロライドを溶剤兼用として用いてもよい。また、場合によっては、Ａｒ１置換酢酸の溶解性を上げるために、ジオキサン等を反応溶剤として用いてもよい。このようにして得られた酢酸クロライド（再精製せず）をＡｒ２―Ｈと、ＡｌＣｌ３（塩化アルミニウム）を触媒とした、いわゆるFriedl−Craft反応させることにより、ｍｅｔｈａｏｙｌ（Ａｒ１―ＣＨ２ＣＯ―Ａｒ２）体を得る。なお、上記Friedl−Craft反応において、初期の反応は氷冷下で行われ、その後５０℃前後で加熱攪拌する。
（ｉｉｉ）Ａｒ１―ＣＯＣＯ―Ａｒ２の合成
上記（ｉｉ）で得られたｍｅｔｈａｏｙｌ体を高沸点の溶剤（ＤＭＦ，ＤＭＳＯ、等）に溶解し、４８％のＨＢｒを加えて一昼夜加熱還流を行う。さらに、過剰の濃塩酸を加えて約一時間加熱する。濃塩酸を加えると徐々に泥状物が生成する。放冷後この泥状物を取り出し水洗を数回行った後、非水系溶剤（例えばジクロロエタン、酢酸エチル等）で抽出することにより、エタンジオン体（Ａｒ１―ＣＯＣＯ―Ａｒ２）が得られる。なお、本合成については、Ｊ、Ａｍ、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ  １１９巻  ７２９１（１９９７）に準じて行った。
（４）シクロペンタジエノンの合成
上記（ＩＩ−１）にて得られたエタンジオン体（Ａｒ１―ＣＯＣＯ―Ａｒ２）とＡｒ４―ＣＨ２ＣＯＣＨ２−Ａｒ３で示されるアセトン誘導体とをアルカリ触媒（ＮａＯＨ、ＮａＨ、ｔｅｒｔ−ＢｕＯＫ、TritonＢ等）下で加熱攪拌することにより、下記構造式で示される２，４−シクロペンタジエノン体を得ることができる。なお、本合成については、Organic  Synthesis  ３巻  ８０６  （１９５５）に準じて行った。
【０１６１】
【化９０】
2006156494.tif 000064
【０１６２】
次いで、２，４−シクロペンタジエノン体とホスホン酸エステル化合物とを必要に応じて、ｔｅｒｔ−ＢｕＯＫ等のアルカリ触媒のもと、室温から１００℃程度の穏やかな条件で反応させることにより、容易にシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物を得ることができる。なお、本反応はWittig反応であり、よく知られた合成法でもある。具体的には、特開平３−７５６６０、特開平４−１７７３５８等に記載されている方法に準じて行えばよい。なお、Wittig反応が進行しにくい場合、反応溶剤を良溶剤であるDMF、DMSOにして、さらには反応時間を長くすればよい。また、副生成体をおさえるために、シクロペンタジエノン体に対して、ホスホン酸エステル化合物を少し過剰に加えてもよい。
【０１６３】
また、別の合成法として、Ｒ１またはＲ２のいずれか、または、双方が電子吸引性基（例えばシアノ基、−ＣＯＯＲ３）である場合には、シクロペンタジエニリデン化合物は、塩基性触媒（例えばピペリジン、ｔｅｒｔ−ＢｕＯＫ、TritonＢ等）の存在下で、シクロペンタジエノン体とホスホン酸エステル化合物とを加熱攪拌することにより得られる。これを反応式にすると次のようになる。
【０１６４】
【化９１】
2006156494.tif 000065
【０１６５】
また、本発明の有機電界発光素子では、上記発光層に、上記強電荷輸送性材料が、発光層を構成する主な化合物に対して、２０ｍｏｌ％以下で混合されていることが好ましい。このように混合する強電荷輸送材料の濃度を２０ｍｏｌ％以下に低く抑えることにより、強電荷輸送材料間の電荷のやり取りを抑制し、発光層に流れる無効電流を少なくすることができる。混合する強電荷輸送材料の濃度が２０％よりも大きい場合、発光層中に注入された電子が発光層中にとどまらず、そのため発光効率が低下するため好ましくない。
【０１６６】
また、本発明の有機電界発光素子は、さらに、発光層に加えて正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層等を含んでいてよく、これらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。上記一般式（１）で表されるシクロペンタジエニリデン化合物は、これらの層のいずれに含まれていてもよい。特に、発光層以外に、その電子輸送能力から、電子輸送層の主要材料としても用いることがより好ましい。
【０１６７】
また、本発明の有機電界発光素子の発光極大波長は、青色色純度の観点から、好ましくは３９０〜４９５ｎｍであり、より好ましくは４００〜４９０ｎｍである。また、本発明の発光素子は、５００ｎｍ以上の発光極大波長を有してよく、さらには、白色発光素子であってもよい。
【０１６８】
また、青色色純度の観点から、発光のＣＩＥ色度値のｘ値は好ましくは０．２２以下、より好ましくは０．２０以下であり、発光のＣＩＥ色度値のｙ値は好ましくは０．５３以下、より好ましくは０．５０以下である。また、青色色純度の観点から発光スペクトルの半値幅は好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは９０ｎｍ以下、特に好ましくは７０ｎｍ以下である。以下、本発明の有機電界発光素子を構成する層を、（Ａ）陽極、（Ｂ）陰極、（Ｃ）正孔注入層及び正孔輸送層、（Ｄ）発光層、（Ｅ）電子注入層及び電子輸送層の順に詳述する。
（Ａ）陽極
陽極は正孔注入層、正孔輸送層、及び、発光層等に正孔を供給するものである。陽極を形成する材料としては、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物等が挙げられ、好ましくは仕事関数が４eV以上の材料が挙げられる。具体的には、金属（金、銀、クロム、ニッケル等）、導電性金属酸化物（酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等）、これら金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、無機導電性物質（ヨウ化銅、硫化銅等）、有機導電性材料（ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等）及びこれらとＩＴＯとの積層物等が挙げられる。
【０１６９】
陽極は、導電性金属酸化物からなるのが好ましく、生産性、高導電性、透明性等の観点からＩＴＯが特に好ましい。
【０１７０】
また、陽極の形成法は、用いる材料に応じて適宜選択することができる。例えば、ＩＴＯからなる陽極を形成する場合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法（ゾル−ゲル法等）、酸化インジウムスズ分散物の塗布等の方法を用いることができる。また、形成された陽極に洗浄等の処理を施すことにより、有機電界発光素子の駆動電圧を下げたり、発光効率を高めたりすることも可能である。例えばＩＴＯからなる陽極の場合、UV-オゾン処理、プラズマ処理等が効果的である。陽極のシート抵抗は数百Ω／□以下とするのが好ましい。陽極の膜厚は材料に応じて適宜選択可能であるのが、通常１０ｎｍ〜５μｍとするのが好ましく、１００〜５００ｎｍとするのが特に好ましい。
【０１７１】
陽極は通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、透明樹脂等からなる基板上に形成されている。陽極がガラス基板上に形成されている場合、ガラス基板からの溶出イオンを低減するために、ガラス基板として、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ガラス基板としてソーダライムガラス基板を用いる場合は、予めその表面にシリカ等のバリアコートを形成することが好ましい。
【０１７２】
また、基板の厚さは、機械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガラス基板の場合は通常０．２ｍｍ以上、好ましくは０．７ｍｍ以上とすることが必要となる。
（Ｂ）陰極
陰極は、電子注入層、電子輸送層、発光層等に電子を供給するものである。陰極を形成する材料としては、金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物等が挙げられる。また、陰極は、発光層等の隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選択されうる。具体的には、陰極を形成する材料としては、アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等）及びそのフッ化物や酸化物さらには、キノリン、フェノール等との配位化合物、アルカリ土類金属（Mg、Ca等）及びそのフッ化物や酸化物、さらには、キノリン、フェノール等との配位化合物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム及びカリウムからなる合金及び混合金属、リチウム及びアルミニウムからなる合金及び混合金属、マグネシウム及び銀からなる合金及び混合金属、希土類金属（インジウム、イッテリビウム等）、それらの混合物等が挙げられる。陰極は、仕事関数が４eV以下の材料からなるのが好ましく、アルミニウム、リチウムとアルミニウムからなる合金または混合金属、或いはマグネシウムと銀からなる合金または混合金属からなることがより好ましい。
【０１７３】
陰極は、上記のような材料からなる単層構造であってもよいし、上記材料からなる層を含む積層構造であってもよい。陰極が積層構造を有する場合、例えば、アルミニウム／フッ化リチウム、アルミニウム／酸化リチウム等の積層構造が好ましい。
【０１７４】
陰極は、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法等により形成することができる。蒸着法で形成する場合、材料を単独で蒸着することも、二種以上の材料を同時に蒸着することもできる。また、陰極として合金電極を形成する場合には、複数の金属を同時蒸着して形成することが可能であり、また、予め調整した合金を蒸着してもよい。陰極のシート抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下とするのが好ましい。
【０１７５】
また、陰極の膜厚は材料に応じて適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍとするのが好ましく、５０ｎｍ〜１μｍとするのがより好ましく、１００ｎｍ〜１μｍとするのが特に好ましい。
（Ｃ）正孔注入層及び正孔輸送層
正孔注入層及び正孔輸送層に用いる材料は、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、及び陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているものであればよい。その具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、ヒドラゾン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン、フルオレノン、スチルベン、シラザン、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマーやポリチオフェン等の導電性高分子、有機シラン化合物、上述のモノ及びジ体のエナミン化合物、カーボン等が挙げられる。この正孔注入層及び正孔輸送層に於いても、モノ及びジ体のエナミン化合物が特に好ましい傾向を有している。
【０１７６】
また、正孔注入層及び正孔輸送層は、上述のシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物を含んでいてもよい。特に、一般式（３）で表されるエナミン基を有するシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物は、正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能にも優れており正孔注入層及び正孔輸送層の材料にも適用される。
【０１７７】
正孔注入層及び正孔輸送層は、１種または２種以上の上記材料からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１７８】
また、正孔注入層及び正孔輸送層の形成方法としては、真空蒸着法、LB法、上記材料を溶媒中に溶解または分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法等）、インクジェット法、印刷法、転写法等が用いられる。コーティング法の場合、上記材料を樹脂成分と共に溶解または分散させて塗布液を調製してもよく、該樹脂成分としては、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリブタジエン−フッ化ビニリデン共重体、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン−スチレン共重体、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、ポリ酢酸ビニル、ABS樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が使用できる。
正孔注入層及び正孔輸送層の膜厚は特に限定されないが、通常１ｎｍ〜５μｍとするのが好ましく、１０〜５００ｎｍとするのが特に好ましい。
【０１７９】
なお、上記「正孔注入層」、及び「正孔輸送層」は、エネルギーダイアグラムにおけるエネルギー準位の相対的な大小により区別される。すなわち、エネルギーダイアグラムにおいて相対的にエネルギー準位が低い層を「正孔輸送層」、相対的にエネルギー準位が高い層を「正孔輸送層」として区別している。
【０１８０】
また、正孔注入層として好適な材料（正孔注入材料）としては、上述の、特開平８−２９８１８３号公報、特開平８−３０６４９０号公報、特開平１１−２１４１５９号公報、特開平１１−２１４１６０号公報、特開平１１−３３５３２６号公報、特開２０００−７６２５号公報等に記載のエナミン構造の化合物が挙げられる。特に、これらエナミン構造を有する化合物のうち、ビス体、または、トリス体の構造を有する化合物が好ましい。具体的には、上記構造式（Ａ）〜（Ｄ）に示した化合物が挙げられる。
【０１８１】
また、正孔輸送層として好適な材料（正孔輸送材料）としては、上記のエナミン構造を有する化合物、または、上述のシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物に上記のエナミン構造を有する化合物を加えたものが挙げられる。
【０１８２】
特に、有機電界発光素子が正孔注入層を備えていない場合、正孔輸送層として上記のエナミン構造を有する化合物が好適である。
（Ｄ）発光層
発光素子に電界を印加すると、発光層において陽極、正孔注入層または正孔輸送層から注入された正孔と、陰極、電子注入層または電子輸送層から注入された電子とが再結合し、光を発する。
【０１８３】
発光層をなす材料は、電界印加時に陽極等から正孔を受け取る機能、陰極等から電子を受け取る機能、電荷を移動させる機能、及び正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものであれば特に限定されない。発光層は発光の色調等を左右する各層のかでも重要な層であり、特に、上述のシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物の発光層への主要材料として用いることは特に青色発光の発現の構築面より重要である。
【０１８４】
発光層に含まれる、上述のシクロペンタジエニリデン化合物以外の発光材料としては、ベンゾイミダゾール化合物ベンゾチアゾール化合物、スチリルベンゼン化合物、ポリフェレン化合物、ジフェニルブタジエン化合物、テトラフェニルブタジエン化合物、ナフタルイミド化合物、クマリン化合物、ペリレン化合物、ペリノン化合物、オキサジアゾール化合物、アルダジン化合物、ピラリジン化合物、シクロペンタジエン化合物、ビススチリルアントラセン化合物、キナクリドン化合物、ピロロピリジン化合物、チアジアゾロピリジン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチリルアミン化合物、金属錯体（8-キノリノール誘導体の金属錯体等）、高分子発光材料（ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等）、有機シラン、遷移金属錯体（イリジウムトリスフェニルピリジン錯体、白金ポルフィリン錯体等）が挙げられ、これらの誘導体等がシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物と混合しても使用できる。特に、発光材料が遷移金属錯体等のりん光性発光材料である場合、リン光性に基づく発光も適用されるためより好ましい。これらの混合の割合は、０、１％〜５０％（モル比）が適切である。あまり混合の割合が大きくなると色純度が悪くなる傾向も生じやすくなる。
【０１８５】
発光層は、１つであっても複数であってもよい。発光層が複数の場合も、それぞれの発光層は、単一の材料で形成しても複数の材料で形成してもよい。また、複数の発光層がそれぞれ、異なる発光色で発光し白色等を発してもよく、単一の発光層が青色、白色等の発光してもよい。
【０１８６】
発光層の形成方法は特に限定されず、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法、分子積層法、コーティング法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法等）、インクジェット法、印刷法、LB法、転写法等が使用可能である。中でも抵抗加熱蒸着法及びコーティング法が好ましい。発光層の膜厚は特に限定されず、通常１ｎｍ〜５μｍとするのが好ましく、１０〜５００ｎｍとするのが特に好ましい。
（Ｅ）電子注入層及び電子輸送層
電子注入層及び電子輸送層をなす材料は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、並びに陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているものであればよい。その具体例としては、上述のトリアゾール化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、イミダゾール化合物、フルオレノン化合物、さらにはアントラキノジメタン化合物、アントロン化合物、ジフェニルキノン化合物、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、上述の金属錯体（8-キノリノール誘導体の金属錯体、さらには、非金属及び金属（チタン、銅等）のフタロシアニン化合物、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体等）、有機シラン、これらの誘導体等が挙げられる。
【０１８７】
電子注入層及び電子輸送層は、１種または２種以上の上記材料からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１８８】
また、電子注入層及び電子輸送層の形成方法としては、真空蒸着法、LB法、材料を溶媒中に溶解または分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法等）、インクジェット法、スクリーン印刷法、熱転写法等が用いられる。コーティング法の場合、上記材料を樹脂成分と共に溶解または分散させて塗布液を調製してもよい。該樹脂成分としては、上述した正孔注入層及び正孔輸送層の場合と同様の形成方法が適用できる。
【０１８９】
なお、上記「電子注入層」、及び「電子輸送層」は、エネルギーダイアグラムにおけるエネルギー準位の相対的な大小により区別される。すなわち、エネルギーダイアグラムにおいて相対的にエネルギー準位が低い層を「電子輸送層」、相対的にエネルギー準位が高い層を「電子輸送層」として区別している。
【０１９０】
また、電子注入層をなす材料（電子注入材料）としては、アントラキノジメタン化合物、アントロン化合物、ジフェニルキノン化合物、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、上述の金属錯体（8-キノリノール誘導体の金属錯体、さらには、非金属及び金属（チタン、銅等）のフタロシアニン化合物が好適である。
【０１９１】
また、電子輸送層をなす材料（電子輸送材料）としては、上述の金属錯体（8-キノリノール誘導体の金属錯体が好適である。
【０１９２】
また、本発明の有機電界発光素子は、上述の各層以外に、陰極、陽極の外層に撥水層がを設けられていてもよい。これにより、水分の浸入を防止することができ、有機電界発光素子の安定性が向上する。この撥水層の材料としては、撥水効果の良いフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂及びシリコン樹脂等が用いられる。具体的な樹脂としては、旭硝子から市販されている全フッ化樹脂（ルキナ）があげられる。
【０１９３】
また、本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極からなる一対の電極と、上記陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含めた一層以上の有機物から構成される層を有する有機電界発光素子において、上記発光層を主に構成する材料が吸収しうる波長に蛍光波長を有する電荷輸送材料を上記発光層に混合したことを特徴とするものである。発光層を構成する材料へのエネルギー移動確率が高い材料を電荷輸送材料として用いることにより、より確実に発光層に注入された電荷を発光材料に移動させることができる。
【０１９４】
また、本発明の有機電界発光素子では、上記発光層と接して設けられた正孔輸送層を構成する材料のイオン化ポテンシャルよりも同等、もしくは、小さいイオン化ポテンシャルを有する電荷輸送材料が、発光層に混合されていることがこの好ましい。このような電荷輸送材料を用いることにより、確実に発光層内に正孔を注入することができる。
【０１９５】
特に、電荷輸送材料として高耐熱性の有機材料を用いることで、より耐久性の高い発光素子を実現することができる。この代表的電荷輸送材料として、イオン化ポテンシャルの面も含め上述のモノ及びジ体、トリス体のエナミン化合物があげられる。
【０１９６】
また、本発明の有機電界発光素子では、上記発光層の一部の層領域に電荷輸送材料が混合された混合層が設けられていることが好ましい。このように発光層の一部のみに混合層を設けることにより、漏れ電流を抑制し、電流効率の高い素子を実現することができる。
【０１９７】
また、本発明の有機電界発光素子では、さらに、上記正孔輸送層、上記発光層、上記電子輸送層の順に積層されており、上記発光層において正孔輸送層と接する領域に、上記正孔輸送材料が混合された層領域が設けられているとともに、上記発光層において電子輸送層と接する領域に、上記電子輸送材料が混合された層領域が設けられていることが好ましい。このように一つの発光層内に、正孔輸送材料、電子輸送材料をそれぞれ混合した層領域を設けることで、発光層内にバランス良く正孔・電子を注入することができる。
【０１９８】
以下、本発明の有機電界発光素子の具体的構成の一例について、図１に基づいて説明する。図１は、本発明の有機電界発光素子の概略構成を示す断面図である。
（ＩＩＩ）本発明の有機電界発光素子の具体的構成
図１に示すように、本実施形態の有機電界発光素子（以下、本有機電界発光素子と記す）は、基板１、陽極２、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、及び、陰極６を備えている。本有機電界発光素子では、基板１上に陽極２が形成されており、その上に正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、陰極６がこの順で積層されている。
【０１９９】
基板１は、透明であり、かつ、表面が平滑なものであれば、特に限定されるものではない。一般的には、基板１としては、ガラス、プラスティックからなるものが用いられる。また、基板１は、本有機電界発光素子を作製する際に、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、及び、陰極６を支持できれば、任意の厚さの基板を使用できる。
【０２００】
陽極２は、透明電極として上述のインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）や半透明電極としての金薄膜を用いることができる。
【０２０１】
正孔輸送層３と電子輸送層５が、それぞれ電荷輸送層を構成する。それぞれの電荷輸送層は、電極からの電荷の注入を容易にし、注入された電荷を発光領域まで輸送するという働きをする。正孔輸送層３としては、上述の正孔輸送性の強い材料が用いることができる。
【０２０２】
電子輸送層５としては、上述の電子輸送性の強い材料が用いることができる。
陰極６は、有機膜に電子が注入できることが必要であり、上述のアルカリ金属またはアルカリ土類金属またはアルミニウムまたはその化合物を構成材料の一つとして用いることが多い。
【０２０３】
一般的には、リチウム、マグネシウムやカルシウム、銀、アルミニウムあるいはこれらの金属や化合物を他の金属と組み合わせて用いることが多い。
【０２０４】
発光層４としては、従来からも数多くの化合物群が検討されているが、基本的には電子・正孔の注入が可能でかつ蛍光・りん光を有する物質であれば使用できる。また、成膜性に優れた材料の中に特開平７−２５８５６６号等記載のクマリン色素、特開２００１−２２０５７７号等記載のピラン−クマリン色素を少量分散させた膜を発光層として用いることにより、素子の高効率化、長寿命化および発光色の調整をすることも検討されている。この手法は、単独では結晶化しやすい、あるいは濃度消光を起こしやすい蛍光色素に対して非常に有効である。
【０２０５】
上述のとおり、一般に有機電界発光素子は、発光層４に用いる材料の種類を変えることにより発光色を変化させることができる。発光層４の構成材料として、エネルギーギャップの大きい青色蛍光材料を用いることで、高色純度の青色発光素子の実現が期待されるが、実際にはＥｇの大きい材料への電荷の注入は困難な場合が認められる。これは、電子と正孔が発光層以外の層、例えば電子輸送層や正孔輸送層で電荷の再結合が生じてしまう。そのために素子の発光スペクトルがブロードになり発光色が白っぽくなる現象がよく観測されることになる。
【０２０６】
しかしながら、本実施の形態によれば、特定の電子輸送性の強いシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物を発光層４の全体、または発光層４の一部に電荷輸送性が強く非発光性の材料をある条件のもとで混合することにより、より効率よく発光層中に電荷を注入しエネルギーギャップ大きく、高色純度の青色発光が得られる。
【０２０７】
また、電荷輸送材料を混合する時の濃度としては、電荷輸送材料間でホッピング伝導や電荷の再結合が起こらない濃度である必要がある。最適な濃度は用いる有機材料や素子構成によっても変化するが、少なくとも２０ｍｏｌ％以下である必要がある。
【０２０８】
発光層４に混合する電荷輸送材料に用いる材料としては、発光層４に接する正孔輸送層３または電子輸送層５からの電荷注入が容易である必要がある。また混合された電荷輸送材料での電荷再結合が起こりにくく、再結合が生じた場合にもエネルギーが確実に発光材料へ移動するような材料が望ましい。具体的には、特開平８−２９８１８３、特開平８−３０６４９０、特開平１１−２１４１５９、特開平１１−２１４１６０、特開平１１−３３５３２６、特開２０００−７６２５等で表される高電荷輸送性、高耐熱性のエナミン構造の有機材料を用いることで、より耐久性の高い発光素子を実現することができる。
【０２０９】
このように、本実施の形態では、発光層４の構成材料として、エネルギーギャップの大きい蛍光材料であるシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物を使用し、さらにこの材料に電荷輸送性の強い材料を２０ｍｏｌ％以下の濃度で混合することにより、より効率よく発光層中に電荷を注入し再結合させることが可能となり、発光効率の優れた素子を得ることができる。
【０２１０】
また、本実施の形態では、有機層が正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５の３層から構成される場合について、主に説明するが、複数の層の有する機能を１つの層で兼ねる場合や、各層が複数の材料から構成される場合も同様に実施可能である。
【０２１１】
また、新たな機能を有する層（保護層、中間層等）を、さらに積層することも可能である。
【０２１２】
以下、実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０２１３】
（実施例１）
基板１には、ガラス上に透明な陽極２としてインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）を予め形成し、電極の形にパターニングしたものを用いた。この基板１を充分にアルコール洗浄した後、蒸着する材料と一緒に真空装置内にセットし、１０−４Ｐａまで排気した。その後、正孔輸送層３として上記化合物（Ａ）で示されるビスエナミン化合物を５０ｎｍ製膜した。
【０２１４】
その後、発光層４として表１に示すシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物１−３の単独膜を２５ｎｍの膜厚で製膜した。次いで、電子輸送層５としてトリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）を２５ｎｍの膜厚で製膜した後、陰極６としてＡｌ／Ｌｉ混合膜を１５０ｎｍの膜厚で製膜することにより、有機電界発光素子を作成した。なお、これらの製膜は一度も真空を破ることなく、連続して行った。なお、膜厚は水晶振動子によってモニターした。素子作製後、直ちに乾燥窒素中で電極の取り出しを行い、引き続き特性測定を行った。
（実施例２）
発光層４として、表１に示すシクロペンタジエニリデン化合物１−４の単独膜を製膜した以外は、上記実施例１と同様の操作を行った。
（実施例３）
発光層４として、表１に示すシクロペンタジエニリデン化合物１−１０の単独膜を製膜した以外は、上記実施例１と同様の操作を行った。
（実施例４）
発光層４として、表１に示すシクロペンタジエニリデン化合物１−１６の単独膜を製膜した以外は、上記実施例１と同様の操作を行った。
（実施例５）
発光層４として、一般式（２−１２）に示されるシクロペンタジエニリデン化合物の単独膜を製膜した以外は、上記実施例１と同様の操作を行った。
【０２１５】
上記実施例１〜５にて作製された有機電界発光素子それぞれについて、特性測定を行った結果を表２に示す。
【０２１６】
【表２】
2006156494.tif 000066
【０２１７】
なお、発光輝度は、上記実施例１〜５にて作製された有機電界発光素子に、東陽テクニカ製「ソースメジャーユニット2400型」を用いて直流定電圧を印加して発光させ、その発光輝度をトプコン社製「輝度計BM-8」を用いて測定した。また、発光スペクトルは、浜松フォトニクス社製「スペクトルアナライザーPMA-11」を用いて測定した。なお、印加電圧は１０Ｖである。
（実施例６）
基板１には、ガラス上に透明な陽極２としてインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）を予め形成し、電極の形にパターニングしたものを用いた。この基板１を充分にアルコール洗浄した後、蒸着する材料と一緒に真空装置内にセットし、１０−４Ｐａまで排気した。その後、正孔輸送層３として上記化合物（Ｂ）で示されるビスエナミン化合物を５０ｎｍ製膜した。
【０２１８】
その後、発光層４として表１に示すシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物１−７と上記化合物（Ｂ）で示されるビスエナミン化合物との混合膜を２５ｎｍの膜厚で製膜した。なお、シクロペンタジエニリデン化合物に対するビスエナミン化合物の割合は、５ｍｏｌ％とした。
【０２１９】
次いで、電子輸送層５としてトリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）を２５ｎｍの膜厚で製膜した後、陰極６としてＡｌ／Ｌｉ混合膜を１５０ｎｍの膜厚で製膜することにより、有機電界発光素子を作成した。なお、これらの製膜は一度も真空を破ることなく、連続して行った。なお、膜厚は水晶振動子によってモニターした。素子作製後、直ちに乾燥窒素中で電極の取り出しを行い、引き続き特性測定を行った。
（実施例７）
発光層４として、一般式（２−１）に示されるシクロペンタジエニリデン化合物と上記化合物（Ｂ）で示されるビスエナミン化合物との混合膜を製膜した以外は、上記実施例６と同様の操作を行った。
（実施例８）
発光層４として、一般式（２−３）に示されるシクロペンタジエニリデン化合物と上記化合物（Ｂ）で示されるビスエナミン化合物との混合膜を製膜した以外は、上記実施例６と同様の操作を行った。
（実施例９）
発光層４として、一般式（２−６）に示されるシクロペンタジエニリデン化合物と上記化合物（Ｂ）で示されるビスエナミン化合物との混合膜を製膜した以外は、上記実施例６と同様の操作を行った。
（実施例１０）
発光層４として、表１に示すシクロペンタジエニリデン化合物１−３と上記化合物（Ｂ）で示されるビスエナミン化合物との混合膜を製膜した以外は、上記実施例６と同様の操作を行った。
（比較例１）
上記化合物（Ｂ）で示されるビスエナミン化合物の代わりに、代表的な正孔輸送材料である、Ｎ，Ｎ’−ビス［４’−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＴＰＴ）を、シクロペンタジエニリデン化合物に対して５ｍｏｌ％添加した以外は、上記実施例１０と同様の操作を行った。
【０２２０】
上記実施例６〜１０、及び、比較例１にて作製された有機電界発光素子それぞれについて、特性測定を行った結果を表３に示す。また、これら有機電界発光素子の発光がシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物に由来するものであることがわかった。
【０２２１】
【表３】
2006156494.tif 000067
【０２２２】
なお、発光輝度は、上記実施例６〜１０、及び、比較例１にて作製された有機電界発光素子に、東陽テクニカ製「ソースメジャーユニット2400型」を用いて直流定電圧を印加して発光させ、その発光輝度をトプコン社製「輝度計BM-8」を用いて測定した。また、発光スペクトルは、浜松フォトニクス社製「スペクトルアナライザーPMA-11」を用いて測定した。なお、印加電圧は１０Ｖである。
【０２２３】
表３に示すように、実施例６〜１０より得られた電界発光素子の発光輝度強度は、それぞれ、表２に示す実施例１〜５より得られた、対応する電界発光素子それぞれと比較して、２０〜５０％向上していた。なお、発光スペクトルについては、変化が認められなかった。
【０２２４】
また、表３において、特に実施例１０より得られた電界発光素子は、色度値（０.１８，０.５１）の青色発光が得られ、外部量子効率は７.２％であった。なお、外部量子効率は発光輝度、発光スペクトル、電流密度及び比視感度曲線より算出した。
【０２２５】
また、比較例１より得られた電界発光素子は、５３０ｎｍの発光が顕著にあらわれ、これはＡｌｑ３の発光が現れたために色純度にみだれが生じたと考えられる。また、外部量子効率も１．８％となり、実施例１０より得られた電界発光素子よりも劣っていた。これは化合物（Ｂ）とＴＰＴとの間で、電荷の輸送度が違うことによるものと考えられる。
（実施例１１）
実施例１０より得られた電界発光素子において、上記化合物（Ｂ）で示されるビスエナミン化合物の添加量を、発光材料である上記シクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物１−３に対して、０ｍｏｌ％、５ｍｏｌ％、１５ｍｏｌ％、及び、３０ｍｏｌ％とした４つの電界発光素子を作成した。
【０２２６】
これら４つの電界発光素子について、発光輝度をトプコン社製「輝度計BM-8」を用いて測定した。なお、０ｍｏｌ％は実施例５と、５ｍｏｌ％は実施例１０と同じである。この結果発光波長においては大きな相違は認められなかったが輝度は夫々５５０ｃｄ／ｍ2、６８０ｃｄ／ｍ2  、５９０ｃｄ／ｍ2、３３０ｃｄ／ｍ2であり、５ｍｏｌ％から１５ｍｏｌ％の範囲の割合でビスエナミン化合物を共蒸着することにより輝度のより高い向上が認められた。なおこれら各素子の発光層の膜厚は２０〜３０ｎｍの間であった。
（実施例１２）
電子輸送層５のトリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）化合物に対して、構造式２−１で示されるシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物１０ｍｏｌ％を加え蒸着し膜厚３０ｎｍの混合電子輸送層を作成した以外は概略実施例１０に準じて発光素子を作成した。この素子の特性を測定した結果、輝度、発光波長には大きな変化は認められなかったが、発光半減時間において、２０％ほど長くなっており、安定性において改善が認められた。これは各層に同じ構造のシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物が存在することにより各層間の密着性が向上し、スムーズな電荷の移動が促進されトラップの発生の防止にも繋がったものと考えられる。
（実施例１３）
実施例１２において陰極６と電子輸送層５の間にトリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）化合物単独からなる電子輸送層を作成しすることにより２つの層構成からなる電子輸送層を作成した。さらに陽極２と正孔輸送層３の間に化合物（Ｃ）で示されるトリススエナミン化合物単独の正孔輸送層を作成しすることにより２つの層構成からなる正孔輸送層を作成した。この素子の特性を測定した結果、発光波長には大きな変化は認められなかったが、輝度強度が９５０ｃｄ／ｍ2  （印加電圧：１０Ｖ）と実施例５，１２と比べて、１，５倍近い輝度の向上が認められた。さらに発光開始電圧は、５Ｖであり、実施例１０の素子の開始電圧８Ｖとくらべても約半分の電圧で発光が認められた。
これら特性の向上は
1)本発明のシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物が優れた発光性と電子輸送性双方有する化合物であること。
2)さらに高い正孔輸送性を有する化合物と組み合わされたことにより、電子の輸送性向上につながり、輝度の向上がもたらされたこと。
3)陽極及び陰極間の間の高い正孔輸送層から電子輸送層にスムースな流れを起こさせ、これが高い発光性を有するシクロペンタジエニリデン（Cyclopentadienydene）化合物の低い電圧での発光を誘因したこと。
等が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０２２７】
以上のように、本発明の有機電界発光素子は、色純度に優れた青色発光を高輝度で実現できる。それゆえ、本発明は、ディスプレイ産業に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【図１】本発明の有機電界発光素子の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０２２９】
１    基板
２    陽極
３    正孔輸送層
４    発光層
５    電子輸送層
６    陰極
【図１】
2006156494.tif 000098