CN101018796A - 金属络合物、发光性固体、有机el元件及有机el显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于：提供一种金属络合物，其显示出磷光发光，适于用作有机EL元件、照明装置等中的发光材料和颜色变换材料等。本发明的金属络合物的特征在于，具有：金属原子；三啮配位体，其通过第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3个氮原子以三配位基与该金属原子键合；以及单啮配位体，其与上述金属原子键合。优选的是用通式(1)表示的方案。
Description
技术领域
本发明涉及显示出磷光发光，适于用作有机EL元件、照明装置等中的发光材料和颜色变换材料等的金属络合物、发光性固体；使用该金属络合物或者发光性固体的有机EL元件；以及使用该有机EL元件的有机EL显示器。
背景技术
有机EL元件是一种发光元件，其具有的结构是在负极和正极之间夹持一层乃至数层薄薄的有机物层，对于上述有机物层，从上述正极注入空穴，从上述负极注入电子，借助于该空穴和该电子在上述有机物层再结合(复合)时的再结合能，使上述有机物层中的发光材料的发光中心激发，并对该发光材料从激发态去激发到基态时所放出的光加以利用。该有机EL元件具有自发光、快速响应等特征，视觉辨认度良好，而且是超薄型、重量轻，快速响应性和动画显示性优良，因而可以期待适用于全彩色显示器等的平板显示器。特别是层叠有空穴输送性有机薄膜(空穴输送层)和电子输送性有机薄膜(电子输送层)的2层型(层叠型)有机EL元件被报道以来(参照非专利文献1)，该有机EL元件便作为在10V以下的低电压下能够发光的大面积发光元件而引人注目。
对于上述有机EL元件，从提高发光效率的角度考虑，提出了如下的方案：即对于作为主要材料的萤光发光性的主体材料，掺杂少量的萤光发光性高的色素分子作为客体材料，从而形成显示出高发光效率的发光层(参照非专利文献2)。
另外，近年来，通过替代上述萤光发光性材料，将利用源于分子激发三重态之发光的磷光发光性材料作为有机EL元件的发光材料，表现出可以提高上述有机EL元件的发光效率，从而引人瞩目(参照非专利文献3)。源于有机物的发光根据产生发光的激发态的性质不同，可分为萤光和磷光。迄今为止，由于一般的有机物在室温下不发出磷光，所以在有机EL元件中一直利用萤光发光性材料。根据EL发光机理，可以预料磷光发光状态以4倍于萤光发光状态的几率生成，所以将在室温产生磷光发光的重金属络合物应用于发光材料，它作为EL元件的高效率化手段，近年来受到关注。但是，在磷光发光性的材料的情况下，存在的问题是：在室温发出强磷光的材料非常少，材料的选择范围较窄。
作为使用了在室温下发出磷光的金属络合物的有机EL元件的公知实例，可以作为一个实例举出的是具有N^N^C型三啮配位体的金属络合物，其包括2个由铂元素和氮原子形成的配位键、以及1个铂元素和碳原子的直接键(参照专利文献1)。但是，该金属络合物在室温下的磷光发光效率并不充分，在使用了该金属络合物的有机EL元件的情况下，存在发光效率低下的问题。
非专利文献1：C.W.Tang and S.A.VanSlyke，Applied Physics Lettersvol.51，913(1978)
非专利文献2：C.W.Tang and S.A.VanSlyke，and C.H.Chen，Journalof Applied Physics vol.65，3610(1989)
非专利文献3：M.A.Baldo，et al.，Nature vol.395，151(1998)，M.A.Baldo，et al.，Applied Physics Letters vol.75，4(1999)
专利文献1：特开2002-363552号公报
发明内容
本发明以解决以前的问题、实现以下的目的作为课题。本发明的目的在于：提供一种金属络合物、发光性固体，其显示出磷光发光，适于用作有机EL元件、照明装置等中的发光材料和颜色变换材料等；有机EL元件，其使用该金属络合物或者发光性固体，寿命、发光效率、热及电的稳定性优良，且驱动寿命非常长；以及有机EL显示器，其使用该有机EL元件，高性能且长寿命，可以使平均驱动电流不依赖于发光像素而保持恒定，适用于不改变发光面积而色彩平衡性良好的全色显示器等，而且驱动寿命较长。
为解决上述课题，发明者进行了潜心的研究，结果得到了以下的见解。即含有金属原子、N^N^N型三啮配位体和特定的单啮配位体的金属络合物显示出较强的磷光发光，显示出适用于有机EL元件的良好的升华性，而且可以通过真空蒸镀形成良好的neat膜、dope膜等，适于用作有机EL元件和照明装置等中的发光材料等，使用该金属络合物的有机EL元件和有机EL显示器，其寿命、发光效率、热和电的稳定性等优良，驱动寿命非常长，且具有高性能。本发明就是基于本发明者获得的上述见解而完成的，用于解决上述课题的本发明叙述如下。
本发明的金属络合物的特征在于，具有：金属原子；三啮配位体，其通过第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3个氮原子以三配位基与该金属原子键合；以及单啮配位体，其与上述金属原子键合。
源于有机物的发光根据产生发光的激发态的性质不同，可分为萤光和磷光，而在以前，由于有机物一般不会产生磷光，所以作为有机EL元件和照明装置等中的发光材料和颜色变换材料等，一直利用萤光发光材料。但是，根据EL发光机理，可以预料磷光发光状态以4倍于萤光发光状态的几率生成，所以将在室温产生磷光发光的金属络合物应用于发光材料，它对于EL元件的高效率化是有效的，近年来受到关注。根据本发明的上述金属络合物，由于将强烈地产生上述的磷光发光，所以相对于使用了萤光发光材料的EL元件的内部量子效率最大达25％，它理论上可以实现最大达100％的高发光效率。因此，显示出强磷光发光的上述金属络合物适于用作有机EL元件等中的发光材料等。在本发明的金属络合物中，通过适当改变上述金属原子的种类、上述三啮配位体(N^N^N型)或上述单啮配位体的骨架结构、取代基等的种类和数量等，可以改变发光颜色。
本发明的发光性固体含有本发明的上述金属络合物。因此，含有本发明的金属络合物的本发明的发光性固体，其驱动寿命非常长，寿命、发光效率等优良，可以适于使用在照明装置、显示器装置等中。
本发明的有机EL元件在正极和负极之间具有有机薄膜层，该有机薄膜层含有上述金属络合物。因此，含有本发明的金属络合物的本发明的有机EL元件，其驱动寿命非常长，寿命、发光效率等优良，可以适于使用在照明装置、显示器装置等中。
本发明的有机EL显示器是使用本发明的上述有机EL元件而构成的。因此，使用了本发明的有机EL元件的本发明的该有机EL显示器，其驱动寿命非常长，而且寿命、发光效率等优良。
附图说明
图1是表示本发明的有机EL元件之层结构的一个实例的示意说明图。
图2是表示有机EL显示器的一个结构实例的示意说明图。
图3是表示有机EL显示器的一个结构实例的示意说明图。
图4是表示有机EL显示器的一个结构实例的示意说明图。
图5是表示无源矩阵方式的有机EL显示器(无源矩阵板)的一个结构实例的示意说明图。
图6是表示图5所示的无源矩阵方式的有机EL显示器(无源矩阵板)的电路的示意说明图。
图7是表示有源矩阵方式的有机EL显示器(有源矩阵板)的一个结构实例的示意说明图。
图8是表示图7所示的有源矩阵方式的有机EL显示器(有源矩阵板)的电路的示意说明图。
图9是为了说明用于计算磷光量子收率的实验的概要的示意图。
具体实施方式
(金属络合物)
本发明的金属络合物具有：金属原子；以三配位基与该金属原子键合的特定的三啮配位体；和以一配位基与上述金属原子键合的特定的单啮配位体。
-金属原子-
上述金属原子作为上述金属络合物的中心金属而发挥作用，作为该金属原子，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如可以列举出Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等。
在1分子的上述金属络合物中包含1个上述金属原子，2分子以上的上述金属络合物中的各金属原子可以是单独1种，也可以是2种以上。在上述金属原子之中，Pt也是特别优选的(此时，上述金属络合物是铂络合物)。
-三啮配位体-
作为上述三啮配位体，只要是通过第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3个氮原子以三配位基与上述金属原子键合的(N^N^N型)，就没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择。
作为上述三啮配位体，例如优选的是：上述第二氮原子与上述第一氮原子及上述第三氮原子相邻，并以夹入的方式位于其间，而且以共价键与上述金属原子键合，而上述第一氮原子及上述第三氮原子以配位键与上述金属原子键合。另外，3个上述第一氮原子、上述第二氮原子和上述第三氮原子优选分别为其它环结构的一部分。更优选的是：与含有上述第一氮原子的环结构中的该第一氮原子相邻的氮相邻原子，键合在与含有上述第二氮原子的环结构中的该第二氮原子相邻的一个氮相邻原子上，且与含有上述第三氮原子的环结构中的该第三氮原子相邻的氮相邻原子，键合在与含有上述第二氮原子的环结构中的该第二氮原子相邻的另一个氮相邻原子上。进一步优选的是：上述一个氮相邻原子及上述另一个氮相邻原子为碳原子。特别优选的是：上述第一碳相邻原子及上述第二碳相邻原子均为碳原子。
-单啮配位体-
作为上述单啮配位体，只要以一配位基与上述金属原子键合，就没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择。但是，从该金属络合物的稳定性的角度考虑，优选的配位基是经由选自C原子、N原子、O原子、P原子及S原子之中的一个原子而与上述金属原子键合。从可以赋予该金属络合物以升华性的角度考虑，优选的配位基是可以使上述金属络合物整体的电荷呈中性的配位基。
-金属络合物的具体实例-
作为本发明的金属络合物的具体实例，例如可以适当地列举出用下述通式(1)表示的金属络合物等。
[化学式2]
在上述通式(1)中，M表示上述的金属原子。
Ar1、Ar2及Ar3表示环结构，优选的是从五元环基、六元环基、以及它们的稠合环基中加以选择。
作为上述五元环基，例如可以列举出吡咯环基及其衍生基团等。
作为上述六元环基，例如可以适当地列举出吡啶环基、哌啶环基、以及它们的衍生基团等。
作为上述缩合环基，例如可以适当地列举出吲哚环基及其衍生物等。
在它们之中，更优选Ar2为下列结构中的至少任一种。
[化学式3]
在上述结构中，M表示上述的金属原子。Ar1和Ar3表示上述的环结构。R相互之间既可以是相同的，也可以是不同的，分别表示氢原子或取代基。
另外，Ar1及Ar3之中的任一个优选的是杂环芳香基及多杂环芳香基之中的任一种，具体地说，更优选以下的结构。
[化学式4]
上述Ar1及Ar3相互之间既可以是相同的，也可以是不同的，但优选为相互之间是相同的。
R1、R2及R3分别表示在Ar1、Ar2及Ar3上取代的氢原子或者取代基，相互之间既可以是相同的，也可以是不同的，各自既可以是多个，也可以是相互相邻的原子通过键合而形成环结构。作为该R1、R2和R3的具体实例，可以适当地列举出卤素原子、氰基、烷氧基、氨基、烷基、烷基醋酸酯基、环烷基、芳基、芳氧基等。它们也可以进一步用公知的取代基来取代。
L表示经由选自C、N、O、P及S之中的原子而与金属原子M键合的单啮配位体以及卤素原子中的任一种。作为该L的具体实例，可以适当地列举出下述结构的基团、氯原子、溴原子等。
[化学式5]
在这些基团中，氢原子也可以用有机基团或卤素原子取代，R表示氢原子、烷基或芳基。R4及R5表示氢原子、烷基、芳基、烷氧基、或者芳氧基(aryloxyl)之中的任一个。
用上述通式(1)表示的金属络合物是电中性的，由于在真空中显示出升华性，所以在形成薄膜时，不仅在公知的涂布方法方面，而且在可以适于应用真空蒸镀法等方面是有利的。
这里，在用上述通式(1)表示的金属络合物中，例如当表示上述Ar2为吡啶环结构的结构时，则如下所示。
[化学式6]
另外，在用上述化学式表示的金属络合物中，例如当表示上述Ar1和上述Ar3也为吡啶环结构的结构时，则如下所示。
[化学式7]
在此，当表示用上述通式(1)表示的金属络合物的具体实例时，则如下所示。
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
[化学式20]
[化学式21]
[化学式22]
[化学式23]
作为本发明的金属络合物的光致发光(P.L.：以下有时简称为“PL”)量子收率，在将该金属络合物薄膜化时，以形成相同厚度的铝喹啉络合物(Alq3)的薄膜(PL量子收率＝22％)为基准(reference)而算出的值优选为70％以上，更优选为80％以上，特别优选为90％以上。
上述PL量子效率例如可以采用如下的方法测量并计算。即如图5所示，使源于光源的激发光(365nm的稳定光)100斜向照射到透明基板之上的薄膜试样102上，然后根据使用分光辐射辉度仪(美能达(Minolta)公司生产，CS-1000)104测得的薄膜的PL光谱，通过换算计算出PL光子数[P(sample)]。在进行发光测量的同时，用反射镜106聚集从试样透过和反射的激发光，用光电二极管108检测其总强度[I(sample)]。接着对作为基准的Alq3薄膜(PL量子收率为22％)也进行了同样的测量，并求出作为基准的PL光子数[p(ref.)]、以及透过和反射的激发光的总强度[I(ref.)。其次，测量只有透明基板的透过和反射的激发光的总强度[I(substrate)]。试样薄膜的PL量子收率可以根据以下的公式进行计算。
[数学式1]
作为本发明的金属络合物的合成方法，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但可以适当地列举出的方法有：如下述反应式1所示，使上述三啮配位体(N^N^N型)的氢取代物和含有上述金属原子的卤化金属或其碱金属盐按照适当选择的条件进行反应，之后根据需要，如下述反应式2所示的那样使该反应生成物和上述单啮配位体的氢取代物或碱金属取代物进行反应。
[化学式24]
(X表示卤素，A表示碱金属，m、n表示整数)
此外，在上述反应式1中，M、Ar1、Ar2、Ar3、R1、R2及R3如上所述。
[化学式25]
另外，在上述反应式1中，M、Ar1、Ar2、Ar3、R1、R2、R3、L和A如上所述。
上述反应可以在催化剂的存在下适当地进行。作为该催化剂，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如可以适当地列举出铜盐-有机胺催化剂等。它们既可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
本发明的金属络合物正如上面所叙述的那样，其PL量子效率优良，显示出高的发光效率，因而可以在各种领域优选使用，但从获得高辉度、高寿命的所要求的发光颜色的角度考虑，可以适于用作有机EL元件、照明装置等中的发光材料、颜色变换材料等，特别可以适用于后述的本发明的发光性固体、有机EL元件或有机EL显示器。
此外，在上述有机EL显示器中，为了获得全彩的显示器，使用红色、绿色和蓝色的各色EL元件的组合作为1个像素，而在此情况下，需要三色的有机EL元件。本发明的金属络合物通过适当地改变上述三啮配位体的分子结构，可以调节乃至变更其发光颜色，从获得红色、绿色及蓝色的各色发光的角度考虑，如果适用于上述有机EL元件以及上述有机EL显示器，则是有利的。
(发光性固体)
本发明的发光性固体含有本发明的上述金属络合物，另外根据目的的不同，还含有适当选择的其它成分。
作为上述其它成分，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但是，例如可以特别适当地列举出具有比上述金属络合物更高的第一激发三重态激发能的有机材料等。
这样的有机材料以上述金属络合物作为客体分子，在上述发光性固体中作为主体分子发挥作用。上述发光性固体当含有作为该主体分子发挥作用的上述有机材料时，则在该发光性固体中产生EL发光时，首先，作为上述主体分子的上述有机材料被激发。而且作为该主体分子的上述有机材料的发光波长和作为上述客体分子的上述金属络合物的吸收波长相互重叠，所以激发能将有效地从该主体分子向该客体分子移动，该主体分子不会发光而返回到基态，只有处于激发态的该客体分子以光的形式放出激发能，因而发光效率、颜色纯度等均为优良。
作为发挥上述主体分子功能的上述有机材料，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但是，例如优选为发光波长位于上述金属络合物的光吸收波长附近的材料，更优选为具有比上述金属络合物更高的第一激发三重态激发能的材料，具体地说，在与上述金属络合物相混合的情况下，从与该金属络合物的相互作用较小、对于该金属络合物本来的发光特性的影响较小的角度考虑，优选的是具有咔唑基的材料，更优选的是用下述结构式(2)表示的咔唑衍生物等。
[化学式26]
上述结构式(2)中，Ar表示如下所示的、含有芳香环的2价或3价的基团、或含有杂环芳香环的2价或3价的基团。
[化学式27]
它们也可以被非共轭性的基团取代，另外，R表示连结基团，例如可以适当地列举出以下的基团。
[化学式28]
上述结构(2)式中，R9及R10分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、芳烷基、链烯基、芳基、氰基、氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基磺酰基、羟基、酰胺基、芳氧基、芳香族环烃基、或芳香族杂环基，它们也可以用取代基进一步取代。
在上述结构(2)式中，n表示整数，可适当地列举出2或3。
在用上述结构式(2)表示的咔唑衍生物之中，在发光效率等特别优良方面，优选从Ar是通过单键连接2个苯环的芳香基、R9和R10是氢原子、n＝2的咔唑衍生物，即从用下述结构式(2)-1表示的4，4’-双(9-咔唑基)-联苯(CBP)(主发光波长＝380nm)及其衍生物中加以选择。
[化学式29]
作为上述发光性固体的形态，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如可以列举出结晶、薄膜等。
作为上述发光性固体中的上述有机络合物金属的含量，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但通常为0.1～50质量％，从获得高效率发光的角度考虑，更优选为0.5～20质量％。
本发明的发光性固体由于显示出高的发光效率，故而可以在各种领域合适地使用，但从获得高辉度、高寿命的所要求的发光颜色的角度考虑，可以适于用作有机EL元件、照明装置等中的发光材料、颜色变换材料等，特别可以适用于后述的本发明的有机EL元件或有机EL显示器。
(有机EL元件)
本发明的有机EL元件在正极和负极之间具有有机薄膜层，该有机薄膜层含有本发明的上述金属络合物或上述发光性固体，进而含有适当选择的其它层乃至构件。
作为上述有机薄膜层，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如至少具有发光层，进而根据需要，也可以具有空穴注入层、空穴输送层、空穴遮断层、电子输送层、电子注入层等。此外，上述发光层既可以作为发光层而形成为单功能，又可以如发光层兼电子输送层、发光层兼空穴输送层那样地形成为多功能。
-发光层-
作为上述发光层，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但是，例如优选含有本发明的上述金属络合物或上述发光性固体作为发光材料。在含有上述金属络合物作为发光材料的情况下，上述发光层既可以单独地使上述金属络合物成膜而形成，也可以除该金属络合物以外，还含有其它材料而形成，例如当将本发明的上述金属络合物设定为客体分子(客体材料)时，还含有发光波长位于该客体分子的光吸收波长附近的主体分子(主体材料)。此外，该主体分子优选包含在上述发光层中，但也可以包含在空穴输送层、电子输送层等中。
在并用作为上述客体分子(客体材料)的本发明的金属络合物和上述主体分子(主体材料)的情况下，当产生EL发光时，首先是上述主体部分子被激发。而且该主体分子的发光波长和上述客体分子(上述金属络合物)的吸收波长相互重叠，所以激发能将有效地从该主体分子向该客体分子移动，该主体分子不会发光而返回到基态，只有处于激发态的该客体分子以光的形式放出激发能，因而发光效率、颜色纯度等均为优良。
另外，一般地当发光分子在薄膜中单独或以高浓度存在时，因发光分子彼此之间接近而在发光分子间产生相互作用，产生被称之为“浓度消光”的发光效率降低的现象，但是，在并用上述客体分子和上述主体分子的情况下，作为上述客体分子的上述金属络合物以较低的浓度分散在上述主体分子中，所以上述“浓度消光”得到有效的抑制，从而在发光效率优良方面是有利的。再者，在上述发光层中并用上述客体分子和上述主体分子的情况下，因为上述主体分子一般制膜性能优良，所以在维持发光特性且制膜性优良方面是有利的。
作为上述主体分子(主体材料)，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但是，优选其发光波长处于该客体分子的光吸收波长附近，更优选具有比上述金属络合物更高的第一激发三重态激发能，例如，可以适当地列举出用下述结构式(1)表示的芳香族胺的衍生物、用下述结构式(2)表示的咔唑衍生物、用下述结构式(3)表示的8-羟基喹啉络合物、用下述结构式(4)表示的1，3，6，8-四苯基芘化合物、以下述结构式(5)表示的4，4’-双(2，2’-二苯基乙烯基)-1，1’联苯(DPVBi)(主发光波长＝470nm)、用下述结构式(6)表示的对六联苯(主发光波长＝400nm)、用下述结构式(7)表示的9，9’-联蒽(主发光波长＝460nm)、后述的聚合物材料等。
[化学式30]
在上述结构式(1)中，n表示2或者3的整数。Ar表示2价或3价的芳香基或杂环芳香基。R7和R8相互之间既可以是相同的，又可以是不同的，表示1价的芳香基或杂环芳香基。作为上述1价的芳香基或杂环芳香基，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择。
在用上述结构式(1)表示的芳香族胺衍生物中，也优选用下述结构式(1)-1表示的N，N’-二萘基-N，N’-二苯基-[1，1’-联苯]-4，4’-二胺(NPD)(主发光波长＝430nm)及其衍生物。
[化学式31]
在上述结构式(2)中，A表示如下所示的、含有芳香环的2价或3价的基团、或者含有杂环芳香环的2价或3价的基团。
[化学式32]
它们也可以被非共轭性的基团取代，另外，R表示连结基团，例如可以适当地列举出以下的基团。
[化学式33]
上述结构(2)式中，R9及R10分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、芳烷基、链烯基、芳基、氰基、氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基磺酰基、羟基、酰胺基、芳氧基、芳香族环烃基、或芳香族杂环基，它们也可以用取代基进一步取代。
在上述结构(2)式中，n表示整数，可适当地列举出2或3。
在用上述结构式(2)表示的咔唑衍生物之中，在发光效率等特别优良方面，优选从Ar是通过单键连接2个苯环的芳香基、R9和R10是氢原子、n＝2的咔唑衍生物，即从用下述结构式(2)-1表示的4，4’-双(9-咔唑基)-联苯(CBP)(主发光波长＝380nm)及具衍生物中加以选择。
[化学式34]
[化学式35]
上述结构(3)式中，R11表示氢原子、卤素原子、烷基、芳烷基、链烯基、芳基、氰基、氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基磺酰基、羟基、酰胺基、芳氧基、芳香族环烃基、或芳香族杂环基，它们也可以用取代基进一步取代。
在用上述结构式(3)表示的8-羟基喹啉络合物中，优选的是用下述结构式(3)-1表示的铝喹啉络合物(Alq)(主发光波长＝530nm)。
[化学式36]
[化学式37]
上述结构式(4)中，R12～R15相互之间既可以是相同的，也可以是不同的，表示氢原子或者取代基。作为该取代基，例如可以适当地列举出烷基、环烷基或芳基，它们也可以用取代基进一步取代。
在用上述结构式(4)表示的1，3，6，8-四苯基芘之中，在发光效率等特别优良方面，优选的是R12～R15为氢原子即用下述结构式(4)-1表示的1，3，6，8-四苯基芘(主发光波长＝440nm)。
[化学式38]
1，3，6，8-四苯基芘
[化学式39]
[化学式40]
[化学式41]
作为上述聚合物材料即上述主体分子，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但是，例如优选从用下述结构式表示的聚对苯乙烯(PPV)、聚噻吩(PAT)、聚对苯(PPP)、聚乙烯咔唑(PVCz)、聚芴(PF)、聚乙炔(PA)及其衍生物中加以选择。
[化学式42]
在上述结构式中，R表示氢原子、卤素原子、烷氧基、氨基、烷基、环烷基、也可以含有氮原子和硫原子的芳基、或者芳氧基，它们也可以用取代基来取代。x表示整数。
在作为上述聚合物材料的上述主体分子之中，在有效地进行从主体分子到客体分子的能量移动方面，优选的是用下述结构式(8)表示的聚乙烯咔唑(PVCz)。
[化学式43]
在上述结构式(8)中，R17和R18表示在环状结构的任意位置所赋予的各自的多个取代基，分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷氧基、氨基、烷基、环烷基、也可以含有氮原子和硫原子的芳基、或者芳氧基，它们也可以用取代基来取代。该R17和R18的任意相邻的取代位置相互键合，也能形成可以含有氮原子、硫原子、氧原子的芳香环，它们也可以用取代基来取代。x表示整数。
在使用上述聚合物材料即上述主体分子的情况下，在溶剂中溶解该主体分子，并混合作为上述客体分子的本发明的上述金属络合物，便调配出涂布液，然后可以用旋涂法、喷墨法、浸涂法、刮刀法等湿式制膜方法涂布该涂布液。这时，为了提高所涂布形成的层的电荷输送性，也可以在该涂层上，于溶液中同时混合空穴输送层材料及电子输送层材料而进行制膜。这些湿式制膜方法特别适合将多功能的上述发光层形成为1层(空穴输送层兼电子输送层兼发光层)的情况。
作为上述发光层中的上述金属络合物的含有层，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如，优选为0.1～50质量％，更优选为0.5～20质量％。
当上述含量不足0.1质量％时，则寿命、发光效率等有时不充分，当超过50质量％时，则颜色纯度常常降低，另一方面，如果是比上述更优选的范围，则在寿命、发光效率等优良方面是优选的。
作为在上述发光层中的上述客体材料即本发明的金属络合物和上述主体材料的比率(摩尔比，客体材料∶主体材料)，优选为1∶99～50∶50，更优选为1∶99～10∶90。
此外，在上述发光层以发光层兼电子输送层、发光层兼正空输送层等方式形成为多功能的情况下，这些层中的上述金属络合物的含量也可以为与上述同样。
上述发光层在施加电场时，可以从上述正极、空穴注入层、上述空穴输送层等注入空穴，可以从上述负极、电子注入层、上述电子输送层等注入电子，进而提供该空穴和该电子的再结合地点，借助于该再结合时产生的再结合能，可以具有使显示出发光的上述金属络合物(发光材料、发光分子)发光的功能，除该金属络合物以外，在不损害该发光的范围内，也可以含有其它发光材料。
上述发光层可以采用公知的方法来形成，例如，可以优选地采用蒸镀法、湿式制膜法、MBE(分子束外延)法、簇离子束(cluster ionbeam)法、分子层叠法、LB法、印刷法、转印法等来形成。
在它们当中，从不使用有机溶剂而没有废液处理问题、可以低成本、简便而且高效地制造的角度考虑，优选的是蒸镀法，但在上述发光层形成为单层结构的情况下，例如当将该发光层形成为空穴输送层兼发光层兼电子输送层等时，也优选湿式制膜法。
作为上述蒸镀法，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同，从公知的方法中进行适当的选择，例如可以列举出真空蒸镀法、电阻加热蒸镀、化学蒸镀法、物理蒸镀法等。作为该化学蒸镀法，例如可以列举出等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法、气体源(gas source)CVD法等。采用上述蒸镀法进行的上述发光层的形成，例如通过真空蒸镀上述金属络合物，在该发光层除上述金属络合物以外、还含有上述主体材料的情况下，通过采用真空蒸镀同时蒸镀该金属络合物和该主体材料，便可以适当地进行。在前者的情况下，从不需要共蒸镀的角度考虑，其制造是容易的。
作为上述湿式制膜法，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同，从公知的方法中进行适当的选择，例如可以列举出喷墨法、旋涂法、捏合涂装(kneader coating)法、棒涂法、刮刀法、浇注法、浸渍法、幕涂法等。
在上述湿式制膜法的情况下，可以使用(涂布等)与树脂成分同时溶解或者分散有上述发光层材料的溶液。作为该树脂成分，例如可以列举出聚乙烯咔唑、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚丁二烯、烃类树脂、酮类树脂、苯氧树脂、聚酰胺、乙基纤维素、醋酸乙烯、ABS树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、硅树脂等。
采用上述湿式制膜法进行的上述发光层的形成，例如通过使用(涂布并干燥)在溶剂中溶解有上述金属络合物以及根据需要而采用的上述树脂材料的溶液(涂布液)，在该发光层除上述金属络合物以外还含有上述主体材料的情况下，通过使用(涂布并干燥)在溶剂中溶解有该金属络合物、该主体材料及根据需要而采用的上述树脂材料的溶液(涂布液)，便可以适当地进行。
作为上述发光层的厚度，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如优选为1～50nm，更优选为3～20nm。
上述发光层的厚度如果为上述优选的数值范围，则通过该有机EL元件而发光的光的发光效率、发光辉度、颜色纯度就是充分的，如果为比上述更优选的数值范围，则有利的是：那将是比较明显的。
-正极-
作为上述正极，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但优选的是：可以向上述有机薄膜层供给空穴(载流子)，具体地说，在该有机薄膜层只有上述发光层的情况下，向该发光层供给空穴，在该有机薄膜层进一步具有上述空穴输送层的情况下，向该空穴输送层供给空穴，在该有机薄膜层进一步具有上述空穴注入层的情况下，向该空穴注入层供给空穴。
作为上述正极的材料，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如可以列举出金属、合金、金属氧化物、导电性化合物、以及它们的混合物等，其中优选的是功函数为4eV以上的材料。
作为上述正极材料的具体实例，可以列举出氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)等导电性金属氧化物，金、银、铬、镍等金属，这些金属和导电性金属氧化物的混合物或层叠物，碘化铜、硫化铜等无机导电性物质，聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等有机导电性材料，它们和ITO的层叠物等。它们既可以单独地使用1种，也可以并用2种以上。其中，优选的是导电性金属氧化物，从生产率、高传导性、透明性等角度考虑，特别优选的是ITO。
作为上述正极的厚度，并没有什么特别的限制，可以根据材料等的不同适当地加以选择，但优选为1～5000nm，更优选为20～200nm。
上述正极通常形成于碱石灰玻璃、无碱玻璃等玻璃、以及透明树脂等基板上。
在使用上述玻璃作为上述基板的情况下，从减少源于该玻璃的溶析离子的角度考虑，优选的是上述无碱玻璃、涂覆了硅石等阻挡涂层的上述碱石灰玻璃。
作为上述基板的厚度，只要具有足够的厚度可以保证机械强度，就没有什么特别的限制，但在使用玻璃作为该基体材料的情况下，通常为0.2mm以上，优选0.7mm以上。
上述正极例如可以采用蒸镀法、湿式制膜法、电子束法、溅射法、反应性溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法(高频激发离子镀法)、分子层叠法、LB法、印刷法、转印法、通过化学反应法(溶胶-凝胶法等)涂布该ITO的分散物的方法等上述的方法适当地形成。
上述正极通过洗净、以及进行其它处理，也可以降低该有机EL元件的驱动电压，或者提高发光效率。作为上述其它处理，例如在上述正极的材料为ITO的情况下，可以适当地列举出UV-臭氧处理、等离离子体处理等。
-负极-
作为上述负极，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但优选的是：可以向上述有机薄膜层供给电子，具体地说，在该有机薄膜层只有上述发光层的情况下，向该发光层供给电子，在该有机薄膜层进一步具有上述电子输送层的情况下，向该电子输送层供给电子，在该有机薄膜层以及该负极之间具有上述电子注入层的情况下，向该电子注入层供给电子。
作为上述负极的材料，并没有什么特别的限制，可以根据与上述电子输送层、上述发光层等同该负极相邻的层或者分子的粘附性、电离势、稳定性等的不同适当地加以选择，例如可以列举出金属、合金、氧化物、电导性化合物、以及它们的混合物等。
作为上述负极材料的具体实例，可以列举出碱金属(例如Li、Na、K、Cs等)、碱土类金属(例如Mg、Ca等)、金、银、铅、铝、钠-钾合金或它们的混合金属、锂-铝合金或它们的混合金属、镁-银合金或它们的混合金属、铟、镱等的稀土族金属、以及它们的合金等。
它们既可以单独地使用1种，又可以并用2种以上。其中，优选的是功函数为4eV以下的材料，更优选的是铝、锂-铝合金或它们的混合金属、镁-银合金或它们的混合金属等。
作为上述负极的厚度，并没有什么特别的限制，可以根据该负极材料等的不同适当地加以选择，但优选为1～10,000nm，更优选为20～200nm。
上述负极例如可以采用蒸镀法、湿式制膜法、电子束法、溅射法、反应性溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法(高频激发离子镀法)、分子层叠法、LB法、印刷法、转印法等上述的方法适当地形成。
作为上述负极的材料，在并用2种以上的情况下，既可以同时蒸镀该2种以上的材料，以形成合金电极等，也可以蒸镀预先调制的合金，以形成合金电极等。
作为上述正极和上述负极的电阻值，优选的是较低者，优选为数百Ω/□以下。
-空穴注入层-
作为上述空穴注入层，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如优选的是在施加电场时具有从上述正极注入空穴的功能。
作为上述空穴注入层的材料，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如，可以适当地列举出用下述式子表示的星射状胺类(starburst amine)[4，4’，4”-三(2-萘基苯基氨基)三苯胺](以下有时简称为“2-TNATA”)、铜酞菁、聚苯胺等。
[化学式44]
作为上述空穴注入层的厚度，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如优选为1～100nm左右，更优选为5～50nm。
上述空穴注入层，例如可以采用蒸镀法、湿式制膜法、电子束法、溅射法、反应性溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法(高频激发离子镀法)、分子层叠法、LB法、印刷法、转印法等上述的方法适当地形成。
-空穴输送层-
作为上述空穴输送层，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如优选的是在施加电场时具有输送源于上述正极的空穴的功能。
作为上述空穴输送层的材料，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如可以列举出芳香族胺化合物、咔唑、咪唑、三唑、噁唑、噁二唑、聚芳基烷烃、吡唑啉、吡唑啉酮、苯二胺、芳基胺、氨基取代芳基丙烯酰芳烃、苯乙烯蒽、芴酮、腙、均二苯代乙烯、硅氨烷、苯乙烯胺、芳香族二次甲基化合物、卟啉系化合物、聚硅烷系化合物、聚(N-乙烯咔唑)、苯胺系共聚物、噻吩低聚物及聚合物、聚噻吩等导电性高分子低聚物及聚合物、碳膜等。此外，当将这些空穴输送层的材料与上述发光层的材料混合而制膜时，便可以形成空穴输送层兼发光层。
它们既可以单独地使用1种，也可以并用2种以上，其中，优选芳香族胺化合物，具体地说，更优选用下式表示的TPD(N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)[1，1’-联苯-4，4’-二胺)、用下述结构式(67)表示的NPD(N，N’-二萘基-N，N’-二苯基[1，1’-联苯〕-4，4’-二胺]等。
[化学式45]
[化学式46]
作为上述空穴输送层的厚度，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，但通常为1～500nm，优选为10～100nm。
上述空穴输送层例如可以采用蒸镀法、湿式制膜法、电子束法、溅射法、反应性溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法(高频激发离子镀法)、分子层叠法、LB法、印刷法、转印法等上述的方法适当地形成。
-空穴遮断层-
作为上述空穴遮断层，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如优选的是具有阻挡从上述正极注入的空穴的功能。
作为上述空穴遮断层的材料，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择。
当上述有机EL元件具有上述空穴遮断层时，则从正极侧输送来的空穴因该空穴遮断层而受到阻挡，从负极输送来的电子通过该空穴遮断层而达到上述发光层，由此在该发光层高效地产生电子和空穴的再结合，因而可以防止在该发光层以外的有机薄膜层的上述空穴和上述电子的再结合，从而可以有效地获得源于目标发光材料的发光，这在颜色纯度等方面是有利的。
上述空穴遮断层优选配置在上述发光层和上述电子输送层之间。
作为上述空穴遮断层的厚度，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如通常为1～500nm左右，优选为10～50nm。
上述空穴遮断层既可以是单层结构，又可以是层叠结构。
上述空穴遮断层例如可以采用蒸镀法、湿式制膜法、电子束法、溅射法、反应性溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法(高频激发离子镀法)、分子层叠法、LB法、印刷法、转印法等上述的方法适当地形成。
-电子输送层-
作为上述电子输送层，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如优选的是具有输送源于上述负极的电子、以及阻挡从上述正极注入的空穴之中的任一项功能。
作为上述电子输送层的材料，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如可以列举出上述铝喹啉络合物(Alq)等喹啉衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、菲绕啉衍生物、二萘嵌苯衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基苯醌衍生物、硝基取代芴衍生物等。此外，当将这些电子输送层的材料和上述发光层的材料混合而制膜时，便可以形成电子输送层兼发光层，再者，如果也混合上述空穴输送层的材料而制膜，便可以形成电子输送层兼空穴输送层兼发光层，这时，可以使用聚乙烯咔唑、聚碳酸酯等聚合物。
作为上述电子输送的厚度，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如通常为1～500nm左右，优选为10～50nm。
上述电子输送层既可以是单层结构，又可以是层叠结构。
在此情况下，作为与上述发光层相邻的该电子输送层所使用的电子输送材料，使用光吸收端比上述金属络合物更为短波长的电子输送材料，从有机EL元件中的发光范围限定在上述发光层、防止源于上述电子输送层的多余的发光的角度考虑是优选的。作为光吸收端比上述金属络合物更为短波长的电子输送材料，例如可以列举出菲绕啉衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物等，可以适当地列举出用下述结构式(68)表示的2，9一二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲绕啉(BCP)、以及下面所述的化合物等。
[化学式47]
2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲绕啉
[化学式48]
2-(4-叔丁基苯基)-5-(4-联苯基)-1，3，4-噁二唑
[化学式49]
3-苯基-4-[1-萘基]-5-苯基-1，2，4-三唑
[化学式50]
3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4’-联苯基)-1，2，4-三唑
上述电予输送层例如可以采用蒸镀法、湿式制膜法、电子束法、溅射法、反应性溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法(高频激发离子镀法)、分子层叠法、LB法、印刷法、转印法等上述的方法适当地形成。
-电子注入层-
作为上述电子注入层的材料，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如可以优先使用氟化锂等碱金属氟化物、氟化锶等碱土类金属氟化物等。作为电子注入层的厚度，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如通常为0.1～10nm左右，优选为0.5～2nm。
上述电子注入层例如可以采用蒸镀法、电子束法、溅射法等适当地形成。
-其它层-
本发明的有机EL元件也可以具有根据目的而适当地加以选择的其它层，作为该其它层，例如可以适当地列举出颜色变换层、保护层等。
作为上述颜色变换层，优选的是含有磷光发光材料，更优选的是含有本发明的上述金属络合物。此外，上述颜色变换层可以仅由该金属络合物形成，也可以进一步含有其它材料而形成。
在该颜色变换层中，上述金属络合物既可以单独地使用1种，又可以并用2种以上。
但一般地说，为人所知的是：被某波长的光激发的有机分子在从激发态放出光而跃迁到基态之前，通过分子内、或与其它分子的相互作用而以热能等的形式非辐射性地失去该激发能的一部分，因而激发光和发光的波长不一致。激发光和发光的能量差被称为斯托克斯位移。
迄今为止，上述颜色变换层所使用的颜色变换材料从材料选择范围的广泛性来说，一直使用只是源于单重态的发光被观测到的萤光发光材料，但是，该萤光发光材料由于斯托克斯位移较小(＜100nm)，对于在可见区域存在的最强的吸收带，被观察到的发光在其附近的长波长侧，因此，例如不能高效地吸收蓝色系的发光而转换为红色系的颜色。
另一方面，本发明的上述金属络合物由于是磷光发光材料，因而当被某波长的光激发而成为单激发态时，则能够迅速地跃迁到能态比其更低的三重激发态而进行磷光发光，所以，与萤光发光材料相比，其斯托克斯位移增大(在通常的有机物的情况下，可知三重态比单激发态的能量低0.1～2eV左右)。例如，在将成为激发源的蓝色系的发光转换为红色的用途中，使用磷光材料的颜色变换层与使用萤光材料的情况相比，由于蓝色光的吸收率较高，所以每1个分子的颜色变换率增大。换言之，使用上述萤光发光材料的颜色变换层由于不吸收蓝色光，故而透过颜色变换层的蓝色光较多。
为弥补这一缺陷，不改变分散浓度而使颜色变换层增厚，由此增加蓝色光吸收量，可导致红色光的增强，但在制作有机EL元件时，因源于颜色变换层的浸出物、例如水分和有机溶剂的残留物而使构成有机EL元件的材料发生劣化，因而成为严重问题的是产生不发光区域，所以最好尽可能地减薄颜色变换层。
另外，在使用萤光发光材料的颜色变换层中，通过并用吸收蓝色光的主体，以弥补客体较低的吸收率，但在使用上述磷光发光材料的情况下，未必并用成为主体的材料，即使在单独使用的情况下也可以获得高的颜色变换效率，因而所具有的优点是：可以同时解决许多问题，如在因并用主体而制作的颜色变换层中对主体分子的担心，源于该主体分子的发光、颜色变换层制造性的恶化、以及基板制造成本的增加。
此外，如果考虑使用主体的情况，则萤光发光材料在如上述那样浓度过高时，往往引起浓度消光而使发光显著地减弱，但为人所知的是：上述磷光发光材料与上述萤光发光材料相比，难以发生浓度消光，从而分散浓度没有限制。例如，上述磷光发光材料即使在粉末状态，其发光的材料也比萤光发光材料要多，相反，如果分散浓度过低，则由于氧分子所产生的消光作用，将导致发光的减弱。作为以粉末状态使用磷光发光材料时的有效性，在于它可以实现颜色变换层的劣化抑制。
上述颜色变换层在基板制作阶段的光刻工序、ITO图案形成工序以及作为元件进行颜色变换的过程中，经常进行光曝露，所以成为问题的是因光劣化而引起颜色变换效率的降低。在使用分散于颜色变换层中的发光材料的情况下，由于发光材料单独地曝露在光下，因而其劣化非常快，而且要防止它的发生是非常困难的。与此相对照，使用了粉末状态的磷光发光材料的颜色变换层因为以块状曝露在光下，所以劣化得以抑制，从而可以得到寿命长、变换效率没有变化的颜色变换层。
作为上述颜色变换层所设立的位置，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如在进行全色显示的情况下，优选设立在像素之上。
在本发明的上述有机EL元件中，上述颜色变换层优选的是可以将入射光变换为波长比该光的波长长100nm以上的光，更优选的是可以将入射光转换为波长比该光的波长长150nm以上的光。
另外，作为上述颜色变换层，优选的是可以将从紫外光到蓝色光的波长范围的光转换为红色光。
作为上述颜色变换层的形成方法，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如可以适当地列举出蒸镀法、涂布法等。
此外，在本发明中，作为上述颜色变换层，也可以使用公知的滤色器等。
作为上述保护层，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，不过，例如优选的是可以抑制水分和氧等将促进有机EL元件劣化的分子或者物质侵入有机EL元件内。
作为上述保护层的材料，例如可以列举出In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等金属，MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、GaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等金属氧化物，SiN、SiNxOY等氮化物，MgF2、LiF、AlF3、CaF2等金属氟化物，聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚脲类、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氯二氟乙烯、一氯三氟乙烯和二氯二氟乙烯的共聚物、使四氟乙烯和含有至少一种共聚用单体的单体混合物共聚而得到的共聚物、在共聚主链上具有环状结构的含氟共聚物、吸水率为1％以上的吸水性物质、吸水率为0.1％以下的防湿性物质等。
上述保护层例如可以采用蒸镀法、湿式制膜法、溅射法、反应性溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法(高频激发离子镀法)、印刷法、转印法等上述的方法适当地形成。
-层结构-
作为本发明的有机EL元件的层结构，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如，可以适当地列举出以下的(1)～(13)的层结构，即(1)正极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/电子注入层/负极，(2)正极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/负极，(3)正极/空穴的输送层/发光层/电子输送层/电子注入层/负极，(4)正极/空穴输送层/发光层/电子输送层/负极，(5)正极/空穴注入层/空穴输送层/发光层兼电子输送层/电子注入层/负极，(6)正极/空穴注入层/空穴输送层/发光层兼电子输送层/负极，(7)正极/空穴输送层/发光层兼电子输送层/电子注入层/负极，(8)正极/正孔输送层/发光层兼电子输送层/负极，(9)正极/空穴注入层/空穴输送层兼发光层/电子输送层/电子注入层/负极，(10)正极/空穴注入层/空穴输送层兼发光层/电子输送层/负极，(11)正极/空穴输送层兼发光层/电子输运层/电子注入层/负极，(12)正极/空穴输送层兼发光层/电子输送层/负极，(13)正极/空穴输送层兼发光层兼电子输送层/负极等。
此外，在上述有机EL元件具有上述空穴遮断层的情况下，在上述(1)～(13)中，可以适当地列举出在上述发光层和上述电子输送层之间配置该空穴遮断层的层结构。
这些层结构内，当图示上述(4)正极/空穴输送层/发光层/电子输送层/负极的方案时，则如图1所示，有机EL元件10具有按顺序层叠玻璃基板12上形成的正极14(例如ITO电极)、空穴输送层16、发光层18、电子输送层20、负极22(例如Al-Li电极)而成的层结构。此外，正极14(例如ITO电极)和负极22(例如Al-Li电极)经由电源而相互连接在一起。由空穴输送层16、发光层18和电子输送层20形成有机薄膜层24。
作为上述有机EL元件的辉度减半时间，越长越好，例如在50A/m2的电流密度的连续驱动下，优选为5小时以上，更优选为20小时以上，进一步优选为40小时以上，特别优选为60小时以上。
作为上述有机EL元件的发光峰值波长，并没有什么特别的限制，可以从可见光区域内适当选择，例如优选为400～650nm。作为上述有机EL元件的发光的颜色，通常为蓝色～绿色～红色。
作为上述有机EL元件的发光电压，希望在10V以下的电压下发光，优选的是在8V以下发光，更加优选的是在7V以下发光。
作为上述有机EL元件的电流效率，在5A/m2的电流密度下，优选为10cd/A以上，更优选为30cd/A以上，特别优选为40cd/A以上。
本发明的上述有机EL元件例如可以适于使用在以计算机、车载用显示器、野外显示器、家庭用机械、业务用机械、家电用机械、交通相关显示器、手表显示器、日历显示器、发光屏、音响机械等为代表的各种领域，特别适于使用在照明装置和以下的本发明的有机EL显示器中。
(有机EL显示器)
本发明的有机EL显示器除使用本发明的上述有机EL元件以外，并没有什么特别的限制，可以适宜采用公知的结构。
上述有机EL显示器既可以是单色发光的，又可以是多色发光的，还可以是全色类型的。
作为将上述有机EL显示器设定为全色类型的方法，已知的例如有：正如“月刊デイスプレイ”、2000年9月号、33～37页所记载的那样，将分别发出与颜色的3原色(蓝色(B)、绿色(G)、红色(R))相对应的光的有机EL元件配置在基板上的3色发光法，将白色发光用有机EL元件产生的白色发光通过滤色器分为3原色的白色法，将蓝色发光用有机EL元件产生的蓝色发光通过萤光色素层而转换为红色(R)以及绿色(G)的颜色变换法等，但在本发明中，所使用的上述本发明的有机EL元件因为是红色发光用等，因而可以适于采用3色发光法、颜色变换法等。
此外，在使用本发明的上述金属络合物作为颜色变换材料的情况下，特别适于采用上述的颜色变换法。
作为采用该颜色变换法的本发明的有机EL显示器的具体实例，例如正如图2所示的那样，该有机EL显示器在与像素对应配置的电极25上，在一面上设置有蓝色发光用有机薄膜层30，进而在其上面具有透明电极20。然后，在透明电极20上，经由保护层(平坦化层)15而配置红色用颜色变换层60及红色滤色器65的层叠物、和绿色用颜色变换层70及绿色滤色器80的层叠物。然后，在它们的上面设立玻璃基板10。
当在该有机EL显示器中的电极25及透明电极20之间施加电压时，蓝色发光用有机薄膜层30就表现出蓝色的发光。该蓝色发光的一部分透过透明电极20，并原原本本地透过保护层15和玻璃基板10而照射到外部。另一方面，在红色用颜色变换层60和绿色用颜色变换层70存在的部位，上述蓝色发光在这些颜色变换层中，分别转换为红色和绿色，进一步透过红色滤色器65和绿色滤色器80，由此分别成为红色发光和绿色发光，然后透过玻璃基板10。其结果，该有机EL显示器可以实现全色显示。
另外，颜色变换层60及70在用本发明的金属络合物(磷光发光材料)形成的情况下，特别是在红色用颜色变换层中，即使不并用主体材料等，也可以设定为该金属络合物的单独膜，从而制造容易，而且颜色变换效率非常优良。此外，图3表示了采用3颜色发光法的有机EL显示器的结构实例，图4表示了采用白色法的有机EL显示器的结构实例。图3及图4中符号的意义与图2中的符号相同。
另外，为了采用上述3色发光法制作全色类型的有机EL显示器，例如在使用本发明的上述有机EL元件作为红色发光用的情况下(此外，既可以使用本发明的上述有机EL元件作为其它颜色的发光用，也可以用本发明的上述有机EL元件形成全色)，另外还需要绿色发光用有机EL元件及蓝色发光用有机EL元件。
作为上述蓝色发光用有机EL元件，并没有什么特别的限制，可以从公知的当中适当地加以选择，例如可以适当地列举出层结构为ITO(正极)/上述NPD/Al-Li(负极)的等。
作为上述绿色发光用有机EL元件，并没有什么特别的限制，可以从公知的当中适当地加以选择，例如，可以适当地列举出层结构为ITO(正极)/上述NPD/上述Alq/Al-Li(负极)的等。
作为上述有机EL显示器的方案，并没有什么特别的限制，可以根据目的的不同适当地加以选择，例如可以适当地列举出诸如“日经エレクトロニクス”、No.765、2000年3月13日号、55～62页所记载的无源矩阵板、有源矩阵板等。
上述无源矩阵板例如正如图5所示的那样，在玻璃基板12上，具有相互平行配置的带状正极14(例如ITO电极)，在正极14上，具有相互平行且在大致垂直于正极14的方向依次配置的带状红色发光用有机薄膜层24、蓝色发光用有机薄膜层26及绿色发光用有机薄膜层28，在红色发光用有机薄膜层24、蓝色发光用有机薄膜层26及绿色发光用有机薄膜层28上，具有与它们同形状的负极22。
上述无源矩阵板例如正如图6所示的那样，由多个正极14构成的正极线30和由多个负极22构成的负极线32沿相互大致垂直的方向交叉而形成电路。位于各交叉点的红色发光用、蓝色发光用及绿色发光用各有机薄膜层24、26及28作为像素发挥作用，与各像素相对应，存在多个有机EL元件34。在该无源矩阵板中，如果对于正极线30的正极14之一和负极线32的负极22之一通过恒流源36施加电流，则此时，电流施加在位于交叉点的有机EL薄膜层上，从而该位置的有机EL薄膜层产生发光。通过控制该像素单元的发光，便可以容易地形成全色的图像。
上述有源矩阵板例如正如图7所示的那样，在玻璃基板12上，扫描线、数据线及电流供给线形成为棋盘格状，并具有：TFT电路40，其与形成为棋盘格状的扫描线等连接，并配置在各棋盘格中；正极14(例如ITO电极)，其可以通过TFT电路40进行驱动，并配置在各棋盘格中。在正极14上，具有依次相互平行配置的带状的红色发光用有机薄膜层24、蓝色发光用有机薄膜层26和绿色发光用有机薄膜层28，在红色发光用有机薄膜层24、蓝色发光用有机薄膜层26和绿色发光用有机薄膜层28上，具有将它们全部覆盖而配置的负极22。红色发光用有机薄膜层24、蓝色发光用有机薄膜层26及绿色发光用有机薄膜层28分别具有空穴输送层16、发光层18和电子输送层20。
上述有源矩阵板例如正如图8所示的那样，多条平行设置的扫描线46、多条平行设置的数据线42及电流供给线44相互正交而形成棋盘格状，在各棋盘格中，开关用TFT48和驱动用TFT50连接而形成电路。如果从驱动电路38施加电流，则在每个棋盘格中，开关用TFT48和驱动用TFT50就成为可以驱动的。另外，各棋盘格的蓝色发光用、绿色发光用及红色发光用各有机薄膜元件24、26及28作为像素发挥作用，在该有源矩阵板中，如果对横向配置的扫描线46之一和纵向配置的电流供给线44由驱动电路38施加电流，则此时，位于该交叉点的开关用TFT38就会驱动，随之驱动用TFT50也驱动，从而该位置的有机EL元件52产生发光。通过控制该像素单元的发光，可以容易地形成全色的图像。
本发明的上述有机EL显示器例如可以适于使用在以电视、手机、计算机、车载用显示器、野外显示器、家庭用机械、业务用机械、家电用机械、交通相关显示器、手表显示器、日历显示器、发光屏、音响机械等为代表的各种领域中。
以下，就本发明的实施实例进行说明，不过，本发明并不受到这些实施实例的任何限定。
-合成例1a：Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮氯化物(以下标记为“Pt(dppdn)Cl”)的合成-
按以下的方法合成Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮氯化物(以下标记为“Pt(dppdn)Cl”)。即：具体地说，将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮(2.4mmol，838mg)和K2PtCl4(2.6mmol，1100mg)放入脱气的醋酸(60ml)中，然后在130℃回流2天。放置冷却后，由于有浅黄色结晶析出，所以要进行滤取。滤取的固体用甲醇、水、乙醚仔细洗净，并进行真空干燥。得到的粗粉末通过二氯甲烷进行再结晶，便得到作为目标物的黄色粉末的Pt(dppdn)Cl464mg。收率为40％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式51]
-合成例2a：Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮酚盐(以下标记为“Pt(dppdn)oph”)的合成-
按以下的方法合成Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮酚盐(以下标记为“Pt(dppdn)oph”)。即：具体地说，将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl(0.1mmol，48mg)添加到丙酮中并进行搅拌。向其中滴加溶解在甲醇20ml中的苯酚钠三水合物(0.15mmol，26mg)。然后，在室温搅拌10分钟。在此，添加数滴的纯水，使反应得以进行。于是，由于淡黄色固体开始析出，所以边加热边搅拌3小时。其后，放置冷却，滤取析出的淡黄色固体，用纯水、甲醇、乙醚依次洗净，真空干燥后便得到作为目标物的pt(dppdn)oph的淡黄色结晶性粉末48mg。收率为90％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式52]
-合成例3a：Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-(1，2，4-三唑)(以下标记为“Pt(dppdn)(taz)”)的合成-
除将合成例2a中的苯酚钠三水合物用1，2，4-三唑钠代替以外，其余与合成例2a同样地合成Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-(1，2，4-三唑)(以下标记为“Pt(dppdn)(taz)”)。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dppdn)(taz)的淡黄色结晶性粉末43mg。收率为84％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式53]
-合成例4a：Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-2-苯并噻唑硫醇盐(以下标记为“Pt(dppdn)(sbtz)”)的合成-
按以下的方法合成Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-2-苯并噻唑硫醇盐(以下标记为“Pt(dppdn)(sbtz)”)。即：具体地说，把合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl(0.1mmol，48mg)添加到丙酮中并进行搅拌。向其中添加2-巯基苯并噻唑25mg(0.15mmol)和30m1的二甲基亚砜(DMSO)，然后在室温、氮气气氛下搅拌。在此，添加NaOH粉末(3mmol)，并回流5小时。其后，放置冷却该溶液，加入大量的纯水，结果该溶液的颜色依次从黄色变为红色、从红色变为茶色，从而析出黄色～茶色固体。进而在室温下搅拌2小时，滤取析出的黄色固体，依次用纯水、丙酮、乙醚洗净，并进行真空干燥，便可以得到作为目标物的Pt(dppdn)(sbtz)的黄色结晶性粉末41mg。收率为68％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式54]
-合成例5a：Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-2-苯乙炔化物(以下标记为“Pt(dppdn)(acph)”)的合成-
按以下的方法合成Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-苯乙炔化物(以下标记为“Pt(dppdn)(acph)”)。即：添加合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl(0.1mmol，48mg)、苯乙炔(0.3mmol，3 1mg)、二氯甲烷/三乙胺(质量比为10∶1的混合液)20ml、CuI(催化剂量：3mg)，在氮气流下、于室温搅拌混合24小时。其后，从反应液中滤去二氯甲烷，通过快速分离色谱(使用二氯甲烷作为溶析液，用氧化铝柱实施)精制残留的油状物，可以得到作为目标物的Pt(dppdn)(acph)的黄褐色粉末28mg。收率为52％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式55]
-合成例6a：Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮)(吲哚化物)(以下标记为“Pt(dppdn)(ind)”)的合成-
在合成例2a中，除将苯酚盐三水合物变更为吲哚钠盐以外，其余与合成例2a同样地得到作为目标物的Pt(dppdn)(ind)的淡黄色固体42mg。收率为75％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式56]
-合成例7a：Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮(咔坐化合物)(以下标记为“Pt(dppdn)(cz)”)的合成-
在合成例2a中，除将苯酚钠三水合物变更为咔唑钠盐以外，其余与合成例2a同样地得到作为目标物的Pt(dppdn)(cz)的淡黄色固体48mg。收率为78％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式57]
-合成例1b：Pt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)氯化物(以下标记为“Pt(dpprl)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮变更为2，5-二(2-吡啶基)吡咯以外，其余与合成例1a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpprl)Cl的黄色粉末316mg。收率为35％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式58]
-合成例2b：Pt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)苯酚盐(以下标记为Pt(dpprl)(oph)”)的合成-
在合成例2a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为在合成例1b中合成的Pt(dpprl)Cl以外，其余与合成例2a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpprl)(oph)的黄色粉末43mg。收率为85％。
-合成例3b：Pt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)(1，2，4三唑)(以下标记为Pt(dpprl)(taz)”)的合成-
在合成例3a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为在合成例1b中合成的Pt(dpprl)Cl以外，其余与合成例3a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpprl)(taz)的黄色粉末29mg。收率为60％。
-合成例4b：Pt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)(2-苯并噻唑硫醇盐)(以下标记为“Pt(dpprl)(sbtz)”)的合成-
在合成例4a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为在合成例1b中合成的Pt(dpprl)Cl以外，其余与合成例4a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpprl)(sbtz)的黄色粉末23mg。收率为40％。
-合成例5b：Pt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)(苯乙炔化物)(以下标记为“Pt(dpprl)(acph)”)的合成-
在合成例5a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为在合成例1b中合成的Pt(dpprl)Cl以外，其余与合成例5a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpprl)(acph)的黄色粉末23mg。收率为45％。
-合成例1c：Pt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)(氯化物)(以下标记为“Pt(dpbprl)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮变更为2，7-二(2-吡啶基)吲哚以外，其余与合成例1a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpbprl)Cl的黄褐色粉末505mg。收率为42％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式59]
-合成例2c：Pt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)苯酚盐(以下标记为“Pt(dpbprl)(oph)”)的合成-
在合成例2a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为在合成例1c中合成的Pt(dpbprl)Cl以外，其余与合成例2a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpbprl)(oph)的黄色粉末44mg。收率为82％。
-合成例3c：Pt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)(1，2，4-三唑)(以下标记为“Pt(dpbprl)(taz)”)的合成-
在合成例3a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为在合成例1c中合成的pt(dpbprl)Cl以外，其余与合成例3a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpbprl)(taz)的黄色粉末36mg。收率为65％。
-合成例4c：Pt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)(2-苯并噻唑硫醇盐)(以下标记为“Pt(dpbprl)(sbtz)”)的合成-
在合成例4a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为在合成例1c中合成的Pt(dpbprl)Cl以外，其余与合成例4a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpbprl)(sbtz)的黄色粉末45mg。收率为72％。
-合成例5c：Pt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)(苯乙炔化物)(以下标记为Pt(dpbprl)(acph)”)的合成-
在合成例5a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dpbprl)Cl变更为在合成例1b中合成的Pt(dpbprl)Cl以外，其余与合成例5a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpbprl)(acph)的黄色粉末26mg。收收率为46％。
-合成例1d：Pt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)氯化物(以下标记为“Pt(dpnprl)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮变更为2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯以外，其余与合成例1a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpnprl)Cl的黄褐色粉末524mg。收率为38％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式60]
-合成例2d：Pt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)苯酚盐(以下标记为“Pt(dpnprl)(oph)”)的合成-
在合成例2a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为合成例1d中合成的Pt(dpnprl)Cl以外，其余与合成例2a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpnprl)(oph)的黄色粉末46mg。收率为76％。
-合成例3d：Pt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)(1，2，4-三唑)(以下标记为“Pt(dpnprl)(taz)”)的合成-
在合成例3a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为合成例1d中合成的Pt(dpnprl)Cl以外，其余与合成例3a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpnprl)(taz)的黄色粉末43mg。收率为68％。
-合成例4d：Pt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)(2苯并噻唑硫醇盐)(以下标记为“Pt(dpnprl)(sbtz)”)的合成-
在合成例4a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl变更为合成例1d中合成的Pt(dpnprl)Cl以外，其余与合成例4a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpnprl)(sbtz)的黄色粉末32mg。收率为45％。
-合成例5d：Pt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)(苯乙炔化物)(以下标记为“Pt(dphprl)(acph)”)的合成-
在合成例5a中，除将在合成例1a中合成的Pt(dpbprl)Cl变更为合成例1b中合成的Pt(dpnprl)Cl以外，其余与合成例5a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpnprl)(acph)的黄色粉末24mg。收率为37％。
-合成例1e：Pt(2，7-二(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-4-甲基亚胺)氯化物(以下标记为“Pt(dppdn-im)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮变更为2，7-二(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-4-甲基亚胺以外，其余与合成例1a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dppdn-im)Cl的黄褐色粉末578mg。收率为49％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式61]
-合成例1f：Pt(2，5-二(2-吡啶基)-1，3-二唑)氯化物(以下标记为“Pt(dpdzl)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮变更为2，5-二(2-吡啶基)-1，3-二唑以外，其余与合成例1a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpdzl)Cl的黄色粉末391mg。收率为36％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式62]
-合成例1g：Pt(2，5-二(2-吡啶基)-1，3，4-三唑)氯化物(以下标记为“Pt(dptzl)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮变更为2，5-二(2-吡啶基)-1，3，4-三唑以外，其余与合成例1a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dptzl)Cl的黄色粉末337mg。收率为31％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式63]
-合成例1h：Pt(2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮)氯化物(以下标记为“Pt(diqpdn)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮变更为2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮以外，其余与合成例1a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(diqpdn)Cl的褐色粉末378mg。收率为28％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式64]
-合成例1i：Pt(2，6-双(二苯并噻唑基)-4(1H)-吡啶酮)氯化物(以下标记为“Pt(dbtzpdn)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮变更为2，6-双(二苯并噻唑基)-4(1H)-吡啶酮以外，其余与合成例1a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dbtzpdn)Cl的黄色粉末384mg。收率为35％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式65]
-合成例1j：Pt(2，6-双(吡唑基)-4(1H)-吡啶酮)氯化物(以下标记为“Pt(dpzpdn)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除将2，6-双(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮变更为2，6-双(吡唑基)-4(1H)-吡啶酮以外，其余与合成例1a同样。其结果，可以得到作为目标物的Pt(dpzpdn)Cl的黄色粉末335mg。收率为25％。如果表示该合成的反应，则如下所示。
[化学式66]
(实施例1)
在石英玻璃基板上，通过共蒸镀制作在CBP中以蒸镀速度比掺杂了2％合成例1中合成的Pt(dppdn)Cl的薄膜(发光性固体)，使其厚度为50nm。该薄膜(发光性固体)的PL(光致发光)量子收率以PL量子收率已知的铝喹啉络合物(Alq3)薄膜(PL量子收率：22％)为基准，通过以下的测量而求出。
如图9所示，作为激发光使用365nm的稳定光，采用光电二极管(浜松ホトニクス制，c2719)监视激发光的透过量和反射量，同时用分光辐射辉度仪(美能达公司生产，CS-1000)测量试样薄膜的发光光谱。也就是说，使源于光源的激发光(365nm的稳定光)斜向照射到透明基板上的薄膜试样。根据使用分光辐射辉度仪(美能达公司生产，CS-1000)测量的薄膜的PL光谱，通过换算计算出PL光子数[P(sample)]。在进行发光测量的同时，用光电二极管检测出从试样透过及反射的激发光的总强度[I(sample)]。接着，作为基准的Alq3的薄膜也进行同样的测量，求出基准的PL光子数[P ref..]]、透过及反射的激发光的总强度[I(ref.)。其次，测量只有透明基板的透过和反射的激发光的总强度[I(substrate)]。试样薄膜的PL量子收率可以根据以下的公式进行计算。
[数学式1]
(实施例2～28)
除将作为发光材料的金属络合物由Pt(dppdn)Cl替换为表1所记载的金属络合物以外，在与实施例1同样的条件，测量形成的薄膜(发光性固体)的磷光发光的量子收率。结果如表1所示。
表1
| 发光材料 | 发光峰值(nm) | PL量子效率(％) | |
| 实施例1 | Pt(dppdn)Cl | 502 | 87 |
| 实施例2 | Pt(dppdn)(obp) | 501 | 91 |
| 实施例3 | Pt(dppdn)(taz) | 503 | 90 |
| 实施例4 | Pt(dppdn)(sbtz) | 502 | 89 |
| 实施例5 | Pt(dppdn)(acph) | 502 | 86 |
| 实施例6 | Pt(dpprl)Cl | 489 | 85 |
| 实施例7 | Pt(dpprl)(obp) | 490 | 89 |
| 实施例8 | Pt(dpprl)(taz) | 491 | 90 |
| 实施例9 | Pt(dpprl)(sbtz) | 489 | 92 |
| 实施例10 | Pt(dpprl)(acph) | 487 | 90 |
| 实施例11 | Pt(dpbprl)Cl | 550 | 85 |
| 实施例12 | Pt(dpbprl)(obp) | 560 | 87 |
| 实施例13 | Pt(dpbprl)(taz) | 555 | 85 |
| 实施例14 | Pt(dpbprl)(sbtz) | 557 | 86 |
| 实施例15 | Pt(dpbprl)(acph) | 557 | 83 |
| 实施例16 | Pt(dpnprl)Cl | 610 | 82 |
| 实施例17 | Pt(dpnprl)(obp) | 609 | 84 |
| 实施例18 | Pt(dpnprl)(taz) | 609 | 82 |
| 实施例19 | Pt(dpnprl)(sbtz) | 611 | 81 |
| 实施例20 | Pt(dpnprl)(acph) | 612 | 80 |
| 实施例21 | Pt(dppdn-im)Cl | 508 | 80 |
| 实施例22 | Pt(dpdzl)Cl | 487 | 78 |
| 实施例23 | Pt(dpdzl)Cl | 485 | 75 |
| 实施例24 | Pt(diqpdn)Cl | 598 | 70 |
| 实施例25 | Pt(dbtzpdn)Cl | 574 | 72 |
| 实施例26 | Pt(dpzpdn)Cl | 440 | 76 |
| 实施例27 | Pt(dppdn)(ind) | 501 | 75 |
| 实施例28 | Pt(dppdn)(cz) | 507 | 71 |
从表1所示的结果可以清楚地判定，由本发明的金属络合物所形成的薄膜(发光性固体)具有非常高的磷光发光的量子收率。
(实施例29)
将得到的金属络合物即Pt(dppdn)Cl作为发光材料用于发光层，制作层叠型有机EL元件。即：将带有ITO电极的玻璃基板用水、丙酮、异丙醇洗净，使用真空蒸镀装置(1×10-4Pa，基板温度为室温)在该ITO上形成厚度为140mm的4，4’，4”-三(2-萘基苯基氨基)三苯胺(2-TNATA)作为空穴注入层。其次，在该空穴注入层上，形成厚度为10nm的上述TPD作为空穴输送层。在该空穴翰送层上，形成按蒸镀速度比在上述BCP中掺杂了2％Pt(dpt)(obp)的发光层，其厚度为30nm。在该发光层上，形成厚度为20nm的上述BCP作为空穴遮断层。在该空穴遮断层上，形成厚度为20nm的上述Alq作为电子输送层。进一步在该电子输送层上，蒸镀厚度为0.5nm的LiF，最后蒸镀厚度为100nm的铝，在氮气氛下进行封装。
对于以上得到的层叠型有机EL元件，以ITO为正极，铝电极为负极，施加电压，测量EL特性。在电流密度为5A/cm2时，电压、发光峰值波长及电流效率如表2所示。
(实施例30～56)
除将作为发光材料的Pt(dppdn)Cl用表2记载的金属络合物代替以外，在与实施例29同样的条件下制作有机EL元件。对于这些有机EL元件，与实施例29同样，以ITO为正极，铝电极为负极，施加电压，测量EL特性。在电流密度为5A/cm2时，电压、发光峰值波长及电流效率如表2所示。
表2
| 发光材料 | 电压(V) | 发光峰值(nm) | EL电流效率(％) | |
| 实施例29 | Pt(dppdn)Cl | 6.8 | 503 | 45 |
| 实施例30 | Pt(dppdn)(obp) | 6.7 | 503 | 51 |
| 实施例31 | Pt(dppdn)(taz) | 6.5 | 505 | 49 |
| 实施例32 | Pt(dppdn)(sbtz) | 6.7 | 504 | 50 |
| 实施例33 | Pt(dppdn)(acph) | 6.6 | 503 | 47 |
| 实施例34 | Pt(dpprl)Cl | 7 | 489 | 41 |
| 实施例35 | Pt(dpprl)(obp) | 7.1 | 491 | 42 |
| 实施例36 | Pt(dpprl)(taz) | 6.9 | 492 | 42 |
| 实施例37 | Pt(dpprl)(sbtz) | 6.9 | 489 | 41 |
| 实施例38 | Pt(dpprl)(acph) | 7.1 | 487 | 40 |
| 实施例39 | Pt(dpbprl)Cl | 6.4 | 552 | 35 |
| 实施例40 | Pt(dpbprl)(obp) | 6.2 | 563 | 36 |
| 实施例41 | Pt(dpbprl)(taz) | 6.4 | 555 | 36 |
| 实施例42 | Pt(dpbprl)(sbtz) | 6.6 | 557 | 35 |
| 实施例43 | Pt(dpbprl)(acph) | 6.4 | 558 | 34 |
| 实施例44 | Pt(dpnprl)Cl | 6.1 | 613 | 16 |
| 实施例45 | Pt(dpnprl)(obp) | 5.8 | 610 | 17 |
| 实施例46 | Pt(dpnprl)(taz) | 5.9 | 610 | 17 |
| 实施例47 | Pt(dpnprl)(sbtz) | 5.9 | 611 | 15 |
| 实施例48 | Pt(dpnprl)(acph) | 5.9 | 614 | 14 |
| 实施例49 | Pt(dppdn-im)Cl | 6.6 | 509 | 39 |
| 实施例50 | Pt(dpdzl)Cl | 6.8 | 488 | 46 |
| 实施例51 | Pt(dptzl)Cl | 6.8 | 485 | 45 |
| 实施例52 | Pt(diqpdn)Cl | 6.7 | 598 | 19 |
| 实施例53 | Pt(dbtzpdn)Cl | 6.7 | 576 | 20 |
| 实施例54 | Pt(dpzpdn)Cl | 7.2 | 443 | 15 |
| 实施例55 | Pt(dppdn)(ind) | 6.7 | 502 | 40 |
| 实施例56 | Pt(dppdn)(cz) | 6.7 | 507 | 37 |
表2所示的结果清楚地表明：本发明的有机EL元件(实施例29～56)全部都表现出非常高的EL效率。
(比较例1)
在实施例1中，除将发光材料由Pt(dppdn)Cl变更为以下的比较合成例1所合成的Pt(6-苯基-2，2’-联二吡啶)(苯乙炔化物)(以下标记为“Pt(phbp)(acph)”)以外，其余与实施例1同样。测量所形成的薄膜(发光性固体)的磷光发光的量收率，结果如表3所示。
表3
| 发光材料 | 发光峰值 | PL量子效率 | |
| 比较例1 | Pt(phbp)(acph) | 564nm | 8％ |
(比较例2)
在实施例29中，除将作为发光材料的Pt(dppdn)Cl变更为以下的比较合成例1所合成的Pt(phbp)(acph)以外，其余与实施例29同样地制造有机EL元件。以ITO为正极，铝作为负极，施加电压，测量EL特性。在电流密度为5A/m2时，电压、发光峰值波长及电流效率如表4所示。
表4
| 发光材料 | 电压 | 发光峰值 | EL电流效率 | |
| 比较例2 | Pt(phbp)(acph) | 6.5V | 565nm | 4.5cd/A |
-比较合成例1：Pt(phbp)(acph)的合成-
合成了根据特开2002-363552号公报所记载的方法而合成的Pt(phbp)(acph)。
根据本发明，可以解决以前的上述问题，可以提供一种金属络合物、发光性固体，其显示出磷光发光，适于用作有机EL元件、照明装置等中的发光材料和颜色变换材料等；有机EL元件，其使用该金属络合物或者发光性固体，寿命、发光效率、热及电的稳定性优良，且驱动寿命非常长；以及有机EL显示器，其使用该有机EL元件，高性能且长寿命，可以使平均驱动电流不依赖于发光像素而保持恒定，适用于不改变发光面积而色彩平衡性良好的全色显示器等，而且驱动寿命较长。
本发明的上述金属络合物或上述发光性固体显示出磷光发光，可以适于用作有机EL元件和照明装置等中的发光材料和颜色变换材料等。
本发明的上述有机EL元件由于使用该金属络合物或该发光性固体，所以寿命、发光效率、热和电的稳定性、颜色变换效率等优良，而且驱动寿命长，可以适于使用在以计算机、车载用显示器、野外显示器、家庭用机械、业务用机械、家电用机械、交通相关显示器、手表显示器、日历显示器、发光屏、音响机械等为代表的各种领域，特别适于使用在照明装置和以下的本发明的有机EL显示器中。
本发明的上述有机EL显示器由于使用上述的有机EL元件，所以高性能且长寿命，可以适于使用在以电视、手机、计算机、车载用显示器、野外显示器、家庭用机械、业务用机械、家电用机械、交通相关显示器、手表显示器、日历显示器、发光屏、音响机械等为代表的各种领域中。
Claims (25)
1.一种金属络合物，其特征在于，具有：
金属原子；
三啮配位体，其通过第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3个氮原子以三配位基与该金属原子键合；以及
与所述金属原子键合的单啮配位体和卤素原子之中的任一种。
2.根据权利要求1所述的金属络合物，其中，与第一氮原子及第三氮原子相邻且以夹入的方式位于其间的第二氮原子，以共价键与金属原子键合，所述第一氮原子及所述第三氮原子以配位键与所述金属原子键合。
3.根据权利要求1～2的任一项所述的金属络合物，其中，三啮配位体中的第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3个氮原子分别为其它环结构的一部分。
4.根据权利要求3所述的金属络合物，其中，
与含有第一氮原子的环结构中的该第一氮原子相邻的氮相邻原子，键合在与含有第二氮原子的环结构中的该第二氮原子相邻的一个氮相邻原子上；
与含有第三氮原子的环结构中的该第三氮原子相邻的氮相邻原子，键合在与含有所述第二氮原子的环结构中的该第二氮原子相邻的另一个氮相邻原子上。
5.根据权利要求4所述的金属络合物，其中，一个氮相邻原子及另一个氮相邻原子为碳原子。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的金属络合物，其可以用下述通式(1)表示，
在所述通式(1)中，M表示金属原子；Ar1、Ar2及Ar3表示环结构；R1、R2及R3相互之间既可以相同，也可以不同，分别表示氢原子或取代基，既可以是多个，也可以是相互相邻的原子通过键合而形成环结构；L表示经由选自C、N、O、P及S之中的原子而与金属原子M键合的单啮配位体以及卤素原子之中的任一种。
7.根据权利要求6所述的金属络合物，其中，Ar1、Ar2和Ar3是从五元环基、六元环基、以及它们的稠合环基中加以选择的。
8.根据权利要求6～7的任一项所述的金属络合物，其中，Ar2是下述结构中的至少任一种，
在所述结构中，M表示金属原子；Ar1和Ar3表示环结构；R相互之间既可以是相同的，也可以是不同的，分别表示氢原子或取代基。
9.根据权利要求6～8的任一项所述的金属络合物，其中，Ar1及Ar3之中的任一个是单杂环芳香基及多杂环芳香基之中的任一种。
10.根据权利要求6～9的任一项所述的金属络合物，其中，Ar1和Ar3相互之间是相同的。
11.根据权利要求1～10的任一项所述的金属络合物，其中，金属原子为选自Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、W、Re、Os、Ir以及Pt之中的至少一种。
12.根据权利要求1～11的任一项所述的金属络合物，其是电中性的。
13.根据权利要求1～12的任一项所述的金属络合物，其在真空中显示出升华性。
14.根据权利要求1～13的任一项所述的金属络合物，其可用于有机EL元件和照明装置中的任一个。
15.一种发光性固体，其特征在于：含有权利要求1～14的任一项所述的金属络合物。
16.根据权利要求15所述的发光性固体，其包含具有比金属络合物更高的第一激发三重态激发能的有机材料。
17.根据权利要求16所述的发光性固体，其中，有机材料具有咔唑基。
18.一种有机EL元件，其特征在于：在正极和负极之间具有有机薄膜层，该有机薄膜层含有权利要求1～17的任一项所述的金属络合物。
19.一种有机EL元件，其特征在于：具有权利要求15～18的任一项所述的发光性固体。
20.根据权利要求18～19的任一项所述的有机EL元件，其中，有机薄膜层具有被空穴输送层和电子输送层所夹持的发光层，该发光层含有金属络合物作为发光材料。
21.根据权利要求20所述的有机EL元件，其中，发光层是单独地使金属络合物成膜而形成的。
22.根据权利要求20～21的任一项所述的有机EL元件，其中，发光层含有用下述结构式(2)表示的咔唑衍生物，
在上述结构式(2)中，Ar表示含有芳香环的2价或3价的基团、或含有杂环芳香环的2价或3价的基团；R9及R10分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、芳烷基、链烯基、芳基、氰基、氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基磺酰基、羟基、酰胺基、芳氧基、芳香族环烃基、或芳香族杂环基，它们也可以用取代基进一步取代；n表示2或3的整数。
23.根据权利要求20～22的任一项所述的有机EL元件，其中，电子输送层中所含有的电子输送材料是用下述结构式(68)表示的2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲绕啉(BCP)。
24.一种有机EL显示器，其特征在于：使用了权利要求18～23的任一项所述的有机EL元件。
25.根据权利要求24所述的有机EL显示器，其是无源矩阵板和有源矩阵板之中的任一种。
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