金屬絡合物、發光性固體、有機el元件及有機el顯示器的制作方法

專利名稱：金屬絡合物、發光性固體、有機el元件及有機el顯示器的制作方法
技術領域：
本發明涉及顯示出磷光發光，適于用作有機EL元件、照明裝置等中的發光材料和顏色變換材料等的金屬絡合物、發光性固體；使用該金屬絡合物或者發光性固體的有機EL元件；以及使用該有機EL元件的有機EL顯示器。
背景技術：
有機EL元件是一種發光元件，其具有的結構是在負極和正極之間夾持一層乃至數層薄薄的有機物層，對于上述有機物層，從上述正極注入空穴，從上述負極注入電子，借助于該空穴和該電子在上述有機物層再結合(復合)時的再結合能，使上述有機物層中的發光材料的發光中心激發，并對該發光材料從激發態去激發到基態時所放出的光加以利用。該有機EL元件具有自發光、快速響應等特征，視覺辨認度良好，而且是超薄型、重量輕，快速響應性和動畫顯示性優良，因而可以期待適用于全彩色顯示器等的平板顯示器。特別是層疊有空穴輸送性有機薄膜(空穴輸送層)和電子輸送性有機薄膜(電子輸送層)的2層型(層疊型)有機EL元件被報道以來(參照非專利文獻1)，該有機EL元件便作為在10V以下的低電壓下能夠發光的大面積發光元件而引人注目。
對于上述有機EL元件，從提高發光效率的角度考慮，提出了如下的方案即對于作為主要材料的螢光發光性的主體材料，摻雜少量的螢光發光性高的色素分子作為客體材料，從而形成顯示出高發光效率的發光層(參照非專利文獻2)。
另外，近年來，通過替代上述螢光發光性材料，將利用源于分子激發三重態之發光的磷光發光性材料作為有機EL元件的發光材料，表現出可以提高上述有機EL元件的發光效率，從而引人矚目(參照非專利文獻3)。源于有機物的發光根據產生發光的激發態的性質不同，可分為螢光和磷光。迄今為止，由于一般的有機物在室溫下不發出磷光，所以在有機EL元件中一直利用螢光發光性材料。根據EL發光機理，可以預料磷光發光狀態以4倍于螢光發光狀態的幾率生成，所以將在室溫產生磷光發光的重金屬絡合物應用于發光材料，它作為EL元件的高效率化手段，近年來受到關注。但是，在磷光發光性的材料的情況下，存在的問題是在室溫發出強磷光的材料非常少，材料的選擇范圍較窄。
作為使用了在室溫下發出磷光的金屬絡合物的有機EL元件的公知實例，可以作為一個實例舉出的是具有N^N^C型三嚙配位體的金屬絡合物，其包括2個由鉑元素和氮原子形成的配位鍵、以及1個鉑元素和碳原子的直接鍵(參照專利文獻1)。但是，該金屬絡合物在室溫下的磷光發光效率并不充分，在使用了該金屬絡合物的有機EL元件的情況下，存在發光效率低下的問題。
非專利文獻1C.W.Tang and S.A.VanSlyke，Applied Physics Lettersvol.51，913(1978)非專利文獻2C.W.Tang and S.A.VanSlyke，and C.H.Chen，Journalof Applied Physics vol.65，3610(1989)非專利文獻3M.A.Baldo，et al.，Nature vol.395，151(1998)，M.A.Baldo，et al.，Applied Physics Letters vol.75，4(1999)專利文獻1特開2002-363552號公報發明內容本發明以解決以前的問題、實現以下的目的作為課題。本發明的目的在于提供一種金屬絡合物、發光性固體，其顯示出磷光發光，適于用作有機EL元件、照明裝置等中的發光材料和顏色變換材料等；有機EL元件，其使用該金屬絡合物或者發光性固體，壽命、發光效率、熱及電的穩定性優良，且驅動壽命非常長；以及有機EL顯示器，其使用該有機EL元件，高性能且長壽命，可以使平均驅動電流不依賴于發光像素而保持恒定，適用于不改變發光面積而色彩平衡性良好的全色顯示器等，而且驅動壽命較長。
為解決上述課題，發明者進行了潛心的研究，結果得到了以下的見解。即含有金屬原子、N^N^N型三嚙配位體和特定的單嚙配位體的金屬絡合物顯示出較強的磷光發光，顯示出適用于有機EL元件的良好的升華性，而且可以通過真空蒸鍍形成良好的neat膜、dope膜等，適于用作有機EL元件和照明裝置等中的發光材料等，使用該金屬絡合物的有機EL元件和有機EL顯示器，其壽命、發光效率、熱和電的穩定性等優良，驅動壽命非常長，且具有高性能。本發明就是基于本發明者獲得的上述見解而完成的，用于解決上述課題的本發明敘述如下。
本發明的金屬絡合物的特征在于，具有金屬原子；三嚙配位體，其通過第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3個氮原子以三配位基與該金屬原子鍵合；以及單嚙配位體，其與上述金屬原子鍵合。
源于有機物的發光根據產生發光的激發態的性質不同，可分為螢光和磷光，而在以前，由于有機物一般不會產生磷光，所以作為有機EL元件和照明裝置等中的發光材料和顏色變換材料等，一直利用螢光發光材料。但是，根據EL發光機理，可以預料磷光發光狀態以4倍于螢光發光狀態的幾率生成，所以將在室溫產生磷光發光的金屬絡合物應用于發光材料，它對于EL元件的高效率化是有效的，近年來受到關注。根據本發明的上述金屬絡合物，由于將強烈地產生上述的磷光發光，所以相對于使用了螢光發光材料的EL元件的內部量子效率最大達25％，它理論上可以實現最大達100％的高發光效率。因此，顯示出強磷光發光的上述金屬絡合物適于用作有機EL元件等中的發光材料等。在本發明的金屬絡合物中，通過適當改變上述金屬原子的種類、上述三嚙配位體(N^N^N型)或上述單嚙配位體的骨架結構、取代基等的種類和數量等，可以改變發光顏色。
本發明的發光性固體含有本發明的上述金屬絡合物。因此，含有本發明的金屬絡合物的本發明的發光性固體，其驅動壽命非常長，壽命、發光效率等優良，可以適于使用在照明裝置、顯示器裝置等中。
本發明的有機EL元件在正極和負極之間具有有機薄膜層，該有機薄膜層含有上述金屬絡合物。因此，含有本發明的金屬絡合物的本發明的有機EL元件，其驅動壽命非常長，壽命、發光效率等優良，可以適于使用在照明裝置、顯示器裝置等中。
本發明的有機EL顯示器是使用本發明的上述有機EL元件而構成的。因此，使用了本發明的有機EL元件的本發明的該有機EL顯示器，其驅動壽命非常長，而且壽命、發光效率等優良。


圖1是表示本發明的有機EL元件之層結構的一個實例的示意說明圖。
圖2是表示有機EL顯示器的一個結構實例的示意說明圖。
圖3是表示有機EL顯示器的一個結構實例的示意說明圖。
圖4是表示有機EL顯示器的一個結構實例的示意說明圖。
圖5是表示無源矩陣方式的有機EL顯示器(無源矩陣板)的一個結構實例的示意說明圖。
圖6是表示圖5所示的無源矩陣方式的有機EL顯示器(無源矩陣板)的電路的示意說明圖。
圖7是表示有源矩陣方式的有機EL顯示器(有源矩陣板)的一個結構實例的示意說明圖。
圖8是表示圖7所示的有源矩陣方式的有機EL顯示器(有源矩陣板)的電路的示意說明圖。
圖9是為了說明用于計算磷光量子收率的實驗的概要的示意圖。
具體實施例方式
(金屬絡合物)
本發明的金屬絡合物具有金屬原子；以三配位基與該金屬原子鍵合的特定的三嚙配位體；和以一配位基與上述金屬原子鍵合的特定的單嚙配位體。
-金屬原子-上述金屬原子作為上述金屬絡合物的中心金屬而發揮作用，作為該金屬原子，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如可以列舉出Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等。
在1分子的上述金屬絡合物中包含1個上述金屬原子，2分子以上的上述金屬絡合物中的各金屬原子可以是單獨1種，也可以是2種以上。在上述金屬原子之中，Pt也是特別優選的(此時，上述金屬絡合物是鉑絡合物)。
-三嚙配位體-作為上述三嚙配位體，只要是通過第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3個氮原子以三配位基與上述金屬原子鍵合的(N^N^N型)，就沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇。
作為上述三嚙配位體，例如優選的是上述第二氮原子與上述第一氮原子及上述第三氮原子相鄰，并以夾入的方式位于其間，而且以共價鍵與上述金屬原子鍵合，而上述第一氮原子及上述第三氮原子以配位鍵與上述金屬原子鍵合。另外，3個上述第一氮原子、上述第二氮原子和上述第三氮原子優選分別為其它環結構的一部分。更優選的是與含有上述第一氮原子的環結構中的該第一氮原子相鄰的氮相鄰原子，鍵合在與含有上述第二氮原子的環結構中的該第二氮原子相鄰的一個氮相鄰原子上，且與含有上述第三氮原子的環結構中的該第三氮原子相鄰的氮相鄰原子，鍵合在與含有上述第二氮原子的環結構中的該第二氮原子相鄰的另一個氮相鄰原子上。進一步優選的是上述一個氮相鄰原子及上述另一個氮相鄰原子為碳原子。特別優選的是上述第一碳相鄰原子及上述第二碳相鄰原子均為碳原子。
-單嚙配位體-作為上述單嚙配位體，只要以一配位基與上述金屬原子鍵合，就沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇。但是，從該金屬絡合物的穩定性的角度考慮，優選的配位基是經由選自C原子、N原子、O原子、P原子及S原子之中的一個原子而與上述金屬原子鍵合。從可以賦予該金屬絡合物以升華性的角度考慮，優選的配位基是可以使上述金屬絡合物整體的電荷呈中性的配位基。
-金屬絡合物的具體實例-作為本發明的金屬絡合物的具體實例，例如可以適當地列舉出用下述通式(1)表示的金屬絡合物等。
通式(1)在上述通式(1)中，M表示上述的金屬原子。
Ar1、Ar2及Ar3表示環結構，優選的是從五元環基、六元環基、以及它們的稠合環基中加以選擇。
作為上述五元環基，例如可以列舉出吡咯環基及其衍生基團等。
作為上述六元環基，例如可以適當地列舉出吡啶環基、哌啶環基、以及它們的衍生基團等。
作為上述縮合環基，例如可以適當地列舉出吲哚環基及其衍生物等。
在它們之中，更優選Ar2為下列結構中的至少任一種。
在上述結構中，M表示上述的金屬原子。Ar1和Ar3表示上述的環結構。R相互之間既可以是相同的，也可以是不同的，分別表示氫原子或取代基。
另外，Ar1及Ar3之中的任一個優選的是雜環芳香基及多雜環芳香基之中的任一種，具體地說，更優選以下的結構。
上述Ar1及Ar3相互之間既可以是相同的，也可以是不同的，但優選為相互之間是相同的。
R1、R2及R3分別表示在Ar1、Ar2及Ar3上取代的氫原子或者取代基，相互之間既可以是相同的，也可以是不同的，各自既可以是多個，也可以是相互相鄰的原子通過鍵合而形成環結構。作為該R1、R2和R3的具體實例，可以適當地列舉出鹵素原子、氰基、烷氧基、氨基、烷基、烷基醋酸酯基、環烷基、芳基、芳氧基等。它們也可以進一步用公知的取代基來取代。
L表示經由選自C、N、O、P及S之中的原子而與金屬原子M鍵合的單嚙配位體以及鹵素原子中的任一種。作為該L的具體實例，可以適當地列舉出下述結構的基團、氯原子、溴原子等。
在這些基團中，氫原子也可以用有機基團或鹵素原子取代，R表示氫原子、烷基或芳基。R4及R5表示氫原子、烷基、芳基、烷氧基、或者芳氧基(aryloxyl)之中的任一個。
用上述通式(1)表示的金屬絡合物是電中性的，由于在真空中顯示出升華性，所以在形成薄膜時，不僅在公知的涂布方法方面，而且在可以適于應用真空蒸鍍法等方面是有利的。
這里，在用上述通式(1)表示的金屬絡合物中，例如當表示上述Ar2為吡啶環結構的結構時，則如下所示。
另外，在用上述化學式表示的金屬絡合物中，例如當表示上述Ar1和上述Ar3也為吡啶環結構的結構時，則如下所示。
在此，當表示用上述通式(1)表示的金屬絡合物的具體實例時，則如下所示。
[化學式9] [化學式11] [化學式12] [化學式13] [化學式15] [化學式16] [化學式17] [化學式19] [化學式20] [化學式21] [化學式23] 作為本發明的金屬絡合物的光致發光(P.L.以下有時簡稱為“PL”)量子收率，在將該金屬絡合物薄膜化時，以形成相同厚度的鋁喹啉絡合物(Alq3)的薄膜(PL量子收率＝22％)為基準(reference)而算出的值優選為70％以上，更優選為80％以上，特別優選為90％以上。
上述PL量子效率例如可以采用如下的方法測量并計算。即如圖5所示，使源于光源的激發光(365nm的穩定光)100斜向照射到透明基板之上的薄膜試樣102上，然后根據使用分光輻射輝度儀(美能達(Minolta)公司生產，CS-1000)104測得的薄膜的PL光譜，通過換算計算出PL光子數[P(sample)]。在進行發光測量的同時，用反射鏡106聚集從試樣透過和反射的激發光，用光電二極管108檢測其總強度[I(sample)]。接著對作為基準的Alq3薄膜(PL量子收率為22％)也進行了同樣的測量，并求出作為基準的PL光子數[p(ref.)]、以及透過和反射的激發光的總強度[I(ref.)。其次，測量只有透明基板的透過和反射的激發光的總強度[I(substrate)]。試樣薄膜的PL量子收率可以根據以下的公式進行計算。
(PLquantumefficiency)=P(sample)/[I(substrate)-I(sample)]P(ref.)/[I(substrate)-I(ref.)]×22%]]>作為本發明的金屬絡合物的合成方法，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但可以適當地列舉出的方法有如下述反應式1所示，使上述三嚙配位體(N^N^N型)的氫取代物和含有上述金屬原子的鹵化金屬或其堿金屬鹽按照適當選擇的條件進行反應，之后根據需要，如下述反應式2所示的那樣使該反應生成物和上述單嚙配位體的氫取代物或堿金屬取代物進行反應。
(X表示鹵素，A表示堿金屬，m、n表示整數)此外，在上述反應式1中，M、Ar1、Ar2、Ar3、R1、R2及R3如上所述。
另外，在上述反應式1中，M、Ar1、Ar2、Ar3、R1、R2、R3、L和A如上所述。
上述反應可以在催化劑的存在下適當地進行。作為該催化劑，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如可以適當地列舉出銅鹽-有機胺催化劑等。它們既可以單獨使用1種，也可以并用2種以上。
本發明的金屬絡合物正如上面所敘述的那樣，其PL量子效率優良，顯示出高的發光效率，因而可以在各種領域優選使用，但從獲得高輝度、高壽命的所要求的發光顏色的角度考慮，可以適于用作有機EL元件、照明裝置等中的發光材料、顏色變換材料等，特別可以適用于后述的本發明的發光性固體、有機EL元件或有機EL顯示器。
此外，在上述有機EL顯示器中，為了獲得全彩的顯示器，使用紅色、綠色和藍色的各色EL元件的組合作為1個像素，而在此情況下，需要三色的有機EL元件。本發明的金屬絡合物通過適當地改變上述三嚙配位體的分子結構，可以調節乃至變更其發光顏色，從獲得紅色、綠色及藍色的各色發光的角度考慮，如果適用于上述有機EL元件以及上述有機EL顯示器，則是有利的。
(發光性固體)本發明的發光性固體含有本發明的上述金屬絡合物，另外根據目的的不同，還含有適當選擇的其它成分。
作為上述其它成分，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但是，例如可以特別適當地列舉出具有比上述金屬絡合物更高的第一激發三重態激發能的有機材料等。
這樣的有機材料以上述金屬絡合物作為客體分子，在上述發光性固體中作為主體分子發揮作用。上述發光性固體當含有作為該主體分子發揮作用的上述有機材料時，則在該發光性固體中產生EL發光時，首先，作為上述主體分子的上述有機材料被激發。而且作為該主體分子的上述有機材料的發光波長和作為上述客體分子的上述金屬絡合物的吸收波長相互重疊，所以激發能將有效地從該主體分子向該客體分子移動，該主體分子不會發光而返回到基態，只有處于激發態的該客體分子以光的形式放出激發能，因而發光效率、顏色純度等均為優良。
作為發揮上述主體分子功能的上述有機材料，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但是，例如優選為發光波長位于上述金屬絡合物的光吸收波長附近的材料，更優選為具有比上述金屬絡合物更高的第一激發三重態激發能的材料，具體地說，在與上述金屬絡合物相混合的情況下，從與該金屬絡合物的相互作用較小、對于該金屬絡合物本來的發光特性的影響較小的角度考慮，優選的是具有咔唑基的材料，更優選的是用下述結構式(2)表示的咔唑衍生物等。
結構式(2)上述結構式(2)中，Ar表示如下所示的、含有芳香環的2價或3價的基團、或含有雜環芳香環的2價或3價的基團。
它們也可以被非共軛性的基團取代，另外，R表示連結基團，例如可以適當地列舉出以下的基團。
上述結構(2)式中，R9及R10分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳烷基、鏈烯基、芳基、氰基、氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基磺酰基、羥基、酰胺基、芳氧基、芳香族環烴基、或芳香族雜環基，它們也可以用取代基進一步取代。
在上述結構(2)式中，n表示整數，可適當地列舉出2或3。
在用上述結構式(2)表示的咔唑衍生物之中，在發光效率等特別優良方面，優選從Ar是通過單鍵連接2個苯環的芳香基、R9和R10是氫原子、n＝2的咔唑衍生物，即從用下述結構式(2)-1表示的4，4’-雙(9-咔唑基)-聯苯(CBP)(主發光波長＝380nm)及其衍生物中加以選擇。
結構式(2)-1作為上述發光性固體的形態，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如可以列舉出結晶、薄膜等。
作為上述發光性固體中的上述有機絡合物金屬的含量，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但通常為0.1～50質量％，從獲得高效率發光的角度考慮，更優選為0.5～20質量％。
本發明的發光性固體由于顯示出高的發光效率，故而可以在各種領域合適地使用，但從獲得高輝度、高壽命的所要求的發光顏色的角度考慮，可以適于用作有機EL元件、照明裝置等中的發光材料、顏色變換材料等，特別可以適用于后述的本發明的有機EL元件或有機EL顯示器。
(有機EL元件)本發明的有機EL元件在正極和負極之間具有有機薄膜層，該有機薄膜層含有本發明的上述金屬絡合物或上述發光性固體，進而含有適當選擇的其它層乃至構件。
作為上述有機薄膜層，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如至少具有發光層，進而根據需要，也可以具有空穴注入層、空穴輸送層、空穴遮斷層、電子輸送層、電子注入層等。此外，上述發光層既可以作為發光層而形成為單功能，又可以如發光層兼電子輸送層、發光層兼空穴輸送層那樣地形成為多功能。
-發光層-作為上述發光層，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但是，例如優選含有本發明的上述金屬絡合物或上述發光性固體作為發光材料。在含有上述金屬絡合物作為發光材料的情況下，上述發光層既可以單獨地使上述金屬絡合物成膜而形成，也可以除該金屬絡合物以外，還含有其它材料而形成，例如當將本發明的上述金屬絡合物設定為客體分子(客體材料)時，還含有發光波長位于該客體分子的光吸收波長附近的主體分子(主體材料)。此外，該主體分子優選包含在上述發光層中，但也可以包含在空穴輸送層、電子輸送層等中。
在并用作為上述客體分子(客體材料)的本發明的金屬絡合物和上述主體分子(主體材料)的情況下，當產生EL發光時，首先是上述主體部分子被激發。而且該主體分子的發光波長和上述客體分子(上述金屬絡合物)的吸收波長相互重疊，所以激發能將有效地從該主體分子向該客體分子移動，該主體分子不會發光而返回到基態，只有處于激發態的該客體分子以光的形式放出激發能，因而發光效率、顏色純度等均為優良。
另外，一般地當發光分子在薄膜中單獨或以高濃度存在時，因發光分子彼此之間接近而在發光分子間產生相互作用，產生被稱之為“濃度消光”的發光效率降低的現象，但是，在并用上述客體分子和上述主體分子的情況下，作為上述客體分子的上述金屬絡合物以較低的濃度分散在上述主體分子中，所以上述“濃度消光”得到有效的抑制，從而在發光效率優良方面是有利的。再者，在上述發光層中并用上述客體分子和上述主體分子的情況下，因為上述主體分子一般制膜性能優良，所以在維持發光特性且制膜性優良方面是有利的。
作為上述主體分子(主體材料)，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但是，優選其發光波長處于該客體分子的光吸收波長附近，更優選具有比上述金屬絡合物更高的第一激發三重態激發能，例如，可以適當地列舉出用下述結構式(1)表示的芳香族胺的衍生物、用下述結構式(2)表示的咔唑衍生物、用下述結構式(3)表示的8-羥基喹啉絡合物、用下述結構式(4)表示的1，3，6，8-四苯基芘化合物、以下述結構式(5)表示的4，4’-雙(2，2’-二苯基乙烯基)-1，1’聯苯(DPVBi)(主發光波長＝470nm)、用下述結構式(6)表示的對六聯苯(主發光波長＝400nm)、用下述結構式(7)表示的9，9’-聯蒽(主發光波長＝460nm)、后述的聚合物材料等。
結構式(1)
在上述結構式(1)中，n表示2或者3的整數。Ar表示2價或3價的芳香基或雜環芳香基。R7和R8相互之間既可以是相同的，又可以是不同的，表示1價的芳香基或雜環芳香基。作為上述1價的芳香基或雜環芳香基，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇。
在用上述結構式(1)表示的芳香族胺衍生物中，也優選用下述結構式(1)-1表示的N，N’-二萘基-N，N’-二苯基-[1，1’-聯苯]-4，4’-二胺(NPD)(主發光波長＝430nm)及其衍生物。
結構式(1)-1 結構式(2)在上述結構式(2)中，A表示如下所示的、含有芳香環的2價或3價的基團、或者含有雜環芳香環的2價或3價的基團。
它們也可以被非共軛性的基團取代，另外，R表示連結基團，例如可以適當地列舉出以下的基團。
上述結構(2)式中，R9及R10分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳烷基、鏈烯基、芳基、氰基、氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基磺酰基、羥基、酰胺基、芳氧基、芳香族環烴基、或芳香族雜環基，它們也可以用取代基進一步取代。
在上述結構(2)式中，n表示整數，可適當地列舉出2或3。
在用上述結構式(2)表示的咔唑衍生物之中，在發光效率等特別優良方面，優選從Ar是通過單鍵連接2個苯環的芳香基、R9和R10是氫原子、n＝2的咔唑衍生物，即從用下述結構式(2)-1表示的4，4’-雙(9-咔唑基)-聯苯(CBP)(主發光波長＝380nm)及具衍生物中加以選擇。
結構式(2)-1[化學式35] 結構式(3)上述結構(3)式中，R11表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳烷基、鏈烯基、芳基、氰基、氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基磺酰基、羥基、酰胺基、芳氧基、芳香族環烴基、或芳香族雜環基，它們也可以用取代基進一步取代。
在用上述結構式(3)表示的8-羥基喹啉絡合物中，優選的是用下述結構式(3)-1表示的鋁喹啉絡合物(Alq)(主發光波長＝530nm)。
結構式(3)-1 結構式(4)上述結構式(4)中，R12～R15相互之間既可以是相同的，也可以是不同的，表示氫原子或者取代基。作為該取代基，例如可以適當地列舉出烷基、環烷基或芳基，它們也可以用取代基進一步取代。
在用上述結構式(4)表示的1，3，6，8-四苯基芘之中，在發光效率等特別優良方面，優選的是R12～R15為氫原子即用下述結構式(4)-1表示的1，3，6，8-四苯基芘(主發光波長＝440nm)。
結構式(4)-11，3，6，8-四苯基芘 [化學式40] [化學式41] 作為上述聚合物材料即上述主體分子，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但是，例如優選從用下述結構式表示的聚對苯乙烯(PPV)、聚噻吩(PAT)、聚對苯(PPP)、聚乙烯咔唑(PVCz)、聚芴(PF)、聚乙炔(PA)及其衍生物中加以選擇。
在上述結構式中，R表示氫原子、鹵素原子、烷氧基、氨基、烷基、環烷基、也可以含有氮原子和硫原子的芳基、或者芳氧基，它們也可以用取代基來取代。x表示整數。
在作為上述聚合物材料的上述主體分子之中，在有效地進行從主體分子到客體分子的能量移動方面，優選的是用下述結構式(8)表示的聚乙烯咔唑(PVCz)。
結構式(8)
在上述結構式(8)中，R17和R18表示在環狀結構的任意位置所賦予的各自的多個取代基，分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷氧基、氨基、烷基、環烷基、也可以含有氮原子和硫原子的芳基、或者芳氧基，它們也可以用取代基來取代。該R17和R18的任意相鄰的取代位置相互鍵合，也能形成可以含有氮原子、硫原子、氧原子的芳香環，它們也可以用取代基來取代。x表示整數。
在使用上述聚合物材料即上述主體分子的情況下，在溶劑中溶解該主體分子，并混合作為上述客體分子的本發明的上述金屬絡合物，便調配出涂布液，然后可以用旋涂法、噴墨法、浸涂法、刮刀法等濕式制膜方法涂布該涂布液。這時，為了提高所涂布形成的層的電荷輸送性，也可以在該涂層上，于溶液中同時混合空穴輸送層材料及電子輸送層材料而進行制膜。這些濕式制膜方法特別適合將多功能的上述發光層形成為1層(空穴輸送層兼電子輸送層兼發光層)的情況。
作為上述發光層中的上述金屬絡合物的含有層，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如，優選為0.1～50質量％，更優選為0.5～20質量％。
當上述含量不足0.1質量％時，則壽命、發光效率等有時不充分，當超過50質量％時，則顏色純度常常降低，另一方面，如果是比上述更優選的范圍，則在壽命、發光效率等優良方面是優選的。
作為在上述發光層中的上述客體材料即本發明的金屬絡合物和上述主體材料的比率(摩爾比，客體材料∶主體材料)，優選為1∶99～50∶50，更優選為1∶99～10∶90。
此外，在上述發光層以發光層兼電子輸送層、發光層兼正空輸送層等方式形成為多功能的情況下，這些層中的上述金屬絡合物的含量也可以為與上述同樣。
上述發光層在施加電場時，可以從上述正極、空穴注入層、上述空穴輸送層等注入空穴，可以從上述負極、電子注入層、上述電子輸送層等注入電子，進而提供該空穴和該電子的再結合地點，借助于該再結合時產生的再結合能，可以具有使顯示出發光的上述金屬絡合物(發光材料、發光分子)發光的功能，除該金屬絡合物以外，在不損害該發光的范圍內，也可以含有其它發光材料。
上述發光層可以采用公知的方法來形成，例如，可以優選地采用蒸鍍法、濕式制膜法、MBE(分子束外延)法、簇離子束(cluster ionbeam)法、分子層疊法、LB法、印刷法、轉印法等來形成。
在它們當中，從不使用有機溶劑而沒有廢液處理問題、可以低成本、簡便而且高效地制造的角度考慮，優選的是蒸鍍法，但在上述發光層形成為單層結構的情況下，例如當將該發光層形成為空穴輸送層兼發光層兼電子輸送層等時，也優選濕式制膜法。
作為上述蒸鍍法，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同，從公知的方法中進行適當的選擇，例如可以列舉出真空蒸鍍法、電阻加熱蒸鍍、化學蒸鍍法、物理蒸鍍法等。作為該化學蒸鍍法，例如可以列舉出等離子體CVD法、激光CVD法、熱CVD法、氣體源(gas source)CVD法等。采用上述蒸鍍法進行的上述發光層的形成，例如通過真空蒸鍍上述金屬絡合物，在該發光層除上述金屬絡合物以外、還含有上述主體材料的情況下，通過采用真空蒸鍍同時蒸鍍該金屬絡合物和該主體材料，便可以適當地進行。在前者的情況下，從不需要共蒸鍍的角度考慮，其制造是容易的。
作為上述濕式制膜法，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同，從公知的方法中進行適當的選擇，例如可以列舉出噴墨法、旋涂法、捏合涂裝(kneader coating)法、棒涂法、刮刀法、澆注法、浸漬法、幕涂法等。
在上述濕式制膜法的情況下，可以使用(涂布等)與樹脂成分同時溶解或者分散有上述發光層材料的溶液。作為該樹脂成分，例如可以列舉出聚乙烯咔唑、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、烴類樹脂、酮類樹脂、苯氧樹脂、聚酰胺、乙基纖維素、醋酸乙烯、ABS樹脂、聚氨酯、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、環氧樹脂、硅樹脂等。
采用上述濕式制膜法進行的上述發光層的形成，例如通過使用(涂布并干燥)在溶劑中溶解有上述金屬絡合物以及根據需要而采用的上述樹脂材料的溶液(涂布液)，在該發光層除上述金屬絡合物以外還含有上述主體材料的情況下，通過使用(涂布并干燥)在溶劑中溶解有該金屬絡合物、該主體材料及根據需要而采用的上述樹脂材料的溶液(涂布液)，便可以適當地進行。
作為上述發光層的厚度，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如優選為1～50nm，更優選為3～20nm。
上述發光層的厚度如果為上述優選的數值范圍，則通過該有機EL元件而發光的光的發光效率、發光輝度、顏色純度就是充分的，如果為比上述更優選的數值范圍，則有利的是那將是比較明顯的。
-正極-作為上述正極，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但優選的是可以向上述有機薄膜層供給空穴(載流子)，具體地說，在該有機薄膜層只有上述發光層的情況下，向該發光層供給空穴，在該有機薄膜層進一步具有上述空穴輸送層的情況下，向該空穴輸送層供給空穴，在該有機薄膜層進一步具有上述空穴注入層的情況下，向該空穴注入層供給空穴。
作為上述正極的材料，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如可以列舉出金屬、合金、金屬氧化物、導電性化合物、以及它們的混合物等，其中優選的是功函數為4eV以上的材料。
作為上述正極材料的具體實例，可以列舉出氧化錫、氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(ITO)等導電性金屬氧化物，金、銀、鉻、鎳等金屬，這些金屬和導電性金屬氧化物的混合物或層疊物，碘化銅、硫化銅等無機導電性物質，聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等有機導電性材料，它們和ITO的層疊物等。它們既可以單獨地使用1種，也可以并用2種以上。其中，優選的是導電性金屬氧化物，從生產率、高傳導性、透明性等角度考慮，特別優選的是ITO。
作為上述正極的厚度，并沒有什么特別的限制，可以根據材料等的不同適當地加以選擇，但優選為1～5000nm，更優選為20～200nm。
上述正極通常形成于堿石灰玻璃、無堿玻璃等玻璃、以及透明樹脂等基板上。
在使用上述玻璃作為上述基板的情況下，從減少源于該玻璃的溶析離子的角度考慮，優選的是上述無堿玻璃、涂覆了硅石等阻擋涂層的上述堿石灰玻璃。
作為上述基板的厚度，只要具有足夠的厚度可以保證機械強度，就沒有什么特別的限制，但在使用玻璃作為該基體材料的情況下，通常為0.2mm以上，優選0.7mm以上。
上述正極例如可以采用蒸鍍法、濕式制膜法、電子束法、濺射法、反應性濺射法、MBE(分子束外延)法、簇離子束法、離子鍍法、等離子體聚合法(高頻激發離子鍍法)、分子層疊法、LB法、印刷法、轉印法、通過化學反應法(溶膠-凝膠法等)涂布該ITO的分散物的方法等上述的方法適當地形成。
上述正極通過洗凈、以及進行其它處理，也可以降低該有機EL元件的驅動電壓，或者提高發光效率。作為上述其它處理，例如在上述正極的材料為ITO的情況下，可以適當地列舉出UV-臭氧處理、等離離子體處理等。
-負極-作為上述負極，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但優選的是可以向上述有機薄膜層供給電子，具體地說，在該有機薄膜層只有上述發光層的情況下，向該發光層供給電子，在該有機薄膜層進一步具有上述電子輸送層的情況下，向該電子輸送層供給電子，在該有機薄膜層以及該負極之間具有上述電子注入層的情況下，向該電子注入層供給電子。
作為上述負極的材料，并沒有什么特別的限制，可以根據與上述電子輸送層、上述發光層等同該負極相鄰的層或者分子的粘附性、電離勢、穩定性等的不同適當地加以選擇，例如可以列舉出金屬、合金、氧化物、電導性化合物、以及它們的混合物等。
作為上述負極材料的具體實例，可以列舉出堿金屬(例如Li、Na、K、Cs等)、堿土類金屬(例如Mg、Ca等)、金、銀、鉛、鋁、鈉-鉀合金或它們的混合金屬、鋰-鋁合金或它們的混合金屬、鎂-銀合金或它們的混合金屬、銦、鐿等的稀土族金屬、以及它們的合金等。
它們既可以單獨地使用1種，又可以并用2種以上。其中，優選的是功函數為4eV以下的材料，更優選的是鋁、鋰-鋁合金或它們的混合金屬、鎂-銀合金或它們的混合金屬等。
作為上述負極的厚度，并沒有什么特別的限制，可以根據該負極材料等的不同適當地加以選擇，但優選為1～10,000nm，更優選為20～200nm。
上述負極例如可以采用蒸鍍法、濕式制膜法、電子束法、濺射法、反應性濺射法、MBE(分子束外延)法、簇離子束法、離子鍍法、等離子體聚合法(高頻激發離子鍍法)、分子層疊法、LB法、印刷法、轉印法等上述的方法適當地形成。
作為上述負極的材料，在并用2種以上的情況下，既可以同時蒸鍍該2種以上的材料，以形成合金電極等，也可以蒸鍍預先調制的合金，以形成合金電極等。
作為上述正極和上述負極的電阻值，優選的是較低者，優選為數百Ω/□以下。
-空穴注入層-作為上述空穴注入層，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如優選的是在施加電場時具有從上述正極注入空穴的功能。
作為上述空穴注入層的材料，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如，可以適當地列舉出用下述式子表示的星射狀胺類(starburst amine)[4，4’，4”-三(2-萘基苯基氨基)三苯胺](以下有時簡稱為“2-TNATA”)、銅酞菁、聚苯胺等。
作為上述空穴注入層的厚度，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如優選為1～100nm左右，更優選為5～50nm。
上述空穴注入層，例如可以采用蒸鍍法、濕式制膜法、電子束法、濺射法、反應性濺射法、MBE(分子束外延)法、簇離子束法、離子鍍法、等離子體聚合法(高頻激發離子鍍法)、分子層疊法、LB法、印刷法、轉印法等上述的方法適當地形成。
-空穴輸送層-作為上述空穴輸送層，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如優選的是在施加電場時具有輸送源于上述正極的空穴的功能。
作為上述空穴輸送層的材料，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如可以列舉出芳香族胺化合物、咔唑、咪唑、三唑、噁唑、噁二唑、聚芳基烷烴、吡唑啉、吡唑啉酮、苯二胺、芳基胺、氨基取代芳基丙烯酰芳烴、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、聚噻吩等導電性高分子低聚物及聚合物、碳膜等。此外，當將這些空穴輸送層的材料與上述發光層的材料混合而制膜時，便可以形成空穴輸送層兼發光層。
它們既可以單獨地使用1種，也可以并用2種以上，其中，優選芳香族胺化合物，具體地說，更優選用下式表示的TPD(N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)[1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、用下述結構式(67)表示的NPD(N，N’-二萘基-N，N’-二苯基[1，1’-聯苯〕-4，4’-二胺]等。
[化學式46]
作為上述空穴輸送層的厚度，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，但通常為1～500nm，優選為10～100nm。
上述空穴輸送層例如可以采用蒸鍍法、濕式制膜法、電子束法、濺射法、反應性濺射法、MBE(分子束外延)法、簇離子束法、離子鍍法、等離子體聚合法(高頻激發離子鍍法)、分子層疊法、LB法、印刷法、轉印法等上述的方法適當地形成。
-空穴遮斷層-作為上述空穴遮斷層，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如優選的是具有阻擋從上述正極注入的空穴的功能。
作為上述空穴遮斷層的材料，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇。
當上述有機EL元件具有上述空穴遮斷層時，則從正極側輸送來的空穴因該空穴遮斷層而受到阻擋，從負極輸送來的電子通過該空穴遮斷層而達到上述發光層，由此在該發光層高效地產生電子和空穴的再結合，因而可以防止在該發光層以外的有機薄膜層的上述空穴和上述電子的再結合，從而可以有效地獲得源于目標發光材料的發光，這在顏色純度等方面是有利的。
上述空穴遮斷層優選配置在上述發光層和上述電子輸送層之間。
作為上述空穴遮斷層的厚度，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如通常為1～500nm左右，優選為10～50nm。
上述空穴遮斷層既可以是單層結構，又可以是層疊結構。
上述空穴遮斷層例如可以采用蒸鍍法、濕式制膜法、電子束法、濺射法、反應性濺射法、MBE(分子束外延)法、簇離子束法、離子鍍法、等離子體聚合法(高頻激發離子鍍法)、分子層疊法、LB法、印刷法、轉印法等上述的方法適當地形成。
-電子輸送層-作為上述電子輸送層，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如優選的是具有輸送源于上述負極的電子、以及阻擋從上述正極注入的空穴之中的任一項功能。
作為上述電子輸送層的材料，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如可以列舉出上述鋁喹啉絡合物(Alq)等喹啉衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、菲繞啉衍生物、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，當將這些電子輸送層的材料和上述發光層的材料混合而制膜時，便可以形成電子輸送層兼發光層，再者，如果也混合上述空穴輸送層的材料而制膜，便可以形成電子輸送層兼空穴輸送層兼發光層，這時，可以使用聚乙烯咔唑、聚碳酸酯等聚合物。
作為上述電子輸送的厚度，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如通常為1～500nm左右，優選為10～50nm。
上述電子輸送層既可以是單層結構，又可以是層疊結構。
在此情況下，作為與上述發光層相鄰的該電子輸送層所使用的電子輸送材料，使用光吸收端比上述金屬絡合物更為短波長的電子輸送材料，從有機EL元件中的發光范圍限定在上述發光層、防止源于上述電子輸送層的多余的發光的角度考慮是優選的。作為光吸收端比上述金屬絡合物更為短波長的電子輸送材料，例如可以列舉出菲繞啉衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物等，可以適當地列舉出用下述結構式(68)表示的2，9一二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲繞啉(BCP)、以及下面所述的化合物等。
2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲繞啉[化學式48] 2-(4-叔丁基苯基)-5-(4-聯苯基)-1，3，4-噁二唑[化學式49] 3-苯基-4-[1-萘基]-5-苯基-1，2，4-三唑[化學式50] 3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4’-聯苯基)-1，2，4-三唑上述電予輸送層例如可以采用蒸鍍法、濕式制膜法、電子束法、濺射法、反應性濺射法、MBE(分子束外延)法、簇離子束法、離子鍍法、等離子體聚合法(高頻激發離子鍍法)、分子層疊法、LB法、印刷法、轉印法等上述的方法適當地形成。
-電子注入層-作為上述電子注入層的材料，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如可以優先使用氟化鋰等堿金屬氟化物、氟化鍶等堿土類金屬氟化物等。作為電子注入層的厚度，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如通常為0.1～10nm左右，優選為0.5～2nm。
上述電子注入層例如可以采用蒸鍍法、電子束法、濺射法等適當地形成。
-其它層-本發明的有機EL元件也可以具有根據目的而適當地加以選擇的其它層，作為該其它層，例如可以適當地列舉出顏色變換層、保護層等。
作為上述顏色變換層，優選的是含有磷光發光材料，更優選的是含有本發明的上述金屬絡合物。此外，上述顏色變換層可以僅由該金屬絡合物形成，也可以進一步含有其它材料而形成。
在該顏色變換層中，上述金屬絡合物既可以單獨地使用1種，又可以并用2種以上。
但一般地說，為人所知的是被某波長的光激發的有機分子在從激發態放出光而躍遷到基態之前，通過分子內、或與其它分子的相互作用而以熱能等的形式非輻射性地失去該激發能的一部分，因而激發光和發光的波長不一致。激發光和發光的能量差被稱為斯托克斯位移。
迄今為止，上述顏色變換層所使用的顏色變換材料從材料選擇范圍的廣泛性來說，一直使用只是源于單重態的發光被觀測到的螢光發光材料，但是，該螢光發光材料由于斯托克斯位移較小(＜100nm)，對于在可見區域存在的最強的吸收帶，被觀察到的發光在其附近的長波長側，因此，例如不能高效地吸收藍色系的發光而轉換為紅色系的顏色。
另一方面，本發明的上述金屬絡合物由于是磷光發光材料，因而當被某波長的光激發而成為單激發態時，則能夠迅速地躍遷到能態比其更低的三重激發態而進行磷光發光，所以，與螢光發光材料相比，其斯托克斯位移增大(在通常的有機物的情況下，可知三重態比單激發態的能量低0.1～2eV左右)。例如，在將成為激發源的藍色系的發光轉換為紅色的用途中，使用磷光材料的顏色變換層與使用螢光材料的情況相比，由于藍色光的吸收率較高，所以每1個分子的顏色變換率增大。換言之，使用上述螢光發光材料的顏色變換層由于不吸收藍色光，故而透過顏色變換層的藍色光較多。
為彌補這一缺陷，不改變分散濃度而使顏色變換層增厚，由此增加藍色光吸收量，可導致紅色光的增強，但在制作有機EL元件時，因源于顏色變換層的浸出物、例如水分和有機溶劑的殘留物而使構成有機EL元件的材料發生劣化，因而成為嚴重問題的是產生不發光區域，所以最好盡可能地減薄顏色變換層。
另外，在使用螢光發光材料的顏色變換層中，通過并用吸收藍色光的主體，以彌補客體較低的吸收率，但在使用上述磷光發光材料的情況下，未必并用成為主體的材料，即使在單獨使用的情況下也可以獲得高的顏色變換效率，因而所具有的優點是可以同時解決許多問題，如在因并用主體而制作的顏色變換層中對主體分子的擔心，源于該主體分子的發光、顏色變換層制造性的惡化、以及基板制造成本的增加。
此外，如果考慮使用主體的情況，則螢光發光材料在如上述那樣濃度過高時，往往引起濃度消光而使發光顯著地減弱，但為人所知的是上述磷光發光材料與上述螢光發光材料相比，難以發生濃度消光，從而分散濃度沒有限制。例如，上述磷光發光材料即使在粉末狀態，其發光的材料也比螢光發光材料要多，相反，如果分散濃度過低，則由于氧分子所產生的消光作用，將導致發光的減弱。作為以粉末狀態使用磷光發光材料時的有效性，在于它可以實現顏色變換層的劣化抑制。
上述顏色變換層在基板制作階段的光刻工序、ITO圖案形成工序以及作為元件進行顏色變換的過程中，經常進行光曝露，所以成為問題的是因光劣化而引起顏色變換效率的降低。在使用分散于顏色變換層中的發光材料的情況下，由于發光材料單獨地曝露在光下，因而其劣化非常快，而且要防止它的發生是非常困難的。與此相對照，使用了粉末狀態的磷光發光材料的顏色變換層因為以塊狀曝露在光下，所以劣化得以抑制，從而可以得到壽命長、變換效率沒有變化的顏色變換層。
作為上述顏色變換層所設立的位置，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如在進行全色顯示的情況下，優選設立在像素之上。
在本發明的上述有機EL元件中，上述顏色變換層優選的是可以將入射光變換為波長比該光的波長長100nm以上的光，更優選的是可以將入射光轉換為波長比該光的波長長150nm以上的光。
另外，作為上述顏色變換層，優選的是可以將從紫外光到藍色光的波長范圍的光轉換為紅色光。
作為上述顏色變換層的形成方法，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如可以適當地列舉出蒸鍍法、涂布法等。
此外，在本發明中，作為上述顏色變換層，也可以使用公知的濾色器等。
作為上述保護層，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，不過，例如優選的是可以抑制水分和氧等將促進有機EL元件劣化的分子或者物質侵入有機EL元件內。
作為上述保護層的材料，例如可以列舉出In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等金屬，MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、GaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等金屬氧化物，SiN、SiNxOY等氮化物，MgF2、LiF、AlF3、CaF2等金屬氟化物，聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚脲類、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種共聚用單體的單體混合物共聚而得到的共聚物、在共聚主鏈上具有環狀結構的含氟共聚物、吸水率為1％以上的吸水性物質、吸水率為0.1％以下的防濕性物質等。
上述保護層例如可以采用蒸鍍法、濕式制膜法、濺射法、反應性濺射法、MBE(分子束外延)法、簇離子束法、離子鍍法、等離子體聚合法(高頻激發離子鍍法)、印刷法、轉印法等上述的方法適當地形成。
-層結構-作為本發明的有機EL元件的層結構，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如，可以適當地列舉出以下的(1)～(13)的層結構，即(1)正極/空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層/負極，(2)正極/空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/負極，(3)正極/空穴的輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層/負極，(4)正極/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/負極，(5)正極/空穴注入層/空穴輸送層/發光層兼電子輸送層/電子注入層/負極，(6)正極/空穴注入層/空穴輸送層/發光層兼電子輸送層/負極，(7)正極/空穴輸送層/發光層兼電子輸送層/電子注入層/負極，(8)正極/正孔輸送層/發光層兼電子輸送層/負極，(9)正極/空穴注入層/空穴輸送層兼發光層/電子輸送層/電子注入層/負極，(10)正極/空穴注入層/空穴輸送層兼發光層/電子輸送層/負極，(11)正極/空穴輸送層兼發光層/電子輸運層/電子注入層/負極，(12)正極/空穴輸送層兼發光層/電子輸送層/負極，(13)正極/空穴輸送層兼發光層兼電子輸送層/負極等。
此外，在上述有機EL元件具有上述空穴遮斷層的情況下，在上述(1)～(13)中，可以適當地列舉出在上述發光層和上述電子輸送層之間配置該空穴遮斷層的層結構。
這些層結構內，當圖示上述(4)正極/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/負極的方案時，則如圖1所示，有機EL元件10具有按順序層疊玻璃基板12上形成的正極14(例如ITO電極)、空穴輸送層16、發光層18、電子輸送層20、負極22(例如Al-Li電極)而成的層結構。此外，正極14(例如ITO電極)和負極22(例如Al-Li電極)經由電源而相互連接在一起。由空穴輸送層16、發光層18和電子輸送層20形成有機薄膜層24。
作為上述有機EL元件的輝度減半時間，越長越好，例如在50A/m2的電流密度的連續驅動下，優選為5小時以上，更優選為20小時以上，進一步優選為40小時以上，特別優選為60小時以上。
作為上述有機EL元件的發光峰值波長，并沒有什么特別的限制，可以從可見光區域內適當選擇，例如優選為400～650nm。作為上述有機EL元件的發光的顏色，通常為藍色～綠色～紅色。
作為上述有機EL元件的發光電壓，希望在10V以下的電壓下發光，優選的是在8V以下發光，更加優選的是在7V以下發光。
作為上述有機EL元件的電流效率，在5A/m2的電流密度下，優選為10cd/A以上，更優選為30cd/A以上，特別優選為40cd/A以上。
本發明的上述有機EL元件例如可以適于使用在以計算機、車載用顯示器、野外顯示器、家庭用機械、業務用機械、家電用機械、交通相關顯示器、手表顯示器、日歷顯示器、發光屏、音響機械等為代表的各種領域，特別適于使用在照明裝置和以下的本發明的有機EL顯示器中。
(有機EL顯示器)本發明的有機EL顯示器除使用本發明的上述有機EL元件以外，并沒有什么特別的限制，可以適宜采用公知的結構。
上述有機EL顯示器既可以是單色發光的，又可以是多色發光的，還可以是全色類型的。
作為將上述有機EL顯示器設定為全色類型的方法，已知的例如有正如“月刊デイスプレイ”、2000年9月號、33～37頁所記載的那樣，將分別發出與顏色的3原色(藍色(B)、綠色(G)、紅色(R))相對應的光的有機EL元件配置在基板上的3色發光法，將白色發光用有機EL元件產生的白色發光通過濾色器分為3原色的白色法，將藍色發光用有機EL元件產生的藍色發光通過螢光色素層而轉換為紅色(R)以及綠色(G)的顏色變換法等，但在本發明中，所使用的上述本發明的有機EL元件因為是紅色發光用等，因而可以適于采用3色發光法、顏色變換法等。
此外，在使用本發明的上述金屬絡合物作為顏色變換材料的情況下，特別適于采用上述的顏色變換法。
作為采用該顏色變換法的本發明的有機EL顯示器的具體實例，例如正如圖2所示的那樣，該有機EL顯示器在與像素對應配置的電極25上，在一面上設置有藍色發光用有機薄膜層30，進而在其上面具有透明電極20。然后，在透明電極20上，經由保護層(平坦化層)15而配置紅色用顏色變換層60及紅色濾色器65的層疊物、和綠色用顏色變換層70及綠色濾色器80的層疊物。然后，在它們的上面設立玻璃基板10。
當在該有機EL顯示器中的電極25及透明電極20之間施加電壓時，藍色發光用有機薄膜層30就表現出藍色的發光。該藍色發光的一部分透過透明電極20，并原原本本地透過保護層15和玻璃基板10而照射到外部。另一方面，在紅色用顏色變換層60和綠色用顏色變換層70存在的部位，上述藍色發光在這些顏色變換層中，分別轉換為紅色和綠色，進一步透過紅色濾色器65和綠色濾色器80，由此分別成為紅色發光和綠色發光，然后透過玻璃基板10。其結果，該有機EL顯示器可以實現全色顯示。
另外，顏色變換層60及70在用本發明的金屬絡合物(磷光發光材料)形成的情況下，特別是在紅色用顏色變換層中，即使不并用主體材料等，也可以設定為該金屬絡合物的單獨膜，從而制造容易，而且顏色變換效率非常優良。此外，圖3表示了采用3顏色發光法的有機EL顯示器的結構實例，圖4表示了采用白色法的有機EL顯示器的結構實例。圖3及圖4中符號的意義與圖2中的符號相同。
另外，為了采用上述3色發光法制作全色類型的有機EL顯示器，例如在使用本發明的上述有機EL元件作為紅色發光用的情況下(此外，既可以使用本發明的上述有機EL元件作為其它顏色的發光用，也可以用本發明的上述有機EL元件形成全色)，另外還需要綠色發光用有機EL元件及藍色發光用有機EL元件。
作為上述藍色發光用有機EL元件，并沒有什么特別的限制，可以從公知的當中適當地加以選擇，例如可以適當地列舉出層結構為ITO(正極)/上述NPD/Al-Li(負極)的等。
作為上述綠色發光用有機EL元件，并沒有什么特別的限制，可以從公知的當中適當地加以選擇，例如，可以適當地列舉出層結構為ITO(正極)/上述NPD/上述Alq/Al-Li(負極)的等。
作為上述有機EL顯示器的方案，并沒有什么特別的限制，可以根據目的的不同適當地加以選擇，例如可以適當地列舉出諸如“日經エレクトロニクス”、No.765、2000年3月13日號、55～62頁所記載的無源矩陣板、有源矩陣板等。
上述無源矩陣板例如正如圖5所示的那樣，在玻璃基板12上，具有相互平行配置的帶狀正極14(例如ITO電極)，在正極14上，具有相互平行且在大致垂直于正極14的方向依次配置的帶狀紅色發光用有機薄膜層24、藍色發光用有機薄膜層26及綠色發光用有機薄膜層28，在紅色發光用有機薄膜層24、藍色發光用有機薄膜層26及綠色發光用有機薄膜層28上，具有與它們同形狀的負極22。
上述無源矩陣板例如正如圖6所示的那樣，由多個正極14構成的正極線30和由多個負極22構成的負極線32沿相互大致垂直的方向交叉而形成電路。位于各交叉點的紅色發光用、藍色發光用及綠色發光用各有機薄膜層24、26及28作為像素發揮作用，與各像素相對應，存在多個有機EL元件34。在該無源矩陣板中，如果對于正極線30的正極14之一和負極線32的負極22之一通過恒流源36施加電流，則此時，電流施加在位于交叉點的有機EL薄膜層上，從而該位置的有機EL薄膜層產生發光。通過控制該像素單元的發光，便可以容易地形成全色的圖像。
上述有源矩陣板例如正如圖7所示的那樣，在玻璃基板12上，掃描線、數據線及電流供給線形成為棋盤格狀，并具有TFT電路40，其與形成為棋盤格狀的掃描線等連接，并配置在各棋盤格中；正極14(例如ITO電極)，其可以通過TFT電路40進行驅動，并配置在各棋盤格中。在正極14上，具有依次相互平行配置的帶狀的紅色發光用有機薄膜層24、藍色發光用有機薄膜層26和綠色發光用有機薄膜層28，在紅色發光用有機薄膜層24、藍色發光用有機薄膜層26和綠色發光用有機薄膜層28上，具有將它們全部覆蓋而配置的負極22。紅色發光用有機薄膜層24、藍色發光用有機薄膜層26及綠色發光用有機薄膜層28分別具有空穴輸送層16、發光層18和電子輸送層20。
上述有源矩陣板例如正如圖8所示的那樣，多條平行設置的掃描線46、多條平行設置的數據線42及電流供給線44相互正交而形成棋盤格狀，在各棋盤格中，開關用TFT48和驅動用TFT50連接而形成電路。如果從驅動電路38施加電流，則在每個棋盤格中，開關用TFT48和驅動用TFT50就成為可以驅動的。另外，各棋盤格的藍色發光用、綠色發光用及紅色發光用各有機薄膜元件24、26及28作為像素發揮作用，在該有源矩陣板中，如果對橫向配置的掃描線46之一和縱向配置的電流供給線44由驅動電路38施加電流，則此時，位于該交叉點的開關用TFT38就會驅動，隨之驅動用TFT50也驅動，從而該位置的有機EL元件52產生發光。通過控制該像素單元的發光，可以容易地形成全色的圖像。
本發明的上述有機EL顯示器例如可以適于使用在以電視、手機、計算機、車載用顯示器、野外顯示器、家庭用機械、業務用機械、家電用機械、交通相關顯示器、手表顯示器、日歷顯示器、發光屏、音響機械等為代表的各種領域中。
以下，就本發明的實施實例進行說明，不過，本發明并不受到這些實施實例的任何限定。
-合成例1aPt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮氯化物(以下標記為“Pt(dppdn)Cl”)的合成-按以下的方法合成Pt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮氯化物(以下標記為“Pt(dppdn)Cl”)。即具體地說，將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮(2.4mmol，838mg)和K2PtCl4(2.6mmol，1100mg)放入脫氣的醋酸(60ml)中，然后在130℃回流2天。放置冷卻后，由于有淺黃色結晶析出，所以要進行濾取。濾取的固體用甲醇、水、乙醚仔細洗凈，并進行真空干燥。得到的粗粉末通過二氯甲烷進行再結晶，便得到作為目標物的黃色粉末的Pt(dppdn)Cl464mg。收率為40％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例2aPt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮酚鹽(以下標記為“Pt(dppdn)oph”)的合成-按以下的方法合成Pt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮酚鹽(以下標記為“Pt(dppdn)oph”)。即具體地說，將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl(0.1mmol，48mg)添加到丙酮中并進行攪拌。向其中滴加溶解在甲醇20ml中的苯酚鈉三水合物(0.15mmol，26mg)。然后，在室溫攪拌10分鐘。在此，添加數滴的純水，使反應得以進行。于是，由于淡黃色固體開始析出，所以邊加熱邊攪拌3小時。其后，放置冷卻，濾取析出的淡黃色固體，用純水、甲醇、乙醚依次洗凈，真空干燥后便得到作為目標物的pt(dppdn)oph的淡黃色結晶性粉末48mg。收率為90％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例3aPt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-(1，2，4-三唑)(以下標記為“Pt(dppdn)(taz)”)的合成-除將合成例2a中的苯酚鈉三水合物用1，2，4-三唑鈉代替以外，其余與合成例2a同樣地合成Pt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-(1，2，4-三唑)(以下標記為“Pt(dppdn)(taz)”)。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dppdn)(taz)的淡黃色結晶性粉末43mg。收率為84％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例4aPt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-2-苯并噻唑硫醇鹽(以下標記為“Pt(dppdn)(sbtz)”)的合成-按以下的方法合成Pt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-2-苯并噻唑硫醇鹽(以下標記為“Pt(dppdn)(sbtz)”)。即具體地說，把合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl(0.1mmol，48mg)添加到丙酮中并進行攪拌。向其中添加2-巰基苯并噻唑25mg(0.15mmol)和30m1的二甲基亞砜(DMSO)，然后在室溫、氮氣氣氛下攪拌。在此，添加NaOH粉末(3mmol)，并回流5小時。其后，放置冷卻該溶液，加入大量的純水，結果該溶液的顏色依次從黃色變為紅色、從紅色變為茶色，從而析出黃色～茶色固體。進而在室溫下攪拌2小時，濾取析出的黃色固體，依次用純水、丙酮、乙醚洗凈，并進行真空干燥，便可以得到作為目標物的Pt(dppdn)(sbtz)的黃色結晶性粉末41mg。收率為68％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例5aPt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-2-苯乙炔化物(以下標記為“Pt(dppdn)(acph)”)的合成-
按以下的方法合成Pt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-苯乙炔化物(以下標記為“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(質量比為10∶1的混合液)20ml、CuI(催化劑量3mg)，在氮氣流下、于室溫攪拌混合24小時。其后，從反應液中濾去二氯甲烷，通過快速分離色譜(使用二氯甲烷作為溶析液，用氧化鋁柱實施)精制殘留的油狀物，可以得到作為目標物的Pt(dppdn)(acph)的黃褐色粉末28mg。收率為52％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例6aPt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮)(吲哚化物)(以下標記為“Pt(dppdn)(ind)”)的合成-在合成例2a中，除將苯酚鹽三水合物變更為吲哚鈉鹽以外，其余與合成例2a同樣地得到作為目標物的Pt(dppdn)(ind)的淡黃色固體42mg。收率為75％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例7aPt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮(咔坐化合物)(以下標記為“Pt(dppdn)(cz)”)的合成-
在合成例2a中，除將苯酚鈉三水合物變更為咔唑鈉鹽以外，其余與合成例2a同樣地得到作為目標物的Pt(dppdn)(cz)的淡黃色固體48mg。收率為78％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例1bPt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)氯化物(以下標記為“Pt(dpprl)Cl”)的合成-在合成例1a中，除將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮變更為2，5-二(2-吡啶基)吡咯以外，其余與合成例1a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpprl)Cl的黃色粉末316mg。收率為35％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例2bPt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)苯酚鹽(以下標記為Pt(dpprl)(oph)”)的合成-在合成例2a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為在合成例1b中合成的Pt(dpprl)Cl以外，其余與合成例2a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpprl)(oph)的黃色粉末43mg。收率為85％。
-合成例3bPt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)(1，2，4三唑)(以下標記為Pt(dpprl)(taz)”)的合成-在合成例3a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為在合成例1b中合成的Pt(dpprl)Cl以外，其余與合成例3a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpprl)(taz)的黃色粉末29mg。收率為60％。
-合成例4bPt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)(2-苯并噻唑硫醇鹽)(以下標記為“Pt(dpprl)(sbtz)”)的合成-在合成例4a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為在合成例1b中合成的Pt(dpprl)Cl以外，其余與合成例4a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpprl)(sbtz)的黃色粉末23mg。收率為40％。
-合成例5bPt(2，5-二(2-吡啶基)吡咯)(苯乙炔化物)(以下標記為“Pt(dpprl)(acph)”)的合成-在合成例5a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為在合成例1b中合成的Pt(dpprl)Cl以外，其余與合成例5a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpprl)(acph)的黃色粉末23mg。收率為45％。
-合成例1cPt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)(氯化物)(以下標記為“Pt(dpbprl)Cl”)的合成-在合成例1a中，除將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮變更為2，7-二(2-吡啶基)吲哚以外，其余與合成例1a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpbprl)Cl的黃褐色粉末505mg。收率為42％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例2cPt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)苯酚鹽(以下標記為“Pt(dpbprl)(oph)”)的合成-在合成例2a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為在合成例1c中合成的Pt(dpbprl)Cl以外，其余與合成例2a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpbprl)(oph)的黃色粉末44mg。收率為82％。
-合成例3cPt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)(1，2，4-三唑)(以下標記為“Pt(dpbprl)(taz)”)的合成-在合成例3a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為在合成例1c中合成的pt(dpbprl)Cl以外，其余與合成例3a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpbprl)(taz)的黃色粉末36mg。收率為65％。
-合成例4cPt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)(2-苯并噻唑硫醇鹽)(以下標記為“Pt(dpbprl)(sbtz)”)的合成-在合成例4a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為在合成例1c中合成的Pt(dpbprl)Cl以外，其余與合成例4a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpbprl)(sbtz)的黃色粉末45mg。收率為72％。
-合成例5cPt(2，7-二(2-吡啶基)吲哚)(苯乙炔化物)(以下標記為Pt(dpbprl)(acph)”)的合成-在合成例5a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dpbprl)Cl變更為在合成例1b中合成的Pt(dpbprl)Cl以外，其余與合成例5a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpbprl)(acph)的黃色粉末26mg。收收率為46％。
-合成例1dPt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)氯化物(以下標記為“Pt(dpnprl)Cl”)的合成-在合成例1a中，除將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮變更為2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯以外，其余與合成例1a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpnprl)Cl的黃褐色粉末524mg。收率為38％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例2dPt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)苯酚鹽(以下標記為“Pt(dpnprl)(oph)”)的合成-在合成例2a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為合成例1d中合成的Pt(dpnprl)Cl以外，其余與合成例2a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpnprl)(oph)的黃色粉末46mg。收率為76％。
-合成例3dPt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)(1，2，4-三唑)(以下標記為“Pt(dpnprl)(taz)”)的合成-在合成例3a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為合成例1d中合成的Pt(dpnprl)Cl以外，其余與合成例3a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpnprl)(taz)的黃色粉末43mg。收率為68％。
-合成例4dPt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)(2苯并噻唑硫醇鹽)(以下標記為“Pt(dpnprl)(sbtz)”)的合成-在合成例4a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dppdn)Cl變更為合成例1d中合成的Pt(dpnprl)Cl以外，其余與合成例4a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpnprl)(sbtz)的黃色粉末32mg。收率為45％。
-合成例5dPt(2，7-二(2-吡啶基)萘并吡咯)(苯乙炔化物)(以下標記為“Pt(dphprl)(acph)”)的合成-在合成例5a中，除將在合成例1a中合成的Pt(dpbprl)Cl變更為合成例1b中合成的Pt(dpnprl)Cl以外，其余與合成例5a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpnprl)(acph)的黃色粉末24mg。收率為37％。
-合成例1ePt(2，7-二(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-4-甲基亞胺)氯化物(以下標記為“Pt(dppdn-im)Cl”)的合成-在合成例1a中，除將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮變更為2，7-二(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮-4-甲基亞胺以外，其余與合成例1a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dppdn-im)Cl的黃褐色粉末578mg。收率為49％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例1fPt(2，5-二(2-吡啶基)-1，3-二唑)氯化物(以下標記為“Pt(dpdzl)Cl”)的合成-在合成例1a中，除將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮變更為2，5-二(2-吡啶基)-1，3-二唑以外，其余與合成例1a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpdzl)Cl的黃色粉末391mg。收率為36％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例1gPt(2，5-二(2-吡啶基)-1，3，4-三唑)氯化物(以下標記為“Pt(dptzl)Cl”)的合成-在合成例1a中，除將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮變更為2，5-二(2-吡啶基)-1，3，4-三唑以外，其余與合成例1a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dptzl)Cl的黃色粉末337mg。收率為31％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例1hPt(2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮)氯化物(以下標記為“Pt(diqpdn)Cl”)的合成-在合成例1a中，除將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮變更為2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮以外，其余與合成例1a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(diqpdn)Cl的褐色粉末378mg。收率為28％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例1iPt(2，6-雙(二苯并噻唑基)-4(1H)-吡啶酮)氯化物(以下標記為“Pt(dbtzpdn)Cl”)的合成-
在合成例1a中，除將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮變更為2，6-雙(二苯并噻唑基)-4(1H)-吡啶酮以外，其余與合成例1a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dbtzpdn)Cl的黃色粉末384mg。收率為35％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
-合成例1jPt(2，6-雙(吡唑基)-4(1H)-吡啶酮)氯化物(以下標記為“Pt(dpzpdn)Cl”)的合成-在合成例1a中，除將2，6-雙(2-吡啶基)-4(1H)-吡啶酮變更為2，6-雙(吡唑基)-4(1H)-吡啶酮以外，其余與合成例1a同樣。其結果，可以得到作為目標物的Pt(dpzpdn)Cl的黃色粉末335mg。收率為25％。如果表示該合成的反應，則如下所示。
(實施例1)在石英玻璃基板上，通過共蒸鍍制作在CBP中以蒸鍍速度比摻雜了2％合成例1中合成的Pt(dppdn)Cl的薄膜(發光性固體)，使其厚度為50nm。該薄膜(發光性固體)的PL(光致發光)量子收率以PL量子收率已知的鋁喹啉絡合物(Alq3)薄膜(PL量子收率22％)為基準，通過以下的測量而求出。
如圖9所示，作為激發光使用365nm的穩定光，采用光電二極管(浜松ホトニクス制，c2719)監視激發光的透過量和反射量，同時用分光輻射輝度儀(美能達公司生產，CS-1000)測量試樣薄膜的發光光譜。也就是說，使源于光源的激發光(365nm的穩定光)斜向照射到透明基板上的薄膜試樣。根據使用分光輻射輝度儀(美能達公司生產，CS-1000)測量的薄膜的PL光譜，通過換算計算出PL光子數[P(sample)]。在進行發光測量的同時，用光電二極管檢測出從試樣透過及反射的激發光的總強度[I(sample)]。接著，作為基準的Alq3的薄膜也進行同樣的測量，求出基準的PL光子數[P ref..]]、透過及反射的激發光的總強度[I(ref.)。其次，測量只有透明基板的透過和反射的激發光的總強度[I(substrate)]。試樣薄膜的PL量子收率可以根據以下的公式進行計算。
(PLquantrmefficiency)=P(sample)/[I(substrate)-I(sample)]P(ref.)/[I(substrate)-I(ref.)]×22%]]>(實施例2～28)除將作為發光材料的金屬絡合物由Pt(dppdn)Cl替換為表1所記載的金屬絡合物以外，在與實施例1同樣的條件，測量形成的薄膜(發光性固體)的磷光發光的量子收率。結果如表1所示。
表1

從表1所示的結果可以清楚地判定，由本發明的金屬絡合物所形成的薄膜(發光性固體)具有非常高的磷光發光的量子收率。
(實施例29)將得到的金屬絡合物即Pt(dppdn)Cl作為發光材料用于發光層，制作層疊型有機EL元件。即將帶有ITO電極的玻璃基板用水、丙酮、異丙醇洗凈，使用真空蒸鍍裝置(1×10-4Pa，基板溫度為室溫)在該ITO上形成厚度為140mm的4，4’，4”-三(2-萘基苯基氨基)三苯胺(2-TNATA)作為空穴注入層。其次，在該空穴注入層上，形成厚度為10nm的上述TPD作為空穴輸送層。在該空穴翰送層上，形成按蒸鍍速度比在上述BCP中摻雜了2％Pt(dpt)(obp)的發光層，其厚度為30nm。在該發光層上，形成厚度為20nm的上述BCP作為空穴遮斷層。在該空穴遮斷層上，形成厚度為20nm的上述Alq作為電子輸送層。進一步在該電子輸送層上，蒸鍍厚度為0.5nm的LiF，最后蒸鍍厚度為100nm的鋁，在氮氣氛下進行封裝。
對于以上得到的層疊型有機EL元件，以ITO為正極，鋁電極為負極，施加電壓，測量EL特性。在電流密度為5A/cm2時，電壓、發光峰值波長及電流效率如表2所示。
(實施例30～56)除將作為發光材料的Pt(dppdn)Cl用表2記載的金屬絡合物代替以外，在與實施例29同樣的條件下制作有機EL元件。對于這些有機EL元件，與實施例29同樣，以ITO為正極，鋁電極為負極，施加電壓，測量EL特性。在電流密度為5A/cm2時，電壓、發光峰值波長及電流效率如表2所示。
表2

表2所示的結果清楚地表明本發明的有機EL元件(實施例29～56)全部都表現出非常高的EL效率。
(比較例1)在實施例1中，除將發光材料由Pt(dppdn)Cl變更為以下的比較合成例1所合成的Pt(6-苯基-2，2’-聯二吡啶)(苯乙炔化物)(以下標記為“Pt(phbp)(acph)”)以外，其余與實施例1同樣。測量所形成的薄膜(發光性固體)的磷光發光的量收率，結果如表3所示。
表3

(比較例2)在實施例29中，除將作為發光材料的Pt(dppdn)Cl變更為以下的比較合成例1所合成的Pt(phbp)(acph)以外，其余與實施例29同樣地制造有機EL元件。以ITO為正極，鋁作為負極，施加電壓，測量EL特性。在電流密度為5A/m2時，電壓、發光峰值波長及電流效率如表4所示。
表4

-比較合成例1Pt(phbp)(acph)的合成-合成了根據特開2002-363552號公報所記載的方法而合成的Pt(phbp)(acph)。

根據本發明，可以解決以前的上述問題，可以提供一種金屬絡合物、發光性固體，其顯示出磷光發光，適于用作有機EL元件、照明裝置等中的發光材料和顏色變換材料等；有機EL元件，其使用該金屬絡合物或者發光性固體，壽命、發光效率、熱及電的穩定性優良，且驅動壽命非常長；以及有機EL顯示器，其使用該有機EL元件，高性能且長壽命，可以使平均驅動電流不依賴于發光像素而保持恒定，適用于不改變發光面積而色彩平衡性良好的全色顯示器等，而且驅動壽命較長。
本發明的上述金屬絡合物或上述發光性固體顯示出磷光發光，可以適于用作有機EL元件和照明裝置等中的發光材料和顏色變換材料等。
本發明的上述有機EL元件由于使用該金屬絡合物或該發光性固體，所以壽命、發光效率、熱和電的穩定性、顏色變換效率等優良，而且驅動壽命長，可以適于使用在以計算機、車載用顯示器、野外顯示器、家庭用機械、業務用機械、家電用機械、交通相關顯示器、手表顯示器、日歷顯示器、發光屏、音響機械等為代表的各種領域，特別適于使用在照明裝置和以下的本發明的有機EL顯示器中。
本發明的上述有機EL顯示器由于使用上述的有機EL元件，所以高性能且長壽命，可以適于使用在以電視、手機、計算機、車載用顯示器、野外顯示器、家庭用機械、業務用機械、家電用機械、交通相關顯示器、手表顯示器、日歷顯示器、發光屏、音響機械等為代表的各種領域中。
權利要求
1.一種金屬絡合物，其特征在于，具有金屬原子；三嚙配位體，其通過第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3個氮原子以三配位基與該金屬原子鍵合；以及與所述金屬原子鍵合的單嚙配位體和鹵素原子之中的任一種。
2.根據權利要求1所述的金屬絡合物，其中，與第一氮原子及第三氮原子相鄰且以夾入的方式位于其間的第二氮原子，以共價鍵與金屬原子鍵合，所述第一氮原子及所述第三氮原子以配位鍵與所述金屬原子鍵合。
3.根據權利要求1～2的任一項所述的金屬絡合物，其中，三嚙配位體中的第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3個氮原子分別為其它環結構的一部分。
4.根據權利要求3所述的金屬絡合物，其中，與含有第一氮原子的環結構中的該第一氮原子相鄰的氮相鄰原子，鍵合在與含有第二氮原子的環結構中的該第二氮原子相鄰的一個氮相鄰原子上；與含有第三氮原子的環結構中的該第三氮原子相鄰的氮相鄰原子，鍵合在與含有所述第二氮原子的環結構中的該第二氮原子相鄰的另一個氮相鄰原子上。
5.根據權利要求4所述的金屬絡合物，其中，一個氮相鄰原子及另一個氮相鄰原子為碳原子。
6.根據權利要求1～5的任一項所述的金屬絡合物，其可以用下述通式(1)表示， 通式(1)在所述通式(1)中，M表示金屬原子；Ar1、Ar2及Ar3表示環結構；R1、R2及R3相互之間既可以相同，也可以不同，分別表示氫原子或取代基，既可以是多個，也可以是相互相鄰的原子通過鍵合而形成環結構；L表示經由選自C、N、O、P及S之中的原子而與金屬原子M鍵合的單嚙配位體以及鹵素原子之中的任一種。
7.根據權利要求6所述的金屬絡合物，其中，Ar1、Ar2和Ar3是從五元環基、六元環基、以及它們的稠合環基中加以選擇的。
8.根據權利要求6～7的任一項所述的金屬絡合物，其中，Ar2是下述結構中的至少任一種， 在所述結構中，M表示金屬原子；Ar1和Ar3表示環結構；R相互之間既可以是相同的，也可以是不同的，分別表示氫原子或取代基。
9.根據權利要求6～8的任一項所述的金屬絡合物，其中，Ar1及Ar3之中的任一個是單雜環芳香基及多雜環芳香基之中的任一種。
10.根據權利要求6～9的任一項所述的金屬絡合物，其中，Ar1和Ar3相互之間是相同的。
11.根據權利要求1～10的任一項所述的金屬絡合物，其中，金屬原子為選自Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、W、Re、Os、Ir以及Pt之中的至少一種。
12.根據權利要求1～11的任一項所述的金屬絡合物，其是電中性的。
13.根據權利要求1～12的任一項所述的金屬絡合物，其在真空中顯示出升華性。
14.根據權利要求1～13的任一項所述的金屬絡合物，其可用于有機EL元件和照明裝置中的任一個。
15.一種發光性固體，其特征在于含有權利要求1～14的任一項所述的金屬絡合物。
16.根據權利要求15所述的發光性固體，其包含具有比金屬絡合物更高的第一激發三重態激發能的有機材料。
17.根據權利要求16所述的發光性固體，其中，有機材料具有咔唑基。
18.一種有機EL元件，其特征在于在正極和負極之間具有有機薄膜層，該有機薄膜層含有權利要求1～17的任一項所述的金屬絡合物。
19.一種有機EL元件，其特征在于具有權利要求15～18的任一項所述的發光性固體。
20.根據權利要求18～19的任一項所述的有機EL元件，其中，有機薄膜層具有被空穴輸送層和電子輸送層所夾持的發光層，該發光層含有金屬絡合物作為發光材料。
21.根據權利要求20所述的有機EL元件，其中，發光層是單獨地使金屬絡合物成膜而形成的。
22.根據權利要求20～21的任一項所述的有機EL元件，其中，發光層含有用下述結構式(2)表示的咔唑衍生物， 結構式(2)在上述結構式(2)中，Ar表示含有芳香環的2價或3價的基團、或含有雜環芳香環的2價或3價的基團；R9及R10分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳烷基、鏈烯基、芳基、氰基、氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基磺酰基、羥基、酰胺基、芳氧基、芳香族環烴基、或芳香族雜環基，它們也可以用取代基進一步取代；n表示2或3的整數。
23.根據權利要求20～22的任一項所述的有機EL元件，其中，電子輸送層中所含有的電子輸送材料是用下述結構式(68)表示的2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲繞啉(BCP)。 結構式(68)
24.一種有機EL顯示器，其特征在于使用了權利要求18～23的任一項所述的有機EL元件。
25.根據權利要求24所述的有機EL顯示器，其是無源矩陣板和有源矩陣板之中的任一種。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種金屬絡合物，其顯示出磷光發光，適于用作有機EL元件、照明裝置等中的發光材料和顏色變換材料等。本發明的金屬絡合物的特征在于，具有金屬原子；三嚙配位體，其通過第一氮原子、第二氮原子和第三氮原子3個氮原子以三配位基與該金屬原子鍵合；以及單嚙配位體，其與上述金屬原子鍵合。優選的是用通式(1)表示的方案。
文檔編號H05B33/14GK101018796SQ20048004389
公開日2007年8月15日 申請日期2004年12月27日 優先權日2004年8月31日
發明者外山彌, 佐藤祐, 佐藤博之, 松浦東, 猿渡紀男 申請人:富士膠片株式會社