JPH07166159A - 電界発光素子 - Google Patents
電界発光素子Info
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- JPH07166159A JPH07166159A JP5315622A JP31562293A JPH07166159A JP H07166159 A JPH07166159 A JP H07166159A JP 5315622 A JP5315622 A JP 5315622A JP 31562293 A JP31562293 A JP 31562293A JP H07166159 A JPH07166159 A JP H07166159A
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- metal complex
- light emitting
- emitting layer
- injection electrode
- electroluminescent device
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- Granted
Links
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は上記現状に鑑み行われたものであ
り、新たな発光材料を用いることにより、輝度が高くし
かも発光寿命の長い赤色〜橙色の発光を呈する有機電界
発光素子を提供することを目的とする。 【構成】 ホール注入電極2と電子注入電極3との間
に、有機発光層4と有機キャリア輸送層を有する電界発
光素子において、前記有機発光層4に4−Hydrox
yacridine金属錯体が用いられている。
り、新たな発光材料を用いることにより、輝度が高くし
かも発光寿命の長い赤色〜橙色の発光を呈する有機電界
発光素子を提供することを目的とする。 【構成】 ホール注入電極2と電子注入電極3との間
に、有機発光層4と有機キャリア輸送層を有する電界発
光素子において、前記有機発光層4に4−Hydrox
yacridine金属錯体が用いられている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ホール注入電極と電子
注入電極との間に、少なくとも有機発光層を有する電界
発光素子に関し、詳しくはその有機発光層の改良に関す
る。
注入電極との間に、少なくとも有機発光層を有する電界
発光素子に関し、詳しくはその有機発光層の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、情報機器の多様化に伴って、CR
Tより低消費電力で空間占有容積が少ない平面表示素子
のニーズが高まっている。このような平面表示素子とし
ては、液晶、プラズマディスプレイ等があるが、特に最
近は自己発光型で、表示が鮮明な電界発光素子が注目さ
れている。
Tより低消費電力で空間占有容積が少ない平面表示素子
のニーズが高まっている。このような平面表示素子とし
ては、液晶、プラズマディスプレイ等があるが、特に最
近は自己発光型で、表示が鮮明な電界発光素子が注目さ
れている。
【0003】ここで上記電界発光素子は、構成する材料
により無機電界発光素子と有機電界発光素子とに大別す
ることができ、無機電界発光素子はすでに実用化されて
いる。しかしながら、上記無機電界発光素子の駆動方式
は、高電界の印加によって、加速された電子が発光中心
を衝突して発光させるという、所謂「衝突励起型発光」
であるため、高電圧で駆動させる必要がある。このた
め、周辺機器の高コスト化を招来するという課題を有し
ていた。これに対し、上記有機電界発光素子は電極から
注入された電荷(ホールおよび電子)が発光体中心で再
結合して発光するという、所謂「注入型発光」であるた
め、低電圧で駆動することができる。しかも、有機化合
物の分子構造を変更することによって理論的には、任意
の発光色を容易に得ることができるといった利点もあ
る。従って、有機電界発光素子はこれからの表示素子と
して非常に有望である。
により無機電界発光素子と有機電界発光素子とに大別す
ることができ、無機電界発光素子はすでに実用化されて
いる。しかしながら、上記無機電界発光素子の駆動方式
は、高電界の印加によって、加速された電子が発光中心
を衝突して発光させるという、所謂「衝突励起型発光」
であるため、高電圧で駆動させる必要がある。このた
め、周辺機器の高コスト化を招来するという課題を有し
ていた。これに対し、上記有機電界発光素子は電極から
注入された電荷(ホールおよび電子)が発光体中心で再
結合して発光するという、所謂「注入型発光」であるた
め、低電圧で駆動することができる。しかも、有機化合
物の分子構造を変更することによって理論的には、任意
の発光色を容易に得ることができるといった利点もあ
る。従って、有機電界発光素子はこれからの表示素子と
して非常に有望である。
【0004】ここで有機電界発光素子は一般的に2層構
造〔ホール注入電極と電子注入電極との間に、ホール輸
送層と発光層とが形成された構造(SH−A構造)、ま
たはホール注入電極と電子注入電極との間に、発光層と
電子輸送層とが形成された構造(SH−B構造)〕、あ
るいは3層構造〔ホール注入電極と電子注入電極との間
に、ホール輸送層と発光層と電子輸送層とが形成された
構造(DH構造)〕のような素子構造を有している。上
記ホール注入電極としては、金やインジウム−スズ酸化
物のような仕事関数の大きな電極材料を用い、上記電子
注入電極としては、Mgのような仕事関数の小さな電極
材料を用いる。また、上記ホール輸送層、発光層、電子
輸送層には有機材料が用いられ、ホール輸送層はp型半
導体の性質、電子輸送層はn型半導体の性質を有する材
料が用いられている。上記発光層は、上記SH−A構造
ではn型半導体の性質、SH−B構造ではp型半導体の
性質、DH構造では中性に近い性質を有する材料が用い
られる。いずれにしてもホール注入電極から注入された
ホールと電子注入電極から注入された電子が、発光層と
ホール(または電子)輸送層の界面及び発光層内で再結
合して発光するという原理である。
造〔ホール注入電極と電子注入電極との間に、ホール輸
送層と発光層とが形成された構造(SH−A構造)、ま
たはホール注入電極と電子注入電極との間に、発光層と
電子輸送層とが形成された構造(SH−B構造)〕、あ
るいは3層構造〔ホール注入電極と電子注入電極との間
に、ホール輸送層と発光層と電子輸送層とが形成された
構造(DH構造)〕のような素子構造を有している。上
記ホール注入電極としては、金やインジウム−スズ酸化
物のような仕事関数の大きな電極材料を用い、上記電子
注入電極としては、Mgのような仕事関数の小さな電極
材料を用いる。また、上記ホール輸送層、発光層、電子
輸送層には有機材料が用いられ、ホール輸送層はp型半
導体の性質、電子輸送層はn型半導体の性質を有する材
料が用いられている。上記発光層は、上記SH−A構造
ではn型半導体の性質、SH−B構造ではp型半導体の
性質、DH構造では中性に近い性質を有する材料が用い
られる。いずれにしてもホール注入電極から注入された
ホールと電子注入電極から注入された電子が、発光層と
ホール(または電子)輸送層の界面及び発光層内で再結
合して発光するという原理である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、有機
電界発光素子では、発光層に用いられる有機発光材料の
分子構造を変化させることにより、理論的には素子の発
光色としては青色から赤色まで全ての発光色をだすこと
が可能である。しかしながら、有機電界発光素子の実用
化を考えると、単に所望の発光色が得られることだけで
なく、素子の発光寿命や、輝度について考える必要があ
る。
電界発光素子では、発光層に用いられる有機発光材料の
分子構造を変化させることにより、理論的には素子の発
光色としては青色から赤色まで全ての発光色をだすこと
が可能である。しかしながら、有機電界発光素子の実用
化を考えると、単に所望の発光色が得られることだけで
なく、素子の発光寿命や、輝度について考える必要があ
る。
【0006】現在、赤色〜橙色の領域の発光を呈する発
光材料については、幾つかの発光材料が知られている
が、素子を作製した場合、素子の発光寿命が長く且つ高
輝度な発光を呈するものがないというのが実状であっ
た。特に赤色については色の三原色(青、赤、緑)の一
色であり、発光寿命が長くしかも高輝度な発光を呈する
材料の提供は、有機電界発光素子を用いたフルカラーデ
ィスプレイの実施に繋がる。
光材料については、幾つかの発光材料が知られている
が、素子を作製した場合、素子の発光寿命が長く且つ高
輝度な発光を呈するものがないというのが実状であっ
た。特に赤色については色の三原色(青、赤、緑)の一
色であり、発光寿命が長くしかも高輝度な発光を呈する
材料の提供は、有機電界発光素子を用いたフルカラーデ
ィスプレイの実施に繋がる。
【0007】本発明は上記現状に鑑み行われたものであ
り、新たな発光材料を用いることにより、輝度が高くし
かも発光寿命の長い赤色〜橙色の発光を呈する有機電界
発光素子を提供することを目的とする。
り、新たな発光材料を用いることにより、輝度が高くし
かも発光寿命の長い赤色〜橙色の発光を呈する有機電界
発光素子を提供することを目的とする。
【0008】
【問題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ホール注入電極と電子注入電極との間
に、少なくとも有機発光層を有する電界発光素子におい
て、前記有機発光層に4−Hydroxyacridi
ne金属錯体が用いられていることを特徴とする。
に、本発明は、ホール注入電極と電子注入電極との間
に、少なくとも有機発光層を有する電界発光素子におい
て、前記有機発光層に4−Hydroxyacridi
ne金属錯体が用いられていることを特徴とする。
【0009】また、上記4−Hydroxyacrid
ine金属錯体が有機発光層においてドーパントとして
用いられていることを特徴とする。また、上記4−Hy
droxyacridine金属錯体が上記化1、2
に示す化合物であることを特徴とする。さらに、上記4
−Hydroxyacridine金属錯体の中心金属
が、周期律表の2族、3族の金属であることを特徴とす
る。
ine金属錯体が有機発光層においてドーパントとして
用いられていることを特徴とする。また、上記4−Hy
droxyacridine金属錯体が上記化1、2
に示す化合物であることを特徴とする。さらに、上記4
−Hydroxyacridine金属錯体の中心金属
が、周期律表の2族、3族の金属であることを特徴とす
る。
【0010】
【作用】本発明の発光材料に用いた4−Hydroxy
acridine金属錯体は、配位子部分が発光するも
のであり、配位子のπ電子共役系は発光色に大きな影響
を与える。4−Hydroxyacridine金属錯
体の配位子のπ電子系は長く広がっているため、π電子
が安定化した状態にあり、波長の長い赤色発光を呈した
ものと考えられる。
acridine金属錯体は、配位子部分が発光するも
のであり、配位子のπ電子共役系は発光色に大きな影響
を与える。4−Hydroxyacridine金属錯
体の配位子のπ電子系は長く広がっているため、π電子
が安定化した状態にあり、波長の長い赤色発光を呈した
ものと考えられる。
【0011】また、この4−Hydroxyacrid
ine金属錯体は製膜後の結晶化が起こりにくい材料で
ある。製膜後に結晶化が起こると、発光が起こらなくな
り、素子の寿命を低下させることになので、製膜後に結
晶化しにくい材料を用いることによって素子の長寿命化
を図ることができる。また、4−Hydroxyacr
idine金属錯体は、キャリア輸送性が高く、量子収
率も高い化合物である。従って、素子を作製し、発光さ
せた場合発光効率の高い素子を作製することができる。
発光効率を高めることによって、例えば、同じ輝度を得
るために、より低い電流密度、低い電圧で素子を駆動す
ればよく、発光時に素子にかかる負担が軽減され、素子
の長寿命化を図ることができる。また、高輝度な発光を
得ることができる。
ine金属錯体は製膜後の結晶化が起こりにくい材料で
ある。製膜後に結晶化が起こると、発光が起こらなくな
り、素子の寿命を低下させることになので、製膜後に結
晶化しにくい材料を用いることによって素子の長寿命化
を図ることができる。また、4−Hydroxyacr
idine金属錯体は、キャリア輸送性が高く、量子収
率も高い化合物である。従って、素子を作製し、発光さ
せた場合発光効率の高い素子を作製することができる。
発光効率を高めることによって、例えば、同じ輝度を得
るために、より低い電流密度、低い電圧で素子を駆動す
ればよく、発光時に素子にかかる負担が軽減され、素子
の長寿命化を図ることができる。また、高輝度な発光を
得ることができる。
【0012】さらに、4−Hydroxyacridi
ne金属錯体を発光層のドーパントとして用い、母材と
の組み合わせることによって、橙色の発光を得ることが
できた。
ne金属錯体を発光層のドーパントとして用い、母材と
の組み合わせることによって、橙色の発光を得ることが
できた。
【0013】
【実施例】 (実施例1)図1は、本発明の一例にかかる実施例1の
電界発光素子の断面図である。図1に示すように、本実
施例の電界発光素子は、ガラス基板1上に、ホール注入
電極2と、有機ホール輸送層3と、有機発光層4と、電
子注入電極5とが順に積層されたかたちで形成されてい
る。
電界発光素子の断面図である。図1に示すように、本実
施例の電界発光素子は、ガラス基板1上に、ホール注入
電極2と、有機ホール輸送層3と、有機発光層4と、電
子注入電極5とが順に積層されたかたちで形成されてい
る。
【0014】上記電界発光素子において、ホール注入電
極2の材料としてはインジウム−スズ酸化物(IT
O)、有機ホール輸送層3の材料としては下記化3に示
すジアミン誘導体(TPD)、有機発光層4の材料とし
ては下記化4に示す4−Hydroxyacridin
e亜鉛錯体(以下Zn(ac)2 と称す)、電子注入電
極5の材料としてはMgIn合金が用いられている。
極2の材料としてはインジウム−スズ酸化物(IT
O)、有機ホール輸送層3の材料としては下記化3に示
すジアミン誘導体(TPD)、有機発光層4の材料とし
ては下記化4に示す4−Hydroxyacridin
e亜鉛錯体(以下Zn(ac)2 と称す)、電子注入電
極5の材料としてはMgIn合金が用いられている。
【0015】
【化3】
【0016】
【化4】
【0017】ここで上記電界発光素子は、以下のように
して作製した。ガラス基板1上にホール注入電極となる
ITOの薄膜が形成された基板を用意し、この基板を中
性洗剤により洗浄した後、アセトン中で20分間、エタ
ノール中で20分間超音波洗浄を行った。次いで、上記
基板を沸騰したエタノール中に約1分間入れ、取り出し
た後すぐに送風乾燥を行った。この後、上記ITOから
なるホール注入電極2上にTPDを真空蒸着して、有機
ホール輸送層3を形成した。続いて、この有機ホール輸
送層3上にZn(ac)2 を真空蒸着して有機発光層4
を形成し、さらにその上にMgとInとを10対1の割
合で共蒸着することにより、電子注入電極5を形成し
た。
して作製した。ガラス基板1上にホール注入電極となる
ITOの薄膜が形成された基板を用意し、この基板を中
性洗剤により洗浄した後、アセトン中で20分間、エタ
ノール中で20分間超音波洗浄を行った。次いで、上記
基板を沸騰したエタノール中に約1分間入れ、取り出し
た後すぐに送風乾燥を行った。この後、上記ITOから
なるホール注入電極2上にTPDを真空蒸着して、有機
ホール輸送層3を形成した。続いて、この有機ホール輸
送層3上にZn(ac)2 を真空蒸着して有機発光層4
を形成し、さらにその上にMgとInとを10対1の割
合で共蒸着することにより、電子注入電極5を形成し
た。
【0018】尚、これらの蒸着はいずれも真空度1×1
0-6Torr、基板温度20℃、有機層の蒸着速度2Å
/secという条件下でおこなった。ところで、上記Z
n(ac)2 は以下に示すような方法で合成をおこなっ
た。 (Zn(ac)2 の合成方法)先ず、4−Hydrox
yacridineを1g(5.12mmol)とエタ
ノール30mlを2つ口フラスコにいれ加温した。酢酸
亜鉛0.56g(2.56mmol)をメタノール20
mlに溶解させ、上記した4−Hydroxyacri
dineのエタノール溶液中に滴下ロートを用いて滴下
すると、橙色の沈澱が析出した。この反応液を2時間還
流させた後、自然冷却させ、沈澱物を吸引ろ過した。得
られた沈澱物をよく乾燥させた後、トレインサブリメー
ション法を用いた昇華精製装置(H.J.Wagner,R.O.Loutf
y, and C.K.Hsiao ; J. Mater. Sci. 17, 2718 (198
2)))で精製した。得られた微結晶には赤色の螢光(ピ
ーク波長662nm)が確認された。
0-6Torr、基板温度20℃、有機層の蒸着速度2Å
/secという条件下でおこなった。ところで、上記Z
n(ac)2 は以下に示すような方法で合成をおこなっ
た。 (Zn(ac)2 の合成方法)先ず、4−Hydrox
yacridineを1g(5.12mmol)とエタ
ノール30mlを2つ口フラスコにいれ加温した。酢酸
亜鉛0.56g(2.56mmol)をメタノール20
mlに溶解させ、上記した4−Hydroxyacri
dineのエタノール溶液中に滴下ロートを用いて滴下
すると、橙色の沈澱が析出した。この反応液を2時間還
流させた後、自然冷却させ、沈澱物を吸引ろ過した。得
られた沈澱物をよく乾燥させた後、トレインサブリメー
ション法を用いた昇華精製装置(H.J.Wagner,R.O.Loutf
y, and C.K.Hsiao ; J. Mater. Sci. 17, 2718 (198
2)))で精製した。得られた微結晶には赤色の螢光(ピ
ーク波長662nm)が確認された。
【0019】このように作製した素子を、以下(a1 )
素子と称する。 (実施例2)発光層の材料として、母材に下記化5に示
すAlq3 を用い、ドーパントとしてZn(ac)2 を
用いた以外は、実施例1と同様に素子の作製を行った。
尚、Zn(ac)2 はAlq3 に対して、2重量%添加
した。
素子と称する。 (実施例2)発光層の材料として、母材に下記化5に示
すAlq3 を用い、ドーパントとしてZn(ac)2 を
用いた以外は、実施例1と同様に素子の作製を行った。
尚、Zn(ac)2 はAlq3 に対して、2重量%添加
した。
【0020】このように作製した素子を、以下(a2 )
素子と称する。
素子と称する。
【0021】
【化5】
【0022】(実施例3)母材として下記化6に示すB
ebq2 を用いた以外は、上記実施例2と同様に素子を
作製した。このように作製した素子を、以下(a3 )素
子と称する。
ebq2 を用いた以外は、上記実施例2と同様に素子を
作製した。このように作製した素子を、以下(a3 )素
子と称する。
【0023】
【化6】
【0024】(比較例1)発光層の材料として、下記化
7に示すペリレン誘導体を用いる以外は、上記実施例1
と同様に素子の作製を行った。
7に示すペリレン誘導体を用いる以外は、上記実施例1
と同様に素子の作製を行った。
【0025】
【化7】
【0026】このように作製した素子を、以下(x1 )
素子と称する。 (比較例2)発光層の材料として、下記化8に示すフタ
ロペリノン誘導体を用いた以外は、上記実施例1と同様
に素子を作製した。(但し、本比較例に用いたフタロペ
リノン誘導体は、メトキシ基をメタ位に有するものと、
パラ位に有するものとの混合物である。)
素子と称する。 (比較例2)発光層の材料として、下記化8に示すフタ
ロペリノン誘導体を用いた以外は、上記実施例1と同様
に素子を作製した。(但し、本比較例に用いたフタロペ
リノン誘導体は、メトキシ基をメタ位に有するものと、
パラ位に有するものとの混合物である。)
【0027】
【化8】
【0028】このように作製した素子を、以下(x2 )
素子と称する。 (実験)上記実施例の(a1 )〜(a3 )素子、比較例
の(x1 )、(x2 )素子を用いて、発光輝度と発光寿
命を測定したので、下記の表1にその結果を示す。
素子と称する。 (実験)上記実施例の(a1 )〜(a3 )素子、比較例
の(x1 )、(x2 )素子を用いて、発光輝度と発光寿
命を測定したので、下記の表1にその結果を示す。
【0029】
【表1】
【0030】上記したように、本発明の(a1 )素子は
赤色発光で、発光輝度も高く、発光寿命も長いことが明
らかである。また、(a2 )、(a3 )素子は、Zn
(ac)2 をドーパントとし、母材と組み合わせること
によって、発光輝度も高く、発光寿命の長い、橙色の発
光を得ることができた。 (その他の事項) 発光層に用いる4−Hydroxyacridin
e金属錯体は、上記実施例に用いた金属錯体に限ること
はなく、配位子と金属が3対1の4−Hydroxya
cridine金属錯体、或いは、中心金属が亜鉛以外
に、周期率表の2族、3族の金属である4−Hydro
xyacridine金属錯体を用いることができる。 上記実施例では、SH−A構造の電界発光素子につ
いて記載を行ったが、本発明はこの素子構造に限定する
必要はなく、SH−B構造、DH構造等の発光層にも同
様に用いることができるのは勿論のことである。
赤色発光で、発光輝度も高く、発光寿命も長いことが明
らかである。また、(a2 )、(a3 )素子は、Zn
(ac)2 をドーパントとし、母材と組み合わせること
によって、発光輝度も高く、発光寿命の長い、橙色の発
光を得ることができた。 (その他の事項) 発光層に用いる4−Hydroxyacridin
e金属錯体は、上記実施例に用いた金属錯体に限ること
はなく、配位子と金属が3対1の4−Hydroxya
cridine金属錯体、或いは、中心金属が亜鉛以外
に、周期率表の2族、3族の金属である4−Hydro
xyacridine金属錯体を用いることができる。 上記実施例では、SH−A構造の電界発光素子につ
いて記載を行ったが、本発明はこの素子構造に限定する
必要はなく、SH−B構造、DH構造等の発光層にも同
様に用いることができるのは勿論のことである。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
4−Hydroxyacridine金属錯体を有機発
光層の発光材料として用いることにより、発光寿命が長
く、しかも発光輝度の高い赤色〜橙色発光を呈する電界
発光素子を提供することができた。
4−Hydroxyacridine金属錯体を有機発
光層の発光材料として用いることにより、発光寿命が長
く、しかも発光輝度の高い赤色〜橙色発光を呈する電界
発光素子を提供することができた。
【図1】本発明の一例に係る実施例1の電界発光素子で
ある。
ある。
2 ホール注入電極 3 有機発光層 5 電子注入電極
フロントページの続き (72)発明者 藤井 孝則 守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 柴田 賢一 守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機 株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 ホール注入電極と電子注入電極との間
に、少なくとも有機発光層を有する電界発光素子におい
て、前記有機発光層に4−Hydroxyacridi
ne金属錯体が用いられていることを特徴とする電界発
光素子。 - 【請求項2】 上記4−Hydroxyacridin
e金属錯体が有機発光層においてドーパントとして用い
られていることを特徴とする請求項1記載の電界発光素
子。 - 【請求項3】 上記4−Hydroxyacridin
e金属錯体が下記化1、2に示す化合物であることを特
徴とする請求項1、2記載の電界発光素子。 【化1】 【化2】 - 【請求項4】 上記4−Hydroxyacridin
e金属錯体の中心金属が、周期律表の2族、3族の金属
であることを特徴とする請求項3記載の電界発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31562293A JP3354248B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31562293A JP3354248B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 電界発光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07166159A true JPH07166159A (ja) | 1995-06-27 |
JP3354248B2 JP3354248B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=18067586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31562293A Expired - Fee Related JP3354248B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 電界発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3354248B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6068940A (en) * | 1997-05-30 | 2000-05-30 | Nec Corporation | Material for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device fabricated using said material |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP31562293A patent/JP3354248B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6068940A (en) * | 1997-05-30 | 2000-05-30 | Nec Corporation | Material for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device fabricated using said material |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3354248B2 (ja) | 2002-12-09 |
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