JPH11260555A - Organic electroluminescent element - Google Patents
Organic electroluminescent elementInfo
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- JPH11260555A JPH11260555A JP10080387A JP8038798A JPH11260555A JP H11260555 A JPH11260555 A JP H11260555A JP 10080387 A JP10080387 A JP 10080387A JP 8038798 A JP8038798 A JP 8038798A JP H11260555 A JPH11260555 A JP H11260555A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光層を備え
た有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL
素子とも呼ぶ)に関する。特に本発明は、実用的な高い
輝度と十分な耐久性を実現した有機EL素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device having an organic light emitting layer (hereinafter referred to as an organic EL device).
Element). In particular, the present invention relates to an organic EL device that achieves practically high luminance and sufficient durability.
【0002】[0002]
【従来の技術】有機EL素子は、電子注入電極と正孔注
入電極の間に蛍光性有機化合物を含む薄膜を挟んだ構造
を有し、前記薄膜に電子および正孔を注入して再結合さ
せることにより励起子(エキシトン)を生成させ、この
エキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利
用して表示を行う表示素子である。電子注入電極と正孔
注入電極の間には、前述のように蛍光性有機化合物を含
む薄膜である発光層が少なくとも設けられているが、そ
の他に有機又は無機の正孔注入層、正孔輸送層、電子輸
送層、電子注入層等の各層が必要に応じて形成されてい
る。2. Description of the Related Art An organic EL device has a structure in which a thin film containing a fluorescent organic compound is sandwiched between an electron injecting electrode and a hole injecting electrode, and electrons and holes are injected into the thin film and recombined. This is a display element that generates excitons (excitons) and emits light (fluorescence / phosphorescence) when the excitons are deactivated. As described above, at least a light emitting layer which is a thin film containing a fluorescent organic compound is provided between the electron injecting electrode and the hole injecting electrode. Each layer such as a layer, an electron transport layer, and an electron injection layer is formed as necessary.
【0003】前記有機EL素子の基本構成の一つを図2
に示した。この有機EL素子は、ガラス製の基板100
上の正孔注入電極101にITO(Indium Tin Oxide)、
正孔輸送層102としてトリフェニルアミン誘導体(Dia
mine) 、有機発光層103としてトリス(8−キノリラ
イト)アルミニウム(III) (Alq3)、電子注入電極104
としてマグネシウムと銀の合金を使用している。有機の
各層の厚みは50nm程度である。各層の成膜は真空蒸
着で行っている。この有機EL素子において、電子注入
電極がマイナス、正孔注入電極をプラスとする10Vの
直流電圧を加えると、1000cd/m2 程度の緑色の
発光が得られる。One of the basic constitutions of the organic EL device is shown in FIG.
It was shown to. This organic EL element is made of a glass substrate 100.
ITO (Indium Tin Oxide) on the hole injection electrode 101 above,
A triphenylamine derivative (Dia
mine), tris (8-quinolilite) aluminum (III) (Alq 3 ) as the organic light emitting layer 103, the electron injection electrode 104
As an alloy of magnesium and silver. The thickness of each organic layer is about 50 nm. Each layer is formed by vacuum evaporation. In this organic EL element, green light emission of about 1000 cd / m 2 can be obtained by applying a DC voltage of 10 V with the electron injection electrode being negative and the hole injection electrode being positive.
【0004】また、青色発光材料としては、アゾメチン
亜鉛錯体が知られている。この化合物を発光層材料とし
て用いた有機EL素子の輝度は、数十〜数百cd/m2
のものがほとんどである。[0004] As a blue light emitting material, an azomethine zinc complex is known. The luminance of an organic EL device using this compound as a light emitting layer material is several tens to several hundreds cd / m 2.
Most of them.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の有機E
L素子によれば、十分な輝度が得られなかった。また、
この有機EL素子は輝度半減寿命が短く、耐久性の面で
も問題があった。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned conventional organic E
According to the L element, sufficient luminance was not obtained. Also,
This organic EL element has a short luminance half-life and has a problem in durability.
【0006】また、特に青色の発光を必要とする場合、
従来のアゾメチン亜鉛錯体を発光材料とした有機EL素
子では必要な輝度と波長が得にくいという問題があっ
た。In particular, when blue light emission is required,
The conventional organic EL device using a conventional azomethine zinc complex as a light emitting material has a problem that it is difficult to obtain necessary luminance and wavelength.
【0007】本発明は、実用的な高い輝度と十分な耐久
性を有する青色発光の有機EL素子を提供することを目
的としている。An object of the present invention is to provide a blue light emitting organic EL device having practically high luminance and sufficient durability.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載された有
機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも一方が
透明である一対の電極の間に有機化合物からなる発光層
が少なくとも設けられた基本構造を有している。そし
て、本発明は、前記発光層中に、前記化学式(化1)で
表される物質がドープされていることを特徴としてい
る。なお、(化1)は、インドール誘導体の一般式であ
り、この式においてR1、R2で示される基は、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリー
ル基、ナフチル基、前記化学式(化2)から化学式(化
6)に示す基から任意に選択したものである。The organic electroluminescence device according to the present invention has a basic structure in which at least one of the transparent electrodes is provided with at least a light-emitting layer made of an organic compound between a pair of transparent electrodes. ing. The present invention is characterized in that the light emitting layer is doped with a substance represented by the chemical formula (Formula 1). In addition, (Chemical Formula 1) is a general formula of an indole derivative, and in this formula, groups represented by R1 and R2 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a naphthyl group, and the chemical formula (Chemical Formula 1). It is arbitrarily selected from the groups represented by the chemical formula (Formula 6) from 2).
【0009】[0009]
【実施例】1)実施例1 図1を参照して本例の有機ELの構造と製造方法を説明
する。陽極基板1上に透明導電膜であるITO膜2を形
成する。洗浄したITO付き基板上に、正孔輸送層3と
して化学式(化7)で示すスターバースト分子であるm
−MTDATAを真空蒸着により薄膜形成する。Embodiment 1) Embodiment 1 The structure and manufacturing method of the organic EL of this embodiment will be described with reference to FIG. An ITO film 2 which is a transparent conductive film is formed on an anode substrate 1. On the washed substrate with ITO, as a hole transport layer 3, a starburst molecule m represented by the chemical formula (Formula 7)
-Form a thin film of MTDATA by vacuum evaporation.
【0010】[0010]
【化7】 Embedded image
【0011】その上に発光層4として、化学式(化8)
で示すトリフェニルアミン誘導体であるTPDをホスト
とし、化学式(化9)で示す示すインドール誘導体をゲ
スト(ドーパント)とし、1mol%割合で共蒸着し
た。A light emitting layer 4 is further formed thereon by a chemical formula (Formula 8)
Are co-evaporated at a rate of 1 mol%, using TPD which is a triphenylamine derivative shown as a host and an indole derivative shown as a chemical formula (Chem. 9) as a guest (dopant).
【0012】[0012]
【化8】 Embedded image
【0013】[0013]
【化9】 Embedded image
【0014】化学式(化9)は、化学式(化1)に示す
インドール誘導体において、R1 を水素、R2 をナフチ
ル基とした場合である。The chemical formula (Chemical formula 9) is a case where R 1 is hydrogen and R 2 is a naphthyl group in the indole derivative represented by the chemical formula (Chemical formula 1).
【0015】さらに電子輸送性ホールブロック層5とし
て化学式(化10)で示すトリアゾール誘導体を真空蒸
着により形成した。電子輸送性ホールブロック層5と
は、前記発光層4のTPDを発光させるために、これよ
りも上の層にホールが移動しないようにブロックするた
めの層である。なお、電子輸送性ホールブロック層5
は、これよりも上の層から供給される電子を下層の発光
層に輸送する機能を有する。Further, as the electron transporting hole blocking layer 5, a triazole derivative represented by the chemical formula (Formula 10) was formed by vacuum evaporation. The electron transporting hole blocking layer 5 is a layer for blocking the holes from moving to a layer above the light emitting layer 4 in order to emit light from the TPD. The electron transporting hole blocking layer 5
Has a function of transporting electrons supplied from a layer above this to a lower light-emitting layer.
【0016】[0016]
【化10】 Embedded image
【0017】電子輸送性ホールブロック層5の上には、
電子輸送層6として化学式(化11)で示すトリス(8
−キノリライト)アルミニウム(III)(Alq3 )を
真空蒸着により形成する。On the electron transporting hole blocking layer 5,
Tris (8) represented by the chemical formula (Formula 11) as the electron transport layer 6
(Quinolilite) aluminum (III) (Alq 3 ) by vacuum evaporation.
【0018】[0018]
【化11】 Embedded image
【0019】さらに電子輸送層6の上に陰極7としてA
lとLiの合金を蒸着した。この素子の陰極7上に、ド
ライエア雰囲気中で紫外線硬化樹脂を縁に塗布したガラ
スケース8を陽極基板1に固定し、紫外線で硬化させ、
外囲器の封止を施した。Further, on the electron transport layer 6,
An alloy of 1 and Li was deposited. On a cathode 7 of this element, a glass case 8 coated with an ultraviolet curable resin on the edge in a dry air atmosphere is fixed to the anode substrate 1 and cured with ultraviolet light.
The envelope was sealed.
【0020】ドライエアとは、露点が例えば−60℃の
ように水分が少ない空気である。有機EL素子は駆動時
に発熱するので、素子の内部は真空ではなく、放出した
熱を外部に輸送するための空気が入っている方がよい。
しかし有機EL素子は水分に非常に弱いので、素子内に
封止される空気は特別に水分の少ないものであることが
好ましい。The dry air is air having a low moisture content such as a dew point of, for example, -60 ° C. Since the organic EL element generates heat when driven, it is better that the inside of the element is not a vacuum but contains air for transporting the released heat to the outside.
However, since the organic EL element is very weak to moisture, it is preferable that the air sealed in the element is particularly low in moisture.
【0021】前記有機EL素子を構成する各層は、1×
10-6Torrの真空下で蒸着し形成した。その膜厚
は、次の通りである。 陰極7:200nm、 電子輸送層6:50nm 電子輸送性ホールブロック層5:15nm 発光層4:50nm 正孔輸送層3:40nmEach of the layers constituting the organic EL device is 1 ×
It was formed by vapor deposition under a vacuum of 10 -6 Torr. The film thickness is as follows. Cathode 7: 200 nm, Electron transporting layer 6: 50 nm Electron transporting hole blocking layer 5: 15 nm Emitting layer 4: 50 nm Hole transporting layer 3: 40 nm
【0022】図1に示すように、陽極であるITO膜2
と陰極7を素子の外囲器の外に導出し、両極の間に直流
電圧を与える。この有機EL素子は、直流電圧18Vで
1000cd/m2 の発光が得られた。この時の発光ピ
ーク波長は421nmであり、青色の発光が得られた。As shown in FIG. 1, an ITO film 2 serving as an anode
And the cathode 7 are led out of the envelope of the element, and a DC voltage is applied between both electrodes. This organic EL device emitted light of 1000 cd / m 2 at a DC voltage of 18 V. At this time, the emission peak wavelength was 421 nm, and blue light was emitted.
【0023】なお、ドーパントの割合を1mol%とし
たが、実験によれば、ドープの割合は0.5〜5mol
%の範囲が好ましく、前記1mol%は同範囲内におけ
る最適値の一例である。この範囲より低いと、効果がな
く、この範囲より多いと、発光しなくなる。Although the ratio of the dopant was set to 1 mol%, according to the experiment, the ratio of the dope was 0.5 to 5 mol%.
% Is preferable, and the 1 mol% is an example of an optimum value within the range. If it is lower than this range, there is no effect, and if it is higher than this range, no light is emitted.
【0024】なお、前記共蒸着とは、一つの蒸着装置内
に2つの蒸着物質を設けて共通の対象に同時に蒸着させ
る技術である。本例では、母材とドーパントを共蒸着し
て有機の発光層を形成した。The co-evaporation is a technique in which two evaporation materials are provided in one evaporation apparatus and are evaporated simultaneously on a common object. In this example, a base material and a dopant were co-evaporated to form an organic light emitting layer.
【0025】2)実施例2 ドーパントとしてインドール誘導体である化学式(化1
2)に示す化合物を用いた以外は実施例1と同様に作製
した素子は、直流電圧20Vで1500cd/m2 の発
光が得られた。この時の発光ピーク波長は422nmで
あった。2) Example 2 The chemical formula (Formula 1) in which an indole derivative is used as a dopant
The device manufactured in the same manner as in Example 1 except that the compound shown in 2) was used emitted light of 1500 cd / m 2 at a DC voltage of 20 V. The emission peak wavelength at this time was 422 nm.
【0026】[0026]
【化12】 Embedded image
【0027】化学式(化12)は、化学式(化1)に示
すインドール誘導体において、R1をアルキル基、R2
をナフチル基とした場合である。In the indole derivative represented by the chemical formula (1), R 1 is an alkyl group, R 2
Is a naphthyl group.
【0028】3)実施例3 ドーパントとしてインドール誘導体である化学式(化1
3)に示す化合物を用いた以外は実施例1と同様に作製
した素子は、直流電圧19Vで1200cd/m2 の発
光が得られた。この時の発光ピーク波長は423nmで
あり、青色の発光が得られた。3) Example 3 The chemical formula (Formula 1) in which an indole derivative is used as a dopant
The device manufactured in the same manner as in Example 1 except that the compound shown in 3) was used emitted light of 1200 cd / m 2 at a DC voltage of 19 V. At this time, the light emission peak wavelength was 423 nm, and blue light was emitted.
【0029】[0029]
【化13】 Embedded image
【0030】化学式(化13)は、化学式(化1)に示
すインドール誘導体において、R1を水素、R2 をナフ
チル基とした場合である。The chemical formula (Formula 13) is a case where in the indole derivative represented by the chemical formula (Formula 1), R 1 is hydrogen and R 2 is a naphthyl group.
【0031】4)実施例4 ドーパントとしてインドール誘導体である化学式(化1
4)に示す化合物を用いた以外は実施例1と同様に作製
した素子は、直流電圧19Vで1500cd/m2 の発
光が得られた。この時の発光ピーク波長は422nmで
あり、青色の発光が得られた。4) Example 4 The chemical formula (Formula 1) in which an indole derivative is used as a dopant
The device manufactured in the same manner as in Example 1 except that the compound shown in 4) was used emitted light of 1500 cd / m 2 at a DC voltage of 19 V. At this time, the emission peak wavelength was 422 nm, and blue light was emitted.
【0032】[0032]
【化14】 Embedded image
【0033】化学式(化14)は、化学式(化1)に示
すインドール誘導体において、R1をアルキル基、R2
をナフチル基とした場合である。The chemical formula (Formula 14) shows that in the indole derivative represented by the chemical formula (Formula 1), R 1 is an alkyl group, R 2
Is a naphthyl group.
【0034】5)実施例5 ドーパントとしてインドール誘導体である化学式(化1
5)に示す化合物を用いた以外は実施例1と同様に作製
した素子は、直流電圧21Vで500cd/m2 の発光
が得られた。この時の発光ピーク波長は461nmであ
り、青色の発光が得られた。5) Example 5 A chemical formula (Formula 1) in which an indole derivative is used as a dopant
A device manufactured in the same manner as in Example 1 except that the compound shown in 5) was used emitted light of 500 cd / m 2 at a DC voltage of 21 V. At this time, the emission peak wavelength was 461 nm, and blue light was emitted.
【0035】[0035]
【化15】 Embedded image
【0036】化学式(化15)は、化学式(化1)に示
すインドール誘導体において、R1をアルキル基、R2
を前記化学式(化2)に示した基とした場合である。The chemical formula (Formula 15) shows that in the indole derivative represented by the chemical formula (Formula 1), R 1 is an alkyl group, R 2
Is a group represented by the chemical formula (Formula 2).
【0037】6)実施例6 ドーパントとしてインドール誘導体である化学式(化1
6)に示す化合物を用いた以外は実施例1と同様に作製
した素子は、直流電圧20Vで200cd/m2 の発光
が得られた。この時の発光ピーク波長は479nmであ
り、やや緑がかった青色の発光が得られた。6) Example 6 A chemical formula (Formula 1) in which an indole derivative is used as a dopant
A device fabricated in the same manner as in Example 1 except that the compound shown in 6) was used emitted 200 cd / m 2 at a DC voltage of 20 V. At this time, the emission peak wavelength was 479 nm, and slightly greenish blue emission was obtained.
【0038】[0038]
【化16】 Embedded image
【0039】化学式(化16)は、化学式(化1)に示
すインドール誘導体において、R1をアルキル基、R2
を前記化学式(化3)に示した基とした場合である。The chemical formula (Formula 16) represents that in the indole derivative represented by the chemical formula (Formula 1), R 1 is an alkyl group, R 2
Is a group represented by the chemical formula (Formula 3).
【0040】なお、有機EL素子としての構造は図1と
は異なるが、本実施例のインドール誘導体を用いて次の
ような構造の有機EL素子を作成することもできる。ま
ず、陽極基板のITO膜の上に、化学式(化17)に示
すα−NPDを用いて40nmの厚さで真空蒸着により
正孔輸送層を形成する。その上に化学式(化16)に示
すインドール誘導体を50nmの厚さで真空蒸着して発
光層とし、さらにその上に陰極としてAlとLiの合金
を蒸着して有機EL素子とした。その他の構成は実施例
1と略同様である。この有機EL素子は、直流電圧16
Vで1200cd/m2 の発光が得られた。この時の発
光ピーク波長は542nmであり、黄緑色であり青には
ならなかった。Although the structure of the organic EL device is different from that shown in FIG. 1, an organic EL device having the following structure can be produced by using the indole derivative of this embodiment. First, a hole transport layer is formed on the ITO film of the anode substrate by vacuum deposition with a thickness of 40 nm using α-NPD represented by the chemical formula (Formula 17). An indole derivative represented by the chemical formula (Formula 16) was vacuum-deposited thereon to a thickness of 50 nm to form a light-emitting layer, and an alloy of Al and Li was further deposited thereon as a cathode to form an organic EL device. Other configurations are substantially the same as those of the first embodiment. This organic EL element has a DC voltage of 16
At V, light emission of 1200 cd / m 2 was obtained. At this time, the emission peak wavelength was 542 nm, which was yellow-green and did not become blue.
【0041】[0041]
【化17】 Embedded image
【0042】7)実施例7 ドーパントとしてインドール誘導体である化学式(化1
8)に示す化合物を用いた以外は実施例1と同様に作製
した素子は、直流電圧20Vで600cd/m2 の発光
が得られた。この時の発光ピーク波長は469nmであ
り、やや緑がかった青色の発光が得られた。7) Example 7 A chemical formula (Formula 1) in which an indole derivative is used as a dopant
A device manufactured in the same manner as in Example 1 except that the compound shown in 8) was used emitted light of 600 cd / m 2 at a DC voltage of 20 V. At this time, the emission peak wavelength was 469 nm, and slightly greenish blue emission was obtained.
【0043】[0043]
【化18】 Embedded image
【0044】化学式(化18)は、化学式(化1)に示
すインドール誘導体において、R1をアルキル基、R2
を前記化学式(化4)に示した基とした場合である。The chemical formula (Formula 18) shows that in the indole derivative represented by the chemical formula (Formula 1), R 1 is an alkyl group, R 2
Is a group represented by the chemical formula (Formula 4).
【0045】なお、本例においても、前記実施例6と同
様に、化学式(化18)のインドール誘導体を発光層と
した図1とは異なる構成の有機EL素子を作成すること
ができる。各層の厚さ等は第6実施例の場合と同様とす
ると、この有機EL素子は、直流電圧14Vで200c
d/m2 の発光が得られた。この時の発光ピーク波長は
538nmであり、黄緑色であり青にはならなかった。In this embodiment, similarly to the sixth embodiment, an organic EL device having a structure different from that of FIG. 1 using the indole derivative represented by the chemical formula (Formula 18) as a light emitting layer can be produced. Assuming that the thickness of each layer is the same as that of the sixth embodiment, this organic EL element has a DC voltage of 14 V and 200 c.
Light emission of d / m 2 was obtained. At this time, the emission peak wavelength was 538 nm, which was yellowish green and did not become blue.
【0046】8)その他の実施例について 本発明は有機EL素子において、有機発光層に特定の物
質をドープしたものである。その物質としては、前記化
学式(化1)で表されるインドール誘導体であるが、こ
の式においてR1、R2で示される基は、水素原子、ハ
ロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、
ナフチル基、前記化学式(化2)から化学式(化6)に
示す基から任意に選択したものである。これらの各基の
組み合わせによって得られるいずれのインドール誘導体
によっても、前述した実施例1〜7と略同等の好結果が
得られる。8) Other Examples In the present invention, in the organic EL device, the organic light emitting layer is doped with a specific substance. The substance is an indole derivative represented by the above chemical formula (Formula 1). In this formula, the groups represented by R1 and R2 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group,
The naphthyl group is arbitrarily selected from the groups represented by the chemical formula (Formula 6) from the chemical formula (Formula 2). With any indole derivative obtained by combining these groups, almost the same good results as in Examples 1 to 7 described above can be obtained.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明によれば、有機の発光層において
インドール誘導体をドーパントに用いたので、1000
cd/m2 程度乃至それ以上の輝度が得られ、青色発光
材料として大きな期待が持てる。According to the present invention, an indole derivative is used as a dopant in an organic light-emitting layer.
A luminance of about cd / m 2 or more can be obtained, and it is promising as a blue light emitting material.
【図1】本発明の実施例の構造を示す模式的な断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of an embodiment of the present invention.
【図2】従来の有機EL素子の構造を模式的に示す断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional organic EL element.
2 陽極としてのITO膜 7 陰極 4 発光層 2 ITO film as anode 7 Cathode 4 Light emitting layer
Claims (1)
の間に有機化合物からなる発光層が少なくとも設けられ
ている有機エレクトロルミネッセンス素子において、 下記化学式(化1)で表される物質が、前記発光層中に
ドープされたことを特徴とする有機エレクトロルミネッ
センス素子。 【化1】 但し、前記化学式(化1)において、R1、R2に示さ
れる基は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アル
コキシ基、アリール基、ナフチル基、次の化学式(化
2)から化学式(化6)に示す基から任意に選択された
基である。 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 1. An organic electroluminescence device in which at least one light emitting layer made of an organic compound is provided between a pair of electrodes, at least one of which is transparent, wherein the substance represented by the following chemical formula (Chem. 1) is used for the light emission. An organic electroluminescent device characterized in that the layer is doped. Embedded image However, in the above chemical formula (Chemical formula 1), the groups represented by R1 and R2 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a naphthyl group, and the following chemical formula (Chemical formula 2) Is a group arbitrarily selected from the groups shown in Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10080387A JPH11260555A (en) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Organic electroluminescent element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10080387A JPH11260555A (en) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Organic electroluminescent element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11260555A true JPH11260555A (en) | 1999-09-24 |
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ID=13716889
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JP10080387A Pending JPH11260555A (en) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Organic electroluminescent element |
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---|---|
JP (1) | JPH11260555A (en) |
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1998
- 1998-03-12 JP JP10080387A patent/JPH11260555A/en active Pending
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