TWI593684B - 有機電致發光材料和有機電致發光器件 - Google Patents

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Description

有機電致發光材料和有機電致發光器件
本發明涉及新型的有機電致發光材料，通過真空蒸渡沉積成薄膜，作為電子傳輸材料或磷光主體材料應用在有機電致發光二極體上，屬於有機電致發光器件顯示技術領域。
有機電致發光器件作為一種新型的顯示技術，具有自發光、寬視角、低能耗、效率高、薄、色彩豐富、回應速度快、適用溫度範圍廣、低驅動電壓、可製作柔性可彎曲與透明的顯示面板以及環境友好等獨特優點，因此，有機電致發光器件技術可以應用在平板顯示器和新一代照明上，也可以作為LCD的背光源。自1987年柯達公司的Tang等利用真空薄膜蒸鍍技術，用8-羥基喹啉鋁（Alq3)作為發光層，三苯胺衍生物作為空穴傳輸層做出的夾心式雙層器件，在10V的驅動電壓下，發光亮度達1000 cd/m2 （Tang C. W., Vanslyke S. A. Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 913-916)。這一突破性進展，引起了科技界和產業界的廣泛關注，掀起了人們對有機電致發光研究和應用的熱潮。隨後，於1989年，主客體技術的發明，更是極大提高了有機電致發光器件的發光效率和工作壽命。1998年，Forrest等發現了電致磷光現象，突破了有機電致發光量子效率低於25%的理論限制，提升到100% (Baldo M. A., Forrest S. R. Et al，Nature, 1998, 395, 151-154)，使得有機電子發光的研究進入了一個新時期，拓寬了其研究領域。
一個經典的三層有機電致發光器件包含有空穴傳輸層，發光層和電子傳輸層。其中器件的電子傳輸層，傳統使用的是Alq3 ，具有良好的成膜性和熱穩定性，但是其發很強的綠光和較低的電子遷移率，影響了它的產業化應用。隨後，一些具有優越性能的電子傳輸材料如1,3,5-Tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene (TPBI), Bathocuproine (BCP), Bathophenanthroline (Bphen) 等也廣泛應用在有機電致發光器件上。而現有發光層材料基本可以分為兩類，分別為螢光發光材料和磷光發光材料，往往採用的是主客體摻雜技術。4,4'-Bis(9-carbazolyl)-biphenyl (CBP)是一個具有高效和高三線態能級的磷光主體材料，當CBP作為主體材料時，三線態能量能夠順利地轉移到磷光發光材料，從而產生高效的紅光和綠光材料。但是這些具有代表性的主體材料，往往由於其的熱穩定性和製備得到的器件壽命短而限制它們的應用。
儘管經過20年的發展，有機電致發光器件已經取得了長足的進步和發展，有機材料也隨之不斷的發展進行中，但是，符合市場化需求的且具有良好的器件效率和壽命，以及很好性能和穩定性的材料還是很少。
苊並[1,2-c]吡啶(Acenaphtho[1,2-c]pyridine, ANP) 擁有16π電子, 是一個反芳香性多環芳族烴化合物, 由萘和吡啶這兩個分離的共軛體系單元以一個五元環連接組成，被稱為非交互多環芳烴類。文獻上ANP的合成例子並未有廣泛報道，而ANP及其衍生物更並未有應用在作為電致發光材料，本發明就是在苊並[1,2-c]吡啶的基礎上發明一系列新化合物，並且應用在有機電致發光器件上。
本發明的目的是一種高效的新型化合物作為有機電子傳輸或磷光主體材料的合成以及在器件上的應用，提供高性能的有機電致發光器件和製備方法。
本發明所述的有機電子材料具有化學式(I)的化學結構式：其中，R1 -R3 獨立地表示為氫，氘原子，鹵素，羥基，氰基，硝基，胺基，C1-C20烷基、C1-C20烷氧基，C6-C40的含一個或者多個取代基R或者未取代的芳基，C6-C40的芳烴基，C3-C40的含一個或者多個取代基R或者未取代的含有一個或者多個的雜原子芳基，三烷基矽，三芳基甲矽烷基，含一個或者多個取代基R或者未取代的三芳香矽基，含一個或者多個取代基R或者未取代的二芳香氧磷基、含一個或者多個取代基R或者未取代的芳香羰基、含一個或者多個取代基R或者未取代的二芳香胺基，所述雜原子為B, O, S, N, Se，所述取代基R為鹵素，羥基，氰基，硝基，胺基，C1-C4烷基、C1-C4烷氧基。
優選：R2 、R3 獨立地選自氫，鹵素、C1-C8烷基，C6-C30的含有一個或者多個取代基R或者未取代的苯基，C10-C30的含有一個或者多個取代基R或者未取代的芳香稠環基，C6-C20含有一個或多個取代基R或未取代的含有一個或兩個雜原子的五元或六元雜芳基，C6-C30含有一個或者多個取代基R或者未取代的二芳香胺基，所述取代基R為鹵素，氰基，硝基，胺基，C1-C4烷基、C1-C4烷氧基，所述雜原子為O, S, N。
優選：R2 、R3 獨立地選自氫，鹵素、C1-C4烷基，含有一個取代基R或未取代的苯基，含有一個取代基R或者未取代的萘基，含一個取代基R或者未取代的哢唑基，含有一個雜原子的五元或六元雜芳基，所述取代基R為鹵素，胺基，C1-C4烷基。
所述R2、R3同時為氫、C1-C4烷基，苯基、萘基、甲苯基、吩呋、呋喃、吡咯或吡嗪。
優選：其中R1 選自氫，鹵素、C1-C8烷基，C6-C20含一個或者多個取代基R或者未取代的含有一個或多個雜原子的五元或六元雜芳基，C10-C20含一個或者多個取代基R或者未取代的芳香稠環基，C6-C30含有一個或者多個取代基R或者未取代的苯基，二苯基胺基、苯萘胺基、三苯基甲矽烷基、二苯基氧磷、苯基羰基或苯基硫基，所述取代基R為鹵素，氰基，硝基，胺基，C1-C4烷基、C1-C4烷氧基，所述雜原子為O, S, N。
進一步優選：其中R1 選自氫，鹵素、C1-C4烷基，C10-C20含一個取代基R或者未取代的哢唑基， C10-C20含一個或者多個取代基R或者未取代芴基、萘基，苯基，C6-C10含一個或者多個取代基R或者未取代的含有一個或多個雜原子的五元或六元雜芳基，所述取代基R為鹵素，胺基，C1-C4烷基。
所述含有一個或多個雜原子的五元或六元雜芳基為嘧啶基、吡啶基、噻唑基、三氮唑基或三嗪基，所述含一個或者多個取代基R或者未取代芴基為9，9-二甲基芴基、9，9-二苯基芴基、9，9-二甲苯基芴基或螺芴基。
所述R2、R3同時為苯，R1 為被一個取代基R取代的苯基、二聯苯基、萘基、哢唑基，或者R1 為9，9-二甲基芴基、9，9-二苯基芴基、9，9-二甲苯基芴基或螺芴基，取代基R為鹵素，胺基，C1-C4烷基。
下面列出優選的化合物進一步闡明本發明。它們不應被視為以任何方式限制本發明。
上述有機電致發光材料的製備方法，按下述反應製得： （1）製備， （2）再與R1 -CN在氮氣保護下，於250-300度下反應40-50小時製得。
所述步驟（2）中的反應為原料在氮氣保護下混合，直接加熱反應。
所述步驟（2）中的反應為加入溶劑二苯醚，加熱回流40-50小時。
所述步驟（2）後還包括重結晶純化步驟：所述重結晶採用二氯甲烷 - 丙酮混合溶劑重結晶純化。
所述重結晶前還包括矽膠柱純化步驟，採用石油醚淋洗。
所述步驟（1）的製備方法為：在氮氣和強鹼性條件下，將苊醌和於70-100度回流而製得。
所述強鹼性條件為在溶液中加入氫氧化鉀或氫氧化鈉，所述回流溶液中溶劑為乙醇。
本發明的目的化合物是一種新型高效有機電子傳輸或磷光主體材料並用於高性能的有機電致發光器件。本發明的有機電致發光器件包括基板，於基板上形成的陽極層，於陽極層上依次蒸鍍空穴注入層，空穴傳輸層，發光層，電子傳輸層以及電子注入層和陰極陽極。
發光層可分別為螢光發光層或者為紅色磷光發光層。
本發明中的有機電子發光器件一個實施方式，利用本發明的化合物作為電子傳輸材料。
本發明的有機電致發光器件的另外一個實施方式為，利用以上化合物作為磷光主體材料，客體材料優選為有機銥化合物和有機鉑化合物。
本發明的有機電致發光器件中，利用以上化合物作為磷光主體材料，並利用以上化合作為電子傳輸層。
本發明的有機電致發光器件採用了含有苊並[1,2-c]吡啶基團的化合物作為電子傳輸材料，具有較高的電子傳輸和注入能力，也由於其具有很好的熱穩定性和良好的成膜性能，在提高有機電致發光器件效率的同時，也提高了器件的使用壽命；同時，本發明的有機電致發光器件採用了含有苊並[1,2-c]吡啶基團的化合物作為磷光的主體材料，由於其不但具有較高的三線態能級，而且具有很好的電子傳輸性能，能有效的提高發光層中電子的數量，提高器件的效率。
下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。但不應被視為以任何方式限制本發明。
下面所用原料均為市售。
實施例 1 ： 化合物ANP 8 合成 中間體3 的合成 將苊醌 (84 g，0.46 mol), 1,3-二苯基丙酮 (72.8 g，0.34 mol), 600ml乙醇, 56g氫氧化鉀，加入四口燒瓶，開始攪拌，通氮氣，回流2小時。冷卻室溫，過濾，濾餅用乙醇淋洗2次，得到130 g黑色固體，產率為91%。   化合物ANP 8 的合成 將中間體3 (3.56 g, 10 mmol)和中間體4 (4.69g, 40 mmol)，在氮氣下混合並加熱回流48小時（外部溫度280o C）。將所得的棕色溶液使之冷卻，得到棕色固體,採用石油醚為淋洗液過矽膠柱後將其從二氯甲烷 - 丙酮中結晶得到ANP 8為白色結晶。得到0.23g產品，產率5%。ESI-MS m/s 計算值 C34 H23 N：445.18，實測值[M+ ]: 446.18。(見圖2)
實施例 2 ： 化合物ANP 64 合成將中間體3 (3.56 g, 10 mmol)和中間體6 (7.17 g, 40 mmol)，60 ml 二苯醚，在氮氣下混合並加熱回流48小時（外部溫度280o C）。將所得的棕色溶液使之冷卻，得到棕色固體，採用石油醚為淋洗液過矽膠柱後將其從二氯甲烷 - 丙酮中結晶得到ANP 34為淡黃色結晶。得到1.37 g產品，產率27%。1 H NMR (400 MHz, CDCl3 , δ)：7.98 – 7. 95 (m, 2 H), 7.90 – 7.82 (m, 2 H), 7.65 – 7.31 (m, 20 H), 6.93– 6.89 (d, 1 H)。見圖5。MALDI-TOF-MS m/s 計算值 C39 H25 N：507.20，實測值[M+H]+ : 508.50。(見圖3)
實施例 3 ： 化合物ANP 64 合成將中間體3 (3.56 g, 10 mmol)和中間體8 (4.30 g, 5 mmol, 根據Organic & Biomolecular Chemistry, 10(24), 4704-4711; 2012合成)，60 ml 二苯醚，在氮氣下混合並加熱回流48小時（外部溫度280o C）。將所得的棕色溶液使之冷卻，得到棕色固體，將其從二氯甲烷 - 丙酮中結晶得到ANP 64為白色結晶。得到2.15 g產品，產率50%。1 H NMR (400 MHz, CDCl3 , δ)：7.98 – 7. 94 (m, 2 H), 7.87 – 7.77 (m, 2 H), 7.67 – 7.22 (m, 18 H), 6.96 (d, 1 H,J = 10 Hz), 1.23(s, 6 H)。見圖6。13 C NMR (100 MHz, CDCl3 , δ)：27.8, 47.1, 119.6 120.3, 122.6, 123.6, 124.9, 125.3, 127.0, 127.3, 127.4, 127.9, 128.0, 128.1, 128.8, 129.0, 129.5, 130.0, 130.5, 130.9, 133.2, 134.6。見圖7。ESI-MS m/z 計算值 C42 H29 N：547.23，實測值[M+H]+ : 548.53。(見圖4)
實施例 4 使用本發明的有機電致發光材料製備OLED，器件編號1，器件結構如圖1。 首先，將透明導電ITO玻璃（帶有陽極20的玻璃基板10）依次經：洗滌劑溶液和去離子水，乙醇，丙酮，去離子水洗淨。再用氧等離子處理30秒，接著用等離子處理的CFx 處理。 然後，在ITO上蒸渡75 nm 厚的NPB作為空穴注入層30。 然後，蒸渡TCTA,形成10 nm厚的空穴傳輸層40。 然後，在空穴傳輸層上蒸渡20 nm厚的ANP 34 +1%化合物1（ 結構見下式）作為發光層50。 然後，在發光層上蒸渡20 nm厚的化合物BPhen作為電子傳輸層60。 最後，蒸渡1 nm LiF作為電子注入層70和100 nm Al陰極。
實施例 5 器件編號2，器件結構跟實施例4一樣，除了用化合物ANP 64 分別代替化合物ANP 34。
實施例 6 使用本發明的有機電致發光材料製備OLED，器件編號3，器件結構如圖1。 首先，將透明導電ITO玻璃（帶有陽極20的玻璃基板10）依次經：洗滌劑溶液和去離子水，乙醇，丙酮，去離子水洗淨。再用氧等離子處理30秒，接著用等離子處理的CFx 處理。 然後，在ITO上蒸渡60 nm 厚的2-TNATA作為空穴注入層30。 然後，蒸渡NPB,形成10 nm厚的空穴傳輸層40。 然後，在空穴傳輸層上蒸渡30 nm厚的MADN作為發光層50。 然後，在發光層上蒸渡30 nm厚的ANP 34 作為電子傳輸層60。 最後，蒸渡1 nm LiF作為電子注入層70和100 nm Al陰極。
實施例 7 器件編號4，器件結構跟實施例6一樣，除了用化合物ANP 64分別代替化合物ANP34。
比較例 1 器件編號5，按照實施例6的方法構造器件，其中把化合物ANP 34的電子傳輸層60用Alq3 替代。 化合物1 在20 mA/cm2 電流密度下的器件參數結果如表一： 從表一可見，有機電致發光器件使用含有苊並[1,2-c]吡啶基團的化合物作為電子傳輸(器件1和2)或主體材料 (器件3和4)，同樣具有良好器件性能。從圖8的V-J曲線圖可見器件3及4與比較例器件5擁有更低的驅動電壓(在20 mA/cm2 電流密度下器件5驅動電壓為7.61V)，證明含有苊並[1,2-c]吡啶基團的化合物可以作為磷光有機電致發光器件的主體材料或電子傳輸材料。
10‧‧‧玻璃基板
20‧‧‧陽極
30‧‧‧空穴注入層
40‧‧‧空穴傳輸層
50‧‧‧發光層
60‧‧‧電子傳輸層
70‧‧‧電子注入層
80‧‧‧陰極
[圖1] 為本發明的器件結構圖，10代表為玻璃基板，20代表為陽極，30代表為空穴注入層，40代表為空穴傳輸層，50代表為發光層，60代表為電子傳輸層，70代表為電子注入層，80代表為陰極； [圖2] 為化合物ANP 8 的ESI-MS圖； [圖3] 為化合物ANP 34 的MALDI-TOF-MS圖； [圖4] 為化合物ANP64 的ESI-MS圖； [圖5] 為化合物ANP34 的1 H NMR圖； [圖6] 為化合物ANP64 的1 H NMR圖； [圖7] 為化合物ANP64 的13 C NMR圖；以及 [圖8] 為器件3(圓形), 4(三角形), 及5(方形)的V-J曲線圖。

Claims (13)

  1. 一種有機電致發光材料的製備方法，所述有機電致發光材料具有如下式(I)所述的結構， 其係按下述反應製得：(1)製備，(2)再與R1-CN在氮氣保護下，於250-300度下反應40-50小時製得；其中，R1-R3獨立地表示為鹵素，羥基，氰基，硝基，胺基，C1-C20烷基、C1-C20烷氧基，C6-C40的含一個或者多個取代基R或者未取代的芳基，C6-C40的芳烴基，C3-C40的含一個或者多個取代基R或者未取代的含有一個或者多個的雜原子芳基，三烷基矽，三芳基甲矽烷基，含一個或者多個取代基R或者未取代的三芳香矽基，含一個或者多個取代基R或者未取代的二芳香氧磷基、含一個或者多個取代基R或者未取代的芳香羰基、含一個或者多個取代基R或者未取代的二芳香胺基，所述雜原子為B,O,S,N,Se，所述取代基R為鹵素，羥基，氰基，硝基，胺基，C1-C4烷基、C1-C4烷氧基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的製備方法，其中R2、R3獨立地選自鹵素、C1-C8烷基，C6-C30的含有一個或者多個取代基R或者未取代的苯基， C10-C30的含有一個或者多個取代基R或者未取代的芳香稠環基，C6-C20含有一個或多個取代基R或未取代的含有一個或兩個雜原子的五元或六元雜芳基，C6-C30含有一個或者多個取代基R或者未取代的二芳香胺基，所述取代基R為鹵素，氰基，硝基，胺基，C1-C4烷基、C1-C4烷氧基，所述雜原子為O,S,N。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的製備方法，其中：R2、R3獨立地選自鹵素、C1-C4烷基，含有一個取代基R或未取代的苯基，含有一個取代基R或者未取代的萘基，含一個取代基R或者未取代的哢唑基，含有一個雜原子的五元或六元雜芳基，所述取代基R為鹵素，胺基，C1-C4烷基。
  4. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述的製備方法，其中：R1選自鹵素、C1-C8烷基，C6-C20含一個或者多個取代基R或者未取代的含有一個或多個雜原子的五元或六元雜芳基，C10-C20含一個或者多個取代基R或者未取代的芳香稠環基，C6-C30含有一個或者多個取代基R或者未取代的苯基，二苯基胺基、苯萘胺基、三苯基甲矽烷基、二苯基氧磷、苯基羰基或苯基硫基，所述取代基R為鹵素，氰基，硝基，胺基，C1-C4烷基、C1-C4烷氧基，所述雜原子為O,S,N。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的製備方法，其中：R1選自鹵素、C1-C4烷基，C10-C20含一個取代基R或者未取代的哢唑基，C10-C20含一個或者多個取代基R或者未取代芴基、萘基，苯基，C6-C10含一個或者多個取代基R或者未取代的含有一個或多個雜原子的五元或六元雜芳基。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的製備方法，其中：所述含有一個或多個雜原子的五元或六元雜芳基為嘧啶基、吡啶基、噻唑基、三氮唑基或三嗪基， 所述含一個或者多個取代基R或者未取代芴基為9，9-二甲基芴基、9，9-二苯基芴基、9，9-二甲苯基芴基或螺芴基。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的製備方法，其中：所述R2、R3同時為苯，R1為被一個取代基R取代的苯基、二聯苯基、萘基、哢唑基、或R1為9，9-二甲基芴基、9，9-二苯基芴基、9，9-二甲苯基芴基或螺芴基，所述取代基R為鹵素，C1-C4烷基。
  8. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述的製備方法，所述步驟(2)中的反應為原料在氮氣保護下混合，直接加熱反應。
  9. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述的製備方法，所述步驟(2)中的反應為加入溶劑二苯醚，加熱回流40-50小時。
  10. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述的製備方法，所述步驟(2)後還包括重結晶純化步驟：所述重結晶採用二氯甲烷-丙酮混合溶劑重結晶純化。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的製備方法，所述重結晶前還包括矽膠柱純化步驟，採用石油醚淋洗。
  12. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述的製備方法，所述步驟(1)的製備方法為：在氮氣和強鹼性條件下，將苊醌和於70-100度回流而製得。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的製備方法，所述強鹼性條件為在溶液中加入氫氧化鉀或氫氧化鈉，所述回流溶液中溶劑為乙醇。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016163372A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 出光興産株式会社 化合物、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子並びに電子機器
CN105789481B (zh) * 2015-06-10 2018-06-19 广东阿格蕾雅光电材料有限公司 有机电致发光器件
CN106542957B (zh) * 2015-12-09 2019-05-14 广东阿格蕾雅光电材料有限公司 有机电子传输材料
CN106356452B (zh) * 2015-12-09 2018-09-18 广东阿格蕾雅光电材料有限公司 仅电子有机半导体二极管器件
US10727423B2 (en) 2016-06-20 2020-07-28 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
KR20190070586A (ko) 2017-12-13 2019-06-21 엘지디스플레이 주식회사 전자수송 재료용 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 다이오드
US11271177B2 (en) 2018-01-11 2022-03-08 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
US11279722B2 (en) 2018-03-12 2022-03-22 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
US11142538B2 (en) 2018-03-12 2021-10-12 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
US11165028B2 (en) 2018-03-12 2021-11-02 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
CN108440424A (zh) * 2018-04-10 2018-08-24 苏州大学 苊并吡嗪衍生物及其应用
CN109053784B (zh) * 2018-09-12 2020-04-10 陕西莱特光电材料股份有限公司 一种有机电致发光材料及其制备方法与应用
CN110746364A (zh) * 2018-12-06 2020-02-04 广州华睿光电材料有限公司 苊醌类有机化合物及其应用
CN111606859A (zh) * 2020-05-22 2020-09-01 西安瑞联新材料股份有限公司 一种新型咪唑为受体的化合物及其应用
CN114685465B (zh) * 2020-12-29 2024-04-02 江苏三月科技股份有限公司 一种含酮的有机化合物及包含该有机化合物的有机电致发光器件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090247753A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Acenaphthopyridine Derivative, Material of Light-Emitting Element, Light-Emitting Element, Light-Emitting Device, and Electronic Appliance
KR20110137897A (ko) * 2010-06-18 2011-12-26 주식회사 알파켐 플루오란센 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1167768C (zh) * 2002-11-14 2004-09-22 大连理工大学 8-氧-8H苊并（1，2-b）吡咯-9-腈荧光发色团及其衍生物
JP4826081B2 (ja) * 2004-09-29 2011-11-30 株式会社豊田中央研究所 有機半導体材料、それを用いた半導体装置及び電界効果トランジスタ
CN101432251A (zh) * 2006-04-27 2009-05-13 佳能株式会社 4-芳基芴化合物和使用该化合物的有机发光器件
US8129039B2 (en) * 2007-10-26 2012-03-06 Global Oled Technology, Llc Phosphorescent OLED device with certain fluoranthene host
JP2009130141A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機ｅｌ素子および有機ｅｌ材料含有溶液
KR101775188B1 (ko) * 2012-11-21 2017-09-05 주식회사 엘지화학 플루오란텐 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
CN105593216B (zh) * 2013-10-03 2018-05-15 出光兴产株式会社 化合物、使用了该化合物的有机电致发光元件用材料、和使用了该材料的有机电致发光元件及电子设备

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090247753A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Acenaphthopyridine Derivative, Material of Light-Emitting Element, Light-Emitting Element, Light-Emitting Device, and Electronic Appliance
KR20110137897A (ko) * 2010-06-18 2011-12-26 주식회사 알파켐 플루오란센 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chem. Eur. J. 2011, 17, 8105-8114 *

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Publication number Publication date
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CN104342126A (zh) 2015-02-11
WO2015067155A1 (zh) 2015-05-14

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