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JP2022506647A - 有機電界発光材料及びその光電素子への使用 - Google Patents

有機電界発光材料及びその光電素子への使用 Download PDF

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JP2022506647A JP2021524178A JP2021524178A JP2022506647A JP 2022506647 A JP2022506647 A JP 2022506647A JP 2021524178 A JP2021524178 A JP 2021524178A JP 2021524178 A JP2021524178 A JP 2021524178A JP 2022506647 A JP2022506647 A JP 2022506647A
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Abstract

【課題】有機電界発光材料及びその光電素子への使用を提供する。【解決手段】有機電界発光材料は、式（Ｉ）の構造を有し、当該化合物は、イミダゾール及びインデノピロール構成単位を含有し、分子中のスピロ構造は、分子間のパッキングの抑制に有利である。当該化合物は、良好な熱安定性を有し、電界発光素子へ使用され、良好な発光効率及び優れた色純度等の特徴を有し、有機電界発光素子分野へ広く利用される見込みがある。さらに陰極と陽極と有機層とを含む光電素子において、有機層は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうちの一層又は複数層であり、有機層の少なくとも１層は式（Ｉ）で示される化合物を含有する。JPEG2022506647000033.jpg59155【選択図】図１

Description

本発明は、有機電界発光材料に関し、具体的にはイミダゾール及びインデノピロール構成単位に基づく発光材料及びその光電素子に関する。
近年、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、大きな利用可能性を有する照明、表示技術として、学界及び業界の注目を集めている。ＯＬＥＤ素子は、自己発光で、視野角が広く、反応時間が短く、フレキシブルデバイスに製造可能などの特性を有し、次世代の表示、照明技術として益々競争力を増している。しかし、従来のＯＬＥＤには、依然として、効率が低い、寿命が短いなどの問題が存在し、更なる研究が必要とされている。
１９９８年、Ｆｏｒｒｅｓｔらによりリン光電界発光素子（ＰＨＯＬＥＤ）が報告された。ＰＨＯＬＥＤは、三重項及び一重項の励起子を高効率に利用して発光できるため、注目されている。高効率のＰＨＯＬＥＤ素子は、通常、多層構造であり、そのメリットは、キャリアの注入、輸送及び再結合等の過程を適切に調節できることにある。発光層は、通常、ホスト・ゲストドーピング技術を採用しており、ゲストのドーパント濃度が高い場合、濃度消光及びＴ１－Ｔ１消滅が発生し、発光効率の低下を招く。これらの問題を解決するために、通常、ゲスト材料をホスト材料にドーピングすることにより、ゲスト材料の濃度を「希釈」する。ホスト材料に形成された励起子は、Ｆoｒｓｔｅｒ及びＤｅｘｔｅｒエネルギー移動の方式にしたがってゲスト材料に移動し、励起されたゲスト材料が放射発光して基底状態に戻る。そのため、高効率ＰＨＯＬＥＤ素子を得るために、新規な高性能ホスト材料の開発が特に重要となる。
発光層のホスト材料は、正孔型、電子型及び双極型の３種類に分けられる。正孔型又は電子型ホスト材料を単独で使用する場合、一方では、発光層における電荷輸送が不均衡となり、効率の低下を招き、他方では、キャリア再結合領域が狭くなり、狭い再結合領域により励起子密度が局所的に上昇してＴ１－Ｔ１消滅の加速を招き、素子性能の向上に不利である。これに対して、双極型材料は、上記の問題を効果的に解決することができる。即ち、素子における正孔と電子とのバランスを取り、キャリア再結合領域を広くしながら、素子の構造を簡素化することができ、有機光電素子の性能の最適化に対して重要な意義を有する。
本発明の目的は、イミダゾール及びインデノピロール構成単位に基づく（を有する）双極型有機電界発光材料を提供することにある。分子のスピロ構造が分子間のパッキングの抑制に有利であり、本発明の有機電界発光材料は、良好な熱安定性及び均衡なキャリア輸送性能を有し、高い発光効率及び色純度を有する。
有機電界発光材料は、下記式（Ｉ）の構造を有する化合物である。
Figure 2022506647000002
 ［式中、
Ｌは、単結合、置換された若しくは置換されていないフェニレン基、置換された若しくは置換されていないビフェニレン基、又は置換された若しくは置換されていないピリジレン基である。
Ａｒは、下記の基のうちの１つである。
Figure 2022506647000003
Ｂは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅから選ばれる。
Ｘ１～Ｘ８は、それぞれ独立してＮ又はＣＲから選ばれ、かつ、各々の６員環が１個以下のＮ原子を含み、Ｒは、独立に水素、重水素、ハロゲン元素、アルキル基、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基及びアリールオキシ基のうちの１種から選ばれる。］
Ｌは、単結合、又は、置換された若しくは置換されていないフェニレン基であり、
Ａｒは、下記の基のうちの１種であり、
Figure 2022506647000004
Ｂは、Ｏ又はＳから選ばれ、
Ｘ１～Ｘ８は、それぞれ独立してＮ又はＣＲから選ばれ、かつ各々の６員環が１個以下のＮ原子を含み、Ｒは、独立して水素、重水素、アルキル基及びアリール基のうちの１種から選ばれることが好ましい。
Ｌは、単結合又はフェニレン基であり、
Ａｒは、下記の基のうちの１種であり、
Figure 2022506647000005
Ｂは、Ｏ又はＳから選ばれ、
Ｘ１～Ｘ８のうちの１つはＮであり、残りはＣＨであることが好ましい。
Ｌは、単結合であり、
Ａｒは、下記の基のうちの１種であり、
Figure 2022506647000006
Ｂは、Ｏ又はＳから選ばれ、
Ｘ１～Ｘ８のうちの１つはＮであり、残りはＣＨであることがより好ましい。
Ｌは、単結合であり、
Ａｒは、下記の基のうちの１種であり、
Figure 2022506647000007
Ｂは、Ｏ又はＳから選ばれ、
Ｘ１～Ｘ８はＣＨであることがさらに好ましい。
本発明の式（Ｉ）に記載の発光材料は、下記１～３６の化合物であることがさらに好ましい。
Figure 2022506647000008
Figure 2022506647000009
上記化合物の合成方法は、
（１）化合物ａ及びＹ－Ｌ－Ａｒ（ただし、Ｙはハロゲン元素である）を提供する工程と、
Figure 2022506647000010
（２）窒素ガス保護（雰囲気）下で、化合物ａと化合物Ｙ－Ｌ－Ａｒ、Ｐｄ（ＯＡｃ）２、ＰＰｈ３、Ｋ２ＣＯ３及びＤＭＡｃとを１５０℃に加熱して反応させて式（Ｉ）で示される化合物を得る工程と、を含む。
前記Ｙは、塩素又は臭素である。
前記化合物ａの製造方法は以下の通りである。
Ａ）化合物ａ－１とｏ－ジハロゲンピラジンとを反応させて化合物ａ－２を得、
Ｂ）化合物ａ－２とイミダゾールとを反応させて化合物ａ－３を得、
Ｃ）化合物ａ－３を閉環させて化合物ａを得る。
反応式は、以下の通りである。
Figure 2022506647000011
上記化合物は、有機電界発光素子、応力発光素子、有機電界効果型トランジスタ、有機太陽電池及び化学センサに使用される。
本発明における有機電界発光素子は、陰極と、陽極と、有機層と、を含み、前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子注入層及び電子輸送層のうちの１層又は複数層であり、これらの有機層はすべて揃う必要がない。
前記正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、発光層及び／又は電子輸送層のうちの少なくとも１層は、式（Ｉ）で示される化合物を含む。
式（１）で示される化合物が位置する層は、発光層又は電子輸送層であることが好ましい。
本発明の素子の有機層の全厚は、１～１０００ｎｍであり、好ましくは１～５００ｎｍであり、より好ましくは５～３００ｎｍである。
前記有機層は、蒸着又は溶液法により薄膜として形成することができる。
実験の結果から明らかなように、従来の正孔を輸送しやすい発光材料ＣＢＰと比べて、本発明における有機発光材料は、良好な熱安定性及び均衡なキャリア輸送性能を有しつつ、発光効率及び色純度を向上できる等の特徴を有し、有機電界発光素子分野に応用される見込みがある。
本発明の有機電界発光素子の構造図である。
本発明をより詳しく説明するために、以下の例を挙げるが、本発明はこれに限定されない。
化合物１－１及び化合物１３－１など合成方法を言及していないものは、市販の化合物である。
実施例１
化合物１の合成
Figure 2022506647000012
中間体ａ－２の合成
窒素ガス雰囲気下で、化合物ａ－１（６．１０ｇ、２０．０ｍｍｏｌ）（文献Ｏｒｇ． Ｌｅｔｔ．，２０１０，１２，２９６－２９９の合成を参照）、ｏ－ジブロモベンゼン（９．４４ｇ、４０．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（３８０ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）、ｔｒａｎｓ－１，２－シクロヘキサンジアミン（４５６ｍｇ、４．０ｍｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４（１２．７４ｇ、６０．０ｍｍｏｌ）及びキシレン（１００ｍＬ）をこの順にシュレンク管に入れた。９０℃に加熱して、２４時間反応させた。室温まで冷却した後、上記反応液を水に入れて、ジクロロメタンで３回抽出して、有機相を合併した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を除去し、残存物をカラムクロマトグラフィーで分離して灰白色固体（５．１ｇ、収率５５％）を得た。
中間体ａ－３の合成
窒素ガス雰囲気下で、化合物ａ－２（５．０ｇ、１０．９ｍｍｏｌ）、イミダゾール（１．３６ｇ、２０．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（３８０ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（８．５０ｇ、４０．０ｍｍｏｌ）及びキシレン（１００ｍＬ）をこの順にシュレンク管に入れた。９０℃に加熱して、２４時間反応させた。室温に冷却した後、上記反応液を水に入れて、ジクロロメタンで３回抽出して、有機相を合併した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を除去し、残存物をカラムクロマトグラフィーで分離して淡黄色固体（３．２ｇ、収率６６％）を得た。
中間体ａの合成
窒素ガス雰囲気下で、化合物ａ－３（３．０ｇ、６．７ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（３０ｍＬ）に溶解し、－４０℃に冷却し、ｓｅｃ－ブチルリチウム（ｓ－ＢｕＬｉ）（１．２ｅｑ）に１滴ずつ添加し、３０分間撹拌した。その後、ヨウ素（１．１ｅｑ）を添加し、３０分間撹拌してから、室温に昇温し、引き続いて１時間撹拌した。上記反応液を水に入れて、ジクロロメタンで３回抽出して、有機相を合併した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を除去して淡黄色固体を得た。上記固体をテトラヒドロフラン（２０ｍＬ）に溶解し、ジクロロビス［ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチル（４‐ジメチルアミノフェニル）ホスフィン］パラジウムＰｄＣｌ２（ＡＭＰｈｏｓ）２（０．０５ｅｑ）と炭酸カリウム水溶液（２Ｍ，４ｍＬ）とを添加し、窒素ガス雰囲気下で一晩還流した。室温に冷却した後、上記反応液を水に入れて、ジクロロメタンで３回抽出して、有機相を合併した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を除去し、残存物をカラムクロマトグラフィーで分離して淡黄色固体（１．６ｇ、収率５３％）を得た。
化合物１の合成
窒素ガス雰囲気下で、化合物ａ（２．１ｇ、４．７ｍｍｏｌ）、化合物１－１（５．８ｇ、２３．４ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（１０５ｍｇ、０．４７ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（３８０ｍｇ、１．４ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１．３８ｇ、１０ｍｍｏｌ）及びＤＭＡｃ（２０ｍＬ）をこの順にシュレンク管に入れた。１５０℃に加熱して、２４時間反応させた。室温に冷却した後、上記反応液を水に入れて、ジクロロメタンで３回抽出して、有機相を合併した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を除去し、残存物をカラムクロマトグラフィーで分離して淡黄色固体（１．５ｇ、収率５２％）を得た。ＥＳＩ－ＭＳ（ｍ／ｚ）：６１４．３（Ｍ＋１）であった。
実施例２
化合物９の合成
Figure 2022506647000013
窒素ガス雰囲気下で、化合物ａ（１．６ｇ、３．６ｍｍｏｌ）、化合物９－１（３．７ｇ、１８．０ｍｍｏｌ）（特許文献ＣＮ１０２４４９１０７の合成を参照）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（８０ｍｇ、０．３６ｍｍｏｌ）、ＰＰｈ３（１９０ｍｇ、０．７２ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１．３８ｇ、１０ｍｍｏｌ）及びＤＭＡｃ（２０ｍＬ）をこの順にシュレンク管に入れた。１５０℃に加熱して、２４時間反応させた。室温に冷却した後、上記反応液を水に入れて、ジクロロメタンで３回抽出して、有機相を合併した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を除去し、残存物をカラムクロマトグラフィーで分離して淡黄色固体（７００ｍｇ、収率３２％）を得た。ＥＳＩ－ＭＳ（ｍ／ｚ）：６１５．０（Ｍ＋１）であった。
実施例３
化合物１１の合成
Figure 2022506647000014
中間体９－１に代えて中間体１１－１（文献Ｄｙｅｓ Ｐｉｇｍ．，２０１３，９９，３９０－３９４の合成を参照）を用い、化合物９の合成方法を参照して化合物１１を製造し、淡黄色固体（７００ｍｇ、収率３３％）を得た。ＥＳＩ－ＭＳ（ｍ／ｚ）：６３１．３（Ｍ＋１）であった。
実施例４
化合物１３の合成
Figure 2022506647000015
中間体９－１に代えて中間体１３－１を用い、化合物９の合成方法を参照して化合物１３を製造し、淡黄色固体（１．１ｇ、収率５０％）を得た。ＥＳＩ－ＭＳ（ｍ／ｚ）：６３０．０（Ｍ＋１）であった。
実施例５
化合物２２の合成
Figure 2022506647000016
中間体９－１に代えて中間体２２－１（特許文献ＣＮ１０５５８５５５５の合成を参照）を用い、化合物９の合成方法を参照して化合物２２を製造し、淡黄色固体（８００ｍｇ、収率４７％）を得た。ＥＳＩ－ＭＳ（ｍ／ｚ）：６９０．０（Ｍ＋１）であった。
実施例６
化合物２７の合成
Figure 2022506647000017
中間体９－１に代えて中間体２７－１（特許文献ＵＳ２０１２／２５６１６９の合成を参照）を用い、化合物９の合成方法を参照して化合物２７を製造し、淡黄色固体（６００ｍｇ、収率５０％）を得た。ＥＳＩ－ＭＳ（ｍ／ｚ）：７０６．２（Ｍ＋１）であった。
実施例７
化合物３０の合成
Figure 2022506647000018
中間体９－１に代えて中間体３０－１（特許文献ＣＮ１０７６８６４８４の合成を参照）を用い、化合物９の合成方法を参照して化合物３０を製造し、淡黄色固体（７５０ｍｇ、収率４３％）を得た。ＥＳＩ－ＭＳ（ｍ／ｚ）：６８９．３（Ｍ＋１）であった。
実施例８
化合物３６の合成
Figure 2022506647000019
中間体９－１に代えて中間体３６－１（文献Ｃｈｅｍ． Ｍａｔｅｒ．，２０１３，２５，３７５８－３７６５の合成を参照）を用い、化合物９の合成方法を参照して化合物３６を製造し、淡黄色固体（６６０ｍｇ、収率５２％）を得た。ＥＳＩ－ＭＳ（ｍ／ｚ）：７６５．１（Ｍ＋１）であった。
実施例９～１６
本発明の有機発光材料を用いて電界発光素子を製造した。素子の構造を図１に示す。
まず、透明導電膜（ＩＴＯ膜）ガラス基板１０（その上に陽極２０を有する）を順次、洗浄剤溶液、脱イオン水、エタノール、アセトン及び脱イオン水で洗浄し、さらに、３０秒間酸素プラズマ処理した。
その後、ＩＴＯ上に厚さ１０ｎｍのＨＡＴＣＮを正孔注入層３０として蒸着した。
その後、化合物ＴＡＰＣを蒸着し、厚さ４０ｎｍの正孔輸送層４０を形成した。
その後、正孔輸送層の上に厚さ３０ｎｍの発光層５０を蒸着し、Ｉｒ（ＰＰｙ）３（１０％）及び実施例１～８で得られた化合物製品（９０％）を混合ドーピングして発光層を形成した。
その後、発光層の上に厚さ５０ｎｍのＴｍＰｙＰｂを電子輸送層６０として蒸着した。
最後に、電子注入層７０として１ｎｍのＬｉＦを、素子陰極８０として１００ｎｍのＡｌを蒸着した。
比較例
上述した本発明の化合物に代えてＣＢＰを使用し、同様の方法で有機発光素子を製造した。
なお、素子に用いた各化合物の構造式は以下の通りである。
Figure 2022506647000020
実施例９～１７及び比較例により得られた有機電界発光素子の１０ｍＡ／ｃｍ２電流密度における効率を以下の表に示す。
Figure 2022506647000021
同様の条件下、本発明の化合物を用いて製造した有機電界発光素子の効率はいずれも比較例より優れていることがわかった。本発明の化合物は良好な安定性を有し、本発明における化合物を用いて製造した素子はより良い色純度及び効率を有し、有機光電素子の性能の最適化に重要な意義を有する。
上記の各種の実施形態は例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、本発明における各種材料及び構造をその他の材料及び構造で代替することができる。当業者であれば、創造的な労力をかけずに本発明の思想に基づいて種々の変更及び変化を行うことができると理解され得る。従って、当業者が従来技術に基づいて分析、推測又は一部研究して得られる技術的解決手段は、いずれも本発明の特許請求の範囲に記載した範囲内に含まれるべきである。
１０はガラス基板、２０は陽極、３０は正孔注入層、４０は正孔輸送層、５０は発光層、６０は電子輸送層、７０は電子注入層、８０は陰極

Claims (15)

  1. 式（Ｉ）の構造を有する化合物である有機電界発光材料。
    Figure 2022506647000022
     （式（Ｉ）中、
    Ｌは、単結合、置換若しくは未置換のフェニレン基、置換若しくは未置換のビフェニレン基、又は置換若しくは未置換のピリジレン基であり、
    Ａｒは、以下の基のいずれかであり、
    Figure 2022506647000023
    Ｂは、Ｏ、Ｓ又はＳｅから選ばれ、
    Ｘ１～Ｘ８は、それぞれ独立してＮ又はＣＲから選ばれ、かつ、各々の６員環は１個以下のＮ原子を含み、Ｒは、独立して水素、重水素、ハロゲン元素、アルキル基、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基及びアリールオキシ基のうちの１種から選ばれる。）
  2. Ｌは、単結合、又は置換若しくは未置換のフェニレン基であり、
    Ａｒは、以下の基のいずれかであり、
    Figure 2022506647000024
    Ｂは、Ｏ又はＳから選ばれ、
    Ｘ１～Ｘ８は、それぞれ独立してＮ又はＣＲから選ばれ、かつ各々の６員環は、１個以下のＮ原子を含み、Ｒは、独立して水素、重水素、アルキル基及びアリール基のうちの１種から選ばれる、請求項１に記載の有機電界発光材料。
  3. Ｌは、単結合又はフェニレン基であり、
    Ａｒは、以下の基のいずれかであり、
    Figure 2022506647000025
    Ｂは、Ｏ又はＳから選ばれ、
    Ｘ１～Ｘ８のうちのいずれか１つはＮであり、その他はＣＨである、請求項２に記載の有機電界発光材料。
  4. Ｌは、単結合であり、
    Ａｒは、以下の基のいずれかであり、
    Figure 2022506647000026
    Ｂは、Ｏ又はＳから選ばれ、
    Ｘ１～Ｘ８のうちのいずれか１つはＮであり、その他はＣＨである、請求項３に記載の有機電界発光材料。
  5. Ｌは、単結合であり、
    Ａｒは、以下の基のいずれかであり、
    Figure 2022506647000027
    Ｂは、Ｏ又はＳから選ばれ、
    Ｘ１～Ｘ８はＣＨである、請求項２に記載の有機電界発光材料。
  6. 式（Ｉ）は以下のいずれかの化合物である請求項１に記載の有機電界発光材料。
    Figure 2022506647000028
    Figure 2022506647000029
  7. （１）化合物ａ及びＹ－Ｌ－Ａｒ（ただし、Ｙはハロゲン元素である）を提供する工程と、
    Figure 2022506647000030
    （２）窒素ガス雰囲気下で、化合物ａと化合物Ｙ－Ｌ－Ａｒ、Ｐｄ（ＯＡｃ）２、ＰＰｈ３、Ｋ２ＣＯ３及びＤＭＡｃとを１５０℃に加熱して反応させて式（Ｉ）の化合物を得る工程と、
    を含む、請求項１～６のいずれ１項に記載の有機電界発光材料の合成方法。
  8. 前記Ｙは、塩素又は臭素である請求項７に記載の合成方法。
  9. 前記化合物ａの製造方法は、
    Ａ）化合物ａ－１とｏ－ジハロゲンピラジンとを反応させて化合物ａ－２を得る工程と、
    Ｂ）化合物ａ－２とイミダゾールとを反応させて化合物ａ－３を得る工程と、
    Ｃ）化合物ａ－３を閉環させて化合物ａを得る工程と、
    を含む、請求項７に記載の合成方法。
    Figure 2022506647000031
  10. 前記ｏ－ジハロゲンピラジンは、ｏ－ジブロモピラジンである、請求項９に記載の合成方法。
  11. 化合物ａの製造の反応式は以下の通りである請求項１０に記載の合成方法。
    Figure 2022506647000032
  12. 請求項１～６のいずれ１項に記載の有機電界発光材料の、有機電界発光素子、応力発光素子、有機電界効果型トランジスタ、有機太陽電池又は化学センサへの使用。
  13. 陰極と、陽極と、有機層と、を含み、前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層のうちの１層又は複数層であり、前記有機層は請求項１～６のいずれ１項に記載の有機電界発光材料を含有する、有機電界発光素子。
  14. 請求項１～６のいずれ１項に記載の有機電界発光材料を含有する層は、発光層又は電子輸送層である請求項１３に記載の有機電界発光素子。
  15. 前記有機層の全厚が１～１０００ｎｍであり、前記有機層は、蒸着又は溶液法により形成された薄膜である、請求項１３に記載の有機電界発光素子。

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114436943A (zh) * 2022-02-18 2022-05-06 河南师范大学 一种双重氧化脱氢芳构化合成螺环吲哚类化合物的方法
CN114380735B (zh) * 2022-02-18 2024-02-06 河南师范大学 一种合成芴和茚并[2,1-b]吲哚基螺环吲哚的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008255324A (ja) * 2007-03-09 2008-10-23 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料および化合物
KR20100110495A (ko) * 2009-04-03 2010-10-13 덕산하이메탈(주) 퀴녹살린 유도체 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
WO2014058183A1 (ko) * 2012-10-11 2014-04-17 덕산하이메탈(주) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN104557875A (zh) * 2015-01-21 2015-04-29 石家庄诚志永华显示材料有限公司 茚并吲哚环状化合物与在有机发光二极管中的应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120078326A (ko) * 2010-12-31 2012-07-10 제일모직주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008255324A (ja) * 2007-03-09 2008-10-23 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料および化合物
KR20100110495A (ko) * 2009-04-03 2010-10-13 덕산하이메탈(주) 퀴녹살린 유도체 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
WO2014058183A1 (ko) * 2012-10-11 2014-04-17 덕산하이메탈(주) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN104557875A (zh) * 2015-01-21 2015-04-29 石家庄诚志永华显示材料有限公司 茚并吲哚环状化合物与在有机发光二极管中的应用

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