KR101773544B1 - Light emitting device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 OLED와, OLED를 둘러싸도록 마련된 방열판과, OLED와 방열판 사이에 마련된 방열층을 포함하며, 방열층은 그래핀을 포함한 물질로 형성된 발광 소자를 제시한다.The present invention provides a light emitting device comprising an OLED, a heat sink provided to surround the OLED, and a heat dissipation layer provided between the OLED and the heat dissipation plate, wherein the heat dissipation layer is formed of a material containing graphene.

Description

발광 소자{Light emitting device}[0001]

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 특히 유기 전계 발광 소자(Organic Electro Luminescence Device: 이하 "OLED"라 함)를 이용한 발광 소자에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a light emitting device using an organic electroluminescence device (OLED).

OLED는 적어도 한쪽이 투명 또는 반투명한 한쌍의 전극 사이에 유기 발광 재료로 이루어지는 발광층을 포함하는 유기층이 형성된 구조를 갖는다. 즉, 유기 전계 발광 소자는 기판 상에 양극과, 발광층을 포함하는 유기층과, 음극이 적층된 구조를 갖는다. 유기 전계 발광 소자는 한쌍의 전극 사이에 전압을 인가하면, 발광층에는 음극으로부터 전자가 주입되고, 양극으로부터 홀이 주입되어 이들이 발광층에서 재결합하게 된다. 그리고, 이때에 발생되는 에너지에 의해 유기 발광 재료가 여기되어 발광층이 발광하게 된다.The OLED has a structure in which an organic layer including a light emitting layer made of an organic light emitting material is formed between a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent. That is, the organic electroluminescent device has a structure in which an anode, an organic layer including a light emitting layer, and a cathode are stacked on a substrate. In the organic electroluminescent device, when a voltage is applied between a pair of electrodes, electrons are injected into the light emitting layer from the cathode, holes are injected from the anode, and these recombine in the light emitting layer. Then, the organic light emitting material is excited by the energy generated at this time, and the light emitting layer emits light.

OLED는 유기층과 전극이 산소와 수분에 의해 쉽게 산화되기 때문에 특성이 열화될 뿐만 아니라 수명이 저하된다. 따라서, 외부로부터의 산소나 수분의 침투를 차단해야 한다. 이를 위해 종래에는 스테인레스 스틸 등의 금속 또는 글래스를 소정의 공간을 가지도록 캔 또는 캡 형태로 가공된 밀봉 부재 내에 수분 흡수를 위한 흡습제(getter)를 마련하고, 이러한 밀봉 부재를 실런트 등을 이용하여 OLED가 형성된 기판에 접착시키는 방법이 주로 이용된다. 또한, 한국등록특허 10-0977702호에는 기판과 밀봉 부재를 접합하기 위한 실런트의 내측 및 외측에 각각 흡습제를 형성한 표시 장치가 제시되어 있다.In OLEDs, organic layers and electrodes are easily oxidized by oxygen and moisture, so not only the properties are deteriorated but also the lifetime is reduced. Therefore, the penetration of oxygen or moisture from the outside must be blocked. To this end, a getter for absorbing moisture has been provided in a sealing member made of metal or glass such as stainless steel or the like in a can or cap shape so as to have a predetermined space, and this sealing member is used for sealing the OLED Is bonded to the substrate on which the substrate is formed. Korean Patent No. 10-0977702 discloses a display device in which a moisture absorbent is formed on the inside and the outside of a sealant for bonding a substrate and a sealing member, respectively.

그런데, 이러한 봉지 방식은 OLED와 밀봉 부재 사이에 소정의 공간이 마련되고, 그 공간 내에는 질소와 소량의 산소가 함유된 가스가 주입된다. 따라서, OLED에서 발생된 열은 외부로 전달되지 못하고 밀봉 부재 내에 축적되어 OLED의 온도를 지속적으로 증가시키게 된다. 따라서, 소자가 열화되어 수명이 단축되는 문제점이 있다.
In this sealing method, a predetermined space is provided between the OLED and the sealing member, and a gas containing nitrogen and a small amount of oxygen is injected into the space. Therefore, the heat generated in the OLED can not be transmitted to the outside, but is accumulated in the sealing member to continuously increase the temperature of the OLED. Therefore, there is a problem that the element is deteriorated and the service life is shortened.

본 발명은 밀봉 부재를 이용하지 않아 밀봉 부재와 OLED 사이에 공간이 마련되지 않는 발광 소자를 제공한다.The present invention provides a light emitting device in which a space is not provided between a sealing member and an OLED without using a sealing member.

본 발명은 OLED로부터 발생된 열을 빠르게 방출할 수 있는 발광 장치를 제공한다.The present invention provides a light emitting device capable of rapidly emitting heat generated from an OLED.

본 발명은 OLED 외부에 방열판을 마련하고 OLED와 방열판 사이에 방열층을 형성함으로써 OLED에서 발생된 열이 방열층 및 방열판을 통해 방출될 수 있는 발광 소자를 제공한다.The present invention provides a light emitting device in which heat generated in an OLED can be emitted through a heat dissipation layer and a heat dissipation plate by providing a heat dissipation plate outside the OLED and forming a heat dissipation layer between the OLED and the heat dissipation plate.

본 발명의 일 양태에 따른 발광 소자는 OLED; 상기 OLED를 둘러싸도록 마련된 방열판; 및 상기 OLED와 방열판 사이에 마련된 방열층을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting device including: an OLED; A heat sink provided to surround the OLED; And a heat dissipation layer provided between the OLED and the heat dissipation plate.

상기 OLED는 상하로 이격된 제 1 및 제 2 전극과, 그 사이에 마련된 유기층을 포함한다.The OLED includes first and second electrodes vertically spaced apart from each other and an organic layer provided therebetween.

상기 유기층은 적어도 하나의 발광층을 포함하며, 상기 발광층은 각각 적어도 하나의 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 도펀트는 인광 도펀트 및 형광 도펀트의 적어도 어느 하나를 포함한다.The organic layer includes at least one light emitting layer, and each of the light emitting layers includes at least one host and a dopant, and the dopant includes at least one of a phosphorescent dopant and a fluorescent dopant.

상기 방열판은 측면 및 상면의 적어도 어느 한 면이 요철 구조로 형성된다.The heat sink has at least one of a side surface and an upper surface formed in a concavo-convex structure.

상기 방열층은 흑연을 포함하는 재료로 형성되며, 상기 방열층은 그래핀으로 형성된다.The heat dissipation layer is formed of a material containing graphite, and the heat dissipation layer is formed of graphene.

상기 그래핀은 화학 기상 증착, 에피택셜 합성 또는 코팅에 의해 형성된다.The graphene is formed by chemical vapor deposition, epitaxial synthesis or coating.

상기 방열층은 상기 그래핀이 코팅된 기재를 부착하여 형성되며, 상기 기재는 유기물, 글래스 및 금속 포일을 포함한다.The heat dissipation layer is formed by attaching the graphene-coated substrate, and the substrate includes an organic material, a glass, and a metal foil.

상기 OLED와 방열층 사이에 형성된 보호층을 더 포함하며, 상기 보호층은 무기물로 형성된다.And a protective layer formed between the OLED and the heat dissipation layer, wherein the protective layer is formed of an inorganic material.

상기 방열층 상부에 형성된 투습 방지층을 더 포함하고, 상기 투습 방지층은 무기물 또는 유기물로 형성된다.
And a moisture permeation preventive layer formed on the heat dissipation layer, wherein the moisture permeation prevention layer is formed of an inorganic material or an organic material.

본 발명의 실시 예들에 따른 발광 소자는 기판 상에 형성된 OLED와 소정 간격 이격되어 방열판이 마련되고, OLED와 방열판 사이에 방열층이 마련되어 OLED로부터 발생된 열이 방열층 및 방열판을 통해 외부로 빠르게 전달될 수 있다. 따라서, OLED의 방열 특성을 향상시킬 수 있어 OLED의 열에 의한 열화 및 수명 단축을 방지할 수 있다.A light emitting device according to embodiments of the present invention includes a heat dissipating plate spaced a predetermined distance from an OLED formed on a substrate, and a heat dissipating layer is provided between the OLED and the heat dissipating plate. Heat generated from the OLED is quickly transmitted to the outside through the heat dissipating layer and the heat dissipating plate . Accordingly, the heat dissipation characteristics of the OLED can be improved, and deterioration of the OLED due to heat and shortening of the lifetime can be prevented.

또한, 방열층과 OLED 사이에 보호층이 형성되어 방열층 형성 시 OLED의 손상을 방지할 수 있고, 방열층 상부에 투습 방지층이 형성되어 산소 및 습기가 OLED로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
In addition, since a protective layer is formed between the heat dissipation layer and the OLED, damage to the OLED can be prevented when the heat dissipation layer is formed, and moisture permeation prevention layer can be formed on the heat dissipation layer to prevent oxygen and moisture from penetrating into the OLED.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 평면도 및 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 발광 소자에 적용되는 OLED의 일 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도.
1 and 2 are a plan view and a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view of an OLED applied to a light emitting device according to the present invention.
4 is a cross-sectional view of a light emitting device according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다. 또한, 층, 막, 영역 등의 부분이 다른 부분 “상부에” 또는 “상에” 있다고 표현되는 경우는 각 부분이 다른 부분의 “바로 상부” 또는 “바로 위에” 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly illustrate the various layers and regions, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. Also, where a portion such as a layer, film, region, or the like is referred to as being "on top" or "on" another portion, it is not necessarily the case that each portion is "directly above" And the case where there is another part between the parts.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 평면도 및 단면도이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 OLED의 일 예에 따른 단면도이다.FIGS. 1 and 2 are a plan view and a sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of an OLED according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자는 기판(100)과, 기판(100) 상에 형성된 OLED(200)와, OLED(200)와 이격되어 기판(100) 상에 형성된 방열판(300)과, OLED(200)와 방열판(300) 사이에 형성된 방열층(400)을 포함한다.1 and 2, a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a substrate 100, an OLED 200 formed on the substrate 100, a substrate 100 spaced apart from the OLED 200, And a heat dissipation layer 400 formed between the OLED 200 and the heat dissipation plate 300.

기판(100)은 투명 기판을 이용할 수 있는데, 예를 들어 실리콘 기판, 글래스 기판 또는 플라스틱 기판(PE, PES, PET, PEN 등)이 이용될 수 있다. 또한, 기판(100)은 반사형 기판이 이용될 수 있는데, 예를 들어 메탈 기판이 사용될 수 있다. 메탈 기판은 스테인레스 스틸, 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 한편, 기판(10)으로 메탈 기판을 이용할 경우 메탈 기판 상부에 절연막을 형성하는 것이 바람직하다. 이는 메탈 기판과 제 1 전극(210)의 단락을 방지하고, 메탈 기판으로부터 금속 원자의 확산을 방지하기 위함이다. 이러한 절연막으로는 티타늄질화물(TiN), 티타늄알루미늄질화물(TiAlN), 실리콘탄화물(SiC) 또는 이들의 화합물중 적어도 하나를 포함하는 무기 물질과 폴리이미드(Polyimide)와 같은 유기물을 이용할 수 있다.The substrate 100 may be a transparent substrate, for example, a silicon substrate, a glass substrate, or a plastic substrate (PE, PES, PET, PEN, etc.). Also, the substrate 100 may be a reflective substrate, for example, a metal substrate may be used. The metal substrate may be formed of stainless steel, titanium (Ti), molybdenum (Mo), or an alloy thereof. On the other hand, when a metal substrate is used as the substrate 10, it is preferable to form an insulating film on the metal substrate. This is to prevent a short circuit between the metal substrate and the first electrode 210 and prevent diffusion of metal atoms from the metal substrate. As such an insulating film, an inorganic material including at least one of titanium nitride (TiN), titanium aluminum nitride (TiAlN), silicon carbide (SiC), or a compound thereof and an organic material such as polyimide may be used.

OLED(200)는 제 1 전극(210), 유기층(220) 및 제 2 전극(230)을 포함한다. 제 1 전극(210)은 홀 주입을 위한 애노드(anode) 전극이다. 제 1 전극(210)은 일함수가 높고 발광된 광이 소자 밖으로 나올 수 있도록 투명 금속 산화물, 예컨데 ITO(indium tin oxide)를 이용하여 약 30㎚의 두께로 형성된다. 그런데, ITO는 광학 투명도(optical transparency)에 대한 장점을 가지는 반면, 콘트롤(control)이 쉽지 않다는 단점을 갖는다. 따라서, 안정성면에서 장점을 보이는 폴리티오펜(polythiophene) 등을 포함한 화학적으로 도핑(chemically-doping)된 공액 고분자(conjugated polmer)들이 애노드 전극으로 사용될 수 있다. 한편, 제 1 전극(210)은 높은 일함수를 갖는 금속 물질을 사용할 수도 있는데, 이 경우 제 1 전극(210)에서의 비발광 재결합(recombination)을 통한 효율 감소를 막을 수 있다.The OLED 200 includes a first electrode 210, an organic layer 220, and a second electrode 230. The first electrode 210 is an anode electrode for hole injection. The first electrode 210 is formed to a thickness of about 30 nm using a transparent metal oxide, for example, indium tin oxide (ITO), so that light emitted from the first electrode 210 can emit light with a high work function. However, ITO has an advantage in terms of optical transparency, but has a drawback in that it is not easy to control. Accordingly, chemically-doped conjugated polymers including polythiophene, which show advantages in terms of stability, can be used as an anode electrode. Meanwhile, the first electrode 210 may use a metal material having a high work function. In this case, efficiency reduction due to non-emission recombination in the first electrode 210 can be prevented.

유기층(220)은 홀과 전자가 결합되어 광을 생성하는 작용을 하며, 발광층의 단일층으로 형성될 수 있고, 높은 발광 휘도나 효율을 얻기 위하여 다중층으로 형성될 수 있다. 즉, 유기층(220)은 도 3에 도시된 바와 같이 홀 주입층(221), 홀 전달층(222), 발광층(223), 전자 전달층(224) 및 전자 주입층(225)을 포함한다. 또한, 도시되지 않았지만, 홀 전달층(222)과 발광층(223) 사이에 전자 블럭킹층이 형성될 수 있고, 발광층(223)과 전자 전달층(224) 사이에 홀 블럭킹층이 형성될 수도 있다.The organic layer 220 may be formed as a single layer of a light emitting layer by combining holes and electrons to generate light, and may be formed as a multi-layer in order to obtain high light emission luminance or efficiency. That is, the organic layer 220 includes a hole injection layer 221, a hole transport layer 222, a light emitting layer 223, an electron transport layer 224, and an electron injection layer 225 as shown in FIG. Although not shown, an electron blocking layer may be formed between the hole transporting layer 222 and the light emitting layer 223, and a hole blocking layer may be formed between the light emitting layer 223 and the electron transporting layer 224.

홀 주입층(221)은 홀의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The hole injection layer 221 may serve to smooth the hole injection and may be formed of a material selected from the group consisting of CuPc (cupper phthalocyanine), PEDOT (poly (3,4) -ethylenedioxythiophene), PANI (polyaniline) N, N'-diphenyl benzidine), but the present invention is not limited thereto.

홀 전달층(222)은 홀의 전달을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(또는 NPB)(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The hole transporting layer 222 serves to smooth the hole transport, and may include NPD (or NPB) (N, N-dinaphthyl-N, N'-diphenyl benzidine), TPD methylphenyl-N, N'-bis- (phenyl) -benzidine), s-TAD and MTDATA (4,4 ', 4 " But the present invention is not limited thereto.

발광층(223)은 홀과 전자가 결합되어 소정의 광을 방출하며, 호스트와 도펀트를 포함할 수 있다. 발광층(223)은 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광하는 물질을 포함할 수 있으며, 인광 또는 형광 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 발광층(223)이 적색을 발광하는 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질과, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 인광 도펀트 또는 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 및 Perylene을 포함하는 형광 도펀트로 이루어질 수 있다. 발광층(223)이 녹색을 발광하는 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질과, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 인광 도펀트로 이루어질 수 있고, 형광 도펀트로 이루어질 수 있다. 또한, 발광층(223)이 청색을 발광하는 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질과, FIrpic, (CF3ppy)2Ir(pic)를 포함하는 인광 도펀트로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 물질에 한정되지 않고 다양한 물질을 이용할 수 있다.The light emitting layer 223 may be formed by combining holes and electrons to emit predetermined light, and may include a host and a dopant. The light emitting layer 223 may include materials that emit red, green, blue, and white light, and may be formed using phosphorescent or fluorescent materials. When the light-emitting layer 223 emits red light, a host material containing CBP (carbazole biphenyl) or mCP (1,3-bis (carbazol-9-yl), and bis (1-phenylisoquinoline) acetylacetonate a phosphorescent dopant or PBD comprising at least one selected from the group consisting of iridium, iridium, PQIr (acac) (bis (1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr (tris (1-phenylquinoline) iridium) and PtOEP (octaethylporphyrin platinum) Eu (DBM) 3 (Phen), and Perylene. When the light emitting layer 223 emits green light, a host material including CBP or mCP and Ir (ppy) 3 (fac tris 2-phenylpyridine) iridium, and may be composed of a fluorescent dopant. When the light emitting layer 223 emits blue light, a host material containing CBP or mCP and a fluorescent material such as FIrpic, (CF3ppy ) 2Ir (pic). Alternatively, the spir the fluorescent material may include any one selected from the group consisting of o-DPVBi, spiro-6P, distyrylbenzene (DSB), distyrylarylene (DSA), PFO polymer, and PPV polymer. Various materials can be used without being limited to materials.

전자 전달층(224)은 전자의 전달을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The electron transport layer 224 serves to smoothly transfer electrons and is made of at least one selected from the group consisting of Alq3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, But is not limited thereto.

전자 주입층(225)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, LiF, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The electron injection layer 225 serves to smoothly inject electrons and may include but is not limited to Alq3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, LiF, spiro-PBD, BAlq or SAlq .

또한, 도시되지 않은 전자 블럭킹층 및 홀 블럭킹층은 BCP, BAlq, C60F42 등의 물질로 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니며, 홀 주입층(221), 홀 전달층(222), 전자 전달층(224) 및 전자 주입층(225) 중 적어도 어느 하나가 생략될 수도 있고, 홀 전달층(222) 또는 전자 전달층(224)에 도펀트가 도핑되어 발광층으로 기능할 수도 있다. 또한, 발광층(223)은 단일층 또는 두층 이상의 다층으로 형성될 수 있고, 다층으로 형성되는 경우 서로 다른 호스트에 서로 다른 도펀트가 도핑될 수 있다. 물론, 발광층(223)이 다층으로 형성되는 경우 동일 호스트에 서로 다른 복수의 도펀트가 도핑될 수도 있다.The electron blocking layer and the hole blocking layer, which are not shown, may be formed of a material such as BCP, BAlq, and C60F42. However, the present invention is not limited thereto, and at least one of the hole injection layer 221, the hole transport layer 222, the electron transport layer 224, and the electron injection layer 225 may be omitted , The hole transporting layer 222 or the electron transporting layer 224 may be doped to function as a light emitting layer. In addition, the light emitting layer 223 may be formed as a single layer or a multilayer of two or more layers. When the light emitting layer 223 is formed in multiple layers, different dopants may be doped to different hosts. Of course, when the light emitting layer 223 is formed in multiple layers, a plurality of different dopants may be doped to the same host.

제 2 전극(230)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode) 전극으로서, 제 2 전극(230)은 낮은 일함수를 갖는 금속인 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 등을 이용하여 형성한다. 이러한 일함수가 낮은 금속을 제 2 전극(230)으로 사용하는 이유는 제 2 전극(230)과 유기물층(220) 사이에 형성되는 장벽(barrier)를 낮추어 전자 주입에 있어 높은 전류 밀도(current density)를 얻을 수 있기 때문이다. 이를 통해 소자의 발광 효율을 증가시킬 수 있다. 그런데, 가장 낮은 일함수를 갖는 Ca의 경우 높은 효율을 보이는 반면, Al의 경우 상대적으로 높은 일함수를 가지므로 낮은 효율을 갖게 된다. 그러나, Ca은 공기중의 산소나 수분에 의해 쉽게 산화되는 문제를 가지며 Al은 공기에 비교적 안정한 물질로써 유용함이 있다. 따라서, Al을 제 2 전극(230) 물질로 사용하는 것이 바람직하다.The second electrode 230 may be a cathode electrode that is an electron injection electrode and the second electrode 230 may be formed of a metal having a low work function such as calcium (Ca), magnesium (Mg), aluminum (Al) . The reason why the low work function metal is used as the second electrode 230 is that the barrier formed between the second electrode 230 and the organic material layer 220 is lowered, Is obtained. This can increase the luminous efficiency of the device. However, Ca having the lowest work function exhibits high efficiency, while Al has a relatively high work function and thus has a low efficiency. However, Ca has a problem of being easily oxidized by oxygen or moisture in the air, and Al is useful as a relatively stable material in the air. Therefore, it is preferable to use Al as the material of the second electrode 230.

방열판(300)은 OLED(200)와 이격되어 기판(100) 상에 형성된다. 즉, 방열판(300)은 OLED(200) 외측에 OLED(200)를 둘러싸도록 형성된다. 이러한 방열판(300)은 열 전달 특성이 우수한 물질, 예를 들어 알루미늄 등의 금속을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 방열판(300)은 표면적이 증가할수록 방열 면적이 증가하고, 그에 따라 방열 특성이 향상될 수 있다. 이를 위해 방열판(300)은 내측면, 외측면 및 상부면의 적어도 어느 한 면이 요철 구조, 벌집(honeycomb) 구조 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어 방열판(300)의 외측면이 요철 구조로 형성되면 방열판(300)이 공기와 접촉되는 면적이 증가하게 되고, 그에 따라 OLED(200)로부터 발생된 열을 더욱 빠르게 외부로 전달할 수 있어 방열 특성을 향상시킬 수 있다.A heat sink 300 is formed on the substrate 100 away from the OLED 200. That is, the heat sink 300 is formed to surround the OLED 200 outside the OLED 200. The heat sink 300 may be formed of a material having excellent heat transfer characteristics, for example, a metal such as aluminum. Also, as the surface area of the heat sink 300 increases, the heat dissipation area increases and the heat dissipation characteristics can be improved accordingly. To this end, at least one of the inner surface, the outer surface, and the upper surface of the heat sink 300 may have a concavo-convex structure, a honeycomb structure, or the like. For example, if the outer surface of the heat sink 300 is formed in a concavo-convex structure, the area of the heat sink 300 contacting the air increases, and heat generated from the OLED 200 can be transmitted to the outside, The characteristics can be improved.

방열층(400)은 OLED(200)와 방열판(300) 사이에 마련되며, OLED(200)로부터 발생된 열을 방열판(300)에 전달한다. 이러한 방열층(400)은 열 방출 특성이 우수한 물질, 예를 들어 흑연을 포함하는 물질로 형성될 수 있으며, 바람직하게 그래핀(graphene)으로 형성될 수 있다. 그래핀은 실리콘보다 전하 이동 속도가 100배 이상 빠르므로 열 방출 속도가 빠르고, 98% 이상의 광 투과도를 가지고 있어 광 손실이 발생되지 않는다. 또한, 그래핀은 투습 방지 특성을 가지고 있다. 이러한 그래핀은 복수개의 탄소 원자들이 서로 공유 결합으로 연결되어 폴리시클릭 방향족 분자를 형성한 것으로, 공유 결합으로 연결된 탄소 원자들은 기본 반복 단위로서 6원환을 형성하나, 5원환 및/또는 7원환을 더 포함할 수도 있다. 따라서, 그래핀은 서로 공유 결합된 탄소 원자들(통상 sp2 결합)의 단일층으로 보이게 된다. 그래핀은 단일층으로 이루어질 수 있으나, 복수의 단일층이 적층되어 복수층을 형성할 수도 있다. 이러한 그래핀은 다양한 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 그래핀은 화학 기상 증착, 에피택시 합성 또는 유기 합성에 의해 형성할 수 있다. 따라서, 기판(100) 및 OLED(200) 상에 그래핀을 직접 형성할 수도 있고, 합성된 그래핀을 코팅 방식을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 유기물, 글래스 또는 금속 포일 등의 기재 상에 그래핀을 화학 기상 증착, 에피택시 합성으로 형성하거나, 합성된 그래핀을 코팅 방식을 이용하여 형성한 후 OLED(200)에 합착하는 것도 가능하다. 이러한 합착 방식은 그래핀이 고온에서 형성될 경우 열에 약한 OLED(200)가 손상될 수 있기 이용할 수 있다. 한편, 그래핀은 1㎟의 단위 면적당 99% 이상의 영역에서 존재하며, 예를 들어 단위 면적 1㎟당 99% 내지 99.999%의 영역에서 존재할 수 있다. 따라서, 그래핀은 방열층(400)의 전 영역에 균일하게 존재할 수 있으며, 그에 따라 균일한 특성을 가질 수 있다. 또한, 방열층(400)은 1㎛ 이하의 두께로 형성할 수 있다.
The heat dissipation layer 400 is provided between the OLED 200 and the heat dissipation plate 300 and transmits the heat generated from the OLED 200 to the heat dissipation plate 300. The heat dissipation layer 400 may be formed of a material having excellent heat dissipation characteristics, for example, a material including graphite, and may be formed of a graphene. Graphene has a faster charge transfer rate than silicon and therefore has a faster heat release rate and a light transmittance of 98% or more, so that no light loss occurs. Furthermore, graphene has a moisture-proofing property. Such graphene is formed by connecting a plurality of carbon atoms to each other through a covalent bond to form a polycyclic aromatic molecule. The carbon atoms connected by a covalent bond form a 6-membered ring as a basic repeating unit, but a 5-membered ring and / . Thus, graphene appears to be a single layer of covalently bonded carbon atoms (usually sp2 bonds). The graphene may be a single layer, but a plurality of single layers may be stacked to form a plurality of layers. Such graphene can be prepared by various methods. For example, graphene can be formed by chemical vapor deposition, epitaxial synthesis, or organic synthesis. Accordingly, the graphene may be directly formed on the substrate 100 and the OLED 200, or the graphene may be formed using the coating method. It is also possible to form graphene by chemical vapor deposition or epitaxy on a substrate such as an organic material, glass, metal foil, or the like, or to form the synthesized graphene using a coating method and then to adhere to the OLED 200 . Such a bonding method can be used because the heat-sensitive OLED 200 may be damaged if the graphene is formed at a high temperature. On the other hand, graphene exists in an area of 99% or more per 1 mm 2 of unit area, for example, 99% to 99.999% per 1 mm 2 of unit area. Accordingly, the graphene can be uniformly present in the entire region of the heat dissipation layer 400, and thus can have uniform characteristics. The heat dissipation layer 400 may be formed to a thickness of 1 占 퐉 or less.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자는 기판(100) 상에 형성된 OLED(200)와 소정 간격되어 방열판(300)이 마련되고, OLED(200)와 방열판(300) 사이에 방열층(400)이 마련되어 OLED(200)로부터 발생된 열이 방열층(400) 및 방열판(300)을 통해 외부로 빠르게 전달될 수 있다. 따라서, OLED(200)의 방열 특성을 향상시킬 수 있어 OLED(200)의 열에 의한 열화 및 수명 단축을 방지할 수 있다.
As described above, the light emitting device according to an embodiment of the present invention includes the heat sink 300 spaced apart from the OLED 200 formed on the substrate 100, and the heat sink 300 is provided between the OLED 200 and the heat sink 300. The heat generated from the OLED 200 can be rapidly transferred to the outside through the heat dissipation layer 400 and the heat dissipation plate 300. [ Accordingly, the heat dissipation characteristics of the OLED 200 can be improved, and deterioration of the OLED 200 due to heat and shortening of its service life can be prevented.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 소자의 종단면도로서, OLED(200)와 방열층(400) 사이에 보호층(510)이 형성되고, 방열층(400) 상부에 투습 방지층(520)이 형성된다. 즉, OLED(200)의 측면 및 상면을 덮도록 기판(100) 상으로부터 보호층(510)이 형성되고, 보호층(510)의 측면 및 상면을 덮도록 기판(100) 상으로부터 방열층(400)이 형성된다. 또한, 방열층(400)이 OLED(200)와 방열판(300) 사이의 영역에 모두 형성되기 때문에 투습 방지층(520)은 방열층(400) 상부에만 형성된다. 물론, 투습 방지층(520)이 방열층(400)과 방열판(300) 사이에 형성될 수도 있다.4 is a longitudinal sectional view of a light emitting device according to another embodiment of the present invention in which a protective layer 510 is formed between the OLED 200 and the heat dissipation layer 400 and a moisture permeation prevention layer 520 is formed on the heat dissipation layer 400 Is formed. That is, the protective layer 510 is formed on the substrate 100 so as to cover the side and top surfaces of the OLED 200, and the heat dissipation layer 400 (not shown) is formed on the substrate 100 so as to cover the side surfaces and the upper surface of the protective layer 510 Is formed. Since the heat dissipation layer 400 is formed in a region between the OLED 200 and the heat dissipation plate 300, the moisture barrier layer 520 is formed only on the heat dissipation layer 400. Of course, the moisture permeation preventive layer 520 may be formed between the heat dissipation layer 400 and the heat dissipation plate 300.

보호층(510)은 기판(100) 상에 형성된 OLED(200)을 보호하기 위해 형성된다. 즉, 방열층(400) 형성 시 OLED(200)가 손상될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 OLED(200)를 덮도록 보호층(510)이 형성된다. 보호층(510)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(Si3N4), 알루미늄산화물(Al2O3), 알루미늄산화질화물(AlON), 알루미늄질화물(AlN), 마그네슘산화물(M해), 실리콘산화질화물(SiON) 등의 무기물을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 보호층(510)은 투광성으로 형성하여 OLED(200)의 광이 외부로 용이하게 방출될 수 있도록 한다. A protective layer 510 is formed to protect the OLED 200 formed on the substrate 100. That is, in forming the heat dissipation layer 400, the OLED 200 may be damaged. In order to prevent the damage, the passivation layer 510 is formed to cover the OLED 200. The protective layer 510 may be formed of silicon oxide (SiO2), silicon nitride (Si3N4), aluminum oxide (Al2O3), aluminum oxynitride (AlON), aluminum nitride (AlN), magnesium oxide And the like. In addition, the protective layer 510 is formed to be transmissive so that the light of the OLED 200 can be easily emitted to the outside.

투습 방지층(520)은 OLED(200) 내로 수분 및 산소가 침투하는 것을 방지하기 위해 형성한다. 즉, 그래핀을 이용하는 경우 방열층(400)이 투습 방지 특성을 가지고 있으나, 이를 더 보완하기 위해 투습 방지층(520)을 형성한다. 이러한 투습 방지층(520)은 유기물 또는 무기물을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어 무기물로는 실리콘산화물(SiO2), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 인듐산화물(In2O3), 주석산화물(SnO), 인듐주석산화물(InSnO), 지르코늄산화물(ZrO2), 니오븀 산화물(NbO2) 및 이들의 조합물과 같은 금속 산화물은 물론, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 산화질화물(metal oxynitrides), 금속 산화붕화물(metal oxyborides) 및 이들의 조합물을 이용할 수 있다. 그러나, 이들에 한정되지 않고 산소와 수분의 투과를 방지할 수 있는 다른 물질도 가능하다.
The moisture permeation preventive layer 520 is formed to prevent moisture and oxygen from penetrating into the OLED 200. That is, in the case of using graphene, the heat dissipation layer 400 has a moisture-proof property, but the moisture-barrier layer 520 is formed to further improve the moisture-barrier layer. The moisture permeation preventive layer 520 may be formed using an organic material or an inorganic material. For example, examples of the inorganic material include silicon oxide (SiO2), aluminum oxide (Al2O3), titanium oxide (TiO2), indium oxide (In2O3), tin oxide (SnO), indium tin oxide (InSnO), zirconium oxide (ZrO2) Metal oxides, metal oxides, metal oxynitrides, metal oxyborides, and combinations thereof, as well as metal oxides such as oxides (NbO 2) and combinations thereof, as well as metal nitrides, metal carbides, metal oxynitrides, However, the present invention is not limited thereto, and other materials capable of preventing permeation of oxygen and moisture are also possible.

이러한 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

100 : 기판 200 : OLED
300 : 방열판 400 : 방열층
510 : 보호층 520 : 투습 방지층
100: substrate 200: OLED
300: heat sink 400: heat sink layer
510: protection layer 520: moisture-proofing layer

Claims (14)

기판 상에 형성된 OLED;
상기 OLED와 이격되어 상기 기판 상에 형성된 방열판; 및
상기 OLED와 상기 방열판 사이에 해당하는 상기 OLED의 측면과, 상기 OLED의 상면에 마련된 방열층을 포함하고,
상기 방열판은 내측면, 외측면 및 상부면의 적어도 어느 한 면이 요철 구조 및 벌집(honeycomb) 구조 중 어느 하나로 형성된 발광 소자.
An OLED formed on a substrate;
A heat sink spaced apart from the OLED and formed on the substrate; And
A side surface of the OLED between the OLED and the heat dissipation plate, and a heat dissipation layer provided on an upper surface of the OLED,
Wherein at least one of the inner surface, the outer surface, and the upper surface of the heat dissipation plate has a concave-convex structure and a honeycomb structure.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 방열층은 흑연을 포함하는 재료로 형성된 발광 소자.
The light emitting device according to claim 1, wherein the heat dissipation layer is formed of a material containing graphite.
제 6 항에 있어서, 상기 방열층은 그래핀으로 형성된 발광 소자.
The light emitting device of claim 6, wherein the heat dissipation layer is formed of graphene.
제 7 항에 있어서, 상기 그래핀은 화학 기상 증착, 에피택셜 합성 또는 코팅에 의해 형성된 발광 소자.
8. The light emitting device according to claim 7, wherein the graphene is formed by chemical vapor deposition, epitaxial synthesis or coating.
제 7 항에 있어서, 상기 방열층은 상기 그래핀이 코팅된 기재를 부착하여 형성된 발광 소자.
The light emitting device according to claim 7, wherein the heat dissipation layer is formed by attaching the graphene-coated substrate.
제 9 항에 있어서, 상기 기재는 유기물, 글래스 및 금속 포일을 포함하는 발광 소자.10. The light emitting device according to claim 9, wherein the substrate comprises an organic material, a glass, and a metal foil. 제 1 항에 있어서, 상기 OLED와 방열층 사이에 형성된 보호층을 더 포함하는 발광 소자.
The light emitting device of claim 1, further comprising a protective layer formed between the OLED and the heat dissipation layer.
제 11 항에 있어서, 상기 보호층은 무기물로 형성된 발광 소자.
The light emitting device of claim 11, wherein the protective layer is formed of an inorganic material.
제 1 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 방열층 상부에 형성된 투습 방지층을 더 포함하는 발광 소자.
The light emitting device according to claim 1 or 11, further comprising a moisture permeation preventive layer formed on the heat dissipation layer.
제 13 항에 있어서, 상기 투습 방지층은 무기물 또는 유기물로 형성된 발광 소자.14. The light emitting device according to claim 13, wherein the moisture permeation preventive layer is formed of an inorganic material or an organic material.
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