KR20130097744A - 유기 발광 다이오드 장치용 확산층을 갖는 지지체, 이러한 지지체를 포함하는 유기 발광 장치 - Google Patents

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쟝 뤽 알라노
마리 비르기니 에렌스페르거
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은 대향하는 주요 제1 면 및 제2 면 (10a, 10b)이 마련되고 무기 유리로 제조된 투명 기판 (10)을 순차적으로 포함하며, 상기 기판 (10)은 그의 제2 면 (10b) 상에 유리질 무기 결합제 (20) 및 상기 결합제에 분산된 확산 부재 (21, 22)를 갖는 확산층 (2)으로 코팅되고, 상기 유리질 결합제 (20)가 40 중량% 내지 60 중량% (상기 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3, 또는 심지어 45 중량% 내지 58 중량% (이들 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3를 포함하고, 유리질 결합제의 비율이 확산층의 총 중량의 20% 이상인 유기 발광 다이오드 장치 (1)용 지지체; 조명용 유기 발광 다이오드 장치 (1)의 지지체로서의 확산층을 갖는 이 지지체의 용도; 및 이러한 지지체를 포함하는 유기 발광 다이오드 장치에 관한 것이다.

Description

유기 발광 다이오드 장치용 확산층을 갖는 지지체, 이러한 지지체를 포함하는 유기 발광 장치{SUPPORT HAVING A SCATTERING LAYER FOR AN ORGANIC LIGHT-EMITTING DIODE DEVICE, ORGANIC LIGHT-EMITTING DEVICE COMPRISING SUCH A SUPPORT}
본 발명은 유기 발광 다이오드 장치용 지지체에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 확산층으로 코팅된 투명 유리 기판을 포함한 유기 발광 다이오드 장치용 지지체, 및 이러한 장치에 관한 것이다.
OLED (유기 발광 다이오드)는 유기 전계발광 재료, 또는 유기 전계발광 재료의 스택을 포함하고, 2개의 전극이 측면에 배치되는데, 하부 전극으로 지칭되는, 상기 전극 중 하나인 통상 애노드는 유리 기판과 회합된 것으로 구성되고, 상부 전극으로 지칭되는, 다른 전극인 통상 캐소드는 유기 발광 시스템 상에 배치된다.
OLED는 애노드로부터 주입된 홀(hole) 및 캐소드로부터 주입된 전자의 재조합 에너지를 사용하여 전계발광을 통해 광을 방출하는 장치이다.
다양한 OLED 구성이 존재한다:
- 후면 발광 장치, 즉 (반)투명 하부 전극 및 반사 상부 전극을 가진 장치;
- 전면 발광 장치, 즉 (반)투명 상부 전극 및 반사 하부 전극을 가진 장치;
- 전후면 발광 장치, 즉 (반)투명 하부 전극 및 (반)투명 상부 전극 둘 다를 가진 장치.
본 발명은 후면 발광 및 임의로 또한 전면 발광 OLED 장치에 관한 것이다.
OLED는 일반적으로 표시 화면 또는 보다 최근에는 조명 장치에서 그의 용도를 찾는다.
램프 유형의 조명 방식의 경우, OLED로부터 추출된 광은 스펙트럼의 특정 파장 또는 심지어 모든 파장에서 방출하는 "백색" 광이다. 상기 광은 또한 일정하게 방출되어야 한다. 이러한 점에서, 더욱 정확하게, 상기 방출은 램버트적인(Lambertian), 즉 모든 방향에서 동일한 측광 발광을 특징으로 하는 램버트 법칙(Lambert law)을 따름을 의미한다.
OLED는 그럼에도 불구하고 낮은 광 추출 효율을 갖는다: 실제로 유리 기판을 떠나는 광 대 전계발광 재료에 의해 방출되는 광의 비는 비교적 낮고, 약 0.25이다.
이러한 현상은 특히 기판의 유리 (n = 1.5)와 장치 외부 공기 (n = 1) 사이의 굴절률 차에 기인한 유리 기판 내에서의 광 반사에 의해 설명된다.
또한, 관찰 각의 함수로서의 비색 변화는 사용된 전극 및 유기 전계발광 재료의 스택의 성질에 매우 크게 좌우되는 것으로 관찰되었다. 특히 광원으로서 발광 장치를 사용하기 위한 광 균일성 면에서의 요건은 이렇게 하여서는 달성될 수 없다.
따라서 OLED의 효율을 개선하기 위한, 즉 추출 수득률을 높이는 한편 가능한 균일한 백색 광을 제공하기 위한 해결책을 찾고 있다. "균일한"이란 용어는 설명의 나머지 부분에서 강도 균일성, 색 균일성 및 공간에서의 균일성을 의미하는 것으로 이해된다.
여기에서는 기하 광학을 필요로 하는, 유리-공기 계면에서의 유리 기판과 관련된 해결책에 관심을 갖는다.
OLED 장치는 특히, 문헌 FR 2 937 467로부터 알려져 있고, 그의 무기 유리 기판은 제1 전극을 구비한 면에 대향하는 주요 면 상에, 무기 결합제 및 상기 결합제에 분산된 확산 입자, 및 또한 325 내지 400 ㎚의 파장 범위에서 자외선 (UV)선을 흡수하는 결합제에 분산된 입자를 포함하는 확산층을 포함한다.
결합제는 유리 프릿, 또는 칼륨, 나트륨 또는 리튬 규산염으로부터 수득된다.
확산 입자에는 알루미나, 또는 그밖의 BaSO4, ZrO2, SiO2 또는 CaCO3 입자가 있다.
결합제의 비율은 확산층의 총 중량의 대략 30% 내지 70%이고, 확산 입자의 비율은 상기 층의 총 중량의 대략 25% 내지 60%이고, UV 선을 흡수하는 입자의 비율은 상기 층의 총 중량의 2% 내지 15%이다.
11 ㎛의 두께를 가진 확산 및 안티-UV 층의 바람직한 예는 다음과 같다:
- 52%의 용융 유리 프릿;
- 40%의 알루미나;
- 8%의 UV 선을 흡수하는 입자, 바람직하게는 4%의 TiO2 및 4%의 ZnO.
확산층을 스크린 프린팅 또는 임의의 기타 적합한 기법, 예컨대 코팅, 용액 중 함침 (침지-코팅), 분무 등에 의해 기판에 첨가한다.
이 층의 확산 기능은 더 많은 균일한 광을 추출할 수 있게 하는, 백색 광을 형성하는 색의 "재-혼합"을 가능하게 한다.
이는 또한 장치를 마주 보는 관찰자에 의해 감지되는 비색 변화를 감소시킬 수 있다.
그러나, 이 OLED 장치의 스크랩 속도는 상당한 것으로 관찰되었다.
본 발명에 의해 설정된 목적은 특히 OLED의 광학 성능 (특히 광 추출 및/또는 선택된 다색, 특히 백색의 방출된 광의 관찰 각의 함수로서의 비색 변화의 제한)의 희생 없이 견고한 OLED 장치를 제조하는데 성공하는 것, 또는 심지어 제조 어려움의 발생 없이 이를 개선하는 것이다.
또 다른 중요한 목적은 OLED 장치의 제조 과정과 양립할 수 있는 이러한 장치의 제조를 가능하게 하는 것이다.
이 목적을 위해 본 발명에서는, 대향하는 주요 제1 면 및 제2 면이 마련되고 무기 유리로 제조된 투명 기판을 순차적으로 포함하며, 상기 기판은 그의 제2 면 상에 (본질적으로) 무기 결합제 및 상기 결합제에 분산된 확산 부재를 포함하는 확산층으로 (직접) 코팅되고, 유리질 결합제가 40 중량% 내지 60 중량% (이들 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3, 또는 심지어 45 중량% 내지 58 중량% (이들 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3를 포함하고, 유리질 결합제의 비율이 확산층의 총 중량의 20% 이상인, 유기 발광 다이오드 장치용 지지체를 제안한다.
본 발명에 따른 확산층 (단일층 또는 다층) 중 산화비스무트의 적합한 비율은 보강된 내화학성을 보장한다.
그러나, OLED의 제조 상황 내에서, 확산층을 분해할 수 있는 여러 단계를 수행한다:
- 종래의 유기 용매 (에탄올, 아세톤) 또는 염기성 용액 (통상적으로 수산화나트륨)을 사용하는, 기판의 세정 단계;
- 제1 면 상의 제1 전극 (기판에 가장 근접한 것)의 에칭 단계;
- 임의로는 종래의 유기 용매 (에탄올, 아세톤 등) 또는 염기성 용액 (통상적으로 수산화나트륨)을 사용하는, 에칭되는 패턴을 한정하는데 사용되는 레지스트의 제거 단계.
놀랍게도, 산화비스무트 고 함량을 갖는 결합제의 선택으로 인해, 본 발명에 따른 확산층은, 종래의 프릿과 달리, 기판이 OLED의 제조 동안 거치는 이러한 여러 화학 처리를 견딘다.
유리질 결합제는 당업자가 에나멜 또는 용융 유리 프릿으로 지칭하는 것일 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 확산층은
- OLED로부터의 광 추출을 보존할 수 있게 하고;
- OLED의 제조 과정의 여러 단계와 양립할 수 있게 한다.
확산층은 바람직하게는 공기 중으로 개방된 주요 외부 표면을 갖는다.
명세서 전반에 걸쳐, 본 발명에 따른 기판은 수평으로 배치된 것으로 여겨지는데, 그의 제1 면은 하향 지향하고, 제1 면에 대향하는 그의 제2 면은 상향 지향하고; "위" 및 "아래"란 표현의 의미는 이와 같이 이러한 지향과 관련하여 고려되어야 한다. 구체적으로 규정되지 않는 한, "위" 및 "아래"란 표현은 반드시 2개의 부재가 서로 접촉하여 배치된 것을 의미하지는 않는다.
용어 "하부" 및 "상부"는 이러한 배치와 관련하여 본원에서 사용한다.
명세서 전반에 걸쳐, 용어 "지수(index)"는 590 ㎚의 파장에서 측정한 광학 굴절률을 지칭한다.
본 발명에 따른 유리질 재료의 확산층의 내화학성은 결합제가 작은 수용성 산화물의 조성을 갖는다는 사실에 의해 강화될 수 있다. 수용성 산화물, 특히 나트륨 및 칼륨 종류의 알칼리 금속 산화물은 바람직하게는 15 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 5 중량% 미만의 함량을 갖는다.
유리하게, 본 발명에 따른 확산층 (단일층 또는 다층)의 유리질 결합제는,
- 0 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 5 중량%의 SiO2,
- 0 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 1 중량%의 Al2O3,
- 8 중량% 내지 25 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 22 중량%의 B2O3,
- 0 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 5 중량%의 CaO,
- 0 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 15 중량%의 BaO,
- 0 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 3 중량%의 Li2O,
- 0 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 5 중량%의 Na2O,
- 0 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 3 중량%의 K2O,
- 0 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 4 중량%의 ZrO2,
- 0 중량% 내지 5 중량%의 SrO,
- 0 중량% 내지 5 중량%의 La2O3 (각각 범위에서 그 값을 포함함)를 포함한다.
본 발명에 따른 결합제는 5 중량% 내지 30 중량% (이들 값을 포함함)의 ZnO, 바람직하게는 10 중량% 내지 25 중량% (이들 값을 포함함)의 ZnO를 바람직하게 포함할 수 있다.
내화학성은 특정 범위에서의 이들 두 산화물의 조합된 작용에 의해 더 강화된다.
본 발명에 따른 상기 확산층 (단일층 또는 다층)은 바람직하게는 1 ㎛ 내지 50 ㎛ (이들 값을 포함함), 또는 심지어 5 ㎛ 내지 30 ㎛ (이들 값을 포함함)의 (총) 두께를 갖는다.
확산 부재는 바람직하게는, 몇 백 나노미터 내지 몇 마이크로미터의 치수에 해당하는, 유리질 매질에서의 광의 파장과 비슷하거나 이보다 큰 특징적인 치수를 갖는다.
본 발명에 따른 확산 부재는 부피 공극 (따라서 층에 존재하는 공극) 또는 심지어 표면 공극을 포함할 수 있다.
확산 부재는, 특히 기판의 지수와 상이한 지수를 갖는 재료의 확산 입자를, 바람직하게는 층의 총 중량의 60% 미만의 비율로 포함할 수 있고, 임의로 부피 공극 또는 심지어 표면 공극을 포함할 수도 있다.
확산 입자를 적절히 첨가하는 동안에 공극이 확산층에 자연적으로 존재한다. 밀폐 공극은 부피 확산을 선호한다. 개방 공극은 표면 확산을 선호한다.
공극은 예를 들어 유기 매질의 경화 (제거)에 기인한다.
특히 50 ㎚ 초과의 크기를 갖는 확산 입자의 존재시 공극이 큰데, 500 ㎚ 초과의 크기를 갖는다.
본 발명에 따른 또 다른 확산 부재로서, 확산층에 자연적으로 존재하는 결정, 예컨대 예를 들어 지르콘 결정 또는 바델라이트 결정을 언급할 수 있다.
본 발명에 따른 확산 부재는, 무기 광물 입자, 특히 알루미나 입자, 지르코니아 ZrO2 입자, 실리카 SiO2 입자, 산화티타늄 TiO2 입자, CaCO3 입자 또는 BaSO4 입자 중 하나 이상으로부터 선택된 무기 확산 입자를 포함할 수 있다.
(본질적으로) 무기 결합제 및 바람직하게는 (본질적으로) 무기 확산 부재를 갖는 (특히 무기 입자, 결정, 공극을 비롯한 80% 이상의 무기 확산 부재를 갖는) 본 발명에 따른 확산층은 전체 OLED를 제조하는 과정 동안 분해되지 않도록, 특히 약 400℃에서 매우 우수한 온도 내성을 갖는다.
한 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 유리질 결합제의 비율은 확산층의 총 중량의 40% 내지 80% (이들 값을 포함함), 특히 50% 내지 75% (이들 값을 포함함)이고, 알루미나로 이루어진 선택된 확산 입자의 비율은 상기 층의 총 중량의 20% 내지 60% (이들 값을 포함함), 특히 25% 내지 50% (이들 값을 포함함)이다.
표면 확산으로 하기 위해, 본 발명에 따른 확산층은, 200 ㎛의 분석 길이에 걸쳐 500 ㎚ 초과, 또는 심지어 900 ㎚ 초과의 조도 파라미터 Ra에 의해 정의된 조도를 갖는, 공기 중으로 개방된 거친 주요 외부 표면을 가질 수 있다.
기판의 조도는 평균 진폭을 나타내는, 프로파일의 산술 평균 편차인, 잘-알려진 조도 파라미터 Ra에 의해 특징 지워진다.
예를 들어, 기계식 표면조도계, 예컨대 컴파니 비코(VEECO)로부터의 DEKTAK 기기를 선택한다.
광 추출로 하기 위해, 본 발명에 따른 상기 확산층으로 코팅된 기판은 50% 이상의 광 투과율 (TL), 및 80% 이상, 또는 심지어 90%의 헤이즈 (즉 TL/TD 비, 여기서 TD는 확산 투과율임)를 가질 수 있다.
유리 기판은 1.4 내지 1.6의 통상의 지수를 가질 수 있거나, 높은 지수일 수 있으며, 따라서 1.7 이상의 지수를 가질 수 있다. 유리 기판은 예를 들어 용도에 따라 0.7 내지 6 ㎜, 바람직하게는 0.7 내지 3 ㎜ (이들 값을 포함함)의 두께를 갖는다. 그것은 클리어 또는 엑스트라-클리어 유리일 수 있다. 예를 들어, 나-기판은 80% 이상, 또는 심지어 90%의 TL을 갖는다.
본 발명에 따른 지지체는,
- 확산 입자의 특성을 제거 및/또는 변화시킴으로써; 및/또는
- 확산 입자의 농도를 변화시킴으로써,
각각 상이한 확산 또는 심지어 상이한 내화학성을 갖는, 특히 상기 산화비스무트계 유리질 결합제에 기초한 여러 확산층을 포함할 수 있다.
적어도 마지막 확산층은 내화학성이어야 한다. 하기에서, "종래의" 확산층, 특히 아연 보레이트 프릿에 기초한 것을 임의로 선택할 수 있다.
예를 들어 기판과 공기 사이에서 둘 이상의 단계 (둘 이상의 층)로 지수의 점진적 감소를 가진 확산 구배를 생성할 수 있다.
그러나, 유리질 재료의 적어도 두 층이 본 발명의 범위 내에 있는 한편 동일한 비율의 산화비스무트 Bi2O3를 갖지 않는 것이 가능하다.
따라서 제1 확산층은 40 중량% 내지 60 중량% (이들 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3를 포함하고, (기판으로부터 더 먼) 유리질 재료의 제2 확산층은 45 중량% 내지 58 중량% (이들 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3를 포함하는 것이 가능하다.
또한, 확산층 (별개의 결합제를 갖거나 갖지 않고, 별개의 확산 부재를 갖거나 갖지 않는 단일층 또는 다층)은 바람직하게는 기판의 제2 면 상에 바로 존재한다.
OLED의 제조의 경우:
- 제1 투명 전극은 층(들) 형태로 기판의 제1 면 상에 퇴적되고;
- 제1 전극 위에, 유기 발광 시스템, 특히 유기 코팅 (상기 시스템은 가시 범위의 광, 바람직하게는 다색 광을 방출하고, 제2 전극은 층(들) 형태로 유기 시스템에 제1 전극의 반대측 상에 퇴적됨)이 존재하고;
- 제2 전극은 층(들) 형태로 유기 시스템에 제1 전극의 반대측 상에 퇴적된다.
또한 본 발명은 조명 (특히 전체 조명)을 위한 유기 발광 다이오드 장치에서 지지체로서의, 앞서 정의한 바와 같은 확산층을 갖는 지지체의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 확산층은 특히 내화학성인 층으로 구성되는 한편, 본 발명에 따른 확산 OLED 장치를 떠난 광의 추출에서 상당한 수득률을 제공한다.
본 발명에 따른 확산층에 의해 제공되는 또 다른 이점은 본 발명에 따른 확산 OLED 장치를 마주 보는 관찰자에 의해 감지되는 비색 변화를 더 감소시킨다는 점이다.
OLED는 바람직하게 다색, 특히 백색 광의 스펙트럼을 출력으로서 방출할 수 있다. 백색 광을 생성하기 위해, 몇몇 방법이 가능한데, 특히 화합물 (적색, 녹색, 청색 발광)을 단일 층으로 혼합하고, 세 개의 유기 구조 (적색, 녹색, 청색 발광) 또는 두 개의 유기 구조 (황색 및 청색), 일련의 세 개의 인접 유기 구조 (적색, 녹색, 청색 발광)를 스택화하는 것이다.
(특히 다색 광의 경우) 색의 각도 의존성을 평가하기 위해, 일단 OLED를 제조하고, 비색 변화 Vc를, 예를 들어 분광 광도계를 사용하여, 관찰 각, 즉 CIE XYZ 1931 색도 다이어그램에서, 0°에서 방출된 스펙트럼과 75°에서 방출된 스펙트럼 사이에서 5°마다의 (직선 또는 원호와 같은 여러 형태의) 경로 길이의 함수로서 평가한다. 각도 θi의 각 스펙트럼에 대한 색도 좌표는 CIE XYZ 1931 색도 다이어그램에서 한 쌍의 좌표 (x(θi);y(θi))로 표현된다.
따라서, 본 발명에 따른 장치에 대한 5° 단계로 중간 각도를 통과하는 0°에서 방출된 스펙트럼과 75°에서 방출된 스펙트럼 사이의 경로 길이 Vc1은 하기 공지된 수학식을 사용하여 산출될 수 있다:
Figure pct00001
경로 길이는 가능한 짧아야 한다.
따라서,
- 제2 면 상의 확산층 (또는 임의의 다른 첨가된 확산 부재, 예컨대 유리에 접착 결합된 확산 플라스틱 필름)이 없는 것에 의해 구별되는 제1 기준 유기 발광 다이오드 장치에 대해, 제2 경로 길이 Vc2는 동일한 방식으로 정의되고, 0.25 이하, 또는 심지어 0.2 이하, 심지어 0.1 이하의 Vc1/Vc2가 수득되고, 바람직하게는 Vc2가 10-1 이하이고/이거나,
산화비스무트가 없는 유리질 결합제를 갖는 확산층에 의해 구별되는 층인 제2 면 상의 확산층을 갖는 제2 유기 발광 다이오드 장치에 대해, 제3 경로 길이 Vc3는 동일한 방식으로 정의되고, 0.9 이하, 또는 심지어 0.7 이하, 심지어 0.5 이하의 Vc1/Vc3가 수득되고, 바람직하게는 Vc3가 10-1 이하이다.
앞서 정의된 바와 같은 지지체를 제조하는 한 예에서,
- 확산층은 제1 전극을 제1 면 상에 퇴적시키기 전에 제2 면 상에 퇴적되고;
- 상기 확산층은 바람직하게는 유기 매질을 사용하여 스크린 프린팅에 의해 유리 프릿으로부터 퇴적되고, 유리 프릿은 바람직하게는 확산 입자를 포함한 확산 부재의 존재 하에 유리질 결합제를 형성하도록 용융된다.
이미 언급된 바와 같이, 특정 범위 내의 산화비스무트의 작용에 의해 내화학성이 얻어진다.
특히, 이 내화학성은
- 특히 제1 전극의 퇴적 전에 기판을 세정하는 여러 세정 작업 동안;
- 바람직하게 확산층 후에 퇴적된 제1 전극의 화학적 에칭 단계 동안에, 이미 보여준 바와 같이 OLED 장치를 제조하는 과정에서 확산층으로 코팅된 기판을 사용할 수 있게 한다.
기판은 먼저 욕에서의 수동 또는 자동화 세정 절차를 견뎌야 한다. 이러한 세정 절차는 유기 발광 시스템이 퇴적되기 전에 지지체에서 임의 미량의 유기 물질 또는 무기 물질 및 또한 임의 미량의 입자를 없애 주어야 한다. 따라서, 각 기판은 각 단계 사이에 중간 헹굼을 가지면서 염기성 및 산성 세정제 용액과 접촉하도록 연속해서 통과한다. 또한 세정력은 종종 세정제 및/또는 초음파의 존재 및/또는 약 40℃에 근접한 온도의 사용에 의해 향상된다.
따라서, 욕 순서의 한 예는
- 표면 상에 퇴적되거나 응축된 유기 재료를 용해시키고자 의도된 알칼리성 세정제와 탈이온수 용액의 제1 욕, 이어서
- 가능한 미량의 알칼리성 세정제를 헹구고 제거하고자 의도된 경수로 헹구기 위한 제2 욕, 이어서
- 가능한 오염물, 예컨대 무기 물질의 염 또는 금속 산화물을 용해시키고자 의도된 산성 세정제와 탈이온수 용액의 제3 욕, 이어서
- 가능한 미량의 산성 세정제를 헹구고 제거하고자 의도된 경수의 제4 욕, 이어서
- 특히 유리 기판에서 표시를 담당하는 것으로 널리 알려지고 경수의 제4 욕으로부터 비롯된 가능한 무기 염을 제거하기 위한 탈이온수의 제5 및 제6 욕으로 이루어질 수 있다.
각각의 욕은 적어도 30 내지 40℃의 온도로 조절되고, 앞에서 제1 및 제2로 명명된 세정제 욕에 활성 용액의 재생을 촉진하고 세정 효율을 높이는 초음파원을 구비할 수 있다. 제5 욕은 고체 입자 또는 섬유의 제거 목적을 위해 더 높은 진동수의 초음파원을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 하나 (또는 그 초과)의 확산층(들)을 퇴적시키기 전에 기판을 세정하고자 의도된 이러한 순서의 예를 상기 유리질 재료의 층(들)을 세정하는데 사용할 수 있다:
- 제1 면 측 상의 보충층 또는 스택 (OLED 측 상의 추출층, 제1 전극 등)의 임의 퇴적 전;
- 또는 제1 면 측 상의 보충층 또는 스택의 퇴적 후.
이제부터 본 발명을, 순전히 예시적이고 본 발명의 범주를 조금도 제한하지 않는 실시예를 사용하여, 그리고 첨부한 도면으로부터 설명하는데, 여기서
- 도 1은 본 발명에 따른 OLED의 개략적 단면도를 나타내고;
- 도 2a는 30% 알루미나 및 큰 공극을 갖는 산화비스무트를 함유하는 유리질 결합제를 갖는 본 발명에 따른 확산층의, 1000 배율에서의 단면적 경사 SEM 사진을 나타내고;
- 도 2b는 30% 알루미나 및 큰 공극을 갖는 산화비스무트를 함유하는 유리질 결합제를 갖는 본 발명에 따른 확산층의, 5000 배율에서의 단면적 경사 SEM 사진을 나타내고;
- 도 3은 30% 알루미나 및 큰 공극을 갖는 산화비스무트를 함유하는 유리질 결합제를 갖는 본 발명에 따른 확산층의, 1000 배율에서의 상부 SEM 사진을 나타내고;
- 도 4는 공극을 갖고 확산 입자가 첨가되지 않은 산화비스무트를 함유하는 유리질 결합제를 갖는 본 발명에 따른 확산층의, 1000 배율에서의 단면적 경사 SEM 사진을 나타낸다.
도 1에서 그의 판독을 용이하게 하기 위해 제시한 유리질 부재 사이의 비율을 준수하지 않았음이 명시되어 있다.
도 1에서 축척으로 나타낸 것이 아니라 개략적으로 나타낸 OLED (1)는, 순차적으로
- 본 발명에 따른 확산층 (2)을 갖는 투명 기판 (10),
- 전극을 형성하는 제1 투명 전기 전도성 코팅 (11),
- 유기 재료(들)의 층 (12) (단일층 또는 다층),
- 유기층과 마주 보고 바람직하게는 투명 기판 (10)의 반대 방향으로 유기층 (12)이 방출한 광을 다시 보내고자 의도된 반사 또는 반-반사 표면을 형성하는 제2 전극을 형성하는 제2 전기 전도성 코팅 (13)을 포함한다.
투명 기판 (10)은 목적하는 최종 용도 (조명 장치)에 적합한 두께를 갖는다.
유리는 최소 광 흡수를 제공하기 때문에 공지된 방식에서 "엑스트라-클리어" 유리로 지칭되는 유리일 수 있거나, 표준 조성을 갖는다. 기판 (10)은 그의 가장 큰 치수에 따라 제1 면 (10a) 및 대향하는 제2 면 (10b)을 포함하는데, 제1 면 (10a)은 제1 전극 (11)을 포함하는 한편 대향하는 제2 면 (10b)은 확산층 (2)이 마련된다.
확산층 (2)은 스크린 프린팅 또는 임의의 기타 적합한 기법, 예컨대 코팅, 용액 중 함침 (침지-코팅), 분무 등에 의해 기판 (10)에 부가된다.
확산층 (2)은 유리질 결합제 (20) 및 확산 부재 (21)를 포함한다.
확산층 (2)은 바람직하게는 약 600 ㎚의 크기를 갖는 알루미나 확산 입자 (21)를 층의 총 중량을 기준으로 30% 비율로 함유한다.
유리질 결합제 (20)의 비율은 층 (2)의 총 중량을 기준으로 약 70 중량%이다.
유리질 결합제는 40 중량% 내지 60 중량% (이들 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3, 또는 심지어 45 중량% 내지 58 중량% (이들 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3를 포함한다.
조성 및 시험
확산층의 유리질 결합제 조성의 두 실시예가 표 1 (유리질 결합제의 중량%)로 주어진다.
Figure pct00002
(측정 오차 내에서 각 구성성분 몫의 합계는 100이다).
실시예 1은 본 발명에 따른 실시예이고, 비교예는 고 함량의 Bi2O3 및 ZnO를 갖고 Bi2O3가 없는 유리질 결합제를 갖는 층이며, 이 비교 확산층은, 실시예 1로부터의 층과 같이, 알루미나 확산 입자를 층의 총 중량을 기준으로 30% 비율로 함유한다.
이들 두 실시예 각각은, 하기 표 2에 요약된, (예를 들어, 전극 에칭을 위해 사용된) 산, (예를 들어, 레지스트 마스크의 제거 또는 기판 세정을 위해 사용된) 염기, (예를 들어, 기판 세정을 위해 사용된) 시판 세정제 및 용매를 사용한 전체 일련의 시험 (처리)을 거쳤다:
Figure pct00003
Figure pct00004
세정 욕의 시판 세정제를 표 2에 인용된 부피 희석액으로 사용하였다.
세정제 프랭크랩 뉴트락스는 아세트산과 같은 유기 산 및 격리제의 혼합물로 구성되는데, 1%에 이르는 그의 희석액은 매질에 대략 4의 값을 갖는 중간 산 pH를 제공한다.
세정제 프랭크랩 TFD66은 격리제를 함유하고 4%로 희석함으로써 대략 11의 pH를 제공하는 약 거품발생형 알칼리성 세정제이다.
RBS 2%는 오직 대략 11의 pH를 갖는 부피 기준 2% 농도의 이온성 및 비-이온성 + 포스페이트 및 폴리포스페이트 세정제의 혼합물인 염기성 알칼리성 용액이다.
왼편 컬럼에 명시된 욕에 담금으로써 각 시험을 수행하는데, 시험 견본은 4 ㎝의 폭 및 7 ㎝의 높이 및 2 ㎜의 두께를 갖고, 각각의 시험 견본을 그의 높이의 80%까지 욕에 담그고, 시험 견본은 오직 약 15 ㎛의 확산층으로 코팅된 기판으로만 구성된다.
두 실시예의 내화학성을 다음의 내성 등급에 따라 육안으로 평가하였다:
- 수준 N5: 층의 전체 손실;
- 수준 N4: 용해를 통해 일부 소실이 있는 강한 분해;
- 수준 N3: 무지갯빛, 탈색 또는 백화와 같은 색 변화가 있는 상당한 분해;
- 수준 N2: 액체-공기 계면에 해당하고 부분 담금의 경계가 되는 전방 출현이 있는 공격 개시;
- 수준 N1: 가시적 공격 없음.
또한 광 투과율 (TL) 및 확산 투과율 (TD) 값을 달리하여 변화를 평가하였다. 이들 값은 헤이즈미터 BYK형 장치를 사용하여 측정되었다.
산화비스무트를 함유하는 매트릭스 (실시예 1)를 통해, 광 투과율 (TL) 및 확산 투과율 (TD)의 수준은 계속 공기 측 상에서 추출에 바람직한 범위 내로 존재한다.
표 2에서 알 수 있듯이, 산화비스무트를 포함하는 실시예 1로부터의 층은 25℃ 또는 40℃에서 하기 욕에서 10 분간의 담금을 견뎠다:
- pH 4의 산: 염산, 황산, 인산;
- 시판 세정제: 프랭크랩 뉴트락스 1% pH 4, 프랭크랩 TFD 66 4% pH 11 및 RBS 25 2%.
실시예 1로부터의 이들 층은 하기 욕에서 10 분간 담금 동안 비교예의 층에 비해 강화된 내성을 갖는다:
- pH 2 및 25℃의 산: 염산, 인산;
- 25℃ 및 40℃에서의 시판 세정제: 프랭크랩 뉴트락스 1% pH 4, 프랭크랩 TFD 66 4% pH 11 및 RBS 2%.
우수한 내화학성의 이들 결과는 pH 11 및 pH 13의 수산화나트륨 중에서의 시험 및 또한 초음파 시험으로 확증되었다.
실시예 1a에서 또한 만족스러울 만큼의 결과가 얻어졌다: 이는 실시예 1과 동일한 조성의 결합제를 갖고 확산 입자가 첨가되지 않은 확산층이다. 공극 (및 결정)이 확산 부재를 형성한다.
유리질 결합제의 두 가지 다른 조성이 하기 표 3에 제공되는데, 이들 결합제를 갖고 확산 입자가 첨가되지 않은 확산층은, 산, 염기, 시판 세정제 및 용매를 사용하여 시험하였고 실시예 1과 유사한 결과를 제공하였다.
Figure pct00005
(측정 오차 내에서 각 구성성분 몫의 합계는 100이다).
도 2a는 실시예 1로부터의 확산층의 1000 배율 (도면 상에서 20 ㎛의 축척)에서의 단면적 경사 SEM 사진을 나타낸다.
큰 공극 (22)이 쉽게 관측되었다.
도 2b는 실시예 1로부터의 확산층 (2)의 5000 배율 (도면 상에서 5 ㎛의 축척)에서의 단면적 경사 SEM 사진을 나타낸다.
마이크로미터-크기의 공극이 보였고, 알루미나 입자 (21) 또한 관측되었다.
도 3은 실시예 1로부터의 확산층 (2)의 5000 배율 (도면 상에서 20 ㎛의 축척)에서의 상부 SEM 사진을 나타낸다.
표면 조도가 쉽게 관측되었다.
조도 파라미터 Ra는 기계식 표면조도계를 사용하여 측정하였고, 200 ㎛의 분석 길이에 걸쳐, 특히 0.05 ㎛의 측정 단계를 사용하여 Ra = 1350 ㎚가 수득되었다.
도 4는 실시예 1a에 해당하는, 공극 (22)을 갖고 확산 입자가 첨가되지 않은 산화비스무트를 함유하는 유리질 결합제 (20)를 갖는 본 발명에 따른 확산층 (2)의 1000 배율에서의 단면적 경사 SEM 사진을 나타낸다.
공극은 더 작은 크기를 가졌고 표면은 더 매끈하였다. 조도 파라미터 Ra는 기계식 표면조도계를 사용하여 측정하였고, 200 ㎛의 분석 길이에 걸쳐, 특히 0.05 ㎛의 측정 단계를 사용하여 Ra = 30 ㎚가 수득되었다.
제조
보강된 내화학성을 갖는 확산층의 제조는 여러 산업적 방법에 따라, 바람직하게는 스크린 프린팅에 의해 수행할 수 있다.
페이스트
스크린-프린팅 페이스트는 입자가 적용 스크린을 통과하도록 담체로서 기능할 스크린-프린팅 매질로 10% 내지 50%의 중량 비율로 구성될 것이다.
이 매질은, 미세 무기 입자, 예컨대 화열 실리카 또는 셀룰로스 에테르와 회합하여 역치 유체 성질을 페이스트에 부여하는, 알콜, 글리콜, 에스테르 또는 테르피네올로 이루어진 유기물일 수 있다.
유기 매질의 연소는 공극을 생성한다.
사용된 페이스트는, 예를 들어 컴파니 페로(Ferro)에 의해 시판되는 매질 80840과 같은 글리콜 혼합물로 구성된 표준 스크린-프린팅 매질 중에 유리 프릿을 분산시켜 제조되었다.
스크린 프린팅에 의한 페이스트를 사용하기 위해 유동학 특성을 화열 실리카 또는 셀룰로스 에테르의 사용에 의해 최적화하였다.
(유리질 결합제를 형성하는) 고형분은 층의 내화학성을 부여하는 것으로 이미 나타낸 바와 같은 고 비율의 산화비스무트를 갖는 유리 프릿이었다.
구성성분의 페이스팅을 혹성형 믹서 및 디스크 디스퍼서에서 고속으로 수행하였다. 저속 시스템을 또한 상기 고속 작동 전후에 부가적으로 사용할 수 있다. 이들 저속 시스템은, 분 당 몇 회전의 저속으로 이동하는 롤러 믹서 상에 수 시간 동안 위치한 니더형 또는 비터형 교반기 또는 그밖의 비드를 함유하는 플라스크로 구성되었다. 페이스트의 품질은 헤그만(Hegman) 게이지를 사용하여 그레인 또는 응집체가 없는 지에 의해 평가하였다.
퇴적
퇴적 기기는 전자식의 축소된 포맷 (EKRA, DEK)의 것이거나 판유리용과 같은 산업용 크기 (THIEME)의 것일 수 있다.
스크린은 텍스타일 (예를 들어, 폴리에스테르) 또는 금속성 메시로 이루어질 것이다.
마스크는 감광성 레지스트 또는 금속 시트로 이루어질 수 있다.
코팅 툴 및 닥터 블레이드는 중합체, 탄소 및 금속으로 제조될 것이다. 퇴적된 두께는 유리 기판 상에서 10 내지 100 ㎛이다. 두께를 먼저 스크린의 메시 및 그의 장력의 선택에 의해 제어한다.
두께를 또한 스크린과 기판 사이의 거리 및 또한 블레이드에 적용된 진행 압력 및 속도의 조정에 의해 제어한다. 두께는 코팅된 영역과 코팅되지 않은 영역 사이에서 로덴스톡(Rodenstock) 유형의 레이저 광학대를 사용하여 제어될 것이다.
퇴적물을 사용된 매질의 성질에 따라 적외선 또는 UV선 터널에서 대략 100 내지 150℃의 온도에서 건조시킨다.
확산층의 퇴적은 또한 스크린 프린팅 이외의 방법, 예를 들어 롤 코팅, 딥 코팅, 나이프코팅, 분무, 스핀 코팅 또는 그밖의 플로우 코팅에 의해 수행할 수 있다.
분말-액체 비를 변화시키고 첨가제를 사용하여 조성의 리올로지를 선택된 퇴적 방법에 맞추었다. 유사하거나, 상이한 조성을 갖거나 하나 이상의 구성성분의 구배를 갖는 층의 스택을 생성하도록, 상이한 두 퇴적 방법을 연속해서 사용할 수 있다.
경화
사용된 노는, 자동차 리어 윈도의 경화용과 같이 롤러 상에서의 이동이 있는 동적인 것일 수 있거나, 또는 바람직하게는 기판의 편평도를 유지하도록 금속 또는 유리-세라믹 판 상에 위치한 정적인 것일 수 있다. 경화 온도는 580℃보다 높다.
세정에 대한 내성
전자 섹터는 우선 욕에서의 수동 또는 자동화 세정 절차를 견뎌야 하는 층을 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있는 기판을 클린 룸에서 통상적으로 사용하였다. 이들 세정 절차는 지지체에서 임의의 미량 유기 물질 또는 무기 물질 및 또한 입자를 없애 주어야 한다. 따라서 기판은 중간 헹굼이 있는 염기성 및 산성 세정제 용액과 접촉하는 단계를 연속해서 통과하였다. 세정력은 세정제, 초음파의 존재에 의해 그리고 대개 40℃에 근접한 온도에서 향상되었다.
본 발명에 따른 확산 유리질 층 중에 산화비스무트가 풍부한 조성은 전술한 욕과 같은 이들 공격적 매질에서 높은 내성을 제공해 주었다. 동일한 제조 과정에 따라 제조된 비교예의 유리질 층은 동일한 세정 조건 하에서 완전히 파괴되었다.
OLED 성능
본 발명의 확산층의 기능을 입증하기 위해, 상업적으로 입수가능한 제1, 제2 및 제3 유기 발광 다이오드에서 시작해서 광 추출 및 비색 변화에 관한 측정을 수행하였는데, 이를 위해
- 또 다른 확산층의 부가 없이 (실시예 REF 1, 및 REF 1a 및 REF 1b);
- 산화비스무트가 없는 확산층을 부가하여 (실시예 REF 2, REF 2a 및 REF 2b); 또는
- 실시예 1의 확산층을 부가하여 (실시예 A1 및 A1a 및 A1b), 제2 면에 결합된 확산 플라스틱 필름을 제거하였다.
따라서, 실시예 REF 1, REF 2 및 A1의 경우, 백색 광을 제공하고 컴파니 오스람(OSRAM)에 의해 시판되는 오르베오스(Orbeos)®로 공지된 조명용 제1 유기 발광 다이오드를 사용하였다.
따라서, 실시예 REF 1a, REF 2a 및 A1a의 경우, 백색 광을 제공하고 컴파니 루미오텍(LUMIOTEC)에 의해 시판되는 루미오텍(Lumiotec)®으로 공지된 조명용 제2 유기 발광 다이오드를 사용하였다.
따라서, 실시예 REF 1b, REF 2b 및 A1b의 경우, 백색 광을 제공하고 컴파니 필립스(PHILIPS)에 의해 시판되는 루미블레이드(Lumiblade)®로 공지된 조명용 제3 유기 발광 다이오드를 사용하였다.
먼저, 추출의 수득률을 주목하였다. 추출의 수득률은 추출된 광량의 상대적 증가, 즉 본 발명의 해결책 (확산층의 부가)을 포함한 장치 및 포함하지 않은 장치에 의해 방출된 광량의 차이와 해결책을 포함하지 않은 장치에 의해 방출된 광량 사이의 비로 정의되었다. 따라서, 이를 측정하기 위해, 해결책을 포함하지 않은 OLED를 떠난 광속과 해결책을 포함한 OLED를 떠난 광속의 총 광속을 비교해야 하는 문제가 있다. 두 경우에 전체 광속이 수집된 것을 보장하기 위해, 두 OLED를 하나씩 공지된 방식으로 적분구 내부에 배치하였다.
2개의 OLED, 오르베오스® 및 루미블레이드®의 경우, 수득률은 비교 확산층을 갖는 실시예 (REF 2 및 REF 2b) 또는 실시예 1에 따른 확산층을 갖는 실시예 (A1 및 A1b)에 대해서 실질적으로 40%였고, 확산 플라스틱 필름을 갖지 않는 다이오드 (REF 1 및 REF 1b)에 대해서 40%였다.
또한, 2개의 OLED, 오르베오스® 및 루미블레이드®의 경우, 수득률은 실시예 1a에 따라 제조된, 확산 입자를 갖지 않는 본 발명에 따른 확산층을 갖는 실시예에 대해서 실질적으로 25%였고, 확산 플라스틱 필름을 갖지 않는 다이오드 (REF 1 및 REF 1b)에 대해서 25%였다.
마지막으로, 하기 표 4에서 전술한 실시예 REF 1 내지 A1b에 대한 광학 경로 길이 Vc1 내지 Vc3를 기재하였다.
Figure pct00006
따라서 각도 비색 변화는 확산층을 사용한 경우, 특히 본 발명에 따른 확산층을 사용한 경우 훨씬 더 적은 것으로 관측되었고, 이는 훨씬 더 균일한 백색 광을 보장하였다.
따라서, 주목할 점은 기판 상의 본 발명에 따른 확산층이 OLED의 추출에서의 수득률을 높일 수 있고, 동시에 더 균일한 광을 제공하고 내화학성이며 내열성이도록 방출된 광의 비색 변화를 감소시킬 수 있다는 것이다.

Claims (15)

  1. 대향하는 주요 제1 면 및 제2 면 (10a, 10b)이 마련되고 무기 유리로 제조된 투명 기판 (10)을 순차적으로 포함하며, 상기 기판 (10)은 그의 제2 면 (10b) 상에 유리질 무기 결합제 (20) 및 상기 결합제에 분산된 확산 부재 (21, 22)를 포함하는 확산층 (2)으로 코팅되고,
    상기 유리질 결합제 (20)가 40 중량% 내지 60 중량% (이들 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3, 또는 심지어 45 중량% 내지 58 중량% (이들 값을 포함함)의 산화비스무트 Bi2O3를 포함하고,
    유리질 결합제 (20)의 비율이 확산층 (2)의 총 중량의 20% 이상인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 장치 (1)용 지지체.
  2. 제1항에 있어서, 결합제가 수용성 산화물, 특히 나트륨 및 칼륨 종류의 알칼리 금속 산화물로 이루어진 조성을 갖고, 그의 총 함량이 15 중량% 미만, 바람직하게는 5 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 지지체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유리질 결합제 (20)가
    - 0 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 5 중량%의 SiO2,
    - 0 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 1 중량%의 Al2O3,
    - 8 중량% 내지 25 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 22 중량%의 B2O3,
    - 0 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 5 중량%의 CaO,
    - 0 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 15 중량%의 BaO,
    - 0 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 3 중량%의 Li2O,
    - 0 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 5 중량%의 Na2O,
    - 0 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 3 중량%의 K2O,
    - 0 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 4 중량%의 ZrO2,
    - 0 중량% 내지 5 중량%의 SrO,
    - 0 중량% 내지 5 중량%의 La2O3 (각각 범위에서 그 값을 포함함)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 유리질 결합제 (20)가 5 중량% 내지 30 중량% (이들 값을 포함함)의 ZnO, 바람직하게는 10 중량% 내지 25 중량% (이들 값을 포함함)의 ZnO를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 확산 부재가 부피 공극 (22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 확산 부재가 무기 확산 입자 (21)를 바람직하게는 확산층 (2)의 총 중량의 60% 미만의 비율로 포함하고, 임의로 부피 공극 (22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 확산 부재가 무기 확산 입자 (21), 특히 알루미나 입자, 지르코니아 ZrO2 입자, 실리카 SiO2 입자, 산화티타늄 TiO2 입자, CaCO3 입자 또는 BaSO4 입자 중 하나 이상으로부터 선택된 무기 확산 입자 (21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 유리질 결합제 (20)의 비율이 확산층 (2)의 총 중량의 40% 내지 80% (이들 값을 포함함), 특히 50% 내지 75% (이들 값을 포함함)이고, 알루미나로 이루어진 선택된 확산 입자 (21)의 비율이 확산층 (2)의 총 중량의 20% 내지 60% (이들 값을 포함함), 특히 25% 내지 50% (이들 값을 포함함)인 것을 특징으로 하는 지지체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 확산층 (2)이 200 ㎛의 분석 길이에 걸쳐 500 ㎚ 초과, 또는 심지어 900 ㎚ 초과의 조도 파라미터 Ra에 의해 정의된 조도를 갖는, 공기 중으로 개방된 거친 주요 외부 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 지지체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 확산층 (2)으로 코팅된 기판 (10)이 50% 이상의 광 투과율, 및 80% 이상, 또는 심지어 90% 이상의 헤이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 지지체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 투명 전극 (11)이 층(들) 형태로 기판 (10)의 제1 면 (10a) 상에 퇴적된 것을 특징으로 하는 지지체.
  12. 제11항에 있어서, 제1 전극 (11) 위에, 가시 범위의 광, 바람직하게는 다색 광을 방출하는 유기 발광 시스템 (12), 특히 유기 코팅을 포함하고, 제2 전극 (13)이 층(들) 형태로 유기 시스템 (12)에 제1 전극 (11)의 반대측 상에 퇴적된 것을 특징으로 하는 전극 지지체.
  13. 조명용 유기 발광 다이오드 장치 (1)의 지지체로서의, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 확산층 (2)을 갖는 지지체의 용도.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 지지체를 포함하는, 유기 발광 다이오드 장치 (1).
  15. 제14항에 있어서, CIE XYZ 1931 색도 다이어그램에서 그의 색도 좌표에 의해 0°에서 방출된 스펙트럼과 75°에서 방출된 스펙트럼 사이에서 5°마다 정의되되, 여기서 5° 단계로 중간 각도를 통과하는 0°에서 방출된 스펙트럼과 75°에서 방출된 스펙트럼 사이의 경로 길이 Vc1이 하기 수학식에 의해 주어지는, 다색 광, 특히 백색 광의 스펙트럼을 출력으로서 방출하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 장치 (1):
    Figure pct00007

    상기 식에서, 각도 θi의 각 스펙트럼에 대한 색도 좌표는 CIE XYZ 1931 색도 다이어그램에서 한 쌍의 좌표 (x(θi);y(θi))로 표현되고, 여기서 기판의 제2 면 상에 확산층이 없는 것에 의해 구별되는 제1 기준 유기 발광 다이오드 장치에 대해, 제2 경로 길이 Vc2는 동일한 방식으로 정의되고, 0.25 이하, 또는 심지어 0.1 이하의 Vc1/Vc2가 수득되고, 바람직하게는 Vc2가 10-1 이하이고/이거나,
    산화비스무트가 없는 유리질 결합제에 의해 구별되는 층인 기판의 제2 면 상의 확산층을 갖는 제2 기준 유기 발광 다이오드 장치에 대해, 제3 경로 길이 Vc3은 동일한 방식으로 정의되고, 0.9 이하, 또는 심지어 0.7 이하의 Vc1/Vc3이 수득되고, 바람직하게는 Vc3이 10-1 이하이다.
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