JP2019182676A - 光拡散層形成用ガラス、光拡散層付きガラス基板及びそれを用いた有機ｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

【課題】耐候性の高い光拡散層形成用ガラスを創案することにより、光取り出し効率の高い有機ＥＬ素子等を提供する。【解決手段】ガラス組成として、質量％表示で、ＳｉＯ２２０〜４０％、Ａｌ２Ｏ３７．１〜１５％、Ｂ２Ｏ３２０〜４０％、ＺｎＯ ５〜１５％、Ｌｉ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ０〜５％、Ｋ２Ｏ １０〜２０％、ＺｒＯ２０〜５％、Ｂｉ２Ｏ３０〜１０％を含有することを特徴とする光拡散層形成用ガラス。【選択図】図１

Description

本発明は、光拡散層形成用ガラス、光拡散層付きガラス基板及びそれを用いた有機ＥＬ素子に関するものである。

近年、家電製品の普及、大型化、多機能化等の理由から、家庭等の生活空間で消費されるエネルギーが増えている。特に、照明用途のエネルギー消費が多いことから、高効率の代替照明が検討されている。例えば、ＬＥＤ照明が白熱球の代替として採用されつつある。

照明用光源は、限られた範囲を照らす「指向性光源」と、広範囲を照らす「拡散光源」とに分けられ、ＬＥＤ照明は「指向性光源」に相当する。その一方で、「拡散光源」に相当する蛍光灯の代替光源が望まれており、例えば、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）照明が有力な候補として検討されている。

有機ＥＬ素子は、ガラス基板と、陽極である透明導電膜と、電圧の印加によって発光する有機化合物からなる一層又は複数層の発光層を含む有機ＥＬ層と、陰極とを備えた素子からなる。有機ＥＬ素子に用いられる有機ＥＬ層として、低分子色素系材料、共役高分子系材料等が用いられる。陽極と陰極の間に配置される有機ＥＬ層は、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層等からなる積層構造を有している。陽極と陰極に電圧を印加することにより、陽極である透明導電膜から注入された正孔と、陰極から注入された電子とが、発光層内で再結合し、その再結合エネルギーによって発光中心が励起されるという原理により、有機ＥＬ素子は発光する。

有機ＥＬ素子は、携帯電話、ディスプレイ用途において検討が進められており、一部では実用化されている。しかし、照明用光源として有機ＥＬ素子を用いるには、さらなる発光効率の改善が必要とされている。そこで、有機ＥＬ素子から発光する光を拡散させ、光取り出し効率を高める検討がなされている。

例えば、特許文献１、２においては、透明導電膜が形成される表面に、凹凸面が形成されたガラス基板を用い、有機ＥＬ素子から発光する光を拡散させ、光取り出し効率を高める方法が提案されている。しかし、ガラス基板に切削研磨や熱変形の加工を要するため、生産工程は煩雑であり、量産には不適であった。

一方、特許文献３においては、ガラス基板上にガラスフリットを塗布して焼成し、フリット粒子の融合、配列により、基板表面上にガラスフリット焼成体からなる凹凸構造を有する光拡散層を形成し、有機ＥＬ素子から発光する光を拡散させ、光取り出し効率を高める方法が提案されている。しかし、ガラスフリットの耐候性が十分でないことから、通常環境下では、生産工程の中で凹凸構造が劣化してしまう。そのため、光拡散層における光拡散性が不十分となり、光取り出し効率が低下するという問題があった。

特開２０１０−１９８７９７号公報 特開２０１５−０７１５１４号公報 国際公開第２０１５／０５３５２９号公報

本発明は、上記事情に鑑み成されたものであり、耐候性の高い光拡散層形成用ガラスを創案することにより、光取り出し効率の高い有機ＥＬ素子等を提供することを目的とする。

本発明の光拡散層形成用ガラスは、ガラス組成として、質量％表示で、ＳｉＯ_２ ２０〜４０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ７．１〜１５％、Ｂ_２Ｏ_３ ２０〜４０％、ＺｎＯ ５〜１５％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜５％、Ｋ_２Ｏ １０〜２０％、ＺｒＯ_２ ０〜５％、Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜１０％を含有することを特徴とする。

上記ガラス組成からなる光拡散層形成用ガラスは、耐候性に優れるため、当該ガラスを用いて作製された光拡散層は、製造工程において凹凸構造が保持され、光拡散性が維持され易い。

本発明の光拡散層形成用ガラスは、ガラス組成として、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３が６５〜７７．５％であることが好ましい。

本発明の光拡散層形成用ガラスは、ガラス組成として、質量比 Ｂ_２Ｏ_３／（ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３）が０．５以下であることが好ましい。

本発明の光拡散層形成用ガラスは、軟化点が６５０℃以下であることが好ましい。このようにすれば、汎用のソーダガラス基板の軟化点が概ね６５０℃であるため、光拡散層形成用ガラスの焼成時、ソーダガラス基板の熱変形を回避することができる。

本発明の光拡散層形成用ガラスは、ガラス組成中に、実質的にＰｂＯを含まないことが好ましい。なお、「実質的にＰｂＯを含まない」とは、意図的にＰｂＯを含有させないことを意味し、不可避的不純物の混入を排除するものではない。客観的には、ＰｂＯの含有率が０．１％未満であることを意味する。

本発明の光拡散層形成用ガラスは、粉末状であることが好ましい。

本発明の光拡散層付きガラス基板は、ガラス基板の表面に上記の光拡散層形成用ガラスからなる光拡散層が形成されていることを特徴とする。

本発明の光拡散層付きガラス基板は、光拡散層が凹凸構造であることが好ましい。

本発明の有機ＥＬ素子は、上記の光拡散層付きガラス基板を備えることを特徴とする。

本発明の光拡散層形成用ガラスからなる光拡散層は、製造工程において凹凸構造が保持され、光拡散性が維持される。そのため、本発明の光拡散層形成用ガラスを用いてなる光拡散層付きガラス基板を有機ＥＬ素子用の部材として使用すれば、高い光取り出し効率を達成することができる。

本発明の光拡散層付きガラス基板を使用した有機ＥＬ素子を示す模式的断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、本発明の光拡散層形成用ガラスからなる光拡散層が形成された光拡散層付きガラス基板を備えてなる有機ＥＬ素子１０を示す模式的断面図である。図１では、ガラス基板１の表面に、光拡散層形成用ガラスからなる凹凸構造を有する光拡散層２が形成されている。また、光拡散層２の表面には、高屈折ガラスからなる平滑層３が形成されている。さらに、平滑層３の表面には、透明導電膜４が形成されている。そして、透明導電膜４の表面に、有機ＥＬ層５及び電極６が形成されている。

このような積層構造を有する有機ＥＬ素子１０において、陽極である透明導電膜４と陰極である電極６に電圧を印加することにより、透明導電膜４から注入された正孔と、電極６から注入された電子とが、発光層内で再結合し、その再結合エネルギーによって発光中心が励起されて、有機ＥＬ層５が発光する。有機ＥＬ層５から生じた光が、平滑層３と光拡散層２との界面で散乱することにより、有機ＥＬ素子からの光取り出し効率を高めることができる。

上述した有機ＥＬ層５から生じた光を取り出す過程において、材料の界面における反射ロスを低減するため、高屈折材料からなる透明導電膜４と接する平滑層３は、高屈折材料を用いることが好ましい。一方、基板ガラス１と接する光拡散層２は、低屈折材料であることが好ましい。なお、高屈折材料からなる平滑層３と、低屈折材料からなる光拡散層２との界面については、屈折率の差は大きいものの、上述の通り、光拡散層２が凹凸構造を有することにより、反射ロスは小さくなる。

また、ガラス基板１上における光拡散層２は、ガラス基板１の表面全体に形成されていてもよいし、有機ＥＬ層５を形成する領域においてのみ形成されていてもよい。

有機ＥＬ素子１０の形状は特に限定されないが、通常は平面視で矩形や円形の板状である。

以下、各構成要素について詳細に説明する。

光拡散層２を構成する本発明の光拡散層形成用ガラスは、ガラス組成として、質量％表示で、ＳｉＯ_２ ２０〜４０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ７．１〜１５％、Ｂ_２Ｏ_３ ２０〜４０％、ＺｎＯ ５〜１５％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜５％、Ｋ_２Ｏ １０〜２０％、ＺｒＯ_２ ０〜５％、Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜１０％を含有する。各成分の組成範囲を上記のように限定した理由を下記に示す。なお、以下の説明において、特に断りが無い限り、％表示は質量％を表している。

ＳｉＯ_２は、ガラス骨格を形成し、ガラス化範囲を広げる成分である。また耐候性を高める成分である。ＳｉＯ_２の含有量は２０〜４０％であり、２５〜４０％が好ましく、３０〜４０％がより好ましい。ＳｉＯ_２の含有量が少な過ぎると、耐候性が低下する。一方、ＳｉＯ_２の含有量が多過ぎると、軟化点が上昇して、６５０℃以下の温度で焼成し難くなる。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラス骨格を形成し、ガラス化範囲を広げる成分である。また耐候性を高める成分である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は７．１〜１５％であり、７．１〜１２％が好ましく、９〜１２％がより好ましい。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少な過ぎると、耐候性が低下する。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、軟化点が上昇して、６５０℃以下の温度で焼成し難くなる。さらに焼成時にガラスが失透し易くなる。

Ｂ_２Ｏ_３は、ガラス骨格を形成し、ガラス化範囲を広げる成分である。Ｂ_２Ｏ_３の含有量は２０〜４０％であり、２０〜３５％が好ましく、２５〜３５％がより好ましい。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が少な過ぎると、軟化点が上昇し、６５０℃以下の温度で焼成し難くなる。また屈折率が高くなりすぎ、ガラス基板との界面での反射ロスが大きくなる。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、大気中の水分との反応が進行しやすく、耐候性が著しく低下するため、保管工程で凹凸構造が維持できなくなる。

ＺｎＯは、軟化点を低下させ、耐候性を高める成分である。ＺｎＯの含有量は５〜１５％であり、６〜１３％が好ましい。ＺｎＯの含有量が少な過ぎると、耐候性が低下する。また軟化点が上昇して、６５０℃以下の温度で焼成し難くなる。一方、ＺｎＯの含有量が多過ぎると、屈折率が高くなりすぎ、光拡散層２とガラス基板１との界面における反射ロスが大きくなる。

Ｌｉ_２Ｏは軟化点を低下させる成分である。Ｌｉ_２Ｏの含有量は０〜５％であり、０〜３％が好ましい。Ｌｉ_２Ｏの含有量が多すぎると、分相してガラス化が不安定になる傾向があり、また、耐候性が低下する。

Ｎａ_２Ｏは軟化点を低下させる成分である。Ｎａ_２Ｏの含有量は０〜５％であり、０〜３％が好ましい。Ｎａ_２Ｏの含有量が多すぎると、耐候性が低下する。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏは平滑層３に拡散して、平滑層３の屈折率を低下させやすい。平滑層３の屈折率が低下すると、透明導電膜４との屈折率差が大きくなり、平滑層３と透明導電膜４との界面で反射ロスが大きくなる。そのような観点でも、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏの含有量はなるべく少ないほうが好ましい。

Ｋ_２Ｏは軟化点を低下させる効果の大きい成分であり、必須である。また、Ｋ_２ＯはＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏが平滑層３に拡散するのを抑制する効果がある。Ｋ_２Ｏの含有量は１０〜２０％であり、１０〜１７％が好ましく、１２〜１７％がより好ましい。Ｋ_２Ｏの含有量が少な過ぎると、軟化点が上昇して、６５０℃以下の温度で焼成し難くなる。一方、Ｋ_２Ｏの含有量が多過ぎると、耐候性が低下する。

ＺｒＯ_２は少量の含有によって、著しく耐候性を高める成分である。ＺｒＯ_２の含有量は０〜５％であり、０．５〜３％が好ましく、０．５〜２％がより好ましい。ＺｒＯ_２の含有量が多過ぎると、軟化点が上昇し、６５０℃以下の温度で焼成し難くなる。

Ｂｉ_２Ｏ_３は、軟化点を低下させる成分である。Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量は、０〜１０％であり、０．１〜９％が好ましく、１〜８％がより好ましい。Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、屈折率が上がるため、光拡散層２とガラス基板１との界面における反射ロスが大きくなる。

ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３及びＢ_２Ｏ_３の含有量の合量ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３は、所望の屈折率を得るため、６５％〜７７．５％であることが好ましく、７０％〜７６％であることがより好ましく、７０％〜７５％であることが特に好ましい。ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３が少な過ぎると、耐候性が低下するとともに、屈折率が高くなり過ぎる。一方、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３が多過ぎると、屈折率が小さくなり過ぎる。いずれの場合も、光拡散層２とガラス基板１との屈折率の差が大きくなることで、界面における反射ロスが大きくなる。

質量比 Ｂ_２Ｏ_３／（ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３）は、０．５以下であることが好ましく、０．４８以下であることがより好ましく、０．４５以下であることが特に好ましい。この質量比が大きすぎると、耐候性が著しく低下する。なお、Ｂ_２Ｏ_３／（ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３）は、Ｂ_２Ｏ_３の含有量をＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３の含有量の合量で除した値である。

本発明の光拡散層形成用ガラスは、実質的にＰｂＯを含まないことが好ましい。ＰｂＯは軟化点を低下させる成分であるが、環境負荷を高める成分であるため、実質的な導入を回避することが望ましい。

また、上記の成分以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で種々の成分を含有することができる。例えば、以下の成分を導入してもよい。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯは、軟化点を低下させる成分であり、また熱膨張係数を調整し得る成分である。これらの成分の含有量は各々において、０〜１０％が好ましく、０〜８％がより好ましく、０〜５％がさらに好ましく、０〜３％が特に好ましい。これらの成分の含有量が多過ぎると、熱膨張係数が上昇する。

Ｇｄ_２Ｏ_３は、屈折率を高める成分であるが、その含有量が多過ぎると、原料コストが
高騰する。Ｇｄ_２Ｏ_３の含有量は、０〜１０％が好ましく、０〜５％がより好ましく、０〜３％がさらに好ましく、０〜１％が特に好ましい。

さらに、軟化点を低下させるために、その他のアルカリ金属酸化物として、Ｃｓ_２Ｏ、Ｒｂ_２Ｏを合量で５％まで添加してもよく、また屈折率、耐候性、耐酸性、耐アルカリ性、耐失透性等を高めるために、Ｙ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５等を合量で１０％まで添加してもよい。

本発明の光拡散層形成用ガラスにおいて、軟化点は６５０℃以下が好ましく、６４０℃以下がより好ましく、６３０℃以下が特に好ましい。軟化点が高すぎると、低温で焼成が困難になり、光拡散層形成用ガラスの焼成時に、汎用のソーダガラス基板が熱変形するおそれがある。

また、本発明の光拡散層形成用ガラスは、汎用のソーダガラス基板（屈折率１．５０〜１．５５、熱膨張係数７０〜９０×１０／℃）に適合する屈折率、熱膨張を有する。

本発明の光拡散層形成用ガラスは、屈折率が１．４〜１．６であることが好ましく、１．５〜１．６であることがより好ましく、１．５０〜１．５５であることが特に好ましい。このようにガラス基板１と光拡散層２との屈折率差を小さくすれば、ガラス基板１と光拡散層２の界面における反射ロスを小さくすることができ、光取り出し効率を高めることができる。ここで、「屈折率ｎｄ」は、溶融ガラスをブロック状に成形、加工したものを測定試料とし、Ｖブロック法により島津製作所製精密屈折率計ＫＰＲ−２００で測定した値を指す。

本発明の光拡散層形成用ガラスは、熱膨張係数が７０〜９０×１０／℃であることが好ましく、８０〜９０×１０／℃であることがより好ましく、８５〜９０×１０／℃であることが特に好ましい。このようにすれば、ガラス基板１の熱膨張係数に整合しやすくなり、光散乱層２やガラス基板１に不当な応力が残留しづらくなり、ガラス基板の反りや割れなどの不良が生じにくくなる。ここで、「熱膨張係数」は、ＪＩＳＲ３１０２に準拠したものであり、３０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数を指す。

光拡散層２は、本発明の光拡散層形成用ガラスで構成されていることから、耐候性が良好であり、焼成後の通常大気下における保管工程でも凹凸構造が維持されるため、生産工程の中で光拡散性が低下しにくい。

光拡散層２は、たとえば、ガラス基板１の表面に、本発明の光拡散層形成用ガラスからなるガラス粉末を含むガラスペーストを塗布した後、塗布したガラスペーストをガラス粉末の軟化点付近の温度、もしくは、それより高い温度で焼成することにより形成される。焼成時間は、焼成温度等により適宜調節される。焼成により、ガラス粒子の融合、配列が生じるため、基板表面上に凹凸構造を有する光散乱層が形成される。

ガラスペーストには、光拡散層形成用ガラスの他に、樹脂バインダー、有機溶剤、可塑剤等が含まれる。

ガラス粉末は、所望のガラス組成になるように原料を調合し、溶融、成形した後、粉砕、分級することで作製することができる。ガラス粉末の平均粒径Ｄ_５０は０．３〜２．５μｍが好ましく、最大粒径Ｄ_ｍａｘは１０μｍ以下が好ましい。ガラス粉末の粒度が大きすぎると、光拡散層２の凹凸構造を平滑層３により平滑化できず、所望の透明導電膜４を形成し難くなる。一方、平均粒径Ｄ_５０が小さすぎると、光拡散に十分な凹凸構造を得られなくなる。平均粒径Ｄ_５０とは、レーザー回折装置で測定した値を指し、レーザー回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して５０％である粒子径を表す。「最大粒径Ｄ_ｍａｘ」とは、レーザー回折装置で測定した値を指し、レーザー回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して９９％である粒子径を表す。

樹脂バインダーは、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分であり、熱可塑性樹脂であることが好ましい。ペースト全体に占める熱可塑性樹脂の割合は、０．１〜２０質量％であることが好ましい。熱可塑性樹脂として、ポリブチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、エチルセルロース等が好適であり、これらを単独又は混合して使用することができる。

有機溶剤は、樹脂バインダーを溶解分散させて、ペースト化する成分である。ペースト全体に占める有機溶剤の割合は、１０〜３０質量％が好ましい。有機溶剤として、ターピネオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールモノイソブチレート等が好適であり、これらを単独又は混合して使用することができる。

可塑剤は、ガラスペーストの乾燥速度をコントロールすると共に、乾燥膜に柔軟性を与える成分である。ペースト全体に占める可塑剤の割合は、０〜１０質量％が好ましい。可塑剤として、ブチルベンジルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジブチルフタレート等が好適であり、これらを単独又は混合して使用することができる。

光拡散層２の表面粗さＲａは、０．５〜２μｍが好ましく、０．５〜１．５μｍがより好ましく、０．５〜１．２μｍが特に好ましい。表面粗さＲａが大きすぎると、積層する平滑層３が不均一となり、所望の透明導電膜４が形成し難くなる。Ｒａが小さすぎると、光拡散に必要な凹凸構造が形成されていないことを示し、十分な光拡散効果が得られず、所望の光取り出し効率が得られない。なお、「表面粗さＲａ」は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。

平滑層３は、光拡散層２の凹凸構造を平坦化することができるので、その表面に所望の透明導電膜４を形成することができる。平滑層３に使用する高屈折率ガラスは、透明導電膜４の屈折率に近いｎｄ１．８〜２．０の高屈折率と、６５０℃以下で焼成できる低軟化性を兼ね備えた、Ｂｉ系ガラス、Ｐｂ系ガラス、Ｌａ−Ｔｉ系ガラスから選択すればよい。

Ｂｉ系ガラスの組成としては、例えば、モル百分率で、Ｂｉ_２Ｏ_３ ２０〜４０％、ＺｎＯ ０〜３０％、Ｂ_２Ｏ_３ ２０〜５０％、ＳｉＯ_２ １〜３０％、ＣａＯ＋ＢａＯ ０〜１５％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０〜６％の組成範囲が挙げられる。なお、Ｎａ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは、Ｎａ_２ＯとＬｉ_２ＯとＫ_２Ｏの含有量の合量を意味する。

Ｐｂ系ガラスの組成としては、例えば、モル百分率で、ＰｂＯ ３０〜５０％、Ｂ_２Ｏ３ ２５〜４０％、ＳｉＯ_２ ３〜２５％、ＺｎＯ ０〜２５％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０〜６％の組成範囲が挙げられる。なお、Ｎａ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは、Ｎａ_２ＯとＬｉ_２ＯとＫ_２Ｏの含有量の合量を意味する。

Ｌａ−Ｔｉ系ガラスの組成としては、例えば、モル百分率で、Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５ １０〜２５％、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２ １７〜２５％、Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜６％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ４〜１４％、ＢａＯ ０〜１０％、ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３ ３５〜５０％の組成範囲が挙げられる。このガラス組成範囲において、Ｂ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２の比率は２〜５の範囲であることがさらに好ましい。なお、Ｂ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２は、Ｂ_２Ｏ_３をＳｉＯ_２の含有量で除した値である。

平滑層３の表面粗さＲａは、０．６μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは、０．４μｍ以下である。平滑層３の表面粗さＲａが小さいほど、その上に形成される透明導電膜４の膜形成が容易となる。また、表面粗さＲａが大きくなりすぎると、透明導電膜４の膜質が不均一となり、有機ＥＬ装素子１０の発光に悪影響を与えるため、好ましくない。

透明導電膜４は、上述のように、平滑層３の上に直接透明導電膜４を形成してもよいし、平滑層３の上に、ＳｉＯ_２やＴａ_２Ｏ_５などの保護膜（図示せず）を形成し、この保護膜の上に、透明導電膜４を形成してもよい。

有機ＥＬ層５及び電極６は、透明導電膜４の表面に形成される。有機ＥＬ層５及び電極６の厚みは適宜選択することができる。

電極６には所望の導電材料を利用することができ、例えば、Ａｇ等が好適である。

以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は単なる例示であり、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

表１、２は、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜８）及び比較例（Ｎｏ．９〜１１）を示している。

次のようにして各試料を調製した。まず表中に示すガラス組成となるように、各原料を調合し、均一に混合した。次いで、混合した原料を白金ルツボに入れて、１２００℃で２時間溶融した後、溶融ガラスをフィルム状に成形した。続いて、得られたガラスフィルムをボールミルにて粉砕して、粉末状に加工した後、空気分級機を用いて、平均粒径Ｄ_５０が０．３〜２．５μｍ、最大粒径Ｄ_ｍａｘが１０μｍ以下に分級されたガラス粉末を得た。

各試料について、屈折率ｎｄ、熱膨張係数α、軟化点Ｔｓを測定した。また、耐候性の指標として、ガラス粉末を高温水中に浸漬した際の質量減％を測定した。その結果を表１、２に示す。

屈折率ｎｄは、溶融ガラスをブロック状に成形、加工したものを測定試料とし、Ｖブロック法により島津製作所製精密屈折率計ＫＰＲ−２００で測定した値である。

熱膨張係数αは以下のようにして測定した。まず各試料をプレス成型し、得られた成型体を６５０℃で１０分間焼成した後、直径４ｍｍ、長さ４０ｍｍの円柱状に研磨加工した。次に、この加工試料を用いて、ＪＩＳＲ ３１０２に準拠して、３０〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数を求めた。

軟化点Ｔsは、マクロ型示差熱分析計を用いて測定したときの第４の変曲点の値である。

耐候性は、高温水中にガラス粉末を浸漬処理し、処理前後の質量変化により質量減％を求めた。浸漬条件は、ガラス粉末の比重相当グラム、水１００ｃｃ中、９５℃、１ｈｒ とした。

また、各試料を用いて、光拡散層付ガラス基板（図１のガラス基板１上に光拡散層２が形成されてなる構成物）を作製した後、ヘーズメーターにてヘーズ値を測定し、光拡散性を評価した。

光拡散層付きガラス基板は以下のように作製した。まず、各試料から作製したガラス粉末：樹脂バインダー：有機溶剤の質量比が７０：３：２７となるように混合した後、３本ロールミルにて混練し、ペーストを作製した。なお、樹脂バインダーとしてエチルセルロース（ダウケミカル社製：質量平均分子量Ｍｗ約１８万）を用い、有機溶剤としてターピネオールを用いた。

続いて、市販のソーダガラス基板の一方の表面に、得られたペーストをアプリケータで塗布し、１２０℃にて１０分間乾燥した後、表１又は表２に示す軟化点より１０℃高い温度で１０分間焼成することにより、該ガラス基板上に、凹凸構造を有する光拡散層を形成した。

得られた光拡散層付ガラス基板について、焼成直後の試料と、６０℃、９０％、２４ｈｒの高温高湿処理後の試料各々に対して、Ｄ_６５光によるヘーズメーターでヘーズ値を測定した。高温高湿処理後の光拡散性について、ヘーズ値が７０％以上のものを「○」、７０％に満たないものを「×」として評価した。

表１及び表２から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜８は耐候性に優れ、高温高湿処理後の光拡散性が良好であった。一方、試料Ｎｏ．９及び試料Ｎｏ．１０は耐候性が悪く、また、試料Ｎｏ．１１は屈折率が高すぎることにより、それぞれ光拡散性が不良であった。

１ ガラス基板
２ 光拡散層
３ 平滑層
４ 透明導電膜
５ 有機ＥＬ層
６ 電極
１０ 有機ＥＬ素子

Claims (9)

1. ガラス組成として、質量％表示で、ＳｉＯ_２ ２０〜４０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ７．１〜１５％、Ｂ_２Ｏ_３ ２０〜４０％、ＺｎＯ ５〜１５％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜５％、Ｋ_２Ｏ １０〜２０％、ＺｒＯ_２ ０〜５％、Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜１０％を含有することを特徴とする光拡散層形成用ガラス。
2. ガラス組成として、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３が６５〜７７．５％であることを特徴とする請求項１に記載の光拡散層形成用ガラス。
3. ガラス組成として、質量比 Ｂ_２Ｏ_３／（ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３）が０．５以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光拡散層形成用ガラス。
4. 軟化点が６５０℃以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光拡散層形成用ガラス。
5. ガラス組成中に、実質的にＰｂＯを含まないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散層形成用ガラス。
6. 粉末状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光拡散層形成用ガラス。
7. ガラス基板の表面に請求項１〜６のいずれかに記載の光拡散層形成用ガラスからなる光拡散層が形成されていることを特徴とする光拡散層付きガラス基板。
8. 光拡散層が凹凸構造であることを特徴とする請求項７に記載の光拡散層付きガラス基板。
9. 請求項７又は８に記載の光拡散層付きガラス基板を備えることを特徴とする有機ＥＬ素子。