WO2014010621A1 - 光取り出し層形成用ガラス、これを用いた、光取り出し層形成用ガラス粉末、光取り出し層の形成方法、光取り出し層形成用材料、光取り出し層形成用ガラスペースト、有機ｅｌ素子用ガラス基板、有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ素子用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
光取り出し層形成用ガラス、これを用いた、光取り出し層形成用ガラス粉末、光取り出し層の形成方法、光取り出し層形成用材料、光取り出し層形成用ガラスペースト、有機ｅｌ素子用ガラス基板、有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ素子用ガラス基板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014010621A1 WO2014010621A1 PCT/JP2013/068838 JP2013068838W WO2014010621A1 WO 2014010621 A1 WO2014010621 A1 WO 2014010621A1 JP 2013068838 W JP2013068838 W JP 2013068838W WO 2014010621 A1 WO2014010621 A1 WO 2014010621A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- glass
- light extraction
- extraction layer
- organic
- forming
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 228
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 133
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 5
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 44
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 11
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- -1 more specifically Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 2
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIXWIUJQBBANGK-UHFFFAOYSA-N 4-(4-fluorophenyl)-1h-pyrazol-5-amine Chemical compound N1N=CC(C=2C=CC(F)=CC=2)=C1N SIXWIUJQBBANGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RLRMXWDXPLINPJ-UHFFFAOYSA-N dioctan-2-yl benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound CCCCCCC(C)OC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC(C)CCCCCC RLRMXWDXPLINPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000009503 electrostatic coating Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001490 poly(butyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001483 poly(ethyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K50/854—Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
Definitions
- the present invention relates to a glass capable of forming a light extraction layer of an organic EL element, a glass powder for forming a light extraction layer using the same, a method for forming a light extraction layer, a material for forming a light extraction layer, and a glass for forming a light extraction layer
- the present invention relates to a glass substrate for an organic EL element on which a paste and a light extraction layer are formed, an organic EL element, and a method for producing the glass substrate for an organic EL element.
- the light source for illumination is divided into a “directional light source” that illuminates a limited range and a “diffuse light source” that illuminates a wide range. Since LED illumination corresponds to a “directional light source”, an alternative light source for a fluorescent lamp corresponding to a “diffuse light source” is desired, and organic EL (electroluminescence) illumination is a promising candidate for such an alternative light source. It is believed that.
- the organic EL element includes a glass substrate, a transparent conductive film as an anode, an organic EL layer including one or more light-emitting layers made of an organic compound exhibiting electroluminescence that emits light by current injection, and a cathode. It is an element.
- As the organic EL layer used in the organic EL element a low molecular dye material or a conjugated polymer material is used.
- a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron A laminated structure with an injection layer or the like is formed.
- An organic EL layer having such a laminated structure is disposed between the anode and the cathode, and by applying an electric field to the anode and the cathode, holes injected from the transparent electrode that is the anode and those injected from the cathode Electrons recombine in the light emitting layer, the emission center is excited by the recombination energy, and light is emitted.
- Organic EL elements have the same luminous efficiency as liquid crystal and plasma displays that are widely used as flat-screen televisions, and are being used for mobile phones and displays. However, it is said that the luminance of the light source for illumination is not yet sufficient for practical use, and further improvement in luminous efficiency is required.
- the refractive index n d of the organic EL layer is 1.80 to 1.9
- the refractive index n d of the transparent conductive film is 1.9 to 2.0
- the refractive index n d of the glass substrate is usually about 1.5.
- an organic EL element used as an illumination light source it has been studied to interpose a light extraction layer capable of efficiently extracting light emitted from the organic EL layer between the transparent conductive film and the glass substrate.
- Patent Document 1 discloses a glass substrate in which a light extraction layer is formed by applying and baking a high-refractive-index low-melting glass on an uneven surface of a glass plate.
- Patent Document 2 describes a glass substrate having a light extraction layer in which a scattering material is dispersed in a high refractive index glass. These substrates employ high refractive index glass for the light extraction layer, thereby increasing the light extraction efficiency from the transparent conductive film to the light extraction layer. Furthermore, light can be efficiently extracted from the light extraction layer to the glass plate due to the irregularities on the surface of the glass plate and the presence of scattering substances in the light extraction layer.
- Patent Document 2 In order to form a transparent conductive film on the light extraction surface, it is important that the surface of the light extraction layer is flat.
- the low-melting glass described in Patent Document 1 if the low-melting glass is sufficiently flowed to ensure the flatness of the light extraction layer surface, the uneven shape on the glass plate surface is low-melting glass. There is a problem that it is easily eroded and disappears.
- the glass substrate of Patent Document 2 employs glass containing a large amount of Nb 2 O 5 or the like as the high refractive index glass for forming the light extraction layer, and the raw material cost is expensive.
- An object of the present invention is to provide a light extraction layer forming glass capable of forming a light extraction layer with high light extraction efficiency at low cost, a glass powder for forming a light extraction layer using the same, a method for forming the light extraction layer, and a light extraction layer formation. It is in providing the manufacturing method of the material for light, the glass paste for light extraction layer formation, the glass substrate for organic EL elements, an organic EL element, and the glass substrate for organic EL elements.
- the refractive index n d 1.80 to 2.20, a ZrO 2 contained 0.1% by mol%, the content of Nb 2 O 5 15 % Or less.
- the refractive index nd is measured by the V block method. Specifically, it can be measured using KPR-200 manufactured by Shimadzu Corporation.
- the glass having the above structure is used, a light extraction layer having a refractive index close to that of the transparent conductive film can be formed. Therefore, reflection of light at the interface between the transparent conductive film and the light extraction layer can be reduced, and light extraction efficiency is increased. be able to. Moreover, since it is not necessary to use an expensive raw material, the light extraction layer forming glass can be supplied at low cost. Furthermore, since ZrO 2 is contained in the glass composition, the chemical resistance of the glass is high, and the light extraction layer formed using this glass is etched by a chemical solution such as an acid or alkali solution in the subsequent device manufacturing process. It is hard to become cloudy.
- bismuth-based glass means glass containing 20 mol% or more of Bi 2 O 3 as a glass composition.
- a glass with a low softening point can be obtained, and firing for forming the light extraction layer can be performed at a low temperature.
- the glass having the above structure has high weather resistance, it can be easily pulverized when producing glass powder.
- a light extraction layer having a smooth surface necessary for forming a transparent conductive film such as ITO can be formed by baking at a low temperature in a short time.
- a light extraction layer is formed on a glass plate having an uneven surface, it is possible to form a light extraction layer having a flat surface while maintaining the uneven surface of the glass plate.
- a transparent conductive film having good film quality can be formed on the layer.
- the content of Nb 2 O 5 + Gd 2 O 3 + La 2 O 3 is preferably 30% or less in terms of mol%.
- “content of Nb 2 O 5 + Gd 2 O 3 + La 2 O 3 ” means the total content of Nb 2 O 5 , Gd 2 O 3 and La 2 O 3 .
- the light extraction layer forming glass can be supplied at a lower cost.
- the glass of the present invention does not substantially contain PbO.
- substantially does not contain PbO means that it is not intentionally contained, and more objectively means that PbO is 0.1% or less in terms of mol%.
- the light extraction layer forming glass powder of the present invention is formed from the glass described above.
- the method for forming the light extraction layer of the glass substrate for an organic EL device of the present invention is characterized by using the glass described above.
- the method for forming the light extraction layer having the above-described configuration as described in detail later, there is a method of applying and baking a glass paste using the glass described above on a glass plate. Without being limited to the above, other methods can be applied as appropriate.
- the material for forming a light extraction layer of the organic EL device of the present invention is characterized by containing 80 to 100% of the glass powder and 0 to 20% of the ceramic powder in volume%.
- a light extraction layer with high light extraction efficiency can be formed.
- a light extraction layer that can scatter incident light inside can be formed. If light can be scattered in the light extraction layer, light can be efficiently extracted from the light extraction layer to the glass plate.
- the light extraction layer forming glass paste of the present invention includes the above-described material.
- the light can be easily formed because the material can be uniformly applied onto the glass plate.
- the glass substrate for an organic EL device of the present invention is characterized in that a light extraction layer containing the glass is formed.
- the light extraction layer preferably contains 20% or less ceramic powder by volume.
- the light incident on the light extraction layer can be efficiently extracted to the glass plate.
- At least one surface of the glass plate is an uneven surface, and a light extraction layer is formed on the uneven surface.
- the light incident on the light extraction layer can be efficiently extracted to the glass plate.
- the organic EL element of the present invention includes the above glass substrate.
- a transparent conductive film is formed on the light extraction layer of the glass substrate, and the organic EL layer is formed on the transparent conductive film.
- the organic EL element of the present invention is preferably used for lighting device applications.
- the method for producing a glass substrate for an organic EL device of the present invention is characterized in that the glass paste is applied onto a glass plate and baked to form a light extraction layer.
- the glass paste on a glass plate having an uneven surface on at least one surface.
- % means mol%
- the numerical range expressed using “to” is the numerical value described before and after “to” as the lower limit value and the upper limit value. Means the range to include.
- the refractive index n d is in the range of 1.80 to 2.20.
- the refractive index n d of the glass is less than 1.80, too large difference in refractive index of the transparent conductive film and the light extraction layer increases the percentage of reflected light at the interface therebetween, the light extraction efficiency It cannot be raised.
- the refractive index n d of the glass is more than 2.20, it may become larger than the refractive index of the transparent conductive film, the reflection of light at the interface of the light extraction layer and the transparent conductive film is increased, the light extraction efficiency May not be able to increase.
- the glass of the present invention contains 0.1% or more of ZrO 2 .
- ZrO 2 is a component that increases the refractive index of the glass and is a component that improves the acid resistance of the glass.
- the Nb 2 O 5 content is limited to 15% or less, preferably 10% or less, more preferably 8% or less, and particularly preferably 5% or less.
- Nb 2 O 5 is a component that increases the refractive index of glass, but since the raw material is expensive, it is desired to reduce the content as much as possible. For the same reason, it is desirable to reduce the contents of Gd 2 O 5 and La 2 O 3 as much as possible.
- the total amount of these components (Nb 2 O 5 + Gd 2 O 3 + La 2 O 3 ) is preferably 30% or less, more preferably 15% or less, 10% or less, 8% or less, and particularly preferably 5% or less. .
- the glass of the present invention is a bismuth-based glass containing 20% or more of Bi 2 O 3 , more specifically, Bi 2 O 3 20 to 35%, B 2 O 3 20 to 35%, SiO 2 exceeding 5%. Further, a glass containing 35% or less, Al 2 O 3 0 to 10%, ZnO 0 to 10%, ZrO 2 1 to 8% is preferable. The reason for limiting the glass composition in this way is shown below.
- Bi 2 O 3 is a component that lowers the softening point of glass and raises the refractive index.
- the content is preferably 20 to 35%, particularly 21 to 33%, more preferably 22 to 31%.
- the content of Bi 2 O 3 is too small, the softening point of the glass is increased and it becomes difficult to fire at a temperature of 600 ° C. or lower.
- the content of Bi 2 O 3 is excessive, the material cost is increased.
- B 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton and widens the vitrification range, and its content is 20 to 35%, particularly 21 to 34%, 22 to 33%, and further 23 to 33%. It is preferable.
- the content of B 2 O 3 is too small, the glass is easily crystallized during firing, and it becomes difficult to obtain a smooth fired film.
- the content of B 2 O 3 is too large, the softening point of the glass is increased and it becomes difficult to fire at a temperature of 600 ° C. or lower. Moreover, the weather resistance of glass falls and it becomes difficult to pulverize at the time of powder preparation.
- SiO 2 is a component that forms a glass skeleton, stabilizes the glass, and facilitates obtaining a smooth surface after firing. Moreover, there exists an effect which improves the weather resistance of glass.
- the content of SiO 2 is more than 5% and not more than 35%, in particular 15-34%, 20-34%, 21-34%, 25-34%, 26-34%, and even 27-34%. Is preferred. If the SiO 2 content is too low, the glass can be lowered in temperature, but at the same time, it is easy to crystallize, which is not preferable. Moreover, when the weather resistance of glass falls and powder is produced, it becomes difficult to make fine powder. On the other hand, if the content of SiO 2 becomes too large, the softening point of the glass rises and it becomes difficult to fire at a temperature of 600 ° C. or lower.
- Al 2 O 3 is a component capable of stabilizing the glass, and its content is preferably 0 to 10%, particularly 0.1 to 9%, more preferably 0.1 to 8%. If the content of Al 2 O 3 is too large, the softening point of the glass will rise and it will be difficult to fire at a temperature of 600 ° C. or lower.
- the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 5 to 45%, particularly 10 to 40%, more preferably 20 to 40%. If the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is too small, the softening point of the glass becomes too low, and the uneven shape on the surface of the glass plate may be eroded and lost. Moreover, when the weather resistance of glass falls and powder is produced, pulverization becomes difficult. On the other hand, if the total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 is too large, the softening point of the glass becomes too high, and the flatness of the surface of the light extraction layer cannot be ensured.
- ZnO is a component having an effect of lowering the softening point of the glass, and its content is preferably 0 to 10%, particularly 0 to 9%, more preferably 0 to 8%. If the ZnO content is too high, the stability of the glass is lowered, and in some cases, crystallization occurs after firing, making it difficult to obtain a smooth surface.
- ZrO 2 is a component that improves the refractive index of the glass, and the content of ZrO 2 that is also a component that improves the chemical resistance of the glass is 1 to 8%, particularly 2 to 7%, more preferably 3 to 6%. Preferably there is.
- the content of ZrO 2 is too small, the effect of improving the refractive index becomes insufficient. In addition, chemical resistance decreases.
- the content of ZrO 2 is too large, the glass is easily crystallized during firing, and it becomes difficult to obtain a smooth glass surface, and the softening point of the glass is raised and the glass is fired at a temperature of 600 ° C. or lower. It becomes difficult.
- alkaline earth metal oxides such as MgO, CaO, SrO, and BaO are components that lower the softening point of the glass and adjust the thermal expansion coefficient.
- the total amount is 0 to 20%, particularly 0 to 15%. Furthermore, 0 to 12% can be contained. If the total amount of these components is too large, the thermal expansion coefficient becomes too large, which is not preferable. Further, the content of each component of these alkaline earth metal oxides is preferably 0 to 6%.
- the total amount of alkali metal oxides of Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Cs 2 O, Rb 2 O is up to 5%, and the glass is stabilized.
- Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Ta 2 O 5 , SnO 2 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , P 2 O 5 , and water resistance, acid resistance, and alkali resistance CuO can be added CeO 2, V 2 O 5 and the like up to 15% in total.
- Sb 2 O 3 can also be added.
- the content of Sb 2 O 3 is desirably less than 0.01%.
- PbO is a component that lowers the melting point of glass, but it is also an environmentally hazardous substance, so substantial introduction should be avoided.
- the refractive index n d of from 1.80 to 2.20 close to the transparent conductive film. Further, the softening point is low, the glass is stable, and a smooth fired film can be obtained without crystallization at a temperature of 600 ° C. or lower.
- the glass having the above composition has high weather resistance, it can be easily pulverized by wet grinding or the like. If the particle size of the glass powder is small, the glass softens and flows by heat treatment at a lower temperature or in a shorter time than when the particle size is large. Therefore, the firing conditions for forming the light extraction layer can be set at a low temperature and in a short time, and even if there is an uneven surface on the glass plate surface, it can be fired without being eroded or lost.
- the glass having the above composition preferably has a softening point of 500 to 600 ° C, more preferably 520 to 600 ° C, and still more preferably 560 to 600 ° C.
- the glass having the above composition preferably has a thermal expansion coefficient of 65 to 85 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C.
- the glass powder for forming a light extraction layer of the present invention can be prepared by preparing raw materials so as to be a glass having the above composition, melting, molding, pulverizing and classifying.
- the particle size of the glass powder it is desirable to use one having an average particle size D 50 of 0.3 to 2.0 ⁇ m and a maximum particle size D max of 10 ⁇ m or less.
- the average particle diameter D 50 and the maximum particle diameter D max is greater than the upper limit, it may become difficult to produce a smooth fired film.
- the average particle diameter D 50 less than 0.3 [mu] m may be dispersed into the paste, etc. becomes difficult.
- the light extraction layer forming material of the present invention contains the glass powder.
- ceramic powder may be included as scattering particles.
- the mixing amount is 80 to 100% by volume of glass powder (more preferably 85 to 99.5% by volume), and 0 to 20% by volume of ceramic powder (more preferably 0.5 to 15% by volume).
- the ceramic powder various materials can be used. For example, alumina, zircon, zirconia, mullite, silica, cordierite, titania, tisanoic acid compound, tin oxide, various inorganic pigments, etc. can be used alone or in combination. Can be used.
- the material for forming the light extraction layer contains ceramic powder
- the light extraction layer produced using this powder scatters the light inside, so that the light extraction can be performed even if the surface of the glass plate is not uneven. Light can be efficiently extracted from the layer to the glass plate. Therefore, if ceramic powder is added, it is possible to omit the formation of irregularities on the glass plate surface.
- the light extraction layer forming paste of the present invention contains the above materials.
- the ratio of the above material to the entire paste is generally about 30 to 90% by mass.
- the paste includes a thermoplastic resin, a plasticizer, a solvent, and the like in addition to the above materials.
- the thermoplastic resin is a component that increases the film strength after drying and imparts flexibility.
- the ratio of the thermoplastic resin in the entire paste is generally about 0.1 to 20% by mass.
- thermoplastic resin polybutyl methacrylate, polyvinyl butyral, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, ethyl cellulose and the like can be used, and these are used alone or in combination.
- the plasticizer is a component that controls the drying speed and imparts flexibility to the dry film.
- the proportion of the plasticizer in the entire paste is generally about 0 to 10% by mass.
- the plasticizer butylbenzyl phthalate, dioctyl phthalate, diisooctyl phthalate, dicapryl phthalate, dibutyl phthalate and the like can be used, and these are used alone or in combination.
- Solvent is a component that pastes materials.
- the solvent content in the entire paste is generally about 10 to 30% by mass.
- the solvent for example, terpineol, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentadiol monoisobutyrate or the like can be used alone or in combination.
- the preparation of the paste can be performed by mixing the above-described light extraction layer forming material, thermoplastic resin, plasticizer, solvent, and the like at a predetermined ratio and kneading them uniformly.
- the light extraction layer 2 is formed on the surface by which the transparent conductive film of the glass plate 1 is formed.
- the transparent conductive film and the light extraction layer 2 at the interface The reflection can be reduced, and the light emitted from the organic EL layer can be efficiently taken into the light extraction layer 2.
- ceramic powder can be dispersed as a scattering material.
- the glass and ceramic powder which comprise the light extraction layer 2 it is as above-mentioned and omits description here.
- the surface roughness Ra of the surface 2a of the light extraction layer 2 is preferably 0.2 ⁇ m or less, preferably 0.1 ⁇ m or less, more preferably 0.05 ⁇ m or less.
- An excessively large surface roughness Ra is not preferable because the film quality of the transparent conductive film becomes nonuniform and adversely affects the light emission of the organic EL device.
- the surface of the glass plate 1 on the light extraction layer 2 side can be an uneven surface 1a as shown in FIG. If the surface on the light extraction layer 2 side of the glass plate 1 is the uneven surface 1a, reflection of light at the interface between the light extraction layer 2 and the glass plate 1 can be reduced, and light can be easily taken into the glass plate 1.
- the glass plate 1 with the uneven surface 1a formed on the surface is subjected to a method such as a sandblasting method, a sol-gel spray method, or an etching method on a glass plate having a flat surface to give the surface an uneven shape. Can do.
- the uneven surface 1a may be formed on the surface facing the uneven surface 1a.
- the uneven surface 1a does not necessarily need to be formed over the entire surface of the glass plate 1, and may be formed, for example, only at the central portion of the surface of the glass plate 1.
- the surface roughness Ra of the concavo-convex surface 1a can be set in consideration of the required degree of light scattering from the organic EL element.
- the surface roughness Ra is preferably in the range of 0.05 to 2 ⁇ m, more preferably in the range of 0.05 to 1.5 ⁇ m. If the surface roughness Ra of the uneven surface 1a is too small, sufficient light extraction efficiency may not be obtained. On the other hand, if the surface roughness Ra of the uneven surface 1a is too large, sufficient light extraction efficiency cannot be obtained, and the amount of glass for filling the uneven surface 1a increases, which may reduce the transmittance.
- a glass plate 1 having no irregular surface may be used.
- the ceramic powder is dispersed in the light extraction layer, a sufficient amount of light can be taken into the glass plate from the light extraction layer 2 even when the uneven surface is not formed on the glass plate 1.
- a combination of a light extraction layer in which ceramic powder is dispersed and a glass plate having an uneven surface is not excluded.
- the glass substrate 3 for an organic EL element of the present invention can be produced, for example, as follows. First, the light extraction layer forming material prepared in the form of a paste is applied onto the glass plate 1 by using a method such as a screen printing method or a batch coating method, and then dried. Thereafter, the glass substrate 3 having the light extraction layer 2 formed on the glass plate 1 can be obtained by holding and baking at a temperature of 500 to 600 ° C. for 5 to 60 minutes. If the firing temperature is too low or the holding time is too short, sintering becomes insufficient and it becomes difficult to form a dense light extraction layer. On the other hand, if the firing temperature is too high or the holding time is too long, bubbles are generated during firing, which makes it difficult to obtain a smooth light extraction layer. In the above description, a method using a paste has been described as a method for forming the light extraction layer, but other methods such as a green sheet method, electrostatic coating, and electrophoresis method can be employed.
- the light extraction layer forming material may be applied onto the uneven surface 1a of the glass plate 1 and then fired. In this case, it is important to adjust the firing conditions so that the surface of the light extraction layer 1a becomes a flat surface.
- the materials and paste used for forming the light extraction layer 2 are as described above, and will not be described here.
- a transparent conductive film 4 is formed on the light extraction layer of the glass substrate 3, and the organic EL layer 5 is formed on the transparent conductive film 4.
- the cathode 6 is formed on the organic EL layer 5.
- the organic EL layer 5 is formed between the transparent conductive film 4 and the cathode 6.
- the transparent conductive film 4 functions as an anode.
- the organic EL layer 5 includes a light emitting layer (not shown), and a hole injection layer, a hole transport layer, and the like are formed between the light emitting layer and the transparent conductive film 4 as necessary.
- an electron transport layer, an electron injection layer, etc. are formed between the light emitting layer and the cathode 6 as needed. Light emitted from the light emitting layer of the organic EL layer 5 passes through the transparent conductive film 4 and the glass substrate 3 and is extracted outside.
- the transparent conductive film 4 is not particularly limited as long as it functions as an anode in the organic EL element.
- a composite oxide thin film having conductivity such as indium tin oxide (ITO), aluminum zinc oxide (AZO), and indium zinc oxide (IZO) can be used.
- ITO indium tin oxide
- AZO aluminum zinc oxide
- IZO indium zinc oxide
- indium tin oxide is particularly preferably used.
- the transparent conductive film 4 may be formed on the light extraction layer 2 or may be formed on the light extraction layer 2 via a protective film such as SiO 2 or Ta 2 O 5 .
- the organic EL device of the present invention may be hermetically sealed using glass, epoxy resin or the like in order to block moisture, oxygen, etc. in the air.
- Table 1 shows Examples (Examples 1 to 10) and Comparative Example (Example 11) of the light extraction layer forming material of the present invention.
- each raw material was prepared and uniformly mixed so that the glass composition shown in Table 1 was obtained in mol%.
- the mixed raw materials were put in a platinum crucible and melted at 1300 ° C. for 2 hours, and then the molten glass was formed into a thin plate shape.
- these were pulverized by a ball mill to obtain glass powder samples having an average particle diameter D 50 of 0.8 to 2.0 ⁇ m and a maximum particle diameter D max of 5 ⁇ m.
- the obtained glass sample was measured for the thermal expansion coefficient ⁇ , the softening point Ts, the refractive index n d , and the average particle diameter D 50 as follows, and the measurement results are shown in Table 1.
- the thermal expansion coefficient was measured as follows. First, each glass powder sample was press-molded, and the obtained molded body was fired at 580 ° C. for 10 minutes, and then polished into a cylindrical shape having a diameter of 4 mm and a length of 40 mm. Using this sample, the thermal expansion coefficient in the temperature range of 30 to 300 ° C. was determined in accordance with JIS (Japanese Industrial Standard) R3102.
- the softening point of the glass was measured using a macro-type differential thermal analyzer, and the value of the fourth inflection point was taken as the softening point.
- Refractive index cut out samples formed in a block shape, a precision refractometer at V block method, specifically, as measured by KPR-200 manufactured by Shimadzu Corporation to determine the value of n d.
- the particle size was measured using a laser diffraction particle size distribution meter, was determined a value of D 50.
- each glass powder sample of Examples 1 to 10 has a thermal expansion coefficient of 69.2 to 83.4 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., a softening point of 528 to 565 ° C., and a refractive index.
- a thermal expansion coefficient of 69.2 to 83.4 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. a softening point of 528 to 565 ° C.
- a refractive index was in the range of 1.810 to 1.926.
- a glass sample powder or a mixed powder sample in which ceramic powder was further mixed was prepared.
- ethyl cellulose manufactured by Dow Chemical Company, weight average molecular weight (Mw) of about 180,000
- terpineol is used as the organic solvent
- the weight ratio of glass powder: resin binder: organic solvent is 70: 2: 28.
- a product name “PP-8C” (thickness 1.8 mm, coefficient of thermal expansion 84 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C.) manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. was prepared into 5 cm square.
- the glass plates used in Examples 1, 8 and 9 are further processed by sandblasting using alumina powder (# 600), so that the surface roughness Ra is 0.6 microns on one surface. A surface was formed.
- the glass paste prepared as described above was applied with an applicator, dried at 120 ° C. for 10 minutes, and then fired at the firing temperature shown in Table 1 for 20 minutes to form the light extraction layer on the surface.
- a glass substrate sample formed in the above was obtained.
- the surface roughness Ra was measured using a surfcom manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. in accordance with JIS B0633 (2001).
- the presence or absence of crystals in the glass fired film was measured by observing with a metal microscope (magnification 200 times).
- the glass of the present invention can be suitably used for forming a light extraction layer of an organic EL element.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
光取り出し効率が高い光取り出し層を安価に形成できる光取り出し層形成用ガラスと、これを用いた有機ＥＬ素子用ガラス基板を提供する。屈折率ｎｄが１．８０～２．２０であり、モル％表示でＺｒＯ２を０．１％以上含有し、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が１５％以下であるガラスを用い、より好ましくはモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３ ２０～３５％、Ｂ２Ｏ３ ２０～３５％、ＳｉＯ２ ５％を超え且つ３５％以下、Ａｌ２Ｏ３ ０～１０％、ＺｎＯ ０～１０％、ＺｒＯ２ １～８％含有するガラスを用いて光取り出し層を形成する。
Description
本発明は、有機ＥＬ素子の光取り出し層を形成可能なガラス、これを用いた、光取り出し層形成用ガラス粉末、光取り出し層の形成方法、光取り出し層形成用材料、光取り出し層形成用ガラスペースト、光取り出し層が形成された有機ＥＬ素子用ガラス基板、有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子用ガラス基板の製造方法に関するものである。
近年、家電製品の普及、大型化・多機能化などの理由から、家庭などの生活空間で消費されるエネルギーが増えている。特に、照明用途におけるエネルギー消費が多いため、生活用の照明として普及している蛍光灯照明などに代わる高効率な代替照明が活発に検討されており、ＬＥＤ照明は白熱球の代替として採用され始めている。
照明用光源は、限られた範囲を照らす「指向性光源」と、広範囲に照らす「拡散光源」に分けられる。ＬＥＤ照明は、「指向性光源」に相当するため、「拡散光源」に該当する蛍光灯の代替光源が望まれており、このような代替光源として、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）照明が有力な候補と考えられている。
有機ＥＬ素子は、ガラス基板と、陽極である透明導電膜と、電流の注入によって発光するエレクトロルミネッセンスを呈する有機化合物からなる一層また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である。有機ＥＬ素子に用いられる有機ＥＬ層としては、低分子色素系材料や共役高分子系材料などが用いられており、発光層として形成する場合、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層などとの積層構造が形成される。このような積層構造を有する有機ＥＬ層を、陽極と陰極の間に配置し、陽極と陰極に電界を印加することにより、陽極である透明電極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、発光するという原理を有している。
有機ＥＬ素子は、薄型テレビとして普及している液晶やプラズマディスプレイと同等の発光効率を有しており、携帯電話やディスプレイ用途としての採用が進められている。しかしながら、照明用光源としては、輝度がまだ実用レベルには十分ではないといわれており、さらなる発光効率の改善が必要とされている。
輝度が低い原因の一つとして次の点が挙げられる。すなわち、有機ＥＬ層の屈折率ｎｄは１．８０～１．９であり、透明導電膜の屈折率ｎｄは１．９～２．０である。これに対して、ガラス基板の屈折率ｎｄは、通常、１．５程度である。このため、従来の有機ＥＬデバイスは、透明導電膜とガラス基板の屈折率差が大きいことに起因して、有機ＥＬ層から放射された光が透明導電膜とガラス基板の界面で反射されてしまい、光を効率良く外部に取り出せないという問題があった。
そこで、照明用光源として用いる有機ＥＬ素子においては、有機ＥＬ層から発光する光を効率良く取り出すことのできる光取り出し層を、透明導電膜とガラス基板の間に介在させることが検討されている。
例えば特許文献１には、ガラス板の凹凸面上に高屈折率の低融点ガラスを塗布し焼成して光取り出し層を形成したガラス基板が開示されている。また特許文献２には、高屈折率ガラス中に散乱物質を分散させた光取り出し層を有するガラス基板が記載されている。これらの基板は、光取り出し層に高屈折率ガラスを採用することにより、透明導電膜から光取り出し層への光取り出し効率を高めている。さらにガラス板表面の凹凸や光取り出し層内の散乱物質の存在により、光取り出し層からガラス板へ効率よく光を取り出すことができるというものである。
ところで光取り出し面上に透明導電膜を形成するためには、光取り出し層の表面が平坦であることが重要である。しかしながら特許文献１に記載された低融点ガラスを用いた場合、光取り出し層表面の平坦性を確保するために低融点ガラスを十分に流動させようとすると、ガラス板表面の凹凸形状が低融点ガラスに浸食されて消失しやすいという問題がある。特許文献２のガラス基板は、光取り出し層を形成する高屈折率ガラスとして、Ｎｂ２Ｏ５等を多量に含むガラスを採用しており、原料コストが高価である。
本発明の目的は、光取り出し効率が高い光取り出し層を安価に形成できる光取り出し層形成用ガラスと、これを用いた光取り出し層形成用ガラス粉末、光取り出し層の形成方法、光取り出し層形成用材料、光取り出し層形成用ガラスペースト、有機ＥＬ素子用ガラス基板、有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子用ガラス基板の製造方法を提供することにある。
本発明の光取り出し層形成用ガラスは、屈折率ｎｄが１．８０～２．２０であり、モル％表示でＺｒＯ２を０．１％以上含有し、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が１５％以下であることを特徴とする。ここで屈折率ｎｄは、Ｖブロック法で測定したものである。具体的には、島津製作所製のＫＰＲ－２００を用いて測定することができる。
上記構成のガラスを使用すれば、透明導電膜の屈折率に近い光取り出し層を形成できることから、透明導電膜と光取り出し層の界面における光の反射を低減することができ、光取り出し効率を高めることができる。また高価な原料を用いる必要がないため、光取り出し層形成用ガラスを安価に供給できる。さらにガラス組成中にＺｒＯ２を含有することから、ガラスの耐薬品性が高く、このガラスを用いて形成された光取り出し層は、後のデバイス製造工程での酸やアルカリ溶液といった薬液によるエッチングによって白濁し難い。
本発明のガラスにおいては、ビスマス系ガラスであることが好ましい。本発明において「ビスマス系ガラス」とは、ガラス組成としてＢｉ２Ｏ３を２０モル％以上含有するガラスを意味する。
上記構成を採用すれば、軟化点の低いガラスとすることができ、光取り出し層形成のための焼成を低温で行うことが可能になる。
本発明のガラスにおいては、モル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３ ２０～３５％、Ｂ２Ｏ３ ２０～３５％、ＳｉＯ２ ５％を超え且つ３５％以下、Ａｌ２Ｏ３ ０～１０％、ＺｎＯ ０～１０％、ＺｒＯ２ １～８％含有することが好ましい。
上記構成を有するガラスは耐候性が高いことから、ガラス粉末を製造する際に微粉化が容易である。その結果、ＩＴＯ等の透明導電膜を形成するうえで必要な平滑な表面を有する光取り出し層を、低温短時間の焼成で形成することができる。特に、凹凸面を有するガラス板上に光取り出し層を形成する場合には、ガラス板の凹凸面を維持した状態で、平坦な表面を有する光取り出し層を形成することが可能であり、光取り出し層上に良好な膜質の透明導電膜を形成できる。
本発明のガラスにおいては、モル％表示でＮｂ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３の含有量が３０％以下であることが好ましい。ここで「Ｎｂ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３の含有量」とは、Ｎｂ２Ｏ５、Ｇｄ２Ｏ３及びＬａ２Ｏ３の含有量の合量を意味する。
上記構成を採用すれば、光取り出し層形成用ガラスを、より安価に供給することが可能となる。
本発明のガラスにおいては、ＰｂＯを実質的に含有しないことが好ましい。ここで「ＰｂＯを実質的に含有しない」とは、意図的に含有させないことを意味しており、より客観的にはモル％表示でＰｂＯが０．１％以下であることを意味する。
上記構成を採用すれば、ガラスの製造過程等で環境汚染を引き起こすおそれがない。
本発明の光取り出し層形成用ガラス粉末は、上記したガラスから形成されることを特徴とする。
上記構成のガラス粉末を使用すれば、光取り出し効率の高い光取り出し層が形成できる。
本発明の有機ＥＬ素子用ガラス基板の光取り出し層の形成方法は、上記したガラスを用いることを特徴とする。
上記構成の光取り出し層の形成方法は、具体的な１例として、後に詳述するように、上記したガラスを用いたガラスペーストをガラス板上に塗布し焼成する方法があるが、この１例に限定されることなく、その他の手法も適宜、適用し得る。
上記構成の光取り出し層の形成方法は、具体的な１例として、後に詳述するように、上記したガラスを用いたガラスペーストをガラス板上に塗布し焼成する方法があるが、この１例に限定されることなく、その他の手法も適宜、適用し得る。
本発明の有機ＥＬ素子の光取り出し層形成用材料は、体積％で、上記ガラス粉末８０～１００％と、セラミック粉末０～２０％を含むことを特徴とする。
上記構成の材料を使用すれば、光取り出し効率の高い光取り出し層が形成できる。またセラミック粉末を含む場合には、入射した光を内部で散乱させることができる光取り出し層を形成可能である。光取り出し層内で光を散乱させることができれば、光取り出し層からガラス板へ効率良く光を取り出すことができる。
本発明の光取り出し層形成用ガラスペーストは、上記した材料を含むことを特徴とする。
上記構成のペーストを使用すれば、ガラス板上に材料を均一に塗布することができることから、容易に光取り出し層を形成することが可能になる。
本発明の有機ＥＬ素子用ガラス基板は、上記ガラスを含む光取り出し層が形成されてなることを特徴とする。
上記構成を採用すれば、光取り出し効率の高い有機ＥＬ素子を安価に作製することができる。
本発明のガラス基板においては、光取り出し層が、体積％として２０％以下のセラミック粉末を含有することが好ましい。
上記構成を採用すれば、光取り出し層に入射した光をガラス板へ効率良く取り出すことが可能になる。
本発明のガラス基板においては、ガラス板の少なくとも一方の表面が凹凸面であり、該凹凸面上に光取り出し層が形成されていることが好ましい。
上記構成を採用すれば、光取り出し層に入射した光をガラス板へ効率良く取り出すことが可能になる。
本発明の有機ＥＬ素子は、上記ガラス基板を含むことを特徴とする。
上記構成を採用すれば、発光効率の高い有機ＥＬデバイスを安価に作製することができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、ガラス基板の光取り出し層上に透明導電膜が形成され、該透明導電膜上に有機ＥＬ層が形成されていることが好ましい。
上記構成を採用すれば、発光効率の高い有機ＥＬデバイスを安価に作製することができる。
本発明の有機ＥＬ素子は、照明デバイス用途に使用されることが好ましい。
上記構成を採用すれば、輝度の高い照明デバイスが作製可能となる。
本発明の有機ＥＬ素子用ガラス基板の製造方法は、上記ガラスペーストをガラス板上に塗布し、焼成して光取り出し層を形成することを特徴とする。
上記構成を採用すれば、光取り出し層を備えたガラス基板を容易に作製することができる。
本発明の製造方法においては、少なくとも一方の表面に凹凸面を有するガラス板上に、上記ガラスペーストを塗布することが好ましい。
上記構成を採用すれば、光取り出し効率の高いガラス基板を容易に作製することができる。
以下、本発明を詳述する。なお以下の説明において特に断りがない限り、「％」はモル％を意味し、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本発明の光取り出し層形成用ガラスは、屈折率ｎｄが１．８０～２．２０の範囲にある。ガラスの屈折率ｎｄが１．８０未満であると、透明導電膜と光取り出し層の屈折率の差が大きくなり過ぎて両者の界面での光の反射の割合が大きくなり、光取り出し効率を高めることができなくなる。また、ガラスの屈折率ｎｄが２．２０を超えると、透明導電膜の屈折率より大きくなるおそれがあり、光取り出し層と透明導電膜の界面での光の反射が大きくなり、光取り出し効率を高めることができない場合がある。
また本発明のガラスは、ＺｒＯ２を０．１％以上含有する。ＺｒＯ２はガラスの屈折率を高める成分であるとともに、ガラスの耐酸性を向上する成分である。
また本発明のガラスは、Ｎｂ２Ｏ５の含有量を１５％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下、特に好ましくは５％以下に制限している。Ｎｂ２Ｏ５はガラスの屈折率を高める成分であるが、原料が高価であるため、できる限り含有量を少なくすることが望まれる。同様の理由から、Ｇｄ２Ｏ５やＬａ２Ｏ３の含有量もできる限り少なくすることが望ましい。これらの成分の合量（Ｎｂ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３）は好ましくは３０％以下、より好ましくは１５％以下、１０％以下、８％以下、特に好ましくは５％以下である。
また本発明のガラスは、Ｂｉ２Ｏ３を２０％以上含有するビスマス系ガラス、より具体的にはＢｉ２Ｏ３ ２０～３５％、Ｂ２Ｏ３ ２０～３５％、ＳｉＯ２ ５％を超え且つ３５％以下、Ａｌ２Ｏ３ ０～１０％、ＺｎＯ ０～１０％、ＺｒＯ２ １～８％含有するガラスであることが好ましい。ガラス組成をこのように限定した理由を以下に示す。
Ｂｉ２Ｏ３はガラスの軟化点を下げ、屈折率を上げる成分である。その含有量は２０～３５％、特に２１～３３％、さらには２２～３１％であることが好ましい。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が少なくなり過ぎると、ガラスの軟化点が上昇して、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。一方、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が多くなり過ぎると、材料コストの上昇を招く。
Ｂ２Ｏ３はガラスの骨格を形成すると共に、ガラス化範囲を広げる成分であり、その含有量は２０～３５％、特に２１～３４％、２２～３３％、さらには２３～３３％であることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が少なくなり過ぎると、焼成する際にガラスが結晶化しやすくなり、平滑な焼成膜が得難くなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多くなり過ぎると、ガラスの軟化点が上昇して、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。またガラスの耐候性が低下して、粉末作製の際に微粉化が難しくなる。
ＳｉＯ２はガラスの骨格を形成すると共に、ガラスを安定化させて、焼成後に平滑な表面を得易くする成分である。またガラスの耐候性を高める効果がある。ＳｉＯ２の含有量は５％を超え且つ３５％以下、特に１５～３４％、２０～３４％、２１～３４％、２５～３４％、２６～３４％、さらには２７～３４％であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有量が少なくなり過ぎると、ガラスを低温化させることが出来るが、同時に結晶化しやすくなり好ましくない。またガラスの耐候性が低下して粉末を作製する際に微粉化が難しくなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多くなり過ぎると、ガラスの軟化点が上昇して、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。
Ａｌ２Ｏ３はガラスを安定化させることができる成分であり、その含有量は０～１０％、特に０．１～９％、さらには０．１～８％であることが好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多くなり過ぎると、ガラスの軟化点が上昇して、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。
またＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の含有量の合量は５～４５％であり、特に１０～４０％、さらには２０～４０％であることが好ましい。ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の含有量の合量が少なくなり過ぎると、ガラスの軟化点が低くなりすぎ、ガラス板表面の凹凸形状を侵食して消失させてしまうおそれがある。また、ガラスの耐候性が低下して粉末を作製する際に微粉化が難しくなる。一方、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の含有量の合量が多くなり過ぎると、ガラスの軟化点が高く成り過ぎて、光取り出し層の表面の平坦性を確保することができない。
またＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の含有量の合量は５～４５％であり、特に１０～４０％、さらには２０～４０％であることが好ましい。ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の含有量の合量が少なくなり過ぎると、ガラスの軟化点が低くなりすぎ、ガラス板表面の凹凸形状を侵食して消失させてしまうおそれがある。また、ガラスの耐候性が低下して粉末を作製する際に微粉化が難しくなる。一方、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の含有量の合量が多くなり過ぎると、ガラスの軟化点が高く成り過ぎて、光取り出し層の表面の平坦性を確保することができない。
ＺｎＯはガラスの軟化点を下げる効果を有する成分であり、その含有量は０～１０％、特に０～９％、さらには０～８％であることが好ましい。ＺｎＯの含有量が多くなり過ぎると、ガラスの安定性が低下し、場合によっては焼成後に結晶化を引き起こして、平滑な表面が得難くなる。
ＺｒＯ２はガラスの屈折率を向上させる成分であり、またガラスの耐薬品性を向上させる成分でもあるＺｒＯ２の含有量は１～８％、特に２～７％、さらには３～６％であることが好ましい。ＺｒＯ２の含有量が少なくなり過ぎると、屈折率を向上させる効果が不十分になる。また耐薬品性が低下する。一方、ＺｒＯ２の含有量が多くなり過ぎると、焼成する際にガラスが結晶化しやすくなって平滑なガラス表面が得難くなり、またガラスの軟化点が上昇して６００℃以下の温度で焼成し難くなる。
また上記ビスマス系ガラスは、要求される特性を損なわない範囲で種々の成分を添加することができる。
例えばＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのアルカリ土類金属酸化物は、ガラスの軟化点を低下させると共に、熱膨張係数を調整する成分であり、合量で０～２０％、特に０～１５％、さらには０～１２％含有させることができる。これら成分の合量が多くなり過ぎると、熱膨張係数が大きくなりすぎて好ましくない。また、これらアルカリ土類金属酸化物の各成分の含有量は、それぞれ０～６％であることが望ましい。
さらに、ガラスの軟化点を低下させるために、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏのアルカリ金属酸化物を合量で５％まで、また、ガラスを安定化させたり、耐水性や耐酸性、耐アルカリ性を向上させたりするために、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５、ＣｕＯ、ＣｅＯ２、Ｖ２Ｏ５等を合量で１５％まで添加することができる。またＳｂ２Ｏ３を添加することもできる。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は０．０１％未満であることが望ましい。
ＰｂＯは、ガラスの融点を低下させる成分であるが、環境負荷物質でもあるため、実質的な導入は避けるべきである。
以上の組成を有するガラスは、透明導電膜に近い１．８０～２．２０の屈折率ｎｄを示す。また軟化点が低く、且つガラスが安定しており、６００℃以下の温度で結晶化することなく平滑な焼成膜を得ることが可能である。
さらに上記組成のガラスは、耐候性が高いことから、湿式粉砕等による微粉化が容易である。ガラス粉末の粒度を小さければ、粒度が大きい場合に比べて低い温度或いは短時間の熱処理でガラスが軟化流動する。よって光取り出し層形成のための焼成条件を低温、短時間に設定することができ、ガラス板表面に凹凸面がある場合でも、これを浸食、消失させることなく焼成できる。
上記組成のガラスは、軟化点が、５００～６００℃であることが好ましく、５２０～６００℃であることがより好ましく、５６０～６００℃であることがさらに好ましい。
また上記組成のガラスは、熱膨張係数が、６５～８５×１０－７／℃であることが好ましい。
また上記組成のガラスは、熱膨張係数が、６５～８５×１０－７／℃であることが好ましい。
本発明の光取り出し層形成用ガラス粉末は、上記組成のガラスとなるように原料を調合し、溶融、成形した後、粉砕、分級することによって作製することができる。ガラス粉末の粒度は、平均粒径Ｄ５０が０．３～２．０μｍ、最大粒径Ｄｍａｘが１０μｍ以下のものを使用することが望ましい。平均粒径Ｄ５０及び最大粒径Ｄｍａｘのいずれか一方がその上限を超えると、平滑な焼成膜を作製することが難しくなることがある。また平均粒径Ｄ５０が０．３μｍを下回ると、ペースト等への分散が困難になることがある。
本発明の光取り出し層形成用材料は、上記ガラス粉末を含む。また散乱粒子としてセラミック粉末を含んでもよい。セラミック粉末を含む場合、その混合量はガラス粉末８０～１００体積％（より好ましくは８５～９９．５体積％）、セラミック粉末０～２０体積％（より好ましくは０．５～１５体積％）であることが好ましい。セラミック粉末としては、種々の材料が使用でき、例えば、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、ムライト、シリカ、コーディエライト、チタニア、チサン酸化合物、酸化スズ、各種無機顔料等を１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。
光取り出し層形成用材料がセラミック粉末を含有する場合、これを用いて作製された光取り出し層は、光が内部で散乱することから、ガラス板表面に凹凸が形成されていなくても、光取り出し層からガラス板へ効率よく光を取り出すことができる。よってセラミック粉末を添加すれば、ガラス板表面への凹凸形成を省略することも可能である。
本発明の光取り出し層形成用ペーストは、上記材料を含む。ペースト全体に占める上記材料の割合は、３０～９０質量％程度が一般的である。またペーストには、上記材料に加えて、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等を含む。
熱可塑性樹脂は、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分である。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％程度が一般的である。熱可塑性樹脂としてはポリブチルメタアクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチルメタアクリレート、エチルセルロース等が使用可能であり、これらを単独あるいは混合して使用する。
可塑剤は、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％程度が一般的である。可塑剤としては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使用可能であり、これらを単独あるいは混合して使用する。
溶剤は材料をペースト化する成分である。ペースト全体に占める溶剤の含有量は１０～３０質量％程度が一般的である。溶剤としては、例えばターピネオール、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を単独または混合して使用することができる。
ペーストの作製は、上記した光取り出し層形成用材料、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等を所定の割合で混合し、均質に混練することにより行うことができる。
本発明の有機ＥＬ素子用ガラス基板は、図１に示すように、ガラス板１の透明導電膜が形成される側の表面上に、光取り出し層２が形成されている。光取り出し層２を構成するガラスは、透明導電膜の屈折率に近い１．８０～２．２０の屈折率ｎｄを有していることから、透明導電膜と光取り出し層２の界面での反射を低減することができ、有機ＥＬ層から放射された光を効率良く光取り出し層２に取り込むことができる。また光取り出し層２には、散乱物質としてセラミック粉末を分散させておくことができる。なお光取り出し層２を構成するガラスやセラミック粉末については、既述の通りであり、ここでは説明を割愛する。
光取り出し層２の表面２ａの表面粗さＲａは、０．２μｍ以下であることが好ましく、好ましくは０．１μｍ以下、更に好ましくは０．０５μｍ以下である。光取り出し層２の表面２ａの表面粗さＲａは、小さい方が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。表面粗さＲａが大きくなりすぎると、透明導電膜の膜質が不均一となり、有機ＥＬ装置の発光に悪影響を与えるため好ましくない。
またガラス板１の光取り出し層２側の表面は、図１（ａ）に示すように、凹凸面１ａとすることができる。ガラス板１の光取り出し層２側の表面を凹凸面１ａとしておけば、光取り出し層２とガラス板１の界面での光の反射を低減でき、ガラス板１に光を取り込み易くなる。表面に凹凸面１ａが形成されたガラス板１は、例えば、平坦な表面を有するガラス板に対して、サンドブラスト法、ゾルゲルスプレー法、エッチング法などの方法を施し、表面に凹凸形状を付与することができる。或いは表面に凹凸が形成された金型でプレス成形したり、表面に凹凸が形成されたロールでロール成板したりすることにより作製することもできる。なお凹凸面１ａは、光取り出し層２側に加え、これと対向する表面に形成されていてもよい。また凹凸面１ａは、必ずしもガラス板１の表面全体にわたって形成されていなくてもよく、例えばガラス板１表面の中央部分のみに形成されていてもよい。凹凸面１ａの表面粗さＲａは、必要とされる有機ＥＬ素子からの光の散乱の程度を考慮し設定することができる。例えば、表面粗さＲａは、０．０５～２μｍの範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは、０．０５～１．５μｍの範囲である。凹凸面１ａの表面粗さＲａが小さすぎると、十分な光取り出し効率が得られない場合がある。また、凹凸面１ａの表面粗さＲａが大きすぎると、十分な光取り出し効率が得られないとともに、凹凸面１ａを埋めるためのガラスの量が多くなり、透過率が低下する場合がある。
また光取り出し層２からガラス板１への光の取り込み量が十分に確保できるのであれば、図１（ｂ）に示すように、凹凸面のないガラス板１を使用してもよい。例えばセラミック粉末が光取り出し層中に分散されている場合には、ガラス板１に凹凸面が形成されていなくても、光取り出し層２から十分な量の光をガラス板へ取り込むことができる。
なお本発明の基板においては、セラミック粉末を分散させた光取り出し層と、凹凸面を有するガラス板の組み合わせを排除するものではない。
本発明の有機ＥＬ素子用ガラス基板３は、例えば次のようにして作製することができる。まず、ガラス板１上に、ペースト状に調製した光取り出し層形成用材料を、例えばスクリーン印刷法や一括コート法などの方法を用いて所定の膜厚となるよう塗布した後、乾燥させる。その後、５００～６００℃の温度で５～６０分間保持し焼成することで、光取り出し層２がガラス板１上に形成されたガラス基板３を得ることができる。なお焼成温度が低すぎたり、保持時間が短くなり過ぎたりすると、焼結が不十分となり、緻密な光取り出し層を形成することが難しくなる。一方、焼成温度が高すぎたり、保持時間が長くなり過ぎたりすると、焼成の際に泡が発生して平滑な光取り出し層が得難くなり好ましくない。なお上記の説明においては、光取り出し層の形成方法として、ペーストを用いた方法を説明したが、これ以外にもグリーンシート法、静電塗装、電気泳動法といった方法を採用することができる。
凹凸面１ａが形成されたガラス板１を使用する場合は、ガラス板１の凹凸面１ａ上に、光取り出し層形成用材料を塗布した後、焼成すればよい。なおこの場合には、光取り出し層１ａの表面が平坦面となるように、焼成条件を調節することが重要である。
光取り出し層２の形成に使用する材料やペーストについては既述の通りであり、ここでは説明を割愛する。
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば図２に示すように、ガラス基板３の光取り出し層上に、透明導電膜４が形成されており、透明導電膜４の上には、有機ＥＬ層５が形成されており、有機ＥＬ層５の上には、陰極６が形成されている。有機ＥＬ層５は透明導電膜４と陰極６の間に形成されている。本実施形態では、透明導電膜４は陽極として機能する。また有機ＥＬ層５は、発光層（図示せず）を備えており、発光層と透明導電膜４の間には、必要に応じて、ホール注入層、ホール輸送層などが形成される。また、発光層と陰極６の間には、必要に応じて、電子輸送層、電子注入層などが形成される。有機ＥＬ層５の発光層で発光した光は、透明導電膜４及びガラス基板３を通り、外部に取り出される。
透明導電膜４は、有機ＥＬ素子において陽極として機能するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの導電性を有する複合酸化物薄膜を用いることができる。本発明においては、特に、インジウム錫酸化物が好ましく用いられる。なお透明導電膜４は、光取り出し層２の上に形成されていてもよいし、ＳｉＯ２やＴａ２Ｏ５などの保護膜を介して光取り出し層２上に形成されていてもよい。
さらに本発明の有機ＥＬ素子は、空気中の水分や酸素等を遮断するため、ガラスやエポキシ樹脂などを用いて気密に封止されていてもよい。
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。表１は、本発明の光取り出し層形成用材料の実施例（例１～１０）及び比較例（例１１）をそれぞれ示している。
［ガラス粉末試料の評価］
各ガラス粉末試料は次のようにして調製した。
各ガラス粉末試料は次のようにして調製した。
まずモル％で表１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、１３００℃で２時間溶融した後、溶融ガラスを薄板状に成形した。次に、これらをボールミルにて粉砕して平均粒径Ｄ５０が０．８～２．０μｍ、最大粒径Ｄｍａｘが５μｍのガラス粉末試料を得た。
得られたガラス試料について、熱膨張係数α、軟化点Ｔｓ、屈折率ｎｄ、及び平均粒径Ｄ５０について以下のようにして測定し、測定結果を表１に示した。
熱膨張係数は次の様にして測定した。まず各ガラス粉末試料をプレス成形し、得られた成形体を５８０℃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。この試料を用いて、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｒ３１０２に準拠して、３０～３００℃の温度範囲における熱膨張係数を求めた。
ガラスの軟化点は、マクロ型示差熱分析計を用いて測定し、第４の変曲点の値を軟化点とした。
屈折率は、ブロック状に成形した試料を切り出し、Ｖブロック法にて精密屈折率計、具体的には、島津製作所製のＫＰＲ－２００により測定し、ｎｄの値を求めた。
粒度は、レーザー回折式粒度分布計を用いて測定し、Ｄ５０の値を求めた。
表１に示すように、例１～１０の各ガラス粉末試料は、熱膨張係数が６９．２～８３．４×１０－７／℃であり、軟化点は５２８～５６５℃であり、屈折率は１．８１０～１．９２６の範囲であった。
［ガラス基板の評価］
次に各ガラス粉末試料を用いてガラス基板を作製した。
次に各ガラス粉末試料を用いてガラス基板を作製した。
まず表１に示すように、ガラス試料粉末、或いはさらにセラミック粉末を混合した混合粉末試料を用意した。次いで、熱可塑性樹脂としてエチルセルロース（ダウケミカル社製、重量平均分子量（Ｍｗ）約１８万）を用い、有機溶剤としてテルピネオールを用い、ガラス粉末：樹脂バインダー：有機溶剤の重量比が７０：２：２８となるように、これらを混合し、３本ロールミルにて混練を行い、ガラスペーストを作製した。
またガラス板としては、日本電気硝子株式会社社製、商品名「ＰＰ－８Ｃ」（厚み１．８ｍｍ、熱膨張係数８４×１０－７／℃）を５ｃｍ角に分割したものを用意した。なお例１、８及び９で使用するガラス板には、さらにサンドブラスト法にてアルミナ粉末（＃６００）を用いて表面加工することで、一方の面に表面粗さＲａが０．６ミクロンの凹凸面を形成した。
次にガラス板上に、上記のようにして作製したガラス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に示す焼成温度で２０分間焼成して光取り出し層が表面に形成されたガラス基板試料を得た。
得られた基板試料について、光取り出し層表面の表面粗さＲａ及び層表面の結晶化の有無を評価した。結果を表１に示す。
なお表面粗さＲａは、東京精密社製サーフコムを用いて、ＪＩＳ Ｂ０６３３（２００１）に準拠して測定した。
ガラス焼成膜の結晶有無は、金属顕微鏡（倍率２００倍）にて観察することにより測定した。
表１の結果より、実施例（例１～１０）のガラスは、全て、屈折率が１．８０～２．２０の範囲にあり、この範囲は、有機ＥＬ素子の透明導電膜の屈折率に近いことにより、有機ＥＬ素子の光取り出し層に適用した場合に、優れた光取り出し効率を示すことが期待できる。しかも平滑な焼成膜を形成することが可能であることから、光取り出し層上への透明導電膜の形成が容易である。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１２年７月１３日出願の日本国特許出願（特願２０１２－１５７０３８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、２０１２年７月１３日出願の日本国特許出願（特願２０１２－１５７０３８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明のガラスは、有機ＥＬ素子の光取り出し層の形成に好適に用いることができる。
１ ガラス板
１ａ 凹凸面
２ 光取り出し層
２ａ 光取り出し層の表面
３ 有機ＥＬ素子用ガラス基板
４ 透明導電膜
５ 有機ＥＬ層
６ 陰極
１ａ 凹凸面
２ 光取り出し層
２ａ 光取り出し層の表面
３ 有機ＥＬ素子用ガラス基板
４ 透明導電膜
５ 有機ＥＬ層
６ 陰極
Claims (17)
- 屈折率ｎｄが１．８０～２．２０であり、モル％表示でＺｒＯ２を０．１％以上含有し、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が１５％以下である有機ＥＬ素子の光取り出し層形成用ガラス。
- ビスマス系ガラスである請求項１に記載の有機ＥＬ素子の光取り出し層形成用ガラス。
- モル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３ ２０～３５％、Ｂ２Ｏ３ ２０～３５％、ＳｉＯ２ ５％を超え且つ３５％以下、Ａｌ２Ｏ３ ０～１０％、ＺｎＯ ０～１０％、ＺｒＯ２ １～８％含有する請求項１又は２に記載の光取り出し層形成用ガラス。
- モル％表示でＮｂ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３の含有量が３０％以下である請求項１～３の何れかに記載の光取り出し層形成用ガラス。
- ＰｂＯを実質的に含有しない請求項１～４の何れかに記載の光取り出し層形成用ガラス。
- 請求項１～５の何れかのガラスから形成される有機ＥＬ素子の光取り出し層形成用ガラス粉末。
- 請求項１～５の何れかのガラスを用いる有機ＥＬ素子用ガラス基板の光取り出し層の形成方法。
- 体積％で、請求項６に記載のガラス粉末８０～１００％と、セラミック粒子０～２０％を含む有機ＥＬ素子の光取り出し層形成用材料。
- 請求項８に記載の材料を含む有機ＥＬ素子の光取り出し層形成用ガラスペースト。
- ガラス板上に請求項１～５の何れかに記載のガラスを含む光取り出し層が形成されてなる有機ＥＬ素子用ガラス基板。
- 光取り出し層が、体積％として２０％以下のセラミック粒子を含有することを特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬ素子用ガラス基板。
- ガラス板の少なくとも一方の表面が凹凸面であり、該凹凸面上に光取り出し層が形成されている請求項１０又は１１に記載の有機ＥＬ素子用ガラス基板。
- 請求項１０～１２の何れかに記載のガラス基板を含む有機ＥＬ素子。
- ガラス基板の光取り出し層上に透明導電膜が形成され、該透明導電膜上に有機ＥＬ層が形成されている請求項１３に記載の有機ＥＬ素子。
- 照明デバイス用途に使用される請求項１３又は１４に記載の有機ＥＬ素子。
- 請求項９のガラスペーストをガラス板上に塗布し、焼成して光取り出し層を形成する有機ＥＬ素子用ガラス基板の製造方法。
- 少なくとも一方の表面に凹凸面を有するガラス板上に、ガラスペーストを塗布することを特徴とする請求項１６に記載の有機ＥＬ素子用ガラス基板の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012-157038 | 2012-07-13 | ||
| JP2012157038 | 2012-07-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014010621A1 true WO2014010621A1 (ja) | 2014-01-16 |
Family
ID=49916071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2013/068838 WO2014010621A1 (ja) | 2012-07-13 | 2013-07-10 | 光取り出し層形成用ガラス、これを用いた、光取り出し層形成用ガラス粉末、光取り出し層の形成方法、光取り出し層形成用材料、光取り出し層形成用ガラスペースト、有機ｅｌ素子用ガラス基板、有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ素子用ガラス基板の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014031310A (ja) |
| TW (1) | TW201406695A (ja) |
| WO (1) | WO2014010621A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014170736A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-09-18 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 有機ｅｌ素子用ガラス基板の製造方法 |
| WO2016143366A1 (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 日本電気硝子株式会社 | 透明導電膜付ガラス基板及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6477231B2 (ja) * | 2014-05-26 | 2019-03-06 | Ａｇｃ株式会社 | 透明基体 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007063105A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | 無鉛ガラス組成物 |
| JP2008266140A (ja) * | 2005-04-28 | 2008-11-06 | Ohara Inc | 光学ガラス |
| JP2010198797A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 有機ｅｌ素子用ガラス基板及びその製造方法 |
| JP2010254540A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-11-11 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 色素増感型太陽電池用ガラス組成物および色素増感型太陽電池用材料 |
-
2013
- 2013-07-10 JP JP2013144061A patent/JP2014031310A/ja active Pending
- 2013-07-10 WO PCT/JP2013/068838 patent/WO2014010621A1/ja active Application Filing
- 2013-07-12 TW TW102125151A patent/TW201406695A/zh unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008266140A (ja) * | 2005-04-28 | 2008-11-06 | Ohara Inc | 光学ガラス |
| JP2007063105A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | 無鉛ガラス組成物 |
| JP2010254540A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-11-11 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 色素増感型太陽電池用ガラス組成物および色素増感型太陽電池用材料 |
| JP2010198797A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 有機ｅｌ素子用ガラス基板及びその製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014170736A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-09-18 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 有機ｅｌ素子用ガラス基板の製造方法 |
| WO2016143366A1 (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 日本電気硝子株式会社 | 透明導電膜付ガラス基板及びその製造方法 |
| JP2016166110A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 日本電気硝子株式会社 | 透明導電膜付ガラス基板及びその製造方法 |
| EP3269689A4 (en) * | 2015-03-10 | 2018-11-14 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Transparent conductive film-equipped glass substrate and method for manufacturing same |
| US10651404B2 (en) | 2015-03-10 | 2020-05-12 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Transparent conductive film-equipped glass substrate and method for manufacturing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201406695A (zh) | 2014-02-16 |
| JP2014031310A (ja) | 2014-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5239936B2 (ja) | 有機ｅｌ素子用ガラス基板及びその製造方法 | |
| JP5768717B2 (ja) | 有機ｌｅｄ素子の散乱層用ガラス及びそれを用いた有機ｌｅｄ素子 | |
| TW200930677A (en) | Light transmitting substrate, method for manufacturing light transmitting substrate, organic led element and method for manufacturing organic led element | |
| WO2013054820A1 (ja) | 有機ｌｅｄ素子の散乱層用ガラス、有機ｌｅｄ素子用の積層基板及びその製造方法、並びに有機ｌｅｄ素子及びその製造方法 | |
| JP6269933B2 (ja) | ガラス板 | |
| US20160200624A1 (en) | Glass and method for producing same | |
| WO2015186606A1 (ja) | 分相ガラス、分相性ガラス、有機ｅｌデバイス及び分相ガラスの製造方法 | |
| WO2013062020A1 (ja) | 有機ｌｅｄ素子用の積層基板及び有機ｌｅｄ素子 | |
| WO2014010621A1 (ja) | 光取り出し層形成用ガラス、これを用いた、光取り出し層形成用ガラス粉末、光取り出し層の形成方法、光取り出し層形成用材料、光取り出し層形成用ガラスペースト、有機ｅｌ素子用ガラス基板、有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ素子用ガラス基板の製造方法 | |
| WO2015186584A1 (ja) | 分相ガラス及び分相ガラスの製造方法並びに分相ガラスを用いた複合基板 | |
| JP6327579B2 (ja) | 有機ｅｌ素子用ガラス基板の製造方法 | |
| WO2015034030A1 (ja) | ガラス及びその製造方法 | |
| JP2014197530A (ja) | 有機ｅｌ素子用ガラス基板及びその製造方法 | |
| JP6278230B2 (ja) | 有機ｅｌ素子用ガラス基板 | |
| JP6295625B2 (ja) | 有機ｅｌ素子用ガラス基板及びその製造方法 | |
| JP2016064970A (ja) | 分相ガラス | |
| JP6331077B2 (ja) | 分相ガラス及びこれを用いた複合基板 | |
| JP6406571B2 (ja) | ガラス | |
| JP2015006968A (ja) | 光取り出し層形成用ガラス及びこれを用いた有機ｅｌ素子用ガラス基板 | |
| JP6331076B2 (ja) | ガラスフィルム及びこれを用いた複合基板 | |
| JP2015048275A (ja) | 有機ｅｌ素子用ガラス基板 | |
| JP2015043276A (ja) | 有機ｅｌ素子用ガラス基板 | |
| JP2015227272A (ja) | 分相ガラス及びこれを用いた複合基板 | |
| WO2016117406A1 (ja) | 分相ガラス | |
| JP2015071514A (ja) | 光取り出し層形成用ガラス、光取り出し層形成用材料、光取り出し層付きガラス基板及びこれらを用いた有機ｅｌ素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13817259 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13817259 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |