(57)【要約】【課題】ガラス基板の表面に対して、透明樹脂フィルムを貼着しなくても、光を外部に効率良く取り出し得るガラス基板を創案する。【解決手段】本発明のガラス基板は、屈折率ｎｄが１．５０以上のガラス基板であって、少なくとも一方の表面に粗面化面を有し、該粗面化面に曲面状凹部を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率ｎｄが１．５０以上のガラス基板であって、少なくとも一方の表面に粗面化面を有し、該粗面化面に曲面状凹部を有することを特徴とするガラス基板。
【請求項２】
粗面化面に曲面状凹部が非周期的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板。
【請求項３】
曲面状凹部が、物理的処理後に化学的処理を行うことにより形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス基板。
【請求項４】
物理的処理がサンドブラスト処理であることを特徴とする請求項３に記載のガラス基板。
【請求項５】
化学的処理が酸による薬液処理であることを特徴とする請求項３又は４に記載のガラス基板。
【請求項６】
曲面状凹部の平均半径が０．１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のガラス基板。
【請求項７】
曲面状凹部の深さが０．１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のガラス基板。
【請求項８】
（曲面状凹部の深さ）／（曲面状凹部の平均半径）が０．０１〜１０であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のガラス基板。
【請求項９】
一方の表面に平滑面を有し、平滑面の表面粗さＲｔが１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のガラス基板。
【請求項１０】
ガラス組成として、ＳｉＯ２を３０〜７０質量％含むことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のガラス基板。
【請求項１１】
ガラス基板内部から空気中へ進行する光が、臨界角以上でも全反射せずに、粗面化面から空気中に取り出される性質を有することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のガラス基板。
【請求項１２】
有機ＥＬデバイスに用いることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載のガラス基板。
【請求項１３】
照明に用いることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載のガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板に関し、具体的には、有機ＥＬ照明等の有機ＥＬデバイスに好適なガラス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、照明機器のエネルギー消費が多くなっている。このため、高効率の照明が活発に検討されている。
【０００３】
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」とに分けられる。ＬＥＤ照明は、「指向性光源」に相当し、白熱球の代替として採用されつつある。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、その候補として、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）照明が有力である。
【０００４】
図1は、有機ＥＬ照明１の断面概念図である。有機ＥＬ照明１は、ガラス基板１１と、陽極１２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又は複数層の発光層を含む有機ＥＬ層１３と、陰極１４とを備えた素子である。有機ＥＬ照明１に用いられる有機ＥＬ層１３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ており、有機ＥＬ層１３を形成する場合、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層等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１３を、陽極１２と陰極１４の間に配置し、陽極１２と陰極１４に電界を印加すると、陽極１２である透明電極から注入された正孔と、陰極１４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、発光する。
【０００５】
有機ＥＬ素子は、携帯電話、ディスプレイ用途として検討が進められており、一部では既に実用化されている。また、有機ＥＬ素子は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の薄型テレビと同等の発光効率を有している。
【０００６】
しかし、照明用光源に適用するためには、輝度が未だ実用レベルに到達しておらず、更なる発光効率の改善が必要である。
【０００７】
輝度が低い原因の一つとして、屈折率の不整合が挙げられる。具体的には、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明電極膜及び有機ＥＬ層の屈折率ｎｄは１．７〜２．０である。これに対して、ガラス基板の屈折率ｎｄは、通常、１．５０程度である。よって、従来の有機ＥＬデバイスは、透明電極膜及び有機ＥＬ層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層から放射した光が透明電極膜及び有機ＥＬ層とガラス基板の界面で反射し、光取り出し効率が低下するという問題があった。更に、ガラス基板と空気の屈折率差に起因して、光取り出し効率が低下するという問題も生じる。すなわち、有機ＥＬ層から放射した光が、ガラス基板内部から空気中へ進行する際に、ガラス基板と空気の界面で反射し、ガラス基板内に閉じ込められるという問題が生じる。例えば、汎用の有機ＥＬ層及び透明電極膜に対して屈折率ｎｄ１．５０のガラス基板を用いた場合、外部に取り出される光の割合は、有機ＥＬ層から放射した光の内、２０〜２５％程度である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
有機ＥＬ層から放射した光を外部に効率良く取り出すために、ガラス基板の表面に対して、凹凸形状を有する透明樹脂シート（例えばマイクロレンズアレイフィルム）を貼着する方法が検討されている。
【０００９】
透明樹脂シートとして、通常、熱硬化性樹脂、例えばポリイミドが用いられる。しかし、熱硬化性樹脂の表面に凹凸形状を付与することは容易ではなく、有機ＥＬデバイスの製造コストの高騰を招く。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑み成されたものであり、その技術的課題は、ガラス基板の表面に対して、透明樹脂シートを貼着しなくても、光を外部に効率良く取り出し得るガラス基板を創案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、鋭意検討の結果、ガラス基板の屈折率を所定範囲に規制すると共に、ガラス基板の表面形状を規制することにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明のガラス基板は、屈折率ｎｄが１．５０以上のガラス基板であって、少なくとも一方の表面に粗面化面を有し、該粗面化面に曲面状凹部を有することを特徴とする。ここで、「屈折率ｎｄ」は、市販の屈折率測定器（例えば、カルニュー社製の屈折率測定器ＫＰＲ−２０００）により測定することができる。測定試料として、例えば、ダイシングにより、ガラス基板を２５ｍｍ角に切り出し、次にこのガラス基板間に屈折率ｎｄが整合する浸液を浸透させた状態で、ガラス基板を積層し、２５ｍｍ×２５ｍｍ×約３ｍｍ厚の直方体としたものを用いることができる。「曲面状凹部」は、破砕形状以外の窪みを指し、例えば、化学的処理により形成された滑らかな窪みを指す。また、窪み同士が重なっている場合、窪みが重なっていない状態を仮定して、その窪みそれぞれについて評価することになる。なお、本発明の効果を的確に享受する観点から、一方の表面の有効面全体に粗面化面を有することが好ましい。また、粗面化面全体に占める曲面状凹部の割合は、面積比で５％以上、１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、特に８０％以上が好ましい。
【００１２】
本発明のガラス基板は、屈折率ｎｄが１．５０以上である。このようにすれば、有機ＥＬ層とガラス基板間の屈折率差が小さくなるため、全反射により有機ＥＬ層内に閉じ込められる光を低減することができる。その結果、有機ＥＬデバイスの光取り出し効率を高めることができる。
【００１３】
また、本発明のガラス基板は、少なくとも一方の表面に粗面化面を有し、該粗面化面に曲面状凹部を有する。透明樹脂シートの表面構造として、ピラミッド形状、半球凸レンズ形状等が提案されているが、現時点で、何れの形状が最適かは不明である。そこで、本発明者等は、詳細な調査により、粗面化面に曲面状凹部を形成すると、ガラス基板中の光を的確に散乱させることが可能になり、結果として、ガラス基板中に閉じ込められる光が低減されて、有機ＥＬデバイスの光取り出し効率が向上することを見出した。更に、粗面化面に曲面状凹部を形成すると、ガラス基板の面内強度が向上することを見出した。
【００１４】
第二に、本発明のガラス基板は、粗面化面に曲面状凹部が非周期的に形成されていることが好ましい。このようにすれば、光の干渉による視野角依存性を抑制される。結果として、異なる角度で有機ＥＬ照明を観察した場合でも、色の変化を抑制することができる。
【００１５】
第三に、本発明のガラス基板は、曲面状凹部が、物理的処理後に化学的処理を行うことにより形成されていることが好ましい。物理的処理により、大面積のガラス基板の表面に対して、短時間で粗面化面を均一に形成することができる。その後の化学的処理により、粗面化面に曲面状凹部を形成することができる。
【００１６】
第四に、本発明のガラス基板は、物理的処理がサンドブラスト処理であることが好ましい。このようにすれば、大型のガラス基板の表面に対して、短時間で粗面化面を均一に形成することができる。
【００１７】
第五に、本発明のガラス基板は、化学的処理が酸による薬液処理であることが好ましい。このようにすれば、粗面化面に曲面状凹部を効率良く形成することができる。
【００１８】
第六に、本発明のガラス基板は、曲面状凹部の平均半径が０．１〜１００μｍであることが好ましい。このようにすれば、ガラス基板中の光を効率良く散乱させることが可能になる。「曲面状凹部の平均半径」は、窪みの中心からの平均距離を指す。
【００１９】
第七に、本発明のガラス基板は、曲面状凹部の深さが０．１〜１００μｍであることが好ましい。このようにすれば、ガラス基板中の光を効率良く散乱させることが可能になる。
【００２０】
第八に、本発明のガラス基板は、（曲面状凹部の深さ）／（曲面状凹部の平均半径）が０．０１〜１０であることが好ましい。このようにすれば、ガラス基板中の光を効率良く散乱させることが可能になる。
【００２１】
第九に、本発明のガラス基板は、一方の表面に平滑面を有し、平滑面の表面粗さＲｔが１０ｎｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、透明電極膜の品位を高めることができる。ここで、「表面粗さＲｔ」は、ＪＩＳ  Ｒ０６０１（２００１）に準拠した方法により測定した値である。
【００２２】
第十に、本発明のガラス基板は、ガラス組成として、ＳｉＯ２を３０〜７０質量％含むことが好ましい。
【００２３】
第十一に、本発明のガラス基板は、ガラス基板内部から空気中へ進行する光が、臨界角以上でも全反射せずに、粗面化面から空気中に取り出される性質を有することが好ましい。このようにすれば、ガラス基板内に閉じ込められる光が低減されて、光取り出し効率が向上する。
【００２４】
第十二に、本発明のガラス基板は、有機ＥＬデバイスに用いることが好ましい。
【００２５】
第十三に、本発明のガラス基板は、照明に用いることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】有機ＥＬ照明の断面概念図である。
【図２】試料Ｎｏ．１の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図３】試料Ｎｏ．２の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図４】試料Ｎｏ．３の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図５】試料Ｎｏ．４の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図６】試料Ｎｏ．５の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図７】試料Ｎｏ．６の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図８】試料Ｎｏ．７の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図９】試料Ｎｏ．８の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図１０】試料Ｎｏ．９の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図１１】試料Ｎｏ．１０の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図１２】試料Ｎｏ．１１の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図１３】試料Ｎｏ．１２の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図１４】試料Ｎｏ．１３の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図１５】試料Ｎｏ．１４の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図１６】試料Ｎｏ．１５の粗面化面の電子顕微鏡写真である。
【図１７】試料Ｎｏ．１６の表面の電子顕微鏡写真である。
【図１８】曲面状凹部の平均半径と深さを示す模式的断面概念図である。
【図１９】試料Ｎｏ．８の粗面化面について、サーフコーダによる断面形状を測定したデータである。
【図２０】光散乱機能の評価方法を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明のガラス基板において、屈折率ｎｄは１．５０以上であり、好ましくは１．５１以上、１．５２以上、１．５４以上、１．５６以上、１．５８以上、特に１．６０以上である。屈折率ｎｄが１．５０未満になると、有機ＥＬ層及び透明導電膜−ガラス基板界面での反射率が高くなり、光を効率良く取り出せなくなる。なお、屈折率ｎｄが２．３超になると、空気−ガラス基板界面での反射率が高くなり、ガラス基板の表面に粗面化面を形成しても、光の取り出し効率を高めることが困難になる。よって、屈折率ｎｄは２．３以下、２．２以下、２．１以下、２．０以下、１．９以下、特に１．７５以下が好ましい。
【００２８】
粗面化面の形成方法として、例えば、化学的処理、物理的処理等が挙げられるが、本発明では、粗面化面に曲面状凹部を形成し易くするために、物理的処理を行った後に、化学的処理を行うことが好ましい。なお、ガラス基板の表面に対して、物理的処理のみで粗面化面を形成すると、粗面化面に曲面状凹部を形成し難くなると共に、曲面状凹部の頂端部が先鋭化し、ガラス基板の面内強度が低下し易くなる。
【００２９】
物理的処理として、サンドブラスト処理が好ましい。このようにすれば、大型のガラス基板の表面に対して、短時間で粗面化面を均一に形成することができる。サンドブラスト処理で使用するブラスト材の粒度は＃５０〜＃４０００、＃７０〜＃１５００、特に＃１００〜＃１０００が好ましい。ブラスト材の粒度が細か過ぎると、粗面化面を形成し難くなる。一方、ブラスト材の粒度が粗過ぎると、ガラス基板の面内強度が低下し易くなる。
【００３０】
物理的処理として、研磨処理も好ましい。このようにすれば、大型のガラス基板の表面に対して、短時間で粗面化面を均一に形成することができる。研磨処理で用いる研磨材の粒度は＃２２０〜＃３０００、＃３００〜＃２０００、＃４００〜＃１５００、特に＃４００〜＃１２００が好ましい。研磨材の粒度が細か過ぎると、粗面化面を形成し難くなる。一方、研磨材の粒度が粗過ぎると、ガラス基板の面内強度が低下し易くなる。
【００３１】
化学的処理として、酸による薬液処理が好ましい。このようにすれば、粗面化面に曲面状凹部を効率良く形成することができる。薬液として、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＮＨ４Ｆ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＨＦ２の群から選ばれる一種又は二種以上を含むことが好ましい。これらの薬液は、ガラス基板との反応性が良好であり、粗面化面に曲面状凹部を効率良く形成することができる。また、これらの薬液は、１０〜４０℃、１５〜３５℃、特に２０〜３０℃の温度で使用されることが好ましい。４０℃超の温度で薬液処理すると、薬液が揮発し易くなり、安全面、環境面で問題が生じ得る。一方、１０℃未満の温度で薬液処理すると、ガラス基板との反応速度が遅くなり過ぎて、ガラス基板の製造効率が低下し易くなる。
【００３２】
化学的処理として、大気圧プラズマ処理も好ましい。このようにすれば、粗面化面に曲面状凹部を形成し易くなると共に、処理後の洗浄工程が不要になり、製造コストを低廉化することができる。大気圧プラズマ処理に用いられるエッチングガスとして、Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガス、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８等の全フッ化炭素ガス、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等の水素化フッ化炭素ガス、ＣＣｌ２Ｆ２、ＣＨＣｌＦ２等のフッ化塩化炭素ガス、ＣＢｒＦ３、ＣＦ３Ｉ等のフルオロカーボンガス、ＣＣｌ４、ＣＯＣｌ２等のＦを含まない有機ハロゲンガス、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＳＦ６、ＮＦ３、ＨＢｒ、ＳｉＣｌ４等の無機ハロゲンガス、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６等の炭化水素ガス、その他のガス（例えばＯ２、Ｈ２、Ｎ２、ＣＯ）が挙げられる。
【００３３】
本発明のガラス基板において、曲面状凹部の平均半径は、好ましくは０．１〜１００μｍ、０．５〜７０μｍ、０．５〜５０μｍ、１〜３０μｍ、特に１〜１０μｍである。曲面状凹部の平均半径が小さ過ぎると、粗面化面で光が反射し易くなり、光取り出し効率が低下し易くなる。一方、曲面状凹部の平均半径が大き過ぎると、ガラス基板が破損し易くなる。なお、粗面化面に存在する曲面状凹部全体について、曲面状凹部の平均半径の平均値も上記範囲内であることが好ましい。
【００３４】
本発明のガラス基板において、曲面状凹部の深さは、好ましくは０．１〜１００μｍ、０．５〜７０μｍ、０．５〜５０μｍ、１〜３０μｍ、特に１〜１０μｍである。曲面状凹部の深さが小さ過ぎると、粗面化面で光が反射し易くなり、光取り出し効率が低下し易くなる。一方、曲面状凹部の深さが大き過ぎると、ガラス基板が破損し易くなる。なお、粗面化面に存在する曲面状凹部全体について、曲面状凹部の深さの平均値も上記範囲内であることが好ましい。
【００３５】
本発明のガラス基板において、（曲面状凹部の深さ）／（曲面状凹部の平均半径）は、好ましくは０．０１〜１０、０．０５〜７、０．１〜５、特に０．１〜３である。（曲面状凹部の深さ）／（曲面状凹部の平均半径）が小さ過ぎると、粗面化面で光が反射し易くなり、光取り出し効率が低下し易くなる。一方、（曲面状凹部の深さ）／（曲面状凹部の平均半径）が大き過ぎると、ガラス基板が破損し易くなる。なお、粗面化面に存在する曲面状凹部全体について、（曲面状凹部の深さ）／（曲面状凹部の平均半径）の平均値も上記範囲内であることが好ましい。
【００３６】
本発明のガラス基板において、粗面化面の表面粗さＲｔは５０〜１００００ｎｍが好ましい。粗面化面の表面粗さＲｔが小さ過ぎると、粗面化面で光が反射し易くなり、光取り出し効率を高め難くなる。光取り出し効率を考慮すると、粗面化面の表面粗さＲｔは３００ｎｍ以上、特に５００ｎｍ以上が好ましい。一方、粗面化面の表面粗さＲｔが大き過ぎると、ガラス基板の面内強度が低下し易くなる。ガラス基板の面内強度を考慮すると、粗面化面の表面粗さＲｔは９０００ｎｍ以下、特に８０００ｎｍ以下が好ましい。
【００３７】
本発明のガラス基板において、粗面化面の表面粗さＲＳｍは０．１〜１０００μｍが好ましい。粗面化面の表面粗さＲＳｍが小さ過ぎると、粗面化面で光が反射し易くなり、光取り出し効率を高め難くなる。光取り出し効率を考慮すると、粗面化面の表面粗さＲＳｍは１μｍ以上、特に５μｍ以上が好ましい。一方、粗面化面の表面粗さＲｔが大き過ぎると、ガラス基板の面内強度が低下し易くなる。ガラス基板の面内強度を考慮すると、粗面化面の表面粗さＲＳｍは５００μｍ以下、特に３００μｍ以下が好ましい。なお、「表面粗さＲＳｍ」は、ＪＩＳ  Ｒ０６０１（２００１）に準拠した方法により測定した値である。
【００３８】
本発明のガラス基板は、一方の表面に平滑面を有することが好ましく、平滑面の表面粗さＲｔは１０ｎｍ以下、１０ｎｍ未満、５ｎｍ以下、３ｎｍ以下、特に１ｎｍ以下が好ましい。平滑面の表面粗さＲｔが大き過ぎると、平滑面に形成される透明導電膜の品位が低下し易くなり、面内の電界分布を均一に保ち難くなり、結果として、面内に輝度ムラが発生し易くなる。また、平滑面が未研磨面であることが好ましい。このようにすれば、ガラス基板が破壊し難くなる。なお、樹脂板は、表面平滑性に劣り、透明導電膜の品位を高めることが困難である。
【００３９】
本発明のガラス基板は、ガラス組成として、ＳｉＯ２を３０〜７０質量％、特に３５〜６５質量％含むことが好ましい。ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。しかし、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、溶融性、成形性が低下したり、屈折率が低くなり過ぎて、有機ＥＬ層の屈折率に整合させ難くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなったり、耐薬品性が低下したり、面内強度が低下し易くなる。
【００４０】
本発明のガラス基板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ３０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ５〜５５％、ＴｉＯ２  ０〜２０％、ＺｒＯ２  ０〜１５％含有することが好ましい。このようにすれば、屈折率、耐失透性を高めることが可能になる。以下、各成分の含有範囲を上記のように規定した理由を示す。なお、「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量を指す。「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量を指す。
【００４１】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分であり、その含有量は３０〜７０％、特に３５〜６５％が好ましい。ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、溶融性、成形性が低下したり、屈折率が低くなり過ぎて、有機ＥＬ層等の屈折率に整合させ難くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなったり、耐薬品性が低下したり、面内強度が低下し易くなる。
【００４２】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスのネットワークを形成する成分であり、また耐候性を高める成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜２０％、特に１〜２０％が好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、屈折率が低くなり過ぎて、有機ＥＬ層等の屈折率に整合させ難くなることに加えて、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、オーバーフローダウンドロー法等でガラス基板を成形し難くなる。
【００４３】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスのネットワークを形成する成分であり、その含有量は０〜２０％、特に０〜１５％が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、耐薬品性が低下したり、屈折率が低くなり過ぎて、有機ＥＬ層等の屈折率に整合させ難くなることに加えて、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、オーバーフローダウンドロー法等でガラス基板を成形し難くなる。
【００４４】
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量は０〜１５％、０〜１０％、０〜５％、特に０〜１％が好ましい。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、耐熱衝撃性が低下したり、耐酸性が低くなって、ＩＴＯのパターニング工程において、酸によりガラス基板が破損し易くなる。
【００４５】
Ｌｉ２Ｏは、溶融性、成形性を高める成分であり、更には耐失透性を改善する成分である。Ｌｉ２Ｏの含有量は０〜１０％、０〜５％、特に０〜１％が好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量が多過ぎると、耐熱衝撃性が低下したり、耐酸性が低くなって、ＩＴＯのパターニング工程において、酸によりガラス基板が破損し易くなる。
【００４６】
Ｎａ２Ｏは、溶融性、成形性を高める成分であり、更には耐失透性を改善する成分である。Ｎａ２Ｏの含有量は０〜１０％、０〜５％、特に０〜１％が好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、耐熱衝撃性が低下したり、耐酸性が低くなって、ＩＴＯのパターニング工程において、酸によりガラス基板が破損し易くなる。
【００４７】
Ｋ２Ｏは、溶融性、成形性を高める成分であり、更には耐失透性を改善する成分である。Ｋ２Ｏの含有量は０〜１０％、０〜５％、特に０〜１％が好ましい。Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、耐熱衝撃性が低下したり、耐酸性が低くなって、ＩＴＯのパターニング工程において、酸によりガラス基板が破損し易くなる。
【００４８】
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは、溶融性、成形性を高める成分である。しかし、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は５〜５５％、１５〜５０％、特に２０〜４５％が好ましい。
【００４９】
ＭｇＯは、溶融性、成形性を高める成分である。しかし、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＭｇＯの含有量は０〜２０％が好ましい。
【００５０】
ＣａＯは、溶融性、成形性を高める成分である。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＣａＯの含有量は０〜２０％、１〜１５％、特に３〜１２％が好ましい。
【００５１】
ＳｒＯは、溶融性、成形性を高めると共に、屈折率を高める成分である。しかし、ＳｒＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＳｒＯの含有量は０〜２５％、０．１〜２０％、特に１〜１５％が好ましい。
【００５２】
ＢａＯは、溶融性、成形性を高めると共に、屈折率を高める成分である。しかし、ＢａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＢａＯの含有量は０〜４５％、５〜４０％、特に１５〜３５％が好ましい。
【００５３】
ＴｉＯ２は、屈折率を高める成分である。しかし、ＴｉＯ２の含有量が多過ぎると、ガラスが着色したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなり易い。よって、ＴｉＯ２の含有量は０〜２０％、０．１〜１５％、特に１〜７％好ましい。
【００５４】
ＺｒＯ２は、屈折率を高める成分である。しかし、ＺｒＯ２の含有量が多過ぎると、耐失透性が極端に低下する場合がある。よって、ＺｒＯ２の含有量は０〜１５％、０．００１〜１０％、特に１〜７％が好ましい。
【００５５】
上記成分以外にも、例えば、以下の成分を添加してもよい。なお、上記成分以外の成分の添加量は、２５％以下、２０％以下、特に１５％以下が好ましい。
【００５６】
ＺｎＯは、溶融性、成形性を高める成分である。しかし、ＺｎＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＺｎＯの含有量は０〜２０％、特に０〜５％好ましい。
【００５７】
Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３等の希土類酸化物は、屈折率を高める成分であるが、原料自体のコストが高く、またガラス組成中に多量に添加すると、耐失透性が低下する場合がある。よって、希土類酸化物の含有量は、合量で０〜２５％、特に０〜１５％が好ましい。なお、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０〜１５％、特に０〜３％が好ましい。Ｌａ２Ｏ３の含有量は０〜１８％、０．１〜１５％、特に１〜１２％が好ましい。Ｇｄ２Ｏ３の含有量は０〜１２％、特に０〜３％が好ましい。
【００５８】
清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、ＳＯ３、Ｆ、Ｃｌの群から選択された一種又は二種以上を０．００１〜３％添加することができる。ただし、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３は、環境的な影響が懸念されるため、これらの成分の含有量は、各々０．１％未満、特に０．０１％未満が好ましい。また、ＣｅＯ２は、透過率を低下させる成分であるため、その含有量は０．１％未満、特に０．０１％未満が好ましい。更に、Ｆは、成形性を低下させる成分であるため、その含有量は０．１％未満、特に０．０１％未満が好ましい。以上の点を考慮すると、清澄剤は、ＳｎＯ２、ＳＯ３、Ｃｌの群から選択された一種又は二種以上が好ましく、これらの成分の含有量は、合量で０．００１〜３％、０．００１〜１％、０．０１〜０．５％、更には０．０５〜０．４％が好ましい。
【００５９】
ＰｂＯは、屈折率を高める成分であるが、環境的な影響が懸念される成分である。よって、ＰｂＯの含有量は０．１％未満が好ましい。
【００６０】
本発明のガラス基板は、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。ここで、「オーバーフローダウンドロー法」は、フュージョン法とも称されており、耐熱性の樋状構造物の両側から溶融ガラスを溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス基板を作製する方法である。このようにすれば、未研磨で表面品位が良好なガラス基板を成形することができる。その理由は、オーバーフローダウンドロー法の場合、ガラス基板の表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されるからである。樋状構造物の構造や材質は、所望の寸法や表面品位を実現できるものであれば、特に限定されない。また、下方への延伸成形を行うために、ガラスに対して力を印加する方法は、所望の寸法や表面品位を実現できるものであれば、特に限定されない。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。
【００６１】
本発明のガラス基板は、スロットダウンドロー法で成形されてなることも好ましい。スロットダウンドロー法は、オーバーフローダウンドロー法と同様にして、ガラス基板の寸法精度を高めることができる。なお、スロットダウンドロー法は、スロットの形状を変更することにより、ガラス基板の表面に粗面化面（曲面状凹部）を形成することもできる。
【００６２】
成形方法として、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法以外にも、種々の方法を採用することができる。例えば、フロート法、ロールアウト法、リドロー法等を採用することができる。特に、フロート法でガラス基板を成形すれば、大型のガラス基板を安価に作製することができる。
【００６３】
本発明のガラス基板において、板厚が小さい程、有機ＥＬデバイスを軽量化し易くなると共に、ガラス基板の可撓性を高めることができる。板厚は２ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１ｍｍ以下、特に０．７ｍｍ以下が好ましい。一方、板厚が極端に小さ過ぎると、ガラス基板が破損し易くなる。よって、ガラス基板の板厚は、５０μｍ以上、１００μｍ以上、特に２００μｍ以上が好ましい。ガラス基板が取り得る最小曲率半径は２００ｍｍ以下、１５０ｍｍ以下、１００ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、特に３０ｍｍ以下が好ましい。なお、取り得る最小曲率半径が小さい程、可撓性に優れるため、有機ＥＬ照明等の設置の自由度が高まる。
【００６４】
ガラス基板の一方の表面が粗面化面が形成されている表面であり、他方の表面が粗面化面が形成されていない表面である場合、ガラス基板と空気の界面において、（光が、入射角６０°で、粗面化面が形成されていない表面から空気中に向かって入射された時に、粗面化面が形成されている表面から空気中に取り出される放射束値）／（光が、入射角０°で、粗面化面が形成されていない表面から空気中に向かって入射された時に、粗面化面が形成されている表面から空気中に取り出される放射束値）の値が０．０１以上、０．１以上、０．１５以上、０．２以上、特に０．２５以上が好ましい。このようにすれば、ガラス板内に閉じ込められる光が低減されて、光取り出し効率が向上する。
【実施例】
【００６５】
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る。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
【００６６】
＜各試料の作製＞
まず表１に記載のガラス組成になるように、ガラス原料を調合した後、得られたガラスバッチをガラス溶融炉に供給して１５００〜１６００℃で４時間溶融した。次に、得られた溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して、板厚０．７ｍｍのガラス基板を成形した後、所定のアニール処理を行った。次に、空気側になるべき面に対して、表１に記載の物理的処理（サンドブラスト処理）を行った後、必要に応じて、物理的処理が行われていない表面にＨＦ溶液に侵食されない保護テープを貼付した上で、表１に記載の化学的処理（ＨＦ処理）を行うことにより、各試料を得た。なお、試料Ｎｏ．１７は、物理的処理と化学的処理が行われていない。サンドブラスト処理は、表１に記載の粒度を有するブラスト材（４ｋｇのＡｌ２Ｏ３を２０Ｌの水に分散させたもの）を用いて、ブラスト材をガラス基板の表面に２ＭＰａで吹きつけることで行った。ＨＦ処理は、各試料を２５℃の１０％ＨＦ溶液に所定時間浸漬することで行った。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
屈折率ｎｄは、カルニュー社製の屈折率測定器ＫＰＲ−２０００により測定した値である。
【００６９】
＜表面形状観察＞
各試料の粗面化面に対して、レーザー顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ―Ｘ１００ｓｅｒｒｉｅｓ）により表面形状観察を行った。その結果を表１に示す。
【００７０】
曲面状凹部の評価は、粗面化面全体に亘って、曲面状凹部が形成されていたものを「○」、部分的に曲面状凹部が形成されていたものを「△」、曲面状凹部が形成されておらず、破砕形状のみであったものを「×」として評価した。なお、試料Ｎｏ．１〜１６の粗面化面の顕微鏡写真を図２〜１７にそれぞれ示す。
【００７１】
曲面状凹部について、画像解析により、平均半径、深さを算出した。算出に際して、任意の１０個の曲面状凹部を抽出し、その平均値を求めた。なお、本実施例では、実験の便宜上、画像解析により平均半径、深さを算出したが、画像解析以外の方法でも算出可能である。なお、図１８は、曲面状凹部の平均半径と深さを示す模式的断面概念図である。図１８において、ａが平均半径を示し、ｂが深さを示している。
【００７２】
図１９は、試料Ｎｏ．８の粗面化面について、サーフコーダによる断面形状を測定したデータである。図９、１９から、試料Ｎｏ．８の粗面化面に曲面状凹部が非周期的に形成されていることが分かる。
【００７３】
＜光散乱機能の評価＞
続いて、各試料について、光散乱機能を評価した。図２０を参酌しながら、光散乱機能の評価方法を詳細に説明する。図２０は、光散乱機能の評価方法を示す概略断面図である。まずガラス基板２１の一方の表面（粗面化面が形成されていない表面）上に浸液を用いて屈折率ｎｄ１．７４の半球レンズ２２を設置し、半球レンズ２２の中心に向かって、光源２４から光を入射させた。次に、ガラス基板２１の内部を通って、他方のガラス基板２１の表面（粗面化面が形成されている表面）から取り出される光を積分球２３により検出した。更に、ガラス基板２１の表面に垂直な面からの傾きをθとし、入射角θを変化させて同様の実験を繰り返し、それぞれの入射角において取り出される光を積分球２３により検出した。その測定結果を表１に示す。ここで、積分球２３と分光器を接続する光ファイバには、オーシャンオプティクス製Ｐ５０−２−ＵＶ−ＶＩＳを用いた。また、光源２４には、モリテックス製赤色レーザーＳＮＦ−６６０−５、分光器には、オーシャンフォトニクス製ファイバマルチチャンネル分光器ＵＳＢ４０００、ソフトウェアには、オーシャンフォトニクス製ＯＰＷａｖｅを用いた。
【００７４】
表１から明らかなように、試料Ｎｏ．２〜４、６〜８、１０〜１２、１４〜１６は、０°の入射角で高い放射束値が得られると共に、４０°以上の入射角でも、高い放射束値が得られた。そして、試料Ｎｏ．２〜４、６〜８、１０〜１２、１４〜１６には、曲面状凹部が形成されているため、面内強度が高いと推測される。
【符号の説明】
【００７５】
１    有機ＥＬ照明
１１  ガラス基板
１２  陽極
１３  有機ＥＬ層
１４  陰極
２１  ガラス基板
２２  半球レンズ
２３  積分球
２４  光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2014160543.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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