(57)【要約】表面の平滑性を維持しつつ、内部に配線を埋め込むことで、配線の剥離や劣化を抑制し長寿命で、信頼性の高い電子デバイスを提供するための電子デバイス用基板を提供する。相対向する第１および第２の主面を具備し、前記第１の主面に電極配線が形成される電子デバイス用基板１００であって、ガラス基板１０１と、前記ガラス基板１０１の前記第１の主面に形成された補助配線パターン２００と、前記補助配線パターン２００の上層を覆うように、前記ガラス基板１００表面に形成された透光性のガラス層１０２とを具備し、前記ガラス層１０２の一部に前記補助配線パターン２００を露呈するスルーホールＨが形成されており、スルーホールＨから露呈する接続用領域を除く、補助配線パターン２００全体をガラス層１０２で封じ込めているため、補助配線パターン２００の劣化のおそれがなく、安定でかつ長寿命の補助配線パターンを提供することができる。また、ガラス化によって得られたガラス層の表面は平滑であり、この上層に形成される電極配線をはじめとする機能層の膜厚を安定して均一なものとすることができる。
2010041611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する第１および第２の主面を具備したガラス基板の前記第１の主面側に電極配線が形成される電子デバイス用基板であって、
前記ガラス基板の前記第１の主面上に形成された補助配線パターンと、
前記補助配線パターンを含み前記第１の主面上を覆うように、前記ガラス基板表面に形成された透光性のガラス層とを具備し、
前記補助配線パターン上の前記ガラス層の一部に前記補助配線パターンを露呈するスルーホールが形成されたことを特徴とする電子デバイス用基板。
【請求項２】
ガラス基板と、
前記ガラス基板上に設けられる導電性配線と、
ガラスからなり、第１面と前記第１面に対向する第２面とを貫通する複数の貫通孔を有し、前記第２面が前記ガラス基板及び前記導電性配線に対面するように前記ガラス基板及び前記導電性配線上に形成される散乱層と、
前記散乱層の前記第１面上に形成される電極とを備えたことを特徴とする電子デバイス用基板。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子デバイス用基板であって、
前記ガラス層表面の表面粗さＲａが３０ｎｍ以下である電子デバイス用基板。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電子デバイス用基板であって、
前記補助配線パターンが、縦横に配列された格子状パターンである電子デバイス用基板。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電子デバイス用基板であって、
前記ガラス基板の第１の主面上に形成された補助配線パターンが、ライン幅が０．０５〜２ｍｍ、膜厚が０．５〜３０μｍの導体層によって形成されている電子デバイス用基板。
【請求項６】
請求項５に記載の電子デバイス用基板であって、
前記補助配線パターンが銀導体で構成されている電子デバイス用基板。
【請求項７】
ガラス基板の第１の主面上に補助配線パターンを形成する工程と、
前記補助配線パターンを含み前記第１の主面上を覆うように、前記ガラス基板表面にガラス層を形成する工程と、
前記補助配線パターン上の一部のガラス層を除去して前記補助配線パターンを露呈してスルーホールを形成する工程とを含み、
前記補助配線パターンの一部が露呈したスルーホールを有するガラス層を有する電子デバイス用基板を製造することを特徴とする電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項８】
ガラス基板と、
前記ガラス基板の第１の主面上に形成された補助配線パターンと、
スルーホールを構成する部分を除き前記補助配線パターンを含み前記第１の主面上を覆うように形成された透光性のガラス層とを具備してなる電子デバイス用基板と、
前記ガラス層上に形成された機能素子とを具備し、
前記機能素子が、前記ガラス層の一部に形成されたスルーホールを介して前記補助配線パターンに導電接続されたことを特徴とする電子デバイス。
【請求項９】
ガラス基板と、
前記ガラス基板上に設けられる導電性配線と、
ガラスからなり、第１面と前記第１面に対向する第２面とを貫通する複数の貫通孔を有し、前記第２面が前記ガラス基板及び前記導電性配線に対面するように前記ガラス基板及び前記導電性配線上に形成される散乱層と、
前記散乱層の前記第１面上に形成される電極とを備えたことを特徴とする有機ＬＥＤ用基板。
【請求項１０】
前記散乱層は、Ｐ２Ｏ５を必須成分として含有しＮｂ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＷＯ３、の一成分以上を含有するガラス、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＬａ２Ｏ３を必須成分として含有しＮｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３の一成分以上を含有するガラス、ＳｉＯ２を必須成分として含有しＮｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２の一成分以上を含有するガラス及びＢｉ２Ｏ３を主成分として含有しネットワーク形成成分としてＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３を含有するガラスからなるグループのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項９に記載の有機ＬＥＤ用基板。
【請求項１１】
ガラス基板の第１の主面上に補助配線パターンを形成する工程と、
前記補助配線パターンを含み前記第１の主面上を覆うように、前記ガラス基板表面にガラス層を形成する工程と、
前記補助配線パターン上の一部のガラス層を除去して前記補助配線パターンを露呈してスルーホールを形成する工程と、
前記ガラス層上に機能素子を形成する工程と、
前記機能素子と前記補助配線パターンとを電気的に接続する工程とを備えたことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス用基板、その製造方法、これを用いた電子デバイスおよびその製造方法に係り、特に、有機ＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの電子デバイス用の基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＬＥＤ素子は、有機層を電極間に挟み、電極間に電圧を印加して、ホール、電子を注入し、有機層内で再結合させて、発光分子が励起状態から基底状態に至る過程で発生する光を素子外部へ取り出している。
一般的に、有機層で生成された光が電極へと伝わりガラス基板との界面に到達する。しかし、電極とガラス基板との屈折率差が大きいため、電極を伝わった光がガラス基板で反射され、再び電極・有機層へ戻るという現象が生じる。そのため、有機ＬＥＤ素子の外部に取り出せる光の量は、発光光の２０％足らずになっているのが現状である。
そこで、基板の片面に光散乱層を設け、光取り出し効率を向上させることを提案している文献がある（特許文献１）。
また、ガラス基板とガラス層との間に、電極を設けることを提案している文献がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特許第２９３１２１１号公報
【特許文献２】日本国特開平０８−９２５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、いずれの文献も大面積化という点については何ら開示及び示唆がない。
本発明は、光取り出し効率が高く、かつ、大面積化に対応した基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明は、相対向する第１および第２の主面を具備したガラス基板の前記第１の主面側に電極配線が形成される電子デバイス用基板であって、前記ガラス基板の前記第１の主面上に形成された補助配線パターンと、前記補助配線パターンを含み前記第１の主面上を覆うように、前記ガラス基板表面に形成された透光性のガラス層とを具備し、前記補助配線パターン上の前記ガラス層の一部に前記補助配線パターンを露呈するスルーホールが形成されたことを特徴とする。
この構成によれば、スルーホールから露呈する接続用領域を除く、補助配線パターン全体をガラス層で封じ込めているため、補助配線パターンの劣化のおそれがなく、安定でかつ長寿命の補助配線パターンを提供することができる。また、酸化物、カルコゲン物、ハロゲン化物あるいはこれらの混合物などからなるガラス原料を塗布し焼成することによって得られたガラス層の表面は平滑であり、この上層に形成される電極配線をはじめとする機能層の膜厚を安定して均一なものとすることができる。ここでガラスとは、ガラス原料を加熱により溶融または軟化させたものを冷却して得られる非晶質無機物をいうものとする。【０００６】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記スルーホール内に導電性部材が充填され、前記ガラス層表面と前記導電性部材の表面が略同一面を構成するものを含む。
この構成によれば、スルーホールの領域も含めて表面の平坦化を図ることができるため、上層に形成される機能層のさらなる均一化をはかることが可能となる。【０００７】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記ガラス層は、透過する光の少なくとも１波長に対して第１の屈折率を有するベース材と、前記ベース材中に分散された、前記ベース材と異なる第２の屈折率を有する散乱物質とを具備したガラスからなる散乱性のガラス層であり、前記散乱性のガラス層上に形成され、前記第１の屈折率と同じ若しくはより低い第３の屈折率を有する透光性電極とを具備している。
さらに、望ましくは、上記構成/に加えて、前記散乱物質の前記散乱性のガラス層内分布が、前記散乱性のガラス層内部から前記透光性電極にむかって、小さくなっているものを含む。
この構成によれば、光の取り出し効率の向上を図ることができる。【０００８】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記散乱性のガラス層の前記透光性電極側の表面からの距離ｘ（ｘ≦０．２μｍ）における散乱物質の密度ρ２が、ガラス層中心部における前記散乱物質の密度ρ１に対し、ρ１＞ρ２を満たすものを含む。
この構成によれば、散乱性を有しながらも表面が平滑で、この基板上に形成される素子の信頼性の向上を図ることができる。【０００９】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記ガラス層表面の表面粗さＲａが３０ｎｍ以下であるものを含む。【００１０】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記ガラス層中における前記散乱物質の含有率は少なくとも１ｖｏｌ％であるものを含む。【００１１】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記散乱物質は気泡であるものを含む。【００１２】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記散乱物質は前記ベース層とは異なる組成をもつ材料粒子であるものを含む。【００１３】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記散乱物質は前記ベース層を構成するガラスの析出結晶であるものを含む。【００１４】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記散乱物質の前記ガラス層１ｍｍ２当たりの数は、少なくとも１×１０４個であるものを含む。【００１５】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記散乱物質のうち、最大長さが５μｍ以上である散乱物質の割合が１５ｖｏｌ％以下であるものを含む。【００１６】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記ガラス層は、前記ガラス基板上に所望のパターンを構成するように選択的に形成されたものを含む。【００１７】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、波長λ（４３０ｎｍ＜λ＜６５０ｎｍ）のうち少なくとも一つの波長における前記第１の屈折率は１．８以上であるものを含む。【００１８】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記ガラス層の、１００℃から４００℃における平均熱膨張係数が、７０×１０−７（℃−１）から９５×１０−７（℃−１）であり、且つガラス転移温度が、４５０℃から５５０℃であるものを含む。【００１９】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記ガラス層が、Ｐ２Ｏ５が２０〜３０ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３が、３〜１４ｍｏｌ％、Ｌｉ２ＯとＮａ２ＯとＫ２Ｏの合量が１０〜２０ｍｏｌ％、Ｂｉ２Ｏ３が１０〜２０ｍｏｌ％、ＴｉＯ２が３〜１５ｍｏｌ％、Ｎｂ２Ｏ５が１０〜２０ｍｏｌ％、ＷＯ３が５〜１５ｍｏｌ％を含む。【００２０】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記補助配線パターンは、厚膜配線パターンであるものを含む。【００２１】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記補助配線パターンは、保護層で被覆され、前記保護層の上層に前記ガラス層が形成されたものを含む。【００２２】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記補助配線パターンは、縦横に配列された格子状パターンであるものを含む。【００２３】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記補助配線パターンは、櫛歯状パターンであるものを含む。【００２４】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記スルーホールは、前記格子状パターンに対し、等間隔で形成された複数の開口で構成されるものを含む。【００２５】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記補助配線パターンは、遮光性パターンであるものを含む。【００２６】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記スルーホールは、前記補助配線パターンから離間するに従い口径が大きくなるテーパ状断面をもつものを含む。【００２７】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記スルーホールは、断面が前記第１の主面に対して垂直であるものを含む。【００２８】
また、本発明は、ガラス基板の第１の主面上に補助配線パターンを形成する工程と、前記補助配線パターンの一部を除いた全面を含み前記第１の主面上を覆うように、前記ガラス基板表面にガラス層を形成する工程とを含み、前記補助配線パターンの一部が露呈したスルーホールを有するガラス層を有する電子デバイス用基板を製造することを特徴とする。【００２９】
また、ガラス基板の第１の主面上に補助配線パターンを形成する工程と、前記補助配線パターンを含み前記第１の主面上を覆うように、前記ガラス基板表面にガラス層を形成する工程と、前記補助配線パターン上の一部のガラス層を除去して前記補助配線パターンを露呈してスルーホールを形成する工程とを含み、前記補助配線パターンの一部が露呈したスルーホールを有するガラス層を有する電子デバイス用基板を製造することを特徴とする。【００３０】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板の製造方法において、前記ガラス層表面と前記導電性部材の表面が略同一面を構成するように、前記スルーホール内に導電性部材を充填する工程を含むものを含む。【００３１】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板の製造方法において、前記充填する工程後に、表面を研磨する工程を含むものを含む。【００３２】
また、本発明の電子デバイスは、ガラス基板と、前記ガラス基板の第１の主面上に形成された補助配線パターンと、スルーホールを構成する部分を除き前記補助配線パターンを含み前記第１の主面上を覆うように、前記ガラス基板表面に形成されたガラス層とを具備してなる電子デバイス用基板と、前記ガラス層上に形成された機能素子とを具備し、前記機能素子が、前記ガラス層の一部に形成されたスルーホールを介して前記補助配線パターンに導電接続されたことを特徴とするものを含む。【００３３】
また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、前記スルーホール内に導電性部材が充填され、前記機能素子と導電接続され、前記ガラス層表面と前記導電性部材の表面が略同一面を構成するものを含む。【００３４】
また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、前記補助配線パターンは、縦横に配列された格子状パターンであるものを含む。【００３５】
また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、前記補助配線パターンは、遮光性パターンであり、ブラックマトリックスを構成するものを含む。【００３６】
また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、前記補助配線パターンは、櫛歯状パターンであるものを含む。【００３７】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記スルーホールは、前記補助配線パターンに沿って等間隔で配列されたものを含む。【００３８】
また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、前記ガラス層は、透過する光の少なくとも１波長に対して第１の屈折率を有するベース材と、前記ベース材中に分散された、前記ベース材と異なる第２の屈折率を有する複数の散乱物質とを具備したガラスからなるガラス層であり、前記ガラス層上に形成された前記機能素子が、前記第１の屈折率と同じ若しくはより低い第３の屈折率を有する透光性電極とを具備し、前記透光性電極が前記スルーホール内の導電性部材に導電接続されたものを含む。
さらに、望ましくは、前記散乱物質の前記ガラス層内分布が、前記ガラス層内部から前記透光性電極にむかって、小さくなっているものを含む。【００３９】
また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、前記機能素子が、前記透光性電極上に有機層からなる発光機能を有した層と、前記透光性電極と対向するように形成された第２の電極とを具備した有機ＬＥＤ素子であり、前記第２の電極が、前記スルーホール上を避けて形成されている。すなわち、スルーホール上には存在していないようなパターンに形成されている。
この構成により、平坦でない表面には、第２の電極が形成されておらず、発光領域を形成しないため、電界集中による透光性電極および第２の電極間の短絡を生じるのを防ぐことができる。【００４０】
また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、外部取り出し端子が前記スルーホール上に形成されたものを含む。【００４１】
また、本発明は、上記電子デバイスにおいて、前記補助配線パターンは、ストライプ状に形成されており、前記透光性電極が前記補助配線パターンに接続されており、前記透光性電極上に形成された発光機能を有する層と、前記発光機能を有する層上に形成され、前記補助配線パターンとは直交する方向に配列された反射性電極とを具備したものを含む。【００４２】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記補助配線パターンの上層または下層に形成され、前記補助配線パターンよりも幅広の遮光性部材を具備したものを含む。【００４３】
また、本発明は、上記電子デバイス用基板において、前記遮光性部材は、前記補助配線パターンを覆うように形成された保護層であるものを含む。【００４４】
また、本発明は、ガラス基板の第１の主面上に補助配線パターンを形成する工程と、前記補助配線パターンの一部をスルーホール形成用に除いた前記補助配線パターンの全面を含み前記第１の主面上を覆うように、前記ガラス基板表面にスルーホールを設けたガラス層を形成する工程と、前記ガラス層上に、前記ガラス層の一部に形成されたスルーホールを介して前記補助配線パターンに接続するように機能素子を形成する工程とを含むことを特徴とする。【００４５】
また、本発明は、上記電子デバイスの製造方法において、前記スルーホール内に、前記ガラス層表面と略同一面を構成する導電性部材を充填する工程を含み、前記機能素子を形成する工程は、前記導電性部材に当接するように前記機能素子の電極を形成する工程を含む。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、光取り出し効率が高く、かつ、大面積化に対応した基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１の電子デバイス用基板および有機ＬＥＤ素子の構造を示す図、（ａ）は電子デバイス用基板の平面図、（ｂ）は有機ＬＥＤ素子の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の有機ＬＥＤ素子の製造工程図である。
【図３】本発明の実施の形態２の電子デバイス用基板および有機ＬＥＤ素子の構造を示す図、（ａ）は電子デバイス用基板の平面図、（ｂ）は有機ＬＥＤ素子の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３の電子デバイス用基板および有機ＬＥＤ素子の構造を示す図、（ａ）は電子デバイス用基板の平面図、（ｂ）は有機ＬＥＤ素子の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３の有機ＬＥＤ素子の製造工程図である。
【図６】本発明の実施の形態３の電子デバイス用基板の変形例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態４の電子デバイス用基板および有機ＬＥＤ素子の構造を示す図、（ａ）は電子デバイス用基板の平面図、（ｂ）は有機ＬＥＤ素子の断面図である。
【図８】本発明のガラス層の表面にうねりを設けた例の断面説明図、（ａ）はうねりの状態を示す断面説明図、（ｂ）は、有機ＬＥＤ素子とした状態での断面説明図である。
【図９】本発明の実施例１および比較例の電子デバイス用基板を用いて形成した有機ＬＥＤ素子の電圧―電流特性を示す図である。
【図１０】本発明の実施例１および比較例の電子デバイス用基板を用いて形成した有機ＬＥＤ素子の電流―輝度特性を示す図である。
【図１１】比較例の有機ＬＥＤ素子の発光輝度と発光色の角度依存性のスペクトルデータを示す図である。
【図１２】比較例の有機ＬＥＤ素子の発光輝度と発光色の角度依存性のスペクトルデータを示す図である。
【図１３】本発明の実施例１の有機ＬＥＤ素子の発光輝度と発光色の角度依存性のスペクトルデータを示す図である。
【図１４】本発明の実施例１の有機ＬＥＤ素子の発光輝度と発光色の角度依存性のスペクトルデータを示す図である。
【図１５】本発明の実施例１の有機ＬＥＤ素子の発光輝度と発光色の角度依存性の色座標を示す図である。
【図１６】本発明の実施例１の有機ＬＥＤ素子のガラス層における深さと気泡の数との関係を示す図である。
【図１７】本発明の実施例２の配線抵抗測定で用いられる配線パターンを示す図である。
【図１８】本発明の実施例３の配線・ＩＴＯのコンタクト抵抗測定で用いられるパッドを示す図である。
【図１９】本発明の実施例３の配線・ＩＴＯのコンタクト抵抗測定で用いられる開口部を有するガラス層パターンを示す図である。
【図２０】本発明の実施例３の配線・ＩＴＯのコンタクト抵抗測定で用いられる配線パターンとガラス層パターンの重ね合わせた状態を示す図である。
【図２１】本発明の実施例３の配線・ＩＴＯのコンタクト抵抗測定で用いられるＩＴＯを示す図である。
【図２２】本発明の実施例４の格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定で用いられる格子状の配線パターンを示す図である。
【図２３】本発明の実施例４の格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定で用いられる開口部を有するガラス層を示す図である。
【図２４】本発明の実施例４の格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定で用いられる配線と開口部の位置関係を示す図である。
【図２５】本発明の実施例４の格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定で用いられる補助配線パターンを示す図である。
【図２６】本発明の実施例４の格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定における測定点を示す図である。
【図２７】本発明の実施例４の格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定における補助配線の配置例を示す図である。
【図２８】本発明の実施例４の格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定における補助配線の配置例の変形例を示す図である。
【図２９】本発明の実施例４の格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定における補助配線の配置例の変形例を示す図である。
【図３０】本発明の実施例４の格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定における補助配線の配置例の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
（実施の形態１）
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態１の電子デバイス用基板およびこれを用いた有機ＬＥＤ素子について説明する。図１（ａ）は、本発明の実施の形態の電子デバイス用基板を示す平面図であり、図１（ｂ）はこの電子デバイス用基板上に形成された有機ＬＥＤ素子を示すＥ−Ｅ’面での断面図である。
【００４９】
本発明の有機ＬＥＤ素子を形成するための電子デバイス用基板は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ガラス基板１０１と、ガラス基板１０１の第１の主面上に格子状をなすように形成された補助配線パターン（導電性配線）２００と、補助配線パターン２００を含み前記第１の主面上を覆うように、ガラス基板表面に形成された透光性のガラス層１０２とを具備し、ガラス層１０２の一部に補助配線パターン２００を露呈するスルーホールＨが形成されている。
【００５０】
このスルーホールＨは、１つの格子を構成する縦横Ａの辺上にそれぞれ３個ずつ等間隔で設けられている。各スルーホールＨは、ガラス層１０２に断面テーパ状に形成され、この上に透光性電極１０３としてのＩＴＯ層が全面に一体的に設けられている。従って、透光性電極１０３への通電は、このスルーホールを介して補助配線パターン２００から行なわれ、発光領域３００を構成し、ガラス基板１０１側に光を取り出す、ボトムエミッション型の有機ＬＥＤ素子である。この発光領域３００は透光性電極１０３とこの上層に形成される有機層からなる発光機能を有する層１１０と、さらにこの上層に形成される反射性電極１２０との重なり合った領域であるが、発光領域３００全体がスルーホールＨから一定距離内に配置されるため、電圧降下を少なくすることができる。ここでＣ，Ｄはそれぞれ、位置を示す。
【００５１】
次に、この電子デバイス用基板およびこれを用いた電子デバイスの製造方法について説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の製造方法の例を工程別に表す断面図であり、図１（ｂ）に相当する断面である。
まず、ガラス基板１０１を用意し、必要に応じて表面研磨を行ったのち、銀ペーストを用いてスクリーン印刷により、図２（ａ）に示すように、たとえば、ペースト膜厚１０μｍ、ライン幅２００μｍで、１０ｃｍ×１０ｃｍの格子状の銀を主成分とする補助配線パターン２００を形成する。
【００５２】
この補助配線パターンは、配線材料の比抵抗、膜厚、配線幅、それに接続される機能素子に必要とされる電流値、電子デバイスの大きさ等により、必要な範囲に設定すれば良い。目安としては、補助配線の膜厚は０．５〜３０μｍ、配線幅は０．０５〜２ｍｍ、補助配線の間隔は２〜５０ｃｍであることが好ましい。なお、本実施の態様の製造例では、補助配線の膜厚は０．５〜２０μｍとしておく方が段差ができにくく望ましい。補助配線の膜厚は比抵抗を低減するためには厚い方がよく、０．５μｍ以上であるのが望ましいが、３０μｍを超えると段差被覆性が低下して、実用上は問題が多い。
【００５３】
この例では、補助配線のパターンを図１のように格子状としたが、ストライプ状、櫛歯状、ストライプの直線から直交する方向に枝が出ているような形状、抵抗の記号のように折れ線でつながった形状、円弧がつながったような形状等種々の形状が可能である。
【００５４】
この後、スクリーン印刷によりスルーホールを形成する部分を除いてガラスペーストを印刷し、スルーホールＨを有するガラス層１０２を形成する。
そして、焼成を行い、図２（ｂ）に示すように、補助配線パターン２００をスルーホール付きのガラス層１０２で被覆した電子デバイス用基板を形成する。なお、外部に取り出される補助配線２００の端部の部分にはガラス層１０２が形成されていなくてもよい。
【００５５】
このスルーホールは、この例ではスルーホールの軸に平行な面（基板面に垂直方向方向）の断面が斜めになるテーパ状に形成されているが、断面が垂直になる円筒状や角柱状のスルーホールとしてもよい。ただし、この例のようにこの上に直接電極層を形成する場合には、スルーホールはテーパ状に形成されている方が上に形成する電極と補助配線の導電接続の断線を生じにくいので望ましい。
【００５６】
スルーホールは、電圧降下による悪影響がでないように適宜設ければよいが、補助配線が格子状の場合には格子の各辺に最低１箇所設けるものであり、各辺に２か所以上設けることが望ましい。ただし、あまり数を増やすと、表面の凹凸が多くなることもあるので、各辺２〜５程度にすることが望ましい。補助配線がストライプ状の場合には、ストライプの間隔と同じ間隔に１〜５個程度設ければよい。
【００５７】
スルーホールの平面での形状は、円形、楕円形、長方形等の形状が使用できるが、補助配線の長手方向に対して開口が大きくなる楕円形や長方形の形状が望ましい。特に、長軸や長辺が短軸や短辺に比して１．５倍以上の楕円形や長方形の形状が望ましい。これは、補助配線の面抵抗＜透光性電極の面抵抗から、実質的にはスルーホールの端に電流が多く流れるためである。
【００５８】
このガラス層１０２については、焼成により透光性のガラス層が形成される材料であればよく、これについては後で詳述する。ガラス層の厚みは、基板として完成した時点での補助配線の膜厚の１．１倍〜１０倍程度の厚みでよく、２〜２００μｍ程度とされればよい。
【００５９】
この後、このスルーホール部分Ｈおよびガラス層１０２の上に透光性電極１０３としてＩＴＯ膜を全面に形成し、図２（ｃ）に示すように、電極付電子デバイス用基板１００を得る。
そして、図２（ｄ）に示すように、正孔注入層、発光層、電子注入層などの発光機能を有する層１１０をたとえば蒸着法で形成する。
【００６０】
有機ＬＥＤ素子の場合、第１の電極と第２の電極との間に、通常、発光機能を有する層すなわち、正孔注入層、発光層、電子注入層を挟持して用いており、ここではこれが機能性素子を構成する。なおこれら発光機能を有する層は、蒸着法などのドライプロセスに限定されることなく、塗布法などのウェットプロセスで形成するものにも適用可能であることはいうまでもない。もちろん本発明はこの５層構造に限定されるものではないし、有機ＬＥＤ素子にも限定されるものではなく、少なくとも基板側に電極を有する機能性素子であればよい。
【００６１】
正孔注入層、発光層、電子注入層などは公知の材料や構造が用いられる。第１の電極は透光性電極とされるが、第２の電極は透光性電極でも反射性電極でもよい。
透光性電極は、前記したＩＴＯの他に酸化錫や他の材料でも使用できる。反射性電極は、各種金属性の電極が使用できるが、代表的な材料としては、アルミニウム、ＡｇＭｇ合金、Ｃａなどが考えられる。
【００６２】
この例のように、スルーホールがテーパ状に形成されている場合には、反射性電極パターンはスルーホール上には形成されないようにすることが反射性電極と補助配線または透光性電極との短絡を防止するためには望ましい。このような反射性電極は、たとえば、マスクを用いてそのようなパターンを形成することが可能である。
【００６３】
なお、上記の説明では、補助配線パターンを銀ペーストのスクリーン印刷で形成したが、他の印刷法、ディップ法、メッキ法、蒸着法、スパッタ法などでも形成可能であり、材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｗ、Ｎｉ、Ｒｕなどの金属、金属化合物、金属ペーストなどが適用可能である。必要に応じて適宜選択すればよい。
【００６４】
ただし、大面積に膜厚の厚い補助配線を生産性良く、低コストで製造するためには、上記したようなスクリーン印刷での製造が適しており、ガラス層を焼成によって形成すると同時に補助配線が形成できるという点からは金属ぺーストの使用が有利である。
【００６５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２の電子デバイス用基板およびこれを用いた有機ＬＥＤ素子について説明する。図３（ａ）は、本発明の実施の形態の電子デバイス用基板の平面図であり、図３（ｂ）はこの電子デバイス用基板に形成された有機ＬＥＤ素子を示すＦ−Ｆ’面の断面図である。
【００６６】
本発明の有機ＬＥＤ素子を形成するための電子デバイス用基板は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、ガラス基板１０１と、前記ガラス基板１０１の前記第１の主面上に櫛歯状をなすように形成された第１の補助配線パターン２００ａおよび第２の補助配線パターン２００ｂと、前記第１および第２の補助配線パターン２００ａ、２００ｂを含み前記第１の主面の上を覆うように、前記ガラス基板表面に形成された透光性のガラス層１０２とを具備し、前記ガラス層１０２の一部に前記第１および第２の補助配線パターン２００ａ，２００ｂを露呈するスルーホールＨａ、Ｈｂが形成されている。
【００６７】
このスルーホールＨａ、Ｈｂは、櫛歯を構成する各辺上にそれぞれ等間隔で設けられている。第１の補助配線パターン２００ａに接続するための各スルーホールＨａは、断面テーパ状に形成され、この上に第１の透光性電極１０３ａとしてのＩＴＯ層が、相対向する櫛歯状パターンに形成されたスルーホールＨｂ上を避けて、一体的に設けられている。従って、第１の透光性電極１０３ａへの補助配線パターン２００ａからの通電は、このスルーホールＨａを介して行なわれる。また、第２の補助配線パターン１０３ｂに接続するための各スルーホールＨｂは、断面テーパ状に形成され、この上に第２の透光性電極１０３ｂとしてのＩＴＯ層が、相対向する櫛歯状パターンに形成されたスルーホールＨａ上を避けて、一体的に設けられている。従って、第２の透光性電極１０３ｂへの補助配線パターン２００ｂからの通電は、このスルーホールＨｂを介して行なわれる。
【００６８】
この有機ＬＥＤ素子は、発光領域３００を構成し、ガラス基板１０１側および上方に光を取り出す、ボースエミッション型の有機ＬＥＤ素子である。この発光領域３００は第１および第２の透光性電極１０３ａ、１０３ｂとこの間に形成される発光機能を有する層１１０との重なり合った領域であるが、発光領域３００全体がスルーホールＨａ、Ｈｂから一定距離内に配置されるため、電圧降下を少なくすることができる。
この構成によっても、電圧降下を低減し、高効率の有機ＬＥＤ素子を提供することができる。また第２の電極が金属を用いた反射性電極の場合でも、発光面積が大きくなった場合は同様に電圧降下による発光ムラが考えられる為、本手法は第２の電極が透光性である場合と同様に有効と考えられる。
製造に際しては、図２（ａ）乃至（ｄ）に示した方法と同様である。
【００６９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３の電子デバイス用基板およびこれを備えた有機ＬＥＤ素子について説明する。図４（ａ）は、本発明の実施の形態の電子デバイス用基板の平面図であり、図４（ｂ）はこの電子デバイス用基板に形成された有機ＬＥＤ素子を示すＧ−Ｇ’面の断面図である。
【００７０】
本発明の有機ＬＥＤ素子を形成するための電子デバイス用基板は、スルーホールの形状が異なるもので、前記実施の形態１では断面テーパ状であったが、本実施の形態では断面垂直なスルーホールＨＳを形成し、これに導電性ペースト２０１を充填している。他は前記実施の形態１と同様である。
【００７１】
この構成により、スルーホールＨｓの形成に要する面積を低減することができ、占有面積の低減を図ることが可能となる。
【００７２】
製造に際しては、スルーホールを有するガラス層パターンを印刷し、仮焼成を行った後、このスルーホールＨｓ内に導電性ペースト２０１を充填し、本焼成を行い、この後表面研磨を行い、段差のない平滑な表面を得る。導電ペースト２０１を充填して焼成した際にガラス層１０２の表面との段差がほとんどなければ、表面研磨は不要であるが、段差がある場合には、表面研磨を行う方が電子デバイスにした際に電極間短絡や発光ムラを生じにくく望ましい。ただし、表面研磨を行う場合は表面の荒れに起因する微細な凹凸を生成しないような方法をとる必要がある。
そしてこれを出発材料として表面に電極を形成し電子デバイスを形成する。
【００７３】
次に、この電子デバイス用基板およびこれを用いた電子デバイスの製造方法について説明する。
まず、ガラス基板１０１を用意し、必要に応じて表面研磨を行ったのち、スクリーン印刷により、前記実施の形態１と同様に、ペースト膜厚８０μｍ、ライン幅２００μｍの銀を主成分とする補助配線パターン２００を形成する。
この例では後でガラス層１０１の表面を研磨するため、補助配線の膜厚は０．５〜５μｍ程度が望ましい。
【００７４】
この後、スクリーン印刷によりガラス基板１０１の全面にガラスペーストを印刷し、ガラス層１０２を形成する。
そして、焼成を行い、図５（ａ）に示すように、補助配線パターンをガラス層で被覆した電子デバイス用基板を形成する。この時点では、補助配線２００はガラス層１０２により覆われている。なお、外部に取り出される補助配線２００の端部の部分にはガラス層１０２が形成されていなくてもよい。
【００７５】
この後、図５（ｂ）に示すように、レーザにより、補助配線パターン部分のガラス層１０２に８０μｍΦのスルーホールＨＳを形成する。
【００７６】
そして、図５（ｃ）に示すように、スルーホールＨＳ内に導電ペースト２０１として銀ペーストを充填し、焼成後に表面を研磨し平滑な表面を得る。
【００７７】
この後、この上層に透光性電極１０３としてＩＴＯ膜を全面に形成し、図５（ｄ）に示すように、電極付電子デバイス用基板１００を得る。
【００７８】
そして、図５（ｅ）に示すように、正孔注入層、発光層、電子注入層、第２の電極などの発光機能を有する層１１０を塗布法等により形成する。
そして最後に、スパッタリング法により第２の電極としてアルミニウム層を形成した後、必要に応じてフォトリソグラフィによりスルーホールＨＳ上のアルミニウム層を除去し、発光機能を有する層１１０上に反射性電極１２０としてアルミニウム電極を形成する。
また、マスクスパッタなどでスルーホールＨＳ上にはアルミニウム層が形成されないようにスパッタしてもよい。スルーホールＨＳ上には第２の電極が形成されていない方が電極間の短絡を生じにくいので望ましい。
【００７９】
本実施の形態によれば、レーザで形成したスルーホールに導電性部材を充填し、必要に応じて表面研磨によって表面を平滑化した後、この平滑なガラス層の表面に透光性電極を形成することで透光性電極とスルーホールとの電気的接続を行うことができる。
この構成によれば、スルーホールの微細化により発光面積の増大をはかることができるだけでなく、表面をより平滑化することができるため、有機ＬＥＤ素子を形成するとき、平滑な表面全体に一体的に信頼性の高い素子形成を行うことが可能となる。
【００８０】
なお、本実施の形態の電子デバイス用配線基板において、スルーホールは規則的に表面の補助配線上に所定の間隔で形成してもよいが、この上に形成するデバイスにあわせて、スルーホールを形成し、このスルーホールの一部に導電部材を形成してもよい。
【００８１】
一方、この変形例として図６（ａ）に示すように、スルーホールＨを所定の間隔で形成した補助配線付きガラス基板を形成しておくようにしておいてもよい。そして、図６（ｂ）に示すように、上に形成する機能性素子によって、電気的接続を行なう箇所では導電部材２０１を埋め込むとともに電気的接続を行なわない箇所では絶縁部材２０２を埋め込むようにし、ガラス層の焼成後あるいはガラス層の焼成と同時に焼成するようにしてもよい。そして最後に表面研磨を行うことで、表面の平滑化を高めることも可能である。これにより、この上層に形成される電子デバイスの特性の向上および長寿命化をはかることができる。
【００８２】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４として、電子デバイス用基板を備えた有機ＬＥＤ素子について説明する。図７（ａ）は、本発明の実施の形態の電子デバイス用基板の平面図であり、図７（ｂ）はこの電子デバイス用基板に形成された有機ＬＥＤ素子を示すＩ−Ｉ’断面図である。
【００８３】
本発明の有機ＬＥＤ素子を形成するための電子デバイス用基板は、実施の形態１で説明した電子デバイス用基板と同様に形成されているが、封止部の外側に導出される外部接続端子（図示せず）もスルーホールＨｏｕｔを介して形成されている。
他部については前記実施の形態１と同様に形成される。
この構成により、素子領域から封止部を超えてガラス基板の端縁近傍に形成された外部接続端子部が、内部のスルーホールＨと同一工程で同様に形成されている。
他は前記実施の形態１と同様である。なお外部接続端子としてはめっき層を形成し、ボンディング可能となるようにしてもよいし、バンプを形成することも可能である。
【００８４】
この構成により、外部接続が容易でかつ信頼性の高いものとなる。
【００８５】
製造に際しては、補助配線パターンおよびスルーホールの形成位置を調整するのみで、外部接続が容易に可能となる。
【００８６】
なお、ここで、ガラス層に用いられるガラスとしては、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＰｂＯ系、Ｂ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系などのガラスが挙げられる。一方で、発光機能を有する層として用いられる有機層の屈折率は４３０ｎｍで１．８〜２．１程度である。一方、例えば、透光性電極層の屈折率は、１．９〜２．１程度が一般的である。このように有機層と透光性電極層の屈折率は近く、発光光は有機層と透光性電極層間で全反射することなく、透光性電極層と透光性基板の界面に到達する。一般的なガラス基板の屈折率は１．５〜１．６程度であり、有機層あるいは透光性電極層よりも低屈折率である。
【００８７】
ガラス基板に浅い角度で進入しようとした光は全反射で有機層方向に反射され、反射性電極で再度反射され再び、ガラス基板の界面に到達する。この時、ガラス基板への入射角度は変わらないため、反射を有機層、透光性電極層内で繰り返し、ガラス基板から外に取り出すことができない。
【００８８】
従って、有機ＬＥＤ素子の外部に取り出せる光の量は、発光光の２０％足らずになっているのが現状である。本発明のガラス層に光散乱性を持たせることで、上記の光取り出し効率を改善することができる。なぜなら、素子内部を伝播する光を散乱により方向を変え、外部に放出する確率が増えるからである。また外部に取り出せない角度で素子内を伝播する場合でも、反射性電極で反射し再び光がガラス散乱層に到達するので、これを繰り返すうちに光を外部に取り出せるのである。この場合、ガラス散乱層の屈折率は、それが接する透光性電極の屈折率と同じかそれ以上が望ましい。
【００８９】
具体的には、ガラス散乱層のガラスの屈折率がある発光波長で１．８以上が望ましい。
この場合のガラス材料として望ましくは、ネットワークフォーマとしては、例えば、Ｐ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｇｅ２Ｏ、ＴｅＯ２から選ばれる一種類または二種類以上の成分を、高屈折率成分として、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＰｂＯ、Ｓｂ２Ｏ３から選ばれる一種類または二種類以上の成分を含有する高屈折率ガラスを使用することが出来る。
【００９０】
散乱物質としては、気泡、結晶析出物などが考えられる。またガラス表面にうねりを持たせることで、反射電極の映りこみを防止することもできる。有機ＬＥＤ素子では、通常素子形成薄膜が、下地のうねりをトレースして形成される為、基板が平らである場合、反射性電極を用いると、鏡面状となり、映り込みを生じてしまう。そこでガラス層の表面にうねりを持たせることで、反射性電極をうねらせ、映り込みを抑制できる。
【００９１】
図８はガラス層の表面にうねりを設けた例の断面説明図である。図８（ａ）は波長λと表面粗さＲａとの関係を説明するためのガラス基板１０１とガラス層１０２のうねりの状態を示す断面説明図であり、分かりやすくするために、補助配線は図示されていない。図８（ｂ）は、有機ＬＥＤ素子とした状態での断面説明図であり、ガラス基板１０１、ガラス層１０２、透光性電極１０３、散乱物質１０４、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５、反射性電極１２０、補助配線パターン２００とを示している。
【００９２】
電極付き透光性基板１００は、ガラス基板１０１、散乱物質１０４を含むガラス層１０２と補助配線パターン２００とからなり、その表面はうねりを有している。また、その上に形成された有機層１１０は、発光機能を有する層であり、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５と反射性電極１２０とからなり、各層ともうねりを有している。
【００９３】
具体的には、カットオフ波長１０μｍにおいて、このガラス散乱層表面の表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）の、表面のうねりの波長Ｒλaに対する比Ｒａ/Ｒλａが１．０×１０−6以上３．０×１０−5以下であるのが望ましい。この範囲にとることで、ガラス層１０２の散乱特性が十分でなくても、うねりにより、散乱特性を高めることができ、消灯時に反射性電極１２０が見えにくく外観の向上を図ることができる。詳細については後述する。
【００９４】
また、有機ＬＥＤ素子の電極間の短絡を防ぐために散乱層表面は平滑であることが望ましく、うねりを構成する表面の表面粗さＲａが３０ｎｍ以下であることが望ましく、特に、１０ｎｍ以下であることが望ましい。この有機ＬＥＤ素子は、電子デバイス用基板としてのうねりを有する補助配線および透光性電極付き透光性基板１００と、有機層１１０と、反射性電極１２０とにより構成される。電極付き透光性基板１００は、透光性のガラス基板からなる基板１０１と、ガラス層１０２と、透光性電極１０３とにより構成される。
この範囲に採ることで、透光性電極１０３の膜厚を均一にすることができ、電極間距離を均一にすることができる。したがって、電界集中を抑制することができ、素子の長寿命化をはかることができる。
【００９５】
本発明で用いられる（電子デバイス用基板としての）補助配線および透光性電極付き透光性基板１００は、透光性のガラス基板１０１と、前記ガラス基板上に形成された散乱特性を有するガラス層１０２と透光性電極１０３を具備していることが望ましい。すなわち、前記ガラス層が、透過する光の１波長に対して第１の屈折率を有するベース材と、前記ベース材中に分散された、前記ベース材と異なる第２の屈折率を有する複数の散乱物質１０４とを具備して、散乱性を有していることが望ましい。特に、前記散乱物質の前記ガラス層内分布が、前記ガラス層内部から前記透光性電極にむかって、小さくなっていることが望ましい。そして、この透光性電極１０３は、前記第１の屈折率と同じ若しくはより低い第３の屈折率を有することが望ましい。
【００９６】
この構成により、発光光をガラス基板側に効率よく導き、光の取り出し特性を向上することができる。
【００９７】
前記したように有機ＬＥＤ素子の電極間の短絡を防ぐために散乱性を有するガラス層表面は平滑であることが望ましく、そのためには散乱層の主表面から散乱物質が突出していることは望ましくない。散乱物質がガラス層の表面から突出しないためにも、散乱物質がガラス層の表面から０．２μｍ以内に存在していないことが望ましい。このため、ガラス層１０２の半分の厚さ（δ／２）における散乱物質の密度ρ１と、前記透光性電極と接する側のガラス層の表面に近い部分における散乱物質の密度ρ２とは、ρ１＞ρ２を満たすことが望ましい。この構成により、表面の平滑性を維持しつつ散乱性を高めることができる。
【００９８】
特に、ガラス層の透光性電極側表面に近い部分である、透光性電極側表面からの距離ｘ（ｘ≦０．２μｍ）においては、散乱物質は存在していないことが望ましい。
【００９９】
なお、ガラス層はガラス基板上に直接形成されているが、例えばガラス基板上にスパッタ法によってシリカ薄膜を形成した後、ガラス層を形成するなど、バリア層を介して形成してもよい。しかし、ガラス基板上に接着剤や有機層を介する事無くガラス層を形成することで、極めて安定でかつ平坦な表面を得ることができる上、無機物質のみで構成することで、熱的に安定で長寿命の光デバイスを形成することが可能となる。
【０１００】
このような透光性基板の持つ特性について詳細に説明する。
ガラス層をガラス粉末を焼成して形成する場合、ガラス粉末を適切な方法で、ガラス基板上に塗布すればよい。例えば、溶剤あるいは樹脂と溶剤を混合したものにガラス粒子を分散させ、所望の厚さに塗布することで得られる。例えば、ガラス粒子の大きさは最大長さで０．１から１０μｍ程度のものを用いる。樹脂と溶剤を混合した場合には、ガラス粒子が分散した樹脂膜を加熱し、樹脂を分解すると、ガラス粒子の間には、隙間が空いている状態となる。
【０１０１】
さらに温度を上げると、ガラスの軟化温度より１０℃から２０℃低い温度で、ガラス粒子同士が融着し始める。ガラス粒子同士が融着すると、ガラス粒子の間に形成された隙間はガラスが軟化することで変形し、ガラス中に閉空間を形成する。ガラス粒子の最上層では、ガラス粒子同士が融着することで、ガラス層の表面を形成する。この表面では閉空間にならない隙間は、凹みとして残る。
【０１０２】
更に温度を上げるとガラスの軟化、流動が進み、ガラス内部の隙間は球形の気泡を形成する。一方、ガラス層の表面では、ガラス粒子の隙間に起因する凹みは平滑化されていく。なお、ガラス粒子の隙間による気泡だけでなく、ガラスが軟化する際にガスが発生し、気泡を形成する場合もある。例えば、ガラス層の表面に有機物が付着している場合には、それが分解してＣＯ２を生じ気泡を生じる場合もある。またこのように熱で分解する物質を導入し積極的に気泡を発生させてもよい。このような状態は通常軟化温度付近で得られる。ガラスの粘度は、軟化温度で１０７．６ポアズと高く、気泡の大きさが数μｍ以下であれば、表面に浮上しにくい。従って、小さな気泡を発生するように材料組成を調整するとともに、焼成温度を調整して、保持時間を長くするかで、気泡の浮上を抑えつつ、表面をさらに平滑にすることが可能である。このようにして、表面を平滑にした状態から冷却すると、散乱物質の密度が、ガラス層内部よりも表面で小さく、表面が平滑な散乱性を有するガラス層が得られる。
【０１０３】
このように、ガラス層を形成するための材料組成および焼成温度を調整することにより、ガラス層中には気泡を残しつつ、かつガラス層表面には、気泡や、凹みの発生を抑制することが可能である。つまり、散乱物質の上昇を防ぎ、ガラス層に残留させて表面まで上昇しないように、焼成温度プロファイルを調整すると共に焼成時間を調整することで、散乱特性に優れ、表面平滑性の高い、電極付き透光性基板を提供することが可能となる。なお、材料、ガラス層厚、焼成条件等の選択により、散乱性がほとんどない透光性のガラス層とすることも可能である。
【０１０４】
また、この時に、ガラス層最表面はうねりをもつ湾曲面を形成することもできる。ここでうねりとは、うねりの波長の周期λが、１０μｍ以上のものである。うねりの大きさは、Ｒａで０．０１μｍから５μｍ程度である。このようなうねりが存在している場合でもミクロな平滑性は保たれている。ここでうねりを形成するためには、処理温度、ガラス材料組成、ガラス粒子の大きさ、基板材料などを選択する必要がある。処理温度が低い場合では、ガラス層の表面にミクロな凹部が残る場合があるが、焼成時間を長くとることで、凹部の形状は、緩やかになる。ここで、緩やかとは凹部の開口部の径≧内部の空間の径であることを言う。このように緩やかである場合には、この凹部により有機ＬＥＤ素子が電極間短絡を起こす可能性は低いと言える。焼成温度はガラス転移温度から、４０℃から６０℃程度高いことが望ましい。あまり温度が低すぎると、焼結不足となり表面が平滑にならないので、焼成温度はガラス転移温度から、５０℃から６０℃程度高いことが更に望ましい。
【０１０５】
また、ガラス層は、表面が湾曲面を構成するうねりを形成することで、上層に形成する有機ＬＥＤ素子が反射性電極である場合には、映り込みによる美観の低下を抑制することができる。反射性電極を用いる場合には、非発光時に反射性電極による映りこみが生じてしまい、美観を損ねることが課題であったが、本発明によれば、ガラス層を形成する際に、条件を好適化することで、上層に形成するパターンの精度を低下させたり、電極間距離にばらつきを生ぜしめたりすることがなく、かつ、電極と発光機能を有する層との接触面積を増大することができるため、実効的な素子面積を増大することができ、長寿命で高輝度の有機ＬＥＤ素子を形成することができる。
【０１０６】
透光性基板上に有機ＬＥＤ素子を形成する場合、例えば透光性電極は薄く形成する必要があるが、この透光性電極が下地の影響を受ける事無く形成できるのは、表面粗さが３０ｎｍ以下、望ましくは１０ｎｍ以下である。表面粗さが３０ｎｍを越えると、その上に形成される有機層の被覆性が悪くなる場合があり、ガラス層上に形成される透光性電極ともう一方の電極との間で短絡が発生する場合がある。電極間短絡により、素子は不灯となるが、過電流を印加することにより、修復することが可能な場合がある。修復を可能とするうえで、ガラス層の粗さは望ましくは１０ｎｍ以下であり、さらに望ましくは、３ｎｍ以下である。
材料系によって最適な焼成条件は異なるが、散乱物質の種類や大きさをコントロールすることで、散乱物質が最表面に存在するのを抑制し、表面平滑性に優れたガラス層を得ることができる。
【０１０７】
また、散乱物質の大きさは、ガラス層中に気泡がある場合、気泡が大きくなると、焼成などのガラス層形成プロセスで浮力が大きくなり、浮上し易くなり、ガラス層の表面に到達すると気泡が破裂し、表面平滑性を著しく低下させることになる可能性がある。また、相対的にその部分の散乱物質の数が少なくなるため、その部分のみ散乱性が低下することにもなる。このように大きな気泡が凝集すれば、むらとなって視認されることにもなる。
このため、直径が５μｍ以上の気泡の割合が１５ｖｏｌ％以下であるのが望ましく、さらに望ましくは、１０ｖｏｌ％以下であり、さらに望ましくは７ｖｏｌ％以下である。また、散乱物質が気泡以外の場合でも、相対的にその部分の散乱物質の数が少なくなるため、その部分のみ散乱性が低下することになる。従って散乱物質の最大長さが５μｍ以上のものの割合が１５ｖｏｌ％以下であるのが望ましく、望ましくは１０ｖｏｌ％以下であり、さらに望ましくは７ｖｏｌ％以下である。
【０１０８】
また、反射性電極を用いる場合には、非発光時に反射性電極による映りこみが生じてしまい、美観を損ねることが課題であったが、ガラス層を形成する際に条件を最適化することで、ガラス層表面にうねり形状を形成して、映り込みを低減することができる。
【０１０９】
また、結晶化しやすいガラスを用いることで、ガラス層内部に結晶を析出させることが可能である。この時、結晶の大きさが０．１μｍ以上であれば、光散乱物質として機能する。焼成温度を適切に選ぶことで、ガラス層の表面での結晶析出を抑制しつつかつ、ガラス層の内部に結晶を析出させることが可能となる。具体的には、ガラス転移温度から６０℃から１００℃程度温度が高くするのが望ましい。この程度の温度上昇であれば、ガラスの粘性が高く、気泡が浮上しにくい。
【０１１０】
温度が高すぎる場合には、ガラス層の表面でも結晶が析出してしまい、表面の平滑性が失われるため、望ましくない。従って、焼成温度はガラス転移温度から６０℃から８０℃度程度高くすることがより望ましく、さらには６０℃から７０℃高くすることが最も望ましい。このような手法によりガラス層中に、気泡や析出結晶を散乱物質として存在させ、ガラス層の表面ではそれらの発生を抑制することが可能である。これらが可能であるのは、ガラスがある温度範囲で自らが平坦化し、かつ気泡は浮上しない高粘性を実現できる、あるいは結晶を析出できるためである。樹脂では上述のような高粘性でプロセスを制御するのは困難であり、また結晶を析出させることも困難である。
【０１１１】
このように、材料組成や焼成条件を調整することで、ガラス層の表面の散乱物質の密度が、ガラス層の内部の散乱物質の密度より小さい透光性基板を得ることができる。
また、ガラス層の半分の厚さにおける散乱物質の密度ρ１と、ガラス層の表面に近い部分の散乱物質の密度ρ２とが、ρ１＞ρ２を満たすような透光性基板を用いることで、十分な散乱特性を有しかつ平滑な表面を持つ透光性基板を得ることが可能となる。
【０１１２】
また、散乱物質としては、気泡である場合と、ベース層とは異なる組成をもつ材料粒子である場合と、ベース層の析出結晶である場合とがあり、これら単体でもよいし、混合でもよい。
散乱物質が気泡である場合には、焼成温度などの焼成条件を調整することで、気泡の大きさや気泡分布や密度を調整可能である。
散乱物質がベース層とは異なる組成をもつ材料粒子である場合には、材料組成物の調整、焼成温度などの焼成条件を調整することで、散乱物質の大きさや分布や密度を調整可能である。
前記散乱物質が前記ベース層を構成するガラスの析出結晶である場合には、焼成温度などの焼成条件を調整することで、気泡の大きさや気泡分布や密度を調整可能である。
【０１１３】
また、波長λ（４３０ｎｍ＜λ＜６５０ｎｍ）のうち少なくとも一つの波長におけるベース層の第１の屈折率は１．８以上であるのが望ましい。高屈折率材料層を形成するのは困難であるが、ガラス材料の材料組成を調整することで、屈折率の調整が容易となる。
【０１１４】
以下各部材について詳細に説明する。
＜基板＞
透光性基板の形成に用いられる透光性の基板としては、ガラス基板が用いられる。ガラス基板の材料としては、アルカリガラス、無アルカリガラスまたは石英ガラスなどの無機ガラスがある。ガラス基板１０１の厚さは、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍが望ましい。但し、あまり薄いと強度が低下するので、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが特に望ましい。
【０１１５】
なお、ガラス層をガラスフリットで作製するには、歪の問題等が生じるので、熱膨張係数 は５０×１０−７／℃以上、望ましくは７０×１０−７／℃以上、より望ましくは８０×１０−７／℃以上が望ましい。
【０１１６】
また、さらにはガラス層の１００℃から４００℃における平均熱膨張係数が、７０×１０−７（℃−１）から９５×１０−７（℃−１）であり、且つガラス転移温度が、４５０℃から５５０℃であるのが望ましい。
【０１１７】
＜ガラス層＞
ガラス層表面のうねりについてはすでに説明したとおりである。また続いて、ガラス層の構成、作製方法、特性および屈折率の測定方法について、詳細に説明する。なお、詳細は後述するが、有機ＬＥＤ素子の主眼である光取り出し効率の向上を実現するためには、ガラス層の屈折率は、透光性電極材料の屈折率よりも同等若しくは高くすることが望ましい。
【０１１８】
（構成）
本実施の形態では、ガラス層１０２は、前述したように、塗布などの方法でガラス基板上にガラス粉末を形成し、所望の温度で焼成することで形成される。形成されたガラス層は、第１の屈折率を有するベース材１０２と、前記ベース材１０２中に分散された、前記ベース材と異なる第２の屈折率を有する散乱物質１０４とを具備している。このガラス層では、内部から表面にむかって、前記ガラス層中の前記散乱物質の層内分布が、小さくなっており、ガラス層を用いることで前述したように、優れた散乱特性を有しつつも表面の平滑性を維持することがでる。これにより、発光デバイスなどの光出射面側に用いることで極めて高効率の光取り出しを実現することができる。
また、ガラス層としては、コーティングされた主表面を有する光透過率の高い材料（ベース材）が用いられる。ベース材としては、各種ガラス、結晶化ガラスが用いられる。なお、ベース材の内部には、散乱性物質１０４（例えば、気泡、析出結晶、ベース材とは異なる材料粒子、分相ガラスがある。）が形成されている。ここで、粒子とは固体の小さな物質をいい、例えば、フィラーやセラミックスがある。また、気泡とは、空気若しくはガスの物体をいう。また、分相ガラスとは、２種類以上のガラス相により構成されるガラスをいう。なお、散乱物質が気泡の場合、散乱物質の径とは空隙の長さをいう。
【０１１９】
また、本発明の主たる目的である光取り出し効率の向上を実現するためには、ベース材の屈折率は、透光性電極材料の屈折率と同等若しくは高くすることが望ましい。屈折率が低い場合、ベース材と透光性電極材料との界面において、全反射による損失が生じてしまうためである。ベース材の屈折率は、少なくとも発光層の発光スペクトル範囲における一部分（例えば、赤、青、緑など）において上回っていればよいが、発光スペクトル範囲全域（４３０ｎｍ〜６５０ｎｍ）に亘って上回っていることが望ましく、可視光の波長範囲全域（３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）に亘って上回っていることがより望ましい。
【０１２０】
また、有機ＬＥＤの電極間の短絡を防ぐ為にガラス層主表面は平滑であることが望ましい。そのためにはガラス層の透光性電極に接する側の表面から散乱物質が突出していることは望ましくない。散乱物質がガラス層の表面から突出しないためにも、散乱物質がガラス層の表面から０．２μｍ以内に存在していないことが望ましい。このため、ガラス層の表面の平均粗さ（Ｒａ）は３０ｎｍ以下が望ましく、１０ｎｍ以下であることがより望ましく、１ｎｍ以下が特に望ましい。散乱物質とベース材の屈折率はいずれも高くても構わないが、屈折率の差（Δｎ）は、少なくとも発光層の発光スペクトル範囲における一部分において０．２以上であることが望ましい。十分な散乱特性を得るために、屈折率の差（Δｎ）は、発光スペクトル範囲全域（４３０ｎｍ〜６５０ｎｍ）若しくは可視光の波長範囲全域（３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）に亘って０．２以上であることがより望ましい。
【０１２１】
最大の屈折率差を得るためには、上記高光透過率材料としては高屈折率ガラス、散乱物質としては気体の物体すなわち気泡という構成とすることが望ましい。この場合、ベース材の屈折率はできるだけ高いことが望ましいため、ベース材を高屈折率のガラスとすることが望ましい。高屈折率のガラスの成分として、ネットワークフォーマとしてはＰ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｇｅ２Ｏ、ＴｅＯ２から選ばれる一種類または二種類以上の成分を、高屈折率成分として、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＰｂＯ、Ｓｂ２Ｏ３から選ばれる一種類または二種類以上の成分を含有する高屈折率ガラスを使用することが出来る。その他に、ガラスの特性を調整する意味で、アルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物、フッ化物などを屈折率に対して要求される物性を損なわない範囲で使用してもよい。具体的なガラス系としてはＢ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｌａ２Ｏ３系、Ｐ２Ｏ５−Ｂ２Ｏ３−Ｒ’２Ｏ−Ｒ”Ｏ−ＴｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−ＷＯ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＴｅＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系、などが挙げられる。ここで、Ｒ’はアルカリ金属元素、Ｒ”はアルカリ土類金属元素を示す。なお、以上は例であり、上記の条件を満たすような構成であれば、この例に限定されるものではない。
【０１２２】
ベース材に特定の透過率スペクトルを持たせることにより、発光の色味を変化させることもできる。着色剤としては、遷移金属酸化物、希土類金属酸化物、金属コロイドなどの公知のものを、単独であるいは組み合わせて使うことができる。
【０１２３】
（ガラス層の作製方法）
ガラス層の作製方法は、塗布および焼成により行うが、特に、１０〜１００μｍの厚膜を大面積にうねりを形成するように、均一かつ迅速に形成するという観点から、ガラスをフリットペースト化して作製する方法が望ましい。フリットペースト法を活用するために、ガラス基板の熱変形を抑制するために、ガラス層のガラスの軟化点（Ｔｓ）がガラス基板の歪点（ＳＰ）よりも低く、かつ熱膨張係数αの差が小さいことが望ましい。軟化点と歪点の差は３０℃以上であることが望ましく、５０℃以上であることがより望ましい。また、ガラス層とガラス基板の膨張率差は、±１０×１０−７（１／Ｋ）以下であることが望ましく、±５×１０−７（１／Ｋ）以下であることがより望ましい。ここで、フリットペーストとは、ガラス粉末が樹脂、溶剤、フィラーなどに分散したものを指す。フリットペーストをスクリーン印刷などのパターン形成技術を用いてパターニング、焼成することで、ガラス層被覆が可能となる。以下技術概要を示す。
【０１２４】
（フリットペースト材料）
１．ガラス粉末
ガラス粉末粒径は１μm〜１０μmである。焼成された膜の熱膨張を制御するため、フィラーを入れることがある。フィラーは、具体的には、ジルコン、シリカ、アルミナなどが用いられ、粒径は０．１μm〜２０μmである。
【０１２５】
以下にガラス材料について説明する。
本発明では、前記ガラス層として、たとえば、Ｐ２Ｏ５が２０〜３０ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３が、３〜１４ｍｏｌ％、Ｌｉ２ＯとＮａ２ＯとＫ２Ｏの合量が１０〜２０ｍｏｌ％、Ｂｉ２Ｏ３が１０〜２０ｍｏｌ％、ＴｉＯ２が３〜１５ｍｏｌ％、Ｎｂ２Ｏ５が１０〜２０ｍｏｌ％、ＷＯ３が５〜１５ｍｏｌ％を含み、以上成分の合量が、９０ｍｏｌ％以上であるものを用いる。
【０１２６】
ガラス層を形成するガラス組成としては、所望の散乱特性が得られ、フリットペースト化して焼成可能であれば特に限定はされないが、取り出し効率を最大化するためには、例えば、Ｐ２Ｏ５を必須成分として含有し、さらにＮｂ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＷＯ３、の一成分以上を含有する系、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＬａ２Ｏ３を必須成分として含み、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３の一成分以上を含有する系、ＳｉＯ２を必須成分として含み、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２の一成分以上を含有する系、Ｂｉ２Ｏ３を主成分として含有し、ネットワーク形成成分としてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３などを含有する系などが挙げられる。
【０１２７】
なお、本発明においてガラス層として使用する全てのガラス系において、環境に対して悪影響を及ぼす成分である、Ａｓ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＣｄＯ、ＴｈＯ２、ＨｇＯについては、原料由来の不純物としてやむを得ず混入する場合を除いて含まなくすることができる。
【０１２８】
Ｐ２Ｏ５を含み、Ｎｂ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＷＯ３、の一成分以上を含有するガラス層は、ｍｏｌ％表記で、Ｐ２Ｏ５  １５〜３０％、ＳｉＯ２  ０〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１８％、Ｎｂ２Ｏ５  ５〜４０％、ＴｉＯ２  ０〜１５％、ＷＯ３  ０〜５０％、Ｂｉ２Ｏ３  ０〜３０％、ただし、Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３  ２０〜６０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜２０％、ただしＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ５〜４０％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜２０％、ＺｎＯ  ０〜２０％、Ｔａ２Ｏ５  ０〜１０％の組成範囲のガラスが望ましい。
【０１２９】
各成分の効果は、ｍｏｌ％表記で、以下の通りである。
Ｐ２Ｏ５は、このガラス系の骨格を形成しガラス化させる必須成分であるが、含有量が小さすぎる場合、ガラスの失透性が大きくなりガラスを得ることができなくなるため、１５％以上が望ましく、１８％以上がより望ましい。一方、含有量が大きすぎると屈折率が低下するため、発明の目的を達成することができなくなる。従って、含有量は３０％以下が望ましく、２８％以下がより望ましい。
【０１３０】
Ｂ２Ｏ３は、ガラス中に添加することにより耐失透性を向上させ、熱膨張率を低下させる成分である任意成分であるが、含有量が大きすぎる場合、屈折率が低下してしまうため、１８％以下が望ましく、１５％以下がより望ましい。
【０１３１】
ＳｉＯ２は、微量を添加することによりガラスを安定化させ、耐失透性を向上させる成分である任意成分であるが、含有量が大きすぎる場合、屈折率が低下してしまうため、１５％以下が望ましく、１０％以下がより望ましく、８％以下が特に望ましい。
【０１３２】
Ｎｂ２Ｏ５は、屈折率を向上させ、耐侯性を高める効果も同時に有する必須成分である。そのため、含有量は、５％以上が望ましく、８％以上がより望ましい。一方、含有量が大きすぎると、失透性が強まりガラスが得られなくなってしまうため、その含有量は４０％以下が望ましく、３５％以下がより望ましい。
【０１３３】
ＴｉＯ２は、屈折率を向上させる任意成分であるが、含有量が大きすぎるとガラスの着色が強くなり、ガラス層における損失が大きくなってしまい、光取り出し効率の向上という目的を達成することができなくなってしまう。そのため含有量は１５％以下が望ましく、１３％以下であるとさらに望ましい。
【０１３４】
ＷＯ３は、屈折率を向上させ、ガラス転移温度を低下させ焼成温度を低下させる任意成分であるが、過度に導入するとガラスが着色してしまい、光取り出し効率の低下をもたらすため、その含有量は５０％以下が望ましく、４５％以下がさらに望ましい。
【０１３５】
Ｂｉ２Ｏ３は屈折率を向上させる成分であり、ガラスの安定性を維持しながら比較的多量にガラス中に導入することができる。しかしながら過度に導入することにより、ガラスが着色し、透過率が低下してしまうという問題点が発生するため、含有量は３０％以下が望ましく、２５％以下がより望ましい。
【０１３６】
屈折率を所望の値よりも高くするためには、上記Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３のうちの一成分またはそれ以上を必ず含まなくてはならない。具体的には（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３）の合量が２０％以上であることが望ましく、２５％以上であることがより望ましい。一方これらの成分の合量が大きすぎる場合、着色したり、失透性が強くなりすぎるため、６０％以下であることが望ましく、５５％以下であることがより望ましい。
【０１３７】
Ｔａ２Ｏ５は屈折率を向上させる任意成分であるが、添加量が大きすぎる場合、耐失透性が低下してしまうことに加え、価格が高いことから、その含有量は１０％以下が望ましく、５％以下がより望ましい。
【０１３８】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等のアルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）は、溶融性を向上させ、ガラス転移温度を低下させる効果をもつと同時に、ガラス基板との親和性を高め、密着力を高める効果を有する。そのため、これらの１種類または２種類以上を含有していることが望ましい。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの合量として５％以上を含むことが望ましく、１０％以上であることがより望ましい。しかしながら、過剰に含有させると、ガラスの安定性を損なってしまうのに加え、いずれも屈折率を低下させる成分であるため、ガラスの屈折率が低下してしまい、所望の光取り出し効率の向上が望めなくなってしまう。そのため、合計の含有量は４０％以下であることが望ましく、３５％以下であることがより望ましい。
【０１３９】
Ｌｉ２Ｏは、ガラス転移温度を低下させ、溶解性を向上させるための成分である。しかしながら、含有量が多すぎると失透性が高くなりすぎ、均質なガラスを得ることができなくなる。また、熱膨張率が大きくなりすぎ、基板との膨張率差が大きくなってしまうとともに、屈折率も低下し所望の光取出し効率の向上を達成できなくなる。そのため、含有量は２０％以下であることが望ましく、１５％以下であることがさらに望ましい。
【０１４０】
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏはいずれも溶融性を向上させる任意成分であるが、過度の含有により、屈折率が低下し、所望の光取り出し効率を達成できなくなってしまう。そのため、含有量はそれぞれ２０％以下であることが望ましく、１５％以下であることがより望ましい。
【０１４１】
ＺｎＯは、屈折率を向上させ、ガラス転移温度を低下させる成分であるが、過剰に添加するとガラスの失透性が高くなり均質なガラスを得ることができなくなる。そのため、含有量は２０％以下であることが望ましく、１８％以下がより望ましい。
【０１４２】
ＢａＯは、屈折率を向上させると同時に、溶解性を向上させる成分であるが、過剰に添加するとガラスの安定性を損なうため、その含有量は２０％以下であることが望ましく、１８％以下であることがより望ましい。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯは、溶融性を向上させる任意成分であるが、同時に屈折率を低下させる成分であるため、いずれも１０％以下であることが望ましく、８％以下であることがより望ましい。
【０１４３】
高屈折率かつ安定なガラスを得るためには、上記成分の合量は、９０％以上であることが望ましく、９３％以上であることがより望ましく、９５％以上であることがさらに望ましい。
【０１４４】
以上に記載の成分の他に、必要なガラスの特性を損なわない範囲で、清澄剤やガラス化促進成分、屈折率調整成分、波長変換成分などを少量添加しても良い。具体的には、清澄剤としてはＳｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２が挙げられ、ガラス化促進成分としては、ＧｅＯ２、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、屈折率調整成分としては、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、波長変換成分としては、ＣｅＯ２、Ｅｕ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３などの希土類成分などが挙げられる。
【０１４５】
Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３を必須成分として含み、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、の一成分以上を含有するガラス層は、ｍｏｌ％表記で、Ｂ２Ｏ３  ２０〜６０％、ＳｉＯ２  ０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、ＺｎＯ  ５〜５０％、Ｌａ２Ｏ３  ５〜２５％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜２５％、Ｙ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｙｂ２Ｏ３  ０〜２０％、ただし、Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３  ５％〜３０％、ＺｒＯ２  ０〜１５％、Ｔａ２Ｏ５  ０〜２０％、Ｎｂ２Ｏ５  ０〜２０％、ＷＯ３  ０〜２０％、Ｂｉ２Ｏ３  ０〜２０％、ＢａＯ  ０〜２０％の組成範囲のガラスが望ましい。
【０１４６】
各成分の効果は、ｍｏｌ％表記で、以下の通りである。
Ｂ２Ｏ３は、ネットワーク形成酸化物であり、このガラス系における必須成分である。
含有量が少なすぎる場合、ガラス形成しなくなるか、ガラスの耐失透性の低下をもたらすため、２０％以上含有することが望ましく、２５％以上であることがより望ましい。一方、含有量が多すぎると、屈折率が低下し、さらに対抗性の低下を招くため、含有量は６０％以下に制限され、より望ましくは５５％以下である。
【０１４７】
ＳｉＯ２は、この系のガラス中に添加されるとガラスの安定性を向上させる成分であるが、導入量が大きすぎる場合、屈折率の低下やガラス転移温度の上昇をもたらす。そのため、含有量は２０％以下が望ましく、１８％以下がより望ましい。
Ｌｉ２Ｏは、ガラス転移温度を低下させる成分である。しかしながら、導入量が大きすぎる場合、ガラスの耐失透性が低下してしまう。そのため、含有量は２０％以下が望ましく、１８％以下がより望ましい。
【０１４８】
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは溶解性を向上させるが、導入により耐失透性の低下や屈折率の低下がもたらされるため、それぞれ１０％以下が望ましく、８％以下がより望ましい。
ＺｎＯは、ガラスの屈折率を向上させるとともに、ガラス転移温度を低下させる必須成分である。そのため、導入量は５％以上が望ましく、７％以上がより望ましい。一方、添加量が大きすぎる場合、耐失透性が低下してしまい均質なガラスが得られなくなってしまうため、５０％以下であることが望ましく、４５％以下であることがより望ましい。
【０１４９】
Ｌａ２Ｏ３は高屈折率を達成し、かつＢ２Ｏ３系ガラスに導入すると耐侯性を向上させる必須成分である。そのため、含有量は５％以上であることが望ましく、７％以上であることがより望ましい。一方、導入量が大きすぎる場合、ガラス転移温度が高くなったり、ガラスの耐失透性が低下し、均質なガラスが得られなくなってしまう。そのため、含有量は２５％以下が望ましく、２２％以下がさらに望ましい。
【０１５０】
Ｇｄ２Ｏ３は高屈折率を達成し、かつＢ２Ｏ３系ガラスに導入すると耐侯性を向上させ、Ｌａ２Ｏ３と共存させることにより、ガラスの安定性を向上させる成分であるが、導入量が大きすぎる場合、ガラスの安定性が低下してしまうため、その含有量は２５％以下が望ましく、２２％以下がさらに望ましい。
Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３は高屈折率を達成し、かつＢ２Ｏ３系ガラスに導入すると耐侯性を向上させ、Ｌａ２Ｏ３と共存させることにより、ガラスの安定性を向上させる成分であるが、導入量が大きすぎる場合、ガラスの安定性が低下してしまうため、含有量はそれぞれ２０％以下であることが望ましく、１８％以下であることが望ましい。
【０１５１】
Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、といった希土類酸化物は、高屈折率を達成し、かつガラスの耐侯性を向上させるためには必須の成分であるため、これらの成分の合量、Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３は５％以上であることが望ましく、８％以上であることがより望ましい。しかしながら、導入量が大きすぎる場合、ガラスの耐失透性が低下し、均質なガラスを得ることができなくなるため、３０％以下であることが望ましく、２５％以下であることがより望ましい。
【０１５２】
ＺｒＯ２は屈折率を向上させるための成分であるが、含有量が大きすぎると耐失透性が低下したり、液相温度が過度に向上してしまうため、含有量は１５％以下であることが望ましく、１０％以下であることがより望ましい。
【０１５３】
Ｔａ２Ｏ５は屈折率を向上させるための成分であるが、含有量が大きすぎると耐失透性が低下したり、液相温度が過度に向上してしまうため、含有量は２０％以下であることが望ましく、１５％以下であることがより望ましい。
【０１５４】
Ｎｂ２Ｏ５は屈折率を向上させるための成分であるが、含有量が大きすぎると耐失透性が低下したり、液相温度が過度に向上してしまうため、含有量は２０％以下であることが望ましく、１５％以下であることがより望ましい。
【０１５５】
ＷＯ３は屈折率を向上させるための成分であるが、含有量が大きすぎると耐失透性が低下したり、液相温度が過度に向上してしまうため、含有量は２０％以下であることが望ましく、１５％以下であることがより望ましい。
【０１５６】
Ｂｉ２Ｏ３は屈折率を向上させるための成分であるが、含有量が大きすぎると耐失透性が低下したり、ガラスに着色が生じ透過率の低下をもたらし取り出し効率を低下させてしまうため、含有量は２０％以下であることが望ましく、１５％以下であることがより望ましい。
【０１５７】
ＢａＯは屈折率を向上させる成分であるが、含有量が大きすぎると耐失透性が低下してしまうため、２０％以下であることが望ましく、１５％以下であることがより望ましい。
【０１５８】
高屈折率かつ安定性（耐湿性）を保持するためには、以上に記載の成分の合量は９０％以上であることが望ましく、９５％以上であることがさらに望ましい。以上に記載の成分以外であっても、清澄、溶解性向上などの目的で本発明の効果を損なわない範囲で添加しても良い。このような成分として、例えば、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＧｅＯ２、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、フッ素が挙げられる。
【０１５９】
ＳｉＯ２を必須成分として含み、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｂｉ２Ｏ３のうち一成分以上を含有するガラス層は、ｍｏｌ％表記で、ＳｉＯ２  ２０〜５０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｎｂ２Ｏ５  １〜２０％、ＴｉＯ２  １〜２０％、Ｂｉ２Ｏ３  ０〜１５％、ＺｒＯ２  ０〜１５％、Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＺｒＯ２  ５〜４０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜４０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜３０％、Ｋ２Ｏ  ０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １〜４０％、ＭｇＯ  ０〜２０％、ＣａＯ  ０〜２０％、ＳｒＯ  ０〜２０％、ＢａＯ  ０〜２０％、ＺｎＯ  ０〜２０％の組成範囲のガラスが望ましい。
【０１６０】
ＳｉＯ２はガラス形成をさせるためのネットワークフォーマとして働く必須成分であり、その含有量が少なすぎるとガラスを形成しなくなってしまうため２０％以上であることが望ましく、２２％以上であることがより望ましい。
【０１６１】
Ｂ２Ｏ３はＳｉＯ２と比較的少量添加することによりガラス形成を助け失透性を低下させるが、含有量が多すぎると、屈折率の低下をもたらすため、その含有量は２０％以下であることが望ましく、１８％以下であることがより望ましい。
【０１６２】
Ｎｂ２Ｏ５は屈折率を向上させるための必須成分であり、その含有量は１％以上であることが望ましく、３％以上であることがより望ましい。しかしながら、過剰に添加することによりガラスの耐失透性を低下させ、均質なガラスを得ることができなくなるため、その含有量は２０％以下であることが望ましく、１８％以下であることがより望ましい。
【０１６３】
ＴｉＯ２は屈折率を向上させるための必須成分であり、その含有量は１％以上であることが望ましく、３％以上であることがより望ましい。しかしながら、過剰に添加することによりガラスの耐失透性を低下させ、均質なガラスを得ることができなくなり、さらに着色をもたらし、ガラス層を光が伝播する際の吸収による損失を大きくしてしまう。そのため、その含有量は２０％以下であることが望ましく、１８％以下であることがより望ましい。
【０１６４】
Ｂｉ２Ｏ３は屈折率を向上させるための成分であるが、過剰に添加することによりガラスの耐失透性を低下させ、均質なガラスを得ることができなくなり、さらに着色をもたらし、ガラス層を光が伝播する際の吸収による損失を大きくしてしまう。そのため、その含有量は１５％以下であることが望ましく、１２％以下であることがより望ましい。
【０１６５】
ＺｒＯ２は着色度を悪化させること無く屈折率を向上させる成分であるが、含有量が大きすぎる場合、ガラスの耐失透性が低下し、均質なガラスが得られなくなってしまう。そのため、含有量は１５％以下が望ましく、１０％以下がより望ましい。
高屈折率のガラスを得るためには、Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＺｒＯ２が５％以上であることが望ましく、８％以上であることがより望ましい。一方、この合量が大きすぎると、ガラスの耐失透性が低下したり、着色を生じたりするため、４０％以下が望ましく、３８％以下がより望ましい。
【０１６６】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは溶解性を向上させるとともにガラス転移温度を低下させる成分であり、さらにガラス基板との親和性を高める成分である。そのためこれらの成分の合量Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、１％以上であることが望ましく、３％以上であることがより望ましい。一方、アルカリ酸化物成分の含有量が大きすぎる場合、ガラスの耐失透性が低くなり、均質なガラスが得られなくなるため、その含有量は、４０％以下であることが望ましく、３５％以下であることがより望ましい。
【０１６７】
ＢａＯは屈折率を向上させると同時に溶解性を向上させる成分であるが、過度に含有した場合、ガラスの安定性を損ない、均質なガラスを得ることができなくなるため、その含有量は２０％以下が望ましく、１５％以下がより望ましい。
【０１６８】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯはガラスの溶解性を向上させる成分であり、適度に添加するとガラスの耐失透性を低下させることができるが、過度に含有すると失透性が高くなってしまい均質なガラスを得ることができなくなるため、その含有量はそれぞれ２０％以下が望ましく、１５％以下がより望ましい。
【０１６９】
また、高屈折率かつ安定性（耐湿性）を保持するためには、以上に記載の成分の合量は９０％以上であることが望ましい。また、以上に記載の成分以外であっても、清澄、溶解性向上などの目的で本発明の効果を損なわない範囲で添加しても良い。このような成分として、例えば、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＧｅＯ２、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３が挙げられる。
【０１７０】
Ｂｉ２Ｏ３を主成分として含有し、ガラス形成助剤としてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３などを含有するガラス層は、ｍｏｌ％表記で、Ｂｉ２Ｏ３  １０〜５０％、Ｂ２Ｏ３  １〜４０％、ＳｉＯ２  ０〜３０％、ただし、Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２  １０〜４０％、Ｐ２Ｏ５  ０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１５％、Ｋ２Ｏ  ０〜１５％、ＴｉＯ２  ０〜２０％、Ｎｂ２Ｏ５  ０〜２０％、ＴｅＯ２  ０〜２０％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％、ＧｅＯ２  ０〜１０％、Ｇａ２Ｏ３  ０〜１０％の組成範囲のガラスが望ましい。
【０１７１】
各成分の効果は、ｍｏｌ％表記で、以下の通りである。
Ｂｉ２Ｏ３は、高屈折率を達成し、かつ多量に導入しても安定にガラスを形成する必須成分である。そのため、その含有量は、１０％以上が望ましく、１５％以上がより望ましい。一方、過剰に添加すると、ガラスに着色が生じ、本来透過すべき光を吸収してしまい、取り出し効率が低下してしまうことに加え、失透性が高くなり、均質なガラスを得ることができなくなってしまう。そのため、含有量は５０％以下が望ましく、４５％以下がより望ましい。
Ｂ２Ｏ３は、Ｂｉ２Ｏ３を多量に含むガラスにおいて、ネットワークフォーマとして働き、ガラス形成を助ける必須成分であり、その含有量は、１％以上が望ましく、３％以上がより望ましい。しかしながら、添加量が大きすぎる場合、ガラスの屈折率が低下してしまうため、４０％以下が望ましく、３８％以下がより望ましい。
【０１７２】
ＳｉＯ２は、Ｂｉ２Ｏ３をネットワークフォーマとしてガラス形成を助ける働きをする成分であるが、含有量が大きすぎる場合、屈折率の低下をもたらすため、３０％以下が望ましく、２５％以下がより望ましい。
【０１７３】
Ｂ２Ｏ３とＳｉＯ２は、組み合わせることによってガラス形成を向上させるため、その合量は５％以上であることが望ましく、１０％以上であることがより望ましい。一方、導入量が大きすぎる場合、屈折率が低下してしまうため、４０％以下であることが望ましく、３８％であることがより望ましい。
【０１７４】
Ｐ２Ｏ５は、ガラス形成を助けるとともに、着色度の悪化を抑制する成分であるが、含有量が大きすぎる場合、屈折率の低下をもたらすため、２０％以下が望ましく、１８％以下がより望ましい。
【０１７５】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、ガラス溶解性を向上させ、さらにガラス転移温度を低下させるための成分であるが、過度に含有するとガラスの耐失透性が低下し、均質なガラスを得ることができなくなってしまう。このため、それぞれ１５％以下が望ましく、１３％以下がより望ましい。また、以上のアルカリ酸化物成分の合量、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが大きすぎると屈折率の低下を招き、さらにガラスの耐失透性を低下させるため、３０％以下が望ましく、２５％以下がより望ましい。
【０１７６】
ＴｉＯ２は、屈折率を向上させる成分であるが、含有量が大きすぎる場合、着色を生じたり、耐失透性が低下し、均質なガラスを得ることができなくなってしまう。そのため、含有量は２０％以下が望ましく、１８％以下がより望ましい。
【０１７７】
Ｎｂ２Ｏ５は屈折率を向上させる成分であるが、導入量が大きすぎるとガラスの耐失透性が低下し、安定なガラスが得られなくなってしまう。そのため、含有量は２０％以下であることが望ましく、１８％以下であることがさらに望ましい。
【０１７８】
ＴｅＯ２は着色度を悪化させずに屈折率を向上させる成分であるが、過度の導入により、耐失透性が低下し、フリット化したのちに焼成した時の着色の原因となるため、その含有量は２０％以下が望ましく、１５％以下がより望ましい。
【０１７９】
ＧｅＯ２は、屈折率を比較的高く維持しつつ、ガラスの安定性を向上させる成分であるが、極めて高価であるため、含有量は１０％以下が望ましく、８％以下であることがより望ましく、含まないことがさらに望ましい。
【０１８０】
Ｇａ２Ｏ３は、屈折率を比較的高く維持しつつ、ガラスの安定性を向上させる成分であるが、極めて高価であるため、含有量は１０％以下が望ましく、８％以下であることがより望ましく、含まないことがさらに望ましい。
【０１８１】
十分な散乱特性を得るためには、以上に記載の成分の合量は９０％以上であることが望ましく、９５％以上であることがさらに望ましい。以上に記載の成分以外であっても、清澄、溶解性向上、屈折率調整などの目的で本発明の効果を損なわない範囲で添加しても良い。このような成分として、例えば、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３が挙げられる。
【０１８２】
２．樹脂
樹脂は、スクリーン印刷後、塗膜中のガラス粉末、フィラーを支持する。具体例としては、エチルセルロース、ニトロセルロース、アクリル樹脂、酢酸ビニル、ブチラール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、ロジン樹脂などが用いられる。
【０１８３】
３．溶剤
溶剤は、樹脂を溶解しかつ印刷に必要な粘度を調整する。また印刷中には乾燥せず、乾燥工程では、すばやく乾燥することが望ましい。沸点２００℃から２３０℃のものが望ましい。粘度、固形分比、乾燥速度調整のためブレンドして用いる。具体例としては、スクリーン印刷時のペーストの乾燥適合性からエーテル系溶剤（ブチルカルビトール（ＢＣ）、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、トリプロピレングリコールブチルエーテル、酢酸ブチルセロソルブ）、アルコール系溶剤（α−テルピネオール、パインオイル、ダワノール）、エステル系溶剤（２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート）、フタル酸エステル系溶剤（ＤＢＰ（ジブチルフタレート）、ＤＭＰ（ジメチルフタレート）、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート））がある。主に用いられているのは、α−テルピネオールや２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート）である。
【０１８４】
４．その他
粘度調整、ガラス粉末分散促進の為、界面活性剤を使用しても良い。ガラス粉末表面改質の為、シランカップリング剤を使用しても良い。
【０１８５】
（ガラスペースト膜の作製方法）
（１）ガラスペースト
ガラス粉末とビヒクルを準備する。ここで、ビヒクルとは、樹脂、溶剤、界面活性剤を混合したものをいう。具体的には、５０℃〜８０℃に加熱した溶剤中に樹脂、界面活性剤などを投入し、その後４時間から１２時間程度静置したのち、ろ過し、得られる。
次に、ガラス粉末とビヒクルとを、プラネタリーミキサーで混合した後、３本ロールで均一分散させる。その後粘度調整のため、混練機で混練する。通常ガラス粉末７０〜８０ｗｔ％に対してビヒクル２０〜３０ｗｔ％とする。
【０１８６】
（２）印刷
（１）で作製したガラスペーストをスクリーン印刷機を用いて印刷する。スクリーン版のメッッシュ荒さ、乳剤の厚み、印刷時の押し圧、スキージ押し込み量などで形成されるガラスペースト膜の膜厚を制御できる。印刷後乾燥させる。
【０１８７】
（３）焼成
焼成は、ガラスペースト中の樹脂を分解・消失させる脱バインダ処理とガラス粉末を焼結、軟化させる焼成処理からなる。脱バインダ温度は、エチルセルロースで３５０℃〜４００℃、ニトロセルロースで２００℃〜３００℃であり、３０分から１時間大気雰囲気で加熱する。その後温度を上げて、ガラスを焼結、軟化させる。焼成温度は軟化温度から軟化温度より２０℃高い温度が普通である。焼成温度により内部に残存する気泡の形状、大きさが異なる。その後、冷却して基板上にガラス層が形成される。得られる膜の厚さは、一般的なスクリーン印刷機を使用する場合には通常、５μｍ〜３０μｍであるが、印刷時に積層することでさらに厚いガラス層が形成可能である。
【０１８８】
なお、ＰＥＴフィルム等の上に、ドクターブレード印刷法、ダイコート印刷法などを用いてガラスペースト膜を形成した後、乾燥するとグリーンシートが得られる。次いでグリーンシートを基板上に熱圧着し、同様の焼成行程を経てガラス層を得ることもできる。この方法で得られるガラス層の厚さは、５０μｍ〜４００μｍであるが、グリーンシートを積層して用いることにより、さらに厚いガラス層が形成可能である。
【０１８９】
次に、散乱層としてのガラス層の特性を得るために、光学シミュレーションを行い、それぞれのパラメータについて、その取り出し効率に与える影響を調べた。用いた計算ソフトはＯＰＴＩＳ社製、ソフト「ＳＰＥＯＳ」（商品名）である。本ソフトは光線追跡ソフトであると同時に、ガラス層はＭｉｅ散乱の理論式を適用することが可能である。ここでガラス散乱層は膜厚３０μｍ、屈折率を２．０とした。電荷注入・輸送層、発光層などの発光機能を有する層として用いられる有機層の厚さは、実際は合計０．１μｍから０．３μｍ程度であるが、光線追跡では光線の角度は厚さを変えても変わらないことから、ソフトで許される最小厚さ１μｍとした。ガラス基板およびガラス層の合計厚さも同様の理由から１００μｍとした。
また計算を簡単にする為、有機層および透光性電極を電子注入層および発光層、正孔注入・輸送層、および透光性電極の３つに分けて計算した。計算ではこれらの屈折率を同じとしているが、有機層と透光性電極の屈折率は同程度の値であり、計算結果を大きく変えるものではない為、いずれの場合も屈折率は１．９とした。
また有機層が薄いことから、厳密に考えると干渉による導波路モードが立つが、幾何光学的に扱っても、大きく結果を変えることはないので、今回の発明の効果を計算で見積もるには十分である。有機層では、合計６面から指向性を持たずに発光光が出射するものとする。また簡単の為に陰極の反射率は１００％とした。全光束量を１０００ｌｍとし、光線本数を１０万本あるいは１００万本として計算した。透光性基板から出射した光は、透光性基板の上部１０μｍに設置した受光面で捕らえ、その照度から取り出し効率を算出した。
【０１９０】
（ガラス層内の散乱物質の密度と散乱物質の径）
ガラス層中における散乱物質の含有率は、１ｖｏｌ％以上が望ましい。散乱物質の大きさで挙動が異なるが、ガラス層中における散乱物質の含有率が１ｖｏｌ％あれば、光取り出し効率を４０％以上にすることができる。また、ガラス層中における散乱物質の含有率が５ｖｏｌ％以上であれば、光取り出し効率を６５％以上にすることができるので、より望ましい。また、ガラス層中における散乱物質の含有率が１０ｖｏｌ％以上であれば、光取り出し効率を７０％以上に向上することができるので、さらに望ましい。また、ガラス層中における散乱物質の含有率が１５ｖｏｌ％近傍であれば、光取り出し効率を８０％以上に向上することができるので、特に望ましい。なお、ガラス層の量産を考えると、製造ばらつきの影響を受けにくい１０ｖｏｌ％〜１５ｖｏｌ％が望ましい。
【０１９１】
なお、散乱物質の径が１μｍであれば、散乱物質の含有率が１ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲でも、光取り出し効率を７０％以上にすることができ、特に、散乱物質の含有率が２ｖｏｌ％〜１５ｖｏｌ％の範囲であれば光取り出し効率を８０％以上にすることができる。また、散乱物質の径が２μｍであれば、散乱物質の含有率が１ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲でも、光取り出し効率を６５％以上にすることができ、特に、散乱物質の含有率が５ｖｏｌ％以上であれば光取り出し効率を８０％以上にすることができる。また、散乱物質の径が３μｍであれば、散乱物質の含有率が１ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲でも、光取り出し効率を６０％以上にすることができ、特に、散乱物質の含有率が５ｖｏｌ％以上であれば光取り出し効率を８０％以上にすることができる。また、散乱物質の径が５μｍであれば、散乱物質の含有率が１ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲でも、光取り出し効率を５０％以上にすることができ、特に、散乱物質の含有率が１０ｖｏｌ％以上であれば光取り出し効率を８０％以上にすることができる。また、散乱物質の径が７μｍであれば、散乱物質の含有率が１ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲でも、光取り出し効率を４５％以上にすることができ、特に、散乱物質の含有率が１０ｖｏｌ％以上であれば光取り出し効率を８０％以上にすることができる。また、散乱物質の径が１０μｍであれば、散乱物質の含有率が１ｖｏｌ％〜２０ｖｏｌ％の範囲でも、光取り出し効率を４０％以上にすることができ、特に、散乱物質の含有率が１５ｖｏｌ％以上であれば光取り出し効率を８０％以上にすることができる。以上から、散乱物質の径が大きい場合、含有率が多くなるほど光取り出し効率が向上することがわかる。一方、散乱物質の径が小さい場合、含有率が少なくても光取り出し効率が向上する。
【０１９２】
（散乱物質の屈折率）
光取り出し効率（％）と散乱物質の屈折率との関係を計算により求めた。ここでも計算を簡略にするため、有機層および透光性電極を電子注入・輸送層および発光層、正孔注入・輸送層、および透光性電極の３つに分けて計算した。ここで、電子注入・輸送層（厚さ：１μｍ、屈折率：１．９）、発光層（厚さ：１μｍ、屈折率：１．９）、正孔注入・輸送層（厚さ：１μｍ、屈折率：１．９）、ガラス層（厚さ：３０μｍ、ベース材の屈折率：２．０、散乱物質の径：２μｍ、散乱物質の数：約３６００万個、散乱物質の含有量：１５ｖｏｌ％）、ガラス基板（厚さ：１００μｍ、屈折率：１．５４）、光束１０００ｌｍを１０万本に分割して計算した（波長５５０ｎｍ）。この結果、ベース材の屈折率（２．０）と散乱物質の屈折率との差が０．２以上（散乱物質の屈折率が１．８以下）であれば、光取り出し効率を８０％以上にすることができるので、特に望ましい。なお、ベース材の屈折率と散乱物質の屈折率との差が０．１であっても（散乱物質の屈折率が１．９）、光取り出し効率を６５％以上にすることができる。
【０１９３】
（ガラス層の厚さ）
上記と同じ構成で、ガラス層のΔｎを１．０とした。この場合、ガラス層中における散乱物質の含有率が１ｖｏｌ％以上であれば、ガラス層の厚さが約１５μｍであっても、光取り出し効率を５５％以上にすることができるので、望ましい。また、ガラス層中における散乱物質の含有率が５ｖｏｌ％〜１５ｖｏｌ％あれば、ガラス層の厚さが１５μｍ以下や６０μｍ以上であっても、光取り出し効率を８０％以上にすることができるので、特に望ましい。
【０１９４】
（散乱物質の数）
上記と同じ構成で、ガラス層のΔｎを１．０とした。この場合、ガラス層１ｍｍ２当たりの散乱物質の数が１×１０４個以上あれば、光取り出し効率を５５％以上にすることができるので、望ましい。また、ガラス層１ｍｍ２当たりの散乱物質の数が２．５×１０５個以上あれば、光取り出し効率を７５％以上にすることができるので、より望ましい。また、ガラス層１ｍｍ２当たりの散乱物質の数が５×１０５〜２×１０６個あれば、光取り出し効率を８０％以上にすることができるので、特に望ましい。
【０１９５】
透光性電極の屈折率がガラス層の屈折率よりも大きい場合、ガラス層の表面で全反射が発生し、ガラス層に進入する光の量が減る。よって、光の取り出し効率が低下する。従って、本発明のガラス層の屈折率は、透光性電極の屈折率と同等若しくはそれ以上であることが望ましい。
【０１９６】
（ガラス層の屈折率の測定方法）
ガラス層の屈折率を測定するには、下記の２つの方法がある。
一つは、ガラス層の組成を分析し、その後、同一組成のガラスを作製し、プリズム法にて屈折率を評価する。他の一つは、ガラス層を１〜２μｍまで薄く研磨し、泡のない１０μｍΦ程度の領域で、エリプソ測定し、屈折率を評価する。なお、本発明では、プリズム法にて屈折率を評価することを前提としている。
【０１９７】
（ガラス層の表面粗さ）
ガラス層は、透光性電極が設けられる表面を有している。上述したように、本発明のガラス層は、散乱物質を含有していることもある。上述したように、散乱物質の径としては、大きければ大きいほど含有量が少なくても光取り出し効率の向上が図れる。しかし、発明者の実験によれば、径が大きければ大きいほど、ガラス層の主表面から突出した場合にガラス層の主表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が大きくなる傾向にある。上述したように、ガラス層の主表面には透光性電極が設けられる。そのため、ガラス層の主表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が大きいほど、短絡が発生しやすくなり、有機ＬＥＤ素子が発光しないという問題が生じやすい。
【０１９８】
＜透光性電極＞
透光性電極（陽極）１０３は、有機層１１０で発生した光を外部に取り出すために、８０％以上の透光性があることが望ましい。また、多くの正孔を注入するため、仕事関数が高いものが要求される。具体的には、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３：アルミニウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＧＺＯ（ＺｎＯ−Ｇａ２Ｏ３：ガリウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＮｂドープＴｉＯ２、ＴａドープＴｉＯ２などの材料が用いられる。透光性電極１０３の厚さは、１００ｎｍ以上が望ましい。なお、透光性電極１０３の屈折率は、１．９〜２．２である。ここで、ＩＴＯを例にとり説明すると、キャリア濃度を増加させると、ＩＴＯの屈折率を低下させることができる。市販されているＩＴＯは、ＳｎＯ２が１０ｗｔ％が標準となっているが、これより、Ｓｎ濃度を増やすことで、ＩＴＯの屈折率を下げることができる。但し、Ｓｎ濃度増加により、キャリア濃度は増加するが、移動度および透過率の低下があるため、これらのバランスをとって、Ｓｎ量を決める必要がある。
なお、透光性電極を陰極としても良いことは言うまでもない。
【０１９９】
＜有機層（発光機能を有する層）＞
有機層１１０は、発光機能を有する層であり、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発光層１１３と、電子輸送層１１４と、電子注入層１１５とにより構成される。有機層１１０の屈折率は、１．７〜１．８である。これら正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層は、通常の有機ＬＥＤに使用される材料や構成が使用されればよい。また、一部の層を設けない、一部の層を２層にする、他の層を付加するなど、種々の公知の応用をしてもよい。
【０２００】
＜反射性電極＞
反射性電極（陰極）１２０は、仕事関数の小さな金属またはその合金が用いられる。陰極１２０は、具体的には、アルカリ金属、アルカリ土類金属および周期表第３属の金属などが挙げられる。このうち、安価で化学的安定性の良い材料であることから、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはこれらの合金などが望ましく用いられる。また、Ａｌ、ＭｇＡｇの共蒸着膜、ＬｉＦまたはＬｉ２０の薄膜蒸着膜の上にＡｌを蒸着した積層電極等が用いられる。また、高分子系では、カルシウム（Ｃａ）またはバリウム（Ｂａ）とアルミニウム（Ａｌ）の積層等が用いられる。
なお、反射性電極を陽極としても良いことは言うまでもない。また、陽極と陰極の両方とも透光性電極とすることもできる。
【０２０１】
さらに、耐久性を向上させるために、封止用の対向基板を有機ＬＥＤ発光素子に重ね合わせて封止したものについて説明する。まず。対向基板として、素子基板とは別のガラス基板を用意する。このガラス基板を必要に応じて加工して捕水材を収納するための捕水材収納部を形成する。捕水材収納部はガラス基板にレジストを塗布し、露光、現像により基板の一部を露出させる。この露出部分をエッチングにより薄くすることにより捕水材収納部を形成する。
【０２０２】
この捕水材収納部酸化カルシウム等の捕水材を配置した後、有機ＬＥＤ素子を形成した基板と対抗基板とを重ね合わせて接着する。たとえば、対向基板の捕水材収納部が設けられた面に、ディスペンサを用いてシール材を塗布する。シール材として、例えば、エポキシ系紫外線硬化性樹脂を用いることができる。また、シール材は、有機ＬＥＤ素子と対向する領域の外周全体に塗布する。二枚の基板を位置合わせして対向させた後、紫外線を照射してシール材を硬化させ、基板同士を接着する。この後、シール材の硬化をより促進させるために、例えば、８０℃のクリーンオーブン中で１時間の熱処理を施す。この結果、シール材および一対の基板によって、有機ＬＥＤ素子が存在する基板間と、基板の外部とが隔離される。捕水材を配置することにより、封止された空間に残留または侵入してくる水分等による有機ＬＥＤ素子の劣化を防止することができる。
【０２０３】
必要に応じて、基板の外周付近の不要部分を切断除去し、透光性電極と反射性電極とを駆動回路に接続する。陽極と陰極ともに透光性電極にした場合には、両方の透光性電極を駆動回路に接続する。
【０２０４】
なお前記実施の形態では、透光性電極と反射性電極とで有機層を挟んだ構成について説明したが、両方の電極を透光性にし、両面発光型の有機ＥＬ層を構成するようにしてもよい。
また本発明の透光性電極付き透光性基板は、有機ＬＥＤ素子に限定されることなく、無機ＬＥＤ素子、液晶など、種々の発光デバイス、あるいは光量センサ、太陽電池などの受光デバイスなど光デバイスの高効率化に有効である。
【実施例】
【０２０５】
（実施例１）
ガラス基板１０１は、旭硝子株式会社製ガラス基板「ＰＤ２００」（商品名）を用いた。このガラスは歪点５７０℃、熱膨張係数８３×１０−７（１／℃）である。図１に示すように、ガラス基板１０１に、銀ペーストを用いてスクリーン印刷により、図２（ａ）に示すように、たとえば、ペースト膜厚１０μｍ、ライン幅２００μｍで、１０ｃｍ×１０ｃｍの格子状の銀を主成分とする補助配線パターン２００を形成する。【０２０６】
ガラス層１０２は、高屈折率ガラスフリットペーストを焼成した層である。ここでは、ガラス層１０２として、表１に示す組成を有するガラスを用いる。このガラスのガラス転移温度は４８３℃、屈服点は５２８℃、熱膨張係数は８３×１０−７（１／℃）である。
このガラスのＦ線（４８６．１３ｎｍ）での屈折率ｎＦは２．０３５５８、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）での屈折率ｎｄは１．９９８１０、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）での屈折率ｎＣは１．９８３４４である。屈折率は、屈折率計（カルニュー光学工業社製、商品名：ＫＲＰ−２）で測定した。ガラス転移点（Ｔｇ）および屈服点(Ａｔ)は、熱分析装置（Ｂｒｕｋｅｒ社製、商品名：ＴＤ５０００ＳＡ）で熱膨張法により、昇温速度５℃／分で測定した。【０２０７】
【表１】
2010041611.tif 000003
【０２０８】
以下の手順で、ガラス層１０２を形成した。表１の比率で示される組成となるように、粉末原料を調合した。調合した粉末原料をアルミナ製のボールミルで１２時間乾式粉砕し、平均粒径（ｄ５０、積算値５０％の粒度、単位μｍ）が１〜３μｍであるガラス粉末を作製した。そして、得られたガラス粉末７５ｇを、有機ビヒクル（α―テルピネオール等にエチルセルロースを１０質量％程度溶解したもの）２５ｇと混練してペーストインク（ガラスペースト）を作製した。【０２０９】
このガラスペーストを、ガラス基板１０１上に、スルーホールＨを形成する部分を除いて、焼成後の膜厚が１５μｍ、３０μｍ、６０μｍ、１２０μｍとなるよう均一に印刷する。スルーホールの形状は、楕円形で、補助配線に接する部分で補助配線の長手方向に長軸（１００μｍ）、それに直交する方向に短軸（５０μｍ）がくるように５ｃｍ間隔で設ける。また、スルーホールの側面は上方に向けて広がる形状とする。次いで、これを１５０℃で３０分間乾燥した後、一旦室温に戻し、４５０℃まで４５分で昇温し、４５０℃で１０時間保持し、その後、５５０℃まで１２分で昇温し、５５０℃で３０分間保持し、その後、室温まで３時間で降温し、ガラス基板上にガラス層を形成する。膜厚１２０μｍのガラス層については、膜厚が６０μｍとなるまで表面を研磨する。このようにして形成される、ガラス膜中には、多くの気泡が含まれており、これによる散乱が生じる。一方でガラス層最表面には、うねりはあるものの、気泡が開口するなど、有機ＬＥＤの電極間短絡の原因となるような局所的な凹凸は見られない。これにより、図２（ｂ）に示すように、補助配線パターン２００をスルーホールＨ付きのガラス層１０２で被覆した電子デバイス用基板を形成する。【０２１０】
ガラス層のスルーホールＨ近辺を除いた表面のうねりによるガラス層の斜面の角度は、最大２７°程度とすることができ、この角度は、パッシブ型有機ＬＥＤパネルに用いられる開口絶縁膜のエッジ部のテーパ角（４０〜５０°）よりも小さく、有機膜、金属膜などのカバレージに支障はないと考えられる。【０２１１】
また、ここでは、フリット作製時にガラス粒子の分級をしておらず、大きな粒子が入っている。このうねりは、焼成時に大きな粒子の部分がうねりとなって残ることが原因と考えられる。したがって、他の条件が同じである場合、粒子の大きさを小さくかつ均一にすることで、うねりは小さくなり、粒子の大きさを大きくすることでうねりを大きくするように調整することができるものと思われる。【０２１２】
また、局所的な粗さについて、補助配線パターンを形成していないガラス基板について測定した。なお、局所的な粗さについては、ガラス層の表面を研磨していない場合には、ガラス層の表面の算術平均粗さＲａは３１．０ｎｍであり、研磨された場合には、ガラス層の表面の算術平均粗さＲａは２３．５ｎｍであった。これらはいずれもガラス層の表面には局所的な突起は見られず、研磨されていないガラス層の表面の測定結果は、鏡面研磨されたガラス層の表面の測定結果と似た凹凸形状になっていた。これはガラス層中の散乱体が気泡であり、かつ気泡が表面には存在しないためと思われる。有機材料に散乱材を混ぜた場合（ベース材として樹脂を、散乱材として固形粒子を用いた場合）では、散乱材が表面に露出する場合があるため、散乱材表面の粗さを平滑にして、有機ＬＥＤ素子の短絡を防ぐ必要がある。【０２１３】
一方研磨をしたものは、平滑な表面が形成されている。
各電子デバイス用ガラス基板（ガラス層付き基板）の全光透過率とヘイズ値を測定した。測定装置として、スガ試験機ヘーズメータＨＧＭ−２を用いた。リファレンスとして、上述したガラス基板「ＰＤ２００」の素板を測定した。測定した結果を表２に示す。【０２１４】
【表２】
2010041611.tif 000004
【０２１５】
このように散乱性を有するガラス層（散乱層）の膜厚が厚くなるにつれて、散乱性が強くなっているのが分かる。【０２１６】
次に、上記で形成した電子デバイス用ガラス基板のうち、厚さ３０μｍのものを用いて、図１に示したような有機ＬＥＤ素子を製造する。なおここでは、散乱性のガラス層の評価のために、補助配線パターンを形成していない電子デバイス用ガラス基板においてガラス層の焼成温度については５５０℃のもののほか、５７０℃、５８０℃のものについても実験を行った。まず、散乱性のガラス層１０２および散乱性のガラス層１０２が形成されていないガラス基板１０１上に透光性電極１０３としてのＩＴＯ膜を膜厚が１５０ｎｍとなるように、スパッタにより成膜する。スパッタは室温で実施し、Ａｒ  ９９．５ＳＣＣＭ、Ｏ２  ０．５ＳＣＣＭ、圧力  ０．４７Ｐａ、投入電力  ２．３５Ｗ／ｃｍ２とする。またここではメタルマスクを用いてマスク成膜を行なう。ついで、純水を用いた超音波洗浄を行い、その後エキシマＵＶ発生装置で紫外線を照射し、表面を清浄化した。ついで、真空蒸着装置を用いて、透光性電極１０３としてのＩＴＯ膜上に、発光機能を有する有機膜としてα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｌ−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−ｌ，ｌ’ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’’ｄｉａｍｉｎｅ）を１００ｎｍ、Ａｌｑ３（ｔｒｉｓ８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ  ａｌｕｍｉｎｕｍ）を６０ｎｍ、電極としてＬｉＦを０．５ｎｍ、反射性電極としてＡｌを８０ｎｍを蒸着する。このとき、α−ＮＰＤとＡｌｑ３はマスクを用いて直径１２ｍｍの円形パターンとし、ＬｉＦとＡｌは上記有機膜を介してＩＴＯパターン上に２ｍｍ□の領域を持つようなマスクを用いてパターンを形成し、有機ＬＥＤ素子を完成させる。【０２１７】
その後、対向基板としてＰＤ２００にサンドブラストで凹部を形成し、凹部周辺の土手には周辺シール用に感光性エポキシ樹脂を塗布する。次にグローブボックス内に、素子基板と対向基板を入れ、対向基板凹部に、ＣａＯを含有した捕水材を貼り付け、次いで素子基板と対向基板とを貼り合わせ、紫外線を照射し、周辺シール用の樹脂を硬化させた。ここでも実験は補助配線パターンを形成していない電子デバイス用ガラス基板を用いて有機ＬＥＤ素子を形成した。各素子での電極間短絡の発生状況を表３に示す。ここで自己修復とは、素子に１０ｍＡの過電流を流し、短絡部をそのジュール熱で自己修復させることを指す。【０２１８】
【表３】
2010041611.tif 000005
【０２１９】
素子が発光している様子を、観察した。散乱性ガラス層がない素子では、ＩＴＯパターンとＡｌパターンが交わって形成される概２ｍｍ□の領域のみから発光が確認されるが、散乱性のガラス層上に作製した素子では、上記の概２ｍｍ□領域だけでなく周辺のガラス層形成部からも光が大気中に取り出されている。【０２２０】
その後ガラス層を５７０℃で焼成した素子の特性評価を行った。全光束測定は、浜松ホトニクス社製ＥＬ特性測定機Ｃ９９２０−１２を用いた。ガラス層がある素子とない素子での電流電圧特性を図９に示す。このように、ほぼ同程度の特性が得られており、ガラス層上に形成した素子でも、大きなリーク電流が存在しないことが分かる。次に電流輝度特性を図１０に示す。このように散乱性のガラス層の有無に関わらず、光束量が電流に比例しており、散乱性のガラス層がある場合には、ない場合と比較して光束量は１５％アップした。これは、ガラス層の屈折率が、Ａｌｑ３の発光波長（４５０ｎｍから７００ｎｍ）において透光性電極であるＩＴＯの屈折率より高い為、Ａｌｑ３のＥＬ発光光が、ＩＴＯと散乱性のガラス層の界面で全反射するのを抑制し、効率よく光が大気中に取り出すことが可能であることを示している。【０２２１】
次に色味の角度依存性を評価した。光学測定には浜松ホトニクス社製マルチチャンネル分光器（商品名：Ｃ１００２７）を用い、その分光器に対して素子を回転させながら測定を行うことで、発光輝度と発光色の角度依存性の測定を行った。角度の定義は、素子の法線方向と素子から分光器に向かう方向とのなす角を測定角度θ［°］とした。つまり、素子の正面に分光器を設置した状態が０°となる。【０２２２】
得られたスペクトルデータを図１１乃至図１４に示す。図１１は散乱性のガラス層のない有機ＬＥＤ素子の測定結果であり、図１２は更にそれぞれの測定角度で最大輝度を示す波長での輝度を１として規格化したものである。図１２より測定角度によってスペクトルにズレが生じていることが分かる。【０２２３】
次に、図１３は散乱性のガラス層がある素子の測定結果であり、図１４は更にそれぞれの測定角度で最大輝度を示す波長での輝度を１として規格化したものである。図１４より測定角度が変わってもスペクトルのズレが殆ど生じていないことが分かる。さらに上記スペクトルを色度座標に変換した結果を表４と図１５に示す。
【表４】
2010041611.tif 000006
【０２２４】
散乱性のガラス層なしの素子が測定角度によって色度が大きく変わっているのに対し、散乱性のガラス層ありの素子では変化が少ないことが分かる。以上より、素子に散乱性のガラス層を付与することによって、本来の目的である光取り出し効率の改善の効果以外にも、色の角度変化の緩和という更なる効果が得られることが分かった。色の角度変化が少ないということは、発光素子としては、見る角度が限定されないという大きな長所となる。【０２２５】
上述した評価実験からわかるように、本発明のシミュレーションが正しいことがわかった。【０２２６】
なお、ここで用いた散乱性のガラス層のうち、５７０℃および５８０℃で焼成したものの断面を研磨し、倍率１万倍でＳＥＭ写真を撮り、その写真から、気泡の数と気泡のガラス層表面からの距離の関係を調べた。ＳＥＭ写真の横手方向の長さは１２．５μｍであった。ＳＥＭ写真にガラス層表層から０．２５μｍ刻みでラインを引き、この０．２５μｍ×１２．５μｍの枠中に確認できる泡の数をカウントした。ここで複数の枠にまたがって存在する泡は、下の枠にあるものとしてカウントした。その結果を図１６に示す。ここでＸ軸は、ガラス層表面からの距離を示しているが、例えば、０．５μｍの点はガラス層表面から測って０．２５μｍ〜０．５μｍの枠で確認された泡の数である。またＸ＝０は、図１４あるいは図１５に示したようにガラス散乱層表面に存在している凹みの数を示している。このように焼成温度５７０℃の場合では、曲線ａに示すように、表面から０．５μｍから、５８０℃の場合では、曲線ｂに示すように、表面から１．２５μｍから表面に近づくに従って、泡数が減少していることが確認できる。また表面にはいずれの場合においても凹みは確認されなかった。【０２２７】
さらに、図１６から、ガラス層の表面からの距離ｘ（ｘ≦０．２μｍ）における散乱物質の密度ρ２が、距離ｘ＝２μｍにおける前記散乱物質の密度ρ１に対し、ρ１＞ρ２を満たす点も明らかである。また、図１６では焼成温度５７０℃および５８０℃の場合について示したが、焼成温度を若干変化させても同様の結果を得ることができた。【０２２８】
さらにまた、図１６から、ガラス層の表面からの距離ｘ（ｘ≦０．２μｍ）における散乱物質の密度ρ２が、距離ｘ＝５μｍにおける前記散乱物質の密度ρ１に対し、ρ１＞ρ２を満たす点についても明らかである。【０２２９】
なお、５８０℃焼成品の泡数は５７０℃焼成品より多い傾向にあるが、原因は断定できない。可能性として、以下の２つが考えられる。
（１）５８０℃焼成品の方が、温度が高い分だけ泡が膨張しており、カウントし易くなっている、
（２）ガラス粉末に付着した有機系の残渣物の分解が５８０℃でより進んでいて、泡数が多くなった。【０２３０】
次に析出結晶の発生有無を調べた。散乱性のガラス層表面に結晶が析出している場合は、光学顕微鏡で容易に視認できる。なぜなら結晶が析出していない場合には、ガラス層表面は極めて平滑であり、特異的な点は目立つからである。結晶か異物かの区別はその形の対称性などから容易に判断可能である。また散乱性のガラス層内部にある析出結晶もその形から容易に気泡、異物と区別できる。結果を表５に示す。５７０℃焼成のように適切な焼成条件を選ぶことによって、結晶をガラス層内部のみに析出させ、表面での発生を抑制することが可能である。【０２３１】
【表５】
2010041611.tif 000007
【０２３２】
なお、気泡と結晶は別のメカニズムで発生するため、ガラス材料、粉末粒径、表面状態、焼成条件（雰囲気、圧力）などを制御することで、気泡のみあるいは結晶のみを発生させることが可能である。例えば、ガラスのネットワークフォーマを増やしたり、結晶析出を抑制するアルカリ酸化物成分を増やすことで、結晶析出は抑制され、減圧下で焼成すれば、気泡発生は抑制される。【０２３３】
次に、今回作製したガラス層中の気泡の粒度分布を測定した。ガラス層の厚みが、１５μｍのものであれば顕微鏡下でガラス層内のすべての気泡が識別できる。９０．５μｍ×６８．１μｍの視野内の気泡を画像処理によって識別、カウントした。ガラス層の任意の３ケ所での計測した結果を表６に示す。【０２３４】
【表６】
2010041611.tif 000008
【０２３５】
また、気泡直径分布は、いずれも気泡直径は２μｍ以下のものが多く、平均直径は１．３〜１．４μｍであった。またガラス層１ｍｍ２当たりの気泡数は１．１×１０５個から２．２×１０５個であった。上述した計測結果（ガラス層の厚さが１５μｍ）を利用してガラス層の厚さが３０μｍおよび６０μｍの場合を比例計算すると、ガラス層の厚さが３０μｍの場合における気泡数は２．２×１０５個〜４．４×１０５個、厚さが６０μｍの場合における気泡数は４．４×１０５個〜８．８×１０５個となる。【０２３６】
光の取り出し効率を測定したところ、上記の気泡の場合、約２０万個／ｍｍ２あれば光の取り出し効率は、散乱物質を添加しない場合に比べて１５％向上していることがわかった。【０２３７】
（実施例２）
（配線抵抗の測定）
平均粒径１μｍのＡｇ粉末８７．２ｇと、Ｂｉ−Ｚｎ―Ｂ系ガラスフリット２．７ｇ、有機ビヒクル（α−テルピネオールにエチルセルロースを１０重量％溶解した溶液）１０ｇとを混練して、Ａｇペーストを作成した。
シリカ膜で表面コートされた大きさ５ｃｍ角、厚さ０．５５ｍｍのソーダライムガラス基板上に、図１７に示されるような配線パターンを、スクリーン印刷法により形成した。ここで、Ｘは線幅であり、マスク寸法で１００μｍ、２００μｍ、５００μｍとした。なお、図中における数字の単位は、ｍｍである。【０２３８】
これを１５０℃で３０分間乾燥した後、一旦室温に戻し、４５０℃まで３０分で昇温し、４５０℃で３０分間保持して、有機ビヒクルの樹脂を分解・消失させた。その後、５７５℃まで１２分で昇温し、５７５℃で３０分間保持して、Ａｇ粉を焼結させた。その後、室温まで３時間で降温し、ソーダライムガラス基板上にＡｇ配線パターンを形成した。【０２３９】
また、平均粒径１μｍのＡｕ粉末８８．５ｇと、Ｂｉ系ガラスフリット１．５ｇ、有機ビヒクル（α−テルピネオールにエチルセルロースを１０重量％溶解した溶液）１０ｇとを混練して、Ａｕペーストを作成した。このＡｕペーストを用いて、Ａｇペーストと同じ方法で、Ａｕ配線パターンを形成した。【０２４０】
形成した配線パターンの抵抗を測定した。測定には、ＳＡＮＷＡのテスターＣＤ−７８２Ｃを用いて、２端子法で測定した。プローブと配線との接触抵抗は、プローブを近接したときの値を用いて、実測値から差し引き補正した。配線寸法と抵抗測定結果を表７に示す。【０２４１】
【表７】
2010041611.tif 000009
【０２４２】
（実施例３）
（配線・ＩＴＯのコンタクト抵抗測定）
次に、透光性電極と補助配線のコンタクト特性を評価するＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ）を作製した。上述の方法で得られたＡｇペースト及びＡｕペーストを用いて、図１８に示すパッドを形成した。ここで、図中の数字の単位は、ｍｍである。Ａｇ及びＡｕパターンの膜厚は、それぞれ１１．５μｍと５．０μｍであった。次に、以下の手順で、ガラス層を形成した。表８のモル％で示される組成となるように、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｂｉ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＺｎＯの各粉末原料を合計で２００ｇとなるよう秤取し、混合した。その後、混合した粉末原料を、白金坩堝を用いて１０５０℃で１時間溶解し、続けて９５０℃で１時間溶解して融液を得た。この融液の半量をカーボン鋳型に流し出し、バルク状のガラスを得た。次に、残りの融液を双ロールの隙間に流し出して急冷し、フレーク状のガラスを得た。また、バルク状ガラスは５００℃の電気炉に入れ、１時間あたり１００℃の速度で室温まで温度を下げることにより、歪みを取り除いた。作製したフレークをアルミナ製のボールミルで１時間乾式粉砕して、ガラスの粉末を得た。得られたガラスの粉末の質量平均粒径は、いずれも、３μｍであった。【０２４３】
得られたガラスについて屈折率（ｎｄ）、ガラス転移点（Ｔｇ）、５０℃〜３００℃における平均線膨張係数（α５０−３００）、ガラス軟化点（Ｔｓ）を以下のようにして測定した。結果を表８に示す。【０２４４】
【表８】
2010041611.tif 000010
【０２４５】
１．屈折率（ｎｄ）
ガラスを研磨した後、カルニュー社製精密屈折計ＫＰＲ−２０００によって、Ｖブロック法で、測定波長５８７．６ｎｍで２５℃で測定した。【０２４６】
２．ガラス転移点（Ｔｇ）
ガラスを直径５ｍｍ長さ２００ｍｍの丸棒状に加工した後、ブルッカー・エイエックスエス社製熱膨張計ＴＤ５０００ＳＡによって、昇温速度を５℃／ｍｉｎにして測定した。【０２４７】
３．５０℃〜３００℃における平均線膨張係数（α５０−３００）
ガラスを直径５ｍｍ長さ２００ｍｍの丸棒状に加工した後、ブルッカー・エイエックスエス社製熱熱膨張計ＴＤ５０００ＳＡによって、昇温速度を５℃／ｍｉｎにして測定した。５０℃におけるガラス棒の長さをＬ５０とし、３００℃におけるガラス棒の長さをＬ３００としたとき、５０℃〜３００℃における平均線膨張係数（α５０−３００）は、α５０−３００＝｛（Ｌ３００／Ｌ５０）―１｝／（３００−５０）によって求めた。【０２４８】
４．ガラス軟化点（Ｔｓ）
ガラスをめのう乳鉢で粉砕した後、粒径７４μｍから１０６μｍまでのガラス粉末を篩い分け、この１２０ｍｇを白金パンに入れ、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製熱ＴＧ／ＤＴＡ  ＥＸＳＴＡＲ６０００によって昇温速度を１０℃／ｍｉｎにして測定し、ガラス転移点（Ｔｇ）よりも高温側に現れる軟化流動に伴うＤＴＡ曲線の屈曲点における温度をガラス軟化点（Ｔｓ）とした。【０２４９】
次いで、ガラスフリット７５ｇと、有機ビヒクル（α−テルピネオールにエチルセルロースを１０質量％溶解したもの）２５ｇとを混練してガラスペーストを作製した。このガラスペーストを用いて、図１９に示すような開口部を有するガラス層パターンを図１８に示した配線パターン上に、スクリーン印刷法により形成した。ここで、Ｙは正方形である開口部の一辺の長さを示す。図２０に配線パターンとガラス層パターンの重ね合わせた状態を示す。なお、図中の数字の単位は、ｍｍである。ここで、Ａｇ配線パターン上に形成したガラス層の膜厚は２０μｍであり、Ａｕ配線パターン上に形成したガラス層の膜厚は１７μｍである。次に、ＩＴＯをマスクスパッタ法により図２１に示すように成膜した。なお、図中の数字の単位は、ｍｍである。スパッタは室温で実施し、Ａｒ：９９．５ＳＣＣＭ、Ｏ２：０．５ＳＣＣＭ、圧力：０．４７Ｐａ、投入電力：２．３５Ｗ／ｃｍ２であり、膜厚は１５０ｎｍである。その後、ＩＴＯの透過率向上及び抵抗低下するために、２００℃１時間大気雰囲気でアニールした。アニール後のＩＴＯのシート抵抗は３３Ω／□であった。これにより、ガラス層開口部を介して６つのＩＴＯと配線金属のコンタクトを有するＴＥＧが形成された。このコンタクトＴＥＧの両端の抵抗を測定し、その値からＩＴＯの抵抗を差し引くことにより、コンタクト抵抗を算出した。ＩＴＯの抵抗はシート抵抗（３３Ω／□）及び、コンタクト間距離、及びＩＴＯパターン幅３ｍｍより算出した。コンタクトホール径はＩＴＯ幅（３ｍｍ）よりも小さいため、ＩＴＯの抵抗は上述の値よりも大きいことが予想され、その誤差はコンタクト径が小さいほど大きくなる。従って、コンタクト径が小さい場合には、実際のコンタクト抵抗は、算出値よりも小さいことが予想される。結果を表９に示す。【０２５０】
【表９】
2010041611.tif 000011
【０２５１】
このように、Ａｇ、Ａｕいずれの場合も、コンタクト径が大きくなるに従って、コンタクト抵抗が小さくなるが、５００μｍと１０００μｍとでは、ほぼ同等な値とあることが分かった。【０２５２】
（実施例４）
（格子状補助配線付きＩＴＯの抵抗測定）
次に格子状の補助配線パターン上にガラス層の開口部を介してＩＴＯを接続するテストパターンを形成して、ＩＴＯが補助配線との電気的接続により低抵抗化しているか調べた。上述のガラス基板、Ａｇペースト及びＡｕペーストを用いて図２２に示す格子状の配線パターンを形成した。ここで、Ａｇ配線パターンの膜厚は１３．５μｍであり、Ａｕ配線パターンの膜厚は７μｍである。なお、図中の数字の単位は、ｍｍである。ついで上述のガラスペーストを用いて、図２３に示す格子状配線パターン上に５００μｍ□の開口部を有するガラス層を形成した。ここで、Ａｇ配線パターン上に形成したガラス層の膜厚は２０μｍであり、Ａｕ配線パターン上に形成したガラス層の膜厚は１５μｍである。こうして作製されたガラス層付き基板の全光透過率は８５．０、ヘイズ値は７１．０であった。測定装置はスガ試験機社製ヘーズコンピュータ（商品名：ＨＺ−２）を用い、リファレンスとしてガラス基板ＰＤ２００の素板を用いて測定した。図２４に配線と開口部の位置関係を示す。なお、図中の数字の単位は、ｍｍである。ついでＩＴＯをマスクスパッタする。形成されたＩＴＯのパターンは、一辺の長さが３１ｍｍの正方形でガラス層の開口部を被覆するように形成する。その後上述と同じ熱処理を施して、ＩＴＯの低抵抗化、高透過率化を行った。これにより、格子状のＡｇ配線およびＡｕ配線で電気的に補助されたＩＴＯが形成された。ＩＴＯの低抵抗化の度合いを調査するために、図２５の点１から点５の位置のＩＴＯに千住金属社製セラソルザを半田ごてで加熱、付着させ、テスタとのコンタクト抵抗を低下させた上で各点と左下端子部との間の抵抗を測定した。【０２５３】
なお、図中の数字の単位は、ｍｍである。ここで、点１から点４は各格子の中心に位置している。リファレンスとして、アニール処理を施した一辺が３１ｍｍのＩＴＯパターンに図２６のようにセラソルザを付着させ、点０と点１から点５との間の各抵抗を測定した。結果を表１０に示す。【０２５４】
【表１０】
2010041611.tif 000012
【０２５５】
このように、補助配線のないリファレンスの場合には、点０と距離が離れるにしたがって抵抗値が上がり好ましくない。一方、Ａｇ或いはＡｕの補助配線を設けたものは、点０と距離が離れても抵抗値がほぼ一定であり、その上、リファレンスと比較して低抵抗になっている。通常スパッタで形成されるＡｌ系、Ａｇ系補助配線ではシート抵抗が５０ｍΩ／□〜１００ｍΩ／□であることから、この１／１０以上の低抵抗補助配線が実現していることが分かる。この配線の段差はその上に形成されたガラス層で平坦化されるため配線部でのＩＴＯの断線などの不具合は認められない。実施例３の結果からマスク寸法５００μｍ□のコンタクト抵抗は、Ａｇ配線の場合には３２Ωで、Ａｕ配線の場合には１７Ωである。この実施例では、一つの補助配線格子に５００μｍ□の開口部が１６ケ配置されているので、補助配線とのコンタクト抵抗は、Ａｇの場合には、２．０ΩでＡｕの場合には、１．１Ωとなり、ＩＴＯのシート抵抗より十分小さくなっている。【０２５６】
また、作製した基板上に有機ＥＬ素子を作製する場合、ガラス層開口部に素子を形成すると、開口部補助配線の表面が荒れているため、素子が短絡する可能性がある。この場合には、開口部に陰極を成膜しないようにする、或いは開口部を平滑・絶縁化する為に樹脂を充填するなどの方法を用いれば、開口部での素子の短絡を防止することが可能である。【０２５７】
本発明は、以下に示すように、ＯＬＥＤ素子の大面積化に有効である。ここで例えばシート抵抗が１０Ω／□のＩＴＯを補助する場合を考える。このシート抵抗のＩＴＯを用いて均一発光できる正方形の大きさは５ｃｍ□程度と考えられる。この５ｃｍ□のＩＴＯに図２７（ガラス層、及びその開口部は省略する）のように、幅１２５μｍの補助配線をＩＴＯの辺に沿って設けると開口率はおよそ１％低下する。補助配線のシート抵抗を３ｍΩ／□とすると一辺の補助配線の抵抗は３ｍΩ／□×４００□＝１．２Ωとなる。これを図２８のように格子状に配置すると、見かけのシート抵抗は０．６Ω／□となる。仮に１０Ω／□で５ｃｍ均一発光が得られるなら、この補助配線を用いて一辺が８３ｃｍ（５ｃｍ×１０／０．６≒８３ｃｍ）の均一発光が可能であると推定される。開口率で１％のロスがあるが、ガラス層を高屈折率ガラス散乱層にすれば、光取り出しは大幅に改善されるため、問題とならない。またこの程度の配線線であれば、外観上も気にならないか、もしくは、パネル外面に散乱フィルムを貼れば、視認されなくなる。また補助配線線幅をさらに増やせば、更なる大型化が可能となる。一方、従来法として使われているスパッタアルミ膜などでは、シート抵抗は０．１Ω／□程度である。５ｃｍ□のＩＴＯに幅１２５μｍのこの補助配線を設けた場合には、０．１Ω／□×４００□＝４０Ωとなり、補助配線として機能しない。補助配線として機能させるため、例えば格子上に配置したときのシート抵抗を１Ωとするために必要な線幅は２．５ｍｍとなり（図２９）、開口率はおよそ２０％も低下してしまう（図３０）。この場合には、光の利用効率が低下するだけでなく、格子状の外観が問題になる場合もある。以上のように高屈折率ガラス散乱層とその下に埋め込まれ散乱層開口部を介して透光性電極にコンタクトした厚膜補助配線を用いれば、従来技術では不可能であった大面積有機ＬＥＤ素子と高い光取り出し効率を同時に実現できる。【０２５８】
なおこの実施の形態では、有機ＬＥＤ素子について説明したが、有機ＬＥＤ素子の場合には、トップエミッション構造あるいはバックエミッション構造いずれにも有効であり、また上記構造に限定されることなく、無機ＬＥＤ素子をはじめ、太陽電池などの光デバイスだけでなく、ＤＲＡＭなどの電子デバイスへの適用も有効である【０２５９】
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。【０２６０】
本出願は、２００８年１０月６日出願の日本特許出願（特願２００８−２５９９４８）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。
【産業上の利用可能性】
【０２６１】
以上説明してきたように、本発明の電子デバイス用基板は、補助配線をガラス層で被覆し、平滑な表面を有しているため、長寿命で信頼性の高い電子デバイスを提供することが可能である。また、うねりを有することで反射性電極の視認性を抑制することができる。
また、光散乱性が良好でありかつ安定で信頼性の高い散乱性のガラス層を用いることで、光の取り出し効率あるいは取り込み効率を増大することができ、発光デバイス、受光デバイスなどをはじめ電子デバイス全般に適用可能である。
【図１】
2010041611.tif 000013
【図２】
2010041611.tif 000014
【図３】
2010041611.tif 000015
【図４】
2010041611.tif 000016
【図５】
2010041611.tif 000017
【図６】
2010041611.tif 000018
【図７】
2010041611.tif 000019
【図８】
2010041611.tif 000020
【図９】
2010041611.tif 000021
【図１０】
2010041611.tif 000022
【図１１】
2010041611.tif 000023
【図１２】
2010041611.tif 000024
【図１３】
2010041611.tif 000025
【図１４】
2010041611.tif 000026
【図１５】
2010041611.tif 000027
【図１６】
2010041611.tif 000028
【図１７】
2010041611.tif 000029
【図１８】
2010041611.tif 000030
【図１９】
2010041611.tif 000031
【図２０】
2010041611.tif 000032
【図２１】
2010041611.tif 000033
【図２２】
2010041611.tif 000034
【図２３】
2010041611.tif 000035
【図２４】
2010041611.tif 000036
【図２５】
2010041611.tif 000037
【図２６】
2010041611.tif 000038
【図２７】
2010041611.tif 000039
【図２８】
2010041611.tif 000040
【図２９】
2010041611.tif 000041
【図３０】
2010041611.tif 000042
【国際調査報告】
2010041611.tif 000043
2010041611.tif 000044
2010041611.tif 000045
2010041611.tif 000046
2010041611.tif 000047
2010041611.tif 000048
2010041611.tif 000049
2010041611.tif 000050