(57)【要約】【課題】樹脂をベースとする基板であっても水分バリア性に優れ、かつ、ガラスを用いても高い堅牢性を有する透光性基板及び有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】透光性樹脂材料からなる多孔質プラスチック基板２（ベース樹脂）とガラス３との複合体からなる透光性基板であって、ガラス３は、多孔質プラスチック基板２の略全面を覆うように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性樹脂材料からなるベース樹脂とガラスとの複合体からなる透光性基板であって、
前記ガラスは、前記ベース樹脂の略全面を覆うように形成されている
透光性基板。
【請求項２】
前記ベース樹脂は、複数の空孔を有する多孔質プラスチック基板であり、
前記ガラスは、前記複数の空孔を埋めるように形成されている
請求項１に記載の透光性基板。
【請求項３】
前記空孔内に存在する前記ガラスと前記ベース樹脂の表面を覆う前記ガラスとが繋がっている
請求項１又は２に記載の透光性基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の透光性基板を第１基板として備える有機ＥＬ素子であって、
透光性導電性材料からなる第１電極と、
発光層を含む有機層と、
第２電極とを備え、
前記第１基板と、前記第１電極と、前記有機層と、前記第２電極とがこの順で積層されている
有機ＥＬ素子。
【請求項５】
さらに、前記第１基板とは別に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の透光性基板を第２基板として備え、
前記第１基板と、前記第１電極と、前記有機層と、前記第２電極と、前記第２基板がこの順で積層されている
請求項４に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記透光性樹脂材料の屈折率をｎｐ、前記ガラスの屈折率をｎｇ、前記透光性導電性材料の屈折率をｎｅとしたときに、ｎｅ＞ｎｐ＞ｎｇの関係式を満たす
請求項４又は５に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
さらに、ｎｐ−ｎｇ≧０．２の関係式を満たす
請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項８】
前記透光性樹脂材料の屈折率をｎｐ、前記ガラスの屈折率をｎｇ、前記透光性導電性材料の屈折率をｎｅとしたときに、ｎｅ＞ｎｐ＝ｎｇの関係式を満たす
請求項４又は５に記載の有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性基板及びこれを用いた有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子は、面発光デバイスとして各種装置への適用が検討されており、例えば、有機ＥＬ素子を用いた照明装置又は表示装置等が提案されている。有機ＥＬ素子は、その薄さから可撓性を有するので、湾曲した発光面を作り出すことが可能である。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、透光性基板の上に、第１電極、有機ＥＬ層、第２電極及び封止材（封止基板）が積層された構造となっている。また、有機ＥＬ素子を湾曲させて構造物に取り付けることも考えられており、透光性基板又は封止材としては、薄いガラス基板の他にプラスチック基板（樹脂基板）等の可撓性基板も用いられる場合がある。
【０００４】
従来、プラスチック基板のガスバリア性を高めるために、プラスチック基板の一方の面に極薄の板ガラスを貼着した透明ガスバリア性部材が提案されている（特許文献１）。また、特許文献１には、この透明ガスバリア性部材を封止材として用いた有機ＥＬ素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７３２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機ＥＬ素子の透光性基板又は封止材としてプラスチック基板を用いた場合、水分がプラスチック基板を透過して有機ＥＬ素子の内部に進入して有機ＥＬ層が劣化するという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載された透明ガスバリア性部材は、堅牢性が低く、屈曲させたときに板ガラスにひび割れが発生するという課題がある。特に、繰り返して屈曲させたときに板ガラスが破損する場合がある。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、樹脂をベースとする基板であっても水分に対するバリア性（水分バリア性）に優れ、かつ、ガラスを用いても高い堅牢性を有する透光性基板及び有機ＥＬ素子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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る透光性基板の一態様は、透光性樹脂材料からなるベース樹脂とガラスとの複合体からなる透光性基板であって、前記ガラスは、前記ベース樹脂の略全面を覆うように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、優れた水分バリア性及び高い堅牢性を有する信頼性の高い透光性基板及び有機ＥＬ素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る透光性基板を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の変形例に係る透光性基板を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ素子を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２の変形例に係る有機ＥＬ素子を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る有機太陽電池素子を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３の変形例に係る有機太陽電池素子を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程（ステップ）、工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１３】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１４】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る透光性基板１について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る透光性基板を模式的に示す断面図である。
【００１５】
透光性基板１は、透光性樹脂材料からなるベース樹脂とガラスとの複合体からなる基板であって、透光性及び可撓性を有する。透光性基板１は、樹脂材料をベースに形成されているので、フレキシブル性に優れている。
【００１６】
本実施の形態では、ベース樹脂として多孔質プラスチック基板２を用いており、図１に示すように、透光性基板１は、透光性を有する多孔質プラスチック基板２とガラス３とによって構成されている。
【００１７】
多孔質プラスチック基板２は、複数の空孔２ａを有する。空孔２ａは、多孔質プラスチック基板２の内部全体にわたって無数に形成されている。
【００１８】
具体的には、空孔２ａは、多孔質プラスチック基板２の第１主面（表側の面）又は第１主面とは反対側の主面である第２の主面（裏側の面）から基板内部に向かって形成された微細穴であったり、多孔質プラスチック基板２の第１主面と第２主面とに通じる微小貫通孔であったり、多孔質プラスチック基板２の内部にのみ形成されて外部に通じない微小空間等であったりする。また、基板内部に伸びる空孔２ａには、基板内部で折れ曲がったり枝分かれしたりするものもある。
【００１９】
多孔質プラスチック基板２は、例えば、ポリエチレン又はアクリル等の透明樹脂材料を用いて形成することができる。
【００２０】
ガラス３は、透明なガラス材（ガラス質）からなり、多孔質プラスチック基板２の略全面を覆うように形成されている。具体的には、ガラス３は、多孔質プラスチック基板２の第１主面と第２主面と側面全周とを覆うようにガラス層として形成されている。ガラス３のガラス層の厚み（多孔質プラスチック基板２の主面からの厚み）は、例えば、０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍである。
【００２１】
なお、ガラス３が多孔質プラスチック基板２の略全面に形成されているとは、ガラス３が多孔質プラスチック基板２の表面（第１主面と第２主面と側面全周）が露出することなく当該表面の全てに隙間なく形成されている場合の他に、僅かにガラス３が形成されていない箇所は存在するもののガラス３が多孔質プラスチック基板２の表面全体に概ね形成されている場合も含まれる。
【００２２】
本実施の形態において、ガラス３は、多孔質プラスチック基板２の複数の空孔２ａを埋めるようにも形成されている。また、ガラス３が多孔質プラスチック基板２の表面と空孔２ａ内との双方に形成されることによって、多孔質プラスチック基板２の表面を覆うガラス３と空孔２ａ内に存在するガラス３とが繋がっている。これにより、ガラス３と多孔質プラスチック基板２との密着性を高めることができるので、透光性基板１を湾曲させてもガラス３が剥がれ落ちることを抑制できる。
【００２３】
本実施の形態における透光性基板１は、次のようにして作製した。この際、多孔質プラスチック基板２としては、一例として厚さ０．２ｍｍのポリエチレン製の多孔質基板を用いた。
【００２４】
まず、真空ベークを施すことによって多孔質プラスチック基板２の内部に存在する水分やガスを予め抜いた後、多孔質プラスチック基板２を液体ガラスが入った液槽に浸漬させる。このとき、多孔質プラスチック基板２の表面全体に液体ガラスが被膜するとともに、多孔質プラスチック基板２の空孔２ａ内に液体ガラスが含浸する。
【００２５】
次いで、多孔質プラスチック基板２を液体ガラスの液槽から引き上げた後、多孔質プラスチック基板２を常温で放置して液体ガラスを固化させる。
【００２６】
これにより、多孔質プラスチック基板２の表面全体（第１主面、第２主面、側面全周）と空孔２ａ内とにガラス３（ガラス質）を形成することができる。本実施の形態において、ガラス３のガラス層の厚みは０．１ｍｍであった。なお、常温での放置は１日ほどが望ましい。
【００２７】
以上のようにして透光性基板１を作製することができる。なお、本実施の形態では、多孔質プラスチック基板２を液体ガラスの液槽に浸漬したが、液体ガラス塗料を多孔質プラスチック基板２に塗布することによって、多孔質プラスチック基板２の表面全体に液体ガラスを塗膜させるとともに空孔２ａ内に液体ガラスを充填させてもよい。
【００２８】
また、多孔質プラスチック基板２の表面を覆うガラス３と空孔２ａ内に存在するガラス３とをできるだけ繋げてガラス３と多孔質プラスチック基板２との密着性を高めるとよい。このため、液体ガラスの液槽に浸漬する前に、多孔質プラスチック基板２の表面に密着層をコーティングしておくとよい。特に、多孔質プラスチック基板２の空孔率が低いような場合又は多孔質プラスチック基板２の液体ガラスに対する濡れ性が悪いような場合は、多孔質プラスチック基板２に密着層を形成しておくとよい。密着層を形成することによって多孔質プラスチック基板２の表面の濡れ性を向上させることができるので、多孔質プラスチック基板２に液体ガラスを容易に被膜させることができる。
【００２９】
ここで、本実施の形態に係る多孔質プラスチック基板２の効果について、本発明を得るに至った経緯を含めて説明する。
【００３０】
上述のように、従来、ガスバリア性を高めるために、主面が平坦面であるプラスチック基板の一方の主面に厚み０．１ｍｍ程度の極薄の板ガラスを貼着した透明ガスバリア性部材である透光性基板が提案されている。
【００３１】
しかしながら、プラスチック基板の片方の主面のみに板ガラスを貼り付けただけではプラスチック基板の側面（側端面）から水分が進入することを防ぐことができず、当該透光性基板を照明装置や表示装置等に用いた場合に、ダークスポット等が発生するという課題があった。
【００３２】
特に、当該透光性基板を有機ＥＬ素子に用いた場合、プラスチック基板に進入した水分が有機ＥＬ層にまで浸透して有機ＥＬ層が劣化するという課題があった。具体的には、プラスチック基板の一方の主面に板ガラスを設けて、他方の主面（樹脂面）に透明電極及び有機ＥＬ層を積層して有機ＥＬ素子を作製した場合、プラスチック基板に進入した水分や不純物が樹脂面側から透明電極の表面に滲出して、これによって有機ＥＬ層が劣化するという課題があった。このため、この有機ＥＬ素子を表示装置に用いた場合は表示不良が発生して製品寿命の低下の原因になっていた。また、この有機ＥＬ素子を照明装置に用いた場合は発光不良が発生して製品寿命の低下の原因になっていた。
【００３３】
さらに、プラスチック基板に極薄の板ガラスが積層された構成の透光性基板を屈曲させると、板ガラスの表面に存在する微小なキズに起因して板ガラスが破損して、そこから水分が進入する等して信頼性が低下するという課題があった。特に、当該透光性基板を用いた有機ＥＬ素子（有機ＥＬパネル）を繰り返して屈曲させるような場合、板ガラスにひび割れが発生することがあった。
【００３４】
また、透光性基板を屈曲しない場合であっても、このような透光性基板を高温環境下で放置すると、樹脂材料からなるプラスチック基板とガラス材からなる板ガラスとでは熱膨張係数が互いに異なるため、プラスチック基板と板ガラスとの熱膨張差に起因して板ガラスに応力がかかり板ガラスが破損するという課題もあった。
【００３５】
特に、プラスチック基板の一方の主面のみに板ガラスを配置した透光性基板を用いて有機ＥＬ素子を作製すると、透明電極や有機ＥＬ層を形成する時の熱履歴によって透光性基板に反りが発生する場合がある。反りのある透光性基板に電極や有機ＥＬ層を蒸着すると、蒸着パターンがずれてしまう。この結果、表示不良や発光不良の原因になるという課題があった。
【００３６】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、本願発明者は、上述のように、ベース樹脂となる多孔質プラスチック基板２の略全面をガラス３で覆うことによって、高い水分バリア性及び高い堅牢性を有し、熱の影響の少ない透光性基板を実現できることを見出した。
【００３７】
具体的には、多孔質プラスチック基板２の略全面をガラス３で覆うことによって、多孔質プラスチック基板２の内部に水分が進入することを抑制できる。これにより、多孔質プラスチック基板２の第１主面及び第２主面の一方から他方に水分が透過することを抑制することができるだけではなく、多孔質プラスチック基板２の側面からの水分の進入を抑制できる。つまり、多孔質プラスチック基板２の透湿を遮るとともに吸湿を抑制することができる。したがって、水分バリア性に優れた透光性基板を実現することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、上述のように、ガラス３は、多孔質プラスチック基板２の第１主面と第２主面の表面そのものだけではなく、多孔質プラスチック基板２の複数の空孔２ａを埋めるようにも形成されている。つまり、本実施の形態では、空孔２ａにはガラス質の物質が充填されている。また、空孔２ａ内に存在するガラス３と多孔質プラスチック基板２の表面を覆うガラス３とは繋がっている。
【００３９】
これにより、多孔質プラスチック基板２を水分が透過することを一層抑制することができるので、さらに水分バリア性に優れた透光性基板を得ることができる。
【００４０】
このように、本実施の形態における透光性基板１によれば、樹脂をベースとする基板を用いた場合であっても、水分バリア性に優れた可撓性基板を実現することができる。
【００４１】
また、本実施の形態における透光性基板１は、樹脂とガラス質との複合体である。具体的には、透光性基板１では、多孔質プラスチック基板２の表面（第１主面、第２主面、側面全周）にガラス３が被膜されているだけではなく、空孔２ａ内（多孔質内）にガラス３（ガラス質）が充填されている。このように空孔２ａ内にガラス３が充填されていると、多孔質プラスチック基板２とガラス３（ガラス質）とが一体化されて樹脂とガラス質との複合体が得られる。
【００４２】
これにより、透光性基板１を繰り返し折り曲げたとしても、多孔質プラスチック基板２の主面や側面に形成されたガラス３にひび割れが発生すること抑制できる。
【００４３】
具体的には、平坦な表面のプラスチック基板（多孔質基板ではない基板）にガラス質を形成した透光性基板では、Ｒ１００ｍｍで１０回程度折り曲げを繰り返すと、ガラス質がプラスチック基板から剥がれて破損した。一方、上記のように作製した本実施の形態における透光性基板１をＲ１００ｍｍで繰り返して折り曲げたところ、５０回程度の折り曲げでは、ガラス３が剥離することも破損することもなかった。
【００４４】
このように、本実施の形態における透光性基板１によれば、ガラスを用いていながらも、繰り返しの曲げに対して強い堅牢な可撓性基板を実現することができる。
【００４５】
さらに、空孔２ａ内にガラス３を充填して樹脂とガラス質との複合体にすることによって、透光性基板１全体の熱膨張係数が多孔質プラスチック基板２単体の場合の熱膨張係数よりも小さくなる。これにより、高温環境下に放置したとしても、多孔質プラスチック基板２の主面や側面に形成されたガラス３にひび割れが発生することを抑制できる。
【００４６】
さらに、樹脂とガラス質との複合体にすることで、透光性基板１全体の非対称性が解消される。この結果、熱履歴があったとしても透光性基板１に反りが発生することを抑制できる。
【００４７】
このように、本実施の形態における透光性基板１によれば、熱に対する影響の少ない可撓性基板を実現することができる。
【００４８】
以上、本実施の形態における透光性基板１は、優れた水分バリア性及び高い堅牢性を有しており、さらに、熱に対する影響も少ない。したがって、信頼性の高いフレキシブルな透光性基板を実現することができる。
【００４９】
また、多孔質プラスチック基板２の空孔２ａの孔径は、例えば１０μｍ〜５０μｍであるとよい。空孔２ａの孔径が１０μｍ以上５０μｍ以下であれば、透光性基板１の強度を確保しつつ、ガラス３が剥離することを抑制できる。
【００５０】
空孔２ａの孔径が１０μｍ未満になると、ガラス３が空孔２ａに浸透しにくくなり空孔２ａに空気溜りが残ってしまう場合がある。この場合、透光性基板１の水分バリア性が低下してしまう。一方、空孔２ａの孔径が５０μｍを越えると、透光性基板１の強度が低下して屈曲させた時に透光性基板１が破損するおそれがある。
【００５１】
また、本実施の形態における透光性基板１によれば、複数の空孔２ａを有する多孔質プラスチック基板２を用いているので、多孔質プラスチック基板２の内部における光散乱効果を得ることもできる。特に、空孔２ａ内に多孔質プラスチック基板２の屈折率とは異なる屈折率のガラス３が充填されていると、光散乱性をさらに大きくすることができる。これにより、第１主面及び第２主面の一方の主面から入射した光が多孔質プラスチック基板２の内部を透過して他方の主面から取り出される割合を高くすることができる。つまり、光取り出し効率の高い透光性基板１を実現することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態における透光性基板１では、ベース樹脂として多孔質プラスチック基板２を用いたが、これに限らない。例えば、図２に示される透光性基板１Ａのように、ベース樹脂として、複数の樹脂ビーズが連結されてなる樹脂基板４を用いてもよい。ガラス３は、樹脂基板４の略全面を覆うように形成される。また、樹脂ビーズの隙間にはガラス３が充填されている。
【００５３】
例えば、樹脂基板４を液体ガラスに浸漬させることによって、樹脂基板４の表面全面に液体ガラスを被膜するとともに、樹脂基板４における樹脂ビーズの隙間に液体ガラスを含浸させる。その後、ベークすることによって液体ガラスを固化させる。これにより、樹脂基板４の略全面にガラス３を形成することができるとともに、樹脂基板４における樹脂ビーズの隙間にガラス３を充填することができる。このように、本変形例における透光性基板１Ａでは、樹脂基板４とガラス３とで樹脂とガラスとの複合体が構成されている。
【００５４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ素子１０について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ素子を模式的に示す断面図である。
【００５５】
図３に示すように、有機ＥＬ素子１０は、可撓性を有する有機ＥＬパネルであって、上記実施の形態１における透光性基板１（第１電極）と、透光性導電性材料からなる第１電極１１と、有機ＥＬ層１２と、第２電極１３とがこの順で積層された構成である。
【００５６】
第１電極１１は、光透過性を有する透光電極であって、透光性基板１の一方の主面上に形成される。第１電極１１としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）又はＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電性材料からなる透明導電膜を用いることができる。本実施の形態における第１電極１１は、ＩＴＯ膜からなる透明電極である。
【００５７】
第１電極１１は透光性を有するので、有機ＥＬ層１２の発光層で発生した光のうち透光性基板１側に向かう光は第１電極１１を透過する。なお、本実施の形態において、第１電極１１は、陽極（アノード）である。
【００５８】
有機ＥＬ層１２は、有機発光層を有し、第１電極１１と第２電極１３との間に設けられる。有機ＥＬ層１２は、発光層以外に電荷機能層を含んでおり、例えば、第１電極１１から第２電極１３に向かって順に、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層がこの順で積層されて構成されている。
【００５９】
第２電極１３は、光反射性を有する反射電極であって、有機ＥＬ層１２の上に形成される。第２電極１３としては、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｇ又はＬｉ等の金属からなる金属膜を用いることができる。
【００６０】
第２電極１３は光反射性を有するので、有機ＥＬ層１２の発光層で発生した光のうち第２電極１３側に向かう光は第２電極１３で反射して第１電極１１に向かって進行する。本実施の形態において、第２電極１３は、陰極（カソード）である。なお、両面発光型の有機ＥＬ素子とする場合、第２電極１３としては、第１電極１１と同様に、ＩＴＯ膜等の透明電極を用いるとよい。
【００６１】
本実施の形態における有機ＥＬ素子１０では、さらに、キャップ基板として封止基板１４が設けられている。封止基板１４は、シール樹脂１５を介して透光性基板１と貼り合わされている。封止基板１４は、透光性基板及び非透光性基板のいずれであってもよいが、例えば、ガラス基板又は透明樹脂基板である。
【００６２】
また、封止基板１４と第２電極１３との間には、封止層１６が形成されている。本実施の形態における封止層１６は、充填材であって、封止基板１４と第２電極１３との間に充填されている。
【００６３】
なお、封止層１６は形成しなくてもよく、封止基板１４と第２電極１３との間に空間が存在する構造であってもよい。あるいは、封止基板１４及びシール樹脂１５を形成せずに、封止層１６だけで封止する構造であってもよい。
【００６４】
このように構成される有機ＥＬ素子１０は、面発光光源であり、電源線（不図示）を介して第１電極１１と第２電極１３との間に所定の電圧が印加されると、第１電極１１及び第２電極１３からそれぞれホール（正孔）及び電子が有機ＥＬ層１２に注入される。そして、ホール及び電子が有機ＥＬ層１２の発光層内で結合することによって光が発生する。
【００６５】
有機ＥＬ層１２（発光層）で発生した光のうち第１電極１１側に向かう光は、第１電極１１及び透光性基板１を透過して有機ＥＬ素子１０の外部に出射する。一方、有機ＥＬ層１２で発生した光のうち第２電極１３側に向かう光は、第２電極１３で反射して、有機ＥＬ層１２、第１電極１１及び透光性基板１を透過して有機ＥＬ素子１０の外部に出射する。
【００６６】
以上、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０によれば、実施の形態１における透光性基板１を用いているので、水分バリア性を向上させることができる。これにより、透光性基板１を透過して有機ＥＬ素子１０の内部に水分が進入することを抑制することができる。したがって、ダークスポット等が発生することを抑制できる。また、水分によって有機ＥＬ層が劣化することを抑制することができる。
【００６７】
このように、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０によれば、水分バリア性に優れた面発光光源を実現することができる。
【００６８】
また、実施の形態１における透光性基板１を用いることによって、堅牢性を向上させることができる。これにより、有機ＥＬ素子１０を繰り返して屈曲させた場合でも、透光性基板１のガラス３にひび割れが抑制することも抑制できる。例えば、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０をＲ１００ｍｍで繰り返して折り曲げてみたところ、透光性基板１の劣化は見られず、発光異常も見られなかった。
【００６９】
このように、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０によれば、繰り返しの曲げに対して強い、高い堅牢性を有する面発光光源を実現することができる。
【００７０】
また、実施の形態１における透光性基板１を用いることによって、有機ＥＬ素子１０を高温環境下に放置しても、ガラス３にひび割れが発生しない。
【００７１】
さらに、実施の形態１における透光性基板１を用いることによって、熱履歴があっても透光性基板１に反りが発生しない。これにより、第１電極１１、有機ＥＬ層１２及び第２電極１３における、透光性基板１の反りに起因するパターンずれの発生を抑制できる。
【００７２】
このように、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０によれば、熱に対する影響の少ない面発光光源を実現することができる。
【００７３】
以上、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０は、優れた水分バリア性及び高い堅牢性を有しており、さらに、熱に対する影響も少ない。したがって、信頼性の高い湾曲可能な有機ＥＬ素子を実現することができる。
【００７４】
また、実施の形態１における透光性基板１を用いることによって、光取り出し効率の高い有機ＥＬ素子１０を実現することができる。例えば、透光性基板１に代えてガラス板を用いた従来の有機ＥＬ素子では、有機ＥＬ層１２で発生した光の約８０％は外部に出てこられず発光率が低い。これに対して、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０では、実施の形態１における透光性基板１を用いているので、有機ＥＬ層１２から第１電極１１に向かう光を効率良く透光性基板１に入射させて当該透光性基板１から出射させることができる。したがって、従来の有機ＥＬ素子と比べて、光取り出し効率を向上させることができる。
【００７５】
また、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０では、多孔質プラスチック基板２の透光性樹脂材料の屈折率をｎｐ、ガラス３のガラス材料の屈折率をｎｇ、第１電極１１の透光性導電性材料の屈折率をｎｅとしたときに、以下の式１を満たすとよい。
【００７６】
ｎｅ＞ｎｐ＞ｎｇ・・・（式１）
【００７７】
式１を満たすことによって、有機ＥＬ層１２から透光性基板１へと取り込まれる光量が増えるので、透光性基板１の散乱効果も加わって、光取り出し効果を大きく向上させることができる。このように、式１を満たすことによって有機ＥＬ層１２で発生する光が散乱光となるので、有機ＥＬ素子１０の発光効率を向上させることができる。
【００７８】
さらに、この場合、ｎｐ−ｎｇ≧０．２の関係式を満たすとよい。これにより、さらに光取り出し効果を向上させることができる。
【００７９】
例えば、ガラス３の屈折率ｎｇは約１．５であり、ＩＴＯ膜からなる第１電極１１の屈折率ｎｅは約１．９〜約２．０である。この場合、多孔質プラスチック基板２の樹脂材料として屈折率ｎｐが約１．６〜約１．７のものを用いるとよい。
【００８０】
一方、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０において、以下の式２を満たすように構成してもよい。
【００８１】
ｎｅ＞ｎｐ＝ｎｇ・・・（式２）
【００８２】
この場合、多孔質プラスチック基板２は透明基板となるので、透光性基板１は透明である。式２を満たすことによって、有機ＥＬ層１２で発生する光は非散乱光となるので、正面方向の輝度を大きくすることができる。例えば、多孔質プラスチック基板２の樹脂材料として屈折率ｎｐが約１．５のアクリル樹脂を用いることができる。
【００８３】
また、本実施の形態における有機ＥＬ素子１０では、キャップ基板として表面が平坦な封止基板１４を用いたが、これに限らない。例えば、図４に示される有機ＥＬ素子１０Ａのように、キャップ基板として実施の形態１における透光性基板１を用いてもよい。つまり、第１基板である透光性基板１とは別に、上記実施の形態１における透光性基板１を第２基板として備える。これにより、水分バリア性を一層向上させることができる。
【００８４】
また、図４における有機ＥＬ素子１０Ａにおいて、第２電極１３（陰極）をＩＴＯ膜等の透明電極にして、両面発光型の有機ＥＬ素子を実現してもよい。
【００８５】
さらに、この場合、封止基板である透光性基板１についても上記式１を満たすように構成してもよい。言い換えると、封止基板である透光性基板１について、多孔質プラスチック基板２の透光性樹脂材料の屈折率をｎｐＡ、ガラス３のガラス材料の屈折率をｎｇＡとし、第２電極１３（陰極）の透光性導電性材料の屈折率をｎｅＡとしたときに、以下の式３を満たすように構成してもよい。
【００８６】
ｎｅＡ＞ｎｐＡ＞ｎｇＡ・・・（式３）
【００８７】
式３を満たすことによって、第２電極１３側から入射する外光に含まれる紫外線が封止基板である透光性基板１で散乱して紫外線強度が低下する。これにより、有機ＥＬ層１２に紫外線が到達しにくくできるので、有機ＥＬ層１２が紫外線によって劣化することを抑制できる。
【００８８】
一方、図４に示される有機ＥＬ素子１０Ａにおいて、上記式２を満たすように構成してもよい。言い換えると、以下の式４を満たすように構成してもよい。
【００８９】
ｎｅＡ＞ｎｐＡ＝ｎｇＡ・・・（式４）
【００９０】
式４を満たすことによって、両側の透光性基板１が透明になるので、透光性基板１の存在感を消すことができる。したがって、意匠性に優れた有機ＥＬ素子を実現することができる。
【００９１】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る有機太陽電池素子２０について、図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係る有機太陽電池素子を模式的に示す断面図である。
【００９２】
図５に示すように、有機太陽電池素子２０は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置であって、上記実施の形態１における透光性基板１と、第１電極２１（下部電極）と、光を吸収して電力を発生させる有機半導体層２２と、第２電極２３（上部電極）と、封止層２４とがこの順で積層された構成である。封止層２４は、例えば樹脂層である。
【００９３】
以上、本実施の形態における有機太陽電池素子２０は、実施の形態１における透光性基板１を用いているので、優れた水分バリア性を有する。これにより、透光性基板１を透過して有機太陽電池素子２０の内部に水分が進入することを抑制することができる。したがって、水分によって有機半導体層２２等が劣化することを抑制できる。
【００９４】
さらに、本実施の形態における有機太陽電池素子２０は、実施の形態１における透光性基板１を用いているので、高い堅牢性を有する。これにより、曲げに対して強い有機太陽電池素子を実現することができる。
【００９５】
さらに、本実施の形態における有機太陽電池素子２０は、実施の形態１における透光性基板１を用いているので、熱に対する影響の少ない有機太陽電池素子を実現することができる。
【００９６】
また、図６に示される有機太陽電池素子２０Ａのように、本実施の形態における有機太陽電池素子２０に対して、さらに、封止基板として実施の形態１における透光性基板１を用いてもよい。これにより、水分バリア性を一層向上させることができる。なお、図６において、封止層２４は接着層として機能する。
【００９７】
（その他変形例等）
以上、本発明に係る、透光性基板、有機ＥＬ素子及び有機太陽電池素子について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００９８】
例えば、上記実施の形態１における透光性基板１は、有機ＥＬ素子及び有機太陽電池素子に用いる場合について説明したが、これに限らない。
【００９９】
また、上記実施の形態２、３及び変形例では、実施の形態１における透光性基板１を用いる場合について説明したが、実施の形態１の変形例における透光性基板１Ａを用いてもよい。
【０１００】
また、上記実施の形態２における有機ＥＬ素子は、例えば、照明装置又は表示装置に用いることができるが、これに限るものではない。例えば、有機ＥＬ素子は、サイネージ等の他の機器に用いてもよい。
【０１０１】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  透光性基板
２  多孔質プラスチック基板（ベース樹脂）
２ａ  空孔
３  ガラス
１０  有機ＥＬ素子
１１  第１電極
１２  有機ＥＬ層
１３  第２電極
【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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