WO2012014886A1 - 無アルカリカバーガラス組成物及びそれを用いた光取り出し部材 - Google Patents

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WO2012014886A1
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mol
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alkali
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谷田　正道
和田　直哉
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旭硝子株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
    • C03C3/21—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing titanium, zirconium, vanadium, tungsten or molybdenum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C3/00—Glass compositions
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    • C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
    • C03C3/19—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing boron
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    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/854—Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means

Definitions

  • the present invention relates to a glass composition that does not contain lead oxide and alkali metal oxide, has a high refractive index, a glass transition temperature of 530 ° C. or less, and has acid resistance, and a light extraction member using the same. .
  • the glass composition described in Patent Document 1 requires 13 to 21% of GeO 2 based on the weight of the oxide.
  • the glass composition described in Patent Document 2 requires an alkali metal oxide.
  • the glasses of Patent Documents 1 and 2 contain an alkali metal, there is a problem of causing alkali migration.
  • the glass composition described in Patent Document 1 requires GeO 2 , but GeO 2 is a rare material and has a problem of resource depletion and cost.
  • the glass material described in Patent Document 2 contains an alkali metal oxide.
  • the present invention does not contain lead oxide and alkali metal oxide, has a glass transition temperature point of 530 ° C. or less, has acid resistance, and has a refractive index (n d ) of 1.7 or more and 2.3 or less.
  • a glass composition and a light extraction member using the same are provided.
  • the present invention provides the following alkali-free cover glass composition and a light extraction member using the same.
  • Lead oxide and alkali metal oxide are not substantially contained, the refractive index (n d ) is 1.7 or more and 2.3 or less, the glass transition temperature is 530 ° C. or less, and the acid immersion weight is reduced.
  • a non-alkali cover glass having a dissolution depth measured and calculated by a measurement method of less than 1.3 ⁇ m and containing 8 to 25% of Nb 2 O 5 in terms of mol% of oxide. Composition.
  • a substrate having light scattering properties and provided on the substrate; Provided on the light scattering layer, substantially free of lead oxide and alkali metal oxide, having a refractive index (n d ) of 1.7 or more and 2.3 or less, and having a glass transition temperature point of 530 ° C. or less.
  • a glass composition having a dissolution depth of less than 1.3 ⁇ m measured by an acid immersion weight loss measurement method and containing Nb 2 O 5 in an amount of 8 to 25% in terms of mol% based on an oxide
  • a light extraction member comprising: an alkali-free cover glass layer constituted by:
  • a glass composition having a specific composition does not contain lead oxide and alkali metal oxide, has a high refractive index, a glass transition temperature point of 530 ° C. or less, and has acid resistance.
  • a glass composition provided and a light extraction member using the same can be provided.
  • the glass of the present invention has sufficiently high acid resistance, and an ITO thin film formed on the glass can be patterned by etching with an acid.
  • the glass frit of the present invention is advantageous in that it does not cause deformation or unacceptable warpage and does not generate cracks after being fired and softened on a glass substrate (for example, PD200 substrate manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.).
  • the alkali-free cover glass composition of the present invention (hereinafter referred to as a glass composition) is substantially free of lead oxide and alkali metal oxide, and has a refractive index (n d ) of 1.7 or more and 2.3 or less.
  • a so-called ITO etchant solution having a glass transition temperature of 530 ° C. or less and composed of a mixed solution of 45 ° Baume ferric chloride (42 wt% or more of FeCl 3 ) and hydrochloric acid (35 wt% HCl)
  • acid immersion weight loss measurement method calculated from the weight loss measured before and after immersion at 40 ° C. for 10 minutes and the specific gravity and surface area of the measurement sample. Is less than 1.3 ⁇ m, and the content of Nb 2 O 5 is 8 to 25% in terms of mol% based on oxide.
  • the glass composition of the present invention is substantially free of lead oxide and alkali metal oxide.
  • substantially not containing does not mean that it does not contain actively, and does not mean that impurities derived from other components are not contained.
  • the refractive index (n d ) of the glass composition of the present invention is 1.7 or more and 2.3 or less. Within this range, when used on the scattering layer of the organic LED element, the effect of extracting emitted light is great.
  • the refractive index (n d ) of the glass composition of the present invention is more preferably from 1.88 to 2.2, and particularly preferably from 1.95 to 2.1.
  • the refractive index (n d ) represents the refractive index at the d-line (587.56 nm), and is obtained by polishing the glass and then measuring by a V-block method using a precision refractometer KPR-2000 manufactured by Kalnew. be able to.
  • the glass transition temperature of the glass composition of this invention is 530 degrees C or less.
  • the glass softening temperature is 620 ° C. or lower
  • the firing temperature at which an alkali-free cover glass can be formed is 620 ° C. or lower
  • the high strain point glass substrate (strain point is 570) of the base material during firing It is possible to suppress thermal deformation at a temperature higher than or equal to ° C.
  • the glass transition temperature of the glass composition of the present invention is more preferably 520 ° C. or less, and particularly preferably 515 ° C. or less.
  • the glass transition temperature of the glass composition of this invention is 400 degreeC or more. Glass below 400 ° C.
  • a glass transition temperature is obtained by calculating
  • the glass softening temperature can be obtained by obtaining the fourth bending point of the DTA chart obtained by measurement using the same apparatus.
  • the dissolution depth of the glass composition of the present invention is less than 1.3 ⁇ m in the measurement using the acid immersion weight loss measurement method described above.
  • the dissolution depth is less than 1.3 ⁇ m, it is preferable when the ITO film formed on the non-alkali cover glass fired film is patterned by etching. More specifically, when the ITO is patterned, the unmasked fired film is simultaneously dissolved.
  • the dissolution depth of less than 1.3 ⁇ m means less than half of the depth of erosion of ITO. Inconveniences in handling are avoided.
  • the dissolution depth of the glass composition of the present invention is more preferably 1.0 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • the dissolution depth is 0 or more, and it is preferable that the dissolution depth is not.
  • the time required for patterning an ITO having a thickness of about 130 nm is about 30 seconds. 1.3 ⁇ m in 10 minutes is calculated as 65 nm in 30 seconds. That is, it is considered that the melting depth is less than half the rate at which ITO is eroded.
  • the average thermal expansion coefficient of the glass composition of the present invention is preferably from 60 ⁇ 10 ⁇ 7 / K to 90 ⁇ 10 ⁇ 7 / K in the range from 50 ° C. to 300 ° C. When this is satisfied, even if the glass frit of the present invention is baked and softened on a soda lime glass substrate or a high strain point glass substrate (strain point of 570 ° C. or higher), it will not break or warp greatly. .
  • the average thermal expansion coefficient from 50 ° C. to 300 ° C. is more preferably 65 ⁇ 10 ⁇ 7 / K or more.
  • the average coefficient of thermal expansion from 50 ° C. to 300 ° C. is more preferably 85 ⁇ 10 ⁇ 7 / K or less, and particularly preferably 80 ⁇ 10 ⁇ 7 / K or less.
  • the average thermal expansion coefficient is a numerical value measured by a thermomechanical analyzer (TMA).
  • the glass composition of the present invention contains ZnO, Bi 2 O 3 , P 2 O 5 and Nb 2 O 5 as essential components, and contains ZrO 2 , BaO, B 2 O 3 , MgO, CaO, SrO, Al 2 O 3. may include TiO 2, V 2 O 5, Y 2 O 3, La 2 O 3, Gd 2 O 3, SnO 2, MoO 3 and WO 3 as an optional component.
  • the glass composition of the present invention will be specifically described.
  • the glass composition of the present invention has a ZnO content of 4-32%, a Bi 2 O 3 content of 5-35%, and a P 2 O 5 content of 10- 30%, Nb 2 O 5 content 8-25%, BaO content 0-5%, B 2 O 3 content 0-17%, MgO content 0-5%, CaO 0-5%, SrO content 0-5%, Al 2 O 3 content 0-5%, TiO 2 content 0-5%, V 2 O 5 content 0-5%, Y 2 O 3 content 0-5%, La 2 O 3 content 0-5%, Gd 2 O 3 content 0-5%, SnO 2 content Is 0-5%, the content of MoO 3 is 0-5%, the content of WO 3 is 0-20%, and the content of Bi 2 O 3 is 30 mol% or more, ZrO 2 is added.
  • mol% display based on oxide is simply expressed as mol%.
  • Alkali metal oxides (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, etc.) may cause alkali migration and are not substantially contained.
  • Lead oxide can cause environmental pollution and is substantially free.
  • ZnO is an essential component that has the effect of greatly lowering the glass transition temperature and softening temperature and imparting a high refractive index while suppressing an excessive increase in the average thermal expansion coefficient. If the ZnO content is less than 4 mol%, the effect is insufficient. On the other hand, when the content of ZnO exceeds 32 mol%, the tendency of the glass to devitrify increases.
  • the content of ZnO is 4 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, and particularly preferably 12 mol% or more.
  • the ZnO content is 32 mol% or less, more preferably 30 mol% or less, and particularly preferably 28 mol% or less.
  • Bi 2 O 3 is an essential component that lowers the transition temperature and softening temperature of the glass, imparts a high refractive index, and increases the stability of the glass. If the content of Bi 2 O 3 is less than 5 mol%, the effect is insufficient. On the other hand, when Bi 2 O 3 is contained in a large amount, the stability of the glass is impaired, the average thermal expansion coefficient is increased, and the acid resistance of the glass is deteriorated. Therefore, the content of Bi 2 O 3 is 35 mol% or less, and more preferably 30 mol% or less. Further, the content of Bi 2 O 3 is more preferably 10 mol% or more, and particularly preferably 15 mol% or more.
  • P 2 O 5 is an essential component that forms a network structure as a glass skeleton and imparts stability of the glass.
  • content of P 2 O 5 is less than 10 mol%, devitrification is likely to occur.
  • content of P 2 O 5 exceeds 30 mol%, the glass is easily crystallized.
  • Nb 2 O 5 is an essential component that imparts a high refractive index, lowers the average thermal expansion coefficient, and improves acid resistance.
  • the content of Nb 2 O 5 is less than 8 mol%, the acid resistance is insufficient.
  • Nb 2 O 5 tends to devitrify while increasing the glass transition temperature and the softening temperature. Therefore, the content of Nb 2 O 5 is 25 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, and particularly preferably 18 mol% or less.
  • the content of Nb 2 O 5 is at 8 mol% or more, more preferably at least 10 mol%, particularly preferably at least 12 mol%.
  • BaO is an optional component that improves the stability of the glass. However, if the content of BaO exceeds 5 mol%, the refractive index is lowered and the average thermal expansion coefficient, glass transition temperature and softening temperature are increased. Therefore, the BaO content is preferably 0 to 5 mol%.
  • the value obtained by dividing the total content of Bi 2 O 3 and the content of BaO by the content of Nb 2 O 5 is 0.3 to 2.5.
  • BaO has a great effect of reducing acid resistance together with Bi 2 O 3 when contained in glass among alkaline earths.
  • Nb 2 O 5 is a main component that improves acid resistance.
  • the inventor has found that the value obtained by dividing the total content of Bi 2 O 3 and BaO by the content of Nb 2 O 5 is an index indicating the acid resistance of the glass. If this value exceeds 2.5, the acid resistance is impaired, so that it is preferably 2.5 or less. Moreover, this value is 0.3 or more.
  • Nb 2 O 5 is indispensable in order to obtain a glass composition that can withstand acid when ITO is patterned.
  • the glass containing Nb 2 O 5 has a high transition point and softening point, and the fired film is hardly seized on the glass substrate. Therefore, it is necessary to make the composition reduce the transition point and softening point. Therefore, Bi 2 O 3 or BaO has an effect of reducing the transition point and the softening point. Therefore, by containing any element at a ratio of 0.3 to Nb 2 O 5 , the acid resistance is excellent. In addition, the effect of low transition point and softening point can be obtained.
  • ZrO 2 is an optional component that improves the stability of the glass. If the ZrO 2 content exceeds 5 mol%, the glass stability is adversely affected and the glass transition temperature and the softening temperature may be increased. Therefore, the ZrO 2 content is preferably 0 to 5 mol%. When the content of Bi 2 O 3 exceeds 30 mol%, crystallization of the glass proceeds. Therefore, in order to suppress crystallization of glass, ZrO 2 must be contained in an amount of 1 to 5 mol% only when the content of Bi 2 O 3 exceeds 30 mol%.
  • B 2 O 3 is an optional component having an effect of improving the solubility of glass.
  • the content of B 2 O 3 exceeds 17 mol%, devitrification and phase separation are likely to occur, and it may be difficult to obtain a high refractive index. Therefore, the content of B 2 O 3 is preferably 0 to 17 mol%.
  • MgO, CaO and SrO are optional components that improve the stability of the glass.
  • the content of each of them increases, the refractive index may be lowered and the average thermal expansion coefficient, glass transition temperature, and softening temperature may be increased. Therefore, the content of each of them is preferably 0 to 5 mol%.
  • Al 2 O 3 has the effect of rather deteriorating the stability of the glass, and its content is preferably less than 5 mol%, more preferably less than 3 mol%, and substantially no content. More preferably.
  • TiO 2 is an optional component having the effect of imparting a high refractive index. Since TiO 2 tends to devitrify as the glass transition temperature and softening temperature rise, the content of TiO 2 is preferably 0 to 5 mol%.
  • V 2 O 5 is an optional component that has the effect of improving the stability of the glass and lowering the glass softening point. However, since it is also a component that colors the glass, when it is not desirable to color the glass, it is desirable to keep its content within an allowable range (0 to 5 mol%).
  • the content is preferably less than 5 mol%, more preferably less than 3 mol%, and substantially no content. More preferably.
  • La 2 O 3 may rather impair the stability of the glass, its content is preferably less than 5 mol%, more preferably less than 3 mol%, and substantially no content. More preferably.
  • Gd 2 O 3 may rather impair the stability of the glass, so its content is preferably less than 5 mol%, more preferably less than 3 mol%, and substantially no content. More preferably.
  • SnO 2 may rather impair the stability of the glass, its content is preferably kept at less than 5 mol%, more preferably less than 3 mol%, and not substantially contained. Even more preferred.
  • MoO 3 is an optional component that has the effect of improving the stability of the glass and lowering the glass softening point. However, since it is also a component that colors the glass, when it is not desirable to color the glass, it is desirable to keep its content within an allowable range (0 to 5 mol%).
  • WO 3 is an optional component having the effect of imparting a high refractive index without greatly changing the average thermal expansion coefficient, glass transition temperature, and softening temperature. Moreover, it is a useful component for stabilizing glass. However, when the content of WO 3 is increased, coloring is increased and devitrification is likely to occur. Therefore, the content of WO 3 is preferably 0 to 20 mol%, more preferably 0 to 15 mol%, and particularly preferably 0 to 13 mol%.
  • the glass composition of the present invention may also contain TeO 2 , GeO 2 , Sb 2 O 3 , SiO 2 , Ta 2 O 3 , Cs 2 O, transition metal oxides and the like as long as the effects of the invention are not lost. it can.
  • the total content is preferably less than 5 mol%, more preferably less than 3 mol%, and still more preferably substantially not contained.
  • the glass composition of the present invention uses raw materials such as oxides, phosphates, metaphosphates, carbonates, nitrates and hydroxides, weighs them so as to have a predetermined composition, mixes them, It can be obtained by melting at a temperature of 950 to 1500 ° C. using a crucible such as platinum and casting it into a mold or pouring it into a gap between twin rolls and quenching. Also, it may be gradually cooled to remove the distortion.
  • the glass frit of the present invention can be obtained by pulverizing the glass composition prepared by the above method with a mortar, ball mill, planetary mill, jet mill or the like, and classifying as necessary.
  • the mass average particle size of the glass frit is typically 0.5 to 10 ⁇ m.
  • the surface of the glass frit may be modified with a surfactant or a silane coupling agent.
  • the mass average particle diameter is a particle diameter measured by a laser diffraction particle size distribution measuring method.
  • the light extraction member of the present invention has a structure in which a light scattering layer made of glass is formed on a substrate and an alkali-free cover glass is provided on the light scattering layer.
  • the thickness of the light scattering layer is typically 5 to 50 ⁇ m.
  • the substrate used here preferably has an average coefficient of thermal expansion ( ⁇ 50-300 ) from 50 ° C. to 300 ° C. of 75 ⁇ 10 ⁇ 7 / K to 90 ⁇ 10 ⁇ 7 / K, for example, soda lime glass Or PD200 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., and a silica film or the like may be coated on the surface thereof.
  • this member is obtained by kneading a glass frit with a solvent or a binder, if necessary, and then applying the glass frit on a substrate and firing it at a temperature near the glass softening temperature of the glass frit to soften the glass frit. Obtained by cooling to.
  • the solvent include ⁇ -terpineol, butyl carbitol acetate, phthalate ester, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate
  • the binder includes ethyl cellulose, acrylic resin, styrene resin, Examples thereof include phenol resin and butyral resin.
  • the light scattering layer of the present invention can contain a scattering material in the fired glass frit layer.
  • a scattering material in the fired layer decreases from the inside of the fired layer toward the surface. With such a distribution, the probability that the scattering material is present in the surface layer of the glass frit firing layer is lower than that in the scattering layer, so that a smooth surface can be obtained. For this reason, for example, when forming an organic LED element, a translucent electrode layer and an organic layer can be formed uniformly, and the distance between electrodes between the reflective electrode layer formed on the organic layer is also uniform. Become. As a result, the lifetime of the element can be extended.
  • the scattering material may be a bubble, a material particle having a composition different from that of the glass frit, or a precipitated crystal from the glass frit, and may be a single substance or a mixed state.
  • the light extraction member of the present invention it is also possible to form a translucent electrode layer on a non-alkali cover glass layer by a film forming method such as sputtering.
  • the refractive index of the translucent electrode layer is preferably equal to or lower than the refractive index of the glass frit. By satisfying this requirement, light emitted from the organic layer can be efficiently extracted. it can.
  • the translucent electrode layer is typically ITO (Indium Tin Oxide), and SnO 2 , ZnO, IZO (Indium Zinc Oxide), or the like can also be used.
  • Tables 1 to 8 show the glass composition in mol% of each example, the dissolution depth, the refractive index (n d ), the glass transition temperature (T g ), the glass softening temperature (T c ), from 50 ° C. to 300 ° C.
  • the average thermal expansion coefficient ( ⁇ 50-300 ) of Examples 1 to 53 are examples of the present invention, and examples 54 to 62 are comparative examples.
  • any glass composition oxides, phosphates, metaphosphates, and carbonates were used as raw materials for the respective components. After vitrification, the raw materials were weighed so as to have the composition shown in Table 1 and thoroughly mixed. After that, it is melted in a temperature range of 950 to 1350 ° C. using a platinum crucible, cast into a carbon mold, the cast glass is cooled to a transition temperature, immediately put into an annealing furnace, and gradually cooled to room temperature. Thus, each glass composition was obtained. The molten glass was passed through a gap between stainless steel water-cooled twin rollers to obtain a flaky glass composition. This was pulverized and classified to obtain a powdery glass composition.
  • Dissolution depth A glass formed into a flaky shape or a round bar shape is a so-called mixed solution of 45 ° Baume ferric chloride (42 wt% or more of FeCl 3 ) and hydrochloric acid (35 wt% HCl). The depth calculated from the weight loss measured before and after the immersion in the ITO etchant solution at 40 ° C. for 10 minutes, the specific gravity of the measurement sample, and the surface area was calculated as the dissolution depth.
  • the fourth bending point of the DTA chart obtained by the measurement was taken as the glass softening temperature.
  • Glass crystallization temperature (T c ) The powdery glass composition was packed in a platinum pan and measured with a differential thermal analyzer TG8110 manufactured by Rigaku Corporation at a heating rate of 10 ° C./min. The peak point appearing after the fourth bending point of the DTA chart obtained by the measurement was taken as the crystallization temperature.
  • Glass crystallization temperature-softening temperature (T c -T s ) The difference between the crystallization temperature and the softening temperature was calculated. As this value is larger, the temperature range that flows during firing is wider, so that it is easier to obtain a sufficiently fired good fired film.
  • Average coefficient of thermal expansion from 50 ° C to 300 ° C ( ⁇ 50-300 )
  • the glass was processed into a round bar shape having a diameter of 5 mm and a length of 200 mm, and then measured with a thermomechanical analyzer TMA8310 manufactured by Rigaku Corporation at a heating rate of 10 ° C./min.
  • a glass composition that does not contain lead oxide and alkali metal oxide, has high acid resistance, and has a high refractive index and low-temperature softening property can be applied to an optical member.
  • the glass of the present invention has sufficiently high acid resistance, and an ITO thin film formed on the glass can be patterned by etching with an acid. Further, the glass frit of the present invention does not cause deformation or unacceptable warp, and does not generate cracks after being fired and softened on a glass substrate (for example, PD200 substrate manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.).

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Abstract

　本発明は、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を含まず、ガラス転移温度が５３０℃以下であり、かつ耐酸性の特性を備えたガラス組成物及びそれを用いた光取り出し部材を提供する。本発明は、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含まず、屈折率（ｎｄ）が１．７以上２．３以下であり、ガラス転移温度が５３０℃以下であり、かつ酸浸漬重量減測定法により測定された溶解深さが１．３μｍ未満であって、Ｎｂ２Ｏ５を、酸化物基準のモル％表示で、８～２５％含有する無アルカリカバーガラス組成物に関する。

Description

無アルカリカバーガラス組成物及びそれを用いた光取り出し部材
　本発明は、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を含まず、高屈折率で、ガラス転移温度が５３０℃以下であり、かつ耐酸性の特性を備えたガラス組成物及びそれを用いた光取り出し部材に関する。
　従来、特許文献１に記載のガラス組成は、酸化物重量基準でＧｅＯ２を１３～２１％必要としていた。特許文献２に記載のガラス組成は、アルカリ金属酸化物を必要としていた。
日本国特開２００７－１１９３４３号公報 国際公開番号２００９／０１７０３５号
　しかしながら、特許文献１及び２のガラスは、アルカリ金属を含有しているため、アルカリマイグレーションを引き起こすという問題がある。
　しかしながら、特許文献１に記載のガラス組成は、ＧｅＯ２を必要としているが、ＧｅＯ２は希少材料であり、資源枯渇の問題およびコストの問題がある。一方、特許文献２に記載のガラス材料は、アルカリ金属酸化物を含有している。このような材料をガラス板に焼き付ける工法で焼成膜を作製した場合、焼き付ける過程で、焼成膜ガラスは軟化するため、ガラス基板に含まれるアルカリ金属と焼成膜ガラスに含まれるアルカリ金属同士が相互拡散しやすくなり、いわゆるイオン交換反応が引き起こされる。このイオン交換反応が起きると、アルカリ金属元素の原子半径の違いから、冷却過程で焼成膜およびガラス基板に残留応力が発生する、また、焼成膜ガラスおよび基板ガラスの反応した部分は熱膨張の異なるガラスに変質し、冷却過程で、反応していない部分と反応した部分との間で残留応力が発生する。このことにより基板反りが起こり、平坦な基板面を得る事が出来なくなるという問題が起こる可能性がある。つまり、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を含まず、高屈折率（ｄ線の屈折率が１．７以上２．３以下）で、ガラス転移温度が５３０℃以下であり、かつ耐酸性の特性を備えたガラス組成物及びそれを用いた光取り出し部材（以下、ガラス組成物等と称する）は存在していなかった。
　本発明は、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を含まず、ガラス転移温度点が５３０℃以下であり、かつ耐酸性の特性を備え更に屈折率（ｎｄ）は、１．７以上２．３以下であるガラス組成物及びそれを用いた光取り出し部材を提供する。
　本発明は、以下の無アルカリカバーガラス組成物、及びそれを用いた光取り出し部材を提供する。
　（１）酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含まず、屈折率（ｎｄ）が１．７以上２．３以下であり、ガラス転移温度が５３０℃以下であり、かつ酸浸漬重量減測定法により測定され算出された溶解深さが１．３μｍ未満であって、Ｎｂ２Ｏ５を、酸化物基準のモル％表示で、８～２５％含有することを特徴とする無アルカリカバーガラス組成物。
　（２）酸化物基準のモル％表示で、
　ＺｎＯ　　　４～３２％、
　Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、
　Ｐ２Ｏ５　１０～３０％、
　Ｎｂ２Ｏ５　８～２５％、
　ＢａＯ　　　０～５％を含有し、
　Ｂｉ２Ｏ３の含有量が３０モル％以上の場合にはＺｒＯ２を１～５％含有し、
　Ｂｉ２Ｏ３の含有量とＢａＯの含有量の合計をＮｂ２Ｏ５の含有量で割った値が０．３～２．５であり、
　かつ酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないことを特徴とする無アルカリカバーガラス組成物。
　（３）酸化物基準のモル％表示で、
　Ｂ２Ｏ３　０～１７％、
　ＺｒＯ２　０～５％
　ＭｇＯ　０～５％、
　ＣａＯ　０～５％、
　ＢａＯ　０～５％、
　ＳｒＯ　０～５％、
　ＴｉＯ２　０～５％、
　Ｖ２Ｏ５　０～５％、
　ＭｏＯ３　０～５％、
　ＷＯ３　０～２０％
を含むことを特徴とする（２）に記載の無アルカリカバーガラス組成物。
　（４）基板と、
　光散乱性を有し、前記基板上に設けられる光散乱層と、
　前記光散乱層上に設けられ、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含まず、屈折率（ｎｄ）が１．７以上２．３以下であり、ガラス転移温度点が５３０℃以下であり、かつ酸浸漬重量減測定法により測定された溶解深さが１．３μｍ未満であって、Ｎｂ２Ｏ５を、酸化物基準のモル％表示で、８～２５％で含有するガラス組成物により構成される無アルカリカバーガラス層とを備えたことを特徴とする光取り出し部材。
　本発明によれば、特定組成のガラス組成物とすることで、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を含まず、高屈折率で、ガラス転移温度点が５３０℃以下であり、かつ耐酸性の特性を備えたガラス組成物及びそれを用いた光取り出し部材を提供することができる。特に、本発明によれば、有機ＬＥＤ光取出しを向上させられる散乱層のカバー層に好適なガラスフリットを提供することができる。本発明のガラスは、アルカリ金属を実質的に含有しないため、有機ＬＥＤ素子にアルカリマイグレーションによる悪影響を与えない。本発明のガラスは、耐酸性が十分に高く、ガラス上に形成したＩＴＯ薄膜を酸によるエッチングでパターニングすることができる。また、本発明のガラスフリットは、ガラス基板（たとえば旭硝子社製ＰＤ２００基板）上で焼成し軟化させたあと基板に変形や許容できない反りを与えず、割れも発生させないという効果が得られる。
本発明の無アルカリカバーガラスを備えた光取り出し部材を示す断面図である。
　本発明の無アルカリカバーガラス組成物（以下、ガラス組成物と称する）は、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含まず、屈折率（ｎｄ）が１．７以上２．３以下であり、ガラス転移温度が５３０℃以下であり、かつ４５°ボーメ塩化第二鉄（４２重量％以上のＦｅＣｌ３）と塩酸（３５重量％ＨＣｌ）の等量混合液で構成されるいわゆるＩＴＯエッチャント液に４０℃において１０分間浸漬したときに浸漬前後で測定される重量減と測定サンプルの比重および表面積から計算される測定方法（以下、酸浸漬重量減測定法と称する）を用いた測定において溶解深さが１．３μｍ未満であって、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は、酸化物基準のモル％表示で、８～２５％である。
　本発明のガラス組成物は、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含有しない。ここで、実質的に含有しないとは、積極的に含有しないということであって、他の成分に由来する不純物までも含有しないという意味ではない。
　本発明のガラス組成物の屈折率（ｎｄ）は、１．７以上２．３以下である。この範囲であると有機ＬＥＤ素子の散乱層上に用いる場合に発光光を取り出せる効果が大きい。本発明のガラス組成物の屈折率（ｎｄ）は、１．８８以上２．２以下がより好ましく、１．９５以上２．１以下が特に好ましい。
　なお、屈折率（ｎｄ）は、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）での屈折率を表し、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ブロック法で測定することにより求めることができる。
　本発明のガラス組成物のガラス転移温度は５３０℃以下である。ガラス転移温度が５３０℃以下であると、ガラス軟化温度が６２０℃以下となり、無アルカリカバーガラスを形成できる焼成温度が６２０℃以下となり、焼成時に基材の高歪点ガラス基板（歪点が５７０℃以上）の熱変形を抑制することが可能である。本発明のガラス組成物のガラス転移温度は５２０℃以下がより好ましく、５１５℃以下が特に好ましい。
　また、本発明のガラス組成物のガラス転移温度は４００℃以上である。４００℃を下回るガラスでは、ガラス組成にＢｉ２Ｏ３を多量に必要とし、その結果熱膨張係数が大きくなり、焼成膜を形成した時に残留応力を発生し、基板に反りを生じる。またガラス転移点が４００℃を下回ると、塗工性を確保するのに必要な樹脂を焼成で焼失させるときに、ガラスの軟化が低温で開始され、焼失が不充分になりやすい。
　なお、ガラス転移温度は、リガク社製示差熱分析装置ＴＧ８１１０にて測定して得られたＤＴＡチャートの第１屈曲点を求めることにより得られる。また、ガラス軟化温度は、同装置を用いて測定して得られたＤＴＡチャートの第４屈曲点を求めることにより得られる。
　本発明のガラス組成物の溶解深さは、前述の酸浸漬重量減測定法を用いた測定において、１．３μｍ未満である。溶解深さが１．３μｍ未満であると、無アルカリカバーガラス焼成膜上に形成したＩＴＯ膜をエッチングによりパターニングするときに好適である。より具体的に説明すると、ＩＴＯをパターニングする時に、マスクされていない焼成膜も同時に溶解される。しかし、前述のように溶解深さが１．３μｍ未満とはＩＴＯの浸食される深さの半分未満という意味合いであり、その程度であれば、その後の工程で形成される発光層や、配線の取り回しにおける不都合が回避される。本発明のガラス組成物の溶解深さは、１．０μｍ以下がより好ましく、０．５μｍ以下が特に好ましい。また、溶解深さは０以上であり、溶解されない場合の方が望ましい。
　なお、実際に、厚み約１３０ｎｍのＩＴＯをパターニングする時に要する時間は３０秒程度である。１０分間に１．３μmとは、３０秒で６５ｎｍと計算される。つまり、ＩＴＯの浸食される速度の半分以下であることを溶解深さの要件と考えている。
　本発明のガラス組成物の平均熱膨張係数は、５０℃から３００℃までの範囲で、６０×１０－７／Ｋ以上９０×１０－７／Ｋ以下であることが好ましい。これを満たすと、ソーダライムガラス基板または高歪点ガラス基板（歪点が５７０℃以上）上で本発明のガラスフリットを焼成し軟化させた後でも、割れたり基板が大きく反ったりすることがない。５０℃から３００℃までの平均熱膨張係数は、６５×１０－７／Ｋ以上がより好ましい。また、５０℃から３００℃までの平均熱膨張係数は、８５×１０－７／Ｋ以下がより好ましく、８０×１０－７／Ｋ以下が特に好ましい。平均熱膨張係数は、熱機械分析装置（ＴＭＡ）によって測定された数値である。
　本発明のガラス組成物は、ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５およびＮｂ２Ｏ５を必須成分として含み、ＺｒＯ２、ＢａＯ、Ｂ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｏＯ３およびＷＯ３を任意成分として含むことができる。以下、本発明のガラス組成物について、具体的に説明する。
　本発明のガラス組成物は、酸化物基準のモル％表示で、ＺｎＯの含有量が４～３２％、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が５～３５％、Ｐ２Ｏ５の含有量が１０～３０％、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が８～２５％、ＢａＯの含有量が０～５％、Ｂ２Ｏ３の含有量が０～１７％、ＭｇＯの含有量が０～５％、ＣａＯの含有量が０～５％、ＳｒＯの含有量が０～５％、Ａｌ２Ｏ３の含有量が０～５％、ＴｉＯ２の含有量が０～５％、Ｖ２Ｏ５の含有量が０～５％、Ｙ２Ｏ３の含有量が０～５％、Ｌａ２Ｏ３の含有量が０～５％、Ｇｄ２Ｏ３の含有量が０～５％、ＳｎＯ２の含有量が０～５％、ＭｏＯ３の含有量が０～５％、ＷＯ３の含有量が０～２０％を含有し、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が３０モル％以上の場合にはＺｒＯ２を含有し、Ｂｉ２Ｏ３の含有量とＢａＯの含有量の合計をＮｂ２Ｏ５の含有量で割った値が０．３～２．５であり、かつ酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含有しない。以下、特に記載のない限り、酸化物基準のモル％表示を単にモル％と表示する。
　アルカリ金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等）は、アルカリマイグレーションを引き起こす可能性があり、実質的に含まない。
　酸化鉛は、環境汚染を引き起こす可能性があり、実質的に含まない。
　ＺｎＯは、平均熱膨張係数の過度の上昇を抑えながらガラス転移温度および軟化温度を大きく下げるとともに高屈折率を付与する効果を有する必須成分である。ＺｎＯの含有量が４モル％未満ではその効果が不十分となる。一方、ＺｎＯの含有量が３２モル％を超えると、ガラスの失透傾向が強まる。ＺｎＯの含有量は、４モル％以上であり、１０モル％以上がより好ましく、１２モル％以上が特に好ましい。また、ＺｎＯの含有量は、３２モル％以下であり、３０モル％以下がより好ましく、２８モル％以下が特に好ましい。
　Ｂｉ２Ｏ３は、ガラスの転移温度および軟化温度を低下させ、高屈折率を付与し、ガラスの安定性を高める必須成分である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が５モル％未満では、その効果が不十分となる。一方、Ｂｉ２Ｏ３は、多量に含有すると、ガラスの安定性を損ね、平均熱膨張係数を高くしてしまうとともに、ガラスの耐酸性を悪化させる。そのため、Ｂｉ２Ｏ３の含有量は、３５モル％以下であり、３０モル％以下がより好ましい。また、Ｂｉ２Ｏ３の含有量は、１０モル％以上がより好ましく、１５モル％以上が特に好ましい。
　Ｐ２Ｏ５は、ガラスの骨格となる網目構造を形成し、ガラスの安定性を付与する必須成分である。Ｐ２Ｏ５の含有量が１０モル％未満では、失透しやすくなる。Ｐ２Ｏ５の含有量が３０モル％を超えると、ガラスが結晶化しやすくなる。Ｐ２Ｏ５の含有量は、１２モル％以上がより好ましく、１４モル％以上が特に好ましい。また、Ｐ２Ｏ５の含有量は、２５モル％以下がより好ましく、２３モル％以下が特に好ましい。
　Ｎｂ２Ｏ５は、高屈折率を付与するとともに平均熱膨張係数を下げ、耐酸性を向上させる必須成分である。Ｎｂ２Ｏ５の含有量が８モル％未満では、耐酸性が不十分となる。一方、Ｎｂ２Ｏ５は、ガラス転移温度および軟化温度を高くさせるとともに失透しやすくなる。そのため、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は２５モル％以下であり、２０モル％以下がより好ましく、１８モル％以下が特に好ましい。また、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は、８モル％以上であり、１０モル％以上がより好ましく、１２モル％以上が特に好ましい。
　ＢａＯは、ガラスの安定性を向上させる任意成分である。しかし、ＢａＯの含有量が５モル％を超えて含有すると、屈折率を低下させるとともに平均熱膨張係数およびガラス転移温度および軟化温度を大きくしてしまう。そのため、ＢａＯの含有量は０～５モル％であることが好ましい。
　ここで、Ｂｉ２Ｏ３の含有量とＢａＯの含有量の合計をＮｂ２Ｏ５の含有量で割った値は、０．３～２．５である。ＢａＯはアルカリ土類の中でも、ガラスに含有させた場合、Ｂｉ２Ｏ３とともに耐酸性を低下させる効果が大きい。一方、Ｎｂ２Ｏ５は耐酸性を向上させる主要成分である。発明者はＢｉ２Ｏ３の含有量とＢａＯの含有量の合計をＮｂ２Ｏ５の含有量で割った値が、ガラスの耐酸性を示す指標であることを見いだした。この値が２．５を超えると、耐酸性を損ねるために、２．５以下であることが好ましい。また、この値が０．３以上である。一般的に、ＩＴＯをパターニングする時の酸に耐えうるガラス組成にするためには、Ｎｂ２Ｏ５は必須となる。Ｎｂ２Ｏ５を含有するガラスは、転移点や軟化点が高くなり、ガラス基板上で焼成膜が焼き付きにくくなる。そのため、転移点や軟化点を低減する組成にする必要がある。よって、Ｂｉ２Ｏ３若しくはＢａＯは転移点や軟化点を低減する効果があるため、Ｎｂ２Ｏ５に対して０．３の割合でいずれかの元素を含有することで、耐酸性に優れ、かつ転移点や軟化点の低いという効果を得られる。
　ＺｒＯ２は、ガラスの安定性を向上させる任意成分である。ＺｒＯ２の含有量が５モル％を超えて含有すると、逆にガラスの安定性を損ね、ガラス転移温度および軟化温度を大きくしてしまうおそれがある。そのため、ＺｒＯ２の含有量は０～５モル％であることが好ましい。なお、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が３０モル％を超えるとガラスの結晶化が進む。そのため、ガラスの結晶化を抑制するために、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が３０モル％を超える場合に限り、ＺｒＯ２を１～５モル％含有しなければならない。
　Ｂ２Ｏ３は、ガラスの溶解性を向上させる効果を有する任意成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量が１７モル％を超えると失透や分相が生じやすくなるとともに、高屈折率を得ることが難しくなるおそれがある。そのため、Ｂ２Ｏ３の含有量は０～１７モル％であることが好ましい。
　ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯは、ガラスの安定性を向上させる任意成分である。しかし、それら各々の含有量が増えると、屈折率を低下させるとともに平均熱膨張係数およびガラス転移温度および軟化温度を大きくしてしまうおそれがある。そのため、それら各々の含有量は、０～５モル％であることが好ましい。
　Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの安定性をむしろ損ねてしまう効果を有し、その含有量は５モル％未満に留めることが好ましく、３モル％未満にすることがより好ましく、実質的に含有しないことが一層好ましい。
　ＴｉＯ２は、高屈折率を付与する効果を有する任意成分である。ＴｉＯ２は、ガラス転移温度および軟化温度が上昇するとともに失透しやすくなるおそれがあるため、ＴｉＯ２の含有量は０～５モル％であることが好ましい。
　Ｖ２Ｏ５は、ガラスの安定性を向上し、また、ガラス軟化点を低下させる効果を有する任意成分である。しかし、ガラスを着色させる成分でもあるため、ガラスの着色が望ましくないときには、その含有量は許容範囲（０～５モル％）に留めておくことが望ましい。
　Ｙ２Ｏ３は、ガラスの安定性をむしろ損ねてしまうおそれがあるため、その含有量は５モル％未満に留めることが好ましく、３モル％未満にすることがより好ましく、実質的に含有しないことが一層好ましい。
　Ｌａ２Ｏ３は、ガラスの安定性をむしろ損ねてしまうおそれがあるため、その含有量は５モル％未満に留めることが好ましく、３モル％未満にすることがより好ましく、実質的に含有しないことが一層好ましい。
　Ｇｄ２Ｏ３は、ガラスの安定性をむしろ損ねてしまうおそれがあるため、その含有量は５モル％未満に留めることが好ましく、３モル％未満にすることがより好ましく、実質的に含有しないことが一層好ましい。
　ＳｎＯ２は、ガラスの安定性をむしろ損ねてしまうおそれがあるため、その含有量は５モル％未満に留めることが好ましく、３モル％未満にすることがより好ましく、実質的に含有しないことが一層好ましい。
　ＭｏＯ３は、ガラスの安定性を向上し、また、ガラス軟化点を低下させる効果を有する任意成分である。しかし、ガラスを着色させる成分でもあるため、ガラスの着色が望ましくないときには、その含有量は許容範囲（０～５モル％）に留めておくことが望ましい。
　ＷＯ３は、平均熱膨張係数とガラス転移温度および軟化温度を大きく変化させずに高屈折率を付与する効果を有する任意成分である。また、ガラスを安定化させるのに有用な成分である。しかし、ＷＯ３の含有量が増えると着色が大きくなるとともに、失透しやすくなるおそれがある。そのため、ＷＯ３の含有量は、０～２０モル％が好ましく、０～１５モル％がより好ましく、０～１３モル％が特に好ましい。
　本発明のガラス組成物は、発明の効果を失わない範囲で、ＴｅＯ２、ＧｅＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ３、Ｃｓ２Ｏ、遷移金属酸化物等も含有することができる。その含有量は合計で５モル％未満に留めることが好ましく、３モル％未満にすることがより好ましく、実質的に含有しないことが一層好ましい。
　本発明のガラス組成物は、酸化物、リン酸塩、メタリン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等の原料を使用し、それらを所定の組成になるよう秤取し、混合した後、白金等の坩堝を用いて９５０～１５００℃の温度で溶解し、鋳型に鋳込むか双ロールの隙間に注いで急冷することによって得ることができる。また、徐冷して歪みを取り除くこともある。
　本発明のガラスフリットは、前記の方法で作製したガラス組成物を、乳鉢、ボールミル、遊星ミル、ジェットミル等により粉砕し、必要に応じて分級することによって得られる。ガラスフリットの質量平均粒径は、典型的には、０．５～１０μｍである。界面活性剤やシランカップリング剤によってガラスフリットの表面を改質しても良い。ここで質量平均粒径はレーザー回折式粒度分布測定法で測定された粒径である。
　本発明の光取り出し部材は、図１に示すように、基板上にガラスからなる光散乱層を形成し、その光散乱層上に無アルカリカバーガラスを設けた構成である。光散乱層の厚みは典型的には５～５０μｍである。ここで用いる基板は、５０℃から３００℃までの平均熱膨張係数（α５０－３００）が７５×１０－７／Ｋ以上９０×１０－７／Ｋ以下であることが好ましく、例えばソーダライムガラスや旭硝子株式会社製ＰＤ２００が挙げられ、その表面にシリカ膜等がコートされていても構わない。この部材は典型的には、ガラスフリットを、必要に応じて溶剤やバインダーなどと混練後、基板上に塗布し、ガラスフリットのガラス軟化温度付近の温度で焼成してガラスフリットを軟化させ、室温まで冷却することによって得られる。溶剤としては、α－テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート、フタル酸エステル、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等が、バインダーとしては、エチルセルロース、アクリル樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂等が、それぞれ例示される。なお、溶剤またはバインダー以外の成分を含有してもよい。なお、バインダーを用いる場合は、ガラスフリットを軟化させる前に、ガラス転移温度よりも低い温度で焼成してバインダーを気化させる工程を含むことが好ましい。
　本発明の光散乱層は、そのガラスフリット焼成層中に散乱物質を含有することができる。ただし、散乱物質の焼成層内における分布は、焼成層内部から表面へ向かって小さくなっていることが重要である。このような分布をしていれば、散乱物質がガラスフリット焼成層表層に存在する確率が、散乱層内部より低くなるため、平滑な表面を得ることができる。このため、例えば有機ＬＥＤ素子を形成する場合、透光性電極層や有機層を均一に形成することができ、有機層上に形成される反射性電極層との間の電極間距離も均一となる。その結果、素子の長寿命化をはかることができる。散乱物質は、気泡である場合と、前記ガラスフリットとは異なる組成をもつ材料粒子である場合と、ガラスフリットからの析出結晶である場合とがあり、これら単体でもよいし、混合状態でもよい。
　本発明の光取り出し部材は、無アルカリカバーガラス層の上に透光性電極層をスパッタリング等の成膜方法によって形成することも可能である。有機ＬＥＤ散乱層用途として用いる場合、透光性電極層の屈折率は、ガラスフリットの屈折率以下であることが好ましく、この要件を満たすことにより、有機層からの発光光を効率良く取り出すことができる。透光性電極層は、典型的にはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）であり、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）等を用いることもできる。
　表１～８に各例のモル％表示によるガラスの組成と、溶解深さ、屈折率（ｎｄ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）、ガラス軟化温度（Ｔｃ），５０℃から３００℃までの平均熱膨張係数（α５０－３００）とを示す。例１～５３は本発明の実施例であり、例５４～６２は比較例である。
　いずれのガラス組成物とも各成分の原料として各々、酸化物、リン酸塩、メタリン酸塩、炭酸塩を使用した。ガラス化した後に表１に示す組成となるように原料を秤量し、十分混合した。その後、白金坩堝を用いて電気炉で９５０～１３５０℃の温度範囲で溶融し、カーボン製の鋳型に鋳込み、鋳込んだガラスを転移温度まで冷却してから直ちにアニール炉に入れ、室温まで徐冷して各ガラス組成物を得た。また、溶融したガラスをステンレス製の水冷双ローラーの間隙を通過させることにより、薄片状のガラス組成物を得た。これを粉砕、分級することにより、粉末状のガラス組成物を得た。
　得られたガラス組成物について、屈折率（ｎｄ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）、５０℃から３００℃までの平均熱膨張係数（α５０－３００）を以下のようにして測定した。
（１）溶解深さ
　薄片状もしくは丸棒状に成形したガラスを４５°ボーメ塩化第二鉄（４２重量％以上のＦｅＣｌ３）と塩酸（３５重量％ＨＣｌ）の等量混合液で構成されるいわゆるＩＴＯエッチャント液に４０℃において１０分間浸漬したときに浸漬前後で測定される重量減と測定サンプルの比重および表面積から計算される深さを溶解深さとして算出した。
（２）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ブロック法で測定した。
（３）ガラス転移温度（Ｔｇ）
　粉末状のガラス組成物を白金製のパンにつめ、リガク社製示差熱分析装置ＴＧ８１１０にて昇温速度を１０℃／ｍｉｎにして測定した。測定で得られたＤＴＡチャートの第１屈曲点をガラス転移温度とした。
（４）ガラス軟化温度（Ｔs）
　粉末状のガラス組成物を白金製のパンにつめ、リガク社製示差熱分析装置ＴＧ８１１０にて昇温速度を１０℃／ｍｉｎにして測定した。測定で得られたＤＴＡチャートの第４屈曲点をガラス軟化温度とした。
（５）ガラス結晶化温度（Ｔc）
　粉末状のガラス組成物を白金製のパンにつめ、リガク社製示差熱分析装置ＴＧ８１１０にて昇温速度を１０℃／ｍｉｎにして測定した。測定で得られたＤＴＡチャートの第４屈曲点以降に現れるピークの点を結晶化温度とした。
（６）ガラス結晶化温度－軟化温度（Ｔc－Ｔｓ）
　結晶化温度と軟化温度との差分を算出した。この値が大きいほど、焼成時に流動する温度範囲が広いため、充分に焼結した良好な焼成膜を得やすい。
（７）５０℃から３００℃までの平均熱膨張係数（α５０－３００）
　ガラスを直径５ｍｍ長さ２００ｍｍの丸棒状に加工した後、リガク社製熱機械分析装置ＴＭＡ８３１０によって、昇温速度を１０℃／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℃から３００℃までの平均熱膨張係数（α５０－３００）は、α５０－３００＝｛（Ｌ３００／Ｌ５０）―１｝／（３００－５０）によって求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　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、２０１０年７月２６日出願の日本特許出願２０１０－１６７０９２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。
　本発明により、酸化鉛およびアルカリ金属酸化物を含有せず、高耐酸性で、さらに、高屈折率で低温軟化性を有するガラス組成物を光学部材に適用できる。特に、本発明によれば、有機ＬＥＤ光取出しを向上させられる散乱層のカバー層に好適なガラスフリットを提供することができる。本発明のガラスは、アルカリ金属を実質的に含有しないため、有機ＬＥＤ素子にアルカリマイグレーションによる悪影響を与えない。本発明のガラスは、耐酸性が十分に高く、ガラス上に形成したＩＴＯ薄膜を酸によるエッチングでパターニングすることができる。また、本発明のガラスフリットは、ガラス基板（たとえば旭硝子社製ＰＤ２００基板）上で焼成し軟化させたあと基板に変形や許容できない反りを与えず、割れも発生させない。
　１００　基板
　１１０　光散乱層
　１２０　無アルカリカバーガラス

Claims (4)

  1. 　酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含まず、屈折率（ｎｄ）が１．７以上２．３以下であり、ガラス転移温度が５３０℃以下であり、かつ酸浸漬重量減測定法により測定され算出された溶解深さが１．３μｍ未満であって、Ｎｂ２Ｏ５を、酸化物基準のモル％表示で、８～２５％含有することを特徴とする無アルカリカバーガラス組成物。
  2. 　酸化物基準のモル％表示で、
    　ＺｎＯ　　　４～３２％、
    　Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、
    　Ｐ２Ｏ５　１０～３０％、
    　Ｎｂ２Ｏ５　８～２５％、
    　ＢａＯ　　　０～５％を含有し、
    　Ｂｉ２Ｏ３の含有量が３０モル％以上の場合にはＺｒＯ２を１～５％含有し、
    　Ｂｉ２Ｏ３の含有量とＢａＯの含有量の合計をＮｂ２Ｏ５の含有量で割った値が０．３～２．５であり、
    　かつ酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないことを特徴とする無アルカリカバーガラス組成物。
  3. 　酸化物基準のモル％表示で、
    　Ｂ２Ｏ３　０～１７％、
    　ＺｒＯ２　０～５％
    　ＭｇＯ　０～５％、
    　ＣａＯ　０～５％、
    　ＢａＯ　０～５％、
    　ＳｒＯ　０～５％、
    　ＴｉＯ２　０～５％、
    　Ｖ２Ｏ５　０～５％、
    　ＭｏＯ３　０～５％、
    　ＷＯ３　０～２０％
    を含むことを特徴とする請求項２に記載の無アルカリカバーガラス組成物。
  4. 　基板と、
    　光散乱性を有し、前記基板上に設けられる光散乱層と、
    　前記光散乱層上に設けられ、酸化鉛及びアルカリ金属酸化物を実質的に含まず、屈折率（ｎｄ）が１．７以上２．３以下であり、ガラス転移温度点が５３０℃以下であり、かつ酸浸漬重量減測定法により測定された溶解深さが１．３μｍ未満であって、Ｎｂ２Ｏ５を、酸化物基準のモル％表示で、８～２５％で含有するガラス組成物により構成される無アルカリカバーガラス層とを備えたことを特徴とする光取り出し部材。
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