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TWI538891B - 高折射率玻璃 - Google Patents

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TWI538891B
TWI538891B TW101117667A TW101117667A TWI538891B TW I538891 B TWI538891 B TW I538891B TW 101117667 A TW101117667 A TW 101117667A TW 101117667 A TW101117667 A TW 101117667A TW I538891 B TWI538891 B TW I538891B
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虫明篤
村田隆
柳瀨智基
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日本電氣硝子股份有限公司
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Description

高折射率玻璃
本發明是有關於一種高折射率玻璃，例如是有關於一種適用於有機EL元件、特別是有機EL照明的高折射率玻璃。
近年來，使用有機EL發光元件的顯示器、照明日益受到關注。上述有機EL元件具有利用形成有ITO或FTO等透明導電膜的基板(玻璃板)夾持有機發光元件的結構(例如參照日本專利特開2007-149460號公報)。在此結構中，若電流流入有機發光元件中，則有機發光元件中的電洞與電子會合而發光。發出的光經由透明導電膜進入玻璃板中，在玻璃板內一邊反復反射一邊輸出到外部。
然而，有機發光元件的折射率nd為1.8~1.9，透明電極膜的折射率nd為1.9~2.0。相對於此，玻璃基板的折射率nd通常為1.5左右。因此，迄今為止的有機EL元件，因為玻璃基板-ITO界面的折射率差，而存在著反射率高、無法高效率地輸出由有機發光元件發出的光的問題。
若使用高折射率玻璃作為玻璃板，則可以減小玻璃板-透明電極膜之界面的折射率差。
作為高折射率玻璃，已知有用於光學透鏡等的光學玻璃。在光學透鏡等中，使用對利用液滴成形法等成形成球狀的液滴玻璃再次施加熱處理而熱壓成型成預定形狀的光學玻璃。此光學玻璃雖然折射率nd高但液相黏度低，因此 若不利用冷卻速度快的液滴成形法等進行成形，則成形時玻璃會失透。因此，為了解決上述問題，必需提高高折射率玻璃的耐失透性。
然而，隨著有機EL顯示器等的薄型化、大型化，要求開發板厚小、面積大的玻璃板。為了得到這樣的玻璃板，必需以浮式法(float method)或下拉法(down draw method)(溢流下拉法(overflow down draw method)、流孔下拉法(slot down draw method))進行成形。但是，現有的高折射率玻璃由於液相黏度低，所以無法利用浮式法或下拉法進行成形，難以實現薄板化、大型化。需要說明的是，即使是有機EL照明，也存在著薄板化、大型化的要求。
另一方面，若在玻璃組成中添加氧化物、特別是LaO、Nb2O5、Gd2O3，則可以在某種程度上抑制液相黏度的降低，同時提高玻璃板的折射率nd。但是，這樣的稀有金屬(rare metal)氧化物存在著原料成本高的問題。此外，若在玻璃組成中大量添加稀有金屬氧化物，則耐失透性降低，難以對玻璃板進行成形。再者，在大量添加稀有金屬氧化物的情況下耐氧化性也降低。
因此，本發明之技術性課題在於：提供一種儘管稀有金屬氧化物(特別是La2O3、Nb2O5、Gd2O3)的含量少、但與有機發光元件或透明電極膜的折射率nd匹配，而且耐失透性也良好的高折射率玻璃。
<第1發明>
本發明人等進行了努力研究，結果發現：藉由將各成分之含有範圍和折射率規定在預定範圍，能夠解決上述技術性課題，並作為第1發明而提案。即，第1發明之高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~10%的La2O3+Nb2O5，質量比BaO/SrO為0~40、質量比SiO2/SrO為0.1~40，並且折射率nd為1.55~2.3。此處，「ZrO2+TiO2」是指ZrO2和TiO2的總量。「La2O3+Nb2O5」是指La2O3和Nb2O5的總量。「折射率nd」可以使用市售的折射率測定儀進行測定，例如製作成25mm×25mm×約3mm的長方體試樣，之後對(退火點Ta+30℃)至(應變點Ps-50℃)的溫度範圍以0.1℃/min的冷卻速度進行退火處理，然後使折射率匹配的浸液滲透到玻璃間，在此狀態下藉由使用島津製作所製的折射率測定儀KPR-2000即可測定。「退火點Ta」是指按照ASTM C338-93中記載的方法測定出的值。「應變點Ps」是指按照ASTM C336-71中記載的方法測定出的值。
第二，第1發明之高折射率玻璃，較佳的是液相黏度大於等於103.0dPa．s。此處，「液相黏度」是指利用鉑球提拉法測定液相溫度下玻璃的黏度而得到的值。「液相溫度」是指，將通過30目(500μm)的標準篩而留在50目(300μm)篩上的玻璃粉末放入鉑舟中，在溫度梯度爐中保持24小時，之後測定結晶析出的溫度而得到的值。
第三，第1發明之高折射率玻璃，較佳的是板狀。此 處，「板狀」不解讀成具有限定性，包含板厚小的薄膜形狀、例如沿圓柱設置的薄膜形狀的玻璃，另外亦包含於一面形成有凹凸形狀的玻璃。
第四，第1發明之高折射率玻璃，較佳的是利用浮式法成形而形成。
第五，第1發明之高折射率玻璃，較佳的是104dPa．s下的溫度為1250℃以下。此處，「104.0dPa．s下的溫度」是指利用鉑球提拉法測定出的值。
第六，第1發明之高折射率玻璃，較佳的是應變點為650℃以上。
第七，第1發明之高折射率玻璃，較佳的是用於照明元件。
第八，第1發明之高折射率玻璃，較佳的是用於有機EL照明。
第九，第1發明之高折射率玻璃，較佳的是用於有機EL顯示器。
第十，第1發明之高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有0~8%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~12%的ZnO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~5%的La2O3+Nb2O5、0~10%的Li2O+Na2O+K2O，且質量比BaO/SrO為0~20、質量比SiO2/SrO為0.1~20、質量比(MgO+CaO)/SrO為0~20，折射率nd為1.58以上，液相黏度為103.5dPa．s以上，應變點為670℃以上。此處，「Li2O+Na2O+K2O」是指Li2O、Na2O和K2O的總量。 「MgO+CaO」是指MgO和CaO的總量。
第十一，第1發明之高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有10%~50%的SiO2、0~8%的B2O3、0~10%的CaO、0.001%~35%的SrO、0~30%的BaO、0~4%的ZnO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~5%的La2O3+Nb2O5、0~2%的Li2O+Na2O+K2O，且質量比BaO/SrO為0~20、質量比SiO2/SrO為1~15、質量比(MgO+CaO)/SrO為0~20，折射率nd為1.6以上，液相黏度為104.0dPa．s以上，應變點為670℃以上。
第十二，第1發明之照明元件用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有0.1%~60%的SiO2、0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~40%的BaO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~10%的La2O3+Nb2O5，並且折射率nd為1.55~2.3。
第十三，第1發明之有機EL照明用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有0.1%~60%的SiO2、0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~40%的BaO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~10%的La2O3+Nb2O5，並且折射率nd為1.55~2.3。
第十四，第1發明之有機EL顯示器用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有0.1%~60%的SiO2、0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~40%的BaO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~10%的La2O3+Nb2O5，並且折射率nd為1.55~2.3。
第十五，第1發明之高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~60%的SiO2、0~1.5%的Li2O+Na2O+K2O、0.1%~35%的SrO、0~35%的BaO、0.001%~25%的TiO2、0~9%的La2O3+Nb2O5+Gd2O3，且折射率nd為1.55~2.3。此處，「La2O3+Nb2O5+Gd2O3」是指La2O3、Nb2O5和Gd2O3的總量。
第十六，第1發明之高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~60%的SiO2、0~1.5%的Li2O+Na2O+K2O、0.1%~20%的SrO、17%~35%的BaO、0.01%~20%的TiO2、0~9%的La2O3+Nb2O5+Gd2O3，且折射率nd為1.55~2.3。
第十七，第1發明之高折射率玻璃，其中B2O3的含量更佳為0~3質量%。
第十八，第1發明之高折射率玻璃，其中MgO的含量更佳為0~3質量%。
第十九，第1發明之高折射率玻璃，其中ZrO2+TiO2的含量更佳為1質量%~20質量%。
第二十，第1發明之高折射率玻璃，較佳的是利用下拉法成形而成。此處，「下拉法」包括溢流下拉法、流孔下拉法、再拉法(redraw method)等。
<第2發明>
本發明人等進行了努力研究，結果發現：藉由將玻璃組成範圍規定在預定範圍，能夠解決上述技術性課題，並作為第2 發明而提案。即，第2發明之高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有30%~60%的SiO2、0~15%的B2O3、0~15%的Al2O3、0~10%的Li2O、0~10%的Na2O、0~10%的K2O、20%~60%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.0001%~20%的TiO2、0~20%的ZrO2、0~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。此處，「MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO」是指MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的總量。「La2O3+Nb2O5」是指La2O3和Nb2O5的總量。「折射率nd」可以使用折射率測定儀來測定，例如製作25mm×25mm×約3mm的長方體試樣，之後對(退火點Ta+30℃)至(應變點Ps-50℃)的溫度範圍以0.1℃/min的冷卻速度進行退火處理，然後一邊使折射率nd匹配的浸液滲透到玻璃間，一邊藉由使用Kalnour公司製的折射率測定儀KPR-200即可測定。「退火點Ta」是指按照ASTM C338-93中記載的方法測定出的值。「應變點Ps」是指按照ASTM C336-71中記載的方法測定出的值。
第2發明之高折射率玻璃含有30%~60%的SiO2、0~15%的B2O3、0~15%的Al2O3、20%~60%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.0001%~20%的TiO2、0~20%的ZrO2。如此一來，可以提高折射率nd，同時提高耐失透性。
第2發明之高折射率玻璃含有0~10%的La2O3+Nb2O5。如此一來，能夠降低原料成本，同時容易提高耐失透性或耐酸性。
第2發明之高折射率玻璃含有0~10%的Li2O、0~10% 的Na2O、0~10%的K2O。如此一來，耐酸性提高，在使用酸進行的蝕刻製程中由於鹼性成分溶出，玻璃不易白濁。再者，使用酸進行的蝕刻製程包含在有機EL顯示器等的製造製程等中，若玻璃板的耐酸性低，則在此蝕刻製程中玻璃板被侵蝕而白濁。若玻璃板白濁，則玻璃板的透過率降低，難以實現顯示器的高精細化。
第2發明之高折射率玻璃的折射率nd為1.55~2.3。如此一來，容易與有機發光元件或透明導電膜的折射率nd匹配，可以將由有機發光元件發出的光高效率地輸出到外部。
第二，第2發明之高折射率玻璃，較佳的是，作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~60%的SiO2、0~15%的B2O3、0~15%的Al2O3、0~10%的Li2O、0%~10%的Na2O、0~10%的K2O、20%~60%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.0001%~20%的TiO2、0.0001%~20%的ZrO2、0~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。
第三，第2發明之高折射率玻璃，較佳的是，作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~60%的SiO2、0~15%的B2O3、0~15%的Al2O3、0~1%的Li2O、0~1%的Na2O、0~1%的K2O、0~1%的Li2O+Na2O+K2O、20%~50%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.1~35%的BaO、0.0001%~20%的TiO2、0.0001%~20%的ZrO2、0~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。此處，「Li2O+Na2O+K2O」是指Li2O、Na2O和K2O的總量。
第四，第2發明之高折射率玻璃，較佳的是包含1質量% 以上的B2O3。
第五，第2發明之高折射率玻璃，較佳的是包含1質量%以上的MgO。
第六，第2發明之高折射率玻璃，較佳的是板狀。如此一來，容易適用於有機EL顯示器、有機EL照明、有機薄膜太陽電池等的各種元件的基板。此處，「板狀」不解讀成具有限定性，而包含板厚小的薄膜形狀等、例如沿圓柱設置的薄膜形狀的玻璃，另一方面還包含形成有凹凸形狀的玻璃。
第七，第2發明之高折射率玻璃，較佳的是液相黏度為103.0dPa．s以上。在有機EL照明等中，由於玻璃板之表面平滑性的微小不同，施加電流時電流密度發生變化，存在著引起照度不均的問題。此外，為了提高玻璃板之表面平滑性，若研磨玻璃表面，則產生加工成本提高的問題。因此，當液相黏度設為上述範圍時，利用溢流下拉法等容易成形玻璃板，其結果，即使未研磨也容易製作表面平滑性良好的玻璃板。此處，「液相黏度」是指利用鉑球提拉法測定液相溫度下的玻璃的黏度而得到的值。「液相溫度」是指，將通過30目(500μm)的標準篩而留在50目(300μm)篩上的玻璃粉末放入鉑舟中，在溫度梯度爐中保持24小時，之後測定結晶析出的溫度而得到的值。「溢流下拉法」是指，使熔融玻璃從耐熱性的槽狀結構物的兩側溢出，使溢出的熔融玻璃在槽狀結構物的下端合流，同時向下方拉伸成形以成形玻璃板的方法。
第八，第2發明之高折射率玻璃，較佳的是利用浮式法或下拉法成形而成。此處，「下拉法」包括溢流下拉法、流孔下 拉法等。
第九，第2發明之高折射率玻璃，較佳的是，於至少一面具有未研磨的表面，且該表面之表面粗糙度Ra為10Å以下。此處，「表面粗糙度Ra」是指利用以JIS B0601：2001為基準的方法測定出的值。
根據上述的第1發明及第2發明，可以提供一種使稀有金屬氧化物(特別是La2O3、Nb2O5、Gd2O3)的含量少，並且與有機發光元件或透明電極膜的折射率nd匹配且耐失透性良好的高折射率玻璃。
<第1實施方式>
第1發明之實施方式(以下稱作第1實施方式。)所涉及的高折射率玻璃，作為玻璃組成，以質量%計算，含有0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~10%的La2O3+Nb2O5，且質量比BaO/SrO為0~40、質量比SiO2/SrO為0.1~40。以下說明如上述方式而限定各成分之含有範圍的理由。再者，在以下的含有範圍的說明中，除有特別說明的情況外，%表示質量%。
B2O3的含量較佳的是0~10%。若B2O3的含量增加，則折射率nd或楊氏模量容易降低。因此，B2O3之合適的上限範圍為8%以下、5%以下、4%以下、3%以下、小於2%、1%以下、特別是小於1%。
SrO的含量較佳的是0.001%~35%。在鹼土金屬氧化物中，SrO是抑制失透性、同時提高折射率nd的效果較大的成 分。但是，若SrO的含量增加，則折射率nd、密度和熱膨脹係數變高、或者玻璃組成之成分失衡而使耐失透性容易降低。因此，SrO之合適的上限範圍為30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、12%以下、10%以下、特別是8%以下。SrO之合適的下限範圍為0.01%以上、0.1%以上、1%以上、2%以上、3%以上、3.5%以上、特別是4%以上。
TiO2+ZrO2的含量較佳的是0.001%~30%。若TiO2+ZrO2的含量增加，則有耐失透性容易降低、或者密度或熱膨脹係數變得過高之虞。而若TiO2+ZrO2的含量減少，則折射率nd容易降低。因此，TiO2+ZrO2之合適的上限範圍為25%以下、20%以下、18%以下、15%以下、14%以下、特別是13%以下。TiO2+ZrO2之合適的下限範圍為0.01%以上、0.5%以上、1%以上、3%以上、5%以上、6%以上、特別是7%以上。
TiO2的含量較佳的是0~30%。TiO2是提高折射率nd的成分。但是，若TiO2的含量增加，則密度或熱膨脹係數變得過高、或者耐失透性容易降低、或者透過率趨於降低。因此，TiO2之合適的上限範圍為25%以下、15%以下、12%以下、特別是8%以下。TiO2之合適的下限範圍為0.001%以上、0.01%以上、0.5%以上、1%以上、特別是3%以上。
ZrO2的含量較佳的是0~30%。ZrO2是提高折射率nd、提高液相溫度附近的黏性的效果好的成分。但是，若ZrO2的含量增加，則密度會變得過高、或者耐失透性容易降低。因此，ZrO2之合適的上限範圍為15%以下、10%以下、7%以下、特別是6%以下。ZrO2之合適的下限範圍為0.001%以上、0.01% 以上、0.5%以上、1%以上、2%以上、特別是3%以上。
La2O3+Nb2O5的含量較佳的是0~10%。若La2O3+Nb2O5的含量增加，則折射率nd容易變高，但若其含量大於10%，則有玻璃組成之成分失衡而使耐失透性降低、或者原料成本上升而使玻璃的製造成本提高之虞。特別是在照明等用途中，要求廉價的玻璃，因此原料成本的上升並不佳。因此，La2O3+Nb2O5之合適的下限範圍為9%以下、8%以下、5%以下、3%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、特別是0.1%以下。
La2O3是提高折射率nd的成分。若La2O3的含量增加，則耐失透性容易降低，而且有密度、熱膨脹係數變得過高之虞。因此，La2O3的含量較佳的是10%以下、9%以下、8%以下、5%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、特別是0.1%以下。
Nb2O5是提高折射率nd的成分。若Nb2O5的含量增加，則耐失透性容易降低，而且有密度、熱膨脹係數變得過高之虞。因此，Nb2O5的含量較佳的是10%以下、9%以下、8%以下、5%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、特別是0.1%以下。
質量比(La2O3+Nb2O5)/(ZrO2+TiO2)較佳的是0~30。雖然質量比(La2O3+Nb2O5)/(ZrO2+TiO2)越大，則越能夠在抑制耐失透性降低的同時提高折射率nd，但若此值過大，則玻璃組成之成分失衡，耐失透性降低、或者原料成本變得過高。因此，質量比(La2O3+Nb2O5)/(ZrO2+TiO2)之合適的上限範圍為20以下、10以下、5以下、2以下、1以下、0.1 以下、特別是0.01以下。
質量比BaO/SrO為0~40。若質量比BaO/SrO過大，則有耐失透性降低、或者密度或熱膨脹係數變得過高之虞。而若質量比BaO/SrO過小，則有折射率nd降低、或者玻璃組成之成分失衡而使耐失透性降低之虞。因此，質量比BaO/SrO之合適的上限範圍為30以下、20以下、10以下、8以下、特別是5以下。質量比BaO/SrO之合適的下限範圍為0.1以上、0.5以上、1以上、2.5以上、特別是3以上。
在鹼土金屬氧化物中，BaO是不會使玻璃的黏性極端下降、而提高折射率nd的成分。BaO的含量較佳的是0~40%。若BaO的含量增加，則折射率nd、密度和熱膨脹係數容易變高。但是，若BaO的含量超過40%，則玻璃組成之成分失衡，耐失透性容易降低。因此，BaO之合適的上限範圍較佳的是35%以下、32%以下、30%以下、29.5%以下、29%以下、特別是28%以下。但是，若BaO的含量減少，則難以得到所期望的折射率nd，而且難以確保高的液相黏度。因此，BaO之合適的下限範圍較佳的是0.5%以上、1%以上、2%以上、5%以上、10%以上、15%以上、17%以上、20%以上、23%以上、特別是25%以上。
質量比SiO2/SrO為0.1~40。若質量比SiO2/SrO過大，則折射率nd容易降低。另一方面，若質量比SiO2/SrO過小，則有耐失透性容易降低、或者密度或熱膨脹係數變得過高之虞。因此，質量比SiO2/SrO之合適的上限範圍為30以下、20以下、15以下、10以下、9以下、特別是8以下。質量比SiO2/SrO 之合適的下限範圍為0.5以上、1以上、2以上、2.5以上、特別是3以上。
SiO2的含量較佳的是0.1~60%。若SiO2的含量增加，則熔融性、成形性容易下降，或者折射率nd容易降低。因此，SiO2的含量較佳的是55%以下、53%以下、52%以下、50%以下、49%以下、48%以下、特別是45%以下。另一方面，若SiO2的含量減少，則難以形成玻璃的網狀結構，難以實現玻璃化。而且，玻璃的黏性過度下降，難以確保高的液相黏度。因此，SiO2的含量較佳的是3%以上、5%以上、10%以上、15%以上、20%以上、25%以上、30%以上、35%以上、特別是40%以上。
Al2O3的含量較佳為0~20%。若Al2O3的含量增加，則玻璃中容易析出失透結晶，液相黏度容易降低，另外折射率nd也容易降低。因此，Al2O3之合適的上限範圍為15%以下、10%以下、8%以下、特別是6%以下。再者，若Al2O3的含量減少，則玻璃組成之成分失衡，反而使玻璃容易失透。因此，Al2O3之合適的下限範圍為0.1%以上、0.5%以上、1%以上、特別是3%以上。
MgO的含量較佳的是0~10%。MgO是提高折射率nd、楊氏模量和應變點的成分，同時也是降低高溫黏度的成分，但若大量添加MgO，則有液相溫度升高、耐失透性降低、或者密度或熱膨脹係數變得過高之虞。因此，MgO之合適的上限範圍為5%以下、3%以下、2%以下、1.5%以下、1%以下、特別是0.5%以下。
CaO的含量較佳的是0~10%。若CaO的含量增加，則密 度和熱膨脹係數容易變高；若CaO的含量進一步過多，則玻璃組成之成分失衡，耐失透性容易降低。因此，CaO之合適的上限範圍為9%以下、特別是8.5%以下。再者，若CaO的含量減少，則熔融性降低、或者楊氏模量降低、或者折射率nd容易降低。因此，CaO之合適的下限範圍為0.5%以上、1%以上、2%以上、3%以上、特別是4%以上。
質量比(MgO+CaO)/SrO較佳的是0~20。若質量比(MgO+CaO)/SrO變大，則雖然可以在維持高的折射率nd的同時實現玻璃的低密度化、或者降低高溫黏度，但液相溫度也容易變高，而難以維持高的液相黏度。因此，質量比(MgO+CaO)/SrO之合適的上限範圍為10以下、8以下、5以下、3以下、2以下、特別是1以下。
ZnO的含量較佳的是0~12%。若ZnO的含量增加，則密度或熱膨脹係數容易變得過高、或者玻璃組成之成分失衡而使耐失透性降低、或者高溫黏性過於降低而難以確保高的液相黏度。因此，ZnO之合適的上限範圍為8%以下、4%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、0.1%以下、特別是0.01%以下。
La2O3+Nb2O5+Gd2O3的含量較佳的是0~10%。若La2O3+Nb2O5+Gd2O3的含量增加，則雖然折射率nd容易變高，但若其含量多於10%，則有玻璃組成之成分失衡而使耐失透性降低、或者原料成本上升而導致玻璃的製造成本提高之虞。特別是在照明等用途中要求廉價的玻璃，因此原料成本的上升並不佳。因此，La2O3+Nb2O5+Gd2O3之合適的下限範圍為9%以下、8%以下、5%以下、3%以下、2%以下、1%以下、0.5% 以下、特別是0.1%以下。
Gd2O3的含量較佳的是0~10%。Gd2O3是提高折射率的成分，但是若Gd2O3的含量增加，則密度或熱膨脹係數會變得過高、或者玻璃組成之成分失衡而使耐失透性降低、或者高溫黏性過於降低而難以確保高的液相黏度。因此，Gd2O3之合適的上限範圍為8%以下、4%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、0.1%以下、特別是0.01%以下。
Li2O+Na2O+K2O的含量較佳的是0~15%。Li2O+Na2O+K2O是降低玻璃之黏性的成分，而且是調節熱膨脹係數的成分，但是若大量添加Li2O+Na2O+K2O，則玻璃的黏性過於降低，難以確保高的液相黏度。因此，Li2O+Na2O+K2O之合適的上限範圍為10%以下、5%以下、2%以下、1.5%以下、1%以下、0.5%以下、特別是0.1%以下。
作為澄清劑，可以添加0~3%的選自As2O3、Sb2O3、CeO2、SnO2、F、Cl、SO3之組群中的一種或兩種以上。但是，從環境的觀點考慮，較佳的是極力控制As2O3、Sb2O3及F、特別是As2O3和Sb2O3的使用，各自的含量較佳的是小於0.1%。若考慮到以上之觀點，作為澄清劑，較佳的是SnO2、SO3及Cl。特別是SnO2的含量較佳的是0%~1%、0.01%~0.5%、特別是0.05%~0.4%。此外，SnO2+SO3+Cl的含量較佳的是0~1%、0.001%~1%、0.01%~0.5%、特別是0.01%~0.3%。此處，「SnO2+SO3+Cl」是指SnO2、SO3及Cl的總量。
雖然PbO是降低高溫黏性的成分，但是從環境的觀點考慮，較佳的是極力控制PbO的使用，PbO含量較佳的是0.5% 以下，更佳的是小於1000ppm(質量)。
雖然Bi2O3是降低高溫黏性的成分，但是從環境的觀點考慮，較佳的是極力控制Bi2O3的使用，Bi2O3含量較佳的是0.5%以下，更佳的是小於1000ppm(質量)。
當然可以組合各成分之合適的含有範圍以構建合適的玻璃組成範圍，但是，其中從折射率nd、耐失透性、製造成本等觀點考慮，特別合適的玻璃組成範圍如下。
(1)作為玻璃組成，以質量%計算，含有20%~50%的SiO2、0~8%的B2O3、0~10%的CaO、0.01%~35%的SrO、0~30%的BaO、0~4%的ZnO、0.001%~20%的ZrO2+TiO2、0~3%的La2O3+Nb2O5、0~1%的Li2O+Na2O+K2O，且質量比BaO/SrO為0~20、質量比SiO2/SrO為1~15、質量比(MgO+CaO)/SrO為0~10。
(2)作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~50%的SiO2、0~5%的B2O3、0~9%的CaO、1%~35%的SrO、0~29%的BaO、0~3%的ZnO、1%~15%的ZrO2+TiO2、0~0.1%的La2O3+Nb2O5、0~0.1%的Li2O+Na2O+K2O，且質量比BaO/SrO為0~10、質量比SiO2/SrO為1~10、質量比(MgO+CaO)/SrO為0~5。
(3)作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~50%的SiO2、0~3%的B2O3、0~9%的CaO、2%~20%的SrO、0~28%的BaO、0~1%的ZnO、3%~15%的ZrO2+TiO2、0~0.1%的La2O3+Nb2O5、0~0.1%的Li2O+Na2O+K2O，且質量比BaO/SrO為0~8、質量比SiO2/SrO為2~10、質量比 (MgO+CaO)/SrO為0~3。
(4)作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~50%的SiO2、0~1%的B2O3、0~8.5%的CaO、4%~15%的SrO、0~28%的BaO、0~0.1%的ZnO、6%~15%的ZrO2+TiO2、0~0.1%的La2O3+Nb2O5、0~0.1%的Li2O+Na2O+K2O，且質量比BaO/SrO為0~8、質量比SiO2/SrO為2~10、質量比(MgO+CaO)/SrO為0~3。
(5)作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~55%的SiO2、0~8%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~12%的ZnO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~5%的La2O3+Nb2O5、0%~10%的Li2O+Na2O+K2O，且質量比BaO/SrO為0~20、質量比SiO2/SrO為0.1~20、質量比(MgO+CaO)/SrO為0~20。
(6)作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~55%的SiO2、0~5%的B2O3、0~5%的MgO、0~10%的ZrO2、0~2%的Li2O+Na2O+K2O、0.1%~20%的SrO、0~30%的BaO、0.001%~15%的TiO2、0~9%的La2O3+Nb2O5+Gd2O3，且質量比(La2O3+Nb2O5)/(ZrO2+TiO2)為0~5、質量比BaO/SrO為0~10。
(7)作為玻璃組成，以質量%計算，含有35%~55%的SiO2、0~5%的B2O3、0~5%的MgO、0~10%的ZrO2、0~2%的Li2O+Na2O+K2O、0.1%~20%的SrO、0~30%的BaO、0.001%~15%的TiO2、0~9%的La2O3+Nb2O5+Gd2O3，且質量比(La2O3+Nb2O5)/(ZrO2+TiO2)為0~5、質量比BaO/SrO為0~10、質量比SiO2/SrO為0.1~10、質量比(MgO+CaO) /SrO為0~2。
在第1實施方式之高折射率玻璃中，折射率nd為1.55以上，較佳的是1.58以上、1.6以上、1.63以上、1.65以上、特別是1.66以上。若折射率nd小於1.55，則ITO-玻璃界面的反射率變高，無法高效率地輸出光。而若折射率nd超過2.3，則空氣-玻璃界面的反射率變高，即使對玻璃表面施行粗面化處理，也難以提高光的輸出效率。因此，折射率nd較佳的是2.3以下、2.2以下、2.1以下、2.0以下、1.9以下、特別是1.75以下。
在第1實施方式之高折射率玻璃中，液相溫度較佳的是1200℃以下、1150℃以下、1130℃以下、1110℃以下、1090℃以下、1070℃以下、特別是1050℃以下。此外，液相黏度較佳的是103.0dPa．s以上、103.5dPa．s以上、103.8dPa．s以上、104.0dPa．s以上、104.1dPa．s以上、104.2dPa．s以上、特別是104.3dPa．s以上。如此一來，成形時玻璃不易失透，利用浮式法容易成形玻璃板。
第1實施方式之高折射率玻璃較佳的是板狀。此外，厚度較佳的是1.5mm以下、1.3mm以下、1.1mm以下、0.8mm以下、0.6mm以下、0.5mm以下、0.3mm以下、特別是0.2mm以下。雖然板厚越小，可撓性越高、越容易提高照明元件的設計性，但是若板厚變得極小，則玻璃板容易破損。因此，板厚較佳的是10μm以上、特別是30μm以上。
第1實施方式之高折射率玻璃，較佳的是按照浮式法成形而形成。如此操作，可以廉價且大量地製造未研磨下表面品質 良好的玻璃板。
除浮式法以外，作為玻璃板的成形方法，例如還可以採用：下拉法(溢流下拉法、流孔下拉法、再拉法等)、輥壓法(roll out)等。
第1實施方式之高折射率玻璃，較佳的是藉由HF蝕刻、噴砂(sand blast)等對一面進行粗面化處理。粗面化處理面之表面粗糙度Ra較佳的是10Å以上、20Å以上、30Å以上、特別是50Å以上。當以粗面化處理面作為有機EL照明等的與空氣接觸側時，粗面化處理面形成無反射結構，因此有機發光層發出的光難以返回有機發光層內，其結果，可以提高光的輸出效率。此外，藉由再壓(repress)等熱加工，可以賦予玻璃表面凹凸形狀。如此一來，可以在玻璃表面形成正確的反射結構。關於凹凸形狀，可以一邊考慮折射率nd一邊調整其間隔和深度。更可以將具有凹凸形狀的樹脂膜貼在玻璃表面。
採用大氣壓電漿製程時，可以在維持其中一個表面的表面狀態的基礎上，對另一個表面均勻地進行粗面化處理。作為大氣壓電漿製程的來源，較佳的是使用含F的氣體(例如SF6、CF4)。如此操作，會產生包含HF系氣體的電漿，因此粗面化處理的效率提高。
另外，在成形時於玻璃表面形成無反射結構的情況下，即使不進行粗面化處理，也可以享受同樣的效果。
在第1實施方式之高折射率玻璃中，密度較佳的是5.0g/cm3以下、4.8g/cm3以下、4.5g/cm3以下、4.3g/cm3以下、3.7g/cm3以下、特別是3.5g/cm3以下。如此一來，可以實現 玻璃的輕量化、元件的輕量化。需要說明的是，「密度」可以按照周知的阿基米德法進行測定。
在第1實施方式之高折射率玻璃中，熱膨脹係數較佳的是30×10-7/℃~100×10-7/℃、40×10-7/℃~90×10-7/℃、60×10-7/℃~85×10-7/℃、65×10-7/℃~80×10-7/℃、68×10-7/℃~78×10-7/℃、特別是70×10-7/℃~78×10-7/℃。近年來，在有機EL照明、有機EL元件、染料敏化太陽電池中，從提高設計要素的觀點考慮，要求具有可撓性的玻璃板。為了提高玻璃板的可撓性，必須減小玻璃板的板厚，但在這種情況下，若玻璃板與ITO、FTO等透明導電膜的熱膨脹係數不匹配，則玻璃板容易翹曲。此外，在製作使用氧化物TFT的有機EL顯示器時，若氧化物TFT與玻璃板的熱膨脹係數不匹配，則有玻璃板發生翹曲、或者氧化物TFT膜產生龜裂之虞。因此，當熱膨脹係數達到上述範圍時，易於防止上述之事態。此處，「熱膨脹係數」是指30℃~380℃的溫度範圍內的平均值，例如可以使用膨脹儀等來測定。
在第1實施方式之高折射率玻璃中，應變點較佳的是630℃以上、650℃以上、670℃以上、690℃以上、特別是700℃以上。如此一來，藉由元件之製造製程中的高溫熱處理，玻璃不易發生熱收縮。特別是在使用氧化物TFT等來製作有機EL顯示器時，為了使氧化物TFT的品質穩定，必須進行600℃左右的熱處理，但是當按照上述方式規定應變點時，在該熱處理中可以減小玻璃的熱收縮。
在第1實施方式之高折射率玻璃中，102.5dPa．s下的溫度 較佳的是1400℃以下、1350℃以下、1300℃以下、1250℃以下、特別是1200℃以下。如此一來，熔融性提高，因此容易得到泡品質優異的玻璃，玻璃板的製造效率提高。
在第1實施方式之高折射率玻璃中，104.0dPa．s下的溫度為1250℃以下、1200℃以下、1150℃以下、1110℃以下、特別是1060℃以下。如此一來，在利用浮式法進行的成形中，可以降低成形溫度。其結果，可以實現低溫作業，成形部中所使用的耐火物的長壽命化，而且容易降低玻璃板的製造成本。
例示第1實施方式之高折射率玻璃的製造方法：首先，混合玻璃原料以達到所期望的玻璃組成，而製作玻璃批料(batch)。然後，將此玻璃批料熔融、澄清，之後將所得的熔融玻璃成形成所期望的形狀。之後，根據需要進行退火處理，加工成所期望的形狀。
再者，第1發明之實施方式所涉及的照明元件用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有0.1%~60%的SiO2、0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~40%的BaO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。此外，第1發明之實施方式所涉及的有機EL照明用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有0.1%~60%的SiO2、0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~40%的BaO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。進而，第1發明之實施方式所涉及的有機EL顯示器用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，含有0.1%~60%的 SiO2、0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~40%的BaO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。由於上述照明元件用玻璃板、有機EL照明用玻璃板以及有機EL顯示器用玻璃板之技術特徵與上述第1實施方式中說明的高折射率玻璃之技術特徵大致相同，所以省略詳細的說明。
實施例1
以下，詳細說明第1發明之實施例。需要說明的是，以下實施例只是例示而已。第1發明並不受以下實施例的任何限定。
表1~4顯示第1發明之實施例(試樣No.1~No.19)。
首先，混合玻璃原料使達到表1~4中記載的玻璃組成，之後將所得的玻璃批料供給玻璃熔融爐，在1500~1600℃下熔融4小時。接下來，使所得的熔融玻璃流到碳板上，成形成 板狀，之後進行預定的退火處理。最後，針對所得的玻璃板，評價各種特性。
密度是按照周知的阿基米德法測定的值。
熱膨脹係數是使用膨脹儀測定30℃~380℃下的平均熱膨脹係數而得到的值。測定試樣使用5mm×20mm的圓柱狀試樣(端面進行了R加工)。
應變點Ps是按照ASTM C336-71中記載的方法測定的值。需要說明的是，應變點Ps越高，耐熱性越高。
退火點Ta、軟化點Ts是按照ASTM C338-93中記載的方法測定出的值。
高溫黏度104.0dPa．s、103.0dPa．s及102.5dPa．s中的溫度是利用鉑球提拉法測定的值。需要說明的是，上述溫度越低，熔融性越優異。
液相溫度TL是指，將通過30目(500μm)的標準篩而留在50目(300μm)篩上的玻璃粉末放入鉑舟中，在溫度梯度爐中保持24小時，測定結晶析出的溫度而得到的值。此外，液相黏度log10ηTL是指利用鉑球提拉法測定液相溫度下的玻璃的黏度而得到的值。需要說明的是，液相黏度越高、液相溫度越低，則耐失透性、成形性越優異。
折射率nd是指，首先製作25mm×25mm×約3mm的長方體試樣，之後對(退火點Ta+30℃)至(應變點Ps-50℃)的溫度範圍以0.1℃/min的冷卻速度進行退火處理，然後一邊使折射率nd匹配的浸液浸透到玻璃間，一邊使用島津製作所製的折射率測定儀KPR-2000進行測定而得到的值。
實施例2
混合玻璃原料使達到試樣No.3中記載的玻璃組成，之後將所得的玻璃批料投入連續爐中，在1500℃~1600℃的溫度下熔融。然後，利用浮式法對所得的熔融玻璃進行成形，得到厚度為0.5mm的玻璃板。
混合玻璃原料使達到試樣No.4中記載的玻璃組成，之後將所得的玻璃批料投入連續爐中，在1500℃~1600℃的溫度下熔融。然後，利用浮式法對所得的熔融玻璃進行成形，得到厚度為0.5mm的玻璃板。
混合玻璃原料使達到試樣No.6中記載的玻璃組成，之後將所得的玻璃批料投入連續爐中，在1500℃~1600℃的溫度下熔融，然後，利用浮式法對所得的熔融玻璃進行成形，得到厚度為0.5mm的玻璃板。
<第2實施方式>
第2發明之實施方式(以下稱作第2實施方式。)所涉及的高折射率玻璃，作為其玻璃組成，以質量%計算，含有30%~60%的SiO2、0%~15%的B2O3、0%~15%的Al2O3、0%~10%的Li2O、0%~10%的Na2O、0%~10%的K2O、20%~60%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.0001%~20%的TiO2、0%~20%的ZrO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5。以下說明如上述般限定各成分之含有範圍的理由。再者，在各成分之含有範圍的說明中，除有特別說明的情況外，%均表示質量%。
SiO2的含量為30~60%。若SiO2的含量增加，則熔融性、成形性容易下降，折射率nd也容易降低。因此，SiO2的含量 上限為60%以下，較佳的是50%以下、48%以下、45%以下、特別是43%以下。另一方面，若SiO2的含量減少，則難以形成玻璃網狀結構，難以實現玻璃化。此外，玻璃的黏性也過於下降，難以確保高的液相黏度，而且耐酸性也容易下降。因此，SiO2的含量下限為30%以上，較佳的是35%以上、38%以上、特別是40%以上。
B2O3的含量為0~15%。若B2O3的含量增加，則楊氏模量容易下降，應變點也容易下降。而且，會損及玻璃組成之成分平衡，耐失透性容易降低，而且耐酸性也容易下降。因此，B2O3的含量上限為15%以下，較佳的是10%以下、8%以下、特別是6%以下。另一方面，若B2O3的含量減少，則玻璃液相黏度容易降低。因此，B2O3之合適的下限含量為0.1%以上、0.5%以上、1%以上、1.5%以上、2%以上、3%以上、特別是4%以上。
質量比B2O3/SiO2較佳的是0~1。若質量比B2O3/SiO2變大，則難以確保高的液相黏度，耐化學性也容易降低。因此，質量比B2O3/SiO2之合適的上限範圍為1以下、0.5以下、0.2以下、0.15以下、特別是0.13以下。另一方面，若質量比B2O3/SiO2變小，則會損及玻璃組成之成分平衡，耐失透性容易降低。因此，質量比B2O3/SiO2之合適的下限範圍為0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、特別是0.10以上。
Al2O3的含量為0~15%。若Al2O3的含量過多，則會損及玻璃組成之成分平衡，耐失透性容易降低。耐酸性也容易降 低。因此，Al2O3的含量上限為15%以下，較佳的是10%以下、8%以下、特別是6%以下。另一方面，若Al2O3的含量減少，則玻璃的黏性過於降低，難以確保高的液相黏度。因此，Al2O3之合適的下限含量為0.5%以上、1%以上、2%以上、特別是4%以上。
Li2O的含量為0~10%。若Li2O的含量增加，則液相黏度容易降低，應變點也容易下降。此外，在使用酸進行的蝕刻製程中，由於鹼性成分溶出，玻璃容易變白濁。因此，Li2O的含量上限為10%以下，較佳的是8%以下、5%以下、4%以下、3%以下、小於2%、1%以下、特別是小於1%，希望實質上不含Li2O。此處，「實質上不含Li2O」是指，在玻璃組成中Li2O的含量小於1000ppm(質量)的情形。
Na2O的含量為0~10%。若Na2O的含量增加，則液相黏度容易降低，應變點也容易下降。此外，在使用酸進行的蝕刻製程中，由於鹼性成分溶出，玻璃容易變白濁。因此，Na2O的含量上限為10%以下，較佳的是8%以下、5%以下、4%以下、3%以下、小於2%、1%以下、特別是小於1%，希望實質上不含Na2O。此處，「實質上不含Na2O」是指，在玻璃組成中Na2O的含量小於1000ppm(質量)的情形。
K2O的含量為0~10%。若K2O的含量增加，則液相黏度容易降低，應變點也容易下降。此外，在使用酸進行的蝕刻製程中，由於鹼性成分溶出，玻璃容易變白濁。因此，K2O的含量上限為10%以下，較佳的是8%以下、5%以下、4%以下、3%以下、小於2%、1%以下、特別是小於1%，希望實質上不 含K2O。此處，「實質上不含K2O」是指，在玻璃組成中K2O的含量小於1000ppm(質量)的情形。
Li2O+Na2O+K2O的含量較佳的是0~10%。若Li2O+Na2O+K2O的含量增加，則液相黏度容易降低，應變點也容易下降。此外，在使用酸進行的蝕刻製程中，由於鹼性成分溶出，玻璃容易變白濁。因此，Li2O+Na2O+K2O的含量上限為10%以下、8%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1%以下、特別是小於1%，希望實質上不含Li2O+Na2O+K2O。此處，「實質上不含Li2O+Na2O+K2O」是指，在玻璃組成中Li2O+Na2O+K2O的含量小於1000ppm(質量)的情形。
MgO的含量較佳的是0~20%。MgO是提高折射率nd、楊氏模量和應變點的成分，同時也是降低高溫黏度的成分，但若含有大量的MgO，則有液相溫度升高、耐失透性降低、或者密度或熱膨脹係數變得過高之虞。因此，MgO之合適的上限含量為20%以下、10%以下、特別是6%以下。而若MgO的含量減少，則熔融性降低、或者楊氏模量降低、或者折射率nd容易降低。因此，MgO之合適的下限含量為0.1%以上、0.5%以上、1%以上、1.5%以上、2%以上、特別是3%以上。
CaO的含量較佳的是0~15%。若CaO的含量增加，則密度和熱膨脹係數容易變高，還會損及玻璃組成之成分平衡，耐失透性容易降低。因此，CaO之合適的上限含量為15%以下、13%以下、11%以下、9.5%以下、特別是8%以下。另一方面，若CaO的含量減少，則熔融性降低、或者楊氏模量降低、或 者折射率nd容易降低。因此，CaO之合適的下限含量為0.5%以上、1%以上、特別是2%以上。
SrO的含量較佳的是0~25%。若SrO的含量增加，則折射率nd、密度和熱膨脹係數容易變高，還會損及玻璃組成之成分平衡，耐失透性容易降低。因此，SrO之合適的上限含量為25%以下、18%以下、14%以下、特別是12%以下。另一方面，若SrO的含量減少，則熔融性容易降低，折射率nd也容易降低。因此，SrO之合適的下限含量為0.1%以上、0.5%以上、1%以上、2%以上、5%以上、7%以上、特別是9%以上。
在鹼土金屬氧化物中，BaO是不會使玻璃的黏性極端降低、而提高折射率nd的成分，其含量較佳的是0.1%~60%。若BaO的含量增加，則折射率nd、密度和熱膨脹係數容易變高，還會損及玻璃組成之成分平衡，耐失透性容易降低。因此，BaO之合適的上限含量為60%以下、53%以下、48%以下、44%以下、40%以下、39%以下、36%以下、35%以下、34%以下、特別是33%以下。另一方面，若BaO的含量減少，則難以得到所期望的折射率nd，而且還難以確保高的液相黏度。因此，BaO之合適的上限含量為0.1%以上、1%以上、2%以上、5%以上、10%以上、15%以上、20%以上、23%以上、特別是25%以上。
ZnO的含量較佳的是0~20%。ZnO是提高折射率nd和應變點的成分，同時也是降低高溫黏度的成分，但是若大量添加ZnO，則有液相溫度升高而使耐失透性降低、或者密度或熱膨脹係數變得過高之虞。因此，ZnO之合適的上限含量為 20%以下、10%以下、5%以下、3%以下、特別是1%以下。
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO的含量為20%~60%。若MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO的含量增加，則密度和熱膨脹係數容易變高，還會損及玻璃組成之成分均衡，耐失透性容易降低。因此，MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO的含量上限為60%以下，較佳的是55%以下、50%以下、48%以下、特別是45%以下。另一方面，若MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO的含量減少，則玻璃變得不穩定。因此，MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO的含量下限為20%以上，較佳的是30%以上、35%以上、特別是40%以上。
TiO2是提高折射率nd的成分。TiO2的含量為0.0001%~20%。但是，若TiO2的含量增加，則會損及玻璃組成之成分平衡，耐失透性容易降低。此外，透過率也減少，當應用於有機EL顯示器時，有發光效率降低之虞。因此，TiO2的含量上限為20%以下，優選為10%以下、7%以下、特別是5%以下。另一方面，若TiO2的含量減少，則難以得到所期望的折射率nd。因此，TiO2的含量下限為0.0001%以上，較佳的是0.001%以上、0.01%以上、0.02%以上、0.05%以上、0.1%以上、1%以上、特別是2%以上。
ZrO2是提高折射率nd的成分。ZrO2的含量為0~20%。但是，若ZrO2的含量增加，則會損及玻璃組成之成分平衡，耐失透性容易降低。因此，ZrO2的含量上限為20%以下，較佳的是10%以下、7%以下、特別是5%以下。另一方面，若ZrO2的含量減少，則難以得到所期望的折射率nd。因此，ZrO2之合適的下限含量為0.0001%以上，較佳的是0.001%以上、 0.01%以上、0.02%以上、0.05%以上、0.1%以上、1%以上、特別是2%以上。
La2O3是提高折射率nd的成分。La2O3的含量較佳的是0~10%。若La2O3的含量增加，則密度和熱膨脹係數容易變高，耐失透性或耐酸性還容易下降。此外，原料成本上升，玻璃板的製造成本容易提高。因此，La2O3之合適的上限含量為10%以下、5%以下、3%以下、2.5%以下、特別是1%以下。
Nb2O5是提高折射率nd的成分。Nb2O5的含量較佳的是0~10%。若Nb2O5的含量增加，則密度和熱膨脹係數容易變高，而且耐失透性還容易降低。此外，原料成本上升，玻璃板的製造成本容易提高。因此，Nb2O5之合適的上限含量為10%以下、5%以下、3%以下、特別是1%以下。
Gd2O3的含量較佳的是0~10%。Gd2O3是提高折射率nd的成分。但是，若Gd2O3的含量增加，則密度或熱膨脹係數會變得過高、或者玻璃組成之成分失衡而使耐失透性降低、或者高溫黏性過於降低而難以確保高的液相黏度。因此，Gd2O3之合適的上限含量為10%以下、5%以下、3%以下、特別是1%以下。
La2O3+Nb2O5的含量為0~10%。若La2O3+Nb2O5的含量增加，則密度和熱膨脹係數容易變高，耐失透性容易降低，而且還難以確保高的液相黏度。此外，原料成本上升，玻璃板的製造成本容易提高。因此，La2O3+Nb2O5的含量上限為10%以下，較佳的是8%以下、5%以下、3%以下、1%以下、0.5%以下、特別是0.1%以下。
稀有金屬氧化物的含量以總量計算較佳的是0~10%。若稀有金屬氧化物的含量增加，則密度和熱膨脹係數容易變高，而且耐失透性或耐酸性容易降低，難以確保高的液相黏度。此外，原料成本上升，玻璃板的製造成本容易提高。因此，稀有金屬氧化物之合適的上限含量為10%以下、5%以下、3%以下、特別是1%以下。
除上述成分外，還可以添加以下成分。
作為澄清劑，可以添加0~3%的選自As2O3、Sb2O3、CeO2、SnO2、F、Cl、SO3之組群中的一種或兩種以上。但是，從環境的觀點考慮，較佳的是極力控制As2O3、Sb2O3及F的使用，各自的含量較佳的是小於0.1%。考慮到以上之觀點，作為澄清劑，較佳的是SnO2、SO3、Cl及CeO2。
SnO2的含量較佳的是0~1%、0.001%~1%、特別是0.01%~0.5%。
SO3的含量較佳的是0~1%、0~0.5%、0.001%~0.1%、0.005%~0.1%、0.01%~0.1%、特別是0.01%~0.05%。作為SO3的導入原料，可以使用芒硝。還可以使用含有硫酸的原料。
Cl的含量較佳的是0~1%、0.001%~0.5%、特別是0.01%~0.4%。
SnO2+SO3+Cl的含量較佳的是0~1%、0.001%~1%、0.01%~0.5%、特別是0.01%~0.3%。此處，「SnO2+SO3+Cl」是指SnO2、SO3及Cl的總量。
CeO2的含量較佳的是0~6%。若CeO2的含量增加，則耐失透性容易降低。因此，CeO2之合適的上限含量為6%以下、 5%以下、3%以下、2%以下、特別是1%以下。另一方面，若CeO2減少，則作為澄清劑的效果不足。因此，CeO2之合適的下限含量為0.001%以上、0.005%以上、0.01%以上、0.05%以上、特別是0.1%以上。
PbO是降低高溫黏性的成分，但從環境的觀點考慮，較佳的是極力控制PbO的使用。PbO的含量較佳的是0.5%以下，希望實質上不含PbO。此處，「實質上不含PbO」是指玻璃組成中PbO的含量小於1000ppm(質量)的情形。
組合各成分之合適的含有範圍，可以構建合適的玻璃組成範圍。其中，合適的玻璃組成範圍如下。
(1)以質量%計算，含有30%~60%的SiO2、0%~15%的B2O3、0%~15%的Al2O3、0%~10%的Li2O、0%~10%的Na2O、0%~10%的K2O、20%~60%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.1%~20%的TiO2、0%~20%的ZrO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5；
(2)以質量%計算，含有35%~45%的SiO2、2%~8%的B2O3、4%~8%的Al2O3、1%~8%的Li2O、0~5%的Na2O、0~8%的K2O、30%~48%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、1%~7%的TiO2、0.1%~5%的ZrO2、0~5%的La2O3+Nb2O5。
在第2實施方式之高折射率玻璃中，折射率nd為1.55以上，較佳的是1.58以上、1.60以上、特別是1.63以上。若折射率nd小於1.55，則由於透明導電膜-玻璃板界面的反射，無法高效率地輸出光。另一方面，若折射率nd大於2.3，則在空氣-玻璃板界面的反射率變高，即使對玻璃表面施行粗面化處 理，也難以將光輸出到外部。因此，折射率nd為2.3以下，較佳的是2.2以下、2.1以下、2.0以下、1.9以下、特別是1.75以下。
在第2實施方式之高折射率玻璃中，密度較佳的是5.0g/cm3以下、4.8g/cm3以下、4.5g/cm3以下、4.3g/cm3以下、3.7g/cm3以下、3.5g/cm3以下、特別是3.4g/cm3以下。如此一來，可以實現元件的輕量化。
在第2實施方式之高折射率玻璃中，30℃~380℃下的熱膨脹係數較佳的是45×10-7/℃~110×10-7/℃、50×10-7/℃~100×10-7/℃、60×10-7/℃~95×10-7/℃、65×10-7/℃~90×10-7/℃、65×10-7/℃~85×10-7/℃、特別是67×10-7/℃~80×10-7/℃。近年來，在有機EL元件等中，從提高設計要素的觀點考慮，有時會賦予玻璃板可撓性。為了提高玻璃板的可撓性，必須減小玻璃板的厚度，但是在這種情況下，若玻璃板與透明導電膜的熱膨脹係數不匹配，則玻璃板容易翹曲。因此，當30℃~380℃下的熱膨脹係數達到上述範圍時，易於防止上述事態。
在第2實施方式之高折射率玻璃中，應變點較佳的是600℃以上、特別是630℃以上。在有機薄膜太陽電池等的元件中，當形成透明導電膜時，越是在高溫下進行處理，越是能夠形成透明性高、且電阻低的膜。但是，迄今為止的高折射率玻璃由於耐熱性不夠，所以難以兼具透明性和低電阻。因此，當應變點達到上述範圍時，在有機薄膜太陽電池等的元件中，可以兼具透明性和低電阻，同時藉由元件之製造製程中的熱處理，玻璃難以發生熱收縮。
在第2實施方式之高折射率玻璃中，102.5dPa．s下的溫度較佳的是1450℃以下、1400℃以下、1350℃以下、1300℃以下、1250℃以下、特別是1200℃以下。如此一來，熔融性提高，因此玻璃的製造效率提高。
在第2實施方式之高折射率玻璃中，液相溫度較佳的是1200℃以下、1150℃以下、1130℃以下、1110℃以下、1090℃以下、1070℃以下、1050℃以下、1040℃以下、1000℃以下、特別是980℃以下。此外，液相黏度較佳的是103.5dPa．s以上、103.8dPa．s以上、104.0dPa．s以上、104.2dPa．s以上、104.4dPa．s以上、104.6dPa．s以上、104.8dPa．s以上、特別是105.0dPa．s以上。如此一來，成形時玻璃不易失透，利用浮式法或溢流下拉法容易成形玻璃板。
第2實施方式之高折射率玻璃較佳的是板狀。此外，厚度(當為板狀時是指板厚)較佳的是1.5mm以下、1.3mm以下、1.1mm以下、0.8mm以下、0.6mm以下、0.5mm以下、0.3mm以下、0.2mm以下、特別是0.1mm以下。厚度越小，可撓性越高，容易製作設計性優異的照明元件，但是若厚度極端減小，則玻璃容易破損。因此，厚度較佳的是10μm以上、特別是30μm以上。
當第2實施方式之高折射率玻璃為板狀時，較佳的是，於至少一面具有未研磨的表面(特別是至少一面的整個有效面為未研磨)。本來玻璃的理論強度是非常高的，但往往即使是遠低於理論強度的應力也會導致玻璃破損。這是由於在成形後的製程、例如研磨製程等中於玻璃表面產生被稱作格裏菲思微裂 紋(Griffith flaw)的小的缺陷的緣故。因此，當玻璃表面未被研磨時，不易損及玻璃本來的機械強度，所以玻璃不易破損。此外，由於能夠簡化或省略研磨製程，因此可以降低玻璃板的製造成本。
在第2實施方式之高折射率玻璃中，未研磨表面之表面粗糙度Ra較佳的是10Å以下、5Å以下、3Å以下、特別是2Å以下。若表面粗糙度Ra大於10Å，則形成於該面上的透明導電膜的品質下降，難以得到均勻的發光。
第2實施方式之高折射率玻璃，較佳的是，藉由下拉法、特別是溢流下拉法成形而形成。如此一來，可以製造未研磨下表面品質良好的玻璃板。其理由在於：採用溢流下拉法時，應該成為表面的面不與槽狀耐火物接觸，以自由表面的狀態被成形。關於槽狀結構物的結構或材質，只要能夠實現所期望的尺寸或表面精度即可，沒有特別限定。此外，為了向下方進行拉伸成形，對熔融玻璃施加力的方法也沒有特別限定。例如，可以採用使具有足夠大的寬度的耐熱性輥在與熔融玻璃接觸的狀態下旋轉以進行拉伸的方法，還可以採用使多個成對的耐熱性輥只與熔融玻璃之端面附近接觸以進行拉伸的方法。再者，除溢流下拉法外，作為下拉法，還可以採用流孔下拉法。如此一來，容易製作板厚小的玻璃板。此處，「流孔下拉法」是指，一邊使熔融玻璃從略矩形形狀的間隙流出，一邊向下方拉伸成形以形成玻璃板的方法。
第2實施方式之高折射率玻璃，較佳的是按照浮式法成形而形成。如此操作，可以廉價且大量地製作大型的玻璃板。
除上述成形方法外，例如還可以採用再拉法、浮式法、輥壓法等。
第2實施方式之高折射率玻璃，較佳的是藉由HF蝕刻、噴砂等對一面進行粗面化處理。粗面化處理面之表面粗糙度Ra較佳的是10Å以上、20Å以上、30Å以上、特別是50Å以上。以粗面化處理面作為有機EL照明等與空氣接觸側時，粗面化處理面形成無反射結構，因此在有機發光層發出的光不易返回到有機發光層內，其結果，可以提高光的輸出效率。此外，可以賦予玻璃表面凹凸形狀(例如再壓等熱加工)。如此一來，可以於玻璃表面形成正確的反射結構。可以一邊考慮折射率nd一邊調整凹凸形狀的間隔和深度。更可以將具有凹凸形狀的樹脂膜貼在玻璃表面。
此外，利用大氣壓電漿製程進行粗面化處理時，可以在維持其中一個面的表面狀態的基礎上，對另一個面均勻地進行粗面化處理。另外，作為大氣壓電漿製程之來源，較佳的是使用含F氣體(例如SF6、CF4)。如此一來，會產生含有HF系氣體的電漿，因此粗面化處理的效率提高。
並且，成形時於一面上形成凹凸形狀的方法也較佳。此時，不需要另外進行獨立的粗面化處理，粗面化處理的效率提高。
接下來，例示製造第2實施方式之高折射率玻璃的方法。首先，以達到所期望的玻璃組成的方式混合玻璃原料，而製作玻璃批料。然後將此玻璃批料熔融、澄清，之後成形成所期望的形狀。之後，加工成所期望的形狀。
實施例3
以下，詳細說明第2發明之實施例。需要說明的是，以下的實施例只是例示而已。第2發明並不受以下實施例的任何限定。
表5~12顯示第2發明之實施例(試樣No.20~No.55)及比較例(試樣No.56)。
首先，混合玻璃原料以達到表5~表12中記載的玻璃組成，之後將所得的玻璃批料供給至玻璃熔融爐，並在1500℃下熔融4小時。接下來，使所得的熔融玻璃流到碳板上，成形成板狀，之後進行預定的退火處理。最後，針對所得的玻璃板，評價各種特性。
折射率nd是指，首先製作25mm×25mm×約3mm的長方體試樣，之後對(退火點Ta+30℃)至(應變點Ps-50℃)的溫度範圍以0.1℃/min的冷卻速度進行退火處理，然後一邊使折射率nd匹配的浸液滲透到玻璃間，一邊使用島津製作所製的折射率測定儀KPR-2000進行測定而得到的值。
密度是按照周知的阿基米德法測定的值。
熱膨脹係數是使用膨脹儀測定30℃~380℃下的平均熱膨脹係數而得到的值。測定試樣使用5mm×20mm的圓柱狀試樣(端面進行了R加工)。
應變點Ps是按照ASTM C336-71中記載的方法測定出的值。需要說明的是，應變點Ps越高，耐熱性越高。
退火點Ta．軟化點Ts是按照ASTM C338-93中記載的方法測定出的值。
高溫黏度104.0dPa．s、103.0dPa．s、102.5dPa．s及102.0dPa．s下的溫度是利用鉑球提拉法測定出的值。需要說明的是，上述溫度越低，熔融性越優異。
液相溫度TL是指，將通過30目(500μm)的標準篩而留在50目(300μm)篩上的玻璃粉末放入鉑舟中，在溫度梯度爐中保持24小時，測定結晶析出的溫度而得到的值。此外， 液相黏度log10ηTL是利用鉑球提拉法測定液相溫度下的玻璃的黏度而得到的值。需要說明的是，液相黏度越高、液相溫度越低，則耐失透性和成形性越優異。
耐HCl性按照以下方法進行評價。首先，將各玻璃試樣的兩面進行光學研磨，之後遮蔽一部分後在下述條件下進行藥液處理。藥液處理後，取下遮罩(mask)，使用表面粗糙度計測定遮罩部分與侵蝕部分的段差，將該值作為侵蝕量。耐HCl性(侵蝕量)評價如下：侵蝕量超過20μm時，評價為「×」；侵蝕量為20μm以下時，評價為「○」。關於耐HCl性(外觀)，將各玻璃試樣的兩面進行光學研磨，之後在下述條件下進行藥液處理，然後目視觀察玻璃試樣的表面，將變白濁、或者變粗糙、或者出現裂縫的玻璃試樣評價為「×」；沒有發生變化的玻璃試樣評價為「○」。
耐HCl性(侵蝕量)的處理條件為：在80℃的10質量% HCl水溶液中浸泡24小時；耐HCl性(外觀)的處理條件為：在80℃的10質量% HCl水溶液中浸泡24小時。
由表可知：試樣No.20~No.55實質上不含鹼性成分及稀有金屬氧化物，折射率nd為1.623以上，耐酸性良好。試樣No.20、No.24、No.27~No.37、No.39、No.43~No.45、No.47~No.55的液相黏度均為103.4dPa．s以上。而且，試樣No.20~No.31雖然折射率nd高但密度低，因此可以謀求元件的輕量化。此外，由於與透明導電膜的熱膨脹係數近似，因此還被期待成為能夠抑制玻璃板的翹曲的試樣。另外，試樣No.20~No.25、No.27~No.55由於應變點高，因此被認為是能夠抑制 元件製造製程中的玻璃的熱收縮的試樣。而試樣No.56由於在玻璃組成中包含大量的稀有金屬氧化物，因此密度高、耐酸性低。
綜上所述，本發明之高折射率玻璃，其折射率nd為1.55以上，而且液相黏度高。因此，從原料成本的觀點考慮，可以從玻璃組成中去除稀有金屬氧化物，從環境的觀點考慮，還可以從玻璃組成中去除As2O3、Sb2O3等。因此，本發明之高折射率玻璃適用於有機EL元件用基板、特別是有機EL照明用基板。需要說明的是，本發明之高折射率玻璃還可以用作液晶顯示器等的平板顯示器用基板、電荷結合元件(CCD)、等倍接觸型固體攝影元件(CIS)等圖像感測器的蓋玻片、太陽電池用基板等。

Claims (32)

  1. 一種高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，質量比BaO/SrO為0~40、質量比SiO2/SrO為0.1~40，並且折射率nd為1.55~2.3。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃的液相黏度為103.0dPa．s以上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃為板狀。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃是以浮式法成形而成。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃在104dPa‧s下的溫度為1250℃以下。
  6. 如申請專利範圍第1項~第5項中任一項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃的應變點為650℃以上。
  7. 如申請專利範圍第1項~第5項中任一項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃用於照明元件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃用於有機EL照明。
  9. 如申請專利範圍第1項~第5項中任一項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃用於有機EL顯示器。
  10. 一種高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括0~8%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~ 12%的ZnO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~5%的La2O3+Nb2O5、0%~10%的Li2O+Na2O+K2O，且質量比BaO/SrO為0~20、質量比SiO2/SrO為0.1~20、質量比(MgO+CaO)/SrO為0~20，折射率nd為1.58以上，液相黏度為103.5dPa．s以上，應變點為670℃以上。
  11. 一種高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括10%~50%的SiO2、0~8%的B2O3、0~10%的CaO、0.001%~35%的SrO、0~30%的BaO、0~4%的ZnO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0~5%的La2O3+Nb2O5、0~2%的Li2O+Na2O+K2O，且質量比BaO/SrO為0~20、質量比SiO2/SrO為1~15、質量比(MgO+CaO)/SrO為0~20，折射率nd為1.6以上，液相黏度為104.0dPa．s以上，應變點為670℃以上。
  12. 一種照明元件用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括0.1%~60%的SiO2、0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~40%的BaO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。
  13. 一種有機EL照明用玻璃板，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括0.1%~60%的SiO2、0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~40%的BaO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。
  14. 一種有機EL顯示器用玻璃板，其特徵在於：作為玻 璃組成，以質量%計算，包括0.1%~60%的SiO2、0~10%的B2O3、0.001%~35%的SrO、0~40%的BaO、0.001%~30%的ZrO2+TiO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。
  15. 一種高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括35%~60%的SiO2、0~1.5%的Li2O+Na2O+K2O、0.1%~35%的SrO、0~35%的BaO、0.001%~25%的TiO2、0~9%的La2O3+Nb2O5+Gd2O3，且折射率nd為1.55~2.3。
  16. 一種高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括35%~60%的SiO2、0~1.5%的Li2O+Na2O+K2O、0.1%~20%的SrO、17%~35%的BaO、0.01%~20%的TiO2、0~9%的La2O3+Nb2O5+Gd2O3，且折射率nd為1.55~2.3。
  17. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之高折射率玻璃，其中B2O3的含量更為0~3質量%。
  18. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之高折射率玻璃，其中MgO的含量更為0~3質量%。
  19. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之高折射率玻璃，其中ZrO2+TiO2的含量更為1質量%~20質量%。
  20. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃為板狀。
  21. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃的液相黏度為103.0dPa‧s以上。
  22. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃是以浮式法或下拉法成形而成。
  23. 一種高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括30%~60%的SiO2、0%~15%的B2O3、0%~15%的Al2O3、0%~10%的Li2O、0%~10%的Na2O、0%~10%的K2O、20%~60%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.0001%~20%的TiO2、0%~20%的ZrO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。
  24. 一種高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括35%~60%的SiO2、0%~15%的B2O3、0%~15%的Al2O3、0%~10%的Li2O、0%~10%的Na2O、0%~10%的K2O、20%~60%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.0001%~20%的TiO2、0.0001%~20%的ZrO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。
  25. 一種高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括35%~60%的SiO2、0%~15%的B2O3、0%~15%的Al2O3、0~1%的Li2O、0~1%的Na2O、0~1%的K2O、0~1%的Li2O+Na2O+K2O、20%~50%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.1%~35%的BaO、0.0001%~20%的TiO2、0.0001%~20%的ZrO2、0%~10%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。
  26. 一種高折射率玻璃，其特徵在於：作為玻璃組成，以質量%計算，包括35%~60%的SiO2、0%~15%的B2O3、0%~15%的Al2O3、0~1%的Li2O、0~1%的Na2O、0~1%的 K2O、0~1%的Li2O+Na2O+K2O、20%~50%的MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO、0.1%~35%的BaO、0.0001%~20%的TiO2、0.0001%~20%的ZrO2、0~2.5%的La2O3、0~8%的La2O3+Nb2O5，且折射率nd為1.55~2.3。
  27. 如申請專利範圍第23項~第26項中任一項所述之高折射率玻璃，其中包括1質量%以上的B2O3。
  28. 如申請專利範圍第23項~第26項中任一項所述之高折射率玻璃，其中包括1質量%以上的MgO。
  29. 如申請專利範圍第23項~第26項中任一項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃為板狀。
  30. 如申請專利範圍第23項~第26項中任一項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃的液相黏度為103.0dPa‧s以上。
  31. 如申請專利範圍第23項~第26項中任一項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃是以浮式法或下拉法成形而成。
  32. 如申請專利範圍第23項~第26項中任一項所述之高折射率玻璃，其中該高折射率玻璃於至少一面包括未研磨的表面，該表面的表面粗糙度Ra為10Å以下。
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