(57)【要約】【課題】輝度の均一性に優れ光取り出し効率が良く、かつ、光散乱を生じさせる光波長の選択領域が広い発光素子の提供。【解決手段】第１の電極、発光層および第２の電極をこの順に設けてなる発光部と、前記発光部上に隣接して設けられる微細構造体とを具備し、  前記微細構造体が、前記発光部と前記微細構造体とが接する前記発光部の表面に対して略垂直方向に林立した複数の柱状部を有し、  前記柱状部の平均最大直径が５〜１０００ｎｍで、密度が１×１０6〜１×１０10個／ｍｍ2で、規則化度が５０％以上となる発光素子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極、発光層および第２の電極をこの順に設けてなる発光部と、前記発光部上に隣接して設けられる微細構造体とを具備し、
前記微細構造体が、前記発光部と前記微細構造体とが接する前記発光部の表面に対して略垂直方向に林立した複数の柱状部を有し、
前記柱状部の平均最大直径が５〜１０００ｎｍで、密度が１×１０6〜１×１０10個／ｍｍ2で、下記式（ｉ）により定義される規則化度が５０％以上となる発光素子。
規則化度（％）＝Ｂ／Ａ×１００    （ｉ）
前記式（ｉ）中、Ａは、測定範囲における柱状部の全数を表す。Ｂは、一の柱状部の重心を中心とし、他の柱状部の縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に前記一の柱状部以外の柱状部の重心を６個含むことになる前記一の柱状部の測定範囲における数を表す。
【請求項２】
前記微細構造体の厚さが、０．０５〜１５０μｍである請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記微細構造体の素材が、導電性透明素材である請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記導電性透明素材が、酸化インジウム錫である請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記発光層が有機層である請求項１〜４のいずれかに記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子や有機エレクトロルミネッセンス素子のような、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に代表される発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子や有機ＥＬ素子のようなＥＬ素子に代表される発光素子においては、光の取り出し効率を高めるために、素子内部に回折格子を形成する手法が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
これは、素子内部の導波光が、回折格子により回折されて素子外部に取り出されることにより、回折格子を設けない場合と比較して、光取り出し効率が向上するものである。
【０００３】
しかしながら、このような回折格子を発光素子の内部に形成する場合、半導体の微細加工に用いられるフォトリソグラフィー工程等によって、発光素子の内部に微細な凹凸パターンを形成することになるが、回折格子の構成要素である微細な凹凸パターンのピッチが１μｍ程度以下になると高価な露光装置や複雑なプロセスが必要となり、製造コストが非常に高くなるという問題がある。
【０００４】
また、発光素子内部に、透明なマトリックス中に、マトリックスとは屈折率の異なる微粒子を分散させた光拡散層を設け、素子内部の導波光を抑制して光取り出し効率を高める手法が提案されている（例えば、特許文献２等参照）。
これは、発光部で発光した光が、マトリックス中にランダムに配置した微粒子により散乱され、素子内部の導波光が抑制されるものである。
【０００５】
しかしながら、マトリックス中にランダムに配列した微粒子により、発光層で基板垂直方向に発光した光も様々な方向に散乱されるため、正面輝度が著しく低下してしまうという問題が生じる。
【０００６】
こうした問題を改善するため、光拡散層として、凹凸を有する回折格子層を利用することで、輝度の均一性を低下させることなく、光取り出し効率を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献３等参照）。
しかしながら、光取り出し効率は向上するものの、デバイス面内の均一性についての改良が望まれているほか、実際に回折格子層のみで、様々な波長を散乱させるためには、波長選択領域が狭いといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２８３７５１号公報
【特許文献２】特開平６−１５１０６１号公報
【特許文献３】特開２００６−１９０５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、より輝度の均一性に優れ光取り出し効率が良く、かつ、光散乱を生じさせる光波長の選択領域が広い、発光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】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、特定の平均最大直径、密度および規則化度を満たす柱状部を有する微細構造体を回折格子部または光散乱層として用いることにより、より輝度の均一性に優れ光取り出し効率が良く、かつ、光散乱を生じさせる光波長の選択領域が広くなることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（６）を提供する。
【００１０】
（１）第１の電極、発光層および第２の電極をこの順に設けてなる発光部と、上記発光部上に隣接して設けられる微細構造体とを具備し、
上記微細構造体が、上記発光部と上記微細構造体とが接する上記発光部の表面に対して略垂直方向に林立した複数の柱状部を有し、
上記柱状部の平均最大直径が５〜１０００ｎｍで、密度が１×１０6〜１×１０10個／ｍｍ2で、下記式（ｉ）により定義される規則化度が５０％以上となる発光素子。
規則化度（％）＝Ｂ／Ａ×１００    （ｉ）
上記式（ｉ）中、Ａは、測定範囲における柱状部の全数を表す。Ｂは、一の柱状部の重心を中心とし、他の柱状部の縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に上記一の柱状部以外の柱状部の重心を６個含むことになる上記一の柱状部の測定範囲における数を表す。
【００１１】
（２）上記微細構造体の厚さが、０．０５〜１５０μｍである上記（１）に記載の発光素子。
【００１２】
（３）上記微細構造体の素材が、導電性透明素材である上記（１）または（２）に記載の発光素子。
【００１３】
（４）上記導電性透明素材が、酸化インジウム錫である上記（３）に記載の発光素子。
【００１４】
（５）上記発光層が有機層である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の発光素子。
【００１５】
（６）更に基板を具備し、
上記基板上に、上記微細構造体および上記発光部がこの順に設けられた構造を有し、
上記基板の上記微細構造体膜が設けられていない側の表面が発光面をなすボトムエミッション型の発光素子である、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の発光素子。
【発明の効果】
【００１６】
以下に説明するように、本発明によれば、より輝度の均一性に優れ光取り出し効率が良く、かつ、光散乱を生じさせる光波長の選択領域が広い発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の発光素子の好適な実施態様の一例を示す断面模式図である。
【図２】図２は、柱状部の規則化度を算出する方法の説明図である。
【図３】図３は、アルミニウム基板および該アルミニウム基板上に形成される陽極酸化皮膜の模式的な端面図である。
【図４】図４は、実施例１で製造する発光素子の製造過程を模式的に示した断面図である。
【図５】図５は、柱状部の密度を計算するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の発光素子について詳細に説明する。
本発明の発光素子は、第１の電極、発光層および第２の電極をこの順に設けてなる発光部と、上記発光部上に隣接して設けられる微細構造体とを具備し、
上記微細構造体が、上記発光部と上記微細構造体とが接する上記発光部の表面に対して略垂直方向に林立した複数の柱状部を有し、
上記柱状部の平均最大直径が５〜１０００ｎｍで、密度が１×１０6〜１×１０10個／ｍｍ2で、下記式（ｉ）により定義される規則化度が５０％以上となる発光素子である。
規則化度（％）＝Ｂ／Ａ×１００    （ｉ）
上記式（ｉ）中、Ａは、測定範囲における柱状部の全数を表す。Ｂは、一の柱状部の重心を中心とし、他の柱状部の縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に上記一の柱状部以外の柱状部の重心を６個含むことになる上記一の柱状部の測定範囲における数を表す。
【００１９】
図１は、本発明の発光素子の好適な実施態様の一例を示す断面模式図であり、発光素子１０はＥＬ素子として示されている。
なお、本明細書でいうＥＬ素子とは、電場を加えることで発光する形式の発光素子を広く含み、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子のような真性ＥＬ素子以外にＬＥＤ素子のような注入型のＥＬ素子も含むものである。
【００２０】
図１に示されるように、本発明の一実施形態にかかる発光素子１０は、基板１、微細構造体３および発光部７がこの順に設けられている。
図１における微細構造体３は、回折格子部または光散乱層として機能するために、少なくとも、発光部７と微細構造体３とが接する発光部７の表面に対して略垂直方向に林立した複数の柱状部３ａが形成されている。なお、本発明においては、微細構造体３は、柱状部３ａの保持を容易とする観点から、膜状部３ｂを有していてもよい。
また、図１における空隙部２は、空隙のままであってもよいが、空隙充填媒質により充填されていてもよい。
また、図１における発光部７は、第１の電極４、電場を加えると発光する発光層５、および、第２の電極６をこの順に積層させたＥＬ素子の発光部の典型的な構造である。
【００２１】
図１に示す発光素子１０がボトムエミッション型の発光素子である場合、微細構造体３は透過型の回折格子部または透過型の光散乱層として機能し、発光層５から発せられた光は、微細構造体３および基板１を通過して外部に放出される。したがって、図中上側の基板１の表面１ａが発光面となる。
【００２２】
一方、図１に示す発光素子１０がトップエミッション型の発光素子である場合、微細構造体３は反射型の回折格子部または反射型の光散乱層として機能し、発光層５から発せられた光は、微細構造体３で反射されてから発光部７を通過して外部に放出される。したがって、図中下側の第２の電極６の表面６ａが発光面となる。
【００２３】
したがって、図１に示す発光素子１０は、使用する微細構造体３の光学特性、すなわち、発光層５から発せられた光を透過するものであるか、または、発光層５から発せられた光を反射するものであるかによって、ボトムエミッション型の発光素子、または、トップエミッション型の発光素子のいずれとしても構成することができる。
【００２４】
図１に示す発光素子１０は、基板１上に微細構造体３および発光部７が順次積層された構造であるが、これに限定されず、基板１、微細構造体３および発光部７以外の構成要素を含むものであってもよい。このような他の構成要素の具体例としては、基板１と微細構造体３との間、および／または、微細構造体３と発光部７との間に随意に形成される保護層等の機能膜が挙げられる。
【００２５】
また、図１に示す発光素子１０は、基板１上に微細構造体３および発光部７が順次積層された構造であるが、本発明の発光素子において必須の構成要素は発光部および微細構造体である。
したがって、基板なしでも発光素子としての機能を発揮できる場合、基板を有しなくてもよい。この場合、発光素子は微細構造体３と、発光部７とが積層された構造となる。
この場合において、微細構造体３が透過型の回折格子部または透過型の光散乱層として機能する場合は、発光層５から発せられた光は、微細構造体３を通過して外部に放出されるため、発光部７と反対側の微細構造体３の外部に露出した表面（凹凸面）が発光素子の発光面となる。
一方、微細構造体３が反射型の回折格子部または反射型の光散乱層として機能する場合は、発光層５から発せられた光は、微細構造体３で反射されてから発光部７を通過して外部に放出される。したがって、図中下側の第２の電極６の表面６ａが発光面となる。
【００２６】
また、図１に示す発光素子１０は、基板１上に微細構造体３および発光部７が順次積層された構造であるが、発光素子における基板、微細構造体および発光部の順序はこれに限定されず、例えば、基板上に発光部および微細構造体が順次積層された構造であってもよい。このような構造の発光素子についても、使用する微細構造体の光学特性に応じて、ボトムエミッション型の発光素子、または、トップエミッション型の発光素子のいずれとしても構成することができる。
微細構造体が透過型の回折格子部または透過型の光散乱層として機能する場合、発光層から発せられた光は、微細構造体を通過して外部に放出されるので、トップエミッション型の発光素子となる。この場合、微細構造体の外部に露出した表面（凹凸面）が発光素子の発光面となる。
一方、微細構造体が反射型の回折格子部、または、反射型の光散乱層として機能する場合、発光層から発せられた光は、微細構造体で反射されてから発光部、および、基板を通過して外部に放出されるので、ボトムエミッション型の発光素子となる。この場合、基板の外部に露出した表面が発光素子の発光面となる。
【００２７】
以下、本発明の発光素子の各構成要素について説明する。
［基板］
基板１に要求される物性は、発光素子１０がボトムエミッション型の発光素子であるか、トップエミッション型の発光素子であるかによって異なる。
ボトムエミッション型の発光素子の場合、発光層５から発せられた光は微細構造体３および基板１を通過して外部に放出されるため、基板１には、発光層５から発せられた光を透過する材料（例えば、ガラス基板等）を用いる必要がある。なお、基板１の厚さは、意図した透光性を発揮することができる限り特に限定されない。
一方、トップエミッション型の発光素子の場合、基板１には透光性は要求されないので、任意の材料で基板１を構成することができる。トップエミッション型の発光素子の基板１としては、具体的には、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、半導体基板等が挙げられる。なお、この場合の基板１の厚さも特に限定されない。
【００２８】
［発光部］
図１に示す発光部７は、電場を加えると発光する発光層５が、第１の電極４および第２の電極６により狭持されてなるＥＬ素子の発光部である。
上述したように、本明細書におけるＥＬ素子は、電場を加えることで発光する形式の発光素子を広く含み、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子のような真性ＥＬ素子以外にＬＥＤ素子のような注入型のＥＬ素子も含む。
したがって、発光層５は、ＬＥＤ素子のような注入型のＥＬ素子の発光層として構成してもよく、有機ＥＬ素子または無機ＥＬ素子のような真性ＥＬ素子の発光層として構成してもよい。
【００２９】
第１の電極５および第２の電極７のうちの一方は陽極であり、他方は陰極である。
図１に示す発光素子１０がボトムエミッション型の発光素子の場合、第１の電極４および第２の電極６のうち、微細構造体３側に設けられる第１の電極４は、発光層５から発せられた光を透過する必要がある。
一方、図１に示す発光素子１０がトップエミッション型の発光素子の場合、第１の電極５および第２の電極７の両方が、発光層５から発せられた光を透過する必要がある。
これら第１の電極５および第２の電極７の厚さは、電極としての本来の機能が発現される厚さであれば特に限定されず、例えば、０．０１μｍから５μｍの範囲内とすることができる。
【００３０】
なお、図１に示す発光素子１０はＥＬ素子であるが、本発明の発光素子はＥＬ素子に限定されず、ＥＬ以外の発光素子であってもよい。ただし、本発明の発光素子では、柱状部を有する微細構造体が、光透過型または光反射型の回折格子部もしくは光散乱層として機能することから、直進性のない散乱光を有する発光素子であることが好ましい。
なお、ＥＬ素子以外の発光素子として構成する場合、その発光素子に応じた発光部の構造となる。
【００３１】
以下、発光素子がボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の場合について、各部の構成をさらに詳細に説明する。
〔基板〕
基板１としては、発光層５から発せられた光を散乱または減衰させない基板であることが好ましい。
その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、およびポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
また、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。
また、基板としてソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。
また、基板が有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性および加工性に優れていることが好ましい。
【００３２】
基板１の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子（有機ＥＬ素子）の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。
一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【００３３】
基板１は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、発光層５から発せられた光を散乱または減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
【００３４】
基板１には、その表面または裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、具体的には、例えば、窒化珪素、酸化珪素等の無機物が好適に用いられる。また、透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法等の方法により形成することができる。
また、基板１が熱可塑性の材料である場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層等を設けてもよい。
【００３５】
〔陽極〕
陽極は、通常、発光層５に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子（有機ＥＬ素子）の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
上述したように、ボトムエミッション型の発光素子の場合、第１の電極４および第２の電極６のうち、発光面１ａ側（微細構造体３側）に設けられる第１の電極４は、発光層５から発せられた光を透過する必要があることから透明電極として形成されるが、通常は陽極が透明電極として設けられる。
【００３６】
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、これらの混合物や積層物等が好適に挙げられる。具体的には、アンチモンやフッ素などをドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物；金、銀、クロム、ニッケル等の金属；上記導電性金属酸化物と上記金属との混合物または積層物；ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質；ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料；等が挙げられる。
これらのうち、導電性金属酸化物であるのが好ましく、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
【００３７】
陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式などの湿式方式；真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的方式；ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法などの化学的方式；等の中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、基板上に形成することができる。
例えば、陽極の材料としてＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流または高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って形成することができる。
【００３８】
陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子（有機ＥＬ素子）の用途、目的に応じて適宜選択することができる。ただし、上述したように、発光面１ａ側（微細構造体３側）に設けられる第１の電極４を陽極として形成するのが好ましい。
また、陽極は、発光層５における一方の表面全体を覆うように形成してもよいし、該表面の一部を覆うように形成していてもよい。
【００３９】
なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィー等による化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザー等による物理的エッチングによって行ってもよい。また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００４０】
陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
【００４１】
陽極の抵抗値としては、１０3Ω／□以下が好ましく、１０2Ω／□以下がより好ましい。陽極が透明電極の場合、無色透明であっても、有色透明であってもよい。発光面１ａ側（微細構造体膜３側）に形成される第１の電極４の場合、発光層５で発せられた光の透過率が、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。
【００４２】
なお、透明な陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスチック製の基板を用いる場合は、ＩＴＯまたはＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
【００４３】
〔陰極〕
陰極は、通常、発光層５に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子（有機ＥＬ素子）の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【００４４】
陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物等が挙げられる。具体的には、アルカリ金属（例えば、ＬＩ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなど）、アルカリ土類金属（例えば、Ｍｇ、Ｃａなど）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、希土類金属（例えば、イッテルビウムなど）等が挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
【００４５】
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属との合金またはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金等）をいう。
【００４６】
なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの公報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
陰極の抵抗値としては、１０3Ω／□以下が好ましく、１０2Ω／□以下がより好ましい。
【００４７】
陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式などの湿式方式；真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的方式；ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法などの化学的方式；等の中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。
例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種もしくは２種以上を同時または順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
【００４８】
陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００４９】
陰極形成位置は特に制限はなく、発光素子（有機ＥＬ素子）の用途、目的に応じて適宜選択することができる。ただし、上述したように、発光面１ａ側（微細構造体３側）に設けられる第１の電極４を陽極として形成するのが好ましいことから、第２の電極６を陰極として形成することが好ましい。
また、陰極は、発光層５における一方の表面全体を覆うように形成してもよいし、該表面の一部を覆うように形成していてもよい。
【００５０】
陰極と発光層との間に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。
この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【００５１】
陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【００５２】
〔発光層〕
発光層５を有機ＥＬ素子の発光層とする場合、該発光層５は、活性層を含む一層以上の有機化合物層が積層された構造とすることができる。ここで、活性層とは、正孔と電子とが結合する領域を指し、該領域で正孔と電子とが結合することによって発光を生じる。
また、発光層５は、活性層以外の層を含んでもよく、例えば、正孔と電荷との結合効率を向上させるため、正孔輸送層および電子輸送層の少なくとも一方を含んでいてもよい。この場合、正孔輸送層は活性層と陽極との間に挿入され、電子輸送層は活性層と陰極との間に挿入される。活性層、正孔輸送層および電子輸送層の材質は特に限定されず、有機ＥＬ素子において通常用いられる活性層材料、正孔輸送材料および電子輸送材料であれば任意の材料を用いることができる。
【００５３】
発光層５の構成としては、陽極側から、正孔輸送層、活性層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。また、正孔輸送層と陽極との間に正孔注入層が積層され、活性層と電子輸送層との間に電子輸送性中間層が積層されている態様が好ましい。さらに、活性層と正孔輸送層との間に正孔輸送性中間層を、同様に陰極と電子輸送層との間に電子注入層を設けてもよい。
なお、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００５４】
発光層５を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法、塗布法、インクジェット法、およびスプレー法等いずれによっても好適に形成することができる。
【００５５】
活性層は、発光材料のみで構成されていてもよく、ホスト材料と発光性ドーパントの混合層とした構成でもよい。発光性ドーパントは蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよく、２種以上であってもよい。
ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であってもよく、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。
また、活性層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。
さらに、活性層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
【００５６】
発光性ドーパントとしては、燐光性発光材料、蛍光性発光材料等いずれもドーパントとして用いることができる。
【００５７】
活性層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することができる。発光性ドーパントは、更にホスト化合物との間で、１．２ｅＶ＞△Ｉｐ＞０．２ｅＶ、及び／または１．２ｅＶ＞△Ｅａ＞０．２ｅＶの関係を満たすドーパントであることが駆動耐久性の観点で好ましい。
【００５８】
＜燐光発光性ドーパント＞
燐光性の発光性ドーパントとしては、一般に、遷移金属原子またはランタノイド原子を含む錯体を挙げることができる。
遷移金属原子は特に限定されないが、その具体例としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、金、銀、銅、白金等が好適に挙げられる。中でも、レニウム、イリジウム、白金であるのが好ましく、イリジウム、白金であるのがより好ましい。
ランタノイド原子としては、具体的には、例えば、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム等が挙げられる。中でも、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウムが好ましい。
【００５９】
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，「Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
【００６０】
配位子としては、ハロゲン配位子（例えば、好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、好ましくは炭素数５〜３０、より好ましくは炭素数６〜３０、さらに好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、具体的には、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、ナフチルアニオンなど）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、好ましくは炭素数５〜３０、より好ましくは炭素数６〜３０、さらに好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、具体的には、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、さらに好ましくは炭素数２〜１６であり、具体的には、酢酸配位子など）、アルコラト配位子（例えば、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、さらに好ましくは炭素数６〜２０であり、具体的には、フェノラト配位子など）、シリルオキシ配位子（例えば、好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、さらに好ましくは炭素数３〜２０であり、具体的には、トリメチルシリルオキシ配位子、ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルシリルオキシ配位子、トリフェニルシリルオキシ配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子、リン配位子（例えば、好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、さらに好ましくは炭素数３〜２０、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、具体的には、トリフェニルフォスフィン配位子など）、チオラト配位子（例えば、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、さらに好ましくは炭素数６〜２０、具体的には、フェニルチオラト配位子など）、フォスフィンオキシド配位子（例えば、好ましくは炭素数３〜３０、より好ましくは炭素数８〜３０、さらに好ましくは炭素数１８〜３０、具体的には、トリフェニルフォスフィンオキシド配位子など）等が挙げられる。
これらのうち、含窒素ヘテロ環配位子であるのが好ましい。
【００６１】
上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００６２】
燐光性の発光性ドーパントとしては、例えば、米国特許第６３０３２３８号明細書、米国特許第６０９７１４７号明細書、国際公開第００／５７６７６号パンフレット、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、国際公開第０１／０８２３０号パンフレット、国際公開第０１／３９２３４号パンフレット、国際公開第０１／４１５１２号パンフレット、国際公開第０２／０２７１４号パンフレット、国際公開第０２／１５６４５Ａ１、国際公開第０２／４４１８９号パンフレット、国際公開第０５／１９３７３号パンフレット、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００３−１３３０７４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００３−１２３９８２号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、欧州特許第１２１１２５７号明細書、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００１−２９８４７０号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−２０３６７８号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００４−３５７７９１号公報、特開２００６−２５６９９９号公報、特開２００７−１９４６２号公報、特開２００７−８４６３５号公報、特開２００７−９６２５９号公報等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。
具体的には、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、Ｃｅ錯体が好適に例示される。
これらのうち、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体であるのが好ましく、中でも、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体が好ましい。また、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点から、３座以上の多座配位子を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、またはＲｅ錯体が特に好ましい。
【００６３】
＜蛍光発光性ドーパント＞
蛍光性の発光性ドーパントとしては、具体的には、例えば、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（例えば、アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、ペンタセンなど）；８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体；ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物；有機シラン；これらの誘導体；等を挙げることができる。
【００６４】
活性層中の発光性ドーパントは、活性層中に一般的に活性層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
【００６５】
活性層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、２ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、中でも、外部量子効率の観点で、３ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
【００６６】
一方、ホスト材料としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト材料（正孔輸送性ホストと記載する場合がある）および電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物（電子輸送性ホストと記載する場合がある）を用いることができる。
【００６７】
＜正孔輸送性ホスト＞
正孔輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、これらの誘導体等の材料が挙げられる。
これらのうち、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体であるのが好ましく、分子内にカルバゾール基を有するものがより好ましい。特に、ｔ−ブチル置換カルバゾール基を有する化合物が好ましい。
【００６８】
＜電子輸送性ホスト＞
活性層内の電子輸送性ホストとしては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが更に好ましい。
また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【００６９】
このような電子輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、これらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）；８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体；等の材料を挙げることができる。
【００７０】
これらのうち、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）であるのが好ましく、中でも、本発明においては耐久性の点から金属錯体であるのが好ましい。金属錯体は金属に配位する少なくとも１つの窒素原子または酸素原子または硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは特に限定されないが、ベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、パラジウムイオン等が挙げられ、中でも、ベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、パラジウムイオンであるのが好ましく、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、パラジウムイオンであるのがより好ましい。
【００７１】
金属錯体中に含まれる配位子としては、種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられる。
【００７２】
配位子としては、例えば、含窒素ヘテロ環配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１５であり、単座配位子であっても２座以上の配位子であってもよい。好ましくは２座以上６座以下の配位子である。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。）、アジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子など）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子など）、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、具体的には、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなど）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、具体的には、フェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなど）、ヘテロアリールオキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、具体的には、ピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなど）、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、具体的には、メチルチオ、エチルチオなど）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、具体的には、フェニルチオなど）、ヘテロアリールチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、具体的には、ピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなど）、シロキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、具体的には、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、トリイソプロピルシロキシ基など）、芳香族炭化水素アニオン配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、具体的には、フェニルアニオン、ナフチルアニオン、アントラニルアニオンなど）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２５、特に好ましくは炭素数２〜２０であり、具体的には、ピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、ベンゾチオフェンアニオン等）、インドレニンアニオン配位子等が挙げられる。
【００７３】
これらのうち、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、シロキシ配位子であるのが好ましく、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、芳香族ヘテロ環アニオン配位子であるのがより好ましい。
【００７４】
金属錯体である電子輸送性ホストの例としては、例えば、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００４−２１４１７９号公報、特開２００４−２２１０６２号公報、特開２００４−２２１０６５号公報、特開２００４−２２１０６８号公報、特開２００４−３２７３１３号公報等に記載の化合物が挙げられる。
【００７５】
活性層において、ホスト材料の三重項最低励起準位（Ｔ１）が、燐光発光材料のＴ１より高いことが色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【００７６】
また、ホスト化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、発光効率、駆動電圧の観点から、活性層を形成する全化合物質量に対して１５質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００７７】
＜正孔注入層、正孔輸送層＞
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極または陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる正孔注入材料、正孔輸送材料は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン等を含有する層であることが好ましい。
【００７８】
有機ＥＬ素子の正孔注入層または正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。正孔注入層または正孔輸送層に導入する電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
【００７９】
無機化合物としては、具体的には、例えば、塩化第二鉄、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモンなどのハロゲン化金属；五酸化バナジウム、三酸化モリブデンなどの金属酸化物；等が挙げられる。
【００８０】
有機化合物としては、置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基などを有する化合物；キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンＣ６０などを好適に用いることができる。
この他にも、特開平６−２１２１５３号公報、特開平１１−１１１４６３号公報、特開平１１−２５１０６７号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２０００−２８６０５４号公報、特開２０００−３１５５８０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、特開２００１−１６０４９３号公報、特開２００２−２５２０８５号公報、特開２００２−５６９８５号公報、特開２００３−１５７９８１号公報、特開２００３−２１７８６２号公報、特開２００３−２２９２７８号公報、特開２００４−３４２６１４号公報、特開２００５−７２０１２号公報、特開２００５−１６６６３７号公報、特開２００５−２０９６４３号公報等の公報に記載の化合物を好適に用いることができる。
【００８１】
これらのうち、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、ｐ−ベンゾキノン、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、１，４−ジシアノテトラフルオロベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、ｐ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、ｏ−ジニトロベンゼン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，３−ジニトロナフタレン、１，５−ジニトロナフタレン、９，１０−アントラキノン、１，３，６，８−テトラニトロカルバゾール、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジン、Ｃ６０が好ましく、中でも、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジンがより好ましく、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンが特に好ましい。
【００８２】
これらの電子受容性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子受容性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜２０質量％であることが更に好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
【００８３】
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００８４】
＜電子注入層、電子輸送層＞
電子注入層、電子輸送層は、陰極または陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる電子注入材料、電子輸送材料は低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体；ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物；フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体；メタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体；シロールに代表される有機シラン誘導体；等を含有する層であることが好ましい。
【００８５】
有機ＥＬ素子の電子注入層または電子輸送層には、電子供与性ドーパントを含有させることができる。電子注入層または電子輸送層に導入される電子供与性ドーパントとしては、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍｇなどのアルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属や還元性有機化合物などが好適に用いられる。
金属としては、特に仕事関数が４．２ｅＶ以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｙｂ等が挙げられる。また、還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物等が挙げられる。
この他にも、特開平６−２１２１５３号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００３−６８４６８号公報、特開２００３−２２９２７８号公報、特開２００４−３４２６１４号公報等の公報に記載の材料を用いることができる。
【００８６】
これらの電子供与性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子供与性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、電子輸送層材料に対して０．１質量％〜９９質量％であることが好ましく、１．０質量％〜８０質量％であることが更に好ましく、２．０質量％〜７０質量％であることが特に好ましい。
【００８７】
電子注入層、電子輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００８８】
＜正孔ブロック層＞
活性層と陰極側で隣接する有機化合物層として、正孔ブロック層を設けることができる。ここで、正孔ブロック層は、陽極側から活性層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。
正孔ブロック層を構成する化合物の例としては、ＢＡｌｑなどのアルミニウム錯体；トリアゾール誘導体；ＢＣＰなどのフェナントロリン誘導体；等が挙げられる。
正孔ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００８９】
＜電子ブロック層＞
活性層と陽極側で隣接する有機化合物層として、電子ブロック層を設けることができる。ここで、電子ブロック層は、陰極側から活性層に輸送された電子が、陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。
電子ブロック層を構成する化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
電子ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
電子ブロック層は、上述した材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００９０】
＜電荷発生層＞
発光効率を向上させるため、複数の活性層の間に電荷発生層が設けた構成としてもよい。ここで、電荷発生層とは、電界印加時に電荷（正孔及び電子）を発生する機能を有すると共に、発生した電荷を電荷発生層と隣接する層に注入させる機能を有する層である。
【００９１】
電荷発生層を形成する材料は、上記の機能を有する材料であれば何でもよく、単一化合物で形成されていても、複数の化合物で形成されていてもよい。
具体的には、導電性を有するものであっても、ドープされた有機層のように半導電性を有するものであっても、また、電気絶縁性を有するものであってもよく、特開平１１−３２９７４８号公報、特開２００３−２７２８６０号公報、特開２００４−３９６１７号公報に記載の材料が挙げられる。
更に具体的には、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの透明導電材料；Ｃ６０などのフラーレン類；オリゴチオフェン等の導電性有機物；金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類などの導電性有機物；Ｃａ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｇ：Ａｇ合金、Ａｌ：Ｌｉ合金、Ｍｇ：Ｌｉ合金などの金属材料；正孔伝導性材料、電子伝導性材料およびそれらを混合させたものを用いてもよい。
正孔伝導性材料としては、例えば、２−ＴＮＡＴＡ、ＮＰＤなどの正孔輸送有機材料にＦ４−ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱ、ＦｅＣｌ3などの電子求引性を有する酸化剤をドープさせたものや、Ｐ型導電性高分子、Ｐ型半導体などが挙げられる。
また、電子伝導性材料としては、電子輸送有機材料に４．０ｅＶ未満の仕事関数を有する金属もしくは金属化合物をドープしたものや、Ｎ型導電性高分子、Ｎ型半導体が挙げられる。ここで、Ｎ型半導体としては、Ｎ型Ｓｉ、Ｎ型ＣｄＳ、Ｎ型ＺｎＳなどが挙げられ、Ｐ型半導体としては、Ｐ型Ｓｉ、Ｐ型ＣｄＴｅ、Ｐ型ＣｕＯなどが挙げられる。
また、電荷発生層として、Ｖ2Ｏ5などの電気絶縁性材料を用いることもできる。
【００９２】
電荷発生層は、単層でも複数積層させたものでもよい。複数積層させた構造としては、透明伝導材料や金属材料などの導電性を有する材料と正孔伝導性材料、または、電子伝導性材料を積層させた構造、上記の正孔伝導性材料と電子伝導性材料を積層させた構造の層などが挙げられる。
【００９３】
電荷発生層は、一般に、可視光の透過率が５０％以上になるよう、膜厚・材料を選択することが好ましい。また膜厚は、特に限定されるものではないが、０．５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましく、３ｎｍ〜５０ｎｍがさらに好ましく、５ｎｍ〜３０ｎｍが特に好ましい。
電荷発生層の形成方法は、特に限定されるものではなく、前述した活性層等の有機化合物層の形成方法を用いることができる。
【００９４】
電荷発生層は二層以上の活性層間に形成するが、電荷発生層の陽極側および陰極側には、隣接する層に電荷を注入する機能を有する材料を含んでいてもよい。陽極側に隣接する層への電子の注入性を上げるため、例えば、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＭｇＦ2、ＭｇＯ、またはＣａＦ2などの電子注入性化合物を電荷発生層の陽極側に積層させてもよい。
以上で挙げられた内容以外にも、特開２００３−４５６７６号公報、米国特許第６３３７４９２号明細書、米国特許第６１０７７３４号明細書、米国特許第６８７２４７２号明細書等の記載を元にして、電荷発生層の材料を選択することができる。
【００９５】
〔駆動〕
有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、または直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
有機ＥＬ素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号公報、特開平６−３０１３５５号公報、特開平５−２９０８０号公報、特開平７−１３４５５８号公報、特開平８−２３４６８５号公報、特開平８−２４１０４７号公報の各公報、特許第２７８４６１５号明細書、米国特許第５８２８４２９号明細書、米国特許第６０２３３０８号明細書の各明細書等に記載の駆動方法を適用することができる。
【００９６】
［空隙部］
空隙部２は、空隙のままであってもよいが、空隙充填媒質により充填されていてもよい。
空隙充填媒質は、透明性を有し、微細構造体３と屈折率が異なるものであれば特に限定されない。例えば、微細構造体３との屈折率差が０．１０以上である媒質が好ましく、具体的には、微細構造体３の素材がＩＴＯ（屈折率：２．１２）である場合は、酸化亜鉛（屈折率：１．９８）等が挙げられる。
【００９７】
［微細構造体］
微細構造体３は、発光部と微細構造体とが接する発光部の表面に対して略垂直方向に林立した複数の柱状部３ａを有するものであり、上述したように、柱状部３ａの保持を容易とする観点から、膜状部３ｂを有していてもよい。
また、微細構造体３は、その平面（柱状部３ａの上面および発光部との界面）が、発光素子の発光面（図１に示す発光素子１０がボトムエミッション型の発光素子の場合は１ａ、図１に示す発光素子１０がトップエミッション型の発光素子の場合は６ａ）と実質的に平行となるように設けられる。
【００９８】
本発明においては、柱状部３ａが林立する角度は、発光部と微細構造体とが接する発光部の表面に対して略垂直方向である。
ここで、略垂直方向とは、光取り出し効率の観点から９０度±５度程度であるのが好ましい。
【００９９】
また、本発明においては、柱状部３ａは、その平均最大直径が５〜１０００ｎｍで、密度が１×１０6〜１×１０10個／ｍｍ2で、下記式（ｉ）により定義される規則化度が５０％以上となるように設けられる。
規則化度（％）＝Ｂ／Ａ×１００    （ｉ）
上記式（ｉ）中、Ａは、測定範囲における柱状部の全数を表す。Ｂは、一の柱状部の重心を中心とし、他の柱状部の縁に内接する最も半径が短い円を描いた場合に、その円の内部に上記一の柱状部以外の柱状部の重心を６個含むことになる上記一の柱状部の測定範囲における数を表す。
【０１００】
ここで、図２は、柱状部の規則化度を算出する方法の説明図である。図２を用いて、上記式（ｉ）をより具体的に説明する。
図２（Ａ）に示される柱状部１０１は、柱状部１０１の重心を中心とし、他の柱状部の縁に内接する最も半径が短い円１０３（柱状部１０２に内接している。）を描いた場合に、円１０３の内部に柱状部１０１以外の柱状部の重心を６個含んでいる。したがって、柱状部１０１は、Ｂに算入される。
図２（Ｂ）に示される柱状部１０４は、柱状部１０４の重心を中心とし、他の柱状部の縁に内接する最も半径が短い円１０６（柱状部１０５に内接している。）を描いた場合に、円１０６の内部に柱状部１０４以外の柱状部の重心を５個含んでいる。したがって、柱状部１０４は、Ｂに算入されない。
また、図２（Ｂ）に示される柱状部１０７は、柱状部１０７の重心を中心とし、他の柱状部の縁に内接する最も半径が短い円１０９（柱状部１０８に内接している。）を描いた場合に、円１０９の内部に柱状部１０７以外の柱状部の重心を７個含んでいる。したがって、柱状部１０７は、Ｂに算入されない。
【０１０１】
微細構造体３は、上記の平均最大直径、密度および規則化度を満たす柱状部３ａが形成されていることにより、発光層５から発せられた光に対する、光透過型または光反射型の回折格子部もしくは光散乱層として機能する。
これにより、発光層５から発せられた光の取り出し効率が向上する。回折格子部または光散乱層として機能する微細構造体３は、規則性の高い柱状部が密に形成されていることから、発光面方向の輝度の均一性に優れており、発光面方向の輝度に濃淡が生じることがない。
【０１０２】
また、微細構造体３が回折格子部または光散乱層としての機能を効果的に発揮するためには、上記柱状部の平均最大直径は１０〜８００ｎｍであるのが好ましく、１５〜５００ｎｍであるのがより好ましい。
同様に、上記柱状部の密度は、５×１０6〜５×１０9個／ｍｍ2であるのが好ましく、１×１０7〜１×１０9個／ｍｍ2であるのがより好ましい。
同様に、上記柱状部の規則化度は、７０％以上であるのが好ましい。
【０１０３】
また、微細構造体３が回折格子部として機能する場合、柱状部の隣接中心点間距離として定義される、回折格子部の凹凸の周期が下記を満たすことが好ましい。
発光素子内部の導波光は、導波層（本発明においては微細構造体）の幅、隣接するクラッド層（本発明のいては第１の電極）と導波層の屈折率、導波光波長などのパラメータによって特徴付けられることが知られている。
真空中の導波光波長をλ、導波層の屈折率をｎ、ｍ次の導波光の反射角度をθm、回折格子部の凹凸周期をΛ、ｖを整数とすると、凹凸周期Λが下記数式（ｉｉ）で表わされる場合に、導波光は発光面に対して垂直方向に回折される。
Λ＝ｖ・λ／ｎ・ｓｉｎθm   （ｉｉ）
【０１０４】
そのため、上記数式（ｉｉ）で表わされる関係を満たすような周期で凹凸が形成された回折格子（本発明の場合、隣接中心点間距離が上記数式（ｉｉ）で表わされる関係を満たすように柱状部が形成された微細構造体）は、従来発光素子内部を導波していた光を発光面に対して垂直方向に回折することが可能であり、回折された光は外部に放射されるようになる。特にｖの値が−１のとき、すなわち−１次回折光が垂直方向に発生するように周期を決定するのがよい。これは−１次回折効率が、その他の次数の回折効率に比べて大きく、光取り出し効率の増加率が最も顕著になるためである。
【０１０５】
微細構造体３の厚みは、０．０５μｍ〜１５０μｍであるのが好ましく、０．１０〜１００μｍであるのがより好ましく、０．２０〜５０μｍであるのが特に好ましい。
微細構造体３の厚みが１５０μｍ超だと、透過型の回折格子部、または、透過型の光散乱層として機能させる場合に、光透過性自体が低下するので好ましくない。一方、微細構造体３の厚みが、０．０５μｍ未満だと、微細構造体の強度が損なわれるので好ましくない。
【０１０６】
微細構造体３は、上述した平均平均直径、密度および規則化度を満たす柱状部を有するものであれば、その素材は特に限定されないが、第１の電極４と隣接する観点から、第１の電極４と同素材であることが好ましく、具体的には、アンチモンやフッ素などをドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物；金、銀、クロム、ニッケル等の金属；上記導電性金属酸化物と上記金属との混合物または積層物；ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質；ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料；等が挙げられる。
これらのうち、導電性金属酸化物であるのが好ましく、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
【０１０７】
微細構造体３の製造方法は特に限定されないが、ナノオーダーでの柱状部を形成させる観点から、同じくナノオーダーで格子状に孔を配列する素材を鋳型として、形状を転写する方法が好ましい。また、鋳型としては、ナノオーダーの孔を簡便に作成できる観点から、アルミニウム基材を陽極酸化して形成されるマイクロポアを有する陽極酸化皮膜を使用するのがより好ましい。
具体的には、アルミニウム基材を陽極酸化する陽極酸化処理工程、上記陽極酸化処理工程の後に、上記陽極酸化により生じたマイクロポアによる孔を貫通化する貫通化処理工程、および、上記貫通化処理工程の後に、貫通化した孔の内部に上記微細構造体を形成する素材を充填する充填工程と、上記充填工程の後に上記陽極酸化皮膜を除去する除去工程を具備する方法等が挙げられる。
【０１０８】
以下、本発明の発光素子における微細構造体の製造方法および製造に用いられるアルミニウム基材ならびに該アルミニウム基材に施す各処理工程について詳述する。
〔アルミニウム基材〕
アルミニウム基材は特に限定されず、その具体例としては、純アルミニウム材；アルミニウムを主成分とし微量の異元素を含む合金材；低純度のアルミニウム（例えば、リサイクル材料）に高純度アルミニウムを蒸着させた基材；シリコンウエハ、石英、ガラス等の表面に蒸着、スパッタ等の方法により高純度アルミニウムを被覆させた基材；アルミニウムをラミネートした樹脂基材；等が挙げられる。
ここで、アルミニウム基材の形状は特に限定されず、ブロック形状や異型材であってもよいが、陽極酸化後に溶解または剥離する観点から、板材であるのが好ましい。以下の説明においては、アルミニウム基板を用いた場合を説明する。
【０１０９】
アルミニウム基板に対して後述する陽極酸化処理を施す場合、陽極酸化処理を施す表面は、アルミニウムの純度が高い方が好ましい。具体的には、アルミニウム純度が、９９．５質量％以上であるのが好ましく、９９．９質量％以上であるのがより好ましく、９９．９９質量％以上であるのが更に好ましい。
特に、アルミニウム純度が上記範囲であると、陽極酸化処理を施して形成されるアルミニウム陽極酸化皮膜の表面に形成されるマイクロポアの配列（ポア配列）の規則性が十分となり、その結果、柱状部の規則性が十分となり、発光素子の透過型の回折格子部または透過型の光散乱層として使用した場合に、輝度の均一性が向上する観点から好ましい。
【０１１０】
なお、アルミニウム基板に対して後述する陽極酸化処理を施す場合、陽極酸化処理を施す表面は、あらかじめ脱脂処理および鏡面仕上げ処理が施されるのが好ましく、特に、ポア配列の規則性を向上させる観点から、熱処理が施されるのが好ましい。
【０１１１】
〔熱処理〕
熱処理を施す場合は、２００〜３５０℃で３０秒〜２分程度施すのが好ましい。具体的には、例えば、アルミニウム基板を加熱オーブンに入れる方法等が挙げられる。
このような熱処理を施すことにより、陽極酸化皮膜の表面に形成されるマイクロポアの配列の規則性が向上する。
また、熱処理後のアルミニウム基板は、急速に冷却するのが好ましい。冷却する方法としては、例えば、水等に直接投入する方法等が挙げられる。
【０１１２】
〔脱脂処理〕
脱脂処理は、酸、アルカリ、有機溶剤等を用いて、アルミニウム基板表面に付着した、ほこり、脂、樹脂等の有機成分等を溶解させて除去し、有機成分を原因とする後述の各処理における欠陥の発生を防止することを目的として行われる。
【０１１３】
脱脂処理としては、具体的には、例えば、各種アルコール（例えば、メタノール等）、各種ケトン（例えば、メチルエチルケトン等）、ベンジン、揮発油等の有機溶剤を常温でアルミニウム基板表面に接触させる方法（有機溶剤法）；石けん、中性洗剤等の界面活性剤を含有する液を常温から８０℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法（界面活性剤法）；濃度１０〜２００ｇ／Ｌの硫酸水溶液を常温から７０℃までの温度でアルミニウム基板表面に３０〜８０秒間接触させ、その後、水洗する方法；濃度５〜２０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を常温でアルミニウム基板表面に３０秒間程度接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度１〜１０Ａ／ｄｍ2の直流電流を流して電解し、その後、濃度１００〜５００ｇ／Ｌの硝酸水溶液を接触させて中和する方法；各種公知の陽極酸化処理用電解液を常温で金属基板表面に接触させつつ、アルミニウム基板表面を陰極にして電流密度１〜１０Ａ／ｄｍ2の直流電流を流して、または、交流電流を流して電解する方法；濃度１０〜２００ｇ／Ｌのアルカリ水溶液を４０〜５０℃でアルミニウム基板表面に１５〜６０秒間接触させ、その後、濃度１００〜５００ｇ／Ｌの硝酸水溶液を接触させて中和する方法；軽油、灯油等に界面活性剤、水等を混合させた乳化液を常温から５０℃までの温度でアルミニウム基板表面に接触させ、その後、水洗する方法（乳化脱脂法）；炭酸ナトリウム、リン酸塩類、界面活性剤等の混合液を常温から５０℃までの温度でアルミニウム基板表面に３０〜１８０秒間接触させ、その後、水洗する方法（リン酸塩法）；等が挙げられる。
【０１１４】
これらのうち、アルミニウム基板表面の脂分を除去しうる一方で、アルミニウムの溶解がほとんど起こらない観点から、有機溶剤法、界面活性剤法、乳化脱脂法、リン酸塩法が好ましい。
【０１１５】
また、脱脂処理には、従来公知の脱脂剤を用いることができる。具体的には、例えば、市販されている各種脱脂剤を所定の方法で用いることにより行うことができる。
【０１１６】
〔鏡面仕上げ処理〕
鏡面仕上げ処理は、アルミニウム基板の表面の凹凸、例えば、アルミニウム基板の圧延時に発生した圧延筋等をなくして、電着法等による封孔処理の均一性や再現性を向上させるために行われる。
鏡面仕上げ処理は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、機械研磨、化学研磨、電解研磨が挙げられる。
【０１１７】
機械研磨としては、例えば、各種市販の研磨布で研磨する方法、市販の各種研磨剤（例えば、ダイヤ、アルミナ）とバフとを組み合わせた方法等が挙げられる。具体的には、研磨剤を用いる場合、使用する研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更して行う方法が好適に例示される。この場合、最終的に用いる研磨剤としては、＃１５００のものが好ましい。これにより、光沢度を５０％以上（圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに５０％以上）とすることができる。
【０１１８】
化学研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」，第６版，（社）日本アルミニウム協会編，２００１年，ｐ．１６４−１６５に記載されている各種の方法等が挙げられる。
また、リン酸−硝酸法、Ａｌｕｐｏｌ  Ｉ法、Ａｌｕｐｏｌ  Ｖ法、Ａｌｃｏａ  Ｒ５法、Ｈ3ＰＯ4−ＣＨ3ＣＯＯＨ−Ｃｕ法、Ｈ3ＰＯ4−ＨＮＯ3−ＣＨ3ＣＯＯＨ法が好適に挙げられる。中でも、リン酸−硝酸法、Ｈ3ＰＯ4−ＣＨ3ＣＯＯＨ−Ｃｕ法、Ｈ3ＰＯ4−ＨＮＯ3−ＣＨ3ＣＯＯＨ法が好ましい。
化学研磨により、光沢度を７０％以上（圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに７０％以上）とすることができる。
【０１１９】
電解研磨としては、例えば、「アルミニウムハンドブック」，第６版，（社）日本アルミニウム協会編，２００１年，ｐ．１６４−１６５に記載されている各種の方法；米国特許第２７０８６５５号明細書に記載されている方法；「実務表面技術」，ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．３，１９８６年，ｐ．３２−３８に記載されている方法；等が好適に挙げられる。
電解研磨により、光沢度を７０％以上（圧延アルミニウムである場合、その圧延方向および幅方向ともに７０％以上）とすることができる。
【０１２０】
これらの方法は、適宜組み合わせて用いることができる。具体的には、例えば、研磨剤を粗い粒子から細かい粒子へと経時的に変更する機械研磨を施し、その後、電解研磨を施す方法が好適に挙げられる。
【０１２１】
鏡面仕上げ処理により、例えば、平均表面粗さＲa０．１μｍ以下、光沢度５０％以上の表面を得ることができる。平均表面粗さＲaは、０．０３μｍ以下であるのが好ましく、０．０２μｍ以下であるのがより好ましい。また、光沢度は７０％以上であるのが好ましく、８０％以上であるのがより好ましい。
なお、光沢度は、圧延方向に垂直な方向において、ＪＩＳ  Ｚ８７４１−１９９７の「方法３  ６０度鏡面光沢」の規定に準じて求められる正反射率である。具体的には、変角光沢度計（例えば、ＶＧ−１Ｄ、日本電色工業社製）を用いて、正反射率７０％以下の場合には入反射角度６０度で、正反射率７０％を超える場合には入反射角度２０度で、測定する。
【０１２２】
〔陽極酸化処理工程〕
上記陽極酸化工程は、上記アルミニウム基板に陽極酸化処理を施すことにより、該アルミニウム基板表面にマイクロポアを有する酸化皮膜を形成する工程である。
本発明の製造方法における陽極酸化処理は、従来公知の方法を用いることができるが、上記絶縁性基材が上記式（ｉ）により定義される規則化度が５０％以上となるように配列するマイクロポアを有するアルミニウム基板の陽極酸化皮膜であるのが好ましいため、後述する自己規則化法やインプリント処理を用いた方法を用いるのが好ましい。
【０１２３】
自己規則化法は、陽極酸化皮膜のマイクロポアが規則的に配列する性質を利用し、規則的な配列をかく乱する要因を取り除くことで、規則性を向上させる方法である。具体的には、高純度のアルミニウムを使用し、電解液の種類に応じた電圧で、長時間（例えば、数時間から十数時間）かけて、低速で陽極酸化皮膜を形成させる。
この方法においては、マイクロポアの径（ポア径）は電圧に依存するので、電圧を制御することにより、ある程度所望のポア径を得ることができる。
【０１２４】
自己規則化法によりマイクロポアを形成するには、少なくとも後述する陽極酸化処理（Ａ）を施せばよいが、後述する陽極酸化処理（Ａ）、脱膜処理（Ｂ）および再陽極酸化処理（Ｃ）をこの順に施す方法（自己規則化方法Ｉ）や、後述する陽極酸化処理（Ｄ）と酸化皮膜溶解処理（Ｅ）とをこの順に少なくとも１回施す方法（自己規則化方法ＩＩ）等により形成するのが好ましい。
次に、好適態様である自己規則化方法Ｉおよび自己規則化方法ＩＩの各処理について詳述する。
【０１２５】
＜自己規則化方法Ｉ＞
（陽極酸化処理（Ａ））
陽極酸化処理（Ａ）における電解液の平均流速は、０．５〜２０．０ｍ／ｍｉｎであるのが好ましく、１．０〜１５．０ｍ／ｍｉｎであるのがより好ましく、２．０〜１０．０ｍ／ｍｉｎであるのが更に好ましい。上記範囲の流速で陽極酸化処理（Ａ）を行うことにより、均一かつ高い規則性を有することができる。
また、電解液を上記条件で流動させる方法は、特に限定されないが、例えば、スターラーのような一般的なかくはん装置を使用する方法が用いられる。特に、かくはん速度をデジタル表示でコントロールできるようなスターラーを用いると、平均流速が制御できるため好ましい。このようなかくはん装置としては、例えば、「マグネティックスターラーＨＳ−５０Ｄ（ＡＳ  ＯＮＥ製）」等が挙げられる。
【０１２６】
陽極酸化処理（Ａ）は、例えば、酸濃度１〜１０質量％の溶液中で、アルミニウム基板を陽極として通電する方法を用いることができる。
陽極酸化処理（Ａ）に用いられる溶液としては、酸溶液であることが好ましく、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸、グリコール酸、酒石酸、りんご酸、クエン酸等がより好ましく、中でも硫酸、リン酸、シュウ酸が特に好ましい。これらの酸は単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２７】
陽極酸化処理（Ａ）の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、一般的には電解液濃度０．１〜２０質量％、液温−１０〜３０℃、電流密度０．０１〜２０Ａ／ｄｍ2、電圧３〜３００Ｖ、電解時間０．５〜３０時間であるのが好ましく、電解液濃度０．５〜１５質量％、液温−５〜２５℃、電流密度０．０５〜１５Ａ／ｄｍ2、電圧５〜２５０Ｖ、電解時間１〜２５時間であるのがより好ましく、電解液濃度１〜１０質量％、液温０〜２０℃、電流密度０．１〜１０Ａ／ｄｍ2、電圧１０〜２００Ｖ、電解時間２〜２０時間であるのが更に好ましい。
【０１２８】
陽極酸化処理（Ａ）の処理時間は、０．５分〜１６時間であるのが好ましく、１分〜１２時間であるのがより好ましく、２分〜８時間であるのが更に好ましい。
【０１２９】
陽極酸化処理（Ａ）は、一定電圧下で行う以外に、電圧を断続的または連続的に変化させる方法も用いることができる。この場合は電圧を順次低くしていくのが好ましい。これにより、陽極酸化皮膜の抵抗を下げることが可能になり、陽極酸化皮膜に微細なマイクロポアが生成するため、特に電着処理により封孔処理する際に、均一性が向上する点で、好ましい。
【０１３０】
本発明においては、このような陽極酸化処理（Ａ）により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、１〜３００μｍであるのが好ましく、５〜１５０μｍであるのがより好ましく、１０〜１００μｍであるのが更に好ましい。
【０１３１】
また、本発明においては、このような陽極酸化処理（Ａ）により形成されるマイクロポアの平均ポア径は、５〜１０００ｎｍであるのが好ましく、１０〜２５０ｎｍであるのがより好ましい。
また、このような陽極酸化処理（Ａ）により形成されるマイクロポアは、１μｍ2の範囲において、ポア径の分散が平均径の３％以内であることが好ましく、２％以内であることがより好ましい。なお、ポア径の平均径および分散はそれぞれ下記式で求めることができる。
平均径：μx＝（１／ｎ）ΣＸｉ
分散：σ2＝（１／ｎ）（ΣＸｉ2）−μx2
分散／平均径＝σ／μx≦０．０３
ここで、Ｘｉは、１μｍ2の範囲で測定された１個のマイクロポアのポア径である。
【０１３２】
更に、本発明においては、このような陽極酸化処理（Ａ）により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアの平均ポア密度は２００個／μｍ2以上あるのが好ましい。
また、マイクロポアの占める面積率は、３〜５０％であるのが好ましい。
ここで、マイクロポアの占める面積率は、アルミニウム表面の面積に対するマイクロポアの開口部の面積の合計の割合で定義される。
【０１３３】
（脱膜処理（Ｂ））
脱膜処理（Ｂ）は、上記陽極酸化処理（Ａ）によりアルミニウム基板表面に形成した陽極酸化皮膜を溶解させて除去する処理である。
上記陽極酸化処理（Ａ）によりアルミニウム基板表面に陽極酸化皮膜を形成した後、後述する貫通化処理工程を直ちに施してもよいが、上記陽極酸化処理（Ａ）の後、更に脱膜処理（Ｂ）および後述する再陽極酸化処理（Ｃ）をこの順で施した後に、後述する貫通化処理工程を施すのが好ましい。
【０１３４】
陽極酸化皮膜は、アルミニウム基板に近くなるほど規則性が高くなっているので、この脱膜処理（Ｂ）により、一度陽極酸化皮膜を除去して、アルミニウム基板の表面に残存した陽極酸化皮膜の底部分を表面に露出させて、規則的な窪みを得ることができる。したがって、脱膜処理（Ｂ）では、アルミニウムは溶解させず、アルミナ（酸化アルミニウム）からなる陽極酸化皮膜のみを溶解させる。
【０１３５】
アルミナ溶解液は、従来公知のものを使用することができ、クロム化合物、硝酸、リン酸、ジルコニウム系化合物、チタン系化合物、リチウム塩、セリウム塩、マグネシウム塩、ケイフッ化ナトリウム、フッ化亜鉛、マンガン化合物、モリブデン化合物、マグネシウム化合物、バリウム化合物およびハロゲン単体からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有した水溶液が好ましい。
【０１３６】
具体的なクロム化合物としては、例えば、酸化クロム（ＩＩＩ）、無水クロム（ＶＩ）酸等が挙げられる。
ジルコニウム系化合物としては、例えば、フッ化ジルコンアンモニウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウムが挙げられる。
チタン化合物としては、例えば、酸化チタン、硫化チタンが挙げられる。
リチウム塩としては、例えば、フッ化リチウム、塩化リチウムが挙げられる。
セリウム塩としては、例えば、フッ化セリウム、塩化セリウムが挙げられる。
マグネシウム塩としては、例えば、硫化マグネシウムが挙げられる。
マンガン化合物としては、例えば、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カルシウムが挙げられる。
モリブデン化合物としては、例えば、モリブデン酸ナトリウムが挙げられる。
マグネシウム化合物としては、例えば、フッ化マグネシウム・五水和物が挙げられる。
バリウム化合物としては、例えば、酸化バリウム、酢酸バリウム、炭酸バリウム、塩素酸バリウム、塩化バリウム、フッ化バリウム、ヨウ化バリウム、乳酸バリウム、シュウ酸バリウム、過塩素酸バリウム、セレン酸バリウム、亜セレン酸バリウム、ステアリン酸バリウム、亜硫酸バリウム、チタン酸バリウム、水酸化バリウム、硝酸バリウム、あるいはこれらの水和物等が挙げられる。
上記バリウム化合物の中でも、酸化バリウム、酢酸バリウム、炭酸バリウムが好ましく、酸化バリウムが特に好ましい。
ハロゲン単体としては、例えば、塩素、フッ素、臭素が挙げられる。
【０１３７】
中でも、上記アルミナ溶解液が、酸を含有する水溶液であるのが好ましく、酸として、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等が挙げられ、２種以上の酸の混合物であってもよい。
酸濃度としては、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上であるのが好ましく、０．０５ｍｏｌ／Ｌ以上であるのがより好ましく、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上であるのが更に好ましい。上限は特にないが、一般的には１０ｍｏｌ／Ｌ以下であるのが好ましく、５ｍｏｌ／Ｌ以下であるのがより好ましい。不要に高い濃度は経済的でないし、より高いとアルミニウム基板が溶解するおそれがある。
【０１３８】
アルミナ溶解液は、−１０℃以上であるのが好ましく、−５℃以上であるのがより好ましく、０℃以上であるのが更に好ましい。なお、沸騰したアルミナ溶解液を用いて処理すると、規則化の起点が破壊され、乱れるので、沸騰させないで用いるのが好ましい。
【０１３９】
アルミナ溶解液は、アルミナを溶解し、アルミニウムを溶解しない。ここで、アルミナ溶解液は、アルミニウムを実質的に溶解させなければよく、わずかに溶解させるものであってもよい。
【０１４０】
脱膜処理（Ｂ）は、陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム基板を上述したアルミナ溶解液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。
【０１４１】
浸せき法は、陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム基板を上述したアルミナ溶解液に浸せきさせる処理である。浸せき処理の際にかくはんを行うと、ムラのない処理が行われるため、好ましい。
浸せき処理の時間は、１０分以上であるのが好ましく、１時間以上であるのがより好ましく、３時間以上、５時間以上であるのが更に好ましい。
【０１４２】
（再陽極酸化処理（Ｃ））
上記脱膜処理（Ｂ）により陽極酸化皮膜を除去して、アルミニウム基板の表面に規則的な窪みを形成した後、再び陽極酸化処理を施すことで、マイクロポアの規則化度がより高い陽極酸化皮膜を形成することができる。
再陽極酸化処理（Ｃ）における陽極酸化処理は、従来公知の方法を用いることができるが、上述した陽極酸化処理（Ａ）と同一の条件で行われるのが好ましい。
また、直流電圧を一定としつつ、断続的に電流のオンおよびオフを繰り返す方法、直流電圧を断続的に変化させつつ、電流のオンおよびオフを繰り返す方法も好適に用いることができる。これらの方法によれば、陽極酸化皮膜に微細なマイクロポアが生成するため、特に電着処理により封孔処理する際に、均一性が向上する点で、好ましい。
【０１４３】
また、再陽極酸化処理（Ｃ）を低温で行うと、マイクロポアの配列が規則的になり、また、ポア径が均一になる。
一方、再陽極酸化処理（Ｃ）を比較的高温で行うことにより、マイクロポアの配列を乱し、また、ポア径のばらつきを所定の範囲にすることができる。また、処理時間によっても、ポア径のばらつきを制御することができる。
【０１４４】
本発明においては、このような再陽極酸化処理（Ｃ）により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、１０〜３００μｍであるのが好ましく、１００〜２５０μｍであるのが更に好ましい。
【０１４５】
また、本発明においては、このような陽極酸化処理（Ｃ）により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアの平均ポア径は５〜１０００ｎｍであるのが好ましく、１０〜２５０ｎｍであるのがより好ましい。
平均ポア密度は、１×１０6〜１×１０10個／ｍｍ2であるのが好ましく、１×１０7〜１×１０9個／ｍｍ2であるのがより好ましい。
【０１４６】
＜自己規則化方法ＩＩ＞
（第１の工程：陽極酸化処理（Ｄ））
陽極酸化処理（Ｄ）は、従来公知の電解液を用いることができるが、直流定電圧条件下にて、通電時の皮膜形成速度Ａと、非通電時の皮膜溶解速度Ｂとした時、以下一般式（ｉｉｉ）で表されるパラメータＲが、１６０≦Ｒ≦２００、好ましくは１７０≦Ｒ≦１９０、特に好ましくは１７５≦Ｒ≦１８５を満たす電解液を用いて処理を施すことで、孔の規則配列性を大幅に向上することができる。
【０１４７】
Ｒ＝Ａ［ｎｍ／ｓ］÷（Ｂ［ｎｍ／ｓ］×加電圧［Ｖ］）  ・・・  （ｉｉｉ）
【０１４８】
陽極酸化処理（Ｄ）における電解液の平均流速は、上述した陽極酸化処理（Ａ）と同様、０．５〜２０．０ｍ／ｍｉｎであるのが好ましく、１．０〜１５．０ｍ／ｍｉｎであるのがより好ましく、２．０〜１０．０ｍ／ｍｉｎであるのが更に好ましい。上記範囲の流速で陽極酸化処理（Ｄ）を行うことにより、均一かつ高い規則性を有することができる。
また、電解液を上記条件で流動させる方法は、上述した陽極酸化処理（Ａ）と同様、特に限定されないが、例えば、スターラーのような一般的なかくはん装置を使用する方法が用いられる。特に、かくはん速度をデジタル表示でコントロールできるようなスターラーを用いると、平均流速が制御できるため、好ましい。そのようなかくはん装置としては、例えば、「マグネティックスターラーＨＳ−５０Ｄ（ＡＳ  ＯＮＥ製）」等が挙げられる。
また、陽極酸化処理液の粘度としては、２５℃、１気圧下における粘度が０．０００１〜１００．０Ｐａ・ｓが好ましく、０．０００５〜８０．０Ｐａ・ｓが更に好ましい。上記範囲の粘度を有する電解液で陽極酸化処理（Ｄ）を行うことにより、均一かつ高い規則性を有することができる。
【０１４９】
陽極酸化処理（Ｄ）で用いる電解液には、酸性、アルカリ性いずれも使用することができるが、孔の真円性を高める観点から酸性の電解液が好適に用いられる。
具体的には、上述した陽極酸化処理（Ａ）と同様、塩酸、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、グリコール酸、酒石酸、りんご酸、クエン酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸、グリコール酸、酒石酸、りんご酸、クエン酸等がより好ましく、中でも硫酸、リン酸、シュウ酸が特に好ましい。これらの酸は単独でまたは２種以上を組み合わせて、上記一般式（ｉｉｉ）の計算式より所望のパラメータに調整して用いることができる。
【０１５０】
陽極酸化処理（Ｄ）の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、上述した陽極酸化処理（Ａ）と同様、一般的には電解液濃度０．１〜２０質量％、液温−１０〜３０℃、電流密度０．０１〜２０Ａ／ｄｍ2、電圧３〜５００Ｖ、電解時間０．５〜３０時間であるのが好ましく、電解液濃度０．５〜１５質量％、液温−５〜２５℃、電流密度０．０５〜１５Ａ／ｄｍ2、電圧５〜２５０Ｖ、電解時間１〜２５時間であるのがより好ましく、電解液濃度１〜１０質量％、液温０〜２０℃、電流密度０．１〜１０Ａ／ｄｍ2、電圧１０〜２００Ｖ、電解時間２〜２０時間であるのが更に好ましい。
【０１５１】
本発明においては、このような陽極酸化処理（Ｄ）により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、０．１〜３００μｍであるのが好ましく、０．５〜１５０μｍであるのがより好ましく、１〜１００μｍであるのが更に好ましい。
【０１５２】
また、本発明においては、このような陽極酸化処理（Ｄ）により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアの平均ポア密度は２００個／μｍ2以上であるのが好ましい。
また、マイクロポアの占める面積率は、３〜５０％であるのが好ましい。
【０１５３】
この陽極酸化処理（Ｄ）により、図３（Ａ）に示されるように、アルミニウム基板１２の表面に、マイクロポア１６ａを有する陽極酸化皮膜１４ａが形成される。なお、陽極酸化皮膜１４ａのアルミニウム基板１２側には、バリア層１８ａが存在している。
【０１５４】
（第２の工程：酸化皮膜溶解処理（Ｅ））
酸化皮膜溶解処理（Ｅ）は、上記陽極酸化処理（Ｄ）により形成された陽極酸化皮膜に存在するポア径を拡大させる処理（孔径拡大処理）である。
【０１５５】
酸化皮膜溶解処理（Ｅ）は、上記陽極酸化処理（Ｄ）後のアルミニウム基板を酸水溶液またはアルカリ水溶液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。
【０１５６】
酸化皮膜溶解処理（Ｅ）において、酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。中でも、クロム酸を含有しない水溶液が安全性に優れる点で好ましい。酸水溶液の濃度は１〜１０質量％であるのが好ましい。酸水溶液の温度は、２５〜６０℃であるのが好ましい。
一方、酸化皮膜溶解処理（Ｅ）において、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は０．１〜５質量％であるのが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、２０〜３５℃であるのが好ましい。
具体的には、例えば、５０ｇ／Ｌ、４０℃のリン酸水溶液、０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化ナトリウム水溶液または０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。
酸水溶液またはアルカリ水溶液への浸せき時間は、８〜１２０分であるのが好ましく、１０〜９０分であるのがより好ましく、１５〜６０分であるのが更に好ましい。
【０１５７】
また、酸化皮膜溶解処理（Ｅ）において、ポア径の拡大量は陽極酸化処理（Ｄ）の条件により異なるが、処理前後の拡大比が１．０５倍〜１００倍が好ましく、１．１倍〜７５倍がより好ましく、１．２倍〜５０倍が特に好ましい。
【０１５８】
この酸化皮膜溶解処理（Ｂ）により、図３（Ｂ）に示されるように、図３（Ａ）に示される陽極酸化皮膜１４ａの表面およびマイクロポア１６ａの内部（バリア層１８ａおよび多孔質層）が溶解し、アルミニウム基板１２上に、マイクロポア１６ｂを有する陽極酸化皮膜１４ｂを有するアルミニウム部材が得られる。なお、図３（Ａ）と同様、陽極酸化皮膜１４ｂのアルミニウム基板１２側には、バリア層１８ｂが存在している。
【０１５９】
（第３の工程：陽極酸化処理（Ｄ））
自己規則化方法ＩＩにおいては、上記酸化皮膜溶解処理（Ｅ）の後に、再度上記陽極酸化処理（Ｄ）を施すのが好ましい。
【０１６０】
再度の陽極酸化処理（Ｄ）により、図３（Ｃ）に示されるように、図３（Ｂ）に示されるアルミニウム基板１２の酸化反応が進行し、アルミニウム基板１２上に、マイクロポア１６ｂよりも深くなったマイクロポア１６ｃを有する陽極酸化皮膜１４ｃを有するアルミニウム部材が得られる。なお、図３（Ａ）と同様、陽極酸化皮膜１４ｃのアルミニウム基板１２側には、バリア層１８ｃが存在している。
【０１６１】
（第４の工程：酸化皮膜溶解処理（Ｅ））
また、自己規則化方法ＩＩにおいては、上記陽極酸化処理（Ｄ）、上記酸化皮膜溶解処理（Ｅ）および上記陽極酸化処理（Ｄ）をこの順に施した後に、更に上記酸化皮膜溶解処理（Ｅ）を施すのが好ましい。
【０１６２】
この処理により、マイクロポアの中に処理液が入るため、第３の工程で施した陽極酸化処理（Ｄ）で形成された陽極酸化皮膜を全て溶解し、第３の工程で施した陽極酸化処理（Ｄ）で形成されたマイクロポアのポア径を広げることができる。
即ち、再度の酸化皮膜溶解処理（Ｅ）により、図３（Ｄ）に示されるように、図３（Ｃ）に示される陽極酸化皮膜１４ｃの変曲点より表面側のマイクロポア１６ｃの内部が溶解し、アルミニウム基板１２上に、直管状のマイクロポア１６ｄを有する陽極酸化皮膜１４ｄを有するアルミニウム部材が得られる。なお、図３（Ａ）と同様、陽極酸化皮膜１４ｄのアルミニウム基板１２側には、バリア層１８ｄが存在している。
【０１６３】
ここで、マイクロポアのポア径の拡大量は、第３の工程で施した陽極酸化処理（Ｄ）の処理条件により異なるが、処理前後の拡大比が１．０５倍〜１００倍が好ましく、１．１倍〜７５倍がより好ましく、１．２倍〜５０倍が特に好ましい。
【０１６４】
自己規則化方法ＩＩは、上述した陽極酸化処理（Ｄ）と酸化皮膜溶解処理（Ｅ）のサイクルを１回以上行うものである。繰り返しの回数が多いほど、上述したポアの配列の規則性が高くなる。
また、直前の陽極酸化処理（Ｄ）で形成された陽極酸化皮膜を酸化皮膜溶解処理（Ｅ）で全て溶解することにより、皮膜表面から見たマイクロポアの真円性が飛躍的に向上するため、上記サイクルを２回以上繰り返して行うのが好ましく、３回以上繰り返して行うのがより好ましく、４回以上繰り返して行うのが更に好ましい。
また、上記サイクルを２回以上繰り返して行う場合、各回の酸化皮膜溶解処理および陽極酸化処理の条件は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよく、また、最後の処理を陽極酸化処理で終えてもよい。
【０１６５】
＜インプリント処理を用いた方法＞
インプリント処理を用いた方法では、アルミニウム基板の表面にマイクロポアを有する陽極酸化皮膜を形成させる陽極酸化処理の前に、陽極酸化処理のマイクロポアの生成の起点となる複数の窪みを該アルミニウム基板の表面に所定の間隔および配列で形成させておく。このような窪みを形成させることにより、マイクロポアの配列およびポア径の真円度を所望の範囲に制御することが容易となる。
【０１６６】
窪みを形成させる方法は、特に限定されず、例えば、インプリント（転写）法を含む物理的方法、粒子線法、ブロックコポリマー法、レジストパターン・露光・エッチング法が挙げられる。なお、インプリント処理では、窪みの形成に、自己規則化方法（Ｉ）における、陽極酸化処理（Ａ）および脱膜処理（Ｂ）をこの順に実施することにより窪みを形成する手順や、電気化学的粗面化処理によりくぼみを形成する手順のような電気化学的な方法は用いない。
陽極酸化処理のマイクロポアの生成の起点となる複数の窪みを所定の間隔および配列で形成させておくことにより陽極酸化により形成されるマイクロポアの起点を任意の所望の配列とすることができるようになり、得られる構造体の真円性を高くすることができる。
【０１６７】
（物理的方法）
例えば、インプリント法（突起を有する基板またはロールをアルミニウム基板に圧接し、凹部を形成する、転写法、プレスパターニング法）を用いる方法が挙げられる。具体的には、複数の突起を表面に有する基板をアルミニウム基板の表面に押し付けて窪みを形成させる方法が挙げられる。例えば、特開平１０−１２１２９２号公報に記載されている方法を用いることができる。
また、アルミニウム基板の表面にポリスチレン球を稠密状態で配列させ、その上からＳｉＯ2を蒸着した後、ポリスチレン球を除去し、蒸着されたＳｉＯ2をマスクとして基板をエッチングして窪みを形成させる方法も挙げられる。
【０１６８】
（粒子線法）
粒子線法は、アルミニウム基板の表面に粒子線を照射して窪みを形成させる方法である。粒子線法は、窪みの位置を自由に制御することができるという利点を有する。
粒子線としては、例えば、荷電粒子ビーム、集束イオンビーム（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）、電子ビームが挙げられる。
粒子線法としては、例えば、特開２００１−１０５４００号公報に記載されている方法を用いることもできる。
【０１６９】
（ブロックコポリマー法）
ブロックコポリマー法は、アルミニウム基板の表面にブロックコポリマー層を形成させ、熱アニールによりブロックコポリマー層に海島構造を形成させた後、島部分を除去して窪みを形成させる方法である。
ブロックコポリマー法としては、例えば、特開２００３−１２９２８８号公報に記載されている方法を用いることができる。
【０１７０】
（レジストパターン・露光・エッチング法）
レジストパターン・露光・エッチング法は、フォトリソグラフィあるいは電子ビームリ
ソグラフィ法により、アルミニウム基板の表面上に形成したレジスト膜に露光および現像を施し、レジストパターンを形成した後これをエッチングする。レジストを設け、エッチングしてアルミニウム基板の表面まで貫通した窪みを形成させる方法である。
【０１７１】
上述した種々の窪みを形成させる方法の中でも、物理的方法、ＦＩＢ法、レジストパターン・露光・エッチング法が望ましい。
【０１７２】
インプリント処理において、アルミニウム基板の表面に複数の窪みを所定の間隔および配列で形成する場合、特に０．１μｍ前後の間隔で微細な窪みを形成する場合、上記アルミニウム板表面に微細な窪みを人工的に規則正しく形成するのに、電子ビームリソグラフィやＸ線リソグラフィなどを用いた高解像度の微細加工技術を毎回適用することは経済的でないため、複数の突起を表面に備えた基板を陽極酸化するアルミニウム基板表面に押し付けるインプリント（転写）法が好ましい。
具体的には、突起を有する基板またはロールをアルミニウム基板表面に密着させ、油圧プレスなどを用いて圧力を印加することにより実施できる。基板に設ける突起の配列（パターン）は、陽極酸化処理によって形成する陽極酸化皮膜のマイクロポアの配列に対応させるものとし、正六角形状の周期的な配列は言うに及ばず、周期的配列の一部を欠いたような任意のパターンとすることもできる。また、突起を形成する基板は鏡面の表面を有するとともに、押し付ける圧力により突起が破壊したり、突起の配置が変形することのない強度と硬度を有するものが望ましい。このためには、アルミニウムやタンタルのような金属基板も含め、微細加工が容易で汎用的なシリコン基板等を用いることができるが、強度の高いダイヤモンドやシリコンカーバイドで構成されている基板は、繰り返し使用回数を多くすることができるので、より望ましい。これによって、突起を有する基板またはロールを１個作製しておけば、これを繰り返し使用することにより、効率的に多数のアルミニウム板に規則的な窪み配列を形成することができる。
【０１７３】
上記のインプリント法を用いた場合の圧力としては、基板の種類にもよるが、０．００１〜１００トン／ｃｍ2が好ましく、０．０１〜７５トン／ｃｍ2がより好ましく、０．１〜５０トン／ｃｍ2が特に好ましい。
また、プレス時の温度としては、０〜３００℃が好ましく、５〜２００℃がより好ましく、１０〜１００℃が特に好ましく、プレスの時間としては、２秒〜３０分が好ましく、５秒〜１５分がより好ましく、１０秒〜５分が特に好ましい。
また、プレス後の表面形状を固定化する観点から、アルミニウム基板の表面を冷却する方法も後処理として付け加えることができる。
【０１７４】
インプリント処理を用いた方法では、上記のようにアルミニウム基板の表面に窪みを形成した後、アルミニウム基板表面に陽極酸化処理を施す。
このとき、陽極酸化処理は、従来公知の方法を用いることができ、一定電圧で処理する方法や、直流電圧を一定としつつ、断続的に電流のオンおよびオフを繰り返す方法、直流電圧を断続的に変化させつつ、電流のオンおよびオフを繰り返す方法も好適に用いることができる。
【０１７５】
また、陽極酸化処理を低温で行うと、マイクロポアの配列が規則的になり、また、ポア径が均一になる。
一方、陽極酸化処理を比較的高温で行うことにより、マイクロポアの配列を乱し、また、ポア径のばらつきを所定の範囲にすることができる。また、処理時間によっても、ポア径のばらつきを制御することができる。
【０１７６】
本発明においては、このような陽極酸化処理により形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、１０〜３００μｍであるのが好ましく、１００〜２５０μｍであるのが更に好ましい。
【０１７７】
また、本発明においては、このような陽極酸化処理により形成される陽極酸化皮膜のマイクロポアの平均ポア径は５〜１０００ｎｍであるのが好ましく、１０〜２５０ｎｍであるのがより好ましい。
平均ポア密度は、１×１０6〜１×１０10個／ｍｍ2であるのが好ましく、１×１０7〜１×１０9個／ｍｍ2であるのがより好ましい。
【０１７８】
〔定電流処理〕
上述した陽極酸化処理工程の後に定電流処理を施すのが好ましい。これにより、規則化配列性を落とすことなく、酸化アルミニウムの膜厚を厚くし、マイクロポアの軸方向長さを長くすることが可能となる。
【０１７９】
一定電圧下での陽極酸化処理後の一定電流下での陽極酸化処理では、電解時間は５分〜３０時間が好ましく、３０分〜５時間がより好ましい。定電流とは、好ましくは定電流設定にし、変動幅は好ましくは±１０〜１Ａ／ｍ2に制御する。
【０１８０】
定電流処理、陽極酸化処理での電解液、電解液濃度、温度条件は同じでもよいが、異なっていてもよい。
一定電圧下での陽極酸化処理後の一定電流下での陽極酸化処理では、電流密度は０〜１００００Ａ／ｍ2が好ましく、０〜１０００Ａ／ｍ2が更に好ましく、０〜４００Ａ／ｍ2が最も好ましい。
【０１８１】
〔貫通化処理工程〕
上記貫通化処理工程は、上記陽極酸化処理工程の後に、上記陽極酸化により生じたマイクロポアによる孔を貫通化する工程である。
上記貫通化処理工程としては、具体的には、例えば、上記陽極酸化処理工程の後に、アルミニウム基板（図３（Ｄ）においては符号１２で表される部分）を溶解し、陽極酸化皮膜の底部（図３（Ｄ）においては符号１８ｄで表される部分）を除去する方法；上記陽極酸化処理工程の後に、アルミニウム基板およびアルミニウム基板近傍の陽極酸化皮膜を切断する方法；等が挙げられる。
次に、好適態様である前者の方法について詳述する。
【０１８２】
＜アルミニウム基板の溶解＞
上記陽極酸化処理工程の後のアルミニウム基板の溶解は、陽極酸化皮膜（アルミナ）は溶解しにくく、アルミニウムを溶解しやすい処理液を用いる。
即ち、アルミニウム溶解速度１μｍ／分以上、好ましくは３μｍ／分以上、より好ましくは５μｍ／分以上、および、陽極酸化皮膜溶解速度０．１ｎｍ／分以下、好ましくは０．０５ｎｍ／分以下、より好ましくは０．０１ｎｍ／分以下の条件を有する処理液を用いる。
具体的には、アルミよりもイオン化傾向の低い金属化合物を少なくとも１種含み、かつ、ｐＨが４以下８以上、好ましくは３以下９以上、より好ましくは２以下１０以上の処理液を使用して浸漬処理を行う。
【０１８３】
このような処理液としては、酸またはアルカリ水溶液をベースとし、例えば、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、銅、水銀、銀、パラジウム、白金、金の化合物（例えば、塩化白金酸）、これらのフッ化物、これらの塩化物等を配合したものであるのが好ましい。
中でも、酸水溶液ベースが好ましく、塩化物をブレンドするのが好ましい。
特に、塩酸水溶液に塩化水銀をブレンドした処理液（塩酸／塩化水銀）、塩酸水溶液に塩化銅をブレンドした処理液（塩酸／塩化銅）が、処理ラチチュードの観点から好ましい。
なお、このような処理液の組成は特に限定されず、例えば、臭素／メタノール混合物、臭素／エタノール混合物、王水等を用いることができる。
【０１８４】
また、このような処理液の酸またはアルカリ濃度は、０．０１〜１０ｍｏｌ／Ｌが好ましく、０．０５〜５ｍｏｌ／Ｌがより好ましい。
【０１８５】
更に、このような処理液を用いた処理温度は、−１０℃〜８０℃が好ましく、０℃〜６０℃が好ましい。
【０１８６】
本発明においては、アルミニウム基板の溶解は、上記陽極酸化処理工程の後のアルミニウム基板を上述した処理液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸せき法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸せき法が好ましい。このときの接触時間としては、１０秒〜５時間が好ましく、１分〜３時間がより好ましい。
【０１８７】
＜陽極酸化皮膜の底部の除去＞
アルミニウム基板を溶解した後の陽極酸化皮膜の底部の除去は、酸水溶液またはアルカリ水溶液に浸せきさせることにより行う。底部の陽極酸化皮膜が除去されることにより、マイクロポアによる孔が貫通する。
【０１８８】
陽極酸化皮膜の底部の除去は、予めｐＨ緩衝液に浸漬させてマイクロポアによる孔の開口側から孔内にｐＨ緩衝液を充填した後に、開口部の逆面、即ち、陽極酸化皮膜の底部に酸水溶液またはアルカリ水溶液に接触させる方法により行うのが好ましい。
【０１８９】
酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。酸水溶液の濃度は１〜１０質量％であるのが好ましい。酸水溶液の温度は、２５〜４０℃であるのが好ましい。
一方、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は０．１〜５質量％であるのが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、２０〜３５℃であるのが好ましい。
【０１９０】
具体的には、例えば、５０ｇ／Ｌ、４０℃のリン酸水溶液や、０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化ナトリウム水溶液または０．５ｇ／Ｌ、３０℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。
【０１９１】
酸水溶液またはアルカリ水溶液への浸せき時間は、８〜１２０分であるのが好ましく、１０〜９０分であるのがより好ましく、１５〜６０分であるのが更に好ましい。
また、予めｐＨ緩衝液に浸漬させる場合は、上述した酸／アルカリに適宜対応した緩衝液を使用する。
【０１９２】
この貫通化処理工程により、図３（Ｄ）に示されるアルミニウム基板１２およびバリア層１８ｄがなくなった状態の構造物が得られる。
【０１９３】
一方、後者のアルミニウム基板およびアルミニウム基板近傍の陽極酸化皮膜を切断する方法としては、アルミニウム基板（図３（Ｄ）においては符号１２で表される部分）および陽極酸化皮膜の底部（図３（Ｄ）においては符号１８ｄで表される部分）を、レーザー等による切削処理や種々の研磨処理等を用いて物理的に除去する方法が好適に例示される。
【０１９４】
〔充填工程〕
上記充填工程は、上記貫通化処理工程により貫通化した孔の内部に上記微細構造体を形成する素材を充填する工程である。
ここで、微細構造体を形成する素材は、上述したとおりである。
また、微細構造体を形成する素材を充填する方法は特に限定されず、素材に応じて適宜公知の方法を選択することができるが、素材として好適なＩＴＯを充填する場合は、スパッタリング、蒸着、ゾルゲル法により充填する方法が好ましい。
【０１９５】
〔表面平滑処理〕
上述した充填工程の後に表面平滑処理を施すのが好ましい。これにより、微細構造体に隣接して設けられる第１の電極の形成が容易となる。
ここで、表面平滑処理には機械的研磨処理を用いてもよい。この場合、ＣＭＰ処理と機械的研磨処理を併用してもよいし、機械的研磨処理のみを実施してもよい。表面平滑処理として機械的研磨処理を施す場合、例えば、表面平滑処理する対象を平坦性の高い金属板、セラミック板等の試料台にワックスまたは接着剤で貼り付けた状態で、回転台に貼り付けたサンドペーパーや研磨剤を塗布した研磨布を用いて荷重を加えて研磨する方法が好適に用いられる。
機械的研磨処理に用いる試料台としては、その耐久性から、例えば、セラミック製冶具（ケメット・ジャパン株式会社製）を用いることができる。
また、表面平滑処理する対象を試料台に貼り付ける材料としては、接合／剥離の容易性からワックスが好ましく、例えば、アルコワックス（日化精工株式会社製）、アクアワックス（日化精工株式会社製）を用いることができる。
また、研磨剤としては、研磨対象がアルミナであることからダイヤモンド砥粒を有するものが好ましく、例えば、ＤＰ−懸濁液Ｐ−６μｍ・３μｍ・１μｍ・１／４μｍ（ストルアス製）を所望により用いることができる。
【０１９６】
本発明においては、微細構造体を形成する素材が充填された陽極酸化皮膜を例えばプレート等に固定した後、まず、固定した面の反対側の面を研磨するのが好ましい。
次に、研摩された面をプレートに固定し、他方の面を研摩する。
この研磨方法により、それぞれの研摩面の研磨量を２０：１〜１：２０とすることで、従来反りが大きくて研摩が困難であった薄膜脆性材料の反りを少なく抑えて研摩することが可能となった。
それぞれ片面の研摩面の研磨量の合計は、１００μｍ以内が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、特には５〜６０μｍが好ましい。この範囲であると両面の研摩量のバランスが良く、材料の反り、反りによる破損が少ない。
研磨量の割合は、両面のそれぞれで、２０：１〜１：２０であり、８：１〜１：８の範囲がり好ましい。この範囲であると両面の研摩量のバランスが良く、材料の反り、反りによる破損が少ない。
研磨は両面を交互に繰り返し研磨することが好ましく、３０μｍ以内の研磨量ごとに繰り返し研磨することがより好ましい。
【０１９７】
研磨に使える手段としては、例えば、ラッピング、ポリッシング、ケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）、バフ研磨、ショットブラスト、ブラシグレイン等が挙げられる。
これらのうち、乾式または湿式の機械研摩が好ましく、ラッピング法であるのが特に好ましい。
ここで、ラップングとは、ラッピングマシンを用い、研磨材である砥粒を供給し、これを水で流しながら、薄膜脆性材料の片面ずつ両面を研磨する方法である。
研磨剤のサイズは、研磨量の１／２以下が好ましく、研磨量の１／４以下がより好ましい。また、研磨剤は研磨精度と速度の点から粒径１０μｍ以下のダイヤモンド砥粒が好ましい。
仕上げの研磨は、粒径１μｍ以下のダイヤモンド、アルミナ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2等が好ましい。
【０１９８】
〔加熱処理〕
本発明においては、上記表面平滑処理を施す場合、表面平滑処理中または表面平滑処理後に加熱し、微細構造体を形成する素材が充填された陽極酸化皮膜のひずみを除去する処理を施してもよい。
加熱処理は、好ましくは２０〜１５００℃、より好ましくは４００〜１２００℃、さらに好ましくは５００〜１０００℃の範囲で、数秒〜十数時間、好ましくは数分〜数時間処理することで行なうことができる。部材の実質上の融点以下が好ましく、実質上の軟化点以上が好ましい。
ただし、ここで言う実質上の意味は、一般にサイズがナノオーダーの細線になると融点や軟化点が低下する現象が知られており、必ずしも汎用データブックに記載されている固体物性値とは一致せず、固有の値を示す事があり、実質的に液状になる温度を融点、機械的強度が軟化する温度を軟化点と見なす。
熱処理時の金属の表面酸化を抑制するために、熱処理を低温で行うことや、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中または、真空中で熱処理を行うことも有効である。
真空中で熱処理をおこなう場合には、真空度としては、１０〜４Ｐａ以下が好ましく、１０〜５Ｐａ以下がさらに好ましく、１０〜６Ｐａ以下が特に好ましい。
１０〜１Ｐａ程度の真空は、ロータリーポンプで手軽に得ることができる。１０〜５Ｐａ程度の真空度は、金属製のチャンバと銅ガスケットを用い、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）で排気することにより達成できる。
不活性ガス中で熱処理を行なう場合には、不活性ガスとしては、特に限定されるものではないが、例えば、Ｈｅ（ヘリウム）、Ｎｅ（ネオン）、Ａｒ（アルゴン）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）、Ｒｎ（ラドン）、Ｎ2（窒素）等を挙げることができる。中でも入手性、価格から窒素、Ａｒ、Ｈｅが好ましい。
不活性ガスを用いる場合、好ましい圧力は、大気圧から１０〜１Ｐａが好ましい。大気圧〜１Ｐａが特に好ましい。
【０１９９】
〔除去工程〕
上記除去工程は、上記充填工程の後に上記陽極酸化皮膜を除去する工程であり、溶解により除去する溶解処理であってもよく、剥離により除去する剥離処理であってもよい。
【０２００】
＜溶解処理＞
溶解処理は、陽極酸化皮膜を溶解する工程である。溶解処理に用いる溶液としては、微細構造体を形成する素材は溶解せずに、陽極酸化皮膜のみを除去できる水溶液が好ましい。陽極酸化皮膜はｐＨ６．５〜７．５の中性水溶液には溶解せず、ｐＨ４〜６．５の弱酸やｐＨ７．５〜１０の弱アルカリにはゆっくりと溶解する。一般に強酸、強アルカリでは溶解する。
陽極酸化皮膜を溶解する液体は酸性またはアルカリ性水溶液が好ましく、酸性の場合にはｐＨ１〜６が好ましく、ｐＨ２〜５がより好ましい。アルカリ性水溶液の場合にはｐＨ８〜１３が好ましく、ｐＨ１２〜１３がより好ましい。この範囲で適宜、温度と処理時間を設定することで均一な溶解を行なうことができる。好ましい温度範囲は５〜６０℃であり１５〜４５℃の範囲がより好ましい。
好ましい処理時間の範囲は１０分〜６０時間であり３０分〜１２時間の範囲がより好ましい。
【０２０１】
＜剥離処理＞
柱状部の長さが短い場合には、剥離法によって陽極酸化皮膜のみを剥がし、ピラー構造の微細構造体を得ることができる。
柱状部の平均最大直径と柱状部の長さ比であるアスペクト比が１〜５のものは、市販の接着テープで容易に剥離できる。検体の一つのサイズは１〜１０ｍｍの角型または円形であるのが好ましく、加工の容易性から角型が特に好ましい。サイズは２〜５ｍｍであることが取り扱い性の点でより好ましい。
例えば、２枚の平板に挟み樹脂を加圧充填後、光硬化させた後、剥離してもよい。
加圧充填する樹脂組成物の粘度は２０ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。
【０２０２】
〔応用〕
本発明の発光素子は、携帯電話ディスプレイ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、コンピュータディスプレイ、自動車の情報ディスプレイ、ＴＶモニターといった各種表示装置に使用することができる。また、表示装置以外にも一般照明を含む幅広い分野に使用できる。
【０２０３】
本発明の発光素子をフルカラータイプの表示装置として使用する場合、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する発光素子を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の発光素子による白色発光をカラーフィルターを通して３原色に分ける白色法、青色発光用の発光素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色（Ｒ）および緑色（Ｇ）に変換する色変換法等が知られている。
【０２０４】
また、異なる発光色の本発明の発光素子を複数組み合わせて用いることにより、所望の発光色の平面型光源を得ることができる。例えば、青色および黄色の発光素子を組み合わせた白色発光光源、青色、緑色、赤色の発光素子を組み合わせた白色発光光源等である。
【０２０５】
本発明の発光素子をＥＬ素子として使用する場合、共振器構造を有してもよい。例えば、透明基板上に、屈折率の異なる複数の積層膜よりなる多層膜ミラー、透明または半透明電極、発光層および金属電極を重ね合わせて有する。発光層で生じた光は多層膜ミラーと金属電極を反射板としてその間で反射を繰り返し共振する。
別の好ましい態様では、透明基板上に、透明または半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返し共振する。
共振構造を形成するためには、２つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長の得るのに最適な値となるよう調整される。
第一の態様の場合の計算式は特開平９−１８０８８３号明細書に記載されている。第２の態様の場合の計算式は特開２００４−１２７７９５号明細書に記載されている。
【０２０６】
本発明の発光素子を表示装置に使用する場合、発光素子全体を保護絶縁膜によって保護してもよい。例えば、発光素子がＥＬ素子である場合、保護絶縁膜は、該ＥＬ素子上にＴＦＴを作製する際に、ＥＬ素子へ与えるダメージを低減する機能と、ＥＬ素子とＴＦＴとを電気的に絶縁する機能を有する。また、保護絶縁膜は、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが発光素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであることが更に好ましい。
【０２０７】
その具体例としては、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＳｉＮx、ＳｉＮxＯy等の金属窒化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
【０２０８】
保護絶縁膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【０２０９】
なお、発光素子がＥＬ素子である場合、該ＥＬ素子の上部電極と駆動ＴＦＴのソースまたはドレイン電極とは、電気的に接続する必要がある為に、保護絶縁膜にはコンタクトホールを作製する必要がある。コンタクトホールを作製する方法としては、エッチング液によるウエットエッチング法、プラズマを用いたドライエッチング法、レーザーによるエッチング法等がある。
【実施例】
【０２１０】
(実施例１)
（１）ガラス基板
基板として、ガラス基板（ＳＨＯＴＴ Ｎｉｐｐｏｎ製ＴＥＭＰＡＸ Ｆｌｏａｔ、屈折率１．４８）を用意した。
次いで、ガラス基板の表面に、以下に示す工程で微細構造体を設けた（図４参照）。
【０２１１】
（２）微細構造体
（ａ）アルミニウム基板の電解研磨処理
高純度アルミニウム基板（住友軽金属社製、純度９９．９９質量％、厚さ０．４ｍｍ）を、１０ｃｍ四方の面積で陽極酸化処理できるようカットした後、以下組成の電解研磨液を用いて、電圧１０Ｖ、液温度６５℃、液流速３．０ｍ／ｍｉｎの条件で電解研磨処理を施した。
陰極はカーボン電極とし、電源は、ＧＰ０２５０−３０Ｒ（高砂製作所社製）を用いた。また、電解液の流速は渦式フローモニターＦＬＭ２２−１０ＰＣＷ（ＡＳ  ＯＮＥ製）を用いて計測した。
【０２１２】
＜電解研磨液組成＞
・８５質量％リン酸（和光純薬社製試薬）    １３２０ｍＬ
・純水    ８０ｍＬ
・硫酸    ６００ｍＬ
【０２１３】
（ｂ）脱脂処理
上記電解研磨処理後のアルミニウム基板を、１．７５ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウムおよび０．１６ｍｏｌ／Ｌ硝酸ナトリウムの混合液に６０℃の条件で３０〜９０秒浸漬させ、脱脂処理を施した。
【０２１４】
（ｃ）陽極酸化処理工程
上記脱脂処理後のアルミニウム基板に、０．１０ｍｏｌ／Ｌリン酸の電解液で、電圧１９５Ｖ、液温度３０℃、液流速３．０ｍ／ｍｉｎの条件で４時間陽極酸化処理を施した。更に陽極酸化処理後のサンプルに、０．５２ｍｏｌ／Ｌリン酸水溶液を用いて４０℃の条件で４２．５分間浸漬して脱膜処理を施した。
これらの処理をこの順に４回繰り返した後、０．５０ｍｏｌ／Ｌリン酸の電解液で、電圧１９５Ｖ、液温度３℃、液流速３．０ｍ／ｍｉｎの条件で１０分間再陽極酸化処理を施すことにより、アルミニウム基板表面に、マイクロポアが直管状でかつハニカム状に配列された陽極酸化皮膜を形成させた。
【０２１５】
なお、陽極酸化処理および再陽極酸化処理ともに、陰極はステンレス電極とし、電源は、ＧＰ０１１０−３０Ｒ（高砂製作所社製）を用いた。また、冷却装置としては、ＮｅｏＣｏｏｌ ＢＤ３６（ヤマト科学社製）を用い、かくはん加温装置として、ペアスターラー ＰＳ−１００（ＥＹＥＬＡ社製）を用いた。電解液の流速は渦式フローモニターＦＬＭ２２−１０ＰＣＷ（ＡＳ  ＯＮＥ製）を用いて計測した。
【０２１６】
（ｄ）貫通化処理工程
上記陽極酸化処理工程の後に、２０質量％塩化水銀水溶液(昇汞)に２０℃、３時間浸漬させることによりアルミニウム基板を溶解し、更に、５質量％リン酸に３０℃、３０分間浸漬させることにより陽極酸化皮膜の底部を除去し、マイクロポア貫通孔を有する陽極酸化皮膜からなる構造体を作製した。
【０２１７】
貫通化処理工程の後の構造体を上記ガラス基板の表面上へ設置し、０．０１ＭＰａの圧力をかけたまま５００℃で１２時間真空乾燥することに吸着させた（図４（Ｂ）参照）。
【０２１８】
（ｅ）充填工程
上記ガラス基板上に設置された貫通化処理工程後の構造体のマイクロポアの内部に、下記条件でスパッタリングを行い、６時間処理することで、ＩＴＯを充填した（図４（Ｃ）参照）。
スパッタガス：Ａｒ＋０２
スパッタガス圧：０．５Ｐａ
スパッタガス流量：３００ＳＣＣＭ
スパッタガス中の酸素濃度：１ｖｏｌ％
漏洩磁束密度：０．１Ｔ
投入スパッタパワー密度：０．５Ｗ／ｃｍ２
【０２１９】
（ｆ）除去工程
上記充填工程の後のサンプルを、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液に４０℃の条件で６０分間浸漬させて陽極酸化皮膜を全て溶かすことにより、ガラス基板上に微細構造体が設けられた構造物を得た（図４（Ｄ）参照）。
【０２２０】
（ｇ）空隙充填媒質の導入
次いで、ＺｎＯ薄膜塗布材料（高純度化学研究所製Ｚｎ−０５）をＩＴＯ層/ガラス基板層間に浸透させ、空隙充填媒質を設けた（図４（Ｅ）参照）。
【０２２１】
上記で得られた微細構造体はガラス基板とＩＴＯ膜に挟まれており、直接には観察できないため、予め、ハニカム状に配列された陽極酸化皮膜の表面写真（倍率２００００倍）をＦＥ−ＳＥＭにより撮影し、凹凸の形状を推定している。本方法により、以下の形状であることを確認した。
・微細構造体（柱状部を含む）の厚さ：４μｍ
・柱状部の高さ：１μｍ
・柱状部の平均最大直径：１５０ｎｍ
・柱状部の周期（中心間距離）：５００ｎｍ
・柱状部の規則化度：７２％
・柱状部の密度：４．６×１０6個/ｍｍ2
【０２２２】
ここで、上記柱状部の周期は、上記柱状部の中心間距離（ピッチ）をいい、５０点測定した平均値である。
また、上記柱状部の規則化度は、上記式（ｉ）により定義される規則化度を測定した値である。
また、上記柱状部の密度は、図５に示すように、上記式（ｉ）により定義される規則化度が１００％となるように配列する柱状部の単位格子５１中に１／２個の柱状部５２があるとして、下記式により算出した。
密度（個/μｍ2）＝（１/２個）／｛Ｐｐ（μｍ）×Ｐｐ（μｍ）×√３×（１/２）｝
ここで、上記式中、Ｐｐは周期を表す。
【０２２３】
（３）電極および発光層の形成
ガラス基板上に設けられた微細構造体の表面に、スパッタリング法を用いて、膜厚１００ｎｍのＩＴＯを陽極として形成（成膜）した。
次いで、真空蒸着法を用いて、α−ＮＰＤを５０ｎｍ堆積させた正孔輸送層を形成した。
次いで、真空蒸着法を用いて、Ａｌｑ３を８０ｎｍ堆積させた活性層を形成した。
最後に、真空蒸着法を用いて、マグネシウム−銀合金を蒸着速度比１０：１で２００ｎｍの膜厚で共蒸着させて陰極を形成し、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２２４】
（比較例１）
微細構造体を形成しない以外は、実施例１と同様の手法により、比較例１の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２２５】
実施例１および比較例１の有機ＥＬ素子に、８Ｖの直流電圧をそれぞれ印加して、輝度並びに発光面方向の輝度分布を比較した。
実施例１の有機ＥＬ素子は、比較例１の有機ＥＬ素子と比較して、１．４０倍の輝度が得られた。
また、比較例１の有機ＥＬ素子は発光面方向の輝度の標準偏差が５．０ルクスであったのに対して、実施例１の有機ＥＬ素子では１．５ルクスとなりより均一な輝度を得ることができた。
【符号の説明】
【０２２６】
１  基板
１ａ、６ａ  発光面
２  空隙部
３  微細構造体
３ａ  柱状部
３ｂ  膜状部
４  第１の電極
５  発光層
６  第２の電極
７  発光部
８  アルミナ（鋳型）
９  空隙充填媒質
１０  ＥＬ素子
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  アルミニウム基板
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  陽極酸化皮膜
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ  マイクロポア
５１  単位格子
５２  柱状部 
１０１、１０２、１０４、１０５、１０７、１０８  柱状部
１０３、１０６、１０９  円
【図１】
2010238486.tif 000003
【図２】
2010238486.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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