(57)【要約】      （修正有）【課題】発光効率の向上を図りつつも非点灯時における光取り出し面側の外観を良好に保つことが可能な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】有機材料を用いて構成された発光機能層１５と、前記発光機能層において発生させた発光光の取り出し側に設けられた透明電極１３と、前記透明電極との間に前記発光機能層を挟持する状態で設けられた対向電極１７と、前記対向電極よりも前記発光光の取り出し側となる位置に設けられた光散乱層ａとを有し、前記光散乱層よりも前記発光光の取り出し側となる位置には、波長５５０ｎｍに対して透過率５０％以上でかつ反射率２０％以上の金属層ｂが設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子１。【選択図】図１
2015011824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機材料を用いて構成された発光機能層と、
前記発光機能層において発生させた発光光の取り出し側に設けられた透明電極と、
前記透明電極との間に前記発光機能層を挟持する状態で設けられた対向電極と、
前記対向電極よりも、前記発光光の取り出し側となる位置に設けられた光散乱層とを有し、
前記光散乱層よりも前記発光光の取り出し側となる位置には、波長５５０ｎｍに対して透過率５０％以上でかつ反射率２０％以上の金属層が設けられた
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記光散乱層は、前記透明電極よりも前記発光光の取り出し側となる位置に設けられた
請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記透明電極と前記対向電極との間に、
前記発光機能層が複数積層された
請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記複数の発光機能層間には、外部電源に接続される光透過性の中間電極が挟持された
請求項３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、特には発光効率の向上を図りつつも非点灯時における外観が良好に保たれた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す）は、２つの電極間に有機材料を用いて構成された発光機能層を挟持した構成であり、軽量で薄膜型の全固体素子である。この様な有機ＥＬ素子においては、一方の電極から注入された電子と他方の電極から注入された正孔とが、発光機能層内において再結合して励起子が生じる。有機ＥＬ素子は、この励起子からの光の放出を利用した発光素子であり、特に柔らかな光を発することができることから、サイネージ用途への応用だけではなくインテリア照明などの分野への適用も期待されている。
【０００３】
ところで、有機ＥＬ素子においては、発光機能層において得られた発光光のうちの一部が素子の外部に取り出されるに過ぎず、発光光のうちの多くは素子の内部に閉じこめられたまま消失してしまう。このため、より多くの発光光を素子の外部に取り出すことで発光効率の向上を図るための手段として、光散乱層を設けた構成が提案されている（例えば下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９６４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光散乱層を設けた構成の有機ＥＬ素子においては、光取り出し面側から素子に入射した外光が光散乱層において散乱する。このため、有機ＥＬ素子を非点灯とした状態においては、有機ＥＬ素子を発光光の取り出し面側から見た場合の外観にざらつき感が生じ、これが全体的な高級感を損なう要因となっている。
【０００６】
そこで本発明は、発光効率の向上を図りつつも非点灯時における光取り出し面側の外観を良好に保つことが可能な有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するための本発明の有機ＥＬ素子は、次のような構成である。
【０００８】
有機材料を用いて構成された発光機能層と、前記発光機能層において発生させた発光光の取り出し側に設けられた透明電極と、前記透明電極との間に前記発光機能層を挟持する状態で設けられた対向電極と、前記対向電極よりも、前記発光光の取り出し側となる位置に設けられた光散乱層とを有している。そして、前記光散乱層よりも前記発光光の取り出し側となる位置には、波長５５０ｎｍに対して透過率５０％以上でかつ反射率２０％以上の金属層が設けられている。
【０００９】
このような構成の有機ＥＬ素子は、以降の実施例でも説明するように、光散乱層よりも発光光の取り出し側に、波長５５０ｎｍに対する反射率２０％以上の金属層を設けたことにより、素子に入射する外光を光散乱層に入射する前に金属層で反射させ、非点灯時における光取り出し側の外観に光沢感を得ることができる。しかも、この金属層は、波長５５０ｎｍに対して透過率５０％であるため、光散乱層での発光光の散乱による発光効率の向上が維持される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明した様に、本発明によれば、発光効率の向上を図りつつも非点灯時における光取り出し側の外観を良好に保つことが可能な有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明における第１実施形態の有機ＥＬ素子の断面模式図である。
【図２】第１実施形態の変形例の有機ＥＬ素子の断面模式図である。
【図３】本発明における第２実施形態の有機ＥＬ素子の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１３】
≪第１実施形態≫
図１は、本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子１の構成を示す断面模式図である。この図に示す有機ＥＬ素子１は、透明基板１１の一主面側に、光散乱層ａ、透明電極１３、発光機能層１５、および対向電極１７をこの順に設けた積層構造を有し、透明基板１１の他主面側を光取り出し面Ｓとして、発光機能層１５内で生じた発光光ｈを透明基板１１側から取り出す構成である。このような第１実施形態の有機ＥＬ素子１においては、透明基板１１と光散乱層ａとの間であって、光散乱層ａよりも発光光ｈの取り出し方向（図中矢印方向）となる位置に、半透過半反射性の金属層ｂが設けられているところが特徴的である。
【００１４】
なお、金属層ｂは、光散乱層ａよりも発光光ｈの取り出し方向となる位置に設けられていれば良く、透明基板１１の光取り出し面Ｓに設けられていても良い。
【００１５】
また有機ＥＬ素子１は、透明基板１１の一主側に、発光機能層１５を封止する封止構造１９を備えた構成であり、さらにはここでの図示を省略した保護部材が設けられていても良い。
【００１６】
以下に有機ＥＬ素子１を構成する各部の詳細について、透明基板１１、透明電極１３、対向電極１７、発光機能層１５、光散乱層ａ、金属層ｂ、封止構造１９、および保護部材の順に説明を行う。
【００１７】
＜透明基板１１＞
本発明の有機ＥＬ素子１に用いることのできる透明基板１１は、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はない。好ましく用いられる透明基板１１としては、ガラス、石英、樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい透明基板１１は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【００１８】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【００１９】
樹脂フィルムの表面には、無機物または有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜が形成されていてもよい。このような被膜およびハイブリッド被膜は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２％）ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルム（バリア膜）であることが好ましい。またさらには、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性を有するバリア膜であることが好ましい。
【００２０】
以上のようなバリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらにこれらの材料からなる無機膜の脆弱性を改良するために、これらの材料からなる無機層と、有機層との積層構造とすることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【００２１】
バリア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、分子線エピタキシー法、クラスタ−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、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【００２２】
＜透明電極１３＞
透明電極１３は、発光機能層１５で生じた発光光ｈの取り出す側に設けられた電極である。このような透明電極１３は、可視光を透過する材料で構成され、例えば波長５５０ｎｍに対する透過率が１０％より大きいことが好ましい。また透明電極１３は、有機ＥＬ素子１の発光機能層１５に対して陽極または陰極として用いられ、少なくとも発光機能層１５に接する側の界面層が、陽極または陰極として適する材料で構成されていることとする。
【００２３】
＜対向電極１７＞
対向電極１７は、透明電極１３との間に発光機能層１５を挟持する状態で設けられた電極である。この対向電極１７は、有機ＥＬ素子１の発光機能層１５に対して、透明電極１３が陽極であれば陰極として用いられ、透明電極１３が陰極であれば陽極として用いられる。このため、少なくとも発光機能層１５に接する側の界面層が、陰極または陽極として適する材料で構成されていることとする。
【００２４】
このような対向電極１７は、例えば発光機能層１５で生じた発光光ｈを、透明基板１１の光取り出し面Ｓ側に反射させる反射電極として構成されている。また対向電極１７は、可視光に対して透過性を有していても良く、この場合は、対向電極１７側からも発光光ｈを取り出すことが可能になる。
【００２５】
ここで上述した透明電極１３または対向電極１７を構成する陽極および陰極は、以下のようであることとする。
【００２６】
陽極は、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上、好ましくは４．５Ｖ以上）電極物質で構成され、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ、Ａｇ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
【００２７】
陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
【００２８】
また陽極として有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／sq.以下が好ましい。
【００２９】
陽極の厚さは、透明電極１３として用いられるか対向電極１７として用いられるかにもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で、透過性または反射性を考慮して設定される。
【００３０】
陰極は、金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム、Ａｇ、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【００３１】
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／sq.以下が好ましい。
【００３２】
陰極の厚さは、透明電極１３として用いられるか対向電極１７として用いられるかにもよるが、通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で、透過性または反射性を考慮して設定される。
【００３３】
＜発光機能層１５＞
発光機能層１５は、有機材料を用いて構成され、少なくとも有機材料からなる発光層を有し、陽極または陰極を構成する透明電極１３と対向電極１７との間に挟持されている。このような発光機能層１５の代表的な構成としては、以下のような積層構成を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
（１）陽極／［発光層］／陰極
（２）陽極／［発光層／電子輸送層］／陰極
（３）陽極／［正孔輸送層／発光層］／陰極
（４）陽極／［正孔輸送層／発光層／電子輸送層］／陰極
（５）陽極／［正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層］／陰極
（６）陽極／［正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層］／陰極
（７）陽極／［正孔注入層／正孔輸送層／（電子阻止層／）発光層／（正孔阻止層／）電子輸送層／電子注入層］／陰極
【００３５】
上記の中で（７）の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
本発明に係る発光層は、単層または複数層で構成されており、発光層が複数の場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。
【００３７】
必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層（正孔障壁層ともいう）や電子注入層（陰極バッファー層ともいう）を設けてもよい。また、発光層と陽極との間に電子阻止層（電子障壁層ともいう）や正孔注入層（陽極バッファー層ともいう）を設けてもよい。
【００３８】
本発明に係る電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層であり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
【００３９】
本発明に係る正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
【００４０】
上記の代表的な素子構成において、陽極と陰極を除いた層が発光機能層であり、発光機能層を構成するほとんどの層が有機材料で構成されるため「有機層」ともいう。
【００４１】
［タンデム構造］
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、少なくとも１層の発光層を含む発光機能層を１つの発光ユニットとし、透明電極１３と対向電極１７との間にこの発光機能層を複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
【００４２】
図２には、タンデム構造の代表的な素子構成を、本第１実施形態に適用した変形例の有機ＥＬ素子１’を示す。この図に示す有機ＥＬ素子１’は、以下のような積層構成となっている。透明電極１３／第１発光機能層１５-1／中間層２１／第２発光機能層１５-2／中間層２１／第３発光機能層１５-3／対向電極１７
【００４３】
ここで、第１発光機能層１５-1、第２発光機能層１５-2、および第３発光機能層１５-3は全て同じであっても、異なっていてもよい。またこれらのうちの２つの発光機能層が同じであり、残る１つが異なっていてもよい。
【００４４】
複数の発光機能層１５-1，１５-2，…は直接積層されていても、中間層２１を介して積層されていてもよい。中間層２１は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層の何れかであり、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。
【００４５】
中間層２１に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ｌｉ／Ａｇ、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、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等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【００４６】
また、中間層２１として中間電極を用いた場合、この中間電極（中間層２１）に発光機能層制御用の電圧を印加する外部電源を接続させても良い。この場合、透明電極１３、対向電極１７、および中間電極（中間層２１）のうち、各発光機能層１５-1，１５-2，…に接して配置された２つの電極の何れか一方を陰極、他方を陽極として電圧を印加することで、積層された各発光機能層１５-1，１５-2，…に対して個別に正孔および電子を注入し、これらの各発光機能層１５の発光を独立に、かつ任意に制御する構成とすることができる。
【００４７】
発光機能層１５-1，１５-2，…内の好ましい構成としては、例えば上記の代表的な素子構成で挙げた（１）〜（７）の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【００４８】
タンデム型有ＥＬ素子の具体例としては、例えば、米国特許第６，３３７，４９２号、米国特許第７，４２０，２０３号、米国特許第７，４７３，９２３号、米国特許第６，８７２，４７２号、米国特許第６，１０７，７３４号、米国特許第６，３３７，４９２号、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６−２２８７１２号、特開２００６−２４７９１号、特開２００６−４９３９３号、特開２００６−４９３９４号、特開２００６−４９３９６号、特開２０１１−９６６７９号、特開２００５−３４０１８７号、特許第４７１１４２４号、特許第３４９６６８１号、特許第３８８４５６４号、特許第４２１３１６９号、特開２０１０−１９２７１９号、特開２００９−０７６９２９号、特開２００８−０７８４１４号、特開２００７−０５９８４８号、特開２００３−２７２８６０号、特開２００３−０４５６７６号、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【００４９】
＜光散乱層ａ＞
光散乱層ａは、対向電極１７よりも、発光光ｈの取り出し側となる位置に設けられた層である。本第１実施形態においては、光散乱層ａは、透明基板１１と透明電極１３との間に設けられており、透明電極１３よりも、発光光ｈの取り出し側となる位置に設けられていることとする。この光散乱層ａは、発光光ｈの取り出し効率を向上させることによって発光効率を増加させるための層であり、可視光に対する透過率５０％以上であることが好ましく、５５％以上であることがより好ましく、６０％以上であることが特に好ましい。
【００５０】
また光散乱層ａは、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．７以上２．５未満の範囲内である高屈折率層であることが好ましい。屈折率１．７以上とすることにより、発光層内に閉じ込められる導波モード光や、対向電極１７において反射されるプラズモンモード光等の、特異な光学モードの光を取り出すことができる。一方、プラズモンモードの最も高次側のモードであっても、屈折率２．５以上の領域の光はほとんど存在せず、これ以上の屈折率としても取り出せる光の量が増えることはないため、光散乱層ａの屈折率は２．５未満であればよい。
【００５１】
このような光散乱層ａは、屈折率１．７以上２．５未満を有する単独の素材で膜を形成してもよいし、２種類以上の材料を混合して屈折率１．７以上２．５未満の膜を形成してもよい。このような混合系の場合、光散乱層ａの屈折率は、各々の素材固有の屈折率に混合比率を乗じた合算値により算出される計算屈折率でも代用可能である。また、この場合、各々の素材の屈折率は、１．７未満もしくは２．５以上であってもよく、混合した膜の屈折率として１．７以上２．５未満を満たしていればよい。
【００５２】
なお、本発明において、屈折率は、多波長アッベ屈折計、プリズムカプラ、ミケルソン干渉計、分光エリプソメーター等で測定することができる。
【００５３】
以上のような光散乱層ａを構成する高屈折率材料としては、例えば国際公開第２００９／０１４７０７号や米国特許第６６０８４３９号明細書等に記載の量子ドットも好適に用いることができる。
【００５４】
また光散乱層ａは、樹脂と粒子との混合物による屈折率差を利用した混合散乱層（散乱膜）としてもよいし、凹凸構造等の形状制御により形成された形状制御散乱層としてもよい。
【００５５】
なお、光散乱層ａは、全反射界面に設けられることが好ましく、全反射の強度の大きな屈折率の異なる層の界面に設けられることが好ましい。全反射界面とは、屈折率差が０．０５以上の界面を言い、より効果が大きいのは屈折率差０．１以上、特に効果が大きいのは屈折率差０．１５以上の界面である。したがって、金属層ｂが透明基板１１の光取り出し面Ｓに設けられた構成であれば、透明基板１１における発光機能層１５側の表面層に光散乱層ａを設けることにより、発光機能層１５から透明基板１１側に放射された発光光ｈが、透明基板１１と透明電極１３との界面で全反射することを防止でき、発光効率を向上させることができる。
【００５６】
有機ＥＬ素子１内に、全反射界面が複数ある場合には、その複数個所に散乱層を設けることが好ましい態様である。また、光散乱層ａは、最も透明基板１１に近い場所に設けることが好ましい態様である。
【００５７】
以下、光散乱層ａを構成する混合散乱層と形状制御散乱層について説明する。
【００５８】
［混合散乱層（光散乱層ａ）］
光散乱層ａとして適用される混合散乱層は、樹脂材料からなるバインダー（層媒体）と、該バインダーに含有される粒子とから構成されている。バインダーと粒子とは、粒子の方が屈折率が大きく、その屈折率差は０．０３以上であり、好ましくは０．１以上であり、より好ましくは０．２以上であり、特に好ましくは０．３以上である。バインダーと粒子との屈折率差が０．０３以上であれば、バインダーと粒子との界面で散乱効果が発生する。屈折率差が大きいほど、界面での屈折が大きくなり、散乱効果が向上するため好ましい。
【００５９】
混合散乱層（光散乱層ａ）は、上記のように、バインダーと粒子との屈折率の違いにより光を拡散させる層である。そのため、含有される粒子としては、可視光のミー散乱を生じさせる領域以上の粒径を有する透明な粒子であることが好ましく、その平均粒径は０．２μｍ以上であることが好ましい。
【００６０】
一方、平均粒径の上限としては、粒径がより大きい場合、粒子を含有した混合散乱層の粗さを平坦化する必要があり、工程の負荷、膜の吸収の観点で不利な点があることから、好ましくは１０μｍ未満、より好ましくは５μｍ未満、特に好ましくは３μｍ未満、最も好ましくは１μｍ未満である。
【００６１】
ここで、粒子の平均粒径は、たとえば、日機装社製ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０といった動的光散乱法を利用した装置や、電子顕微鏡写真の画像処理により測定することができる。
【００６２】
このような粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、有機微粒子であっても、無機微粒子であってもよいが、中でも高屈折率を有する無機微粒子であることが好ましい。
【００６３】
高屈折率を有する有機微粒子としては、たとえば、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリル−スチレン共重合体ビーズ、メラミンビーズ、ポリカーボネートビーズ、スチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ等が挙げられる。
【００６４】
高屈折率を有する無機微粒子としては、たとえば、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン等の中から選ばれる少なくとも１つの酸化物からなる無機酸化物粒子が挙げられる。無機酸化物粒子としては、具体的には、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＢａＴｉＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＳｉＯ２、ＺｒＳｉＯ４、ゼオライト等が挙げられ、中でも、ＴｉＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２が好ましく、ＴｉＯ２が最も好ましい。また、ＴｉＯ２の中でも、アナターゼ型よりルチル型の方が、触媒活性が低いため高屈折率層や隣接した層の耐候性が高くなり、さらに屈折率が高いことから好ましい。
【００６５】
また、混合散乱層の塗布形成に用いられる塗布液(分散液）における分散性や、塗布液の安定性向上の観点から、これらの粒子は、表面処理を施したものを用いるか、あるいは表面処理を施さないものを用いるかを選択することができる。
【００６６】
表面処理としては、表面処理剤を用いた処理が例示される。表面処理剤の具体例としては、酸化ケイ素や酸化ジルコニウム等の異種無機酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、オルガノシロキサン、ステアリン酸等の有機酸等が挙げられる。これら表面処理剤は、１種を単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。中でも、上述した塗布液の安定性の観点から、表面処理剤としては、異種無機酸化物および／または金属水酸化物が好ましく、金属水酸化物がより好ましい。
【００６７】
無機酸化物粒子が、表面処理剤で表面処理されている場合、表面処理剤による粒子表面の被覆量は、０．０１〜９９質量％であることが好ましい。この被覆量は、粒子の質量に対する当該粒子の表面に用いた表面処理剤の質量割合で示されることとする。表面処理剤の被覆量を０．０１質量％以上とすることにより、表面処理による分散性や安定性の向上効果を得る。また、９９質量％以下とすることにより、混合散乱層の屈折率を確保する。
【００６８】
上記粒子は、その屈折率が１．７以上であり、１．８５以上が好ましく、２．０以上が特に好ましい。屈折率が１．７以上とすることにより、バインダーとの屈折率差を大きくして、散乱量を確保し、光取り出し効率の向上を図る。一方で、粒子の屈折率の上限は３．０未満である。
【００６９】
また、混合散乱層（光散乱層ａ）内における粒子の配置は、光取り出し側と逆の界面に粒子が接触または近接するように、粒子１層の厚みで配置されるのが好ましい。これにより、透明電極１３内で全反射が起きたときに混合散乱層（光散乱層ａ）側に染み出してくるエバネッセント光を、透明電極１３との界面付近に存在する粒子によって散乱させることができ、光取り出し効率が向上する。
【００７０】
一方、粒子が、透明電極１３との界面から離れた位置に存在する場合、この粒子によってエバネッセント光を散乱させることができず、光取り出し効率の向上に寄与しない。また、粒子の分布厚みを抑えて粒子１層の厚みで配置することにより、混合散乱層（光散乱層ａ）を塗布成膜する際の均一性や界面平滑性が低下し、さらに反射散乱光の増加による表示性能低下といった問題が生じる可能性がある。
【００７１】
なお、本実施形態においては、混合散乱層（光散乱層ａ）における光取り出し側と逆の界面には透明電極１３が隣接する構成を例示したが、これに限らず他の層が混合散乱層（光散乱層ａ）における光取り出し側と逆の界面に隣接しても同様である。
【００７２】
また混合散乱層（光散乱層ａ）にける粒子の含有量は、体積充填率で、１．０％〜７０％の範囲内であることが好ましく、５〜５０％の範囲内であることがより好ましい。これにより、混合散乱層（光散乱層ａ）と透明電極１３との界面に屈折率分布の粗密を作ることができ、光散乱量を増加させて光取り出し効率を向上させることができる。
【００７３】
これらの粒子は、実際には、多分散粒子であることや規則的に配置することが難しいことから、局部的には回折効果を有するもののその効果は小さく、多くは拡散により光の方向を変化させ光取り出し効率を向上させる。
【００７４】
混合散乱層（光散乱層ａ）を構成するバインダーとしては、公知の樹脂（バインダー）が特に制限なく使用可能であり、たとえば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ナイロン（Ｎｙ）、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の樹脂フィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム（製品名Ｓｉｌａ−ＤＥＣ、チッソ株式会社製）、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物（たとえば、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラデシル）トリエトキシシラン）の他、含フッ素モノマーと架橋性基付与のためのモノマーを構成単位とする含フッ素共重合体等が挙げられる。これら樹脂は、二種以上混合して使用することができる。これらの中でも、有機無機ハイブリッド構造を有するものが好ましい。
【００７５】
また、バインダーとしては、以下の親水性樹脂を使うことも可能である。親水性樹脂としては水溶性の樹脂、水分散性の樹脂、コロイド分散樹脂またはそれらの混合物が挙げられる。親水性樹脂としては、アクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、フッ素系等の樹脂が挙げられ、たとえば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、カゼイン、澱粉、寒天、カラギーナン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸、セルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、デキストラン、デキストリン、プルラン、水溶性ポリビニルブチラール等のポリマーを挙げることができるが、これらの中でも、ポリビニルアルコールが好ましい。
【００７６】
バインダーとして用いられるポリマーは、１種類を単独で用いてもよいし、必要に応じて２種類以上を混合して使用してもよい。
【００７７】
また、同様に、従来公知の樹脂粒子（エマルジョン）等も好適に使用可能である。
【００７８】
また、バインダーとしては、主として紫外線・電子線によって硬化する樹脂、すなわち、電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂と溶剤とを混合したものや熱硬化型樹脂も好適に使用できる。このようなバインダー樹脂としては、飽和炭化水素またはポリエーテルを主鎖として有するポリマーであることが好ましく、飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーであることがより好ましい。
【００７９】
また、バインダーは架橋していることが好ましい。飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーは、エチレン性不飽和モノマーの重合反応により得ることが好ましい。架橋しているバインダーを得るためには、２つ以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを用いることが好ましい。
【００８０】
以上のようなバインダーに粒子を分散させた混合散乱層（光散乱層ａ）の形成方法としては、例えば、塗布成膜法が適用される。この場合、粒子を溶解しない溶媒を用いてバインダーとなる樹脂材料（ポリマー）の溶液を作製し、これに粒子を分散させて塗布液を作製し、この塗布液を透明基板１１上に塗布成膜する。
【００８１】
［形状制御散乱層（光散乱層ａ）］
光散乱層ａとして適用される形状制御散乱層は、光を回折もしくは拡散させる凹凸構造を有する。この凹凸構造は、一定のピッチ（周期）を有する。可視光の取り出し効率を向上させるためには、媒質中での波長４００〜７５０ｎｍの範囲内の光を回折させるための回折格子であることが必要である。回折格子への光の入射角と出射角、回折格子間隔（凹凸配列の周期）、光の波長、媒体の屈折率、回折次数等の間には、一定の関係があり、可視光およびその近傍の波長領域の光を回折させるため、本発明においては、凹凸配列のピッチは、取り出し効率(発光効率）を向上させる波長に対応して、１５０〜３０００ｎｍの範囲内にある一定値をもつ必要がある。
【００８２】
回折格子として作用する凹凸構造は、たとえば、特開平１１−２８３７５１号公報、特開２００３−１１５３７７号公報等に記載されている。ストライプ状の回折格子は、ストライプに平行な方向に対しては回折効果がないため、２次元的にどの方向からも均一に回折格子としての作用するものが好ましい。このため例えば、光取り出し面Ｓに対する法線方向から見た場合の形状制御散乱層の凹凸構造は、所定の形状を有する凹部と凸部とが規則的に所定の間隔で形成されているものが好ましい。
【００８３】
また上記法線方向から見た凹部の平面形状としては、たとえば、円形、三角形、四角形、多角形等が挙げられるが特に限定されるものではない。凹部の内径は（同面積の円を想定して）、７５〜１５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。また、凹部の断面形状としては、半球状、矩形状、かまぼこ状、ピラミッド状等が挙げられるが特に限定されるものではない。この凹部の深さは、５０〜１６００ｎｍの範囲内であることが好ましく、５０〜１２００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。凹部の深さがこれより小さい場合には、回折あるいは散乱を起こす効果が小さく、また大きすぎると表示素子としての平面性が損なわれ好ましくない。
【００８４】
また、回折格子とするために、これらの凹部の配列は、正方形のラチス状（正方格子状）、ハニカムラチス状等、２次元的に規則的に配列が繰り返されることが好ましい。
【００８５】
また、凸型の形状は凹部の形状を反転させた形状と同様であり、たとえば、凸部が柱状である場合、光取り出し面Ｓに対する法線方向から見た場合の凸部の平面形状としては、円形、三角形、四角形、多角形のいずれであってもよい。凸部の高さやピッチ（周期）は、上述の凹部の深さやピッチと同様である。すなわち、これらの凹凸の形状は、全く逆に、凸部が上記凹部の値を有するように形成されてもよい。
【００８６】
また凹凸構造は、光の回折や屈折、反射により光を拡散させる構造であれば良く、例えば平均ピッチ（周期）が０．３〜２０μｍの範囲内であり、平均高さがピッチの１／５〜１／３程度である１００〜７０００ｎｍの範囲内であるような波型形状等であってもよい。このような凹凸構造は、全反射または対向電極１７による反射によって発光機能層１５内部を伝播する光を拡散して取り出す光量が、直接外部に出射される光量と比較して充分な量とするには、少なくとも１００ｎｍ以上の高さであることが好ましい。また、波型形状のピッチ（周期）は長すぎると散乱現象が生じる前に発光層で光が吸収され、平均高さがあまり大きくなると発光層の成膜が困難になるので、望ましくない。
【００８７】
このような凹凸構造を有する形状制御散乱層（光散乱層ａ）を、透明基板１１と透明電極１３との間に設けることにより、透明基板１１側から発光を取り出す際に、凹凸構造のピッチ（周期）に対応した波長の光の取り出し効率を向上させることができる。
【００８８】
以上のような形状制御散乱層（光散乱層ａ）を形成する方法としては、例えばインプリント法を適用することができる。この場合、先ず、透明基板１１上に、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の熱可塑性樹脂からなる樹脂膜を成膜する。その後、凹凸が設けられたインプリント用の金型を樹脂膜に対して押し圧し、金型によって樹脂膜を加熱、加圧することで、金型の凹凸形状を樹脂膜に転写する。これにより、所望の凹凸構造を有する形状制御散乱層（光散乱層ａ）を形成することができる。
【００８９】
またインプリント法を適用する場合、樹脂膜を紫外線硬化樹脂で構成してもよい。この場合、凹凸が設けられたインプリント用の金型を樹脂膜に対して押し圧し、この状態で樹脂膜に対して紫外線を照射して光重合により硬化させることで、金型の凹凸形状を樹脂膜に転写する。
【００９０】
なお、金属層ｂが透明基板１１の光取り出し面Ｓに設けられている場合であれば、形状制御散乱層（光散乱層ａ）は、透明基板１１の表面に形成したバリア膜に形成してもよい。またこの場合、バリア膜を表面エッチングすることで凹凸形状を形成することができる。例えば、バリア膜として酸化ケイ素等の無機酸化物が用いられている場合、反応性イオンエッチングによってバリア膜の表面層をエッチングすることにより、透明基板１１の表面層に形状制御散乱層（光散乱層ａ）を形成することができる。さらに、バリア層である酸化ケイ素等の無機酸化物の膜については、ゾルゲル手法を用いてゲル状の膜を作成した後、上述したインプリント法を適用し、ゲル状膜に凹凸が設けられた金型を押し当てたまま加熱することで、凹凸構造を形成することもできる。
【００９１】
＜金属層ｂ＞
金属層ｂは、光散乱層ａよりも、発光光ｈの取り出し側となる位置に設けられた層であり、ここでは一例として透明基板１１と散乱層ａとの間に金属層ｂが設けられていることとする。この金属層ｂは、可視光に対して半透過半反射性を有する。このような金属層ｂの半透過半反射性は、波長５５０ｎｍの可視光に対して、透過率５０％以上でかつ反射率２０％以上である。
【００９２】
金属層ｂの透過率は、散乱層ａを設けたことによる発光光ｈの取り出し効率の向上を維持する観点から、５０％以上で高いほどよい。また金属層ｂの反射率は、光取り出し面Ｓ側から有機ＥＬ素子１内に入射する外光を反射させる観点から、２０％以上であることとする。このような金属層ｂは、可視光に対する吸収が少ないほどよい。
【００９３】
以上のような金属層ｂは、可視光に対する吸収係数が少ない金属材料が選択して用いられることが好ましく、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料を用いて構成される。また金属層ｂは、構成材料によってその厚さを調整することにより、透過率および反射率が上述した範囲に設定されていることとする。
【００９４】
なお、この金属層ｂは、光散乱層ａよりも、発光機能層１５で得られた発光光ｈの取り出し側となる位置に設けられた層であって、ここでは一例として透明基板１１と透明電極１３との間に設けられていることとした。しかしながら金属層ｂは、例えば透明基板１１における光取り出し面Ｓ側に設けられていてもよい。また、金属層ｂの透明基板１１側には、必要に応じて成膜性を向上させるための下地層を設けても良い。下地層としては、窒素や硫黄を含有した層などを用いることができる。
【００９５】
＜封止構造１９＞
本発明の有機ＥＬ素子の封止に適用される封止構造１９としては、例えば、封止部材を接着剤によって透明基板１１に貼り合わせた構成を挙げることができる。封止部材は、透明電極１３〜対向電極１７の積層体で構成された表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また封止部材の透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
【００９６】
封止部材の具体例としては、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウムおよびタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【００９７】
本発明においては、有機ＥＬ素子１を薄膜化できるということから、封止部材としては、ポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。さらには、ポリマーフィルムはＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２／２４ｈ）以下、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【００９８】
封止部材を凹状に加工する場合であれば、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【００９９】
接着剤は、上述した封止部材を、透明基板１１、透明電極１３および対向電極１７等の引き出し電極部分に対して接着可能なものであればよい。このような接着剤の具体例としては、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化および熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱および化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１００】
このうち、発光機能層１５の熱処理による劣化を防止するためには、室温から８０℃までに接着硬化できる接着剤を用いることが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１０１】
また封止部材と透明基板１１との間隙には、気相および液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１０２】
吸湿性化合物としては、たとえば、金属酸化物（たとえば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（たとえば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（たとえば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（たとえば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物および過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１０３】
また封止構造１９としては、透明電極１３〜対向電極１７の積層体を覆う状態で透明基板１１の上方に成膜された封止膜を用いても良い。このような封止膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、たとえば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等の無機膜を用いることができる。さらに封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機膜と有機材料からなる有機膜との積層構造の封止膜としても良い。
【０１０４】
封止膜を構成するこれらの無機膜および有機膜の形成方法については特に限定はなく、たとえば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−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、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１０５】
＜保護部材＞
透明基板１１との間に、透明電極１３〜対向電極１７の積層体、および封止構造１９を挟持する位置には、有機ＥＬ素子１の機械的強度を高めるために、さらに保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止構造１９として封止膜が用いられている場合には、有機ＥＬ素子１の機械的強度は必ずしも高くない。このため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１０６】
以上のような構成の有機ＥＬ素子１によれば、以降の実施例でも説明するように、光散乱層ａよりも発光光ｈの取り出し側に、波長５５０ｎｍに対する反射率２０％以上の金属層ｂを設けたことにより、光取り出し面Ｓ側から入射した外光ｈ１を光散乱層ａに入射する前に金属層ｂで反射させ、非点灯時における光取り出し面Ｓ側の外観に光沢感を得ることができる。しかも、この金属層ｂは、波長５５０ｎｍに対して透過率５０％であるため、光散乱層ａでの発光光ｈの散乱による発光効率の向上を維持することができる。
【０１０７】
この結果、この有機ＥＬ素子１は、発光効率を維持しつつも非点灯時における光取り出し面側の外観を良好に保つことが可能なものとなる。
【０１０８】
≪第２実施形態≫
図３は、本発明の第２実施形態の有機ＥＬ素子２の構成を示す断面模式図である。この図に示す有機ＥＬ素子２が、図１を用いて説明した第１実施形態の有機ＥＬ素子と異なるところは、透明電極１３’が金属層ｂを兼ねたものであり、光散乱層ａが透明電極１３’と発光機能層１５との間に設けられているところにある。他の構成はタンデム構造および変形例も含めて第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略して第２実施形態の特徴部を説明する。
【０１０９】
＜金属層ｂを兼ねる透明電極１３’＞
透明電極１３’は、発光機能層１５で生じた発光光ｈを取り出す側に設けられた電極であり、発光機能層１５に対して陽極または陰極として用いられ、少なくとも発光機能層１５に接する側の界面層が、陽極または陰極として適する材料で構成されていることは、第１実施形態と同様である。
【０１１０】
特に第２実施形態においては、この透明電極１３’は金属層ｂを兼ねるものであるため、光散乱層ａよりも、発光光ｈの取り出し側となる位置に設けられた層であり、ここでは透明基板１１と散乱層ａとの間に設けられている。このような金属層ｂを兼ねる透明電極１３’は、第１実施形態で説明した金属層ｂと同様の構成であって良く、可視光に対して透過性を有すると共に、波長５５０ｎｍの可視光に対して、透過率５０％以上でかつ反射率２０％以上である。
【０１１１】
＜光散乱層ａ＞
光散乱層ａは、対向電極１７よりも発光光ｈの取り出し側となる位置として、金属層ｂを兼ねる透明電極１３’と発光機能層１５との間に設けられている。このような光散乱層ａは、第１実施形態で説明した光散乱層ａと同様のものであって良い。
【０１１２】
またこの光散乱層ａは、陽極または陰極となる透明電極１３’と対向電極１７との間に挟持されるため、発光機能層１５の一部を構成する層としての特性を有することが好ましい。この場合、例えば透明電極１３’が陽極であれば、光散乱層ａは正孔注入性または正孔輸送性を有することが好ましい。一方、透明電極１３’が陰極であれば、光散乱層ａは電子注入性または電子輸送性を有することが好ましい。なお、対向電極１７が反射電極であれば、光散乱層ａは、反射電極としての対向電極１７と、金属層ｂを兼ねる透明電極１３’との間の何れの位置に設けられてもよく、発光機能層１５における発光層よりも透明電極１３’に近く配置されていることが好ましい。
【０１１３】
以上の様な構成の有機ＥＬ素子２であっても、光散乱層ａよりも発光光ｈの取り出し側に、波長５５０ｎｍに対する反射率２０％以上の金属層ｂを兼ねる透明電極１３’を設けたことにより、光取り出し面Ｓ側から入射した外光ｈ１を光散乱層ａに入射する前に金属層ｂを兼ねる透明電極１３’で反射させ、非点灯時における光取り出し面Ｓ側の外観に光沢感を得ることができる。しかも、この金属層ｂを兼ねる透明電極１３’は、波長５５０ｎｍに対して透過率５０％であるため、光散乱層ａでの発光光ｈの散乱による発光効率の向上を維持することもできる。
【０１１４】
この結果、第２実施形態の有機ＥＬ素子２は、発光効率を維持しつつも非点灯時における光取り出し面側の外観を良好に保つことが可能なものとなる。
【０１１５】
尚、以上第１実施形態および第２実施形態で説明した本発明の有機ＥＬ素子は、さらに光取り出し効率を向上させるための構成として、透明基板１１と発光機能層１５との間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する構成（例えば、特開昭６２−１７２６９１号公報）、透明基板１１と発光機能層１５との間に透明基板１１よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する構成（例えば、特開２００１−２０２８２７号公報）が採用される。
【０１１６】
≪有機ＥＬ素子の用途≫
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
【０１１７】
発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられ、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。また、有機ＥＬ素子が適用される発光光源は、これらに限定されるものではない。
【０１１８】
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、透明電極や対向電極などの電極のみをパターニングしてもよいし、これらの電極および電極間の発光機能層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
【実施例】
【０１１９】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「体積％」を表す。下記表１には、実施例で作製した有機ＥＬ素子１０１〜１０６における光散乱層と金属層の構成を示す。
【０１２０】
≪有機ＥＬ素子１０１の作製≫
洗浄処理を施したガラス性の透明基板上に、真空蒸着装置内において下記化合物Ｎ−１を２０ｎｍの厚さで成膜後、マスクを使用して銀（Ａｇ）からなる透明電極を９ｎｍの厚さでパターン形成した。この透明電極は、陽極として形成した。
【０１２１】
【化１】
2015011824.tif 000003
【０１２２】
次に、蒸着用るつぼの各々に、有機ＥＬ素子１０１の発光機能層を構成する各層の構成材料を各々素子作製に最適の量で充填し、上記透明基板が収納された真空蒸着装置内にこれらの蒸着用るつぼを収納した。これらの蒸着用るつぼには、モリブデン製またはタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
【０１２３】
次いで、この真空蒸着装置の内部を真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、下記化合物Ｍ−１の入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、透明電極上に蒸着速度０．１ｎｍ／秒で化合物Ｍ−１を蒸着し、厚さ１５ｎｍの層を形成した。
【０１２４】
【化２】
2015011824.tif 000004
【０１２５】
次いで、下記化合物Ｍ−２を同様にして蒸着し、厚さ７０ｎｍの層を形成した。
【０１２６】
【化３】
2015011824.tif 000005
【０１２７】
次いで、下記化合物ＧＤ−１および化合物Ｈ−２を、化合物ＧＤ−１が８％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、厚さ３５ｎｍの緑色を呈するリン光発光層を形成した。
【０１２８】
【化４】
2015011824.tif 000006
【０１２９】
次いで、上記化合物Ｈ−２を蒸着層０．１ｎｍ／秒で蒸着し、厚さ５ｎｍの層を形成した。
【０１３０】
その後下記化合物Ｅ―１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、厚さ２５ｎｍの層を形成した。以上により緑色の発光機能層を形成した。
【０１３１】
【化５】
2015011824.tif 000007
【０１３２】
続いて、緑色の発光機能層上に、リチウム（Ｌｉ）を１ｎｍの厚さに蒸着し、その後銀（Ａｇ）を８ｎｍ蒸着して第１中間電極を形成した。
【０１３３】
次いで、再び上記化合物Ｍ−１を１５ｎｍ、次いで上記化合物Ｍ−２を４０ｎｍ、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒で順次形成した。
【０１３４】
次いで、下記化合物ＲＤ−１と共に、上記化合物ＧＤ−１、および上記化合物Ｈ−２を、ＲＤ−１が４％、化合物ＧＤ−１が１５％の濃度になるように、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、厚さ３０ｎｍの赤色を呈するリン光発光層を形成した。
【０１３５】
【化６】
2015011824.tif 000008
【０１３６】
次いで、上記化合物Ｈ−２を蒸着層０．１ｎｍ／秒で蒸着し、厚さ５ｎｍの層を形成し、さらに上記化合物Ｅ―１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、厚さ２５ｎｍの層を形成した。以上により赤色の発光機能層を形成した。
【０１３７】
次いで、上記第１中間電極の形成と同様にして第２中間電極を形成した。
【０１３８】
その後、三たび上記化合物Ｍ−１を１５ｎｍ、次いで上記化合物Ｍ−２を５０ｎｍ、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒で形成した。
【０１３９】
次いで、下記化合物ＢＤ−１および下記化合物Ｈ−１を、化合物ＢＤ−１が５％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、厚さ３５ｎｍの青色発光を呈する蛍光発光層を形成した。
【０１４０】
【化７】
2015011824.tif 000009
【０１４１】
次いで、上記化合物Ｅ―１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、厚さ３５ｎｍの層を形成し、青色の発光機能層を形成した。
【０１４２】
続いて、リチウムを１ｎｍ、アルミニウムを１２０ｎｍの厚さに蒸着し、対向電極を形成した。この対向電極は陰極を形成した。
【０１４３】
次いで、以上のように順次形成した各層の積層体を対向電極側からガラスカバーで覆い、接着剤を用いて透明基板にガラスカバーを貼り合わせることにより、透明基板とガラスカバーとの間に積層体を封止した。ガラスカバー内には捕水剤を設け、積層体と共に封止した。この封止作業は、純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気に保たれたローブボックス内で行い、ガラスカバー内に窒素ガスが充填された状態とした。
【０１４４】
以上により、有機ＥＬ素子１０１を作製した。
【０１４５】
≪有機ＥＬ素子１０２の作製≫
洗浄処理を施したガラス性の透明基板上に、光散乱層を形成し、この上部に上記有機ＥＬ素子１０１の作製と同様にして、透明電極（陽極）〜対向電極（陰極）までの各層を形成してこれらを封止し、有機ＥＬ素子１０２を作製した。
【０１４６】
光散乱層は、以下の材料を用いて次のようにして形成した。
【０１４７】
先ず、光散乱層形成用の分散液として、屈折率（ｎｐ）２．４、平均粒子径０．２５μｍのＴｉＯ２粒子（テイカ社製  ＪＲ６００Ａ)と樹脂溶液（ＡＰＭ社製有機無機ハイブリッド樹脂  ＥＤ２３０ＡＬ)との比率３０ｖｏｌ％：７０ｖｏｌ％、ｎ−プロピルアセテートとシクロヘキサノンとの溶媒比１０質量％：９０質量％、固形分濃度が１５質量％のとなる調液を、１０ｍｌ量の比率で処方設計した。
【０１４８】
具体的には、上記ＴｉＯ２粒子と溶媒とを混合し、常温で冷却しながら、超音波分散機（エスエムテー社製  ＵＨ−５０）によって、マイクロチップステップ［エスエムテー社製  ＭＳ−３（３ｍｍφ）］を用いた標準条件で１０分間の分散処理を行い、ＴｉＯ２分散液を得た。次いで、ＴｉＯ２分散液を１００ｒｐｍで撹拌しながら、上記樹脂溶液を少量ずつ混合添加し、添加完了後５００ｒｐｍまで撹拌速度を上げ、さらに１０分間混合した。混合した液を、疎水性ＰＶＤＦ  ０．４５μｍフィルター（ワットマン社製）にて濾過することにより、目的の分散液を得た。
【０１４９】
次に、得られた分散液を、透明基板上にスピン塗布（５００ｒｐｍ、３０秒）し、得られた塗布膜を簡易乾燥（８０℃、２分）し、さらに加熱処理（１２０℃、６０分）して層厚０．５μｍの光散乱層を形成した。
【０１５０】
以上のようにして得られた光散乱層は、バインダー（樹脂）の屈折率ｎｂは１．５、粒子屈折率ｎｐは２．４、平均屈折率ｎｓは１．７７であった。
【０１５１】
≪有機ＥＬ素子１０３〜１０６の作製≫
洗浄処理を施したガラス性の各透明基板上に、真空蒸着装置内で、下記化合物Ｎ−１を２０ｎｍの厚さで成膜した後、銀(Ａｇ）からなる金属層を下記表１に示すそれぞれの厚さ（５ｎｍ，８ｎｍ，１０ｎｍ，１２ｎｍ）で形成した。この上部に、上記有機ＥＬ素子１０２と同様にして光散乱層を形成し、さらに光散乱層の上部に上記有機ＥＬ素子１０１の作製と同様にして、透明電極（陽極）〜対向電極（陰極）までの各層を形成してこれらを封止し、有機ＥＬ素子１０３〜１０６を作製した。
【０１５２】
≪有機ＥＬ素子１０１〜１０６の駆動≫
以上のようにして作製した各有機ＥＬ素子１０１〜１０６は、対向電極を陰極、第２中間電極が陽極となるよう電圧を印加することで青色の発光機能層が発光する。また第２中間電極が陰極、第１中間電極が陽極となるよう電圧を印加することで赤色の発光機能層が発光する。さらに第１中間電極が陰極、透明電極が陽極となるよう電圧を印加することで緑色の発光機能層が発光する。すなわち各有機ＥＬ素子１０１〜１０６は、青、緑、赤の各色発光機能層に印加する電圧を独立に、かつ任意に制御することが可能な素子である。したがって、例えばＣＩＥ１９３１色座標系において、青、緑、赤の各色の発光機能層において得られる各発光光の発光色度を結ぶ領域内で、白色を含む任意の発光色を得ることができる。
【０１５３】
≪金属層の透過率、反射率の評価≫
下記表１に示すように、有機ＥＬ素子１０３〜１０６の製造において形成した金属層の反射率および透過率を、金属層上に光散乱層を形成する前の状態で測定した。この際、有機ＥＬ素子１０３〜１０６とは別に、上記有機ＥＬ素子１０３〜１０６の作製で説明したと同様にして金属層の形成までを行った各サンプルを作製した。その後、それぞれのサンプルを大気中に取出すことなく、真空蒸着装置から窒素ガス雰囲気下にあるグローブボックス内に移動させ、常法に従い金属層に対し法線方向に測定光を照射し、波長５５０ｎｍにおける透過率と反射率を測定した。この結果を、下記表１に合わせて示した。
【０１５４】
≪有機ＥＬ素子１０１〜１０６の評価≫
（１）発光効率の測定
分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用い、室温にて各有機ＥＬ素子１０１〜１０６の正面輝度および輝度角度依存性を測定することにより、有機ＥＬ素子の基板前面から外部に放射される光量を計測し、前記青、赤、緑の各色発光機能層の通電量５ｍＡ／ｃｍ２における発光効率を求め、その平均値を素子全体の発光効率として得た。
【０１５５】
表１には、得られた発光効率の値を示す。表１における各有機ＥＬ素子の発光効率は、有機ＥＬ素子１０１の発光効率を１００とした場合の相対値で示している。
【０１５６】
なお、青色の発光機能層に関する測定では、対向電極が陰極、第２中間電極が陽極となるよう外部電源と接続し、電圧を印加した。この際、透明電極、第１中間電極には電圧無印加とした。赤色の発光機能層に関する測定では、第２中間電極が陰極、第１中間電極が陽極となるよう電圧を印加し、透明電極および対向電極には電圧無印加とした。緑色の発光機能層に関する測定では、第１中間電極が陰極、透明電極が陽極となるよう電圧を印加し、第２中間電極および対向電極には電圧無印加とした。
【０１５７】
（２）非発光時外観の官能評価
非発光時における有機ＥＬ素子１０１〜１０６の発光光の取り出し側の外観について、１５人の評価者により以下の観点よる官能評価を行った。
○：光沢感が有り、高級感を感じる
×：白っぽく見えるまたはマット面に見える等、光沢感または高級感が感じられない
△:どちらともいえない
下記表１に、１５人の全評価者中に○と判断した人数の比率を示す。
【０１５８】
【表１】
2015011824.tif 000010
【０１５９】
≪評価結果≫
表１に示すように、有機ＥＬ素子１０４，１０５は、光散乱層よりも発光光の取り出し側に金属層が設けられ、この金属層が波長５５０ｎｍに対して透過率５０％以上でかつ反射率２０％以上となっている本発明の構成を有する有機ＥＬ素子１０４，１０５である。これらの有機ＥＬ素子１０４，１０５は、光散乱層を設けていない有機ＥＬ素子１０１と比較して、発光効率が上昇しており、かつ非発光時における発光光の取り出し側の外観も遜色なく良好に保たれている事が分かる。これにより、本発明の構成による効果が確認された。
【符号の説明】
【０１６０】
１，１’，２…有機ＥＬ素子、１３…透明電極、１５…発光機能層、１５-1…第１発光機能層、１５-2…第２発光機能層、１５-3…第３発光機能層、１７…対向電極、２１…中間層（中間電極）、ａ…光散乱層、ｂ…金属層、ｈ…発光光
【図１】
2015011824.tif 000011
【図２】
2015011824.tif 000012
【図３】
2015011824.tif 000013