(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射電極と、有機電界発光層と、透明基板と、光取出し手段とをこの順に少なくとも有する有機電界発光装置であって、
前記光取出し手段が、プリズム、レンズ、微細凹凸構造、及び微粒子とポリマーとを含有する微粒子層のいずれかから選択される光取出し部材と、配光変換部材と、を有しており、
前記透明基板の頂部に、前記配光変換部材と、前記光取出し部材とがこの順に形成されており、
前記配光変換部材の屈折率をｎ１、前記有機電界発光層の屈折率をｎ、前記光取出し部材の屈折率をｎ３とした際に、下記の式（１）及び式（２）を満足することを特徴とする有機電界発光装置。
ｎ１≧ｎ    ；  式（１）
ｎ３≧ｎ１  ；  式（２）
【請求項２】
配光変換部材が、レンズ、及びレンズアレイのいずれかである請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項３】
配光変換部材が、微粒子とポリマーとを含有する微粒子層である請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項４】
配光変換部材が、微細凹凸構造である請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項５】
配光変換部材が、プリズム及びプリズムアレイのいずれかである請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項６】
光取出し部材が、プリズム及びプリズムアレイのいずれかからなるプリズム層であり、
配光変換部材が、微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であり、
透明基板上に微粒子層とプリズム層とをこの順に有する請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項７】
光取出し部材と配光変換部材とが一体化している光取出し部材兼配光変換部材であり、
前記光取出し部材兼配光変換部材が、プリズム及びプリズムアレイのいずれかからなるプリズム層の内部に微粒子とポリマーとを含有する請求項５に記載の有機電界発光装置。
【請求項８】
光取出し部材及び配光変換部材の少なくともいずれかがレンズであり、前記レンズの高さが０．０５ｍｍ〜２ｍｍであり、前記レンズの直径が０．１ｍｍ〜２ｍｍである請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項９】
光取出し部材及び配光変換部材の少なくともいずれかが微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であり、前記微粒子層の厚みが１μｍ〜５０μｍである請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項１０】
光取出し部材及び配光変換部材の少なくともいずれかが微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であり、前記微粒子層における前記微粒子の平均粒径が０．５μｍ〜１０μｍである請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項１１】
光取出し部材及び配光変換部材の少なくともいずれかが微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であり、前記微粒子層における前記微粒子の屈折率が１．４〜２．６である請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項１２】
光取出し部材及び配光変換部材の少なくともいずれかが微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であり、前記微粒子層における前記微粒子の体積充填率が１０％〜５０％である請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項１３】
光取出し部材及び配光変換部材の少なくともいずれかが微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であり、前記微粒子層における前記微粒子が、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、ポリスチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、及びベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズから選択されるいずれかの有機微粒子である請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項１４】
光取出し部材及び配光変換部材の少なくともいずれかが微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であり、前記微粒子層における前記微粒子が、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、及びＳｂ２Ｏ３から選択されるいずれかの無機微粒子である請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項１５】
光取出し部材及び配光変換部材の少なくともいずれかが微細凹凸構造であり、前記微細凹凸構造の高さ、すなわち凹部の底部と凸部の頂部との間の凹凸高さが０．３μｍ〜３μｍであり、隣接する凹凸幅が０．５μｍ〜３μｍである請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項１６】
光取出し部材及び配光変換部材の少なくともいずれかがプリズムであり、前記プリズムの高さが０．０５ｍｍ〜１ｍｍであり、プリズムの幅が０．０５ｍｍ〜４ｍｍである請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項１７】
内部全反射が発生する界面が１つである請求項１から１６のいずれかに記載の有機電界発光装置。
【請求項１８】
反射電極が銀からなる請求項１から１７のいずれかに記載の有機電界発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光装置（「有機ＥＬ装置」、「有機エレクトロルミネッセンス装置」等と称することもある）に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光装置は、自発光型の表示装置であり、ディスプレイや照明の用途に期待されている。例えば、有機電界発光ディスプレイは、従来のＣＲＴやＬＣＤと比較して視認性が高く、視野角依存性がない等の表示性能上の利点を有している。また、ディスプレイを軽量化、薄層化できる利点もある。その一方、有機電界発光照明は、軽量化、薄層化が可能であるとの利点に加え、フレキシブルな基板を用いることでこれまで実現できなかった形状の照明を実現できる可能性を有している。
【０００３】
有機電界発光装置における有機電界発光層は、発光層、透明電極、その他の層などを含む積層構造で構成されている。このため、有機電界発光層の屈折率と出射媒質との屈折率により決まる臨界角以上の発光光は空気まで取り出せず、全反射され、有機電界発光層内部に閉じ込められ、損失になる。古典論的な屈折のスネルの法則による計算では、仮に有機電界発光層の屈折率ｎが１．８（非特許文献１によると、有機電界発光層の屈折率ｎは１．７〜１．８５）で、有機電界発光層から発光される光の配光分布がランバーシアンである場合には、有機電界発光層の屈折率と空気の屈折率の差によって、空気までの光取出し効率は約３０％しかないので、残りの約７０％の光は、この屈折率差により有機電界発光層の内部に閉じ込められ、空気まで放射できないという問題がある。
【０００４】
前記問題を解決し、光取出し効率を向上させるため、前記した全反射を破壊しなければならない。有機電界発光層から発光される光が空気まで伝播する際、空気の屈折率が最も小さく、有機電界発光層と空気の屈折率差により最終的に出射する光の角度が決定され、最終的に放射される光取出し効率が決められる、しかし、素子内に全反射される光は有機電界発光装置の各積層の屈折率によりエネルギー分配される。例えば、図１Ａから図１Ｄに示すように、有機電界発光装置における各層の屈折率と有機電界発光層の屈折率との関係によって、光が空気まで伝播する際に全反射する場所が変化する。
【０００５】
図１Ａから図１Ｄに示す有機電界発光装置において、第１光透過層１０５は透明基板であり、第２光透過層１０４は接着剤などからなる層であり、保護層であっても構わない。
図１Ａに示すように、有機電界発光層１０２の屈折率（ｎｅｌ）は１．８であり、ＩＴＯ等の透明電極１０３の屈折率（ｎ３）は約２．０であり、有機電界発光層１０２と透明電極１０３の間では全反射が存在しない。また、第１光透過層１０５の屈折率（ｎ１）と第２光透過層１０４の屈折率（ｎ２）とは有機電界発光層１０２の屈折率（ｎｅｌ）よりも小さい。このように外側層が内部の層より小さい場合には、第１光透過層１０４及び第２光透過層１０５に隣接する層のすべての界面に全反射が発生する。
また、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、第１光透過層１０５及び第２光透過層１０４のうちの１つの層の屈折率が有機電界発光層１０２の屈折率より小さいと、有機電界発光装置は２つ以上の全反射界面を有する。
従って、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃでは、光取出し効率を向上させるため、各全反射界面に光取出し手段を配置しなければならず、前記各全反射界面のうち１箇所のみに光取出し手段を配置しても全反射光を取出すには不十分である。また、光取出し手段を多く配置することで、光取出し手段と有機電界発光装置の最適な設計、及び製造が複雑になり、コストが高くなることが予想される。また、異なる場所に光取出し手段を配置する場合、光取出し手段の総効率は各々の光取出し手段の効率の積となる。一方、光取出し手段は全反射光を含む入射してくるすべての光を取り出して、光取出し効率が１００％又は１００％以上となる可能性がないので、光取出し手段が多ければ多いほど、素子の光取出し効率は低くなることが予想される。また、光取出し手段を配置する際に、光取出し手段と有機電界発光層の屈折率の相対関係を考慮しないと、新たな全反射界面が増加してしまうこともある。
図１Ｄでは、第１光透過層１０５及び第２光透過層１０４の屈折率が有機電界発光層１０２の屈折率より高い場合には、有機電界発光層１０２から発光される光がすべて空気と隣接する第１光透過層１０５に入射し、第１光透過層と空気の間に光取出し手段を配置することにより光取出し効率を向上させることができる、また、光取出し手段を最適化すれば、高い光取出し効率が得られることが期待できる。
一方、有機電界発光層と空気の間の屈折率差による光全反射を破壊し、光取出し効率を向上させるため、レンズ、レンズアレイ、プリズム、プリズムアレイ、微細凹凸構造、微粒子層等の各種光取出し手段が提案されている。しかし、これらの光取出し手段だけでは、光取出し効率を向上させる効果が十分ではない。
【０００６】
図２Ａ〜図２Ｄでは、有機電界発光層から発光された光が、光取出し手段に入射し、外部に取り出されることを示す。ここでは、有機電界発光層の屈折率が光取出し手段の屈折率と同等又はそれ以上であると仮定する。
図２Ａは、光取出し手段が微細凹凸構造１０６である場合を示す。有機電界発光層１０２から発光された光が、微細凹凸構造１０６の構造と微細凹凸構造への入射光の波長や角度によってそれぞれの回折効率に依存して、元々空気まで出られない光が空気へ放射できるようになる、同時に、元々空気に出られる光も一定の割合で出られない光に変換される。変換しても空気まで出られない光が有機電界発光層内に戻って、反射電極に当たって、再び微細凹凸構造に入射するが、有機電界発光層の各層、反射電極などの吸収や、有機電界発光層のサイズの有限性に基づいて損失する光が存在する。
図２Ｂは、光取出し手段がレンズ（レンズアレイ）１０７の場合を示す。レンズに入射してきた光がレンズ構造によりある確率で角度が変換され、空気に進むか、又は素子に反射されるかに分かれる。例えば、半球レンズの場合、有機電界発光層１０２からレンズ１０７の中心付近を通る光はほぼ全角度の光が空気まで放射できるが、レンズの縁側付近を通る光がレンズ内に閉じ込められ、有機電界発光装置の反射電極で反射され、再びレンズ１０７に入射し、ある部分が放射される。レンズは一度で全反射を破壊し空気に放射する光が微細凹凸構造より多いと考えられるが、微細凹凸構造の場合と同じ吸収の問題があるから、１００％の効率が得られない。また、光取出し効率はレンズの構造と入射光の配光分布により決められる。
図２Ｃは、光取出し手段がプリズム（プリズムアレイ）１０８の場合を示す、有機電界発光層１０２から発光した光がプリズム１０８に入射し、プリズムの斜面の傾斜角度や頂角の角度などの特性により光の放射角度が変換され、空気まで放射するか素子に戻るかが決められる。レンズと同様に、プリズムから出られない角度の光が存在し、有機電界発光装置の反射電極により反射され、吸収されない光が再びプリズム１０８に入射するたびに、ある効率に従って空気へ放射するが、同様に１００％の光取出し効率は得られない。
図２Ｄは、光取出し手段が微粒子層１０９の場合を示す。微粒子層１０９は微粒子とポリマーの屈折率差によって、ポリマーに入射してきた光は微粒子で散乱され、入射光の配光分布、微粒子とポリマーの特性に従って、光の散乱パターンと散乱効率が決められる。これにより、元々空気に放射できない全反射光が放射できる光に変換され、空気へ放射するが、変換しても放射できない光は有機電界発光層１０２に戻って、反射電極で反射され、再び微粒子層へ入射し、散乱され、ある散乱効率に従って空気へ放射する。同様に光の損失が避けられない。
従って、レンズ、レンズアレイ、プリズム、プリズムアレイ、微細凹凸構造、微粒子層等の各種光取出し手段だけでは十分な光取出し効率の向上が図れない。また、以上の検討からわかるように、光取出し手段に入射する光の配光分布も素子の光取出し効率に影響を与えることが分かった。極端に言うと、光取出し手段に入射してきた光のエネルギーがその光取出し手段の最適な一つの角度に集中すれば、その光取出し手段による光取出し効率が最大になる。勿論、有機電界発光装置から発光してきた光は極端な配光にはなれないが、光取出し手段に入射する光の配光分布は最適化する必要がある。
一方、前記レンズ、レンズアレイ、プリズム、プリズムアレイ、微細凹凸構造、微粒子層等と光の相互作用の解析から、有機電界発光層から入射してきた光がこれらの構造に入射し再放射される際には、次の媒質に放射する光の配光分布は入射光の配光分布と異なり、入射光の配光分布はこれらの構造により変換される。従って、これらの構造は光の配光分布変換手段としても利用できる。
【０００７】
ここで、前記微粒子層における他の光配光分布変換手段との違いについて注意しなければならない。微細凹凸構造、レンズ、及びプリズムは界面の屈折率差を利用しているので、入射側媒質の屈折率と出射側媒質の屈折率は同じになることはできない、また、単純に配光分布を変換し、全反射をさせないために、微細凹凸構造、レンズ、及びプリズムなどの入射側の屈折率は有機電界発光層の屈折率と同等又はそれ以上であること、及び出射側媒質の屈折率は入射側媒質の屈折率より高いことが必要である。
【０００８】
微粒子層では、微粒子とポリマーの屈折率差を利用するので、上記の制限はなく、出射側としてのポリマーと入射側媒質の屈折率は同様でもよいし、微粒子はポリマーの屈折率より大きくてもよいので、無理に有機電界発光層より高屈折率材料を用いる必要はなく、微粒子の種類も豊富なので、実現する自由度が大きい。したがって、図２Ａから図２Ｄで議論したように、有機電界発光層から発光される光の配光分布を適切に変換すると、更に光取出し効率が期待できるので、微粒子層は有機電界発光層から発光した光の配光変換部材として、プリズム等の微細構造は光取出し部材として用いることが好ましく、これらを組み合わせることにより、更に光取出し効率を向上させることが期待できる。
また、前記したように、いかなる光取出し手段であっても、光放射角度が変化され有機電界発光装置内に戻る光が存在する。この光を取り出すために、有機電界発光装置の反射電極を利用し、この光を反射して光取出し手段に再入射させる。従って、有機電界発光装置の反射電極の反射率はこの光取出しに決定的な影響を与えるので、有機電界発光層に対して高反射率の反射電極が必要である。
【０００９】
ここで、関連する先行技術文献として、例えば、特許文献１から３には、具体的には明示されていないが、層構成、層材料などからみて、空気との界面にしか全反射界面が存在しない有機電界発光装置が開示されている。前記特許文献１から３には、光取出し手段として微粒子層、レンズ、プリズムなどが挙げられているが、十分な光取出し効果を得るために、配光変換手段の利用や、各手段の特性、特に微粒子散乱（配光変換手段として）と他手段による光取出し効率の相乗効果について何ら検討されていない。また、反射電極についての検討も不十分である。
また、特許文献４には、体積拡散器（微粒子層）とマイクロ構造（プリズム層）とを組み合わせた有機電界発光装置が提案されている。しかし、この提案では、微粒子層とプリズム層とが隣接して配置されておらず、両方とも光取出し手段として利用している。そのため、前記したように、光取出し効率が低いという問題がある。
【００１０】
したがって、現在までのところ、発光光の外部取り出し効率に優れ、低消費電力化と長寿命化を図れる有機電界発光装置は提供されていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２９６４２９号公報
【特許文献２】特開２００４−２５９６０６号公報
【特許文献３】特開２００３−５９６４２号公報
【特許文献４】特表２００４−５１３４８４号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＰＩＯＮＥＥＲ  Ｒ＆Ｄ  Ｖｏｌ．１１  Ｎｏ．１，ｐｐ２１−２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、発光光の外部取り出し効率に優れ、低消費電力化と長寿命化を図れる有機電界発光装置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】
【００１４】
前記課題を解決し、有機電界発光装置の光取出し効率を向上させるため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、有機電界発光装置内の光配分を解析すると、透明電極と透明基板間の屈折率差により有機電界発光層内に閉じ込められる、“薄膜モード”といわれる光と、透明基板と空気間の屈折率差により透明基板内に閉じ込められる、“基板モード”といわれる光とがある。その結果、有機電界発光装置内に全反射面がある複数個所に全反射を破壊する光取出し手段を配置しなければならないが、このように複数の光取出し手段を配置すると、光取出し手段の最適化設計や、製造が複雑になり、コストも増加するという新たな課題が生じる。また、一つ一つの光取出し手段は入射してくるすべての光を取り出して効率を１００％にする可能性がないので、多数の光取出し手段の総効率は各々の光取出し手段の効率の積であり、光取出し手段が多ければ多いほど、素子の光取出し効率が低くなることが予想される。また、光取出し手段を配置する際に、光取出し手段と有機電界発光層の屈折率の相対関係を考慮しないと、新たな全反射界面が増加してしまうという課題も生じる。また、有機電界発光層から放射してきた光の配光分布は各光取出し手段の最適な配光ではないという課題も存在する。
そこで、本発明においては、内部全反射が発生する界面が１つとなる構成を有する有機電界発光装置とすることが好ましく、このような有機電界発光装置内に光取出し手段を配置する際に、光全反射界面を増やさないように１箇所にまとめて配置すること、光取出し手段として光取出し部材と配光変換部材との組み合わせを用いること、好ましくは配光変換部材として微粒子層と、光取出し部材としてプリズムアレイを用いることが光取出し効率を向上させる上で、極めて有効であることを知見した。
【００１５】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  反射電極と、有機電界発光層と、透明基板と、光取出し手段とをこの順に少なくとも有する有機電界発光装置であって、
前記光取出し手段が、光取出し部材と、配光変換部材とを有することを特徴とする有機電界発光装置である。
＜２＞  配光変換部材が、プリズム、プリズムアレイ、レンズ、レンズアレイ、微細凹凸構造、及び微粒子層のいずれかである前記＜１＞に記載の有機電界発光装置である。
＜３＞  配光変換部材が、微粒子とポリマーとを含有する微粒子層である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜４＞  光取出し部材が、プリズム、プリズムアレイ、レンズ、レンズアレイ、微細凹凸構造、及び微粒子層のいずれかである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜５＞  光取出し部材が、プリズム及びプリズムアレイのいずれかである前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜６＞  光取出し部材が、プリズム及びプリズムアレイのいずれかからなるプリズム層であり、
配光変換部材が、微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であり、
透明基板上に微粒子層とプリズム層とをこの順に有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜７＞  光取出し部材と配光変換部材とが一体化している光取出し部材兼配光変換部材である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜８＞  光取出し部材兼配光変換部材が、プリズム及びプリズムアレイのいずれかからなるプリズム層の内部に微粒子とポリマーを含有する前記＜７＞に記載の有機電界発光装置である。
＜９＞  内部全反射が発生する界面が１つである前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜１０＞  反射電極が銀からなる前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来の前記諸問題を解決することができ、発光光の外部取り出し効率に優れ、低消費電力化と長寿命化を図れる有機電界発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】図１Ａは、有機電界発光装置の各層の屈折率と光の反射との関係を示すも式図である（その１）。
【図１Ｂ】図１Ｂは、有機電界発光装置の各層の屈折率と光の反射との関係を示すも式図である（その２）。
【図１Ｃ】図１Ｃは、有機電界発光装置の各層の屈折率と光の反射との関係を示すも式図である（その３）。
【図１Ｄ】図１Ｄは、有機電界発光装置の各層の屈折率と光の反射との関係を示すも式図である（その４）。
【図２Ａ】図２Ａは、光取出し手段が微細凹凸構造である場合の有機電界発光層から発光した光の挙動を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、光取出し手段がレンズ層（レンズアレイ）である場合の有機電界発光層から発光した光の挙動を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、光取出し手段がプリズム層（プリズムアレイ）である場合の有機電界発光層から発光した光の挙動を示す図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、光取出し手段が微粒子層である場合の有機電界発光層から発光した光の挙動を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施例で用いた光取出し手段がない場合の有機電界発光装置のシミュレーションモデル１の概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施例で用いた光取出し手段が微粒子層である場合の有機電界発光装置のシミュレーションモデル２の概略図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、実施例で用いた光取出し手段がプリズム層（プリズムアレイ）である場合の有機電界発光装置のシミュレーションモデル３の概略図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、実施例１で用いた光取出し手段が光取出し部材と配光変換部材を一体化して構成する場合のシミュレーションモデル４の概略図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、実施例２で用いた光取出し手段が光取出し部材と配光変換部材を一体化して構成する場合のシミュレーションモデル５の概略図である。
【図４】図４は、実施例１における微粒子の粒径と体積充填率と光取出し効率の増加倍数との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、図４の部分拡大図である。
【図６】図６は、実施例２における、微粒子の体積充填率が５０％のときの微粒子層の厚みと光取出し効率の増加倍数との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、実施例２における、微粒子の体積充填率が３０％のときの微粒子層の厚みと光取出し効率の増加倍数との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例２における、微粒子の体積充填率が１０％のときの微粒子層の厚みと光取出し効率の増加倍数との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、実施例３で作製した有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１０】図１０は、実施例４で作製した有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、光取出し部材がプリズム層（プリズムアレイ）と、配光変換部材がレンズ層（レンズアレイ）とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、光取出し部材がレンズ層（レンズアレイ）と、配光変換部材がレンズ層（レンズアレイ）とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、光取出し部材が微細凹凸構造と、配光変換部材がレンズ層（レンズアレイ）とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、光取出し部材が微粒子層と、配光変換部材がレンズ層（レンズアレイ）とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、光取出し部材がプリズム層（プリズムアレイ）と、配光変換部材がプリズム層（プリズムアレイ）とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、光取出し部材がレンズ層（レンズアレイ）と、配光変換部材がプリズム層（プリズムアレイ）とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、光取出し部材が微細凹凸構造と、配光変換部材がプリズム層（プリズムアレイ）とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、光取出し部材が微粒子層と、配光変換部材がプリズム層（プリズムアレイ）とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、光取出し部材がプリズム層（プリズムアレイ）と、配光変換部材が微細凹凸構造とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、光取出し部材がレンズ層（レンズアレイ）と、配光変換部材が微細凹凸構造とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、光取出し部材が微細凹凸構造と、配光変換部材が微細凹凸構造とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは、光取出し部材が微粒子層と、配光変換部材が微細凹凸構造とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、光取出し部材がプリズム層（プリズムアレイ）と、配光変換部材が微粒子層とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、光取出し部材がレンズ層（レンズアレイ）と、配光変換部材が微粒子層とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、光取出し部材が微細凹凸構造と、配光変換部材が微粒子層とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１４Ｄ】図１４Ｄは、光取出し部材が微粒子層と、配光変換部材が微粒子層とを組み合わせた有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、光取出し部材兼配光変換部材がプリズム層（プリズムアレイ）と微粒子層とを一体化した有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、光取出し部材兼配光変換部材がレンズ層（レンズアレイ）と微粒子層とを一体化した有機電界発光装置を示す概略図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、光取出し部材兼配光変換部材が微細凹凸構造と微粒子層とを一体化した有機電界発光装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の有機電界発光装置は、反射電極と、有機電界発光層と、透明基板と、光取出し手段とをこの順に少なくとも有してなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
【００１９】
前記有機電界発光装置は、前記有機電界発光層からの発光を前記透明基板から出射するボトムエミッション型が好ましい。トップエミッション型の場合には有機電界発光層からの発光を透過しなければならないので、可視領域（波長域４００ｎｍ〜７００ｎｍ）で透明であることが必要である。ボトムエミッション型の場合には特に透明である必要は無いが、有機化合物としてシリコーン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー等；無機化合物としてＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２層等を幅広く採用でき、素子形成する際の材料の選択性、コスト的にはボトムエミッション型の方が好ましい。
【００２０】
＜光取出し手段＞
前記光取出し手段としては、光取出し部材と、配光変換部材とを有する。
【００２１】
＜＜配向変換部材＞＞
前記配向変換部材とは、光の配向変換機能を備えていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、プリズム、プリズムアレイ（プリズム層）、レンズ、レンズアレイ（レンズ層）、微細凹凸構造、及び微粒子層のいずれかが好ましい。これらの中でも、前記したように、配光変換部材として、製造の簡易性と自由度の点で、微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であることが特に好ましい。
【００２２】
−プリズム、プリズムアレイ−
前記プリズムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、一の方向に稜線が伸び、該一の方向と直交する他の方向に所定の間隔で、各稜線が平行となるように列形成された単位プリズムや、格子状に配設された四角錐形状の単位プリズムなどが挙げられる。
前記プリズムアレイ（プリズム層）は、インプリント法で作製することができる。例えば、ＵＶインプリント樹脂中に、超微粒子としてＴｉＯ２超微粒子と、ポリスチレン散乱粒子とを分散させてインプリント材料とし、表面に離型剤を付与したシリカモールドでＵＶインプリントを行い、プリズムアレイを作製することができる。
前記プリズムの高さＤ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るが、０．０５ｍｍ〜１ｍｍが好ましい。
前記プリズムの幅Ｗ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るが、０．０５ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。
【００２３】
−レンズ、レンズアレイ−
前記レンズアレイ（レンズ層）は、インプリント法で作製することができる。例えば、ＵＶインプリント樹脂中に、超微粒子としてＴｉＯ２超微粒子と、ポリスチレン散乱粒子を分散させてインプリント材料とし、表面に離型剤を付与したシリカモールドでＵＶインプリントを行い、レンズアレイを作製することができる。
前記レンズの高さＴ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るが、０．０５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。
前記レンズの直径２Ｒ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るが、０．１ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。
【００２４】
−微細凹凸構造−
前記微細凹凸構造は、インプリント法で作製することができる。例えば、ＵＶインプリント樹脂中に、超微粒子としてＴｉＯ２超微粒子と、ポリスチレン散乱粒子を分散させてインプリント材料とし、表面に離型剤を付与したシリカモールドでＵＶインプリントを行う。次に、微細凹凸構造を形成した後、ＵＶインプリント樹脂で平坦化を行い、微細凹凸構造を作製することができる。
前記凹凸の高さｈ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るが、０．３ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。
前記凹凸の幅ｄ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るが、０．５ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。
【００２５】
−微粒子層−
前記微粒子層は、ポリマーと、微粒子とを少なくとも含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００２６】
前記微粒子層におけるポリマーの屈折率は、前記微粒子の屈折率と異なることが好ましい。
有機電界発光層の屈折率と同等又はそれ以上である屈折率を持つポリマーに、ポリマーの屈折率と異なる屈折率を持つ微粒子が存在する場合、有機電界発光層からポリマーに放射してきた光が微粒子に当たるたびに、ポリマーと微粒子間の屈折率差による、光が散乱され、光の放射角度が変換されるので、元々全反射される高放射角度の光が低放射角度に変換されると、光が透明基板から空気に放射される。また、高放射角度になる光は反射電極方向に散乱され、反射電極に反射されると、再び、微粒子層に放射し、放射角度が変換されるので、ポリマーにポリマーの屈折率と異なる微粒子が存在することによる、有機電界発光装置の光取出し効率を向上させることができる点で好ましい。
【００２７】
−微粒子−
前記微粒子としては、屈折率が微粒子層のポリマーの屈折率と異なり、光を散乱可能なものであれば特に制限はなく、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く、２種以上の微粒子を含有することが好ましい。
【００２８】
前記有機微粒子としては、例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、ポリスチレンビーズ、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、などが挙げられる。
前記無機微粒子としては、例えばＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、などが挙げられる。これらの中でも、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２が特に好ましい。
【００２９】
前記微粒子の屈折率は、前記微粒子層のポリマーの屈折率と異なるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１．５５〜２．６が好ましく、１．５８〜２．１がより好ましい。
前記微粒子の屈折率は、例えば自動屈折率測定器（ＫＰＲ−２０００、株式会社島津製作所製）を用い、屈折液の屈折率を測定してから、精密分光計（ＧＭＲ−１ＤＡ、株式会社島津製作所製）で、シュリブスキー法により測定することができる。
前記微粒子の平均粒径は、０．５μｍ〜１０μｍが好ましく、０．５μｍ〜６μｍがより好ましい。前記微粒子の平均粒径が、１０μｍを超えると、光の殆どが前方散乱になり、散乱微粒子による光の角度を変換する能力が低下してしまうことがある。また、上述したとおり、高放射角度の光が有機電界発光層に戻り、反射電極に反射され、再び微粒子層に再放射するが、有機電界発光装置のサイズの有限性と有機電界発光層や反射電極の吸収があるため、光取出し効率が低下することがある。一方、前記微粒子の平均粒径が、０．５μｍ未満であると、可視光の波長より小さくなり、ミー散乱がレーリー散乱の領域に変化し、微粒子の散乱効率の波長依存性が大きくなり、発光素子の色度が大きく変わってしまったり、光取出し効率が低下することが予想される。
前記微粒子の平均粒径は、例えば日機装株式会社製ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０等の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。
【００３０】
前記微粒子層における微粒子の体積充填率は、２０％〜７０％が好ましく、３０％〜６５％がより好ましい。前記体積充填率が、２０％未満であると、微粒子層に入射してきた光が微粒子に散乱される確率が小さく、微粒子層の光角度を変換する能力が小さいので、微粒子層の厚みを充分に厚くしないと光取出し効率が低下することがある。また、前記微粒子層の厚みを厚くすることはコストの増加に繋がるおそれがある。更に、後方散乱が増えることにより光取出し効率が低下することがある。一方、前記体積充填率が、７０％を超えると、最密充填に近くなり、微粒子層の特性を制御しにくくなることがある。
前記微粒子層における微粒子の体積充填率は、例えば重量測定法により測定することができる。まず、粒子比重測定装置（ＭＡＲＫ３、株式会社ユニオン・エンジニアリング製）で粒子の比重を測定して、電子天秤（ＦＺ−３０００ｉ、エー・アンド・デイ社製）で微粒子の重量を測定する。次に、作製した微粒子層の一部を切り取って、走査型電子顕微鏡（Ｓ−３４００Ｎ、日立ハイテク株式会社製）で微粒子層の厚みを測定し、微粒子層における微粒子の体積充填率を求めることができる。
【００３１】
＜＜ポリマー＞＞
前記微粒子層におけるポリマーの屈折率は、有機電界発光層の屈折率と同等又はそれ以上であり、１．５５〜１．９５が好ましい。
このような高屈折率のポリマーとしては、該ポリマーを小粒径の高屈折率微粒子で高屈折に調整した高屈折率組成物が好適に用いられる。
前記高屈折率組成物は、前記微粒子と、小粒径の高屈折率微粒子と、マトリックスとを含有し、分散剤、溶媒、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００３２】
−高屈折率微粒子−
前記高屈折率微粒子としては、屈折率が１．８〜２．８、更には１．９〜２．８が好ましい。；一次粒子の平均粒径が３ｎｍ〜１００ｎｍ、更には５ｎｍ〜１００ｎｍ、特には１０ｎｍ〜８０ｎｍが好ましい。
前記高屈折率微粒子の屈折率が１．８以上であれば、微粒子層の屈折率を効果的に高めることができ、前記屈折率が２．８以下であれば粒子が着色するなどの不都合がないので好ましい。また高屈折率微粒子の一次粒子の平均粒径が１００ｎｍ以下であれば、形成される微粒子層のヘイズ値が高くなって層の透明性を損なうなどの不都合が生じないので好ましく、３ｎｍ以上であれば高い屈折率が保持されるので好ましい。
前記高屈折率微粒子の粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真による平均一次粒子径で表す。平均一次粒子径はそれぞれの微粒子の最大径の平均値で表し、長軸径と短軸径を有する場合、各微粒子の長軸径の平均値を平均一次粒子径とする。
【００３３】
前記高屈折率微粒子としては、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｉｎ、Ｎｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｚｎ，Ｌａ、Ｗ、Ｃｅ、Ｎｂ、Ｖ、Ｓｍ、Ｙ等の酸化物又は複合酸化物、硫化物を主成分とする粒子が挙げられる。ここで、主成分とは、粒子を構成する成分の中で最も含有量（質量％）が多い成分を意味する。より好ましい高屈折率微粒子としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｉｎ、及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む酸化物もしくは複合酸化物を主成分とする粒子である。
【００３４】
前記高屈折率微粒子には、粒子の中に種々の元素が含有されていても構わない（以下、このような元素を「含有元素」と称することがある）。
前記含有元素としては、例えば、Ｌｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｂｉ、Ｐ、Ｓなどが挙げられる。酸化錫、酸化インジウムにおいては粒子の導電性を高めるために、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎ、Ｖ、ハロゲンなどの含有元素を含有させることが好ましく、特に、酸化アンチモンを５質量％〜２０質量％含有させたものが最も好ましい。
【００３５】
前記高屈折率微粒子は、含有元素としてＣｏ、Ｚｒ、及びＡｌから選ばれる少なくとも１つの元素を含有する二酸化チタンを主成分とする無機微粒子（以下、「特定の酸化物」と称することもある）が挙げられる。これらの中でも、Ｃｏが特に好ましい。
Ｃｏ、Ａｌ、及びＺｒの総含有量は、Ｔｉに対し０．０５質量％〜３０質量％が好ましく、０．１質量％〜１０質量％がより好ましく、０．２質量％〜７質量％が更に好ましく、０．３質量％〜５質量％が特に好ましく、０．５質量％〜３質量％が最も好ましい。
前記含有元素Ｃｏ、Ａｌ、及びＺｒは、二酸化チタンを主成分とする高屈折率微粒子の内部又は表面に存在する。二酸化チタンを主成分とする高屈折率微粒子の内部に存在することがより好ましく、内部と表面の両方に存在することが更に好ましい。これらの含有元素のうち金属元素は、酸化物として存在してもよい。
【００３６】
他の好ましい高屈折率微粒子としては、チタン元素と、酸化物が屈折率１．９５以上となる金属元素から選ばれる少なくとも１種の金属元素（以下、「Ｍｅｔ」とも略称する）との複合酸化物の粒子で、かつ該複合酸化物はＣｏイオン、Ｚｒイオン及びＡｌイオンから選ばれる金属イオンの少なくとも１種がドープされてなる無機微粒子（「特定の複酸化物」と称することもある）が挙げられる。ここで、前記酸化物の屈折率が１．９５以上となる金属元素としては、例えばＴａ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｎｄ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂｉなどが挙げられる。これらの中でも、Ｔａ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉが特に好ましい。
前記特定の複合酸化物にドープされる金属イオンの含有量は、複合酸化物を構成する全金属［Ｔｉ＋Ｍｅｔ］量に対して、２５質量％を超えない範囲で含有することが屈折率維持の観点から好ましく、０．０５質量％〜１０質量％がより好ましく、０．１質量％〜５質量％が更に好ましく、０．３質量％〜３質量％が特に好ましい。
【００３７】
ドープされた金属イオンは、金属イオンとして、又は金属原子のいずれの形態で存在してもよく、前記複合酸化物の表面から内部まで適宜に存在することができる。複合酸化物の表面と内部との両方に存在することが好ましい。
【００３８】
前記高屈折率微粒子は結晶構造を有することが好ましい。前記結晶構造は、ルチル、ルチル／アナターゼの混晶、アナターゼが主成分であることが好ましく、特にルチル構造が主成分であることが好ましい。このことにより、前記特定の酸化物又は特定の複酸化物の高屈折率微粒子は、屈折率が１．９〜２．８を有することになり、好ましい。前記屈折率は、２．１〜２．８がより好ましく、２．２〜２．８が更に好ましい。このことにより、二酸化チタンが有する光触媒活性を抑えることができ、微粒子層自身並びに微粒子層と接する上／下の両層のそれぞれの耐候性を著しく改良することができる。
【００３９】
上記した特定の金属元素又は金属イオンをドープする方法は、従来公知の方法を用いることができる。例えば、特開平５−３３０８２５号公報、特開平１１−２６３６２０号公報、特表平１１−５１２３３６号公報、ヨーロッパ公開特許第０３３５７７３号公報等に記載の方法；イオン注入法［例えば、権田俊一、石川順三、上条栄治編「イオンビーム応用技術」株式会社シ−エムシー、１９８９年刊行、青木康、「表面科学」１８巻（５）、２６２頁、１９９８、安保正一等、「表面科学」２０巻（２）、６０頁、１９９９等記載］等に従って製造できる。
【００４０】
前記高屈折率微粒子は表面処理してもよい。前記表面処理とは、無機化合物及び／又は有機化合物を用いて該粒子表面の改質を実施するもので、これにより、高屈折率微粒子表面の濡れ性が調整され有機溶媒中での微粒子化、高屈折率組成物中での分散性や分散安定性が向上する。粒子表面に物理化学的に吸着させる無機化合物としては、例えば、ケイ素を含有する無機化合物（ＳｉＯ２等）、アルミニウムを含有する無機化合物［Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３等］、コバルトを含有する無機化合物（ＣｏＯ２、Ｃｏ２Ｏ３，Ｃｏ３Ｏ4等）、ジルコニウムを含有する無機化合物［ＺｒＯ２、Ｚｒ（ＯＨ）４等］、鉄を含有する無機化合物（Ｆｅ２Ｏ３等）、などが挙げられる。
【００４１】
前記表面処理に用いる有機化合物としては、従来公知の金属酸化物や無機顔料等の無機フィラー類の表面改質剤を用いることができる。例えば、「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」第一章（技術情報協会、２００１年刊行）等に記載されている。
【００４２】
具体的には、高屈折率微粒子表面と親和性を有する極性基を有する有機化合物、カップリング化合物が挙げられる。前記高屈折率微粒子表面と親和性を有する極性基としては、例えばカルボキシ基、ホスホノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、環状酸無水物基、アミノ基等が挙げられ、これらを分子中に少なくとも１種を含有する化合物が好ましい。例えば、長鎖脂肪族カルボン酸（例えばステアリン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸等）、ポリオール化合物｛例えばペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ＥＣＨ（エピクロルヒドリン）変性グリセロールトリアクリレート等｝、ホスホノ基含有化合物｛例えばＥＯ（エチレンオキシド）変性リン酸トリアクリレート等｝、アルカノールアミン｛エチレンジアミンＥＯ付加体（５モル）等｝が挙げられる。
【００４３】
前記カップリング化合物としては、従来公知の有機金属化合物が挙げられ、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤等が含まれる。これらの中でも、シランカップリング剤が特に好ましい。具体的には、例えば特開２００２−９９０８号公報、特開２００１−３１０４２３号公報の段落番号〔００１１〕〜〔００１５〕に記載の化合物等が挙げられる。これらの表面処理に用いる化合物は、２種類以上を併用することもできる。
【００４４】
前記高屈折率微粒子は、これをコアとして他の無機化合物からなるシェルを形成したコア／シェル構造の微粒子であることも好ましい。前記シェルとしては、Ａｌ、Ｓｉ、及びＺｒから選ばれる少なくとも１種の元素からなる酸化物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−１６６１０４号公報に記載の内容が挙げられる。
【００４５】
前記高屈折率微粒子の形状は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状又は不定形状が好ましい。前記高屈折率微粒子は単独で用いてもよいが、２種類以上を併用して用いることもできる。
前記高屈折率微粒子の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、ポリマーの屈折率を１．５５〜１．９５とすることができる範囲が好ましい。
【００４６】
前記マトリックスとしては、（Ａ）有機バインダー、並びに（Ｂ）加水分解性官能基を含有する有機金属化合物及びこの有機金属化合物の部分縮合物、の少なくともいずれかが好ましい。
【００４７】
−（Ａ）有機バインダー−
前記（Ａ）の有機バインダーとしては、（１）従来公知の熱可塑性樹脂、
（２）従来公知の反応性硬化性樹脂と硬化剤との組み合わせ、又は
（３）バインダー前駆体（後述する硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーなど）と重合開始剤との組み合わせ、から形成されるバインダーが挙げられる。
【００４８】
前記（１）、（２）又は（３）の有機バインダーと、微粒子と分散剤を含有する分散液から高屈折率組成物が調製されることが好ましい。この組成物は、支持体上に塗布され、塗膜が形成された後、バインダー形成用成分に応じた方法で硬化されて微粒子層が形成される。硬化方法は、バインダー成分の種類に応じて適宜選択され、例えば加熱及び光照射の少なくともいずれかの手段により、硬化性化合物（例えば、多官能モノマーや多官能オリゴマーなど）の架橋反応又は重合反応を生起させる方法が挙げられる。なかでも、前記（３）の組み合わせを用いて光照射することにより硬化性化合物を架橋反応又は重合反応させて硬化したバインダーを形成する方法が好ましい。
【００４９】
更に、高屈折率組成物を塗布と同時又は塗布後に、微粒子の分散液に含有される分散剤を架橋反応又は重合反応させることが好ましい。
【００５０】
このようにして作製した硬化膜中のバインダーは、例えば、前記分散剤とバインダーの前駆体である硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーとが、架橋又は重合反応し、バインダーに分散剤のアニオン性基が取りこまれた形となる。更に、硬化膜中のバインダーは、アニオン性基が高屈折率微粒子の分散状態を維持する機能を有するので、架橋又は重合構造がバインダーに皮膜形成能を付与して、高屈折率微粒子を含有する硬化膜中の物理強度、耐薬品性、耐候性を改良することができる。
【００５１】
｛熱可塑性樹脂（Ａ−１）｝
前記（１）の熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩ビ−酸ビ共重合体樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリメタアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、イミド樹脂、などが挙げられる。
【００５２】
｛反応性硬化性樹脂と硬化剤との組み合わせ（Ａ−２）｝
前記（２）の反応性硬化性樹脂としては、熱硬化型樹脂及び／又は電離放射線硬化型樹脂を使用することが好ましい。
前記熱硬化型樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばフェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂などが挙げられる。
前記電離放射線硬化型樹脂には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラジカル重合性不飽和基｛（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、スチリル基、ビニル基等｝及び／又はカチオン重合性基（エポキシ基、チオエポキシ基、ビニルオキシ基、オキセタニル基等）の官能基を有する樹脂で、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂などが挙げられる。
【００５３】
これらの反応性硬化性樹脂に必要に応じて、架橋剤（エポキシ化合物、ポリイソシアネート化合物、ポリオール化合物、ポリアミン化合物、メラミン化合物等）、重合開始剤（アゾビス化合物、有機過酸化化合物、有機ハロゲン化合物、オニウム塩化合物、ケトン化合物等のＵＶ光開始剤等）等の硬化剤、重合促進剤（有機金属化合物、酸化合物、塩基性化合物等）等の従来公知の化合物を加えて使用する。具体的には、例えば、山下普三、金子東助「架橋剤ハンドブック」（大成社、１９８１年刊行）記載の化合物が挙げられる。
【００５４】
｛バインダー前駆体と重合開始剤との組み合わせ（Ａ−３）｝
以下、硬化したバインダーの好ましい形成方法である前記（３）の組み合わせを用いて、光照射により硬化性化合物を架橋又は重合反応させて硬化したバインダーを形成する方法について、主に説明する。
【００５５】
前記バインダーの前駆体である光硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基としては、ラジカル重合性官能基、及びカチオン重合性官能基のいずれでもよい。
【００５６】
前記ラジカル重合性官能基としては、例えば（メタ）アクリロイル基、ビニルオキシ基、スチリル基、アリル基等のエチレン性不飽和基などが挙げられる。これらの中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましく、分子内に２個以上のラジカル重合性基を含有する多官能モノマーを含有することが特に好ましい。
【００５７】
前記ラジカル重合性多官能モノマーとしては、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも２個有する化合物から選ばれることが好ましい。これらの中でも、分子中に２〜６個の末端エチレン性不飽和結合を有する化合物が特に好ましい。このような化合物群はポリマー材料分野において広く知られるものであり、これらを特に限定なく用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー（即ち、２量体、３量体及びオリゴマー）又はそれらの混合物、及びそれらの共重合体などの化学的形態をもつことができる。
【００５８】
前記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば不飽和カルボン酸（例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等）や、そのエステル類、アミド類などが挙げられる。これらの中でも、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類が特に好ましい。
【００５９】
また、ヒドロキシル基、アミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル類やアミド類と、単官能もしくは多官能イソシアネート類、エポキシ類との付加反応物、多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアナート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と単官能もしくは多官能のアルコール類、アミン類及びチオール類との反応物も好適である。更に別の例として、前記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
【００６０】
脂肪族多価アルコール化合物としては、例えばアルカンジオール、アルカントリオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサントリオール、イノシットール、シクロヘキサンジメタノール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセリン等が挙げられる。これら脂肪族多価アルコール化合物と、不飽和カルボン酸との重合性エステル化合物（モノエステル又はポリエステル）としては、例えば、特開２００１−１３９６６３号公報の段落番号［００２６］〜［００２７］記載の化合物が挙げられる。
【００６１】
その他の重合性エステルとしては、例えば、ビニルメタクリレート、アリルメタクリレート、アリルアクリレート、特公昭４６−２７９２６号公報、特公昭５１−４７３３４号公報、特開昭５７−１９６２３１号公報等に記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開平２−２２６１４９号公報等に記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平１−１６５６１３号公報記載のアミノ基を有するものなども好適に用いられる。
【００６２】
更に脂肪族多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とから形成される重合性アミドの具体例としては、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、１，６−ヘキサメチレンビス（メタ）アクリルアミド、ジエチレントリアミントリス（メタ）アクリルアミド、キシリレンビス（メタ）アクリルアミド、特公昭５４−２１７２６号公報記載のシクロヘキシレン構造を有するものなどが挙げられる。
【００６３】
更にまた、１分子中に２個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物（特公昭４８−４１７０８号公報等）、ウレタンアクリレート類（特公平２−１６７６５号公報等）、エチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物（特公昭６２−３９４１８号公報等）、ポリエステルアクリレート類（特公昭５２−３０４９０号公報等）、更に、日本接着協会誌２０巻７号３００〜３０８頁（１９８４年）に記載の光硬化性モノマー及びオリゴマーも使用することができる。これらラジカル重合性の多官能モノマーは、２種類以上を併用してもよい。
【００６４】
次に、微粒子層のポリマーの形成に用いることができるカチオン重合性基含有の化合物（以下、「カチオン重合性化合物」又は「カチオン重合性有機化合物」とも称する）について説明する。
【００６５】
前記カチオン重合性化合物は、活性エネルギー線感受性カチオン重合開始剤の存在下に活性エネルギー線を照射したときに重合反応及び／又は架橋反応を生ずる化合物のいずれもが使用でき、代表例としては、エポキシ化合物、環状チオエーテル化合物、環状エーテル化合物、スピロオルソエステル化合物、ビニル炭化水素化合物、ビニルエーテル化合物などを挙げることができる。前記カチオン重合性有機化合物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６６】
前記カチオン重合性基含有化合物としては、１分子中のカチオン重合性基の数は２個〜１０個が好ましく、２個〜５個がより好ましい。前記化合物の平均分子量は３，０００以下が好ましく、２００〜２，０００がより好ましく、４００〜１，５００が更に好ましい。前記平均分子量が該下限値以上であれば、皮膜形成過程での揮発が問題となるなどの不都合が生じることがなく、前記上限値以下であれば、高屈折率組成物との相溶性が悪くなるなどの問題を生じないので好ましい。
【００６７】
前記エポキシ化合物としては、例えば脂肪族エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物などが挙げられる。
【００６８】
前記脂肪族エポキシ化合物としては、例えば、脂肪族多価アルコール又はそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジルアクリレートやグリシジルメタクリレートのホモポリマー、コポリマーなどを挙げることができる。更に、前記のエポキシ化合物以外にも、例えば、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテル、高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ブチルエポキシステアリン酸オクチル、エポキシ化アマニ油、エポキシ化ポリブタジエンなどを挙げることができる。また、脂環式エポキシ化合物としては、少なくとも１個の脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル、又は不飽和脂環族環（例えば、シクロヘキセン、シクロペンテン、ジシクロオクテン、トリシクロデセン等）含有化合物を過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化して得られるシクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物などが挙げられる。
【００６９】
前記芳香族エポキシ化合物としては、例えば少なくとも１個の芳香核を有する１価もしくは多価のフェノール、又はそのアルキレンオキサイド付加体のモノもしくはポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。前記エポキシ化合物としては、例えば、特開平１１−２４２１０１号公報中の段落番号〔００８４〕〜〔００８６〕に記載の化合物、特開平１０−１５８３８５号公報中の段落番号〔００４４〕〜〔００４６〕に記載の化合物等が挙げられる。
【００７０】
これらのエポキシ化合物のうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、脂環式エポキシドがより好ましい。前記エポキシ化合物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７１】
環状チオエーテル化合物としては、前記エポキシ化合物のエポキシ環の代わりに、チオエポキシ環を有する化合物が挙げられる。
【００７２】
環状エーテルとしてのオキセタニル基を含有する化合物としては、具体的には、例えば特開２０００−２３９３０９号公報中の段落番号［００２４］〜［００２５］に記載の化合物等が挙げられる。これらの化合物は、エポキシ基含有化合物と併用することが好ましい。
【００７３】
スピロオルソエステル化合物としては、例えば特表２０００−５０６９０８号公報等に記載の化合物などが挙げられる。
【００７４】
ビニル炭化水素化合物としては、スチレン化合物、ビニル基置換脂環炭化水素化合物（ビニルシクロヘキサン、ビニルビシクロヘプテン等）、前記ラジカル重合性モノマーで記載の化合物、プロペニル化合物｛"Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，３２巻２８９５頁（１９９４年）記載等｝、アルコキシアレン化合物｛"Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，３３巻２４９３頁（１９９５年）記載等｝、ビニル化合物｛"Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，３４巻１０１５頁（１９９６年）、特開２００２−２９１６２号公報等｝、イソプロペニル化合物｛"Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，３４巻２０５１頁（１９９６年）記載等｝等を挙げることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７５】
また、前記多官能性化合物は、前記のラジカル重合性基及びカチオン重合性基から選ばれる少なくとも各１種を少なくとも分子内に含有する化合物を用いることが好ましい。例えば、特開平８−２７７３２０号公報中の段落番号〔００３１〕〜〔００５２〕に記載の化合物、特開２０００−１９１７３７号公報中の段落番号〔００１５〕に記載の化合物等が挙げられる。本発明に供される化合物は、これらに限定されるものではない。
【００７６】
以上述べたラジカル重合性化合物とカチオン重合性化合物とを、質量比率（ラジカル重合性化合物：カチオン重合性化合物）が、９０：１０〜２０：８０の割合で含有していることが好ましく、８０：２０〜３０：７０の割合で含有していることがより好ましい。
【００７７】
次に、前記（３）の組み合わせにおいて、バインダー前駆体と組み合わせて用いられる重合開始剤について詳述する。
【００７８】
前記重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。
前記重合開始剤は、光及び／又は熱照射により、ラジカルもしくは酸を発生する化合物が好ましい。前記光重合開始剤は、極大吸収波長が４００ｎｍ以下が好ましい。このように吸収波長を紫外線領域にすることにより、取り扱いを白灯下で実施することができる。また、近赤外線領域に極大吸収波長を持つ化合物を用いることもできる。
【００７９】
前記ラジカルを発生する化合物は、光及び／又は熱照射によりラジカルを発生し、重合性の不飽和基を有する化合物の重合を、開始、促進させる化合物を指す。公知の重合開始剤や結合解離エネルギーの小さな結合を有する化合物などを、適宜、選択して用いることができる。前記ラジカルを発生する化合物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８０】
前記ラジカルを発生する化合物としては、例えば、有機過酸化化合物、アゾ系重合開始剤等の熱ラジカル重合開始剤、有機過酸化化合物（特開２００１−１３９６６３号公報等）、アミン化合物（特公昭４４−２０１８９号公報）、メタロセン化合物（特開平５−８３５８８号公報、特開平１−３０４４５３号公報等）、ヘキサアリールビイミダゾール化合物（米国特許第３，４７９，１８５号明細書等）、ジスルホン化合物（特開平５−２３９０１５号公報、特開昭６１−１６６５４４号公報等）、有機ハロゲン化化合物、カルボニル化合物、有機ホウ酸化合物等の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。
【００８１】
前記有機ハロゲン化化合物としては、具体的には、若林等の"Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ  Ｊａｐａｎ"，４２巻２９２４頁（１９６９年）、米国特許第３，９０５，８１５号明細書、特開平５−２７８３０号公報、Ｍ．Ｐ．Ｈｕｔｔ，"Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，１巻（３号）、（１９７０年）」等に記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物：ｓ−トリアジン化合物が挙げられる。より好適には、少なくとも１つのモノ、ジ又はトリハロゲン置換メチル基がｓ−トリアジン環に結合したｓ−トリアジン誘導体が挙げられる。
【００８２】
前記カルボニル化合物としては、例えば、「最新ＵＶ硬化技術」６０〜６２ページ［株式会社技術情報協会刊、１９９１年］、特開平８−１３４４０４号公報の段落番号〔００１５〕〜〔００１６〕、特開平１１−２１７５１８号公報の段落番号〔００２９〕〜〔００３１〕に記載の化合物等が挙げられ、アセトフェノン系、ヒドロキシアセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサン系、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン化合物、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エステル誘導体、ベンジルジメチルケタール、アシルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。
【００８３】
前記有機ホウ酸塩化合物としては、例えば、特許第２７６４７６９号、特開２００２−１１６５３９号等の各公報、及び、Ｋｕｎｚ，Ｍａｒｔｉｎ，"Ｒａｄ．Ｔｅｃｈ'９８．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  Ａｐｒｉｌ  １９〜２２，１９９８，Ｃｈｉｃａｇｏ"等に記載される有機ホウ酸塩記載される化合物が挙げられる。例えば、前記特開２００２−１１６５３９号公報の段落番号〔００２２〕〜〔００２７〕に記載の化合物が挙げられる。またその他の有機ホウ素化合物としては、特開平６−３４８０１１号公報、特開平７−１２８７８５号公報、特開平７−１４０５８９号公報、特開平７−３０６５２７号公報、特開平７−２９２０１４号公報等の有機ホウ素遷移金属配位錯体等が具体例として挙げられる。
【００８４】
前記ラジカル発生化合物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記ラジカル発生化合物の添加量としては、ラジカル重合性モノマー全量に対し、０．１質量％〜３０質量％が好ましく、０．５質量％〜２５質量％がより好ましく、１質量％〜２０質量％が更に好ましい。前記添加量の範囲において、高屈折率組成物の経時安定性が問題なく高い重合性となる。
【００８５】
次に、光重合開始剤として用いることができる光酸発生剤について詳述する。
前記光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、又はマイクロレジスト等に使用されている公知の光酸発生剤等、公知の化合物及びそれらの混合物等が挙げられる。また、前記光酸発生剤としては、例えば、有機ハロゲン化化合物、ジスルホン化合物、オニウム化合物などが挙げられる。これらの中でも、有機ハロゲン化化合物、ジスルホン化合物が特に好ましい。前記有機ハロゲン化合物、ジスルホン化合物の具体例は、前記ラジカルを発生する化合物の記載と同様のものが挙げられる。
【００８６】
前記オニウム化合物としては、例えばジアゾニウム塩、アンモニウム塩、イミニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、アルソニウム塩、セレノニウム塩等が挙げられ、例えば特開２００２−２９１６２号公報の段落番号〔００５８〕〜〔００５９〕に記載の化合物、などが挙げられる。
【００８７】
前記酸発生剤としては、オニウム塩が好適に用いられる。これらの中でも、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、イミニウム塩が、光重合開始の光感度、化合物の素材安定性等の点から特に好ましい。
【００８８】
前記オニウム塩としては、例えば、特開平９−２６８２０５号公報の段落番号〔００３５〕に記載のアミル化されたスルホニウム塩、特開２０００−７１３６６号明細書の段落番号〔００１０〕〜〔００１１〕に記載のジアリールヨードニウム塩又はトリアリールスルホニウム塩、特開２００１−２８８２０５号公報の段落番号〔００１７〕に記載のチオ安息香酸Ｓ−フェニルエステルのスルホニウム塩、特開２００１−１３３６９６号公報の段落番号〔００３０〕〜〔００３３〕に記載のオニウム塩などが挙げられる。
【００８９】
前記光酸発生剤の他の例としては、特開２００２−２９１６２号公報の段落番号〔００５９〕〜〔００６２〕に記載の有機金属／有機ハロゲン化物、ｏ−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、光分解してスルホン酸を発生する化合物（イミノスルフォネート等）等の化合物が挙げられる。
【００９０】
前記酸発生剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。前記酸発生剤の添加量は、全カチオン重合性モノマーの全質量に対し０．１質量％〜２０質量％が好ましく、０．５質量％〜１５質量％がより好ましく、１質量％〜１０質量％が更に好ましい。前記添加量が、前記範囲において、高屈折率組成物の安定性、重合反応性等から好ましい。
【００９１】
前記高屈折率組成物は、ラジカル重合性化合物又はカチオン重合性化合物の合計質量に対して、ラジカル重合開始剤を０．５質量％〜１０質量％又はカチオン重合開始剤を１質量％〜１０質量％の割合で含有していることが好ましく、ラジカル重合開始剤を１質量％〜５質量％、又はカチオン重合開始剤を２質量％〜６質量％の割合で含有することがより好ましい。
【００９２】
前記高屈折率組成物には、紫外線照射により重合反応を行う場合、従来公知の紫外線分光増感剤、化学増感剤を併用してもよい。これらの増感剤としては、例えばミヒラーズケトン、アミノ酸（グリシン等）、有機アミン（ブチルアミン、ジブチルアミン等）などが挙げられる。
【００９３】
また、近赤外線照射により重合反応を行う場合には、近赤外線分光増感剤を併用することが好ましい。併用する近赤外線分光増感剤は、７００ｎｍ以上の波長域の少なくとも一部に吸収帯を有する光吸収物質であればよく、分子吸光係数が１０，０００以上の値を有する化合物が好ましい。更には、７５０ｎｍ〜１，４００ｎｍの領域に吸収を有し、かつ分子吸光係数が２０，０００以上の値が好ましい。また、４２０ｎｍ〜７００ｎｍの可視光波長域に吸収の谷があり、光学的に透明であることがより好ましい。
【００９４】
前記近赤外線分光増感剤は、近赤外線吸収顔料及び近赤外線吸収染料として知られる種々の顔料及び染料を用いることができる。これらの中でも、従来公知の近赤外線吸収剤を用いることが好ましい。市販の染料並びに、文献｛例えば、「化学工業」１９８６年５月号４５〜５１頁の「近赤外吸収色素」、「９０年代機能性色素の開発と市場動向」第２章２．３項（１９９０年）シーエムシー、「特殊機能色素」［池森・柱谷編集、１９８６年、株式会社シーエムシー発行］、Ｊ．ＦＡＢＩＡＮ，"Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．"，９２巻１１９７〜１２２６頁（１９９２年）｝、日本感光色素研究所が１９９５年に発行したカタログ、並びにＥｘｃｉｔｏｎ  Ｉｎｃ．が１９８９年に発行したレーザー色素カタログ及び特許に記載されている公知の染料が利用できる。
【００９５】
−（Ｂ）加水分解性官能基を含有する有機金属化合物及びこの有機金属化合物の部分縮合物−
前記マトッリクスとして、加水分解可能な官能基を含有する有機金属化合物を用いて、ゾル／ゲル反応により塗布膜形成後に硬化された膜を形成することも好ましい。
【００９６】
前記有機金属化合物としては、例えばＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ等からなる化合物が挙げられる。
前記加水分解可能な官能基な基としては、例えばアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、水酸基などが挙げられる。これらの中でも、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基が特に好ましい。好ましい有機金属化合物は、下記一般式（２）で表される有機ケイ素化合物及びその部分加水分解物（部分縮合物）である。なお、下記一般式（２）で表される有機ケイ素化合物は、容易に加水分解し、引き続いて脱水縮合反応が生じることはよく知られた事実である。
【００９７】
一般式（２）：（Ｒ２１）β−Ｓｉ（Ｙ２１）４−β
ただし、前記一般式（２）中、Ｒ２１は、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０脂肪族基又は炭素数６〜１４のアリール基を表す。Ｙ２１は、ハロゲン原子（塩素原子、臭素原子等）、ＯＨ基、ＯＲ２２基、ＯＣＯＲ２２基を表す。ここで、Ｒ２２は置換もしくは無置換のアルキル基を表す。βは０〜３の整数を表し、好ましくは０、１又は２、特に好ましくは１である。ただし、βが０の場合は、Ｙ２１はＯＲ２２基又はＯＣＯＲ２２基を表す。
【００９８】
前記一般式（２）において、Ｒ２１の脂肪族基としては、好ましくは炭素数１〜１８（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、ベンジル基、フェネチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル、ヘキセニル基、デセニル基、ドデセニル基等）が挙げられる。より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは１〜８のものである。Ｒ２１のアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラニル等が挙げられ、好ましくはフェニル基である。
【００９９】
置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ハロゲン（フッ素、塩素、臭素等）、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基（メチル、エチル、ｉ−プロピル、プロピル、ｔ−ブチル等）、アリール基（フェニル、ナフチル等）、芳香族ヘテロ環基（フリル、ピラゾリル、ピリジル等）、アルコキシ基（メトキシ、エトキシ、ｉ−プロポキシ、ヘキシルオキシ等）、アリールオキシ（フェノキシ等）、アルキルチオ基（メチルチオ、エチルチオ等）、アリールチオ基（フェニルチオ等）、アルケニル基（ビニル、１−プロペニル等）、アルコキシシリル基（トリメトキシシリル、トリエトキシシリル等）、アシルオキシ基｛アセトキシ、（メタ）アクリロイル等｝、アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等）、アリールオキシカルボニル基（フェノキシカルボニル等）、カルバモイル基（カルバモイル、Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルカルバモイル等）、アシルアミノ基（アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ、アクリルアミノ、メタクリルアミノ等）などが好ましい。
【０１００】
これらの置換基のうちで、更に好ましくは水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基、アルコキシシリル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基であり、特に好ましくはエポキシ基、重合性のアシルオキシ基｛（メタ）アクリロイル｝、重合性のアシルアミノ基（アクリルアミノ、メタクリルアミノ）である。またこれら置換基は更に置換されていてもよい。
【０１０１】
前記のようにＲ２２は置換もしくは無置換のアルキル基を表し、アルキル基は特に限定はないが、例えばＲ２１の脂肪族基と同じものが挙げられ、アルキル基中の置換基の説明はＲ２１と同じである。
【０１０２】
前記一般式（２）の化合物の含有量は、前記高屈折率組成物の全固形分の１０質量％〜８０質量％が好ましく、２０質量％〜７０質量％がより好ましく、３０質量％〜５０質量％が更に好ましい。
【０１０３】
前記一般式（２）の化合物としては、例えば特開２００１−１６６１０４号公報の段落番号〔００５４〕〜〔００５６〕に記載の化合物が挙げられる。
【０１０４】
前記高屈折率組成物において、有機バインダーは、シラノール基を有するものが好ましい。バインダーがシラノール基を有することで、微粒子層の物理強度、耐薬品性、耐候性が更に改良され、好ましい。前記シラノール基は、例えば、高屈折率組成物を構成するバインダー形成成分として、バインダー前駆体（硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーなど）や重合開始剤、高屈折率微粒子の分散液に含有される分散剤と共に、架橋又は重合性官能基を有する一般式（２）で表される有機ケイ素化合物を該高屈折率組成物に配合し、この高屈折率組成物を透明支持体上に塗布して、前記の分散剤、多官能モノマーや多官能オリゴマー、一般式（２）で表される有機ケイ素化合物を架橋反応又は重合反応させることによりバインダーに導入することができる。
【０１０５】
前記の有機金属化合物を硬化させるための加水分解・縮合反応は、触媒存在下で行われることが好ましい。前記触媒としては、例えば塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸類；シュウ酸、酢酸、ギ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機酸類；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機塩基類；トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基類；トリイソプロポキシアルミニウム、テトラブトキシジルコニウム、テトラブトキシチタネート等の金属アルコキシド類；β−ジケトン類又はβ−ケトエステル類の金属キレート化合物類などが挙げられる。具体的には、例えば特開２０００−２７５４０３号公報中の段落番号〔００７１〕〜〔００８３〕に記載の化合物などが挙げられる。
【０１０６】
前記触媒化合物の組成物中での割合は、有機金属化合物に対し、０．０１質量％〜５０質量％が好ましく、０．１質量％〜５０質量％がより好ましく、０．５質量％〜１０質量％が更に好ましい。なお、反応条件は有機金属化合物の反応性により適宜調節されることが好ましい。
【０１０７】
前記高屈折率組成物において、マトリックスは特定の極性基を有することも好ましい。前記特定の極性基としては、例えばアニオン性基、アミノ基、四級アンモニウム基などが挙げられる。前記アニオン性基、アミノ基及び四級アンモニウム基の具体例としては、前記分散剤について述べたものと同様のものが挙げられる。
【０１０８】
−溶媒−
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばアルコール類、ケトン類、エステル類、アミド類、エーテル類、エーテルエステル類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類などが挙げられる。具体的には、アルコール（例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノアセテート等）、ケトン（例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等）、エステル（例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、乳酸エチル等）、脂肪族炭化水素（例えばヘキサン、シクロヘキサン）、ハロゲン化炭化水素（例えばメチルクロロホルム等）、芳香族炭化水素（例えばベンゼン、トルエン、キシレン等）、アミド（例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ｎ−メチルピロリドン等）、エーテル（例えばジオキサン、テトラハイドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等）、エーテルアルコール（例えば１−メトキシ−２−プロパノール、エチルセルソルブ、メチルカルビノール等）が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ブタノールが特に好ましい。なお、ケトン溶媒（例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等）を主にした塗布溶媒系も好ましく用いられる。
前記ケトン系溶媒の含有量は、前記高屈折率組成物に含まれる全溶媒の１０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上が更に好ましい。
【０１０９】
特定の極性基を有するマトリックスは、例えば、高屈折率組成物に、高屈折率微粒子と分散剤を含む分散液を配合し、硬化膜形成成分として、特定の極性基を有するバインダー前駆体（特定の極性基を有する硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーなど）と重合開始剤の組み合わせ、及び特定の極性基を有し、かつ架橋又は重合性官能基を有する前記一般式（２）で表される有機ケイ素化合物の少なくともいずれかを配合し、更に所望により、特定の極性基、及び架橋又は重合性の官能基を有する単官能性モノマーを配合し、該塗布組成物を透明支持体上に塗布して前記の分散剤、単官能性モノマー、多官能モノマーや多官能オリゴマー及び／又は前記一般式（２）で表される有機ケイ素化合物を架橋又は重合反応させることにより得られる。
【０１１０】
前記特定の極性基を有する単官能性モノマーは、高屈折率組成物の中で高屈折率微粒子の分散助剤として機能することができ、好ましい。更に、塗布後、分散剤、多官能モノマーや多官能オリオリゴマーと架橋反応、又は、重合反応させてバインダーとすることで微粒子層における高屈折率微粒子の良好な均一な分散性を維持し、物理強度、耐薬品性、耐候性に優れた微粒子層を作製することができる。
【０１１１】
前記高屈折率組成物中に前記微粒子を添加した塗布液を、前記透明基板上に、例えばディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、エクストルージョンコート法等の公知の薄膜形成方法で塗布し、乾燥、光及び／又は熱照射することにより作製することができる。好ましくは、光照射による硬化が、迅速硬化から有利である。更には、光硬化処理の後半で加熱処理することも好ましい。
【０１１２】
光照射の光源は、紫外線光域又は近赤外線光のものであればいずれでもよく、紫外線光の光源として、超高圧、高圧、中圧、低圧の各水銀灯、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、メタルハライド灯、キセノン灯、太陽光等が挙げられる。波長３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの入手可能な各種レーザー光源をマルチビーム化して照射してもよい。また、近赤外光光源としてはハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧ナトリウムランプが挙げられ、波長７５０ｎｍ〜１，４００ｎｍの入手可能な各種レーザー光源をマルチビーム化して照射してもよい。
【０１１３】
光照射による光ラジカル重合の場合は、空気又は不活性気体中で行うことができるが、ラジカル重合性モノマーの重合の誘導期を短くするか、又は重合率を十分に高める等のために、できるだけ酸素濃度を少なくした雰囲気とすることが好ましい。照射する紫外線の照射強度は、０．１ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２が好ましく、塗布膜表面上での光照射量は１００ｍＪ／ｃｍ２〜１，０００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。また、光照射工程での塗布膜の温度分布は、均一なほど好ましく、±３℃以内が好ましく、更には±１．５℃以内に制御されることが好ましい。この範囲において、塗布膜の面内及び層内深さ方向での重合反応が均一に進行するので好ましい。
【０１１４】
前記微粒子層の平均厚みは、５μｍ〜２００μｍが好ましく、５μｍ〜５０μｍがより好ましい。前記平均厚みが、５μｍ未満であると、微粒子層による十分な光角度変換がなく、最大な光取出し効率が得られないことがあり、２００μｍを超えると、光が散乱されすぎて、後方散乱の光が増え、有機電界発光素子内部に戻る光が多くなり、光取出し効率が低下する、また、微粒子層が厚いことは高コストに繋がることがある。
前記平均厚みは、例えば微粒子層の一部を切り取り、走査型電子顕微鏡（Ｓ−３４００Ｎ、日立ハイテク株式会社製）で測定し、微粒子層の厚みを求めることができる。
【０１１５】
＜＜光取出し部材＞＞
前記光取出し部材とは、光取出し機能を備えていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、プリズム、プリズムアレイ、レンズ、レンズアレイ、微細凹凸構造、及び微粒子層のいずれかが好ましい。これらの中でも、前記したように、プリズムは面発光に対して、発光点とプリズムの中心の相対位置に関係なく、プリズムの構成を最適化すれば、プリズムに入射するある角度範囲の光は空気まで放射できるので、有機電界発光装置において光取出し効率を向上する効果が高い点で、プリズム、プリズムアレイであることが特に好ましい。
【０１１６】
前記光取出し部材における、プリズム、プリズムアレイ、レンズ、レンズアレイ、微細凹凸構造、及び微粒子層のいずれかは、前記配向変換部材における、プリズム、プリズムアレイ、レンズ、レンズアレイ、微細凹凸構造、及び微粒子層のいずれかと同様であるため、その説明を省略する。
【０１１７】
前記光取出し手段としては、（１）前記配光変換部材と前記光取出し部材とが別体である態様、（２）前記光取出し部材と前記配光変換部材とが一体化している態様、とがある。
前記（１）の前記配光変換部材と前記光取出し部材とが別体である態様としては、例えば、プリズム層と微粒子層を積層した態様、レンズ層と微粒子層を積層した態様、微細凹凸構造と微粒子層を積層した態様などが挙げられる。
これらの中でも、光取出し部材が、プリズム及びプリズムアレイのいずれかからなるプリズム層であり、配光変換部材が、微粒子とポリマーとを含有する微粒子層であり、透明基板上に微粒子層とプリズム層とをこの順に有する態様が、有機電界発光層から発光した光がまず、配光変換部材により、光取出し部材に対して最適な配光分布に変換されて、光取出し部材に入射すると、高い光取出し効率が得られる。また、透明基板の両側に有機電界発光装置と光取出し手段を配置することで、光取出し手段を配置することによる有機電界発光装置の特性に悪影響を与えない点で特に好ましい。
【０１１８】
前記（２）の前記光取出し部材と前記配光変換部材とが一体化（光取出し部材兼配光変換部材）している態様としては、例えば、プリズム層と微粒子層を一体化した態様、レンズ層と微粒子層を一体化した態様、微細凹凸構造と微粒子層を一体化した態様などが挙げられる。
これらの中でも、プリズム層と微粒子層を一体化した態様であるプリズム層の内部に微粒子とポリマーを含有する態様が、配光変換部は光取出し部の入射側として利用し、製造上にも、単独プリズムと微粒子層を別々に用意する必要がなく、両部分を張り合わせる工程も必要ないので、製造が簡易化でき、コストも減少することができる点で特に好ましい。
【０１１９】
前記光取出し部材と前記配光変換部材とを一体化する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばプリズム層と微粒子層を一体化する場合には、微粒子と有機電界発光層と同じあるいは大きい屈折率を持つポリマーをプリズムの素材として用い、インプリント等の方法でプリズムを形成する方法などが挙げられる。
【０１２０】
ここで、前記光取出し手段の具体的な態様について、図面を参照して説明する。
図１１Ａ〜図１１Ｄは、光取出し部材がプリズム、レンズ、微細凹凸構造、又は微粒子層であり、配光変換部材がレンズである有機電界発光装置を示す概略図である。有機電界発光層の屈折率はｎである。
配光変換部材としてのレンズの屈折率ｎ１は、ｎ１≧有機電界発光層の屈折率ｎ、かつ配光変換部材の出射側の媒質の屈折率ｎ２＞ｎ１であり、必要に応じて、有機電界発光層から発光した光の配光分布に対して、レンズ高さＴ、レンズ直径２Ｒを最適化する。具体的には、レンズ高さＴは０．０５ｍｍ〜１ｍｍ、レンズ直径２Ｒは０．１ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。
配光変換部材であるレンズの存在は、有機電界発光層から発光する光が屈折率差により全反射されない光を透過させるため、（１）配光変換部材を構成するレンズの材質の屈折率ｎ１は有機電界発光層の屈折率ｎと同じであるか、又は大きいことが好ましい。したがって、レンズの屈折率ｎ１≧有機電界発光層の屈折率ｎである。
（２）配光変換部材の出射側の媒質の屈折率ｎ２は、配光変換部材を構成するレンズの材質の屈折率ｎ１より大きいことが好ましい。従って、ｎ２＞ｎ１である。
光取出し部材の屈折率ｎ３は、ｎ３≧ｎ２であり、製造やコストを考慮すると、ｎ３＝ｎ２であってもよい。
前記光取出し部材がプリズムの場合には、必要に応じて、有機電界発光層から発光した光の配光分布に対して、プリズム高さＤとプリズム幅Ｗを最適化する。具体的には、プリズム高さＤは０．０５ｍｍ〜１ｍｍ、プリズム幅Ｗは０．０５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、プリズムを構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材がレンズの場合には、必要に応じて、有機電界発光層から発光した光の配光分布に対して、レンズ高さＴ１とレンズ直径２Ｒ１を最適化する。具体的には、レンズ高さＴは０．０５ｍｍ〜２ｍｍ、レンズ直径２Ｒは０．１ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、レンズを構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材が微細凹凸構造の場合には、必要に応じて、有機電界発光層から発光した光の配光分布に対して、凹凸の高さｈと凹凸の幅ｄを最適化する。具体的には、凹凸高さｈは０．３μｍ〜３μｍ、凹凸幅ｄは０．５μｍ〜３μｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、凹凸を構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材が微粒子層の場合には、必要に応じて、有機電界発光層から発光した光の配光分布に対して、微粒子層の厚みＬ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ、微粒子の平均粒径φ、微粒子の屈折率ｎｐ、ｎｐ≠ｎｂ、微粒子の体積充填率ηを最適化する。具体的には、微粒子層の厚みＬは１μｍ〜５０μｍ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂは有機電界発光層の屈折率ｎと同等又はそれ以上、微粒子の平均粒径φは０．５μｍ〜１０μｍ、微粒子の屈折率ｎｐは１．４〜２．６、微粒子の体積充填率ηは１０％〜５０％が好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、微粒子層のポリマーの屈折率はｎｂ（ここではｎ３で表示する）である。
【０１２１】
図１２Ａ〜図１２Ｄは、光取出し部材はプリズム、レンズ、微細凹凸構造、又は微粒子層であり、配光変換部材がプリズムである有機電界発光装置を示す概略図である。なお、有機電界発光層の屈折率はｎである。
前記配光変換部材としてのプリズムの屈折率は、ｎ１≧ｎ、かつｎ２＞ｎ１、必要に応じて、有機電界発光層から発光した光の配光分布に対して、プリズム高さＤ、プリズム幅Ｗを最適化する。具体的には、プリズム高さＤは０．０５ｍｍ〜１ｍｍ、プリズム幅Ｗは０．０５ｍｍ〜４ｍｍが好ましい。
前記配光変換部材であるプリズムの存在は、有機電界発光層から発光する光が屈折率差により全反射されなく光を透過させるため、（１）配光変換部材であるプリズムを構成する材質の屈折率ｎ１は有機電界発光層の屈折率ｎと同じであるか、又は大きいことが好ましい。したがって、ｎ１≧ｎである。
（２）配光変換部材であるプリズムの出射側の媒質の屈折率ｎ２は、配光変換部材であるプリズムを構成する材質の屈折率ｎ１より大きいことが好ましい。したがって、ｎ２＞ｎ１である。
前記光取出し部材の屈折率ｎ３は、ｎ３≧ｎ２であり、製造やコストを考慮すると、ｎ３＝ｎ２であってもよい。
前記光取出し部材がプリズムの場合には、必要に応じて、プリズム高さＤ１とプリズム幅Ｗ１を最適化する。具体的には、プリズム高さＤは０．０５ｍｍ〜１ｍｍ、プリズム幅Ｗは０．０５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、プリズムを構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材がレンズの場合には、必要に応じて、レンズ高さＴ、レンズ直径２Ｒを最適化する。具体的には、レンズ高さＴは０．０５ｍｍ〜２ｍｍ、レンズ直径２Ｒは０．１ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、レンズを構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材が微細凹凸構造の場合には、必要に応じて、凹凸の高さｈと凹凸の幅ｄを最適化する。具体的には、凹凸高さｈは０．３μｍ〜３μｍ、凹凸幅ｄは０．５μｍ〜３μｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、凹凸を構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材が微粒子層の場合には、必要に応じて、微粒子層の厚みＬ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ、微粒子の平均粒径φ、微粒子の屈折率ｎｐ、ｎｐ≠ｎｂ、微粒子の体積充填率ηを最適化する。具体的には、微粒子層の厚みＬは１μｍ〜５０μｍ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂは有機電界発光層の屈折率ｎと同等又はそれ以上、微粒子の平均粒径φは０．５μｍ〜１０μｍ、微粒子の屈折率ｎｐは１．４〜２．６、微粒子の体積充填率ηは１０％〜５０％が好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、微粒子層のポリマーの屈折率はｎｂ（ここではｎ３で表示する）である。
【０１２２】
図１３Ａ〜図１３Ｄは、光取出し部材はプリズム、レンズ、微細凹凸構造、又は微粒子層であり、配光変換部材が微細凹凸構造である有機電界発光装置を示す概略図である。なお、有機電界発光層の屈折率はｎである。
前記配光変換部材としての微細凹凸構造の屈折率は、ｎ１≧ｎ、かつｎ２＞ｎ１、必要に応じて、凹凸の高さｈ、凹凸の幅ｄを最適化する。具体的には、凹凸高さｈは０．３μｍ〜３μｍが好ましく、凹凸幅ｄは０．５μｍ〜３μｍが好ましい。
前記配光変換部材である微細凹凸構造の存在は、有機電界発光層から発光する光が屈折率差により全反射されず光を透過させるため、（１）配光変換部材である微細凹凸構造を構成する材質の屈折率ｎ１は有機電界発光層の屈折率ｎと同じであるか、又は大きいことが好ましい。従って、ｎ１≧ｎである。
（２）配光変換部材である微細凹凸構造の出射側の媒質の屈折率ｎ２は、配光変換部である微細凹凸構造を構成する材質の屈折率ｎ１より大きいことが好ましい。従って、ｎ２＞ｎ１である。
前記光取出し部材の屈折率ｎ３は、ｎ３≧ｎ２であり、製造やコストを考慮すると、ｎ３＝ｎ２であってもよい。
前記光取出し部材がプリズムの場合には、必要に応じて、プリズム高さＤとプリズム幅Ｗを最適化する。具体的には、プリズム高さＤは０．０５ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、プリズム幅Ｗは０．０５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、プリズムを構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材がレンズの場合には、必要に応じて、レンズ高さＴ、レンズ直径２Ｒを最適化する。具体的には、レンズ高さＴは０．０５ｍｍ〜２ｍｍが好ましく、レンズ直径２Ｒは０．１ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、レンズを構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材が微細凹凸構造の場合には、必要に応じて、凹凸の高さｈ１と凹凸の幅ｄ１を最適化する。具体的には、凹凸高さｈは０．３μｍ〜３μｍ、凹凸幅ｄは０．５μｍ〜３μｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、凹凸を構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材が微粒子層の場合には、必要に応じて、微粒子層の厚みＬ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ、微粒子の平均粒径φ、微粒子の屈折率ｎｐ、ｎｐ≠ｎｂ、微粒子の体積充填率ηを最適化する。具体的には、微粒子層の厚みＬは１μｍ〜５０μｍ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂは有機電界発光層の屈折率ｎと同等又はそれ以上、微粒子の平均粒径φは０．５μｍ〜１０μｍ、微粒子の屈折率ｎｐは１．４〜２．６、微粒子の体積充填率ηは１０％〜５０％が好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、微粒子層のポリマーの屈折率はｎｂ（ここではｎ３で表示する）である。
【０１２３】
図１４Ａ〜図１４Ｄは、光取出し部材はプリズム、レンズ、微細凹凸構造、又は微粒子層であり、配光変換部材が微粒子層である有機電界発光装置を示す概略図である。なお、有機電界発光層の屈折率はｎである。
前記配光変換部材としての微粒子層の屈折率は、ｎ１≧ｎ、又はｎ２＝ｎ１でもよい。必要に応じて、微粒子層の厚みＬ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ、微粒子の屈折率ｎｐ、ｎｐ≠ｎｂ、微粒子の平均粒径φ、体積充填率ηを最適化する。具体的には、微粒子層の厚みＬは１μｍ〜５０μｍ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂは有機電界発光層の屈折率ｎと同等又はそれ以上、微粒子の平均粒径φは０．５μｍ〜１０μｍ、微粒子の屈折率ｎｐは１．４〜２．６、微粒子の体積充填率ηは１０％〜５０％が好ましい。
前記配光変換部材である微粒子層の存在は、有機電界発光層から発光する光が屈折率差により全反射されず、光を透過させるため、（１）配光変換部材である微粒子層を構成する材質の屈折率ｎ１は有機電界発光層の屈折率ｎと同じであるか、又は大きいことが好ましい。したがって、ｎ１≧ｎである。
（２）製造やコストを考慮すると、入射側の媒質の屈折率ｎ２＝ｎ１が好ましい。
（３）光取出し部材は、プリズム、レンズ、微細凹凸構造、及び微粒子層のいずれも、ｎ３＝ｎ２＝ｎ１でもよいので、配光変換部として微粒子層を利用するのが最も好ましい。
光取出し部材の屈折率ｎ３は、ｎ３≧ｎ２であり、製造やコストを考慮すると、ｎ３＝ｎ２であってもよい。
前記光取出し部材がプリズムの場合には、必要に応じて、プリズム高さＤとプリズム幅Ｗを最適化する。具体的には、プリズム高さＤは０．０５ｍｍ〜１ｍｍ、プリズム幅Ｗは０．０５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率ｎ２、プリズムを構成する材質の屈折率ｎ３である。
前記光取出し部材がレンズの場合には、必要に応じて、レンズ高さＴ、レンズ直径２Ｒを最適化する。具体的には、レンズ高さＴは０．０５ｍｍ〜２ｍｍ、レンズ直径２Ｒは０．１〜２ｍｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、レンズを構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材が微細凹凸構造の場合には、必要に応じて、凹凸の高さｈと凹凸の幅ｄを最適化する。具体的には、凹凸高さｈは０．３μｍ〜３μｍ、凹凸幅ｄは０．５μｍ〜３μｍが好ましい。入射側の媒質の屈折率はｎ２、微細凹凸構造を構成する材質の屈折率はｎ３である。
前記光取出し部材が微粒子層の場合には、必要に応じて、微粒子層の厚みＬ１、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ１、微粒子の平均粒径φ１、微粒子の屈折率ｎｐ１、ｎｐ１≠ｎｂ１、微粒子の体積充填率η１を最適化する。具体的には微粒子層の厚みＬ１は１μｍ〜５０μｍ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ１は有機電界発光層の屈折率ｎと同等又はそれ以上、微粒子の平均粒径φ１は０．５μｍ〜１０μｍ、微粒子の屈折率ｎｐ１は１．４〜２．６、微粒子の体積充填率η１は１０％〜５０％が好ましい。入射側の媒質の屈折率ｎ２、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ（ここではｎ３で表示する）。
【０１２４】
図１５Ａ〜図１５Ｃは、光取出し部材はプリズム、レンズ、又は微細凹凸構造であり、配光変換部材が微粒子層であり、光取出し部材と配光変換部材とが一体化している有機電界発光装置を示す概略図である。なお、有機電界発光層の屈折率はｎである。
この光取出し部材と配光変換部材とが一体化している態様では、光取出し部材に入射する光が全反射されないように、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂは有機電界発光層の屈折率ｎと同等又はそれ以上が好ましい。したがって、ｎｂ≧ｎである。
必要に応じて、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ、微粒子の屈折率ｎｐ、ｎｐ≠ｎｂ、微粒子の平均粒径φ、微粒子の体積充填率ηを最適化する。具体的には、微粒子層の厚みＬは１μｍ〜５０μｍ、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂは有機電界発光層の屈折率ｎと同等又はそれ以上、微粒子の平均粒径φは０．５μｍ〜１０μｍ、微粒子の屈折率ｎｐは１．４〜２．６、微粒子の体積充填率ηは１０％〜５０％が好ましい。
光取出し部材としてのプリズム、レンズ、又は微細凹凸構造のサイズを最適化する。
前記光取出し部材がプリズムの場合には、プリズム高さＤ、プリズム幅Ｗを最適化する。具体的には、プリズム高さＤは０．０５ｍｍ〜１ｍｍ、プリズム幅Ｗは０．０５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。
前記光取出し部材がレンズの場合には、レンズ高さＴ、レンズ直径２Ｒを最適化する。具体的には、レンズ高さＴは０．０５ｍｍ〜２ｍｍ、レンズ直径２Ｒは０．１ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。
前記光取出し部材が微細凹凸構造の場合には、凹凸の高さｈ、凹凸の幅ｄを最適化する。具体的には、凹凸高さｈは０．３μｍ〜３μｍ、凹凸幅ｄは０．５μｍ〜３μｍが好ましい。
【０１２５】
＜反射電極＞
前記反射電極は、光取出し側の反対側に配置される電極であり、該反射電極は、有機電界発光層からの発光を反射する作用を有する。
前記反射電極の材料としては、反射率の点から、銀（Ａｇ）が好適に用いられる。銀（Ａｇ）以外の金属、例えばＭｇＡｇ、Ａｌなどを反射電極に用いると、光取出し効率の向上を図れないことがある。なお、前記反射電極を銀（Ａｇ）とする場合は、電子輸送層間には電気特性を改善するために光学的に無視できる程度（１０ｎｍ以下）のＡｌやＬｉＦ層を追加したものも含まれる。
前記反射電極の形成には、例えば真空蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法などの方法が用いられる。
前記反射電極の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｎｍ〜５μｍが好ましく、５０ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１００ｎｍ〜１μｍが更に好ましい。
【０１２６】
＜透明基板＞
前記透明基板の屈折率は、有機電界発光層の屈折率以上が好ましい。前記透明基板の屈折率が有機電界発光層の屈折率より高いと、有機電界発光層に発光される光が透明基板に放射する際、光の層間反射が発生し、反射電極と透明基板の間を往復するうちに、有機電界発光層や反射電極に吸収される成分は損失になり、光取出し効率が低下する原因になる。また、前記透明基板の屈折率が高くなると、前記微粒子層のポリマーの屈折率を同等に高くしないと、透明基板と微粒子層間に全反射が発生し、光が取り出せなくなる。微粒子層のポリマーの屈折率を高屈折率にすると、透明基板と空気間、又は微粒子層と空気間の屈折率の差が大きくなり、後方散乱される光が増え、光が微粒子層と反射電極間を往復する間に吸収される成分が多くなり、光取出し効率が低下する原因なる。また、屈折率が１．９５以上の透明基板や微粒子層のポリマーは高価であり、製作も複雑になる点から、有機電界発光層の屈折率と同じであることがより好ましい。
前記透明基板の屈折率は、前記微粒子層におけるポリマーの屈折率と同等であることが、層間反射や全反射をなくす点から好ましい。
前記透明基板の屈折率は、用いる材質に応じて異なり一概には規定できないが、例えばガラスの場合には、１．５５〜１．９５が好ましい。
【０１２７】
前記透明基板としては、その形状、構造、大きさ等を適宜選択すればよく、一般的には、前記透明基板の形状としては、板状が好ましい。前記透明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。前記透明基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、有機電界発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明が好ましい。
【０１２８】
前記透明基板の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料；ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂等のポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）樹脂等の有機材料、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２９】
前記透明基板としてガラスを用いる場合には、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、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカ等のバリアコートを施したもの（例えば、バリアフィルム基板）を使用することが好ましい。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、及び加工性に優れていることが好ましい。
【０１３０】
前記熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
これらの中でも、透明なガラス、石英、サファイア、あるいはポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン等の透明な合成樹脂が特に好ましい。
【０１３１】
前記透明基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ガラスを用いる場合には、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．７ｍｍ以上がより好ましい。
【０１３２】
＜有機電界発光層＞
前記有機電界発光層は、少なくとも発光層を有し、透明電極、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。
【０１３３】
−発光層−
前記発光層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、電界印加時に陽極又は正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができると共に、陰極又は電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものなどを用いることができる。
【０１３４】
前記発光層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の金属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、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記発光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍが更に好ましい。
前記発光層の形成方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）、ＬＢ法などの方法が挙げられる。これらの中でも、抵抗加熱蒸着、コーティング法が特に好ましい。
【０１３５】
−透明電極−
前記透明電極の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）（屈折率（ｎ）＝２．０）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、ＺｎＯ（屈折率（ｎ）＝１．９５）、ＳｎＯ２（屈折率（ｎ）＝２．０）、Ｉｎ２Ｏ３（屈折率（ｎ）＝１．９〜２．０）、ＴｉＯ２（屈折率（ｎ）＝１．９０）などが挙げられる。これらの中でも、ＩＴＯ、ＩＺＯが特に好ましい。
前記透明電極の屈折率は、１．６５〜２．２が好ましい。
前記透明電極の平均厚みは、２０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、４０ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。
【０１３６】
−正孔注入層、正孔輸送層−
前記正孔注入層、又は正孔輸送層の材料としては、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記正孔注入層、又は正孔輸送層の材料としては、例えば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、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）誘導体、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、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１３７】
前記正孔注入層、又は正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
前記正孔注入層、又は正孔輸送層の形成方法としては、例えば真空蒸着法、ＬＢ法、前記正孔注入輸送剤を溶媒に溶解又は分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）が用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解乃至分散することができる。
前記樹脂成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）樹脂、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記正孔注入層、又は正孔輸送層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍが更に好ましい。
【０１３８】
−電子注入層、電子輸送層−
前記電子注入層、又は電子輸送層の材料としては、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電子注入層、又は電子輸送層の材料としては、例えば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、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複素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、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１３９】
前記電子注入層、又は電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
前記電子注入層、又は電子輸送層の形成方法としては、例えば真空蒸着法やＬＢ法、前記電子注入輸送剤を溶媒に溶解乃至分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）などが用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解乃至分散することができ、前記樹脂成分としては、例えば、正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。
前記電子注入層、又は電子輸送層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍが更に好ましい。
【０１４０】
−その他の部材−
前記その他の部材としては、バリア層、保護層、封止層、ＴＦＴ基板などが挙げられる。
前記バリア層としては、大気中の酸素、水分、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン等の透過を防ぐという機能を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記バリア層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、などが挙げられる。
前記バリア層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５ｎｍ〜１，０００ｎｍが好ましく、７ｎｍ〜７５０ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍが更に好ましい。
前記バリア層の厚みが、５ｎｍ未満であると、大気中の酸素及び水分の透過を防ぐバリア機能が不充分となることがあり、１，０００ｎｍを超えると、光線透過率が低下し透明性を損なうことがある。
また、前記バリア層の光学的性質のうち、光線透過率は８０％以上が好ましく、８５％以上がより好ましく、９０％以上が更に好ましい。
前記バリア層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＣＶＤ法などが挙げられる。
【０１４１】
本発明の有機電界発光装置は、フルカラーで表示し得る装置として構成されてもよい。
本発明の有機電界発光装置をフルカラータイプのものとする方法としては、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層構造を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の層構造による白色発光をカラーフィルタを通して３原色に分ける白色法、青色発光用の層構造による青色発光を蛍光色素層を通して赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）に変換する色変換法、などが知られている。
【０１４２】
また、前記方法により得られる異なる発光色の層構造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、青色及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。
【０１４３】
ここで、図９は、本発明の有機電界発光装置２０の一例を示す概略図である。
この図９の有機電界発光装置２０は、透明電極５の光出射面上に、透明基板４と、プリズム層兼微粒子層９を有している。
一方、透明電極３上に、有機電界発光層２と、反射電極１１とを有しており、これらが封止缶１２で封止されたものである。
【０１４４】
また、図１０は、本発明の有機電界発光装置３０の他の一例を示す概略図である。
この図１０の有機電界発光装置３０は、透明電極５の光出射面上に、透明基板４と、微粒子層３と、プリズム層８とを有している。
一方、透明電極３上に、有機電界発光層２と、反射電極１１とを有しており、これらが封止缶１２で封止されたものである。
【０１４５】
本発明の有機電界発光装置は、例えば、各種照明、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができる。
【実施例】
【０１４６】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１４７】
（実施例１）
下記モデルを用い、市販の光線追跡ソフト（ZEMAX  Development  Corporationの製品ＺＥＭＡＸ−ＥＥ）で、以下のようにして、シミュレーションを行った。
【０１４８】
＜シミュレーションモデル１＞
図３Ａは、基本の有機電界発光装置の構成であり、光取出し効率の増加倍数を計算する場合の標準モデルである。
空気／透明基板４（ＢＫ７、オハラ社製、屈折率ｎ＝１．５、減衰係数ｋ＝０、厚みｄ＝１ｍｍ）／有機電界発光層２（屈折率ｎ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み２μｍ、有効発光領域５ｍｍ四角）／複合反射層６（反射電極Ａｌ、反射率０．８６×０．９＝０．７７とした、厚み１００ｎｍ）
この図３Ａのシミュレーションモデル１の光取出し効率は約３０％であった。
【０１４９】
＜シミュレーションモデル２＞
図３Ｂは、光取出し手段として微粒子層を有する有機電界発光装置のシミュレーションモデルである。
空気／微粒子層３（ポリマー：屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、微粒子の平均粒径φ６μｍ、微粒子層の厚みＬ、体積充填率η）／透明基板４（屈折率ｎｓ、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／有機電界発光層２（屈折率ｎ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み２μｍ、有効発光領域５ｍｍ四角）／複合反射層６（反射電極Ａｇ、０．９７×０．９＝０．８７とした、厚み１００ｎｍ）
微粒子としてはポリスチレン球(屈折率ｎ＝１．５９、減衰係数ｋ＝０)を用いた。微粒子層のポリマーとしてはウレタン(屈折率ｎ＝１．５)に高屈折率ナノ粒子(ＴｉＯ２、屈折率ｎ＝２．６、平均粒径１００ｎｍ以下)を適切に分散させたものを用いた。
微粒子層の厚みＬ、微粒子の体積充填率ηについて検討した結果、微粒子層の厚みＬが３０μｍ、微粒子の体積充填率ηが５０％の時、光取出し効率が最大となり、図３Ａのシミュレーションモデル１に対する光取出し効率の増加倍数は約２．０５であった。
【０１５０】
＜シミュレーションモデル３＞
図３Ｃは、光取出し手段としてプリズム層を有する有機電界発光装置のシミュレーションモデルである。
空気／プリズム層８（充填物はポリマー：屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、底辺は２ｍｍ四角、頂角９０度）／透明基板４（屈折率ｎｓ、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／有機電界発光層２（屈折率ｎ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み２μｍ、有効発光領域５ｍｍ四角）／複合反射層６（反射電極Ａｇ、０．９７×０．９＝０．８７とした、厚み１００ｎｍ）
図３Ｃにおける図３Ａのシミュレーションモデル１に対する光取出し効率の最大増加倍数は２．０３であった。
【０１５１】
＜シミュレーションモデル４＞
図３Ｄは、光取出し手段としてプリズム層兼微粒子層を有する有機電界発光装置のシミュレーションモデルである。
空気／プリズム層兼微粒子層９（底辺は２ｍｍ四角、頂角９０度、充填物は微粒子を含有するポリマー：屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、微粒子の平均粒径φ＝６μｍ又は１０μｍ、体積充填率η）／透明基板４（屈折率ｎｓ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／有機電界発光層２（屈折率ｎ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み２μｍ、有効発光領域５ｍｍ四角）／複合反射層６（反射電極Ａｇ、０．９７×０．９＝０．８７とした、厚み１００ｎｍ）
微粒子としてはポリスチレン球(屈折率ｎ＝１．５９、減衰係数ｋ＝０)を用いた。微粒子層のポリマーとしてはウレタン(屈折率ｎ＝１．５)に高屈折率ナノ粒子(ＴｉＯ２、屈折率ｎ＝２．６、平均粒径１００ｎｍ以下)を適切に分散させたものを用いた。
【０１５２】
＜シミュレーション結果＞
図４及び図５に、微粒子の体積充填率と光取出し効率の最大増加倍数との関係を示す。図４及び図５の結果から、シミュレーションモデル４（図３Ｄ；プリズム層兼微粒子層）は、シミュレーションモデル２（図３Ｂ；微粒子層）及びシミュレーションモデル３（図３Ｃ；プリズム層）に比べて光取出し効率が増大することが分かった。
また、図４及び図５の結果から、微粒子の平均粒径φは０．５μｍ〜１０μｍ、微粒子の体積充填率ηは０．１％〜５０％が好ましい。また、微粒子の平均粒径φが０．５μｍ〜７μｍでは、微粒子の体積充填率ηは０．１％〜１０％が更に好ましい。
この範囲では、微粒子の体積充填率ηが１０％以内、或いは、より低い微粒子の体積充填率で、最適な配光変換部材が形成できる。微粒子の体積充填率が高くなると、微粒子が凝集しやすくなり、設計通りの配光変換部材が得られないことが分かった。
以上の結果から、配光変換部材と光取出し部材が一体化した時の最適な条件としては、微粒子の平均粒径φが１μｍ、微粒子の体積充填率ηが０．５％、プリズム高さＤが０．１ｍｍ、プリズム幅Ｗが０．２ｍｍであることが分かった。
【０１５３】
（実施例２）
下記モデルを用い、市販の光線追跡ソフト（ZEMAX  Development  Corporationの製品ＺＥＭＡＸ−ＥＥ）で、以下のようにして、シミュレーションを行った。
【０１５４】
＜シミュレーションモデル５＞
図３Ｅは、光取出し手段としてプリズム層と微粒子層を有する有機電界発光装置のシミュレーションモデルである。
空気／プリズム層８（充填物はポリマー：屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、底辺は２ｍｍ四角、頂角９０度）／微粒子層３（ポリマー：屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、微粒子の平均粒径φ６μｍ、微粒子層の厚みＬ、体積充填率η）／透明基板４（屈折率ｎｓ、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／有機電界発光層２（屈折率ｎ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み２μｍ、有効発光領域５ｍｍ四角）／複合反射層６（反射電極Ａｇ、０．９７×０．９＝０．８７とした、厚み１００ｎｍ）
微粒子としてはポリスチレン球(屈折率ｎ＝１．５９、減衰係数ｋ＝０)を用いた。微粒子層のポリマーとしてはウレタン(屈折率ｎ＝１．５)に高屈折率ナノ粒子(ＴｉＯ２、屈折率ｎ＝２．６、平均粒径１００ｎｍ以下)を適切に分散させたものを用いた。
【０１５５】
＜シミュレーション結果＞
図６〜図８の結果から、微粒子の平均粒径φが０．５μｍ〜１０μｍ、微粒子の体積充填率ηが１０％〜５０％、微粒子層の厚みＬが１μｍ〜５０μｍが好ましく、微粒子の平均粒径φが０．５μｍ〜５μｍ、微粒子の体積充填率ηが１０％〜５０％、微粒子層の厚みＬが１μｍ〜３０μｍがより好ましい。この範囲内において、低い微粒子の体積充填率、薄い微粒子層の厚みの最適な配光変換部材が構成でき、低い微粒子の体積充填率、薄い微粒子層の厚みでは、微粒子の凝集が少なく、コストも低いことが分かった。
以上の結果から、配光変換部材と光取出し部材が別々の層である時の最適な条件としては、微粒子の平均粒径φが１μｍ、微粒子の体積充填率が１０％、微粒子層の厚みＬが１５μｍ、プリズム高さＤが０．１ｍｍ、プリズム幅Ｗが０．２ｍｍであることが分かった。
【０１５６】
（実施例３）
−有機電界発光装置の作製−
以下のようにして、図９に示す実施例３の有機電界発光装置を作製した。
まず、ガラス基板（コーニング社製、Ｅａｇｌｅ  ＸＧ、屈折率１．５１）を洗浄容器に入れ、中性洗剤中で超音波洗浄した後、純水中で超音波洗浄し、１２０℃で１２０分間加熱乾燥を行った。
次に、ガラス基板上に、スパッタ法によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるように成膜した。
次に、ＩＴＯ上に、下記構造式で表される４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−（２−ナフチル）−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）に、下記構造式で表されるＦ４−ＴＣＮＱを０．３質量％ドープした正孔注入層を厚みが１５０ｎｍになるように共蒸着した。
【化１】
0005670178.tif 000002
【化２】
0005670178.tif 000003
【０１５７】
次に、前記正孔注入層上に、正孔輸送層としてα−ＮＰＤ（Ｂｉｓ[Ｎ−(１−ｎａｐｈｔｈｙｌ)−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ]ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を厚みが７ｎｍとなるように真空蒸着法にて形成した。
次に、前記正孔輸送層上に、下記構造式で表される有機材料Ａを真空蒸着して、厚み３ｎｍの第２の正孔輸送層を形成した。
【化３】
0005670178.tif 000004
【０１５８】
次に、第２の正孔輸送層上に、ホスト材料として下記構造式で表される有機材料Ｂと、該有機材料Ｂに対して４０質量％の燐光発光材料である下記構造式で表される発光材料Ａをドープした発光層を３０ｎｍの厚みに真空蒸着した。
【化４】
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【化５】
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【０１５９】
次に、白色発光層上に電子輸送層として下記構造式で表されるＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））を厚みが３９ｎｍとなるように真空蒸着した。
【化６】
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【０１６０】
次に、電子輸送層上に、下記構造式で表されるＢＣＰ（２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン）を電子注入層として、厚みが１ｎｍとなるように蒸着した。
【化７】
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次に、電子注入層上にバッファ層としてＬｉＦを厚みが１ｎｍとなるように蒸着し、該バッファ層上にアルミニウムを電極層として厚みが１００ｎｍとなるように蒸着し、積層体を作製した。
作製した積層体を、真空から窒素雰囲気下の部屋に移し、封止缶にて封止した。なお、封止缶の内側には予め吸湿材を貼っておいた。
【０１６１】
次に、ガラス基板の発光層等を有さない側の面に、以下のようにして、プリズム層兼微粒子層を形成した。以上により、図９に示す実施例３の有機電界発光装置を作製した。
＜プリズム層兼微粒子層の形成＞
プリズムアレイはインプリント法で作製した。まず、ＵＶインプリント樹脂（東洋合成社製、ＰＡＣ−０２）中に、超微粒子としてＴｉＯ２超微粒子（石原産業社製、ＴＴＯ−５１（Ａ）、平均粒径１５ｎｍ）と、ポリスチレン散乱粒子（ＪＳＲ社製、ＳＴＡＤＥＸ  ＳＣ−２００−Ｓ、平均粒径２μｍ）を分散させてインプリント材料とし、表面に離型剤（ダイキン工業社製、Ｏｐｔｏｏｌ−ＤＳＸ）を付与したシリカモールドで、ＵＶインプリントを行った。以上により、プリズム層兼微粒子層を作製した。
プリズム高さＤは０．０５ｍｍ、プリズム幅Ｗは０．１ｍｍであった。なお、シリカモールド表面にはプリズム高さＤ、プリズム幅Ｗに対応した凹凸が形成されている。
【０１６２】
（実施例４）
−有機電界発光装置の作製−
実施例３において、ガラス基板の発光層等を有さない側の面に、以下のようにして、微粒子層と、プリズム層を形成した以外は、実施例３と同様にして、図１０に示す実施例４の有機電界発光装置を作製した。
＜微粒子層の形成＞
ＵＶインプリント樹脂（東洋合成社製、ＰＡＣ−０２）中に、超微粒子としてＴｉＯ２超微粒子（石原産業社製、ＴＴＯ−５１（Ａ）、平均粒径１５ｎｍ）と、ポリスチレン散乱粒子（ＪＳＲ社製、ＳＴＡＤＥＸ  ＳＣ−２００−Ｓ、平均粒径２μｍ）を分散させて、ガラス基板上にスリットコートを行った。以上により、厚み１５μｍの微粒子層を形成した。
【０１６３】
＜プリズム層の形成＞
プリズムアレイはインプリント法で作製した。ＵＶインプリント樹脂（東洋合成社製、ＰＡＣ−０２）中に、超微粒子としてＴｉＯ２超微粒子（石原産業社製、ＴＴＯ−５１（Ａ）、平均粒径１５ｎｍ）を分散させてインプリント材料とし、表面に離型剤（ダイキン工業社製、Ｏｐｔｏｏｌ−ＤＳＸ）で付与したシリカモールドでＵＶインプリントを行った。以上により、プリズム層を作製した。
プリズム高さＤは０．０５ｍｍ、プリズム幅Ｗは０．１ｍｍであった。なお、シリカモールド表面にはプリズム高さＤ、プリズム幅Ｗに対応した凹凸が形成されている。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明の有機電界発光装置は、発光光の外部取り出し効率に優れ、低消費電力化と長寿命化を図れるので、例えば、各種照明、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
２      有機電界発光層
３      微粒子層
４      透明基板
５      透明電極
６      複合反射層
７      有効発光領域
１１      反射電極
１２      封止缶
２０      有機電界発光装置
３０      有機電界発光装置
１０１      反射電極
１０２      有機電界発光層
１０３      透明電極
１０４      第２光透過層
１０５      第１光透過層
１０６      微細凹凸構造
１０７      レンズ
１０８      プリズム
１０９      微粒子層
【図４】
0005670178.tif 000009
【図５】
0005670178.tif 000010
【図６】
0005670178.tif 000011
【図７】
0005670178.tif 000012
【図８】
0005670178.tif 000013
【図１１Ａ】
0005670178.tif 000014
【図１１Ｂ】
0005670178.tif 000015
【図１１Ｃ】
0005670178.tif 000016
【図１１Ｄ】
0005670178.tif 000017
【図１２Ａ】
0005670178.tif 000018
【図１２Ｂ】
0005670178.tif 000019
【図１２Ｃ】
0005670178.tif 000020
【図１２Ｄ】
0005670178.tif 000021
【図１３Ａ】
0005670178.tif 000022
【図１３Ｂ】
0005670178.tif 000023
【図１３Ｃ】
0005670178.tif 000024
【図１４Ｂ】
0005670178.tif 000025
【図１４Ｃ】
0005670178.tif 000026
【図１４Ｄ】
0005670178.tif 000027
【図１５Ａ】
0005670178.tif 000028
【図１５Ｂ】
0005670178.tif 000029
【図１５Ｃ】
0005670178.tif 000030
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
0005670178.tif 000033
【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
0005670178.tif 000037
【図２Ｄ】
0005670178.tif 000038
【図３Ａ】
0005670178.tif 000039
【図３Ｂ】
0005670178.tif 000040
【図３Ｃ】
0005670178.tif 000041
【図３Ｄ】
0005670178.tif 000042
【図３Ｅ】
0005670178.tif 000043
【図９】
0005670178.tif 000044
【図１０】
0005670178.tif 000045
【図１３Ｄ】
0005670178.tif 000046
【図１４Ａ】
0005670178.tif 000047