(57)【要約】【課題】外部への発光取り出し効率が高められたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を提供する。【解決手段】背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱反射性を持ち、かつ発光層が光散乱性を示すエレクトロルミネッセンス素子。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱反射性を持ち、かつ発光層が光散乱性を示すことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
エレクトロルミネッセンス発光粒子が、蛍光体粒子の外側に被覆層が形成されてなる粒子である請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
エレクトロルミネッセンス発光粒子の外側被覆層が、該発光粒子中の蛍光体粒子の屈折率の６５％以上の屈折率を有する請求項２に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
発光層の誘電体相が、蛍光体粒子の屈折率の６５％以上の屈折率を有する請求項２もしくは３に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
誘電体相が、有機ポリマー中に無機もしくは有機の微粒子が分散されてなる相である請求項１乃至４のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
背面シート、背面側電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、エレクトロルミネッセンス発光粒子が、誘電体材料粒子の周囲に蛍光体層が形成され、さらにその外側に被覆層が形成されてなる粒子であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
誘電体相が有機ポリマーからなる請求項６に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
誘電体相が、有機ポリマー中に無機もしくは有機の微粒子が分散されてなる相である請求項６に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
発光層が光散乱性を示す層である請求項７または８に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示す請求項７乃至９のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
エレクトロルミネッセンス発光粒子中の外側被覆層が、該発光粒子中の蛍光体層の屈折率の６５％以上の屈折率を有する請求項７乃至１０のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
発光層の誘電体相が、発光粒子中の蛍光体層の屈折率の６５％以上の屈折率を有する請求項７乃至１１のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光粒子から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光粒子と該背面シートとの間に介在する材料の屈折率が調整されている請求項７乃至１２のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示し、前面側電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されており、かつエレクトロルミネッセンス発光粒子から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光粒子と該高屈折率光散乱層との間に介在する材料の屈折率が調整されている請求項７乃至１３のうちのいずれかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
背面シート、背面側電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる、光散乱性もしくは非光散乱性の発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、エレクトロルミネッセンス発光粒子が、誘電体材料粒子の周囲に蛍光体層が形成されてなる粒子であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示す請求項１５に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】
発光層の誘電体相が、発光粒子中の蛍光体層の屈折率の６５％以上の屈折率を有する請求項１５もしくは１６に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】
エレクトロルミネッセンス発光粒子の内部の誘電体材料粒子が、該発光粒子中の蛍光体層の誘電率の３倍以上の誘電率を示す請求項１５乃至１７のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１９】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光粒子から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光粒子と該背面シートとの間に介在する材料の屈折率が調整されている請求項１５乃至１８のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２０】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示し、前面側電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されており、かつエレクトロルミネッセンス発光粒子から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光粒子と該高屈折率光散乱層との間に介在する材料の屈折率が調整されている請求項１５至１９のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２１】
背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、前面側光透過性電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されており、かつエレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２２】
エレクトロルミネッセンス発光層と前面側光透過性電極及び／又は背面側光透過性電極との間に絶縁体層が備えられている請求項２１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２３】
高屈折率光散乱層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９５％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の７０％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている請求項２１もしくは２２に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２４】
背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光層と該背面シートとの間に介在する層の屈折率が調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２５】
エレクトロルミネッセンス発光層と前面側光透過性電極及び／又は背面側光透過性電極との間に絶縁体層が備えられている請求項２４に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２６】
さらに前面側光透過性電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されていて、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている請求項２４もしくは２５に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２７】
背面シート、背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面側絶縁体層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面側絶縁体層に入射されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２８】
上記背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、かつ上記背面側電極が光透過性電極である請求項２７に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２９】
背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側絶縁体層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、前面側絶縁体層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該前面側絶縁体層に入射されるように調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３０】
背面シート、背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、該背面側絶縁体層が１０μｍ以上の厚みを持ち、かつ拡散反射率が５０％以上の高屈折率光散乱反射性絶縁体層であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３１】
背面側絶縁体層の拡散反射率が７０％以上である請求項３０に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３２】
背面側絶縁体層の層厚が１０〜１００μｍの範囲にある請求項３０もしくは３１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３３】
背面シート、背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、該背面側絶縁体層が１０μｍ以上の厚みを持ち、かつ拡散反射率が５０％以上の高屈折率光散乱反射性絶縁体層であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３４】
エレクトロルミネッセンス発光層の前面側に絶縁体層が設けられている請求項３３に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３５】
背面側絶縁体層の拡散反射率が７０％以上である請求項３３に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３６】
背面側絶縁体層の層厚が１０〜１００μｍの範囲にある請求項３３もしくは３５に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３７】
エレクトロルミネッセンス発光層が蛍光体薄膜である請求項３３乃至３６のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３８】
背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光層と該背面シートとの間に介在する層の屈折率が調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３９】
エレクトロルミネッセンス発光層の前面側及び／又は背面側に絶縁体層が備えられている請求項３８に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４０】
さらに前面側光透過性電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されていて、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている請求項３８に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４１】
背面シート、光透過性背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱反射性であって、かつ背面側絶縁体層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面側絶縁体層に入射されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４２】
エレクトロルミネッセンス発光層の前面側に絶縁体層が設けられている請求項４１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４３】
背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、前面側光透過性電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されていて、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４４】
エレクトロルミネッセンス発光層の前面側及び／又は背面側に絶縁体層が備えられてなる請求項４３に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４５】
背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、エレクトロルミネッセンス発光層の前面側に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層が設けられていて、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱性絶縁体層に入射されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４６】
エレクトロルミネッセンス発光層の背面側に絶縁体層が設けられている請求項４５に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４７】
背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、エレクトロルミネッセンス発光層の背面側に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層が設けられていて、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱性絶縁体層に入射されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４８】
エレクトロルミネッセンス発光層の前面側に絶縁体層が設けられている請求項４７に記載の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、電気エネルギーの印加により発光を示すエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型かつ軽量の表示素子（ディスプレイ）として、液晶表示素子が広範囲に用いられてきたが、液晶自体は自己発光をしないため、液晶表示素子では、液晶層の背面側に光源（バックライト）を配置して、その光源から発せられる光の透過を液晶層で制御して、透過画像を得る構成が一般的である。カラー画像を得るためには、液晶層の表面にカラーフィルターを付設する。そして、そのカラーフィルターを透過する色光の組合せによりカラー画像が得られる。
【０００３】
液晶表示素子では、上記のように、別に光源を付設することが必要となり、消費する電気エネルギーも多いことから、電気エネルギーを付与するための小型電池が開発されている（例えば、リチウム電池）。しかしながら、そのような技術的発展にも拘らず、その小型化と軽量化には限界がある。液晶表示素子として、バックライトを用いない反射型のタイプの開発も進んでいるが、特にカラー画像を表示すると、その表示コントラストが低く、また表示画像の質が外光の条件によって大きく左右されるため、利用可能な範囲には限界がある。
【０００４】
従って、僅かな電気エネルギーの付与により自己発光を示し、別に光源を容易しなくても、画像表示が可能な表示材料として、エレクトロルミネッセンス素子（一般にＥＬ素子と呼ばれる）が注目を浴びている。添付図面の図１と図２のそれぞれに、現在利用されているエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）の代表的な構成例を示す。
【０００５】
図１に示したＥＬ素子は、分散型交流ＥＬ素子とよばれるエレクトロルミネッセンス素子であって、発光を取り出す側に設けられる透明なガラス基板（あるいは透明プラスチック材料基板）１１ａの上に、透明電極（ＩＴＯ電極）１２ａが形成され、その透明電極１２の上に、蛍光体粒子が誘電体材料によって分散支持されている発光層（厚さは通常５０〜１００μｍ）１３が配置される。発光層１３の上には絶縁体層１４ｂと背面電極（アルミニウム電極）１２ｂがこの順に配置されており、前面側（図における下側）に配置された透明電極４２ａと背面電極１２ｂとの間に交流電圧を印加することによって、発光層１３の内部の蛍光体粒子が電場発光を示す。この発光は、透明電極１２ａと透明基板１１ａとを通して前面側から取り出される。通常用いられる蛍光体粒子は、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｌなどの粒子であって、Ｃｕ２Ｓ針状結晶がＺｎＳ粒子（粒径：５〜３０μｍ）の格子欠陥に沿って析出し、その部分が電子源になっていると考えられている。ＥＬ素子の表面には、通常、保護膜が設けられている。そして、各種の補助層が任意に各層の間に設けられることがある。
【０００６】
次に、図２に示したＥＬ素子は、薄膜型交流ＥＬ素子とよばれるエレクトロルミネッセンス素子であって、発光を取り出す側に設けられる透明なガラス基板（あるいは透明プラスチック材料基板）２１ａの上に、透明電極（ＩＴＯ電極）２２ａが形成され、その透明電極２２ａの上に、前面側絶縁体層（厚みが０．３〜０．５μｍの光透過性の絶縁体層であって、第一絶縁体層とも呼ばれる）２４ａが形成される。該前面側の絶縁体層２４ａの上には、薄膜蛍光体層からなる発光層（厚さは通常１μｍ以下）２３が配置される。発光層２３の上には背面絶縁体層（第二絶縁体層）２４ｂと背面電極（アルミニウム電極）２２ｂがこの順に配置されており、前面側（図における下側）に配置された透明電極２２ａと背面電極２２ｂとの間に交流電圧を印加することによって、発光層２３が電場発光を示す。この発光は、前面側の絶縁体層２４ａ、透明電極２２ａそして透明基板２１ａを通して前面側から取り出される。薄膜の蛍光体層である発光層は、各種の蒸着法や塗布法（ゾルゲル法などを利用）などにより形成される。なお、蛍光体層と前後の絶縁体層との間には、バッファ層などの補助層が付設されることもある。また、ＥＬ素子の表面には、通常、保護膜が設けられている。そして、バッファ層以外の各種の補助層が任意に各層の間に設けられることがある。
【０００７】
なお、一般的なエレクトロルミネッセンス素子の一般的な構造や構成材料などについては、「エレクトロルミネッセンスディスプレイ」（猪口敏夫著、平成３年、産業図書株式会社出版）に詳しい記載がある。
【０００８】
また、これまでは、単一のエレクトロルミネッセンス発光層を二以上の領域に分け、各領域に互いに異なる発光色を示す蛍光体を分離して配置することによって多色画像を表示させるエレクトロルミネッセンス素子が考えられてきたが、最近では、エレクトロルミネッセンス素子に、互いに発光色の異なる発光層を含む発光性積層体を複数個、積層配置して、それぞれの発光層から発光させることにより、任意に多色画像を表示させることも提案されている。そのような複数の発光性積層体から構成される多色画像表示用のエレクトロルミネッセンス素子の配置の例としては、図２６に示すような構成がある。
【０００９】
図２６では、背面側の光遮蔽性板（黒色板）６３１から、前面側（発光取り出し側、すなわち表示側）の保護板（ガラス基板）６３２にかけて、橙色発光層６３３、緑色発光層６３４、そして青色発光層６３５が備えられている。そして、それぞれの発光層の両側には、絶縁層と電極層が付設されている。すなわち、橙色発光層６３３の両側には、絶縁層７３１、そして電極７３２ａ、７３２ｂ（前面側の電極７３２ａは透明電極で、背面側の電極７３２ｂは不透明のアルミニウム電極である）、緑色発光層６３４の両側には、絶縁層７４１、そして電極７４２ａ、７４２ｂ（共に透明電極）、そして青色発光層６３５の両側には、絶縁層７５１、そして電極７５２ａ、７５２ｂ（共に透明電極）が付設されている。このようにしてそれぞれ形成された橙色発光性積層体と緑色発光性積層体との間には赤色フィルター６３６を挟んだガラス基板６３７が備えられ、そして緑色発光性積層体と青色発光性積層体の間には透明保護膜６３８が備えられている。
【００１０】
エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）は、前述のように、僅かな電気エネルギーで自己発光を示すため、優れた表示材料と考えられているが、これまでに製品として開発されたＥＬディスプレイでは、安定性が充分でないことや、発光量が充分とは言えないことなどの問題点が指摘されている。このうち、前者の安定性の問題は、多くの研究がなされた結果、ほぼ解決されているが、発光量の不足については、更に改良が望まれている。
【００１１】
なかでも、分散型ＥＬ素子では、発光効率が充分でなく、従って外部に取り出される光が充分でないという問題がある。一方、薄膜型ＥＬ素子では、内部での発光のうちで外部に取り出される割合が非常に小さいことが問題とされている。このような問題点の解決のために、数多くの研究がなされ、たとえば、光取り出し側のガラス基板に光散乱膜を付設するなどの改良も発表されているが、その改良効果も充分とは言えない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明は、従来と同程度の電力使用量であっても、外部に充分な発光を取り出すことのできるエレクトロルミネッセンス素子を提供することを主な目的とする。
【００１３】
また、本発明は、従来と同程度のサイズであって、かつ従来と同程度の電力使用量で、高い発光効率と発光取り出し効率を示すエレクトロルミネッセンス素子を提供することも主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の発明者は、従来のエレクトロルミネッセンス素子の問題点について研究した結果、発光層の前面（光を取り出す側の面）及び／又は背面に、発光層の屈折率と同程度もしくはそれ以上の高屈折率の光散乱層を配置し、かつ発光層と該高屈折率光散乱層との間に存在する材料の屈折率を、発光層の屈折率と同程度もしくはそれ以上高いレベルに維持することによって、発光層で発光した光が外部に効率的に取り出されることを見い出し、本発明に到達した。
【００１５】
さらに、分散型エレクトロルミネッセンス素子においては、背面側の基板（背面シート）に光散乱反射性を持たせ、かつ発光層中で蛍光体粒子を分散状態で保持する誘電体相が光散乱性を示すように構成することにより、蛍光体からの発光を効率良く外部に取り出すことが可能となることを見い出した。また、この蛍光体粒子の表面を、蛍光体粒子の屈折率と同等もしくはそれ以上の屈折率を有する被覆材料（たとえば、誘電体材料）で被覆してなる複合粒子を用いることによって、あるいは誘電体材料粒子の表面に蛍光体層および被覆層が形成された複合粒子であって、該被覆層の屈折率を蛍光体層の屈折率と同等もしくはそれ以上とすることによって、蛍光体からの発光を効率良く外部に取り出すことが可能となることを見い出した。
【００１６】
本発明は第一に、背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱反射性を持ち、かつ発光層が光散乱性を示すことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００１７】
本発明は第二に、背面シート、背面側電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、エレクトロルミネッセンス発光粒子が、誘電体材料粒子の周囲に蛍光体層が形成され、さらにその外側に被覆層が形成されてなる粒子であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００１８】
本発明は第三に、背面シート、背面側電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる、光散乱性もしくは非光散乱性の発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、エレクトロルミネッセンス発光粒子が、誘電体材料粒子の周囲に蛍光体層が形成されてなる粒子であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００１９】
本発明は第四に、背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、前面側光透過性電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されており、かつエレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２０】
本発明は第五に、背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光層と該背面シートとの間に介在する層の屈折率が調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２１】
本発明は第六に、背面シート、背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面側絶縁体層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面側絶縁体層に入射されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２２】
本発明は第七に、背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側絶縁体層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、前面側絶縁体層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該前面側絶縁体層に入射されるように調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２３】
本発明は第八に、背面シート、背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、該背面側絶縁体層が１０μｍ以上の厚みを持ち、かつ拡散反射率が５０％以上の高屈折率光散乱反射性絶縁体層であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２４】
本発明は第九に、背面シート、背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、該背面側絶縁体層が１０μｍ以上の厚みを持ち、かつ拡散反射率が５０％以上の高屈折率光散乱反射性絶縁体層であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２５】
本発明は第十に、背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光層と該背面シートとの間に介在する層の屈折率が調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２６】
本発明は第十一に、背面シート、光透過性背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱反射性であって、かつ背面側絶縁体層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面側絶縁体層に入射されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２７】
本発明は第十二に、背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、前面側光透過性電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されていて、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２８】
本発明は第十三に、背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、エレクトロルミネッセンス発光層の前面側に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層が設けられていて、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱性絶縁体層に入射されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【００２９】
本発明は第十四に、背面シート、背面側光透過性電極、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、エレクトロルミネッセンス発光層の背面側に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層が設けられていて、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱性絶縁体層に入射されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明のエレクロトルミネッセンス素子の好ましい態様は下記に示す通りである。
【００３１】
本発明の第一のＥＬ素子では下記の態様が好ましい。
（１）エレクトロルミネッセンス発光粒子が、蛍光体粒子の外側に被覆層（例えば、誘電体被覆層）が形成されてなる粒子である。
（２）エレクトロルミネッセンス発光粒子の外側被覆層が、該発光粒子中の蛍光体粒子の屈折率の６５％以上の屈折率を有する。
（３）エレクトロルミネッセンス発光粒子の外側被覆層が蛍光体粒子の屈折率の７５％以上の屈折率を有する。
（４）発光層の誘電体相が蛍光体粒子の屈折率の６５％以上の屈折率を有する。
（５）発光層の誘電体相が蛍光体粒子の屈折率の７５％以上の屈折率を有する。
（６）前面側光透過性電極として高屈折率光透過性電極を用いる。
（７）エレクトロルミネッセンス発光粒子の粒子径が３０ｎｍ〜５μｍの間にある。
（８）誘電体相が有機ポリマー中に無機もしくは有機の微粒子が分散されてなる相である。
【００３２】
（９）エレクトロルミネッセンス発光粒子の半径と、該粒子中の被覆層の層厚が下記の関係にある：
（ｒ−ｄ）／ｒ ≦ （ｎ2／ｎ1）×１．２
［但し、ｒは発光粒子の半径、ｄは被覆層の層厚、ｎ２は発光層の誘電体相の屈折率、ｎ１は発光粒子中の蛍光体の屈折率］。
（１０）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体が青色光を発光する蛍光体であり、かつ前面側光透過性電極と光透過性前面保護膜との間に、該青色光を緑色光、赤色光もしくは白色光に変換する蛍光体層が備えられている。
（１１）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体が紫外光を発光する蛍光体であり、かつ前面側光透過性電極と光透過性前面保護膜との間に、該紫外光を青色光、緑色光、赤色光もしくは白色光に変換する蛍光体層が備えられている。
（１２）前面側光透過性電極と光透過性前面保護膜との間に備えられた蛍光体層が光拡散性を示す蛍光体層である。
（１３）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体が、青色光を、緑色光、橙色光、もしくは赤色光を発光する蛍光体である。
（１４）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体が、白色光を発光する蛍光体である。
（１５）前面側光透過性電極と光透過性保護膜との間にカラーフィルター層及び／又はＮＤフィルター層が付設されている。
【００３３】
本発明の第二のＥＬ素子においては、下記の態様が好ましい。
（１）誘電体相が有機ポリマーからなるか、あるいは有機ポリマー中に無機もしくは有機の微粒子が分散されてなる相である。
（２）発光層が光散乱性を示す層である。
（３）背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示す。
（４）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の外側誘電体層が、該発光粒子中の蛍光体層の屈折率の６５％以上の屈折率を有する。
（５）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の外側誘電体層が、該発光粒子中の蛍光体層の屈折率の７５％以上の屈折率を有する。
（６）発光層の誘電体相が、発光粒子中の蛍光体層の屈折率の６５％以上の屈折率を有する。
（７）発光層の誘電体相が、発光粒子中の蛍光体層の屈折率の７５％以上の屈折率を有する。この場合、誘電体相の材料は有機ポリマーに限定されず、無機素材あるいは有機、無機複合体（ナノコンポジットを含む）であってもよい。
（８）背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光粒子から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光粒子と該背面シートとの間に介在する材料の屈折率が調整されている。
【００３４】
（９）背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示し、前面側電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されており、かつエレクトロルミネッセンス発光粒子から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光粒子と該高屈折率光散乱層との間に介在する材料の屈折率が調整されている。
（１０）エレクトロルミネッセンス発光粒子の粒子径が３０ｎｍ〜５μｍの間にある。
（１１）エレクトロルミネッセンス発光粒子の半径と、該粒子中の被覆層層の層厚が下記の関係にある：
（ｒ−ｄ）／ｒ ≦ （ｎ2／ｎ1）×１．２
［但し、ｒは粒子の半径を、ｄは被覆層の層厚を、ｎ２は発光層の誘電体相の屈折率、ｎ１は発光粒子中の蛍光体層の屈折率］。
（１２）エレクトロルミネッセンス発光粒子の内部の誘電体材料粒子が、該発光粒子中の蛍光体層の誘電率の３倍以上の誘電率を示す。
（１３）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体層が青色光を発光する蛍光体からなり、かつ前面側光透過性電極と光透過性前面保護膜との間に該青色光を緑色光、赤色光もしくは白色光に変換する蛍光体層が備えられている。
（１４）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体層が紫外光を発光する蛍光体からなり、かつ前面側光透過性電極と光透過性前面保護膜との間に該紫外光を青色光、緑色光、赤色光もしくは白色光に変換する蛍光体層が備えられている。
（１５）前面側光透過性電極と光透過性前面保護膜との間に備えられた蛍光体層が光拡散性を示す蛍光体層である。
（１６）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体層が、青色光を、緑色光、橙色光、もしくは赤色光を発光する蛍光体からなる。
（１７）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体層が、白色光を発光する蛍光体からなる。
【００３５】
本発明の第三のＥＬ素子においては、下記の態様が好ましい。
（１）背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示す。
（２）発光層の誘電体相が、発光粒子中の蛍光体層の屈折率の６５％以上の屈折率を有する。
（３）エレクトロルミネッセンス発光粒子の内部の誘電体材料粒子が、該発光粒子中の蛍光体層の誘電率の３倍以上の誘電率を示す。
（４）背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光粒子から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光粒子と該背面シートとの間に介在する材料の屈折率が調整されている。
（５）エレクトロルミネッセンス発光粒子から背面側に向けて発せられる光の７０％以上の光が背面シートに入射されるように、該発光粒子と該背面シートとの間に介在する材料の屈折率が調整されている。
（６）エレクトロルミネッセンス発光粒子と背面シートとの間に介在する材料のいずれもが該発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する。
（７）背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示し、前面側電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されており、かつエレクトロルミネッセンス発光粒子から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光粒子と該高屈折率光散乱層との間に介在する材料の屈折率が調整されている。
（８）エレクトロルミネッセンス発光粒子から前面側に向けて発せられる光の７０％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光粒子と該高屈折率光散乱層との間に介在する材料の屈折率が調整されている。
（９）エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層と高屈折率光散乱層との間に介在する層もしくは材料のいずれもが該発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する。
（１０）エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層と高屈折率光散乱層との間に介在する層もしくは材料のいずれもが該発光層の屈折率の９５％以上の範囲の屈折率を有する。
【００３６】
（１１）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体層が青色光を発光する蛍光体からなり、かつ前面側光透過性電極と光透過性前面保護膜との間に該青色光を緑色光、赤色光もしくは白色光に変換する蛍光体層が備えられている。
（１２）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体層が紫外光を発光する蛍光体からなり、かつ前面側光透過性電極と光透過性前面保護膜との間に該紫外光を青色光、緑色光、赤色光もしくは白色光に変換する蛍光体層が備えられている。
（１３）前面側光透過性電極と光透過性前面保護膜との間に備えられた蛍光体層が光拡散性を示す蛍光体層である。
（１４）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体層が青色光を、緑色光、橙色光、もしくは赤色光を発光する蛍光体からなる。
（１５）エレクトロルミネッセンス発光粒子中の蛍光体層が、白色光を発光する蛍光体からなる。
（１６）高屈折率光散乱反射性背面シートが、セラミック材料から形成されている。
（１７）高屈折率光散乱反射性背面シートが、ガラスシートと高屈折率光散乱層との積層体である。
（１８）前面側光透過性電極と光透過性保護膜との間にカラーフィルター層及び／又はＮＤフィルター層が付設されている。
【００３７】
本発明の第四のＥＬ素子においては、下記の態様が好ましい。
（１）エレクトロルミネッセンス発光層と前面側光透過性電極及び／又は背面側光透過性電極との間に絶縁体層が備えられている。
（２）高屈折率光散乱層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９５％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の７０％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている。
（３）高屈折率光散乱層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９９％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の８５％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている。
（４）光不透過性で、光散乱効果による光反射性を示す背面シートがセラミック材料から形成されている。
（５）光不透過性で、光散乱効果による光反射性を示す背面シートが、ガラスシートと光散乱反射層との積層体である。
（６）エレクトロルミネッセンス発光層が可視光を発する蛍光体から形成されている。
（７）エレクトロルミネッセンス発光層が、互いに分離区画された領域に充填された、発光色の色相が互いに異なる二種以上の蛍光体層からなる。
（８）高屈折率光散乱層と光透過性保護膜との間にカラーフィルター層及び／またはＮＤフィルター層が付設されている。
【００３８】
（９）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されていて、高屈折率光散乱層の前面側に、紫外光を吸収して可視光を発する蛍光体層が付設されている。
（１０）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されており、かつ高屈折率光散乱層が、紫外光を吸収して可視光を発する高屈折率光散乱性蛍光体層である。
（１１）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されていて、高屈折率光散乱層の前面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光、もしくは白色光を発する蛍光体層が付設されている。
（１２）エレクトロルミネッセンス発光層が、青色光を発する蛍光体から形成されており、かつ高屈折率光散乱層が、青色光を吸収して、緑色光、赤色光、もしくは白色光を発する高屈折率光散乱性蛍光体層である。
【００３９】
本発明の第五乃至第七のＥＬ素子においては、下記の態様が好ましい。
（１）エレクトロルミネッセンス発光層と前面側光透過性電極及び／又は背面側光透過性電極との間に絶縁体層が備えられている。
（２）さらに前面側光透過性電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されていて、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている。
（３）高屈折率光散乱層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９５％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の７０％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている。
（４）高屈折率光散乱層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９９％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の８５％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている。
【００４０】
（５）背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９５％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の７０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光層と該背面シートとの間に介在する層の屈折率が調整されている。
（６）背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９９％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光層と該背面シートとの間に介在する層のいずれもが該発光層の屈折率の８５％以上の屈折率を有する。
（７）背面シートが、セラミック材料から形成されている。
（８）背面シートが、ガラスシートと高屈折率光散乱層との積層体である。
（９）エレクトロルミネッセンス発光層が可視光を発する蛍光体から形成されている。
（１０）エレクトロルミネッセンス発光層が、互いに分離区画された領域に形成された、発光色の色相が互いに異なる二種以上の蛍光体層からなる。
【００４１】
（１１）前面側光透過性電極と光透過性保護膜との間にカラーフィルター層及び／又はＮＤフィルター層が付設されている。
（１２）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されていて、光透過性保護膜の背面側に、紫外光を吸収して可視光を発する蛍光体層が付設されている。
（１３）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されており、かつ光透過性保護膜の背面側に、紫外光を吸収して可視光を発する光散乱性蛍光体層が付設されている。
（１４）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されていて、光透過性保護膜の背面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光、もしくは白色光を発する蛍光体層が付設されている。
（１５）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されており、かつ光透過性保護膜の背面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光もしくは白色光を発する光散乱性蛍光体層が付設されている。
（１６）エレクトロルミネッセンス発光層が、蛍光体薄膜層であるか、あるいは蛍光体粒子が該蛍光体粒子の屈折率の８０％以上の屈折率を有する誘電体相に分散されてなる蛍光体粒子分散層である。
【００４２】
本発明の第八のＥＬ素子においては、下記の態様が好ましい。
（１）背面側絶縁体層の拡散反射率が７０％以上である
（２）背面側絶縁体層の拡散反射率が９０％以上である。
（３）背面側絶縁体層の層厚が１０〜１００μｍの範囲にある。
（４）エレクトロルミネッセンス発光層が可視光を発する蛍光体から形成されている。
（５）エレクトロルミネッセンス発光層が、互いに分離区画された領域に形成された、発光色の色相が互いに異なる二種以上の蛍光体層からなる。
（６）前面側光透過性電極と光透過性保護膜との間にカラーフィルター層及び／又はＮＤフィルター層が付設されている。
（７）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されていて、光透過性保護膜の背面側に、紫外光を吸収して可視光を発する蛍光体層が付設されている。
（８）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されており、かつ光透過性保護膜の背面側に、紫外光を吸収して可視光を発する光散乱性蛍光体層が付設されている。
（９）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されていて、光透過性保護膜の背面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光、もしくは白色光を発する蛍光体層が付設されている。
（１０）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されており、かつ光透過性保護膜の背面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光もしくは白色光を発する光散乱性蛍光体層が付設されている。
【００４３】
本発明の第九のＥＬ素子においては、下記の態様が好ましい。
（１）背面側絶縁体層の拡散反射率が７０％以上である。
（２）背面側絶縁体層の拡散反射率が９０％以上である。
（３）背面側絶縁体層の層厚が１０〜１００μｍの範囲にある。
（４）エレクトロルミネッセンス発光層が蛍光体薄膜である。
（５）エレクトロルミネッセンス発光層が、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる発光層である。
（６）エレクトロルミネッセンス発光層が可視光を発する蛍光体から形成されている。
（７）エレクトロルミネッセンス発光層が、互いに分離区画された領域に形成された、発光色の色相が互いに異なる二種以上の蛍光体層からなる。
（８）前面側光透過性電極と光透過性保護膜との間にカラーフィルター層及び／又はＮＤフィルター層が付設されている。
（９）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されていて、光透過性保護膜の背面側に、紫外光を吸収して可視光を発する蛍光体層が付設されている。
（１０）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されており、かつ光透過性保護膜の背面側に、紫外光を吸収して可視光を発する光散乱性蛍光体層が付設されている。
（１１）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されていて、光透過性保護膜の背面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光、もしくは白色光を発する蛍光体層が付設されている。
（１２）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されており、かつ光透過性保護膜の背面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光もしくは白色光を発する光散乱性蛍光体層が付設されている。
【００４４】
本発明の第十および第十一のＥＬ素子においては、下記の態様が好ましい。
（１）さらに前面側光透過性電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されていて、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている請求項３７に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
（２）高屈折率光散乱層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９５％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の７０％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている。
（３）高屈折率光散乱層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９９％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の８５％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている。
（４）背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９５％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の７０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光層と該背面シートとの間に介在する層の屈折率が調整されている。
【００４５】
（５）背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９９％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光層と該背面シートとの間に介在する層のいずれもが該発光層の屈折率の８５％以上の屈折率を有する。
（６）背面シートが、セラミック材料から形成されている。
（７）背面シートが、ガラスシートと高屈折率光散乱層との積層体である。
（８）エレクトロルミネッセンス発光層が可視光を発する蛍光体から形成されている。
（９）エレクトロルミネッセンス発光層が、互いに分離区画された領域に形成された、発光色の色相が互いに異なる二種以上の蛍光体層からなる。
（１０）前面側光透過性電極と光透過性保護膜との間にカラーフィルター層及び／又はＮＤフィルター層が付設されている。
（１１）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されていて、光透過性保護膜の背面側に、紫外光を吸収して可視光を発する蛍光体層が付設されている。
【００４６】
（１２）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されており、かつ光透過性保護膜の背面側に、紫外光を吸収して可視光を発する光散乱性蛍光体層が付設されている。
（１３）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されていて、光透過性保護膜の背面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光、もしくは白色光を発する蛍光体層が付設されている。
（１４）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されており、かつ光透過性保護膜の背面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光もしくは白色光を発する光散乱性蛍光体層が付設されている。
（１５）エレクトロルミネッセンス発光層が、蛍光体薄膜層であるか、あるいは蛍光体粒子が該蛍光体粒子の屈折率の８０％以上の屈折率を有する誘電体層に分散されてなる蛍光体粒子分散層である。
【００４７】
本発明の第十二および第十四のＥＬ素子においては、下記の態様が好ましい。
（１）高屈折率光散乱層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９５％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の７０％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている。
（２）高屈折率光散乱層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の９９％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から前面側に向けて発せられる光の８５％以上の光が高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光層と該高屈折率光散乱層との間に介在する層の屈折率が調整されている。
（３）光不透過性で、光散乱効果による光反射性を示す背面シートがセラミック材料から形成されている。
（４）光不透過性で、光散乱効果による光反射性を示す背面シートが、ガラスシートと光散乱反射層との積層体である。
（５）エレクトロルミネッセンス発光層が可視光を発する蛍光体から形成されている。
【００４８】
（６）エレクトロルミネッセンス発光層が、互いに分離区画された領域に形成された、発光色の色相が互いに異なる二種以上の蛍光体層からなる。
（７）高屈折率光散乱層と光透過性保護膜との間にカラーフィルター層及び／またはＮＤフィルター層が付設されている。
（８）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されていて、高屈折率光散乱層の前面側に、紫外光を吸収して可視光を発する蛍光体層が付設されている。
（９）エレクトロルミネッセンス発光層が紫外光を発する蛍光体から形成されており、かつ高屈折率光散乱層として、紫外光を吸収して可視光を発する高屈折率光散乱性蛍光体層が付設されている。
（１０）エレクトロルミネッセンス発光層が青色光を発する蛍光体から形成されていて、高屈折率光散乱層の前面側に、青色光を吸収して緑色光、赤色光、もしくは白色光を発する蛍光体層が付設されている。
【００４９】
（１１）エレクトロルミネッセンス発光層が、青色光を発する蛍光体から形成されており、かつ高屈折率光散乱層として、青色光を吸収して、緑色光、赤色光、もしくは白色光を発する高屈折率光散乱性蛍光体層が付設されている。
以下に、本発明のエレクロトルミネッセンス素子の構成について、その代表的な構成例を示す添付図面を参照しながら詳しく説明する。なお、本明細書の説明において、高屈折率とは、屈折率が発光層中の誘電体相の屈折率を基準として、その８０％以上（好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９９％以上）であることを意味し、高屈折率が付けられた層もしくは材料は、そのような高い屈折率を示す層もしくは当該の層にそのような高い屈折率を与える材料である。
【００５０】
図３は、本発明の第一の分散型ＥＬ素子の代表的な構成を示す。すなわち、ＥＬ素子は、背面側の、光不透過性であって光散乱反射性を示す基板３１ｂの上に、背面側光透過性電極３２ｂ、発光層、前面側光透過性電極３２ａ、光透過性保護膜（あるいは波長変換蛍光層、カラーフィルター層、もしくはそれらの組合せ）３７とからなる構成を有し、発光層は、蛍光体粒子３３（粒子径は一般的には３０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２μｍ）が誘電体相３５に分散された構成をとっていて、光散乱性を示す。
【００５１】
前面側（図における下側）に配置された光透過性電極３２ａと背面側光透過性電極３２ｂとの間に交流電圧（数十Ｖ乃至数百Ｖ、周波数３０Ｈｚ〜１０ｋＨｚ、波形は任意であるが、正弦波が好ましい）を印加することにより、この発光層は電場発光を示す。この発光は、前面側の保護膜３７から取り出される。ＥＬ素子の各層の間には各種の補助層が設けられることがある。これらの変形は、以下に述べる構成のＥＬ素子についても同様である。
【００５２】
図４は、本発明の第一の分散型ＥＬ素子の別の代表的な構成を示す。即ち、ＥＬ素子は、背面側の、光不透過性であって光散乱反射性を示す基板３１ｂの上に、背面側光透過性電極３２ｂ、発光層、前面側光透過性電極３２ａ、光透過性保護膜（あるいは波長変換蛍光層、カラーフィルター層、もしくはそれらの組合せ）３７とからなる基本構成を有し、発光層は、蛍光体粒子３３（粒子径は一般的には３０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２μｍ）と被覆層４０（一般的な層厚：１００ｎｍ〜数１０μｍ）とからなる複合蛍光体粒子が、誘電体相（無機素材が好ましく用いられ、あるいは有機素材中に無機素材の超微粒子を添加した複合材料であってもよい）３５に分散された構成をとり、光散乱性を示す。
【００５３】
図５は、本発明の第二の分散型ＥＬ素子の代表的な構成を示す。すなわち、ＥＬ素子は、背面側の光反射層（もしくは光反射性基板）５１ｂの上に、背面側光透過性電極５２ｂ、発光層、前面側光透過性電極５２ａ、光透過性保護膜５７とからなる構成を有し、発光層は、誘電体材料からなる芯材（例えば、球状もしくは他の形状の芯材）６０ｂ、蛍光体層（層厚は一般的には３０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２μｍ）５３、そして被覆層６０ａとからなる複合蛍光体粒子が高誘電率の有機ポリマー相５５に分散された構成をとっており、光散乱性を示す。
【００５４】
前面側（図における下側）に配置された光透過性電極５２ａと背面光透過性電極５２ｂとの間に交流電圧を印加することにより、発光層は電場発光を示す。この発光は、前面側の保護膜５７から取り出される。
【００５５】
上記の構成において用いることのできる高誘電率有機ポリマーとしては、シアノエチル化セルロース系高誘電樹脂（シアノエチル化セルロース、シアノエチル化ヒドロキシセルロース、シアノエチル化プルランなど）を挙げることができるが、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＴｉＯ2、Ｙ2Ｏ3などの高誘電率超微粒子（直径：数ｎｍ〜数μｍ）をスチレン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデン樹脂などのポリマー（誘電率があまり高くないポリマー）に分散させたものであってもよい。
【００５６】
図６は、本発明の第三の分散型ＥＬ素子の代表的な構成を示す。すなわち、ＥＬ素子は、背面側の高屈折率光反射層（基板を兼ねてもよい）５１ｂの上に、高屈折率の背面側光透過性電極５２ｂ、発光層、前面側光透過性電極５２ａ、光透過性保護膜（あるいは波長変換蛍光層、カラーフィルター層、もしくはその組合せ）５７とからなる基本構成を有し、発光層は、誘電体材料からなる球状芯材６０ｂと蛍光体層（層厚は一般的には３０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２μｍ）５３とからなる複合蛍光体粒子が高屈折率高誘電率媒体相（無機素材が好ましく用いられ、あるいは有機素材中に無機素材の超微粒子を添加した複合材料であってもよい）６０ｃに分散された構成をとる。
【００５７】
図７は、本発明の第四の分散型ＥＬ素子の構成例を示す。図７のＥＬ素子は、背面側（素子内で発光した光が取り出される側とは反対の側）に光散乱反射性が高いセラミック基板（光不透過性背面シート）１２１を配置し、その上（図７では下になる）に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）１２２ｂ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる発光層（厚さ：２〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、層平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）１２３、高屈折率の前面側光透過性電極１２２ａ、高屈折率光散乱層（厚さ：１〜５０μｍ）１２５、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１２６、そして光透過性保護膜１２７が配置されている。図７のＥＬ素子において、背面側のセラミック基板１２１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
なお、光不透過性背面シート１２１は、ガラスシートとその上に積層された光不透過性層から構成されていてもよい。
【００５８】
図７の分散型ＥＬ素子の前面側（図における下側）に配置された光透過性電極１２２ａと背面側電極１２２ｂとの間に交流電圧を印加することによって、発光層１２３は電場発光を示す。この発光は、前面側の光透過性保護膜１２７から取り出される。
【００５９】
図８は、本発明の第四の分散型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図８のＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高いセラミック基板１３１を配置し、その上に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）１３２ｂ、背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ）１３４ｂ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる発光層１３３、前面側光透過性電極１３２ａ、高屈折率光散乱層（厚さ：０．３〜２０μｍ）１３５、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１３６、そして光透過性保護膜１３７が配置されている。図８の分散型ＥＬ素子においても、背面側のセラミック基板１３１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００６０】
図９は、本発明の第四の分散型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図９のＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高いセラミック基板１４１を配置し、その上に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）１４２ｂ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる発光層１４３、高屈折率の絶縁体材料製光散乱層（厚さ：１〜５０μｍ）１４５、高屈折率の前面側光透過性電極（厚さ：０．０１〜２０μｍ）１４２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１４６、そして光透過性保護膜１４７が配置されている。図９の分散型ＥＬ素子においても、背面側のセラミック基板１４１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００６１】
図１０は、本発明の第五の分散型ＥＬ素子の構成例を示す。図１０の分散型ＥＬ素子は、背面側（素子内で発光した光が取り出される側とは反対の側）に、光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板（高屈折率光散乱反射性背面シート）２２１を配置し、その上に順に、高屈折率の背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）２２２ｂ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる発光層（厚さ：厚さ：２〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）２２３、前面側光透過性電極２２２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２２６、そして光透過性保護膜２２７が配置されている。図１０のＥＬ素子において、背面側の高屈折率セラミック基板２２１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００６２】
なお、高屈折率光散乱反射性背面シート２２１は、ガラスシートとその上に積層された高屈折率光散乱層から構成されていてもよい。
【００６３】
前面側（図における下側）に配置された光透過性電極２２２ａと背面側電極２２２ｂとの間に交流電圧を印加することによって、発光層２２３は電場発光を示す。この発光は、前面側の保護膜２２７から取り出される。
【００６４】
図１１は、本発明の第六の分散型ＥＬ素子の構成例を示す。図１１の分散型ＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板２３１を配置し、その上に、順に、高屈折率の背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）２３２ｂ、高屈折率の背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜５０μｍ）２３４、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる発光層２３３、前面側光透過性電極２３２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２３６、そして光透過性保護膜２３７が配置されている。図１１のＥＬ素子において、背面側の高屈折率セラミック基板２３１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００６５】
図１２は、本発明の第七の分散型ＥＬ素子の構成例を示す。図１２の分散型ＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板２４１を配置し、その上に、順に、高屈折率の背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）２４２ｂ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる発光層２４３、高屈折率の前面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１μｍ）２４４ａ、高屈折率の前面側光透過性電極（厚さ：０．０１〜２０μｍ）２４２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２４６、そして光透過性保護膜２４７が配置されている。図１２のＥＬ素子においても、背面側のセラミック基板２４１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００６６】
図１３は、本発明の第五の分散型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図１３の分散型ＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板２５１を配置し、その上に、順に、高屈折率の背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）２５２ｂ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる発光層２５３、前面側光透過性電極（厚さ：０．０１〜２０μｍ）２５２ａ、高屈折率光散乱層（厚さ：１〜５０μｍ）２５５、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２５６、そして光透過性保護膜２５７が配置されている。図１３のＥＬ素子においても、背面側のセラミック基板２５１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００６７】
図１４は、本発明の第八の分散型ＥＬ素子の構成例を示す。図１４の分散型ＥＬ素子は、背面側（素子内で発光した光が取り出される側とは反対の側）に、ガラス、金属、あるいはセラミックなどからなる透明もしくは不透明な基板３４１を配置し、その上に順に、背面側電極（金属電極あるいは光透過性電極）３４２、拡散反射率が５０％以上の高屈折率光散乱反射性絶縁体層（厚さ：１０〜１００μｍ）３４３、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる発光層（厚さ：２〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、層平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）３４４、前面側光透過性電極３４６、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）３４７、そして光透過性保護膜３４８が配置されている。図１４のＥＬ素子において、背面側の基板３４１、背面側電極３４２、そして背面側の高屈折率光散乱反射性絶縁体層３４３以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００６８】
前面側（図における下側）に配置された光透過性電極３４６と背面側電極３４２との間に交流電圧を印加することによって、発光層３４４は電場発光を示す。この発光は、前面側の保護膜３４８から取り出される。
【００６９】
図１５は、本発明の第九の薄膜型ＥＬ素子の構成例を示す。図１５のＥＬ素子は、背面側（素子内で発光した光が取り出される側とは反対の側）にガラス、金属、あるいはセラミックなどからなる透明もしくは不透明な基板３３１を配置し、その上に、順に、背面側電極（金属電極あるいは光透過性電極）３３２、拡散反射率が５０％以上の高屈折率光散乱反射性絶縁体層（厚さ：１０〜１００μｍ）３３３、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、層の平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）３３４、前面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１μｍ）３３５、前面側光透過性電極３３６、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）３３７、そして光透過性保護膜３３８が配置されている。図１５のＥＬ素子において、背面側の基板３３１、背面側電極３３２、そして背面側の高屈折率光散乱反射性絶縁体層３３３以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００７０】
前面側（図における下側）に配置された光透過性電極３３６と背面側電極３３２との間に交流電圧を印加することによって、発光層３３４は電場発光を示す。この発光は、前面側の保護膜３３８から取り出される。発光層３３４が、薄膜の蛍光体層である場合には、各種の蒸着法や塗布法（ゾルゲル法などを利用）などにより発光層が形成される。なお、発光層３３４と前後の絶縁体層３３３、３３５との間には、バッファ層などの補助層が付設されることもある。
【００７１】
図１６は、本発明の第十及び第十一の薄膜型ＥＬ素子の構成例を示す。図１６のＥＬ素子は、背面側（素子内で発光した光が取り出される側とは反対の側）に光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板４３１ｂを配置し、その上に順に、高屈折率の背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）４３２ｂ、高屈折率の背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜５０μｍ）４３４ｂ、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、層の平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）４３３、前面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１μｍ）４３４ａ、前面側光透過性電極４３２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）４３６、そして光透過性保護膜４３７が配置されている。図１６のＥＬ素子において、背面側の高屈折率セラミック基板４３１ｂ以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００７２】
前面側（図における下側）に配置された光透過性電極４３２ａと背面側電極４３２ｂとの間に交流電圧を印加することによって、発光層４３３は電場発光を示す。この発光は、前面側の保護膜４３７から取り出される。薄膜の蛍光体層である発光層４３３は、各種の蒸着法や塗布法（ゾルゲル法などを利用）などを利用して形成される。発光層４３３と前後の絶縁体層４３４ａ、４３４ｂとの間には、バッファ層などの補助層が付設されることもある。
【００７３】
図１７は、本発明の第十及び第十一の薄膜型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図１７のＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板４４１ｂを配置し、その上に、順に、高屈折率の背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）４４２ｂ、高屈折率の背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜５０μｍ）４４４ｂ、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、層の平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）４４３、光散乱反射性の前面側絶縁体層（厚さ：０．３〜２０μｍ）４４４ａ、前面側光透過性電極（厚さ：０．０１〜２０μｍ）４４２ａ、前面側蛍光体層（厚さ：５〜２０μｍ、Ｗ（非発光）、又はＧ（緑色発光）、又はＲ（赤色発光））４４８ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）４４６、そして光透過性保護膜４４７が配置されている。図１７のＥＬ素子においても、背面側のセラミック基板４４１ｂ以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００７４】
図１８もまた、本発明の第十及び第十一の薄膜型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図１８のＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板４５１ｂを配置し、その上に、順に、高屈折率の背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）４５２ｂ、高屈折率の背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ）４５４ｂ、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、層の平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）４５３、高屈折率の前面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１μｍ）４５４ａ、高屈折率の前面側光透過性電極（厚さ：０．０１〜２０μｍ）４５２ａ、高屈折率光散乱層（厚さ：１〜５０μｍ）４５５ａ、前面側蛍光体層（厚さ：５〜２０μｍ、Ｗ（非発光）、又はＧ（緑色発光）、またはＲ（赤色発光））４５８ａ、そして光透過性保護膜４５７が配置されている。図１８のＥＬ素子においても、背面側のセラミック基板４５１ｂ以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００７５】
図１９もまた、本発明の第十及び第十一の薄膜型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図１９のＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板４６１ｂを配置し、その上に、順に、高屈折率の背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）４６２ｂ、高屈折率の背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ）４６４ｂ、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、層の平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）４６３、光散乱反射性の前面側絶縁体層（厚さ：０．３〜２０μｍ）４６４ａ、前面側光透過性電極（厚さ：０．０１〜２０μｍ）４６２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）４６６、そして光透過性保護膜４６７が配置されている。図１９のＥＬ素子においても、背面側のセラミック基板４６１ｂ以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００７６】
図２０もまた、本発明の第十及び第十一の薄膜型ＥＬ素子の別の構成例を示す２０のＥＬ素子は、背面側にガラス基板４７１ａと、高屈折率光散乱層（厚さ：１０〜１００μｍ）４７９又は４７５ｂとからなる高屈折率光散乱反射性基板を配置し、その上に、順に、高屈折率の背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）４７２ｂ、高屈折率の背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ）４７４ｂ、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、層の平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）４７３、高屈折率の光散乱反射性前面側絶縁体層兼光散乱層（厚さ：０．３〜２０μｍ）４７４ａ又は４７５ａ、前面側光透過性電極４７２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）４７６、そして光透過性保護膜４７７が配置されている。図２０のＥＬ素子においても、背面側の高屈折率光散乱層４７９（４７５ｂ）以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００７７】
図２１もまた、本発明の第十及び第十一の薄膜型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図２１のＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板もしくはガラス基板４８１ｂを配置し、その上に、順に、背面側の光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）もしくは金属電極４８２ｂ、高屈折率の背面側絶縁体層兼光散乱層（厚さ：０．３〜１００μｍ）４８４ｂ（４８５ｂ）、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、紫外（ＵＶ）発光蛍光体からなる層）４８３、前面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１μｍ）４８４ａ、前面側光透過性電極（厚さ：０．０１〜２０μｍ）４８２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）４８６、そして光透過性保護膜４８７が配置されている。図２１のＥＬ素子においても、背面側の高屈折率セラミック基板４８１ｂ以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００７８】
図２２は、本発明の第十二乃至第十四の薄膜型ＥＬ素子の構成例を示す。図２２のＥＬ素子は、背面側（素子内で発光した光が取り出される側とは反対の側）に光散乱反射性が高いセラミック基板５３１ｂを配置し、その上に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）５３２ｂ、背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ）５３４ｂ、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、層の平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）５３３、高屈折率の前面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１μｍ）５３４ａ、高屈折率の前面側光透過性電極５３２ａ、高屈折率光散乱層（厚さ：１〜５０μｍ）５３５ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）５３６、そして光透過性保護膜５３７が配置されている。図２２のＥＬ素子において、背面側のセラミック基板５３１ｂ以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００７９】
前面側（図における下側）に配置された光透過性電極５３２ａと背面電極５３２ｂとの間に交流電圧を印加することによって、発光層５３３は電場発光を示す。この発光は、前面側の保護膜５３７から取り出される。薄膜の蛍光体層である発光層５３３は、各種の蒸着法や塗布法（ゾルゲル法などを利用）などにより形成される。なお、発光層５３３と前後の絶縁体層５３４ａ、５３４ｂとの間には、バッファ層などの補助層が付設されることもある。
【００８０】
図２３は、本発明の第十二乃至第十四の薄膜型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図２３のＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高いセラミック基板５４１ｂを配置し、その上に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）５４２ｂ、背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ）５４４ｂ、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、層の平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）５４３、高屈折率の前面側絶縁体層（厚さ：０．３〜１μｍ）５４４ａ、前面側光透過性電極５４２ａ、高屈折率光散乱層（厚さ：１〜５０μｍ）５４５ａ、前面側蛍光体層（厚さ：５〜２０μｍ、Ｗ（非発光）、又はＧ（緑色発光）、又はＲ（赤色発光））５４８ａ、そして光透過性保護膜５４７が配置されている。図２３のＥＬ素子においても、背面側のセラミック基板５４１ｂ以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００８１】
図２４もまた、本発明の第十二乃至第十四の薄膜型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図２４のＥＬ素子は、背面側に光散乱反射性が高いセラミック基板５５１ｂを配置し、その上に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）５５２ｂ、背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜５０μｍ）５５４ｂ、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、紫外（ＵＶ）発光蛍光体からなる層）５５３、高屈折率の前面側絶縁体層兼光散乱層（厚さ：０．３〜２０μｍ）５５４ａ又は５５５ａ、高屈折率の前面側光透過性電極（厚さ：０．０１〜２０μｍ）５５２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）５５６、そして光透過性保護膜５５７が配置されている。図２４のＥＬ素子においても、背面側のセラミック基板５５１ｂ以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００８２】
図２５もまた、本発明の第十二乃至第十四の薄膜型ＥＬ素子の別の構成例を示す。図２５のＥＬ素子は、背面側にガラス基板５６１ａと、光散乱反射層（厚さ：１０〜１５０μｍ）５６９とからなる光散乱反射性基板を配置し、その上に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）５６２ｂ、背面側絶縁体層（厚さ：０．３〜５０μｍ）５６４ｂ、蛍光体の薄膜からなる発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、層の平面方向にＲ、Ｇ、Ｂなどの色相の発光を示す各種の蛍光体がそれぞれ区画され配置されている）５６３、高屈折率の前面側絶縁体層兼光散乱層（厚さ：０．３〜２０μｍ）５６４ａ又は５６５ａ、前面側光透過性電極５６２ａ、カラーフィルター層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）５６６、そして光透過性保護膜５６７が配置されている。図２５のＥＬ素子においても、背面側の光散乱反射層５６９以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは相当量の光の透過が可能な不透明層である。
【００８３】
図２７は、本発明の複数の発光性積層体を有する多色画像表示用の分散型ＥＬ素子の構成例を示す。このＥＬ素子では、背面側（素子内で発光した光が取り出される側とは反対の側）に光散乱反射性が高いセラミック基板（光不透過性背面シート）６４１を配置し、その上（図２７では下になる）に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）６４２ａ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる第一発光層（厚さ：２〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、Ｒ、Ｇ、またはＢなどの色相の発光を示す蛍光体が均一に配置されている）６４３、高屈折率の光透過性電極６４２ｂ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる第二発光層（厚さ：２〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、第一発光層の発光色とは異なる色相の発光を示す蛍光体が均一に配置されている）６４４、高屈折率の前面側光透過性電極６４２ｃ、絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ）６４５、高屈折率の背面側光透過性電極６４２ｄ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる第三発光層（厚さ：２〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、第一発光層の発光色及び第二発光層の発光色のいずれとも異なる色相の発光を示す蛍光体が均一に配置されている）６４６、高屈折率の前面側光透過性電極６４２ｅ、高屈折率光散乱層（厚さ：１〜５０μｍ）６４７、そして光透過性保護膜６４８が配置されている。図２７のＥＬ素子において、背面側のセラミック基板６４１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは不透明層の場合でも、相当量の光の透過が可能な層である。
【００８４】
図２７の分散型ＥＬ素子では、光透過性電極６４２ａと光透過性電極６４２ｂとの間に交流電圧を印加することによって、発光層６４３が電場発光を示す。同様にして、光透過性電極６４２ｂと光透過性電極６４２ｃとの間に交流電圧を印加することによって発光層６４４が、そして光透過性電極６４２ｄと光透過性電極６４２ｅとの間に交流電圧を印加することによって発光層６４６が、それぞれ電場発光を示す。これらの交流電圧の印加を任意に行なうことによって、所望の発光が、高屈折率光散乱層６４７を通過して、前面側の保護膜６４８から取り出される。なお、各発光層（蛍光体層）と光透過性電極との間には、絶縁体層が付設されることもある。また、ＥＬ素子には通常、バッファ層を含めて、各種の補助層が各層の間に設けられることがある。これらの構成のバリエーションは、以下に述べる各種の構成のＥＬ素子についても同様である。
【００８５】
なお、光不透過性背面シート６４１は、ガラスシートとその上に積層された光不透過性層とから構成されていてもよい。
【００８６】
図２８は、本発明の多色画像表示用の分散型ＥＬ素子の別の構成例を示す。このＥＬ素子では、背面側（素子内で発光した光が取り出される側とは反対の側）に、光散乱反射性が高い高屈折率セラミック基板（高屈折率光散乱反射性シート）６５１を配置し、その上（図２８では下になる）に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）６５２ａ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる第一発光層（厚さ：２〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、Ｒ、Ｇ、またはＢなどの色相の発光を示す蛍光体が均一に配置されている）６５３、高屈折率の光透過性電極６５２ｂ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定されてなる第二発光層（厚さ：２〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、第一発光層の発光色とは異なる色相の発光を示す蛍光体が均一に配置されている）６５４、高屈折率の光透過性電極６５２ｃ、絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ）６５５、高屈折率の背面側光透過性電極６５２ｄ、誘電体相に蛍光体粒子が分散固定された第三発光層（厚さ：２〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、第一発光層の発光色及び第二発光層の発光色のいずれとも異なる色相の発光を示す蛍光体が均一に配置されている）６５６、高屈折率の前面側光透過性電極６５２ｅ、そして光透過性保護膜６５８が配置されている。図２８のＥＬ素子においても、背面側の高屈折率セラミック基板６５１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは不透明層の場合でも、相当量の光の透過が可能な層である。
【００８７】
図２８の分散型ＥＬ素子では、光透過性電極６５２ａと光透過性電極６５２ｂとの間に交流電圧を印加することによって、発光層６５３が電場発光を示す。同様にして、光透過性電極６５２ｂと光透過性電極６５２ｃとの間に交流電圧を印加することによって発光層６５４が、そして光透過性電極６５２ｄと光透過性電極６５２ｅとの間に交流電圧を印加することによって発光層６５６が、それぞれ電場発光を示す。これらの交流電圧の印加を任意に行なうことによって、所望の発光が、前面側の保護膜６５８から取り出される。なお、各発光層から背面側に発せられた光は、背面側の高屈折率セラミック基板６５１で散乱反射されて、その一部が前面側の保護膜６５８から取り出される。
【００８８】
なお、高屈折率光散乱反射性シート６５１は、ガラスシートとその上に積層された光散乱性が高い高屈折率光散乱層とから構成されていても良い。
【００８９】
図２９は、本発明の多色画像表示用の薄膜型ＥＬ素子の構成例を示す。このＥＬ素子では、背面側（素子内で発光した光が取り出される側とは反対の側）に、光散乱反射性が高いセラミック基板（光不透過性背面シート）６６１を配置し、その上（図２９では下になる）に、順に、背面側光透過性電極（ＩＴＯ、厚さ：０．０１〜２０μｍ）６６２ａ、絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ、以下同様）６６５ａ、蛍光体薄膜からなる第一発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、Ｒ、Ｇ、またはＢなどの色相の発光を示す蛍光体の薄膜から形成されている）６６３、絶縁体層６６５ｂ、高屈折率光透過性電極６６２ｂ、絶縁体層６６５ｃ、蛍光体薄膜からなる第二発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、第一発光層の発光色とは異なる色相の発光を示す蛍光体の薄膜から形成されている）６６４、絶縁体層６６５ｄ、高屈折率光透過性電極６６２ｃ、絶縁体層（厚さ：０．３〜１００μｍ）６６５ｅ、高屈折率の背面側光透過性電極６６２ｄ、絶縁体層６６５ｆ、蛍光体薄膜からなる第三発光層（厚さ：０．１〜３μｍ、第一発光層の発光色及び第二発光層の発光色のいずれとも異なる色相の発光を示す蛍光体の薄膜から形成されている）６６６、絶縁体層６６５ｇ、高屈折率の前面側光透過性電極６６２ｅ、高屈折率光散乱層（厚さ：１〜５０μｍ）６６７、そして光透過性保護膜６６８が配置されている。図２９のＥＬ素子において、背面側のセラミック基板６６１以外の層は、実質的に透明であるか、あるいは不透明層の場合でも、相当量の光の透過が可能な層である。
【００９０】
図２９の薄膜型ＥＬ素子では、光透過性電極６６２ａと光透過性電極６６２ｂとの間に交流電圧を印加することによって、発光層６６３が電場発光を示す。同様にして、光透過性電極６６２ｂと光透過性電極６６２ｃとの間に交流電圧を印加することによって発光層６６４が、そして光透過性電極６６２ｄと光透過性電極６６２ｅとの間に交流電圧を印加することによって発光層６６６が、それぞれ電場発光を示す。これらの交流電圧の印加を任意に行なうことによって、所望の発光が、高屈折率光散乱層６６７を通過して、前面側の保護膜６６８から取り出される。
【００９１】
図３０に、本発明のエレクトロルミネッセンス素子の発光効率の向上を説明するための、平行平面からの光取り出し効率を表わすグラフを示す。すなわち、屈折率ｎ１の発光層から屈折率ｎ２の層に光を取り出す場合において、その屈折率比（ｎ１／ｎ２）と光取り出し効率ηとの関係は、図３０のグラフで表される。光取り出し効率ηは、屈折率差が５％で３０％、１０％で４２％、そして２０％で５５％低下する。なお、このグラフは発光層の片面のみを考慮した場合であり、発光層の両面に向かった光を片面から取り出した場合には、反対側で光反射がない限り取り出し効率はその１／２になる。
【００９２】
次に、本発明のエレクトロルミネッセンス素子の構成要素となる基板および各層の材料やサイズなどの例を説明する。
【００９３】
［光不透過性であって、光散乱反射性を示す基板］
光不透過性かつ光散乱反射性基板の代表的な例としては、セラミック基板が挙げられる。セラミック基板の材料の例としては、Ｙ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＢａＴａ2Ｏ6、ＢａＴｉＯ3、ＴｉＯ2、Ｓｒ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｎＳ、ＺｒＯ2、ＰｂＮｂＯ3、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3などを挙げることができる。あるいは、ガラス等の透明基板や金属基板の上に、光散乱反射層を形成してもよい。光散乱性を有するためには、その材料として、下記の絶縁体層および蛍光体の母体と同様な材料（ただし、使用波長領域に実質的な光吸収の存在しないもの）を用いることができ、その構造としては、層の内部に屈折率の異なる領域（サブミクロンレベルから数十ミクロンレベルのサイズの空隙や微粒子）を形成する。セラミック基板は、スクリーン印刷後の熱処理によって焼結体とする方法などを利用して作製することができる。
【００９４】
［ガラス基板］
代表例としては、ノンアルカリガラス（バリウムボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス）を挙げることができる。
【００９５】
［光散乱反射層］
素材的には、以下に述べる絶縁体層および蛍光体の母体と同様な材料（ただし、使用波長領域に実質的な光吸収の存在しないもの）を用いることができるが、その構造としては、層の内部に屈折率の異なる領域（サブミクロンレベルから数十ミクロンレベルのサイズの空隙や微粒子）を形成する。
【００９６】
［光透過性電極］
ＩＴＯ、ＺｎＯ：Ａｌ、特開平１０−１９００２８号公報に記載されている複合酸化物、特開平６−１５０７２３号公報に記載されているＧａＮ系材料、特開平８−２６２２２５号公報や特開平８−２６４０２２号公報、同８−２６４０２３号公報に示されているＺｎ2Ｉｎ2Ｏ5、（Ｚｎ，Ｃｄ，Ｍｇ）Ｏ−（Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｙ）2Ｏ3−（Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ2、あるいは（Ｚｎ，Ｃｄ，Ｍｇ）Ｏ−（Ｂ，Ａｌ，Ｂａ，Ｉｎ，Ｙ）2Ｏ3−（Ｓｉ，Ｓｎ，Ｐｂ）Ｏ、ＭｇＯ−Ｉｎ2Ｏ3などを主成分とするもの、ＳｎＯ2系材料を挙げることができる。
【００９７】
［発光層の蛍光体］
ＵＶ（紫外光発光蛍光体）：ＺｎＦ２：Ｇｄ
Ｂ（青色光発光蛍光体）：ＢａＡｌ2Ｓ4：Ｅｕ、ＣａＳ：Ｐｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＳｒＳ：Ｃｕ、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ
Ｇ（緑色光発光蛍光体）：（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｓ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ，Ｆ、Ｇａ2Ｏ3：Ｍｎ
Ｒ（赤色光発光蛍光体）：（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｓ：Ｍｎ、ＣａＳ：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｓｍ，Ｆ、Ｇａ2Ｏ3：Ｃｒ
【００９８】
［蛍光体粒子を被覆するための材料］
Ｙ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＢａＴａ2Ｏ6、ＢａＴｉＯ3、ＴｉＯ2、Ｓｒ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｎＳ、ＺｒＯ2、ＰｂＮｂＯ3、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3などを挙げることができる。誘電率が高く、絶縁破壊しにくいもの、そして蛍光体粒子の表面に界面準位を形成して電子供給源となりやすいものが好ましい。なお、層としての誘電率を大幅に低下させるものでなければ、焼結体などの光散乱性のものであってもよい。
【００９９】
［絶縁体層、およびび発光層の誘電体相用の材料］
（１）シアノエチル化セルロース系高誘電樹脂（シアノエチル化セルロース、シアノエチル化ヒドロキシセルロース、シアノエチル化プルラン等）などの高誘電率有機ポリマーあるいはスチレン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデン樹脂などの比較的誘電率が低い有機ポリマーに、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＴｉＯ2、Ｙ2Ｏ3などの高誘電率超微粒子（直径：数ｎｍ〜数μｍ）を分散させたもの。
（２）Ｙ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＢａＴａ2Ｏ6、ＢａＴｉＯ3、ＴｉＯ2、Ｓｒ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｎＳ、ＺｒＯ2、ＰｂＮｂＯ3、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3など。誘電率が高く、絶縁破壊しにくいものが好ましい。光散乱性を付与するためには、蛍光体粒子（あるいは誘電体被覆蛍光体粒子）とは屈折率が異なる材料を用いるか、層内部に屈折率の異なる領域（サブミクロンレベルから数十ミクロンレベルのサイズの空隙や微粒子）を形成する方法が利用できる。
【０１００】
［高屈折率光透過性電極］
光透過性電極材料として前記したものの内、発光層の誘電体相に用いる材料の屈折率と略同等もしくはそれ以上の屈折率を示す材料を用いることができる。
【０１０１】
［高屈折率光散乱層］
光散乱反射層材料として前記したものの内、発光層や中間層の屈折率と略同等もしくはそれ以上の屈折率を示す材料が用いられる。
【０１０２】
［絶縁体層］
Ｙ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＢａＴａ2Ｏ6、ＢａＴｉＯ3、ＴｉＯ2、Ｓｒ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｎＳ、ＺｒＯ2、ＰｂＮｂＯ3、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3などを挙げることができる。誘電率が高く、絶縁破壊が起こりにくい素材が好ましい。なお、層としての誘電率を大幅に低下させるものでなければ、焼結体などの光散乱性のものであってもよい。
【０１０３】
［バッファ層］
発光層や中間層の屈折率と略同等もしくはそれ以上の屈折率を示す材料を用いることが望ましい。
【０１０４】
［前面側に配置する蛍光体層］
青色（Ｂ）発光蛍光体：
ＵＶ励起：Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｃｅ、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ
緑色（Ｇ）発光蛍光体：
ＵＶ励起：ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ
青色光励起：Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ
赤色（Ｒ）発光蛍光体：
ＵＶ励起：Ｙ（ＰＶ）Ｏ4、ＹＶＯ4：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｓｍ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ
青色光励起：（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ
光散乱層（Ｗ）：
青色光励起：光散乱反射層形成用の素材と同じ
【０１０５】
［カラーフィルター層（Ｒ、Ｂ、Ｇ）］
ブラウン管表示用カラーフェイスプレート、複写用光変換素子プレート、単管式カラーテレブカメラ用フィルター、液晶を用いたフラットパネルディスプレイ、カラー固体撮像素子等に用いられるものと同様なもの。特開平８−２０１６１号公報に記載のもの。
【０１０６】
［保護膜］
１〜５０μｍの光透過性の膜であり、反射防止、汚れ防止、帯電防止などの機能が付与されていてもよい。多層保護膜としてもよい。
【実施例】
【０１０７】
［実施例１］
光不透過性であって光散乱反射性を示す基板として、厚さ３５０μｍのＢａＳＯ4練り込み白色ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを用意した。この基板上に、樹脂中にＩｎ2Ｏ3およびＳｎＯ2等の導電性粒子を分散してなる背面側光透過性電極（厚さ：約１０μｍ）をスクリーン印刷により形成した。
次いで、ＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体の球形粒子（平均粒径：１μｍ）を噴霧熱分解法により作製した後、その外側にＢａＴｉＯ3誘電体材料からなる被覆層（平均層厚：０．２μｍ）を、金属アルコキシド混合物の加水分解法により（特開平６−２００２４５号公報参照）形成して、複合蛍光体粒子を得た。この複合蛍光体粒子とＢａＴｉＯ3超微粒子（平均粒径：０．３μｍ）をアクリル樹脂溶液に分散した後（樹脂：蛍光体粒子：ＢａＴｉＯ3超微粒子＝２：１：１（体積比））、分散液を光透過性電極の表面に塗布し乾燥して発光層（平均層厚：１０μｍ）を形成した。
【０１０８】
次に、光透過性保護膜として厚さ１０μｍのＰＥＴシートを用意し、このＰＥＴシートの片面に、前面側光透過性電極として、スパッタリングによりＩＴＯ電極（厚さ：０．１μｍ）を形成した後、これをＩＴＯ電極を下に向けて発光層上にラミネートした。このようにして、図４に示したような本発明の分散型ＥＬ素子を製造した。
【０１０９】
［実施例２］
光不透過性であって光散乱反射性を示す基板として、厚さ３５０μｍのＢａＳＯ4練り込み白色ＰＥＴシートを用意した。この基板上に、樹脂中にＩｎ2Ｏ3およびＳｎＯ2等の導電性粒子を分散してなる背面側光透過性電極（厚さ：約１０μｍ）をスクリーン印刷により形成した。
【０１１０】
次いで、ＢａＴｉＯ３誘電体材料からなる球状芯材（平均直径：１μｍ）を噴霧熱分解法により作製した後、その外側にＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体からなる層（平均層厚：０．２μｍ）を、ＭＯＣＶＤ法により（第ＷＯ９６／０９３５３号公報参照）形成し、更にその外側にＢａＴｉＯ3からなる外側誘電体層（平均層厚：０．２μｍ）を、金属アルコキシド混合物の加水分解法により（特開平６−２００２４５号公報参照）形成して、複合蛍光体粒子を得た。この複合蛍光体粒子とＢａＴｉＯ3超微粒子（平均粒径：０．３μｍ）をアクリル樹脂溶液に分散した後（樹脂：蛍光体粒子：ＢａＴｉＯ3超微粒子＝２：１：１（体積比））、分散液を光透過性電極の表面に塗布し乾燥して発光層（平均層厚：１０μｍ）を形成した。
【０１１１】
次に、光透過性保護膜として厚さ１０μｍのＰＥＴシートを用意し、このＰＥＴシートの片面に、前面側光透過性電極として、スパッタリングによりＩＴＯ電極（厚さ：０．１μｍ）を形成した後、これをＩＴＯ電極を下に向けて発光層上にラミネートした。このようにして、図５に示したような本発明の分散型ＥＬ素子を製造した。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明のエレクトロルミネッセンス素子は、従来と同程度のサイズで、かつ従来と同程度の電力使用量で、内部で発光した光を高い効率で外部に取り出すことを可能にする。また、本発明の分散型エレクトロルミネッセンス素子は、発光層からの発光効率も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】従来の分散型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２】従来の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図９】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の分散形ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１６】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１７】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１８】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図１９】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２０】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２１】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２２】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２３】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２４】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２５】本発明の薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２６】従来の多色画像表示用ＥＬ素子の構成の例を示す概略斜視図である。
【図２７】本発明の多色画像表示用分散型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２８】本発明の多色画像表示用分散型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図２９】本発明の多色画像表示用薄膜型ＥＬ素子の構成の例を示す概略断面図である。
【図３０】平行平面からの光取り出し効率を表すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月30日(2008.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面シート、背面側電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、エレクトロルミネッセンス発光粒子が、誘電体材料粒子の周囲に蛍光体層が形成され、さらにその外側に被覆層が形成されてなる粒子であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
誘電体相が有機ポリマーからなる請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
誘電体相が、有機ポリマー中に無機もしくは有機の微粒子が分散されてなる相である請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
発光層が光散乱性を示す層である請求項２または３に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示す請求項２乃至４のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
エレクトロルミネッセンス発光粒子中の外側被覆層が、該発光粒子中の蛍光体層の屈折率の６５％以上の屈折率を有する請求項２乃至５のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
発光層の誘電体相が、発光粒子中の蛍光体層の屈折率の６５％以上の屈折率を有する請求項２乃至６のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光粒子から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光粒子と該背面シートとの間に介在する材料の屈折率が調整されている請求項２乃至７のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示し、前面側電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されており、かつエレクトロルミネッセンス発光粒子から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光粒子と該高屈折率光散乱層との間に介在する材料の屈折率が調整されている請求項２乃至８のうちのいずれかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
背面シート、背面側電極、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなる、光散乱性もしくは非光散乱性の発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、エレクトロルミネッセンス発光粒子が、誘電体材料粒子の周囲に蛍光体層が形成されてなる粒子であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示す請求項１０に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
発光層の誘電体相が、発光粒子中の蛍光体層の屈折率の６５％以上の屈折率を有する請求項１０もしくは１１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
エレクトロルミネッセンス発光粒子の内部の誘電体材料粒子が、該発光粒子中の蛍光体層の誘電率の３倍以上の誘電率を示す請求項１０乃至１２のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性反射シートであって、エレクトロルミネッセンス発光粒子から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面シートに入射されるように、該発光粒子と該背面シートとの間に介在する材料の屈折率が調整されている請求項１０乃至１３のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
背面側電極が光透過性電極であり、背面シートが光散乱反射性を示し、前面側電極と前面保護膜との間に、エレクトロルミネッセンス発光粒子の蛍光体層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱層が付設されており、かつエレクトロルミネッセンス発光粒子から前面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該高屈折率光散乱層に入射されるように、該発光粒子と該高屈折率光散乱層との間に介在する材料の屈折率が調整されている請求項１０至１４のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
背面シート、背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、背面側絶縁体層が、エレクトロルミネッセンス発光層の屈折率の８０％以上の屈折率を有する材料を主構成成分とする高屈折率光散乱性絶縁体層であって、エレクトロルミネッセンス発光層から背面側に向けて発せられる光の４０％以上の光が該背面側絶縁体層に入射されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】
上記背面シートが光散乱効果による光反射性を示し、かつ上記背面側電極が光透過性電極である請求項１６に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】
背面シート、背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光粒子が誘電体相に分散されてなるエレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有する分散型エレクトロルミネッセンス素子であって、該背面側絶縁体層が１０μｍ以上の厚みを持ち、かつ拡散反射率が５０％以上の高屈折率光散乱反射性絶縁体層であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１９】
背面側絶縁体層の拡散反射率が７０％以上である請求項１８に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２０】
背面側絶縁体層の層厚が１０〜１００μｍの範囲にある請求項１８もしくは１９に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２１】
背面シート、背面側電極、背面側絶縁体層、エレクトロルミネッセンス発光層、前面側光透過性電極、そして光透過性の前面保護膜が、この順に積層された基本構成を有するエレクトロルミネッセンス素子であって、該背面側絶縁体層が１０μｍ以上の厚みを持ち、かつ拡散反射率が５０％以上の高屈折率光散乱反射性絶縁体層であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２２】
エレクトロルミネッセンス発光層の前面側に絶縁体層が設けられている請求項２１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２３】
背面側絶縁体層の拡散反射率が７０％以上である請求項２１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２４】
背面側絶縁体層の層厚が１０〜１００μｍの範囲にある請求項２１もしくは２３に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２５】
エレクトロルミネッセンス発光層が蛍光体薄膜である請求項２１乃至２４のうちの何れかの項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。