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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5934777
(24)【登録日】2016年5月13日
(45)【発行日】2016年6月15日
(54)【発明の名称】有機電界発光装置
(51)【国際特許分類】
H05B 33/02 20060101AFI20160602BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20160602BHJP
【ＦＩ】
H05B33/02
H05B33/14 A
【請求項の数】7
【全頁数】33
(21)【出願番号】特願2014-261422(P2014-261422)
(22)【出願日】2014年12月25日
(62)【分割の表示】特願2010-247531(P2010-247531)の分割
【原出願日】2010年11月4日
(65)【公開番号】特開2015-84338(P2015-84338A)
(43)【公開日】2015年4月30日
【審査請求日】2014年12月26日
(73)【特許権者】
【識別番号】512253626
【氏名又は名称】ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107515
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 浩一
(74)【代理人】
【識別番号】100107733
【弁理士】
【氏名又は名称】流 良広
(74)【代理人】
【識別番号】100115347
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 奈緒子
(72)【発明者】
【氏名】李 静波
(72)【発明者】
【氏名】園田 慎一郎
【審査官】
大竹 秀紀
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１０−１８２４４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１７０９６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００８−５２３５４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−３１７２５４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０５Ｂ ３３／０２
Ｈ０１Ｌ ５１／５０
(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、光取出し層と、透明基板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、
前記反射電極がＡｌ、及びＡｇＭｇのいずれかからなり、
前記光取出し層が、ポリマーと、微粒子とを含有する微粒子層であり、
（ただし、前記光取出し層は凹凸構造を除く）
前記有機電界発光層から前記透明基板までの合計平均厚みｄと、前記有機電界発光層の有効発光領域の外周縁部からはみ出した非発光領域における最小幅ｗとの比（ｗ／ｄ）が９以上であり、
前記非発光領域は、前記有機電界発光層の実際に発光している有効発光領域の外周縁部からはみだした実際に発光していない領域であり、
前記合計平均厚みｄが、前記有機電界発光層、前記光取出し層、及び前記透明基板の合計平均厚みであり、
前記微粒子の平均粒径が０．５μｍ〜１０μｍ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２０％〜７０％であり、
前記微粒子層の平均厚みが５μｍ〜５０μｍであることを特徴とする有機電界発光装置。
前記反射電極がＡｌ、及びＡｇＭｇのいずれかからなり、
前記光取出し層が、ポリマーと、微粒子とを含有する微粒子層であり、
（ただし、前記光取出し層は凹凸構造を除く）
前記有機電界発光層から前記透明基板までの合計平均厚みｄと、前記有機電界発光層の有効発光領域の外周縁部からはみ出した非発光領域における最小幅ｗとの比（ｗ／ｄ）が９以上であり、
前記非発光領域は、前記有機電界発光層の実際に発光している有効発光領域の外周縁部からはみだした実際に発光していない領域であり、
前記合計平均厚みｄが、前記有機電界発光層、前記光取出し層、及び前記透明基板の合計平均厚みであり、
前記微粒子の平均粒径が０．５μｍ〜１０μｍ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２０％〜７０％であり、
前記微粒子層の平均厚みが５μｍ〜５０μｍであることを特徴とする有機電界発光装置。
【請求項2】
有機電界発光層からの発光を透明基板から出射する請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項3】
透明基板の屈折率が、有機電界発光層の屈折率より小さい請求項１から２のいずれかに記載の有機電界発光装置。
【請求項4】
微粒子層におけるポリマーの屈折率が、微粒子の屈折率と異なる請求項１から３のいずれかに記載の有機電界発光装置。
【請求項5】
微粒子層におけるポリマーの屈折率が、有機電界発光層の屈折率と同等又はそれ以上である請求項１から４のいずれかに記載の有機電界発光装置。
【請求項6】
非発光領域のおける最小幅ｗが０．５ｍｍ〜５０ｍｍである請求項１から５のいずれかに記載の有機電界発光装置。
【請求項7】
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、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のいずれかの有機微粒子である請求項１から６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」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には、有機電界発光層と空気間の層間屈折率差による反射、特に全反射の発生を防止しなければならない。光取出し層としての微粒子層は全反射の発生を防止するのに有効な方法の一つであり、微粒子層を設けて有機電界発光層から発光された光の角度を変換させることが種々提案されている。例えば、特許文献１では、高屈折率基板と、光取出し面に微粒子層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が提案されている。この特許文献１では、ＭｇＡｇからなる反射電極が用いられている。しかし、この提案では、有機電界発光層から発光された光が微粒子層で散乱され、空気に放射される成分があると共に、後方散乱により、有機電界発光層内に反射される成分もある。この後方散乱で反射される成分を取り出すのが反射電極の反射率に影響されるが、ＭｇＡｇからなる反射電極は、Ａｇからなる反射電極に比べて反射率が劣るという問題がある。また、有機電界発光層から発光される光が全角度であるので、厚み方向に進んで、反射、散乱、全反射されるときに、有機電界発光層の壁面に衝突して、損失が生じてしまうという問題がある。
また、特許文献２には、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の０．９倍以上であることが記載されている。しかし、この提案では、微粒子層におけるポリマーの屈折率が、有機電界発光層の屈折率の０．９倍であり、発光光がランバーシアン配光であると、有機電界発光層から発光した光の約１５％は微粒子層に入射できないので、光取出し効率の向上を図るには不十分である。
また、特許文献３には、光散乱部が、一平面上に分散又は凝集した状態で配置された透明物質もしくは不透明粒子からなる有機ＥＬ装置が提案されている。しかし、この提案では、微粒子層におけるポリマーの屈折率が明記されておらず、有機電界発光層の屈折率より小さい場合には、全反射が発生し、発光層から発光された光が微粒子層に入射できないので、光取出し効率の向上を図るには不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００４−２９６４２９号公報
【特許文献2】特開２００４−１２７９４２号公報
【特許文献3】特開平８−８３６８８号公報
【非特許文献】
【0006】
【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】
【0007】
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】
【0008】
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、（１）光取出し層としての微粒子層のポリマーの屈折率を有機電界発光層の屈折率と同等或は大きくすることにより、Ａｇ反射電極による微粒子層の効果を十分に発揮して、全反射を破壊できること、（２）反射電極の高反射率化と、有機電界発光層の屈折率より低屈折率である透明基板とを利用して微粒子層と空気間の反射を抑えられること、（３）有機電界発光層の発光面に非発光領域を設けること、即ち、有機電界発光層から透明基板までの合計平均厚みｄと、前記有機電界発光層の有効発光領域の外周縁部からはみ出した非発光領域における最小幅ｗとの比（ｗ／ｄ）が９以上であることにより、発光した光の損失を小さくできることを、それぞれ知見した。そして、前記（１）から（３）が相俟って、光取出し効率の大幅な向上が図れることを知見した。
【0009】
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、光取出し層と、透明基板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、
前記有機電界発光層から前記透明基板までの合計平均厚みｄと、前記有機電界発光層の有効発光領域の外周縁部からはみ出した非発光領域における最小幅ｗとの比（ｗ／ｄ）が９以上であることを特徴とする有機電界発光装置である。
＜２＞ 有機電界発光層から透明基板までの合計平均厚みｄが、有機電界発光層、光取出し層、及び透明基板の合計平均厚みである前記＜１＞に記載の有機電界発光装置である。
＜３＞ 有機電界発光層からの発光を透明基板から出射する前記＜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＞ 反射電極がＡｇからなる前記＜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＞ 透明基板の屈折率が、有機電界発光層の屈折率より小さい前記＜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＞ 光取出し層が、ポリマーと、微粒子とを含有する微粒子層である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜７＞ 微粒子層におけるポリマーの屈折率が、微粒子の屈折率と異なる前記＜６＞に記載の有機電界発光装置である。
＜８＞ 微粒子層におけるポリマーの屈折率が、有機電界発光層の屈折率と同等又はそれ以上である前記＜６＞から＜７＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜９＞ 微粒子の平均粒径が０．５μｍ〜１０μｍである前記＜６＞から＜８＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜１０＞ 微粒子層における微粒子の体積充填率が２０％〜７０％である前記＜６＞から＜９＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
＜１１＞ 微粒子層の平均厚みが５μｍ〜２００μｍである前記＜６＞から＜１０＞のいずれかに記載の有機電界発光装置である。
【0010】
本発明においては、より高い光取出し効果を得るために、有機電界発光層から放射する光が空気まで伝播する時、光取出し層として微粒子層を有する有機電界発光装置の構造と、光伝播とから検討した。光伝播から検討すると、光取出し効率を十分に向上できる要素としては、（１）有機電界発光層から発光した光が最大限に微粒子層のポリマーに入射し、散乱微粒子と相互作用できること、（２）微粒子層の効果が十分に発揮できること、（３）微粒子層により散乱された光が最大限に空気まで放射できること、の３要素がある。そして、この３要素をすべて満たさないと、光取出し効率の向上を十分に図ることはできないと考えられる。
【0011】
まず、前記（１）有機電界発光層から発光した光が最大限に微粒子層に入射する条件としては、有機電界発光層から微粒子層までの積層構造では反射や、少なくとも全反射が発生しなく、微粒子層のポリマーに入射できることがある。この条件を満たすために、有機電界発光層から放射する光が有機電界発光装置内に伝播し微粒子層に入射する際に、微粒子層のポリマーを含む積層構造の各層の屈折率は有機電界発光層の屈折率より小さくないことである、即ち、微粒子層のポリマーを含む積層構造の各層の屈折率は、有機電界発光層の屈折率より大きいことである。一般的に、透明電極は、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）から構成され、有機電界発光層の屈折率は１．７５〜１．８である。このため、有機電界発光層から発光される光が最大限に微粒子層のポリマーに入射できるには、微粒子層のポリマーの屈折率は有機電界発光層の屈折率と同等或は大きいことが必要である。勿論、微粒子層と透明電極の間に光透過層が存在すれば、この光透過層の屈折率が有機電界発光層より大きいことが必要である。
【0012】
次に、前記（２）微粒子層の効果が十分に発揮できる条件としては、２つある。１つは、微粒子層の最適設計条件である。ある角度の光が微粒子に当たって、一定の角度分布パターンであらゆる方向に散乱する。この散乱パターンは微粒子の平均粒径、微粒子とポリマーの屈折率差、微粒子の体積充填率により決まり、空気まで放射する効率を向上させることができる最適な微粒子条件を設計する必要がある。また、有機電界発光層から放射する光があらゆる方向の光を含んで、各放射角度の光がある確率であらゆる方向に散乱されるので、最適な散乱パターンに設計をしても、有機電界発光装置の内部方向に散乱する光が存在するので、有機電界発光層から放射する光が微粒子層に当たる回数が多ければ多いほど、より多く光が空気まで放射できると考えられる。有機電界発光装置の内部に散乱された光が再び微粒子層に戻る条件としては、有機電界発光装置の反射電極の反射率が高いことが必要である。
【0013】
次に、前記（３）微粒子層による散乱された光が最大限に空気まで放射できる条件は、微粒子層と空気間の屈折率段差が小さいことである。微粒子層の構成を最適化し、高反射率の反射電極を利用して、有機電界発光層からの光を微粒子層の微粒子で散乱させ、空気に放射できる角度の光を最多にすることができた。しかし、これらの光が微粒子層から空気まで放射するとき、微粒子層と空気間の屈折率段差があるので、フネレル反射が発生し、微粒子層や有機電界発光層内に戻って、放射できなくなる光がある。このフネレル反射を減少させるため、微粒子層と空気間の屈折率段差を小さくすることが有効である。そこで、透明基板の屈折率は微粒子層のポリマーの屈折率より小さいことが必要である。
【0014】
しかし、以上の措置を講じても、有機電界発光層の発光面から空気面までの距離と発光場所から素子壁の距離の相対関係が適切でなければ、光取出し効率を向上できないことがある。ここで、有機電界発光装置の光取出し効率に影響を与えるもう一つの重要な要素としては、有機電界発光層から発光される光が有機電界発光装置の空気に接する面まで伝播できる光をより多くすることがある。有機電界発光装置から発光する光があらゆる放射角度の光を含んでいるので、有機電界発光層の発光面の素子壁側の発光場所から発光される、ある高放射角度以上の光が有機電界発光装置の空気に接する面まで進む前に、有機電界発光装置の素子壁に当たって、損失となる。この損失が光取出し効率に与える影響は発光場所と有機電界発光層の発光面から空気に接する面の距離の相対関係に決められる。発光場所から素子壁の距離と有機電界発光層の発光面から空気に接する面の距離が小さければ小さいほど、より小さい放射角度までの光が空気に接する面に進めなくなり、より大きな損失になる。
光取出し層がない場合、例えば、有機電界発光層の屈折率が１.８の場合には、空気まで最も大きい放射できる放射角度は約３３度であり、これ以上の光が損失になっても、最終の光取出し効率には影響がない。一方、光取出し層がある場合、例えば、微粒子層の場合、全反射臨界角度より大きい光が光取出し面まで進められ、かつ微粒子層から有機電界発光装置内に散乱される光が反射電極に反射され、再び微粒子層に入射できる構造は基本的に必要なので、この損失を最低限に抑えなければならない。この損失を避け、消費電流を下げるため、有機電界発光層の発光面に非発光領域を設けること、即ち、有機電界発光層から透明基板までの合計平均厚みｄと、前記有機電界発光層の有効発光領域の外周縁部からはみ出した非発光領域における最小幅ｗとの比（ｗ／ｄ）が９以上であることが有効である。
【0015】
従って、有機電界発光層の発光面に非発光領域を設けることを基本構造とし、微粒子層を光取出し層とし、微粒子層のポリマーの屈折率を有機電界発光層の屈折率と同等或は大きくし、微粒子層を最適化し、反射電極を高反射率化し、透明基板の屈折率を有機電界発光層の屈折率より小さくすることが有効であり、これらをすべて満たすことにより、光取出し効率に優れ、低消費電力化と長寿命化を図ることができる有機電界発光装置を提供できるものである。
【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】
【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、光取出し層と、透明基板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であることが好ましい。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】
本発明においては、前記有機電界発光層から前記透明基板までの合計平均厚みｄと、前記有機電界発光層の有効発光領域の外周縁部からはみ出した非発光領域における最小幅ｗとの比（ｗ／ｄ）が９以上であり、２０以上が好ましく、光取出し効率が収束し、より高い光取出し効率が得られる点から、４０以上がより好ましい。このように、前記比（ｗ／ｄ）を９以上にすること、即ち、有機電界発光層における有効発光領域の表面積を他の層の表面積より小さく構成することにより、発光した光の損失を小さくすることができ、光取出し効率を向上させることができる。前記比（ｗ／ｄ）が、９未満であると、最大光取出し効率の０．８倍より低くなり、十分な光取出し効率が得られなくなることがある。前記有機電界発光層から前記透明基板までの合計平均厚みｄは、有機電界発光層、光取出し層、及び透明基板の合計平均厚みであることが好ましい。
ここで、前記有機電界発光層の有効発光領域とは、前記有機電界発光層において、実際に、発光している領域を意味する。
前記有機電界発光層から前記透明基板までの合計平均厚みｄは、２００μｍ〜１，５００μｍが好ましく、５００μｍ〜１，０００μｍがより好ましい。
前記有機電界発光層の有効発光領域の外周縁部からはみ出した非発光領域における最小幅ｗは、０．５ｍｍ〜５０ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜３０ｍｍがより好ましい。
【0021】
＜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。
【0022】
＜透明基板＞前記透明基板の屈折率は、前記有機電界発光層の屈折率（微粒子層のポリマーの屈折率）より小さいことが好ましい。また、有機電界発光層の屈折率と同等である微粒子層のポリマーの屈折率よりも小さいことが好ましい。前記透明基板の屈折率が前記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。
前記透明基板の屈折率は、前記有機電界発光層の屈折率より小さけ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、例えばガラスの場合には、１．４〜１．８であることが好ましい。
【0023】
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、基板の形状としては、板状であることが好ましい。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、無色透明であることが好ましい。
【0024】
前記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。
【0025】
前記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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
＜光取出し層＞前記光取出し層は、光取出し機能を有す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、微粒子層であることが好ましい。
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。
【0029】
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。
【0030】
−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。
【0031】
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。
【0032】
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であることが好ましく、１．５８〜２．１であることがより好ましい。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であることが好ましく、０．５μｍ〜６μｍであることがより好ましい。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。
【0033】
前記微粒子層における微粒子の体積充填率は、２０％〜７０％であることが好ましく、３０％〜６５％であることがより好ましい。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。
【0034】
＜＜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であることが好ましい。
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。
【0035】
−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であることが好ましい。；一次粒子の平均粒径が３ｎｍ〜１００ｎｍ、更には５ｎｍ〜１００ｎｍ、特には１０ｎｍ〜８０ｎｍであることが好ましい。
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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％であることが好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることがより好ましく、０．２質量％〜７質量％であることが更に好ましく、０．３質量％〜５質量％であることが特に好ましく、０．５質量％〜３質量％であることが最も好ましい。
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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であることが好ましい。
【0049】
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であることが好ましい。
【0050】
−（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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
｛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。
【0055】
｛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。
【0056】
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。
【0057】
｛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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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であることが好ましい。前記光重合開始剤は、極大吸収波長が４００ｎｍ以下であることが好ましい。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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
−（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。
【0099】
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、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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【0105】
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。
【0106】
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。
【0107】
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であることが好ましい。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。
【0108】
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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
−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。
【0112】
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。
【0113】
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。
【0114】
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。
【0115】
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。
【0116】
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。
【0117】
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。
【0118】
＜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。
【0119】
−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。
【0120】
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。
【0121】
−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であることが好ましい。
前記透明電極の平均厚みは、２０ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、４０ｎｍ〜１００ｎｍであることがより好ましい。
【0122】
−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。
【0123】
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。
【0124】
−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。
【0125】
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。
【0126】
−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は、光線透過率が８０％以上であることが好ましく、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。
【0127】
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。
【0128】
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。
【0129】
ここで、図１６は、本発明の有機電界発光装置１０の一例を示す概略図である。この図１６の有機電界発光装置１０は、透明電極３の光出射面上に、微粒子層５と、透明基板４とを有している。
一方、透明電極３上に、有機電界発光層３と、反射電極１とを有しており、これらが封止缶８で封止されたものである。
【0130】
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】
【0131】
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。
【0132】
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。
【0133】
＜シミュレーションモデル＞図１に示す、複合反射層５、有機電界発光層（透明電極を含む）２と、微粒子層３と、透明基板４とをこの順に有する有機電界発光装置をシミュレーションモデルとして用意した。
透明基板４としては、ガラス基板（ＢＫ７、オハラ社製、屈折率ｎｓ＝１．５）を用いた。
複合反射層５は、反射電極の種類と厚みで表し、有機電界発光装置の反射電極の物性と有機電界発光層の物性から複合反射率を換算し、反射電極の反射率として表して得られる層である。この複合反射層の反射率は層間屈折率差による有機電界発光層内に戻る光に対する反射率である。
ここでは、反射電極としてはＡｇ、ＭｇＡｇ、又はＡｌを用意した。
有機電界発光装置の複合反射率は、有機電界発光層（透明電極を含む）、及び反射電極の吸収を考慮して、Ａｇ反射電極の場合：０．８７、ＭｇＡｇ反射電極の場合：０．８３、Ａｌ反射電極の場合：０．７７とした。
以下において、複合反射層は簡単に反射電極と表す。例えば複合反射層はＡｇで、複合反射率が０．８７の場合は簡単に反射電極Ａｇで表す。
この有機電界発光装置において、透明基板３の屈折率ｎｓは１．５であり、有機電界発光層の屈折率（１．８）よりも小さい。
また、微粒子層４はポリマーと微粒子で構成され、微粒子としてポリスチレン（屈折率ｎｐ＝１．５９、減衰係数ｋ＝０）を用いている。
微粒子層のポリマーの屈折率は、有機電界発光層の屈折率と同等或いはそれ以上である。
有機電界発光層（透明電極を含む）２（屈折率ｎ＝１．８、減衰係数ｋ＝０）からの光配光分布はランバーシアン分布であることに設定した。
【0134】
＜有機電界発光装置の複合反射率の見積もり＞有機電界発光装置の複合反射率の見積もりは、以下の方法で行った。
有機電界発光層での往復の透過率を０．９として、反射電極と有機電界発光層（屈折率ｎ＝１．８）の反射率を、典型的なＡｇ（屈折率ｎ＝０．０５８、減衰係数ｋ＝３．５８）、Ｍｇ（屈折率ｎ＝０．３２、減衰係数ｋ＝５．３３）、Ａｌ（屈折率ｎ＝０．９３、減衰係数ｋ＝６．３３）の屈折率、及び減衰係数を用いた。フレネルの式で反射率を計算した。その結果、Ａｇの反射率は０．９７、Ｍｇの反射率は０．９２、Ａｌの反射率は０．８６であった。
【0135】
有機電界発光装置の複合反射率は、以下のとおりに見積もった。Ａｇの場合：０．９７×０．９＝０．８７
Ｍｇの場合：０．９２×０．９＝０．８２８
Ａｌの場合：０．８６×０．９＝０．７７
また、ＭｇＡｇ電極は、ＭｇとＡｇの合金として、Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１（体積比）の電極（ＭｇＡｇ電極）を用いた。このＭｇＡｇ電極はＭｇとＡｇの体積平均と反射率の平均が対応すると、ＭｇＡｇ電極の場合は複合反射率が０．８３と仮定した。
【0136】
＜有機電界発光素子から透明基板まで放射する光の配光分布＞有機電界発光素子としては、Ｖｏｌ ４５９／１４ Ｍａｙ ２００９／ｄｏｉ：１０．１０３８／ｎａｔｕｒｅ０８００３に開示されている下記の構造のものを用いた。
空気／Ｇｌａｓｓ（ＢＫ７、オハラ社製、屈折率１．５、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／ＩＴＯ（厚み９０ｎｍ）／ＭｅＯ−ＴＰＤ：ＮＤＰ−２（厚み４５ｎｍ）／ＮＰＢ（厚み１０ｎｍ）／ＴＣＴＡ：Ｉｒ（ＭＤＱ）２（ａｃａｃ）（厚み６ｎｍ）／ＴＣＴＡ（厚み２ｎｍ）／ＴＰＢｉ：ＦＩｒｐｉｃ（４ｎｍ）／ＴＰＢｉ（厚み２ｎｍ）／ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３／ＴＰＢｉ（１０ｎｍ）／Ｂｐｈｅｎ：Ｃｓ（厚み２５ｎｍ）／Ａｇ（厚み１００ｎｍ）
なお、特開２００８−７０１９８号公報の段落〔０００２〕に記載されているように、発光層から発光し、透明基板内に放射した光の配光分布はランベーシアン分布であるとした。
【0137】
＜光取出し効率＞光取出し効率＝（空気まで出射される光エネルギー）／（有効発光領域から発光された光エネルギー）
【0138】
＜積分効率の倍率＞倍率＝（微粒子層がある時の光取出し効率）／（微粒子層がない時の光取出し効率）
【0139】
（実施例１）＜シミュレーション１＞
−反射電極別、有効発光領域の大きさの素子の厚みに対する変化が光取出し効率に与える影響−
＜＜シミュレーションモデル＞＞
シミュレーションモデルの具体的な構成は図１に示すように、以下のとおりである。
空気／透明基板４（屈折率ｎｓ＝１．５、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／微粒子層５（ポリスチレン微粒子：平均粒径φ＝２μｍ、屈折率ｎｐ＝１．５９、減衰係数ｋ＝０、体積充填率η＝５０％；ポリマー：屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み＝１５μｍ）／有機電界発光層２（屈折率ｎ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み０.２μｍ）／複合反射層６（Ａｇ：反射率０．８７、ＭｇＡｇ：反射率０．８３、Ａｌ：反射率０．７７、厚み１００ｎｍ）
図１に示すように、有効発光領域が５ｍｍ四角であり、有機電界発光層の有効発光領域の外周縁部からはみ出した非発光領域の大きさを変化させて、有効発光領域の外周縁部からはみ出した非発光領域の最小幅をｗとし、有機電界発光層、微粒子層、及び透明基板の合計平均厚みをｄとし、比（ｗ／ｄ）と光取出し効率との関係について、市販の光線追跡ソフト（ZEMA Development Corporationの製品、ＺＥＭＡＸ−ＥＥ）を用いて、シミュレーションした。
【0140】
＜＜シミュレーション結果＞＞図２は、Ａｇ反射電極と、ＭｇＡｇ反射電極、及びＡｌ反射電極について、比（ｗ／ｄ）と光取出し効率との関係を示したグラフである。
図２の結果から、比（ｗ／ｄ）が大きい構成で、Ａｇ反射電極は、ＭｇＡｇ反射電極、及びＡｌ反射電極に比べて、光取出し効率が大きいことが分かった。
図３は、図２のＡ部の拡大図である。図３の結果から、比（ｗ／ｄ）が０の時には反射電極による差はほとんど見られない。一方、比（ｗ／ｄ）が大きい、図２のＢ部ではＡｇ反射電極の光取出し効率が最も高くなることが分かった。
【0141】
次に、図２に表した光取出し効率を以下のように規格化する。（１）比（ｗ／ｄ）の影響を表すために、反射電極別で、ｗ＝０時の光取出し効率をバックグランドとして、光取出し効率から差し引いた(ｗ＝０の時、光取出し効率＝０にする)。
（２）光取出し効率の上昇が収束した、比（ｗ／ｄ）＝１００の時の光取出し効率を１に規格化した。この規格化した結果を図４に示す。
図４の結果から、Ａｇ反射電極は、ＭｇＡｇ反射電極、及びＡｌ反射電極に比べて、同等の光取出し効率の上昇を得るためには、大きい比（ｗ／ｄ）が必要であることが分かった。また、最大上昇率の０．８倍の光取出し効率を得るため、Ａｇ反射電極は、比（ｗ／ｄ）が９以上であることが好ましいことが分かった。
【0142】
（実施例２）＜シミュレーション２＞
−反射電極別、微粒子層のポリマーの屈折率、微粒子の平均粒径、微粒子の体積充填率の最適化−
＜＜シミュレーションモデル＞＞
シミュレーション１の図２の結果から、Ａｇ反射電極Ａｇ、ＭｇＡｇ反射電極、及びＡｌ反射電極の光取出し効率の上昇が収束したところを選び、有効発光領域は５ｍｍ四角、素子全体は４０ｍｍ四角で、微粒子層のパラメータを変化させて、光取出し効率に与える影響について、市販の光線追跡ソフト（ZEMAX Development Corporationの製品、ＺＥＭＡＸ−ＥＥ）を用いて、シミュレーションを行った。
【0143】
（１）微粒子層なしモデル（図５参照）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＝１ｍｍ）／有機電界発光層２（屈折率ｎ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み２μｍ）／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）
【0144】
（２）微粒子層を有するモデル（図６参照）空気／透明基板４（屈折率ｎｓ＝１．５、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／微粒子層５（ポリマー：屈折率ｎｂ、減衰係数ｋ＝０、微粒子層の厚みＬ；微粒子：屈折率ｎ＝１．５９、減衰係数ｋ＝０、粒子径φ、体積充填率η）／有機電界発光層２（屈折率ｎ＝１．８、減衰係数ｋ＝０、厚み２μｍ）／複合反射層６（反射率をＡｌの場合：０．８６×０．９＝０．７７とした。Ａｇの場合：０．９７×０．９＝０．８７とした。Ｍｇの場合：０．９２×０．９＝０．８２８とした。ＭｇとＡｇの合金としては、Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１（体積比）の体積充填率の電極（ＭｇＡｇ電極）を想定した。ＭｇＡｇ電極はＭｇとＡｇの体積平均粒径と反射率の平均が対応すると０．８３と仮定した：厚み１００ｎｍ）
微粒子としてはポリスチレン球状粒子(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)を分散させたものを用いた。
【0145】
有機電界発光層の有効発光領域から発光した光の配光分布はランバーシアン分布であると仮定し、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ、微粒子層の厚みＬ、微粒子の平均粒径φ、微粒子の体積充填率、透明基板の屈折率ｎｓ＝１．５、Ａｇ反射電極、ＭｇＡｇ反射電極（Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１（体積比））、及びＡｌ反射電極について、市販の光線追跡ソフト（ZEMAX Development Corporationの製品、ＺＥＭＡＸ−ＥＥ）を用いて、シミュレーションを行い、以下のようにして、光取出し効率及び積分効率の倍率の変化を見積もった。
【0146】
＜＜シミュレーション結果＞＞（１）微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂの影響
図７は、Ａｇ反射電極、微粒子層のポリマーの平均粒径２μｍ、微粒子の体積充填率５０％、透明基板の屈折率ｎｓ＝１．５とし、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂを１．５、１．８、及び２．０に変えたときの微粒子層の厚みＬと積分効率の倍率との関係を示したグラフである。
図８は、ＭｇＡｇ反射電極、微粒子層のポリマーの平均粒径２μｍ、微粒子の体積充填率５０％、透明基板の屈折率ｎｓ＝１．５とし、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂを１．５、１．８、及び２．０に変えたときの微粒子層の厚みＬと積分効率の倍率との関係を示したグラフである。
図９は、Ａｌ反射電極、微粒子層のポリマーの平均粒径２μｍ、微粒子の体積充填率５０％、透明基板の屈折率ｎｓ＝１．５とし、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂを１．５、１．８、及び２．０に変えたときの微粒子層の厚みＬと積分効率の倍率との関係を示したグラフである。
図７から図９の結果から、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂが、１．８の時に光取出し効率が最大となり、ｎｂ＝２．０（有機電界発光層の屈折率の２．０／１．８倍）の場合、光取出し効率が低下することが分かった。
また、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂが大きいほど、微粒子層の厚みが薄いところで最大の光取出し効率が得られることが分かった。
【0147】
図１０は、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂを１．８、透明基板の屈折率ｎｓを１．５、微粒子層の平均粒径２μｍ、微粒子の体積充填率５０％とし、Ａｇ反射電極、ＡｇＭｇ反射電極、及びＡｌ反射電極に変えた場合の微粒子層の厚みＬと積分効率の倍率との関係を示したグラフである。図１０の結果から、Ａｇ反射電極は、ＡｇＭｇ反射電極及びＡｌ反射電極と比べて同じ微粒子層で、より大きい光取出し効率が得られることが分かった。
同じ光取出し効率が得られるために、同じ微粒子と微粒子層のポリマーでは、Ａｇ反射電極は、ＡｇＭｇ反射電極、及びＡｌ反射電極と比べて、より薄い厚みの微粒子層で実現できる。即ち、微粒子層のコストダンと微粒子層の製造の歩留まりが達成できることが分かった。
【0148】
＜＜微粒子の平均粒径、微粒子の体積充填率、及び微粒子層の厚みの影響＞＞図１１は、微粒子層の微粒子の平均粒径が２μｍ、Ａｇ反射電極、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂが１．８、及び透明基板の屈折率ｎｓが１．５の場合において、微粒子の体積充填率を１０％、２０％、３０％、５０％、及び７０％に変えたときの微粒子層の厚みＬと積分効率の倍率との関係を示したグラフである。
図１２は、微粒子層の微粒子の平均粒径が６μｍ、Ａｇ反射電極、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂが１．８、及び透明基板の屈折率ｎｓが１．５の場合において、微粒子の体積充填率を１０％、２０％、３０％、５０％、及び７０％に変えたときの微粒子層の厚みＬと積分効率の倍率との関係を示したグラフである。
図１３は、微粒子層における微粒子の体積充填率２０％、Ａｇ反射電極、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂが１．８、及び透明基板の屈折率ｎｓが１．５の場合において、微粒子の平均粒径を０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、６μｍ及び１０μｍに変えたときの微粒子層の厚みＬと積分効率の倍率との関係を示したグラフである。
図１４は、微粒子層における微粒子の体積充填率５０％、Ａｇ反射電極、微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂが１．８、及び透明基板の屈折率ｎｓが１．５の場合において、微粒子の平均粒径を０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、６μｍ及び１０μｍに変えたときの微粒子層の厚みと積分効率の倍率との関係を示したグラフである。
【0149】
図１１から図１４の結果から、微粒子層における微粒子の平均粒径と微粒子の体積充填率とに対応させて、微粒子層の厚みを調整し、最適化した光取出し効率を最適化光取出し効率とする。前記最適化光取出し効率の大きさは、反射電極の材料、透明基板の屈折率と微粒子層のポリマーの屈折率の値で決まり、微粒子の平均粒径が小さいほど、最適な微粒子層の厚みは薄くなる。微粒子の体積充填率が小さいほど、最適な微粒子層の厚みが厚くなることが分かった。
一般に、微粒子層における高屈折率ポリマーは高価な材料なので制御可能な厚みであって薄ければ薄いほど好ましい。前記微粒子の平均粒径が、１０μｍ以上であると、微粒子に当たる光が前方散乱が強く、微粒子による光の角度変換能力が小さくなり、光取出し効率が低下する。一方、前記微粒子の平均粒径が、０．５μｍ未満であると、ミー散乱がレーリー散乱の領域に変化し、素子の色度が大きく変化することと、光取出し効率が低下することが予想される。従って、前記微粒子の平均粒径は、０．５μｍ〜１０μｍであることが好ましいことが分かった。
前記微粒子層の厚みを５０μｍ以下にすると、微粒子の体積充填率が抑えられて低コスト化を図るのに有利である。前記微粒子層の厚みが５０μｍ以下で最大の積分効率の倍率が得られる微粒子の平均粒径は０．５μｍ〜６μｍであることが分かった。
また、微粒子の体積充填率は１０％〜７０％のいずれであっても微粒子層の厚みを最適に選べば等しい積分効率の倍率が得られる。微粒子層の厚みが５０μｍ以下で最大の積分効率の倍率が得られる微粒子の体積充填率の範囲は２０％〜７０％である。従って、微粒子の平均粒径が０．５μｍ〜６μｍ、微粒子の体積充填率が２０％〜７０％、微粒子層の厚み５０μｍ以下が好ましい範囲であることが分かった。
【0150】
＜＜透明基板の屈折率による光取出し効率の影響＞＞図１５は、図６に示すシミュレーションモデルで、透明基板の屈折率ｎｓを変化させた場合の光取出し効率の倍率との関係を示すグラフである。
図１５の結果から、透明基板の屈折率ｎｓが有機電界発光層の屈折率（１．８）より小さい時は、光取出し効率が大きくなる。これは、微粒子層のポリマーの屈折率（有機電界発光層の屈折率と同等）より小さい屈折率の透明基板が、微粒子層と空気間の屈折率段差Δｎを小さくした結果であると考えられる。
一方、微粒子層のポリマーの屈折率（有機電界発光層の屈折率と同等）より大きい屈折率の透明基板を利用すると、透明基板と空気間の屈折率段差をもともとの微粒子層と空気間の屈折率段差より大きくしてしまうので、フレネル反射が大きくなり、光取出し効率が小さくなる。
したがって、透明基板の屈折率ｎｓは微粒子層のポリマーの屈折率ｎｂ（有機電界発光層の屈折率と同等）より小さい方が好ましいことが分かった。
【0151】
以上の検討により、図１６に示す反射電極１と、有機電界発光層２と、透明電極３と、微粒子層５と、透明基板４とをこの順に有する有機電界発光装置１０の構成を実現することができた。なお、図１６中８は、封止缶である。
【産業上の利用可能性】
【0152】
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】
【0153】
１ 反射電極２ 有機電界発光層
４ 透明基板
５ 微粒子層
６ 複合反射層
７ 有効発光領域
８ 封止缶
１０ 有機電界発光装置