CN1759637A - 电致发光元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括阴极、电致发光层、透明电极层、含有散射光的粒子的低折射率材料的基体的渗透光扩散层及透光体按此顺序配置的电致发光元件。该电致发光元件，除了与透明基板的空气层的界面外，在透明电极层的光取出侧界面的全反射减少，光的取出效率显著提高。另外，在设置隔离层时，可以保护透明电极层或电致发光层，并可以抑制电致发光色素的老化及黑色斑点的发生，提高元件的寿命。

Description

电致发光元件

技术领域

本发明涉及电致发光(EL)元件，更详细地说，涉及从电致发光层的光取出效率高的电致发光元件。

背景技术

EL显示器或EL照明中使用的现有的电致发光元件，具有包括阴极、电致发光层、透明电极(阳极)层及透明基板的层结构。然而，利用的是从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在电致发光层中进行再结合，通过该再结合能，发光中心被激发，进行发光的发光原理。

在EL显示器中，要求发出的光有效地在透明基板侧取出，但在透明基板与空气层的界面中引起反射，从透明基板取出的光取出效率(意指电致发光层发出的光被取出到电致发光元件外部的比例)低至20％左右。

为了降低透明基板与空气层的界面的光反射，有人提出在透明基板与透明电极层之间设置低折射率层，使出射角大的光发生折射，提高光取出效率(特开2002-278477号公报)。

然而，上述技术虽然通过设置低折射率层使与透明基板的空气层界面上的光反射降低，但对透明电极层与低折射率层的界面上的光反射也未作任何考虑。当然，通过设置低折射率层，存在透明电极层与低折射率层的界面上的全反射增加的问题。该全反射光再在透明电极层内部或发光层内部通过阴极反射，则在导波时发生衰减而不能向外发出。

本发明是鉴于上述实情而作成的，目的是提供一种除透明基板与空气层的界面外，在透明电极层的光取出侧界面上的全反射被降低，光的取出效率得到充分改善的电致发光元件。

发明内容

本发明的上述目的通过下列(1)～(8)的方式达到。

(1)第1发明的第1要点是一种电致发光元件，该电致发光元件是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体依次配置而形成的电致发光元件，其特征在于，将由含有散射光的粒子的低折射率材料构成的基体制成的渗透光扩散层A设置在透明电极层和透光体之间。

(2)第1发明的第2要点是一种电致发光元件，该电致发光元件是阴极、电致发光层、透明电极层、低折射率层及透光体依次配置而形成的电致发光元件，其特征在于，将包括由含有散射光的粒子的低折射率材料构成的基体的渗透光扩散层A设置在透明电极层和低折射率层之间，构成渗透光扩散层A的基体的折射率与低折射率层的折射率实质上同等并且比透明电极层的折射率低。

(3)第2发明的第1要点是一种电致发光元件，该电致发光元件是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，将包括由含有散射光的粒子的低折射率材料构成的基体的渗透光扩散层A设置在透明电极层和透光体之间，并将防止渗透光扩散层A内的物质向透明电极层侧扩散的隔离层设置在渗透光扩散层A和透明电极层之间。

关于该隔离层，当折射率与透明电极层同等或同等以上的可见区域的吸收比透明电极层少时，透明电极层的一部分导波向该层移动，并且导波时的衰减下降，故还可期待取出率更加提高的效果。

(4)第2发明的第2要点是一种电致发光元件，该电致发光元件是阴极、电致发光层、透明电极层、低折射率层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，将包括由含有散射光粒子的低折射率材料构成的基体的渗透光扩散层A设置在透明电极层和低折射率层之间，并将防止低折射率层内的物质向透明电极层侧扩散的隔离层设置在渗透光扩散层A和透明电极层之间。构成渗透光扩散层A的基体的折射率与低折射率层的折射率实质上同等并且比透明电极层的折射率低。

(5)第3发明的第1要点是一种电致发光元件，该电致发光元件是阴极、电致发光层、透明电极层、低折射率层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，透明电极层含有散射光的粒子。

(6)第3发明的第2要点是一种电致发光元件，该电致发光元件是阴极、电致发光层、透明电极层、低折射率层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，含有散射光的粒子的渗透光扩散层B设置在透明电极层及透光体之间，构成渗透光扩散层B的基体的折射率与透明电极层实质上同等。

(7)第4发明的第1要点是一种电致发光元件，该电致发光元件是阴极、电致发光层、透明电极层、低折射率层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，透明电极层与透光体的界面为光散射性凹凸面。

(8)第4发明的第2要点是一种电致发光元件，该电致发光元件是阴极、电致发光层、透明电极层、低折射率层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，具有与透明电极层实质上同等折射率的高折射率层设置在透明电极层和透光体之间，高折射率层和透光体的界面为光散射性凹凸面。

附图说明

图1(a)是第1发明的电致发光元件的层结构说明图，图1(b)是出射角大的光的全反射说明图。

图2是第1发明的电致发光元件的另一层结构说明图。

图3是第1发明的电致发光元件的又一层结构说明图。

图4是第2发明的电致发光元件的层结构说明图。

图5是第2发明的电致发光元件的另一层结构说明图。

图6是第2发明的电致发光元件的又一层结构说明图。

图7是第3发明的电致发光元件的层结构说明图。

图8是第3发明的电致发光元件的另一层结构说明图。

图9是第3发明的电致发光元件的又一层结构说明图。

图10是第4发明的电致发光元件的层结构说明图。

图11是第4发明的电致发光元件的另一层结构说明图。

图12是第4发明的电致发光元件的又一层结构说明图。

图13(a)是现有的电致发光元件的层结构说明图，图13(b)是出射角大的光的全反射说明图。

图14是现有的电致发光元件的另一层结构说明图。

实施发明的最佳方案

下面详细地说明本发明。

在说明本发明之前，先用图13(a)、13(b)以及图14说明现有的电致发光元件。图13(a)是现有的电致发光元件的层结构说明图，图13(b)是出射角大的光的全反射说明图，图14是现有的电致发光元件的另一层结构说明图。

如图13(a)所示，现有的电致发光元件的层结构，至少包括基板5、透明电极层(阳极)3、电致发光层2及阴极1。在电致发光元件中，要求电致发光层2发出的光有效地放出至透明基板5侧。然而，如图13(b)所示，在电致发光层2发出的出射角大的光11，在基板5和空气7的界面全反射，主要在基板5的内部向面方向边全反射边形成前进的导波光12。通过该导波12的发生，则使从基板5取出的光取出效率低至20％左右。

针对这样的问题，在图14所示的电致发光元件中，由于低折射率层4设置在基板5的电致发光层2侧，故出射角大的光11在低折射率层4发生折射，减少导波光的发生，结果是光取出效率提高。然而，在这样的电致发光元件中，在基板5与空气层7的界面的全反射减少，但在透明电极层3与低折射率层4的界面上的光的反射增加。

另外，该全反射光在透明电极层内部或发光层内部再通过阴极反射，在导波时发生衰减，不能向外部传出。参考文献：チュティナン等，春季应物学会予稿，2003，27P-A-16，富士田等，春季应物学会予稿，2003，29-YN-13。

鉴于上述实际情况，本发明的电致发光元件，可以达到在对着透明电极层3的电致发光层2的一侧(即，与透明电极层3的电致发光层2相连接的一侧的相反一侧)的界面上的光的反射降低。

首先，作为构成本发明的电致发光元件的基本层，可以举出基板、阴极、电致发光层、透明电极层、低折射率层(有时不设置)、作为透光体的基板或保护罩等。

首先，对本发明中使用的阴极、电致发光层、透明电极层、低折射率层、基板、保护罩等加以说明。

(A)关于阴极：

阴极，与透明电极层相对，夹持电致发光层那样加以设置。该阴极由铝、锡、镁、铟、钙、金、银、铜、镍、铬、钯、铂、镁-银合金、镁-铟合金、铝-锂合金等形成。特别是，由铝形成的阴极是优选的。阴极的厚度通常为10～1000nm、优选30～500nm、更优选50～300nm。阴极可通过蒸镀或溅射法等真空成膜法形成。

(B)关于电致发光层：

电致发光层由通过施加电场而显示发光现象的物质构成。作为该物质，可以使用活化氧化锌ZnS:X(式中，X为Mn、Tb、Cu、Sm等活化元素)、CaS:Eu、SrS:Ce、SrGa₂S₄:Ce、CaGa₂S₄:Ce、CaS:Pb、BaAl₂S₄:Eu等此前使用的无机EL物质、8-羟基喹啉的铝配位化合物、芳香族胺类、蒽单晶等低分子色素类有机EL物质、聚(对亚苯基乙烯)(ポリ(p-フェニレンビニレン))、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1，4-亚苯基乙烯]、聚(3-烷基噻吩)、聚乙烯基咔唑等共轭高分子类有机EL物质等此前使用的有机EL物质。电致发光层的厚度通常为10～1000nm、优选30～500nm、更优选50～200nm。电致发光层可以通过蒸镀或溅射等真空成膜法，或以氯仿等作溶剂的涂布法形成。

(C)关于透明电极层3：

透明电极层可作为电致发光元件的阳极起作用。作为透明电极层，可以举出添加锡的氧化铟(通常称为ITO)、添加铝的氧化锌(通常称为AZO)、添加铟的氧化锌(通常称为IZO)等复合氧化物薄膜。ITO是特别优选的。

透明电极层，可通过蒸镀或溅射等真空成膜法形成。形成的透明电极在可见光波长区域的透光率越大越优选，例如，通常为50～99％。其下限值，优选60％、更优选70％。透明电极的电阻，作为面电阻值越小越好，但通常为1～100Ω/□(＝1cm²)。其上限值优选70Ω/□、更优选50Ω/□。另外，透明电极的厚度，只要能满足上述透光率及面电阻值即可，通常为0.01～10μm。从导电性的观点看，其下限值优选0.03μm、更优选0.05μm。另一方面，从透光率的观点看，其上限值优选1μm、更优选0.5μm。

透明电极层，可通过光刻法等形成作为电致发光元件的电极所必须的图案。另外，透明电极层也可由涂膜法形成。

(D)关于低折射率层：

低折射率层的折射率，比透明电极层的折射率低是重要的，优选比透光体的折射率低。该折射率通常为1.1～1.9、优选1.1～1.6、更优选1.2～1.5、尤其优选1.2～1.35。当折射率过低时，膜的机械强度容易发生不足，而为硅酸盐材料时，硅烷醇的比例增加，亲水性增强，作为EL仪器是不理想的。过高时，低折射率膜和透光体侧或透光体的空气侧的全反射光量增加，光的取出率下降。

低折射率膜的折射率测定，可按照原则D542，用椭圆仪(ェリプソメ-タ-)(ソプラ社制造)进行，但中间(纳米)多孔材料或粒子分散材料的母体部分的折射率，由于形成倾斜结构等原因，有时难以用椭圆仪进行测定。当用椭圆仪进行测定困难时，可用棱镜耦合器·型号2010(美国メトリコン社制造，根据膜内发生的波导模的种类测定折射率)，用波长405nm或633nm的激光实施折射率测定。

作为低折射率层的材料，例如，可以举出二氧化硅、环状特氟隆等透明氟树脂、氟化镁等，多孔性二氧化硅是特别合适的。在二氧化硅中，可根据需要导入用于疏水化、赋予柔软性、防止裂纹等的有机成分。

多孔性二氧化硅膜，例如，可通过下列工序形成：(1)准备多孔性二氧化硅膜形成用原料液的工序；(2)把得到的原料液涂在基板上形成一次膜的工序；(3)使涂布的一次膜高分子量化形成中间体膜的工序；(4)使水溶性有机溶剂接触中间体膜，形成多孔性二氧化硅膜的工序；(5)干燥多孔性二氧化硅膜的工序。

但是，由于目的在于形成低折射率膜，所以，只要满足上述条件即可而对其制法未作特别限定。例如，通过下列文献所示的制造方法制造的多孔膜(メソポ-ラス膜)，只要满足膜的必要条件即可以使用。

特开2002-278477号公报、美国专利6,592,764号公报、アルバック社技报57号2002年9月发行34～36页、IDW 2002予稿集1163～1166页。

下面对各工序加以说明。

(1)准备多孔性二氧化硅膜形成用原料液的工序：

多孔性二氧化硅膜形成用原料液，是以烷氧基硅烷类作主体，并含有可以通过水解反应及脱水缩合反应引起高分子量化的原料化合物的含水有机溶液。

作为原料液的含水有机溶液，含有烷氧基硅烷类、亲水性有机溶剂、水及根据需要的催化剂。

作为烷氧基硅烷类，可以举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四(正丙氧基)硅烷、四异丙氧基硅烷、四(正丁氧基)硅烷等四烷氧基硅烷类，三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷等三烷氧基硅烷类，二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷等二烷氧基硅烷类，双(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、双(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、1，2-双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、1，2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1，4-双(三甲氧基甲硅烷基)苯、1，4-双(三乙氧基甲硅烷基)苯、1，3，5-三(三甲氧基甲硅烷基)苯等有机残基结合2个或2个以上的三烷氧基甲硅烷基的化合物、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-羧基丙基三甲氧基硅烷等在硅原子上取代的烷基具有反应性官能团的化合物。还有，可以举出它们的部分水解物及低聚物。

其中，特别优选的是四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷的低聚物。特别是四甲氧基硅烷的低聚物，从反应性和凝胶化的控制性考虑是最优选的。

另外，在上述烷氧基硅烷类中还可以混合在硅原子上有2～3个氢、烷基或芳基的单烷氧基硅烷类。通过混合单烷氧基硅烷类，将得到的多孔性二氧化硅膜进行疏水化，可以使耐水性提高。作为单烷氧基硅烷类，例如，可以举出三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三苯基甲氧基硅烷、三苯基乙氧基硅烷、二苯基甲基甲氧基硅烷、二苯基甲基乙氧基硅烷等。单烷氧基硅烷类的混合量，为全部烷氧基硅烷类的70摩尔％或70摩尔％以下。当单烷氧基硅烷类的混合量超过70摩尔％时，有时不发生凝胶化。

另外，当与(3，3，3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、(3，3，3-三氟丙基)三乙氧基硅烷、五氟苯基三甲氧基硅烷、五氟苯基三乙氧基硅烷等具有氟烷基或氟芳基的烷氧基硅烷类合用时，可得到优良的耐水性、耐湿性、耐污染性等。

在该原料液中，所谓低聚体，也可以是交联、筐型分子(シルセスキオキサン等)。

含水有机溶剂中含有的缩合物的缩合比例，作为该溶液的透明性，例如，作为波长400nm、23℃、光路长10mm的透光率，通常在90～100％的范围。溶液的透光率下限值优选92％或92％以上，更优选95％或95％以上。

还有，在涂布上述原料液时，必须已经达到某种程度的高分子量化(即，缩合某种程度地进行的状态)。作为其高分子量化的程度，优选的是达到肉眼未见不溶物程度的高分子量化。其理由是，当涂布前的原料液中存在肉眼可见的不溶物时，则产生大的表面凹凸，膜质下降。

有机溶剂，具有使构成原料液的烷氧基硅烷类、水及下述沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物混合的能力的溶剂是优选的。例如，作为可使用的有机溶剂，可以举出碳原子数1～4的一元醇、碳原子数1～4的二元醇、丙三醇或季戊四醇等多元醇等醇类；二甘醇、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、2-乙氧基乙醇、丙二醇单甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯等上述醇类的醚或酯化物；丙酮、甲乙酮等酮类；甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-乙基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰吗啉、N-乙酰吗啉、N-甲酰哌啶、N-乙酰哌啶、N-甲酰吡咯烷、N-乙酰吡咯烷、N，N’-二甲酰哌嗪、N，N’-二甲酰哌嗪、N，N’-二乙酰哌嗪等酰胺类；γ-丁内酯等内酯类、四甲基脲、N，N’-二甲基咪唑啉等脲类；二甲亚砜等。可以将这些水溶性有机溶剂单独或作为混合物使用。其中，从对基板的成膜性(特别是挥发性)来看，作为优选的有机溶剂，可以举出丙酮、甲乙酮、碳原子数1～4的一元醇等，其中，优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮，更加优选甲醇或乙醇。

作为沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物，可以举出在分子结构中具有羟基、羰基、醚键、酯键、碳酸酯键、羧基、酰胺键、尿烷键、脲键等的亲水性官能团的有机化合物。在这些亲水性有机化合物中，也可以在分子结构中具有这些当中的多个亲水性官能团。这里所说的沸点是在760mmHg的压力下的沸点。使用沸点不到80℃的亲水性有机化合物时，有时多孔性二氧化硅膜的空穴率极端地减小。作为沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物，可以举出碳原子数3～8的醇类、碳原子数2～6的多元醇类、酚类。作为优选的亲水性有机化合物，可以举出碳原子数3～8的醇类、碳原子数2～8的二醇类、碳原子数3～8的三醇类、碳原子数4～8的四醇类。作为更加优选的亲水性有机化合物，可以举出正丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇、环戊醇、正己醇、环己醇、苄醇等碳原子数4～7的醇类；乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇等碳原子数2～4的二醇类；丙三醇或三羟甲基乙烷等碳原子数3～6的三醇类；赤藓醇或季戊四醇等碳原子数4～5的四醇类。在这些亲水性的有机化合物中，当碳原子数过大时，有时亲水性下降过多。

催化剂，可根据需要添加。作为催化剂可以举出促进上述烷氧基硅烷类的水解及脱水缩合反应的物质。作为具体例子，可以举出盐酸、硝酸、硫酸、甲酸、乙酸、草酸、马来酸等酸类；氨、丁胺、二丁基胺、三乙胺等胺类；吡啶等碱类；铝的乙酰丙酮配位化合物等路易斯酸类；金属螯合化合物等。

作为用于催化剂的金属螯合化合物的金属种，可以举出钛、铝、锆、锡、锑等。作为具体的金属螯合化合物，例如，可举出下列化合物。

作为铝的配位化合物，可以举出二乙氧基·单(乙酰丙酮)合铝、二正丙氧基·单(乙酰丙酮)合铝、二异丙氧基·单(乙酰丙酮)合铝、二正丁氧基·单(乙酰丙酮)合铝、二仲丁氧基·单(乙酰丙酮)合铝、二叔丁氧基·单(乙酰丙酮)合铝、单乙氧基·二(乙酰丙酮)合铝、单正丙氧基·二(乙酰丙酮)合铝、单异丙氧基·二(乙酰丙酮)合铝、单正丁氧基·二(乙酰丙酮)合铝、单仲丁氧基·二(乙酰丙酮)合铝、单叔丁氧基·二(乙酰丙酮)合铝、三(乙酰丙酮)合铝、二乙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合铝、二正丙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合铝、二异丙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合铝、二正丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合铝、二仲丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合铝、二叔丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合铝、单乙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合铝、单正丙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合铝、单异丙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合铝、单正丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合铝、单仲丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合铝、单叔丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合铝、三(乙酰乙酸乙酯)合铝等铝的螯合化合物等。

作为钛的配位化合物，可以举出三乙氧基·单(乙酰丙酮)合钛、三正丙氧基·单(乙酰丙酮)合钛、三异丙氧基·单(乙酰丙酮)合钛、三正丁氧基·单(乙酰丙酮)合钛、三仲丁氧基·单(乙酰丙酮)合钛、三叔丁氧基·单(乙酰丙酮)合钛、二乙氧基·双(乙酰丙酮)合钛、二正丙氧基·双(乙酰丙酮)合钛、二异丙氧基·双(乙酰丙酮)合钛、二正丁氧基·双(乙酰丙酮)合钛、二仲丁氧基·双(乙酰丙酮)合钛、二叔丁氧基·双(乙酰丙酮)合钛、单乙氧基·三(乙酰丙酮)合钛、单正丙氧基·三(乙酰丙酮)合钛、单异丙氧基·三(乙酰丙酮)合钛、单正丁氧基·三(乙酰丙酮)合钛、单仲丁氧基·三(乙酰丙酮)合钛、单叔丁氧基·三(乙酰丙酮)合钛、四(乙酰丙酮)合钛、三乙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合钛、三正丙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合钛、三异丙氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合钛、三正丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合钛、三仲丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合钛、三叔丁氧基·单(乙酰乙酸乙酯)合钛、二乙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合钛、二正丙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合钛、二异丙氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合钛、二正丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合钛、二仲丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合钛、二叔丁氧基·双(乙酰乙酸乙酯)合钛、单乙氧基·三(乙酰乙酸乙酯)合钛、单正丙氧基·三(乙酰乙酸乙酯)合钛、单异丙氧基·三(乙酰乙酸乙酯)合钛、单正丁氧基·三(乙酰乙酸乙酯)合钛、单仲丁氧基·三(乙酰乙酸乙酯)合钛、单叔丁氧基·三(乙酰乙酸乙酯)合钛、四(乙酰乙酸乙酯)合钛、单(乙酰丙酮)三(乙酰乙酸乙酯)合钛、二(乙酰丙酮)双(乙酰乙酸乙酯)合钛、三(乙酰丙酮)单(乙酰乙酸乙酯)合钛等。

另外，除这些催化剂外，弱碱性化合物例如氨等碱性催化剂也可以使用。此时，适当调整二氧化硅浓度、有机溶剂种类等是优选的。另外，在调整含水有机溶液时，不使溶液中的催化剂浓度急剧增加者是优选的。作为具体例子，可以举出烷氧基硅烷类与有机溶剂的一部分混合，接着与水混合，最后把残余的有机溶剂和碱混合，以此次序加以混合的方法。

作为催化剂，高挥发性且容易除去的盐酸或铝的乙酰丙酮配位化合物等路易斯酸类是特别优选的。催化剂的添加量，相对于烷氧基硅烷类1摩尔，通常为0.001～1摩尔、优选0.01～0.1摩尔。当催化剂的添加量大于1摩尔时，产生由粗大的凝胶粒子生成的沉淀物，往往得不到均匀的多孔性二氧化硅膜。

本发明的多孔性二氧化硅膜形成用的原料液，是添加上述原料形成的。烷氧基硅烷类的配合比例，相对于全部原料液优选10～60重量％、更优选20～40重量％。当烷氧基硅烷类的配合比例超过60重量％时，成膜时多孔性二氧化硅膜有时破裂。另一方面，当烷氧基硅烷类的配合比例低于10重量％时，水解反应及脱水缩合反应极慢，有时引起成膜性的恶化(膜不均匀)。

水的配合比例，相对于使用的烷氧基硅烷类的重量通常为0.01～10倍、优选0.05～7倍、更优选0.07～5倍。水的添加重相对于烷氧基硅烷类的重量低于0.01倍时，水解缩合反应的进行程度不充分，有时膜出现白色混浊。另一方面，当水的添加量相对于烷氧基硅烷类的重量大于10倍时，原料液的表面张力极端变大，导致成膜性恶化(液体产生缩珠等)。

另外，水是烷氧基硅烷类水解所必要的，从作为目的的多孔性二氧化硅膜的造膜性提高的观点考虑是重要的。当水的量以相对于烷氧基量的摩尔比规定时，相对于烷氧基硅烷中的烷氧基1摩尔通常为0.1～1.6摩尔倍量、优选0.3～1.2摩尔倍量、更优选0.5～0.7摩尔倍量。

水的添加，在烷氧基硅烷类溶解在有机溶剂中后的任何时候进行均可，但烷氧基硅烷类、催化剂及其他添加物充分在溶剂中分散后添加水是优选的。

所用的水只要是离子交换、蒸馏的任何一种或两种方式处理的即可。本发明的多孔性二氧化硅膜，在特别厌恶微小杂质的半导体材料及光学材料等使用领域中使用时，由于需要更高纯度的二氧化硅膜，故采用把蒸馏水用离子交换处理得到的超纯水是优选的，此时，例如可以使用通过具有0.01～0.5μm孔径的过滤器的水。

当含水有机溶液中采用沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物时，沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的含量，相对于有机溶剂和沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的总含量通常在90重量％或90重量％以下、优选在85重量％或85重量％以下。当亲水性有机化合物的配合比例超过该总含量的90重量％时，有时涂膜在成膜中途产生白色混浊，或多孔性二氧化硅膜发生破裂。

当沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的配合比例过少时，多孔性二氧化硅膜的孔隙率极小，多孔性二氧化硅膜有时难以达到低折射率。一般地，沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物相对于有机溶剂和沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的总含量的配合比例，通常在30重量％或30重量％以上、优选在50重量％或50重量％以上、更优选在60重量％或60重量％以上。因此，含水有机溶液中的沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的含量，相对于有机溶剂和沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的总含量通常为30～90重量％、优选50～85重量％、更优选60～85重量％。

配制涂布液时的氛围气温度及混合顺序是任意的，但为了得到涂布液中形成均一的结构，最后混合水是优选的。另外，为了抑制涂布液中的烷氧基硅的极端水解或缩合反应，涂布液的调整通常在0～60℃、优选15～40℃、更优选15～30℃的温度范围条件下进行。

在调液时涂布液的搅拌操作是任意的，但每种混合采用搅拌机进行搅拌是优选的。

另外，涂布液调整后，为进行烷氧基硅类水解、脱水缩合反应，使涂布液熟化是优选的。在该熟化期间中，生成的烷氧基硅类水解缩合物，在涂布液中处于均匀分散的状态是优选的，故搅拌涂布溶液是优选的。

熟化期间中的温度是任意的，一般既可为室温，或者也可连续地或断续地加热。其中，为了形成由于烷氧基硅类水解缩合物引起的3元纳米多孔结构，进行快速加热熟化是优选的。另外，在加热熟化时，在涂布液调整后马上进行加热熟化是优选的，涂布液调整后通常可以在15日以内、优选12日以内、更优选3日以内、特别优选1日以内开始加热熟化。

加热熟化，具体的通常于40～70℃进行1～5小时，此时，为得到均匀的多孔结构，进行搅拌是优选的。特别是从多孔化的观点考虑，在60℃附近的温度加热熟化2～3小时是优选的。

原料液的粘度从制造的观点考虑，通常为0.1～1000厘泊、优选0.5～500厘泊、更优选1～100厘泊。

(2)从原料液形成一次膜的工序：

一次膜是把作为原料液的含水有机溶液在基板上涂布形成的。作为基板，可以举出硅、锗等半导体，镓-砷、铟-锑等化合物半导体，陶瓷、金属等基板，玻璃基板、合成树脂基板等透明基板等。

本发明的多孔性二氧化硅膜在基板上形成时，基板表面的性质有可能左右多孔性二氧化硅膜的性质。此时，不仅要洗涤基板表面而且也可以对基板表面进行处理。作为基板的表面洗涤，可以举出硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等酸类，氢氧化钠水溶液等碱类，过氧化氢和浓硫酸、盐酸、氨等具有氧化性的混合液中进行浸渍处理。特别是从与多孔性二氧化硅膜的密合性的观点考虑，用硫酸、硝酸等酸类对硅基板、透明玻璃基板进行表面处理是更优选的。

作为涂布原料液的方法，可以举出使用棒涂机、敷贴器或刮刀片等将原料液在基板上铺开的流延法、把基板浸渍在原料液中后上拉的浸渍法、或旋转涂布法等众所周知的方法。这些方法中，由于流延法和旋转涂布法可将原料液均匀涂布，故是优选的。

在用流延法涂布原料液时的流延速度，通常为0.1～1000m/分、优选0.5～700m/分、更优选1～500m/分。

旋转涂布法的涂布原料液时的旋转速度通常为10～100000转/分、优选50～50000转/分、更优选100～10000转/分。

在浸渍涂布法中，以任意的速度把基板浸渍在原料液中后上拉即可。此时的上拉速度，例如通常为0.01～50mm/秒、优选0.05～30mm/秒、更优选0.1～20mm/秒。基板在涂布液中的浸渍速度未作限制，但以与上拉速度相同程度的速度把基板浸渍在原料液中是优选的。基板浸渍在原料液中至上拉期间也可继续浸渍适当的时间。该继续时间通常为1秒～48小时、优选3秒～24小时、更优选5秒～12小时。另外，涂布中的氛围气，可以是空气中、或者氮气或氩气等非活性气体中。温度通常为0～60℃、优选10～50℃、更优选20～40℃，氛围气的相对湿度通常为5～90％、优选10～80％、更优选15～70％。还有，浸渍涂布法与旋转涂布法相比，由于干燥速度慢，因此由于涂布后的溶胶-凝胶反应，具有形成变形更少的稳定的膜的倾向。因此，优选通过基板的表面处理，往往可控制膜结构。

成膜温度，通常为0～100℃、优选10～80℃、更优选20～70℃。

(3)涂布的膜进行高分子量化而形成中间体膜的工序：

涂布的膜进行高分子量化而形成中间体膜。该反应称作所谓的溶胶-凝胶法，该基本反应包括烷氧基硅烷类水解反应及通过水解反应生成的硅烷醇基之间的脱水缩合反应的2个基本反应。

水解反应是通过加水而引起的，但水可直接作为液体、醇的水溶液或水蒸汽添加而未作特别限定。当急剧加水时，取决于烷氧基硅烷的种类，水解反应及脱水缩合反应有时快速发生，产生沉淀。因此，为了不引起那样的沉淀，优选花费充足的时间加水、与醇溶剂共存并达到均匀加水的状态、在低温加水抑制添加时反应等办法的单独或组合进行。

当采用溶胶-凝胶法进行烷氧基硅烷类水解缩合反应时，烷氧基硅烷类的缩合物缓慢地进行高分子量化。在水解缩合反应中，有时产生被认为起因于相平衡变化的相分离，但在本发明中通过原料液的组成、使用的烷氧基硅烷类及沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的亲水性程度的均衡，可以控制相分离在纳米级发生。结果是，亲水性有机化合物的分离相，以保持在烷氧基硅烷类缩合物的凝胶网目中的状态在基板上成膜，得到中间体膜。

由此可见，沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的亲水性控制是重要的，当用相对介电常数表示该亲水性时，可以规定优选为10～20、更优选13～19。

从兼顾这样的亲水性程度的观点看，作为原料液的含水有机溶液，含相对介电常数23或23以上的有机溶剂(具体的为甲醇、乙醇等)是优选的。特别是，当将相对介电常数23或23以上的有机溶剂和沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的重量比(有机溶剂的重量/亲水性有机化合物的重量)设定为优选5/5～2/8、更优选4/6～2/8的范围时，可达到更加期望的相分离行为。

(4)使水溶性有机溶剂接触中间体膜而形成多孔性二氧化硅膜的工序(萃取工序)：

通过使水溶性有机溶剂接触中间体膜，萃取去除中间体膜中的上述亲水性有机化合物，同时去除中间体膜中的水。中间体膜中存在的水不仅溶于有机溶剂，而且吸附在膜构成物质的内壁上，所以，为了有效去除中间体膜中的水，控制有机溶剂中的水含量是必要的。有机溶剂中的水含量通常为0～10重量％、优选0～5重量％、更优选0～3重量％。当中间体膜的脱水不充分进行时，在其后进行的膜的加热或干燥工序中有时空孔被破坏、消失或变小。

作为中间体膜中的亲水性有机化合物的萃取去除方法，例如，可以举出将中间体膜浸渍在水溶性有机溶剂中、中间体膜表面用水溶性有机溶剂洗涤、向中间体膜表面喷雾水溶性有机溶剂、向中间体膜表面吹扫水溶性有机溶剂等方法。其中，浸渍方法和洗涤方法是优选的。中间体膜和水溶性有机溶剂的接触时间，通常设定在1秒～24小时的范围。从生产率的观点考虑，接触时间的上限值优选12小时、更优选6小时。另一方面，接触时间的下限值，因为必须充分除去上述沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物及水，故优选10秒、更优选30秒。

(5)干燥多孔性二氧化硅膜的工序：

干燥工序的目的是除去多孔性二氧化硅膜中残留的挥发成分和/或促进烷氧基硅烷类水解缩合反应。干燥温度通常为20～500℃、优选30～400℃、更优选50～350℃，干燥时间通常为1分～50小时、优选3分～30小时、更优选5分～15小时。干燥方式，可以采用送风干燥、减压干燥等众所周知的方式进行，把这些方式加以组合也可。还有，当过分强烈干燥使挥发成分可快速去除时，由于在多孔性二氧化硅膜上发生破裂，故送风干燥等缓慢的干燥方式是优选的。送风干燥后，为了充分去除挥发成分，还可追加减压干燥。

还有，该干燥工序，也可代替上述萃取工序。即，作为从上述(3)的工序形成的中间体膜除去沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的工序，不依赖上述(4)的萃取工序，可用这里说明的干燥工序来实施。

可以采用这样的干燥工序去除上述亲水性有机化合物的叠层基板的制造方法，可以特别规定至少具有下列工序的构成：把含引起水解反应及脱水缩合反应的烷氧基硅烷类作为主体的原料化合物和含有沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物的含水有机溶液在基板上涂布，形成一次膜的工序；形成上述一次膜的含水有机溶液发生水解反应及脱水缩合反应而形成中间体膜的工序；使促进水解反应及脱水缩合反应的催化物质接触上述中间体膜，并在该中间体膜的表面区域形成致密层的工序；以及，使上述中间体膜干燥，除去上述的沸点80℃或80℃以上的亲水性有机化合物，形成多孔性二氧化硅膜的工序。

(E)关于基板：

作为基板，可以采用其折射率通常为1.4～1.9、优选1.45～1.70、更优选1.47～1.65、最优选1.48～1.60范围的基板。当基板的折射率超过1.9时，由于基板与空气的折射率差大，故在其上的全反射量加大。因基板的厚度通常超过100μm，特别是用作EL显示器时，当这里的全反射大时，一度全反射的光线返回至扩散层再次散射而使射出的量增大，所以，通常在100μm或100μm四方形以下尺寸的像素间，射出的光发生混合，发生像素渗出、渗色等分辨率降低的现象，故是不理想的。

还有，从该理由考虑，通过使光扩散或散射的光取出层，特别是在EL显示器中使用时，尽量在透明电极层附近设置是优选的，离透明电极层的距离为像素一边尺寸的2倍或2倍以下是更优选的，为像素一边尺寸或其以下是最优选的。

另外，当基板的折射率超过1.9时，对基板表面的外光照入加大，这也是显示器的分辨率下降的原因，因此是不理想的。当基板的折射率低于1.4时，由于没有适当的材料作为自支撑性透明基板材料，故不是优选的。

该折射率是按照ASTM D-542，用椭圆仪测定时确定的总深度方向的平均折射率，用对23℃的钠D线(589.3nm)的值表示。作为具有上述折射率的透明基板，可以举出由通用材料构成的透明基板。例如，可以举出BK7、SF11、LaSFN9、BaK1、F2等各种硬粒玻璃(ショットガラス)，合成的合金型硅石玻璃、光学无铅玻璃、低膨胀硼硅酸盐玻璃、蓝宝石(サファイヤ)、钠玻璃、无碱玻璃等玻璃；聚甲基丙烯酸甲酯或交联丙烯酸酯等丙烯酸类树脂；双酚A聚碳酸酯等芳香族聚碳酸酯树脂；聚苯乙烯等苯乙烯树脂；聚环状烯烃等非晶性聚烯烃树脂、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂；聚醚砜等聚砜树脂；聚醚酰亚胺树脂等合成树脂。其中，BK7、BaK1等硬粒玻璃，合成的合金型硅石玻璃、光学无铅玻璃、低膨胀硼硅酸盐玻璃、钠玻璃、无碱玻璃，丙烯酸类树脂、芳香族聚碳酸酯树脂、非晶性聚烯烃树脂是优选的，BK7硬粒玻璃，合成的合金型硅石玻璃、光学无铅玻璃、低膨胀硼硅酸盐玻璃、钠玻璃、无碱玻璃，丙烯酸类树脂、芳香族聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂是更优选的。

基板的厚度，通常为0.1～10mm。从机械强度及气体阻挡性的观点考虑，基板的厚度下限值优选0.2mm、更优选0.3mm。从轻量、小型性和透光率的观点看，基板的厚度上限值优选5mm、更优选3mm。

叠层基板的透过率，对钠D线波长(589.3nm)优选80％或80％以上、更优选85％或85％以上、尤其优选90％或90％以上。

(F)保护罩：

作为保护罩的材料，只要是透明并且可以平坦化的材料即可而未作特别限定，除上述基板使用的各种玻璃、树脂材料以外，可以举出没有自支撑性的透明涂布材料，例如可以举出UV或热固性丙烯酸类树脂、溶胶凝胶反应材料(硅酸盐材料)等。保护罩的厚度通常为10～1000μm、优选100～200μm。

(G)其他层：

电致发光元件也可以在电致发光层和透明电极层之间进一步叠层已知的空穴注入层或空穴输送层。另外，在电致发光层和阴极之间还可再叠层已知的电子注入层或电子输送层。在基板的取出光侧，根据需要还可以形成防止反射薄膜、偏光膜、位相差膜等薄膜或膜。

下面，根据附图说明本发明的电致发光元件。图1(a)是第1发明的电致发光元件的层结构说明图，图1(b)是出射角大的光的全反射说明图。图2、3是第1发明的电致发光元件的另一层结构说明图。图4是第2发明的电致发光元件的层结构说明图。图5、6是第2发明的电致发光元件的另一层结构说明图。图7是第3发明的电致发光元件的层结构说明图。图8、9是第3发明的电致发光元件的另一层结构说明图。图10是第4发明的电致发光元件的层结构说明图。图11、12是第4发明的电致发光元件的另一层结构说明图。

[第1发明]

图1(a)所示的电致发光元件(方案(1))具有的层结构是阴极1、电致发光层2、透明电极层3、渗透光扩散层A4a及透明基板5按此顺序叠层配置的。

渗透光扩散层A4a，是包括由低折射率材料构成的基体与使光散射的粒子的层。作为基体，可以使用上述低折射率层的材料。作为渗透光扩散层A4a中含有的光散射用粒子，可以举出二氧化硅(折射率1.46)、胶体二氧化硅(折射率1.3～1.4，因制造方法或结构而有差异)、二氧化钛(折射率2.4～2.7，非晶质或结晶质的场合因结晶形态而有差异)、二氧化锆(折射率2.0)、ITO(氧化铟锡)(折射率1.8～1.9，因组成及结晶形态而有差异)、ATO(氧化锑锡)(折射率1.9)、氧化铝(折射率1.8)等。特别是在可见光区域的光吸收要尽可能少，即透明的，并且与上述基体的折射率差尽可能大的粒子是优选的。

在本发明中，基体与分散的散射用粒子的折射率差是重要的，任何一种折射率其大小不是问题。作为比基体折射率小的粒子的例子，可以举出微细的气泡，另外，虽然可用于本用途中，但通常采用比基体折射率大的粒子。折射率的差，通常在0.1或0.1以上、优选0.3或0.3以上、更优选0.5或0.5以上、尤其优选0.9或0.9以上。折射率差的上限原则上没有，但从物质容易得到考虑，通常为1.5左右。

还有，为使该光散射粒子含在上述基体中，可以在准备上述的低折射率层中的多孔性二氧化硅膜形成用原料液的工序(1)中，添加到原料液中。

散射用粒子的大小及形状，只要具有扩散渗透光(有时也称エバネッセント波或邻场光)的功能即可而没有特别限定。即，散射用粒子具有可防止渗透光返回至透明电极侧，进入取光侧(透光体侧)的功能是重要的。渗透光的渗透光量(渗透距离)，从界面(透明电极和渗透光扩散层A的界面)至渗透光扩散层A侧通常为100～600nm左右，故散射用粒子存在于该范围，并且呈现扩散光功能的粒径是重要的。特别是引起自散射的大小或形状是合适的。

例如，光散射用粒子的粒径，作为光学尺寸，当散射光的波长(通常为可见光，达到400～700nm)为λ时，通常比1/20λ大，优选比1/10λ大。还有，当粒径过大时，扩散膜的平坦性容易出问题，是不优选的。当扩散膜的平坦性发生问题时，EL发光层内的电场变得不均匀，容易发生元件的亮度下降，寿命下降等问题。

另外，当粒径过小时，散射效果小，低折射率层基体的折射率上升，是不理想的。由于上述理由，作为物理粒径，按粒子的重量比计在60％或60％以上(有时称为「60％重量比粒径」)通常为20～400nm、优选40～200nm、更优选60～120nm的范围。

60％重量比粒径按下法进行测定。

(1)用FIB-SEM实施扩散层的断面观察

FIB(聚焦离子束)是收束离子束加工观察装置的简称，装置采用日立制作所制造的FB-2000A。作为断面加工条件，在FIB加工前制膜Pt(铂)溅射膜。

用在断面制作前用FIB在该处局部制膜W(钨)膜的FIB开出观察用孔(20μ×30μ的近似方形)，降低离子束电流来加工用于观察的面。离子种为Ga⁺、离子束加速电压为30KV。

SEM观察，用日立制作所制造的S4100实施。观察条件为加速电压5.0KV，使试样膜垂直方向倾斜约80度(相当于几乎从正面观察膜的断面)，把用FIB制作的孔的观察面摄制成图像。放大倍数为×10000。

对上述断面观察图像，通过下列要点实施观察。

从试样膜，于扩散膜面方向任意采取20处20μ宽的图像，对该图像中的被观察粒子观察粒径。当粒子断面形状为椭圆形时，以看作几乎是相同面积的圆形断面粒子时的粒径作为该粒子的粒径。

对这里观察到的各粒子，粒径的立方与粒子的重量成比例，进行重量换算，通过上述规定的粒径换算，指出相对于全部粒子的60重量％或60重量％以上究竞处于哪个范围。

当粒子凝聚成块状时，将其作为一个粒子进行处理。

扩散膜脆、或用SEM或TEM难以确定粒子形状等理由而不能采用上述办法时，可采用下列办法测定粒径。

该评价方法，当粒子有细微空隙时也适用。

(2)在扩散膜形成前调制涂液的阶段，粒子的悬浊液通过粒度分布计测定粒度分布。

粒度分布计使用日机装株式会社的MICROTEC粒度分布计型号9230UPA，只要对悬浮粒子的溶剂能悬浮的即可而没有特别限定，但在使二氧化钛粒子在硅酸盐溶液中分散并使用溶胶凝胶法制膜时，醇类溶剂是优选的。

从测定的粒度分布，可得到粒径与频率的累积比数据。从该数据可以将粒径看作是几乎球状粒径，与上述同样地指出60的重量％粒径究竞处于什么范围。

渗透光扩散层的厚度，达到散射光的粒子的平均粒径的2倍或2倍以上的厚度是优选的。这样，通过设定粒径和散射层的厚度，粒子可有效发挥散射效果。

粒子的平均粒径，可通过上述方法(FIB-SEM，不适用时，测定涂布前的粒子分散液的粒度分布)，测定粒度分布，采用达到50vol％的值。

光散射用粒子的含量，通常为1～40体积％、优选5～20体积％。当粒子的含量过少时，得不到充分的散射效果。当过多时，隐蔽效果变高，取出光的比例减少。

渗透光扩散层A的厚度，通常为散射光的粒子的平均粒径的2倍或2倍以上的厚度。这样，通过设定粒径和散射层的厚度，粒子可有效发挥散射效果。具体地，通常为100～1000nm、优选300～700nm。渗透光扩散层A的厚度，当然是以散射粒子存在于渗透光的到达范围为前提。即，虽然还取决于含散射粒子的渗透光扩散层A的膜厚、所用波长，但散射粒子通常存在于离与透明电极的界面1μm(1000nm)以内、优选存在于600nm以内是重要的。特别是，散射光的粒子的1/3或1/3以上(重量比)存在于离与透明电极的界面600nm以内是优选的。

当渗透光扩散层A过薄时，散射层厚(渗出部内的粒子存在量)相对于下述渗出距离变小，散射效果不充分。当过厚时，散射虽然没有问题，但从平坦化或防止裂纹考虑是不利的。还有，期望渗透光扩散层A的透明电极侧界面是平坦的。其理由是，通过真空法(意指真空蒸镀法等)形成的透明电极膜，衬底的凹凸几乎可直接反映出来。

即，为了发生均匀且稳定的光，电致发光层内的电场必须保持均一。当透明电极有凹凸时，电场变得不均匀，引起EL色素的劣化，发生易引起黑斑等缺陷等问题。

其次，电致发光元件中的透明电极层与渗透光扩散层A的界面的全反射，用图1(a)及图1(b)进行说明。

电致发光层2发出的光，直接或被阴极1反射，通过电致发光层2，射出至透明电极层3侧。然后，进入渗透光扩散层A4a的光，通过渗透光扩散层A4a，以对透明基板5的基板面近似垂直的入射角入射至透明基板5与渗透光扩散层A4a的界面，故在透明基板5的空气层侧界面的全反射减少。另外，通过渗透光扩散层A4a中含有的光散射用粒子，从透明电极层3和渗透光扩散层A4a的界面渗透的光的全反射减少，因此，光取出效率提高。

即，从电致发光层2，通过透明电极层3，入射至透明电极层3和渗透光扩散层A4a的界面的光中，入射角比临界角小的光，直接从透明电极层3进入渗透光扩散层A4a。另一方面，入射角比临界角大的光11a，从该界面渗透而全反射，作为全反射光12a返回至透明电极层侧3。在进行该全反射时，光也从该界面渗出至渗透光扩散层A4a侧，入射光的电场及磁场也由该界面渗透并存在于光扩散层A4a侧。该渗透光13的实质最大到达距离，当透明电极层厚100nm、渗透光扩散层A4a的折射率为1.3时，在透明电极的垂直方向达到500～600nm。

渗出至渗透光扩散层A4a的光13，通过渗透光扩散层A4a的该界面附近存在的光散射用粒子进行散射。结果是，渗出的光13作为全反射光不能返回至最早透明电极层3内，进入含散射粒子的渗透光扩散层A4a侧。进入含散射粒子的渗透光扩散层A4a侧的光，通过散射粒子被散射、扩散后，直接或通过阴极的例如铝反射膜反射后，扩散至含散射粒子的渗透光扩散层A4a中。结果是，通过渗透光扩散层A4a中含有的光散射粒子，在界面的全反射光的反射率降低，更多的光从透明电极层3进入渗透光扩散层A4a侧，电致发光元件的光取出效率提高。

图2所示的电致发光元件(方案(2))具有：阴极1、电致发光层2、透明电极层3、渗透光扩散层A4b、低折射率层4及透明基板5按此顺序叠层配置的层结构。

渗透光扩散层A4b的基体成分折射率，与低折射率层4的折射率实质上相同。

还有，本说明书中所谓“实质上相等的折射率”，意指与作为对象的层间的折射率的差，例如渗透光扩散层A4b的基体成分折射率和低折射率层4的折射率的差通常在0.3或0.3以下、优选0.2或0.2以下、更优选0.1或0.1以下。

低折射率层4及低折射率层4b的基体成分，可以使用与图1(a)的渗透光扩散层A4a的基体成分(粒子以外的组成)同样的成分。特别是，渗透光扩散层A4b的基体成分与低折射率层4同一组成是优选的，但相异也可。

低折射率层4的厚度，从在界面的全反射时的渗出距离及膜的平坦化或防止裂纹的观点考虑，通常为100～1000nm、优选300～700nm。渗透光扩散层A4b的厚度，通常为100～1000nm、优选300～700nm。

渗透光扩散层A4b中含有的光散射用粒子及其含有率，与上述渗透光扩散层A4a中含有的粒子和含有率相同。

方案(2)的电致发光元件，与方案(1)的电致发光元件同样，在透明电极层3和低折射率层4b的界面的全反射减少。即，从电致发光层2通过透明电极层3的光，在透明电极层3和渗透光扩散层A4b的界面以比反射临界角大的入射角入射时，该光从该界面向渗透光扩散层A4b侧渗透而全反射。在该全反射时，与图1(b)的场合完全同样，光从该界面向渗透光扩散层A4b侧渗出，入射光的电场及磁场存在于从界面到渗透光扩散层A4b侧。

在渗透光扩散层A4b中的该界面附近，由于存在使该渗出的光散射的粒子，故渗出至渗透光扩散层A4b侧的光通过该粒子而散射。结果是，不返回至最早透明电极层3侧的全反射光，直接或间接扩散至渗透光扩散层A4b中。这样，通过使光散射用粒子含有在渗透光扩散层A4b中，全反射的反射率下降，更多的光从透明电极层3进入渗透光扩散层A4b侧。

因该渗透光扩散层A4b的基体与低折射率层4的折射率实质上相等，所以，在渗透光扩散层A4b和低折射率层4的界面不发生全反射。结果是，从透明电极层进入渗透光扩散层A4b，到达该渗透光扩散层A4b和低折射率层4的界面的光，几乎直接进入低折射率层4。这样，从电致发光元件的光取出效率提高。

图3所示的电致发光元件，阴极1在基板5上形成，在其上依次设置：电致发光层2、透明电极层3、渗透光扩散层A4a，在该渗透光扩散层A4a上设置作为透光体的保护罩6。还有，在该方案中，基板5未必要透明，保护罩起到在方案(1)中的透明基板的光学功能。方案(1)称作底部发射型有机EL，而图3的方案称作顶部发射型有机EL。

另外，图3的电致发光元件(顶部发射型)中，不含粒子的低折射率层4即使是空气层(空隙)，在装置构成上也无问题。此时，其折射率为1.0，由于其厚度可以解决膜的平坦化或裂纹问题，故未作特别限定。

图3的方案，是在图1的方案中将基板5配置在阴极1侧，而在图2的方案中，同样地，基板5也可以配置在阴极1侧。

在本发明中，由于利用光的散射现象取出透明电极层中的导波光，故可以积极地利用散射率的波长依赖性，使特定的色的取出率提高，或提高该色的发光色素的寿命。

例如，通过对粒径或粒子折射率的探讨，通过利用瑞利散射，或并用自散射和瑞利散射，在确保充分的散射率之后，可以更高效率地取出蓝色。

另外，关于粒子的组成，例如，如果选定二氧化钛等在可见光区域的蓝色附近折射率快速上升的材料，则相对于其他色，可以更高效地取出蓝色。

还有，反之，例如当使具有相当于粒子大小的气泡分散时，空气的折射率几乎不因波长而变化，所以，在抑制光取出效率的波长依赖性时，有时更加有效。

在白色或全色的电致发光元件中，一般短波长侧的色素亮度低，或发出同样亮度光时的亮度减半寿命短。因此，例如，如果能够提高蓝色的取出率，则不需要设计仅蓝色象素的面积增加，与单位面积的亮度提高有关，另外，由于可以降低流过蓝色象素的电流，所以可以提高寿命。即使在使用白色光源时，通过改善蓝色的取出率、寿命，可以将从计时中的白色的偏移宽度抑制到最小限度。

还有，在图3的方案所示的顶部发射型中，必须在形成电致发光层后形成透明电极及光取出层。此时，由于电致发光层在100℃或100℃以上的高温通过结晶化或老化而存在使发光亮度降低的可能性，因此，对光取出层的形成，处理温度通常在150℃或150℃以下、优选120℃或120℃以下、更优选100℃或100℃以下。处理氛围气压力一般为常压。

在上述方法中，用多孔性二氧化硅材料形成低折射率层时，例如，以上述高沸点亲水性有机化合物作为铸模于较低温下进行多孔化的膜形成工艺是优选的。

另外，作为其他的方法，可以预先在塑料膜等其他的透明基材上根据需要依次形成低折射率层、渗透光扩散层A，把该光学膜粘贴在透明电极上，形成光取出膜。在粘贴时，渗透光扩散层A成为粘合层或兼作粘合层。此时，使加热或有机溶剂等作为必需措施的工艺在膜制造时完成，所以，不给电致发光层造成损伤，可形成光取出层，是优选的方式。

作为塑料膜的透明基材，只要是具有透明柔软性基材即可优选使用。例如，可以优选使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)膜、PES(聚醚砜)膜、PC(聚碳酸酯)膜、AP0(无定形聚烯烃、环状聚烯烃)膜等，但并不是仅限定于此。

该透明基材，也可作为图3保护罩的代用品。另外，在该透明基材膜上，可根据需要，主要在光线射出侧设置气体隔离层、防反射层、圆偏振片层等功能层。

在该薄膜上，根据需要先形成低折射率层，当透明基材为塑料膜时，在其上形成多孔性二氧化硅膜时，因不能在高于200℃的高温下进行处理，故可以优选采用上述制造方法。

[第2发明]

图4所示的电致发光元件(方案(3))是在方案(1)的电致发光元件的透明电极层3和渗透光扩散层A4a之间设置了隔离层10，具体地，具有：阴极1、电致发光层2、透明电极层3、隔离层10、渗透光扩散层A4a及透明基板5按此顺序叠层配置的层结构。

而且，作为方案(3)的电致发光元件，可以举出使用与透明电极层同等或以上的高折射率隔离层的A方案，以及使用与透明电极层同等以下的低折射率隔离层的B方案。

在A方案中，由于隔离层10具有与透明电极层3同等或以上的高折射率，故从透明电极层3入射至隔离层10的光不全反射。作为隔离层10的构成材料，可以举出ZrO₂、TiO₂、Al₂O₃、CeO₂、TiN、Ta₂O₃、Ta₂O₅、SiO_xN_y、SiN、SiO_x、SnO₂、Sb₂O₅、Y₂O₃、La₂O₃、In₂O₃等或它们的混合物。只要对可见光不吸收或吸收少，并且具有致密的膜结构的均可以使用，特别是以无机化合物作为主成分的是优选的。在该方案中，隔离层10由于具有与透明电极层3同等或以上的折射率，故导波光的一部分从透明电极层向隔离层移动，此时，比透明电极层的材质在可见光波长，光的吸收少者是优选的。其吸收量在可见光区域达到最大，每100nm厚在5％或5％以下是更优选的，在3％或3％以下是尤其优选的，在1％或1％以下是最优选的。当考虑用导波距离取代厚度时，每100nm的导波距离，即使是吸收达到数％，当导波距离在透明电极层或隔离层的面内达到数微米以上时(通常的EL装置中1个象素大小达到数十微米的四方形以上)，从提高光取出率考虑，其吸收量达到不可忽视的大的量。因此，具有与透明电极层3同等或以上的折射率并且在可见光波长吸光少的隔离层，除隔离效果外还可以期待光取出率提高的效果。

隔离层10的厚度未作特别限定，为了充分发挥隔离特性，通常为20nm或20nm以上，优选50nm或50nm以上，更优选100nm或100nm以上。另外，为了抑制光的吸收，其上限通常为1000nm，优选400nm。

在B方案中，隔离层10具有与透明电极层3同等以下的低折射率。作为低折射率且极薄的隔离层10的构成材料，可以举出MgF₂、NaF等氟化物材料、SiO₂或钠米多孔性二氧化硅等各种多孔材料、或它们的混合物。隔离层的膜厚通常为500nm或500nm以下，优选300nm或300nm以下，更优选200nm或200nm以下，极薄。还有，从防止扩散考虑，隔离层的厚度的下限值通常为20nm，优选50nm，更优选100nm。在B方案中，在低折射率的隔离层10和透明电极层3的界面，来自透明电极层3侧的光有时全反射。然而，为了减少层厚，从全反射时的界面的渗出区域，不仅达到隔离层10，而且达到渗透光扩散层A4a。渗出的光，由于渗透光扩散层A4a中的粒子而被散射，从渗透光扩散层A4a中取出。当层的厚度比上述上限值大时，该渗出光不能到达渗透光扩散层A，故取出率不能提高。

关于该隔离层，折射率与透明电极层同等或以上，在可见光区域的吸收比透明电极层少时，透明电极层的一部分导波移向该层，并且，导波时的衰减下降，故可期待取出率更加提高的效果。对这种情况，关于膜厚的上限，不必特别考虑渗出光的到达距离。但是，关于真空工艺膜，当超过1000μ厚时，膜质变脆，膜本身变得容易剥离，是不理想的。从此观点考虑，优选500nm或500nm以下。

另外，即使在湿式涂布膜中，当超过10μ厚时，因难以确保EL元件必要的平坦性，是不理想的。从此观点考虑，优选5μ厚或5μ厚以下、更优选3μ厚或3μ厚以下、最优选1μ厚或1μ厚以下。

隔离层，例如，可通过蒸镀法形成。

隔离层，防止低折射率层中的残留单体或水分等低分子量成分等易扩散性物质向透明电极层侧扩散。例如，渗透光扩散层A4a，优选由烷氧基硅烷类的水解形成，在形成的渗透光扩散层A4a中，烷氧基硅烷单体或低聚物，或溶剂、水、催化剂等低分子量物质有时残留。另外，EL元件的组装工序中，低分子量物质或移动性物质有时从外部渗入而残留。该低分子量物质具有扩散性，存在通过透明电极层3，对电致发光层产生影响的危险。隔离层10，可防止这样的物质的扩散，保护透明电极层或电致发光层。

方案(3)的电致发光元件，与上述方案(1)同样，在隔离层10和渗透光扩散层A4a的界面的光的全反射下降。从电致发光层2，通过透明电极层3及隔离层10，在隔离层10和渗透光扩散层A4a的界面，当光以比临界角大的入射角入射时，该光在此界面被全反射。在进行该全反射时，与第1发明完全相同，发生如光从该界面向渗透光扩散层A4a侧渗出的现象。即，入射光的电场及磁场存在于从界面至渗透光扩散层A4a侧。

在渗透光扩散层A4a中的该界面附近，由于存在使该渗出光散射的粒子，故在渗透光扩散层A4a侧渗出的光，在该粒子作用下被散射，不返回至最早隔离层10侧的全反射光，直接或间接扩散至渗透光扩散层A4a中。这样，通过使光散射用粒子含有在渗透光扩散层A4a中，全反射的反射率降低，更多的光从隔离层10进入渗透光扩散层A4a侧，结果是电致发光元件的光取出效率提高。

图5所示的电致发光元件(方案(4))是在方案(2)的电致发光元件的透明电极层3和渗透光扩散层A4b之间配置了隔离层10的元件，具体地，具有：阴极1、电致发光层2、透明电极层3、隔离层10、渗透光扩散层A4b、低折射率层4及透明基板5以此顺序叠层配置的层结构。

隔离层10可以采用方案(3)的第A方案及第B方案的任何一种。

在方案(4)的电致发光元件中，当隔离层10具有与透明电极层3同等或以上的高折射率的第A方案时，与方案(3)的第A方案同样，在隔离层10和渗透光扩散层A4b的界面的光的全反射降低。

渗透光扩散层A4b的基体和低折射率层4，因为折射率实质上相等，故在渗透光扩散层A4b和低折射率层4的界面不发生全反射。结果是，从透明电极层侧进入渗透光扩散层A4b的光，到达渗透光扩散层A4b和低折射率层4的界面后，几乎原样进入低折射率层4。这样，来自电致发光元件的光取出效率提高。

在方案(4)中，也可以与方案(3)第B方案同样，隔离层10是低折射率并且具有极薄的薄膜。在这种情况下，与上述第A方案同样，光取出效率提高。

图6示出方案(3)的顶部发射型的电致发光元件，阴极1在基板5上形成，在其上依次形成电致发光层2、透明电极层3、隔离层10、渗透光扩散层A4a，在该渗透光扩散层A4a上形成保护罩6。在光学上，该保护罩起到方案(3)中的基板的作用。

还有，如图6所示，仅限于将基板5配置在阴极1侧的顶部发射型结构的元件，即使代替不含粒子的低折射率层4而设置空气层(空隙)，在装置的构成上也无问题。在这种场合，空气层的折射率为1.0。另外，关于厚度，由于也可以解决膜的平坦化或裂纹问题，故不受上限的特别的制约。

图6是在阴极1侧配置方案(3)的基板5的顶部发射型元件，但也可以是在阴极1侧配置与方案(4)同样的基板5的顶部发射型。

还有，第2发明的透明电极的厚度，只要满足上述透光率及面电阻值即可，优选10～500nm，从导电性观点考虑，其下限值更优选50nm、尤其优选100nm。另一方面，从透光率或防止膜剥离、防止膜的龟裂的观点考虑，其上限值更优选300nm、尤其优选200nm。

[第3发明]

图7所示的电致发光元件(方案(5))，具有：阴极1、电致发光层2、含光散射用粒子的透明电极层3a、低折射率层4及透明基板5按此顺序叠层配置的层结构。

上述含光散射用粒子的透明电极层3a，是光散射用粒子在透明电极的基体中分散的层。作为基体，可以使用上述透明电极层的材料。

含光散射用粒子的透明电极层3a，可通过涂布含有光散射用粒子的原料液的涂布法形成。作为用于形成含光散射用粒子的透明电极层3a的涂布液，例如，可以使用把ITO等导电性材料或半导体材料的微粒与导电性聚合物或其他树脂粘合剂一起分散到有机溶剂等中的组合物，或使用导电性聚合物本身等，但又不限于此。为使该光散射用粒子含在上述基体中，只要在上述涂布液中添加即可。采用该涂布液，通过光刻法或喷墨法等印刷法等，形成作为电致发光元件电极的必要的图案。还有，构图后的线宽，通常1～10μm左右是标准的，但又不限于此。含光散射用粒子的透明电极层的厚度，只要是上述透明电极层的厚度即可，而未作特别限定，但达到散射光粒子的平均粒径的2倍或2倍以上是优选的。

作为含光散射用粒子的透明电极层3a中含有的粒子，可以使用与上述渗透光扩散层A4a中含有的光散射用粒子同样的粒子。

光散射用粒子的含量，通常为0.1～40体积％、优选1～10体积％。当粒子的含量过少时，得不到充分的散射效果。当过多时，隐蔽效果增高，光取出比例减少。

在方案(5)的电致发光元件中，含光散射用粒子的透明电极层3a，如下所示，使从含光散射用粒子的透明电极层3a进入低折射率层4的光量增加，从而使光的取出效率提高。即，入射至含光散射用粒子的透明电极层3a和低折射率层4的界面的光中，入射角比临界角小的光，直接从含光散射用粒子的透明电极层3a进入低折射率层4中。入射角比临界角大的光，在与低折射率层4的界面上被全反射，返回至含光散射用粒子的透明电极层3a中。这样，返回至含光散射用粒子的透明电极层3a侧的一部分光，通过含光散射用粒子的透明电极层3a中的粒子被散射。该散射光的一部分再度入射至与低折射率层4的界面。其中，入射角比临界角小的光，不被全反射而从含光散射用粒子的透明电极层3a进入低折射率层4。入射至该界面的该散射光中，入射角比临界角大的光，再度返回至含光散射用粒子的透明电极层3a侧，其一部分又一次被粒子散射。通过对其依次反复操作，残余的光也依次进入低折射率层4。

在低折射率层4和含光散射用粒子的透明电极层3a的界面被全反射的光中到达电致发光层2和含光散射用粒子的透明电极层3a界面的光，当对该界面的入射角比临界角大时，在该界面全反射，再度指向低折射率层4和含光散射用粒子的透明电极层3a的界面。其后，该光的行为与上述同样，依次进入低折射率层4。

另一方面，在含光散射用粒子的透明电极层3a和电致发光层2的界面，从含光散射用粒子的透明电极层3a侧以比临界角小的入射角入射的光，直接进入电致发光层2，在电致发光层2与阴极1的界面被反射，再次透过电致发光层2及含光散射用粒子的透明电极层3a，返回至含光散射用粒子的透明电极层3a与低折射率层4的界面。其后，该光的行为与上述同样。

这样，透明电极层侧的全反射比低折射率层4减少，光取出效率提高。

图8所示的电致发光元件(方案(6))具有：阴极1、电致发光层2、透明电极层3、渗透光扩散层B3b、低折射率层4及透明基板5按此顺序叠层配置的层结构。

渗透光扩散层B3b的基体成分的折射率，与透明电极层3的折射率实质上相等。例如，在方案(6)中，渗透光扩散层B3b的基体成分的折射率与透明电极层3的折射率之差通常在0.3或0.3以下、优选0.2或0.2以下、更优选0.1或0.1以下。

方案(6)的渗透光扩散层B3b的基体材料，可采用与透明电极层3同样的材料。另外，该渗透光扩散层B3b的基体成分，与透明电极层3同样的组成是优选的，但不同也可。

方案(6)的发明中的渗透光扩散层B3b，可与方案(5)的透明电极层3同样成膜。不含粒子的透明电极层3，可以采用不含粒子的涂布液而形成。另外，采用蒸镀或溅射等成膜方法形成也可以。

方案(6)的透明电极层3的厚度，一般是散射光的粒子的平均粒径的2倍或2倍以上，通常为100～5000nm、优选200～1000nm。渗透光扩散层B3b的厚度，通常为100～5000nm、优选200～1000nm。

作为渗透光扩散层B3b中所含的粒子，可以采用与上述渗透光扩散层A中所含的光散射用粒子同样的粒子。

光散射用粒子的含量通常为0.1～40体积％、优选1～10体积％。当粒子的含量过少时，得不到充分的散射效果。而过多时，隐蔽效果增高，光的取出比例减少。

在方案(6)的电致发光元件中，设置在透明电极层3和低折射率层4之间的渗透光扩散层B3b，如下所述，使从透明电极层3进入低折射率层4的光量增加，光取出效率提高。即，该渗透光扩散层B3b的基体折射率，由于与透明电极层3的折射率相等，故在透明电极层3和渗透光扩散层B3b的界面不发生全反射。

从透明电极层3进入渗透光扩散层B3b内，经过该渗透光扩散层B3b中入射至渗透光扩散层B3b和低折射率层4的光中，入射角比临界角小的光，直接从渗透光扩散层B3b进入低折射率层4中。入射角比临界角大的光，在与该低折射率层4的界面被全反射，返回至渗透光扩散层B3b侧。这样，返回至渗透光扩散层B3b侧的一部分光，在该渗透光扩散层B3b中的粒子作用下被散射。该散射光的一部分再度入射至与低折射率层4的界面。其中，入射角比临界角小的光，不被全反射而从渗透光扩散层B3b进入低折射率层4。入射至该界面的该散射光中，入射角比临界角大的光，再度返回至渗透光扩散层B3b侧，其一部分又一次被粒子散射。通过对其依次反复操作，残余的光也依次进入低折射率层4。

在低折射率层4和渗透光扩散层B3b的界面，全反射的光中到达渗透光扩散层B3b与透明电极层3a界面的光，在该界面，由于没有折射率差而直接进入透明电极层3，返回至透明电极层3与电致发光层2的界面。对该界面的入射角比临界角大时，在该界面全反射，再度指向低折射率层4和渗透光扩散层B3b的界面。其后，该光的行为与上述同样，依次进入低折射率层。

另一方面，在透明电极层3和电致发光层2的界面，从透明电极层3侧以比临界角小的入射角入射的光，直接进入电致发光层2，在电致发光层2与阴极1的界面被反射，再次透过电致发光层2及透明电极层3，返回至透明电极层3与渗透光扩散层B3b的界面。其后，该光的行为与上述同样。

这样，采用方案(6)的电致发光元件，在透明电极层3侧的全反射比低折射率层4降低，光取出效率提高。

还有，在方案(6)中设置渗透光扩散层B3b，也可用形成与不含粒子的透明电极层3实质上同等折射率的材料作为基体的粒子含有层来代替。作为这样的基体材料，可以举出聚醚砜等芳香族树脂，或在其中分散二氧化钛、二氧化锆等高折射率材料的微粒使之透明化的材料，作为光散射粒子，可以举出使二氧化钛、二氧化锆、二氧化硅、空气等以散射光的尺寸散射的光散射粒子等。

在方案(5)、(6)中，基板5，从电致发光层2看设置在最表层(底部发射型)，在阴极的外侧设置基板，并且在从电致发光层2看形成最表层的层上设置保护罩也可(顶部发射型)。

图9示出方案(5)的顶部发射型的构成，在基板5上形成阴极1，在其上依次形成电致发光层2、透明电极层3、渗透光扩散层B3b及低折射率层4，在该低折射率层4上形成保护罩6。图9是方案(5)中将基板5配置在阴极1侧的结构，而方案(6)中也可以同样地将基板5配置在阴极1侧。

[第4发明]

图10所示的电致发光元件(方案(7))具有：阴极1、电致发光层2、透明电极层3、低折射率层4及透明基板5按此顺序叠层配置的层结构，并且低折射率层4与透明基板3的界面形成光散射性的凹凸面。

为使低折射率层4与透明基板3的界面形成光散射性的凹凸面，在使该低折射率层4成膜后实施凹凸面形成处理，然后，在该低折射率层的凹凸面上形成透明电极层3。

作为低折射率层4的凹凸面形成处理，可以举出：在低折射率层形成后，用电晕处理、等离子体处理、喷砂处理等，对表面进行粗糙蚀刻，或对凹凸面进行物理转印，或对该凹凸面进行摩擦，或在接触凹凸面的状态下形成低折射率层，或将细微并且能使光散射·扩散的尺寸的粒子用某些方法涂布或埋入等方法。

该透明电极层3，由于将低折射率层4进行凹凸面形成处理后，在凹凸面上均匀成膜，故该透明电极层3，希望通过涂布涂膜形成用原料液的涂布法来形成。

作为用于形成透明电极层3的涂布液组成，例如，可以使用将ITO细微粒子与导电性聚合物或其他树脂粘合剂一起分散在有机溶剂中的材料，或导电性聚合物材料等，但并不仅限定于此。

采用该涂布液，通过光刻法或喷墨法等，形成作为电致发光元件电极的必要的图案。构图后的线宽1～10μm左右是标准的，但又不限于此。

在方案(7)中，由于透明电极层3和低折射率层(有时也不设置)的界面形成光散射性凹凸面，故在该界面上的全反射减少，从透明电极层3进入低折射率层4的光量增加，光取出效率提高。为了充分降低该全反射，该界面的表面粗糙度Ra通常为5～200nm、优选10～100nm、更优选20～50nm。

该界面的表面粗糙度Ra通常为5～200nm、优选10～100nm、更优选20～50nm左右。Rmax通常为30～600nm、优选50～500nm、更优选100～300nm左右。

关于表面粗糙度Ra及Rmax，可按照JIS B0601规定的标准，另外，作为评价仪器可以采用ケ一ェルェ一·テンコ一ル社制造的KLA-Tencor P-15型触针式表面粗糙度计进行评价。通常1次的扫描距离为0.5μ，对其进行3次扫描，其平均值作为其测定值。

粗糙面的形状或尺寸，只要具有使光散射的功能即可以使用。粗糙面的尺寸，是超过被散射光的波长(因通常为可见光，故为400～700nm)的1/10的尺寸，而且，一般达到波长的数倍，凹凸尺寸愈大，散射率愈高。然而，当粗糙面的凹凸尺寸过大时，其上的涂布膜的平坦性易出问题，是不理想的。

在方案(7)的电致发光元件中，由于透明电极层3和低折射率层的界面为光散射性的凹凸面，故在该界面的全反射减少，从透明电极层3侧直接地，或通过在阴极的反射间接地进入低折射率层4的光量增加，光取出效率提高。即，从光散射性的粗糙面(凹凸面)，由透明电极取出发光层侧的导波光，再通过低折射率层向透明基板内近似垂直的折射、入射，由此，可抑制在透明基板的空气层界面的全反射。

图11所示的电致发光元件(方案(8))具有：阴极1、电致发光层2、透明电极层3c、高折射率层8、低折射率层4及透明基板5按此顺序叠层配置的层结构，并且低折射率层4和高折射率层8的界面为光散射性的凹凸面。

高折射率层8的折射率，与透明电极层3c的折射率实质上相等。即，高折射率层8与透明电极层3c的折射率差通常在0.3或0.3以下、优选0.2或0.2以下、更优选0.1或0.1以下。

高折射率层8与透明电极层3c的组成既可以相同也可以相异。作为与透明电极层3c不同的高折射率的组成，可以举出聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺树脂等高折射率树脂、或在含这些树脂的树脂材料中使ATO(锑·锡·氧化物)、ITO、二氧化锆、二氧化钛等高折射率材料的微粒(纳米粒子)分散、透明化的材料。使这些物质溶解或分散于有机溶剂中后涂布是优选的。

高折射率层8，采用与方案(7)的透明电极层3同样的涂布法成膜是优选的。优选涂布法的理由是因为透明电极的电致发光层侧界面必须是平坦的。只要是涂布法，则可将衬底的凹凸埋没而可以平坦化。采用蒸镀或溅射等真空工艺，则衬底的凹凸容易被反映出来，难以使之平坦化。还有，希望透明电极的电致发光层侧的界面是平坦的理由，是由于电致发光层内的电场要求均匀所致，当其不均匀时，EL色素发生劣化，容易发生黑色斑点等缺陷。透明电极层3c，可采用与透明电极层3同样的涂布法形成，另外，也可以通过蒸镀或溅射等成膜工艺形成。

透明电极层3c的厚度，是与上述透明电极层3实质上同样的厚度。例如，高折射率层8的厚度，从将膜的形成容易及衬底的凹凸进行平坦化的观点看，通常为100～3000nm、优选500～1000nm。

在该电致发光元件中，由于高折射率层8与低折射率层4的界面是光散射性凹凸面，所以，在该界面全反射减少，从透明电极层3c侧进入低折射率层4的光量增加，光取出效率提高。该界面的凹凸面的表面粗糙度范围，是与上述图7的场合实质上同样的程度。

在方案(7)、(8)中，基板5从电致发光层2看设置在最表层(底部发射型)，如图12所示，基板设在阴极的外侧，并且还可以在从电致发光层看在作为最表层的层上设置保护罩(顶部发射型)。在图12的顶部发射型的方案中，在基板5上形成阴极1，在其上依次形成电致发光层2、透明电极层3及低折射率层4，在该低折射率层4上形成保护罩6。还有，在该方案中，基板5未必要透明，在光学上，该方案中的保护罩起到方案(7)中透明基板的功能。另外，仅限于该方案，低折射率层即使为空气层(空隙)，在元件的构成上也无问题。

图12的方案是在方案(7)中将基板5配置在阴极1侧，但在方案(8)中也可以同样地将基板5配置在阴极1侧。

实施例

下面通过相当于实施例的参考例，更详细地说明本发明，但本发明只要不超出其要点，就不受下列参考例限定。还有，在下列参考例与比较例中，不形成阴极及电致发光层，在透明电极层上形成荧光色素层，对该荧光色素层照射激发光，从基板侧取出荧光，用荧光分光亮度计((株)日立制作所制造)，按照下列要点求出取出的光量。即，在得到的叠层体的背面(荧光色素蒸镀侧)，从荧光色素层侧照射400nm或400nm以下波长的激发光，用在玻璃基板侧表面的出射角45度方向上设置的检波器，测定420～750nm的取出光强度，求出用全波长积分的发光能量。测定采用荧光分光亮度计F-4500型(日立制作所社制造)。还有，发光能量的测定结果用与比较例1的相对值表示。

平均粒径用FIB-SEM法测定。

折射率测定，按照原则D542，用椭圆仪(ソプラ(株)制造)实施，但中间(纳米)多孔材料或粒子分散材料的基体部分的折射率用椭圆仪难以测定时，采用棱镜耦合器·2010型(美国メトリコン社制造)，用波长633nm的激光于25℃进行折射率测定。

<参考例1～5>

这些参考例用于第1发明的说明。

参考例1(相当于图1的方案(1))

将由无碱玻璃(旭硝子(株)制造，「AN100」)制成的厚度0.7mm、75mm四方形玻璃基板表面，于0.1N硝酸中浸渍1小时左右并进行脱脂处理后，用纯水洗涤，于60℃烘箱中干燥，得到玻璃基板1。

另外，往由四甲氧基硅烷的低聚物(三菱化学(株)制造，「MS51」)30重量％、丁醇(BtOH)50重量％、脱盐水8重量％、甲醇12重量％构成的混合液中添加少量酸催化剂(乙酰丙酮合铝)，然后，添加其60重量％或60重量％以上的粒径在70～150nm范围，并且平均粒径120nm的二氧化硅微粒，并使其对MS51达到重量比10％，于60℃搅拌3小时，放置1周进行熟化。

在上述玻璃基板1上用浸渍涂布仪涂布得到的涂布液，干燥15分钟后，于甲醇中浸渍5分钟，取出并干燥5分钟后，于150℃烘箱中加热15分钟，得到渗透光扩散层A4a。另外，在浸渍涂布时，在背面粘贴保护膜，涂布后剥离，仅在单面上形成涂膜。

所得到的渗透光扩散层A4a的膜厚为600nm，观察到散射粒子以近似5段重叠的结构。用椭圆仪(ソプラ社制造)测定渗透光扩散层A4a的基体部分的折射率时，结果在波长550nm时为1.27。另外，也用棱镜耦合器·2010型(美国メトリコン社制造)测定了折射率。用波长633nm的激光测定的结果是，折射率为1.29。

蒸镀膜及溅射膜的膜厚，从标准线的时间管理或晶体振荡式膜厚计加以确认。涂布膜的膜厚，通过光干涉式膜厚计或对膜造成损伤的阶梯测定来进行测定。对玻璃基板等厚基材用微型游标卡尺等进行测定。

在该渗透光扩散层A4a上以1000的厚度常温溅射ITO，形成透明电极层3，再以1000的厚度蒸镀ALQ3(铝喹啉配位化合物：发绿色荧光的色素)。测定ITO层的折射率为1.9。

取出光量，以对于下述比较例1取出光量的相对值计为170％。

比较例1(相当于图14的原来例)

除在渗透光扩散层形成用涂布液中不添加二氧化硅微粒以外，与上述参考例1完全同样地制造相当于图14的层结构的荧光元件，进行相同的取出光量测定。

比较例2(相当于图13a的原来例)

除省略渗透光扩散层，并形成图13a所示层结构以外，与上述参考例1同样地制造荧光发光元件，进行相同的取出光量测定。

取出光量相对于比较例1的取出光量为91％。

参考例2(相当于图2的方案(2))

采用比较例1的不含二氧化硅微粒的涂布液，形成厚500nm的低折射率层4，在其上用上述参考例1的含二氧化硅微粒的涂布液，形成厚600nm的渗透光扩散层4b。

在其上，与参考例1同样地用常温溅射法形成膜厚1000的ITO的透明电极层3，再蒸镀1000厚的ALQ3。

取出光量相对于比较例1的取出光量为190％。

参考例3

与参考例1同样地准备玻璃基板。另外，涂布液按下法准备。往三菱化学社制造的MS51(四甲氧基硅烷的低聚物)30重量％、丁醇50重量％、脱盐水8重量％、甲醇12重量％构成的混合液中添加少量酸催化剂(乙酰丙酮合铝)。此时，在丁醇中预先分散平均粒径200nm的二氧化钛粒子，使在得到的粒子含有层中的重量百分率达到8重量％。还有，粒子含有层中的重量百分率，通过与求出上述膜中的粒度分布同样的方法求出。体积的重量换算，通过调查粒子及基体的密度来实施。基体为多孔体时的密度，从求出X射线反射率或求出折射率进行计算。所得混合液于60℃搅拌3小时，放置1周进行熟化。

熟化的混合液，与参考例1同样地在玻璃基板上涂布并成膜。含粒子的低折射率层(渗透光扩散层)的膜厚为500nm，基体部分的折射率测定结果为1.40。

在该状态下对基板测定垂直方向的透光量，通过与参考例1中记载的玻璃基板垂直方向的透光量进行比较，调查散射光量的比例。在测定透光率时，采用紫外可见吸光光度计HP8453型(ヒュ一レッドパッカ一ド社制造)。

另外，为了确认表面本身是平滑(不是散射性的表面)的，用触针式表面粗糙度计测定表面粗糙度。测定时使用ケ一ェルェ一·テンコ一ル社制造的P-15型。0.5μ扫描测定的结果是Ra＝4nm。

在该叠层体上，与参考例1同样地于常温下溅射ITO，形成1000厚的透明电极层。另外，将通过在其上以1000的厚度分别蒸镀绿色的荧光色素ALQ3(8-羟基喹啉铝)、红色的荧光色素PPD(菲基苯二胺)形成的试样各准备1份。

使用得到的叠层体，与参考例1同样地测定荧光强度。但是，测定玻璃基板射出侧的垂直方向的30度方向(射出角30度)的峰荧光强度。蒸镀了ALQ3的试样，在波长550nm下测定峰荧光强度，蒸镀了PPD的试样，在波长450nm下测定峰荧光强度。

散射损失光量，按照上述要领测定的结果如下所示。

对得到的叠层体光线透过量的散射损失光量，在波长450nm时为39％，在波长550nm时为28％。

另外，相对于下述比较例3的光取出率，对各荧光色素蒸镀叠层体分别如下述。

光取出率，在波长450nm时为240％(PPD)，在波长550nm时为190％(ALQ3)。

可以确认，在可见光全域的光取出效率提高的同时，特别是在蓝色区域，对绿色光的取出效率得到显著提高。

比较例3

除了参考例3中不向涂布液添加二氧化钛粒子以外，同样地制造荧光元件，进行相同的取出光量测定。与参考例3同样测定表面粗糙度时，Ra＝2nm。

参考例4

把三菱エンジニアリングプラスチック社制造的聚碳酸酯树脂7020AD2溶解在二氯甲烷中，然后，使粒径200nm的二氧化钛粒子(二氧化钛)分散，并使在得到的粒子含有层中的重量百分率达到10重量％。将其在按参考例1同样准备的玻璃基板上用浸渍涂布法进行溶剂涂布后，于室温干燥，得到渗透光扩散层(含粒子的层)。

渗透光扩散层的膜厚为600nm。测定基体部分的折射率为1.59。还有，与参考例3同样测定表面粗糙度时，Ra＝4nm。

使用该基板，与参考例3同样地形成ITO膜及色素层，再进行荧光强度测定。但测定离开玻璃基板的射出侧垂直方向30度的方向的荧光强度。

取出光量，相对于下述比较例4中在相同方向测得的取出光量的相对值为170％(波长：550nm)。

比较例4

除不添加上述参考例4中的氧化铝粒子以外，同样地制作荧光元件，进行相同的取出光量测定。与参考例4同样地测定表面粗糙度时，Ra＝2nm。

参考例5

在三菱化学ポリエステルフィルレム社制造的PET膜125μ厚度的膜上，以200厚形成作为固定涂层兼隔离涂层的二氧化硅蒸镀膜后，与参考例4同样地形成渗透光扩散层(含粒子的层)。另外，在该渗透光扩散层完全干燥前，通过密合在带ITO的玻璃基板上，本薄膜可与ITO面粘合。

在本薄膜的渗透光扩散层上，与参考例3同样地形成ITO膜及ALQ3层，再进行评价。

渗透光扩散层的膜厚为600nm。测定基体部分的折射率为1.59。另外，用触针式表面粗糙度计(ケ一ェルェ一·テンコ一ル社制造的P-15)测定表面粗糙度Ra为4nm。

使用该基板，与参考例3同样地测定荧光强度。测定离玻璃基板射出侧的垂直方向的30度方向(出射角30度)的峰荧光强度。

取出光量，相对于下述比较例5中同样测定的取出光量(波长：550nm)为160％。从此结果可以期待，在顶部发射型中即使使用光取出用的光学薄膜，取出率也可以提高。

比较例5

除了参考例5的膜厚设为2700nm以外，与参考例5同样制作荧光发光元件，实施同样的取出光量测定。对透明导电膜形成前的表面，用触针式表面粗糙度计(ケ一エルエ一·テンコ一ル社制造的P-15)测定表面粗糙度时，Ra＝3nm。

参考例6

除了参考例4的渗透光扩散层的膜厚定为1000nm以外，与参考例4同样地形成元件，实施光量测定。相对于比较例4的取出率为150％(波长：550nm)。

比较例6

除了参考例4的渗透光扩散层的膜厚定为2700nm以外，与参考例4同样地形成元件，实施光量测定。不限于本参考例，如果需要厚壁化，则可通过反复多次涂布工序来达到。相对于比较例4的取出率为80％(波长：550nm)。渗透光扩散层过厚，则被认为是不透明的。

<参考例7～8、比较例7～8>

这些例子用于说明第2发明。

参考例7(相当于图4的方案(3))

将由无碱玻璃(旭硝子(株)制造的「AN100」)制成的厚度0.7mm、75mm四方形玻璃基板表面，于0.1N硝酸中浸渍1小时左右并进行脱脂处理后，用纯水洗涤，于60℃烘箱中干燥，得到玻璃基板1。

另外，往由四甲氧基硅烷的低聚物(三菱化学(株)制造，「MS51」)30重量％、丁醇(BtOH)50重量％、脱盐水8重量％、甲醇(MeOH)12重量％构成的混合液中添加少量酸催化剂(乙酰丙酮合铝)，然后，与表面活性剂一起添加其60重量％或60重量％以上的粒径在70～150nm范围，并且平均粒径120nm的二氧化硅微粒，并使其对MS51达到重量比10％，于60℃搅拌3小时，放置1周进行熟化。

在上述玻璃基板1上用浸渍涂布仪涂布得到的熟化涂布液，干燥15分钟后，于甲醇中浸渍5分钟，取出并干燥5分钟后，于150℃烘箱中加热15分钟，得到渗透光扩散层4a。另外，在浸渍涂布时，在背面粘贴保护膜，涂布后剥离，仅在单面上形成涂膜。

所得到的渗透光扩散层4a的膜厚为600nm，确认了散射粒子为近似5段重叠的结构。用椭圆仪(ソプラ社制造)测定仅由基体材料(除去微粒的材料)形成的低折射率膜，膜的折射率测定结果是，在波长550nm为1.27。

另外，也可用美国メトリコン社的棱镜耦合器·型号2010测定折射率。用波长633nm的激光测定时，折射率为1.29。

在该渗透光扩散层4a上蒸镀氧化锆，形成300nm厚的隔离层10。在其上以1000厚度在常温下溅射ITO形成透明电极层3，再蒸镀ALQ3(荧光色素三(8-羟基喹啉)铝)1000厚。ITO层的折射率测定结果为1.9。

取出光量相对于下列比较例7的取出光量为170％。

比较例7

除了在下列参考例8中的渗透光扩散层形成用涂布液中不添加二氧化钛微粒以外，完全同样地制造相当于图14的层结构的荧光发光元件，进行同样的取出光量测定。

比较例8

除了省略低折射率层4，形成图13a所示的层结构以外，与比较例7同样地制造电致发光元件，进行同样的取出光量测定。

该比较例8的取出光量为比较例7的91％

参考例8(相当于图5的方案(4))

采用比较例7的不含二氧化钛微粒的涂布液，形成厚500nm的低折射率层4，在其上用上述参考例7的含二氧化钛微粒的涂布液，形成厚600nm的渗透光扩散层4b。

在其上蒸镀氧化锆，形成300nm厚的隔离层10。在其上，与参考例7同样地用常温溅射法形成1000厚的ITO的透明电极层3，再以1000的厚度蒸镀ALQ3。

对该参考例8，进行与参考例7同样的测定取出光量时，为比较例7的190％。

<参考例9～13、比较例9～11>

这些例子用于说明第3发明。

参考例9(相当于图7的方案(5))

将由无碱玻璃(旭硝子(株)制造，「AN100」)制成的厚度0.7mm、75mm四方形玻璃基板表面，于0.1N硝酸中浸渍1小时左右并进行脱脂处理后，用纯水洗涤，于60℃烘箱中干燥，得到玻璃基板1。

另外，往由四甲氧基硅烷的低聚物(三菱化学(株)制造，「MS51」)30重量％、丁醇50重量％、脱盐水8重量％、甲醇12重量％构成的混合液中添加少量酸催化剂(乙酰丙酮合铝)，然后，于60℃搅拌3小时，放置1周进行熟化。

在上述玻璃基板1上用浸渍涂布仪涂布得到的涂布液，干燥15分钟后，于甲醇中浸渍5分钟，取出并干燥5分钟后，于150℃烘箱中加热15分钟，得到低折射率层4。另外，在浸渍涂布时，在背面粘贴保护膜，涂布后剥离，仅在单面上形成涂膜。

低折射率层4的膜厚为600nm，用椭圆仪(ソプラ(株)制造)测定膜的折射率时，在波长550nm为1.27。另外，在用美国メトリコン社的棱镜耦合器·型号2010测定时，在波长633nm为1.31。

在该低折射率层4上按下法形成渗透光扩散层B3a。即，在平均粒径50nm的ITO的微粒中添加少量聚噻吩类导电性聚合物及聚(3-烷基噻吩)，然后，分散平均粒径约120nm的二氧化钛粒子，使对得到的混合物总量达到5重重％，将其在氯仿中溶解、分散，用旋转涂布仪涂布后进行干燥。层的厚度为1000nm，基体部分的折射率测定结果为1.8。

在该渗透光扩散层B3a上蒸镀1000厚的ALQ3(荧光色素)。

取出光量相对于下列比较例9的取出光量为170％。

比较例9

除在上述参考例9中的透明电极层形成用涂布液中不添加二氧化钛微粒以外，完全同样地制造相当于图14的层结构的荧光元件，并进行相同的取出光量测定。

比较例10

除省略低折射率层4，形成相当于图13a所示层结构以外，与上述比较例9同样地制造荧光评价元件，进行相同的取出光量测定。

该比较例10的取出光量为比较例9的91％。

参考例10(相当于图8的方案(6))

除了在参考例9中采用涂布液形成厚500nm的渗透光扩散层B3b，并在其上不添加二氧化钛微粒以外，采用与上述涂布液同样的涂布液，形成厚500nm的透明电极层3，再蒸镀1000厚的ALQ3。

其取出光量为比较例9的取出光量的160％。

参考例11

除了不设置低折射率膜以外，与参考例9同样地制造荧光发光元件，进行相同的取出光量测定。取出光量为比较例9的150％。

参考例12

与参考例9同样地准备玻璃基板。然后，用下列方法调整高折射率散射膜用涂布液。四异丙氧基钛(Ti(O-iC₃H₇)₄)和无水乙醇(C₂H₅OH)以摩尔比1∶4，于室温搅拌混合。此时，在无水乙醇中预先分散平均粒径200nm的二氧化硅粒子，使在得到的含粒子层中的重量百分率达到10重量％。还有，含粒子的层中的重量百分率，用上述的求出膜中粒度分布的同样的方法求出。体积的重量换算，通过调查粒子及基体的密度来实施。基体为多孔体时的密度，由求出X射线反射率或折射率来进行计算。

把乙醇、水、盐酸以摩尔比4∶1∶0.08混合的液体，于0℃用移液管加入其中，使之进行水解，得到二氧化钛溶胶后涂布。将该膜于300℃加热10分钟，得到渗透光扩散层。渗透光扩散层的厚度为500nm。测定基体部分的折射率为2.1。

在其上进行常温溅射，形成500的透明导电膜。该透明导电膜的折射率测定结果为1.9。再与参考例9同样地形成发光层，制造荧光评价元件，实施取出光量的测定时，取出光量为比较例11的170％。

比较例11

除了不添加参考例12的二氧化硅粒子外，完全同样地制作荧光发光元件，实施取出光量的测定。

参考例13

与参考例11同样地制作荧光发光元件，实施取出光量的测定。但是，在发光层形成前，与参考例12同样地形成ITO的透明导电膜。取出光量为比较例9的140％。

<参考例14～17、比较例12～15>

这些例子用于说明第4发明。

参考例14(相当于图10的方案(7))

将由无碱玻璃(旭硝子(株)制造，「AN100」)制成的厚度0.7mm、75mm四方形玻璃基板表面，于0.1N硝酸中浸渍1小时左右并进行脱脂处理后，用纯水洗涤，于60℃烘箱中干燥，得到玻璃基板1。

另外，往由四甲氧基硅烷的低聚物(三菱化学(株)制造，「MS51」)30重量％、丁醇50重量％、脱盐水8重量％、甲醇12重量％构成的混合液中添加少量酸催化剂(乙酰丙酮合铝)，然后，于60℃搅拌3小时，放置1周进行熟化。

在上述玻璃基板1上用浸渍涂布仪涂布得到的涂布液，干燥15分钟后，于甲醇中浸渍5分钟，取出并干燥5分钟后，于150℃烘箱中加热15分钟，得到低折射率层4。另外，在浸渍涂布时，在背面粘贴保护膜，涂布后剥离，仅在单面上形成涂膜。

低折射率层4的膜厚为600nm，用椭圆仪(ソプラ(株)制造)测定膜的折射率时，在波长550nm为1.27。另外，也用美国メトリコン社的棱镜耦合器·型号2010进行了折射率测定，用波长633nm的激光测定时为1.30。

将该低折射率层4按下法进行凹凸面化处理。即，用具有1000目的细微凹凸的砂纸轻轻摩擦整个表面使变粗后充分吹风，除去表面脱落物。该处理后的低折射率层4的表面粗糙度Ra为100nm、Rmax＝500nm。

在该低折射率层4上按下法形成透明电极层3。即，在平均粒径50nm的ITO微粒中添加等量的聚噻吩类导电性聚合物及聚(3-烷基噻吩)，将它们溶解、分散在氯仿中，用旋转涂布机涂布后进行干燥。层厚为800nm，基体部分的折射率测定结果为1.8。

在该透明电极层3上蒸镀1000厚的ALQ3(荧光色素)。

取出光量相对于下列比较例12的取出光量为190％。

比较例12

除对上述参考例14中的低折射率层4不进行凹凸面化处理以外，完全同样地制造相当于图14的层结构的荧光元件，进行相同的取出光量测定。低折射率层4的表面粗糙度Ra＝2nm、Rmax＝20nm。

比较例13

除省略低折射率层4，形成图13a所示的层结构以外，与上述比较例12同样地制造荧光发光元件，进行相同的取出光量测定。玻璃基板表面的表面粗糙度Ra＝1nm、Rmax＝5nm。

该比较例13的取出光量为比较例12的91％。

参考例15(相当于图11的方案(8))

除了在参考例14中采用涂布液形成厚1000nm(1μm)的高折射率层8，在其上用常温溅射ITO使形成厚100nm的透明电极层3A，再蒸镀1000厚的ALQ3。ITO层的折射率测定结果为1.85。

取出光量为比较例12的取出光量的170％。

参考例16

与参考例14同样地准备玻璃基板。对该玻璃基板的单侧表面进行喷砂处理。喷砂处理装置使用不二制作所的ニュ一マ·フラスタ-SGK型。处理后，将表面于0.1N硝酸中浸渍1小时左右并进行脱脂处理后，用纯水超声波洗涤，于60℃烘箱中干燥。处理面的Ra测定结果为100nm、Rmax＝600nm。

在其上采用按下列条件调整的涂布液进行浸渍涂布，形成涂膜。还有，在浸渍涂布时在背面粘贴保护膜，涂布后剥离，仅在单面形成涂膜。

四异丙氧基钛(Ti(O-iC₃H₇)₄)和无水乙醇(C₂H₅OH)以摩尔比1∶4，于室温搅拌混合。把乙醇、水、盐酸以摩尔比4∶1∶0.08混合的液体，于0℃用移液管加入其中，使之进行水解，得到二氧化钛溶胶后涂布。将该膜于300℃加热10分钟，得到600nm厚的涂膜。测定基体部分的折射率为2.1。

在其上与参考例15同样地用ITO的常温溅射法形成透明导电膜，另外，同样形成发光层，制造荧光评价元件，实施取出光量的测定时，取出光量为下列比较例14的220％。

比较例14

除了不进行参考例16中的喷砂处理不进行以外，完全同样地形成荧光发光元件并进行评价。

参考例17

与参考例16同样地准备进行了喷砂处理的玻璃基板。然后，在其上把三菱ェンジニアリングプラスチック社制造的聚碳酸酯树脂7020 AD2溶解在二氯甲烷中的涂布液，用旋转涂布机涂布后干燥，得到涂布膜。层的厚度为800nm、基体部分的折射率测定结果为1.59。

在其上与参考例15同样地用ITO的常温溅射法形成透明导电膜，另外，同样地形成发光层，制造荧光评价元件，实施取出光量的测定时，取出光量为下列比较例15的160％。

比较例15

除了参考例17中的玻璃基板不进行喷砂处理外，完全同样地制作荧光发光元件并实施评价。

工业实用性

按照上述说明的本发明，可以显著提高电致发光元件的光取出效率。按照本发明，不论无机、有机，另外，不论显示器用、面状发光光源用，均可以大幅度提高电致发光元件的光取出效率。

特别是设置隔离层时，可以保护透明电极层或电致发光层，并可抑制电致发光色素的劣化或黑色斑点的发生，可以谋求提高元件的寿命。

Claims (23)

1.一种电致发光元件，其是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体依次配置而形成的电致发光元件，其特征在于，将包括由含有散射光的粒子的低折射率材料构成的基体的渗透光扩散层A设置在透明电极层与透光体之间。

2.一种电致发光元件，其是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体依次配置而形成的电致发光元件，其特征在于，包括由含有散射光的粒子的低折射率材料构成的基体的渗透光扩散层A，设置在透明电极层与透光体之间，构成渗透光扩散层A的基体的折射率比透明电极层的折射率低。

3.一种电致发光元件，其是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，将包括由含有散射光的粒子的低折射率材料构成的基体的渗透光扩散层A设置在透明电极层与透光体之间，在渗透光扩散层A和透明电极层之间设置隔离层，用于防止渗透光扩散层A内的物质向透明电极层侧扩散。

4.一种电致发光元件，其是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，包括由含有散射光的粒子的低折射率材料构成的基体的渗透光扩散层A，设置在透明电极层与透光体之间，在渗透光扩散层A和透明电极层之间设置隔离层，用于防止渗透光扩散层A内的物质向透明电极层侧扩散，构成渗透光扩散层A的基体的折射率与透光体的折射率实质上相等且比透明电极层的折射率低。

5.按照权利要求1～4中的任何一项记载的电致发光元件，其中，上述渗透光扩散层A中的散射光的粒子含量为1～40体积％，以散射光的粒子的重量比计，60％或60％以上为粒径20～400nm。

6.按照权利要求1～4中的任何一项记载的电致发光元件，其中，上述渗透光扩散层A的厚度为散射光的粒子的平均粒径的2倍或2倍以上。

7.按照权利要求1～4中的任何一项记载的电致发光元件，其中，散射光的粒子的1/3或1/3以上(重量比)存在于离透明电极层或与隔离层的界面600nm以内。

8.按照权利要求1～4中的任何一项记载的电致发光元件，其中，散射光的粒子为二氧化硅、胶体二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、ITO(氧化铟锡)、ATO(氧化锑锡)或氧化铝。

9.按照权利要求3或4记载的电致发光元件，其中，该隔离层的折射率与该透明电极层的折射率实质上相等或以上。

10.按照权利要求3或4记载的电致发光元件，其中，该隔离层的厚度为50～400nm。

11.按照权利要求3或4记载的电致发光元件，其中，该隔离层的厚度为100～200nm。

12.一种电致发光元件，其是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，透明电极层含有散射光的粒子。

13.按照权利要求12记载的电致发光元件，其中，上述透明电极层中的散射光的粒子的含量为1～40体积％，以散射光的粒子的重量比计，60％或60％以上为粒径30～400nm。

14.按照权利要求12记载的电致发光元件，其中，上述透明电极层的厚度为散射光的粒子的平均粒径的2倍或2倍以上。

15.一种电致发光元件，其是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，含散射光的粒子的渗透光扩散层B设置在透明电极层和透光体之间，构成渗透光扩散层B的基体的折射率与透明电极层实质上同等。

16.按照权利要求15记载的电致发光元件，其中，上述渗透光扩散层B中的散射光的粒子的含量为1～40体积％，以散射光的粒子的重量比计，60％或60％以上为粒径30～400nm。

17.按照权利要求15记载的电致发光元件，其中，上述渗透光扩散层B的厚度为散射光的粒子的平均粒径的2倍或2倍以上。

18.按照权利要求12或15记载的电致发光元件，其中，散射光的粒子为二氧化硅、胶体二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、ITO(氧化铟锡)、ATO(氧化锑锡)或氧化铝。

19.一种电致发光元件，其是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，上述透明电极层的透光体侧表面为光散射性凹凸面。

20.一种电致发光元件，其是阴极、电致发光层、透明电极层及透光体按此顺序配置而形成的电致发光元件，其特征在于，在透明电极层的透光体侧表面，在透明电极层和透光体之间设置具有与透明电极层实质上同等折射率的高折射率层，高折射率层的透光体侧表面为光散射性凹凸面。

21.按照权利要求19或20记载的电致发光元件，其中，上述凹凸面的Ra为5～200nm。

22.按照权利要求1～4、12、15、19～20中的任何一项记载的电致发光元件，其中，该透光体为透明基板。

23.按照权利要求1～4、12、15、19～20中的任何一项记载的电致发光元件，其中，该阴极在透明基板上形成，并且上述透光体为保护罩。

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