JP2014013713A - 有機電界発光素子、面光源、及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光取り出し効率に優れた有機電界発光素子を提供すること。
【解決手段】透明基板、有機発光層で発生した光を透明基板側に拡散させる光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極をこの順に有する積層体と、積層体の、透明基板に対して第２の透明電極を有する側に、積層体と間隔を有して設けられた、有機発光層で発生した光を反射させる反射体とを有し、反射体の積層体側の表面は、反射体と積層体との距離が最も短い点又は線を１つ有し、その点又は線から離れるにつれて、反射体と積層体との距離が単調に増加する形状を有し、積層体の積層方向における平面視において、反射体が有機発光層の全体を覆っている、有機電界発光素子。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機電界発光素子（「有機ＥＬ素子」、「有機エレクトロルミネッセンス素子」と称することもある）、面光源、及び照明装置に関する。

有機電界発光素子は、自発光型の発光装置であり、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。

有機電界発光素子は、基板上に陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に、少なくとも１層の有機発光層を含む有機層を有する。有機発光層で発生した光を取り出すために、陽極及び陰極のうち少なくとも一方は、光透過性を有する電極（透明電極）である必要があり、光透過性を有する電極としては酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などが一般的に用いられている。
有機電界発光素子において、有機発光層で発生した光は、透明電極、及び透明基板を通過して有機電界発光素子の外部に取り出されるが、出射媒質と入射媒質と屈折率により決まる臨界角以上の発光光は取り出せず、両媒質の界面で全反射され、有機電界発光素子内部に閉じ込められ、損失となる。古典論的な屈折のスネルの法則による計算では、仮に有機発光層の屈折率ｎが１．８（非特許文献１によると、有機発光層の屈折率ｎは１．７〜１．８５）で、有機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、空気までの光取り出し効率は約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素子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。
図２２に、透明基板、透明電極、有機発光層、反射電極という構成の一般的な有機ＥＬ素子の光伝搬原理図を示す。ただし、文献ＰＩＯＮＥＥＲ Ｒ＆Ｄ Ｖｏｌ．１１ Ｎｏ．１，ｐｐ２１−２８によると、有機発光層の屈折率ｎは１．７〜１．８５であり、良く利用される透明電極である錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）（屈折率ｎ＝２．０）、ＺｎＯ（屈折率ｎ＝１．９５）、ＳｎＯ_２（屈折率ｎ＝２．０）、Ｉｎ_２Ｏ_３（屈折率ｎ＝１．９〜２．０）、ＴｉＯ_２（屈折率ｎ＝１．９０）は、屈折率が有機発光層を含む有機層の屈折率より大きく、有機層と空気の間の全反射に影響を与えないので、透明電極と有機発光層をまとめて、「有機発光部」とし、有機発光部の屈折率を１．８として表した。
図２２において、有機発光部から出射した光線ａは有機発光部と空気の屈折率差による全反射臨界角度より放射角度が小さい光線で、空気まで放射できる、しかし、光線ｂと光線ｃは全反射臨界角度より大きいので、界面で全反射し、外部に取り出せず、損失になる。光線ａの割合は約３０％である。

このため、有機電界発光素子において、光取り出し効率を向上させる提案が種々なされている。
特許文献１には、透明基板、光拡散層、透明電極、有機発光層、反射電極をこの順に含む有機電界発光素子が記載されている。この構成によれば、有機発光層から発光した光が光拡散層によって散乱されて、光の進む角度が変換されるため、光を空気まで放射することができる。
特許文献２には、有機電界発光素子と高屈折率の光透過材料と凹面反射体とを有する発光装置が記載されている。この構成によれば、有機発光層から発光した光が高屈折率の光透過材料を通して凹面反射体に当たり、有機電界発光素子は凹面反射体の焦点に配置されるので、光を小放射角度（略正面）へ変換して、空気へ放射することができる。
特許文献３には、透明基板、光散乱層、透明電極、有機発光層、透明電極、低屈折率アイソレーション層、反射層をこの順に含む有機電界発光素子が記載されている。
特許文献４には、反射電極、有機発光層、透明電極、導光部、反射部を含み、反射部が、光の出射方向に三角形が連続する鋸刃状の断面を有し、かつ前記各三角形の一斜辺が出射面を臨む斜面を形成するように配列された凹凸部からなる有機ＬＥＤ素子が記載されている。

特開２００４−２９６４２９号公報 特開２００４−１１９１４７号公報 特許第４６８５３４０号公報 特開２００３−１６８５５３号公報

図２３に特許文献１の有機ＥＬ素子の光伝搬原理図を示す。図２３の素子は、図２２の素子において、透明基板と有機発光部の間に光取り出し層を追加したものである。光取り出し層を備えることで、図２２の光線ｂと光線ｃを光取り出し層まで導き、光取り出し層によって散乱させて、光の出射角度を変換することによって空気まで放射されている。
しかし、この構造の素子においては、散乱された光が、素子内部に戻る光線ｄと光線ｅも発生する。光線ｄと光線ｅを取り出すために、金属反射電極を用いて、光線ｄと光線ｅを反射させ、光取り出し層側に放射させるが、金属電極は光を吸収し、特に、高角度側の光の吸収がより多く発生し、損失になる。また、光線は有機ＥＬ素子内部を往復するたびに、有機層の吸収による、損失が発生する。

図２４に特許文献２の有機ＥＬ素子の光伝搬原理図を示す。図２４の有機ＥＬ素子は、反射電極／有機層／透明電極という構成を有し、光透過性材料を介在させて透明電極と対向する凹面反射体を有する。凹面反射体の中央には円錐状の凸部が設けられている。この構成では、有機発光層から発光した光が高屈折率の光透過材料を通して凹面反射体に当たり、有機ＥＬ素子は凹面反射体の焦点に配置されているので、光を小放射角度（略正面）へ変換して、空気へ放射する。
しかし、有機ＥＬ素子から凹面反射面に光を導く光透過材料は、有機発光層と同程度の屈折率を持つ高屈折率材料であれば、コストがかかる。一方、光透過材料が有機発光層の屈折率より小さい場合は、光透過材料と有機ＥＬ素子の透明電極間に全反射が生じ、全反射による光が凹面反射面に到達できないので、光取り出し効率を向上させることができない。
また、凹面反射面で反射された光が再び有機層を通過するため、光の一部は有機層に吸収され、光取り出し効率が低下する。
更に、光の放射角度を略正面に変換するために、有機ＥＬ素子を凹面反射体の焦点付近に配置されなければならないので、凹面反射体が有機ＥＬ素子より十分に大きく（凹面体のサイズは有機ＥＬ素子より少なくとも３倍以上であることが必要と考えられる）でなければ効果はないので、有機ＥＬ素子が大型化してしまうという問題もある。

図２５に特許文献３の有機ＥＬ素子の光伝搬原理図を示す。図２５の素子は、図２３の素子において、反射層と有機発光部の間に低屈折率層を追加したものである。特許文献１のように、有機ＥＬ素子から発光した光が光取り出し層で散乱されて一部の光が取り出され、残る光線ｆと光線ｇが有機ＥＬ素子へ戻る。ここでは、有機発光層を含む有機層と透明電極とからなる有機発光部と反射層の間に、低屈折率層を設けることにより、有機発光部と低屈折率層の屈折率差による全反射を利用し、高放射角度光光線ｆが特許文献１のように金属電極に吸収されることなく、有機ＥＬ素子の光取り出し層へ反射させ、取り出すことができる。また、低放射角度光光線ｇは低屈折率層を通過して、反射層により反射され、再び有機ＥＬ素子内部に入射し、光取り出し側（空気側）へ放射する。
しかし、この構成の素子においては、再び有機ＥＬ素子へ戻された光が、光取り出し層と低屈折率層の間を往復するたびに、有機発光部の光吸収による損失が生じ、光取り出し効率の向上が十分に図れないという問題がある。
また、反射層は銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）のような金属の場合、金属による光の反射率は反射される領域の屈折率により変化し、反射される領域の屈折率が大きいほど、金属における光の反射率が小さく、吸収率が大きい。また、低屈折率層の屈折率が大きいほど、低屈折率層と有機発光層の屈折率の差が小さくなり、全反射される光がより少なくなり、低屈折率層により多く入射するので、金属により吸収される光が増える。
したがって、特許文献３に具体的に記載されている感光性ポリマーや無機層などで構成される低屈折率層では、光取り出し効率の向上は不十分である。

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、光取り出し効率に優れた有機電界発光素子を提供することを目的とする。

本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討し、透明基板、光取り出し層、第１の透明電極、少なくとも１層の有機発光層を含む有機層、及び第２の透明電極を有する、両面発光型の有機ＥＬ素子において、前記第２の透明電極側に、空気層と、反射体とをこの順で設け、反射体の表面を前記第２の透明電極側に向けて凸を１つ有する特定の形状とすることで、高い光取り出し効率を達成できる有機ＥＬ発光素子とすることができることを見出した。
すなわち、前記課題を解決する手段は、以下のとおりである。

［１］
透明基板、有機発光層で発生した光を透明基板側に拡散させる光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極をこの順に有する積層体と、
積層体の、透明基板に対して第２の透明電極を有する側に、積層体と間隔を有して設けられた、有機発光層で発生した光を反射させる反射体とを有し、
反射体の積層体側の表面は、反射体と積層体との距離が最も短い点又は線を１つ有し、その点又は線から離れるにつれて、反射体と積層体との距離が単調に増加する形状を有し、
積層体の積層方向における平面視において、反射体が有機発光層の全体を覆っている、有機電界発光素子。
［２］
積層体と反射体との間に、有機発光層の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率層が存在する、［１］に記載の有機電界発光素子。
［３］
低屈折率層が空気層である［２］に記載の有機電界発光素子。
［４］
反射体の形状が、球面状、円錐状、角錐状、又は三角柱状である、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
［５］
反射体の積層体側の表面が、反射体と積層体との距離が最も短い点又は線を１つ有し、その点又は線から離れるにつれて、反射体と積層体との距離が連続的に増加する形状を有する、［１］〜［４］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
［６］
有機発光層の反射体側の面積をＳとし、
積層体の表面と反射体との距離の最大値をＤとした場合、
√ＳとＤが、下記式（１）を満たす、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
０．３≦Ｄ／√Ｓ 式（１）
［７］
積層体の積層方向における平面視において、有機発光層の形状が正方形であり、正方形の辺長をＷとし、
積層体の表面と反射体との距離の最大値をＤとした場合、
ＷとＤが、下記式（２）を満たす、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
０．５≦Ｄ／Ｗ 式（２）
［８］
反射体の表面が球面状である、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
［９］
積層体の積層方向における平面視において、有機発光層の形状が正方形であり、正方形の辺長をＷとし、
反射体の表面の曲率半径をＲとした場合、
ＷとＲが下記式（３）を満たす、［８］に記載の有機電界発光素子。
０．１≦Ｒ／Ｗ≦３ 式（３）
［１０］
反射体が、金属材料、又は、反射率が９０％以上の拡散反射板で構成されている、［１］〜［９］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
［１１］
光取り出し層は、散乱微粒子を含有する微粒子拡散層である、［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
［１２］
反射体により反射された光を、透明基板側に更に反射させる第２の反射体を有する、［１］〜［１１］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
［１３］
第２の反射体が、反射体と透明基板とに接して設けられている、［１２］に記載の有機電界発光素子。
［１４］
第２の反射体が、透明基板と鋭角をなすように設けられている、［１３］に記載の有機電界発光素子。
［１５］
反射体が、積層体を封止する封止缶内に設けられている、［１］〜［１４］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
［１６］
反射体が、封止缶内に、反射体と封止缶の間に空洞を有して設けられ、空洞に乾燥剤を有する、［１５］に記載の有機電界発光素子。
［１７］
第２の透明電極の反射体側に、更に、第２の光取り出し層が設けられている、［１］〜［１６］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
［１８］
［１］〜［１７］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子を含む面光源。
［１９］
［１］〜［１７］のいずれか１項に記載の有機電界発光素子を含む照明装置。

本発明によれば、光取り出し効率に優れた有機電界発光素子を提供することができる。

本発明の有機電界発光素子の一例の斜視図を示す概略図である。 本発明の有機電界発光素子の一例の断面図を示す概略図である。 本発明の有機電界発光素子の一例を平面視した概略図である。 本発明の有機電界発光素子の一例の斜視図を示す概略図である。 本発明の有機電界発光素子の一例の斜視図を示す概略図である。 本発明の有機電界発光素子の反射体が球面である場合の曲率半径を説明するための概略図である。 実施例１の有機電界発光素子を示す概略図である。 実施例２の有機電界発光素子を示す概略図である。 実施例３の有機電界発光素子を示す概略図である。 実施例４の有機電界発光素子を示す概略図である。 実施例５の有機電界発光素子を示す概略図である。 実施例６の有機電界発光素子を示す概略図である。 計算モデル１の有機電界発光素子を示す概略図である。 計算モデル２の有機電界発光素子を示す概略図である。 計算モデル３の有機電界発光素子を示す概略図である。 計算モデル４の有機電界発光素子を示す概略図である。 計算モデル１〜４において、Ｄ／Ｗと光取り出し効率の倍率との関係を示したグラフである。 計算モデル３において、Ｒ／Ｗと光取り出し効率の倍率との関係を示したグラフである。 計算モデル５の有機電界発光素子を示す概略図である。 計算モデル６の有機電界発光素子を示す概略図である。 計算モデル５〜６において、低屈折率層の屈折率と光取り出し効率の倍率との関係を示したグラフである。 従来の有機電界発光素子の一例を示す概略図である。 特許文献１の有機電界発光素子の一例を示す概略図である。 特許文献２の有機電界発光素子の一例を示す概略図である。 特許文献３の有機電界発光素子の一例を示す概略図である。

本発明の有機電界発光素子は、透明基板、有機発光層で発生した光を前記透明基板側に拡散させる光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極をこの順に有する積層体と、
前記積層体の、透明基板に対して第２の透明電極を有する側に、前記積層体と間隔を有して設けられた、有機発光層で発生した光を反射させる反射体とを有し、
前記反射体の前記積層体側の表面は、反射体と積層体との距離が最も短い点又は線を１つ有し、その点又は線から離れるにつれて、反射体と積層体との距離が単調に増加する形状を有し、
前記積層体の積層方向における平面視において、前記反射体が前記有機発光層の全体を覆っている、有機電界発光素子である。

図１に本発明の有機電界発光素子の一例の概略図（斜視図）を示す。
図１に記載された有機電界発光素子１００は、透明基板１、光取り出し層２、第１の透明電極３、有機発光層４、及び第２の透明電極５をこの順に有する積層体１０と、前記積層体１０の、透明基板１に対して第２の透明電極５を有する側に、前記積層体１０と間隔を有して設けられた、反射体６とを有している。積層体１０と反射体６との間には有機発光層の屈折率より低い屈折率を持つ低屈折率層（好ましくは空気層）を有している。
前記反射体６の前記積層体１０側の表面は、反射体６と積層体１０との距離が最も短い点を１つ有し、その点から離れるにつれて、反射体６と積層体１０との距離が単調に増加する形状を有している。
図２に、図１の有機電界発光素子を横から見た断面模式図を示す。
図２における積層体１０の積層方向Ａから平面視した際の概略図を図３に示す。
図３に示すように、前記積層体１０の積層方向Ａにおける平面視において、前記反射体６が前記有機発光層４の全体を覆っている。点Ｐは、反射体６と積層体１０との距離が最も短い点を表す。Ｗは、積層体１０の積層方向Ａにおける平面視において、有機発光層４の形状が正方形である場合の、該正方形の一辺の辺長を表す。
なお、図３には、積層体１０のうち、有機発光層４のみを図示し、透明基板１、光取り出し層２、第１の透明電極３、及び第２の透明電極５については図示していない。

図２に本発明の有機電界発光素子の光伝播原理図を示す。図２に記載された本発明の有機電界発光素子１００では、有機発光層４から発光した光が、光取り出し層２に放射して散乱され、ある割合で光取り出し側（透明基板１側）の正面空気の中に放射し（光線ａ）、他の光が有機ＥＬ素子内に戻る。素子内に戻る光線ｆ、光線ｇ、光線ｈのうち、光線ｆが有機発光層の屈折率と低屈折率層の屈折率の差による全反射臨界角度より大きい角度の光であり、全反射を利用して、光取り出し層に戻る。一方、低放射角度光の光線ｇ及び光線ｈは、有機発光層４と反射体６との間に設けられた低屈折率層に放射し、反射体６の表面で反射されて放射方向を変換され、有機ＥＬ素子を避け、正面（透明基板１側）に放射する。これにより、光線ｆのような高角度光が反射体６によって吸収されることを防ぎ、かつ光線ｇ及び光線ｈのような低角度光が有機電界発光素子内部に戻ることで有機層に吸収されることを防ぐことができるため、高い光取り出し効率の有機ＥＬ発光素子が実現される。

本発明の有機電界発光素子は、前記構成であるが、更に、必要に応じてその他の部材を有していてもよい。
以下、本発明の有機電界発光素子の各部材について説明する。

［透明基板］
本発明の有機電界発光素子に含まれる透明基板について説明する。
透明基板としては、その形状、構造、大きさ、材料等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば平板状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさは適宜選択することができる。
透明基板の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス（無アルカリガラス、ソーダライムガラス等）等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合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。
前記基板の表面は、その上に設ける光取り出し層との密着性を向上させるため、表面活性化処理を行うことが好ましい。前記表面活性化処理としては、例えばグロー放電処理、コロナ放電処理、ガラス基板のシランカップリング処理などが挙げられる。
透明基板は、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
透明基板の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましい。
透明基板の可視光範囲内（波長４００〜７８０ｎｍ）の透過率は９０％以上であることが好ましい。
透明基板の屈折率は、１．３以上１．８以下が好ましく、１．４以上１．７以下がより好ましく、１．４以上１．６以下が更に好ましい。透明基板の屈折率が、１．３以上であると、透明基板と光取り出し層の屈折率差が大きくなりすぎず、光取り出し層からの光が入射する際、フレネル反射が強くなりすぎず、光取り出し効率が向上しやすい。透明基板の屈折率が、１．８以下であると、透明基板と空気（光出射側）の屈折率差が大きくなりすぎず、フレネル反射が強くなりすぎず、光取り出し効率が向上しやすい。

［光取り出し層］
本発明の有機電界発光素子に含まれる光取り出し層について説明する。
光取り出し層は、微粒子層であることが好ましい。
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。

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。透明基板の屈折率と同等の屈折率又は有機発光層と同等の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も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、光が微粒子層（又は透明基板）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り出し効率を向上させることができる点で好ましい。
微粒子層におけるポリマーの屈折率は、上述したように、前記透明基板の屈折率と同等であることが好ましい。

−微粒子−
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。

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。
無機微粒子としては、例えばＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、などが挙げられる。これらの中でも、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２が特に好ましい。

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、１．３５〜２．６であることが好ましく、１．４５〜２．１であることがより好ましい。
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。
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、光取り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、光取り出し効率が低下することが予想される。
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。

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り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り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。
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。

＜＜ポリマー＞＞
微粒子層におけるポリマーの屈折率は、上述したように、前記透明基板の屈折率と同等であり、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。

−高屈折率微粒子−
高屈折率微粒子としては、屈折率が１．８０〜２．８、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。
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。
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。

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。本発明でより好ましい高屈折率微粒子はＴｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｉｎ、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。

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いうことがある）。
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。

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。
含有元素Ｃｏ、Ａｌ、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。

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、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。
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。

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。

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。

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、同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）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。

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（ＳｉＯ_２等）、アルミニウムを含有する無機化合物［Ａｌ_２Ｏ_３、Ａｌ（ＯＨ）_３等］、コバルトを含有する無機化合物（ＣｏＯ_２、Ｃｏ_２Ｏ_３，Ｃｏ_３Ｏ_４等）、ジルコニウムを含有する無機化合物［ＺｒＯ_２、Ｚｒ（ＯＨ）_４等］、鉄を含有する無機化合物（Ｆｅ_２Ｏ_３等）、などが挙げられる。

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。

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。

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。シランカップリング剤が最も好ましい。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。

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号公報記載の内容が挙げられる。

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。
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。
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。

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。

−（Ａ）有機バインダー−
（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。

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。

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。

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。

｛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。

｛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。
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。
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。

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）記載の化合物が挙げられる。

｛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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）、例として、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。

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等も好適に用いられる。

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。

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。

次に、微粒子層のバインダ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。

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のうちの１種を用いても２種以上を用いてもよい。

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２〜１０個が好ましく、２〜５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。

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が挙げられる。

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。

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。これらのエポキシ化合物として、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。

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、特に脂環式エポキシドが好ましい。前記エポキシ化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

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。

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。

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。

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：ＰａｒｔＡ：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号公報等記載｝、イソプロペニル化合物｛“Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：ＰａｒｔＡ：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２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

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。

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、ラジカル重合性化合物：カチオン重合性化合物の質量比率で、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。

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。

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。
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。

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。また、ラジカルを発生する化合物は、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

ラジカルを発生する化合物としては、例えば、従来公知の有機過酸化化合物、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号公報記載）、メタロセン化合物（特開平５−８３５８８号公報、特開平１−３０４４５３号公報等記載）、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号明細書等記載）、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。

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、少なくとも一つのモノ、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。

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）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。

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］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。

これらのラジカル発生化合物は、１種のみを添加しても、２種以上を併用してもよい。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％であることが好ましく、０．５質量％〜２５質量％であることがより好ましく、１質量％〜２０質量％であることが更に好ましい。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。

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。

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。

酸発生剤としては、オニウム塩が特に好適に用いられ、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好ましい。

オニウム塩の具体例としては、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等が挙げられる。

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。

これらの酸発生剤は、１種のみをそれぞれ単独で用いてもよいし、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。

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。

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。

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。

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。その中でも、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。

（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。

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。

一般式（２）：（Ｒ^２１）_β−Ｓｉ（Ｙ^２１）_４−β
ただし、前記一般式（２）中、Ｒ^２１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。Ｙ^２１は、ハロゲン原子（塩素原子、臭素原子等）、ＯＨ基、ＯＲ^２２基、ＯＣＯＲ^２２基を表す。ここで、Ｒ^２２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、Ｙ^２１はＯＲ^２２基又はＯＣＯＲ^２２基を表す。

前記一般式（２）において、Ｒ^２１の脂肪族基としては、好ましくは炭素数１〜１８（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、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基、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。Ｒ^２１のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基等が挙げられ、好ましくはフェニル基である。

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（メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、プロピル基、ｔ−ブチル等）、アリール基（フェニル基、ナフチル基等）、芳香族ヘテロ環基（フリル基、ピラゾリル基、ピリジル基等）、アルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（フェノキシ基等）、アルキルチオ基（メチルチオ基、エチルチオ基等）、アリールチオ基（フェニルチオ基等）、アルケニル基（ビニル基、１−プロペニル基等）、アルコキシシリル基（トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基等）、アシルオキシ基｛アセトキシ基、（メタ）アクリロイル基等｝、アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（フェノキシカルボニル基等）、カルバモイル基（カルバモイル基、Ｎ−メチルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル基、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルカルバモイル基等）、アシルアミノ基（アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、アクリルアミノ基、メタクリルアミノ基等）などが好ましい。

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）アクリロイル基｝、重合性のアシルアミノ基（アクリルアミノ基、メタクリルアミノ基）である。またこれら置換基は更に置換されていてもよい。

前記のようにＲ^２２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Ｒ^２１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Ｒ^２１と同じである。

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％であることがより好ましく、３０質量％〜５０質量％であることが更に好ましい。

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。

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。

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。

これらの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。

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、及び四級アンモニウム基が挙げられる。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。

−溶媒−
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。
また、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％以上であることが好ましく、３０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上が更に好ましい。

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。

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。

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。

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。

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／ｃｍ^２〜１００ｍＷ／ｃｍ^２程度が好ましく、塗布膜表面上での光照射量は１００ｍＪ／ｃｍ^２〜１，０００ｍＪ／ｃｍ^２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。

前記微粒子層の平均厚みは、５μｍ〜２００μｍであることが好ましく、５μｍ〜５０μｍであることがより好ましい。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、最大な光取り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、光取り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。

［第１の透明電極］
本発明の有機電界発光素子に含まれる第１の透明電極について説明する。
第１の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＝２．０）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、ＺｎＯ（屈折率＝１．９５）、ＳｎＯ_２（屈折率＝２．０）、Ｉｎ_２Ｏ_３（屈折率＝１．９〜２．０）、ＴｉＯ_２（屈折率＝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。
第１の透明電極の屈折率は、１．６５〜２．２であることが好ましい。
第１の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。
第１の透明電極の可視光範囲内（波長４００〜７８０ｎｍ）の透過率は９０％以上であることが好ましい。

［有機層］
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも１層の有機発光層を含む有機層を有する。
有機層は、少なくとも１層の有機発光層を有し、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。

−−発光材料−−
前記発光材料は、燐光発光材料、蛍光発光材料等のいずれも好適に用いることができる。
前記発光材料は、ホスト化合物との間で、イオン化ポテンシャルの差（ΔＩｐ）と電子親和力の差（ΔＥａ）が、１．２ｅＶ＞△Ｉｐ＞０．２ｅＶ、及び／又は１．２ｅＶ＞△Ｅａ＞０．２ｅＶの関係を満たすドーパントであることが、駆動耐久性の観点で好ましい。
前記発光層中の発光材料は、前記発光層中に一般的に発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜５０質量％含有されることがより好ましい。

−−−燐光発光材料−−−
前記燐光発光材料としては、一般に、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体を挙げることができる。
前記遷移金属原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、金、銀、銅、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金であり、更に好ましくはイリジウム、白金である。

前記錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。

前記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。

これらの中でも、燐光発光材料としては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、ＷＯ０５／１９３７３Ａ２、ＷＯ２００４／１０８８５７Ａ１、ＷＯ２００５／０４２４４４Ａ２、ＷＯ２００５／０４２５５０Ａ１、特開２００１−２４７８５９、特開２００２−３０２６７１、特開２００２−１１７９７８、特開２００３−１３３０７４、特開２００２−２３５０７６、特開２００３−１２３９８２、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ１２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９、特開２００４−３５７７９１、特開２００６−９３５４２、特開２００６−２６１６２３、特開２００６−２５６９９９、特開２００７−１９４６２、特開２００７−８４６３５、特開２００７−９６２５９等の各公報に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。これらの中でも、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、Ｃｅ錯体が好ましく、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、又はＲｅ錯体がより好ましく、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、又はＲｅ錯体が更に好ましく、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、３座以上の多座配位子を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、又はＲｅ錯体が特に好ましい。

前記燐光発光材料の具体例として、以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

−−−蛍光発光材料−−−
前記蛍光発光材料としては、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、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、又はペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン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、有機シラン、又はこれらの誘導体などを挙げることができる。

−−ホスト材料−−
前記ホスト材料としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト材料（正孔輸送性ホストと記載する場合がある）及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物（電子輸送性ホストと記載する場合がある）を用いることができる。

−−−正孔輸送性ホスト材料−−−
前記正孔輸送性ホスト材料としては、例えば、以下の材料を挙げることができる。即ち、ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、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）、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、有機シラン、カーボン膜、又はそれらの誘導体などが挙げられる。
これらの中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体、分子内にカルバゾール基を有するものが好ましく、ｔ−ブチル置換カルバゾール基を有する化合物がより好ましい。

−−−電子輸送性ホスト材料−−−
前記電子輸送性ホスト材料としては、例えば、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、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、又はそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、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等を挙げることができる。これらの中でも、耐久性の点から金属錯体化合物が好ましく、金属に配位する少なくとも１つの窒素原子又は酸素原子又は硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。前記金属錯体電子輸送性ホストとしては、例えば特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００４−２１４１７９号公報、特開２００４−２２１０６２号公報、特開２００４−２２１０６５号公報、特開２００４−２２１０６８号公報、特開２００４−３２７３１３号公報等に記載の化合物が挙げられる。

前記正孔輸送性ホスト材料、電子輸送性ホスト材料の具体例として、以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

−正孔注入層、正孔輸送層−
前記正孔注入層、又は前記正孔輸送層は、陽極又は陽極側の層から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いられる正孔注入材料、正孔輸送材料は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。具体的には、ピロール誘導体、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、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、等を含有する層が好ましい。

前記正孔注入層、又は前記正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。前記正孔注入層、又は正孔輸送層に導入する電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
具体的には、無機化合物は塩化第二鉄や塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモンなどのハロゲン化金属、五酸化バナジウム、及び三酸化モリブデンなどの金属酸化物などが挙げられる。有機化合物の場合は、置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基などを有する化合物、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなどを好適に用いることができる。
これらの電子受容性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子受容性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料に対して０．０１質量％〜５０質量％が好ましく、０．０５質量％〜４０質量％が更に好ましく、０．１質量％〜３０質量％が特に好ましい。

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。

−電子注入層、電子輸送層−
前記電子注入層、又は前記電子輸送層は、陰極又は陰極側の層から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる電子注入材料、電子輸送材料は低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、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、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、ペリレン等の芳香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、シロールに代表される有機シラン誘導体、等を含有する層が好ましい。

前記電子注入層、又は電子輸送層には、電子供与性ドーパントを含有させることができる。前記電子注入層、又は電子輸送層に導入される電子供与性ドーパントとしては、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍｇなどのアルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属や還元性有機化合物などが好適に用いられる。金属としては、特に仕事関数が４．２ｅＶ以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、及びＹｂなどが挙げられる。また、還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物などが挙げられる。
これらの電子供与性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子供与性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、電子輸送層材料に対して０．１質量％〜９９質量％が好ましく、１．０質量％〜８０質量％が更に好ましく、２．０質量％〜７０質量％が特に好ましい。

前記電子注入層、又は前記電子輸送層は、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。

−正孔ブロック層、電子ブロック層−
前記正孔ブロック層は、陽極側から有機発光層に輸送された正孔が陰極側に通り抜けることを防止する機能を有する層であり、通常、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として設けられる。
一方、前記電子ブロック層は、陰極側から有機発光層に輸送された電子が陽極側に通り抜けることを防止する機能を有する層であり、通常、有機発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として設けられる。
前記正孔ブロック層を構成する化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。電子ブロック層を構成する化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが利用できる。
前記正孔ブロック層及び電子ブロック層の厚みは、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、前記正孔ブロック層及び電子ブロック層は、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。

［第２の透明電極］
本発明の有機電界発光素子に含まれる第２の透明電極について説明する。
第２の透明電極は、陰極として機能することが好ましく、通常、上述の発光層を構成する有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、有機ＥＬ装置の用途、目的に応じて、公知の電極材料のなかから適宜選択することができる。

陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、及びイッテルビウム等の希土類金属などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。

これらのなかでも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。

なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの広報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。

陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などのなかから、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種単独又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。

陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。

本発明において、陰極の配置位置は、発光層に電界を印加し得るように設けられれば、特に制限はなく、発光層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。

また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層とみることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。

第２の透明電極の屈折率は、１．６５〜２．２であることが好ましい。
第２の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。
第２の透明電極の可視光範囲内（波長４００〜７８０ｎｍ）の透過率は９０％以上であることが好ましい。
第２の透明電極を陰極とする場合、陰極の材料を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、さらにＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。

［反射体］
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも、透明基板、光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極を有する積層体と、前記積層体の透明基板に対して第２の透明電極を有する側に、前記積層体と間隔を有して設けられた反射体とを有する。
前記反射体の前記積層体側の表面は、反射体と積層体との距離が最も短い点又は線を１つ有し、その点又は線から離れるにつれて、反射体と積層体との距離が単調に増加する形状を有する。
ここで、距離とは、「最短距離」のことを表す。
「距離が単調に増加する」とは、距離が連続的に増加する場合のみならず、距離が変化しない場合も含む。

反射体は、有機発光層で発生し、反射体側に進んだ光を、より多く前記積層体を避けて透明基板の方向に進むように反射し、有機発光層等に吸収されることを防ぐため、効率良く光取り出し面より光を取り出すことを可能にする。

反射体の光反射率は、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは９０％以上である。ここで、上記反射率は、可視光範囲内（波長４００〜７８０ｎｍ、典型的にｄ線：波長５８７ｎｍで表すことである）に対する値である。
反射体を構成する材料は特に限定されない。材料としては、例えば、金属もしくは金属酸化物が挙げられ、好ましくは、アルミニウム、銀、金、およびクロムなどの金属である。
反射体の形成方法は特に限定されない。例えば、蒸着、Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ（ＭＩＭ）法（金属粉末射出成形法）、メッキ、切削成形、蒸着法などが挙げられ、部品製造効率化、形状形成の精密性の観点からは、ＭＩＭ法が好ましい。
ＭＩＭ法については、特に限定されず、従来公知の方法を参照して実施できる。ＭＩＭ法の一例としては、特開平６−２００４号公報などに記載されている。
蒸着法で反射体を作製する場合は、封止缶にＡｇなど反射層材料を蒸着し平面反射体を作製し、ガラスレンズなど曲面を持つ型に、Ａｇなど反射層材料を蒸着し、曲面反射体を作成し、接着剤で合体させてもよい。

反射体は上記金属のほか、反射率が９０％以上の拡散反射板により構成されることも好ましい。反射率が９０％以上の拡散反射板としては、例えば、古河電工製の易成形光反射板ＭＣＰＯＬＹＣＡなどが挙げられる。ここで、上記反射率は、可視光範囲内（波長４００〜７８０ｎｍ、典型的にｄ線：波長５８７ｎｍで表すことである）に対する値である。

低屈折率層に入射した光が有機層に戻らないように、光の角度を変換するために前記反射体の前記積層体側の表面が、反射体と積層体との距離が最も短い点又は線を１つ有し、その点又は線から離れるにつれて、反射体と積層体との距離が連続的に増加する形状を有することが好ましい。
例えば、本発明の有機電界発光素子における、透明基板が平板で、光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極もそれぞれ該透明基板の反射体側の表面に平行な表面を有するように積層された場合、反射体の形状としては、前記有機発光層側に向かって１つの凸を有する形状が好ましい。このような形状としては、曲面を有する形状（好ましくは球面状）、円錐状、角錐状、又は三角柱状であることが好ましく、曲面を有する形状（好ましくは球面状）がより好ましい。同じ高さの凸面反射体では、球面の曲率が最も大きく、光の角度変換能力が大きいので、球面状が好ましい。球面状の反射体としては、具体的には、凸面鏡が挙げられる。なお、球面としては完全な球面ではなく、略球面も含むものとする。
図４に本発明の有機電界発光素子の一例の概略図（斜視図）を示す。図４に記載された有機電界発光素子１００は、図１に対して、反射体６の表面が四角錐状である点のみが異なる。
図５に本発明の有機電界発光素子の一例の概略図（斜視図）を示す。図５に記載された有機電界発光素子１００は、図１に対して、反射体６の表面が三角柱状である点のみが異なる。

本発明の有機電界発光素子においては、前記積層体の積層方向における平面視において、前記反射体が前記有機発光層の全体を覆っている。これは、別の言い方をすると、前記有機発光層を前記反射体側の有機発光層の表面に垂直な方向に投影した投影面が、前記反射体を前記有機発光層の表面に垂直な方向に投影した投影面に、全て含まれることが好ましい。すなわち、前記反射体が、前記有機発光層の表面の全体に渡って対向するように設けられていることが好ましい。このようにすることで、有機発光層から出射し、反射体で反射された光が、前記積層体を避けて透明基板の方向に進むため、有機発光層等に吸収されることを防ぎ、光取出し効率を向上させることができる。

有機発光層の反射体側の表面の面積をＳとする。
前記積層体の表面と前記反射体との距離の最大値をＤ（図２参照）とした場合、
√ＳとＤが、下記式（１）を満たすことが、光取り出し効率の観点から好ましい。ただし、Ｄと√Ｓの単位は同じ（例えばＤの単位及び√Ｓの単位はともに「ｍｍ」）である。
０．３≦Ｄ／√Ｓ 式（１）
Ｄ／√Ｓは、０．５以上であることがより好ましく、０．８以上であることが更に好ましい。
また、有機電界発光素子の厚みをより薄くできるという観点からは、Ｄ／√Ｓは１．５以下であることが好ましい。

前記積層体の積層方向における平面視において、前記有機発光層の形状が正方形であり、該正方形の辺長をＷ（図２及び図３参照）とすると、ＷとＳの関係は、Ｗ＝√Ｓとなる。

前記積層体の表面と前記反射体との距離の最大値をＤ（図２参照）とした場合、
ＷとＤが、下記式（２）を満たすことが、光取り出し効率の観点から好ましい。ただし、ＤとＷの単位は同じ（例えばＤの単位及びＷの単位はともに「ｍｍ」）である。
０．５≦Ｄ／Ｗ 式（２）
Ｄ／Ｗは、０．８以上であることがより好ましく、１.０以上であることが更に好ましい。
また、有機発光素子の体積をより小さくできるという観点からは、Ｄ／Ｗは２．０以下であることが好ましい。

ＤとＷのそれぞれの値は特に限定されないが、例えば、Ｄは１０ｍｍ〜３００ｍｍ程度であり、２０ｍｍ〜２００ｍｍが好ましい。Ｗは３０ｍｍ〜５００ｍｍが好ましい。

反射体が曲面を有する形状（好ましくは球面状）である場合は、前記積層体の積層方向における平面視において、前記有機発光層の形状が正方形であり、該正方形の辺長をＷとし、
前記反射体の曲面の曲率半径をＲとした場合、
ＷとＲが下記式（３）を満たすことが、光取り出し効率の観点から好ましい。ただし、ＲとＷの単位は同じ（例えばＲの単位及びＷの単位はともに「ｍｍ」）である。
０．１≦Ｒ／Ｗ≦３ 式（３）
Ｒ／Ｗは、０．２以上１．５以下であることがより好ましく、０．３以上１．３以下であることが更に好ましい。

Ｒの値は特に限定されないが、例えば、Ｒは５ｍｍ〜１０００ｍｍ程度であり、１０ｍｍ〜８００ｍｍが好ましい。
図６に、反射体の表面が球面状である場合の曲率半径Ｒを説明するための模式図を示す。表面が球面状の反射体は、一例として、図６に示すように半径Ｒの球を直線Ｂで切った形状（斜線部で表される形状）を有する。

反射体の前記積層体側の表面は、反射体と積層体との距離が最も短い点又は線を１つ有し、その点又は線から離れるにつれて、反射体と積層体との距離が単調に増加する形状を有する。前記点又は線の位置は特に限定されないが、光が有機層に戻ることを防ぎやすいという観点からは、前記点又は線は、反射体の中心にあることが好ましい。
また、前記積層体の積層方向における平面視において、前記反射体の中心が前記有機発光層の中心と重なっていることが好ましい。
有機発光層と反射体の中心が重なっていると、反射される光が対称性よく透明基板側に放射するので、均一の面発光が得られ、好ましい。

反射体は、有機電界発光素子における前記積層体を封止する封止缶内に設けられていることが好ましい。

［低屈折率層］
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも、透明基板、光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極を有する積層体と、前記凸構造を有する反射体との間に低屈折率層を有することが好ましい。
ここで、低屈折率層とは、有機発光層より低い屈折率を有する層であり、屈折率が１．６以下であることが好ましく、１．５以下がより好ましく、１．４以下が更に好ましく、１．１以下が特に好ましく、１．０５以下が最も好ましい。
低屈折率層を有することで、前記積層体から高角度で低屈折率層へ進もうとするする光は低屈折率層との界面で全反射され、透明基板側に戻り、光取り出し効率の向上に寄与する。

低屈折率層は、上記屈折率の条件を満たしていれば、その形態は特に限定されない。低屈折率層は、低屈折率の材料（例えば、ＬａＦ_３、ＢＫ７、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、ＮａＦ、ＫＦ、Ｂｉ_２Ｓ_３、Ｎａ_５Ａｌ_３Ｆ_１４など）からなる層であってもよいし、気体層であってもよい。前記気体層を構成する気体としては、酸素、窒素、二酸化炭素、空気などが挙げられる。また真空であってもよい。屈折率が低く、製造が容易であり、コストがかからないという理由から、低屈折率層は気体層であることが好ましく、空気により構成される層（空気層）であることがより好ましい。

空気層の形成方法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る。例えば、後述する封止缶裏面（内側）に対して、反射体又は拡散反射板を付与し基板の有機層側を封止する際に、所望の厚さの空気層となるように基板を封止する位置を調節することにより形成することができる。

本発明の有機電界発光素子は、光取出し層を２層以上有していてもよく、透明基板、第１の光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、第２の透明電極、及び第２の光取り出し層をこの順に有する積層体と、前記反射体とを有する有機電界発光素子であってもよい。これにより、光取り出し効率を更に向上させることができる。

［第２の反射体］
本発明の有機電界発光素子は、前記反射体（以下、便宜的に「第１の反射体」と呼ぶ）とは別の第２の反射体を有することが好ましい。
第２の反射体は、第１の反射体により反射された光を更に反射して、有機電界発光素子の透明基板側に取り出しやすくなるように配置されることが好ましい。
また、第２の反射体が、第１の反射体と透明基板とに接するように設けられていることが好ましい（第１の反射体と第２の反射体が一体化していることが好ましい）。これにより、第２の反射体が後述する封止材料を兼ねることができる。この場合、第２の反射体が、前記透明基板と鋭角をなして設けられている態様も好ましい。
第２の反射体の反射面の形状は特に限定されず、平板状の反射体でもよいし、凸面や凹面を有していてもよい。

［封止材料］
本発明の有機電界発光素子は、水分、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン等による劣化を防ぐために、封止材料により封止されていることが好ましい。
封止方法としては、本発明の有機電界発光素子を封止材料で形成した封止缶に封入する方法や、本発明の有機電界発光素子の透明基板を、光取り出し層、第１の透明電極、少なくとも１層の有機発光層を含む有機層、及び第２の透明電極よりも大きくし（前記積層体の積層方向における平面視において、透明基板が光取り出し層、第１の透明電極、有機層、及び第２の透明電極の全体を覆っていて、かつこれらより大きくし）、透明基板を蓋として、透明基板と反射体と間を封止材料により封止して、光取り出し層、第１の透明電極、少なくとも１層の有機発光層を含む有機層、及び第２の透明電を封入する方法などがある。
封止缶を形成する材料、大きさ、形状、構造は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
封止缶の材料（封止材料）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、各種無機化合物又は有機化合物からなる単層構造又は積層構造であってもよい。無機化合物としては、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２が挙げられ、有機化合物としては、シリコン系ポリマー、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が挙げられる。バリア層の厚さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、０．１〜１０μｍとすることが好ましく、より好ましくは、０．１〜５μｍであり、より好ましくは、０．２〜３μｍである。封止層の厚みが、０．１μｍ未満であると、大気中の酸素及び水分の透過を防ぐ封止機能が不充分であることがあり、１０μｍを超えると、光線透過率が低下し、透明性を損なうこと、また、無機材料を単層で用いる場合、応力差により割れ、隣接層との剥離等、バリア性が損なわれる可能性がある。封止層の光学的性質は、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。
封止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、真空蒸着法、スパッタ法などが挙げられる。
また、本発明においては、封止材料として、反射材を用いることが好ましい。
これにより、反射体で反射された光が、封止材料に吸収されないため、光取り出し効率が向上する。

前記封止缶と第１の透明電極、第２の透明電極及び有機層を含む有機電界発光素子との間の空間には、乾燥剤（水分吸収剤又は不活性液体）を封入してもよい。
前記水分吸収剤としては、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、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウムなどが挙げられる。
前記不活性液体としては、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、パラフィン類、流動パラフィン類；パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤；塩素系溶剤、シリコーンオイル類などが挙げられる。
特に、反射体と封止缶の間に乾燥剤を設置することが好ましい。
反射体が、封止缶内に、反射体と封止缶の間に空洞を有して設けられ、前記空洞に乾燥剤を有することが好ましい。

前記有機電界発光素子は、フルカラーで表示し得る装置として構成することができる。
前記有機電界発光素子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層を通して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。
この場合は、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の画素ごとにレーザーパワー、厚みを適宜調整することが好ましい。
また、上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装置を組み合わせた白色発光光源、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、及び赤色（Ｒ）の有機電界発光素子を組み合わせた白色発光光源、等である。

前記有機電界発光素子は、例えば、面光源、照明装置、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。

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。

＜シミュレーションによる光取り出し効率の見積もり＞
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、以下の内容のシミュレーションを行った。
光取り出し効率、及び各有機電界発光素子の光取り出し効率の向上倍率は、下記の式により定義される。
光取り出し効率＝透明基板側の正面空気（光取り出し側）に出射される光エネルギー／有機発光層から発光された光エネルギー
倍率＝実施素子の光取り出し効率／参考素子１の光取り出し効率

１．参考素子１（計算モデル１）
シミュレーションに利用した計算モデル１は図１３に示すように、“空気／透明基板（ＢＫ７、オハラ社製、屈折率（ｎ）＝１．５、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／透明基板側にある透明電極と有機発光層を含む有機発光部（屈折率（ｎ）＝１．８、吸収率１０％、厚み２μｍ、発光領域は２ｍｍ×２ｍｍの正方形（図１３の斜線部分））／Ａｇ反射電極（屈折率（ｎ）＝０．１８、減衰係数ｋ＝３．４、厚み１００ｎｍ）”という積層体により構成される有機ＥＬ素子である。
素子サイズは５０ｍｍ×５０ｍｍの正方形である。すなわち、積層体の積層方向における平面視において、有機発光層の形状が正方形であり、該正方形の辺の長さＷが５０ｍｍである。
透明基板側にある透明電極を含む有機発光部の構成は、“透明電極／正孔注入層と輸送層／有機発光層／電子注入層と輸送層”であることとしている。

文献ＰＩＯＮＥＥＲ Ｒ＆Ｄ Ｖｏｌ．１１ Ｎｏ．１，ｐｐ２１−２８によると、発光層の屈折率ｎは１．７〜１．８５である。また、良く利用される透明電極、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）（屈折率（ｎ）＝２．０）、ＺｎＯ（屈折率（ｎ）＝１．９５）、ＳｎＯ_２（屈折率（ｎ）＝２．０）、Ｉｎ_２Ｏ_３（屈折率（ｎ）＝１．９〜２．０）、ＴｉＯ_２（屈折率（ｎ）＝１．９０）は、屈折率が有機層の屈折率より大きく、発光層と空気の間の全反射に影響を与えないので、透明電極を含む有機発光部の屈折率を１．８とした、また、有機発光層から発光した光が、有機発光素子の積層体を通して、空気に放射する。有機発光素子を構成する有機材料が光に対する吸収特性を持っているので、光が有機層を通ると、有機材料の減衰係数に依存して吸収される、また、有機発光素子の積層体における層間や、有機発光素子と空気間にある屈折率差によって、有機発光素子内部（反射体側）に反射される光が存在する。有機発光素子内部に反射された光が反射電極や、反射体により再び光取出し側に反射され、有機層を通して、空気に放射する。光が有機層を通る度に、有機材料の減衰係数に依存して吸収される。ここでは、光が有機層を通る度の吸収率を１０％とした。

有機発光部から透明基板まで（屈折率（ｎ）＝１．８以内にある）放射する光の配光分布はランバーシアン分布とした。
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。

Ｇｌａｓｓ（オハラＳ−ＬＡＨ５３、屈折率ｎ＝１．８）／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バーシアン分布であるとした。
計算モデル１をシミュレーションした光取り出し効率は約３２％であった。これから、各計算モデルについてシミュレーションした光取り出し効率の倍率は、この光取り出し効率に対する倍率である。

２．空気ギャップＤと光取り出し効率の関係のシミュレーション（計算モデル２）
透明基板、光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極をこの順に有する積層体と、前記積層体の透明基板に対して第２の透明電極側に設けられた銀で形成された平面状の反射体とを有する有機電界発光素子（素子の概略図を図１４に示す）を想定し、前記積層体と前記反射体との距離の最大値（空気ギャップ）Ｄと光取り出し効率の関係を見積もった。

計算モデル２の構成は以下のとおりである。
空気／透明基板（屈折率ｎ＝１．５、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／光取り出し層（微粒子拡散散乱膜。バインダーポリマーの屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０。架橋アクリル系粒子の平均粒径φ＝１．５μｍ、屈折率ｎｐ＝１．４９、減衰係数ｋ＝０、微粒子の体積充填率５０％。散乱膜膜厚５μｍ）／透明電極と有機発光層を含む有機発光部（屈折率ｎ＝１．８、吸収率：１０％、膜厚２μｍ、発光領域は２ｍｍ×２ｍｍの正方形（図１４の斜線部分））／空気層（屈折率ｎ＝１．０、減衰係数ｋ＝０、ギャップ距離Ｄ）／Ａｇ反射体（屈折率ｎ＝０．１８、減衰係数ｋ＝３．４）
ここでは、透明電極を含む有機発光部の構成は、“透明電極／正孔注入層と輸送層／有機発光層／電子注入層と輸送層／透明電極”であること想定している。
光取り出し層は高屈折率ポリマーに拡散される微粒子による構成される微粒子拡散散乱膜である。高屈折率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（ＴｉＯ_２、屈折率ｎ＝２．６、平均粒径１００ｎｍ以下）を適切に分散させて、屈折率ｎｂ＝１．８になったものを用いた。
また、微粒子としては架橋アクリル系粒子で、平均粒径φ１．５μｍ、（屈折率ｎ＝１．４９、減衰係数ｋ＝０）を用いた。
有機発光層は、積層体の積層方向における平面視において、形状が正方形となるように形成し、該正方形の辺長をＷとした。
計算モデル２について、“空気ギャップＤ／有機発光層の辺長Ｗ”をパラメーターとして、シミュレーションを行い、計算モデル１の光取り出し効率に対する光取り出し効率の倍率を求めた。

３．凸面構造反射体による光取り出し効率の向上する効果、単面光取り出し層（計算モデル３）
透明基板、光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極をこの順に有する積層体と、該積層体の透明基板に対して第２の透明電極側に、前記積層体と間隔を有して設けられた、表面が曲率半径Ｒの球面状の反射体とを有する有機電界発光素子（素子の概略図を図１５に示す）を想定し、シミュレーションを行った。
図１５の素子は、透明基板１、光取り出し層２、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極を含む有機発光部２０をこの順に有する積層体と、前記有機発光部２０に対向して、間隔を有して設けられた、表面が曲率半径Ｒの球面状の反射体６とを有する。
計算モデル３の構成は以下のとおりである。
空気／透明基板（屈折率ｎ＝１．５、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／光取り出し層（微粒子拡散散乱膜。バインダーポリマーの屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０。架橋アクリル系粒子の平均粒径φ＝１．５μｍ、屈折率ｎｐ＝１．４９、減衰係数ｋ＝０、微粒子の体積充填率５０％。散乱膜膜厚５μｍ）／透明電極と有機発光層を含む有機発光部（屈折率ｎ＝１．８、吸収率：１０％、膜厚２μｍ、発光領域は２ｍｍ×２ｍｍの正方形（図１５の斜線部分））／空気層（屈折率ｎ＝１．０、減衰係数ｋ＝０、ギャップ距離Ｄ／表面が曲率半径Ｒの球面状のＡｇ反射体（屈折率ｎ＝０．１８、減衰係数ｋ＝３．４）
有機発光層は、積層体の積層方向における平面視において、形状が正方形となるように形成し、該正方形の辺長をＷとした。
また、積層体の積層方向における平面視において、反射体の中心が有機発光層の中心と重なるものとした。
計算モデル３について、“空気ギャップＤ／有機発光層の辺長Ｗ”、と、“球面状反射体の曲率半径Ｒ／有機発光層の辺長Ｗ”をパラメーターとして、光取り出し効率の倍率との関係を求めた。

４．反射体の凸面構造による光取り出し効率の向上、両面光取り出し層（計算モデル４）
透明基板、第１の光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、第２の透明電極、及び第２の光取り出し層をこの順に有する積層体と、該積層体の第２の光取り出し層に対向して、間隔を有して設けられた、表面が曲率半径Ｒの球面状の反射体とを有する有機電界発光素子（素子の概略図を図１６に示す）を想定し、シミュレーションを行った。
図１６の素子は、透明基板１、光取り出し層２、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極を含む有機発光部２０、第２の光取り出し層８をこの順に有する積層体と、前記有機発光部２０に対向して、間隔を有して設けられた、表面が曲率半径Ｒの球面状の反射体６とを有する。
計算モデル４の構成は以下のとおりである。
空気／透明基板（屈折率ｎ＝１．５、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／光取り出し層（微粒子拡散散乱膜。バインダーポリマーの屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０。架橋アクリル系粒子の平均粒径φ＝１．５μｍ、屈折率ｎｐ＝１．４９、減衰係数ｋ＝０、微粒子の体積充填率５０％。散乱膜膜厚５μｍ）／透明電極と有機発光層を含む有機発光部（屈折率ｎ＝１．８、吸収率：１０％、膜厚２μｍ、発光領域は２ｍｍ×２ｍｍの正方形（図１６の斜線部分））／第２の光取り出し層（微粒子拡散散乱膜。バインダーポリマーの屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０。架橋アクリル系粒子の平均粒径φ１．５μｍ、屈折率ｎｐ＝１．４９、減衰係数ｋ＝０、微粒子の体積充填率５０％。散乱膜膜厚５μｍ）／空気層（屈折率ｎ＝１．０、ｋ＝０、ギャップ距離Ｄ／表面が曲率半径Ｒの球面状のＡｇ反射体（屈折率ｎ＝０．１８、減衰係数ｋ＝３．４）
有機発光層は、積層体の積層方向における平面視において、形状が正方形となるように形成し、該正方形の辺長をＷとした。
また、積層体の積層方向における平面視において、反射体の中心が有機発光層の中心と重なるものとした。
計算モデル４について、“空気ギャップＤ／有機発光層の辺長Ｗ”、と、“反射体凸面構造の曲率半径Ｒ”をパラメーターとして、計算モデル３と同じようにシミュレーションを行い、計算モデル１の光取り出し効率に対する光取り出し効率の倍率を求めた。

５．低屈折率層の屈折率による光取り出し効率の向上、凸面構造反射体（計算モデル５）
透明基板、光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極をこの順に有する積層体と、該積層体の透明基板に対して第２の透明電極側に、前記積層体と間隔を有して設けられた、表面が曲率半径Ｒの球面状の反射体とを有し、前記積層体と反射体との間に低屈折率層を有する有機電界発光素子（素子の概略図を図１９に示す）を想定し、シミュレーションを行った。
図１９の素子は、透明基板１、光取り出し層２、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極を含む有機発光部２０をこの順に有する積層体と、前記有機発光部２０に対向して、間隔を有して設けられた、表面が曲率半径Ｒの球面状の反射体６とを有し、前記積層体と反射体６との間に低屈折率層２２を有する。
計算モデル５の構成は以下のとおりである。
空気／透明基板（屈折率ｎ＝１．５、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／光取出し層（微粒子拡散散乱膜。バインダーポリマーの屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０。架橋アクリル系粒子の平均粒径φ＝１．５μｍ、屈折率ｎｐ＝１．４９、減衰係数ｋ＝０、微粒子の体積充填率５０％。散乱膜膜厚５μｍ）／透明電極を含む有機発光部（屈折率ｎ＝１．８、吸収率１０％、膜厚２μｍ、発光領域は２ｍｍ×２ｍｍの正方形（図１９の斜線部分））／低屈折率層（屈折率ｎ＝１．０〜１．８、減衰係数ｋ＝０、ギャップ距離Ｄ＝Ｗ＝５０ｍｍ）／表面が曲率半径Ｒの球面状のＡｇ反射体（屈折率ｎ＝０．１８、減衰係数ｋ＝３．４、凸面曲率Ｒ＝０．７５Ｗ）
有機発光層は、積層体の積層方向における平面視において、形状が正方形となるように形成し、該正方形の辺長をＷ（＝５０ｍｍ）とした。
また、積層体の積層方向における平面視において、反射体の中心が有機発光層の中心と重なるものとした。
計算モデル５について、低屈折率層の屈折率をパラメーターとして、光取出し効率を計算した。シミュレーションを行い、計算モデル１の光取出し効率に対する光取出し効率の倍率を求めた。

６．低屈折率層の屈折率による光取り出し効率の向上、平面状の反射体（計算モデル６）
透明基板、光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極をこの順に有する積層体と、該積層体の透明基板に対して第２の透明電極側に、前記積層体と間隔を有して設けられた、平面状の反射体とを有し、前記積層体と反射体との間に低屈折率層を有する有機電界発光素子（素子の概略図を図２０に示す）を想定し、シミュレーションを行った。
図２０の素子は、透明基板１、光取り出し層２、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極を含む有機発光部２０をこの順に有する積層体と、前記有機発光部２０に対向して、間隔を有して設けられた、平面状の反射体６ｒとを有し、前記積層体と反射体６ｒとの間に低屈折率層を有する。
計算モデル６の構成は以下のとおりである。
空気／透明基板（屈折率ｎ＝１．５、減衰係数ｋ＝０、厚み１ｍｍ）／光取出し層（微粒子拡散散乱膜。バインダーポリマーの屈折率ｎｂ＝１．８、減衰係数ｋ＝０。架橋アクリル系粒子の平均粒径φ＝１．５μｍ、屈折率ｎｐ＝１．４９、減衰係数ｋ＝０、微粒子の体積充填率５０％。散乱膜膜厚５μｍ）／透明電極を含む有機発光部（屈折率ｎ＝１．８、吸収率１０％、膜厚２μｍ、発光領域は２ｍｍ×２ｍｍの正方形（図２０の斜線部分））／低屈折率層（屈折率ｎ＝１．０〜１．８、減衰係数ｋ＝０、ギャップ距離Ｄ＝Ｗ＝５０ｍｍ）／平面状のＡｇ反射体（屈折率ｎ＝０．１８、減衰係数ｋ＝３．４）
有機発光層は、積層体の積層方向における平面視において、形状が正方形となるように形成し、該正方形の辺長をＷ（＝５０ｍｍ）とした。
計算モデル６について、低屈折率層の屈折率をパラメーターとして、光取出し効率を計算した。シミュレーションを行い、計算モデル１の光取出し効率に対する光取出し効率の倍率を求めた。

＜シミュレーション結果＞
図１７には、計算モデル２〜計算モデル４について、空気ギャップＤ／素子の辺長Ｗをパラメーターとしてに対して、平面Ａｇ反射体と表面が曲率半径Ｒの球面状のＡｇ反射体の素子の光取り出し効率向上の結果を纏めた。平面Ａｇ反射体の場合は、各空気ギャップＤで素子モデルの光取り出し効率を求めた。凸表面が曲率半径Ｒの球面状のＡｇ反射体（層）の場合は、曲率半径Ｒを変化させ、各空気ギャップＤの最適な曲率半径Ｒで光取り出し効率を求めた。より詳細には、計算モデル３と計算モデル４に対して、各々空気ギャップＤの時、凸面の曲率半径Ｒを変化させて、素子の光取出し効率を計算し、光取出し効率が最大となる曲率半径Ｒを求め、該曲率半径Ｒにおける空気ギャップＤの最適化した光取出し効率を求めた。
空気層があるだけで、空気ギャップの距離ＤがＷに対して小さいと、光取り出し効率の向上は不十分であることがわかった。平面Ａｇ反射体と表面が曲率半径Ｒの球面状のＡｇ反射体の素子のそれぞれのモデルでも、空気ギャップの距離Ｄは有機ＥＬ素子辺長Ｗの０．５倍未満の時は光取り出し効率の向上は不十分であり、空気ギャップの距離Ｄは有機ＥＬ素子辺長Ｗの０．５倍以上になると、光取り出し効率の向上倍率は安定するようになる。
また、空気ギャップの距離Ｄは有機ＥＬ素子辺長Ｗの０．２５倍より小さい場合、凸面構造反射体（層）の構成の有機ＥＬ素子の光取り出し効率の向上は平面反射体とあまり変らない、或は、平面反射体構成より低い。しかし、空気ギャップの距離Ｄは有機ＥＬ素子辺長Ｗの０．２５倍以上になると、表面が曲率半径Ｒの球面状の反射体の光取り出し効率の向上倍率が平面反射体より大きくなる。空気ギャップの距離Ｄは有機ＥＬ素子辺長Ｗの０．５倍より大きくなると、凸面構造がある反射体の光取り出し効率の向上倍率と平面反射体の間の差が安定化する。
図１８には、例として、計算モデル３について、表面が曲率半径Ｒの球面状の反射体の球面の曲率半径Ｒ／素子の辺長Ｗをパラメーターとしているとき、空気ギャップの距離Ｄを変化させて最適化した曲率半径Ｒ／素子の辺長Ｗの範囲を示した。より詳細には、計算モデル３に対して、凸面の曲率半径Ｒをパラメーターとした時、空気ギャップＤを変化させて最適化し、該最適なＤにおける素子の最適化した光取出し効率を計算する。表面が曲率半径Ｒの球面状の反射体の曲率半径Ｒ／素子の辺長Ｗは０．１〜３が好ましく、０．２〜１．５がより好ましい。
図２１に、計算モデル５及び６の結果を示した。より詳細には、計算モデル５及び６に対して、低屈折率層の屈折率をパラメーターとした時、光取り出し効率の倍率の関係を示した。
図２１より、低屈折率層の屈折率が１．６以下であると、光取り出し効率の倍率が向上し、屈折率が１．３以下であるとより好ましく、低屈折率層が空気層の場合に最も好ましいことが分かる。
また、図２１より、反射体が、球面状の凸構造を有する反射体の場合は、平面状の反射体の場合よりも、効果的であることが分かった。

＜有機電界発光素子の作製例＞
以下、本発明の有機電界発光素子の作製例を具体的に示すが、これらは一例であって、本発明はこれらの具体例に限定されない。

［実施例１］
図７に実施例１の有機電界発光素子の概略図を示す。図７の有機電界発光素子１００は、透明基板１、光取り出し層２、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極を含む有機発光部２０とこの順に有する積層体と、有機発光部２０に対向するように、間隔有して設けられた反射体６とを有する。反射体６の有機発光部２０側の表面は、反射体６と有機発光部２０との距離が最も短い点を１つ有し、その点から離れるにつれて、反射体６と有機発光部２０との距離が単調に増加する形状を有している。
図７における積層体の積層方向から平面視において、反射体６が有機発光層の全体を覆っている。
図７の有機電界発光素子は、前記反射体６とは別の第２の反射体７を有している。第２の反射体７は、反射体６により反射された光を更に反射させることができ、有機電界発光素子のサイズを小さくしても光取り出し効率を向上させることができるため、省スペース化に寄与する。第２の反射体７は平板反射体である。第２の反射体７は、透明基板１と反射体６とに接して設けられている。透明基板１と反射体６と第２の反射体７とで前記積層体は封止されているため、外部からの水分などの浸入を防ぐことができる。
なお、図７において、反射体６と第２の反射体７とは点線で区切られているが、この点線は便宜上記載したものであり、実際には反射体６と第２の反射体７とは一体となっていてもよい。図８〜図１２についても同様である。

［実施例２］
図８に実施例２の有機電界発光素子の概略図を示す。図８の有機電界発光素子１００は、実施例１の有機電界発光素子において、有機発光部２０の反射体６側に、第２の光取り出し層８を追加したものである。

［実施例３］
図９に実施例３の有機電界発光素子の概略図を示す。図９の有機電界発光素子１００は、実施例１の有機電界発光素子において、封止缶９の内側に反射体６を形成し、透明基板１と封止缶９とを接して配置することで、前記積層体は封止し、外部からの水分などの浸入を防ぐことができる。
また、反射体６は、封止缶９の底部との間に空洞を有するように形成されており、前記空洞には乾燥剤を封入している。乾燥剤を反射体６と封止缶９の間に封入することで、乾燥剤による光の吸収や光路妨害を避けることができる。

［実施例４］
図１０に実施例４の有機電界発光素子の概略図を示す。図１０の有機電界発光素子１００は、実施例３の有機電界発光素子において、有機発光部２０の反射体６側に、第２の光取り出し層８を追加したものである。

［実施例５］
図１１に実施例５の有機電界発光素子の概略図を示す。図１１の有機電界発光素子１００は、実施例１の有機電界発光素子において、第２の反射体７を、透明基板１と鋭角をなすように配置し（反射体６とは鈍角をなすように配置し）たものである。このように第２の反射体７を配置することで、透明基板１側に反射される光の量を多くすることができ、光取り出し効率の向上に寄与する。

［実施例６］
図１２に実施例６の有機電界発光素子の概略図を示す。図１２の有機電界発光素子１００は、実施例５の有機電界発光素子において、有機発光部２０の反射体６側に、第２の光取り出し層８を追加したものである。

以下、各部材の具体的な作製方法について説明する。

（光取り出し層の作成）
・光取り出し層形成用塗布組成物の調製
樹脂材料（アクリレート化合物「オグソールＥＡ−０２００」（大阪ガスケミカル（株）製））１１．２ｇと、高屈折率無機フィラー（ＴｉＯ_２分散液ＨＴＤ−７６０（テイカ（株））４０ｇとをトルエン４２ｇに混合し、ローラーミキサー、スターラーにより攪拌して溶解した。更に、超音波（ソニファイヤー）によりＴｉＯ_２を分散させて、高屈折率樹脂を得た。
得られた高屈折率樹脂９３ｇに光拡散粒子（平均直径１．５μｍの架橋アクリル系粒子、屈折率１．４９、材料名「ＥＸ−１５０」）１４．８ｇをスターラーにて攪拌しながら添加し、超音波にて光拡散粒子を高屈折率樹脂に十分に分散させ、更にスターラーでよく攪拌した。続いて、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９、Ｃｉｂａ社製）を波長４５０ｎｍ以下の光がカットされた環境にて、樹脂に対し２質量％添加し、十分に攪拌し、樹脂膜中の光拡散粒子の含有率が３０体積％となるような樹脂膜形成用塗布組成物を得た。

・光取り出し層の成膜
前記光取り出し層形成用塗布組成物をエッジコーターにて前記基板上に塗布し、膜厚２〜１０μｍの光取り出し層を成膜した。

（ガラス基板表面処理）
ガラス基板はシランカップリング処理を行い、光取り出し層−ガラス間の密着性を高める。

（透明電極及び有機層の成膜）
基板上に成膜した光取り出し層上にスパッタ装置を用いＩＴＯを１００ｎｍ形成し、その上に、真空蒸着装置により、ＨＡＴ−ＣＮを１０ｎｍ、２−ＴＮＡＴＡ（９９．８％）とＦ４−ＴＣＮＱ（０．２％）を１６０ｎｍ共蒸着させ、その上にＮＰＤを１０ｎｍ、ｍＣＰ（６０％）と材料Ａ（４０％）を３０ｎｍ共蒸着させ、更にＢＡｌｑを４０ｎｍ積層することで有機層が得られた。さらに、ＬｉＦを１ｎｍ、電極としてアルミニウムを０．５ｎｍ蒸着。その後、ＩＴＯを１００ｎｍ成膜する。

（反射体の作製、及び封止）
１．凸面がある封止パッケージ（実施例１、２、５、６）
封止パッケージに所望の凸構造を形成する方法としてＭＩＭ法：金属粉末射出成形法）／Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ が良く知られている。
ＭＩＭ法を用いて底部に凸面の形状をパッケージ成型時に形成した後に高い反射率の金属（Ａｌ等）をコートすることによって底部に凸形状反射ミラーを持つ封止パッケージが得られる。このパッケージに有機電界発光素子を実装することによって所望の構造の反射体を得ることができる。

２．乾燥剤を凸部に封入する場合（実施例３、４）
上記１の方法では乾燥剤を凸部に封入することができない。この構成の場合、樹脂を射出成型してへこみを持った凸部を形成した後に凸側に高い反射率の金属（Ａｌ等）をコートすることによって反射ミラー部材を形成する。この反射ミラーをパッケージに接着固定する際にへこみ部分に乾燥剤を挿入することによって乾燥剤を挿入した凸部ミラーを持ったパッケージが得られる。このパッケージに有機電界発光素子を実装することによって所望の構造を得ることができる。

−有機電界発光装置の作製−
ガラス基板（コーニング社製、Ｅａｇｌｅ ＸＧ、屈折率１．５１）を洗浄容器に入れ、中性洗剤中で超音波洗浄した後、純水中で超音波洗浄し、１２０℃で１２０分間加熱乾燥を行った。前述で作成した光取り出し層を前記基板の一方の面に接着層側から貼り付けた。

次に、前記ガラス基板に貼り付けた前記光取り出しシート上に、スパッタ法によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるように成膜した（導電性拡散層がＩＴＯの代替となる）。
次に、前記ＩＴＯ上に、ＨＡＴ−ＣＮ層を１０ｎｍ蒸着。さらに、下記構造式で表される４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−（２−ナフチル）−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）に、下記構造式で表されるＦ４−ＴＣＮＱを０．３質量％ドープした正孔注入層を厚みが１５０ｎｍになるように共蒸着した。

次に、前記正孔注入層上に、正孔輸送層としてα−ＮＰＤ（Ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ］ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を厚みが７ｎｍとなるように真空蒸着法にて形成した。
次に、前記正孔輸送層上に、下記構造式で表される有機材料Ａを真空蒸着して、厚み３ｎｍの第２の正孔輸送層を形成した。

次に、第２の正孔輸送層上に、ホスト材料として下記構造式で表される有機材料Ｂと、該有機材料Ｂに対して４０質量％の燐光発光材料である下記構造式で表される発光材料Ａをドープした発光層を３０ｎｍの厚みに真空蒸着した。

次に、白色発光層上に電子輸送層として下記構造式で表されるＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））を厚みが３９ｎｍとなるように真空蒸着した。

次に、電子輸送層上に、下記構造式で表されるＢＣＰ（２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン）を電子注入層として、厚みが１ｎｍとなるように蒸着した。

次に、電子注入層上にバッファ層としてＬｉＦを厚みが１ｎｍ、その上にＩＴＯを前記と同様に１００ｎｍ成膜し、第２の透明電極を形成した。また、陰極としての機能を実現するために、前記バッファ層の上、又は第２の透明電極の上に、１ｎｍ〜１０ｎｍのＡｌやＡｇの薄膜を蒸着することもできる。
作製した積層体を、真空から窒素雰囲気下の部屋に移し、封止缶にて封止する。なお、封止缶の内側には予め吸湿材を貼っておいた。以上により、（実施例１〜６）の有機電界発光装置を作製した。

１ 透明基板
２ 光取り出し層
３ 第１の透明電極
４ 有機発光層
５ 第２の透明電極
６、６ｒ 反射体
７ 第２の反射体
８ 第２の光取り出し層
９ 封止缶
１０ 積層体
２０ 有機発光部（透明電極と有機発光層を含む）
２２ 低屈折率層
１００ 有機電界発光素子
ａ〜ｈ 光線
Ｐ 中心点

Claims (19)

1. 透明基板、有機発光層で発生した光を前記透明基板側に拡散させる光取り出し層、第１の透明電極、有機発光層、及び第２の透明電極をこの順に有する積層体と、
   前記積層体の、透明基板に対して第２の透明電極を有する側に、前記積層体と間隔を有して設けられた、有機発光層で発生した光を反射させる反射体とを有し、
   前記反射体の前記積層体側の表面は、反射体と積層体との距離が最も短い点又は線を１つ有し、その点又は線から離れるにつれて、反射体と積層体との距離が単調に増加する形状を有し、
   前記積層体の積層方向における平面視において、前記反射体が前記有機発光層の全体を覆っている、有機電界発光素子。
2. 前記積層体と前記反射体との間に、有機発光層の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率層が存在する、請求項１に記載の有機電界発光素子。
3. 前記低屈折率層が空気層である請求項２に記載の有機電界発光素子。
4. 前記反射体の形状が、球面状、円錐状、角錐状、又は三角柱状である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
5. 前記反射体の前記積層体側の表面が、反射体と積層体との距離が最も短い点又は線を１つ有し、その点又は線から離れるにつれて、反射体と積層体との距離が連続的に増加する形状を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
6. 前記有機発光層の前記反射体側の面積をＳとし、
   前記積層体の表面と前記反射体との距離の最大値をＤとした場合、
   √ＳとＤが、下記式（１）を満たす、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
   ０．３≦Ｄ／√Ｓ 式（１）
7. 前記積層体の積層方向における平面視において、前記有機発光層の形状が正方形であり、該正方形の辺長をＷとし、
   前記積層体の表面と前記反射体との距離の最大値をＤとした場合、
   ＷとＤが、下記式（２）を満たす、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
   ０．５≦Ｄ／Ｗ 式（２）
8. 前記反射体の表面が球面状である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
9. 前記積層体の積層方向における平面視において、前記有機発光層の形状が正方形であり、該正方形の辺長をＷとし、
   前記反射体の表面の曲率半径をＲとした場合、
   ＷとＲが下記式（３）を満たす、請求項８に記載の有機電界発光素子。
   ０．１≦Ｒ／Ｗ≦３ 式（３）
10. 前記反射体が、金属材料、又は、反射率が９０％以上の拡散反射板で構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
11. 前記光取り出し層は、散乱微粒子を含有する微粒子拡散層である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
12. 前記反射体により反射された光を、前記透明基板側に更に反射させる第２の反射体を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
13. 前記第２の反射体が、前記反射体と前記透明基板とに接して設けられている、請求項１２に記載の有機電界発光素子。
14. 前記第２の反射体が、前記透明基板と鋭角をなすように設けられている、請求項１３に記載の有機電界発光素子。
15. 前記反射体が、前記積層体を封止する封止缶内に設けられている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
16. 前記反射体が、前記封止缶内に、反射体と封止缶の間に空洞を有して設けられ、前記空洞に乾燥剤を有する、請求項１５に記載の有機電界発光素子。
17. 前記第２の透明電極の前記反射体側に、更に、第２の光取り出し層が設けられている、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
18. 請求項１〜１７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子を含む面光源。
19. 請求項１〜１７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子を含む照明装置。

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