JP6052182B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、及び、面状発光体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、表示装置、照明装置等の用途に適用可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、及び、該有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列して作製された面状発光体に関する。

近年、例えば各種ディスプレイのバックライト、看板や非常灯などの表示板、照明装置等の光源として用いられる面状発光体は、高輝度、高効率、薄型、軽量等の多くの優れた特徴を有することから注目されている。このような面状発光体の一つに、有機材料からなる発光層に正負の各電極から電気エネルギーを供給することにより発光する有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）がある。この有機ＥＬ素子は、数Ｖ〜数十Ｖ程度の低電圧で発光可能であることや、薄膜型の完全固体素子であるので省スペースを図ることができるなどの理由から特に注目されている。

有機ＥＬ素子は、一般に、透明基板、第１電極、発光層及び第２電極を備え、第１電極、発光層及び第２電極がこの順で透明基板上に形成される。このような構成の有機ＥＬ素子において、第１電極及び第２電極間に電圧を印加すると、一方の電極から発光層に正孔が注入され、かつ、他方の電極から発光層に電子が注入される。次いで、発光層に注入された正孔及び電子は、発光層において再結合し、これにより、発光が生じる。そして、発光層で発光した光（以下、発光光という）が第１電極及び透明基板を透過することで、使用者には有機ＥＬ素子が発光して見える。なお、発光層は、有機発光物質（発光材料）を含有する一つ又は複数の有機化合物層で構成され、添加される有機発光物質の種類によって発光光の波長を変化させることができる。

なお、面状発光体を照明装置等の光源として用いる場合には、白色光を取り出すことが求められる。有機ＥＬ素子において、白色光を得るための手法としては、互いに異なる波長の光を発光する複数の発光材料をそれぞれ含む複数の発光層を積層する手法や、一つの発光層に、互いに異なる波長の光を発光する複数の発光材料を混合する手法がある。このような手法を用いた場合、各発光材料からの発光光の色が混色され、白色光が得られる。なお、このような手法では、用いる発光材料の種類を適宜変更することにより、白色光だけでなく、様々な色の光と取り出すことができる。

しかしながら、有機ＥＬ素子のような薄膜で構成される面状発光素子では、発光層の発光は指向性を有しない。それゆえ、発光光のうち、発光層を含む薄膜層の屈折率と発光した光が出射する際に通過する媒質の屈折率とにより決まる光の臨界角以上の出射角を有する光成分は、媒質界面において全反射して有機ＥＬ素子の内部に閉じ込められ、該内部を伝搬する導波光となる。すなわち、発光層で発生した光のうち、臨界角以内の出射角を有する光成分は外部に取り出すことができるが、それ以外の光成分は失われることとなり、光取り出し効率（発光光のエネルギーに対する透明基板を介して外部に出射される光のエネルギーの割合）が低くなるという問題が生じる。

ここで、上述した光取り出し効率の問題をより具体的に説明する。発光層の屈折率がｎである有機ＥＬ素子に対して古典光学に基づいた多重反射現象の解析を適用して、光取り出し効率（発光効率）を導出すると、光取り出し効率は、１／（２ｎ^２）で近似でき、発光層の屈折率ｎでほぼ決まる。発光層の屈折率ｎを約１．７として、この近似式で有機ＥＬ素子の光取り出し効率を単純に計算すると、有機ＥＬ素子の光取り出し効率は約２０％となる。それゆえ、残りの約８０％の光は、発光層の面内方向へ伝搬するか（横方向への霧散）、又は、発光層を挟んで透明電極（陽極）と対向する位置に設けられた金属電極（陰極）で消失する（後方向への吸収）。すなわち、有機ＥＬ素子では、空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光した光のうち１５％〜２０％程度の光しか外部に取り出すことができない。

そこで、従来、有機ＥＬ素子において、光取り出し効率を向上させるための技術が種々提案されている。具体的には、基板と発光体との間に両者の中間の屈折率を有する平坦層を導入して反射防止を図る手法や、基板表面にバインダー及び充填材を含んだ光拡散層を形成し、該光拡散層の散乱効果を利用して発光光の全反射を防ぐ手法などが提案されている。また、従来、透明基板の表面にプリズムシートやマイクロレンズアレイを形成して、透明基板の表面にプリズム形状又はレンズ形状などの凹凸形状を設けることにより透明基板と空気との界面における光の全反射を防ぐ手法（例えば特許文献１参照）も提案されている。さらに、従来、発光層の構成を工夫して（発光層の膜厚を厚くするなど）、発光層の発光効率そのものを向上させる手法も提案されている。

特開２０１１−１８５８３号公報

上述のように、有機ＥＬ素子において、光取り出し効率を向上させるための手法が種々提案されており、例えば、基板と発光体との間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入する手法や、基板表面に散乱効果を持つ光拡散層を作製する手法などでは、層間の界面における発光光の全反射を緩和させることができる。しかしながら、これらの手法を用いても、有機ＥＬ素子の光取り出し面には平滑な界面が存在するので、そのような平滑面と空気との界面で発光光の全反射が起こり得る。すなわち、上述のような従来の手法では、光の取り出し効率を十分に向上させることが難しい。

一方、光拡散機能及びレンズ機能を両立するために表面に凹凸形状が設けられた光拡散性シートを用いる手法では、光取り出し面と空気との間の界面に平滑な界面を無くすことができるので、光取り出し面と空気との界面における発光光の全反射を防ぐ手法として有効である。しかしながら、このような光拡散性シートは、例えば熱や光に対する耐候性が不十分であり、特に光拡散性シートが屋外用途の照明装置に使われる場合、光拡散性シート（光取り出しシート）が変色し、輝度が低下する場合もある。

本発明は上記状況に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、光取り出し効率及び耐候性の両方に優れた有機ＥＬ素子、及び、それを備えた面状発光体を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の有機ＥＬ素子は、素子基板、素子基板上に形成された第１電極、第１電極上に形成されかつ発光層を含む有機化合物層、及び、有機化合物層上に形成された第２電極を含む有機エレクトロルミネッセンス素子本体部と、有機エレクトロルミネッセンス素子本体部の光取り出し側に設けられた光取り出しシートとを備える構成とする。そして、本発明の有機ＥＬ素子では、光取り出しシートがシリコン化合物及び臭素含有化合物を含み、光取り出しシートのヘイズ値が９０以上の値であり、かつ、光取り出しシートの全光透過率が８０％以上の値であることを特徴とする。

また、本発明の面状発光体は、複数の上記本発明の有機ＥＬ素子と、複数の上記本発明の有機ＥＬ素子を、所定の形態で配列して支持する支持部材とを備える構成とする。

上述のように、本発明の有機ＥＬ素子、及び、それを備える面状発光体では、その光取り出し側に、シリコン化合物を含み、ヘイズ値が９０以上の値であり、かつ、全光透過率が８０％以上の値である光取り出しシートを設ける。本発明によれば、このような光取り出しシートを設けることにより、光取り出し効率及び耐候性の両方に優れた有機ＥＬ素子、及び、それを備える面状発光体を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成断面図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る面状発光体の概略構成断面図である。 図３は、各種実施例で作製した光取り出しシートの光学特性を示す図である。 図４は、各種実施例で作製した有機ＥＬ素子の有機ＥＬ素子本体部の概略構成断面図である。 図５は、実施例１の評価結果を示す図である。 図６は、実施例２の評価結果を示す図である。 図７は、実施例３の評価結果を示す図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子、及び、それを備える面状発光体の一例を、図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

＜１．有機ＥＬ素子の構成＞
［有機ＥＬ素子の全体構成］
図１に、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成例を示す。なお、図１は、本実施形態の有機ＥＬ素子の概略構成断面図である。

有機ＥＬ素子１０は、有機ＥＬ素子本体部１と、光取り出しシート２と、封止材３とを備える。有機ＥＬ素子本体部１は、素子基板１１と、陽極１２（第１電極）と、有機化合物層１３と、陰極１４（第２電極）とを備える。そして、本実施形態では、光取り出しシート２は、素子基板１１の陽極１２側とは反対側の面上に設けられ、封止材３は、有機ＥＬ素子本体部１の陽極１２、有機化合物層１３、及び、陰極１４を覆うように設けられる。

なお、本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、陽極１２側から発光光を取り出す例を説明するが、本発明はこれに限定されず、陰極１４側から、又は、陽極１２側及び陰極１４側の両方から発光光を取り出す構成にしてもよい。この場合、有機ＥＬ素子１０の陰極１４側の光取り出し面にも、光取り出しシート２を設けてもよい。

また、有機化合物層１３は、発光層を含む層であるが、発光層以外にも、例えば、キャリア（正孔及び電子）の注入層、阻止層及び輸送層等の各種有機層を備え、これらの各種有機層を積層して構成される。

有機ＥＬ素子本体部１を構成する各部及び各層の好ましい積層例は、次の通りである。
（１）素子基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（２）素子基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（３）素子基板／陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（４）素子基板／陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層（陰極バッファー層）／陰極
（５）素子基板／陽極／正孔注入層（陽極バッファー層）／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（６）素子基板／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
以下、有機ＥＬ素子１０の各部及び各層の構成をより具体的に説明する。

［素子基板］
素子基板１１（基体、基板、基材、支持体）は、例えば、ガラス、プラスチック等の透明性材料で形成することができる。特に、素子基板１１を、ガラス基板、薄膜ガラス、石英基板、又は、透明樹脂フィルムで構成することが好ましい。

透明樹脂フィルムの形成材料としては、例えば、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）等のポリエステルを用いることができる。また、透明樹脂フィルムの形成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン等の材料を用いることができる。さらに、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類、又は、それらの誘導体を透明樹脂フィルムの形成材料として用いることができる。

また、透明樹脂フィルムの形成材料としては、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル、ポリアリレート類等の材料を用いることができる。さらに、例えば、アートン（登録商標：ＪＳＲ社製）、又は、アペル（登録商標：三井化学社製）と呼ばれるシクロオレフィン系樹脂を透明樹脂フィルムの形成材料として用いることもできる。

素子基板１１としてポリイミドフィルムを用いる場合には、貯蔵弾性率が約２〜１０ＧＰａの範囲内の値であり、かつ、熱膨張係数が約０〜６ｐｐｍの範囲内の値であるという条件を満たす非熱可塑性ポリイミドフィルムであれば、任意のポリイミドフィルムを素子基板１１として用いることができる。それゆえ、素子基板１１として、従来公知のポリイミドフィルムを使用することができ、例えば、ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標：東洋紡績（株）製）や、ポミラン（登録商標）Ｔ（荒川化学工業（株）製）などの市販のポリイミドフィルムを用いることができる。なお、ポリイミドフィルムの作製手法としては、例えば、特開平５−７０５９０号公報、特開２０００−１１９４１９号公報、同２００７−５６１９８号公報、同２００５−６８４０８号公報等に記載されている従来公知の手法を用いることができる。

また、素子基板１１を上記各種材料からなる透明樹脂フィルムで構成した場合、有機ＥＬ素子１０内への例えば水蒸気、酸素等の透過を抑制するために、透明樹脂フィルムの表面に、無機材料からなる被膜、有機材料からなる被膜、又は、これらの被膜を積層したハイブリッド被膜を設けてもよい。この場合には、水蒸気透過度（環境条件：２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が約０．０１ｇ／［ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下の値となるようなバリア性フィルムで上記被膜を構成することが好ましい。また、上記被膜を、酸素透過度が約１０^−３ｃｍ^３／［ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下の値であり、かつ、水蒸気透過度が約１０^−３ｇ／［ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下の値となるようなバリア性フィルムで構成することがより好ましい。さらに、上記被膜を、酸素透過度が約１０^−３ｃｍ^３／［ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下の値であり、かつ、水蒸気透過度が約１０^−５ｇ／［ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下の値となるようなバリア性フィルムで構成することが特に好ましい。なお、本明細書でいう「水蒸気透過度」は、ＪＩＳ（日本工業規格）−Ｋ７１２９（１９９２年）に準拠した赤外センサー法により測定された値であり、「酸素透過度」は、ＪＩＳ−Ｋ７１２６（１９８７年）に準拠したクーロメトリック法により測定された値である。

上述したバリア性フィルム（上記被膜）の形成材料としては、有機ＥＬ素子１０の劣化を招く、例えば水分、酸素等の因子の有機ＥＬ素子１０への浸入を抑制できる材料であれば、任意の材料を用いることができる。例えば、バリア性フィルムを、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料からなる被膜で構成することができる。なお、バリア性フィルムの脆弱性を改良するためには、上記無機材料からなる被膜と有機材料からなる被膜とを積層したハイブリッド被膜でバリア性フィルムを構成することが好ましい。この場合、無機材料からなる被膜及び有機材料からなる被膜の積層順序は任意であるが、両者を交互に複数回積層することが好ましい。

また、上述のようなバリア性フィルムの形成手法としては、バリア性フィルムを素子基板１１（透明樹脂フィルム）上に形成できる手法であれば任意の手法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法（特開２００４−６８１４３号公報参照）、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等の手法を用いることができる。なお、本実施形態では、特に、大気圧プラズマ重合法を用いることが好ましい。

さらに、本実施形態では、素子基板１１を、メタルフォイルで構成してもよい。メタルフォイルとしては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔、金箔、銀箔等の金属箔を用いることができる。なお、金属箔の厚さは、約１０〜１００μｍの範囲内の値で設定することが好ましい。

また、素子基板１１としてメタルフォイルを用いる場合、メタルフォイルの片面又は両面に絶縁層を設けることが好ましい。絶縁層は、例えば、無機酸化物や無機窒化物などの無機物、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ポリイミド等で形成することができる。

絶縁層として無機絶縁層を用いる場合には、無機絶縁層を、例えば、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化銅等からなる金属酸化物膜や、窒化珪素、窒化ゲルマニウム、窒化アルミニウム等からなる金属窒化物膜で構成することが好ましい。また、これらの各種無機膜から一種又は二種以上の膜を組合せて絶縁層を構成してもよい。なお、無機絶縁層の膜厚は、約１０〜１００ｎｍの範囲内の値で設定することが好ましい。また、金属酸化物及び／又は金属窒化物からなる絶縁層を成膜する手法としては、任意の手法を用いることができ、例えば、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の乾式法、ゾル−ゲル法等の湿式法、金属酸化物及び／又は金属窒化物の粒子を溶剤に分散させた溶液を塗布する手法等を利用することができる。

なお、絶縁層をメタルフォイルの両面に設ける場合には、金属酸化物及び／又は金属窒化物からなる絶縁層を、メタルフォイルの両面に設けてもよいし、ポリイミドシートのようなプラスチック絶縁層を、メタルフォイルの両面に設けてもよい。また、メタルフォイルの一方の面に、金属酸化物及び／又は金属窒化物からなる絶縁層を設け、他方の面にポリイミドシートのようなプラスチック絶縁層を設けてもよい。

［陽極］
陽極１２は、発光層に正孔を供給（注入）する電極膜であり、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）、例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、及び、これらの混合物等の電極材料で形成される。

なお、陽極１２の屈折率は任意であるが、約１．５〜２．０の範囲内の値であることが好ましく、約１．５５〜１．８５の範囲内の値であることが特に好ましい。また、陽極１２のシート抵抗（表面抵抗）は数百Ω／ｓｑ．以下の値であることが好ましい。さらに、陽極１２の膜厚は、形成材料に依存して変化するが、通常、約１０〜１０００ｎｍ、好ましくは約１０〜２００ｎｍの範囲内の値に設定される。

このような特性を有する電極材料としては、例えば、Ａｕ等の金属や、ＣｕＩ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の金属化合物などの光透過性を有する電極材料を用いることができる。また、陽極１２は、例えばＩＤＩＸＯ（登録商標：Ｉｎ_２Ｏ_３−ＺｎＯ）等の非晶質の透明電極材料で形成することもできる。

陽極１２は、上述した電極材料を蒸着やスパッタすることにより形成される。この際、フォトリソグラフィー技術を用いて、陽極１２を所望の形状パターンで形成してもよい。なお、陽極１２において、その形状パターンの精度を必要としない場合（精度が１００μｍ以上程度の場合）には、陽極１２を例えば蒸着やスパッタリングなどの手法により形成する際に、所望の形状パターンが形成されたマスクを用いて、所望パターンの陽極１２を形成してもよい。

また、陽極１２は、有機導電性化合物で形成することもできる。この場合、有機導電性化合物は塗布可能な物質であるので、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式成膜手法を用いて、陽極１２を形成することができる。

［有機化合物層］
有機化合物層１３は、上述のように、発光層だけでなく、キャリア（正孔及び電子）の注入層、阻止層及び輸送層等の各種有機層を備える。ここで、各有機層の構成をより具体的に説明する。

（１）発光層
発光層は、陽極１２から直接、又は、陽極１２から正孔輸送層等を介して注入される正孔と、陰極１４から直接、又は、陰極１４から電子輸送層等を介して注入される電子とが再結合して発光する層である。なお、発光する部分は、発光層の内部であってもよいし、発光層と、それに隣接する層との間の界面であってもよい。

また、発光層は、一層で構成してもよいし、複数の層を積層して構成してもよい。発光層を複数の層で構成する場合には、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層を複数積層してもよいし、互いに異なる発光スペクトルや発光極大波長を有する層を複数積層してもよい（例えば、青、緑、赤等の各色発光層で発光層を構成する）。なお、後者の場合には、隣り合う発光層間に、非発光性の中間層を設けることが好ましい。

本実施形態では、発光層を、ホスト化合物（ホスト材料）と、発光材料（発光ドーパント化合物）とを含む有機発光性材料で形成する。このような構成の発光層では、発光材料の発光波長や含有させる発光材料の種類等を適宜調整することにより任意の発光色を得ることができる。また、本実施形態では、発光材料で発光させることが好ましい。

発光層の膜厚の総和は、例えば必要とする発光特性等に応じて適宜設定することができる。例えば、構成膜の均質性、発光時における不必要な高電圧の印加の防止、及び、駆動電流に対する発光色の安定性向上等の観点では、発光層の膜厚の総和を、例えば、約１〜２００ｎｍの範囲内の値に設定することが好ましい。特に、低駆動電圧の観点では、発光層の膜厚の総和を約３０ｎｍ以下の値に設定することが好ましい。

なお、発光層を複数の層で構成し、かつ、隣り合う該層間に中間層を設けた場合には、中間層を含む発光層全体の厚さを上記数値範囲内の値に設定することが好ましい。また、発光層を複数の層で構成する場合、各層の膜厚を、約１〜５０ｎｍの範囲内の値に設定することが好ましく、約１〜２０ｎｍの範囲内の値に設定することがさらに好ましい。なお、発光層を複数の層で構成する場合には、各層間の膜厚関係は、任意に設定することができる。

上述のような構成の発光層は、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ（Langmuir-Blodgett）法、インクジェット法等の公知の薄膜形成手法を用いて形成することができる。以下、発光層に含まれるホスト化合物及び発光材料の構成について具体例に説明する。

（ａ）ホスト化合物
発光層に含まれるホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が約０．１未満の値である化合物を用いることが好ましい。特に、燐光量子収率が約０．０１未満の値である化合物をホスト化合物として用いることが好ましい。また、発光層中のホスト化合物の体積比は、発光層に含まれる各種化合物の中で約５０％以上の値とすることが好ましい。

また、ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を用いることができる。その際、一種類のホスト化合物を用いてもよいし、複数種のホスト化合物を併用してもよい。複数種のホスト化合物を用いることにより、電荷（正孔及び／又は電子）の移動度（移動量）を調整することができ、有機ＥＬ素子１０の発光効率を向上させることができる。

上述のような特性を有するホスト化合物としては、例えば、公知の低分子化合物、繰り返し単位をもつ高分子化合物、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）等の化合物を用いることができる。なお、ホスト化合物としては、正孔輸送機能、電子輸送機能、発光の長波長化を防止する機能、及び、高Ｔｇ（ガラス転移温度）を有する化合物を用いることが好ましい。なお、ここでいう、「ガラス転移温度（Ｔｇ）」とは、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry：示差走査熱量）法を用いて、ＪＩＳ−Ｋ７１２１に準拠した手法により求められる値である。

具体的には、ホスト化合物として、例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等の文献に記載されている化合物を用いることができる。

なお、本実施形態では、ホスト化合物は、カルバゾール誘導体であることが好ましく、特に、カルバゾール誘導体であって、かつ、ジベンゾフラン化合物であることが好ましい（例えば、後述の各種実施例で用いる構造式（１）Ｈ−Ａを有するホスト化合物）。

（ｂ）発光材料
発光材料としては、例えば、燐光発光材料（燐光性化合物、燐光発光性化合物）、蛍光発光材料等を用いることができる。なお、一つの発光層には、一種類の発光材料を含有させてもよいし、発光極大波長が互いに異なる複数種の発光材料を含有させてもよい。複数種の発光材料を用いることにより、上述のように、発光波長の異なる複数の光を混ぜることができ、これにより、任意の発光色の光を得ることができる。例えば、青色発光材料、緑色発光材料及び赤色発光材料（３種類の発光発光材料）を発光層に含有させることにより白色光を得ることができる。

また、一つの発光層に、燐光発光材料及び蛍光発光材料を混合してもよい。さらに、本実施形態では、一つの発光層に２種以上の発光材料を含有させる場合には、発光層における発光材料の濃度比を発光層の厚さ方向において変化させてもよい。

燐光発光材料は、励起三重項からの発光が得られる化合物である。具体的には、燐光発光材料は、室温（２５℃）において燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が、２５℃において約０．０１以上の値の化合物である。なお、本実施形態では、燐光量子収率が約０．１以上の値である燐光発光材料を用いることが好ましい。燐光量子収率は、例えば、「第４版実験化学講座７・分光ＩＩ」（１９９２年版、丸善）の３９８頁に記載されている手法により測定することができる。また、溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本実施形態では、燐光発光材料が、任意の溶媒において、約０．０１以上の燐光量子収率が得られる燐光発光材料であればよい。

上述したホスト化合物及び燐光発光材料を含む発光層における発光（燐光発光）の過程（原理）としては、次の２種類の過程が挙げられる。

第１の発光過程は、エネルギー移動型の発光過程である。このタイプの発光過程では、まず、キャリア（正孔及び電子）が輸送される発光層内のホスト化合物上において、キャリアが再結合し、これにより、燐光発光材料の励起状態が生成される。そして、この際に発生するエネルギーがホスト化合物から燐光発光材料に移動し（励起状態のエネルギー準位がホスト化合物の励起準位から燐光発光材料の励起準位（励起三重項）に移動し）、この結果、燐光発光材料から発光が生じる。

第２の発光過程は、キャリアトラップ型の発光過程である。このタイプの発光過程では、発光層において、燐光発光材料がキャリア（正孔及び電子）をトラップする。その結果、燐光発光材料上でキャリアの再結合が起こり、燐光発光材料から発光が生じる。上述したいずれの発光過程においても、燐光発光材料の励起状態のエネルギー準位はホスト化合物の励起状態のエネルギー準位より低くする必要がある。

上述のような発光過程を生じさせる燐光発光材料としては、従来の有機ＥＬ素子で用いられる公知の各種燐光発光材料の中から所望の燐光発光材料を適宜選択して用いることができる。例えば、燐光発光材料としては、元素の周期表で８族〜１０族の金属元素を含有する錯体系化合物を用いることができる。そのような錯体系化合物の中でも、イリジウム化合物、オスミウム化合物、白金化合物（白金錯体系化合物）、及び、希土類錯体のいずれかを燐光発光材料として用いることが好ましい。本実施形態では、特に、燐光発光材料として、イリジウム化合物（例えば、後述の各種実施例で用いる構造式（２）〜（４）を有する燐光発光材料）を用いることが好ましい。

また、蛍光発光材料（蛍光発光体、蛍光性ドーパント）としては、例えば、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等を用いることができる。

さらに、蛍光発光材料としては、例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、同２００１−１８１６１６号公報、同２００２−２８０１７９号公報、同２００１−１８１６１７号公報、同２００２−２８０１８０号公報、同２００１−２４７８５９号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００１−３１３１７８号公報、同２００２−３０２６７１号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、同２００２−５０４８４号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、同２００２−３３８５８８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、同２００２−１００４７６号公報、同２００２−１７３６７４号公報、同２００２−３５９０８２号公報、同２００２−１７５８８４号公報、同２００２−３６３５５２号公報、同２００２−１８４５８２号公報、同２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、同２００２−２２６４９５号公報、同２００２−２３４８９４号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−２４１７５１号公報、同２００１−３１９７７９号公報、同２００１−３１９７８０号公報、同２００２−６２８２４号公報、同２００２−１００４７４号公報、同２００２−２０３６７９号公報、同２００２−３４３５７２号公報、同２００２−２０３６７８号公報等に記載の従来公知の蛍光発光材料も用いることができる。

（ｃ）中間層
上述のように、発光層を複数の層で構成した場合、隣り合う層間に、非発光性の中間層（非ドープ領域）を設けることが好ましい。この場合、中間層の膜厚を、約１〜２０ｎｍの範囲内の値に設定することが好ましい。特に、中間層と隣接する発光層との間におけるエネルギー移動等の相互作用の抑制、及び、有機ＥＬ素子１０の電流電圧特性への影響の低減という観点では、中間層の膜厚は、約３〜１０ｎｍの範囲内の値で設定することが好ましい。

中間層の形成材料としては、発光層内のホスト化合物と同様の材料で形成することができる。なお、中間層を設ける場合、中間層の形成材料は、隣接する発光層のホスト化合物の形成材料と同一であってもよいし、異なっていてもよいが、隣接する２つの発光層のうち、少なくとも一方の発光層のホスト化合物の形成材料と同一であることが好ましい。

このように、中間層（非ドープ発光層）と各発光層との間に共通の化合物を含有させた場合、次のような利点が得られる。例えば両者間において、共通のホスト材料を用いた場合（ここでいう、ホスト材料が共通であるとは、ホスト材料の分子構造が同一である場合だけでなく、ホスト材料の燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合等も含む意味である）には、発光層及び中間層間の界面におけるキャリアの注入障壁が低減され、電圧（電流）を変化させても正孔及び電子間の注入バランスが保たれ易いという効果が得られる。さらに、中間層と発光層との間で共通のホスト材料を用いた場合には、従来の有機ＥＬ素子の作製において大きな問題点となっていた素子作製の煩雑さも併せて解消することができる。

なお、本実施形態では、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。このキャリア輸送能を表す物性としてはキャリア移動度が用いられ、有機材料のキャリア移動度は、一般に、電界強度に依存する。それゆえ、電界強度依存性の高い材料をホスト材料を用いた場合には、正孔及び電子間の注入バランスが崩れやすいので、発光層のホスト化合物及び中間層の形成材料としては、キャリア移動度の電界強度依存性の小さいホスト材料を用いることが好ましい。また、正孔及び電子間の注入バランスを最適に調整するために、非発光性の中間層を、後述するキャリアの阻止層（正孔阻止層、電子阻止層）として機能させてもよい。

（２）注入層（正孔注入層、電子注入層）
有機化合物層１３内には、必要に応じて、キャリアの注入層（正孔注入層及び／電子輸送層）が設けられる。注入層は、駆動電圧の低下や発光輝度の向上を図るための層であり、電極及び有機層（発光層）間に設けられる。

正孔注入層（陽極バッファー層）は、陽極と、発光層又は正孔輸送層との間に設けられ、電子注入層（陰極バッファー層）は、陰極と、発光層又は電子輸送層との間に設けられる。また、各注入層（バッファー層）は、非常に薄い膜で構成することが望ましく、本実施形態では、形成材料にも依存するが、その膜厚を約０．１ｎｍ〜５μｍの範囲内の値に設定することが好ましい。

なお、各注入層の構成は、例えば、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されている。

また、正孔注入層（陽極バッファー層）の構成は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にも詳細に記載されている。具体的には、銅フタロシアニン等を用いて形成されたフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウム等を用いて形成された酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いて形成された高分子バッファー層などが、正孔注入層として例示されている。なお、後述の各種実施例で説明するように、例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））等を含む化合物を、正孔注入層の形成材料として用いてもよい。

さらに、電子注入層（陰極バッファー層）の構成は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にも詳細に記載されている。具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等を用いて形成された金属バッファー層、フッ化リチウム、フッ化カリウム等を用いて形成されたアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウム等を用いて形成されてアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウム等を用いて形成された酸化物バッファー層等が電子注入層として例示されている。

（３）阻止層（正孔阻止層、電子阻止層）
有機化合物層１３内には、必要に応じて、キャリアの阻止層（正孔阻止層及び／又は電子阻止層）が設けられる。なお、阻止層の構成は、例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に詳細に記載されている。

正孔阻止層（ホールブロック層）は、広い意味で、電子輸送層の機能を有する層であり、電子輸送機能を有しつつ正孔の輸送能力が著しく小さい材料で形成される。このような正孔阻止層を設けることにより、発光層に対する正孔及び電子間の注入バランスを最適な注入バランスに調整することができ、その結果、電子と正孔との再結合確率を向上させることができる。また、正孔阻止層の構成として、必要に応じて、後述する電子輸送層の構成を用いることができる。さらに、正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられることが好ましい。

一方、電子阻止層は、広い意味で、正孔輸送層の機能を有する層であり、正孔輸送機能を有しつつ電子の輸送能力が著しく小さい材料で形成される。このような電子阻止層を設けることにより、発光層に対する正孔及び電子間の注入バランスを最適な注入バランスに調整することができ、その結果、電子と正孔との再結合確率を向上させることができる。また、電子阻止層の構成として、必要に応じて、後述する正孔輸送層の構成を用いることができる。

なお、各阻止層の膜厚は、約３〜１００ｎｍの範囲内の値で設定することが好ましく、約５〜３０ｎｍの範囲内の値で設定することがさらに好ましい。

（４）輸送層（正孔輸送層、電子輸送層）
有機化合物層１３内には、必要に応じて、キャリアの輸送層（正孔輸送層及び／又は電子輸送層）が設けられる。

（ａ）正孔輸送層
正孔輸送層は、陽極１２から供給された正孔を発光層に輸送（注入）する層である。また、正孔輸送層は、陰極１４側からの電子の流入を阻止する障壁としても作用する。それゆえ、正孔輸送層という用語は、広い意味で、正孔注入層及び／又は電子阻止層を含む意味で用いられることもある。なお、正孔輸送層は、一層だけ設けてもよいし、複数層設けてもよい。

正孔輸送材料としては、上述した正孔を輸送（注入）する作用、及び、電子の流入を阻止する作用を発現可能な材料であれば、有機材料及び無機材料のいずれの材料も用いることができる。具体的には、正孔輸送材料として、例えば、トリアゾール誘導体、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、オキサゾール誘導体、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、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー（特に、チオフェンオリゴマー）等の化合物を用いることができる。

また、正孔輸送材料としては、例えば、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物（スチリルアミン化合物）等の化合物を用いることができる。特に、本実施形態では、芳香族第３級アミン化合物を正孔輸送材料として用いることが好ましい。

芳香族第３級アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン等の化合物を用いることができる。また、芳香族第３級アミン化合物として、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン等のスチリルアミン化合物を用いることができる。さらに、芳香族第３級アミン化合物として、Ｎ−フェニルカルバゾール、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されているような２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの（例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ））、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているようなトリフェニルアミンユニットが３つ、スターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）などの化合物を用いてもよい。また、後述の実施例で説明するように、正孔輸送材料として、ポリ−Ｎ，Ｎ′−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）ベンジジンなどの化合物を用いてもよい。

また、正孔輸送材料としては、例えば、上述した各種正孔輸送材料を高分子鎖に導入した高分子材料、又は、上述した各種正孔輸送材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。なお、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物もまた、正孔輸送材料及び上述の正孔注入層の形成材料として使用することができる。

さらに、正孔輸送材料として、例えば、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）等の文献に記載されているような、いわゆるｐ型正孔輸送材料と呼ばれる材料を用いてもよい。なお、このような材料を正孔輸送材料として用いた場合には、より高効率の発光素子を得ることができる。

また、本実施形態では、正孔輸送層に不純物をドープして、ｐ性の高い（正孔リッチ）の正孔輸送層を形成してもよい。その一例は、例えば、特開平４−２９７０７６号、特開２０００−１９６１４０号、特開２００１−１０２１７５号、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等の文献に記載されている。このような正孔リッチの正孔輸送層を用いた場合には、より低消費電力の有機ＥＬ素子１０を作製することができる。

上記構成の正孔輸送層は、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の手法を用いて形成することができる。なお、正孔輸送層の膜厚は、任意に設定することができ、一般には、約５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは約５〜２００ｎｍの範囲内の値に設定される。また、正孔輸送層を１層構造とする場合には、上記各種正孔輸送材料のうち一種又は二種以上の材料が正孔輸送層に含まれるようにしてもよい。

（ｂ）電子輸送層
電子輸送層は、陰極１４から供給された電子を発光層に輸送（注入）する層である。また、電子輸送層は、陽極１２側からの正孔の流入を阻止する障壁としても作用する。それゆえ、電子輸送層という用語は、広い意味で、電子注入層及び／又は正孔阻止層を含む意味で用いられることもある。なお、電子輸送層は、一層だけ設けてもよいし、複数層設けてもよい。

発光層の陰極１４側に隣接する電子輸送層（電子輸送層を一層構造とする場合には当該電子輸送層、電子輸送層を複数設ける場合には最も発光層側に位置する電子輸送層）に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極１４より注入された電子を発光層に伝達（輸送）する機能を有する材料であれば任意の材料を用いることができる。例えば、電子輸送材料として、従来の有機ＥＬ素子で用いられる公知の各種化合物の中から適宜好適な化合物を選択して用いることができる。

より具体的には、電子輸送材料として、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、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、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等の化合物を用いることができる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。また、これらの材料を高分子鎖に導入した高分子材料、又は、これらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料も電子輸送材料として用いることができる。さらに、後述の実施例で説明するように、電子輸送材料として、カルバゾール誘導体等の化合物（後述の構造式（５）ＥＴ−Ａを有する化合物）を用いてもよい。

また、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等の８−キノリノール誘導体の金属錯体、及び、これらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーフタロシアニンもしくはメタルフタロシアニン、又は、それらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されている材料も、電子輸送材料として用いることができる。さらに、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体を電子輸送材料として用いることができる。また、正孔注入層及び正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機化合物（無機半導体）を電子輸送材料として用いることもできる。

また、本実施形態では、電子輸送層に不純物をゲスト材料としてドープして、ｎ性の高い（電子リッチ）電子輸送層を形成してもよい。このような構成の電子輸送層の具体例は、例えば、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等の文献に記載されている。

上記構成の電子輸送層は、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の手法により形成することができる。なお、電子輸送層の膜厚は、任意に設定することができ、一般には、約５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは約５〜２００ｎｍの範囲内の値に設定される。また、電子輸送層を１層構造とする場合には、上記各種電子輸送材料のうち一種又は二種以上の材料が電子輸送層に含まれるようにしてもよい。

［陰極］
陰極１４は、発光層に電子を供給（注入）する電極膜であり、通常、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）、例えば、金属（電子注入性金属）、合金、電気伝導性化合物、及び、これらの混合物等の電極材料で形成される。

陰極１４は、例えば、アルミニウム、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等の電極材料で形成することができる。これらの電極材料の中でも、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の観点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。

また、陰極１４のシート抵抗は、数百Ω／ｓｑ．以下の値であることが好ましい。さらに、陰極１４の膜厚は、一般に、約１０ｎｍ〜５μｍの範囲内の値に設定され、好ましくは、約５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内の値で設定される。

上述のような構成の陰極１４は、例えば蒸着やスパッタリングなどの手法によりに形成することができる。

なお、有機ＥＬ素子１０において、陰極１４側から光を取り出す場合には、陰極１４を、例えば、上記陽極１２と同様に、光透過性を有する電極材料で形成することができる。また、この場合には、約１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内の膜厚で、上記陰極用電極材料からなる金属膜を形成した後に、該金属膜上に、陽極１２で説明した導電性透明材料を形成することにより、透明又は半透明の陰極１４を形成することができる。

［光取り出しシート］
光取り出しシート２は、例えば、図１に示すように、基材２ａと、該基材２ａの有機ＥＬ素子本体部１側とは反対側の表面上に形成された光拡散層２ｂとを有する光拡散シートで構成することができる。光取り出しシート２は、素子基板１１の陽極１２側とは反対側の表面上に、例えば接着剤等を介して取り付けられる。この際、光取り出しシート２の基材２ａの光拡散層２ｂ側とは反対側の表面が素子基板１１と対向するように、光取り出しシート２が素子基板１１に取り付けられる。

本実施形態では、光取り出しシート２は、ヘイズ値が約９０以上の値であり、かつ、全光透過率（全光線透過率）が約８０％以上の値である光拡散シートで構成される。より好ましくは、光取り出しシート２を、ヘイズ値が９２以上の値であり、かつ、全光透過率が８２％以上の値である光拡散シートで構成し、特に好ましくは、ヘイズ値が９４以上の値であり、かつ、全光透過率が８５％以上の値である光拡散シートで構成する。

光取り出しシート２のヘイズ値は、光拡散層２ｂに含まれる、光の拡散及び散乱機能を備える添加材料（添加化合物）の含有量により制御することができる。また、光取り出しシート２の全光透過率は、基材２ａの透明度を増減することなどにより制御することができる。

また、ヘイズ値は、下記式で表される。
ヘイズ値（曇価）＝｛拡散透過率（％）／全光透過率（％）｝×１００（％）
なお、ヘイズ値は、ＪＩＳ−Ｋ−７１３６「プラスチック−透明材料のヘイズの求め方」、又は、ＩＳＯ１４７８２「Ｐｌａｓｔｉｃｓ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈａｚｅ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ」に記載されている手法で測定することができる。

一方、全光透過率は、ＪＩＳ−Ｋ−７３６１−１「プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法」、又は、ＩＳＯ１３４６８−１「Ｐｌａｓｔｉｃｓ − Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｌｕｍｉｎｏｕｓ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ」に記載されている手法で測定することができる。

（ａ）基材
本実施形態の光取り出しシート２の基材２ａは、光透過性を有する基材であれば、任意の基材で構成することができる。また、本実施形態では、基材２ａの屈折率ｎ１は、約１．６５以上の値であることが好ましい。

上記条件を満たす基材２ａの例としては、ガラスフィルムや透明樹脂フィルムなどが挙げられる。柔軟性の観点では、基材２ａとして透明樹脂フィルムを用いることが好ましい。この場合には、透明樹脂フィルムの厚さを、約５０μｍ〜２５０μｍの範囲内の値に設定することが好ましい。

なお、透明樹脂フィルムの形成材料としては、上記素子基板１１と同様の材料で形成することができる。また、本実施形態では、透明樹脂フィルムの形成材料として、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム又はフッ素樹脂含有フィルムのいずれかを用いることが好ましい。

フッ素樹脂含有フィルムの形成材料としては、任意の材料を用いることができる。例えば、フッ素樹脂含有フィルムは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレンとハーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＦＡ）、エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロブロビレンとの共重合体（ＦＥＰ）などの化合物を含有するフィルムで構成することができる。

また、柔軟性及び輝度の向上の観点では、基材２ａとして薄膜ガラスを用いることが好ましい。なお、ここでいう「薄膜ガラス」とは、厚さが約０．５ｍｍ以下のガラスフィルムのことである。

（ｂ）添加材料
光取り出しシート２に添加する（含有させる）、光の拡散及び散乱能を備える添加材料としては、例えばシリコン化合物（Ｓｉ含有有機化合物）、ポリアクリル酸エステル樹脂、臭素含有化合物等が挙げられる。そして、本実施形態では、光取り出しシート２は、少なくとも、シリコン化合物（Ｓｉ含有有機化合物）を添加材料として含む構成とする。

本実施形態の光取り出しシート２に用い得るシリコン化合物の代表例としては、シリコン樹脂又はシリコンオイルが挙げられる。シリコン樹脂としては、例えば、ＲＳｉＯ_３／２、ＲＳｉＯ、ＲＳｉＯ_１／２の単位を組み合わせることができる３次元網状構造を有する樹脂などを用いることができる。なお、この化学式中の「Ｒ」は、メチル基、エチル基、プロピル基などのＣ１〜Ｃ１０のアルキル基、芳香族基等の置換基、又は、該置換基にビニル基を含む置換基を示す。

また、シリコンオイルとしては、ポリジメチルシロキサン及びポリジメチルシロキサンの側鎖又は末端の少なくとも１つのメチル基が、水素、アルキル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、エポキシ基、ポリエーテル基、カルボキシル基、メルカプト基、クロロアルキル基、アルキルアルコールエステル基、アルコール基、アリル基、ビニル基、トリフルオロメチル基、及び、これらの組合わせからなる群より選択される基によって変性された変性ポリシロキサン、又は、これらの混合物を用いることができる。

本実施形態の光取り出しシート２に含有し得るポリアクリル酸エステル樹脂としては、例えば、メチルメタクリレート単量体と、メチルメタクリレート単量体を除く直鎖状、分枝状、環状アルキル（メタ）アクリレート、及び、これらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも一種以上の単量体とからなる共重合体が挙げられる。より具体的には、後述の実施例で説明するように、添加材料として、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）を用いることができる。

上述した共重合体では、メチルメタクリレート単量体の組成を約６０〜９５質量％の範囲内の組成とし、かつ、他の単量体の組成を約５〜４０質量％の範囲内の値に設定することができる。特に、メチルメタクリレート単量体の組成が約７５〜８５質量％の範囲内の組成であり、かつ、他の単量体の組成が約１５〜２５質量％の範囲内の組成であることがより好ましい。また、共重合体としてアクリル系共重合体を用いる場合、アクリル系共重合体の重量平均分子量は、約５００，０００〜１０，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内の値であることが好ましい。なお、アクリル系共重合体は、乳化重合、懸濁重合、溶液重合などの手法を実施して製造することができる。

また、本実施形態の光取り出しシート２に含有し得る臭素含有化合物としては、化学構造中に臭素を含有する化合物であれば任意の化合物を用いることができる。

例えば、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエン、ヘキサブロモビフェニル、デカブロモビフェニル、ヘキサブロモシクロデカン、デカブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、ヘキサブロモジフェニルエーテル、ビス（ペンタブロモフェノキシ）エタン、エチレン−ビス（テトラブロモフタルイミド）、及び、テトラブロモビスフェノールＡ等のモノマー系有機臭素化合物を、臭素含有化合物として用いることができる。また、臭素含有化合物としては、臭素化エポキシ化合物（例えば臭素化ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジエポキシ化合物や臭素化フェノール類とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるモノエポキシ化合物）、ポリ（臭素化ベンジルアクリレート）、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ビスフェノールＡ、塩化シアヌール及び臭素化フェノールの縮合物、臭素化（ポリスチレン）、ポリ（臭素化スチレン）、架橋臭素化ポリスチレンなどの臭素化ポリスチレン、及び、架橋又は非架橋臭素化ポリ（α−メチルスチレン）等のハロゲン化されたポリマー系臭素化合物を用いることができる。なお、臭素含有化合物の添加量は、ポリアミド樹脂１００重量部に対して、約１〜５０重量部の範囲内の値に設定することができる。

（ｃ）光取り出しシートの表面形状
本実施形態の光取り出しシート２の光出射側（光取り出し側）の表面形状は、平坦形状であってもよいし、凹凸形状であってもよい。

光取り出しシート２の表面形状を凹凸形状とする場合、例えば、表面に所定の凹凸パターンが形成されたフィルム（以下、凹凸フィルムという）を光拡散層２ｂ上に設けることにより、光取り出しシート２の表面に凹凸パターンを形成してもよい。

また、凹凸パターンの凹部（又は凸部）のシート面内の幅（大きさ）は、約０．５μｍ〜２０μｍの範囲内の値に設定することができる。また、凹部（又は凸部）のシート厚み方向の深さ（又は高さ）は、シート面内方向の凹部（又は凸部）の幅（大きさ）や、凹部（又は凸部）の周期により適宜設定される。例えば、凹部（又は凸部）のシート厚み方向の深さ（又は高さ）は、シート面内方向の凹部（又は凸部）の幅以下の値、又は、凹部（又は凸部）の周期以下の値に設定することができる。

さらに、凹部（又は凸部）の形状は、任意であり、例えば、凹部（又は凸部）の表面形状を、曲面を有する形状にすることが好ましい。なお、凹部（又は凸部）の表面形状を曲面とする場合には、特に、凹部（又は凸部）の表面形状を半球面形状とすることが好ましい。また、凹部（又は凸部）は、シート面内において、規則的（周期的）に配置されることが好ましく、例えば碁盤の目状に配置されることが好ましい。

凹凸フィルムの形成材料としては、例えば、高分子材料やガラスなどを用いることができる。なお、高分子材料としては、例えば、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィン、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンスルホン酸、ポリエチレンテレフタレート等の材料を用いることができる。また、凹凸フィルムの厚みは、任意に設定することができ、例えば、約２０μｍ〜１０００μｍの範囲内の値で設定することができる。

凹凸フィルムの作製手法としては、フィルム表面に所定の凹凸パターンを形成することができる手法であれば、任意の手法を用いることができる。凹凸フィルムの形成材料を高分子材料とする場合には、例えば、加熱されたフィルムに表面が凹凸状の金属板を押し付けて金属板の凹凸形状をフィルムに転写する方法、表面が凹凸状のロールを用いて高分子フィルム（シート）を圧延する方法、凹凸形状を有するスリットから高分子フィルム（シート）を押し出して成形する方法等を用いることができる。また、凹凸フィルムの形成材料を高分子材料とする場合には、例えば、表面が凹凸形状の基台上に、高分子材料を含む溶液または分散液を滴下（以下、キャストという）して成膜する方法や、モノマーからなる膜の一部を選択的に光重合し、その後、未重合部分を除去する方法などを用いることができる。さらに、凹凸フィルムの形成材料を高分子材料とする場合には、高湿度条件下において高分子溶液を基台にキャストし、その後、凹凸が設けられた金型で高分子溶液を加熱及び加圧することにより、金型の凹凸形状をインプリントする手法（水滴構造を表面に転写する手法）を用いることもできる。

上述のように、本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、光拡散層２ｂに少なくともシリコン化合物が添加され、ヘイズ値が約９０以上の値であり、かつ、全光透過率が約８０％以上の値である光取り出しシート２を用いる。このような構成の光取り出しシート２を、有機ＥＬ素子１０の光取り出し面に設けることにより、光取り出し効率及び耐候性の両方を向上させることができる（この効果の詳細は、下記各種実施例の特性評価において説明する）。

［封止材］
封止材３は、有機化合物層１３を封止する部材であり、図１に示すように、有機ＥＬ素子本体部１を覆うように設けられる。なお、図１には示さないが、封止材３で有機ＥＬ素子本体部１を封止する際には、陽極１２及び陰極１４の引き出し電極部分が外部に露出するように有機ＥＬ素子本体部１を封止する。

封止材３は、略板状（フィルム状）の封止部材で構成することができる。なお、封止手法として、固体密着型タイプの手法を用いる場合には、封止材３として、素子基板１１側の表面が平坦な板状基材（平板状の封止部材）を用い、この封止部材を、接着剤を介して素子基板１１に接着する。

また、封止手法として、缶封止タイプの手法を用いる場合には、素子基板１１側の表面に凹部が形成された略板状基材、すなわち、凹板状の封止部材（缶）を用い、この封止部材を、接着剤を介して素子基板１１に接着する。

さらに、封止手法として、膜封止の手法を用いる場合には、封止材３として、無機材料や有機材料からなる膜で構成された封止膜を用いる。そして、有機ＥＬ素子本体部１が封止膜で覆われるように、封止膜を有機ＥＬ素子本体部１上に設ける。

［有機ＥＬ素子の作製手法］
次に、有機ＥＬ素子１０の作製手法の一例を説明する。具体的には、有機ＥＬ素子本体部１の構成が、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極である場合の作製手法の一例を説明する。

まず、上述した透明材料からなる素子基板１１を用意する。次いで、素子基板１１の光取り出し面（光取り出しシート２の形成面）と反対側の面上に、上述した透明電極材料からなる陽極１２を形成する。

次いで、陽極１２上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層及び電子輸送層をこの順で積層して有機化合物層１３を形成する。この際、有機化合物層１３を構成する各層は、上記各層の構成で説明した各種形成手法を用いて形成される。なお、本実施形態では、有機化合物層１３を構成する各層の形成手法として、特に、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法を用いることが好ましい。これらの手法を用いて有機化合物層１３内の各層を形成した場合、例えば、均一な膜質が得られ易い、膜にピンホールが生成され難い等の利点が得られる。また、有機化合物層１３の成膜手法として蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する有機化合物の種類等の条件に応じて適宜設定される。具体的には、ボート加熱温度を約５０℃〜４５０℃、真空度を約１０^−６Ｐａ〜１０^−２Ｐａ、蒸着速度を約０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度を約−５０℃〜３００℃、そして、膜厚を約０．１ｎｍ〜５μｍ（好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍ）の各範囲からそれぞれ適宜選択して、蒸着条件を設定することが好ましい。

次いで、有機化合物層１３を形成した後、有機化合物層１３上に、例えば、蒸着やスパッタリング等の手法により、上述した陰極用電極材料からなる薄膜を、約１μｍ以下、好ましくは、約５０〜２００ｎｍの範囲内の膜厚で積層して、陰極１４を形成する。本実施形態では、このようにして有機ＥＬ素子本体部１を作製する。

その後、有機ＥＬ素子本体部１の陰極１４側の表面に封止材３を設けて有機化合物層１３を封止する。そして、最後に、有機ＥＬ素子本体部１の素子基板１１の光取り出し面（陽極１２側の面）に、光取り出しシート２を貼り付ける。本実施形態では、このようにして有機ＥＬ素子１０を作製する。

なお、上述した作製手法では、同じ成膜装置内で、一回の真空引きで一貫して陽極１２、有機化合物層１３及び陰極１４を形成するのが好ましいが、本発明はこれに限定されない。成膜工程毎に基板部材を成膜装置から取り出し、該基板部材に対して異なる成膜法を施して有機化合物層１３及び各種電極膜を形成してもよい。なお、この場合には、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。また、本実施形態では、有機ＥＬ素子本体部１を形成する際、各層の積層順序を逆にしてもよい。すなわち、素子基板１１上に、陰極、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び、陽極をこの順で積層してもよい。

＜２．面状発光体の構成＞
次に、上述した有機ＥＬ素子１０を複数配列（タイリング）して作製された面状発光体について説明する。

［面状発光体の構成］
図２に、本発明の一実施形態に係る面状発光体の概略構成断面図を示す。なお、図２には、説明を簡略化するため、２枚の有機ＥＬ素子１０を配列した構成例を示すが、本発明はこれに限定されず、面状発光体を構成する有機ＥＬ素子１０の枚数及び配列形態は、例えば用途等に応じて適宜設定される。

面状発光体２０は、２枚の有機ＥＬ素子１０と、支持基板２１（支持部材）と、各有機ＥＬ素子１０を支持基板２１上に固定するための接着部材２２とを備える。

面状発光体２０では、各有機ＥＬ素子１０の封止材３側の面が接着部材２２により大型の支持基板２１上に固定される。なお、この際、図２に示す例では、２枚の有機ＥＬ素子１０の対向する側面同士が互いに接するように、２枚の有機ＥＬ素子１０を支持基板２１上に配列する。また、この際、配列された２枚の有機ＥＬ素子１０の光取り出し面（光取り出しシート２の光拡散層２ｂ側の面）が、互いに面一となるように、２枚の有機ＥＬ素子１０を支持基板２１上に配列する。以下、面状発光体２０の各部の構成をより具体的に説明する。

［支持基板］
支持基板２１は、２枚の有機ＥＬ素子１０を、接着部材２２を介して搭載した際に、その状態を保持可能な板状部材であれば、任意の板状部材を用いることができる。

なお、面状発光体２０をフレキシブルに屈曲する構成とする場合には、支持基板２１を、屈曲性を有する可撓性基板で構成する。このような可撓性基板としては、例えば樹脂フィルムや、板厚が約０．０１ｍｍ〜０．５０ｍｍの範囲内の値であるガラス基板などを用いることができる。

［接着部材］
本実施形態では、各種工業分野において、粘着剤、接着剤等、又は、粘着材、接着材等の呼称で用いられる接着部材のうち、支持基板２１又は封止材３上に塗布して、支持基板２１と封止材３とを貼り合わせた後に、種々の化学反応により高分子量体又は架橋構造体を形成する硬化型の接着部材２２を用いる。すなわち、接着部材２２は、紫外線のような光を照射するか、熱を加えるか、又は、加圧することによって接着部分が硬化する材料で形成される。

上述のような物性を備えた接着部材２２としては、例えば、ウレタン系、エポキシ系、フッ素含有系、水性高分子−イソシアネート系、アクリル系等の硬化型接着剤、湿気硬化ウレタン接着剤、ポリエーテルメタクリレート型、エステル系メタクリレート型、酸化型ポリエーテルメタクリレート等の嫌気性接着剤、シアノアクリレート系の瞬間接着剤、アクリレート及びペルオキシド系の２液型瞬間接着剤等の接着剤が挙げられる。

また、接着部材２２の形成手法としては、任意の手法を用いることができ、特に、未硬化の接着剤を供給可能な手法を用いることが好ましい。このような手法としては、例えば、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、コンマコーター、バーコーター、スプレー塗布、インクジェット法等の手法が挙げられる。また、未硬化の接着部材２２の硬化手法には、用いる接着剤に適した手法を用いる。

なお、図２に示す例では、支持基板２１を用いて複数の有機ＥＬ素子１０を支持する構成例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、互いに隣り合う２枚の有機ＥＬ素子１０の側部同士を接着剤（支持部材）で貼り合わせる場合には、支持基板２１を用いなくてもよい。

＜３．各種実施例及び評価結果＞
次に、実際に作製した本発明の有機ＥＬ素子の各種実施例（サンプル）の構成、並びに、各実施例で作製した有機ＥＬ素子に対して行った評価試験及びその結果を説明する。

［各種光取り出しシート］
以下に説明する各種実施例の有機ＥＬ素子では、互いに構成の異なる複数種の光取り出しシートを用いた。それゆえ、有機ＥＬ素子の各種実施例の構成を説明する前に、各種実施例で用いた光取り出しシートの構成及び作製手法について説明する。

（１）第１の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号１）
下記の組成で調製された光取り出しシート用溶液Ａ（光拡散層２ｂの形成材料）を、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ：基材２ａ）に塗布することにより、第１の光取り出しシートを作製した。

（光取り出しシート用溶液Ａ）
アクリルポリオール（アクリディック４９−３９４ＩＭ＜固形分５０％＞，大日本インキ化学工業社）：１６２重量部
イソシアネート（タケネートＤ１１０Ｎ＜固形分６０％＞，三井武田ケミカル社）：３２重量部
シリカ樹脂粒子（平均粒子径２７．２μｍ）：２００重量部
酢酸ブチル：２１５重量部

（２）第２の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号２）
下記の組成で調製された光取り出しシート用溶液Ｂを、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）に塗布することにより、第２の光取り出しシートを作製した。

（光取り出しシート用溶液Ｂ）
アクリルポリオール（アクリディック４９−３９４ＩＭ＜固形分５０％＞，大日本インキ化学工業社）：１６２重量部
イソシアネート（タケネートＤ１１０Ｎ＜固形分６０％＞，三井武田ケミカル社）：３２重量部
シリカ樹脂粒子（平均粒子径２７．２μｍ）：２５０重量部
酢酸ブチル：２１５重量部

（３）第３の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号３）
下記の組成で調製された光取り出しシート用溶液Ｃを、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）に塗布することにより、第３の光取り出しシートを作製した。

（光取り出しシート用溶液Ｃ）
アクリルポリオール（アクリディック４９−３９４ＩＭ＜固形分５０％＞，大日本インキ化学工業社）：１６２重量部
イソシアネート（タケネートＤ１１０Ｎ＜固形分６０％＞，三井武田ケミカル社）：３２重量部
シリカ樹脂粒子（平均粒子径２７．２μｍ）：１５０重量部
酢酸ブチル：２１５重量部

（４）第４の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号４）
下記の組成で調製された光取り出しシート用溶液Ｄを、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）に塗布することにより、第４の光取り出しシートを作製した。

（光取り出しシート用溶液Ｄ）
アクリルポリオール（アクリディック４９−３９４ＩＭ＜固形分５０％＞，大日本インキ化学工業社）：１６２重量部
イソシアネート（タケネートＤ１１０Ｎ＜固形分６０％＞，三井武田ケミカル社）：３２重量部
シリカ樹脂粒子（平均粒子径２７．２μｍ）：１３０重量部
シリコン樹脂粒子（平均粒子径３０．０μｍ）：８０重量部
酢酸ブチル：２１５重量部

（５）第５の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号５）
上記第４の光取り出しシートで用いられた光取り出しシート用溶液Ｄを、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムに塗布することにより、第５の光取り出しシートを作製した。

（６）第６の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号６）
下記の組成で調製された光取り出しシート用溶液Ｅを、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムに塗布することにより、第６の光取り出しシートを作製した。

（光取り出しシート用溶液Ｅ）
アクリルポリオール（アクリディック４９−３９４ＩＭ＜固形分５０％＞，大日本インキ化学工業社）：１６２重量部
イソシアネート（タケネートＤ１１０Ｎ＜固形分６０％＞，三井武田ケミカル社）：３２重量部
シリカ樹脂粒子（平均粒子径２７．２μｍ）：１２０重量部
シリコン樹脂粒子（平均粒子径３０．０μｍ）：８０重量部
ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）粒子（平均粒形８．０μｍ）：３０重量部
酢酸ブチル：２１５重量部

（７）第７の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号７）
下記の組成で調製された光取り出しシート用溶液Ｆを、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムに塗布することにより、第７の光取り出しシートを作製した。

（光取り出しシート用溶液Ｆ）
アクリルポリオール（アクリディック４９−３９４ＩＭ＜固形分５０％＞，大日本インキ化学工業社）：１６２重量部
イソシアネート（タケネートＤ１１０Ｎ＜固形分６０％＞，三井武田ケミカル社）：３２重量部
シリカ樹脂粒子（平均粒子径２７．２μｍ）：１１０重量部
シリコン樹脂粒子（平均粒子径３０．０μｍ）：８０重量部
ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（平均粒形８．０μｍ）：３０重量部
ヘキサブロモベンゼン：５重量部
酢酸ブチル：２１５重量部

（８）第８の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号８）
表面に凹部が周期的に配列された、厚さ４０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（凹凸フィルム）を、上記第７の光取り出しシートの光拡散層上に貼り付けることにより、第８の光取り出しシートを作製した。なお、凹凸フィルムの凹部の面形状は球面状とし、凹部の直径は５μｍとし、かつ、凹部の間隔は３μｍとした（すなわち、凹凸パターンの周期は８μｍとした）。また、凹凸パターンは、上述した水滴構造を表面に転写する手法を用いて形成した。

（９）第９の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号９）
下記の組成で調製された光取り出しシート用溶液Ｇを、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに塗布することにより、第９の光取り出しシートを作製した。

（光取り出しシート用溶液Ｇ）
アクリルポリオール（アクリディック４９−３９４ＩＭ＜固形分５０％＞，大日本インキ化学工業社）：１６２重量部
イソシアネート（タケネートＤ１１０Ｎ＜固形分６０％＞，三井武田ケミカル社）：３２重量部
シリカ樹脂粒子（平均粒子径２７．２μｍ）：１８０重量部
シリコン樹脂粒子（平均粒子径３０．０μｍ）：４０重量部
酢酸ブチル：２１５重量部

上述のようにして作製した各種光取り出しシートのヘイズ値及び全光透過率を測定した。その測定結果を図３に示す。上述のように、本実施形態では、光取り出しシート２を、ヘイズ値が約９０以上であり、かつ、全光透過率が約８０％以上である光拡散シートで構成するので、サンプル番号４〜９の光取り出しシートが、本実施形態で用い得る光取り出しシートになる。

［各種実施例の有機ＥＬ素子の構成］
次に、下記各種実施例で作製した有機ＥＬ素子の構成及びその作製手法について説明する。図４に、各種実施例の有機ＥＬ素子における有機ＥＬ素子本体部の概略構成断面図を示す。

有機ＥＬ素子本体部３０は、素子基板３１と、陽極３２と、正孔注入層３３と、正孔輸送層３４と、発光層３５と、電子輸送層３６と、電子注入層３７と、陰極３８とを備える。そして、陽極３２、正孔注入層３３、正孔輸送層３４、発光層３５、電子輸送層３６、電子注入層３７及び陰極３８は、素子基板３１の光取り出し面とは反対側の面上に、この順で形成される。

ここで、有機ＥＬ素子本体部３０の作製手法を説明しながら、各層の構成（形成材料、膜厚等）を説明する。

まず、素子基板３１として、サイズが６０ｍｍ×６０ｍｍであり、かつ、厚さが０．７ｍｍであるガラス基板を用意した。次いで、素子基板３１上に、厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜（屈折率１．８５）を形成し、その後、ＩＴＯ膜に対してパターニング処理を施して、所定パターンの陽極３２を形成した。次いで、陽極３２が形成された素子基板３１を、イソプロピルアルコールで超音波洗浄した。その後、洗浄された素子基板３１を乾燥窒素ガスで乾燥し、さらに、乾燥後の素子基板３１に対して、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。

次いで、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液（正孔注入層用塗布液）を、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコーターにより陽極３２上に塗布した。次いで、正孔注入層用塗布液が塗布された素子基板３１を、基板表面温度が２００℃になる環境下で１時間乾燥し、これにより、膜厚３０ｎｍの正孔注入層３３を形成した。

次いで、窒素雰囲気下で、かつ、ＪＩＳ Ｂ ９９２０に準拠して測定した清浄度がクラス１００である雰囲気下で、露点温度が−８０℃以下の値であり、かつ、酸素濃度が０．８ｐｐｍであるグローブボックスに、正孔注入層３３が形成された素子基板３１を移した。次いで、グローブボックス内において、下記組成の正孔輸送層用塗布液を調製し、該正孔輸送層用塗布液を、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコーターにより、正孔注入層３３上に塗布した。そして、正孔輸送層用塗布液が塗布された素子基板３１を、基板表面温度が１５０℃になる環境下で３０分加熱乾燥し、これにより、正孔輸送層３４を形成した。なお、別途用意した基板上に、正孔輸送層用塗布液の上記塗布条件と同じ条件で正孔輸送層用塗布液を塗布して正孔輸送層を形成し、その膜厚を測定したところ、膜厚は２０ｎｍであった。

（正孔輸送層用塗布液）
モノクロロベンゼン：１００ｇ
ポリ−Ｎ，Ｎ′−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）ベンジジン（ＡＤＳ２５４ＢＥ：アメリカン・ダイ・ソース社製）：０．５ｇ

次いで、下記組成の発光層用塗布液を調製し、該発光層用塗布液を、２０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコーターにより、正孔輸送層３４上に塗布した。そして、発光層用塗布液が塗布された素子基板３１を、基板表面温度が１２０℃になる環境下で３０分加熱乾燥し、これにより、発光層３５を形成した。なお、別途用意した基板上に、発光層用塗布液の上記塗布条件と同じ条件で発光層用塗布液を塗布して発光層を形成し、その膜厚を測定したところ、膜厚は４０ｎｍであった。また、下記発光層組成物のうち、最も低いＴｇ（ガラス転移温度）を示したのはホスト化合物（Ｈ−Ａ）であり、１３２℃であった。

（発光層用塗布液）
酢酸ブチル：１００ｇ
ホスト化合物（Ｈ−Ａ）：１ｇ
第１発光材料（Ｄ−Ａ）：０．１１ｇ
第２発光材料（Ｄ−Ｂ）：０．００２ｇ
第３発光材料（Ｄ−Ｃ）：０．００２ｇ

なお、上記発光層用塗布液に含まれるホスト化合物（Ｈ−Ａ）、第１発光材料（Ｄ−Ａ）、第２発光材料（Ｄ−Ｂ）、及び、第３発光材料（Ｄ−Ｃ）は、それぞれ下記構造式（１）〜（４）で表される。なお、各発光材料には、イリジウム化合物を用いた。

次いで、下記組成の電子輸送層用塗布液を調製し、該電子輸送層用塗布液を、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコーターにより、発光層３５上に塗布した。そして、電子輸送層用塗布液が塗布された素子基板３１を、基板表面温度が１２０℃になる環境下で３０分加熱乾燥し、これにより、電子輸送層３６を形成した。なお、別途用意した基板上に、電子輸送層用塗布液の上記塗布条件と同じ条件で電子輸送層用塗布液を塗布して電子輸送層を形成し、その膜厚を測定したところ、膜厚は３０ｎｍであった。

（電子輸送層用塗布液）
２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール：１００ｇ
電子輸送材料（ＥＴ−Ａ）：０．７５ｇ

なお、上記電子輸送層用塗布液に含まれる電子輸送材料（ＥＴ−Ａ）は、カルバゾール誘導体であり、下記構造式（５）で表される。

次いで、電子輸送層３６まで形成された素子基板３１を、大気暴露せずに、蒸着機に移動させ、その後、蒸着機内を４×１０^−４Ｐａまで減圧した。なお、減圧前に、予め、フッ化カリウム及びアルミニウムをそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れ、該抵抗加熱ボートを蒸着機に取り付けた。

次いで、フッ化カリウムの入った抵抗加熱ボートに通電して該抵抗加熱ボートを加熱した。これにより、電子輸送層３６上に、フッ化カリウムを蒸着して、膜厚３ｎｍの電子注入層３７を形成した。

次いで、アルミニウムの入った抵抗加熱ボートに通電して該抵抗加熱ボートを加熱した。これにより、電子注入層３７上に、アルミニウムを蒸着速度１〜２ｎｍ／秒で蒸着して、膜厚１００ｎｍの陰極３８を形成した。

ここでは、このようにして、有機ＥＬ素子本体部３０を作製した。その後、有機ＥＬ素子本体部３０の陰極３８側の表面に封止材を設けた。そして、最後に、素子基板３１の光取り出し面（陽極３２側とは反対側の面）に、上述した第１〜第８の光取り出しシートのいずれかを接着剤を介して貼り付けて、下記各種実施例及び各種比較例の有機ＥＬ素子を作製した。

［実施例１］
（１）有機ＥＬ素子の構成（実施例１−１〜１−６）
実施例１では、上記第４〜第９の光取り出しシートをそれぞれ用いて有機ＥＬ素子（実施例１−１〜１−６）を作製した。

また、この例では、実施例１−１〜１−６の有機ＥＬ素子と比較するため、光取り出しシートを備えない有機ＥＬ素子（比較例１−１）を作製した。さらに、比較例として、上記第１〜第３の光取り出しシートをそれぞれ用いて有機ＥＬ素子（比較例１−２〜１−４）を作製した。

（２）特性評価
実施例１では、上述のようにして作製した実施例１−１〜１−６及び比較例１−１〜１−４の各有機ＥＬ素子に対して、次のような輝度特性の評価を行った。

輝度特性の評価では、まず、作製直後の各有機ＥＬ素子に、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の直流定電流を流したときの輝度（初期輝度）を、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング製）を用いて測定した。そして、この測定した輝度に基づいて、光取り出し効率を算出した。なお、光取り出し効率は、光取り出しシートを備えない有機ＥＬ素子（比較例１−１）の輝度に対する、光取り出しシートを備える有機ＥＬ素子（実施例１−１〜１−６及び比較例１−２〜１−４）の輝度の比率とした。

また、この例における輝度特性の評価では、実施例１−１〜１−６及び比較例１−１〜１−４の各有機ＥＬ素子を、温度６０℃、相対湿度９０％の恒湿恒温槽内で１００時間放置した後、上記手法と同様にして輝度（高温高湿後輝度）を測定した（耐候性試験）。

さらに、この例における輝度特性の評価では、有機ＥＬ素子を恒湿恒温槽に投入する前の輝度（初期輝度）と、投入後の輝度（高温高湿後輝度）とから輝度低下率を算出した。具体的には、［投入後の輝度／投入前の輝度］×１００（％）の算出式で輝度低下率を算出した。

また、実施例１の特性評価では、実施例１−１〜１−６及び比較例１−１〜１−４の各有機ＥＬ素子の光取り出しシートの黄変の有無を調べた。具体的には、上述した耐候性試験後、非発光状態で、有機ＥＬ素子の光取り出しシート側の面を目視で観察し、黄変の有無を２段階（後述の「ＯＫ」評価、「ＮＧ」評価）で評価した。

図５に、上記各種評価の結果を示す。なお、図５には、評価結果だけでなく、各有機ＥＬ素子の素子基板及び光取り出しシートの構成も一緒に記載する。また、図５中の黄変の有無を示す「ＯＫ」評価及び「ＮＧ」評価の基準は下記の通りである。
ＯＫ：黄変が認識できない。
ＮＧ：明らかに黄色に変色している。

図５に示す評価結果から明らかなように、実施例１−１〜１−６の各有機ＥＬ素子では、輝度特性の全ての項目（輝度（初期輝度）、光取り出し効率、高温高湿後輝度及び輝度低下率）において、比較例１−１〜１−４の有機ＥＬ素子の特性以上の特性が得られた。

また、比較例１−２〜１−４では、黄変が見られたが、実施例１−１〜１−６では、黄変が観測されなかった。なお、光取り出しシートを備えない比較例１−１の有機ＥＬ素子では黄変は見られないが、輝度（初期輝度）、光取り出し効率及び高温高湿後輝度が他の有機ＥＬ素子に比べて劣る。

上記実施例１の評価結果から、光取り出しシートとして、第４〜第９の光取り出しシート（図５中のサンプル番号４〜９）を用いることにより、黄変が無く、かつ、輝度特性の優れた有機ＥＬ素子が得られることが分かった。すなわち、光拡散層に少なくともシリコン化合物が添加され、ヘイズ値が約９０以上の値となり、かつ、全光透過率が約８０％以上の値となる光取り出しシートを、有機ＥＬ素子の光取り出し面に設けることにより、光取り出し効率及び耐光性の両方が優れた有機ＥＬ素子が得られることが分かった。

［実施例２］
（１）有機ＥＬ素子の構成（実施例２−１〜２−６）
実施例２では、素子基板３１の形成材料を種々変化させて有機ＥＬ素子（実施例２−１〜２−６）を作製した。なお、実施例２の有機ＥＬ素子において、素子基板３１以外の構成は、上記実施例１−５の有機ＥＬ素子の対応する構成と同様とした。すなわち、実施例２では、光取り出しシートとして、光取り出し面に凹凸パターンを形成した第８の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号８）を用いた。

実施例２−１〜２−６のそれぞれで用いた素子基板３１は次の通りである。実施例２−１の有機ＥＬ素子では、素子基板３１として、厚さ２００μｍのＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルムを用いた。実施例２−２の有機ＥＬ素子では、素子基板３１として、厚さ２００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用いた。実施例２−３の有機ＥＬ素子では、素子基板３１として、厚さ２００μｍのポリイミドフィルムを用いた。

また、実施例２−４の有機ＥＬ素子では、素子基板３１として、厚さ０．４ｍｍのガラス基板、すなわち、薄膜ガラスを用いた。実施例２−５の有機ＥＬ素子では、素子基板３１として、厚さ０．２ｍｍのガラス基板（薄膜ガラス）を用いた。そして、実施例２−６の有機ＥＬ素子では、素子基板３１として、厚さ９０μｍのアルミニウム箔の両面に、厚さ３０μｍのポリイミド層（絶縁層）を設けたメタルフォイル基板を用いた。

なお、この例では比較のため、上記比較例１−１の有機ＥＬ素子（光取り出しシート無し）の素子基板を、厚さ２００μｍのＰＥＮフィルムに変更した有機ＥＬ素子（比較例２−１）を作製した。また、比較例２−１の有機ＥＬ素子の光取り出し面に上記第１の光取り出しシート（光取り出しシートのサンプル番号１）を貼り付けた有機ＥＬ素子（比較例２−２）も作製した。さらに、比較例２−１の有機ＥＬ素子において素子基板を、厚さ２００μｍのＰＥＴフィルムに変更した有機ＥＬ素子（比較例２−３）を作製した。

（２）特性評価
実施例２では、上記実施例２−１〜２−６及び比較例２−１〜２−３の各有機ＥＬ素子に対して、上記実施例１と同様にして、輝度特性、及び、黄変の有無を評価した。なお、黄変の有無の評価基準は、上記実施例１の評価基準と同様である。

また、この例では、各サンプルの光取り出し効率を、次のようにして算出した。比較例２−１及び２−２のサンプルについては、比較例２−１の輝度（＝５５０）を基準（光取り出し効率＝１．００）にして光取り出し効率を求めた。実施例２−１〜２−６、及び、比較例２−３の各サンプルについては、ここでは説明を省略するが、サンプル毎（素子基板毎）に対応する、光取り出しシートを設けない構成の有機ＥＬ素子をそれぞれ作製し、該作製した光取り出しシート無しの有機ＥＬ素子の輝度を基準にして、各サンプルの光取り出し効率を求めた。

図６に、その評価結果を示す。なお、図６には、上記実施例１−５の有機ＥＬ素子の評価結果も一緒に記載する。

図６から明らかなように、光拡散層に少なくともシリコン化合物が添加され、ヘイズ値が約９０以上の値であり、かつ、全光透過率が約８０％以上の値である光取り出しシートを用いた場合、素子基板３１の形成材料としてＰＥＮ、ＰＥＴ、ポリイミド、ガラス及びメタフォイルのいずれを用いても、黄変が無く、かつ、輝度特性の優れた有機ＥＬ素子が得られることが分かった。さらに、上記構成条件を満たす光取り出しシートを用い、素子基板３１としてガラス基板を用いた場合には、素子基板３１（ガラス基板）の厚さに関係なく、優れた発光特性が得られることが分かった。

［実施例３］
実施例３では、上記実施例１−５、上記実施例２−１〜２−６、及び、比較例２−１〜２−３の各有機ＥＬ素子に対して、ＪＩＳ Ｃ８１０５−１に記載の手法に従ってグローワイヤー耐熱性試験を実施し、各有機ＥＬ素子の難燃性について調べた。

図７に、その評価結果を示す。なお、図７に示す難燃性の「ＯＫ」評価及び「ＮＧ」評価の基準は下記の通りである。
ＯＫ：グローワイヤーを有機ＥＬ素子から離した後、３０秒より短い時間で消火した。
ＮＧ：グローワイヤーを有機ＥＬ素子から離した後、３０秒を越えても消火しない。

図７から明らかなように、光拡散層に少なくともシリコン化合物が添加され、ヘイズ値が約９０以上の値となり、かつ、全光透過率が約８０％以上の値となる光取り出しシートを用いた場合、光取り出し効率及び耐候性だけでなく、難燃性にも優れた有機ＥＬ素子が得られることが分かった。

なお、上記各種実施例では、具体的に示さなかったが、光取り出しシートの基材をフッ素樹脂含有フィルムで構成した場合についても、上記各種実施例と同様の評価を行った。その結果、光取り出しシートの基材をフッ素樹脂含有フィルムで構成した場合もまた、上記各種実施例と同様の評価結果が得られた。

１…有機ＥＬ素子本体部、２…光取り出しシート、２ａ…基材、２ｂ…光拡散層、３…封止材、１０…有機ＥＬ素子、１１…素子基板、１２…陽極、１３…有機化合物層、１４…陰極、２０…面状発光体、２１…支持基板、２２…接着部材

Claims (9)

1. 素子基板、該素子基板上に形成された第１電極、該第１電極上に形成されかつ発光層を含む有機化合物層、及び、該有機化合物層上に形成された第２電極を有する有機エレクトロルミネッセンス素子本体部と、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子本体部の光取り出し側に設けられた光取り出しシートとを備え、
   前記光取り出しシートがシリコン化合物及び臭素含有化合物を含み、前記光取り出しシートのヘイズ値が９０以上の値であり、かつ、前記光取り出しシートの全光透過率が８０％以上の値であることを特徴とする
   有機エレクトロルミネッセンス素子。
2. 前記光取り出しシートのヘイズ値が９２以上の値であり、かつ、前記光取り出しシートの全光透過率が８２％以上の値であることを特徴とする
   請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 前記光取り出しシートが基材を有し、該基材が、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、及び、フッ素樹脂含有フィルムのいずれかであることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 前記光取り出しシートが、さらに、ポリアクリル酸エステル樹脂を含むことを特徴とする
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 前記光取り出しシートの光取り出し面に所定の凹凸パターンが形成されていることを特徴とする
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 前記素子基板が、薄膜ガラスであることを特徴とする
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 前記素子基板が、メタルフォイルであることを特徴とする
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. 前記素子基板が、ポリイミドフィルムであることを特徴とする
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
   前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を、所定の形態で配列して支持する支持部材とを備え、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、素子基板、該素子基板上に形成された第１電極、該第１電極上に形成されかつ発光層を含む有機化合物層、及び、該有機化合物層上に形成された第２電極を有する有機エレクトロルミネッセンス素子本体部と、該有機エレクトロルミネッセンス素子本体部の光取り出し側に設けられた光取り出しシートとを有し、
   前記光取り出しシートがシリコン化合物及び臭素含有化合物を含み、前記光取り出しシートのヘイズ値が９０以上の値であり、かつ、前記光取り出しシートの全光透過率が８０％以上の値であることを特徴とする
   面状発光体。

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