JP5698993B2 - 光拡散層形成材料、及び光取り出し部材、並びに有機電界発光装置及びその製造方法 - Google Patents
光拡散層形成材料、及び光取り出し部材、並びに有機電界発光装置及びその製造方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、光拡散層形成材料、及び光取り出し部材、並びに有機電界発光装置及び有機電界発光装置の製造方法に関する。
有機電界発光装置は、自発光型の表示装置であり、ディスプレイや照明の用途に期待されている。例えば、有機電界発光ディスプレイは、従来のＣＲＴやＬＣＤと比較して視認性が高く、視野角依存性がない等の表示性能上の利点を有している。また、ディスプレイを軽量化、薄層化できる利点もある。その一方、有機電界発光照明は、軽量化、薄層化が可能であるとの利点に加え、フレキシブルな基板を用いることでこれまで実現できなかった形状の照明を実現できる可能性を有している。
このような有機電界発光装置において、光取り出し効率を向上させるためには、光取り出し部材となる光拡散層を構成するバインダーの屈折率は有機電界発光層の屈折率（１．８）と同等以上である必要がある。このようにバインダーの屈折率を１．８近くまで上げるためには、比較的屈折率の高い酸化チタン(２．２以上)を主成分とする１ｎｍ〜１００ｎｍ程度のナノサイズ粒子の添加が必要となる。しかし、酸化チタンは単体では光触媒効果があり、光が当たることにより周囲のバインダーを構成する樹脂、及び直径１μｍ〜１０μｍの樹脂粒子からなる光拡散粒子の分解を促進して、ダメージを与えてしまう。その結果、バインダー、及び光拡散粒子の屈折率の変化、光拡散（散乱）特性に変化が生じ、光取り出し効率が低下するおそれがある。
また、ナノサイズ粒子自体も光拡散層への入射光に対して散乱を発生する。この散乱は光拡散粒子よりも後方散乱(入射方向とは反対方向の辺りにでるもの)が強く、その結果、光取り出し効果を抑制してしまうので、ナノサイズ粒子による散乱も極力抑えることが必要となる。
また、ナノサイズ粒子自体も光拡散層への入射光に対して散乱を発生する。この散乱は光拡散粒子よりも後方散乱(入射方向とは反対方向の辺りにでるもの)が強く、その結果、光取り出し効果を抑制してしまうので、ナノサイズ粒子による散乱も極力抑えることが必要となる。
光取り出し効率を向上させることを目的とした先行技術文献として、例えば、特許文献１には、樹脂中に平均粒子径が１桁以上異なる少なくとも２種の微粒子を分散させた光拡散層が光取り出し面側の透明電極に隣接して設けられている有機エレクトロルミネッセンス素子が提案されている。
しかし、この提案では、ナノサイズの酸化チタン微粒子についての記載はあるが、その光触媒効果を抑えることについての記載はなく、光触媒活性を有する酸化チタンをそのまま用いると、バインダー、及び光拡散粒子の屈折率の変化、光拡散（散乱）特性に変化が生じて、光取り出し効率が低下するおそれがある。
しかし、この提案では、ナノサイズの酸化チタン微粒子についての記載はあるが、その光触媒効果を抑えることについての記載はなく、光触媒活性を有する酸化チタンをそのまま用いると、バインダー、及び光拡散粒子の屈折率の変化、光拡散（散乱）特性に変化が生じて、光取り出し効率が低下するおそれがある。
したがって、分散性が良好で、成膜性に優れ、経時変化の少ない光拡散層形成材料、該光拡散層形成材料を用いた光取り出し部材、並びに該光取り出し部材を有し、光取り出し効率が向上した有機電界発光装置及び有機電界発光装置の製造方法の速やかな提供が望まれているのが現状である。
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、分散性が良好で、成膜性に優れ、経時変化の少ない光拡散層形成材料、該光拡散層形成材料を用いた光取り出し部材、並びに該光取り出し部材を有し、光取り出し効率が向上した有機電界発光装置及び有機電界発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子を含むバインダーと、光拡散粒子とを少なくとも含有し、
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子の屈折率が２．２以上３．０以下であり、前記バインダーの屈折率Ａと前記光拡散粒子の屈折率Ｂとの屈折率差｜Ａ−Ｂ｜が０．２以上１．０以下であり、
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子の含有量が、前記バインダーに対し、１０体積％以上３０体積％以下であることを特徴とする光拡散層形成材料である。
＜２＞ 光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子が、酸化チタン微粒子表面をアルミナ、シリカ、及びジルコニアの少なくとも１種で被覆した酸化チタン微粒子である前記＜１＞に記載の光拡散層形成材料である。
＜３＞ 被覆した酸化チタン微粒子の被覆表面に樹脂を被覆してなる前記＜２＞に記載の光拡散層形成材料である。
＜４＞ 光拡散粒子が、架橋状態の樹脂粒子である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料である。
＜５＞ 光拡散粒子の屈折率が、１．０〜３．０である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料である。
＜６＞ 重合開始剤を更に含有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料である。
＜７＞ 基板と、該基板上に前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料により形成された光拡散層とを有することを特徴とする光取り出し部材である。
＜８＞ 光拡散層上に、光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子を含むバインダーを含有する平坦化層を有する前記＜７＞に記載の光取り出し部材である。
＜９＞ 光拡散層における光拡散粒子の含有量が３０体積％以上６６体積％以下である前記＜７＞から＜８＞のいずれかに記載の光取り出し部材である。
＜１０＞ 光拡散層の平均厚みが１μｍ〜１０μｍであり、かつ前記光拡散層と平坦化層の合計平均厚みが２μｍ〜１５μｍである前記＜７＞から＜９＞のいずれかに記載の光取り出し部材である。
＜１１＞ 基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備えた有機電界発光装置であって、
前記基板が、前記＜７＞から＜１０＞のいずれかに記載の光取り出し部材であり、
封止缶内に、少なくとも、前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、及び前記光拡散層が封入されていることを特徴とする有機電界発光装置である。
＜１２＞ 基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備えた有機電界発光装置であって、
前記基板が、前記＜８＞から＜１０＞のいずれかに記載の光取り出し部材であり、
前記透明電極と、前記平坦化層又は前記光拡散層との間に、バリア層を有することを特徴とする有機電界発光装置である。
＜１３＞ 基板上に、前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料を塗布し、光拡散層を形成する光拡散層形成工程と、
前記光拡散層上に、前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料から光拡散粒子を除いた平坦化層形成材料を塗布し、平坦化層を形成する平坦化層形成工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする有機電界発光装置の製造方法である。
＜１＞ 光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子を含むバインダーと、光拡散粒子とを少なくとも含有し、
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子の屈折率が２．２以上３．０以下であり、前記バインダーの屈折率Ａと前記光拡散粒子の屈折率Ｂとの屈折率差｜Ａ−Ｂ｜が０．２以上１．０以下であり、
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子の含有量が、前記バインダーに対し、１０体積％以上３０体積％以下であることを特徴とする光拡散層形成材料である。
＜２＞ 光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子が、酸化チタン微粒子表面をアルミナ、シリカ、及びジルコニアの少なくとも１種で被覆した酸化チタン微粒子である前記＜１＞に記載の光拡散層形成材料である。
＜３＞ 被覆した酸化チタン微粒子の被覆表面に樹脂を被覆してなる前記＜２＞に記載の光拡散層形成材料である。
＜４＞ 光拡散粒子が、架橋状態の樹脂粒子である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料である。
＜５＞ 光拡散粒子の屈折率が、１．０〜３．０である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料である。
＜６＞ 重合開始剤を更に含有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料である。
＜７＞ 基板と、該基板上に前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料により形成された光拡散層とを有することを特徴とする光取り出し部材である。
＜８＞ 光拡散層上に、光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子を含むバインダーを含有する平坦化層を有する前記＜７＞に記載の光取り出し部材である。
＜９＞ 光拡散層における光拡散粒子の含有量が３０体積％以上６６体積％以下である前記＜７＞から＜８＞のいずれかに記載の光取り出し部材である。
＜１０＞ 光拡散層の平均厚みが１μｍ〜１０μｍであり、かつ前記光拡散層と平坦化層の合計平均厚みが２μｍ〜１５μｍである前記＜７＞から＜９＞のいずれかに記載の光取り出し部材である。
＜１１＞ 基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備えた有機電界発光装置であって、
前記基板が、前記＜７＞から＜１０＞のいずれかに記載の光取り出し部材であり、
封止缶内に、少なくとも、前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、及び前記光拡散層が封入されていることを特徴とする有機電界発光装置である。
＜１２＞ 基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備えた有機電界発光装置であって、
前記基板が、前記＜８＞から＜１０＞のいずれかに記載の光取り出し部材であり、
前記透明電極と、前記平坦化層又は前記光拡散層との間に、バリア層を有することを特徴とする有機電界発光装置である。
＜１３＞ 基板上に、前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料を塗布し、光拡散層を形成する光拡散層形成工程と、
前記光拡散層上に、前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光拡散層形成材料から光拡散粒子を除いた平坦化層形成材料を塗布し、平坦化層を形成する平坦化層形成工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする有機電界発光装置の製造方法である。
本発明によると、従来における問題を解決することができ、分散性が良好で、成膜性に優れ、経時変化の少ない光拡散層形成材料、該光拡散層形成材料を用いた光取り出し部材、並びに該光取り出し部材を有し、光取り出し効率が向上した有機電界発光装置及び有機電界発光装置の製造方法を提供することができる。
（光拡散層形成材料）
本発明の光拡散層形成材料は、光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子を含むバインダーと、光拡散粒子とを少なくとも含有してなり、重合開始剤、溶媒、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
本発明の光拡散層形成材料は、光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子を含むバインダーと、光拡散粒子とを少なくとも含有してなり、重合開始剤、溶媒、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
＜バインダー＞
前記バインダーは、光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子と、ポリマーとを含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記バインダーは、光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子と、ポリマーとを含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
＜＜光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子＞＞
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子は、光触媒活性を有していなければ特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、（１）酸化チタン微粒子表面をアルミナ、シリカ、及びジルコニアの少なくとも１種で被覆した酸化チタン微粒子、（２）前記（１）の被覆した酸化チタン微粒子の被覆表面に樹脂を被覆してなる酸化チタン微粒子などが挙げられる。前記樹脂としては、例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などが挙げられる。
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子は、光触媒活性を有していなければ特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、（１）酸化チタン微粒子表面をアルミナ、シリカ、及びジルコニアの少なくとも１種で被覆した酸化チタン微粒子、（２）前記（１）の被覆した酸化チタン微粒子の被覆表面に樹脂を被覆してなる酸化チタン微粒子などが挙げられる。前記樹脂としては、例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などが挙げられる。
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子が、光触媒活性を有さないことの確認は、例えばメチレンブルー法により行うことができる。
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子における酸化チタン微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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。
前記酸化チタン微粒子は、酸化チタン以外の金属酸化物を添加して複合化させても構わない。
前記酸化チタン微粒子に複合化させることができる金属酸化物としては、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｚｎ、及びＡｌから選択される少なくとも１種の金属酸化物が好ましい。
前記金属酸化物のチタンに対する添加量は、１モル％〜４０モル％が好ましく、２モル％〜３５モル％がより好ましく、３モル％〜３０モル％が更に好ましい。
前記酸化チタン微粒子は、酸化チタン以外の金属酸化物を添加して複合化させても構わない。
前記酸化チタン微粒子に複合化させることができる金属酸化物としては、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｚｎ、及びＡｌから選択される少なくとも１種の金属酸化物が好ましい。
前記金属酸化物のチタンに対する添加量は、１モル％〜４０モル％が好ましく、２モル％〜３５モル％がより好ましく、３モル％〜３０モル％が更に好ましい。
前記酸化チタン微粒子の一次平均粒径は、１ｎｍ〜３０ｎｍが好ましく、１ｎｍ〜２５ｎｍがより好ましく、１ｎｍ〜２０ｎｍが更に好ましい。前記一次平均粒径が、３０ｎｍを超えると、分散液が白濁し、沈降が起きることがあり、１ｎｍ未満であると、結晶構造がはっきりせずアモルファスに近いものとなり、経時でゲル化などの変化が起こるようになる。
前記一次平均粒径は、例えば、Ｘ線回折装置で測定された回折パターンの半値幅からの計算や電子顕微鏡（ＴＥＭ）撮影像の直径からの統計計算などにより測定することができる。
前記酸化チタン微粒子の形状は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状、又は不定形状が好ましい。前記酸化チタン微粒子は、１種を単独で用いてもよいが、２種類以上を併用して用いることもできる。
前記一次平均粒径は、例えば、Ｘ線回折装置で測定された回折パターンの半値幅からの計算や電子顕微鏡（ＴＥＭ）撮影像の直径からの統計計算などにより測定することができる。
前記酸化チタン微粒子の形状は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状、又は不定形状が好ましい。前記酸化チタン微粒子は、１種を単独で用いてもよいが、２種類以上を併用して用いることもできる。
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子は、屈折率が２．２以上３．０以下であり、２．２以上２．８以下がより好ましく、２．２以上２．６以下が更に好ましい。前記屈折率が、２．２以上であれば、光拡散層の屈折率を効果的に高めることができ、前記屈折率が、３．０以下であれば、光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子が着色するなどの不都合がないので好ましい。
ここで、前記酸化チタン微粒子のように屈折率が高く（１．８以上）、平均一次粒径が１〜１００ｎｍ程度の微粒子の屈折率を測定することは困難であるが、次のようにして屈折率を測定することができる。屈折率既知の樹脂材料に前記酸化チタン微粒子をドープし、前記酸化チタン微粒子が分散された樹脂材料をＳｉ基板、又は石英基板上に塗布膜を形成する。前記塗布膜の屈折率をエリプソメーターで測定し、前記塗布膜を構成する樹脂材料と酸化チタン微粒子の体積分率から、前記酸化チタン微粒子の屈折率が判る。
ここで、前記酸化チタン微粒子のように屈折率が高く（１．８以上）、平均一次粒径が１〜１００ｎｍ程度の微粒子の屈折率を測定することは困難であるが、次のようにして屈折率を測定することができる。屈折率既知の樹脂材料に前記酸化チタン微粒子をドープし、前記酸化チタン微粒子が分散された樹脂材料をＳｉ基板、又は石英基板上に塗布膜を形成する。前記塗布膜の屈折率をエリプソメーターで測定し、前記塗布膜を構成する樹脂材料と酸化チタン微粒子の体積分率から、前記酸化チタン微粒子の屈折率が判る。
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子の含有量は、前記バインダーに対し、１０体積％以上３０体積％以下であり、１０体積％以上２５体積％以下がより好ましく、１０体積％以上２０体積％以下が更に好ましい。前記含有量が、１０体積％未満であると、バインダーの屈折率を上げる作用が小さいため、光取り出し効果が小さくなり、３０体積％を超えると、レイリー散乱が強くなり、光取り出し効果が抑制されてしまうことがある。
＜＜ポリマー＞＞
前記ポリマーとしては、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、（１）熱可塑性樹脂、（２）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、などが挙げられる。
前記ポリマーとしては、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、（１）熱可塑性樹脂、（２）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、などが挙げられる。
−（１）熱可塑性樹脂−
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、塩ビニル−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。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、ポリアクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂が好ましく、フルオレン構造を有するアクリル又はメタクリルから誘導されるポリアクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂がより好ましく、フルオレン構造を有するポリアクリル樹脂が特に好ましい。
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、塩ビニル−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。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、ポリアクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂が好ましく、フルオレン構造を有するアクリル又はメタクリルから誘導されるポリアクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂がより好ましく、フルオレン構造を有するポリアクリル樹脂が特に好ましい。
−（２）反応性硬化性樹脂と硬化剤との組み合わせ−
前記（２）の反応性硬化性樹脂としては、熱硬化型樹脂及び／又は電離放射線硬化型樹脂を使用することが好ましい。
前記熱硬化型樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばフェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂などが挙げられる。
前記電離放射線硬化型樹脂には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラジカル重合性不飽和基｛（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、スチリル基、ビニル基等｝及び／又はカチオン重合性基（エポキシ基、チオエポキシ基、ビニルオキシ基、オキセタニル基等）の官能基を有する樹脂で、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂などが挙げられる。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（２）の反応性硬化性樹脂としては、熱硬化型樹脂及び／又は電離放射線硬化型樹脂を使用することが好ましい。
前記熱硬化型樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばフェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂などが挙げられる。
前記電離放射線硬化型樹脂には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラジカル重合性不飽和基｛（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、スチリル基、ビニル基等｝及び／又はカチオン重合性基（エポキシ基、チオエポキシ基、ビニルオキシ基、オキセタニル基等）の官能基を有する樹脂で、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂などが挙げられる。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。
これらの反応性硬化性樹脂に必要に応じて、架橋剤（エポキシ化合物、ポリイソシアネート化合物、ポリオール化合物、ポリアミン化合物、メラミン化合物等）、重合開始剤（アゾビス化合物、有機過酸化化合物、有機ハロゲン化合物、オニウム塩化合物、ケトン化合物等のＵＶ光開始剤等）等の硬化剤、重合促進剤（有機金属化合物、酸化合物、塩基性化合物等）等の従来公知の化合物を加えて使用する。具体的には、例えば、山下普三、金子東助「架橋剤ハンドブック」（大成社、１９８１年刊行）記載の化合物が挙げられる。
−（３）バインダー前駆体と重合開始剤との組み合わせ−
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。
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。
前記ラジカル重合性官能基としては、例えば（メタ）アクリロイル基、ビニルオキシ基、スチリル基、アリル基等のエチレン性不飽和基などが挙げられる。これらの中でも、（メタ）アクリロイル基が特に好ましく、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。
前記ラジカル重合性多官能モノマーとしては、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも２個有する化合物から選ばれることが好ましい。好ましくは、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である。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、本発明においては、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。
前記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば不飽和カルボン酸（例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等）や、そのエステル類、アミド類などが挙げられる。これらの中でも、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類が特に好ましい。
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）としては、例えば、特開２００１−１３９６６３号公報の段落番号〔００２６〕〜〔００２７〕に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号公報に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等を挙げることができる。
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、前記光拡散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。
前記カチオン重合性化合物は、活性エネルギー線感受性カチオン重合開始剤の存在下に活性エネルギー線を照射したときに重合反応及び／又は架橋反応を生ずる化合物のいずれもが使用でき、代表例としては、エポキシ化合物、環状チオエーテル化合物、環状エーテル化合物、スピロオルソエステル化合物、ビニル炭化水素化合物、ビニルエーテル化合物などを挙げることができる。前記カチオン重合性有機化合物のうちの１種を用いても２種以上を用いてもよい。
前記カチオン重合性基含有化合物としては、１分子中のカチオン重合性基の数は２〜１０個が好ましく、２〜５個がより好ましい。前記化合物の重量平均分子量は、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。前記重量平均分子量が、前記下限値以上であれば、光拡散層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、光拡散層形成材料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。
前記エポキシ化合物としては、例えば脂肪族エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物などが挙げられる。
前記脂肪族エポキシ化合物としては、例えば、脂肪族多価アルコール又はそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジルアクリレートやグリシジルメタクリレートのホモポリマー、コポリマーなどを挙げることができる。更に、前記のエポキシ化合物以外にも、例えば、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテル、高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシ化アマニ油、エポキシ化ポリブタジエンなどを挙げることができる。また、脂環式エポキシ化合物としては、少なくとも１個の脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル、又は不飽和脂環族環（例えば、シクロヘキセン、シクロペンテン、ジシクロオクテン、トリシクロデセン等）含有化合物を過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化して得られるシクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物などを挙げることができる。
前記芳香族エポキシ化合物としては、例えば少なくとも１個の芳香核を有する１価もしくは多価のフェノール、又はそのアルキレンオキサイド付加体のモノもしくはポリグリシジルエーテルを挙げることができる。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、脂環式エポキシドが更に好ましい。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。
環状エーテル化合物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を挙げることができる。
ビニル炭化水素化合物としては、例えばスチレン化合物、ビニル基置換脂環炭化水素化合物（ビニルシクロヘキサン、ビニルビシクロヘプテン等）、前記ラジカル重合性モノマーで記載の化合物、プロペニル化合物｛"Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，３２巻２８９５頁（１９９４年）記載等｝、アルコキシアレン化合物｛"Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，３３巻２４９３頁（１９９５年）記載等｝、ビニル化合物｛"Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，３４巻１０１５頁（１９９６年）、特開２００２−２９１６２号公報等記載｝、イソプロペニル化合物｛"Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ Ａ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，３４巻２０５１頁（１９９６年）記載等｝などが挙げられる。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。
−重合開始剤−
前記バインダーには、重合開始剤を含有することが好ましい。前記重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。
前記重合開始剤は、光及び／又は熱照射により、ラジカルもしくは酸を発生する化合物が好ましい。前記光重合開始剤は、極大吸収波長が４００ｎｍ以下が好ましい。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。
前記バインダーには、重合開始剤を含有することが好ましい。前記重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。
前記重合開始剤は、光及び／又は熱照射により、ラジカルもしくは酸を発生する化合物が好ましい。前記光重合開始剤は、極大吸収波長が４００ｎｍ以下が好ましい。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。
前記ラジカルを発生する化合物は、光及び／又は熱照射によりラジカルを発生し、重合性の不飽和基を有する化合物の重合を、開始、促進させる化合物を指す。公知の重合開始剤や結合解離エネルギーの小さな結合を有する化合物などを、適宜、選択して用いることができる。また、ラジカルを発生する化合物は、単独で又は２種以上を併用することができる。
前記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、ホスフィンオキサイド化合物、ホスホナート化合物等の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。前記ラジカル発生剤としてより好ましくは、ホスフィンオキサイド化合物、ホスホナート化合物であり、特に好ましくはアシルフォスフィンオキサイド、アシルホスホナート等が挙げられ、具体的にはビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイドである。
前記有機ハロゲン化化合物としては、具体的には、若林等の"Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ Ｊａｐａｎ"，４２巻２９２４頁（１９６９年）、米国特許第３，９０５，８１５号明細書、特開平５−２７８３０号公報、Ｍ．Ｐ．Ｈｕｔｔ，"Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ"，１巻（３号）、（１９７０年）」等に記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物：ｓ−トリアジン化合物が挙げられる。より好適には、少なくとも一つのモノ、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。
前記カルボニル化合物としては、例えば、「最新 ＵＶ硬化技術」６０ページ〜６２ページ［株式会社技術情報協会刊、１９９１年］、特開平８−１３４４０４号公報の段落番号〔００１５〕〜〔００１６〕、特開平１１−２１７５１８号公報の段落番号〔００２９〕〜〔００３１〕に記載の化合物などが挙げられる。また、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などが挙げられる。
前記有機ホウ酸塩化合物としては、例えば、特許第２７６４７６９号、特開２００２−１１６５３９号等の各公報、及び、Ｋｕｎｚ，Ｍａｒｔｉｎ，"Ｒａｄ．Ｔｅｃｈ'９８．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ Ａｐｒｉｌ １９〜２２，１９９８，Ｃｈｉｃａｇｏ"等に記載される有機ホウ酸塩記載される化合物が挙げられる。例えば、前記特開２００２−１１６５３９号公報の段落番号〔００２２〕〜〔００２７〕に記載の化合物が挙げられる。またその他の有機ホウ素化合物としては、特開平６−３４８０１１号公報、特開平７−１２８７８５号公報、特開平７−１４０５８９号公報、特開平７−３０６５２７号公報、特開平７−２９２０１４号公報等の有機ホウ素遷移金属配位錯体等が具体例として挙げられる。
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％が好ましく、０．５質量％〜２５質量％がより好ましく、１質量％〜２０質量％が更に好ましい。前記添加量の範囲において、光拡散層形成材料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。
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。
前記オニウム化合物としては、例えばジアゾニウム塩、アンモニウム塩、イミニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、アルソニウム塩、セレノニウム塩等が挙げられ、例えば特開２００２−２９１６２号公報の段落番号〔００５８〕〜〔００５９〕に記載の化合物、などが挙げられる。
前記酸発生剤としては、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。
前記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号公報の段落番号〔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。
前記光酸発生剤の他の例としては、特開２００２−２９１６２号公報の段落番号〔００５９〕〜〔００６２〕に記載の有機金属／有機ハロゲン化物、ｏ−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、光分解してスルホン酸を発生する化合物（イミノスルフォネート等）等の化合物が挙げられる。
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、光拡散層形成材料の安定性、重合反応性等から好ましい。
前記光拡散層形成材料は、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。
−溶媒−
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばアルコール類、ケトン類、エステル類、アミド類、エーテル類、エーテルエステル類、脂肪族炭化水素類、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、エチルベンゼン等）、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、芳香族炭化水素、ケトン類が好ましく、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、シクロヘキサノンがより好ましく、トルエン、キシレンが特に好ましい。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばアルコール類、ケトン類、エステル類、アミド類、エーテル類、エーテルエステル類、脂肪族炭化水素類、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、エチルベンゼン等）、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、芳香族炭化水素、ケトン類が好ましく、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、シクロヘキサノンがより好ましく、トルエン、キシレンが特に好ましい。
＜＜光拡散粒子＞＞
前記光拡散粒子としては、光を拡散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、有機粒子であっても、無機粒子であってもよく、２種以上の粒子を含有していても構わない。
前記光拡散粒子としては、光を拡散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、有機粒子であっても、無機粒子であってもよく、２種以上の粒子を含有していても構わない。
前記有機粒子としては、例えばポリメチルメタクリレート粒子、架橋ポリメチルメタクリレート粒子、アクリル−スチレン共重合体粒子、メラミン粒子、ポリカーボネート粒子、ポリスチレン粒子、架橋ポリスチレン粒子、ポリ塩化ビニル粒子、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒド粒子、などが挙げられる。
前記無機粒子としては、例えばＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、などが挙げられる。これらの中でも、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２が特に好ましい。
前記無機粒子としては、例えばＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、などが挙げられる。これらの中でも、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２が特に好ましい。
これらの中でも、前記光拡散粒子としては、耐溶剤性とバインダー中の分散性の点で架橋状態の樹脂粒子が好ましく、架橋ポリメチルメタクリレート粒子が特に好ましい。
前記光拡散粒子が、架橋状態の樹脂粒子であることは、溶剤、例えばトルエン中に分散させ、樹脂粒子の溶け難さを見ることで確認することができる。
前記光拡散粒子が、架橋状態の樹脂粒子であることは、溶剤、例えばトルエン中に分散させ、樹脂粒子の溶け難さを見ることで確認することができる。
前記光拡散粒子の屈折率は、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、１．０〜３．０が好ましく、１．２〜１．６がより好ましく、１．３〜１．５が更に好ましい。前記屈折率が、１．０未満及び３．０を超えると、光拡散（散乱）が強くなりすぎるため、光取り出し効率が低下することがある。
前記光拡散粒子の屈折率は、例えば自動屈折率測定器（ＫＰＲ−２０００、株式会社島津製作所製）を用い、屈折液の屈折率を測定してから、精密分光計（ＧＭＲ−１ＤＡ、株式会社島津製作所製）で、シュリブスキー法により測定することができる。
前記光拡散粒子の屈折率は、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。
本発明においては、前記バインダーの屈折率Ａと前記光拡散粒子の屈折率Ｂとの屈折率差｜Ａ−Ｂ｜（絶対値）は、０．２以上１．０以下であり、０．２以上０．５以下が好ましく、０．２以上０．４以下が更に好ましい。前記屈折率差｜Ａ−Ｂ｜が、０．２未満であると、光拡散（散乱）が弱くなり、光取り出し効率が低下することがあり、１．０を超えると、光拡散（散乱）が強くなり、光取り出し効率が低下することがある。
前記光拡散粒子の平均粒径は、０．５μｍ〜１０μｍが好ましく、０．５μｍ〜６μｍがより好ましく、１〜３μｍが更に好ましい。前記光拡散粒子の平均粒径が、１０μｍを超えると、光の殆どが前方散乱になり、光拡散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。一方、前記光拡散粒子の平均粒径が、０．５μｍ未満であると、可視光の波長より小さくなり、ミー散乱がレイリー散乱の領域に変化し、光拡散粒子の散乱効率の波長依存性が大きくなり、有機電界発光素子の色度が大きく変わってしまったり、後方散乱が強くなり、光取り出し効率が低下することが予想される。
前記光拡散粒子の平均粒径は、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。
前記光拡散粒子の平均粒径は、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。
（光取り出し部材）
本発明の光取り出し部材は、基板と、該基板上に光拡散層とを有し、平坦化層、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
本発明の光取り出し部材は、基板と、該基板上に光拡散層とを有し、平坦化層、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
＜光拡散層＞
前記光拡散層は、本発明の前記光拡散層形成材料により形成される。
前記光拡散層は、本発明の前記光拡散層形成材料を、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、迅速硬化の点から有利である。更には、光硬化処理の後、光重合開始剤による拡散層の硬化（重合反応）を止める上で加熱処理することも好ましい。この場合、加熱温度としては、６０℃〜１０５℃が好ましく、７０℃〜１００℃がより好ましく、７０℃〜９０℃が更に好ましい。
前記光拡散層は、本発明の前記光拡散層形成材料により形成される。
前記光拡散層は、本発明の前記光拡散層形成材料を、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、迅速硬化の点から有利である。更には、光硬化処理の後、光重合開始剤による拡散層の硬化（重合反応）を止める上で加熱処理することも好ましい。この場合、加熱温度としては、６０℃〜１０５℃が好ましく、７０℃〜１００℃がより好ましく、７０℃〜９０℃が更に好ましい。
光照射の光源は、光重合開始剤の反応する波長（吸収波長）付近であればいずれでもよく、吸収波長が紫外領域の場合、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、吸収波長が赤外領域の場合、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。前記酸素濃度範囲は０〜１，０００ｐｐｍが好ましく、０〜８００ｐｐｍがより好ましく、０〜６００ｐｐｍが更に好ましい。照射する紫外線の照射強度は、０．１ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２が好ましく、塗布膜表面上での光照射量は、１００ｍＪ／ｃｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ２が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２〜５，０００ｍＪ／ｃｍ２がより好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２〜１，０００ｍＪ／ｃｍ２が特に好ましい。前記光照射量が、１００ｍＪ／ｃｍ２未満であると、光拡散層が十分に硬化せず、光拡散層上に平坦化層を塗布する際に溶解、また、基板洗浄時に崩壊することがある。一方、前記光照射量が、１０，０００ｍＪ／ｃｍ２を超えると、光拡散層の重合が進み過ぎ表面が黄変し、透過率が低下し、光取り出し効率が低下することがある。また、光照射工程での温度は、１５℃〜７０℃が好ましく、２０℃〜６０℃がより好ましく、２５℃〜５０℃が特に好ましい。前記温度が、１５℃未満であると、光重合による光拡散層の硬化に時間がかかることがあり、７０℃を超えると、光重合開始剤自体に影響を及ぼし、光重合（硬化）できなくなることがある。
前記光拡散層における光拡散粒子の含有量は、３０体積％以上６６体積％以下が好ましく、４０体積％以上６０体積％以下がより好ましく、４５体積％以上５５体積％以下が特に好ましい。前記含有量が、３０体積％未満であると、光拡散層に入射してきた光が光拡散粒子に散乱される確率が小さく、光拡散層の光角度を変換する能力が小さいので、光拡散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、前記光拡散層の厚みを厚くすることはコストの増加に繋がり、前記光拡散層の厚みのバラツキが大きくなり、発光面内の散乱効果にバラツキが生じるおそれがある。一方、前記含有量が、６６体積％を超えると、前記光拡散層の表面が大きく荒れ、内部にも空洞が生じることで、前記光拡散層の物理的強度が低下することがある。
前記光拡散層の平均厚みは、１μｍ〜１０μｍが好ましく、２μｍ〜８μｍがより好ましく、３μｍ〜６μｍが特に好ましい。前記平均厚みが、１μｍ未満であると、十分な光拡散が得られず、光取り出し効率が低下することがあり、１０μｍを超えると、光散乱が強くなりすぎ、光取り出し効率が低下することがある。
前記光拡散層の平均厚みは、例えば光拡散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）で測定して、求めることができる。
前記光拡散層の平均厚みは、例えば光拡散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）で測定して、求めることができる。
前記光拡散層中のバインダーの屈折率は、１．７〜２．２が好ましく、１．７〜２．１がより好ましく、１．７〜２．０が更に好ましい。前記バインダーの屈折率が、１．７未満であると、光取り出し効率が低下することがあり、２．２を超えると、光拡散層中のバインダー内の光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子量が増えているため、散乱が強くなりすぎ、光取り出し効率が低下することがある。
また前記光拡散層中のバインダーの屈折率は、有機電界発光層中の発光層の屈折率と同等乃至高いことが好ましい。
また前記光拡散層中のバインダーの屈折率は、有機電界発光層中の発光層の屈折率と同等乃至高いことが好ましい。
前記光拡散層の光出射面が平坦であるか、又は前記光拡散層の光出射面に平坦化層を有すること好ましい。これにより、光拡散粒子の密度を増加させても後方散乱の増加を抑制できる。また、平坦化することで異物付着が防止される。
前記光拡散層の光出射面を平坦にする方法としては、例えば前記光拡散層形成材料から前記光拡散粒子を取り除いた平坦化層形成材料を硬化後した前記光拡散層上に積層する方法などが挙げられる。
前記光拡散層の光出射面を平坦にする方法としては、例えば前記光拡散層形成材料から前記光拡散粒子を取り除いた平坦化層形成材料を硬化後した前記光拡散層上に積層する方法などが挙げられる。
−平坦化層−
前記平坦化層としては、前記光拡散層において前記光拡散粒子を含まない組成であることが好ましく、前記光拡散層と同様にして形成することができる。
前記平坦化層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１μｍ〜１０μｍが好ましく、２μｍ〜８μｍがより好ましく、３μｍ〜６μｍが特に好ましい。前記平坦化層の平均厚みが、１μｍ未満であると、突出した元の光拡散層の表面を平坦化できず、１０μｍを超えると、前記平坦化層の光の吸収により光取り出し能が低下してしまうことがある。
前記光拡散層と前記平坦化層の合計平均厚みは、２μｍ〜１５μｍが好ましく、３μｍ〜１４μｍがより好ましく、５μｍ〜１２μｍが特に好ましい。前記合計平均厚みが２μｍ未満では十分な拡散、平坦化ができず、１５μｍを超えると、前記平坦化層での吸収、前記光拡散層での過剰な拡散により光取り出し効率が低下することがある。
前記平坦化層の屈折率は、１．７〜２．２が好ましく、１．７〜２．１がより好ましく、１．７〜２．０が更に好ましい。前記平坦化層の屈折率が、１．７未満であると、前記平坦化層とバリア層又は透明電極層との界面での全反射が増え、光取り出し効率が低下することがあり、２．２を超えると、前記平坦化層中のバインダー内の光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子量が増えているため、光散乱が強くなりすぎ、光取り出し効率が低下することがある。
前記平坦化層の屈折率は、前記光拡散層の屈折率と同等乃至高いことが好ましい。
前記平坦化層としては、前記光拡散層において前記光拡散粒子を含まない組成であることが好ましく、前記光拡散層と同様にして形成することができる。
前記平坦化層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１μｍ〜１０μｍが好ましく、２μｍ〜８μｍがより好ましく、３μｍ〜６μｍが特に好ましい。前記平坦化層の平均厚みが、１μｍ未満であると、突出した元の光拡散層の表面を平坦化できず、１０μｍを超えると、前記平坦化層の光の吸収により光取り出し能が低下してしまうことがある。
前記光拡散層と前記平坦化層の合計平均厚みは、２μｍ〜１５μｍが好ましく、３μｍ〜１４μｍがより好ましく、５μｍ〜１２μｍが特に好ましい。前記合計平均厚みが２μｍ未満では十分な拡散、平坦化ができず、１５μｍを超えると、前記平坦化層での吸収、前記光拡散層での過剰な拡散により光取り出し効率が低下することがある。
前記平坦化層の屈折率は、１．７〜２．２が好ましく、１．７〜２．１がより好ましく、１．７〜２．０が更に好ましい。前記平坦化層の屈折率が、１．７未満であると、前記平坦化層とバリア層又は透明電極層との界面での全反射が増え、光取り出し効率が低下することがあり、２．２を超えると、前記平坦化層中のバインダー内の光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子量が増えているため、光散乱が強くなりすぎ、光取り出し効率が低下することがある。
前記平坦化層の屈折率は、前記光拡散層の屈折率と同等乃至高いことが好ましい。
−基板−
前記基板としては、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、前記大きさとしては、前記光取り出し部材の大きさ等に応じて適宜選択することができる。
前記基板としては、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、前記大きさとしては、前記光取り出し部材の大きさ等に応じて適宜選択することができる。
前記基板の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス（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。これらの中でも、ポリエステル樹脂が好ましく、ロールでの塗布適性の観点から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）が特に好ましい。
前記基板の表面は、その上に設ける光拡散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、コロナ放電処理などが挙げられる。
前記基板の表面は、その上に設ける光拡散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、コロナ放電処理などが挙げられる。
前記基板は、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。
前記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。
前記基板の屈折率は、１．３〜１．８が好ましく、１．４〜１．７がより好ましく、１．４〜１．６が更に好ましい。前記基板の屈折率が、１．３未満であると、前記基板と光拡散層の屈折率差が大きくなり、前記光拡散層からの光が入射する際、フレネル反射が強くなり、光取り出し効率が低下することがあり、１．８を超えると、基板と空気（光出射側）の屈折率差が大きくなり、フレネル反射が強くなり、光取り出し効率が低下することがある。
前記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。
前記基板の屈折率は、１．３〜１．８が好ましく、１．４〜１．７がより好ましく、１．４〜１．６が更に好ましい。前記基板の屈折率が、１．３未満であると、前記基板と光拡散層の屈折率差が大きくなり、前記光拡散層からの光が入射する際、フレネル反射が強くなり、光取り出し効率が低下することがあり、１．８を超えると、基板と空気（光出射側）の屈折率差が大きくなり、フレネル反射が強くなり、光取り出し効率が低下することがある。
ここで、図４は、本発明の光取り出し部材の光拡散層２と平坦化層３の拡大図である。この図４に示すように、ポリマー１４に光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子１３を分散させたバインダー１５中に拡散粒子１２が分散してなる光拡散層２と、ポリマー１４に光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子１３を分散させてなる平坦化層３とを有している。
本発明の光取り出し部材は、基板、及び光拡散層、更に平坦化層を有しており、光取り出し効率を高めることができるので、各種有機電界発光装置などに用いることができるが、以下の本発明の有機電界発光装置に用いることが特に好ましい。
（有機電界発光装置及び有機電界発光装置の製造方法）
本発明の有機電界発光装置は、第１の形態では、基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備え、
前記基板が、本発明の前記光取り出し部材であり、
封止缶内に、少なくとも、前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、及び前記光拡散層が封入されている。なお、封止缶内に、前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、前記平坦化層、及び前記光拡散層が封入されていることが好ましい。
本発明の有機電界発光装置は、第２の形態では、基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備え、
前記基板が、本発明の前記光取り出し部材であり、
前記透明電極と、前記平坦化層又は前記光拡散層との間に、バリア層を有する。
本発明の有機電界発光装置の製造方法は、基板上に、本発明の前記光拡散層形成材料を塗布し、光拡散層を形成する光拡散層形成工程と、
前記光拡散層上に、本発明の前記光拡散層形成材料から光拡散粒子を除いた平坦化層形成材料を塗布し、平坦化層を形成する平坦化層形成工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
前記光拡散層形成工程が、光拡散層形成材料に重合開始剤を添加してから２４時間以内に行われ、
前記平坦化層形成工程が、平坦化層形成材料に重合開始剤を添加してから２４時間以内に行われることが、前記光拡散層形成材料及び前記平坦化層形成材料の重合が進行して徐々に粘度が変化し、塗布後の膜厚異常、硬化不足などを防ぐことができる点で好ましい。
本発明の有機電界発光装置は、第１の形態では、基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備え、
前記基板が、本発明の前記光取り出し部材であり、
封止缶内に、少なくとも、前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、及び前記光拡散層が封入されている。なお、封止缶内に、前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、前記平坦化層、及び前記光拡散層が封入されていることが好ましい。
本発明の有機電界発光装置は、第２の形態では、基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備え、
前記基板が、本発明の前記光取り出し部材であり、
前記透明電極と、前記平坦化層又は前記光拡散層との間に、バリア層を有する。
本発明の有機電界発光装置の製造方法は、基板上に、本発明の前記光拡散層形成材料を塗布し、光拡散層を形成する光拡散層形成工程と、
前記光拡散層上に、本発明の前記光拡散層形成材料から光拡散粒子を除いた平坦化層形成材料を塗布し、平坦化層を形成する平坦化層形成工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
前記光拡散層形成工程が、光拡散層形成材料に重合開始剤を添加してから２４時間以内に行われ、
前記平坦化層形成工程が、平坦化層形成材料に重合開始剤を添加してから２４時間以内に行われることが、前記光拡散層形成材料及び前記平坦化層形成材料の重合が進行して徐々に粘度が変化し、塗布後の膜厚異常、硬化不足などを防ぐことができる点で好ましい。
−有機電界発光層−
前記有機電界発光層としては、少なくとも発光層を有する。前記発光層以外の機能層としては、正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
前記有機電界発光層としては、少なくとも発光層を有する。前記発光層以外の機能層としては、正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
前記有機電界発光層は、陽極と発光層との間に正孔輸送層を有することが好ましく、陰極と発光層との間に電子輸送層を有することが好ましい。更に、正孔輸送層と陽極との間に正孔注入層を設けてもよく、電子輸送層と陰極との間に電子注入層を設けてもよい。
また、前記発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送性中間層（電子ブロック層）を設けてもよく、発光層と電子輸送層との間に電子輸送性中間層（正孔ブロック層）を設けてもよい。各機能層は複数の二次層に分かれていてもよい。
また、前記発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送性中間層（電子ブロック層）を設けてもよく、発光層と電子輸送層との間に電子輸送性中間層（正孔ブロック層）を設けてもよい。各機能層は複数の二次層に分かれていてもよい。
前記発光層を含むこれらの機能層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、インクジェット方式等のいずれによっても好適に形成することができる。
−−発光層−−
前記発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
前記発光層は、発光材料を含む。前記発光層は発光材料のみで構成されていてもよいし、ホスト材料と発光材料の混合層でもよい（後者の場合、発光材料を「発光性ドーパント」もしくは「ドーパント」と称する場合がある）。前記発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよく、２種以上が混合されていてもよい。ホスト材料は電荷輸送材料が好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であってもよい。更に、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。
前記発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
前記発光層は、発光材料を含む。前記発光層は発光材料のみで構成されていてもよいし、ホスト材料と発光材料の混合層でもよい（後者の場合、発光材料を「発光性ドーパント」もしくは「ドーパント」と称する場合がある）。前記発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよく、２種以上が混合されていてもよい。ホスト材料は電荷輸送材料が好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であってもよい。更に、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。
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るが、２ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、外部量子効率の観点で、３ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、前記発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
−−−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。
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。
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。
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。
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。
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。
−−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。
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、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。
前記正孔ブロック層は、陽極側から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、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。
−−電極−−
前記有機電界発光素子は、透明電極及び反射電極、即ち陽極と陰極とを含む。有機電界発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は透明が好ましい。
通常、陽極は有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、陰極は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い。その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。電極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物等が好適に挙げられる。
前記有機電界発光素子は、透明電極及び反射電極、即ち陽極と陰極とを含む。有機電界発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は透明が好ましい。
通常、陽極は有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、陰極は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い。その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。電極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物等が好適に挙げられる。
前記電極としては、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、その陽極、陰極において、前記反射金属、前記半透明部材としての半透明金属を構成することが好ましい。
前記陽極を構成する材料の具体例としては、例えば、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、更にこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
前記陰極を構成する材料としては、例えば、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。これらの中でも、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。
前記電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中から、前記電極を構成する材料との適性を考慮し、適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料としてＩＴＯを選択する場合には、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って形成することができる。陰極の材料として金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って形成することができる。
なお、前記電極を形成する際にパターニングを行う場合は、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、また、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。
−バリア層−
前記バリア層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、有機材料からなる有機層単独、又は無機材料からなる無機層単独であってもよいが、有機材料からなる有機層と、無機材料からなる無機層とを積層した多層構造であってもよい。
前記無機材料としては、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などが挙げられる。
前記有機材料としては、例えばシリコーン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマーなどが挙げられる。
前記バリア層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、有機材料からなる有機層単独、又は無機材料からなる無機層単独であってもよいが、有機材料からなる有機層と、無機材料からなる無機層とを積層した多層構造であってもよい。
前記無機材料としては、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などが挙げられる。
前記有機材料としては、例えばシリコーン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマーなどが挙げられる。
前記バリア層の形成方法としては、特に制限はなく、材料に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタ法などが挙げられる。
前記バリア層の屈折率（多層構造の場合は、平均屈折率）は、１．７以上が好ましく、１．８〜２．２がより好ましい。前記バリア層の屈折率が、１．７未満であると、透明電極とバリア層の界面で、有機電界発光層からの光の全反射が多くなり、光取り出し効率が低下することがある。
前記バリア層の光学的性質は、光線透過率が８０％以上が好ましく、８５％以上がより好ましく、９０％以上が更に好ましい。
前記バリア層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１μｍ〜１０μｍが好ましく、０．１μｍ〜５μｍがより好ましく、０．２μｍ〜３μｍが更に好ましい。前記バリア層の平均厚みが、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ことがある。
前記バリア層の屈折率（多層構造の場合は、平均屈折率）は、１．７以上が好ましく、１．８〜２．２がより好ましい。前記バリア層の屈折率が、１．７未満であると、透明電極とバリア層の界面で、有機電界発光層からの光の全反射が多くなり、光取り出し効率が低下することがある。
前記バリア層の光学的性質は、光線透過率が８０％以上が好ましく、８５％以上がより好ましく、９０％以上が更に好ましい。
前記バリア層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１μｍ〜１０μｍが好ましく、０．１μｍ〜５μｍがより好ましく、０．２μｍ〜３μｍが更に好ましい。前記バリア層の平均厚みが、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ことがある。
−封止缶−
前記封止缶としては、前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、前記平坦化層、及び前記光拡散層からなる積層体が封入できる大きさ、形状、構造などを有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記封止缶と前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、前記平坦化層、及び前記光拡散層からなる積層体の間の空間には、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。
前記封止缶としては、前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、前記平坦化層、及び前記光拡散層からなる積層体が封入できる大きさ、形状、構造などを有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記封止缶と前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、前記平坦化層、及び前記光拡散層からなる積層体の間の空間には、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。
ここで、図１は、本発明の有機電界発光装置の一例を示す概略図である。この図１の有機電界発光装置１０は、ガラス基板１上に、光拡散層２と、平坦化層３とを有する光取り出し部材１１の平坦化層３上に、透明電極４と、有機電界発光層５と、反射電極６とを有し、透明電極４、有機電界発光層５、及び反射電極６が封止缶７で封止されたものである。
また、図２に示すように、光拡散層２、平坦化層３、透明電極４、有機電界発光層５、及び反射電極６が封止缶７内に封入することにより、経時安定性を向上させることができる。
また、図３に示すように、図１において、光取り出し部材１１の平坦化層３上にバリア層８を形成することにより、経時安定性を向上させることができる。
また、図２に示すように、光拡散層２、平坦化層３、透明電極４、有機電界発光層５、及び反射電極６が封止缶７内に封入することにより、経時安定性を向上させることができる。
また、図３に示すように、図１において、光取り出し部材１１の平坦化層３上にバリア層８を形成することにより、経時安定性を向上させることができる。
前記有機電界発光装置は、フルカラーで表示し得る装置として構成することができる。
前記有機電界発光装置をフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する層構造を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の層構造による白色発光をカラーフィルタ層を通して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素子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。
前記有機電界発光装置をフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する層構造を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の層構造による白色発光をカラーフィルタ層を通して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素子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。
前記有機電界発光装置は、例えば、照明機器、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。
以下に説明する実施例及び比較例において、光拡散層の平均厚み、平坦化層の平均厚み、及びバインダーの屈折率については、以下のようにして測定した。
以下に説明する実施例及び比較例において、光拡散層の平均厚み、平坦化層の平均厚み、及びバインダーの屈折率については、以下のようにして測定した。
＜光拡散層及び平坦化層の平均厚み＞
前記光拡散層及び平坦化層の平均厚みは、例えば光拡散層又は平坦化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）を用いて、求めることができる。
前記光拡散層及び平坦化層の平均厚みは、例えば光拡散層又は平坦化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）を用いて、求めることができる。
＜屈折率の測定＞
前記光拡散層及び平坦化層を構成するバインダーの屈折率は、Ｓｉ基板、又は石英基板上に光の波長程度の厚さに前記バインダーを成膜し、その成膜した基板上のバインダーをエリプソメーター測定して屈折率を求めることができる。
前記光拡散層及び平坦化層を構成するバインダーの屈折率は、Ｓｉ基板、又は石英基板上に光の波長程度の厚さに前記バインダーを成膜し、その成膜した基板上のバインダーをエリプソメーター測定して屈折率を求めることができる。
（調製例１）
−シリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子の調製−
硫酸チタニアを加水分解し得られた、含水酸化チタン（酸化チタン３０質量％）１０ｋｇを水酸化ナトリウム水溶液（５０質量％）１５ｋｇで処理した。更にその材料を塩酸中で加熱し、更に平均粒径１５ｎｍの酸化チタン微粒子が１Ｌあたり１５０ｇとなるように調整した強塩酸のチタニアゾル１５Ｌに珪酸ナトリウム水溶液０．２Ｌを加え攪拌し、その後、濾過、水洗浄を行った。水洗浄した前記材料１，０００ｇにイソプロピルアルコール２，０００ｇを加え、更に蒸留水とアンモニア水（質量比１５：１）の混合液４００ｇを入れ攪拌した。攪拌されたものをナノマイザー（ナノマイザー株式会社製）を用い、微粒化（凝集を解く）し、微粒化後の材料にＭＫＣシリケートＭＳ５１（三菱化学株式会社製）１００ｇとイソプロピルアルコール５０ｇを攪拌しながら加えた。得られた材料を真空加熱し、更にジェットミル装置（スイスミクロマチナチオーネ社製）で粉砕し、シリカで被覆された酸化チタン微粒子を得た。
−シリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子の調製−
硫酸チタニアを加水分解し得られた、含水酸化チタン（酸化チタン３０質量％）１０ｋｇを水酸化ナトリウム水溶液（５０質量％）１５ｋｇで処理した。更にその材料を塩酸中で加熱し、更に平均粒径１５ｎｍの酸化チタン微粒子が１Ｌあたり１５０ｇとなるように調整した強塩酸のチタニアゾル１５Ｌに珪酸ナトリウム水溶液０．２Ｌを加え攪拌し、その後、濾過、水洗浄を行った。水洗浄した前記材料１，０００ｇにイソプロピルアルコール２，０００ｇを加え、更に蒸留水とアンモニア水（質量比１５：１）の混合液４００ｇを入れ攪拌した。攪拌されたものをナノマイザー（ナノマイザー株式会社製）を用い、微粒化（凝集を解く）し、微粒化後の材料にＭＫＣシリケートＭＳ５１（三菱化学株式会社製）１００ｇとイソプロピルアルコール５０ｇを攪拌しながら加えた。得られた材料を真空加熱し、更にジェットミル装置（スイスミクロマチナチオーネ社製）で粉砕し、シリカで被覆された酸化チタン微粒子を得た。
次に、シリカ被覆された酸化チタン１００ｇを蒸留水４００ｇにナノマイザーを用い分散させ、得られた分散液に界面活性剤としてラウリル酸ナトリウム水溶液５ｇを加え、更にナノマイザーを用い分散させ、シリカ被覆酸化チタン微粒子分散液を得た。
得られたシリカ被覆酸化チタン微粒子分散液３００ｇにペルオキソ二硫酸アンモニウム（３質量％の水溶液）２ｇとメタクリル酸メチル５ｇを加え、更に窒素ガスを加え加熱（８０〜９０℃）しながら攪拌を行った。
次に、遠心分離機により微粒子のみを分離、真空加熱により乾燥を行うことで、酸化チタン微粒子のシリカ被膜の表面にポリメタクリル酸メチルが被覆されたシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子（屈折率２．３８）を得た。
次に、遠心分離機により微粒子のみを分離、真空加熱により乾燥を行うことで、酸化チタン微粒子のシリカ被膜の表面にポリメタクリル酸メチルが被覆されたシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子（屈折率２．３８）を得た。
（調製例２）
−アルミナ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子の調製−
調製例１において、珪酸ナトリウム水溶液をアルミン酸ナトリウム水溶液に代えることで、酸化チタンの表面にアルミナ被覆が得られた。ここで用いたアルミン酸ナトリウム水溶液の代わりに硫酸アルミニウム水溶液等の水溶性アルミニウム塩類から適宜選択して用いてもよい。その後、調製例１と同様にして、アルミナ被覆酸化チタン微粒子の外側をポリマーで被覆してなるアルミナ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子（屈折率２．４２）を得た。
−アルミナ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子の調製−
調製例１において、珪酸ナトリウム水溶液をアルミン酸ナトリウム水溶液に代えることで、酸化チタンの表面にアルミナ被覆が得られた。ここで用いたアルミン酸ナトリウム水溶液の代わりに硫酸アルミニウム水溶液等の水溶性アルミニウム塩類から適宜選択して用いてもよい。その後、調製例１と同様にして、アルミナ被覆酸化チタン微粒子の外側をポリマーで被覆してなるアルミナ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子（屈折率２．４２）を得た。
作製した調製例１のシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子、調製例２のアルミナ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子、並びに表面をアルミナ及びジルコニアで被覆した酸化チタン分散液（平均直径１５ｎｍの酸化チタンのナノ粒子が分散、屈折率２．４５）「材料名：酸化チタン分散トルエン、商品名：高透明性酸化チタンスラリーＨＴＤ−７６０Ｔ」について、以下のようにして、光触媒活性の有無を測定した。その結果、いずれの粒子も光触媒活性が抑制され、光触媒効果の無い酸化ジルコニウム粒子と同等であることが分かった。
＜光触媒活性の測定＞
光触媒活性の測定は、一般的な方法として公知の「メチレンブルー法」を用いる。「メチレンブルー法」は石英管にメチレンブルー水溶液を入れ、その中に各粒子をドープし、光照射前の透過率を測定後、光照射を行い、メチレンブルー水溶液の透過率の変化を確認することで光触媒活性を定量的に測定した。
光触媒活性の測定は、一般的な方法として公知の「メチレンブルー法」を用いる。「メチレンブルー法」は石英管にメチレンブルー水溶液を入れ、その中に各粒子をドープし、光照射前の透過率を測定後、光照射を行い、メチレンブルー水溶液の透過率の変化を確認することで光触媒活性を定量的に測定した。
（実施例１）
＜有機電界発光装置の作製＞
−バインダー１（平坦化層形成材料１）の調製−
調製例１で得られたシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子１０ｇを、分散材料（４−オクチル安息香酸）１．３ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー、ブランソン社製）を用い、十分に攪拌し、分散させ、酸化チタン分散液を得た。
前記酸化チタン分散液、樹脂材料「材料名：フルオレン誘導体、商品名：オグソールＥＡ−０２００」１０ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌して溶解し、更に超音波によりシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子を分散させて、バインダー１を得た。
得られたバインダー１は、そのまま平坦化層の形成材料となるので、以下、平坦化層形成材料１と称することもある。
＜有機電界発光装置の作製＞
−バインダー１（平坦化層形成材料１）の調製−
調製例１で得られたシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子１０ｇを、分散材料（４−オクチル安息香酸）１．３ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー、ブランソン社製）を用い、十分に攪拌し、分散させ、酸化チタン分散液を得た。
前記酸化チタン分散液、樹脂材料「材料名：フルオレン誘導体、商品名：オグソールＥＡ−０２００」１０ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌して溶解し、更に超音波によりシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子を分散させて、バインダー１を得た。
得られたバインダー１は、そのまま平坦化層の形成材料となるので、以下、平坦化層形成材料１と称することもある。
−光拡散層形成材料１の作製−
得られたバインダー１を１９ｇ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」４．２ｇ、及びトルエン１４ｇをスターラーにて攪拌しながら添加し、超音波（ソニファイヤー）にて光拡散粒子をバインダー１に十分に分散させ、更にスターラーで攪拌し、光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料１を得た。
得られたバインダー１を１９ｇ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」４．２ｇ、及びトルエン１４ｇをスターラーにて攪拌しながら添加し、超音波（ソニファイヤー）にて光拡散粒子をバインダー１に十分に分散させ、更にスターラーで攪拌し、光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料１を得た。
次に、作製した平坦化層形成材料１及び光拡散層形成材料１に重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９、Ｃｉｂａ社製）を波長４５０ｎｍ以下の光がカットされた環境にて、それぞれポリマー（固形分）に対し２質量％添加し、十分に攪拌した。
−光取り出し部材１の作製−
次に、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。
ガラス基板にワイヤーバーを用いて光拡散層形成材料１を塗布し、その後、窒素雰囲気下でＵＶ照射（３６５ｎｍ）を１０分間行い硬化させ、平均厚み５μｍの光拡散層を作製した。
次に、光拡散層の上にワイヤーバーを用いて平坦化層形成材料１を塗布し、ＵＶ照射を行い硬化させ、平均厚み５μｍの平坦化層を形成し、光取り出し部材１を作製した。なお、有機電界発光装置を組み立てた際に、光拡散層及び平坦化層が封止缶内に収まる大きさとなるように塗布した。
その後、作製した光取り出し部材１をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、純水の順に超音波洗浄を行い、１２０℃で２時間、乾燥した。
次に、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。
ガラス基板にワイヤーバーを用いて光拡散層形成材料１を塗布し、その後、窒素雰囲気下でＵＶ照射（３６５ｎｍ）を１０分間行い硬化させ、平均厚み５μｍの光拡散層を作製した。
次に、光拡散層の上にワイヤーバーを用いて平坦化層形成材料１を塗布し、ＵＶ照射を行い硬化させ、平均厚み５μｍの平坦化層を形成し、光取り出し部材１を作製した。なお、有機電界発光装置を組み立てた際に、光拡散層及び平坦化層が封止缶内に収まる大きさとなるように塗布した。
その後、作製した光取り出し部材１をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、純水の順に超音波洗浄を行い、１２０℃で２時間、乾燥した。
−有機電界発光素子１の作製−
次に、作製した光取り出し部材１の平坦化層上に、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。
次に、前記ＩＴＯ上に、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２５０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、作製した光取り出し部材１の平坦化層上に、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。
次に、前記ＩＴＯ上に、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２５０ｎｍ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、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ｍＣＰ（1,3-Bis(carbazol-9-yl)benzene）と、該ｍＣＰ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、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となるように蒸着し、該バッファ層上にアルミニウムを電極層として厚みが１００ｎｍとなるように蒸着し、積層体を作製した。
次に、作製した積層体を、窒素ガス雰囲気中にて乾燥剤を貼り付け、基板との設置面に封止材を塗った封止ガラス缶にて基板の有機層側を封止した。以上により、有機電界発光装置１を作製した。
次に、作製した積層体を、窒素ガス雰囲気中にて乾燥剤を貼り付け、基板との設置面に封止材を塗った封止ガラス缶にて基板の有機層側を封止した。以上により、有機電界発光装置１を作製した。
作製した有機電界発光装置１について、以下のようにして、光取り出し効率、経時変化、及び製造中の状態を評価した。結果を表１に示す。
＜外部量子収率の測定及び光取り出し効率の算出＞
外部量子収率の測定は、浜松ホトニクス株式会社製の外部量子効率測定装置「Ｃ９９２０−１２」を用いて、直流定電流を各有機電界発光装置に印加して発光させ測定した。
光取り出し効率は、下式で定義する。
光取り出し率＝（各実施例及び比較例の外部量子効率／比較例７の外部量子効率）×１００
外部量子収率の測定は、浜松ホトニクス株式会社製の外部量子効率測定装置「Ｃ９９２０−１２」を用いて、直流定電流を各有機電界発光装置に印加して発光させ測定した。
光取り出し効率は、下式で定義する。
光取り出し率＝（各実施例及び比較例の外部量子効率／比較例７の外部量子効率）×１００
＜有機電界発光装置の経時変化の評価方法＞
発光面積のシュリンク測定にて有機電界発光装置の経時変化の評価を行った。温度４０℃、湿度９０％ＲＨ中に各有機電界発光装置を入れ、１週間放置した。１週間放置前後の発光面積の変化を比較し、変化が大きければ経時に弱く、変化が少なければ経時に強い結果となる。
発光面積のシュリンク測定にて有機電界発光装置の経時変化の評価を行った。温度４０℃、湿度９０％ＲＨ中に各有機電界発光装置を入れ、１週間放置した。１週間放置前後の発光面積の変化を比較し、変化が大きければ経時に弱く、変化が少なければ経時に強い結果となる。
＜有機電界発光装置の製造中の状態の評価方法＞
光拡散層、及び平坦化層を成膜プロセス毎に、目視にて表面を観察することで、表面の凹凸、剥離等を確認した。
光拡散層、及び平坦化層を成膜プロセス毎に、目視にて表面を観察することで、表面の凹凸、剥離等を確認した。
（実施例２）
−有機電界発光装置の作製−
実施例１において、調製例１のシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子を、調製例２のアルミナ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子に代え、前記アルミナ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子９ｇを、分散材料（４−オクチル安息香酸）１．３ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、実施例１と同様に、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー）を用い、十分に攪拌し、分散させ、酸化チタン分散液を得た。
前記酸化チタン分散液、樹脂材料「オグソールＥＡ−０２００」１０ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌して溶解し、更に超音波によりシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子を分散させて、バインダー２を得た。
得られたバインダー２を１８ｇに、光拡散粒子「ＥＸ−１５０」４．２ｇ及びトルエン１４ｇを実施例１と同様にスターラーにて攪拌しながら添加し、超音波（ソニファイヤー）にて光拡散粒子をバインダー２に十分に分散、更にスターラーで良く攪拌し、平坦化層形成材料２、及び光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料２を作製した。
次に、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料２、及び平坦化層形成材料２に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材２、及び有機電界発光装置２を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
実施例１において、調製例１のシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子を、調製例２のアルミナ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子に代え、前記アルミナ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子９ｇを、分散材料（４−オクチル安息香酸）１．３ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、実施例１と同様に、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー）を用い、十分に攪拌し、分散させ、酸化チタン分散液を得た。
前記酸化チタン分散液、樹脂材料「オグソールＥＡ−０２００」１０ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌して溶解し、更に超音波によりシリカ／ポリマー被覆酸化チタン微粒子を分散させて、バインダー２を得た。
得られたバインダー２を１８ｇに、光拡散粒子「ＥＸ−１５０」４．２ｇ及びトルエン１４ｇを実施例１と同様にスターラーにて攪拌しながら添加し、超音波（ソニファイヤー）にて光拡散粒子をバインダー２に十分に分散、更にスターラーで良く攪拌し、平坦化層形成材料２、及び光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料２を作製した。
次に、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料２、及び平坦化層形成材料２に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材２、及び有機電界発光装置２を作製した。
（実施例３）
−有機電界発光装置の作製−
実施例１において、酸化チタン分散液の代わりに、表面をアルミナ及びジルコニアで被覆した酸化チタン分散液（平均直径１５ｎｍの酸化チタン微粒子が分散、屈折率２．４５）「材料名：酸化チタン分散トルエン、商品名：高透明性酸化チタンスラリーＨＴＤ−７６０Ｔ」を用いた。
前記酸化チタン分散液２１ｇに「オグソールＥＡ−０２００」１１ｇ、及びトルエン６ｇを混合し、超音波（ソニファイヤー）、スターラーを用い、十分に攪拌し、分散させ、バインダー３を得た。次に、バインダー３を１９ｇ用い、光拡散粒子「ＥＸ−１５０」３．８ｇ、及びトルエン７ｇを加え、実施例１と同様にして、平坦化層形成材料３、光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料３を作製した。
次に、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材３、及び有機電界発光装置３を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
実施例１において、酸化チタン分散液の代わりに、表面をアルミナ及びジルコニアで被覆した酸化チタン分散液（平均直径１５ｎｍの酸化チタン微粒子が分散、屈折率２．４５）「材料名：酸化チタン分散トルエン、商品名：高透明性酸化チタンスラリーＨＴＤ−７６０Ｔ」を用いた。
前記酸化チタン分散液２１ｇに「オグソールＥＡ−０２００」１１ｇ、及びトルエン６ｇを混合し、超音波（ソニファイヤー）、スターラーを用い、十分に攪拌し、分散させ、バインダー３を得た。次に、バインダー３を１９ｇ用い、光拡散粒子「ＥＸ−１５０」３．８ｇ、及びトルエン７ｇを加え、実施例１と同様にして、平坦化層形成材料３、光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料３を作製した。
次に、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材３、及び有機電界発光装置３を作製した。
（実施例４）
−有機電界発光装置の作製−
実施例３で作製したバインダー３を１９ｇに光拡散粒子「ＥＸ−１５０」５．６ｇ、及びトルエン１１ｇをスターラーにて攪拌しながら添加し、超音波（ソニファイヤー）にて光拡散粒子をバインダー３に十分に分散させ、更にスターラーで攪拌し、光拡散粒子の含有量が５０体積％となる光拡散層形成材料４を得た。
次に、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料４、及び平坦化層形成材料３に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材４、及び有機電界発光装置４を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
実施例３で作製したバインダー３を１９ｇに光拡散粒子「ＥＸ−１５０」５．６ｇ、及びトルエン１１ｇをスターラーにて攪拌しながら添加し、超音波（ソニファイヤー）にて光拡散粒子をバインダー３に十分に分散させ、更にスターラーで攪拌し、光拡散粒子の含有量が５０体積％となる光拡散層形成材料４を得た。
次に、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料４、及び平坦化層形成材料３に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材４、及び有機電界発光装置４を作製した。
（実施例５）
−有機電界発光装置の作製−
実施例４において作製した光拡散層形成材料３をガラス基板全面上に塗布し、光拡散層を作製し、この光拡散層全面上に平坦化層形成材料４を塗布し、光拡散層、平坦化層をガラス基板全面上に形成した以外は、実施例４と同様にして、光取り出し部材５を作製した。
次に、作製した光取り出し部材５の平坦化層の表面にＣＶＤ法によりＳｉＮ層を厚み１，０００ｎｍに成膜した（バリア層形成）。
次に、ＳｉＮ層上に、実施例１と同様にして、積層体を作製した。
次に、作製した積層体を、窒素ガス雰囲気中にて乾燥剤を貼り付け、基板との設置面に封止材を塗った封止ガラス缶にて基板の有機層側を封止した。以上により、有機電界発光装置５を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
実施例４において作製した光拡散層形成材料３をガラス基板全面上に塗布し、光拡散層を作製し、この光拡散層全面上に平坦化層形成材料４を塗布し、光拡散層、平坦化層をガラス基板全面上に形成した以外は、実施例４と同様にして、光取り出し部材５を作製した。
次に、作製した光取り出し部材５の平坦化層の表面にＣＶＤ法によりＳｉＮ層を厚み１，０００ｎｍに成膜した（バリア層形成）。
次に、ＳｉＮ層上に、実施例１と同様にして、積層体を作製した。
次に、作製した積層体を、窒素ガス雰囲気中にて乾燥剤を貼り付け、基板との設置面に封止材を塗った封止ガラス缶にて基板の有機層側を封止した。以上により、有機電界発光装置５を作製した。
（実施例６）
−有機電界発光装置の作製−
実施例３で作製した光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３をＵＶ（３６５ｎｍ）で２４時間照射した。その後、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材６、及び有機電界発光装置６を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
実施例３で作製した光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３をＵＶ（３６５ｎｍ）で２４時間照射した。その後、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材６、及び有機電界発光装置６を作製した。
（実施例７）
−有機電界発光装置の作製−
実施例３で作製した光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３を用い、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３に添加し、ガラス基板にワイヤーバーを用いて光拡散層形成材料３を塗布し、その後、窒素雰囲気下でＵＶ照射（３６５ｎｍ）を１０分間行い硬化させ、平均厚み１０μｍの光拡散層を作製した。
次に、光拡散層の上にワイヤーバーを用いて平坦化層形成材料３を塗布し、ＵＶ照射を行い硬化させ、平均厚み８μｍの平坦化層を形成し、光取り出し部材７を作製した。その後は実施例１と同様にして、有機電界発光装置７を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
実施例３で作製した光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３を用い、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料３、及び平坦化層形成材料３に添加し、ガラス基板にワイヤーバーを用いて光拡散層形成材料３を塗布し、その後、窒素雰囲気下でＵＶ照射（３６５ｎｍ）を１０分間行い硬化させ、平均厚み１０μｍの光拡散層を作製した。
次に、光拡散層の上にワイヤーバーを用いて平坦化層形成材料３を塗布し、ＵＶ照射を行い硬化させ、平均厚み８μｍの平坦化層を形成し、光取り出し部材７を作製した。その後は実施例１と同様にして、有機電界発光装置７を作製した。
（比較例１）
−有機電界発光装置の作製−
酸化ジルコニウム微粒子（一次平均粒径１５ｎｍ、屈折率２．０５）１３ｇを分散材料（４−オクチル安息香酸）１．３ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー）を用い、十分に攪拌し、分散させて酸化ジルコニウム分散液を得た）。
実施例１と同様にして、前記酸化ジルコニウム分散液２４．３ｇと樹脂材料「ＥＡ−０２００」１０ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌し、溶解し、更に超音波（ソニファイヤー）により酸化ジルコニウム粒子を十分に分散させ、バインダー４を得た。バインダー４の硬化後の固形物の割合（酸化ジルコニウム分散液の固形分と樹脂材料の固形分の体積分率）が実施例１の酸化チタン分散液の固形物の割合（酸化チタン分散液の固形分：樹脂材料の固形分＝２０：８０）と同等となった。分散剤を含む酸化ジルコニウム分散液の固形分の屈折率（２．０５）は実施例１〜４の酸化チタン分散液の固形分の屈折率（２．３〜２．５）より低いため、バインダー４の屈折率は１．６９であった。
次いで、実施例１と同様にして、バインダー４を２０ｇに光拡散粒子「ＥＸ−１５０」４．２ｇとトルエン１４ｇをスターラー、超音波（ソニファイヤー）にて攪拌し、分散させ、平坦化層形成材料４と硬化後の固形物の光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料５を得た。
その後、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料５、平坦化層形成材料４に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材８、及び有機電界発光装置８を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
酸化ジルコニウム微粒子（一次平均粒径１５ｎｍ、屈折率２．０５）１３ｇを分散材料（４−オクチル安息香酸）１．３ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー）を用い、十分に攪拌し、分散させて酸化ジルコニウム分散液を得た）。
実施例１と同様にして、前記酸化ジルコニウム分散液２４．３ｇと樹脂材料「ＥＡ−０２００」１０ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌し、溶解し、更に超音波（ソニファイヤー）により酸化ジルコニウム粒子を十分に分散させ、バインダー４を得た。バインダー４の硬化後の固形物の割合（酸化ジルコニウム分散液の固形分と樹脂材料の固形分の体積分率）が実施例１の酸化チタン分散液の固形物の割合（酸化チタン分散液の固形分：樹脂材料の固形分＝２０：８０）と同等となった。分散剤を含む酸化ジルコニウム分散液の固形分の屈折率（２．０５）は実施例１〜４の酸化チタン分散液の固形分の屈折率（２．３〜２．５）より低いため、バインダー４の屈折率は１．６９であった。
次いで、実施例１と同様にして、バインダー４を２０ｇに光拡散粒子「ＥＸ−１５０」４．２ｇとトルエン１４ｇをスターラー、超音波（ソニファイヤー）にて攪拌し、分散させ、平坦化層形成材料４と硬化後の固形物の光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料５を得た。
その後、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料５、平坦化層形成材料４に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材８、及び有機電界発光装置８を作製した。
（比較例２）
−有機電界発光装置の作製−
比較例１と同様にして、酸化ジルコニウム微粒子（一次平均粒径１５ｎｍ、屈折率２．０５）２８ｇを分散材料（４−オクチル安息香酸）１．４ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー）を用い、十分に攪拌し、分散させて酸化ジルコニウム分散液を得た。
酸化ジルコニウム分散液３９．４ｇと樹脂材料「ＥＡ−０２００」７．５ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌し、溶解した。更に、超音波（ソニファイヤー）により酸化ジルコニウム微粒子をバインダーに十分に分散させ、屈折率が１．７８のバインダー５、平坦化層形成材料５を得た。分散剤を含む酸化ジルコニウム分散液の固形分の屈折率（２．０５）は実施例１〜４の酸化チタン分散液の固形分の屈折率（２．３〜２．５）より低いため、バインダー５中の割合は４０体積％であった。
次いで、実施例１と同様にして、バインダー５を２６ｇに光拡散粒子「ＥＸ−１５０」５ｇとトルエン１４ｇをスターラー、超音波（ソニファイヤー）にて攪拌し、分散させ、光拡散粒子の含有量が４０体積％である光拡散層形成材料６を得た。
その後、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料６、及び平坦化層形成材料５に添加し、これらを基板上に順に塗布し、硬化させたが、一部分で光拡散層及び平坦化層の剥離が発生した。これは、バインダー５に含まれる酸化ジルコニウム微粒子の割合が多く、樹脂「ＥＡ−０２００」の結合が低下し、脆くなったためと推測される。以上により、光取り出し部材９を作製した。
次に、作製した光取り出し部材８を用いた以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光装置９を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
比較例１と同様にして、酸化ジルコニウム微粒子（一次平均粒径１５ｎｍ、屈折率２．０５）２８ｇを分散材料（４−オクチル安息香酸）１．４ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー）を用い、十分に攪拌し、分散させて酸化ジルコニウム分散液を得た。
酸化ジルコニウム分散液３９．４ｇと樹脂材料「ＥＡ−０２００」７．５ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌し、溶解した。更に、超音波（ソニファイヤー）により酸化ジルコニウム微粒子をバインダーに十分に分散させ、屈折率が１．７８のバインダー５、平坦化層形成材料５を得た。分散剤を含む酸化ジルコニウム分散液の固形分の屈折率（２．０５）は実施例１〜４の酸化チタン分散液の固形分の屈折率（２．３〜２．５）より低いため、バインダー５中の割合は４０体積％であった。
次いで、実施例１と同様にして、バインダー５を２６ｇに光拡散粒子「ＥＸ−１５０」５ｇとトルエン１４ｇをスターラー、超音波（ソニファイヤー）にて攪拌し、分散させ、光拡散粒子の含有量が４０体積％である光拡散層形成材料６を得た。
その後、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料６、及び平坦化層形成材料５に添加し、これらを基板上に順に塗布し、硬化させたが、一部分で光拡散層及び平坦化層の剥離が発生した。これは、バインダー５に含まれる酸化ジルコニウム微粒子の割合が多く、樹脂「ＥＡ−０２００」の結合が低下し、脆くなったためと推測される。以上により、光取り出し部材９を作製した。
次に、作製した光取り出し部材８を用いた以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光装置９を作製した。
（比較例３）
−有機電界発光装置の作製−
比較例１において、酸化ジルコニウム微粒子を酸化チタン微粒子（一次平均粒径１５μｍ、屈折率２．７）に代え、比較例１と同様にして、前記酸化チタン微粒子１０ｇを分散材料（４−オクチル安息香酸）１．３ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー）を用い、十分に攪拌し、分散させて酸化チタン分散液を得た。
次に、比較例２と同様にして、酸化チタン分散液２２．３ｇと樹脂材料「ＥＡ−０２００」１０ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌し溶解して、超音波（ソニファイヤー）により酸化チタン微粒子を十分に分散させ、屈折率が１．７８のバインダー６、及び平坦化層形成材料６を得た。
次いで、実施例１と同様にして、バインダー６を１８ｇに光拡散粒子「ＥＸ−１５０」４．２ｇとトルエン１４ｇをスターラー、超音波（ソニファイヤー）にて攪拌し、分散させて、光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料７を得た。
次に、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料７、及び平坦化層形成材料６に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材１０、及び有機電界発光装置１０を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
比較例１において、酸化ジルコニウム微粒子を酸化チタン微粒子（一次平均粒径１５μｍ、屈折率２．７）に代え、比較例１と同様にして、前記酸化チタン微粒子１０ｇを分散材料（４−オクチル安息香酸）１．３ｇと共にトルエン１０ｇに混合し、オムニミキサー、超音波（ソニファイヤー）を用い、十分に攪拌し、分散させて酸化チタン分散液を得た。
次に、比較例２と同様にして、酸化チタン分散液２２．３ｇと樹脂材料「ＥＡ−０２００」１０ｇ、及びトルエン６ｇをローラーミキサー、スターラーにより攪拌し溶解して、超音波（ソニファイヤー）により酸化チタン微粒子を十分に分散させ、屈折率が１．７８のバインダー６、及び平坦化層形成材料６を得た。
次いで、実施例１と同様にして、バインダー６を１８ｇに光拡散粒子「ＥＸ−１５０」４．２ｇとトルエン１４ｇをスターラー、超音波（ソニファイヤー）にて攪拌し、分散させて、光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料７を得た。
次に、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料７、及び平坦化層形成材料６に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材１０、及び有機電界発光装置１０を作製した。
（比較例４）
−有機電界発光装置の作製−
実施例３と同様にして、バインダー３を１９ｇに光拡散粒子を「ＥＸ−１５０」から「オプトビーズ２０００Ｍ、平均直径２μｍ、屈折率１．６９」５．２ｇに変更し、トルエン７ｇと共にスターラー、超音波（ソニファイヤー）にて攪拌し、分散させ、光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料８を得た。
次いで、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料８、及び平坦化層形成材料３に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材１１、及び有機電界発光装置１１を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
実施例３と同様にして、バインダー３を１９ｇに光拡散粒子を「ＥＸ−１５０」から「オプトビーズ２０００Ｍ、平均直径２μｍ、屈折率１．６９」５．２ｇに変更し、トルエン７ｇと共にスターラー、超音波（ソニファイヤー）にて攪拌し、分散させ、光拡散粒子の含有量が４０体積％となる光拡散層形成材料８を得た。
次いで、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を光拡散層形成材料８、及び平坦化層形成材料３に添加し、これらを用いた以外は、実施例１と同様にして、光取り出し部材１１、及び有機電界発光装置１１を作製した。
（比較例５）
−有機電界発光装置の作製−
実施例４と同様にして、平坦化層形成材料３と光拡散層形成材料４を調製し、それぞれに重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を添加し、攪拌後、ガラス基板全面に光拡散層形成材料４、及び平坦化層形成材料３の順に積層し、光取り出し部材１２を作製した。
次に、作製した光取り出し部材１２を用いた以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光装置１２を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
実施例４と同様にして、平坦化層形成材料３と光拡散層形成材料４を調製し、それぞれに重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を添加し、攪拌後、ガラス基板全面に光拡散層形成材料４、及び平坦化層形成材料３の順に積層し、光取り出し部材１２を作製した。
次に、作製した光取り出し部材１２を用いた以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光装置１２を作製した。
（比較例６）
−有機電界発光装置の作製−
比較例３と同様にして平坦化層形成材料６と光拡散層形成材料７を作製した。その後、実施例６と同様にして、ＵＶ（３６５ｎｍ）で２４時間照射した後、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を添加し、ガラス基板上に光拡散層形成材料６、及び平坦化層形成材料７の塗布を行ったが、粘度が少し変わり、膜厚に変動がみられた。以上により、光取り出し部材１３を作製した。
次に、作製した光取り出し部材１３を用いた以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光装置１３を作製した。
−有機電界発光装置の作製−
比較例３と同様にして平坦化層形成材料６と光拡散層形成材料７を作製した。その後、実施例６と同様にして、ＵＶ（３６５ｎｍ）で２４時間照射した後、実施例１と同様にして、重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）を添加し、ガラス基板上に光拡散層形成材料６、及び平坦化層形成材料７の塗布を行ったが、粘度が少し変わり、膜厚に変動がみられた。以上により、光取り出し部材１３を作製した。
次に、作製した光取り出し部材１３を用いた以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光装置１３を作製した。
（比較例７）
−有機電界発光装置の作製−
実施例１において、光取り出し部材１を、洗浄済みのガラス基板（コーニング社製、Ｅａｇｌｅ ＸＧ、屈折率１．５１）に代えた以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光装置１４を作製した。この比較例７の有機電界発光装置１４は、光取り出し効率の基準となる。
−有機電界発光装置の作製−
実施例１において、光取り出し部材１を、洗浄済みのガラス基板（コーニング社製、Ｅａｇｌｅ ＸＧ、屈折率１．５１）に代えた以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光装置１４を作製した。この比較例７の有機電界発光装置１４は、光取り出し効率の基準となる。
次に、表１に実施例１〜７及び比較例１〜７の内容について、まとめて記載した。
表１の結果から、実施例１〜７は、いずれも光取り出し効率が高く、上記有機電界発光装置の経時変化の評価方法による結果も良好であることが分かった。
これに対し、比較例１の光取り出し効率は１４５％であり、ほぼ同様な構成で作製された実施例１よりも悪い結果となった。これはバインダー４中に分散した酸化ジルコニウム微粒子の屈折率が低いため、バインダー４全体の屈折率が低くなり、有機電界発光層からの発光の一部が全反射により入らなかったためと推測される。
また、比較例２の光取り出し効率は１３５％となり、ほぼ同様な構成で作製された実施例１よりも悪い結果となった。これはバインダー５中に分散した酸化ジルコニウム微粒子の割合が多く、光散乱が強くなったためと推測される。
また、比較例３の光取り出し効率は１４９％となり、ほぼ同じ構成の実施例１〜３より悪い結果となった。これは、酸化チタン微粒子が光触媒不活性処理を行っていなかったため、バインダー中の樹脂や光拡散粒子の一部が分解し、屈折率が変化し光学的なバランスが崩れ、光取り出し効率が低下しものと推測される。
また、比較例４の光取り出し効率は１４３％となり、ほぼ同じ構成の実施例１〜３より悪い結果となった。使用した光拡散粒子の屈折率が大きく、バインダー３の屈折率１．７８と近いため（｜Ａ−Ｂ｜＝０．１３）、実施例１〜３と同じ光拡散粒子の割合ではあるが、光拡散性能が低下し、よって光取り出し効率が低下したものと推測される。
また、比較例５の光取り出し効率は、バリア層を有さない以外ほぼ同構成の実施例５と同等の１７５％を示した。しかし、比較例５では、上記有機電界発光装置の経時変化の評価方法による結果において、光取り出し効率の低下は無かったが、発光面積のシュリンク（縮小）が見られた。
また、比較例６の光取り出し効率は１４５％となり、ナノ粒子が酸化チタン微粒子である以外は、ほぼ同じ構成の実施例１〜３より悪い結果となった。これは、比較例３と同じく、酸化チタン微粒子が光触媒不活性処理を行っていなかったため、バインダー中の樹脂や光拡散粒子の一部が分解し、屈折率が変化し光学的なバランスが崩れ、光取り出し効率が低下したものと推測される。
これに対し、比較例１の光取り出し効率は１４５％であり、ほぼ同様な構成で作製された実施例１よりも悪い結果となった。これはバインダー４中に分散した酸化ジルコニウム微粒子の屈折率が低いため、バインダー４全体の屈折率が低くなり、有機電界発光層からの発光の一部が全反射により入らなかったためと推測される。
また、比較例２の光取り出し効率は１３５％となり、ほぼ同様な構成で作製された実施例１よりも悪い結果となった。これはバインダー５中に分散した酸化ジルコニウム微粒子の割合が多く、光散乱が強くなったためと推測される。
また、比較例３の光取り出し効率は１４９％となり、ほぼ同じ構成の実施例１〜３より悪い結果となった。これは、酸化チタン微粒子が光触媒不活性処理を行っていなかったため、バインダー中の樹脂や光拡散粒子の一部が分解し、屈折率が変化し光学的なバランスが崩れ、光取り出し効率が低下しものと推測される。
また、比較例４の光取り出し効率は１４３％となり、ほぼ同じ構成の実施例１〜３より悪い結果となった。使用した光拡散粒子の屈折率が大きく、バインダー３の屈折率１．７８と近いため（｜Ａ−Ｂ｜＝０．１３）、実施例１〜３と同じ光拡散粒子の割合ではあるが、光拡散性能が低下し、よって光取り出し効率が低下したものと推測される。
また、比較例５の光取り出し効率は、バリア層を有さない以外ほぼ同構成の実施例５と同等の１７５％を示した。しかし、比較例５では、上記有機電界発光装置の経時変化の評価方法による結果において、光取り出し効率の低下は無かったが、発光面積のシュリンク（縮小）が見られた。
また、比較例６の光取り出し効率は１４５％となり、ナノ粒子が酸化チタン微粒子である以外は、ほぼ同じ構成の実施例１〜３より悪い結果となった。これは、比較例３と同じく、酸化チタン微粒子が光触媒不活性処理を行っていなかったため、バインダー中の樹脂や光拡散粒子の一部が分解し、屈折率が変化し光学的なバランスが崩れ、光取り出し効率が低下したものと推測される。
本発明の光拡散層形成材料、光取り出し部材、及び有機電界発光装置は、例えば、各種照明、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができる。
１ ガラス基板
２ 光拡散層
３ 平坦化層
４ 透明電極
５ 有機電界発光層
６ 反射電極
７ 封止缶
８ バリア層
１０ 有機電界発光装置
１１ 光取り出し部材
１２ 光拡散粒子
１３ 酸化チタン微粒子
１４ ポリマー
１５ バインダー
２ 光拡散層
３ 平坦化層
４ 透明電極
５ 有機電界発光層
６ 反射電極
７ 封止缶
８ バリア層
１０ 有機電界発光装置
１１ 光取り出し部材
１２ 光拡散粒子
１３ 酸化チタン微粒子
１４ ポリマー
１５ バインダー
Claims (13)
- 光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子を含むバインダーと、光拡散粒子とを少なくとも含有し、
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子の屈折率が２．３８以上３．０以下であり、前記バインダーの屈折率Ａと前記光拡散粒子の屈折率Ｂとの屈折率差｜Ａ−Ｂ｜が０．２以上１．０以下であり、
前記光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子の含有量が、前記バインダーに対し、１０体積％以上３０体積％以下であり、
前記光拡散粒子の含有量が、前記バインダーに対し、４０体積％以上５０体積％以下であることを特徴とする光拡散層形成材料。 - 光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子が、酸化チタン微粒子表面をアルミナ、シリカ、及びジルコニアの少なくとも１種で被覆した酸化チタン微粒子である請求項１に記載の光拡散層形成材料。
- 被覆した酸化チタン微粒子の被覆表面に樹脂を被覆してなる請求項２に記載の光拡散層形成材料。
- 光拡散粒子が、架橋状態の樹脂粒子である請求項１から３のいずれかに記載の光拡散層形成材料。
- 光拡散粒子の屈折率が、１．０〜３．０である請求項１から４のいずれかに記載の光拡散層形成材料。
- 重合開始剤を更に含有する請求項１から５のいずれかに記載の光拡散層形成材料。
- 基板と、該基板上に請求項１から６のいずれかに記載の光拡散層形成材料により形成された光拡散層とを有することを特徴とする光取り出し部材。
- 光拡散層上に、光触媒不活性処理した酸化チタン微粒子を含むバインダーを含有する平坦化層を有する請求項７に記載の光取り出し部材。
- 光拡散粒子が架橋アクリル系樹脂である請求項７から８のいずれかに記載の光取り出し部材。
- 光拡散層の平均厚みが１μｍ〜１０μｍであり、かつ前記光拡散層と平坦化層の合計平均厚みが２μｍ〜１５μｍである請求項７から９のいずれかに記載の光取り出し部材。
- 基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備えた有機電界発光装置であって、
前記基板が、請求項７から１０のいずれかに記載の光取り出し部材であり、
封止缶内に、少なくとも、前記透明電極、前記反射電極、前記有機電界発光層、及び前記光拡散層が封入されていることを特徴とする有機電界発光装置。 - 基板と、該基板上に、透明電極と、反射電極と、前記透明電極と前記反射陰極の間に有機電界発光層とを備えた有機電界発光装置であって、
前記基板が、請求項８又は１０に記載の光取り出し部材であり、
前記透明電極と、前記平坦化層又は前記光拡散層との間に、バリア層を有することを特徴とする有機電界発光装置。 - 基板上に、請求項１から６のいずれかに記載の光拡散層形成材料を塗布し、光拡散層を形成する光拡散層形成工程と、
前記光拡散層上に、請求項１から６のいずれかに記載の光拡散層形成材料から光拡散粒子を除いた平坦化層形成材料を塗布し、平坦化層を形成する平坦化層形成工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする有機電界発光装置の製造方法。
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