(57)【要約】  本発明は、透明基板側の反射エバネッセント光を考慮したうえで、反射電極における表面プラズモン損失を軽減することにより、光の取り出し効率を向上させる。  本発明は、発光層２２−５で励起された双極子からのエバネッセント光が透明基板４−５の透明電極３−５側の界面で反射されることにより生成された透明基板４−５側の反射エバネッセント光と、発光層２２−５で励起された双極子からのエバネッセント光が反射電極１−５の有機層側の界面で反射されることにより生成された反射電極１−５側の反射エバネッセント光と、の発光素子Ｌ−５の積層方向における強度分布を、発光素子Ｌ−５の積層方向において互いに引き離す、透明電極３−５と透明基板４−５の間に積層されているプラズモン損失軽減層８−５、を備える発光素子Ｌ−５である。
2016047577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射電極、発光層を含む有機層、透明電極及び透明基板を備える発光素子であって、
前記発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が前記透明基板の前記透明電極側の界面で反射されることにより生成された前記透明基板側の反射エバネッセント光と、前記発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が前記反射電極の前記有機層側の界面で反射されることにより生成された前記反射電極側の反射エバネッセント光と、の前記発光素子の積層方向における強度分布を、前記発光素子の積層方向において互いに引き離す、前記透明電極と前記透明基板の間に積層されている積層方向厚さ調整層、
をさらに備えることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
反射電極、発光層を含む有機層、透明電極及び透明基板を備える発光素子であって、
前記発光層で励起された双極子の位置と前記透明基板の前記透明電極側の界面の区間の距離を、前記発光層で生成された光の前記区間における波長以上とする、前記透明電極と前記透明基板の間に積層されている積層方向厚さ調整層、
をさらに備えることを特徴とする発光素子。
【請求項３】
前記積層方向厚さ調整層は、有機物の材料からなる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記積層方向厚さ調整層は、前記有機層の材料からなる
ことを特徴とする請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記積層方向厚さ調整層は、
前記発光層で生成された光の当該発光層における波長の１０分の１以下の厚さを有し、前記有機層の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率層と、
前記発光層で生成された光の当該発光層における波長の５分の１以上の厚さを有し、前記有機層の屈折率以上の屈折率を有する高屈折率層と、
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項６】
前記積層方向厚さ調整層は、複数の前記低屈折率層及び複数の前記高屈折率層を含み、
複数の前記低屈折率層は、前記発光素子の積層方向において互いに隣接しないように積層されており、膜厚及び材料のうち少なくともいずれか一方を互いに異ならせ、
複数の前記高屈折率層は、前記発光素子の積層方向において互いに隣接しないように積層されており、膜厚及び材料のうち少なくともいずれか一方を互いに異ならせる
ことを特徴とする請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記透明基板は、有機物の材料からなるフィルムであり、
前記積層方向厚さ調整層は、前記フィルム外からのガスが前記フィルム及び前記透明電極を介して前記有機層に侵入することを防止する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記積層方向厚さ調整層と前記透明基板の間に積層されており、光路変更を行うことにより光の取り出し効率を向上する異形化層、をさらに備え、
前記積層方向厚さ調整層は、前記異形化層を構成する材料で生成されたガスが前記透明電極を介して前記有機層に侵入することを防止する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の発光素子。
【請求項９】
前記有機層では、長波長の光を生成する長波長発光層は、短波長の光を生成する短波長発光層と比べて、前記反射電極に近い側に積層されている
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記有機層では、短波長の光を生成する短波長発光層は、長波長の光を生成する長波長発光層と比べて、前記反射電極に近い側に積層されている
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
前記有機層では、長波長の光を生成する長波長発光層及び短波長の光を生成する短波長発光層が、同一積層面内にストライプ構造で積層されており、
前記積層方向厚さ調整層は、前記透明電極と前記透明基板の間に積層されており、前記長波長発光層で励起された双極子の位置と前記透明基板の前記透明電極側の界面の区間の距離を、前記長波長発光層で生成された光の前記区間における波長以上とする
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射電極における表面プラズモン損失を軽減することにより、光の取り出し効率を向上させることができる有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子の光の取り出し効率は、透明電極−透明基板及び透明基板−空気界面の２か所の全反射による光の閉じ込め、使用材料による光の減衰、並びに、反射電極における表面プラズモン損失により、２０％〜３０％程度しか得られていない。【０００３】
非特許文献１では、反射電極と発光層の間の距離を広げることにより、反射電極における表面プラズモン損失を軽減することが開示されている。【０００４】
関連技術の第１のプラズモン損失のメカニズムを図１に示す。図１の発光素子Ｌ−１では、反射電極１−１、発光層を含む有機層２−１、透明電極３−１及び透明基板４−１が、この順序で積層されている。図１の右側には、エバネッセント光の発光素子Ｌ−１の積層方向における強度分布を示す。エバネッセント光は、伝搬しない光つまり近接場光である。近接場光の強度分布は、指数関数的に減少し、近接場光の影響範囲は、電場の大きさが１／ｅのレベルになるところまでとされており、媒質中の光の波長の程度である。【０００５】
発光層で励起された双極子からのエバネッセント光と、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が反射電極１−１の有機層２−１側の界面で反射されることにより生成された反射電極１−１側の反射エバネッセント光（非特許文献２、３を参照）と、の間の相互作用により、反射電極１−１において表面プラズモン損失が発生している。【０００６】
関連技術の第１のプラズモン損失の軽減方法を図２に示す（特許文献１、２を参照）。図２の発光素子Ｌ−２では、反射電極１−２、中間層５−２、発光層を含む有機層２−２、透明電極３−２及び透明基板４−２が、この順序で積層されている。【０００７】
中間層５−２を有機層２−２と反射電極１−２の間に入れることで、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光と、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が反射電極１−２の中間層５−２側の界面で反射されることにより生成された反射電極１−２側の反射エバネッセント光と、の発光素子Ｌ−２の積層方向における強度分布が、発光素子Ｌ−２の積層方向において互いに引き離され、反射電極１−２において表面プラズモン損失が軽減されている。【０００８】
しかし、反射電極１−２と発光層の間の距離が広がるため、薄膜干渉の最適条件（反射電極１−２と発光点の間の距離が、有機層２−２中の光の波長の１／４の奇数倍であること）が満たされなくなる。そして、反射電極１−２及び透明電極３−２の間の距離が広がるため、発光素子Ｌ−２の印加電圧が高くなってしまう。【０００９】
関連技術の第２のプラズモン損失の軽減方法を図３に示す（特許文献３を参照）。図３の発光素子Ｌ−３では、反射層６−３、高屈折率層１５−３、透明電極７−３、発光層を含む有機層２−３、透明電極３−３及び透明基板４−３が、この順序で積層されている。【００１０】
高屈折率層１５−３を透明電極７−３と反射層６−３の間に入れることで、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光と、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が反射層６−３の透明電極７−３側の界面で反射されることにより生成された反射層６−３側の反射エバネッセント光と、の発光素子Ｌ−３の積層方向における強度分布が、発光素子Ｌ−３の積層方向において互いに引き離され、透明電極３−３、７−３の間の距離を保ったまま、反射層６−３において表面プラズモン損失が軽減されている。【００１１】
しかし、反射層６−３と発光層の間の距離が広がるため、薄膜干渉の最適条件（反射層６−３と発光点の間の距離が、有機層２−３中の光の波長の１／４の奇数倍であること）が満たされなくなる。そして、透明電極７−３及び透明電極３−３の間の距離は広がらないが、透明電極７−３の抵抗は金属電極の抵抗より大きいため、発光素子Ｌ−３の電力損失が大きくなってしまい、発光素子Ｌ−３の印加電圧が高くなってしまう。さらに、透明電極７−３及び透明電極３−３の仕事関数を調整する必要がある。【００１２】
特許文献４では、透明電極と透明基板の間に、光散乱粒子含有浸み出し光拡散層が積層されている。しかし、反射エバネッセント光については、開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１２−１８６１０７号公報
【特許文献２】特開２０１３−０３３７０６号公報
【特許文献３】特開２０１１−２３３２８８号公報
【特許文献４】特開２００４−２９６４３７号公報
【特許文献５】国際公開第２０１１／１３２７７３号
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｓｅｂａｓｔｉａｎ  Ｒｅｉｎｅｋｅ，  Ｆｒａｎｋ  Ｌｉｎｄｎｅｒ，  Ｇｒｅｇｏｒ  Ｓｃｈｗａｒｔｚ，  Ｎｉｃｏ  Ｓｅｉｄｌｅｒ，  Ｋａｒｓｔｅｎ  Ｗａｌｚｅｒ，  Ｂｊｏｒｎ  Ｌｕｓｓｅｍ，  ａｎｄ  Ｋａｒｌ  Ｌｅｏ，  “Ｗｈｉｔｅ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｔｕｂｅ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ”，  Ｎａｔｕｒｅ，  Ｖｏｌ．  ４５９，  １４  Ｍａｙ  ２００９，  ｐｐ．  ２３４−２３８．
【非特許文献２】堀  裕和、井上  哲也、小林  潔  共著、「ナノ領域の光と電子系の相互作用」、株式会社オーム社、２００８年６月．
【非特許文献３】梶川  浩太郎、岡本  隆之、高原  淳一、岡本  晃一  共著、「アクティブ・プラズモニクス」、株式会社コロナ社、２０１３年４月．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
発光層で励起された双極子からのエバネッセント光と、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が反射電極の有機層側の界面で反射されることにより生成された反射電極側の反射エバネッセント光と、の間の相互作用により、反射電極（金属電極）において表面プラズモン損失が発生する、と考えられている。【００１６】
そして、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光と、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が透明基板の透明電極側の界面で反射されることにより生成された透明基板側の反射エバネッセント光と、の間の相互作用があるとしても、透明電極（金属電極と誘電率が異なる）において表面プラズモン損失が発生することなく、透明電極−透明基板での伝搬光の全反射のみが起こる、と考えられている。【００１７】
つまり、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が透明基板の透明電極側の界面で反射されることにより生成された透明基板側の反射エバネッセント光は、考慮されていない。しかし、図４を利用して説明する影響を考慮すべきである。【００１８】
関連技術の第２のプラズモン損失のメカニズムを図４に示す。図４の発光素子Ｌ−４では、図１の発光素子Ｌ−１と同様に、反射電極１−４、発光層を含む有機層２−４、透明電極３−４及び透明基板４−４が、この順序で積層されている。【００１９】
発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が透明基板４−４の透明電極３−４側の界面で反射されることにより生成された透明基板４−４側の反射エバネッセント光と、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が反射電極１−４の有機層２−４側の界面で反射されることにより生成された反射電極１−４側の反射エバネッセント光と、の間の、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光を介した相互作用により、反射電極１−４において表面プラズモン損失が発生している。すなわち、透明基板４−４側の反射エバネッセント光のエネルギーが、ドーナッツ状の双極子からのエバネッセント光のエネルギーに加わった形で、ドーナッツ状の双極子からのエバネッセント光と反射電極１−４側の反射エバネッセント光との相互作用が生じるので、表面プラズモン損失が生じている。【００２０】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、透明基板側の反射エバネッセント光を考慮したうえで、反射電極における表面プラズモン損失を軽減することにより、光の取り出し効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、透明電極と透明基板の間に、プラズモン損失軽減層として積層方向厚さ調整層を配置する。これにより、透明基板側の反射エバネッセント光と反射電極側の反射エバネッセント光の間の発光素子の積層方向における強度分布を、発光素子の積層方向において互いに引き離す。具体的には、発光層で励起された双極子の位置と透明基板の透明電極側の界面の区間の距離を、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光の影響範囲外とするために、発光層で生成された光の当該区間における波長以上とする。【００２２】
具体的には、本発明は、反射電極、発光層を含む有機層、透明電極及び透明基板を備える発光素子であって、前記発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が前記透明基板の前記透明電極側の界面で反射されることにより生成された前記透明基板側の反射エバネッセント光と、前記発光層で励起された双極子からのエバネッセント光が前記反射電極の前記有機層側の界面で反射されることにより生成された前記反射電極側の反射エバネッセント光と、の前記発光素子の積層方向における強度分布を、前記発光素子の積層方向において互いに引き離す、前記透明電極と前記透明基板の間に積層されている積層方向厚さ調整層、をさらに備えることを特徴とする発光素子である。【００２３】
この構成によれば、透明基板側の反射エバネッセント光と反射電極側の反射エバネッセント光の間の、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光を介した相互作用による、反射電極における表面プラズモン損失を軽減することができる。そして、反射電極と発光層の間の距離は、関連技術の図１又は図４の場合と同様であるため、薄膜干渉の最適条件（反射電極と発光点の間の距離が、有機層中の光の波長の１／４の奇数倍であること）が満たされる。さらに、反射電極と透明電極の間の距離は、関連技術の図１及び図４の場合と同様であるため、発光素子の印加電力が高くならない。【００２４】
また、本発明は、反射電極、発光層を含む有機層、透明電極及び透明基板を備える発光素子であって、前記発光層で励起された双極子の位置と前記透明基板の前記透明電極側の界面の区間の距離を、前記発光層で生成された光の前記区間における波長以上とする、前記透明電極と前記透明基板の間に積層されている積層方向厚さ調整層、をさらに備えることを特徴とする発光素子である。【００２５】
この構成によれば、透明基板側の反射エバネッセント光と反射電極側の反射エバネッセント光の間の、発光層で励起された双極子からのエバネッセント光を介した相互作用による、反射電極における表面プラズモン損失を軽減することができる。そして、反射電極と発光層の間の距離は、関連技術の図１又は図４の場合と同様であるため、薄膜干渉の最適条件（反射電極と発光点の間の距離が、有機層中の光の波長の１／４の奇数倍であること）が満たされる。さらに、反射電極と透明電極の間の距離は、関連技術の図１及び図４の場合と同様であるため、発光素子の印加電力が高くならない。【００２６】
また、本発明は、前記積層方向厚さ調整層が、有機物の材料からなることを特徴とする発光素子である。【００２７】
この構成によれば、プラズモン損失軽減層としての積層方向厚さ調整層は、有機物であるため、発光層を含む有機層との親和性が高く、発光層を含む有機層への悪影響がない。【００２８】
また、本発明は、前記積層方向厚さ調整層が、前記有機層の材料からなることを特徴とする発光素子である。【００２９】
この構成によれば、プラズモン損失軽減層としての積層方向厚さ調整層は、発光層を含む有機層と同じ材質であるため、発光層を含む有機層との親和性が高く、発光層を含む有機層への悪影響がなく、発光層を含む有機層と同等の屈折率等の光学特性を併せ持つ。【００３０】
また、本発明は、前記積層方向厚さ調整層が、前記発光層で生成された光の当該発光層における波長の１０分の１以下の厚さを有し、前記有機層の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率層と、前記発光層で生成された光の当該発光層における波長の５分の１以上の厚さを有し、前記有機層の屈折率以上の屈折率を有する高屈折率層と、を含むことを特徴とする発光素子である。【００３１】
この構成によれば、積層方向厚さ調整層が、プラズモン損失軽減層として機能する。ここで、低屈折率層は薄いため、低屈折率層から高屈折率層へのエバネッセント光の浸み出し量が多くなり、高屈折率層において、大部分のエバネッセント光について、伝搬光への変換がなされる。【００３２】
また、本発明は、前記積層方向厚さ調整層が、複数の前記低屈折率層及び複数の前記高屈折率層を含み、複数の前記低屈折率層は、前記発光素子の積層方向において互いに隣接しないように積層されており、膜厚及び材料のうち少なくともいずれか一方を互いに異ならせ、複数の前記高屈折率層は、前記発光素子の積層方向において互いに隣接しないように積層されており、膜厚及び材料のうち少なくともいずれか一方を互いに異ならせることを特徴とする発光素子である。【００３３】
この構成によれば、積層方向厚さ調整層が、プラズモン損失軽減層として機能する。ここで、低屈折率層及び高屈折率層は交互に積層されている。そして、複数の低屈折率層は膜厚及び／又は材料を異ならせる。さらに、複数の高屈折率層も膜厚及び／又は材料を異ならせる。よって、積層方向厚さ調整層は、積層周期による光学干渉に影響されにくくなる。【００３４】
また、本発明は、前記透明基板は、有機物の材料からなるフィルムであり、前記積層方向厚さ調整層は、前記フィルム外からのガスが前記フィルム及び前記透明電極を介して前記有機層に侵入することを防止することを特徴とする発光素子である。【００３５】
この構成によれば、発光素子の曲げに対する特性が良くなるとともに、積層方向厚さ調整層が、プラズモン損失軽減層として機能するのみならず、フィルム外からのガスをフィルム及び透明電極を介して有機層に侵入させないバリア層としても機能するようになる。【００３６】
また、本発明は、前記積層方向厚さ調整層と前記透明基板の間に積層されており、光路変更を行うことにより光の取り出し効率を向上する異形化層、をさらに備え、前記積層方向厚さ調整層は、前記異形化層を構成する材料で生成されたガスが前記透明電極を介して前記有機層に侵入することを防止することを特徴とする発光素子である。【００３７】
この構成によれば、発光素子の光の取り出し効率が良くなるとともに、積層方向厚さ調整層が、プラズモン損失軽減層として機能するのみならず、異形化層で生成されたガスを透明電極を介して有機層に侵入させないバリア層としても機能するようになり、異形化層の利用材料選択の幅が広がる。【００３８】
また、本発明は、前記有機層では、長波長の光を生成する長波長発光層が、短波長の光を生成する短波長発光層と比べて、前記反射電極に近い側に積層されていることを特徴とする発光素子である。【００３９】
この構成によれば、長波長の光について、プラズモン損失軽減を図ることができる。【００４０】
また、本発明は、前記有機層では、短波長の光を生成する短波長発光層が、長波長の光を生成する長波長発光層と比べて、前記反射電極に近い側に積層されていることを特徴とする発光素子である。【００４１】
この構成によれば、長・短波長の光について、薄膜干渉最適化を図ることができる。【００４２】
また、本発明は、前記有機層では、長波長の光を生成する長波長発光層及び短波長の光を生成する短波長発光層が、同一積層面内にストライプ構造で積層されており、前記積層方向厚さ調整層が、前記透明電極と前記透明基板の間に積層されており、前記長波長発光層で励起された双極子の位置と前記透明基板の前記透明電極側の界面の区間の距離を、前記長波長発光層で生成された光の前記区間における波長以上とすることを特徴とする発光素子である。【００４３】
この構成によれば、本発明を赤・緑・青のストライプ構造に適用することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明は、透明基板側の反射エバネッセント光を考慮したうえで、反射電極における表面プラズモン損失を軽減することにより、光の取り出し効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】関連技術の第１のプラズモン損失のメカニズムを示す図である。
【図２】関連技術の第１のプラズモン損失の軽減方法を示す図である。
【図３】関連技術の第２のプラズモン損失の軽減方法を示す図である。
【図４】関連技術の第２のプラズモン損失のメカニズムを示す図である。
【図５】第１の実施形態の発光素子の構成要素を示す図である。
【図６】第１の実施形態の発光素子のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】シミュレーション及び実測を行なった緑単色の発光素子の構成要素を示す図である。
【図８】緑単色の発光素子のシミュレーション結果及び実測結果を示す図である。
【図９】第３の実施形態の第１の発光素子の構成要素を示す図である。
【図１０】第３の実施形態の第２の発光素子の構成要素を示す図である。
【図１１】第４の実施形態の第１の発光素子の構成要素を示す図である。
【図１２】第４の実施形態の第２の発光素子の構成要素を示す図である。
【図１３】第５の実施形態の第１の発光素子の構成要素を示す図である。
【図１４】第５の実施形態の第２の発光素子の構成要素を示す図である。
【図１５】第６の実施形態の発光素子の構成要素を示す図である。
【図１６】第６の実施形態の発光素子のシミュレーション結果を示す図である。
【図１７】第７の実施形態の発光素子の構成要素を示す図である。
【図１８】第８の実施形態の第１の発光素子の構成要素を示す図である。
【図１９】第８の実施形態の第２の発光素子の構成要素を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００４７】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の発光素子の構成要素を図５に示す。図５の発光素子Ｌ−５では、反射電極１−５（厚さ１００ｎｍ）、電子注入輸送層２１−５（厚さ４０ｎｍ）、発光層２２−５（厚さ３０ｎｍ）、ホール注入輸送層２３−５（厚さ８０ｎｍ）、透明電極３−５（厚さ１５０ｎｍ）、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−５（厚さ１００ｎｍ）及び透明基板４−５が、この順序で積層されている。
【００４８】
プラズモン損失軽減層８−５は、発光層２２−５で励起された双極子からのエバネッセント光が透明基板４−５の透明電極３−５側の界面で反射されることにより生成された透明基板４−５側の反射エバネッセント光と、発光層２２−５で励起された双極子からのエバネッセント光が反射電極１−５の有機層側の界面で反射されることにより生成された反射電極１−５側の反射エバネッセント光と、の発光素子Ｌ−５の積層方向における強度分布を、発光素子Ｌ−５の積層方向において互いに引き離す。
【００４９】
具体的には、プラズモン損失軽減層８−５は、発光層２２−５で励起された双極子の位置と透明基板４−５の透明電極３−５側の界面の区間の距離を、発光層２２−５で励起された双極子からのエバネッセント光の影響範囲外として、発光層２２−５で生成された光の当該区間における波長以上とする。ここで、緑の光の波長は、真空中では５２０ｎｍであり、有機層中（平均屈折率１．８）では２８８ｎｍである。そこで、発光層２２−５の最上面と透明基板４−５の最下面の間の距離（３３０ｎｍ）を、発光層２２−５で生成された緑の光の有機層中における波長（２８８ｎｍ）以上とするように、プラズモン損失軽減層８−５（厚さ１００ｎｍ）を透明電極３−５と透明基板４−５の間に積層する。
【００５０】
第１の実施形態の発光素子のシミュレーション結果を図６に示す。図６の左側には、プラズモン損失軽減層８−５がある場合を示す。図６の右側には、プラズモン損失軽減層８−５がない場合を示す。プラズモン損失軽減層８−５がある場合では、プラズモン損失軽減層８−５がない場合より、発光層２２−５で生成された緑の光のうち、プラズモン損失を受けた光の割合が大幅に減少している。プラズモン損失軽減層８−５がある場合では、プラズモン損失軽減層８−５がない場合より、発光層２２−５で生成された緑の光のうち、外部に取り出された光の割合が若干分減少しているが、プラズモン損失軽減層８−５等の厚さを調整することにより、光取り出し側での膜厚干渉を最適化すればよい。
【００５１】
以上に説明したように、透明基板４−５側の反射エバネッセント光と反射電極１−５側の反射エバネッセント光の間の、発光層２２−５で励起された双極子からのエバネッセント光を介した相互作用による、反射電極１−５における表面プラズモン損失を軽減することができる。すなわち、透明基板４−５側の反射エバネッセント光のエネルギーが、ドーナッツ状の双極子からのエバネッセント光のエネルギーに加わらない形で、ドーナッツ状の双極子からのエバネッセント光と反射電極１−５側の反射エバネッセント光との相互作用が生じるので、表面プラズモン損失が減じている。そして、反射電極１−５と発光層２２−５の間の距離は、関連技術の図１又は図４の場合と同様であるため、薄膜干渉の最適条件（反射電極１−５と発光層２２−５の間の距離が、有機層中の光の波長の１／４の奇数倍であること）が満たされる。さらに、反射電極１−５と透明電極３−５の間の距離は、関連技術の図１及び図４の場合と同様であるため、発光素子Ｌ−５の印加電力が高くならない。
【００５２】
図６のシミュレーション結果が妥当であることを説明する。シミュレーション及び実測を行なった緑単色の発光素子の構成要素を図７に示す。図７の中央に示したように、低屈折率透明基板のみを付けることにより、外部取り出し光量のみを実測することができる。図７の右側に示したように、同じ屈折率の低屈折率透明基板及び低屈折率半球レンズを付けることにより、外部取り出し光量及び材料減衰損失光量を実測することができる。
【００５３】
緑単色の発光素子のシミュレーション結果及び実測結果を図８に示す。図８のシミュレーション結果では、外部取出し光量は、低屈折率半球レンズがある場合には、低屈折率半球レンズがない場合より、２．２１倍多くなった。図８の実測結果では、取出し光量は、低屈折率半球レンズがある場合には、低屈折率半球レンズがない場合より、２．１倍多くなった。このように、図８のシミュレーション結果及び実測結果は、良い一致を示しており、図６のシミュレーション結果は、妥当であることを説明できた。
【００５４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の発光素子の構成要素は、図５に示した第１の実施形態の発光素子の構成要素と同様である。プラズモン損失軽減層８−５は、有機物の材料からなる。好ましくは、プラズモン損失軽減層８−５は、有機層の材料からなる。具体的には、プラズモン損失軽減層８−５は、以下に具体例を挙げる、ホール輸送層、電子輸送層、ドープを行う前のホール注入層又はドープを行う前の電子注入層の材料からなる。
【００５５】
このように、プラズモン損失軽減層８−５としての積層方向厚さ調整層は、有機物であるため、発光層を含む有機層との親和性が高く、発光層を含む有機層への悪影響がない。そして、プラズモン損失軽減層８−５としての積層方向厚さ調整層は、発光層を含む有機層と同じ材質であるため、発光層を含む有機層との親和性が高く、発光層を含む有機層への悪影響がなく、発光層を含む有機層と同等の屈折率等の光学特性を併せ持つ。
【００５６】
電子注入輸送層２１−５は、化学式１に示すＢＡＩｑ（厚さ１０ｎｍ）及び化学式２に示すＡｌｑ３（厚さ３０ｎｍ）からなる。発光層２２−５は、化学式３に示すホストとしてのＣＢＰ及び化学式４に示すドーパントとしてのＩｒ（ｐｐｙ）３（合わせて厚さ３０ｎｍ）からなる。ホール注入輸送層２３−５は、化学式５に示すＨＡＴ−ＣＮ（厚さ６０ｎｍ）及び化学式６に示すα−ＮＰＤ（厚さ２０ｎｍ）からなる。緑の光の波長（真空中で５２０ｎｍ）に対する有機層中の平均屈折率は１．８である。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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【化５】
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【化６】
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【００５７】
ホール輸送層の材料としては、例えば、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン等の３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン化合物（特開昭５９−１９４３９３号公報）、４，４’−ビス  ［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］  ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族アミン（特開平５−２３４６８１号公報）、トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族トリアミン（米国特許第４，９２３，７７４号）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族ジアミン（米国特許第４，７６４，６２５号）、α，α，α’，α’−テトラメチル−α，α’−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−ｐ−キシレン（特開平３−２６９０８４号公報）、分子全体として立体的に非対称なトリフェニルアミン誘導体（特開平４−１２９２７１号公報）、ビレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置換した化合物（特開平４−１７５３９５号公報）、エチレン基で３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン（特開平４−２６４１８９号公報）、スチリル構造を有する芳香族ジアミン（特開平４−２９０８５１号公報）、チオフェン基で芳香族３級アミンユニットを連結したもの（特開平４−３０４４６６号公報）、スターバースト型芳香族トリアミン（特開平４−３０８６８８号公報）、ベンジルフェニル化合物（特開平４−３６４１５３号公報）、フルオレン基で３級アミンを連結したもの（特開平５−２５４７３号公報）、トリアミン化合物（特開平５−２３９４５５号公報）、ビスジピリジルアミノビフェニル（特開平５−３２０６３４号公報）、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリフェニルアミン誘導体（特開平６−１９７２号公報）、フェノキサジン構造を有する芳香族ジアミン（特開平７−１３８５６２号公報）、ジアミノフェニルフェナントリジン誘導体（特開平７−２５２４７４号公報）、ヒドラゾン化合物（特開平２−３１１５９１号公報）、シラザン化合物（米国特許第４，９５０，９５０号公報）、シラナミン誘導体（特開平６−４９０７９号公報）、ホスファミン誘導体（特開平６−２５６５９号公報）、キナクリドン化合物等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよく、また、必要に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
【００５８】
なお、上記の化合物以外に、ホール輸送層の材料として、ポリビニルカルバゾールやポリシラン（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５９巻、２７６０頁，１９９１年）、ポリフォスファゼン（特開平５−３１０９４９号公報）、ポリアミド（特開平５−３１０９４９号公報）、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７−５３９５３号公報）、トリフェニルアミン骨格を有する高分子（特開平４−１３３０６５号公報）、トリフェニルアミン単位をメチレン基等で連結した高分子（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｍｅｔａｌｓ，５５−５７巻，４１６３頁，１９９３年）、芳香族アミンを含有するポリメタクリレート（Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．Ｅｄ．，２１巻，９６９頁，１９８３年）等の高分子材料を用いることができる。
【００５９】
電子輸送層の材料としては、テトラフェニルブタジエンなどの芳香族化合物（特開昭５７−５１７８１号公報）、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、シクロペンタジエン誘導体（特開平２−２８９６７５号公報）、ペリノン誘導体（特開平２−２８９６７６号公報）、オキサジアゾール誘導体（特開平２−２１６７９１号公報）、ビススチリルベンゼン誘導体（特開平１−２４５０８７号公報、同２−２２２４８４号公報）、ペリレン誘導体（特開平２−１８９８９０号公報、同３−７９１号公報）、クマリン化合物（特開平２−１９１６９４号公報、同３−７９２号公報）、希土類錯体（特開平１−２５６５８４号公報）、ジスチリルピラジン誘導体（特開平２−２５２７９３号公報）、ｐ−フェニレン化合物（特開平３−３３１８３号公報）、チアジアゾロピリジン誘導体（特開平３−３７２９２号公報）、ピロロピリジン誘導体（特開平３−３７２９３号公報）、ナフチリジン誘導体（特開平３−２０３９８２号公報）などが挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよく、また、必要に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
【００６０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の第１の発光素子の構成要素を図９に示す。図９の発光素子Ｌ−６では、反射電極１−６（厚さ１００ｎｍ）、電子注入輸送層２１−６（厚さ４０ｎｍ）、発光層２２−６（厚さ３０ｎｍ）、ホール注入輸送層２３−６（厚さ８０ｎｍ）、透明電極３−６（厚さ１５０ｎｍ）、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−６（厚さ１００ｎｍ）及び透明基板４−６が、この順序で積層されている。積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−６では、低屈折率層８１−６（厚さ２０ｎｍ）及び高屈折率層８２−６（厚さ８０ｎｍ）が、この順序で積層されている。
【００６１】
第３の実施形態の第１の構成も、第１の実施形態と同様に、発光層２２−６の最上面と透明基板４−６の最下面の間の距離（３３０ｎｍ）を、発光層２２−６で生成された緑の光の有機層中における波長（２８８ｎｍ）以上とするように、プラズモン損失軽減層８−６（厚さ１００ｎｍ）を透明電極３−６と透明基板４−６の間に積層する。
【００６２】
低屈折率層８１−６（厚さ２０ｎｍ）は、発光層２２−６で生成された緑の光の当該発光層における波長（〜３００ｎｍ）の１０分の１（〜３０ｎｍ）以下の厚さを有し、有機層の屈折率より低い屈折率を有する。低屈折率層８１−６の材料として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯＮ及び有機材料等を用いることができる。高屈折率層８２−６（厚さ８０ｎｍ）は、発光層２２−６で生成された緑の光の当該発光層における波長（〜２５０ｎｍ）の５分の１（〜５０ｎｍ）以上の厚さを有し、有機層の屈折率以上の屈折率を有する。高屈折率層８２−６の材料として、ＳｉＮ、ＴｉＯ２及び有機材料等を用いることができる。低屈折率層８１−６及び高屈折率層８２−６の積層順序は、この順序でもよく逆の順序でもよい。
【００６３】
このように、低屈折率層８１−６及び高屈折率層８２−６が、プラズモン損失軽減層８−６として機能する。ここで、低屈折率層８１−６は薄いため、低屈折率層８１−６から高屈折率層８２−６へのエバネッセント光の浸み出し量が多くなり、高屈折率層８２−６において、大部分のエバネッセント光について、伝搬光への変換がなされる。
【００６４】
第３の実施形態の第２の発光素子の構成要素を図１０に示す。図１０の発光素子Ｌ−７では、反射電極１−７（厚さ１００ｎｍ）、電子注入輸送層２１−７（厚さ４０ｎｍ）、発光層２２−７（厚さ３０ｎｍ）、ホール注入輸送層２３−７（厚さ８０ｎｍ）、透明電極３−７（厚さ１５０ｎｍ）、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−７（厚さ１００ｎｍ）及び透明基板４−７が、この順序で積層されている。積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−７では、低屈折率層８３−７（厚さ２０ｎｍ）、高屈折率層８４−７（厚さ４０ｎｍ）、低屈折率層８５−７（厚さ１０ｎｍ）及び高屈折率層８６−７（厚さ３０ｎｍ）が、この順序で積層されている。
【００６５】
第３の実施形態の第２の構成も、第１の実施形態と同様に、発光層２２−７の最上面と透明基板４−７の最下面の間の距離（３３０ｎｍ）を、発光層２２−７で生成された緑の光の有機層中における波長（２８８ｎｍ）以上とするように、プラズモン損失軽減層８−７（厚さ１００ｎｍ）を透明電極３−７と透明基板４−７の間に積層する。
【００６６】
複数の低屈折率層８３−７、８５−７は、発光素子Ｌ−７の積層方向において互いに隣接しないように積層されており、膜厚及び材料のうち少なくともいずれか一方を互いに異ならせる。低屈折率層８３−７、８５−７の材料として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯＮ及び有機材料等を用いることができる。複数の高屈折率層８４−７、８６−７は、発光素子Ｌ−７の積層方向において互いに隣接しないように積層されており、膜厚及び材料のうち少なくともいずれか一方を互いに異ならせる。高屈折率層８４−７、８６−７の材料として、ＳｉＮ、ＴｉＯ２及び有機材料等を用いることができる。低屈折率層８３−７、８５−７及び高屈折率層８４−７、８６−７の積層順序は、この順序でもよく逆の順序でもよい。
【００６７】
このように、低屈折率層８３−７、８５−７及び高屈折率層８４−７、８６−７が、プラズモン損失軽減層８−７として機能する。ここで、低屈折率層８３−７、８５−７及び高屈折率層８４−７、８６−７は交互に積層されている。そして、複数の低屈折率層８３−７、８５−７は膜厚及び／又は材料を異ならせる。さらに、複数の高屈折率層８４−７、８６−７も膜厚及び／又は材料を異ならせる。よって、プラズモン損失軽減層８−７は、積層周期による光学干渉に影響されにくくなる。
【００６８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態の第１の発光素子の構成要素を図１１に示す。図１１の発光素子Ｌ−８では、反射電極１−８（厚さ１００ｎｍ）、電子注入輸送層２１−８（厚さ４０ｎｍ）、発光層２２−８（厚さ３０ｎｍ）、ホール注入輸送層２３−８（厚さ８０ｎｍ）、透明電極３−８（厚さ１５０ｎｍ）、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−８（厚さ１００ｎｍ）、平坦化層９−８及びフィルム１０−８が、この順序で積層されている。積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−８では、低屈折率層８３−８（厚さ２０ｎｍ）、高屈折率層８４−８（厚さ４０ｎｍ）、低屈折率層８５−８（厚さ１０ｎｍ）及び高屈折率層８６−８（厚さ３０ｎｍ）が、この順序で積層されている。
【００６９】
第４の実施形態の第１の構成も、第１の実施形態と同様に、発光層２２−８の最上面とフィルム１０−８の最下面の間の距離を、発光層２２−８で生成された緑の光の有機層中における波長（２８８ｎｍ）以上とするように、プラズモン損失軽減層８−８（厚さ１００ｎｍ）を透明電極３−８とフィルム１０−８の間に積層する。
【００７０】
プラズモン損失軽減層８−８は、フィルム１０−８外からのガスが、フィルム１０−８及び透明電極３−８を介して有機層に侵入することを防止する。ここで、フィルム１０−８外からのガスは、水分又は酸素等のガスである。
【００７１】
このように、発光素子Ｌ−８の曲げに対する特性が良くなるとともに、低屈折率層８３−８、８５−８及び高屈折率層８４−８、８６−８が、プラズモン損失軽減層８−８として機能するのみならず、フィルム１０−８外からのガスをフィルム１０−８及び透明電極３−８を介して有機層に侵入させないバリア層としても機能するようになる。
【００７２】
第４の実施形態の第２の発光素子の構成要素を図１２に示す。図１２の発光素子Ｌ−９では、反射電極１−９（厚さ１００ｎｍ）、電子注入輸送層２１−９（厚さ４０ｎｍ）、発光層２２−９（厚さ３０ｎｍ）、ホール注入輸送層２３−９（厚さ８０ｎｍ）、透明電極３−９（厚さ１５０ｎｍ）、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−９（厚さ１００ｎｍ）、バリア層１１−９（厚さ１００ｎｍ）、平坦化層９−９及びフィルム１０−９が、この順序で積層されている。バリア層１１−９では、低屈折率層１１１−９（厚さ２０ｎｍ）、高屈折率層１１２−９（厚さ４０ｎｍ）、低屈折率層１１３−９（厚さ１０ｎｍ）及び高屈折率層１１４−９（厚さ３０ｎｍ）が、この順序で積層されている。
【００７３】
第４の実施形態の第１の構成では、プラズモン損失軽減層８−８は、バリア層としても機能するが、第４の実施形態の第２の構成では、プラズモン損失軽減層８−９は、バリア層１１−９とは独立しており、第２の実施形態と同様に有機材料からなる。
【００７４】
（第５の実施形態）
第５の実施形態の第１の発光素子の構成要素を図１３に示す。図１３の発光素子Ｌ−１０では、反射電極１−１０（厚さ１００ｎｍ）、電子注入輸送層２１−１０（厚さ４０ｎｍ）、発光層２２−１０（厚さ３０ｎｍ）、ホール注入輸送層２３−１０（厚さ８０ｎｍ）、透明電極３−１０（厚さ１５０ｎｍ）、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−１０（厚さ１００ｎｍ）、異形化層１２−１０及び透明基板４−１０が、この順序で積層されている。積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−１０では、低屈折率層８３−１０（厚さ２０ｎｍ）、高屈折率層８４−１０（厚さ４０ｎｍ）、低屈折率層８５−１０（厚さ１０ｎｍ）及び高屈折率層８６−１０（厚さ３０ｎｍ）が、この順序で積層されている。異形化層については、特許文献５に開示されている。
【００７５】
第５の実施形態の第１の構成も、第１の実施形態と同様に、発光層２２−１０の最上面と透明基板４−１０の最下面の間の距離を、発光層２２−１０で生成された緑の光の有機層中における波長（２８８ｎｍ）以上とするように、プラズモン損失軽減層８−１０（厚さ１００ｎｍ）を透明電極３−１０と透明基板４−１０の間に積層する。
【００７６】
異形化層１２−１０は、高屈折率層１２１−１０及び低屈折率層１２２−１０を、ピラミッド構造又はマイクロレンズ構造の界面を介して、この順序で積層しており、光路変更を行うことにより、光の取り出し効率を向上する。高屈折率層１２１−１０は、透明電極３−１０の屈折率と同程度の屈折率を有する。低屈折率層１２２−１０は、透明基板４−１０の屈折率と同程度の屈折率を有する。高屈折率層１２１−１０の材料として、樹脂等の材料、例えば、ＵＶ硬化型材料又は熱硬化型材料を用いている。
【００７７】
プラズモン損失軽減層８−１０は、異形化層１２−１０を構成する材料で生成されたガスが、透明電極３−１０を介して有機層に侵入することを防止する。
【００７８】
このように、発光素子Ｌ−１０の光の取り出し効率が良くなるとともに、低屈折率層８３−１０、８５−１０及び高屈折率層８４−１０、８６−１０が、プラズモン損失軽減層８−１０として機能するのみならず、異形化層１２−１０で生成されたガスを透明電極３−１０を介して有機層に侵入させないバリア層としても機能するようになり、異形化層１２−１０の利用材料選択の幅が広がる。
【００７９】
第５の実施形態の第２の発光素子の構成要素を図１４に示す。図１４の発光素子Ｌ−１１では、反射電極１−１１（厚さ１００ｎｍ）、電子注入輸送層２１−１１（厚さ４０ｎｍ）、発光層２２−１１（厚さ３０ｎｍ）、ホール注入輸送層２３−１１（厚さ８０ｎｍ）、透明電極３−１１（厚さ１５０ｎｍ）、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−１１（厚さ１００ｎｍ）、バリア層１１−１１（厚さ１００ｎｍ）、異形化層１２−１１及び透明基板４−１１が、この順序で積層されている。バリア層１１−１１では、低屈折率層１１１−１１（厚さ２０ｎｍ）、高屈折率層１１２−１１（厚さ４０ｎｍ）、低屈折率層１１３−１１（厚さ１０ｎｍ）及び高屈折率層１１４−１１（厚さ３０ｎｍ）が、この順序で積層されている。異形化層１２−１１では、高屈折率層１２１−１１及び低屈折率層１２２−１１が、この順序で積層されている。
【００８０】
第５の実施形態の第１の構成では、プラズモン損失軽減層８−１０は、バリア層としても機能するが、第５の実施形態の第２の構成では、プラズモン損失軽減層８−１１は、バリア層１１−１１とは独立しており、第２の実施形態と同様に有機材料からなる。
【００８１】
（第６の実施形態）
第６の実施形態の発光素子の構成要素を図１５に示す。図１５の発光素子Ｌ−１２では、タンデムを用いた白色発光が行なわれ、反射電極１−１２（厚さ１００ｎｍ）、電子注入輸送層２１１−１２（厚さ５８ｎｍ）、発光層２２１−１２（赤・緑の発光、厚さ２０ｎｍ）、ホール輸送層２３１−１２（厚さ４０ｎｍ）、Ａｌ薄膜・ホール注入層２３２−１２（厚さ１０ｎｍ）、電子注入層２１２−１２（厚さ３５ｎｍ）、発光層２２２−１２（青の発光、厚さ１０ｎｍ）、ホール注入輸送層２３３−１２（厚さ１００ｎｍ）、透明電極３−１２（厚さ１５０ｎｍ）、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−１２（厚さ１００ｎｍ）及び透明基板４−１２が、この順序で積層されている。
【００８２】
ここで、発光層２２１−１２の最上面とＡｌ薄膜・ホール注入層２３２−１２の間の距離は、発光層２２１−１２で生成された赤・緑の光の有機層中における波長（それぞれ、３４０ｎｍ・２８８ｎｍ）未満である。よって、Ａｌ薄膜・ホール注入層２３２−１２は、発光層２２１−１２で励起された双極子からのエバネッセント光の影響を受ける。そこで、Ａｌ薄膜・ホール注入層２３２−１２の最上面と透明基板４−１２の最下面の間の距離を、発光層２２１−１２で生成された赤・緑の光の有機層中における波長（それぞれ、３４０ｎｍ・２８８ｎｍ）以上とするように、プラズモン損失軽減層８−１２（厚さ１００ｎｍ）を透明電極３−１２と透明基板４−１２の間に積層する。
【００８３】
第６の実施形態の発光素子のシミュレーション結果を図１６に示す。図１６の左側には、プラズモン損失軽減層８−１２がある場合を示す。図１６の右側には、プラズモン損失軽減層８−１２がない場合を示す。プラズモン損失軽減層８−１２がある場合では、プラズモン損失軽減層８−１２がない場合より、発光層２２１−１２、２２２−１２で生成された赤・緑・青の光のうち、プラズモン損失を受けた光の割合が大幅に減少している。発光層２２２−１２で生成された青の光のうちプラズモン損失を受けた光の割合が、発光層２２１−１２で生成された赤・緑の光のうちプラズモン損失を受けた光の割合より低いのは、青の光の波長が、赤・緑の光の波長より短いため、青のエバネッセント光の影響範囲が、赤・緑のエバネッセント光の影響範囲より狭いからである。
【００８４】
このように、長波長（図１５の赤・緑）の光を生成する長波長発光層が、短波長（図１５の青）の光を生成する短波長発光層と比べて、反射電極１−１２に近い側に積層されていることにより、長波長の光について、プラズモン損失軽減を図ることができる。
【００８５】
なお、第６の実施形態に対して、第２の実施形態（有機物の材料を用いたプラズモン損失軽減層）、第３の実施形態（高・低屈折率層を用いたプラズモン損失軽減層）、第４の実施形態（フィルムを用いた発光素子）及び第５の実施形態（異形化層を用いた発光素子）のうち、少なくともいずれか１つの実施形態を組み合わせることが可能である。
【００８６】
（第７の実施形態）
第７の実施形態の発光素子の構成要素を図１７に示す。図１７の発光素子Ｌ−１３では、補色関係を用いた白色発光が行なわれ、反射電極１−１３（厚さ１００ｎｍ）、電子注入輸送層２１−１３（厚さ６０ｎｍ）、発光層２２３−１３（青の発光、厚さ１０ｎｍ）、中間層１３−１３（厚さ１０ｎｍ）、発光層２２４−１３（黄の発光、厚さ１０ｎｍ）、ホール注入輸送層２３−１３（厚さ６０ｎｍ）、透明電極３−１３（厚さ１５０ｎｍ）、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−１３（厚さ１００ｎｍ）及び透明基板４−１３が、この順序で積層されている。
【００８７】
発光層２２４−１３の最上面と透明基板４−１３の最下面の間の距離を、発光層２２４−１３で生成された黄の光の有機層中における波長（３１０ｎｍ）以上とするように、プラズモン損失軽減層８−１３（厚さ１００ｎｍ）を透明電極３−１３と透明基板４−１３の間に積層する。中間層１３−１３の厚さは、青・黄の発光層におけるキャリアバランス及び青・黄の光に対する薄膜干渉最適化を考慮して決定される。
【００８８】
このように、短波長（図１７の青）の光を生成する短波長発光層が、長波長（図１７の黄）の光を生成する長波長発光層と比べて、反射電極１−１３に近い側に積層されていることにより、長・短波長の光について、薄膜干渉最適化を図ることができる。
【００８９】
なお、第７の実施形態に対して、第２の実施形態（有機物の材料を用いたプラズモン損失軽減層）、第３の実施形態（高・低屈折率層を用いたプラズモン損失軽減層）、第４の実施形態（フィルムを用いた発光素子）及び第５の実施形態（異形化層を用いた発光素子）のうち、少なくともいずれか１つの実施形態を組み合わせることが可能である。
【００９０】
（第８の実施形態）
第８の実施形態の第１の発光素子の構成要素を図１８に示す。図１８の発光素子Ｌ−１４では、間隔が狭い（１００μｍ）ストライプ構造が採用され、発光層２２５−１４（赤の発光）、発光層２２６−１４（緑の発光）及び発光層２２７−１４（青の発光）が、同一積層面内にストライプ構造で積層されており、透明電極３−１４、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−１４及び透明基板４−１４が、この順序で赤・緑・青の発光層について共用して積層されており、バンク１４−１４が赤・緑・青の発光層の間に配置される。
【００９１】
発光層２２５−１４の最上面と透明基板４−１４の最下面の間の距離を、発光層２２５−１４で生成された赤の光の有機層中における波長（３４０ｎｍ）以上とするように、プラズモン損失軽減層８−１４を透明電極３−１４と透明基板４−１４の間に積層する。
【００９２】
第８の実施形態の第２の発光素子の構成要素を図１９に示す。図１９の発光素子Ｌ−１５では、間隔が広い（１ｍｍ）ストライプ構造が採用され、発光層２２５−１５（赤の発光）、発光層２２６−１５（緑の発光）及び発光層２２７−１５（青の発光）が、同一積層面内にストライプ構造で積層されており、透明電極３−１５、積層方向厚さ調整層としてのプラズモン損失軽減層８−１５及び透明基板４−１５が、この順序で赤・緑・青の発光層について共用して積層されており、バンクは赤・緑・青の発光層の間に配置されない。
【００９３】
発光層２２５−１５の最上面と透明基板４−１５の最下面の間の距離を、発光層２２５−１５で生成された赤の光の有機層中における波長（３４０ｎｍ）以上とするように、プラズモン損失軽減層８−１５を透明電極３−１５と透明基板４−１５の間に積層する。
【００９４】
このように、本発明を赤・緑・青のストライプ構造に適用することができる。
【００９５】
なお、第８の実施形態に対して、第２の実施形態（有機物の材料を用いたプラズモン損失軽減層）、第３の実施形態（高・低屈折率層を用いたプラズモン損失軽減層）、第４の実施形態（フィルムを用いた発光素子）及び第５の実施形態（異形化層を用いた発光素子）のうち、少なくともいずれか１つの実施形態を組み合わせることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の発光素子は、有機ＥＬ照明や有機ＥＬパネル等において、反射電極における表面プラズモン損失を軽減することにより、光の取り出し効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９７】
Ｌ−１、Ｌ−２、Ｌ−３、Ｌ−４、Ｌ−５、Ｌ−６、Ｌ−７、Ｌ−８、Ｌ−９、Ｌ−１０、Ｌ−１１、Ｌ−１２、Ｌ−１３、Ｌ−１４、Ｌ−１５：発光素子
１−１、１−２、１−４、１−５、１−６、１−７、１−８、１−９、１−１０、１−１１、１−１２、１−１３：反射電極
２−１、２−２、２−３、２−４：有機層
３−１、３−２、３−３、３−４、３−５、３−６、３−７、３−８、３−９、３−１０、３−１１、３−１２、３−１３、３−１４、３−１５：透明電極
４−１、４−２、４−３、４−４、４−５、４−６、４−７、４−１０、４−１１、４−１２、４−１３、４−１４、４−１５：透明基板
５−２：中間層
６−３：反射層
７−３：透明電極
８−５、８−６、８−７、８−８、８−９、８−１０、８−１１、８−１２、８−１３、８−１４、８−１５：プラズモン損失軽減層
９−８、９−９：平坦化層
１０−８、１０−９：フィルム
１１−９、１１−１１：バリア層
１２−１０、１２−１１：異形化層
１３−１３：中間層
１４−１４：バンク
１５−３：高屈折率層
２１−５、２１−６、２１−７、２１−８、２１−９、２１−１０、２１−１１、２１−１３：電子注入輸送層
２２−５、２２−６、２２−７、２２−８、２２−９、２２−１０、２２−１１：発光層
２３−５、２３−６、２３−７、２３−８、２３−９、２３−１０、２３−１１、２３−１３：ホール注入輸送層
８１−６：低屈折率層
８２−６：高屈折率層
８３−７、８３−８、８３−１０：低屈折率層
８４−７、８４−８、８４−１０：高屈折率層
８５−７、８５−８、８５−１０：低屈折率層
８６−７、８６−８、８６−１０：高屈折率層
１１１−９、１１１−１１：低屈折率層
１１２−９、１１２−１１：高屈折率層
１１３−９、１１３−１１：低屈折率層
１１４−９、１１４−１１：高屈折率層
１２１−１０、１２１−１１：高屈折率層
１２２−１０、１２２−１１：低屈折率層
２１１−１２：電子注入輸送層
２１２−１２：電子注入層
２２１−１２：発光層
２２２−１２：発光層
２２３−１３：発光層
２２４−１３：発光層
２２５−１４、２２５−１５：発光層
２２６−１４、２２６−１５：発光層
２２７−１４、２２７−１５：発光層
２３１−１２：ホール輸送層
２３２−１２：Ａｌ薄膜・ホール注入層
２３３−１２：ホール注入輸送層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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