(57)【要約】  有機ＥＬ素子（１Ａ）は、透明基板（１０）と、第１透明電極層（１１）と、有機電界発光層（１２）と、第２透明電極層（１３）と、反射層（１４）とを備える。透明基板（１０）の屈折率は、有機電界発光層（１２）に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低く、第１透明電極層（１１）の屈折率および第２透明電極層（１３）の屈折率は、いずれも有機電界発光層（１２）に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低い。
2014077093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板の一方の主表面上に設けられた第１透明電極層と、
前記第１透明電極層の前記透明基板が位置する側とは反対側の主表面上に設けられた電界発光層と、
前記電界発光層の前記第１透明電極層が位置する側とは反対側の主表面上に設けられた第２透明電極層と、
前記第２透明電極層から見て前記電界発光層が位置する側とは反対側に設けられた金属膜からなる反射層とを備え、
前記透明基板の実効屈折率が、前記電界発光層に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低く、
前記第１透明電極層の実効屈折率および前記第２透明電極層の実効屈折率が、いずれも前記電界発光層に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低い、電界発光素子。
【請求項２】
前記第１透明電極層および前記第２透明電極層の少なくとも一方が、導電性透明樹脂膜にて構成されている、請求項１に記載の電界発光素子。
【請求項３】
前記第１透明電極層および前記第２透明電極層の少なくとも一方が、透明金属薄膜および導電性透明樹脂膜の積層膜にて構成されている、請求項１に記載の電界発光素子。
【請求項４】
前記電界発光層の厚みをｄ、前記電界発光層の実効屈折率をｎ、前記電界発光層にて発光される光のピーク波長をλとした場合に、これらｄ、ｎおよびλが、ｄ＜λ／（４×ｎ）の条件を充足している、請求項１から３のいずれかに記載の電界発光素子。
【請求項５】
前記第２透明電極層と前記反射層との間に設けられた透明光学調整層をさらに備え、
前記透明光学調整層の実効屈折率が、前記電界発光層に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低い、請求項１から４のいずれかに記載の電界発光素子。
【請求項６】
前記電界発光層が、有機電界発光層である、請求項１から５のいずれかに記載の電界発光素子。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の電界発光素子を光源として備えている、照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子および無機電界発光素子に代表される電界発光素子（エレクトロルミネッセンス素子、以下「ＥＬ素子」とも称する）およびこれを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子および無機ＥＬ素子に代表されるＥＬ素子は、一般に、透明基板上に電界発光層や透明電極層、反射層等が積層された構成を有しており、電界発光層にて発光した光が透明電極層を介して取り出されることで当該光が外部に向けて照射されるものである。このうち、特に有機ＥＬ素子は、低消費電力で高い輝度を得ることができるものであり、応答性、寿命等においても優れた性能を発揮する。【０００３】
しかしながら、ＥＬ素子において外部に取り出しが可能な光は、電界発光層にて発光した光のうちの２０％程度に留まり、残る大部分は、損失となってしまう。この損失としては、たとえば透明基板を経由して光が外部に取り出されるボトムエミッション型のＥＬ素子にあっては、基板損失と、導波損失と、プラズモン損失とに大別される。【０００４】
基板損失は、電界発光層にて発光した光が、透明基板の内部において閉じ込められてしまう基板モードに結合することで生じる。導波損失は、電界発光層にて発光した光が、電界発光層や透明電極層等において閉じ込められてしまう導波モードに結合することで生じる。一方、プラズモン損失は、電界発光層にて発光した光が、反射層等の金属膜の表面プラズモンを励起してしまうプラズモンモードに結合することで生じる。【０００５】
このため、従来、電界発光層にて発光した光がより高効率に外部に取り出し可能となるように、種々の構成のＥＬ素子が提案されている。【０００６】
たとえば、特開２０１１−２２２５２９号公報（特許文献１）には、有機電界発光層の厚みをｄとし、有機電界発光層の屈折率をｎとし、有機電界発光層にて発光される光の波長をλとした場合に、これらｄ、ｎおよびλが、ｄ≦λ／（４×ｎ）の条件を充足するように有機ＥＬ素子を構成することにより、導波損失の低減が可能になることが開示されている。【０００７】
また、特開２００９−１８１８５６号公報（特許文献２）には、有機ＥＬ素子において、ワイヤ状の導電体を樹脂に含有させたいわゆる複合導電膜等にて透明電極層を構成することにより、当該透明電極層の屈折率を一般的な透明電極層の材質であるＩＴＯ（インジウム酸化物と錫酸化物との混合体）の屈折率の下限値である１．８以下に抑えることを可能にし、これにより導波損失の低減が図られることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２２２５２９号公報
【特許文献２】特開２００９−１８１８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特開２０１１−２２２５２９号公報および特開２００９−１８１８５６号公報に開示の構成においては、導波損失の低減が相当程度見込まれるものの、反射層としての金属膜等が電界発光層に接触配置または接近配置されているため、プラズモン損失については、これを何ら低減することができないか、あるいは十分には低減することができないものとなっている。【００１０】
ここで、プラズモン損失を低減するためには、電界発光層と金属膜とを相当程度遠ざけて配置することが有効であるが、そのためには、比較的分厚い何らかの透明部材にてこれら電界発光層と金属膜との間を充填することが必要になる。【００１１】
この点に関し、特開２０１１−２２２５２９号公報に開示の構成においては、電界発光層に隣接する一方の電極層が金属膜にて構成されることでこれが反射層を兼ねているため、そもそも電界発光層と金属膜とを遠ざけて配置することができないものであり、上述したようにプラズモン損失の発生を低減することができない問題がある。【００１２】
また、特開２００９−１８１８５６号公報に開示の構成においては、反射層側に位置する透明電極層として上述した如くの複合導電膜が用いられているため、その屈折率は１．８を僅かに下回る程度であって未だ十分に低いとは言えず、また当該複合導電膜の厚み次第によっては導波損失の低減さえも不十分になり兼ねない問題がある。【００１３】
したがって、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、導波損失およびプラズモン損失のいずれについてもこれを低減することができ、電界発光層にて発光した光を高効率に外部に取り出すことができる電界発光素子およびこれを備えた照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に基づく電界発光素子は、透明基板と、上記透明基板の一方の主表面上に設けられた第１透明電極層と、上記第１透明電極層の上記透明基板が位置する側とは反対側の主表面上に設けられた電界発光層と、上記電界発光層の上記第１透明電極層が位置する側とは反対側の主表面上に設けられた第２透明電極層と、上記第２透明電極層から見て上記電界発光層が位置する側とは反対側に設けられた金属膜からなる反射層とを備えている。上記透明基板の実効屈折率は、上記電界発光層に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低く、上記第１透明電極層の実効屈折率および上記第２透明電極層の実効屈折率は、いずれも上記電界発光層に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低い。【００１５】
ここで、実効屈折率とは、特定の層が単一の膜にて構成されている場合には、当該単一の膜の屈折率そのものを意味し、特定の層が複数の膜にて構成されている場合には、当該複数の膜のそれぞれの屈折率および膜厚を考慮して導き出される実効的な屈折率を意味する。たとえば、屈折率ｎA、膜厚ｄAの膜と、屈折率ｎB、膜厚ｄBの膜との積層膜にて層が構成されている場合には、当該層の実効屈折率は、（ｎA×ｄA＋ｎB×ｄB）／（ｄA＋ｄB）となる。【００１６】
本発明に基づく照明装置は、上述した本発明に基づく電界発光素子を光源として備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、導波損失およびプラズモン損失のいずれについてもこれを低減することができ、電界発光層にて発光した光を高効率に外部に取り出すことができる電界発光素子およびこれを備えた照明装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における有機ＥＬ素子の模式平面図である。
【図２】図１に示す有機ＥＬ素子の模式断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２における有機ＥＬ素子の模式断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３における有機ＥＬ素子の模式断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４における有機ＥＬ素子の模式断面図である。
【図６】本発明の実施の形態５における照明装置の概略図である。
【図７】本発明の実施の形態６における照明装置の概略図である。
【図８】比較例１における有機ＥＬ素子の模式断面図である。
【図９】比較例２における有機ＥＬ素子の模式断面図である。
【図１０】比較例１に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと導波モードの等価屈折率との関係を波長別に表わしたグラフである。
【図１１】比較例２に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと導波モードの等価屈折率との関係を波長別に表わしたグラフである。
【図１２】実施例１に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと導波モードの等価屈折率との関係を波長別に表わしたグラフである。
【図１３】実施例２に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと導波モードの等価屈折率との関係を波長別に表わしたグラフである。
【図１４】実施例３に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと導波モードの等価屈折率との関係を波長別に表わしたグラフである。
【図１５】実施例４に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと導波モードの等価屈折率との関係を波長別に表わしたグラフである。
【図１６】比較例１に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと各モードに結合する光の割合との関係を特定の波長の光について表わしたグラフである。
【図１７】比較例２に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと各モードに結合する光の割合との関係を特定の波長の光について表わしたグラフである。
【図１８】実施例１に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと各モードに結合する光の割合との関係を特定の波長の光について表わしたグラフである。
【図１９】実施例２に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと各モードに結合する光の割合との関係を特定の波長の光について表わしたグラフである。
【図２０】実施例３に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと各モードに結合する光の割合との関係を特定の波長の光について表わしたグラフである。
【図２１】実施例４に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと各モードに結合する光の割合との関係を特定の波長の光について表わしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明者は、電界発光素子を構成する各種の層のうち、一対の透明電極層の屈折率を透明基板の屈折率に近づけるとともに、電界発光層や一対の透明電極層を含む比較的高屈折率である部分の膜厚の総和を導波モードの発生条件となる厚みと同じかそれに近い厚みにまで薄型化するか、あるいは当該導波モードの発生条件となる厚みよりもさらに薄い厚みにまで薄型化することにより、導波モードに結合する光を大幅に低減でき、さらには電界発光層と金属膜からなる反射層とを十分に遠ざけつつその間を十分に低屈折率の部材にて充填することにより、プラズモンモードに結合する光についてもこれを大幅に低減でき、これらに基づけば電界発光層にて発光した光を高効率に外部に取り出すことが可能になるとの知見を得るに至り、以下に示す本発明の実施の形態を完成させるに至った。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下においては、本発明が適用された面発光素子である有機ＥＬ素子を実施の形態１ないし４として例示し、本発明が適用された照明装置を実施の形態５および６として例示する。なお、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さないこととする。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ素子の模式平面図であり、図２は、図１に示す有機ＥＬ素子の図１中に示すＩＩ―ＩＩ線に沿った模式断面図である。これら図１および図２を参照して、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ａについて説明する。
【００２２】
図１および図２に示すように、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ａは、透明基板１０を経由して光が外部に取り出されるボトムエミッション型の有機ＥＬ素子であり、その外形は、たとえば図示するような所定の厚みをもった平面視略矩形の平板状またはシート状の形状に形成されている。有機ＥＬ素子１Ａは、透明基板１０と、第１透明電極層１１と、有機電界発光層１２と、第２透明電極層１３と、反射層１４とを備えている。ここで、第１透明電極層１１が陽極に該当し、第２透明電極層１３が陰極に該当する。
【００２３】
透明基板１０は、その主表面上に上述した各種の層が形成される基材となるものであり、可視光領域の光を良好に透過する絶縁性の部材にて構成されている。透明基板１０は、リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板であってもよい。透明基板１０としては、上述した光透過性の観点から、たとえばガラス板、プラスチック板、高分子フィルム、シリコン板またはこれらの積層板等にて構成される。
【００２４】
第１透明電極層１１は、透明基板１０の一方の主表面上に設けられており、可視光領域の光を良好に透過しかつ良好な電気導電性を呈する膜にて構成されている。より具体的には、第１透明電極層１１としては、たとえば屈折率が十分に低い導電性透明樹脂膜１１ｂにて構成される。
【００２５】
第１透明電極層１１は、たとえば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法等のいずれかが採用されることで透明基板１０上に設けられる。特に、スピンコート法、インクジェット法、印刷法は、均質な膜が得られ易くかつピンホールの発生が抑制できるため、特に好適に利用できる。
【００２６】
有機電界発光層１２は、第１透明電極層１１の透明基板１０が位置する側とは反対側の主表面上に設けられており、少なくとも蛍光発光性化合物または燐光発光性化合物からなる発光層を含み、可視光領域の光を良好に透過する膜にて構成されている。有機電界発光層１２は、発光層よりも陽極側である第１透明電極層１１側に位置する正孔輸送層や、発光層よりも陰極側である第２透明電極層１３側に位置する電子輸送層を有していてもよい。また、フッ化リチウム膜や無機金属塩膜等が、有機電界発光層１２中の厚み方向における任意の位置に形成されていてもよい。
【００２７】
有機電界発光層１２の材料としては、有機ＥＬ素子１Ａの外部量子効率の向上や発光寿命の長寿命化等の観点から、有機金属錯体を用いてもよい。ここで、錯体の形成に係る金属元素としては、元素周期表のＶＩＩＩ族、ＩＸ族およびＸ族に属するいずれか１種の金属またはＡｌ、Ｚｎであることが好ましく、特にＩｒまたはＰｔ、Ａｌ、Ｚｎであることが好ましい。
【００２８】
有機電界発光層１２は、たとえば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法等のいずれかが採用されることで第１透明電極層１１上に設けられる。特に、スピンコート法、インクジェット法、印刷法は、均質な膜が得られ易くかつピンホールの発生が抑制できるため、特に好適に利用できる。
【００２９】
第２透明電極層１３は、有機電界発光層１２の第１透明電極層１１が位置する側とは反対側の主表面上に設けられており、可視光領域の光を良好に透過しかつ良好な電気導電性を呈する膜にて構成されている。より具体的には、第２透明電極層１３としては、たとえば屈折率が十分に低い導電性透明樹脂膜１３ｂにて構成される。
【００３０】
第２透明電極層１３は、たとえば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法等のいずれかが採用されることで有機電界発光層１２上に設けられる。特に、スピンコート法、インクジェット法、印刷法は、均質な膜が得られ易くかつピンホールの発生が抑制できるため、特に好適に利用できる。
【００３１】
反射層１４は、第２透明電極層１３の有機電界発光層１２が位置する側とは反対側の主表面上に設けられており、可視光領域の光を良好に反射する膜にて構成されている。より具体的には、反射層１４としては、たとえばＡｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎａ、Ｃａまたはこれらのいずれかを含む合金等からなる金属膜にて構成される。反射層１４は、たとえば蒸着法やスパッタリング法等が採用されることで第２透明電極層１３上に設けられる。
【００３２】
ここで、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ａにおいては、透明基板１０の屈折率ｎsが、有機電界発光層１２に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低くなるように（すなわち、有機電界発光層１２に含まれる膜のうちの最も低い屈折率を有する膜の屈折率ｎ0よりも低くなるように）構成される（ｎs＜ｎ0）とともに、第１透明電極層１１の屈折率ｎ1および第２透明電極層１３の屈折率ｎ2が、いずれも有機電界発光層１２に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低くなるように（すなわち、有機電界発光層１２に含まれる膜のうちの最も低い屈折率を有する膜の屈折率ｎ0よりも低くなるように）構成される（ｎ1＜ｎ0かつｎ2＜ｎ0）。
【００３３】
すなわち、有機電界発光層１２に含まれる膜の屈折率は、通常１．７〜１．９程度であるため、透明基板１０の屈折率ｎsは、有機電界発光層１２に含まれる膜のうちの最も低い屈折率を有する膜の屈折率ｎ0＝１．７よりも低い１．５〜１．７程度となるように構成されており、また導電性透明樹脂膜１１ｂからなる第１透明電極層１１の屈折率ｎ1および導電性透明樹脂膜１３ｂからなる第２透明電極層１３の屈折率ｎ2は、有機電界発光層１２に含まれる膜のうちの最も低い屈折率を有する膜の屈折率ｎ0＝１．７よりも低い１．５〜１．７程度となるように構成されている。
【００３４】
また、導電性透明樹脂膜１１ｂからなる第１透明電極層１１の屈折率ｎ1および導電性透明樹脂膜１３ｂからなる第２透明電極層１３の屈折率ｎ2は、透明基板１０の屈折率ｎsに近い屈折率となるように構成されることが望ましい。
【００３５】
以上のような条件を満たす透明基板１０としては、上述したガラス板、プラスチック板、高分子フィルム、シリコン板またはこれらの積層板等が挙げられ、その屈折率は、１．５〜１．７程度であり、好適には、１．５前後の屈折率を有する部材が用いられる。一方、導電性透明樹脂膜１１ｂ，１３ｂの具体的な材質としては、たとえばＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルフォン酸の混合体）等が挙げられ、その屈折率は、概ね１．５程度である。
【００３６】
また、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ａにおいては、当該有機ＥＬ素子１Ａに含まれる高屈折率部が有機電界発光層１２に限られることになり、その厚みをｄとし、その実効屈折率をｎとし、当該有機電界発光層１２にて発光される光のピーク波長をλとした場合に、好適にはこれらｄ、ｎおよびλが、ｄ＜λ／（４×ｎ）の条件を充足するように構成される。
【００３７】
ここで、有機ＥＬ素子１Ａが白色発光するものである場合には、有機電界発光層１２にて発光される光の波長は概ね可視光領域の光の波長に合致することになり、おおよそ４００ｎｍ〜８００ｎｍ程度である。
【００３８】
以上において説明した本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ａにあっては、上述したように第１透明電極層１１および第２透明電極層１３がいずれも屈折率が十分に低い導電性透明樹脂膜１１ｂ，１３ｂにて構成されているため、第１透明電極層１１と透明基板１０との界面における全反射条件を決定する第１透明電極層１１と透明基板１０との間の屈折率差を低減または無くすことができ、これにより導波モードに結合する光を低減することができる。
【００３９】
また、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ａにあっては、上述したように第１透明電極層１１および第２透明電極層１３がいずれも屈折率が十分に低い導電性透明樹脂膜１１ｂ，１３ｂにて構成されているため、有機ＥＬ素子１Ａに含まれる高屈折率部を有機電界発光層１２に限定することができ、高屈折率部である有機電界発光層１２の厚みを導波モードの発生条件となる厚みと同じかそれに近い厚みにまで薄型化したり、あるいは当該導波モードの発生条件となる厚みよりも薄い厚みにまで薄型化したりすることができるため、導波モードに結合する光を大幅に低減できるかまたは完全にこれを無くすことができる。
【００４０】
さらには、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ａにあっては、上述したように第１透明電極層１１および第２透明電極層１３がいずれも屈折率が十分に低い導電性透明樹脂膜１１ｂ，１３ｂにて構成されているため、有機電界発光層１２と金属膜からなる反射層１４とを十分に遠ざけつつその間を十分に低屈折率の第２透明電極層１３にて充填することができ、これによりプラズモンモードに結合する光についてもこれを大幅に低減できるかまたは完全に無くすことができる。
【００４１】
したがって、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ａにおいては、導波損失およびプラズモン損失のいずれについてもこれを低減することが可能になり、有機電界発光層１２にて発光した光を高効率に外部に取り出すことが可能になる。
【００４２】
なお、有機電界発光層１２の厚みを導波モードの発生条件となる厚みよりも薄くできない場合であっても、第１透明電極層１１および第２透明電極層１３の実効屈折率を、これら第１透明電極層１１および第２透明電極層１３をＩＴＯ膜等を用いてを構成した場合に比べて十分に低くすることができる。したがって、透明基板１０に求められる屈折率の要件が緩やかになることになり、透明基板１０としてコスト面や加工性の面においてより有利な材質のものを使用することが可能になる。
【００４３】
なお、上述した本実施の形態においては、第１透明電極層１１および第２透明電極層１３のいずれもが低屈折率の導電性透明樹脂膜にて構成された場合を例示したが、このうちの少なくともいずれか一方が低屈折率の導電性透明樹脂膜にて構成されていれば、相当程度の効果を得ることができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における有機ＥＬ素子の模式断面図である。図３を参照して、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｂについて説明する。
【００４５】
図３に示すように、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｂは、上述した実施の形態１における有機ＥＬ素子１Ａと比較した場合に、第２透明電極層１３の構成においてのみ相違している。具体的には、有機ＥＬ素子１Ｂにあっては、第２透明電極層１３が、透明金属薄膜１３ａおよび導電性透明樹脂膜１３ｂの積層膜にて構成されている。
【００４６】
透明金属薄膜１３ａは、有機電界発光層１２の第１透明電極層１１が位置する側とは反対側の主表面上に設けられており、たとえばＡｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等の金属薄膜にて構成される。透明金属薄膜１３ａは、たとえば蒸着法やスパッタリング法等が採用されることで有機電界発光層１２上に設けられる。
【００４７】
ここで、金属薄膜がどの程度の薄さであれば光を透過するかは、屈折率の虚部を用いて表わすことができる。屈折率ｎと消衰係数κとを用いた場合、厚みｄの媒質を通過する際に生じる位相変化φと透過率Ｔとは、下記の式（１）および式（２）により表わされる。
【００４８】
【数１】
2014077093.tif 000003
【００４９】
【数２】
2014077093.tif 000004
【００５０】
ここで、λは、真空中における光の波長である。式（１）より、光の強度ｅ2分の１に減衰する距離Ｌdは、下記の式（３）により表わされる。
【００５１】
【数３】
2014077093.tif 000005
【００５２】
よって、透明金属薄膜１３ａが十分な透過率を有するためには、上記の式（２）で示されるＬdよりも薄いことが望ましい。
【００５３】
導電性透明樹脂膜１３ｂは、透明金属薄膜１３ａの有機電界発光層１２が位置する側とは反対側の主表面上に設けられている。導電性透明樹脂膜１３ｂの材質や成膜方法等は、上述した実施の形態１におけるそれと同様である。
【００５４】
ここで、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｂにおいては、透明基板１０の屈折率ｎsが、有機電界発光層１２に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低くなるように（すなわち、有機電界発光層１２に含まれる膜のうちの最も低い屈折率を有する膜の屈折率ｎ0よりも低くなるように）構成される（ｎs＜ｎ0）とともに、第１透明電極層１１の屈折率ｎ1と、透明金属薄膜１３ａおよび導電性透明樹脂膜１３ｂの積層膜からなる第２透明電極層１３の実効屈折率ｎ2とが、いずれも有機電界発光層１２に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低くなるように（すなわち、有機電界発光層１２に含まれる膜のうちの最も低い屈折率を有する膜の屈折率ｎ0よりも低くなるように）構成される（ｎ1＜ｎ0かつｎ2＜ｎ0）。なお、透明金属薄膜１３ａの厚みは、導電性透明樹脂膜１３ｂの厚みよりも十分に薄いため、第２透明電極層１３の実効屈折率ｎ2は、導電性透明樹脂膜１３ｂの屈折率と実質的に同一となる。
【００５５】
また、透明金属薄膜１３ａおよび導電性透明樹脂膜１３ｂの積層膜からなる第２透明電極層１３の実効屈折率ｎ2は、透明基板１０の屈折率ｎsに近い屈折率となるように構成されることが望ましい。
【００５６】
以上のような条件を満たす透明金属薄膜１３ａとしては、上述した十分に薄型化されたＡｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等の金属薄膜が挙げられる。
【００５７】
また、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｂにおいても、当該有機ＥＬ素子１Ｂに含まれる高屈折率部が有機電界発光層１２に実質的に限られることになり、当該高屈折率部の厚みをｄとし、その実効屈折率をｎとし、当該有機電界発光層１２にて発光される光のピーク波長をλとした場合に、好適にはこれらｄ、ｎおよびλが、ｄ＜λ／（４×ｎ）の条件を充足するように構成される。
【００５８】
以上において説明した本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｂにあっては、上述したように第１透明電極層１１が屈折率が十分に低い導電性透明樹脂膜１１ｂにて構成されているとともに第２透明電極層１３が実効屈折率が十分に低い透明金属薄膜１３ａおよび導電性透明樹脂膜１３ｂの積層膜にて構成されているため、上述した実施の形態１における場合と同様に、導波モードおよびプラズモンモードに結合する光を大幅に低減できるかまたはこれらを完全に無くすことができる。
【００５９】
したがって、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｂにおいては、導波損失およびプラズモン損失のいずれについてもこれを低減することが可能になり、有機電界発光層１２にて発光した光を高効率に外部に取り出すことが可能になる。
【００６０】
なお、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｂにあっては、有機電界発光層１２に接触して透明金属薄膜１３ａが位置することになるため、プラズモン損失が発生することが懸念され得るが、当該透明金属薄膜１３ａの厚みを十分に薄く（たとえば１０ｎｍ以下程度にまで薄く）構成すれば、金属薄膜起因のプラズモン損失は発生しないことになる。さらには、当該透明金属薄膜１３ａの厚みが十分に薄いことにより、透過率も向上することになるため、第２透明電極層１３の透過性が損なわれることもない。
【００６１】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ素子の模式断面図である。図４を参照して、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｃについて説明する。
【００６２】
図４に示すように、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｃは、上述した実施の形態２における有機ＥＬ素子１Ｂと比較した場合に、第１透明電極層１１の構成においてのみ相違している。具体的には、有機ＥＬ素子１Ｃにあっては、第２透明電極層１３と同様に、第１透明電極層１１についてもこれが透明金属薄膜１１ａおよび導電性透明樹脂膜１１ｂの積層膜にて構成されている。
【００６３】
導電性透明樹脂膜１１ｂは、透明基板１０の有機電界発光層１２が位置する側の主表面上に設けられている。導電性透明樹脂膜１１ｂの材質や成膜方法等は、上述した実施の形態１におけるそれと同様である。
【００６４】
透明金属薄膜１１ａは、導電性透明樹脂膜１１ｂの透明基板１０が位置する側とは反対側の主表面上に設けられている。透明金属薄膜１１ａの材質や成膜方法、膜厚等は、上述した実施の形態２において説明した透明金属薄膜１３ａのそれと同様である。
【００６５】
ここで、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｃにおいては、透明基板１０の屈折率ｎsが、有機電界発光層１２に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低くなるように（すなわち、有機電界発光層１２に含まれる膜のうちの最も低い屈折率を有する膜の屈折率ｎ0よりも低くなるように）構成される（ｎs＜ｎ0）とともに、透明金属薄膜１１ａおよび導電性透明樹脂膜１１ｂの積層膜からなる第１透明電極層１１の実効屈折率ｎ1と、透明金属薄膜１３ａおよび導電性透明樹脂膜１３ｂの積層膜からなる第２透明電極層１３の実効屈折率ｎ2とが、いずれも有機電界発光層１２に含まれるいずれの膜の屈折率よりも低くなるように（すなわち、有機電界発光層１２に含まれる膜のうちの最も低い屈折率を有する膜の屈折率ｎ0よりも低くなるように）構成される（ｎ1＜ｎ0かつｎ2＜ｎ0）。なお、透明金属薄膜１１ａの厚みは、導電性透明樹脂膜１１ｂの厚みよりも十分に薄いため、第１透明電極層１１の実効屈折率ｎ1は、導電性透明樹脂膜１１ｂの屈折率と実質的に同一となる。
【００６６】
また、透明金属薄膜１１ａおよび導電性透明樹脂膜１１ｂの積層膜からなる第１透明電極層１１の実効屈折率ｎ1は、透明基板１０の屈折率ｎsに近い屈折率となるように構成されることが望ましい。
【００６７】
また、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｃにおいても、当該有機ＥＬ素子１Ｃに含まれる高屈折率部が有機電界発光層１２に実質的に限られることになり、当該高屈折率部の厚みをｄとし、その実効屈折率をｎとし、当該有機電界発光層１２にて発光される光のピーク波長をλとした場合に、好適にはこれらｄ、ｎおよびλが、ｄ＜λ／（４×ｎ）の条件を充足するように構成される。
【００６８】
以上において説明した本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｃにあっては、上述したように第１透明電極層１１が実効屈折率が十分に低い透明金属薄膜１１ａおよび導電性透明樹脂膜１１ｂの積層膜にて構成されているとともに第２透明電極層１３が実効屈折率が十分に低い透明金属薄膜１３ａおよび導電性透明樹脂膜１３ｂの積層膜にて構成されているため、上述した実施の形態１および２における場合と同様に、導波モードおよびプラズモンモードに結合する光を大幅に低減できるかまたはこれらを完全に無くすことができる。
【００６９】
したがって、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｃにおいては、導波損失およびプラズモン損失のいずれについてもこれを低減することが可能になり、有機電界発光層１２にて発光した光を高効率に外部に取り出すことが可能になる。
【００７０】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における有機ＥＬ素子の模式断面図である。図５を参照して、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｄについて説明する。
【００７１】
図５に示すように、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｄは、上述した実施の形態３における有機ＥＬ素子１Ｃと比較した場合に、透明光学調整層１５をさらに備えている点においてのみ相違している。
【００７２】
透明光学調整層１５は、第２透明電極層１３の有機電界発光層１２が位置する側とは反対側の主表面上に設けられており、可視光領域の光を良好に透過する絶縁性の膜にて構成されている。より具体的には、透明光学調整層１５としては、たとえばＳｉＯx膜に代表される屈折率が十分に低い非導電性透明樹脂膜にて構成される。
【００７３】
透明光学調整層１５は、たとえば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法等のいずれかが採用されることで第２透明電極層１３上に設けられる。特に、スピンコート法、インクジェット法、印刷法は、均質な膜が得られ易くかつピンホールの発生が抑制できるため、特に好適に利用できる。
【００７４】
以上において説明した本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｄにあっては、当該有機ＥＬ素子１Ｄに含まれる高屈折率部を有機電界発光層１２に実質的に限定することができるため、上述した実施の形態３における場合と同様に、導波モードおよびプラズモンモードに結合する光を大幅に低減できるかまたはこれらを完全に無くすことができる。
【００７５】
したがって、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｄにおいては、導波損失およびプラズモン損失のいずれについてもこれを低減することが可能になり、有機電界発光層１２にて発光した光を高効率に外部に取り出すことが可能になる。
【００７６】
また、本実施の形態における有機ＥＬ素子１Ｄにあっては、上述した実施の形態３における有機ＥＬ素子１Ｃに比べ、所定の厚みの透明光学調整層１５を設けることで有機電界発光層１２と金属膜からなる反射層１４とをさらに遠ざけつつその間を十分に低屈折率の部材にて充填することができる。したがって、当該構成を採用することにより、プラズモンモードに結合する光をさらに低減することが可能になる効果が得られる。なお、このような構成は、上述した実施の形態３における有機ＥＬ素子１Ｃにおいて、第２透明電極層１３に含まれる導電性透明樹脂膜１３ｂの厚みを単に厚くする場合に比べ、光の吸収損失が低減される点において有利である。
【００７７】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５における照明装置の概略図である。図５を参照して、本実施の形態における照明装置２０Ａについて説明する。
【００７８】
図５に示すように、本実施の形態における照明装置２０Ａは、部屋２１の天井２２に設置される室内灯であり、部屋２１の室内を照明するものである。照明装置２０Ａは、その内部に、上述した実施の形態１における有機ＥＬ素子１Ａを光源として備えている。照明装置２０Ａは、たとえば白色光を室内に向けて照射する。
【００７９】
本実施の形態における照明装置２０Ａは、有機ＥＬ素子１Ａを光源として備えることによって薄型に構成が可能であり、また外部に向けて照射される光の取り出し効率が従来に比して良好であるため、低消費電力で高い輝度が実現できる。
【００８０】
なお、有機ＥＬ素子１Ａに代えて、上述した実施の形態２ないし４における有機ＥＬ素子１Ｂ〜１Ｄを、光源として照明装置２０Ａに搭載させることも当然に可能である。
【００８１】
（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６における照明装置の概略図である。図６を参照して、本実施の形態における照明装置２０Ｂについて説明する。
【００８２】
図６に示すように、本実施の形態における照明装置２０Ｂは、たとえば机等に載置されて使用される照明スタンドであり、主として手元を照明するものである。照明装置２０Ｂは、スタンド部２３とヘッド部２４とを有しており、このうちのヘッド部２４の内部に、上述した実施の形態１における有機ＥＬ素子１Ａを光源として備えている。照明装置２０Ｂは、たとえば白色光を手元に向けて照射する。
【００８３】
本実施の形態における照明装置２０Ｂは、有機ＥＬ素子１Ａを光源として備えることによって薄型に構成が可能であり、また外部に向けて照射される光の取り出し効率が従来に比して良好であるため、低消費電力で高い輝度が実現できる。
【００８４】
なお、有機ＥＬ素子１Ａに代えて、上述した実施の形態２ないし４における有機ＥＬ素子１Ｂ〜１Ｄを、光源として照明装置２０Ｂに搭載させることも当然に可能である。
【実施例】
【００８５】
以下においては、上述した実施の形態１ないし４における有機ＥＬ素子１Ａ〜１Ｄをそれぞれ実施例１ないし４としてモデル化し、それらの光学特性を解析することで、導波損失やプラズモン損失がどの程度低減できるか検証した結果について説明する。なお、比較のために、以下において説明する比較例１および２における有機ＥＬ素子１００Ａ，１００Ｂについても同様の解析を行なった。【００８６】
（比較例１および２）
図８は、比較例１おける有機ＥＬ素子の模式断面図であり、図９は、比較例２における有機ＥＬ素子の模式断面図である。【００８７】
図８に示すように、比較例１における有機ＥＬ素子１００Ａは、透明基板１１０と、透明電極層１１１と、有機電界発光層１１２と、電極兼反射層１１６とを、この順で順次積層した構成を有するものである。より具体的には、透明電極層１１１は、透明金属酸化物膜にて構成されており、電極兼反射層１１６は、金属膜にて構成されている。【００８８】
図９に示すように、比較例２における有機ＥＬ素子１００Ｂは、透明基板１１０と、第１透明電極層１１１と、有機電界発光層１１２と、第２透明電極層１１３と、反射層１１４とを、この順で順次積層した構成を有するものである。より具体的には、第１透明電極層１１１および第２透明電極層１１３は、透明金属酸化物膜にて構成されており、反射層１１４は、金属膜にて構成されている。【００８９】
（検証内容）
上述した検証を行なうに当たり、有機ＥＬ素子内に形成される高屈折率部の厚みと導波モードの等価屈折率との関係を波長別に算出する解析（これを解析Ａとする）を行なうとともに、高屈折率部の厚みと各モードに結合する光の割合との関係を特定の波長の光について算出する解析（これを解析Ｂとする）を行なった。なお、導波モードの等価屈折率とは、高屈折率部と低屈折率部との両方にまたがって伝播している導波モードが感じている等価的な屈折率である。前者の解析（解析Ａ）により、導波損失がどの程度低減できるかが把握できるとともに、透明基板の屈折率をどの程度下げることができるかが把握できる。また、後者の解析（解析Ｂ）により、導波損失およびプラズモン損失がどの程度低減できかつ外部に取り出し可能な光の割合がどの程度向上するかが把握できる。【００９０】
（比較例１，２および実施例１ないし４）
まず、当該検証結果について説明するに先立ち、モデルとしての比較例１，２および実施例１〜４に係る有機ＥＬ素子に含まれる各構成の具体的な材質、厚み等について説明する。なお、各モデルにおいて、有機電界発光層の厚みは変数とした。【００９１】
比較例１に係る有機ＥＬ素子は、図８において示した有機ＥＬ素子１００Ａである。ここで、比較例１に係る有機ＥＬ素子にあっては、透明基板１１０を光学ガラスＢＫ７（屈折率１．５、板厚０．７ｍｍ）にて構成し、透明電極層１１１をＩＴＯ膜（屈折率１．８〜２．２、膜厚１００ｎｍ）にて構成し、有機電界発光層１１２をＡｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）に代表される有機材料を含む積層膜（各膜の屈折率１．７〜１．９（代表値としての屈折率１．８）、総膜厚１００ｎｍ）にて構成し、電極兼反射層１１６をＡｌ膜（膜厚１００ｎｍ）にて構成した。【００９２】
比較例２に係る有機ＥＬ素子は、図９において示した有機ＥＬ素子１００Ｂである。ここで、比較例２に係る有機ＥＬ素子にあっては、透明基板１１０を光学ガラスＢＫ７（屈折率１．５、板厚０．７ｍｍ）にて構成し、第１透明電極層１１１および第２透明電極層１１３をそれぞれＩＴＯ膜（屈折率１．８〜２．２、膜厚１００ｎｍ）にて構成し、有機電界発光層１１２をＡｌｑ３に代表される有機材料を含む積層膜（各膜の屈折率１．７〜１．９（代表値としての屈折率１．８）、総膜厚１００ｎｍ）にて構成し、反射層１１４をＡｌ膜（膜厚１００ｎｍ）にて構成した。【００９３】
実施例１に係る有機ＥＬ素子は、上述した実施の形態１における有機ＥＬ素子１Ａと同様の構成を有するものである。ここで、実施例１に係る有機ＥＬ素子にあっては、透明基板１０を光学ガラスＢＫ７（屈折率１．５、板厚０．７ｍｍ）にて構成し、第１透明電極層１１としての導電性透明樹脂膜１１ｂおよび第２透明電極層１３としての導電性透明樹脂膜１３ｂをそれぞれＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ膜（屈折率１．５、膜厚１００ｎｍ）にて構成し、有機電界発光層１２をＡｌｑ３に代表される有機材料を含む積層膜（各膜の屈折率１．７〜１．９（代表値としての屈折率１．８）、総膜厚１００ｎｍ）にて構成し、反射層１４をＡｌ膜（膜厚１００ｎｍ）にて構成した。【００９４】
実施例２に係る有機ＥＬ素子は、上述した実施の形態２における有機ＥＬ素子１Ｂと同様の構成を有するものである。ここで、実施例２に係る有機ＥＬ素子にあっては、透明基板１０を光学ガラスＢＫ７（屈折率１．５、板厚０．７ｍｍ）にて構成し、第１透明電極層１１としての導電性透明樹脂膜１１ｂをＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ膜（屈折率１．５、膜厚１００ｎｍ）にて構成し、第２透明電極層１３としての透明金属薄膜１３ａをＡｇ膜（膜厚６ｎｍ）にて構成し、第２透明電極層１３としての導電性透明樹脂膜１３ｂをＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ膜（屈折率１．５、膜厚１００ｎｍ）にて構成し、有機電界発光層１２をＡｌｑ３に代表される有機材料を含む積層膜（各膜の屈折率１．７〜１．９（代表値としての屈折率１．８）、総膜厚１００ｎｍ）にて構成し、反射層１４をＡｌ膜（膜厚１００ｎｍ）にて構成した。【００９５】
実施例３に係る有機ＥＬ素子は、上述した実施の形態３における有機ＥＬ素子１Ｃと同様の構成を有するものである。ここで、実施例３に係る有機ＥＬ素子にあっては、透明基板１０を光学ガラスＢＫ７（屈折率１．５、板厚０．７ｍｍ）にて構成し、第１透明電極層１１としての透明金属薄膜１１ａおよび第２透明電極層１３としての透明金属薄膜１３ａをそれぞれＡｇ膜（膜厚６ｎｍ）にて構成し、第１透明電極層１１としての導電性透明樹脂膜１１ｂおよび第２透明電極層１３としての導電性透明樹脂膜１３ｂをそれぞれＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ膜（屈折率１．５、膜厚１００ｎｍ）にて構成し、有機電界発光層１２をＡｌｑ３に代表される有機材料を含む積層膜（各膜の屈折率１．７〜１．９（代表値としての屈折率１．８）、総膜厚１００ｎｍ）にて構成し、反射層１４をＡｌ膜（膜厚１００ｎｍ）にて構成した。【００９６】
実施例４に係る有機ＥＬ素子は、上述した実施の形態４における有機ＥＬ素子１Ｄと同様の構成を有するものである。ここで、実施例４に係る有機ＥＬ素子にあっては、透明基板１０を光学ガラスＢＫ７（屈折率１．５、板厚０．７ｍｍ）にて構成し、第１透明電極層１１としての透明金属薄膜１１ａおよび第２透明電極層１３としての透明金属薄膜１３ａをそれぞれＡｇ膜（膜厚６ｎｍ）にて構成し、第１透明電極層１１としての導電性透明樹脂膜１１ｂおよび第２透明電極層１３としての導電性透明樹脂膜１３ｂをそれぞれＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ膜（屈折率１．５、膜厚１００ｎｍ）にて構成し、有機電界発光層１２をＡｌｑ３に代表される有機材料を含む積層膜（各膜の屈折率１．７〜１．９（代表値としての屈折率１．８）、総膜厚１００ｎｍ）にて構成し、透明光学調整層１５をＳｉＯx膜（屈折率１．５、膜厚１００ｎｍ）にて構成し、反射層１４をＡｌ膜（膜厚１００ｎｍ）にて構成した。【００９７】
（解析Ａに基づく検証結果）
図１０および図１１は、比較例１および２に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと導波モードの等価屈折率との関係を波長別に表わしたグラフであり、図１２ないし図１５は、実施例１ないし４に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと導波モードの等価屈折率との関係を波長別に表わしたグラフである。【００９８】
図１０に示すように、比較例１に係る有機ＥＬ素子にあっては、有機電界発光層に加え透明電極層であるＩＴＯ膜を含めてこれらが高屈折率部に該当するため、高屈折率部の実効的な厚みは、図１０の横軸に示す厚みｄにＩＴＯ膜の厚みである１００ｎｍを足した値となる。そのため、特に短波長の光に対しての導波モードの等価屈折率が高く、外部に取り出される光の効率を向上させるためには、透明基板としてコスト面および加工性の面において不利な高屈折率のものが必要になる問題が生じることが分かる。【００９９】
また、図１１に示すように、比較例２に係る有機ＥＬ素子にあっては、有機電界発光層に加え第１透明電極層であるＩＴＯ膜および第２透明電極層であるＩＴＯ膜を含めてこれらが高屈折率部に該当するため、高屈折率部の実効的な厚みは、図１１の横軸に示す厚みｄにＩＴＯ膜の厚みの総和である２００ｎｍを足した値となる。そのため、比較例１の場合と同様に、特に短波長の光に対しての導波モードの等価屈折率が高く、外部に取り出される光の効率を向上させるためには、透明基板としてコスト面および加工性の面において不利な高屈折率のものが必要になる問題が生じることが分かる。【０１００】
一方、図１２ないし図１５に示すように、実施例１ないし４に係る有機ＥＬ素子にあっては、高屈折率部が有機電界発光層に限定されるため、当該高屈折率部の厚みは、図１１の横軸に示す厚みｄに合致することになる。そのため、図１２ないし図１５から理解されるように、厚み５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲において長波長の光が導波モードに結合することがなくなっており、その結果、導波モードの等価屈折率が消失している。さらには、短波長の光に対しての等価屈折率についても、１．５〜１．６程度にまで低下しており、透明基板としてコスト面および加工性の面において有利な比較的低屈折率のものが利用可能となることが分かる。【０１０１】
（解析Ｂに基づく検証結果）
図１６および図１７は、比較例１および２に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと各モードに結合する光の割合との関係を特定の波長の光について表わしたグラフであり、図１８ないし図２１は、実施例１ないし４に係る有機ＥＬ素子の高屈折率部の厚みと各モードに結合する光の割合との関係を特定の波長の光について表わしたグラフである。ここで、特定の波長とは、可視光の代表波長である６００ｎｍである。なお、図中に示す空気モードとは、有機ＥＬ素子の外部に取り出しが可能なモードである。【０１０２】
図１６に示すように、比較例１に係る有機ＥＬ素子にあっては、導波モードが相当程度除去される効果はあるものの、電極兼反射層としての金属膜が有機電界発光層に接触配置されているため、プラズモンモードが支配的になる。そのため、プラズモン損失が非常に大きいものとなってしまい、有機電界発光層にて発光した光が高効率に外部に取り出し可能なものとは言えないことが分かる。【０１０３】
また、図１７に示すように、比較例２に係る有機ＥＬ素子にあっては、第２透明電極層の存在により、有機電界発光層と金属膜との間の距離が確保できるため、プラズモンモードが相当程度除去される効果はあるものの、当該第２透明電極層の屈折率が高いため、導波モードが支配的になる。そのため、導波損失が非常に大きいものとなってしまい、有機電界発光層にて発光した光が高効率に外部に取り出し可能なものとは言えないことが分かる。なお、導波モードに結合する光を基板モードに結合する光に置換するためには、透明基板の屈折率を相当程度上げることが必要になり、コスト面および加工性の面において不利になってしまうことになる。【０１０４】
一方、図１８に示すように、実施例１に係る有機ＥＬ素子にあっては、第１透明電極層および第２透明電極層が非導電性透明樹脂膜であるため、十分に低屈折率であることおよび有機電界発光層と金属膜である反射層との間の距離が十分に確保できることに起因し、導波モードおよびプラズモンモードが大幅に低減されており、これに伴って基板モードおよび空気モードが大幅に増加している。特に高屈折率層である有機電界発光層の厚みｄを５０ｎｍ以下にすることにより、導波モードを完全に除去できている。したがって、導波損失やプラズモン損失が大幅に低減でき、有機電界発光層にて発光した光が高効率に外部に取り出し可能になることが分かる。【０１０５】
ここで、プラズモンモードについては、上述した比較例２に係る有機ＥＬ素子よりもやや増加しているが、これは、有機電界発光層と反射層との間の屈折率が低い分、これらの間の光学的な距離がやや近くなることが起因していると考察される。【０１０６】
しかしながら、実施例１に係る有機ＥＬ素子では、比較例２に係る有機ＥＬ素子に比べ、導波モードを大幅に低減できる点において有利であり、また有機電界発光層の厚みｄが５０ｎｍ以上の領域においても、図１２から理解されるように、屈折率が１．６程度の透明基板を用いることで導波モードに結合する光を基板モードに結合する光に置換することが可能であるため、やはり導波損失を大幅に低減できる点において有利であることが分かる。【０１０７】
また、図１９ないし図２１に示すように、実施例２ないし４に係る有機ＥＬ素子にあっては、導波モードを完全にまたはほぼ完全に除去できており、これに伴って基板モードおよび空気モードが大幅に増加している。したがって、導波損失やプラズモン損失が大幅に低減でき、有機電界発光層にて発光した光が高効率に外部に取り出し可能になることが分かる。【０１０８】
以上の検証結果より、上述した実施の形態１ないし４における有機ＥＬ素子１Ａ〜１Ｄとすることにより、上述した実施の形態１ないし４において説明した効果が得られることが確認された。【０１０９】
なお、上述した実施の形態１ないし４における有機ＥＬ素子１Ａ〜１Ｄとすることにより、導波モードおよびプラズモンモードに結合する光が低減できることになるが、残るモードのうち、基板モードに結合する光は、透明基板の内部に閉じ込められてしまう光であり、何らかの手当てを施さない限り、これがそのまま基板損失になってしまうことになる。しかしながら、基板モードについては、たとえば透明基板の空気との界面に光取り出しシートと呼ばれる光学シートを貼り付けたり、当該界面に凹凸形状を付与したりすることにより、反射層との間の多重反射によりその一部を外部に取り出すことが可能になるため、これら構成を採用することとすれば、さらに高効率に光を外部に取り出すことが可能になる。【０１１０】
上述した本発明の実施の形態１ないし６においては、有機電界発光層を備えた有機ＥＬ素子およびこれを備えた照明装置に本発明を適用した場合を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限られず、無機電界発光層を備えた無機ＥＬ素子およびこれを備えた照明装置に本発明を適用することも当然に可能である。【０１１１】
また、上述した本発明の実施の形態５および６においては、照明装置として室内灯および照明スタンドを例示して説明を行なったが、本発明の適用範囲はこれに限られず、電界発光素子を光源として備えた各種の装置（たとえば、ディスプレイや表示デバイス、電光表示式の看板や広告、屋外灯等）に本発明を適用することも当然に可能である。【０１１２】
また、上述した本発明の実施の形態１ないし６において示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で当然に相互にその組み合わせが可能である。【０１１３】
このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【０１１４】
１Ａ〜１Ｄ  有機ＥＬ素子、１０  透明基板、１１  第１透明電極層、１１ａ  透明金属薄膜、１１ｂ  導電性透明樹脂膜、１２  有機電界発光層、１３  第２透明電極層、１３ａ  透明金属薄膜、１３ｂ  導電性透明樹脂膜、１４  反射層、１５  透明光学調整層、２０Ａ，２０Ｂ  照明装置、２１  部屋、２２  天井、２３  スタンド部、２４  ヘッド部。
【図１】
2014077093.tif 000006
【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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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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