WO2009125472A1 - 発光素子及び表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子に光取り出し層を形成した場合に生じうる課題を解決すること。 【解決手段】有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１は、前記第１電極４６と前記光電変換層４９との間に、銀又は金を少なくとも成分の一部として含有するとともに部分的に光を反射しかつ透過性を有する光取り出し向上層９９を備えている。光取り出し向上層９９は、有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１内にて、一例として５．５ｅＶ以上の強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれている。

Description

発光素子及び表示パネル

　本発明は、一対の電極の間に与えた印加電圧に応じて発光層を発光させる発光素子等に関する。

　近年、フラットパネルディスプレイの１つとして有機エレクトロルミネッセンス（以下「ＥＬ」と省略する）現象を利用して画像を表示する有機ＥＬディスプレイの開発が盛んに行われている。

　有機ＥＬディスプレイは、有機電界発光素子の発光現象を利用して画像を表示する自発光型のディスプレイであるため、視野角が広く消費電力が小さく、かつ軽量で薄く構成することができる点が特徴である。有機電界発光素子は、２つの電極の間に有機半導体層が形成されており、この有機半導体層の一部には発光層が形成されている（特許文献１参照）。

　従来の有機ＥＬディスプレイでは、各有機電界発光素子の内部において発光層が生成した光は、基板や有機半導体層内においてその層が延びる方向（横方向）に光導波しており、その割合は約８０％にも到達する。そのため従来の有機電界発光素子は、有機ディスプレイの正面方向への光取り出し効率は一般的に２０％程度に留まっており光取り出し効率が悪く、輝度を上げることが困難であった。
特開２００７－１２３６９号公報

　このため従来の有機ＥＬディスプレイでは、各有機電界発光素子が、例えばその有機半導体層内に、発光層からの光取り出し効率を向上させるべく機能層（以下「光取り出し向上層」と称する）を設けることも考えられるが、次のような不都合も考えられる。このような光取り出し向上層を設けた場合には、この光取り出し向上層に隣接するその他の有機半導体層との電荷注入壁が増大し、素子の駆動電圧が上昇、且つキャリアバランス変化に伴う輝度低下が生ずることも考えられる。

　本発明が解決しようとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。

　上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、透明又は半透明な第１電極と、前記第１電極と対をなす光を反射する第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の一方から取り出されたホールと、前記第１電極及び前記第２電極の他方から取り出された電子との再結合によって発光する光電変換層を備える有機半導体層とを有し、前記有機半導体層は、前記第１電極と前記光電変換層との間に、銀又は金を少なくとも成分の一部として含有するとともに部分的に光を反射しかつ透過性を有する光取り出し向上層を備え、前記光取り出し向上層は、前記有機半導体層内にて、一例として５．５ｅＶ以上の強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれている。

　上記課題を解決するために、請求項１６記載の発明は、透明又は半透明な第１電極と、前記第１電極と対をなす光を反射する第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の一方から取り出されたホールと、前記第１電極及び前記第２電極の他方から取り出された電子との再結合によって発光する光電変換層を備える有機半導体層とを有し、前記有機半導体層は、前記第１電極と前記光電変換層との間に、銀又は金を少なくとも成分の一部として含有するとともに部分的に光を反射しかつ透過性を有する光取り出し向上層を備え、前記光取り出し向上層は、前記有機半導体層内にて、一例として５．５ｅＶ以上の強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれている、発光素子によって各画素が構成されている。

　以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

　＜第１実施形態＞
　図１は、第１実施形態としての発光素子が表示パネルの有機電界発光素子３に適用された場合の一例を示す部分断面図である。なお各層の厚さは説明の都合上簡素化しているが、これに限られない。

　有機電界発光素子３は有機半導体素子の一例であり、例えば赤色、緑色及び青色に対応させて各々形成される。図示の有機電界発光素子３は１画素を構成している。

　有機電界発光素子３は、例えばボトムエミッション型の有機電界発光素子であり、例えば赤色、緑色及び青色の各画素に対応させて各々形成される。有機電界発光素子３は、ガラス基板４５上に、陽極４６、ホール注入層４７、光取り出し向上層９９、ホール輸送層４８、発光層４９、電子輸送層５０、電子注入層５１及び陰極５２が順次積層された構造となっている。なお有機電界発光素子３は、発光層４９内に電荷及び励起子を各々閉じ込めるための電荷及び励起子拡散層が積層された構造を採用しても良い。

　このガラス基板４５は、透明、半透明又は不透明な材質によって構成されている。上記陽極４６は第１電極に相当し、ガラス基板４５に沿って覆うように形成されている。この陽極４６は、後述する発光層４９に対してホールを供給する機能を有する。陽極４６は、上述したＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）以外にも、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）を材質としても良く、それらの合金も採用することができる。またその他にも陽極４６は、Ａｌ、Ｍｏ又はＴｉなどを採用することができる。本実施形態では、主として陽極４６はＩＴＯを材質とした金属電極であるものとする。

　このホール注入層４７は、この陽極４６からホールを取り出し易くする機能を有する。このホール注入層４７は、例えば、正孔注入層としては、特に限定はないが、銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類および無金属フタロシアニン類、カーボン膜、ポリアニリン等の導電性ポリマーを好適に採用することができる。上記ホール輸送層４８は、ホール注入層４７によって陽極４６から取り出されたホールを発光層４９に輸送する機能を有する。このホール輸送層４８は、例えば、正孔輸送性を有する有機化合物として、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラフェニル－４，４’－ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（３－メチルフェニル）－４，４’－ジアミノビフェニル、２，２－ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）プロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラ－ｐ－トリル－４，４’－ジアミノビフェニル、ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（４－メトキシフェニル）－４，４’－ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラフェニル－４，４’－ジアミノジフェニルエーテル、４，４’－ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、４－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ－（２－ジフェニルビニル）ベンゼン、３－メトキシ－４’－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ－フェニルカルバゾール、１，１－ビス（４－ジ－ｐ－トリアミノフェニル）－シクロヘキサン、１，１－ビス（４－ジ－ｐ－トリアミノフェニル）－４－フェニルシクロヘキサン、ビス（４－ジメチルアミノ－２－メチルフェニル）－フェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリ（ｐ－トリル）アミン、４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）－４’－［４（ジ－ｐ－トリルアミノ）スチリル］スチルベン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラ－ｐ－トリル－４，４’－ジアミノ－ビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラフェニル－４，４’－ジアミノ－ビフェニルＮ－フェニルカルバゾール、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル、４，４’’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ｐ－ターフェニル、４，４’－ビス［Ｎ－（２－ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル、４，４’－ビス［Ｎ－（３－アセナフテニル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル、１，５－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ナフタレン、４，４’－ビス［Ｎ－（９－アントリル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル、４，４’’－ビス［Ｎ－（１－アントリル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ｐ－ターフェニル、４，４’－ビス［Ｎ－（２－フェナントリル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル、４，４’－ビス［Ｎ－（８－フルオランテニル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル、４，４’－ビス［Ｎ－（２－ピレニル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル、４，４’－ビス［Ｎ－（２－ペリレニル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル、４，４’－ビス［Ｎ－（１－コロネニル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル、２，６－ビス（ジ－ｐ－トリルアミノ）ナフタレン、２，６－ビス［ジ－（１－ナフチル）アミノ］ナフタレン、２，６－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－（２－ナフチル）アミノ］ナフタレン、４．４’’－ビス［Ｎ，Ｎ－ジ（２－ナフチル）アミノ］ターフェニル、４．４’－ビス｛Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（１－ナフチル）フェニル］アミノ｝ビフェニル、４，４’－ビス［Ｎ－フェニル－Ｎ－（２－ピレニル）－アミノ］ビフェニル、２，６－ビス［Ｎ，Ｎ－ジ（２－ナフチル）アミノ］フルオレン、４，４’’－ビス（Ｎ，Ｎ－ジ－ｐ－トリルアミノ）ターフェニル、ビス（Ｎ－１－ナフチル）（Ｎ－２－ナフチル）アミン等が挙げられる。また、このホール輸送材質はホール注入層を兼ねる事ができる材質でもある。

　光取り出し向上層９９は、ホール輸送層４８とホール輸送層４８との間に形成されている。光取り出し向上層９９は、例えば銀又は金を少なくとも成分の一部として含有するとともに部分的に光を反射しかつ透過性を有する。光取り出し向上層９９は、機能層としてのこれらホール輸送層４８とホール輸送層４８によって挟み込まれており、ホール輸送層４８またはホール輸送層４８の界面でオーミットコンタクトさせることで、駆動電圧の上昇を抑制することができる。なおここでいう機能層は、後述する混合系の各層によっても同様の効果を発揮することができるばかりでなく、薄膜内部で電荷移動錯体の形成などによるキャリア濃度の向上に伴う導電性構造が考えられ、さらに駆動電圧を低下させることができる可能を有する。この光取り出し向上層９９の詳細については後述する。

　このホール輸送層４８は、ホール注入層４７と発光層４９の間に形成されており、その材質であるＮＰＢがホール移動度を持つホール輸送性の材料として一般的であるが、本実施形態では発光効率向上又は発光効率低下抑止層という機能を発揮する。

　上記発光層４９は光電変換層に相当し、例えば有機物を材質としており、電界発光現象、つまり、いわゆるエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）現象を使った発光素子である。この発光層４９は、複数の電極４６，５２の間のいずれかに積層されており、印加電圧によって複数の電極４６，５２の間に生じた電界によって発光する機能を有する。この発光層４９は、その外部から電界を用いて受け取ったエネルギーに基づく光を放出する現象を利用し、自ら光を出力する。

　電子輸送層５０は、発光層４９と電子注入層５１との間に形成されている。電子輸送層５０は、電子注入層５１によって陰極５２から取り出された電子を効率的に発光層４９に輸送する。例えば、発光層４９や電子輸送性有機半導体層の主成分の電子輸送性を有する有機化合物としては、ｐ－テルフェニルやクアテルフェニル等の多環化合物およびそれらの誘導体、ナフタレン、テトラセン、ピレン、コロネン、クリセン、アントラセン、ジフェニルアントラセン、ナフタセン、フェナントレン等の縮合多環炭化水素化合物及びそれらの誘導体、フェナントロリン、バソフェナントロリン、フェナントリジン、アクリジン、キノリン、キノキサリン、フェナジン等の縮合複素環化合物およびそれらの誘導体や、フルオロセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、オキシン、アミノキノリン、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、キナクリドン、ルブレン等およびそれらの誘導体等を挙げることができる。金属キレート錯体化合物、特に金属キレート化オキサノイド化合物では、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム、ビス（８－キノリノラト）マグネシウム、ビス［ベンゾ（ｆ）－８－キノリノラト］亜鉛、ビス（２－メチル－８－キノリノラト）アルミニウム、トリス（８－キノリノラト）インジウム、トリス（５－メチル－８－キノリノラト）アルミニウム、８－キノリノラトリチウム、トリス（５－クロロ－８－キノリノラト）ガリウム、ビス（５－クロロ－８－キノリノラト）カルシウム等の８－キノリノラト或いはその誘導体を配位子として少なくとも一つ有する金属錯体も挙げることができる。

　また、電子輸送性を有する有機化合物として、オキサジアゾール類、トリアジン類、スチルベン誘導体およびジスチリルアリーレン誘導体、スチリル誘導体、ジオレフィン誘導体も好適に使用され得る。

　さらに、電子輸送性を有する有機化合物として使用できる有機化合物として、２，５－ビス（５，７－ジ－ｔ－ベンチル－２－ベンゾオキサゾリル）－１，３，４－チアゾール、４，４’－ビス（５，７－ｔ－ペンチル－２－ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’－ビス［５，７－ジ－（２－メチル－２－ブチル）－２－ベンゾオキサゾリル］スチルベン、２，５－ビス（５．７－ジ－ｔ－ペンチル－２－ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５－ビス［５－（α，α－ジメチルベンジル）－２－ベンゾオキサゾリル］チオフェン、２，５－ビス［５，７－ジ－（２－メチル－２－ブチル）－２－ベンゾオキサゾリル］－３，４－ジフェニルチオフェン、２，５－ビス（５－メチル－２－ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’－ビス（２－ベンゾオキサゾリル）ビフェニル、５－メチル－２－｛２－［４－（５－メチル－２－ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル｝ベンゾオキサゾール、２－［２－（４－クロロフェニル）ビニル］ナフト（１，２－ｄ）オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、２，２’－（ｐ－フェニレンジピニレン）－ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系、２－｛２－［４－（２－ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル｝ベンゾイミダゾール、２－［２－（４－カルボキシフェニル）ビニル］ベンゾイミダゾール等も挙げられる。

　さらに、電子輸送性を有する有機化合物として、１，４－ビス（２－メチルスチリル）ベンゼン、１，４－ビス（３－メチルスチリル）ベンゼン、１，４－ビス（４－メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４－ビス（２－エチルスチリル）ベンゼン、１，４－ビス（３－エチルスチリル）ベンゼン、１，４－ビス（２－メチルスチリル）－２－メチルベンゼン、１，４－ビス（２－メチルスチリル）－２－エチルベンゼン等も挙げられる。

　また、さらに、電子輸送性を有する有機化合物として、２，５－ビス（４－メチルスチリル）ピラジン、２，５－ビス（４－エチルスチリル）ピラジン、２，５－ビス［２－（１－ナフチル）ビニル］ピラジン、２，５－ビス（４－メトキシスチリル）ピラジン、２，５－ビス［２－（４－ビフェニル）ビニル］ピラジン、２，５－ビス［２－（１－ピレニル）ビニル］ピラジン等が挙げられる。

　その他、さらに、電子輸送性を有する有機化合物として、１，４－フェニレンジメチリディン、４，４’－フェニレンジメチリディン、２，５－キシリレンジメチリディン、２，６－ナフチレンジメチリディン、１，４－ビフェニレンジメチリディン、１，４－ｐ－テレフェニレンジメチリディン、９，１０－アントラセンジイルジメチリディン、４，４’－（２，２－ジ－ｔ－ブチルフェニルビニル）ビフェニル、４，４’－（２，２－ジフェニルビニル）ビフェニル等、従来有機ＥＬ素子の作製に使用されている公知のものを適宜用いることができる。

　この発光層４９上には電子注入層５１が積層されている。この電子注入層５１は、その陰極５２から電子を取り出し易くする機能を有する。この電子注入層５１上には陰極５２が形成されている。なお、この電子注入層５１はバッファー層や陰極５２としての機能を含んでいても良い。この有機電界発光素子３は、陽極４６と陰極５２との間の印加電圧に応じた電界により発光層４９が光を出力する。

　本実施形態のように有機電界発光素子３が、例えばボトムエミッションタイプである場合、この発光層４９は、主として下方に光Ｌ（外部光）を放射するが、実際上においては一例として右側に示したように意図しない方向にも光Ｌを放射してしまう。有機電界発光素子３は、上述した光取り出し向上層９９が存在しない構成である場合、発光層４９が放射した一部の光Ｌは、外部光として有機電界発光素子３の外部に取り出されることなく、有機電界発光素子３内において消失してしまいがちである。本実施形態では、このように発光層４９が放出した光Ｌのうち外部光として取り出すことができない光を「内部光」と呼ぶ。

　図２は、図１に示す有機電界発光素子３内における光路の一例を示す断面のイメージ図である。なお図示の各層の間には隙間が存在しているが、これは図面の見やすさを考慮して設けたものであるため、実際には存在していない。また請求項の有機半導体層とは、例えばホール注入層４７、ホール輸送層４８、発光層４９、電子輸送層５０及び電子注入層５１のいずれか又はこれらいずれかの組み合わせを表している。

　この有機半導体層においては、その一部、例えば上述した光取り出し向上層９９に、金属、例えば銀又は銀の合金を含有させている。つまり光取り出し向上層９９は、例えば銀或いは銀の合金又は粒子を含んでいる。この光取り出し向上層９９は、その他にも、例えば銀又は銀の合金の薄膜であっても良い。なおこのような金属としては銀に限られず、その代わりに、例えば金を採用しても良い。

　光取り出し向上層９９は、有機半導体層４７～５１内にて、５．５ｅＶ以上の強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれた構成となっている。光取り出し向上層９９は、例えば５．５ｅＶ以上の強いアクセプター性材料を含有する場合、ホール注入層４７とホール輸送層４８との間に形成されている。また光取り出し向上層９９は、強いドナー性材料を含有する場合、電子注入層５１と電子輸送層５０との間に形成されている。光取り出し向上層９９は、例えば金属層又は粒子である。

　有機電界発光素子３は、発光層４９は、ホールと電子の再結合によって陽極４６、陰極５２及び発光層４９に沿った方向を含め様々な方向に光を出力する。ここで、一般的な構成を採用した有機電界発光素子を例示した場合、当該一般的な有機電界発送素子においては、電子注入層５１、電子輸送層５０、発光層４９、ホール輸送層４８及びホール注入層４７などの有機半導体中の横方向への光伝搬は発光量の約４０％と云われている。ここでいう横方向とは発光層４９に沿った方向に相当する。発光層４９では発光点４９ａにおいて次のような光が生成される。

　＜第１発光＞
　第１発光は、左側に例示しているように通常の発光を表している。陽極４６側への発光線Ｌは、透過性を有する光取り出し向上層９９及び陽極４６を透過して有機電界発光素子３の外部に出力される。ここでいう発光線Ｌは、上述した光Ｌに相当する。一方、陰極５２側への発光線Ｌは陰極５２で反射され、発光層４９、光取り出し向上層９９及び陽極４６を透過して有機電界発光素子３の外部に出力される。

　＜第２発光＞
　第２発光は、中央に図示しているようにマイクロキャビティ効果や多重反射干渉効果を利用した発光を表している。第２発光では上述した第１発光とは異なる点のみを説明する。第２発光では、陽極４６側への発光線Ｌがホール輸送層４８にて反射し陰極５２側に戻り、この陰極５２が反射して再度陽極４６へ向かって有機電界発光素子３の外部に出力される。

　＜第３発光＞
　第３発光は、ここで、陽極４６側への発光線Ｌのうち発光層４９にやや沿った方向への発光線Ｌは、一般的な構成を採用した従来の有機電界発光素子の内部で消滅しがちであったが、この有機電界発光素子３は、上記光取り出し向上層９９の表面荒さに応じて発光線Ｌが散乱されて、陽極４６から有機電界発光素子３の外部に出力される。有機電界発光素子３は、発光層４９に備えられた光取り出し向上層９９によって光取り出し効率が向上するため、全体として発光量が増大する。このとき各層の屈折率が上述のように設定されていると、横方向への光伝搬を抑制し、さらに光取り出し効率を向上することができる。

　＜光取り出し効率の検証＞
　図３は、本実施形態による効果を検証するための第１の比較例としての光取り出し効率の一例を示す図である。この第１の比較例では光取り出し向上層９９が設けられていない。

　図３に示す一例においては、陽極４６、ホール注入層４７、ホール輸送層４８、発光層４９、電子輸送層５０、電子注入層５１及び陰極５２は、各層の区切りを「／」で表すものとして、それぞれＩＴＯ／トリフェニルアミン誘導体層(３２ｎｍ）／ＮＰＢ（３８ｎｍ）／Ａｌｑ_３(６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌであるものとする。なお、かっこ内の数値は各層の膜厚を表している。

　また各層の屈折率ｎは、ホール輸送層４８が１．７～１．８であり、発光層４９が１．７～１．８であり、ホール輸送層４８が１．７～１．８である。この比較例では、駆動電圧Ｖは４．５０［Ｖ］であり、輝度Ｌは２７４［ｃｄ／ｍ^２］であり、電流効率ＥＬは３．７［ｃｄ／Ａ］である。

　図４は、本実施形態による効果を検証するための第２の比較例としての光取り出し効率の一例を示す図である。この第２の比較例ではホール注入層４７及び光取り出し向上層９９が設けられていない。

　図４に示す一例においては、陽極４６、ホール輸送層４８、発光層４９、電子輸送層５０、電子注入層５１及び陰極５２は、各層の区切りを「／」で表すものとして、それぞれＩＴＯ／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３(６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌであるものとする。なお、かっこ内の数値は各層の膜厚を表している。この第２の比較例では、駆動電圧Ｖは４．９［Ｖ］であり、輝度Ｌは３１２［ｃｄ／ｍ^２］であり、電流効率ＥＬは４．２［ｃｄ／Ａ］である。

　図５は、光取り出し向上層９９の厚さに応じた光取り出し効率の一例を示す図である。

　図５に示す一例においては、陽極４６、ホール注入層４７、光取り出し向上層９９、ホール輸送層４８、発光層４９、電子輸送層５０、電子注入層５１及び陰極５２は、各層の区切りを「／」で表すものとして、それぞれＩＴＯ／トリフェニルアミン誘導体層（３２ｎｍ）／Ａｇ（Ｘｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌであるものとする。なお、かっこ内の数値は各層の膜厚を表している。

　また各層の屈折率ｎは、ホール輸送層４８が１．７～１．８であり、光取り出し向上層９９が約０．２であり、発光層４９が１．７～１．８であり、ホール輸送層４８が１．７～１．８である。本実施形態における検証例における電流密度は、例えば７．５［ｍＡ／ｃｍ^２］としている。

　光取り出し向上層９９の厚さが例えば１５ｎｍである場合、駆動電圧Ｖは５．２７［Ｖ］であり、輝度Ｌは５８０［ｃｄ／ｍ^２］であり、電流効率ＥＬは７．７［ｃｄ／Ａ］である。この検証例では、光取り出し向上層９９の厚さが１５［ｎｍ］のときに光取り出し効率が最大となっている。このようにすると、第１の比較例及び第２の比較例と比べて光取り出し効率を向上させることができている。

　図６は、光取り出し向上層９９の厚さに応じた光取り出し効率の一例を示す図である。

　図６に示す一例においては、陽極４６、ホール注入層４７、光取り出し向上層９９、ホール輸送層４８、発光層４９、電子輸送層５０、電子注入層５１及び陰極５２は、各層の区切りを「／」で表すものとして、それぞれＩＴＯ／４０％－ＭｏＯ_３：トリフェニルアミン誘導体混合層（３２ｎｍ）／Ａｇ（Ｘｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌであるものとする。ここで「４０％－ＭｏＯ_３：トリフェニルアミン誘導体混合層」とは、ＴＰＴ－１（トリフェニルアミン誘導体）に４０％ＭｏＯ_３を混合させた層を示している。なお、かっこ内の数値は各層の膜厚を表している。

　また各層の屈折率ｎは、ホール輸送層４８が２．０より大きく、光取り出し向上層９９が約０．２であり、発光層４９が１．７～１．８であり、ホール輸送層４８が１．７～１．８である。なお電子注入層５１、電子輸送層５０、発光層４９、ホール輸送層４８及びホール注入層４７などの有機半導体層は、全てできる限り屈折率ｎが低いことが好ましい。

　光取り出し向上層９９の厚さが例えば１５ｎｍである場合、駆動電圧Ｖは５．１０［Ｖ］であり、輝度Ｌは５０３［ｃｄ／ｍ^２］であり、電流効率ＥＬは６．７［ｃｄ／Ａ］である。この検証例では、光取り出し向上層９９の厚さが１５［ｎｍ］のときに光取り出し効率が最大となっている。このようにすると、第１の比較例及び第２の比較例と比べて光取り出し効率を向上させることができている。

　図７は、光取り出し向上層９９の厚さに応じた光取り出し効率の一例を示す図である。

　図７に示す一例においては、陽極４６、ホール注入層４７、光取り出し向上層９９、ホール輸送層４８、発光層４９、電子輸送層５０、電子注入層５１及び陰極５２は、各層の区切りを「／」で表すものとして、それぞれＩＴＯ／トリフェニルアミン誘導体層（３２ｎｍ）／Ａｕ（Ｘｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌであるものとする。なお、かっこ内の数値は各層の膜厚を表している。

　また各層の屈折率ｎは、ホール輸送層４８が１．７～１．８であり、光取り出し向上層９９が約０．６であり、発光層４９が１．７～１．８であり、ホール輸送層４８が１．７～１．８である。この例では既に説明した例と比べて、光取り出し向上層９９の反射率が低下しているとともに屈折率が低下している。

　光取り出し向上層９９の厚さが例えば１５ｎｍである場合、駆動電圧Ｖは５．２９［Ｖ］であり、輝度Ｌは３６１［ｃｄ／ｍ^２］であり、電流効率ＥＬは４．９［ｃｄ／Ａ］である。この検証例では、光取り出し向上層９９の厚さが２０［ｎｍ］のときに光取り出し効率が最大となっている。このようにすると、第１の比較例及び第２の比較例と比べて光取り出し効率を向上させることができている。

　図８は、光取り出し向上層９９の厚さに応じた光取り出し効率の一例を示す図である。

　図８に示す一例においては、陽極４６、ホール注入層４７、光取り出し向上層９９、ホール輸送層４８、発光層４９、電子輸送層５０、電子注入層５１及び陰極５２は、各層の区切りを「／」で表すものとして、それぞれＩＴＯ／トリフェニルアミン誘導体層（３２ｎｍ）／Ａｇ（Ｘｎｍ）／４０％－ＭｏＯ_３：トリフェニルアミン誘導体混合層（２８ｎｍ）／ＮＰＢ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌであるものとする。なお、かっこ内の数値は各層の膜厚を表している。

　また各層の屈折率ｎは、ホール輸送層４８が１．７～１．８であり、光取り出し向上層９９が約０．２であり、発光層４９が１．７～１．８であり、ホール輸送層４８が１．７～１．８である。この例では既に説明した例と比べて屈折率が低下している。

　光取り出し向上層９９の厚さが例えば１５ｎｍである場合、駆動電圧Ｖは５．２９［Ｖ］であり、輝度Ｌは３６１［ｃｄ／ｍ^２］であり、電流効率ＥＬは４．９［ｃｄ／Ａ］である。この検証例では、光取り出し向上層９９の厚さが２０［ｎｍ］のときに光取り出し効率が最大となっている。このようにすると、第１の比較例及び第２の比較例と比べて光取り出し効率を向上させることができている。

　上記実施形態における有機電界発光素子３は、各層を次のように構成することもできる。

　つまり光取り出し向上層９９は透明或いは半透明の薄膜であり、反射率が高い薄膜が好ましく、更に隣接する層より屈折率が低くことが好ましい。この光取り出し向上層９９の材質としては、例えばＡｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｍｇの単体の金属、ＭｇＡｇ，ＭｇＡｕなどの合金系の薄膜、酸化物の薄膜、フッ化物の薄膜、酸化物、フッ化物と金属の混合系の薄膜などを採用することができる。特にＡｇ，Ａｇ合金、Ｍｇ合金系は反射率が高く、Ａｇはバルクの屈折率は１以下と低い性質を有する。これらの金属、合金系材料を使用した薄膜は、例えば半透明の１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の膜厚として使用することができる。酸化物の薄膜、フッ化物の薄膜、フッ化物と金属の混合系の薄膜は、透明性が高い場合もあるので膜厚は限定されない。さらに、その薄膜は１０ｎｍ以下でラフネス（界面が平坦ではない）があるので、そのラフネスによって横方向への伝播した光が散乱され、正面方向へ放射される。基板４５上の厚さ３ｎｍのＡｕのラフネスは２．６ｎｍである。

　光取り出し向上層９９は、膜厚を、例えば１～５０ｎｍとした場合、その透過率が４００ｎｍ～７００ｎｍの可視域で１％～９９％以下、特に１０～９０％、更には２０～７０％とすることができる。また光取り出し向上層９９は、その反射率が４００ｎｍ～７００ｎｍの可視域で１％～９９％以下、特に５～９５％、更には１０～７０％とすることができる。

　発光層４９は隣接する層より屈折率が同程度、或いは低いのが望ましい。

　＜積層構成の一例＞
１．ボトムエミッションタイプ（第１構成に相当）
　有機電界発光素子３の積層構成としては、図９に示す一般的な構成に、図１０に示す積層構成のように、ホール注入層４７とホール輸送層４８との間に光取り出し向上層９９が形成されている構成の他にも、次のような構成を採用することができる。なお図９及び図１０に示す有機電界発光素子の材質としては、一例として陽極４６はＩＴＯであり、ホール注入層４７はＣｕＰｃまたはＴＰＴ－１（トリフェニルアミン誘導体）であり、ホール輸送層４８はＮＰＢであり、発光層４９はＡｌｑ_３であり、電子輸送層５０はＡｌｑ_３であり、電子注入層５１はＬｉ_２Ｏであり、陰極５２はＡｌである。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１０に示す構造（構造１－１に相当）において、図１１に示すようにホール輸送層４８と光取り出し向上層９９との間に第２ホール注入層４７ｂが形成されている形態でも良い（構造１－２に相当）。第２ホール注入層４７ｂの材質としては、ＭｏＯ_３を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての第２ホール注入層４７ｂに接している。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１０に示す構成に加えて、図１２に示すように光取り出し向上層９９とホール注入層４７との間に第１ホール注入層４７ａが形成されている形態でも良い（構造１－３に相当）。第１ホール注入層４７ａの材質としては、ＭｏＯ_３を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての第１ホール注入層４７ａに接している。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１２に示す構成に加えて、図１３に示すようにホール輸送層４８と光取り出し向上層９９との間に第２ホール注入層４７ｂが形成されている形態でも良い（構造１－４に相当）。第２ホール注入層４７ｂの材質としては、ＭｏＯ_３を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての第２ホール注入層４７ｂ及び第１ホール注入層４７ａに挟み込まれている。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１０に示す構成において、図１４に示すようにホール輸送層４８の代わりに混合系ホール注入層４７ｃが形成されている形態でも良い（構造１－５に相当）。混合系ホール注入層４７ｃの材質としては、ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（トリフェニルアミン誘導体）の混合層を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての混合系ホール注入層４７ｃに接している。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１３に示す構成における第１ホール注入層４７ａ及びホール注入層４７の代わりに、図１５に示すように混合系ホール注入層４７ｃが形成されている形態でも良い（構造１－６に相当）。混合系ホール注入層４７ｃの材質としては、ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（トリフェニルアミン誘導体）の混合層を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての第２ホール注入層４７ｂ及び混合系ホール注入層４７ｃに挟み込まれている。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１０に示す構成におけるホール輸送層４８、光取り出し向上層９９及びホール注入層４７の代わりに、図１６に示すようにホール輸送層兼励起子閉じ込め層４８ｂ、混合系ホール輸送層４８ａ、光取り出し向上層９９及びホール輸送層４８が形成されている形態でも良い（構造１－７に相当）。ホール輸送層兼励起子閉じ込め層４８ｂの材質としては、ＮＰＢを例示することができる。混合系ホール輸送層４８ａの材質としては、ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（トリフェニルアミン誘導体）を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての混合系ホール輸送層４８ａに接している。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１６に示す構成における光取り出し向上層９９とホール輸送層４８との間に、図１７に示すように第１ホール注入層４７ａが形成されている形態でも良い（構造１－８に相当）。第１ホール注入層４７ａの材質としては、ＭｏＯ_３を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての混合系ホール輸送層４８ａ及び第１ホール注入層４７ａにより挟み込まれている。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１６に示す構成におけるホール輸送層４８及び第１ホール注入層４７ａの代わりに、図１８に示すように混合系ホール注入層４７ｃが形成されている形態でも良い（構造１－９に相当）。混合系ホール注入層４７ｃの材質としては、ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（トリフェニルアミン誘導体）を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての混合系ホール輸送層４８ａ及び混合系ホール注入層４７ｃに依って挟み込まれている。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１０に示す構成におけるホール輸送層４８と光取り出し向上層９９との間に、図１９に示すように第２ホール注入層４７ｂが形成されている形態でも良い（比較構造に相当）。第２ホール注入層４７ｂの材質としては、ＭｏＯ_３を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての第２ホール注入層４７ｂに接している。

　有機電界発光素子の層構成としては、図１８に示す構成における混合系ホール輸送層４８ａ及び混合系ホール注入層４７ｃの代わりに、それぞれ図２０に示すようにホール輸送層４８ｃ及びホール注入層４７ｄが形成されている形態でも良い（関連第１構造）。ホール輸送層４８ｃの材質としては、ＭｏＯ_３などの酸化物半導体を例示することができ、ホール注入層４７ｄの材質としては、ＭｏＯ_３などの酸化物半導体を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としてのホール輸送層４８ｃ及びホール注入層４７ｄによって挟み込まれている。このように酸化物で光取り出し向上層９９を挟み込む構成とすると、ウェットプロセスでパターンを形成することが可能となる。

　有機電界発光素子の層構成としては、図２０に示す構成におけるホール輸送層兼励起子閉じ込め層４８ｂの代わりに、図２１に示すようにホール輸送層４８ｃ及びホール注入層４７ｄが形成されている形態でも良い（関連第２構造）。ホール注入層４７の材質としては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳなどの塗布型ホール注入層、ＴＰＴ－１（トリフェニルアミン誘導体）を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としてのホール輸送層４８ｃ及びホール注入層４７ｄによって挟み込まれている。

　図２２は、図９～図２１に示した各構成を採用した有機電界発光素子の駆動電圧Ｖ［Ｖ］及び輝度Ｌ［ｃｄ／ｍ^２］の検証例を示す図である。この検証例における電流密度は、例えば７．５［ｍＡ／ｃｍ^２］としている。まず最初に図９～図２１における各構成における材質を説明する。なおかっこ書きは膜厚を表している。「／」は各層の区切りを示しており、左から右へ陽極４６からの各層の材質などを表している。なおＩＴＯは導電性酸化物の一例を表しており、ＭｏＯ_３は酸化物半導体の一例を表している。

　一般第１構造：ＩＴＯ／ＴＰＴ－１（３２ｎｍ）／ＮＰＢ（３８ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　一般第２構造：ＩＴＯ／ＣｕＰｃ（２５ｎｍ）／ＮＰＢ（４５ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　一般第３構造：ＩＴＯ／４０%－ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（２５ｎｍ）／ＮＰＢ（４５ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　構造１－１:ＩＴＯ／ＴＰＴ－１（３２ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＮＰＢ（４５ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　構造１－２：ＩＴＯ／ＴＰＴ－１（２９ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＮＰＢ（４５ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　構造１－３：ＩＴＯ／ＴＰＴ－１（３２ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　構造１－４：ＩＴＯ／ＴＰＴ－１（２９ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　構造１－５：ＩＴＯ／４０％－ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（３２ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＮＰＢ（４５ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　構造１－６：ＩＴＯ／４０％－ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（３２ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_３Ｏ／Ａｌ
　構造１－７：ＩＴＯ／ＴＰＴ－１（３２ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／４０％－ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（３２ｎｍ）／ＮＰＢ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　構造１－８：ＩＴＯ／ＴＰＴ－１（２９ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／４０％－ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（３５ｎｍ）／ＮＰＢ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_３Ｏ／Ａｌ
　構造１－９：ＩＴＯ／４０％－ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（３２ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／４０％－ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（４５ｎｍ）／ＮＰＢ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_３Ｏ／Ａｌ
　構造１－９’：ＩＴＯ／４０％－ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（３２ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／４０％－ＭｏＯ_３：ＴＰＴ－１（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　比較構造：ＩＴＯ／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　第１関連構造：ＩＴＯ／ＭｏＯ_３（３９ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３ｎｍ）／ＮＰＢ（４２ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ
　第１’関連構造：ＩＴＯ／ＭｏＯ_３（３９ｎｍ）／Ａｇ（１５ｎｍ）／ＭｏＯ_３（３５ｎｍ）／ＮＰＢ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／Ｌｉ_２Ｏ／Ａｌ

　まず図１０に示す構造１－１を採用した有機電界発光素子は、図９に示す一般第１構成、一般第２構成、一般第３構成及び、図１９に示す比較構造（以下、単に「一般第１構成など」と称する）に比べて、駆動電圧Ｖが９．５［Ｖ］とかなり上昇している。これは、図１１に示す構造１-２を採用した有機電界発光素子においても９．４［Ｖ］とほぼ同様のことが云える。

　次に図１２に示す構造１－３を採用した有機電界発光素子は、駆動電圧Ｖが５．４［Ｖ］と大きく減少し、一般第１構成などの駆動電圧Ｖとほぼ同様となる。これは、図１３に示す構造１－４を採用した有機電界発光素子、図１５に示す構造１－６を採用した有機電界発光素子、図１７に示す構造１－８を採用した有機電界発光素子、図１８に示す構造１－９を採用した有機電界発光素子及び、図１９に示す構造１－９’を採用した有機電界発光素子においてもほぼ同様のことが云える。なおこれらのうち特に、図１３に示す構造１－４を採用した有機電界発光素子、図１５に示す構造１－６を採用した有機電界発光素子及び、図１９に示す構造１－９’を採用した有機電界発光素子においては、特に高い輝度Ｌ［ｃｄ／ｍ^２］を確保することができている。

　なお、本実施形態は、上記に限られず、種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。

２．トップエミッションタイプ（第２構成に相当）
　上述した実施形態は、主としてボトムエミッションタイプの有機電界発光素子３について説明してきたが、光Ｌが発光層４９から陰極５２を経由して出力されるトップエミッションタイプの有機電界発光素子にも適用することができる。

　有機電界発光素子の層構成としては、図９に示す構成において、図２３に示すように第１電子輸送層５０ａと第２電子輸送層５０ｂとの間に光取り出し向上層９９が形成された構成であっても良い（構造２－１）。これら第１電子輸送層５０ａ及び第２電子輸送層５０ｂの材質としては、それぞれＡｌｑ_３を例示することができる。

　有機電界発光素子の積層構成としては、図２３に示す構成に加えて、図２４に示すように第１電子輸送層５０ａと光取り出し向上層９９との間に第１電子注入層５１ａが形成された構成であっても良い（構造２－２に相当）。第１電子注入層５１ａの材質としては、Ｌｉ_２Ｏを例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての第１電子注入層５１ａに接している。

　有機電界発光素子の層構成としては、図２３に示す構成に加えて、図２５に示すように光取り出し向上層９９と第２電子輸送層５０ｂとの間に第２電子注入層５１ｂが形成された構成であっても良い（構造２－３に相当）。第２電子注入層５１ｂの材質としては、Ｌｉ_２Ｏを例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての第２電子注入層５１ｂに接している。

　有機電界発光素子の層構成としては、図２４に示す構成に加えて、図２６に示すように第１電子輸送層５０ａと光取り出し向上層９９との間に第１電子注入層５１ａが形成された構成であっても良い（構造２－４に相当）。光取り出し向上層９９は機能層としての第１電子注入層５１ａ及び第２電子注入層５１ｂによって挟み込まれている。

　有機電界発光素子の層構成としては、図２３に示す構成における電子注入層５１及び第１電子輸送層５０ａの代わりに、図２７に示すように混合系電子注入層５１ｃが形成された構成であっても良い（構造２－５に相当）。混合系電子注入層５１ｃの材質としては、Ｌｉ_２Ｏを例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての混合系電子注入層５１ｃに接している。

　有機電界発光素子の層構成としては、図２７に示す構成において、図２８に示すように光取り出し向上層９９と第２電子輸送層５０ｂとの間に第２電子注入層５１ｂが形成された構成であっても良い（構造２－６に相当）。第２電子注入層５１ｂの材質としては、Ｌｉ_２Ｏを例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての混合系電子注入層５１ｃ及び第２電子注入層５１ｂに挟み込まれている。

　有機電界発光素子の層構成としては、図２５に示す構成における第２電子注入層５１ｂ及び第２電子輸送層５０ｂの代わりに、図２９に示すように混合系電子輸送層５０ｃが形成された構成であっても良い（構造２－７に相当）。混合系電子輸送層５０ｃの材質としては、Ｌｉ_２Ｏ及びＡｌｑ_３の混合膜を例示することができる。光取り出し向上層９９は機能層としての混合系電子輸送層５０ｃに接している。

　有機電界発光素子の層構成としては、図２９に示す構成において、図３０に示すようにおける第１電子輸送層５０ａと光取り出し向上層９９との間に第１電子注入層５１ａが形成された構成であっても良い（構造２－８に相当）。光取り出し向上層９９は機能層としての第１電子注入層５１ａ及び混合系電子輸送層５０ｃに挟み込まれている。

　有機電界発光素子の層構成としては、図２９に示す構成における電子注入層５１及び第１電子輸送層５０ａの代わりに、図３１に示すように混合系電子注入層５１ｃが形成された構成であっても良い（構造２－９に相当）。光取り出し向上層９９は機能層としての混合系電子注入層５１ｃ及び混合系電子輸送層５０ｃによって挟み込まれている。

　上記各構成例においては、陽極４６は透明或いは半透明の薄膜が良く、光取り出し向上層に用いられた材料を使用することができる。第２構成の場合、反射率高い薄膜が良く、光取り出し向上層９９に用いられた材料を一部使用でき、かつ金属系、合金系の膜厚は５０ｎｍ以上が好ましい。

　＜ホール注入層＞
　ホール注入層４７は、主に陽極４６（例えばＩＴＯ）からホール輸送層４８へのホール注入を促す。ホール注入層４７は、例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、タングステン酸化物、ゲルマニウム酸化物、レニウム酸化物、チタン酸化物、亜鉛酸化物などの導電性酸化物、キノジメタン誘導体(ＴＣＮＱ，Ｆ４－ＴＣＮＱ，ＴＮＡＰ）、ホウ素化合物などの有機分子或いは有機化合物、ＦｅＣｌ，ＳｂＣｌ，ＳｂＦ６などの金属塩化合物などを混合することで、第１ホール注入層４７ａ、ホール輸送層４８は必要なくなる場合がある。この駆動電圧低減効果は、ホール注入層４８或いは、ホール輸送層４８／光取り出し向上層９９の界面でオーミックコンタクトさせることができる。更に、混合系は薄膜内部で電荷移動錯体の形成などによるキャリア濃度向上に伴い導電性向上も考えられ、光取り出しの際の膜厚調整に伴う駆動電圧の変化を抑制し、且つ低駆動電圧を維持できる。ホール注入層４７は、第１ホール注入層４７ａと第２ホール注入層４７ｂ、ホール輸送層４８より屈折率を同程度或いは高くすることで、光が屈折率の低いところから高いところへ向かう性質を利用できるため、光取り出し効率がより向上する。また、特に膜厚が１０ｎｍ以下と十分に薄い場合は屈折率の影響を無くすことができる。

　＜第１ホール注入層＞
　光取り出し向上層９９を使用した場合、各々の金属で仕事関数が多様であり、ホール注入層４７から光取り出し効率へのホール注入障壁が高くなり駆動電圧が向上するおそれがある。ホール注入層４７／光取り出し向上層９９の界面に第１ホール注入層４７ａを設ける。例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、タングステン酸化物、ゲルマニウム酸化物、レニウム酸化物、チタン酸化物、亜鉛酸化物などの導電性酸化物、キノジメタン誘導体（ＴＣＮＱ，Ｆ４－ＴＣＮＱ，ＴＮＡＰ）、ホウ素化合物などの有機分子或いは有機化合物、ＦｅＣｌ，ＳｂＣｌ，ＳｂＦ６などの金属塩化合物などが好ましい。第１ホール注入層４７ａを設ける方法もあるが、例示した材料とホール注入層４７を混合した場合、第１ホール注入層４７ａ、ホール輸送層４８は必要なくなる場合もある。この駆動電圧低減効果は、ホール注入層４７／或いはホール輸送層８／光取り出し向上層９９の界面でオーミックコンタクトさせることができる。更に、混合系は薄膜内部で電荷移動錯体の形成などによるキャリア濃度向上に伴い導電性向上も考えられ、光取り出しの際の膜厚調整に伴う駆動電圧の変化を抑制し、且つ低駆動電圧を維持できる。第１ホール注入層４７ａは、ホール注入層４７より屈折率を同程度或いは低く、第２ホール注入層４７ｂ或いはホール注入層４７より屈折率を同程度或いは高くすることで、光が屈折率の低いところから高いところへ向かう性質を利用できるため、光取り出し効率がより向上する。また、特に膜厚が１０ｎｍ以下と十分に薄い場合は屈折率の影響を無くすことができる。

　＜第２ホール注入層＞
　光取り出し向上層９９を使用した場合、各々の金属で仕事関数が多様であり、光取り出し向上層９９からホール輸送層４８へのホール注入障壁が高くなり駆動電圧が向上するおそれがある。これを回避するため、光取り出し向上層９９／ホール輸送層４８或いは発光層４９の界面に第２ホール注入層４７ｂを設ける。例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、タングステン酸化物、ゲルマニウム酸化物、レニウム酸化物、チタン酸化物、亜鉛酸化物などの導電性酸化物、キノジメタン誘導体（ＴＣＮＱ，Ｆ４－ＴＣＮＱ，ＴＮＡＰ）、ホウ素化合物などの有機分子或いは有機化合物、ＦｅＣｌ，ＳｂＣｌ，ＳｂＦ６などの金属塩化合物などが好ましい。また、これらの材料をホール輸送(層)材と混合することによっても駆動電圧を低減することができるという効果が得られる。この駆動電圧低減の効果は、光取り出し向上層９９／ホール輸送層４８の界面でオーミックコンタクトさせることが重要であり、混合系で混合系においても同様の効果が得られると考えられる。更に、混合系は薄膜内部で電荷移動錯体の形成などによるキャリア濃度向上に伴い導電性向上も考えられ、光取り出しの際の膜厚調整に伴う駆動電圧の変化を抑制し、且つ低駆動電圧を維持できる。第２ホール注入層４７ｂは、ホール注入層４７、第１ホール注入層４７ａ、ホール輸送層４８より屈折率を同程度或いは低くすることで、光が屈折率の低いところから高いところへ向かう性質を利用できるため、光取り出し効率がより向上する。また、特に膜厚が１０ｎｍ以下と十分に薄い場合は屈折率の影響を無くすことができる。

　＜ホール輸送層＞
　ホール輸送層４８については上述した第２ホール注入層４７ｂとほぼ同様であるので説明を省略する。

　＜陰極＞
　陰極５２は、図２、図９～図２１のいずれかに示す構成（第１構成：ボトムエミッションタイプに相当）の場合、反射率高い薄膜が良く、光取り出し向上層９９に用いられた材料を一部使用でき、かつ金属系、合金系の膜厚は５０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下が好ましい。陰極５２は、図２３～図３１のいずれかに示す構造（第２構成：トップエミッションタイプに相当）の場合、透明或いは半透明の薄膜が良く、光取り出し向上層９９に用いられた材料を使用することができ、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。

　＜電子注入層＞
　電子注入層５１には、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属などの仕事関数が３．０ｅＶより浅いエネルギーの材料を含有する化合物が使用される。特にＣｓは２．０ｅＶ付近と低い。電子注入層５１に電子輸送性を有する有機分子を混合した場合、電子輸送層５０は必要なくなる場合がある。電子注入層５１は、第１電子注入層５１ａと第２電子注入層５１ｂ、電子輸送層５０より屈折率を同程度或いは高くすることで、光が屈折率の低いところから高いところへ向かう性質を利用できるため、光取り出し効率がより向上する。また、特に膜厚が１０ｎｍ以下と十分に薄い場合は屈折率の影響を無くすことができる。

　＜第１電子注入層＞
　第１電子注入層５１ａは、ドープする材料が異なるものの考え方は上述した第１ホール注入層４７ａとほぼ同様であり、屈折率の考えもほぼ同様である。すなわちこの第１電子注入層５１ａは、電子注入層５１或いは電子輸送層５０より屈折率を同程度或いは低く、第２電子注入層５１ｂより屈折率を同程度或いは高くすることで、光が屈折率の低いところから高いところへ向かう性質を利用できるため、光取り出し効率がより向上する。また、特に膜厚が１０ｎｍ以下と十分に薄い場合は屈折率の影響を無くすことができる

　＜第２電子注入層＞
　第２電子注入層５１ｂは、ドープする材料が異なるものの考え方は上述した第２ホール注入層４７ｂとほぼ同様であり、屈折率の考えもほぼ同様である。この第２電子注入層５１ｂは、電子注入層５１、第１電子注入層５１ａ、電子輸送層５０より屈折率を同程度或いは低くすることで、光が屈折率の低いところから高いところへ向かう性質を利用できるため、光取り出し効率がより向上する。また、特に膜厚が１０ｎｍ以下と十分に薄い場合は屈折率の影響を無くすことができる。

　＜電子輸送層＞
　電子輸送層５０は、上述した電子注入層５１及び第１電子注入層５１ａとほぼ同様であるので、説明を省略する。

　以上説明したように、本実施形態における発光素子は、透明又は半透明な第１電極４６（陽極に相当）と、前記第１電極４６と対をなす光を反射する第２電極５２（陰極に相当）と、前記第１電極４６及び前記第２電極５２の一方から取り出されたホールと、前記第１電極４６及び前記第２電極５２の他方から取り出された電子との再結合によって発光する光電変換層４９を備える有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１とを有し、前記有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１は、前記第１電極４６と前記光電変換層４９との間に、銀又は金を少なくとも成分の一部として含有するとともに部分的に光を反射しかつ透過性を有する光取り出し向上層９９を備え、前記光取り出し向上層９９は、前記有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１内にて、（一例として５．５ｅＶ以上の）強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれていることを特徴とする。なおこのような構成の発光素子は、上述した有機電界発光素子３のみならず、半導体レーザなどの他の発光素子も適用することができる。

　以上説明したように、本実施形態における表示パネルは、透明又は半透明な第１電極４６（陽極に相当）と、前記第１電極４６と対をなす光を反射する第２電極５２（陰極に相当）と、前記第１電極４６及び前記第２電極５２の一方から取り出されたホールと、前記第１電極４６及び前記第２電極５２の他方から取り出された電子との再結合によって発光する光電変換層４９を備える有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１とを有し、前記有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１が、前記第１電極４６と前記光電変換層４９との間に、銀又は金を少なくとも成分の一部として含有するとともに部分的に光を反射しかつ透過性を有する光取り出し向上層９９を備え、前記光取り出し向上層９９は、前記有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１内にて、（一例として５．５ｅＶ以上の）強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれている、発光素子が各画素を構成することを特徴とする。

　まず発光素子は、有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１は、ホールと電子の再結合によって第１電極４６側、第２電極５２側及び有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１に沿った方向を含め様々な方向に光を出力する。第１電極４６側への光は、透過性を有する光取り出し向上層９９及び第１電極４６を透過して発光素子３の外部に出力される。

　一方、第２電極５２側への光は、マイクロキャビティ効果、多重反射干渉効果により、第２電極４２で反射され、有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１、光取り出し向上層９９及び第１電極４６を透過して発光素子の外部に出力される。

　ここで、第１電極４６側への光のうち有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１にやや沿った方向への光は、一般的な構成を採用する従来の有機電界発光素子の内部で消滅しがちであったが、この発光素子３は、上記光取り出し向上層９９の表面荒さに応じて散乱されて、第１電極４６を経由して発光素子３の外部に出力される。発光素子３は、基板４５に工夫をしなくても、有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１に備えられた光取り出し向上層９９によって光取り出し効率が向上するため、全体として輝度を上げることができる。

　ここで発光素子は、その有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１に光取り出し向上層９９を備えても、この光取り出し向上層９９が隣接する有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１との間で円滑な電荷のやり取りが可能なため、駆動電圧の上昇を回避することができる。またこのような発光素子は、光電変換層４９内のキャリアバランスを整えることができる。またこのような発光素子は、消費電力を低減することができ、かつ素子への負担が減るため、素子寿命が長くなる。

　このような光取り出し向上層９９を設けた場合には、一見すると、この光取り出し向上層９９に隣接するその他の有機半導体層４７～５１などとの電荷注入壁が増大し、素子の駆動電圧が上昇、且つキャリアバランス変化に伴う輝度低下が生ずることも考えられる。しかしながらこの光取り出し向上層９９は、有機半導体層４７～５１内にて、５．５ｅＶ以上の強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれているため、その他の有機半導体層４７～５１などとの電荷注入壁が増大しなく、素子の駆動電圧が上昇せず、且つキャリアバランス変化に伴う輝度低下が生ずることが無くなる。

　上記実施形態における発光素子３においては、上述した構成に加えてさらに、前記有機半導体層は、前記第１電極４６と前記第２電極５２の一方（例えば実施形態では陽極に相当）上に形成されており前記一方の電極からホールを取り出し易くするホール注入層４７と、前記ホール注入層３７によって取り出されたホールを前記光電変換層４９に輸送するホール輸送層４８とを有することを特徴とする。

　このような構成の発光素子は有機電界発光素子と呼ばれている。このような構成とすると、有機電界発光素子２は、光電変換層４９は、ホールと電子の再結合によって第１電極４６側、第２電極５２側及び光電変換層４９に沿った方向を含め様々な方向に光を出力する。第１電極４６側への光は、透過性を有する光取り出し向上層９９及び第１電極４６を透過して有機電界発光素子３の外部に出力される。

　一方、第２電極５２側への光は、マイクロキャビティ効果、多重反射干渉効果により、第２電極４２で反射され、有機半導体層４７，４８，４９，５０，５１、光取り出し向上層９９及び第１電極４６を透過して有機電界発光素子３の外部に出力される。

　ここで、第１電極４６側への光のうち光電変換層４９にやや沿った方向への光は、一般的な構成を採用した従来の有機電界発光素子３の内部で消滅しがちであったが、この有機電界発光素子３は、上記光取り出し向上層９９の表面荒さに応じて光が散乱されて第１電極４６を経由して有機電界発光素子３の外部に出力される。有機電界発光素子３は、光取り出し向上層９９によって光取り出し効率が向上するため、全体として発光量が増大する。

　このような光取り出し向上層９９を設けた場合には、一見すると、この光取り出し向上層９９に隣接するその他の有機半導体層４７～５１などとの電荷注入壁が増大し、素子の駆動電圧が上昇、且つキャリアバランス変化に伴う輝度低下が生ずることも考えられる。しかしながらこの光取り出し向上層９９は、有機半導体層４７～５１内にて、５．５ｅＶ以上の強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれているため、その他の有機半導体層４７～５１などとの電荷注入壁が増大しなく、素子の駆動電圧が上昇せず、且つキャリアバランス変化に伴う輝度低下が生ずることが無くなる。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、５．５ｅＶ以上の前記強いアクセプター性材料を含有し、前記光取り出し向上層９９は、前記ホール注入層４７と前記ホール輸送層４８との間に形成されていることを特徴とする。

　このようにすると、発光層４９が出力した光は、光取り出し向上層９９によって効率よく、陽極４６側から有機電界発光素子３の外部へと取り出されるようになる。このため有機電界発光素子３は、いわゆるボトムエミッションタイプである場合には特に光取り出し効率が向上するようになる。

　光取り出し向上層９９をホール注入層４７とホール輸送層４８との間またはそれら少なくともいずれかの層の内に配置する場合、この光取り出し向上層９９は、このモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）、バナジウム酸化物（ＶｘＯｙ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、ゲルマニウム酸化物（ＧｅＯｘ）、レニウム酸化物(ＲｅｘＯｙ)、チタン酸化物（ＴｉｘＯｙ）、亜鉛酸化物（ＺｎｘＯｙ）などの導電性酸化物、酸化物半導体、キノジメタン誘導体（ＴＣＮＱ，Ｆ４－ＴＣＮＱ，ＴＮＡＰ）、ホウ素化合物などの有機分子或いは有機化合物、ＦｅＣｌ，ＳｂＣｌ，ＳｂＦ６などの金属塩化合物など５．５ｅＶ以上の強アクセプター性材料の薄膜やこれらの材料と有機半導体材料を混合した薄膜を用いるようにしても良い。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記有機半導体材料は、キノジメタン誘導体又はホウ素化合物であることを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記酸化物は、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、タングステン酸化物又はゲルマニウム酸化物、レニウム酸化物、チタン酸化物、亜鉛酸化物であることを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記無機化合物は、ハロゲン化物金属などの金属塩化合物であることを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記光取り出し向上層９９は、５．５ｅＶ以上の前記強いアクセプター性材料とホール輸送材料とを混合した薄膜であることを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３においては、上述した構成に加えてさらに、前記有機半導体層は、前記第１電極４６と前記第２電極５２の他方（例えば実施形態では陰極に相当）から電子を取り出し易くする電子注入層５１と、前記電子注入層５１によって取り出された電子を前記光電変換層４９に輸送する電子輸送層５０とを有することを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記強いドナー性材料を含有し、前記光取り出し向上層９９は、前記電子注入層５１と前記電子輸送層５０との間に形成されていることを特徴とする。

　このようにすると、発光層４９が出力した光は、光取り出し向上層９９によって効率よく、陰極５２側から有機電界発光素子３の外部へと取り出されるようになる。このため有機電界発光素子３は、いわゆるトップエミッションタイプである場合には特に光取り出し効率が向上する。

　光取り出し向上層９９を電子注入層５１と電子輸送層５０との間またはこれら少なくともいずれかの層の内に配置する場合、アルカリ金属、アルカリ土類金属などの仕事関数が３．０ｅＶより浅いエネルギーの材料を含有する化合物などの強ドナー性材料の薄膜やこれらの材料と電子輸送材料を混合した薄膜を用いることができる。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記光取り出し向上層９９は、金属層又は粒子であり、前記金属層４９は、仕事関数が３．０ｅＶ以下のアルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類であることを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記酸化物層は、仕事関数が３．０ｅＶ以下の酸化アルカリ金属であることを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記無機化合物は、仕事関数が３．０ｅＶ以下のフッ化アルカリ金属、塩化アルカリ金属又はヨウ化アルカリ金属であることを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記有機半導体材料は、テトラチアフルバレン誘導体又はホウ素化合物であることを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記光取り出し向上層９９は、５．０ｅＶ以上の前記強いドナー性材料と電子輸送材料とを混合した薄膜であることを特徴とする。

　上記実施形態における発光素子３は、上述した構成に加えてさらに、前記光取り出し向上層９９の膜厚が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする。

　上記実施形態では、一例として基板４５が陽極４６側に配置しているがこれに限られず、陰極５２側に配置していても良い。

　また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

第１実施形態としての発光素子が表示パネルの有機電界発光素子に適用された場合の一例を示す部分断面図である。 図１に示す有機電界発光素子内における光路の一例を示す断面のイメージ図である。 本実施形態による効果を検証するための第１の比較例としての光取り出し効率の一例を示す図である。 本実施形態による効果を検証するための第２の比較例としての光取り出し効率の一例を示す図である。 光取り出し向上層の厚さに応じた光取り出し効率の一例を示す図である。 光取り出し向上層の厚さに応じた光取り出し効率の一例を示す図である。 光取り出し向上層の厚さに応じた光取り出し効率の一例を示す図である。 光取り出し向上層の厚さに応じた光取り出し効率の一例を示す図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 図９～図２１に示した各構成を採用した有機電界発光素子の駆動電圧及び輝度の検証例を示す図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。

符号の説明

　４６　　　　　　　陽極（第１電極に相当）
　４７　　　　　　　ホール注入層（機能層に相当）
　４７ａ　　　　　　第１ホール注入層（機能層に相当）
　４７ｂ　　　　　　第２ホール注入層（機能層に相当）
　４７ｃ　　　　　　混合系ホール注入層（機能層に相当）
　４７ｄ　　　　　　ホール注入層（機能層に相当）
　４８　　　　　　　ホール輸送層（機能層に相当）
　４８ａ　　　　　　混合系ホール輸送層（機能層に相当）
　４８ｃ　　　　　　ホール輸送層（機能層に相当）
　４９　　　　　　　発光層（光電変換層に相当）
　５０　　　　　　　電子輸送層
　５０ａ　　　　　　第１電子輸送層（機能層に相当）
　５０ｂ　　　　　　第２電子輸送層（機能層に相当）
　５０ｃ　　　　　　混合系電子輸送層（機能層に相当）
　５１　　　　　　　電子注入層
　５１ａ　　　　　　第１電子注入層（機能層に相当）
　５１ｂ　　　　　　第２電子注入層（機能層に相当）
　５１ｃ　　　　　　混合系電子注入層（機能層に相当）
　５２　　　　　　　陰極（第２電極に相当）
　９９　　　　　　　光取り出し向上層

Claims (16)

1. 　透明又は半透明な第１電極と、
   　前記第１電極と対をなす光を反射する第２電極と、
   　前記第１電極及び前記第２電極の一方から取り出されたホールと、前記第１電極及び前記第２電極の他方から取り出された電子との再結合によって発光する光電変換層を備える有機半導体層とを有し、
   　前記有機半導体層は、
   　前記第１電極と前記光電変換層との間に、銀又は金を少なくとも成分の一部として含有するとともに部分的に光を反射しかつ透過性を有する光取り出し向上層
   を備え、
   　前記光取り出し向上層は、
   　前記有機半導体層内にて、強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれている
   ことを特徴とする発光素子。
2. 　請求項１記載の発光素子において、
   　前記有機半導体層は、
   　前記第１電極と前記第２電極の一方上に形成されており前記一方の電極からホールを取り出し易くするホール注入層と、
   　前記ホール注入層によって取り出されたホールを前記光電変換層に輸送するホール輸送層と
   を有することを特徴とする発光素子。
3. 　請求項２記載の発光素子において、
   　前記光取り出し向上層は、５．５ｅＶ以上の前記強いアクセプター性材料を含有し、前記ホール注入層と前記ホール輸送層との間に形成されている
   ことを特徴とする発光素子。
4. 　請求項３記載の発光素子において、
   　前記有機半導体材料は、キノジメタン誘導体又はホウ素化合物である
   ことを特徴とする発光素子。
5. 　請求項３記載の発光素子において、
   　前記酸化物は、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、チタン酸化物、亜鉛酸化物又はゲルマニウム酸化物である
   ことを特徴とする発光素子。
6. 　請求項３記載の発光素子において、
   　前記無機化合物は、ハロゲン化物金属の金属塩化合物である
   ことを特徴とする発光素子。
7. 　請求項３記載の発光素子において、
   　前記光取り出し向上層は、５．５ｅＶ以上の前記強いアクセプター性材料とホール輸送材料とを混合した薄膜である
   ことを特徴とする発光素子。
8. 　請求項１又は請求項２記載の発光素子において、
   　前記第１電極と前記第２電極の他方から電子を取り出し易くする電子注入層と、
   　前記電子注入層によって取り出された電子を前記光電変換層に輸送する電子輸送層と
   を有することを特徴とする発光素子。
9. 　請求項８記載の発光素子において、
   　前記光取り出し向上層は、前記強いドナー性材料を含有し、前記電子注入層と前記電子輸送層との間に形成されている
   ことを特徴とする発光素子。
10. 　請求項９記載の発光素子において、
    　前記光取り出し向上層は、金属層又は粒子であり、
    　前記金属層は、仕事関数が３．０ｅＶ以下のアルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類である
    ことを特徴とする発光素子。
11. 　請求項９記載の発光素子において、
    　前記酸化物層は、仕事関数が３．０ｅＶ以下の酸化アルカリ金属である
    ことを特徴とする発光素子。
12. 　請求項９記載の発光素子において、
    　前記無機化合物は、仕事関数が３．０ｅＶ以下のフッ化アルカリ金属、塩化アルカリ金属又はヨウ化アルカリ金属である
    ことを特徴とする発光素子。
13. 　請求項９記載の発光素子において、
    　前記有機半導体材料は、テトラチアフルバレン誘導体又はホウ素化合物である
    ことを特徴とする発光素子。
14. 　請求項９記載の発光素子において、
    　前記光取り出し向上層は、５．０ｅＶ以上の前記強いドナー性材料と電子輸送材料とを混合した薄膜である
    ことを特徴とする発光素子。
15. 　請求項１記載の発光素子において、
    　前記光取り出し向上層の膜厚が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である
    ことを特徴とする発光素子。
16. 　透明又は半透明な第１電極と、
    　前記第１電極と対をなす光を反射する第２電極と、
    　前記第１電極及び前記第２電極の一方から取り出されたホールと、前記第１電極及び前記第２電極の他方から取り出された電子との再結合によって発光する光電変換層を備える有機半導体層とを有し、
    　前記有機半導体層が、
    　前記第１電極と前記光電変換層との間に、銀又は金を少なくとも成分の一部として含有するとともに部分的に光を反射しかつ透過性を有する光取り出し向上層
    を備え、
    　前記光取り出し向上層は、
    　前記有機半導体層内にて、５．５ｅＶ以上の強いアクセプター性若しくは強いドナー性を有する有機半導体材料、酸化物、フッ化物又は無機化合物を含有する機能層に接している又は挟み込まれている、発光素子によって各画素が構成されていることを特徴とする表示パネル。

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