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1. WO2013001891 - 有機エレクトロルミネッセンス素子

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明 細 書

発明の名称 有機エレクトロルミネッセンス素子

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

非特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006   0007   0008   0009   0010  

課題を解決するための手段

0011   0012  

発明の効果

0013  

図面の簡単な説明

0014  

発明を実施するための形態

0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095  

実施例

0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120  

符号の説明

0121  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

明 細 書

発明の名称 : 有機エレクトロルミネッセンス素子

技術分野

[0001]
 本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

背景技術

[0002]
 有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)として、陽極及び陰極で挟持された発光層が透明基板上に形成されたものが知られている。このような有機エレクトロルミネッセンス素子は、電極間に電圧が印加されたとき、発光層にキャリアとして注入された電子及びホールが再結合し、生成された励起子によって発光する。エレクトロルミネッセンス素子としては、発光層に無機物を用いた無機エレクトロルミネッセンス素子も知られている。しかしながら、発光層の蛍光物質に有機物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は、無機物とは異なった特性を備えておりその特徴を活用した開発がなされている。例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子は、低電圧で高輝度の発光が可能であり、蛍光物質の種類によって様々な発光色が得られ、また、平面状の発光パネルとしての製造が容易であることから、各種表示装置やバックライトとして用いられている。さらに、近年では、高輝度に対応したものが実現され、これを照明器具に用いることが注目されている。
[0003]
 図17に一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子の断面構成を示す。この有機エレクトロルミネッセンス素子は、透光性を有する基板105上に、透光性を有する陽極層104が設けられ、この陽極層104の上に、ホール注入層133、ホール輸送層132及び発光層131からなる有機層103が設けられている。また、有機層103上に、光反射性を有する陰極層102が設けられている。そして、陽極層104と陰極層102との間に電圧が印加されることによって、有機層103で発光した光は、直接又は陰極層102により反射されて、陽極層104及び基板105を透過して外部に取り出される。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2009-9861号公報

非特許文献

[0005]
非特許文献1 : 有機EL討論会第10回例会予稿集S9-2(2010年)

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 図17のような有機エレクトロルミネッセンス素子において、陰極層102には、一般的に、高い光反射性及び導電性を有するアルミニウム(Al)や銀(Ag)等の金属材料が用いられている。
[0007]
 ところが、高い導電性を有する金属材料は、金属中の自由電子が集団的に振動して、擬似的な粒子として振る舞うプラズモンと呼ばれる状態となることが知られている。すなわち、金属材料の表面に対して、所定波長の光が入射すると、電子密度の疎密のパターンの波、すなわち表面プラズモンが励起され、この表面プラズモンが金属表面を伝搬して失活する(例えば、非特許文献1参照)。つまり、図17に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光層131で発光した光(星印で示す)のうち、陰極層102に入射した光の一部は、陰極層102の表面を伝搬して失活してしまうことがある(矢印で示す)。このように陰極層102の表面を伝搬した光は有効光として取り出されないこととなり、その結果、有機エレクトロルミネッセンス素子の光取出し効率が低下してしまうことがある。
[0008]
 表面プラズモンによる光の損失を抑制するために、基板105上にナノオーダーの凹凸を設け、その上に陽極層104及び発光層131を含む有機層103、及び金属で形成される陰極層102を順次積層し、各層の各界面に凹凸状のコルゲート構造(ひだ構造)を形成する方法が開発されている(例えば、特許文献1参照)。このような構成によれば、陰極層102を構成する金属表面で発生した表面プラズモンが、凹凸状のコルゲート構造によって伝搬光に変わるので、表面プラズモンによる光の損失を抑制することができる。
[0009]
 しかしながら、特許文献1に示される凹凸状のコルゲート構造においては、有機層3を構成する各層を含む全層の界面に凹凸が形成されているので、膜厚が不均一となり、短絡が発生し易く、この有機エレクトロルミネッセンス素子を組み込んだデバイスの信頼性が低下するおそれがある。
[0010]
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、金属表面で発生する表面プラズモンによる光の損失を抑制し、素子外への光取出し効率を向上させることができ、しかも素子内における短絡が発生し難く、信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子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

[0011]
 本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、ナノ粒子が面状に配設されたナノ粒子配設構造によって表面にナノサイズの凹凸が設けられた金属層と、前記金属層の凹凸面に設けられ、発光層を含む複数の層から構成される有機層と、を備え、前記有機層内の各層の界面は、前記金属層の凹凸面よりも平坦な面であることを特徴とする。
[0012]
 有機エレクトロルミネッセンス素子の好ましい形態においては、次のいずれか1つ以上の構成を備えていることを特徴としている。
・前記金属層は、前記ナノ粒子配設構造を有する基板の表面に形成されるとともに、電極を構成する。
・前記金属層は前記ナノ粒子配設構造を有する基板の表面に形成され、絶縁層と電極とが、この順で前記金属層の表面に形成されている。
・前記金属層は、前記ナノ粒子配設構造の打刻により凹凸が形成されたものであり、前記有機層を積層するための基板として機能する。
・前記ナノ粒子配設構造は、前記ナノ粒子が単分散した構造である。
・前記ナノ粒子配設構造は、前記ナノ粒子がランダムに配置された構造である。
・前記ナノ粒子配設構造は、シリカナノ粒子が線状に連結して形成されたメッシュ構造である。

発明の効果

[0013]
 本発明によれば、反射層として機能する金属層の表面に微細な凹凸が設けられていることにより、金属表面で発生する表面プラズモンによる光の損失を抑制することができるので、素子外への光取出し効率を向上させることができる。また、有機層内の各層の界面は、金属層の凹凸面よりも平坦な面となっていることにより、素子内における短絡を発生し難くすることができる。その結果、光取り出し効率がよく信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。

図面の簡単な説明

[0014]
[図1] 有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す概略断面図である。
[図2] ナノ粒子配設構造の一例を示す概略断面図である。
[図3] ナノ粒子の分散状態の一例を示す概略正面図である。
[図4] ナノ粒子配設構造の一例を示す概略斜視図である。
[図5] ナノ粒子配設構造の他の一例を示す概略斜視図である。
[図6] ナノ粒子の分散状態の他の一例を示す概略正面図である。
[図7] ナノ粒子配設構造の他の一例を示す概略斜視図である。
[図8] 有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の他の一例を示す概略断面図である。
[図9] 有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の他の一例を示す概略断面図である。
[図10] 有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の他の一例を示す概略断面図である。
[図11] 凹凸形成の一例を示す概略断面図である。
[図12] 凹凸形成の他の一例を示す概略断面図である。
[図13] 有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の他の一例を示す概略断面図である。
[図14] 有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の他の一例を示す概略断面図である。
[図15] ナノ粒子の分散状態の一例を示すSEMである。
[図16] ナノ粒子の分散状態の他の一例を示すSEMである。
[図17] 有機エレクトロルミネッセンス素子におけるプラズモンを説明する概略断面図である。

発明を実施するための形態

[0015]
 [実施形態1]
 本実施形態による有機エレクトロルミネッセンス素子は、ナノ粒子6aが面状に配設されたナノ粒子配設構造6によって表面にナノサイズの凹凸が設けられた金属層1と、この金属層1の凹凸面に設けられ、発光層31を含む複数の層から構成される有機層3とを備えるものである。有機層3内の各層の界面は、金属層1の凹凸面よりも平坦な面となっている。なお、本明細書においてナノサイズとは、概ね1nm以上1000nm未満のサイズのことである。
[0016]
 図1は、有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す。この有機エレクトロルミネッセンス素子では、金属層1は、ナノ粒子配設構造6を有する基板5の表面に形成されている。本形態では、ナノ粒子配設構造6は、複数のナノ粒子6aが基板5に付着した構造である。また、金属層1は、基板5のナノ粒子配設構造6が形成された表面に形成されており、陰極となる電極(第1電極2)を構成している。
[0017]
 金属層1(第1電極2)の基板5とは反対側の表面には、ナノオーダーのサイズで凸部2aが複数設けられており、それによって第1電極2の有機層3側の表面は凹凸面となっている。金属層1(第1電極2)の基板5とは反対側の表面には、発光層31を含む有機層3が形成されている。有機層3は、発光層31、ホール輸送層32及びホール注入層33をこの順で備えている。図1では、有機層3内の各層の界面における凹凸の高さは、金属層1に設けられた凹凸の高さよりも小さくなっており、金属層1の表面に比べてより平坦な面となっている。具体的には、発光層31の表面には凸部31aが形成され、ホール輸送層32の表面には凸部32aが形成されており、各層の凸部の大きさ(高さ及び幅)は、凸部2a、凸部31a、凸部32aの順に徐々に小さくなっている。ただし、有機層3内における各界面は、凹凸のない平坦な面であってもよい。有機層3の金属層1とは反対側には、第1電極2と対になる第2電極4が形成されている。第1電極2と有機層3との界面、すなわち本形態では、第2電極4とホール注入層33との界面は、凹凸が形成されておらず、凹凸のない平坦な面となっている。この構成において、第1電極2は、有機層3に電子を注入する陰極として、第2電極4は、ホール注入層33に正孔(ホール)を注入する陽極として機能する。以下、さらに具体的な構成について説明する。
[0018]
 図2に示されるように、基板5としては、ナノ粒子配設構造6によって表面に凹凸が形成されたものを用いることができる。ナノ粒子配設構造6は、基板5の表面にナノサイズの粒子であるナノ粒子6aを付着させることによって形成することができる。ナノ粒子6aの配置は、規則性があってもよいが、ランダムな配置であってもよい。ランダムな配置になることで、金属層1にランダムな凹凸を形成することができ、指向性や波長依存性がなく、光取出し効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
[0019]
 基板5としては、例えば、ソーダガラスや無アルカリガラス等のリジッドな透明ガラス板が用いられるが、これらに限定されるものではない。例えば、ポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等のフレキシブルな透明プラスチック板、Al・銅(Cu)・ステンレス等から成る金属フィルム等、任意のものを用いることができる。また、基板5は、ナノ粒子6aが付着しやすい素材であることが好ましい。なお、基板5として導電性の金属を用いた場合は、基板5が第1電極2の一部を構成してもよい。
[0020]
 ナノ粒子6aはナノオーダーのサイズの粒子である。このナノ粒子6aが基板5に付着することによってナノ粒子配設構造6が形成され、基板5の表面にナノオーダーの凹凸が設けられる。ナノ粒子6aの大きさは、特に限定されるものではないが、10nm以上、200nm以下の範囲であることが好ましい。基板5における凹凸の高さ及び幅は、ナノ粒子6aの大きさによって規定される。基板5表面の凹凸は、コルゲート状構造(ひだ状構造)であってもよく、あるいは、ストライプ状、メッシュ(網状)、格子状、などの構造であってもよい。
[0021]
 ナノ粒子6aとしては、シリカナノ粒子を好ましく用いることができる。シリカナノ粒子の大きさ(粒径)は、10nm以上、200nm以下の範囲であることが好ましい。以下、ナノ粒子6aとしてシリカナノ粒子を用いたナノ粒子配設構造6を中心に説明するが、シリカナノ粒子以外のナノ粒子6aでも、同様にしてナノ粒子配設構造6が形成され得る。
[0022]
 シリカナノ粒子によるナノ粒子配設構造6は、まず、シリカナノ粒子を液中で調製し、次に、基板5の表面にこの液を塗布してシリカナノ粒子を基板の表面に付着させることによって形成することができる。シリカナノ粒子を液中で調製する方法は特に限定されるものではなく、既知の方法に準じて行なうことができる。
[0023]
 シリカナノ粒子の原料としてはアルコキシシランを用いることができるものであり、このアルコキシシランとしては4官能のアルコキシシランを用いるのが好ましく、例えばテトラエトキシシランを使用することができる。ここで、シリカは、低コストで透明性が高く粒径の制御が可能なナノオーダーの粒子が得やすいので、ナノ粒子6aを形成する材料として適している。また、シリカナノ粒子は耐熱性が高く、機械的強度も高く、さらに有機溶媒などの薬品に対して耐久性があるという、各種の利点を有する。
[0024]
 そして、シリカナノ粒子を液中で調製するにあたっては、塩基性アミノ酸を溶解した溶液に、アルコキシシランを加え、これを加熱してアルコキシシランを加水分解・重縮合させることによって行なうことができる。塩基性アミノ酸の存在下でアルコキシシランが加水分解・重縮合して生成されたシリカは、ナノサイズの球状になり、シリカナノ粒子が分散されたコロイド溶液を調製することができる。
[0025]
 シリカナノ粒子が分散されたコロイド溶液60を調製するために用いる液体としては、特に限定されるものではないが、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、へキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭素類を挙げることができる。
[0026]
 シリカナノ粒子が分散されたコロイド溶液60には、ブロックコポリマーを添加して攪拌し、均一に溶解させることが好ましい。ポリマーの添加によりシリカナノ粒子を基板5に付着しやすくできる。ブロックコポリマーとしては、親水性と疎水性の相異なる性質を内部に併せ持つものが好ましく、例えば、親水性のブロックと疎水性のブロックが交互に共重合したブロックコポリマーを用いることができる。さらに具体的には、疎水性であるポリプロピレンオキサイドブロックの両側に、親水性であるポリエチレンオキサイドブロックが共重合したトリブロックッコポリマーを使用することができる。例えば、ブロックコポリマーとして、下記[化1]に示す構造を有するブロックコポリマーF127を用いることができる。
[0027]
[化1]


[0028]
 上記[化1]において、「EO」はエチレンオキサイドブロック、「PO」はプロピレンオキサイドブロックを意味し、その下の数字は繰り返し単位数、「MW]は重量平均分子量、「HLB」はHydrophile-Lipophile Balance、「CMC」は臨界ミセル濃度である。
[0029]
 このようにコロイド溶液60にブロックコポリマーを溶解させた状態で、コロイド溶液60のpH調整を行なうことが好ましい。pH調整は塩酸などの酸やアンモニアなどの塩基を用いて行なうことができる。そしてpH調整を行なうことによって、コロイド溶液60中でシリカナノ粒子の分散状態を変化させることができるものである。
[0030]
 ここで、コロイド溶液60のpHが小さくなるように調整すると、シリカナノ粒子はコロイド溶液60中で連結していく。コロイド溶液中の成分の濃度や温度、経過時間によって連結する密度を制御することができ、線状に連結したものやそれらが更に連結したメッシュ構造体を形成することもできる。それに対して、コロイド溶液のpHが大きくなるように、あるいはpHが小さくならないようにpHを調整すると、コロイド溶液60中のシリカナノ粒子は、個々の粒子が均一の大きさで凝集することなく均一に分散された単分散の状態となる。このように単分散したシリカナノ粒子を用いることができる。単分散のpHは、例えばpH7.6以上の範囲である(pHの好ましい上限は14)。また、線状に連結させるpHは、例えばpH7.5以下の範囲である(pHの好ましい下限は4、より好ましくは6)。
[0031]
 そして、シリカナノ粒子の分散状態を維持したまま、調製されたシリカナノ粒子のコロイド溶液60を基板5の表面に塗布し、シリカナノ粒子を基板5の表面に付着させることによって、ナノ粒子配設構造6を形成することができる。このようにして形成されるナノ粒子配設構造6の構造としては、シリカナノ粒子を単分散した状態で基板5上に配置させる構造と、シリカナノ粒子を線状に連結させ且つ枝分かれと環状の連結を繰り返させることによって網状に配置させるメッシュ構造とがある。
[0032]
 まず、シリカナノ粒子の単分散構造で形成されるナノ粒子配設構造6について説明する。
[0033]
 図3は、ナノ粒子6aであるシリカナノ粒子がコロイド溶液60となった様子を模式的に示している。このコロイド溶液60では、シリカナノ粒子が液中で単分散している。コロイド溶液60中でシリカナノ粒子を単分散させるには、上記のように溶液のpHを調整すればよい。そして、基板5の表面にこのコロイド溶液60を塗布する。このように基板5の表面にコロイド溶液60を塗布すると、コロイド溶液60中で単分散したシリカナノ粒子が、単分散した状態のまま基板5の表面に付着することになる。シリカナノ粒子は、単分散して、原則的には個々の粒子同士が相互に接しない状態で基板5上に配置されていることが好ましいが、一部のシリカナノ粒子において複数の粒子が接している部分や重なっている部分があってもよい。また、単分散状態のシリカナノ粒子を基板5の表面の全面に付着させるようにしてもよく、基板5の表面の一部に付着させるようにしてもよい。
[0034]
 図4及び図5は、基板5の表面にシリカナノ粒子を単分散状態で付着させて、ナノ粒子6aの単分散構造からなるナノ粒子配設構造6を形成した状態を示している。図4では、単分散されたシリカナノ粒子が所定の間隔で縦横に配置され、ある程度規則性をもって配列した構造となっている。このような構造は、ナノ粒子6a同士がある程度反発する場合に形成され得る。また、図5では、単分散されたシリカナノ粒子がランダムな状態で規則性なく配置されている。このような構造は、ランダムに分散されたコロイド溶液60を塗布することにより形成され得る。シリカナノ粒子が単分散したランダムな配置になることで、金属層1にランダムな凹凸を形成することができ、指向性や波長依存性がなく光取出し効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
[0035]
 シリカナノ粒子をコロイド溶液60中で単分散させる方法について、さらに具体例を挙げる。例えば、塩基性アミノ酸であるリシン(L-lysine)の水溶液にテトラエトキシシラン(TEOS)を加え、60℃で24時間撹拌(500rpm)することにより、粒径約15nmのシリカナノ粒子のコロイド溶液60を得ることができる。このときの原料モル比は、1(TEOS):154.4(H O):x(L-lysine)にすることができる。次に、調製したコロイド溶液60にブロックコポリマーF127(上記[化1]参照)を添加し、60℃で24時間撹拌してF127を溶解させる。F127の添加量は質量比で、コロイド溶液60中のシリカ量を基準として、SiO :F127=1:yとすることができる。続いて、塩酸などの酸を用いてpH調整を行なう。さらに60℃で一定時間静置することにより、コロイド溶液60中でシリカナノ粒子を分散させることができる。このときy=1、pH7.2でpH調整後、60℃で2週間静置したときに、x=0.01であれば、シリカナノ粒子は単分散することが確認されている。また、x=0.02、y=1としてpH調整後、60℃で5日静置した場合は、pH8でシリカナノ粒子が単分散することが確認されている。また粒子径50nmのシリカナノ粒子においても、同様の条件で単分散することが確認されている。
[0036]
 次に、線状に連結したシリカナノ粒子がさらに連結した構造(メッシュ構造体)となったナノ粒子配設構造6について説明する。上記のように、シリカナノ粒子が分散されたコロイド溶液60を調製する際に、コロイド溶液60のpHが小さくなるように調整すると、シリカナノ粒子はコロイド溶液60中で線状に連結した構造や、線状に連結したものが更に連結した網状のメッシュ構造体が形成される。ナノ粒子配設構造6をメッシュ状にすることで、金属層1にメッシュ状の凹凸を形成することができ、このメッシュ構造の凹凸で金属プラズモンの発生を抑制させて、光取出し効率が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
[0037]
 図6は、ナノ粒子6aであるシリカナノ粒子が線状連結したコロイド溶液60を模式的に図示したものである。このコロイド溶液60では、シリカナノ粒子が線状に連結し、全体として網状の構造体となっている。シリカナノ粒子の連結はpHの調整で行うことができる。例えば、塩酸などの酸を用いてコロイド溶液60のpHを8未満に調整するとシリカナノ粒子はコロイド溶液60中で連結を始め、線状に連結する。この連結構造はシリカナノ粒子が直線状あるいは曲線状に連結したボールチェーン状の配列であり、1個のシリカナノ粒子が3個以上のシリカナノ粒子と連結することによって枝分かれし、環状に連結することで網状のメッシュ構造となる。
[0038]
 そして、コロイド溶液60中でシリカナノ粒子を線状もしくはメッシュ状に連結させた後、基板5の表面にこのコロイド溶液60を塗布する。このように基板5の表面にコロイド溶液60を塗布すると、コロイド溶液60中で線状もしくはメッシュ状に連結したシリカナノ粒子が、構造をある程度維持したまま基板5の表面に付着し、メッシュ構造を形成する。シリカナノ粒子のメッシュ構造は、単層の構造であってもよいが、線状の連結が上下に重なって複層となっていてもよく、完全な二次元平面である必要はない。またメッシュ構造のシリカナノ粒子は、基板5の表面の全面に付着させるようにしてもよく、一部に付着させるようにしてもよい。
[0039]
 図7は、基板5の表面に線状もしくはメッシュ状に連結したシリカナノ粒子を付着させて、ナノ粒子6aのメッシュ構造からなるナノ粒子配設構造6を形成した状態を示す図である。メッシュ構造は、ランダムな網目であってもよい。すなわち、形状及び大きさの異なるランダムな開口でメッシュが構成されていてもよい。また、ナノ粒子6aが連結した線は、ランダムな方向に延伸するものであってもよい。
[0040]
 シリカナノ粒子をコロイド溶液60中で線状に連結させる方法について、さらに具体例を挙げる。塩基性アミノ酸であるリシン(L-lysine)の水溶液にテトラエトキシシラン(TEOS)を加え、60℃で24時間撹拌(500rpm)することにより、粒径約15nmのシリカナノ粒子のコロイド溶液60を得ることができる。このときの原料モル比は、1(TEOS):154.4(H O):x(L-lysine)である。次に調製したコロイド溶液60にブロックコポリマーF127(上記[化1]参照)を添加し、60℃で24時間撹拌してF127を溶解させる。F127の添加量は質量比で、コロイド溶液12中のシリカ量を基準として、SiO :F127=1:yにすることができる。続いて、塩酸を用いてpH調整を行なう。さらに60℃で一定時間静置することにより、コロイド溶液60中でシリカナノ粒子を線状に連結させることができる。このときy=1、pH7.2でpH調整後、60℃で2週間静置したときに、x=0.02以上であれば、シリカナノ粒子は線状に連結することが確認されている。また、x=0.02、y=1としてpH調整後60℃で5日静置した場合は、pH6~7でシリカナノ粒子が線状に連結した構造を形成することが確認されている。また、F127の添加量をy=0.5~2とした場合、シリカナノ粒子の線状の連結構造が確認されている。さらに粒子径50nmのシリカナノ粒子においても、同様の条件で線状に連結することが確認されている。
[0041]
 ここで、基板5の表面へのコロイド溶液60の塗布は、特に限定されるものではないが、例えば、刷毛塗り、スプレーコート、浸漬(ディッピング、ディップコート)、ロールコート、フローコート、カーテンコート、ナイフコート、スピンコート、テーブルコート、シートコート、枚葉コート、ダイコート、バーコート等の通常の各種塗装方法を選択することができる。また、塗布膜を任意の形状に加工するために、切削やエッチングなどの方法を用いることもできる。
[0042]
 また、基板5の表面にコロイド溶液60を塗布することによりナノ粒子6aを基板5の表面に付着させてナノ粒子配設構造6を形成するにあたっては、ナノ粒子6a以外の成分が基板5表面に残らないようにすることが好ましい。ナノ粒子6a以外の成分としては、例えばコロイド溶液60中の塩基性アミノ酸やブロックコポリマー等の有機成分などが挙げられる。これらの成分は基板5の表面から除去されるのが好ましい。他の成分を除去する方法としては、基板5の耐久性を考慮する必要があるが、ナノ粒子6aが溶解しにくく除去したい成分が溶解しやすい液体に基板5を浸漬する方法が挙げられる。また、加熱処理、紫外線処理などをして、シリカナノ粒子を基板5上に残存させるとともに、他の成分を分解揮散して除去する方法が挙げられる。
[0043]
 上記のようにして、基板5の表面にナノ粒子6が平面状に配設されたナノ粒子配設構造6を形成することにより、基板5の表面にナノオーダーの微細な凹凸を形成することができる。有機エレクトロルミネッセンス素子を組み込むデバイスにおいて、特異的な波長依存性や出射角度依存性が要求される場合、この凹凸の高さや幅は、均一又は周期的に設定されることが好ましい。一方、ブロードな波長及び全出射角度で、可能な限り均等に光取出し効率を向上させる場合、この凹凸の高さや幅は、ランダムに設定されることが好ましい。また、この凹凸の高さは、有機層3を構成する層の膜厚よりも小さいことが好ましい。基板5表面の凹凸はナノ粒子6aにより形成されるため、凹凸の高さや幅は、ナノ粒子6aの粒径により規定される。ここで、一般的に有機層3の膜厚は10~200nmであるため、凹凸の高さは、10~100nmに設定してもよい。また、凹凸の幅は、凹凸の高さ以上であることが好ましい。
[0044]
 本形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記のようなナノ粒子配設構造6により凹凸が形成された基板5上に、陰極となる金属層1(第1電極2)を形成し、その上に発光層31等を含む有機層3と、第2の電極層4(陽極)とを順次積層させて作製することができる。
[0045]
 金属層1(第1電極2)は、光反射性を有する材料によって形成される。金属層1(第1の電極2(陰極))を構成する材料としては、AlやAg、又はこれら金属を含む化合物を用いることができる。また、Alと他の電極材料を組み合わせて積層構造等として構成するものであってもよい。このような電極材料の組み合わせとしては、アルカリ金属とAlとの積層体、アルカリ金属と銀との積層体、アルカリ金属のハロゲン化物とAlとの積層体、アルカリ金属の酸化物とAlとの積層体、アルカリ土類金属や希土類金属とAlとの積層体、これらの金属種と他の金属との合金等が挙げられる。具体的には、ナトリウム(Na)、Na-カリウム(K)合金、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)等とAlとの積層体、Mg-Ag混合物、Mg-インジウム混合物、Al-Li合金、LiF/Al混合物/積層体、Al/Al 混合物等が挙げられる。金属層1(第1電極2)の厚みは、例えば、50~200nmにすることができる。
[0046]
 そして、基板5の凹凸面(ナノ粒子配設構造6を有する面)に金属層1を略均一な厚みで形成する。すると、基板5表面の凹凸は、金属層1の露出表面(有機層3側の界面)に反映され、金属層1の表面に凹凸が形成される。つまり、ナノ粒子配設構造6が設けられた基板5の表面に、蒸着などによって金属層1を形成すると、金属層1は基板5の凹凸表面に凹凸を追随させて形成され、基板5とは反対側の面に凹凸が設けられる。この凹凸は、基板5上の凹凸(ナノ粒子配設構造6)と同じかそれよりも小さいものである。このように第1電極2を構成する金属層1の表面に凹凸が形成されることにより、表面プラズモンによる光の損失を抑制することが可能になる。なお、金属層1は、蒸着、スパッタリング、めっき、塗布などによって形成してもよい。要するに、金属層1の形成は、基板5上の凹凸が金属層1表面に反映されやすいものであればよい。
[0047]
 図1の形態においては、基板5におけるナノ粒子配設構造6の突出に追随して第1電極2(金属層1)の凸部2aが形成されている。このようにして形成される金属層1の凹凸(凸部2a)は、高さが10~200nmで、幅がこの凹凸の高さ以上になるように形成されることが好ましい。凹凸の高さ、すなわち凸部2aの突出高さが10nm未満では、表面プラズモンによる光の損失を低減する効果を期待できなくなるおそれがある。また、凹凸2の高さ、すなわち凸部2aの突出高さが200nmを越えると、有機層の膜厚よりも高くなり、素子内における短絡が発生し易くなるおそれがある。また、凹凸(凸部2a)の幅が、凹凸(凸部2a)の高さよりも短いと、素子内における短絡が発生し易くなるおそれがある。したがって、金属層1の凹凸は、高さが10~200nmで、幅が凹凸の高さ以上になるように形成されることが好ましく、それによって、光の損失を低減し、且つ短絡を抑制することができる。第1電極2(金属層1)の凸部2aの形状は、半球形状や、円錐形状などであってよい。また、金属層1を平面視した場合、複数の凸部2aがドッド状に配置した構造であってもよく、複数の凸部2aが連結してランダムな網目のメッシュ状になった構造であったり、ストライプ状や格子状などのパターン状になった構造であったりしてもよい。
[0048]
 ところで、図17に示したような、一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板105上に、透光性を有する陽極層104を形成し、この上に有機層103及び陰極層102等を順に形成することにより作製される。この場合、陽極層104上に有機層103を形成する工程において、短絡を抑制するため、陽極層104表面における表面粗さを低減する必要がある。一般的に、陽極層104は発光エリアを規定するために、また、陰極層102との短絡を防ぐために、パターニングにより形成される。このパターニングには、膜形成後のバンク形成やエッチング、スクリーン印刷等による印刷パターニングの方法がある。通常、バンク形成やエッチングには、レジスト塗布、現像液、レジスト剥離液への浸漬の工程があり、ウェットプロセスで形成された陽極はダメージを受け易く、陽極としての特性が低下するおそれがある。また、印刷によるパターニングでは、例えば、スクリーン印刷を用いた場合は、版メッシュに起因する表面凹凸が発生することがある。また、グラビア印刷やスリットダイコート等を用いた場合は、塗り始めと塗り終わりに膜厚段差が発生することがある。これらの表面粗さや膜厚段差は、陽極層104の上に有機層103を積層して素子を形成した場合に、短絡を発生させる原因となる。上述した印刷法においては、印刷インクの粘度を低下させれば、塗布後のレベリング性を改善することも期待できる。しかしながら、粘度を低下させれば、厚膜化が困難になるという問題も生じ得る。一般に、ウェットプロセスで形成する電極材料として、頻繁に使用される高導電タイプPEDOT:PSS等の導電性高分子材料を用いた場合、膜厚100~200nm程度のITO等の透明酸化物導電膜と同等の導電性を得ようとすると、500~1000nm程度の膜厚が必要となる。従って、この種の導電性高分子材料を用いた場合、印刷インクの粘度を安易に低くできないという問題が生じ得る。また、導電性の高い材料の場合、比較的薄膜化が容易なので、印刷インクの粘度を低くすることができるが、この場合、下地との濡れ性の問題やにじみ等の問題があり、安定的に陽極層104を形成することが容易ではない。
[0049]
 これに対して、基板5の上に、光反射層として機能する陰極(第1電極2)を構成する金属層1から形成する場合、通常の素子形成順序とは逆の積層構造になっている。つまり、陽極として機能する第2電極4を、有機層3を形成した後に形成する。こうすれば、第2電極4の表面粗さによって、有機層3がダメージ等を受けるおそれがなくなり、効果的に短絡を抑制することができる。また、この有機エレクトロルミネッセンス素子を組み込んだデバイスの信頼性を向上させることができる。
[0050]
 第1電極2と発光層31との間には、第1電極2(陰極)から発光層31への電子注入を促進させる層、すなわち電子注入層や電子輸送層を挿入することも好ましい。電子注入層や電子輸送層を構成する材料としては、上記の金属層1を構成する材料と共通のもの、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、上記材料を含み、電子注入を促進させるドーパントを混合した有機半導体材料等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの層の形成も、蒸着、スパッタリング、めっき、塗布などの方法を用いることができる。電子注入層や電子輸送層の金属層1とは反対側の表面には、第1電極2の凸部2aに追随して凹凸が形成されていてもよい。この凹凸の高さ及び幅は金属層1の高さ及び幅と同じであるかそれよりも小さいことが好ましい。金属層1から離れる層ほど、この凹凸の高さ及び幅が徐々に小さくなっていてもよい。また、電子注入層や電子輸送層を第1電極2と発光層31との間に設けると、第1電極2から発光層31までに距離が生じ、金属層1の凹凸を有機層3内の各層の界面に反映させにくくすることができる。
[0051]
 そして、このように形成された金属層1の上に、直接、あるいは電子注入層や電子輸送層を介して、有機層3及び第2電極4を積層する。有機層3は少なくとも発光層31を含むものである。図1の形態においては、有機層3には、発光層31と第2電極4との間の層として、ホール輸送層32及びホール注入層33が設けられている。
[0052]
 有機層3の各層(発光層31、ホール輸送層32、ホール注入層33)及び第2電極4は、塗布型材料で形成されることが好ましい。このとき、積層方法としては、各層を構成する材料を溶媒に溶解又は分散した液体を塗布する方法を用いることができる。その場合、スピンコート、スプレーコート、ダイコート、グラビア印刷等の塗布によって有機層3及び第2電極4を成膜することができ、効率的に複数の層を形成することができる。また、塗布によれば、有機層3の各界面における凹凸の高さが、金属層2の凹凸の高さよりも小さく、第2電極4に近接するに従って小さくなるように形成することができる。すなわち、凹凸面上に、発光層31を構成する有機材料を塗布したとき、金属層1の凹状となった部分に、有機材料が溜まることになる。そのため、発光層31の膜厚としては、金属層1の凸状となった部分よりも、凹状となった部分が若干ながら厚くなり、その結果、発光層31の凹凸表面は、金属層1の凹凸の表面よりも凹凸が小さくなる。要するに、凹凸面に塗布された材料は、下層の凹凸に追随しつつも、塗布液によって平坦になる方向に力が働き、形成される上層は下層よりも凹凸が小さくなるのである。同様に、ホール輸送層32の凹凸の表面は、発光層31の凹凸の表面よりも平滑になり、第2電極4に近接する層ほど、その表面が平滑になる。
[0053]
 こうして、第1電極2の凸部2aが設けられた面に形成される発光層31の表面には、第1電極2の凸部2aよりも高さ及び幅の小さい発光層31の凸部31aが形成されることになる。また、発光層31の凸部31aが設けられた面に形成されるホール輸送層32の表面には、発光層31の凸部31aよりもさらに小さいホール輸送層32の凸部32aが形成されることになる。そして、第2電極4と、第2電極4に隣接する有機層3内の層(図1の形態ではホール注入層33)との界面を平坦にすることができる。第2電極4と有機層3との界面が平坦になると、この界面における短絡を効果的に抑制することができる。
[0054]
 有機層3内の各層の界面における凹凸の高さは、金属層1の凹凸の高さよりも小さいことが好ましく、例えば、10nm以下にすることができる。有機層3内の凹凸は存在しなくてもよく、存在する場合も小さいほどよい。有機層3内の各層の厚みは、例えば、10~100nmにすることができる。
[0055]
 ここで、塗布プロセスで有機層3内の各層を積層した場合、有機層3内において、上層として形成する層(例えばホール輸送層32)が、下地の層(例えば発光層31)を溶解させてしまうおそれがある。また、濡れ性が悪い等により、有機層3内におけるある層の上において、次層の塗布溶液が均一に広がらないことがある。そこで、例えば、膜厚について、次層(上層)の形成により溶解する分量を予め考慮に入れて、先層(下層)の膜厚を狙いの膜厚以上に形成することが好ましい。また、濡れ性の改善するため、塗布溶液に濡れ性を向上させる溶媒(アルコール等)を添加することが好ましい。
[0056]
 発光層31を構成する有機エレクトロルミネッセンス材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体等、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体、金属錯体系発光材料を高分子化したもの等や、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス(8-ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体、トリス(4-メチル-8-キノリナート)アルミニウム錯体、トリス(5-フェニル-8-キノリナート)アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ-(p-ターフェニル-4-イル)アミン、ピラン、キナクリドン、ルブレン、及びこれらの誘導体、又は、1-アリール-2,5-ジ(2-チエニル)ピロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、及びこれらの発光性化合物から成る基を分子の一部分に有する化合物等が挙げられる。また、上記化合物に代表される蛍光色素由来の化合物のみならず、いわゆる燐光発光材料、例えば、Ir錯体、Os錯体、Pt錯体、ユーロピウム錯体等々の発光材料、又はそれらを分子内に有する化合物若しくは高分子も好適に用いることができる。これらの材料は、必要に応じて、適宜選択して用いることができる。
[0057]
 ホール輸送層32を構成する材料としては、LUMOが小さい低分子~高分子材料を用いることができる。このような材料としては、例えば、ポリビニルカルバゾール(PVCz)や、ポリピリジン、ポリアニリン等の側鎖や主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体等の芳香族アミンを含むポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[0058]
 ホール注入層33を構成する材料としては、チオフェン、トリフェニルメタン、ヒドラゾリン、アリールアミン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニルアミン等を含む有機材料が挙げられる。具体的には、ポリビニルカルバゾール(PVCz)、ポリエチレンジオキシチオフェン:ポリスチレンスルホネート(PEDOT:PSS)、TPD等の芳香族アミン誘導体等が挙げられる。これらの材料を単独で用いてもよく、また二種類以上の材料を組み合わせて用いてもよい。
[0059]
 第2電極4は透光性を有する導電性材によって形成される。第2電極4(陽極)を構成する導電性物質としては、Ag、インジウム-錫酸化物(ITO)、インジウム-亜鉛酸化物(IZO)、錫酸化物、Au等の金属の微粒子、導電性高分子、導電性の有機材料、ドーパント(ドナー又はアクセプタ)含有有機層、導電体と導電性有機材料(高分子含む)の混合物、これら導電性材料と非導電性材料の混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。また、非導電性材料としては、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、その他の熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を構成する単量体の2種以上の共重合体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、導電性を高めるために、スルホン酸、ルイス酸、プロトン酸、アルカリ金属、アルカリ土類金属等のドーパントを用いたドーピングを行ってもよい。なお、ドーパントについても、これらに限定されるものではない。
[0060]
 また、上記のような導電性材料に加えて、AgやCu等の金属材料やカーボン等の導電性材料を細線形成したメッシュ構造(網目構造やグリッド構造など)のものを電極層に用いてもよい。細線幅のサイズとしては、導電性及び透光性の観点から、1~100μm程度であることが好ましい。なお、細線幅間隔、細線アスペクト比についても任意のものを用いることができる。メッシュ構造及びグリッド構造は、上記の材料を含む導電性ペーストをスクリーン印刷等することにより形成することができるが、これらの材料及び方法に限定されるものではない。
[0061]
 本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、有機層3(発光層31)で生じた光は直接又は金属層1で反射されて、第2電極4を透過して、素子の外部へ取り出される。そして、本実施形態によれば、金属層1(第1電極2)の表面にナノオーダーサイズの凹凸を設けたので、金属表面で発生する表面プラズモンを伝搬光に変えて表面プラズモンによる光の損失を抑制し、より多くの光を第2電極4へ向かう方向に反射させることができので、素子外への光取出し効率を向上させることができる。また、有機層3の各層の界面での凹凸が、金属層1の凹凸よりも小さいので、素子内部での短絡を抑制することができる。さらに、有機層3及び第2電極4に塗布材料を用いて、塗布プロセスで素子を作製することにより、有機層3の各層における界面での凹凸を金属層1の凹凸よりも小さくすることができる。
[0062]
 ところで、図1の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子をロールツーロールで製造することも可能である。その場合、基板5としては、フレキシブルな材料から構成され、ロール状に巻かれた状態で供給される帯状のシート材を用いることができる。基板5の材料としては、樹脂シート、金属箔などが挙げられる。そしてまず、帯状の基板5上にナノ粒子配設構造6を形成する。次に、その上に金属層1を形成し、さらにその上に有機層3の各層をスリットコータ等によって連続的に形成し、最後に、第2電極4をスクリーン印刷等によって所定の間隔で形成する。各層の積層後は、再びロール状に巻き取り回収することができる。こうすれば、いわゆるロールツーロール方式により、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が連続的に形成された発光シートロールを作成することができる。そして、この発光シートロールを所定の間隔で裁断すれば、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を、短時間で数多く製造することができる。特に、近年では、発光層31の複層化や、それらの間に電荷調整層を配置する等、有機層3が多層化される傾向にあり、ロールツーロール方式による有機層3の形成は、上述したような多数層から成る有機層を、同時に数多く製造することができ、プロセスコストを低減させることができる。
[0063]
 [実施形態2]
 図8は、有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の他の一例である。本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では、金属層1は反射層として機能するが電極としては機能しない。金属層1は基板5の凹凸面に設けられており、金属層1の凹凸面には、絶縁層7と電極(第1電極2)とがこの順で配設されている。第1電極2の上には、有機層3の各層(発光層31、ホール輸送層32及びホール注入層33)と、第2電極4とがこの順で設けられる。また、金属層1は光反射性を有し、第1電極2及び第2電極4は透光性を有する。第1電極2は有機層3に電圧を印加する陰極として機能し、第2電極4は陽極として機能する。第1電極2と発光層31との間には電子注入層や電子輸送層が設けられていてもよい。
[0064]
 金属層1の表面には、凹凸が形成されている。この金属層1の凹凸は、実施形態1において説明した方法と同様の方法で形成することができる。すなわち、ナノ粒子6aにより形成されたナノ粒子配設構造6を表面に有する基板5上に、金属層1を積層させることにより、凹凸を形成することができる。
[0065]
 そして、この金属層1の表面に、絶縁層7、第1電極2、有機層3、第2電極4を積層することにより、本形態の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製することができる。各層の積層は、実施形態1の場合と同様に、塗布や蒸着などの方法を用いることができる。塗布プロセスによれば、簡単に表面凹凸を徐々に小さくすることができる。
[0066]
 図8の実施形態では、第1電極2は、金属層1によっては形成されず、金属層1とは別の層として、金属層1及び絶縁層7を介して基板5の上に設けられている。そのため、第1電極2の凹凸の高さは、金属層1の凹凸よりも小さくなっている。つまり、金属層1の凸部1a、絶縁層7の凸部7a、第1電極2の凸部2aの順に、凸部の大きさが徐々に小さくなっている。そして、発光層31とホール輸送層32との界面は平坦な面となっている。有機層3及び第1電極2などの他の構成は、図1の実施形態と同様の構成にすることができる。
[0067]
 本実施形態によれば、第1電極2の凹凸の高さが、金属層1の凹凸よりも小さくなっているので、より確実に短絡を抑制することができる。すなわち、図1の形態のように、金属層1を第1電極2として機能させた場合には、この第1電極2の上に、有機層3を積層することになるが、本形態のように、金属層1とは別に、絶縁層7を介して第1電極2を設けた場合には、金属層1と有機層3とが隔離されることになる。したがって、金属層1の表面凹凸に起因する有機層3内の各層の界面での凹凸をより小さくすることが可能であり、場合によっては有機層3内の全界面を凹凸のない平坦な面にすることも可能であるので、短絡をより効果的に抑制することができるものである。
[0068]
 本実施形態では、第1電極2が透光性を有するので、発光層31で発光した光のうち、第1電極2側へ出射された光は、第1電極2及び絶縁層7を透過して、金属層1に入射する。このとき、金属層1は反射層として機能するので光は金属層1で反射する。そして、反射した光は、第2電極4に向かう方向に進み、第2電極4から外部へ出射する。
[0069]
 金属層1の材料としては、実施形態1と同様のものを用いることができる。金属層1の厚みとしては、実施形態1と同様に設定することができる。
[0070]
 絶縁層7の材料としては、限定されるものではないが、例えば、PMMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)、イミド系樹脂、チオウレタン系樹脂などを用いることができる。絶縁層7は光透過性の材料により構成される。絶縁層7の厚みは、例えば、50~200nmにすることができる。
[0071]
 第1電極2の材料としては、図1の形態における第2電極4の材料と同様のものを用いることができる。第1電極2の厚みは、例えば、50~200nmにすることができる。また、有機層3及び第2電極4の材料も、図1の実施形態と同様のものを用いることができる。
[0072]
 本実施形態によれば、金属層1の表面にナノオーダーサイズの凹凸が設けられているので、金属表面で発生する表面プラズモンを伝搬光に変えて表面プラズモンによる光の損失を抑制し、素子外への光取出し効率を向上させることができる。また、有機層3の各層の界面での凹凸を金属層1の凹凸よりも小さくすることが可能であり、場合によっては有機層3内の各層における全界面が凹凸のない平坦な面となることも可能であるので、素子内部での短絡をさらに抑制することができる。さらに、有機層3及び第2電極4に塗布材料を用いて、塗布プロセスで素子を作製することにより、有機層3の各層における界面での凹凸を金属層1の凹凸よりも小さくすることができる。
[0073]
 なお、本実施形態では、第1電極2を陰極とし、第2電極4を陽極とした構成を説明したが、第1電極2を陽極とし、第2電極4を陰極とする構成にすることもできる。その場合も、光取り出し効率の向上と短絡の抑制が期待できる。なお、この場合、第1電極2と第2電極4との間の有機層3内の各層の積層順は、上記の説明と逆の順にすることができる。
[0074]
 [実施形態3]
 実施形態3として、金属層1の凹凸をナノ粒子配設構造6の打刻により形成した形態を説明する。本実施形態では、金属層1としては、成形されたもの、例えば、金属箔、金属シート、金属フィルム、金属板などを用いることができる。ただし、凹凸が形成されやすいように、金属層1は、延展性や柔軟性のあるものが好ましい。金属層1の材料としては、実施形態1で説明したものと同様の材料を用いることができる。
[0075]
 図9は、有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例である。この有機エレクトロルミネッセンス素子は、金属層1が、第1電極2(陰極)として機能するとともに、有機層3を積層形成するための基板として機能する。金属層1の有機層3側の表面には凹凸が設けられている。この凹凸は、金属層1の裏面(有機層3とは反対側の面)に、ナノ粒子配設構造6を有する基板5をモールドとして押し付けてナノ粒子6aで打刻し、表面側に凸部2aを浮き上がらせることにより形成することができる。このナノ粒子配設構造6の打刻により、凹凸形状がモールドから金属層1に転写される。この方法では、金属層1の裏面には、凸部2aに対応した位置に凹部2bが形成されることになる。モールドとなる基板としては、図2~図7で説明したような、ナノ粒子配設構造6を有する基板5を用いることができる。
[0076]
 そして、第1電極2(金属層1)の凸部2aが設けられた表面に、有機層3の各層(発光層31、ホール輸送層32、ホール注入層33)、及び、第2電極4を積層することにより、図9の層構成の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。なお、第1電極2と発光層31との間には、電子注入層や電子輸送層が設けられていてもよい。有機層3内の各層の積層は、実施形態1と同様に、塗布プロセスを用いることができる。塗布プロセスによれば、簡単に表面凹凸を徐々に小さくすることができる。
[0077]
 図10は、有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の他の一例である。この有機エレクトロルミネッセンス素子は、金属層1が、第1電極2(陰極)として機能するとともに、有機層3を積層形成するための基板として機能する。金属層1の有機層3側の表面には凹凸が設けられている。この凹凸は、金属層1の表面(有機層3側の面)に、ナノ粒子配設構造6を有する基板をモールドとして押し付けてナノ粒子6aで打刻し、表面側に凹部2bを凹設することにより形成することができる。このナノ粒子配設構造6の打刻により、凹凸形状がモールドから金属層1に転写される。この方法では、金属層1の裏面には、凹部2bに対応した位置に、凸部2aが形成されてもよいし、凸部2aが形成されなくてもよい。モールドとなる基板としては、図2~図7で説明したような、ナノ粒子配設構造6を有する基板5を用いることができる。
[0078]
 そして、第1電極2(金属層1)の凹部2bが設けられた表面に、有機層3の各層(発光層31、ホール輸送層32、ホール注入層33)、及び、第2電極4を積層することにより、図10の層構成の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。なお、第1電極2と発光層31との間には、電子注入層や電子輸送層が設けられていてもよい。
[0079]
 有機層3内の各層の積層は、実施形態1と同様に、塗布プロセスを用いることができる。塗布プロセスによれば、簡単に表面凹凸を徐々に小さくすることができる。図10の形態では、塗布プロセスにより、第1電極2の凹部2b、発光層31の凹部31b、ホール輸送層32の凹部32b、の順に、凹部の大きさが徐々に小さくなっている。すなわち、実施形態1で説明したのと同様に、塗布したときに塗布液は凹状となった部分に溜まりやすいので、凸部の場合と同様、層を重ねるごとに凹部の大きさは小さくなっていく。そのため、第1電極2の凹凸の大きさよりも有機層3内の各層の界面における凹凸の大きさを小さくして界面をより平坦な面にすることができる。そして、第2電極4と有機層3との界面を凹凸のない平坦面にすることが可能になる。
[0080]
 図9及び図10の形態によれば、第1電極2(陰極)として機能する金属層1の表面が露出しているので、給電用の配線等を接続するための電極取出し部を、金属層1の任意の箇所にも設けることができる。また、基板として機能する金属層1に、金属箔のような、フレキシブルな金属を使用すれば、バリアフィルムよりも安価で同等の封止をすることができ、製造コストを大幅に削減することができる。
[0081]
 実施形態3においては、ロールツーロールの製造で凹凸を形成し、さらに有機層3をロールツーロールで積層することが容易である。
[0082]
 図11は、ロール製法により凹凸を形成する一例を示している。まず、金属層1として、フレキシブルな金属を準備する。ロール状の金属シートや金属箔を用いてもよい。金属層1しては、例えば、10~100μmの厚みのものを用いることができる。また、ナノ粒子配設構造6が表面に形成されたローラ61をロール搬送機器に配設する。ローラ61の表面にナノ粒子配設構造6を形成するには、実施形態1で説明した方法を用いることができる。具体的には、シリカナノ粒子などのナノ粒子6aが分散したコロイド溶液60をローラ61の表面に塗布して形成することができる。あるいは、フレキシブルな基板5にナノ粒子配設構造6を形成し、この基板5をローラ61に周状に巻きつけることにより形成してもよい。ローラ61表面には、ナノ粒子6aが曲面状(円筒の周面状)に配設されてナノ粒子配設構造6が形成されることになる。このようにして、ローラ61により構成された円筒状のモールドが準備される。
[0083]
 そして、金属層1を送出し、この送出速度と同期して回転するローラ61で金属層1を裏面から押し付けることにより、ナノ金属配設構造6の打刻によって金属層1の表面に凸部1aを浮き上がらせて凹凸構造を形成することができる。このとき、金属層1が湾曲する程度に押し付ければ、十分な押し付け力が働き、凸部1aを確実に形成することができる。
[0084]
 その後、金属層1の表面に、有機層3の各層及び第2電極4を積層形成することにより、図9のような形態の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。この積層形成も、塗布プロセスで行うことができ、実施形態1で説明したように、ロール搬送機器で、基材として機能する金属層1を送出しながら行うことが可能である。そのため、ロールツーロールで、有機エレクトロルミネッセンス素子を製造することが可能となる。そして、第1電極2の凸部2a、発光層31の凸部31a、ホール輸送層32の凸部32a、の順に、凸部の大きさを小さくして界面をより平坦にすることができる。
[0085]
 図12は、ロール製法により凹凸を形成する他の一例を示している。ナノ粒子配設構造6が表面に形成されたローラ61は、図10の形態の場合と同様にして形成することができる。
[0086]
 そして、金属層1を送出し、この送出速度と同期して回転するローラ61で金属層1を表面から押し付けることにより、ナノ金属配設構造6の打刻によって金属層1の表面に凹部1bを凹設して形成することができる。このとき、金属層1が湾曲する程度に押し付ければ、十分な押し付け力が働き、凹部1bを確実に形成することができる。
[0087]
 その後、金属層1の表面に、有機層3の各層及び第2電極4を積層形成することにより、図10のような形態の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。この積層形成も、塗布プロセスで行うことができ、実施形態1で説明したように、ロール搬送機器で、基材として機能する金属層1を送出しながら行うことが可能である。そのため、ロールツーロールで、有機エレクトロルミネッセンス素子を製造することが可能となる。そして、第1電極2の凹部2b、発光層31の凹部31b、ホール輸送層32の凹部32b、の順に、凹部の大きさを小さくして界面をより平坦にすることができる。
[0088]
 なお、ロール製法においては、ナノ粒子配設構造6を有する平板状のモールド(基板5)をロール搬送プロセス上に配置し、これを金属層1に、表面又は裏面から押し付けることで、フレキシブルな金属層1にナノ粒子配設構造6を打刻して凹凸を形成してもよい。
[0089]
 図9及び図10の有機エレクトロルミネッセンス素子にあっては、金属層1の表面には凹凸が形成されているので、金属表面で発生する表面プラズモンによる光の損失を抑制し、素子外への光取出し効率を向上させることができる。
[0090]
 [実施形態4]
 実施形態4として、図9の形態で用いた金属層1の表面に、実施形態2で用いた絶縁層7及び第1電極2を積層し、その上にさらに、有機層3の各層及び第2電極4を積層形成した有機エレクトロルミネッセンス素子を説明する。
[0091]
 図13に、図9で示したような凸部1aが設けられた金属層1の表面に、絶縁層7、第1電極2、有機層3及び第2電極4を形成した形態を示す。なお、第1電極2と発光層31との間には、電子注入層や電子輸送層が設けられていてもよい。また、図10で示したような凹部1bが設けられた金属層1の表面に、絶縁層7、第1電極2、有機層3及び第2電極4を形成した形態も同様に構成し得る。また、第1電極2が陽極となり第2電極4が陰極となる形態も同様に構成し得る。各層の具体的な構成は実施形態1~3で説明したものを採用することができる。図13では、図8及び図9と同様の構成には同一の符合を付している。本形態においても、金属表面において発生する表面プラズモンによる光の損失を抑制し、素子外への光取出し効率を向上させることができる。
[0092]
 [実施形態5]
 実施形態5として、基板5に金属層1を形成し、この金属層1の表面を、実施形態3における図10の形態のようにナノ粒子配設構造6を有するモールドで押し付けて、金属層1(第2電極2)の表面に凹部2bを凹設して凹凸を形成した有機エレクトロルミネッセンス素子を説明する。
[0093]
 図14に、金属層1(第1電極2)の凹凸面に、有機層3及び第2電極4を形成した形態を示す。ナノ粒子配設構造6を有するモールドによる金属層1への押し付けは、図10の場合と同様にすることができる。ただし、本形態では、金属層1が押し付け力を吸収するので、金属層1には凸部が形成されず、基板5と金属層1との界面は平坦な面となっている。そして、第1電極2の凹部2bが形成された面に、有機層3の各層及び第2電極4を積層することにより、各層における凹部の大きさが徐々に小さくなって、図14のような構成の有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。なお、第1電極2と発光層31との間には、電子注入層や電子輸送層が設けられていてもよい。また、実施形態2のように、金属層1の凹凸面に、絶縁層7、第1電極2、有機層3及び第2電極4を形成した形態も同様に構成し得る。この場合、第1電極2が陽極となり第2電極4が陰極となる形態も同様に構成し得る。各層の具体的な構成は実施形態1~3で説明したものを採用することができる。図14では、図1及び図10と同様の構成には同一の符合を付している。本形態においても、金属表面において発生する表面プラズモンによる光の損失を抑制し、素子外への光取出し効率を向上させることができる。
[0094]
 上記の各実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、電極層又は光反射層に、金属材料を用いた場合においても、その金属材料の表面に入射した光は、表面プラズモンによって損失され難く、その多くが他方側へ反射されて、素子外へ取出されるので、光取出し効率が向上する。また、各有機層3の各界面の凹凸を、金属層2面上の凹凸よりも小さくすることができ、素子内部での短絡を抑制することができる。そして、このような有機エレクトロルミネッセンス素子は、照明器具、バックライト、表示装置などへの応用が可能である。
[0095]
 なお、本発明は、ナノオーダーサイズの凹凸が設けられた金属層1の表面側に、複数の層を含む有機層3が設けられていればよく、上述した構成に限られない。例えば、発光層31の光取出し方向に、光取出し効率を向上させるための粒子を分散させた光取出し層が形成されていてもよい。
実施例
[0096]
 (実施例1)
 図1に示す構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造した。ただし、ナノ粒子配設構造6としては、シリカナノ粒子が単分散しランダムに配設された構造のものを用いた。具体的手順を以下に示す。
[0097]
 まず、水に塩基性アミノ酸としてリシン(L-lysine)を溶解させて水溶液を調製した。そしてこの塩基性アミノ酸水溶液にテトラエトキシシラン(TEOS)を添加し、60℃のウォーターバス中において、500rpmの回転速度で24時間攪拌することによって反応させ、シリカのコロイド溶液を作製した。原料モル比は1(TEOS):154.4(H O):0.02(L-lysine)であった。このようにして得られたコロイド溶液中には粒子径が約15nmのシリカナノ粒子が生成した。
[0098]
 次にこのコロイド溶液に、[化1]に示すブロックコポリマーF127を添加し、60℃で24時間攪拌することによって、F127をコロイド溶液に完全に溶解した。F127の添加量はコロイド溶液中のシリカの質量を基準として、1:1に設定した。続いて塩酸を用いて、コロイド溶液のpHを8に調整し、3日間、60℃で静置してエージングした。この条件は、図3に示すような単分散の条件である。そしてこの溶液を水で4倍に希釈し、コーティング材とした。
[0099]
 次いで、このコーティング材をディップコートによってシリコン基板上に塗布して付着させた。続いてコーティング材の有機成分(リシン、F127)を取り除くため、UVオゾン処理を、紫外線波長172nm、圧力50Pa、照射時間30minの条件で行なった。このような処理により、図4又は図5に示されるような、単分散構造のナノ粒子配設構造6が形成されると考えられる。
[0100]
 図15は、コーティング材処理後の基板表面のSEM像を示している。SEM像にみられるように、シリカナノ粒子は基板上で粒子同士の接合がなく、単分散状態で配置していることが確認された。また、基板5として、シリコン基板の代わりに、厚み0.7mmの無アルカリガラス板(コーニング社製「No.1737」)を用い、同様にシリカナノ粒子を基板5表面に付着させ有機成分を除去した。このシリカナノ粒子を付着させたガラス基板は肉眼で観察すると透明であり、ヘーズメータ(日本電色工業社製「NDH2000」)でヘーズと全光線透過率を測定すると、ヘーズ0.08、透過率91.9%であった。
[0101]
 次に、上記のようにシリカナノ粒子のナノ粒子配設構造6を設けたガラス基板の表面に、金属層1(第1電極2)として、アルミニウムを80nmの厚みで成膜して、これを陰極とした。このとき、原子間力顕微鏡(AFM)により第1電極2(陰極)の表面を確認したところ、高さ15nmでピッチがランダムな凹凸が形成されていることが確認された。
[0102]
 次に、赤色高分子(アメリカンダイソース社製「LightEmitting polymer ADS 111 RE」)をTHF溶媒に1wt%になるよう溶解した溶液を、第1電極2(陰極)上に膜厚が約100nmになるようにスピンコーターで塗布し、100℃で10分間焼成することによって発光層31を得た。次に、TFB(Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4’-(N-(4-sec-butylphenyl))diphenylamine)])(アメリカンダイソース社製「Hole Transport Polymer ADS 259 BE」)をTHF溶媒に1wt%になるよう溶解した溶液を、発光層31の上に、膜厚約12nmになるようにスピンコーターで塗布して、TFB被膜を作製し、これを200℃で10分間焼成することによって、ホール輸送層32を得た。このホール輸送層32上に、ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT-PSS)(スタルクヴィテック社製「Baytron P AI 4083」、PEDOT:PSS=1:6)とイソプロピルアルコールを1:1で混合した溶液を、PEDOT-PSSの膜厚が30nmになるようにスピンコーターで塗布し、150℃で10分間焼成することにより、ホール注入層33を得た。更に、ホール注入層33上に、ITOナノ粒子(粒子径約40nm、シーアイ化成社製ITCW15wt%-G30)にメチルセルロース(信越化学社製60 SH)を5wt%混合した溶液を、スクリーン印刷機を用いて膜厚が300nm程度になるようパターン形成し、120℃15分間乾燥することにより第2電極4(陽極)を形成した。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子が得られた。
[0103]
 (実施例2)
 図1に示す構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造した。ただし、ナノ粒子配設構造6としては、シリカナノ粒子が線状に連結したメッシュ構造のものを用いた。具体的手順を以下に示す。
[0104]
 水に塩基性アミノ酸としてリシン(L-lysine)を溶解させて水溶液を調製した。そしてこの塩基性アミノ酸水溶液にテトラエトキシシラン(TEOS)を添加し、60℃のウォーターバス中において、500rpmの回転速度で24時間攪拌することによって反応させ、シリカのコロイド溶液を作製した。原料モル比は1(TEOS):154.4(H O):0.02(L-lysine)であった。このようにして得られたコロイド溶液中には粒子径が約15nmのシリカナノ粒子が生成した。
[0105]
 次にこのコロイド溶液に、[化1]に示すブロックコポリマーF127を添加し、60℃で24時間攪拌することによって、F127をコロイド溶液に完全に溶解した。F127の添加量はコロイド溶液中のシリカの質量を基準として、1:1に設定した。続いて塩酸を用いて、コロイド溶液のpHを7に調整し、3日間、60℃で静置してエージングした。この条件は、図6に示すような線状連結の条件である。そしてこの溶液を水で4倍に希釈し、コーティング材とした。
[0106]
 次いで、このコーティング材をディップコートによってシリコン基板上に塗布して付着させた。続いてコーティング材の有機成分(リシン、F127)を取り除くため、UVオゾン処理を、紫外線波長172nm、圧力50Pa、照射時間30minの条件で行なった。このような処理により、図7に示されるような、メッシュ構造のナノ粒子配設構造6が形成されると考えられる。
[0107]
 図16は、コーティング材処理後の基板表面のSEM像を示している。SEM像にみられるように、シリカナノ粒子が数個から数十個単位で連結し、基板の表面でメッシュ構造を形成しており、基板の表面にナノ粒子配設構造6が形成されていることが確認された。また、基板5として、シリコン基板の代わりに、厚み0.7mmの無アルカリガラス板(コーニング社製「No.1737」)と用い、同様にシリカナノ粒子を基板5表面に付着させ有機成分を除去した。このシリカナノ粒子を付着させたガラス基板は肉眼で観察すると透明であり、ヘーズメータ(日本電色工業社製「NDH2000」)でヘーズと全光線透過率を測定すると、ヘーズ0.09、透過率91.8%であった。
[0108]
 そして、このシリカナノ粒子のナノ粒子配設構造6を設けたガラス基板の表面に、実施例1と同様にして、第1電極2(金属層1)を形成した。原子間力顕微鏡(AFM)により第1電極2(陰極)の表面を確認したところ、高さ15nmでメッシュ状の凹凸が形成されていることが確認された。さらに、実施例1と同様の方法で、第1電極2の上に、発光層31、ホール輸送層32、ホール注入層33、及び、第2電極4を形成した。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子が得られた。
[0109]
 (実施例3)
 図8に示す構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造した。具体的手順を以下に示す。
[0110]
 実施例1と同様の方法により、シリカナノ粒子を用いて、基板5上に高さ15nmで、ピッチがランダムな微細な凹凸を形成し、この凹凸が形成された基板5の表面に、真空蒸着法により、アルミニウムを80nmの厚みで成膜し金属層1を反射層として形成した。原子間力顕微鏡(AFM)により金属層1の表面を確認したところ、高さ15nmでピッチがランダムな凹凸が形成されていることが確認された。次に、その上に、PMMAを100nm塗布してこれを硬化させて絶縁層7を形成した。更に、その上にIZOをスパッタ法により厚み100nmで形成して、これを第1電極2(陰極)とした。その上に、実施例1と同様の方法にて、発光層31、ホール輸送層32、ホール注入層33、及び、第2電極層4を形成した。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子が得られた。
[0111]
 (実施例4)
 図9に示す構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造した。具体的手順を以下に示す。
[0112]
 金属層1(基板)としてアルミ箔(約30μm厚)を準備した。このアルミ箔の有機層3を塗布する側とは反対側に、実施例1と同様にして作製したナノ粒子配設構造6を有した基板5をモールドとして押し付けた。これにより、ナノ粒子配設構造6が打刻され微細な凹凸がアルミ箔上に形成された。原子間力顕微鏡(AFM)によりアルミ箔(陰極)の表面を確認したところ、高さ15nmでピッチがランダムな凹凸が形成されていることが確認された。そして、このアルミ箔上に発光層31を実施例1と同一の方法で形成した。その上に、実施例1の方法と同様にして、ホール輸送層32、ホール注入層33及び第2電極4を形成した。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子が得られた。
[0113]
 (比較例1)
 基板として厚み0.7mmの無アルカリガラス板(No.1737、コーニング製)を用い、微細な凹凸を形成することなく、真空蒸着法により、基板上にアルミニウムを80nmの厚みで成膜して第1電極2(陰極)を形成した。それ以外は、実施例1と同様にして、発光層31、ホール輸送層32、ホール注入層33、及び、第2電極4(陽極)を形成した。これにより、実施例1、2と比較する構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
[0114]
 (比較例2)
 基板として厚み0.7mmの無アルカリガラス板(No.1737、コーニング製)を用い、微細な凹凸を形成することなく、真空蒸着法により、基板上にアルミニウムを80nmの厚みで成膜して金属層1(反射層)を形成した。それ以外は、実施例3と同様にして、絶縁層7、第1電極2、発光層31、ホール輸送層32、ホール注入層33、及び、第2電極4(陽極)を形成した。これにより、実施例3と比較する構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
[0115]
 (比較例3)
 基板としてアルミ箔(約30μm厚)を用い、これにモールドのプレスをすることなく、平滑な面に、実施例1と同様にして、発光層31を形成した。それ以外は、実施例1と同様にして、ホール輸送層32、ホール注入層33及び第2電極4を形成した。これにより、実施例4と比較する構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
[0116]
 (評価)
 各実施例及び比較例の有機エレクトロルミネッセンス素子について、電極間に電流密度が10mA/cm となるように電流を流し、大気放射光を積分球によって計測した。そして、これらの計測結果に基づいて大気放射光の外部量子効率を算出した。外部量子効率は、発光層31内に注入され再結合した電子の数に対して放射される光子の割合であり、大気放射光の外部量子効率は有機エレクトロルミネッセンス素子の印加電流と大気放射光量から算出される。
[0117]
 表1に、比較例1を基準とする実施例1及び2の外部量子効率比、比較例2を基準とする実施例3の外部量子効率比、並びに、比較例3を基準とする実施例4の外部量子効率比を示す。
[0118]
 表1に示すように、実施例1~4は、層構成が対応する各比較例と比較して、外部量子効率比において優れていることが確認された。また、電圧2V印加時の電流値は、実施例1、2と比較例1、実施例3と比較例2、実施例4と比較例3、のそれぞれの比較において、ほぼ同等の電流値であった。このことから、実施例1~4は、金属層1の表面に凹凸が形成されているにも拘わらず、短絡が抑制されていることが確認された。
[0119]
 以上より、金属層1の一方面にナノ粒子配設構造6を用いてナノオーダーサイズの凹凸を設け、この上に有機層3等を積層することにより、有機層3内の界面の凹凸を小さくして短絡を抑制することができるとともに、金属層1の表面で発生する表面プラズモンを伝搬光に変えて、表面プラズモンによる光の損失を抑制することができることが確認された。
[0120]
[表1]


符号の説明

[0121]
1   金属層
2   第1電極
3   有機層
31  発光層
32  ホール輸送層
33  ホール注入層
4   第2電極
5   基板
6   ナノ粒子配設構造
6a  ナノ粒子
7   絶縁層
1a、2a、31a、32a 凸部
1b、2b、31b、32b 凹部

請求の範囲

[請求項1]
 ナノ粒子が面状に配設されたナノ粒子配設構造によって表面にナノサイズの凹凸が設けられた金属層と、前記金属層の凹凸面に設けられ、発光層を含む複数の層から構成される有機層と、を備え、前記有機層内の各層の界面は、前記金属層の凹凸面よりも平坦な面であることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子。
[請求項2]
 前記金属層は、前記ナノ粒子配設構造を有する基板の表面に形成されるとともに、電極を構成することを特徴とする、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[請求項3]
 前記金属層は前記ナノ粒子配設構造を有する基板の表面に形成され、絶縁層と電極とが、この順で前記金属層の表面に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[請求項4]
 前記金属層は、前記ナノ粒子配設構造の打刻により凹凸が形成されたものであり、前記有機層を積層するための基板として機能することを特徴とする、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[請求項5]
 前記ナノ粒子配設構造は、前記ナノ粒子が単分散した構造であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[請求項6]
 前記ナノ粒子配設構造は、前記ナノ粒子がランダムに配置された構造であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[請求項7]
 前記ナノ粒子配設構造は、シリカナノ粒子が線状に連結して形成されたメッシュ構造であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]