JP2011154843A - Organic electroluminescent element - Google Patents

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Masato Yamana
正人 山名
Takeyuki Yamaki
健之 山木
Hiroki Yabe
裕城 矢部
Masahiro Nakamura
将啓 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element which can improve light extraction efficiency and can be manufactured without receiving a restriction of the material or film-forming condition of an electrode and a luminous layer or the like. <P>SOLUTION: A nano particle arrangement layer 5 is arranged on the surface of a substrate 1. Then, a first electrode 2, an organic layer including a luminous layer 3, and a second electrode 4 are laminated in this order. By fine unevenness on the surface of the substrate 1 formed by the nano particle arrangement layer 5, fine unevenness can be formed on each surface of the first electrode 2, the luminous layer 3, and the second electrode 4, and a fine concavo-convex structure is formed in the interface of each layers to alleviate total reflection. Furthermore, since the nano particle arrangement layer 5 is formed of a silica nano particle 6, the material and film-forming condition of the electrode and the luminous layer or the like laminated on this do not receive restriction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示用や照明用など、各種の用途に使用される有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。   The present invention relates to an organic electroluminescence element used for various applications such as display and illumination.

図5は、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)の層構成の一例を示すものであり、透明な基板1の表面に光透過性もしくは光反射性の第一電極2、ホール輸送層8、発光層3、電子輸送層9、光反射性もしくは光透過性の第二電極4を順次積層することによって形成してある。第一電極2を光透過性の陽極で形成し、第二電極4を光反射性の陰極で形成した有機EL素子では、この電極2,4間に電圧を印加することによって、電子輸送層9を介して発光層3に注入された電子と、ホール輸送層8を介して発光層3に注入されたホールとが、発光層3内で再結合して発光が起こる。そしてこの発光層3で発光した光は、光透過性の第一電極2と基板1を通して取り出されるものである。   FIG. 5 shows an example of the layer structure of an organic electroluminescence element (organic EL element). The transparent electrode 1 has a light transmissive or light reflective first electrode 2, a hole transport layer 8, light emission. The layer 3, the electron transport layer 9, and the light reflective or light transmissive second electrode 4 are sequentially laminated. In the organic EL element in which the first electrode 2 is formed of a light-transmitting anode and the second electrode 4 is formed of a light-reflecting cathode, by applying a voltage between the electrodes 2 and 4, the electron transport layer 9 The electrons injected into the light emitting layer 3 through the hole and the holes injected into the light emitting layer 3 through the hole transport layer 8 are recombined in the light emitting layer 3 to emit light. The light emitted from the light emitting layer 3 is extracted through the light transmissive first electrode 2 and the substrate 1.

ここで、屈折率の高い媒質から屈折率の低い媒質へ光が伝搬する場合、その界面では媒質間の屈折率により、スネルの法則から臨界角が決定され、臨界角以上で入射する光は界面で全反射し、屈折率の高い媒質に閉じ込められて、導波光として失われることになる。ここで、一般に有機EL素子に使用される基板1は、優れた透明性、強度、低コスト、ガスバリア性、耐薬品性、耐熱性等の観点から、もっぱらガラスが用いられているが、一般的なソーダライムガラス等の屈折率は1.52程度である。   Here, when light propagates from a medium with a high refractive index to a medium with a low refractive index, the critical angle is determined from Snell's law by the refractive index between the medium at the interface. Thus, the light is totally reflected, confined in a medium having a high refractive index, and lost as guided light. Here, the substrate 1 generally used for the organic EL element is generally made of glass from the viewpoints of excellent transparency, strength, low cost, gas barrier properties, chemical resistance, heat resistance, etc. The refractive index of a soda lime glass or the like is about 1.52.

一方、第一電極2には、酸化インジウムに酸化錫をドープした酸化インジウム錫(ITO)や酸化インジウム亜鉛(IZO)が、その優れた透明性と電気伝導性から広く用いられている。このITOやIZOの屈折率は、その組成、成膜方法、結晶構造等により変化するが、ITOはおよそ1.7〜2.3、IZOはおよそ1.9〜2.4であり、非常に高い屈折率を持っている。   On the other hand, indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) in which indium oxide is doped with tin oxide is widely used for the first electrode 2 because of its excellent transparency and electrical conductivity. The refractive index of ITO or IZO varies depending on its composition, film formation method, crystal structure, etc., but ITO is approximately 1.7 to 2.3, IZO is approximately 1.9 to 2.4, Has a high refractive index.

また、有機EL素子において発光層3、ホール輸送層8、電子輸送層9などの有機層に用いられる発光材料、電子輸送性材料、ホール輸送性材料等は、ベンゼン環をその分子構造内に多く含んだπ共役結合系の材料が多い。このため、屈折率はおよそ1.6〜2.0程度のものが多く、一般的な有機材料に比べて屈折率が高い。   In addition, light-emitting materials, electron-transporting materials, hole-transporting materials, and the like used for organic layers such as the light-emitting layer 3, the hole transport layer 8, and the electron transport layer 9 in an organic EL element have many benzene rings in their molecular structures. There are many π-conjugated bond materials included. For this reason, the refractive index is often about 1.6 to 2.0, which is higher than that of a general organic material.

従って、一般的な有機EL素子において、各層の屈折率の大小関係は、大気<基板<有機層<第一電極となり、有機EL素子の発光源である発光層3から斜めに大きな角度で出射した光は、第一電極2と基板1の界面、基板1と大気の界面で全反射し易い。そしてこのように全反射が生じ易いと、発光層3で発光した光を第一電極2と基板1を通して外部に取り出す光取出し効率が低下することになる。   Therefore, in a general organic EL element, the refractive index of each layer is such that the atmosphere <substrate <organic layer <first electrode, and the light is emitted obliquely at a large angle from the light emitting layer 3 that is the light source of the organic EL element. The light is easily totally reflected at the interface between the first electrode 2 and the substrate 1 and at the interface between the substrate 1 and the atmosphere. If total reflection tends to occur in this way, the light extraction efficiency for extracting the light emitted from the light emitting layer 3 to the outside through the first electrode 2 and the substrate 1 is lowered.

そこで、界面での全反射を緩和するために、界面に微細な凹凸を形成することが行なわれている。例えば特許文献1では、基板の上に周期的な凹凸を硬化性樹脂層もしくはポリマー膜で形成し、この硬化性樹脂層もしくはポリマー膜で形成した凹凸の上に、電極や発光層等の有機層を順次形成することによって、各界面に周期的な凹凸を形成した有機EL素子が提案されている(特許文献1参照)。この方法によれば、各層の界面に形成されている凹凸によって全反射を緩和することができ、光の取出し効率の向上が期待できるものである。   Therefore, in order to alleviate total reflection at the interface, it is performed to form fine irregularities at the interface. For example, in Patent Document 1, periodic unevenness is formed on a substrate with a curable resin layer or a polymer film, and an organic layer such as an electrode or a light emitting layer is formed on the unevenness formed with the curable resin layer or the polymer film. An organic EL element in which periodic irregularities are formed on each interface by sequentially forming the layers has been proposed (see Patent Document 1). According to this method, total reflection can be mitigated by the unevenness formed at the interface of each layer, and an improvement in light extraction efficiency can be expected.

しかし特許文献1のように各層の界面に周期的な凹凸構造を形成すると、特許文献2にも記載されているように、光の出射に指向性が生じたり、波長依存性が生じたりするおそれがある。また特許文献1では、界面に凹凸構造を形成するために、基板の上に硬化性樹脂層もしくはポリマー膜を設けるようにしているが、硬化性樹脂もしくはポリマー膜は耐熱性が低いので、この上に積層する電極や有機層の材料や、成膜条件が制限されてしまうという問題がある。   However, when a periodic concavo-convex structure is formed at the interface of each layer as in Patent Document 1, there is a risk that directivity may be generated in light emission or wavelength dependency may be generated as described in Patent Document 2. There is. In Patent Document 1, a curable resin layer or a polymer film is provided on a substrate in order to form a concavo-convex structure at the interface. However, since the curable resin or polymer film has low heat resistance, There is a problem that the materials of the electrodes and organic layers to be laminated on the film and the film forming conditions are limited.

特開2009−9861号公報JP 2009-9861 A 特開2006−313667号公報JP 2006-313667 A

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、光の取出し効率を向上することができ、また電極や発光層等の材料や成膜条件に制限を受けることなく作製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提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and can improve the light extraction efficiency, and can be manufactured without being limited by materials such as electrodes and light-emitting layers and film formation conditions. An object of the present invention is to provide an electroluminescence element.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板1の表面にナノ粒子配列層5を配置し、その上に第一電極2、発光層3を含む有機層、第二電極4をこの順に積層して成ることを特徴とするものである。   The organic electroluminescence device according to the present invention has a nanoparticle array layer 5 disposed on the surface of a substrate 1, and a first electrode 2, an organic layer including a light emitting layer 3, and a second electrode 4 are laminated in this order. It is characterized by comprising.

このようにナノ粒子配列層5の上から基板1の表面に第一電極2、発光層3を含む有機層、第二電極4を積層することによって、ナノ粒子配列層5によって形成される基板1の表面の微細な凹凸によって、第一電極2、発光層3を含む有機層、第二電極4の各表面に微細な凹凸を形成することができ、各層の界面に微細な凹凸構造を形成して全反射を緩和し、光の取出し効率を向上することができるものである。またナノ粒子配列層5はナノ粒子によって形成されるものであり、この上に積層する電極や発光層等の材料や成膜条件に制限を受けることがなくなるものである。   Thus, the substrate 1 formed by the nanoparticle array layer 5 by laminating the first electrode 2, the organic layer including the light emitting layer 3, and the second electrode 4 on the surface of the substrate 1 from above the nanoparticle array layer 5. By forming fine irregularities on the surface of the first electrode 2, the organic layer including the light emitting layer 3, and the second electrode 4, fine irregularities can be formed, and a fine irregular structure is formed at the interface of each layer. Thus, total reflection can be relaxed and light extraction efficiency can be improved. The nanoparticle array layer 5 is formed of nanoparticles, and is not limited by materials such as electrodes and light emitting layers stacked thereon and film formation conditions.

また本発明において、上記のナノ粒子配列層5のナノ粒子の配列がランダムであることを特徴とするものである。   Moreover, in this invention, the arrangement | sequence of the nanoparticle of said nanoparticle arrangement | sequence layer 5 is random, It is characterized by the above-mentioned.

このようにナノ粒子の配列がランダムであることによって、ランダムな凹凸構造を各層の界面に形成することができるものであり、周期的な凹凸構造のように、光の出射に指向性が生じたり、波長依存性が生じたりすることがなくなるものである。   The random arrangement of the nanoparticles in this way allows a random uneven structure to be formed at the interface of each layer, and directivity occurs in the light emission like a periodic uneven structure. In this way, wavelength dependency does not occur.

また本発明は、ナノ粒子配列層5が、シリカナノ粒子6が単分散した構造であることを特徴とするものである。   Further, the present invention is characterized in that the nanoparticle arrangement layer 5 has a structure in which silica nanoparticles 6 are monodispersed.

このように、ナノ粒子配列層5を形成するシリカナノ粒子6は、無機化合物であって耐熱性が高く、硬化性樹脂層やポリマー膜で凹凸を形成する場合のように、この上に積層する電極や発光層等の材料や成膜条件に制限を受けることがなくなると共に、シリカナノ粒子6は単分散しているために、ランダムな凹凸構造を各層の界面に形成することができ、光の出射に指向性が生じたり、波長依存性が生じたりすることがなくなるものである。   As described above, the silica nanoparticles 6 forming the nanoparticle array layer 5 are inorganic compounds and have high heat resistance, and the electrodes stacked thereon are formed as in the case of forming irregularities with a curable resin layer or a polymer film. In addition, the silica nanoparticles 6 are monodispersed, so that a random uneven structure can be formed at the interface of each layer, and light emission is not limited. There is no directivity or wavelength dependency.

また本発明は、ナノ粒子配列層5が、シリカナノ粒子6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ものである。   The present invention is also characterized in that the nanoparticle arrangement layer 5 has a mesh structure formed by connecting silica nanoparticles 6 in a linear shape.

このように、ナノ粒子配列層5を形成するシリカナノ粒子6は、無機化合物であって耐熱性が高く、硬化性樹脂層やポリマー膜で凹凸を形成する場合のように、この上に積層する電極や発光層等の材料や成膜条件に制限を受けることがなくなると共に、シリカナノ粒子6は線状に連結して形成されたメッシュであるために、ランダムな凹凸構造を各層の界面に形成することができ、光の出射に指向性が生じたり、波長依存性が生じたりすることがなくなるものである。   As described above, the silica nanoparticles 6 forming the nanoparticle array layer 5 are inorganic compounds and have high heat resistance, and the electrodes stacked thereon are formed as in the case of forming irregularities with a curable resin layer or a polymer film. In addition, the silica nanoparticle 6 is a mesh formed by linear connection, so that a random uneven structure is formed at the interface of each layer. Thus, there is no directivity or wavelength dependency in the light emission.

本発明によれば、ナノ粒子配列層5によって形成される基板1の表面の微細な凹凸によって、第一電極2、発光層3を含む有機層、第二電極4の各表面に微細な凹凸を形成することができ、各層の界面に微細な凹凸構造を形成して全反射を緩和し、光の取出し効率を向上することができるものであり、またナノ粒子配列層5上に積層する電極や発光層等の材料や成膜条件に制限を受けることがなくなるものである。   According to the present invention, fine irregularities on the surface of the substrate 1 formed by the nanoparticle array layer 5 cause fine irregularities on the surfaces of the first electrode 2, the organic layer including the light emitting layer 3, and the second electrode 4. It is possible to form a fine concavo-convex structure at the interface of each layer to alleviate total reflection and improve the light extraction efficiency. The material such as the light emitting layer and the film forming conditions are not limited.

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、(a)は基板にナノ粒子配列層を設けた状態の概略断面図,(b)は有機EL素子の層構成を示す概略断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It shows an example of embodiment of this invention, (a) is a schematic sectional drawing of the state which provided the nanoparticle arrangement | sequence layer in the board | substrate, (b) is a schematic sectional drawing which shows the layer structure of an organic EL element. . 同上で用いるコロイド溶液を示すものであり、(a)(b)は概略図である。The colloidal solution used in the above is shown, and (a) and (b) are schematic views. 同上のナノ粒子配列層を示すものであり、(a)(b)は概略斜視図である。The nanoparticle arrangement | sequence layer same as the above is shown, (a) (b) is a schematic perspective view. 同上のナノ粒子配列層を示すものであり、(a)はシリカナノ粒子が単分散した状態のSEM像をプリントした写真、(b)はシリカナノ粒子がメッシュ状に連結した状態のSEM像をプリントした写真である。The nanoparticle arrangement | sequence layer same as the above is shown, (a) is the photograph which printed the SEM image of the state which the silica nanoparticle monodispersed, (b) printed the SEM image of the state which the silica nanoparticle connected in the mesh form It is a photograph. 従来例の有機EL素子の層構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the layer structure of the organic EL element of a prior art example.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明において基板1としては、光透過性を有するものであればよい。例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどの透明ガラス板や、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エポキシ等の樹脂、フッ素系樹脂等から任意の方法によって作製されたプラスチックフィルムやプラスチック板などを用いることができる。また、鉛などの重金属を混合したガラス板であってもよい。   In the present invention, the substrate 1 may be any substrate having optical transparency. For example, a transparent glass plate such as soda lime glass or non-alkali glass, a plastic film or a plastic plate produced by an arbitrary method from a resin such as polyester, polyolefin, polyamide, or epoxy, or a fluorine resin can be used. . Moreover, the glass plate which mixed heavy metals, such as lead, may be sufficient.

本発明では、まず図1(a)のように、この基板1の表面にナノ粒子配列層5を形成する。ナノ粒子配列層5は、基板1の表面にナノサイズのナノ粒子をランダムに配列させた状態で付着させることによって形成されるものである。   In the present invention, first, as shown in FIG. 1A, a nanoparticle array layer 5 is formed on the surface of the substrate 1. The nanoparticle array layer 5 is formed by adhering nano-sized nanoparticles on the surface of the substrate 1 in a state of being randomly arrayed.

このナノ粒子としてはシリカナノ粒子6を用いることができる。シリカナノ粒子6で形成されるナノ粒子配列層5には、シリカナノ粒子6を単分散した状態で配列させる構造と、シリカナノ粒子6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列させるメッシュ構造とがある。   Silica nanoparticles 6 can be used as the nanoparticles. The nanoparticle arrangement layer 5 formed of the silica nanoparticles 6 has a network structure in which the silica nanoparticles 6 are arranged in a monodispersed state, and the silica nanoparticles 6 are linearly connected and branched and circularly connected. There is a mesh structure to be arranged.

まずシリカナノ粒子6の単分散構造で形成されるナノ粒子配列層5について説明する。このようなシリカナノ粒子6が単分散した構造のナノ粒子配列層5は、まずシリカナノ粒子6を液中で調製すると共に単分散させ、次に基板1の表面にこの液を塗布してシリカナノ粒子6を単分散した状態で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。   First, the nanoparticle arrangement layer 5 formed with a monodisperse structure of silica nanoparticles 6 will be described. In the nanoparticle array layer 5 having a structure in which the silica nanoparticles 6 are monodispersed, the silica nanoparticles 6 are first prepared and monodispersed in a liquid, and then the liquid is applied to the surface of the substrate 1 to form the silica nanoparticles 6. Can be formed by adhering to the surface of the substrate in a monodispersed state.

シリカナノ粒子6を液中で調製する方法は特に限定されるものではないが、例えば、非特許文献1(深尾将士, 下嶋敦, 大久保達也、ブロックコポリマーを用いた球状シリカナノ粒子の一次元配列, 化学工学会第40回秋季大会予稿集(2008))、非特許文献2(菅原彩絵、下嶋敦, 大久保達也、界面制御による球状シリカナノ粒子の一次元配列, 化学工学会第74年会予稿集(2009))に記載された方法に準じて行なうことができる。シリカナノ粒子6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制御可能なナノ粒子が得やすいので、本発明のナノ粒子を形成する材料として最も適している(Stober et al., J. Colloid lnterface Sci.,26, 62-69(1968)参照)。また、シリカナノ粒子6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。シリカナノ粒子6の大きさは、特に限定されるものではないが、10nm以上、100nm以下の範囲であることが好ましい。   The method for preparing the silica nanoparticles 6 in the liquid is not particularly limited. For example, Non-Patent Document 1 (Masashi Fukao, Satoshi Shimojima, Tatsuya Okubo, one-dimensional arrangement of spherical silica nanoparticles using block copolymer, chemistry The 40th Autumn Meeting of the Society of Engineering (2008)), Non-Patent Document 2 (Ayane Sugawara, Atsushi Shimojima, Tatsuya Okubo, One-dimensional Array of Spherical Silica Nanoparticles by Interface Control, The 74th Annual Meeting of the Society of Chemical Engineers (2009 )). An alkoxysilane can be used as a raw material for the silica nanoparticles 6, and a tetrafunctional alkoxysilane is preferably used as the alkoxysilane. For example, tetraethoxysilane can be used. Here, silica is most suitable as a material for forming the nanoparticles of the present invention because it is easy to obtain nanoparticles with low cost, high transparency, and controllable particle size (Stober et al., J. Colloid lnterface Sci ., 26, 62-69 (1968)). Silica nanoparticles 6 have various advantages such as high heat resistance, high mechanical strength, and durability against chemicals such as organic solvents. Although the magnitude | size of the silica nanoparticle 6 is not specifically limited, It is preferable that it is the range of 10 nm or more and 100 nm or less.

そしてシリカナノ粒子6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6が分散されたコロイド溶液12を調製することができる。   The silica nanoparticles 6 can be prepared in a liquid by adding an alkoxysilane to a solution in which a basic amino acid is dissolved and heating it to cause hydrolysis and polycondensation of the alkoxysilane. Silica produced by hydrolysis and polycondensation of alkoxysilane in the presence of a basic amino acid becomes a nano-sized sphere, and a colloidal solution 12 in which silica nanoparticles 6 are dispersed can be prepared.

シリカナノ粒子6が分散されたコロイド溶液12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。   The liquid used for preparing the colloidal solution 12 in which the silica nanoparticles 6 are dispersed is not particularly limited, but water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran , Ethers such as dioxane, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and octane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone And halogenated carbons such as methylene chloride and chloroform.

次に、上記のようにシリカナノ粒子6が分散されたコロイド溶液12に、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。ブロックコポリマーは、親水性と疎水性の相異なる性質を持つものであり、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。例えば、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コポリマーを使用することができる。   Next, the block copolymer is added to the colloidal solution 12 in which the silica nanoparticles 6 are dispersed as described above, and stirred to dissolve uniformly. The block copolymer has different properties of hydrophilicity and hydrophobicity, and a block copolymer in which hydrophilic blocks and hydrophobic blocks are alternately copolymerized can be used. For example, a triblock copolymer obtained by copolymerizing a hydrophilic polyethylene oxide block on both sides of a hydrophobic polypropylene oxide block can be used.

このようにコロイド溶液12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12のpH調整を行なう。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12中でシリカナノ粒子6を単分散させることができるものである。すなわち、コロイド溶液12のpHが小さくなるように調整すると、シリカナノ粒子6はコロイド溶液12中で連結していく。このとき、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。これに対して、コロイド溶液のpHが大きくなるように調整すると、コロイド溶液12中のシリカナノ粒子6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。図2(a)は、シリカナノ粒子6が単分散したコロイド溶液12を図示したものである。   In this manner, the pH of the colloid solution 12 is adjusted with the block copolymer dissolved in the colloid solution 12. The pH can be adjusted using an acid such as hydrochloric acid or a base such as ammonia. The silica nanoparticles 6 can be monodispersed in the colloidal solution 12 by adjusting the pH. That is, when the pH of the colloid solution 12 is adjusted to be small, the silica nanoparticles 6 are connected in the colloid solution 12. At this time, the density of the components in the colloidal solution can be controlled according to the concentration, temperature, and elapsed time, and a linear structure or a mesh structure in which they are further connected can be formed. In contrast, when the pH of the colloidal solution is adjusted to be large, the silica nanoparticles 6 in the colloidal solution 12 are in a monodispersed state in which the individual particles are uniformly dispersed without agglomerating in a uniform size. Become. FIG. 2A shows a colloidal solution 12 in which silica nanoparticles 6 are monodispersed.

ここで、シリカナノ粒子6をコロイド溶液12中で単分散させる上記の方法について具体例を挙げる。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1のコロイド溶液12を得ることができる。このときの原料モル比は、1(TEOS):154.4(HO):x(L−lysine)である。次に調製したコロイド溶液12にブロックコポリマーF127([化1]参照)を添加し、60℃で24時間撹拌してF127を溶解させた。F127の添加量は質量比で、コロイド溶液2中のシリカ量を基準として、SiO:F127=1:yとした。続いて、塩酸を用いてpH調整を行なった。さらに60℃で一定時間静置することにより、コロイド溶液12中でシリカナノ粒子6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6は単分散した。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1が単分散した。また粒子径30nmのシリカナノ粒子6においても同様に単分散が確認された。 Here, a specific example is given about said method of monodispersing the silica nanoparticle 6 in the colloidal solution 12. FIG. By adding tetraethoxysilane (TEOS) to an aqueous solution of lysine (L-lysine), which is a basic amino acid, and stirring (500 rpm) at 60 ° C. for 24 hours, a colloidal solution 12 of silica nanoparticles 1 having a particle size of about 15 nm is obtained. be able to. The raw material molar ratio at this time is 1 (TEOS): 154.4 (H 2 O): x (L-lysine). Next, block copolymer F127 (see [Chemical formula 1]) was added to the prepared colloid solution 12, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 24 hours to dissolve F127. The amount of F127 added was, by mass ratio, SiO 2 : F127 = 1: y based on the amount of silica in the colloidal solution 2. Subsequently, pH adjustment was performed using hydrochloric acid. Furthermore, the silica nanoparticles 6 can be dispersed in the colloidal solution 12 by standing at 60 ° C. for a certain time. At this time, when the pH was adjusted at y = 1 and pH 7.2 and left to stand at 60 ° C. for 2 weeks, if x = 0.01, the silica nanoparticles 6 were monodispersed. In addition, when x = 0.02 and y = 1 and the mixture was allowed to stand at 60 ° C. for 5 days after pH adjustment, the silica nanoparticles 1 were monodispersed at pH 8. Monodispersion was also confirmed in the silica nanoparticles 6 having a particle diameter of 30 nm.

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。   In the above [Chemical Formula 1], “EO” means an ethylene oxide block, “PO” means a propylene oxide block, the number below it is the number of repeating units, “MW” is the weight average molecular weight, and “HLB” is the Drophile-Lipophile. Balance, “CMC” is the critical micelle concentration.

上記のようにして、コロイド溶液12中でシリカナノ粒子6を単分散させた後、基板1の表面にこのコロイド溶液12を塗布する。このように基板1の表面にコロイド溶液12を塗布すると、コロイド溶液12中で単分散したシリカナノ粒子6が、単分散した状態のまま基板1の表面に付着することになる。シリカナノ粒子6はこのように単分散して、原則的に個々のシリカナノ粒子6は相互に接しない状態で基板1上に配置されているが、一部のシリカナノ粒子6において複数の粒子が接し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6を基板1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。図3(a)は、基板1の表面にシリカナノ粒子6を単分散状態で付着させて、シリカナノ粒子6の単分散構造からなるナノ粒子配列層5を形成した状態を示す図である。   After the silica nanoparticles 6 are monodispersed in the colloid solution 12 as described above, the colloid solution 12 is applied to the surface of the substrate 1. When the colloidal solution 12 is applied to the surface of the substrate 1 in this manner, the silica nanoparticles 6 monodispersed in the colloidal solution 12 adhere to the surface of the substrate 1 while being monodispersed. The silica nanoparticles 6 are monodispersed in this way, and in principle, the individual silica nanoparticles 6 are arranged on the substrate 1 in a state where they are not in contact with each other, but some of the silica nanoparticles 6 are in contact with a plurality of particles. There may be some parts. The monodispersed silica nanoparticles 6 may be attached to the entire surface of the substrate 1 or may be attached to a part thereof. FIG. 3A is a view showing a state in which the nanoparticle array layer 5 having a monodispersed structure of the silica nanoparticles 6 is formed by attaching the silica nanoparticles 6 to the surface of the substrate 1 in a monodispersed state.

次に、シリカナノ粒子6のメッシュ構造体で形成されるナノ粒子配列層5について説明する。上記のように、シリカナノ粒子6が分散されたコロイド溶液12を調製する際に、コロイド溶液12のpHが大きくなるように調整すると、コロイド溶液12中のシリカナノ粒子6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が、コロイド溶液12のpHが小さくなるように調整すると、シリカナノ粒子6はコロイド溶液12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。図2(b)は、シリカナノ粒子6がコロイド溶液12中で線状あるいはメッシュ状に連結した状態を図示したものである。   Next, the nanoparticle arrangement | sequence layer 5 formed with the mesh structure of the silica nanoparticle 6 is demonstrated. As described above, when the colloid solution 12 in which the silica nanoparticles 6 are dispersed is prepared, when the pH of the colloid solution 12 is adjusted to be large, the silica nanoparticles 6 in the colloid solution 12 have uniform individual particles. When the colloidal solution 12 is adjusted so that the pH of the colloidal solution 12 is reduced, the silica nanoparticles 6 are linearly connected in the colloidal solution 12, A mesh-like mesh structure in which the linearly connected ones are further connected is formed. FIG. 2B illustrates a state in which the silica nanoparticles 6 are connected in a linear or mesh shape in the colloidal solution 12.

すなわち、塩酸などの酸を用いてコロイド溶液12のpHを例えば8未満に調整するとシリカナノ粒子6はコロイド溶液12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6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6が3個以上のシリカナノ粒子6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。   That is, when the pH of the colloid solution 12 is adjusted to less than 8, for example, using an acid such as hydrochloric acid, the silica nanoparticles 6 start to be connected in the colloid solution 12 and are connected linearly. This connection structure is a ball chain-like arrangement in which silica nanoparticles 6 are connected linearly or in a curved shape, and one silica nanoparticle 6 is branched by connecting to three or more silica nanoparticles 6 and connected in a ring shape. Thus, a mesh-like mesh structure is obtained.

ここで、シリカナノ粒子6をコロイド溶液12中で線状に連結させる上記の方法について具体例を挙げる。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(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6のコロイド溶液12を得ることができる。このときの原料モル比は、1(TEOS):154.4(HO):x(L−lysine)である。次に調製したコロイド溶液12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を溶解させた。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とした。続いて、塩酸を用いてpH調整を行なった。さらに60℃で一定時間静置することにより、コロイド溶液12中でシリカナノ粒子6が線状に連結した。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6は線状に連結した。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6の線状の連結構造が確認された。またF127の添加量y=0.5〜2とした場合、シリカナノ粒子6の線状の連結構造が確認された。さらに粒子径30nmのシリカナノ粒子6においても同様に線状の連結構造が確認された。 Here, a specific example is given about said method of connecting the silica nanoparticle 6 linearly in the colloidal solution 12. FIG. By adding tetraethoxysila (TEOS) to an aqueous solution of lysine (L-lysine), which is a basic amino acid, and stirring (500 rpm) at 60 ° C. for 24 hours, a colloidal solution 12 of silica nanoparticles 6 having a particle size of about 15 nm is obtained. be able to. The raw material molar ratio at this time is 1 (TEOS): 154.4 (H 2 O): x (L-lysine). Next, block copolymer F127 (see the above [Chemical Formula 1]) was added to the prepared colloidal solution 12, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 24 hours to dissolve F127. The amount of F127 added was, by mass ratio, SiO 2 : F127 = 1: y based on the amount of silica in the colloidal solution 12. Subsequently, pH adjustment was performed using hydrochloric acid. Furthermore, the silica nanoparticles 6 were linearly connected in the colloidal solution 12 by being allowed to stand at 60 ° C. for a certain period of time. At this time, after adjusting the pH at y = 1, pH 7.2, and when allowed to stand at 60 ° C. for 2 weeks, if x = 0.02 or more, the silica nanoparticles 6 were linearly connected. In addition, when x = 0.02 and y = 1 and the mixture was allowed to stand at 60 ° C. for 5 days after pH adjustment, a linear linked structure of silica nanoparticles 6 was confirmed at pH 6.7. Further, when the addition amount of F127 was set to y = 0.5 to 2, a linear connection structure of the silica nanoparticles 6 was confirmed. Furthermore, a linear connection structure was also confirmed in the silica nanoparticles 6 having a particle diameter of 30 nm.

上記のようにして、コロイド溶液12中でシリカナノ粒子6を線状もしくはメッシュ状に連結させた後、基板1の表面にこのコロイド溶液12を塗布する。このように基板1の表面にコロイド溶液12を塗布すると、コロイド溶液12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6が基板4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6のメッシュ構造は線状の連結が上下に重なってもよく、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6は、基板4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。図3(b)は、基板1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6を付着させて、シリカナノ粒子6のメッシュ構造からなるナノ粒子配列層5を形成した状態を示す図である。   As described above, after the silica nanoparticles 6 are connected in a linear or mesh shape in the colloid solution 12, the colloid solution 12 is applied to the surface of the substrate 1. When the colloid solution 12 is applied to the surface of the substrate 1 in this way, the silica nanoparticles 6 connected in a linear or mesh shape in the colloid solution 12 adhere to the surface of the substrate 4 to form a mesh structure. The mesh structure of the silica nanoparticles 6 may be such that linear connections may overlap each other, and does not have to be a complete two-dimensional plane. The mesh-structured silica nanoparticles 6 may be attached to the entire surface of the substrate 4 or may be attached to a part thereof. FIG. 3B is a view showing a state in which the silica nanoparticle 6 connected in a linear or mesh form is attached to the surface of the substrate 1 to form a nanoparticle array layer 5 having a mesh structure of the silica nanoparticle 6. .

ここで、基板1の表面へのコロイド溶液12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。   Here, the application of the colloidal solution 12 to the surface of the substrate 1 is not particularly limited. For example, brush coating, spray coating, dipping (dipping, dip coating), roll coating, flow coating, curtain coating, Various usual coating methods such as knife coating, spin coating, table coating, sheet coating, single wafer coating, die coating, and bar coating can be selected. Moreover, in order to process a coating film into arbitrary shapes, methods, such as cutting and etching, can also be used.

また、上記のように基板1の表面にコロイド溶液12を塗布してシリカナノ粒子6を基板1の表面に付着させて、ナノ粒子配列層5を形成するにあたって、シリカナノ粒子6以外の、例えばコロイド溶液12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、他成分が基板1の表面に存在しないように除去することが好ましい。このように他の成分を除去する方法としては、基板1の耐久性を考慮する必要があるが、シリカナノ粒子6は溶解し難いが除去する成分を溶解し易い液に基板1を浸漬する方法や、加熱処理、紫外線処理などをして、シリカナノ粒子6は基板1上に残存するが、他の成分は分解揮散して除去される方法が挙げられる。   Further, when the colloid solution 12 is applied to the surface of the substrate 1 as described above and the silica nanoparticles 6 are adhered to the surface of the substrate 1 to form the nanoparticle array layer 5, other than the silica nanoparticles 6, for example, a colloid solution It is preferable that other components such as basic amino acids in 12 and organic components such as block copolymers are removed so as not to exist on the surface of the substrate 1. As described above, as a method for removing other components, it is necessary to consider the durability of the substrate 1. However, the silica nanoparticles 6 are difficult to dissolve, but the substrate 1 is immersed in a solution that easily dissolves the component to be removed. The silica nanoparticles 6 remain on the substrate 1 by heat treatment, ultraviolet treatment, etc., but other components can be decomposed and volatilized and removed.

上記のようにして基板1の表面にシリカナノ粒子6からなるナノ粒子配列層5を形成した後、この上に第一電極2を形成する。第一電極2を光透過性の陽極とする場合、第一電極2は発光層3にホールを注入するための電極となる。このため、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料を用いて第一電極2を形成することが好ましく、特に仕事関数が4eV以上のものを用いるのがよい。このような陽極の材料としては、例えば、金などの金属、CuI、ITO(インジウム−スズ酸化物)、SnO、ZnO、IZO(インジウム−亜鉛酸化物)、PEDOT、ポリアニリン等の導電性高分子及び任意のアクセプタ等でドープした導電性高分子、カーボンナノチューブなどの導電性光透過性材料を挙げることができる。第一電極2は、例えば、これらの電極材料を、ナノ粒子配列層5の上から基板1の表面に真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の方法により薄膜に成膜することによって作製することができる。 After forming the nanoparticle arrangement layer 5 made of the silica nanoparticles 6 on the surface of the substrate 1 as described above, the first electrode 2 is formed thereon. When the first electrode 2 is a light-transmitting anode, the first electrode 2 is an electrode for injecting holes into the light emitting layer 3. For this reason, it is preferable to form the first electrode 2 using an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function, and it is particularly preferable to use a material having a work function of 4 eV or more. Good. Examples of the material of the anode include conductive polymers such as metals such as gold, CuI, ITO (indium-tin oxide), SnO 2 , ZnO, IZO (indium-zinc oxide), PEDOT, and polyaniline. And a conductive light-transmitting material such as a conductive polymer doped with any acceptor or the like, or a carbon nanotube. The first electrode 2 can be produced, for example, by depositing these electrode materials on the surface of the substrate 1 from above the nanoparticle array layer 5 in a thin film by a method such as vacuum deposition, sputtering, or coating. it can.

第一電極2のシート抵抗は数百Ω/□以下とすることが好ましく、特に好ましくは100Ω/□以下とするものである。ここで、第一電極2の膜厚は、第一電極2の光透過率、シート抵抗等の特性を上記のように制御するために、材料により異なるが、500nm以下、好ましくは10〜200nmの範囲に設定するのがよい。尚、第一電極2を光透過性の陽極とした場合について説明したが、第一電極2を光反射性の陰極として形成しても良い。   The sheet resistance of the first electrode 2 is preferably several hundred Ω / □ or less, particularly preferably 100 Ω / □ or less. Here, the film thickness of the first electrode 2 varies depending on the material in order to control the light transmittance, sheet resistance, and other characteristics of the first electrode 2 as described above, but is 500 nm or less, preferably 10 to 200 nm. It is better to set the range. Although the case where the first electrode 2 is a light-transmitting anode has been described, the first electrode 2 may be formed as a light-reflecting cathode.

そしてこのように、ナノ粒子配列層5の上から基板1の表面に第一電極2の薄膜を形成すると、基板1の表面はナノ粒子配列層5のシリカナノ粒子6によって凹凸構造に形成されているので、このナノ粒子配列層5の凹凸構造が第一電極2の表面に表れて、第一電極2の表面も凹凸構造に形成される。   And when the thin film of the 1st electrode 2 is formed in the surface of the board | substrate 1 from the nanoparticle arrangement | sequence layer 5 in this way, the surface of the board | substrate 1 is formed in the uneven structure by the silica nanoparticle 6 of the nanoparticle arrangement | sequence layer 5. Therefore, the uneven structure of the nanoparticle array layer 5 appears on the surface of the first electrode 2, and the surface of the first electrode 2 is also formed in the uneven structure.

次に、第一電極2の上にホール輸送層8を形成する。ホール輸送層8に用いる材料は、例えばホール輸送性を有する化合物の群から選定することができる。この種の化合物としては、例えば、4,4’−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(TPD)、2−TNATA、4,4’,4”−トリス(N−(3−メチルフェニル)N−フェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CBP)、スピロ−NPD、スピロ−TPD、スピロ−TAD、TNBなどを代表例とする、トリアリールアミン系化合物、カルバゾール基を含むアミン化合物、フルオレン誘導体を含むアミン化合物などを挙げることができるが、一般に知られる任意のホール輸送材料を用いることが可能である。   Next, the hole transport layer 8 is formed on the first electrode 2. The material used for the hole transport layer 8 can be selected from a group of compounds having hole transport properties, for example. Examples of this type of compound include 4,4′-bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD), N, N′-bis (3-methylphenyl)-(1 , 1′-biphenyl) -4,4′-diamine (TPD), 2-TNATA, 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (3-methylphenyl) N-phenylamino) triphenylamine (MTDATA) 4,4′-N, N′-dicarbazole biphenyl (CBP), spiro-NPD, spiro-TPD, spiro-TAD, TNB and the like, and triarylamine compounds, amine compounds containing carbazole groups An amine compound containing a fluorene derivative can be used, and any generally known hole transporting material can be used.

ホール輸送層8は、例えば、これらの材料を、第一電極2の表面に真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の方法により薄膜に成膜することによって作製することができる。ホール輸送層8の膜厚は、材料により異なり、特に限定されるものではないが、10〜200nmの範囲に設定するのがよい。   The hole transport layer 8 can be produced, for example, by depositing these materials on a thin film on the surface of the first electrode 2 by a method such as vacuum deposition, sputtering, or coating. The film thickness of the hole transport layer 8 varies depending on the material and is not particularly limited, but is preferably set in the range of 10 to 200 nm.

そしてこのように、第一電極2の層の表面にホール輸送層8の薄膜を形成すると、第一電極2の表面は上記のように凹凸構造に形成されているので、この第一電極2の凹凸構造がホール輸送層8の表面に表れて、ホール輸送層8の表面も凹凸構造に形成される。   And when the thin film of the hole transport layer 8 is formed on the surface of the layer of the first electrode 2 in this way, the surface of the first electrode 2 is formed in a concavo-convex structure as described above. The uneven structure appears on the surface of the hole transport layer 8, and the surface of the hole transport layer 8 is also formed in the uneven structure.

次に、ホール輸送層8の上に発光層3を形成する。発光層3に用いる材料は、有機EL素子において発光材料として知られる任意のものを使用することが可能である。例えばアントラセン、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、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(Alq3)、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、1−アリール−2,5−ジ(2−チエニル)ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体及び各種蛍光色素などを挙げることができるが、これらに限定するものではない。またこれらの化合物のうちから選択される発光材料を適宜混合して用いることも好ましい。さらに前記化合物に代表される蛍光発光を生じる化合物のみならず、スピン多重項からの発光を示す材料系、例えば燐光発光を生じる燐光発光材料、およびそれらからなる部位を分子内の一部に有する化合物も好適に用いることができる。   Next, the light emitting layer 3 is formed on the hole transport layer 8. As the material used for the light emitting layer 3, any material known as a light emitting material in the organic EL element can be used. For example, anthracene, naphthalene, pyrene, tetracene, coronene, perylene, phthaloperylene, naphthaloperylene, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, coumarin, oxadiazole, bisbenzoxazoline, bisstyryl, cyclopentadiene, quinoline metal complex, tris (8-hydroxyxyl) Norinato) aluminum complex (Alq3), tris (4-methyl-8-quinolinato) aluminum complex, tris (5-phenyl-8-quinolinato) aluminum complex, aminoquinoline metal complex, benzoquinoline metal complex, tri- (p- Terphenyl-4-yl) amine, 1-aryl-2,5-di (2-thienyl) pyrrole derivative, pyran, quinacridone, rubrene, distyrylbenzene derivative, distyrylarylene derivative , And the like can be mentioned distyrylamine derivatives and various fluorescent pigments, not limited thereto. Moreover, it is also preferable to mix and use the light emitting material selected from these compounds suitably. Furthermore, not only a compound that generates fluorescence emission typified by the above-mentioned compound, but also a material system that emits light from a spin multiplet, for example, a phosphorescent material that generates phosphorescence emission, and a compound that includes a part thereof in a part of the molecule Can also be suitably used.

発光層3は、これらの材料を、真空蒸着法、スパッタリング法、転写法等の乾式プロセスによって薄膜に成膜して形成しても良いし、スピンコート、スプレーコート、ダイコート、グラビア印刷等の湿式プロセスによって薄膜に成膜して形成するものであってもよい。発光層3の膜厚は、材料により異なり、特に限定されるものではないが、10〜200nmの範囲に設定するのがよい。   The light emitting layer 3 may be formed by depositing these materials on a thin film by a dry process such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or a transfer method, or a wet method such as spin coating, spray coating, die coating, or gravure printing. A thin film may be formed by a process. The film thickness of the light emitting layer 3 varies depending on the material and is not particularly limited, but is preferably set in the range of 10 to 200 nm.

そしてこのように、ホール輸送層8の表面に発光層3の薄膜を形成すると、ホール輸送層8の表面は上記のように凹凸構造に形成されているので、このホール輸送層8の凹凸構造が発光層3の表面に表れて、発光層3の表面も凹凸構造に形成される。   And when the thin film of the light emitting layer 3 is formed on the surface of the hole transport layer 8 in this way, the surface of the hole transport layer 8 is formed in an uneven structure as described above. Appearing on the surface of the light emitting layer 3, the surface of the light emitting layer 3 is also formed in an uneven structure.

次に、発光層3の上に電子輸送層9を形成する。電子輸送層9を形成するために用いる材料は、電子輸送性を有する化合物の群から適宜選定することができる。この種の化合物としては、Alq3等の電子輸送性材料として知られる金属錯体や、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、テトラジン誘導体、オキサジアゾール誘導体等のヘテロ環を有する化合物などが挙げられるが、この限りではなく、一般に知られる任意の電子輸送材料を用いることが可能である。特に電荷輸送性の高いものを用いることが好ましい。   Next, the electron transport layer 9 is formed on the light emitting layer 3. The material used for forming the electron transport layer 9 can be appropriately selected from the group of compounds having electron transport properties. Examples of this type of compound include metal complexes known as electron transporting materials such as Alq3, and compounds having a heterocyclic ring such as phenanthroline derivatives, pyridine derivatives, tetrazine derivatives, oxadiazole derivatives, etc. Instead, any generally known electron transport material can be used. It is particularly preferable to use a material having a high charge transporting property.

電子輸送層9は、例えば、これらの材料を、発光層3の表面に真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の方法により薄膜に成膜することによって作製することができる。電子輸送層9の膜厚は、材料により異なり、特に限定されるものではないが、10〜200nmの範囲に設定するのがよい。   The electron transport layer 9 can be produced, for example, by depositing these materials on a thin film on the surface of the light emitting layer 3 by a method such as vacuum deposition, sputtering, or coating. Although the film thickness of the electron carrying layer 9 changes with materials and is not specifically limited, It is good to set to the range of 10-200 nm.

そしてこのように、ホール輸送層8の表面に電子輸送層9の薄膜を形成すると、ホール輸送層8の表面は上記のように凹凸構造に形成されているので、このホール輸送層8の凹凸構造が電子輸送層9の表面に表れて、電子輸送層9の表面も凹凸構造に形成される。   And when the electron transport layer 9 thin film is formed on the surface of the hole transport layer 8 in this way, the surface of the hole transport layer 8 is formed in an uneven structure as described above. Appears on the surface of the electron transport layer 9, and the surface of the electron transport layer 9 is also formed in a concavo-convex structure.

次に、電子輸送層9の上に第二電極4を形成する。第二電極4を光反射性の陰極として形成する場合、第二電極4は発光層3に電子を注入するための電極となる。このため、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、仕事関数が5eV以下のものであることが特に好ましい。このような陰極の電極材料としては、アルカリ金属、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属等、およびこれらと他の金属との合金、例えばナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Al/LiF混合物を例として挙げることができる。またアルミニウム、Al/Al混合物なども使用可能である。さらに、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、あるいは金属酸化物を陰極の下地として用い、さらに金属等の導電材料を1層以上積層して用いてもよい。例えば、アルカリ金属/Alの積層、アルカリ金属のハロゲン化物/アルカリ土類金属/Alの積層、アルカリ金属の酸化物/Alの積層などが例として挙げられる。または透明電極と光反射性の層との組み合わせによって光反射性の第二電極4を構成しても良い。また、陰極を光透過性の電極として形成する場合には、ITO、IZOなどに代表される透明電極材料で第二電極4を形成するようにしてもよい。また第二電極4との界面の有機層にリチウム、ナトリウム、セシウム、カルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属をドープしてもよい。 Next, the second electrode 4 is formed on the electron transport layer 9. When the second electrode 4 is formed as a light reflective cathode, the second electrode 4 serves as an electrode for injecting electrons into the light emitting layer 3. For this reason, it is preferable to use an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound and a mixture thereof having a low work function, and it is particularly preferable that the work function is 5 eV or less. Such cathode electrode materials include alkali metals, alkali metal halides, alkali metal oxides, alkaline earth metals, etc., and alloys of these with other metals such as sodium, sodium-potassium alloys, lithium Examples include magnesium, magnesium-silver mixture, magnesium-indium mixture, aluminum-lithium alloy, and Al / LiF mixture. Aluminum, Al / Al 2 O 3 mixture, etc. can also be used. Further, an alkali metal oxide, an alkali metal halide, or a metal oxide may be used as the base of the cathode, and one or more conductive materials such as metals may be stacked and used. For example, an alkali metal / Al laminate, an alkali metal halide / alkaline earth metal / Al laminate, an alkali metal oxide / Al laminate, and the like can be given as examples. Alternatively, the light reflective second electrode 4 may be configured by a combination of a transparent electrode and a light reflective layer. When the cathode is formed as a light transmissive electrode, the second electrode 4 may be formed of a transparent electrode material typified by ITO, IZO or the like. The organic layer at the interface with the second electrode 4 may be doped with an alkali metal such as lithium, sodium, cesium, or calcium, or an alkaline earth metal.

第二電極4は、例えば、これらの電極材料を、電子輸送層9の上から基板1の表面に真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の方法により薄膜に成膜することによって作製することができる。第二電極4の膜厚は、材料により異なるが、好ましくは50〜200nmの範囲に設定するのがよい。   The second electrode 4 can be produced, for example, by depositing these electrode materials in a thin film on the surface of the substrate 1 from above the electron transport layer 9 by a method such as vacuum deposition, sputtering, or coating. . The film thickness of the second electrode 4 varies depending on the material, but is preferably set in the range of 50 to 200 nm.

そしてこのように、電子輸送層9の表面に第二電極4の薄膜を形成すると、電子輸送層9の表面は上記のように凹凸構造に形成されているので、この電子輸送層9の凹凸構造が第二電極4の表面に表れて、第二電極4の表面も凹凸構造に形成される。   And when the thin film of the 2nd electrode 4 is formed in the surface of the electron carrying layer 9 in this way, since the surface of the electron carrying layer 9 is formed in the uneven structure as mentioned above, the uneven structure of this electron transport layer 9 Appears on the surface of the second electrode 4, and the surface of the second electrode 4 is also formed in an uneven structure.

上記のようにして、基板1の上に第一電極2、ホール輸送層8、発光層3、電子輸送層9、第二電極4を順次積層することによって、図1(b)のような層構成の有機EL素子を作製することができるものである。尚、ホール輸送層8、発光層3、電子輸送層9で有機層を形成するようにしたが、有機層はこのような層構成に限定されないのはいうまでもなく、ホール注入層や電子注入層をさらに設けた層構成に形成することもできる。   As described above, the first electrode 2, the hole transport layer 8, the light emitting layer 3, the electron transport layer 9, and the second electrode 4 are sequentially laminated on the substrate 1, thereby forming a layer as shown in FIG. An organic EL element having a configuration can be produced. The organic layer is formed by the hole transport layer 8, the light emitting layer 3, and the electron transport layer 9. However, it goes without saying that the organic layer is not limited to such a layer configuration. It is also possible to form a layer structure in which layers are further provided.

このように作製される有機EL素子にあって、基板1の表面にはナノ粒子配列層5が設けられており、基板1の表面にシリカナノ粒子6によってナノレベルの微細な凹凸が形成されている。そして上記の第一電極2、ホール輸送層8、発光層3、電子輸送層9、第二電極4はナノ粒子配列層5の上に積層されているので、これらの各層の表面に図1(b)のような凹凸が形成されるものであり、各層の界面に凹凸構造が形成されるものである。従って、発光層3で発光された光が各層の界面で全反射することが緩和されるものであり、基板1から出射される光の取出し効率を向上することができるものである。   In the organic EL element manufactured as described above, the nanoparticle array layer 5 is provided on the surface of the substrate 1, and nano-level fine irregularities are formed on the surface of the substrate 1 by the silica nanoparticles 6. . The first electrode 2, the hole transport layer 8, the light emitting layer 3, the electron transport layer 9, and the second electrode 4 are laminated on the nanoparticle array layer 5. Asperities such as b) are formed, and an uneven structure is formed at the interface of each layer. Therefore, the total reflection of the light emitted from the light emitting layer 3 at the interface between the layers is alleviated, and the extraction efficiency of the light emitted from the substrate 1 can be improved.

また、ナノ粒子配列層5を形成するシリカナノ粒子6は耐熱性、機械的強度、耐薬品が高いので、この上に積層する電極や発光層等の材料の制限を受けたり、成膜条件に制限を受けたりすることがなくなるものである。   In addition, the silica nanoparticles 6 forming the nanoparticle array layer 5 have high heat resistance, mechanical strength, and chemical resistance. Therefore, the silica nanoparticles 6 are restricted by materials such as electrodes and light emitting layers stacked on the silica nanoparticles 6 or limited to film formation conditions. It is not to receive or receive.

さらに、ナノ粒子配列層5は、シリカナノ粒子6が単分散した構造、あるいはシリカナノ粒子6が線状に連結したメッシュ構造であり、ナノ粒子配列層5はシリカナノ粒子6がランダムに配列した構造であるので、第一電極2、ホール輸送層8、発光層3、電子輸送層9、第二電極4にそれぞれ形成される凹凸はランダムな凹凸構造になる。このため、各層の界面に周期的な凹凸構造が形成される場合のように、光の出射に指向性が生じたり、波長依存性が生じたりするようなことがなくなるものである。   Further, the nanoparticle array layer 5 has a structure in which silica nanoparticles 6 are monodispersed or a mesh structure in which silica nanoparticles 6 are linearly connected, and the nanoparticle array layer 5 has a structure in which silica nanoparticles 6 are arrayed randomly. Therefore, the unevenness | corrugation formed in the 1st electrode 2, the hole transport layer 8, the light emitting layer 3, the electron carrying layer 9, and the 2nd electrode 4 becomes a random uneven structure. For this reason, there is no occurrence of directivity or wavelength dependency in the emission of light as in the case where a periodic uneven structure is formed at the interface of each layer.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.

(実施例1)
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(HO):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。
Example 1
An aqueous solution was prepared by dissolving lysine (L-lysine) as a basic amino acid in water. Then, tetraethoxysilane (TEOS) was added to this basic amino acid aqueous solution and reacted in a water bath at 60 ° C. by stirring at a rotational speed of 500 rpm for 24 hours to prepare a colloidal solution of silica. The raw material molar ratio was 1 (TEOS): 154.4 (H 2 O): 0.02 (L-lysine). Silica nanoparticles having a particle size of about 15 nm were formed in the colloidal solution thus obtained.

次にこのコロイド溶液に、[化1]に示すような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(図2(a)参照)。   Next, the block copolymer F127 as shown in [Chemical Formula 1] was added to the colloid solution, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 24 hours to completely dissolve F127 in the colloid solution. The amount of F127 added was set to 1: 1 based on the mass of silica in the colloidal solution. Subsequently, hydrochloric acid was used to adjust the pH of the colloidal solution to 8, and the mixture was allowed to stand at 60 ° C. for 3 days for aging (see FIG. 2A).

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。以上は非特許文献2,3に準じて実施したものである。   This solution was diluted 4 times with water to obtain a coating material. The above is carried out according to Non-Patent Documents 2 and 3.

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(図1(a),図3(a)参照)。このように処理した基板の表面のSEM像を図4(a)に示す。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。また基板を厚み0.7mmの無アルカリガラス板(コーニング社製「No.1737」)に変更して、同様にシリカナノ粒子を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それぞれ0.08と91.9%であった。   Next, this coating material was applied and adhered to the silicon substrate by dip coating. Subsequently, in order to remove the organic component (lysine, F127) of the coating material, UV ozone treatment was performed under the conditions of an ultraviolet wavelength of 172 nm, a pressure of 50 Pa, and an irradiation time of 30 min (see FIGS. 1A and 3A). . An SEM image of the surface of the substrate treated in this way is shown in FIG. As can be seen in the SEM image, it was confirmed that the silica nanoparticles were arranged in a monodispersed state without bonding between the particles on the substrate. Further, the substrate was changed to a non-alkali glass plate having a thickness of 0.7 mm (“No. 1737” manufactured by Corning), and silica nanoparticles were similarly attached to remove organic components. The glass substrate on which the silica nanoparticles are adhered is transparent when observed with the naked eye. When the haze and total light transmittance are measured with a haze meter (“NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), they are 0.08 and 91.9%, respectively. there were.

次に、上記のようにシリカナノ粒子のナノ粒子配列層を設けたガラス基板の表面に、ITO(スズドープ酸化インジウム)ターゲット(東ソー社製)を用いてスパッタを行ない、膜厚150nmのITO膜を形成した。このITO膜を形成したガラス基板を、Ar雰囲気下200℃で1時間アニール処理し、シート抵抗18Ω/□の透明電極として第一電極を形成した。屈折率をFilmTek社製「SCI3000」で測定したところ、nD=1.78であった。   Next, sputtering is performed on the surface of the glass substrate provided with the nanoparticle arrangement layer of silica nanoparticles as described above using an ITO (tin-doped indium oxide) target (manufactured by Tosoh Corporation) to form an ITO film having a thickness of 150 nm. did. The glass substrate on which this ITO film was formed was annealed at 200 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere to form a first electrode as a transparent electrode having a sheet resistance of 18Ω / □. When the refractive index was measured by “SCI3000” manufactured by FilmTek, nD = 1.78.

この第一電極を形成したガラス基板を純水、アセトン、イソプロピルアルコールで各10分間超音波洗浄した後、イソプロピルアルコール蒸気で2分間蒸気洗浄して、乾燥し、さらに10分間UVオゾン洗浄した。続いてこのガラス基板を真空蒸着装置にセットし、5×10−5Paの減圧下、4,4′−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)を厚み40nmとなるように蒸着し、陽極となる第一電極の上にホール輸送層を形成した。次いでホール輸送層の上に、Alq3にルブレンを6%ドープした発光層を厚み30nmにして設けた。さらに電子輸送層として1,3,5−トリ〔p−(3−ピリジル)フェニル〕ベンゼン(TpPyPhB:[化2])を厚み65nmに成膜した。またこの上に電子注入層としてLiFを厚み1nmで成膜して設けた。 The glass substrate on which the first electrode was formed was subjected to ultrasonic cleaning with pure water, acetone, and isopropyl alcohol for 10 minutes each, then steam cleaned with isopropyl alcohol vapor for 2 minutes, dried, and further UV ozone cleaned for 10 minutes. Subsequently, the glass substrate was set in a vacuum deposition apparatus, and 4,4′-bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD) was thickened under reduced pressure of 5 × 10 −5 Pa. Vapor deposition was performed to a thickness of 40 nm, and a hole transport layer was formed on the first electrode serving as the anode. Next, a light emitting layer in which Alq3 was doped with 6% rubrene was provided on the hole transport layer with a thickness of 30 nm. Further, 1,3,5-tri [p- (3-pyridyl) phenyl] benzene (TpPyPhB: [Chemical Formula 2]) was formed to a thickness of 65 nm as an electron transporting layer. A LiF film having a thickness of 1 nm was formed thereon as an electron injection layer.

この後、さらに光反射性の陰極としてとしてAlを厚み80nmに成膜して第二電極を形成し、図1(b)のような層構成の有機EL素子を得た。   Thereafter, as a light-reflective cathode, Al was deposited to a thickness of 80 nm to form a second electrode, and an organic EL element having a layer structure as shown in FIG. 1B was obtained.

(実施例2)
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(HO):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。
(Example 2)
An aqueous solution was prepared by dissolving lysine (L-lysine) as a basic amino acid in water. Then, tetraethoxysilane (TEOS) was added to this basic amino acid aqueous solution and reacted in a water bath at 60 ° C. by stirring at a rotational speed of 500 rpm for 24 hours to prepare a colloidal solution of silica. The raw material molar ratio was 1 (TEOS): 154.4 (H 2 O): 0.02 (L-lysine). Silica nanoparticles having a particle size of about 15 nm were formed in the colloidal solution thus obtained.

次にこのコロイド溶液に、[化1]に示すような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(図2(b)参照)。   Next, the block copolymer F127 as shown in [Chemical Formula 1] was added to the colloid solution, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 24 hours to completely dissolve F127 in the colloid solution. The amount of F127 added was set to 1: 1 based on the mass of silica in the colloidal solution. Subsequently, hydrochloric acid was used to adjust the pH of the colloidal solution to 7, and the mixture was allowed to stand at 60 ° C. for 3 days for aging (see FIG. 2B).

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。以上は非特許文献2,3に準じて実施したものである。   This solution was diluted 4 times with water to obtain a coating material. The above is carried out according to Non-Patent Documents 2 and 3.

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(図1(a),図3(b)参照)。このように処理した基板の表面のSEM像を図4(b)に示す。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列層が形成されていることが確認された。また基板を厚み0.7mmの無アルカリガラス板(コーニング社製「No.1737」)に変更して、同様にシリカナノ粒子を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それぞれ0.09と91.8%であった。   Next, this coating material was applied and adhered to the silicon substrate by dip coating. Subsequently, in order to remove the organic component (lysine, F127) of the coating material, UV ozone treatment was performed under the conditions of an ultraviolet wavelength of 172 nm, a pressure of 50 Pa, and an irradiation time of 30 min (see FIGS. 1A and 3B). . An SEM image of the surface of the substrate thus treated is shown in FIG. As can be seen in the SEM image, the silica nanoparticles are connected in units of several to several tens, forming a mesh structure on the surface of the substrate, and confirming that the nanoparticle array layer is formed on the surface of the substrate It was done. Further, the substrate was changed to a non-alkali glass plate having a thickness of 0.7 mm (“No. 1737” manufactured by Corning), and silica nanoparticles were similarly attached to remove organic components. The glass substrate on which the silica nanoparticles are adhered is transparent when observed with the naked eye. When the haze and total light transmittance are measured with a haze meter (“NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), they are 0.09 and 91.8%, respectively. there were.

そしてこのシリカナノ粒子のナノ粒子配列層を設けたガラス基板の表面に、実施例1と同様にして、第一電極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、第二電極を形成することによって、図1(b)のような層構成の有機EL素子を得た。   Then, the first electrode, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, the electron injection layer, and the second electrode are formed on the surface of the glass substrate provided with the nanoparticle arrangement layer of the silica nanoparticles in the same manner as in Example 1. As a result, an organic EL element having a layer structure as shown in FIG. 1B was obtained.

(比較例1)
基板として厚み0.7mmの無アルカリガラス板(コーニング社製「No.1737」)をそのまま用い、このガラス基板の表面に、実施例1と同様にして、第一電極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、第二電極を形成することによって、有機EL素子を得た。
(Comparative Example 1)
A non-alkali glass plate having a thickness of 0.7 mm (“No. 1737” manufactured by Corning) was used as the substrate as it was, and the first electrode, hole transport layer, and light emitting layer were formed on the surface of this glass substrate in the same manner as in Example 1. Then, an organic EL device was obtained by forming an electron transport layer, an electron injection layer, and a second electrode.

上記の各実施例および比較例にて得られた有機EL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。 With respect to the organic EL elements obtained in each of the above Examples and Comparative Examples, a current was passed between the electrodes so that the current density was 10 mA / cm 2, and atmospheric radiation was measured with an integrating sphere.

また、材質がガラスの半球レンズをガラスと同じ屈折率のマッチングオイルを介して有機EL素子の発光面上に配置して、上記と同じ計測を行うことで、基板到達光を計測した。そしてこれらの計測結果に基づいて大気放射光と基板到達光の外部量子効率を算出した。外部量子効率は発光層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のことであり、大気放射光の外部量子効率は有機EL素子の印加電流と大気放射光量から、基板到達光の外部量子効率は有機EL素子の印加電流と基板到達光量から、それぞれ算出される。   In addition, a hemispherical lens made of glass was placed on the light emitting surface of the organic EL element through matching oil having the same refractive index as that of glass, and the same measurement as described above was performed to measure the substrate arrival light. Based on these measurement results, the external quantum efficiencies of the atmospheric radiation light and the substrate arrival light were calculated. The external quantum efficiency is the ratio of photons emitted relative to the number of electrons injected into the light emitting layer and recombined. The external quantum efficiency of atmospheric radiation is calculated from the applied current of the organic EL element and the amount of atmospheric radiation. The external quantum efficiency of the light reaching the substrate is calculated from the applied current of the organic EL element and the amount of light reaching the substrate.

結果を表1に示す。表1では、比較例1の大気放射光の外部量子効率を1とし、その比を求めて示した。   The results are shown in Table 1. In Table 1, the external quantum efficiency of the atmospheric radiation light of Comparative Example 1 was set to 1, and the ratio was obtained and shown.

表1にみられるように、本発明に係る実施例1及び実施例2の有機EL素子は、比較例1と比較して外部量子効率比が優れていることが確認される。   As seen in Table 1, it is confirmed that the organic EL elements of Example 1 and Example 2 according to the present invention have an excellent external quantum efficiency ratio as compared with Comparative Example 1.

1 基板
2 第一電極
3 発光層
4 第二電極
5 ナノ粒子配列層
6 シリカナノ粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 First electrode 3 Light emitting layer 4 Second electrode 5 Nanoparticle arrangement layer 6 Silica nanoparticle

Claims (4)

基板の表面にナノ粒子配列層を配置し、その上に第一電極、発光層を含む有機層、第二電極をこの順に積層して成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。   1. An organic electroluminescence device comprising: a nanoparticle array layer disposed on a surface of a substrate; and a first electrode, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode stacked thereon in this order. ナノ粒子配列層のナノ粒子の配列がランダムであ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。   2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the nanoparticle arrangement of the nanoparticle arrangement layer is random. ナノ粒子配列層が、シリカ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又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2, wherein the nanoparticle arrangement layer has a structure in which silica nanoparticles are monodispersed. ナノ粒子配列層が、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又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2, wherein the nanoparticle array layer has a mesh structure formed by linearly connecting silica nanoparticles.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013001891A1 (en) * 2011-06-28 2013-01-03 パナソニック株式会社 Organic electroluminescence element
WO2013083712A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-13 Novaled Ag Organic light emitting device and method of producing
KR101389987B1 (en) 2012-04-16 2014-04-30 부산대학교 산학협력단 Organic light emitting device with enhanced out-coupling efficiency and method of preparing the device
CN103972423A (en) * 2014-05-08 2014-08-06 京东方科技集团股份有限公司 OLED light-emitting device, manufacturing method thereof and display device
KR20160035363A (en) * 2014-09-23 2016-03-31 코닝정밀소재 주식회사 Flexible substrate and method of fabricating thereof
KR101623093B1 (en) * 2013-01-07 2016-05-23 서울대학교산학협력단 Organic Light Emitting Diodes(OLED) improved quantum efficiency with stochastic nanostructure and method of manufacturing this

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013001891A1 (en) * 2011-06-28 2015-02-23 パナソニック株式会社 Organic electroluminescence device
WO2013001891A1 (en) * 2011-06-28 2013-01-03 パナソニック株式会社 Organic electroluminescence element
US9006769B2 (en) 2011-06-28 2015-04-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Organic electroluminescence element
US9318705B2 (en) 2011-12-06 2016-04-19 Novaled Gmbh Organic light emitting device with roughening layer and method of producing
KR20140106661A (en) * 2011-12-06 2014-09-03 노발레드 게엠베하 Organic light emitting device and method of producing
WO2013083712A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-13 Novaled Ag Organic light emitting device and method of producing
KR101981747B1 (en) * 2011-12-06 2019-05-23 노발레드 게엠베하 Organic light emitting device and method of producing
KR101389987B1 (en) 2012-04-16 2014-04-30 부산대학교 산학협력단 Organic light emitting device with enhanced out-coupling efficiency and method of preparing the device
KR101623093B1 (en) * 2013-01-07 2016-05-23 서울대학교산학협력단 Organic Light Emitting Diodes(OLED) improved quantum efficiency with stochastic nanostructure and method of manufacturing this
CN103972423A (en) * 2014-05-08 2014-08-06 京东方科技集团股份有限公司 OLED light-emitting device, manufacturing method thereof and display device
WO2015169023A1 (en) * 2014-05-08 2015-11-12 京东方科技集团股份有限公司 Oled light-emitting device, preparation method therefor and display device
US9543539B2 (en) 2014-05-08 2017-01-10 Boe Technology Group Co., Ltd. OLED device and manufacturing method thereof and display apparatus
KR20160035363A (en) * 2014-09-23 2016-03-31 코닝정밀소재 주식회사 Flexible substrate and method of fabricating thereof
KR101650541B1 (en) 2014-09-23 2016-08-23 코닝정밀소재 주식회사 Flexible substrate and method of fabricating thereof

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