(57)【要約】【課題】有機電界発光素子の発光効率を高精度かつ簡易に評価し得る有機電界発光素子の評価方法、評価装置、プログラムおよび記録媒体を提供すること【解決手段】有機電界発光素子のインピーダンス分光法における抵抗成分Ｒ［Ω］を測定することと、該抵抗成分Ｒのデータを取得することと、を備え、前記抵抗成分Ｒは、一定の周波数の条件下、所定の範囲で印加電圧が変化したときの前記抵抗成分Ｒの電圧変化であり、前記抵抗成分Ｒの評価は、該抵抗成分Ｒの最大値をＲｍａｘ［Ω］、αを０．１以上０．７以下の定数、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最小値をＶ１［Ｖ］、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最大値をＶ２［Ｖ］としたとき、Ｖ２とＶ１との差分Ｖｄを評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機電界発光素子を評価する評価方法であって、
該有機電界発光素子のインピーダンス分光法における抵抗成分Ｒ［Ω］のデータを取得することと、
該抵抗成分Ｒを評価することと、を備え、
前記抵抗成分Ｒのデータは、一定の周波数の条件下、所定の範囲で印加電圧が変化したときの前記抵抗成分Ｒの電圧変化であり、
前記抵抗成分Ｒの評価は、該抵抗成分Ｒの最大値をＲｍａｘ［Ω］、αを０．１以上０．７以下の定数、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最小値をＶ１［Ｖ］、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最大値をＶ２［Ｖ］としたとき、Ｖ２とＶ１との差分Ｖｄを評価する、有機電界発光素子の評価方法。
【請求項２】
前記抵抗成分Ｒの評価は、αが０．４以上０．７以下の定数であるときのＶ２とＶ１との差分Ｖｄ１を評価する、請求項１に記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項３】
前記抵抗成分Ｒの評価は、さらに、αが０．１以上０．３以下の定数であるときのＶ２とＶ１との差分Ｖｄ２を評価する、請求項２に記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項４】
前記一定の周波数が、２００００［Ｈｚ］以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項５】
前記印加電圧は、交流電圧と、直流電圧と、が重畳した電圧であり、
前記抵抗成分Ｒの電圧変化は、前記直流電圧がｄｍｉｎ［Ｖ］からｄｍａｘ［Ｖ］まで所定の間隔で掃引されたときの抵抗成分Ｒの変化であり、
ｄｍｉｎは、−１０Ｖ以上−６Ｖ以下であり、
ｄｍａｘは、７Ｖ以上１５Ｖ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項６】
前記有機電界発光素子が、陽極と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、陰極と、をこの順に備え、
前記電子輸送層が、
第一電子輸送層、および、
該第一電子輸送層と前記陰極との間に積層されてなる第二電子輸送層を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項７】
前記第一電子輸送層および前記第二電子輸送層の少なくともいずれか一方が、１，３，５−トリアジン骨格またはピリミジン骨格を分子内に有する化合物を含む、請求項６に記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項８】
前記有機電界発光素子が、陽極と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、陰極と、をこの順に備え、
前記発光層が、ホスト材料と、青色発光ドーパント材料と、を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項９】
有機電界発光素子を評価する評価装置であって、
該有機電界発光素子のインピーダンス分光法における抵抗成分Ｒ［Ω］のデータを取得する取得部と、
該抵抗成分Ｒを評価する評価部と、を備え、
前記抵抗成分Ｒのデータは、一定の周波数の条件下、所定の範囲で印加電圧が変化したときの前記抵抗成分Ｒの電圧変化であり、
前記評価部は、前記抵抗成分Ｒの最大値をＲｍａｘ［Ω］、αを０．１以上０．７以下の定数、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最小値をＶ１［Ｖ］、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最大値をＶ２［Ｖ］としたとき、Ｖ２とＶ１との差分Ｖｄを評価する、有機電界発光素子の評価装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機電界発光素子の評価方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、有機電界発光素子の評価方法、評価装置、プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機電界発光素子は広く普及し、様々な用途において数多くの製品が市場に投入されている。このような状況下、有機電界発光素子の性能、特に発光効率を評価する評価装置、評価方法についても研究開発が行われ、種々の評価方法、評価装置が知られている。
【０００３】
例えば、有機電界発光素子の各層を形成する材料のＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital；最低空軌道）が、有機電界発光素子の電子注入性に大きな影響を与えることが知られている。
また、特許文献１は、インピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットにおいて所定の条件を満たす場合に有機電界発光素子が良好であるとする、有機電界発光素子の評価方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５５４７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にかかる有機電界発光素子の評価方法は、有機電界発光素子が有する有機層の層数に基づき評価し、さらに、この有機層の層数からはｐ型、ｎ型ドープ層の数から除かれていることを要する。このため、特許文献１にかかる有機電界発光素子の評価方法は、有機層の具体的な構成が判明した有機電界発光素子にしか適用できず、簡易に評価することができないという問題があった。
そこで、本開示の一実施形態は、有機電界発光素子の発光効率を高精度かつ簡易に評価し得る有機電界発光素子の評価方法、評価装置、プログラムおよび記録媒体を提供することに向けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法は、有機電界発光素子を評価する評価方法であって、
該有機電界発光素子のインピーダンス分光法における抵抗成分Ｒ［Ω］のデータを取得することと、
該抵抗成分Ｒを評価することと、を備え、
前記抵抗成分Ｒのデータは、一定の周波数の条件下、所定の範囲で印加電圧が変化したときの前記抵抗成分Ｒの電圧変化であり、
前記抵抗成分Ｒの評価は、該抵抗成分Ｒの最大値をＲｍａｘ［Ω］、αを０．１以上０．７以下の定数、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最小値をＶ１［Ｖ］、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最大値をＶ２［Ｖ］としたとき、Ｖ２とＶ１との差分Ｖｄを評価する、有機電界発光素子の評価方法である。
【０００７】
また、本開示の他の実施形態にかかる評価装置は、有機電界発光素子を評価する評価装置であって、
該有機電界発光素子のインピーダンス分光法における抵抗成分Ｒ［Ω］のデータを取得する取得部と、
該抵抗成分Ｒを評価する評価部と、を備え、
前記抵抗成分Ｒのデータは、一定の周波数の条件下、所定の範囲で印加電圧が変化したときの前記抵抗成分Ｒの電圧変化であり、
前記評価部は、前記抵抗成分Ｒの最大値をＲｍａｘ［Ω］、αを０．１以上０．７以下の定数、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最小値をＶ１［Ｖ］、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最大値をＶ２［Ｖ］としたとき、Ｖ２とＶ１との差分Ｖｄを評価する、有機電界発光素子の評価装置である。
【０００８】
さらに、本開示の他の実施形態にかかるプログラムは、上記有機電界発光素子の評価方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
【０００９】
またさらに、本開示の他の実施形態にかかる記録媒体は、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一実施形態によれば、有機電界発光素子の発光効率を高精度かつ簡易に評価し得る有機電界発光素子の評価方法、評価装置、プログラムおよび記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法で取得された電圧と抵抗成分Ｒとの関係の一例を示すグラフである。
【図２】図１の要部を拡大したグラフである。
【図３】第１の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法で取得された電圧と抵抗成分Ｒとの関係の他の一例を示すグラフである。
【図４】第２の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法で取得された電圧と抵抗成分Ｒとの関係の一例を示すグラフである。
【図５】第３の実施形態にかかる評価装置における構成の一例を示すブロック図である。
【図６】製造例で作製した有機電界発光素子の積層構成を示す概略断面図である。
【図７】製造例で作製した有機電界発光素子の他の積層構成を示す概略断面図である。
【図８】製造例１−１〜３〜２０における差分Ｖｄと、発光効率と、の相関関係を示すグラフである。
【図９】周波数が１００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、１００００Ｈｚである場合の半値幅と、発光効率と、の相関関係を示すグラフである。
【図１０】周波数が１０００００Ｈｚである場合の半値幅と、発光効率と、の相関関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明者等は、有機電界発光素子の評価方法についてさらなる検討を重ねた。
有機電界発光素子の発光効率は、有機電界発光素子の種々の性能の中でも極めて重要な性能である。この発光効率を左右する因子として多大なる影響をもたらす電子注入性を高精度に評価し得ることで、有機電界発光素子の研究開発・解析において大きく貢献することができる。
【００１３】
そこで、本発明者等は、ＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital；最低空軌道）に基づいた電子注入性、発光効率の評価について検討した。すると、ＬＵＭＯに基づいた評価の場合、各層を形成する材料自体の電子注入性については評価できるが、有機電界発光素子全体としての電子注入性の評価としては充分ではないことがわかった。
【００１４】
本発明者等が実際に有機電界発光素子を作製して、発光効率とＬＵＭＯとの関係を明らかにしたところ、ＬＵＭＯと、有機電界発光素子の発光効率とは相関関係が弱く、ＬＵＭＯのみでは発光効率を高精度に評価することが難しいことがわかった。これは、ＬＵＭＯのみで発光効率を評価しようとしても、材料以外に由来する電子注入性が充分に評価できていないため、有機電界発光素子全体の発光効率との相関関係が弱くなっていると本発明者等は推測している。
【００１５】
これに対して本発明者等は、有機電界発光素子全体の電子注入性を評価し得る方法について検討したところ、インピーダンス分光法において一定以上の高負荷の状態を示す領域が電子注入性に大きく関与していることを知見した。
すなわち、インピーダンス分光法において一定以上の高負荷の状態を示す領域（印加電圧の範囲）は、層間の電荷の蓄積などによる影響が大きくて発光効率が低下している場合には広くなり、逆に層間の効率的な電子注入が行われて発光効率の低下が抑制されている場合には狭くなると本発明者等は推測している。
【００１６】
以下、本発明を実施するための例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
＜第１の実施形態（有機電界発光素子の評価方法）＞
本開示の第１の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法は、有機電界発光素子を評価する評価方法であって、
該有機電界発光素子のインピーダンス分光法における抵抗成分Ｒ［Ω］のデータを取得することと、
該抵抗成分Ｒを評価することと、を備え、
前記抵抗成分Ｒのデータは、一定の周波数の条件下、所定の範囲で印加電圧が変化したときの前記抵抗成分Ｒの電圧変化であり、
前記抵抗成分Ｒの評価は、該抵抗成分Ｒの最大値をＲｍａｘ［Ω］、αを０．１以上０．７以下の定数、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最小値をＶ１［Ｖ］、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最大値をＶ２［Ｖ］としたとき、Ｖ２とＶ１との差分Ｖｄを評価する、有機電界発光素子の評価方法である。
【００１８】
＜＜抵抗成分Ｒのデータの取得＞＞
第１の実施形態では、有機電界発光素子のインピーダンス分光法における抵抗成分Ｒ［Ω］のデータを取得する。
インピーダンス分光（Impedance Spectroscopy）法は、直流電圧に微小正弦波電圧（交流電圧）を重畳した電圧を有機電界発光素子に印加してインピーダンスを算出する測定方法である。第１の実施形態における抵抗成分Ｒのデータは、一定の周波数の条件下、所定の範囲で印加電圧が変化したときの抵抗成分Ｒの電圧変化である。この抵抗成分Ｒのデータは、インピーダンス分光法により測定することができる。
【００１９】
抵抗成分Ｒは、インピーダンスをＺ、リアクタンスをＸとすると、以下の式で表すことができる。
Ｚ＝（Ｒ２＋Ｘ２）１／２
インピーダンス分光法によって測定された抵抗成分Ｒの電圧に対する変化（抵抗成分Ｒの電圧変化）のデータを取得して、有機電界発光素子の評価に用いる。
【００２０】
一定の周波数としては、有機電界発光素子を評価することができれば制限はないが、２００００Ｈｚ以下であることが好ましい。周波数が２００００Ｈｚ以下であると、有機電界発光素子に与えるダメージを充分に抑制することができる。
【００２１】
有機電界発光素子に印加される印加電圧は、交流電圧と、直流電圧と、が重畳した電圧である。
また、抵抗成分Ｒの電圧変化は、直流電圧がｄｍｉｎ［Ｖ］からｄｍａｘ［Ｖ］まで所定の間隔で掃引されたときの抵抗成分Ｒの変化であることが好ましい。
【００２２】
ｄｍｉｎ［Ｖ］、ｄｍａｘ［Ｖ］は、有機電界発光素子を評価することができれば制限はないが、ｄｍｉｎが−１０Ｖ以上０Ｖ以下であり、ｄｍａｘが７Ｖ以上１５Ｖ以下であることが好ましい。ｄｍｉｎは、−６Ｖ以上−３Ｖ以下であることがより好ましく、ｄｍａｘは、７Ｖ以上１０Ｖ以下であることがより好ましい。
【００２３】
交流電圧は直流電圧よりも微小な電圧を印加することが好ましい。交流電圧としては、例えば、１ｍＶ以上２００ｍＶ以下である。
【００２４】
以上のようにして取得された抵抗成分Ｒの電圧変化のデータの一例をグラフにまとめて図１に示す。図１は、第１の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法で取得された電圧と抵抗成分Ｒとの関係の一例を示すグラフである。縦軸は抵抗成分Ｒの最大値Ｒｍａｘ［Ω］で規格化された抵抗を示し、横軸は直流電圧の電位を示す。なお、図１中に示されている横軸と平行な実線は、縦軸（規格化された抵抗値）が０．５を示す線であるが、その詳細は後述する。
【００２５】
図１に示すように、印加電圧を増加させると、有機電界発光素子の抵抗成分Ｒは低抵抗から高抵抗となり、高抵抗の状態が一定期間継続した後、低抵抗となる。有機電界発光素子に高負荷がかけられている状態とは、有機電界発光素子を構成する各層の間における電荷の蓄積などによって効率的な電子注入が阻まれている状態であると、本発明者等は推測している。そして、この高負荷がかけられている状態がどの程度となるかを評価することで、有機電界発光素子の電子注入性を高精度に評価し得ることを本発明者等は発見した。
【００２６】
＜＜抵抗成分Ｒの評価＞＞
第１の実施形態では、取得された抵抗成分Ｒの電圧変化に基づき、抵抗成分Ｒの最大値をＲｍａｘ［Ω］、αを０．１以上０．７以下の定数、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最小値をＶ１［Ｖ］、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最大値をＶ２［Ｖ］としたとき、Ｖ２とＶ１との差分Ｖｄを評価する。
【００２７】
図１のグラフでは、α＝０．５であるときの抵抗成分Ｒの評価を示している。図１中に示されている横軸と平行な実線は、縦軸（規格化された抵抗値）が０．５を示す線である。したがって、抵抗の電圧変化を示す線と、規格化された抵抗が０．５を示す線と、の交点が、Ｒ＝０．５・Ｒｍａｘを満たしている。図１においては２点のみで交わっているため、低電圧側がＶ１、高電圧側がＶ２であり、Ｖｄ＝Ｖ２−Ｖ１である。このときのＶｄは、抵抗成分Ｒの最大値Ｒｍａｘの半値幅に相当する。
【００２８】
ここで、αは０．１以上０．７以下の定数であるが、αが０．４以上０．７以下の定数であることが好ましい。αが０．４以上０．７以下であると、様々な素子においてより高精度に差分Ｖｄが算出可能であるため好ましい。
【００２９】
差分Ｖｄが小さいと、高負荷状態となる電圧値の範囲が狭く、効率的な電子注入が行われていると評価することができる。ただし、同一の有機電界発光素子であったとしても、交流電圧の周波数などインピーダンス分光法の諸条件が異なると差分Ｖｄの大きさも異なる。
【００３０】
そこで、差分Ｖｄの具体的な評価方法について以下に一例を挙げる。
周波数が１０００Ｈｚ、ｄｍｉｎ＝０Ｖ、ｄｍａｘ＝７Ｖ、α＝０．５であるときに、差分Ｖｄが１以下であると有機電界発光素子が優れた発光効率を有すると評価することで、有機電界発光素子の発光効率を高精度かつ簡易に評価できる。
【００３１】
ここで、図２は図１の要部を拡大したグラフであり、図３は、第１の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法で取得された電圧と抵抗成分Ｒとの関係の他の一例を示すグラフである。
図２は、図１における２山のピーク付近を拡大している。図２のように２山のピークがある場合、ピーク・トゥ・ピークの幅で評価するという手法を採ることができる。一方、図３のように１山のピークである場合、ピーク・トゥ・ピークの幅で評価するという手法を採ることはできないため、本実施形態のような評価の手法が必要となる。
【００３２】
＜＜有機電界発光素子の層構成＞＞
有機電界発光素子の構成については特に限定されるものではないが、例えば、以下に示す（ｉ）〜（iv）の構成が挙げられる。
（ｉ）：陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）：陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（iii）：陽極／正孔注入層／電荷発生層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iv）：陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層（第一電子輸送層）／電子注入層（第二電子輸送層）／陰極
また、（ｉ）〜（iv）の構成に示す各層の１つが、２層構成または３層以上の構成となっていてもよい。
さらに、（ｉ）〜（iv）の構成以外にさらに他の層が追加されていてもよい。
【００３３】
以下、陽極と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、陰極と、をこの順に備え、前記電子輸送層が、第一電子輸送層、および、該第一電子輸送層と前記陰極との間に積層されてなる第二電子輸送層を有する有機電界発光素子を例に挙げて説明する。
【００３４】
＜＜有機電界発光素子の各層を構成する材料＞＞
有機電界発光素子の各層を構成する材料としては、公知の材料であれば特に制限はない。以下に一例を挙げて説明するが、本実施形態にかかる評価方法はこれに何ら限定されるものではない。
【００３５】
［陽極］
陽極の材料としては、仕事関数の大きい（例えば４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物が挙げられる。
発光が陽極を通過して取り出される構成の有機電界発光素子の場合、陽極は当該発光を通すかまたは実質的に通す導電性透明材料で形成される。
【００３６】
［正孔輸送層］
正孔輸送層の材料としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物などが挙げられる。これらの中でも、有機電界発光素子の性能がよい点で、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物が好ましく、特に芳香族第三級アミン化合物が好ましい。
また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣなどの無機化合物も正孔輸送層の材料の一例として挙げることができる。
【００３７】
正孔輸送層は、一種または二種以上の材料からなる単構造であってもよく、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００３８】
［発光層］
発光層の材料としては、燐光発光材料、蛍光発光材料、熱活性化遅延蛍光発光材料が挙げられる。
【００３９】
発光層は、単一の低分子材料または単一のポリマー材料からなっていてもよいが、発光層が、ホスト材料と、発光ドーパント材料と、を含むことが好ましい。発光は主としてドーパントから生じ、任意の色を有することができる。発光層が、ホスト材料と、青色発光ドーパント材料と、を含むことがより好ましい。
【００４０】
ホスト材料としては、例えば、ビフェニリル基、フルオレニル基、トリフェニルシリル基、カルバゾール基、ピレニル基、アントリル基を有する化合物が挙げられる。
【００４１】
蛍光ドーパントとしては、例えば、アントラセン、ピレン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、ルブレン、クマリン、ローダミン、キナクリドン、ジシアノメチレンピラン化合物、チオピラン化合物、ポリメチン化合物、ピリリウム、チアピリリウム化合物、フルオレン誘導体、ペリフランテン誘導体、インデノペリレン誘導体、ビス（アジニル）アミンホウ素化合物、ビス（アジニル）メタン化合物、カルボスチリル化合物、等が挙げられる。蛍光ドーパントはこれらから選ばれる２種以上を組み合わせたものであってもよい。
【００４２】
燐光ドーパントとしては、例えば、イリジウム、白金、パラジウム、オスミウム等の遷移金属の有機金属錯体が挙げられる。
【００４３】
発光層は、一種または二種以上の材料からなる単層構造であってもよく、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００４４】
［第一電子輸送層、第二電子輸送層］
第一電子輸送層、第二電子輸送層の材料としては、アジン誘導体、イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体等の複素環化合物；縮合芳香族炭化水素誘導体；高分子化合物；ＳｉＯ２、ＡｌＯ、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＡｌＯＮ、ＧｅＯ、ＬｉＯ、ＬｉＯＮ、ＴｉＯ、ＴｉＯＮ、ＴａＯ、ＴａＯＮ、ＴａＮ、Ｃなどの各種酸化物、窒化物、酸化窒化物等の無機化合物；アルカリ金属錯体；アルカリ土類金属錯体；土類金属錯体；等が挙げられる。
【００４５】
第一電子輸送層および第二電子輸送層の少なくともいずれか一方が、１，３，５−トリアジン骨格またはピリミジン骨格を分子内に有する化合物を含むことが好ましい。
【００４６】
第一電子輸送層、第二電子輸送層は、一種または二種以上の材料からなる単層構造であってもよく、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００４７】
［陰極］
陽極を通過した発光のみが取り出される構成の有機エレクトロルミネッセンス素子の場合、陰極は任意の導電性材料から形成することができる。
陰極の材料としては、例えば、仕事関数の小さい金属（以下、電子注入性金属とも称する）、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物が挙げられる。ここで、仕事関数の小さい金属とは、例えば、４ｅＶ以下の金属である。
【００４８】
＜＜有機電界発光素子＞＞
以上の構成を有する有機電界発光素子であって、第１の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法における周波数が１０００Ｈｚ、ｄｍｉｎ＝０Ｖ、ｄｍａｘ＝７Ｖ、α＝０．５であるものは、差分Ｖｄが１以下であると優れた発光効率を有するため、特に好ましい。
【００４９】
＜第２の実施形態（有機電界発光素子の評価方法）＞
図４は、第２の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法で取得された電圧と抵抗成分Ｒとの関係の一例を示すグラフである。縦軸は抵抗成分Ｒの最大値Ｒｍａｘ［Ω］で規格化された抵抗を示し、横軸は直流電圧の電位を示す。なお、図４中に示されている横軸と平行な実線は、縦軸（規格化された抵抗値）が０．５を示す線であり、横軸と平行な破線は、縦軸が０．１を示す線である。
【００５０】
第１の実施形態では、αが０．４以上０．７以下の定数であるときのＶ２とＶ１との差分Ｖｄ１を評価しているが、第２の実施形態では、さらに、αが０．１以上０．３以下の定数であるときのＶ２とＶ１との差分Ｖｄ２を評価する。差分Ｖｄ１に加えてＶｄ２を評価することで、誤差をより縮小できるため好ましい。
図４において、差分Ｖｄ１は実線と交差する２点間の差分であり、差分Ｖｄ２は破線と交差する２点間の差分である。
【００５１】
なお、第２の実施形態では、差分Ｖｄ１に加えて差分Ｖｄ２を評価すること以外は第１の実施形態と同一であるため、他の説明については省略する。
【００５２】
＜第３の実施形態（有機電界発光素子の評価装置）＞
本開示の第３の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価装置１０は、有機電界発光素子を評価する評価装置１０であって、
該有機電界発光素子のインピーダンス分光法における抵抗成分Ｒ［Ω］のデータを取得する取得部（１１）と、
該抵抗成分Ｒを評価する評価部（１１）と、を備え、
前記抵抗成分Ｒのデータは、一定の周波数の条件下、所定の範囲で印加電圧が変化したときの前記抵抗成分Ｒの電圧変化であり、
前記評価部（１１）は、前記抵抗成分Ｒの最大値をＲｍａｘ［Ω］、αを０．１以上０．７以下の定数、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最小値をＶ１［Ｖ］、Ｒ＝α・Ｒｍａｘを満たす電圧の最大値をＶ２［Ｖ］としたとき、Ｖ２とＶ１との差分Ｖｄを評価する。
すなわち、第３の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価装置は、上記した第１〜２の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法を実施できる。取得部、評価部が行うプロセスは、上記第１〜２の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法と同じであるため、説明は省略する。
【００５３】
図５は、第３の実施形態にかかる評価装置１０における構成の一例を示すブロック図である。評価装置１０は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、記憶装置１４、Ｉ／Ｆ１５、ディスプレイ１６を備えており、外部の測定部２０と双方向に通信可能となっている。なお、ＣＰＵ１１は、評価部、取得部として機能し得る。
【００５４】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１は、ＣＰＵコア、キャッシュメモリなどを備え、評価装置１０、測定部２０を統括的に制御する。また、ＣＰＵ１１は、測定部２０から抵抗成分Ｒの電圧変化の測定結果（データ）を取得し、この測定結果を評価する（取得部、評価部）。
【００５５】
ＲＡＭ（Random Access Memory）１２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic RAM）であり、ＣＰＵ１１のワーク領域、プログラムのロード領域などに使用される。
【００５６】
ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１の処理に必要なデータ、測定部２０で生成された測定結果、記憶装置１４から読み出した測定結果等を一時的に記憶する。
【００５７】
ＲＯＭ（Read Only Memory）１３は、例えばＥＥＰＲＯM（Electrically Erasable Programmable ROM）であり、各種設定ファイル、ＯＳ（Operating System）等の基本プログラムを格納する。評価装置１０が測定部２０の動作を制御する機能を有する場合、ＲＯＭ１３は、測定部２０の動作を制御するための制御プログラムを格納する。
【００５８】
記憶装置１４は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスクであり、抵抗成分Ｒの電圧変化の測定結果等を記憶し得る。また、記憶装置１４は、外部の測定装置によって測定された抵抗成分Ｒの電圧変化の測定結果、インターネット上にある測定結果等を、Ｉ／Ｆ１５を介して格納することも可能である。記憶装置１４は、可搬型の記憶媒体であってもよく、メモリカードスロット、ＵＳＢコネクタ等を介して、評価装置１０と着脱可能に構成され得る。
【００５９】
Ｉ／Ｆ（Interface）１５は、インターネットや各種周辺機器等の外部とデータの送受信を行う。
【００６０】
ディスプレイ１６は、例えば液晶ディスプレイ、有機電界発光素子ディスプレイから構成される。ディスプレイ１６は、ＣＰＵ１１からのデータに基づき、測定部２０からの測定結果、記憶装置１４に記憶した測定結果、メニュー画面等の各種表示を行う。ディスプレイ１６がタッチパネルである場合、評価装置１０の操作部としても機能してもよい。
【００６１】
測定部２０は、例えばインピーダンス分光法により有機電界発光素子の抵抗成分Ｒの電圧変化を測定可能な市販の測定装置から構成される。
【００６２】
なお、評価装置１０と、測定部２０とが一体となった測定評価装置であってもよい。また、その際には評価装置１０が有する一部の構成は、測定部２０側が有していてもよく、測定部２０と共有していてもよい。
【００６３】
以上説明した第３の実施形態にかかる評価装置は、上記第１〜２の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法を実施できる。ただし、上記第１〜２の実施形態にかかる有機電界発光素子の評価方法は、装置によって自動的に実施される形態に限られるものではなく、人が手動で実施する形態であってもよい。
【００６４】
＜プログラム（第４の実施形態）、記録媒体（第５の実施形態）＞
第４の実施形態に係るプログラムは、上記第１〜第２の実施形態に記載の評価方法を、コンピュータに実行させるものである。プログラムの言語等に特に制限はなく、周知慣用されているものをいずれも用いることができる。
また、第５の実施形態に係る記録媒体は、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。記録媒体の種類等に特に制限はなく、周知慣用されているものをいずれも用いることができる。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定して解釈されるものではない。
【００６６】
（製造例１−１）
図６は、製造例１−１で作製した有機電界発光素子の積層構成を示す概略断面図である。製造例１−１について、図６を参照しながら説明する。また、製造例１−１で用いた化合物の構造式およびその略称を以下に示す。
【００６７】
【化１】
2020198280.tif 000003
【００６８】
（基板１、陽極２の用意）
陽極をその表面に備えた基板として、２ｍｍ幅の酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）膜（膜厚１１０ｎｍ）がストライプ状にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用意した。ついで、この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、オゾン紫外線洗浄にて表面処理を行った。
【００６９】
（真空蒸着の準備）
洗浄後の表面処理が施された基板上に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、各層を積層形成した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し、１．０×１０−４Ｐａまで減圧した。そして、以下の順で、各層の成膜条件に従ってそれぞれ作製した。
【００７０】
（正孔注入層３の作製）
昇華精製したＨＩＬを０．１５ｎｍ／秒の速度で５５ｎｍ成膜し、正孔注入層を作製した。
【００７１】
（電荷発生層４の作製）
昇華精製したＨＡＴを０．０５ｎｍ／秒の速度で５ｎｍ成膜し、電荷発生層を作製した。
【００７２】
（第一正孔輸送層５１の作製）
ＨＴＬ−１を０．１５ｎｍ／秒の速度で１０ｎｍ成膜し、第一正孔輸送層を作製した。
【００７３】
（第二正孔輸送層５２の作製）
ＨＴＬ−２を０．１５ｎｍ／秒の速度で１０ｎｍ成膜し、第二正孔輸送層を作製した。
【００７４】
（発光層６の作製）
ＥＭＬ−１およびＥＭＬ−２を９５：５（質量比）の割合で２５ｎｍ成膜し、発光層を作製した。成膜速度は０．１８ｎｍ／秒であった。
【００７５】
（第一電子輸送層７１の作製）
表１−１に示す化合物を０．１５ｎｍ／秒の速度で５ｎｍ成膜し、第一電子輸送層７１を作製した。なお、表１−１に示す化合物は、特開２０１８−００２７１１号公報の実施例３と同様の方法により作製した。
【００７６】
（第二電子輸送層７２の作製）
表１−１に示す化合物およびＬｉｑを５０：５０（質量比）の割合で２５ｎｍ成膜し、第二電子輸送層７２を作製した。成膜速度は０．１５ｎｍ／秒であった。なお、表１−１に示す化合物は、特開２０１５−７４６４９号公報の合成実施例１と同様の方法により作製した。
【００７７】
（陰極８の作製）
最後に、基板上のＩＴＯストライプと直交するようにメタルマスクを配し、陰極８を成膜した。陰極は、銀／マグネシウム（質量比１／１０）と銀とを、この順番で、それぞれ８０ｎｍと２０ｎｍとで成膜し、２層構造とした。銀／マグネシウムの成膜速度は０．５ｎｍ／秒、銀の成膜速度は成膜速度０．２ｎｍ／秒であった。
【００７８】
以上により、図４に示すような発光面積４ｍｍ２有機電界発光素子１００を作製した。なお、それぞれの膜厚は、触針式膜厚測定計（ＤＥＫＴＡＫ、Ｂｒｕｋｅｒ社製）で測定した。
【００７９】
さらに、この素子を酸素および水分濃度１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気グローブボックス内で封止した。封止は、ガラス製の封止キャップと成膜基板（素子）とを、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ナガセケムテックス社製）を用いて行った。
【００８０】
上記のようにして作製した有機電界発光素子に直流電流を印加し、輝度計（製品名：ＢＭ−９、トプコンテクノハウス社製）を用いて発光特性を評価した。発光特性として、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２を流した時の発光効率（ｃｄ／Ａ）を測定した。
【００８１】
また、上記のようにして作製した有機電界発光素子を、インピーダンス分光法により測定し、抵抗成分Ｒの電圧変化のデータを得た。
測定は、Keysight Technologies社（旧社名：Agilent Technologies社）製のＥ４９８０Ａ−００１（製品名）を用いて行った。周波数は１ｋＨｚに固定した。また、印加電圧は、直流電圧を０Ｖから７Ｖまでの範囲で０．０５Ｖの間隔で掃引し、さらに交流電圧５ｍＶを重畳した。
解析においては、測定時にＥ４９８０Ａ−００１における直列等価回路モードを選択し、得られた直列抵抗である抵抗成分Ｒの値を掃引電圧に対してプロットした。
【００８２】
【表１−１】
2020198280.tif 000004
【００８３】
【表１−２】
2020198280.tif 000005
【００８４】
（製造例１−２〜１−７）
第一電子輸送層７１の作製において、第一電子輸送層の材料を表１−１〜表１−２に記載の化合物に変更し、第二電子輸送層７２の作製において、第二電子輸送層の材料を表１−１〜表１−２に記載の化合物に変更した以外は、製造例１−１と同様にして、製造例１−２〜１−７の有機電界発光素子を作製した。
また、製造例１−１と同様にして、作製した有機電界発光素子の発光効率を測定し、抵抗成分Ｒの電圧変化のデータを取得した。
【００８５】
なお、製造例１−２〜１−７の第一電子輸送層の材料は、特開２０１５−３８０６２号公報に記載の合成実施例６と（製造例１−２）、特開２０１５−１３４７４３号公報に記載の各実施例と（製造例１−３）、特開２０１５−９６４８６号公報に記載の合成実施例５と（製造例１−４）と、特開２０１８−５０７１７４号公報に記載の合成例３４と（製造例１−５，１−６）、特開２０１９−００１７３２号公報に記載の合成実施例１と（製造例１−７）、同様の方法もしくは準じた方法により作製した。
また、製造例１−６〜１−７の第二電子輸送層の材料は、特開２０１７−１０５７１７号公報に記載の実施例１と同様の方法により作製した。
【００８６】
（製造例２−１）
第二正孔輸送層５２の作製において、第二正孔輸送層の材料を４−［３−［Ｎ−（４−（１−ナフチル）フェニル−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］フェニル］−６−フェニル−ジベンゾフランに変更し、第一電子輸送層７１の作製において、第一電子輸送層の材料を表２−１に記載の化合物に変更し、第二電子輸送層７２の作製において、第二電子輸送層の材料を表２−１に記載の化合物に変更した以外は、製造例１−１と同様にして、製造例２−１の有機電界発光素子を作製した。
なお、表２−１に示す第一電子輸送層の材料は、特開２０１８−１５８９１８号公報の各実施例に準じた方法により作製した。
また、製造例１−１と同様にして、作製した有機電界発光素子の発光効率を測定し、抵抗成分Ｒの電圧変化のデータを取得した。
【００８７】
【表２−１】
2020198280.tif 000006
【００８８】
【表２−２】
2020198280.tif 000007
【００８９】
（製造例２−２〜２−８）
第一電子輸送層７１の作製において、第一電子輸送層の材料を表２−１〜表２−２に記載の化合物に変更し、第二電子輸送層７２の作製において、第二電子輸送層の材料を表２−２〜表２−２に記載の化合物に変更した以外は、製造例２−１と同様にして、製造例２−２〜２−８の有機電界発光素子を作製した。
また、製造例１−１と同様にして、作製した有機電界発光素子の発光効率を測定し、抵抗成分Ｒの電圧変化のデータを取得した。
【００９０】
なお、製造例２−２の第一電子輸送層の材料は、特開２０１５−３４１４８に記載の合成実施例２と同様の方法により作製した。
また、製造例２−３〜２−７の第二電子輸送層の材料は、特開２０１１−１２１９３４号公報に記載の実験例１と（製造例２−３）、特開２０１１−６３５８４号公報に記載の実験例６と（製造例２−４）、特開２０１５−４４７９２号公報に記載の合成実験例６と（製造例２−５）、特開２０１８−１５８９１８号公報に記載の合成実験例８と（製造例２−６）、特開２０１２−８２１３６号公報に記載の実施例１と（製造例２−７）、同様の方法により作製した。
【００９１】
（製造例３−１（図７参照））
（基板１０１、陽極１０２の用意）
陽極をその表面に備えた基板として、２ｍｍ幅の酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）膜（膜厚１１０ｎｍ）がストライプ状にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用意した。ついで、この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、オゾン紫外線洗浄にて表面処理を行った。
【００９２】
（真空蒸着の準備）
洗浄後の表面処理が施された基板上に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、各層を積層形成した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し、１．０×１０−４Ｐａまで減圧した。そして、以下の順で、各層の成膜条件に従ってそれぞれ作製した。
【００９３】
（正孔注入層１０３の作製）
昇華精製したＮ−［１，１’−ビフェニル］−４−イル−９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン−２−アミンと１，２，３−トリス［（４−シアノ−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル）メチレン］シクロプロパンを０．１５ｎｍ／秒の速度で１０ｎｍ成膜し、正孔注入層１０３を作製した。
【００９４】
（第一正孔輸送層１０５１の作製）
昇華精製したＮ−［１，１’−ビフェニル］−４−イル−９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン−２−アミンを０．１５ｎｍ／秒の速度で８５ｎｍ成膜し、第一正孔輸送層１０５１を作製した。
【００９５】
（第二正孔輸送層１０５２の作製）
昇華精製したＮ−フェニル−Ｎ−（９，９−ジフェニルフルオレン−２−イル）−Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）アミンを０．１５ｎｍ／秒の速度で５ｎｍ成膜し、第二正孔輸送層１０５２を作製した。
【００９６】
（発光層１０６の作製）
昇華精製した３−（１０−フェニル−９−アントリル）−ジベンゾフランと２，７−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ−（４−ｔｅｒｔブチルフェニル）］アミノ−ビスベンゾフラノ−９，９’−スピロフルオレンを９５：５（質量比）の割合で２０ｎｍ成膜し、発光層１０６を作製した。成膜速度は０．１８ｎｍ／秒であった。
【００９７】
（第一電子輸送層１０７１の作製）
表３に示す化合物（ＢＣＰ）を０．０５ｎｍ／秒の速度で６ｎｍ成膜し、第一電子輸送層１０７１を作製した。
【００９８】
（第二電子輸送層１０７２の作製）
表３に示す化合物およびＬｉｑを５０：５０（質量比）の割合で２５ｎｍ成膜し、第二電子輸送層１０７２を作製した。成膜速度は０．１５ｎｍ／秒であった。なお、表３に示す化合物は、特表２０１８−５１１１７３号公報なの製造例１と同様の方法により作製した。
【００９９】
（陰極１０８の作製）
最後に、基板上のＩＴＯストライプと直交するようにメタルマスクを配し、陰極１０８を成膜した。陰極は、銀／マグネシウム（質量比１／１０）と銀とを、この順番で、それぞれ８０ｎｍと２０ｎｍとで成膜し、２層構造とした。銀／マグネシウムの成膜速度は０．５ｎｍ／秒、銀の成膜速度は成膜速度０．２ｎｍ／秒であった。
【０１００】
以上により、図７に示すような発光面積４ｍｍ２有機電界発光素子１００を作製した。なお、それぞれの膜厚は、触針式膜厚測定計（ＤＥＫＴＡＫ、Ｂｒｕｋｅｒ社製）で測定した。
【０１０１】
さらに、この素子を酸素および水分濃度１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気グローブボックス内で封止した。封止は、ガラス製の封止キャップと成膜基板（素子）とを、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ナガセケムテックス社製）を用いて行った。
【０１０２】
また、製造例１−１と同様にして、作製した有機電界発光素子の発光効率を測定し、抵抗成分Ｒの電圧変化のデータを取得した。
【０１０３】
【表３】
2020198280.tif 000008
【０１０４】
（製造例３−２〜３−５）
第一電子輸送層１０７２の作製において、２−［３’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）［１，１’−ビフェニル］−３−イル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンを表３に記載の化合物に変更し、第二電子輸送層１０７２の作製において、２，４−ビス［（１，１’−ビフェニル）−４−イル］−６−［４−（９，１０−ジヒドロ−９，１０−［１，２］ベンゼノアントラセン−２−イル）フェニル］−１，３，５−トリアジンを表３に記載の化合物に変更した以外は、製造例３−１と同様にして、製造例３−２〜３−５の有機電界発光素子を作製した。
なお、製造例３−２の第一電子輸送層の材料は、特開２０１８−１４５１６６に記載の実施例６と同様の方法により作製した。
また、製造例３−３の第二電子輸送層の材料は、特開２００８−２８０３３０号公報に記載の実施例６と同様の方法により、製造例３−４
また、製造例１−１と同様にして、作製した有機電界発光素子の発光効率を測定し、抵抗成分Ｒの電圧変化のデータを取得した。
【０１０５】
製造例１−１〜３〜２０で測定された抵抗成分Ｒの電圧変化のデータにおいて、抵抗成分Ｒの最大値をＲｍａｘ［Ω］、Ｒ＝０．５Ｒｍａｘを満たす電圧の最小値をＶ１［Ｖ］、Ｒ＝０．５Ｒｍａｘを満たす電圧の最大値をＶ２［Ｖ］としたとき、Ｖ２とＶ１との差分Ｖｄ（半値幅）を算出した。結果を表４に示す。
【０１０６】
【表４】
2020198280.tif 000009
【０１０７】
また、図６は、製造例１−１〜３〜２０における半値幅と、発光効率と、の相関関係を示すグラフである。図６から明らかなように、半値幅と、発光効率と、の相関関係が非常に強い。したがって、本実施形態にかかる評価方法によれば、差分Ｖｄを評価することで有機電界発光素子の発光効率を高精度かつ簡易に評価し得る。
【０１０８】
さらに、４種類の有機電界発光素子について、周波数を１００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、１００００Ｈｚ、１００００００Ｈｚの条件下で、インピーダンス分光法により抵抗成分Ｒの電圧変化のデータを取得した。周波数以外は製造例１−１と同様である。結果を図７、図８に示す。
なお、周波数が１０００００００Ｈｚの条件下においても同様に測定したが、今回用いた４種類の有機電界発光素子であると高周波数過ぎて測定・算出ができなかった。また、有機電界発光素子の発光が非常に強いため、長時間発光させていると素子の劣化・破損等が生じる場合があることがわかった。
【０１０９】
図９は、周波数が１００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、１００００Ｈｚである場合の半値幅と、発光効率と、の相関関係を示すグラフである。図１０は、周波数が１０００００Ｈｚである場合の半値幅と、発光効率と、の相関関係を示すグラフである。
図９、図１０によれば、周波数が１００Ｈｚ〜１０００００Ｈｚの間であれば半値幅と、発光効率と、の相関関係が強く、良好に発光効率を評価し得ることがわかる。
【符号の説明】
【０１１０】
１０  評価装置
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＡＭ
１３  ＲＯＭ
１４  記憶装置
１５  Ｉ／Ｆ
１６  ディスプレイ
２０  測定部
１，１０１  基板
２，１０２  陽極
３，１０３  正孔注入層
４  電荷発生層
５，１０５  正孔輸送層
６，１０６  発光層
７，１０７  電子輸送層
８，１０８  陰極
５１，１０５１  第一正孔輸送層
５２，１０５２  第二正孔輸送層
７１，１０７１  第一電子輸送層
７２，１０７２  第二電子輸送層
１００  有機電界発光素子
【図１】
2020198280.tif 000010
【図２】
2020198280.tif 000011
【図３】
2020198280.tif 000012
【図４】
2020198280.tif 000013
【図５】
2020198280.tif 000014
【図６】
2020198280.tif 000015
【図７】
2020198280.tif 000016
【図８】
2020198280.tif 000017
【図９】
2020198280.tif 000018
【図１０】
2020198280.tif 000019