(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一もしくは複数の有機エレクトロルミネッセンスデバイスに、前記有機エレクトロルミネッセンスデバイスの周囲の４方向にそれぞれ送風機を配置して、
前記４方向のうちの３方向の前記送風機を送風用として、一定時間毎に前記送風用とする３方向の前記送風機を変化させることにより、
前記有機エレクトロルミネッセンスデバイスに、一定温度の風を、風向きを変化させながらあてつつ、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの駆動寿命を測定する
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスデバイスの駆動寿命測定法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの駆動寿命を安定に測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンスデバイス（以下有機ＥＬデバイスともいう）の駆動寿命は、有機ＥＬデバイスの重要な性能の一つであるが、周囲温度、特にデバイスの発熱等の影響で、安定した測定が出来ないという課題があった。即ち、一定温湿度環境下において、複数の有機ＥＬ素子の発光特性を、任意の時間間隔で長時間計測するも、デバイス表面温度に差が出るため安定した駆動寿命の測定ができないという問題があった。
【０００３】
電子デバイスの一例として、ＬＥＤの駆動寿命試験法が記述されている（非特許文献１）。それによると、ＬＥＤの駆動寿命試験として、ＬＥＤを点灯させている積分球内に冷却空気を注入して、周囲温度を一定に保つ手法が記載されている。
【０００４】
しかし、面発光素子である有機エレクトロルミネッセンスデバイスの場合、これと同様に周囲温度を一定に保っても、デバイス表面温度に、位置による違いがでてしまい、複数の有機ＥＬデバイスの駆動寿命を、安定に評価することは困難であることが分かった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮＩＳＴ）  Ａｎｎｕａｌ  Ｃｏｕｎｃｉｌ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ（ＣＯＲＭ）  ｍｅｅｔｉｎｇ  Ｍａｙ９−１１，２０１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、複数の有機ＥＬデバイスの駆動寿命を安定に測定する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は以下の手段により達成される。
【０００８】
１．一もしくは複数の有機エレクトロルミネッセンスデバイスに、前記有機エレクトロルミネッセンスデバイスの周囲の４方向にそれぞれ送風機を配置して、前記４方向のうちの３方向の前記送風機を送風用として、一定時間毎に前記送風用とする３方向の前記送風機を変化させることにより、前記有機エレクトロルミネッセンスデバイスに、一定温度の風を、風向きを変化させながらあてつつ、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの駆動寿命を測定することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスデバイスの駆動寿命測定法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、複数の有機ＥＬデバイスの駆動寿命を、安定に測定することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】駆動寿命測定用のトレイＴを示す。
【図２】寿命測定装置の断面概略図の一例を示す。
【図３】寿命測定装置内の空気の流れについて模式的に示す。
【図４】実施例におけるデバイスの番号付けを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は有機エレクトロルミネッセンスデバイスの寿命測定方法に関する。
【００１５】
有機エレクトロルミネッセンスデバイス（以下有機ＥＬデバイスともいう）の寿命測定は、一定温度環境下における有機ＥＬ素子の発光特性を、任意の時間間隔で長時間計測することにより、素子の寿命検査を行う装置であり、駆動条件・温度条件を設定し、複数のデバイスを同時に検査することが可能であり、輝度の変化だけでなく、空間的な輝度ムラ変化、ダークスポット変化なども計測することができる。
【００１６】
本発明は、これらの寿命を測定する方法において、寿命を測定する環境を一定にして、複数測定される有機ＥＬデバイスの測定値のバラツキをなくし、一定の安定した結果を得るためのいわば寿命測定時に一定環境を保つ方法に関する。
【００１７】
有機ＥＬデバイスの寿命測定を行う場合、一定温度環境下で、即ち、測定環境の温度条件を定め、一定温度の空気を流入させる等の手段をとるのみでは、有機ＥＬデバイスは面発光であることから、デバイス表面温度に、装置内での位置、また設置場所によって違いがでてしまい、その影響で安定した寿命測定が出来ないことが明らかになった。
【００１８】
本発明においては、
有機エレクトロルミネッセンスデバイスに、一定温度の風を、風向きを変化させながらあてつつ、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの駆動寿命を測定することを特徴とする。
【００１９】
また、前記一定温度の風は、
（１）該送風機を移動または首振りさせる、
（２）前記有機エレクトロルミネッセンスデバイスを移動または回転させる、
または、
（３）複数の送風機を個別に風量調整する、
という方法で風向きを変化させるものである。
【００２０】
寿命測定装置内において、一定温度、また一定風量の風（空気）を、上記の方法によって風向き（方向）を変えながら（変化させて）有機ＥＬデバイス（表面）に空気を流す、即ち、風をあてることで、デバイス表面温度を一定に保ち、装置内での位置、また設置場所によるデバイスの駆動寿命測定における違い（バラツキ）をなくし、安定して有機ＥＬデバイスの寿命測定を行うものである。
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２２】
図１は駆動寿命測定しようとする有機ＥＬデバイスＰを複数（図においては４つ）担持することの出来る駆動寿命測定用のトレイＴを示している。測定用のトレイＴにはデバイスの給電に必要な端子等が組み込まれている（図では省略されている）。
【００２３】
本発明に適用される有機ＥＬデバイスは、その基材がガラス、陶磁器、金属、厚手の樹脂板などが一般的であるが、厚さが１０００μｍ以下のフレキシブルな透明樹脂フィルムであってもよく、その場合、一定温度の風の風向き変化によって、有機ＥＬデバイスが振動したり、たわみが発生しないように、固定することが好ましい。
【００２４】
固定方法としては、有機ＥＬデバイスをトレイやホルダーの上に設置して、枠材やクリップで押さえる方法がある。また、フレキシブル有機ＥＬデバイスの一辺を固定し、他辺をフリーにしておいて、有機ＥＬデバイスの表裏面に風を吹き付けることによって、振動やたわみを防止することもできる。
【００２５】
図１（ｂ）に、有機ＥＬデバイスＰをトレイＴの上に設置して、枠材Ｆで押さえ固定する方法を示す。Ｍは固定用のマグネットを示す。
【００２６】
この方法では、取り付け治具を減らせるので、治具の温度影響を減らすことができ、有機ＥＬデバイスの表面温度の安定化に貢献する。
【００２７】
図２は、前記トレイＴを収納する、例えば、環境温度２５℃に設定した空調室１内に設置された、複数の有機ＥＬデバイスＰの寿命を同時に測定することのできる寿命測定装置２の断面概略図の一例である。寿命測定装置２は前記トレイＴを複数収納できる棚ｓを複数有している。棚ｓにはそれぞれ、トレイＴを収納したとき、トレイＴへの給電（即ちデバイスＰへの給電）ができるよう必要な電源等の端子・配線が設置されている（図では省略されている）。例えば棚ｓは壁の三方に設けられたコの字型のガイドであり、これによってトレイをガイドに沿って棚ｓに挿入することができる。棚間（即ち上下のガイド間）は上下前後、風（空気）の出入りを妨げないよう十分な隙間を有している。
【００２８】
また、寿命測定装置の周囲四面には、好ましくは壁がなく、例えば、床、天板と４隅は柱で構成されていることが好ましい。この構造であれば周囲４面全てに送風機を配置することが出来好ましい。
【００２９】
図２に示す例では、対向する側面の両面には、送風機として一対のファンｆが設置されている。また、ファンｆの内側（デバイスＰ側）には、それぞれ、例えばφ１ｍｍのステンレス製パンチ板ｐが設置され、送風の均一化を図っている。
【００３０】
一対の送風機（ファン）を個別にオン−オフ駆動することにより、少なくとも２方向から、風向きを交互に変化させることで、寿命測定装置内の位置にかかわらずデバイスの温度を一定に保つようにする。
【００３１】
ファンｆは回転を逆にすることで送風用のファンが風抜き用（導風用）ともなる。送風機（ファン）は送風用となったときにオン状態と定義する。また、パンチ板ｐも送風用のファン側においては風を均一化するよう、また、風抜き用（導風用）のファン側のパンチ板も均一に風を導く導風板となる。
【００３２】
なお、ここで、パンチ板とは、その材質は問わないが、例えば、径１ｍｍ程度の穴が縦横共にピッチ２〜３ｍｍ程度の間隔であけられたメッシュ板である。
【００３３】
図２においては両側面にファンｆ及びパンチ板ｐが設置されており、一方のファンを送風用にオンとし、また他方のファンをオフとして風抜き用として一方方向に均一に送風する。また、所定の時間ごとに送風用のファンと風抜き用のファンのオンオフを切り替えて交互に風向き（空気の流れ）を逆にする。両方向から交互に風をデバイスの表面に流して、デバイス表面、また、寿命測定装置内の位置にかかわらずデバイスの温度を一定に保つようにする。
【００３４】
例えば、送風側のファンをオンとして風を送れば、排風側のファンは、電源オフの状態であってもフリーに回転するので交互にオンオフ駆動することで、風の方向を交互に変化させることが出来る。
【００３５】
ファンｆは、電源オフの状態でフリーに回転させ、必ずしも排風側のファンは電源をいれて送風の場合と逆向きに回転（反転）させる必要はないが、風抜き側のファンについても反転駆動したほうがより安定した風の流れを作るため、環境が均一化するので好ましい。電源オンにして排風機として反転駆動させた場合も送風機ではないのでオフ状態と定義する。
【００３６】
このように、送風機のオンオフ駆動により風量をプラスまたマイナスに変化させて風向きを変化させる。
【００３７】
なお、送風機としては必ずしも一つのファンに限らず、複数のファンを有する形態であっても良い。
【００３８】
このような環境条件において、有機ＥＬデバイスを試験発光させ駆動寿命を測定する。有機ＥＬデバイス表面に空気の流れを作ることでデバイス表面内、また寿命測定装置内の位置による環境条件が均一化しデバイスの駆動寿命の測定値のバラツキが減少する。
【００３９】
図３に、寿命測定装置内の空気の流れについて更に詳しく模式的に示した。
【００４０】
図２の寿命測定装置の例では、二つのファンを一組用いるが、空気の流れを、図３（１）の如く、交互に切り替える。図は寿命測定装置を、棚或いはトレイ上方からみたときの空気の流れ（矢印）を模式的に示している。一定時間ごとにＡ及びＢの状態が交互するように設定すればよい。このようにして、２方向から、固定されたファンのオン−オフ駆動により）交互に風向きを変化させ、風を当てることで、一定温度の風を、風向きを変化させながらあてつつ寿命測定装置中のトレイ或いはデバイスの位置による表面温度の差をなくすよう平均化することができる。
【００４１】
風向きの変化時間は寿命との関係で決まるが長くとも１時間内とすることが好ましい。より好ましくは２０分内、さらに好ましいのは５分以内に風向きを変化させることが好ましい。
【００４２】
また、送風機からの送風は一定の風速（風量）であることが好ましい。それにより、装置内の環境条件を平均化するための、送風の方向、また切り替えの時間等スキームの設定が容易になる。
【００４３】
風速は０．１ｍ／ｓ〜２．０ｍ／ｓの範囲であることが好ましく、この範囲で更に一定の風速であることが好ましい。なお、一定の風速とは、設定風速±０．０５ｍ／ｓｅｃ以内のハンチングは許容するものとする。
【００４４】
風速、風量が少ないと、デバイス表面からの熱の除去が十分に行われず、風上、風下で温度分布が生じてしまう。また、逆の多すぎると、部分的に風量の多いところが生じやすく、これまた温度分布の原因となる。
【００４５】
また、風の温度が２０℃〜３０℃、好ましくは２２℃〜２７℃の範囲で一定に保たれていることが好ましい。有機ＥＬ素子寿命は２５℃での測定が基本となるのでこの範囲に設定できることが好ましい。一定温度の風とは、設定温度±２℃以内のハンチングは許容するものである。
【００４６】
また、上記において、装置の壁の両側に一対、二つのファンを配置し、ファンのオンオフにより風の方向の切り替えを行う例を示したが、寿命測定装置が立方体や直方体形状のとき周囲４面すべてに送風機及びメッシュ板を設置してもよい。この場合、寿命測定装置を上面からみた場合周囲四面にすべてファンが設置されるので、対抗する二つのファン同士を一組として、二つの組を独立に、交互にそれぞれ所定期間で風の向きが逆になるよう前記の如く駆動して装置内の温度の平均化をはかっても良い。
【００４７】
また、寿命測定装置の周囲四面すべてに送風機（ファン）が設置されているとき、ファンのオン−オフ駆動により交互に風向きを変化させるスキームの好ましい例について図３（２）に示した。ここでは、三つのファンを送風用ファンとして駆動しそして一つを風抜き用ファンとして用い、これを順次、所定の一定時間毎に変化させ、風の向きを変えるよう駆動する。例えば、送風用のファン三つを順次所定の時間ごとに一つずつずらし駆動してゆく（→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→）。ここでは、送風用（オン）のファンからの風量と風抜き用（オフ）のファンの風量が釣り合うよう、風抜き用のファンからの排風は送風量の３倍となる。
【００４８】
この場合も風の向きは、デバイスの周囲に配置したファンを送風機として順次オンオフ駆動することで行うが、送風用のファンのみ駆動してもよいが、風抜き用のファンについても反転駆動させる方が好ましい。送風用ファンの三倍の風量となるようにする。
【００４９】
以上に、寿命測定装置内の環境条件を平均化するための風の流れとその風向きの変化について、いくつかの例を挙げて説明したが、上記のほかにも、一定温度の風を、風向きを変化させデバイスにあてる方法であればいかなる方法であっても限定はなく本発明の範囲内である。
【００５０】
たとえば、風向き（空気の流れ）自体は固定しておき、時間毎に、また連続でも良いが、前記図２に示した例でいえば、トレイ（或いはデバイス）自体を回転させるように、前記の棚を、例えば、回転ステージ上に設置し所定時間毎に、或いは一定速度で棚全体が回転するようにしてもよい。これによっても、デバイスに当たる風の向きは変化するので、同等の効果が得られる。
【００５１】
また、送風機を移動または首振りさせたりすることで風の向きかえてもよい。例えば、送風機（ファン）自体を一定時間毎に移動して風の向きを変化させても良い。これによっても、寿命測定装置中、デバイス表面、また、デバイスの位置によるデバイス表面温度の差をなくすよう環境条件を平均化することができる。
【００５２】
本発明において、一定温度の風を、また、一定の風速で、風向きを変化させながら、装置内の（複数の）デバイス表面温度が均一となるように有機ＥＬデバイスにあてるための、具体的なスキーム（手段）としては、以上にあげたもの以外のものでも同様の結果をもたらすものであれば制限されない。要は、デバイスの表面温度も含めた周囲環境にバラツキがないように、送風用ファンと風抜き用ファンの数またバランス（比）、また、風量または風量の比、そして風の向を変化させること等の調整を行って、デバイスの駆動寿命の測定値のバラツキを少なくできる方法であればよい。
【００５３】
以上の如く、本発明は、駆動寿命を測定する環境として、空調による周囲温度の調整のみでなく、デバイス表面の温度を一定に保つよう、所定の方法で有機ＥＬデバイス表面に空気の流れを作り、風の向きを変化させることで、有機ＥＬデバイス表面温度に周囲環境のバラツキによる有機ＥＬデバイスの表面温度の不均一をなくすよう環境を均一化するものであり、これにより有機ＥＬデバイスの駆動寿命測定について安定した測定結果を得ることができる。特に、発光面サイズの大きい（例えば、５ｃｍ×５ｃｍ以上）バックライト（表示素子用）や、照明等の用途に用いる有機ＥＬデバイスの寿命測定には適している。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが本発明はこれにより限定されるものではない。
【００５５】
特開２００８−２６９９６２号に記載の有機ＥＬデバイスＮｏ．２０１と同様の方法で、発光面サイズ５ｃｍ×５ｃｍの有機ＥＬデバイスを作成した。
【００５６】
作成した有機ＥＬデバイスを、駆動寿命測定用トレイ（図１に記載）に４個装着した。トレイにはデバイスへの給電に必要な端子等が組み込まれている。このように有機ＥＬデバイスが装着されたトレイを２つ用意した。
【００５７】
上記駆動寿命測定用トレイを、環境温度２５℃、湿度５０％ＲＨに設定した空調室内に設置した寿命測定装置（図２）に装着する。寿命測定装置はトレイを収納する棚を複数有している。この棚は上面側からみると「コの字」型で、左右を連結する部分にはトレイへの給電に必要な端子、配線等が備えられている。また、棚の上下前後には十分な隙間があり風の出入りを妨げない。
【００５８】
寿命測定装置に壁は無く柱だけで組まれており、必要に応じてその側面に送風用のファン（図４）を設置した。更に、ファンの内側（デバイス側）には、Φ＝１ｍｍの孔径、ピッチが縦横とも約２ｍｍのステンレス製パンチ板を設置し、風の均一化を図っている。
【００５９】
実施例１（比較：風なし）
環境温度２５℃、湿度５０％ＲＨにおかれた寿命測定装置に、寿命測定用トレイを図２の如く、棚の中央２段に装着し、初期輝度４０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した。特に送風は行っていない。一定時間毎に８枚の各デバイスの発光面の平均輝度を測定し、輝度残存率が５０％になった時間をそのデバイスの寿命とした。なお、輝度の測定には、２次元色彩輝度計ＣＡ２０００（コニカミノルタ製）を用いた。また、デバイスの表面の温度を、熱電対を用いて観測した。なお、デバイス表面温度はデバイス表面の中央にあたる部位を、熱電対を使って継続的に測定した。以下では全て温度は測定期間を通しほぼ一定であった。
【００６０】
実施例２（比較：１方向の場合）
環境温度２５℃、湿度５０％ＲＨに置かれた寿命測定装置に、寿命測定用トレイを図２のように棚の中央２段に装着し、初期輝度４０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した。
【００６１】
寿命装置の対抗する側面一組にファンを配置し、一方のファンがトレイに風を送り、もう一方が風を抜くように協調して稼働させるが、風向きは一定にして、切り替えは行わなかった。なお、ファンの送風は風速０．４ｍ／ｓで行った。
【００６２】
輝度の測定は、ＣＡ２０００（コニカミノルタ製）を用い、一定時間毎に各デバイスの発光面の平均輝度を測定し、輝度残存率が５０％になった時間を、そのデバイスの寿命とした。また、デバイスの表面の温度を、熱電対を用いて測定観察した。
【００６３】
実施例３（本発明：２方向の場合）
環境温度２５℃、湿度５０％ＲＨに置かれた寿命測定装置に、寿命測定用トレイを図２のように、棚の中央２段に装着し、初期輝度４０００ｃｄ／ｍ２で、定電流で駆動した。
【００６４】
寿命装置の対向する側面一組にファンを配置し、一方のファンがトレイに風を送り、もう一方が風を抜くように協調して稼働させ、風向きは一分毎に逆転させた。ファンの風速はいずれも約０．４ｍ／ｓで行った。
【００６５】
輝度の測定は、ＣＡ２０００（コニカミノルタ製）を用い、一定時間毎に各デバイスの発光面の平均輝度を測定し、輝度残存率が５０％になった時間を、そのデバイスの寿命とした。また、デバイスの表面の温度を、熱電対を用いて測定観察した。
【００６６】
実施例４（本発明：４方向の場合）
環境温度２５℃、湿度５０％ＲＨに置かれた寿命装置に、寿命測定用トレイを図２のように、棚の中央２段に装着し、初期輝度４０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した。
【００６７】
なお、寿命測定装置としては図２の寿命測定装置の４つの側面にファンを全て設置し、３個のファンからトレイに風を送り、もう一つのファンから風（空気）を抜くよう協調して駆動した。風向きは一分ごとに切り替えられ、順に風の流れを変化させた（図３（２））。
【００６８】
ファンの風速（風量）については、送風用のファンはいずれも約０．４ｍ／ｓの風速で、また、風抜き用のファンは１．２ｍ／ｓで実施した。
【００６９】
輝度の測定は、ＣＡ２０００（コニカミノルタ製）を用い、一定時間毎に各デバイスの発光面の平均輝度を測定し、輝度残存率が５０％になった時間を、そのデバイスの寿命とした。また、デバイスの表面の温度を、熱電対を用いて測定した。
【００７０】
評価したデバイスには、上記の風が１方向（実施例２）の場合を基準として、図４に示すように番号付けを行った。
【００７１】
上側のトレイで、風上側で、風下からみて右のデバイスを（１）左のデバイスを（２）、風下側についても右を（３）左を（４）とした。また、下側のトレイ上のデバイスについても、同様に（５）〜（８）とした。
【００７２】
また、得られた寿命（輝度半減時間：Ｌ５０）の値は、各条件での表面温度４０℃の値を１００とした相対値で表した。
【００７３】
【表１】
0005617675.tif 000002
【００７４】
風なしで測定した場合、温度分布がトレイ内で８℃、上側トレイ下側トレイ間で２１℃と非常に大きく、これに伴って得られた寿命も最大４１％バラツキがある。
【００７５】
風を１方向から送った場合には、上記風なしの場合と比較すると上側と下側トレイ間同じ場所で温度差は４℃とやや抑えられるが、一方で風上のデバイスに比べて、風下のデバイスの温度が３〜４℃高くなっており、寿命の開きは最大１０％とまだ大きいことが分かる。
【００７６】
それに対し、風の方向を変化させて２方向から交互に送風した場合（本発明）、トレイの上側下側間の温度分布が２℃以下と共に小さくなっていることが分かる。これに伴い、寿命のバラツキも最大４％程度に抑えられていることが分かった。
【００７７】
また、風を４方向から送った場合にも、温度分布が抑えられ、寿命のバラツキも更に抑えられ最大３％になっていることが分かる。
【符号の説明】
【００７８】
２  寿命測定装置
Ｐ  有機ＥＬデバイス
ｆ  ファン
ｐ  パンチ板
Ｔ  トレイ
ｓ  棚
【図１】
0005617675.tif 000003
【図２】
0005617675.tif 000004
【図３】
0005617675.tif 000005
【図４】
0005617675.tif 000006