(57)【要約】【課題】短時間で高精度な評価を容易に行うことを可能にする。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法であって、標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子にかける磁場を変化させながら該標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定し、測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子にかける磁場を変化させながら該測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定し、前記標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子の測定結果と前記測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の測定結果とを用いてフィッティングを行って、前記測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の履歴または残余寿命を推定する。【選択図】        図５
2007258275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
０でない所定の値の磁場と無磁場とで測定した輝度を用いて式Ａにより導出される値が、所定の値である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
式Ａ：｛（駆動時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）｝
【請求項２】
陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
式Ｂにより導出される値が１．０以上１．２以下である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
式Ｂ：｛（駆動時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
【請求項３】
陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
式Ｃにより導出される値が１．００以上１．０１以下である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
式Ｃ：｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
【請求項４】
陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法であって、
０でない所定の磁場と無磁場とで測定した輝度を用いて式Ａにより導出される値が、所定の値となるまでエイジングを行う
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法。
式Ａ：｛（駆動時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）｝
【請求項５】
陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法であって、
式Ｂにより導出される値が１．０以上１．２以下となるまでエイジングを行う
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法。
式Ｂ：｛（駆動時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
【請求項６】
陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法であって、
式Ｃにより導出される値が１．００以上１．０１以下となるまでエイジングを行う
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法。
式Ｃ：｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
【請求項７】
有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法であって、
標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子にかける磁場を変化させながら該標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定し、
測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子にかける磁場を変化させながら該測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定し、
前記標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子の測定結果と前記測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の測定結果とを用いてフィッティングを行って、前記測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の履歴または残余寿命を推定する
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法。
【請求項８】
有機エレクトロルミネッセンス素子の評価装置であって、
標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子に付与する磁場を変化させながら該標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定する第１の手段と、
測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子に付与する磁場を変化させながら該測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定する第２の手段と、
前記第１の手段による測定結果と前記第２の手段による測定結果とを用いてフィッティングを行って、前記測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の履歴または残余寿命を推定する推定手段と
を有す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の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法、有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法およびその装置に関し、さらに詳細には、電子とホールとの注入および再結合により発光する有機化合物のエレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法、有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法およびその装置に関する。
【０００２】
なお、こうした有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と適宜に称する。）は、ディスプレイ、照明あるいは光信号発生器などの各種の分野において利用可能である。
【背景技術】
【０００３】
近年、発光素子の一つとして、電子とホールとの注入および再結合により発光する有機化合物のエレクトロルミネッセンスを利用した有機ＥＬ素子が実用化されている。
【０００４】
ところで、こうした有機ＥＬ素子は、駆動時間の経過とともに発光強度が低下することが知られていた。
【０００５】
このため、有機ＥＬ素子の開発においては、その駆動時間の経過に伴う発光強度の経時劣化（以下、単に「経時劣化」と適宜に称する。）を予測し、その残余寿命を推定する手法の確立の重要性が認識されている。即ち、有機ＥＬ素子の寿命向上は、その実用化のための重要な条件であり、寿命の推定に役立つ手法の確立が求められているものであった。
【０００６】
従来、有機ＥＬ素子の発光強度の経時劣化を評価をするにあたっては、高温／低温、高湿度／低湿度など各種環境下で実際に有機ＥＬ素子を駆動して、その駆動時間の経過に伴う電流値や発光強度の変化を測定し、当該測定結果を既に測定してあるデータと照応させることでフィッティングを行って評価するという手法がとられていた。
【０００７】
しかしながら、上記した従来の評価手法においては、評価尺度である電流値や発光強度の変化が比較的ゆっくりとした変化であるため、比較的長時間にわたる測定における測定結果を要するものであった。
【０００８】
このため、従来の評価尺度に比べるとより速い変化を示す新たな評価尺度を用いて、短時間で高精度な評価を容易に行うことを可能にする、従来の評価手法とは異なる新たな評価手法の提案が強く望まれていた。
【０００９】
なお、非特許文献１には、有機ＥＬ素子に外部磁場をかけると輝度が変化する点が示されている。
【非特許文献１】Ｍ．Ｗｏｈｌｇｅｎｎａｎｔ，  Ｚ．Ｖ．Ｖａｒｄｅｎｙ，  Ｊ．Ｐｈｙ．：  Ｃｏｎｄｅｎｓ．  Ｍａｔｔｅｒ，  １５，  Ｒ８３（２００３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来の技術に対する上記した要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、短時間で高精度な評価を容易に行うことを可能にする評価手法を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法、有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法およびその装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、「有機ＥＬ素子の輝度、発光強度あるいは電流値などの磁場依存性は当該有機ＥＬ素子の使用度合いによって変化する」という本願発明者の知見に基づいてなされたものである。
【００１２】
即ち、本願発明者は、有機ＥＬ素子の輝度、発光強度あるいは電流量などの磁場依存性を測定する実験において、有機ＥＬ素子のエイジング、即ち、使用度合いとともに輝度、発光強度あるいは電流量などのパラメータの磁場依存性が変化していくことを見出した。この有機ＥＬ素子のエイジングに伴う輝度、発光強度あるいは電流量などのパラメータの磁場依存性の変化は、エイジングによる輝度自身の変化などより早く、異なるタイミングで起きる。
【００１３】
つまり、上記した有機ＥＬ素子の使用度合いによる輝度、発光強度あるいは電流値などの磁場依存性の変化は、磁場がない場合における有機ＥＬ素子の使用度合いによる輝度、発光強度あるいは電流値などの変化に比べて急速であり異なるタイミングで生ずる。
【００１４】
このため、有機ＥＬ素子の使用度合いによる輝度、発光強度あるいは電流値などの磁場依存性の変化は、有機ＥＬ素子の新たな評価尺度として用いることができ、この評価尺度を用いると、従来に比べて短期間で有機ＥＬ素子の評価を行うことができるようになる。
【００１５】
また、有機ＥＬ素子の使用度合いによる輝度、発光強度あるいは電流値などの磁場依存性の変化の測定は、単純な手法で簡便に実施することができる。
【００１６】
こうした本発明のうち請求項１に記載の発明は、陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、０でない所定の値の磁場と無磁場とで測定した輝度を用いて式Ａにより導出される値が、所定の値であるようにしたものであり、式Ａは次の通りである。
【００１７】
式Ａ：｛（駆動時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）｝
ここで、式Ａは、ある駆動時間における輝度の一定磁場がある場合とない場合の比、即ち、「（駆動時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）／（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）」を、駆動開始時の同様な比、即ち、「（駆動開始時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）／（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）」によって除したものである。
【００１８】
この式Ａの値が１であるとは、駆動時間によって輝度の磁場変化の割合が変化しなかったことを示し、また、式Ａの値が１より大きい場合は、駆動開始時より磁場による変化が大きくなったことを示す。同様に、式Ａの値が１より小さくなる場合は、駆動開始時より磁場による変化が小さくなったことを示す。
【００１９】
なお、式Ａ中の所定の値の磁場とは、特に限定されるものではないが、測定の行い易さの観点から８５０ｍＴ以下であることが好ましい。
【００２０】
また、式Ａにより導出される値は、有機ＥＬ素子の輝度半減寿命の観点から、１．０以上１．５以下であることが好ましく、より好ましくは１．０以上１．３以下であり、さらに好ましくは１．０以上１．２以下であり、さらに好ましくは１．０以上１．１以下であり、さらに好ましくは１．０以上１．０５以下であり、実質的に１であることが最も好ましい。
【００２１】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、式Ｂにより導出される値が１．０以上１．２以下であるようにしたものであり、式Ｂは次の通りである。
【００２２】
式Ｂ：｛（駆動時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
ここで、式Ｂにより導出される値は、有機ＥＬ素子の輝度半減寿命の観点から、１．０以上１．１以下であることがより好ましく、さらに好ましくは１．０以上１．０５以下であり、実質的に１であることが最も好ましい。
【００２３】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、式Ｃにより導出される値が１．００以上１．０１以下であるようにしたものであり、式Ｃは次の通りである。
【００２４】
式Ｃ：｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法であって、０でない所定の磁場と無磁場とで測定した輝度を用いて式Ａにより導出される値が、所定の値となるまでエイジングを行うようにしたものであり、式Ａは次の通りである。
【００２５】
式Ａ：｛（駆動時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）｝
ここで、式Ａは、ある駆動時間における輝度の一定磁場がある場合とない場合の比、即ち、「（駆動時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）／（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）」を、駆動開始時の同様な比、即ち、「（駆動開始時において所定の値の磁場をかけた場合の輝度）／（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）」によって除したものである。
【００２６】
この式Ａの値が１であるとは、駆動時間によって輝度の磁場変化の割合が変化しなかったことを示し、また、式Ａの値が１より大きい場合は、駆動開始時より磁場による変化が大きくなったことを示す。同様に、式Ａの値が１より小さくなる場合は、駆動開始時より磁場による変化が小さくなったことを示す。
【００２７】
なお、式Ａ中の所定の値の磁場とは、特に限定されるものではないが、測定の行い易さの観点から８５０ｍＴ以下であることが好ましい。
【００２８】
また、式Ａにより導出される値は、有機ＥＬ素子の輝度半減寿命の観点から、１．０以上１．５以下であることが好ましく、より好ましくは１．０以上１．３以下であり、さらに好ましくは１．０以上１．２以下であり、さらに好ましくは１．０以上１．１以下であり、さらに好ましくは１．０以上１．０５以下であり、実質的に１であることが最も好ましい。
【００２９】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法であって、式Ｂにより導出される値が１．０以上１．２以下となるまでエイジングを行うようにしたものであり、式Ｂは次の通りである。
【００３０】
式Ｂ：｛（駆動時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
ここで、式Ｂにより導出される値は、有機ＥＬ素子の輝度半減寿命の観点から、１．０以上１．１以下であることがより好ましく、さらに好ましくは１．０以上１．０５以下であり、実質的に１であることが最も好ましい。
【００３１】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、陽極と陰極との間に有機化合物からなる有機層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法であって、式Ｃにより導出される値が１．００以上１．０１以下となるまでエイジングを行うようにしたものであり、式Ｃは次の通りである。
【００３２】
式Ｃ：｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法であって、標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子にかける磁場を変化させながら該標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定し、測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子にかける磁場を変化させながら該測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定し、上記標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子の測定結果と上記測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の測定結果とを用いてフィッティングを行って、上記測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の履歴または残余寿命を推定するようにしたものである。
【００３３】
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の評価装置であって、標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子に付与する磁場を変化させながら該標準試料としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定する第１の手段と、測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子に付与する磁場を変化させながら該測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度または発光強度を測定する第２の手段と、上記第１の手段による測定結果と上記第２の手段による測定結果とを用いてフィッティングを行って、上記測定対象としての有機エレクトロルミネッセンス素子の履歴または残余寿命を推定する推定手段とを有するようにしたものである。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、短時間で高精度な評価を容易に行うことを可能にする評価手法を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法、有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法およびその装置を提供することができるという優れた効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子のエイジング方法、有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法およびその装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
【００３６】
はじめに、本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法（以下、単に「評価方法」と適宜に称する。）について説明すると、この評価方法は、材料のみではなく電極などを形成した有機ＥＬ素子を用いて測定を行う。
【００３７】
図１には、材料のみではなく電極などを形成した有機ＥＬ素子の一例が示されており、この有機ＥＬ素子１０は、基板１２上に、陽極１４と、ホール輸送層１６と、有機層１８と、電子輸送層２０と、陰極２２とが順に積層されており、陽極１４と陰極２２とに駆動電圧が印加されるように構成されている。
【００３８】
なお、図１に示すような構造を備えた有機ＥＬ素子１０は、例えば、以下のような手順で作製することができる。即ち、陽極１４となるＩＴＯ膜を付けた基板１２たるガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（Ｂａｙｅｒ製、Ｂｙｔｒｏｎ  Ｐ  ＡＩ４０８３）の懸濁液をスピンコートにより８０ｎｍの厚みで成膜して乾燥させ、次に、ポリパラフェニレンビニレンをスピンコートによりおよそ８０ｎｍの厚みで成膜して乾燥させることにより、ホール輸送層１６、有機層１８および電子輸送層２０を形成する。その後、陰極２２として、カルシウムを５ｎｍ、次いで、アルミニウムを約１００ｎｍ蒸着して、有機ＥＬ素子１０を作製した。
【００３９】
図１に示すような構造を備えた有機ＥＬ素子を温度、湿度などを所定の値に設定した測定環境におき、電流を印加し輝度およびその他（発光強度あるいは電流値や電圧値など）のパラメータを測定して記録する。そして、こうした測定は、２つ以上の磁場強度のもとで行い、それぞれの測定結果を記録するものとする。これにより、磁場強度の変化に伴う輝度およびその他のパラメータの変化がわかり、輝度およびその他の磁場依存性が明らかとなる。
【００４０】
なお、電流の印加は、パルス状、定電流、定電圧などを適宜に選択すればよい。また、磁場については、ほぼ無磁場の場合とある程度の磁場（数十ミリテスラ以上であることが好ましい。）の場合とを測定して比較することが好ましい。
【００４１】
そして、本発明による評価方法においては、標準試料としての有機ＥＬ素子と測定対象試料としての有機ＥＬ素子とについてそれぞれ上記した測定を行い、その測定結果を基にフィッティングを行って、測定対象試料としての有機ＥＬ素子の履歴や残余寿命を推定して有機ＥＬ素子を評価する。
【００４２】
なお、標準試料としての有機ＥＬ素子の測定においては、上記した磁場依存性の測定を短いエイジング間隔で行い、参照用の標準データを蓄積する。エイジングの条件としては、通電時間、通電電力、無通電維持など自由に設定すればよい。
【００４３】
上記した標準試料としての有機ＥＬ素子の測定を当該有機ＥＬ素子が不点灯に至るまで行っておけば、当該測定により得られたデータは、測定対象試料としての有機ＥＬ素子の寿命評価に用いることができる。
【００４４】
また、上記した標準試料としての有機ＥＬ素子の測定を当該有機ＥＬ素子が不点灯に至るまで行わずに、所定の時間で途中で打ち切った場合でも、測定対象試料としての有機ＥＬ素子における当該打ち切り時点に対応する駆動時間の履歴の評価に用いることができる。
【００４５】
つまり、標準試料としての有機ＥＬ素子について上記したような測定を行うとともに、測定対象試料としての有機ＥＬ素子についても、標準試料としての有機ＥＬ素子と同様の条件においてその磁場依存性を測定し、標準試料としての有機ＥＬ素子と測定対象試料としての有機ＥＬ素子との磁場依存性を比較することにより、測定対象試料としての有機ＥＬ素子のこれまでの履歴や今後の寿命を推定して評価することができる。
【００４６】
また、測定対象試料としての有機ＥＬ素子の測定後に、標準試料としての有機ＥＬ素子と同じ方法で一定時間エイジング処理を行い、その時点での磁場依存性をあわせて検討することにより、精度の高い評価を行うことができるようになる。
【００４７】
上記した本発明による評価方法によれば、「輝度およびその他のパラメータの磁場依存性」の方が、「輝度およびその他のパラメータ」より速く変化するので、より早い段階での評価が可能になる。
【００４８】
次に、上記したような本発明による評価方法を実施するための有機エレクトロルミネッセンス素子の評価装置について説明する。
【００４９】
本発明による評価方法を実施するための本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子の評価装置（以下、単に「評価装置」と適宜に称する。）は、コンピューターにより各種のデータ処理を実現するものであるが、図２には、コンピューター１００を備えた本発明による評価装置の実施の形態の一例が示されている。
【００５０】
この評価装置は、コンピューター１００の他に、標準試料や測定対象試料の有機ＥＬ素子１０２に電流・電圧を印加するための発光用電源１０４と、有機ＥＬ素子１０２へ印加される電流値・電圧値を測定する電流・電圧測定器１０６と、有機ＥＬ素子１０２の輝度を測定する輝度計１０８と、有機ＥＬ素子１０２に付与される磁場を生成するとともに磁場強度を可変できる電磁石などの磁石１１０とを有している。
【００５１】
以上の構成において、この評価装置においては、輝度計１０８により有機ＥＬ素子１０２の輝度が測定されるとともに、電流・電圧測定器１０６により有機ＥＬ素子１０２へ印加される電流値・電圧値が測定され、これらの測定結果が当該測定時において磁石１１０により有機ＥＬ素子１０２へ付与される磁場強度とともにコンピューター１００へ出力され、コンピューター１００にこれら輝度、電流値、電圧値、磁場強度が記録される。
【００５２】
なお、図２に示す評価装置においては、発光用電源１０４と電流・電圧測定器１０６とを別体により構成したが、発光用電源１０４と電流・電圧測定器１０６とを一体的に構成してもよい。
【００５３】
また、図２に示す評価装置においては、有機ＥＬ素子１０２の発光方向に対して磁場の方向が垂直になるように設定されているが、有機ＥＬ素子１０２の発光方向に対して磁場の方向が平行になるように設定してもよい。
【００５４】
さらに、図２に示す評価装置においては、有機ＥＬ素子１０２の発光が空間をそのまま経て輝度計１０８により計測されるようになされているが、光ファイバーにより有機ＥＬ素子１０２の発光を輝度計１０８まで導光するようにしてもよい。
【００５５】
さらにまた、図２に示す評価装置においては、有機ＥＬ素子１０２の発光を測定するために輝度計１０８を用いたが、輝度計１０８に代えて光強度測定器を用いるようにしてもよい。ここで、輝度計は、視感度補正をした光強度を記録するものである。一方、単なる光強度測定器は、測定データを発光スペクトルから数値的に視感度補正し、輝度に換算することができる。
【００５６】
次に、図３には、図２に示す評価装置を用いて、有機ＥＬ素子１０２に電圧をかけて発光状態でエイジングした場合の測定結果の一例が示されている。
【００５７】
この測定において、エイジングの際の電圧（エイジング電圧）は、１０Ｖから１Ｖづつ徐々に上げていっているが、輝度、電流値、電圧値、磁場強度の測定の際には、一時的に１０Ｖにして測定をおこなった。
【００５８】
なお、後に詳述する図４に示す測定も同時に行っており、輝度、電流値、電圧値、磁場強度の測定の際には、一時的に５Ｖにして測定をおこなった。
【００５９】
ここで、図３ならびに図４において、「Ｅｍ」は発光強度の略語であり、７９０ｍＴ（ミリテスラ）は７９００Ｇ（ガウス）と同じ磁場の強度である。また、図３ならびに図４において、白抜きの円形は各時点での「（７９０ｍＴの磁場をかけた場合の輝度）／（磁場をかけない場合の輝度）」を示し、白抜きの四角形は磁場がないときの輝度の相対強度を示している。
【００６０】
図３を参照すると、１０Ｖでは輝度の変化とあまり変わらないが、磁化効果は輝度の比をとっているため、より安定に誤差が少なく測定することができる。
【００６１】
また、図４に示すグラフは、図３に示す１０Ｖにしての測定の場合と同様に見えるが、磁化効果の縦軸の大きさが５倍あり、評価のためのデータとしては、低電圧駆動のデータの方が有効である。
【００６２】
図３に示す１０Ｖのデータでははっきりしないが、図４に示す５Ｖのデータにおいては、使い始めに輝度が急激に上がり、一時期安定してから輝度が下がる特性が明瞭に表れている。その間、磁場依存性は変化を続けている。
【００６３】
つまり、無磁場で輝度が安定しているときでも磁場依存性は変化を続け、輝度では変化が分からない状況でもエイジングの効果が分かる。
【００６４】
次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、コンピューター１００を用いて評価装置により実行される有機ＥＬ素子の評価処理の一例について説明する。
【００６５】
即ち、図５のフローチャートに示す有機ＥＬ素子の評価処理は、有機ＥＬ素子の履歴や寿命を推定する処理であり、まず、標準試料の有機ＥＬ素子を用意し（ステップＳ５０２）、その使用条件（温度、湿度など）を設定する。
【００６６】
次に、磁石１１０により標準試料に付与する磁場強度を変化させ、輝度計１０８および電流・電圧測定器１０６を用いて、輝度と電流値と電圧値との相関を測定して記録する（ステップＳ５０６）。
【００６７】
ここで、輝度、電流値、電圧値、地場強度、エイジング時間をそれぞれＥｍ、Ｉ、Ｖ、Ｂ、ｔとし、Ｘ（Ｂ，Ｖ，ｔ）は量Ｘ（ＥｍまたはＩ）の磁場Ｂ、駆動電圧Ｖ、エイジング時間ｔにおける測定値を示し、同様に、Ｘ（Ｂ，Ｉ，ｔ）は量Ｘ（ＥｍまたはＶ）の磁場Ｂ、駆動電流Ｉ、エイジング時間ｔにおける測定値を示すものとすると、ステップＳ５０６においては、例えば、以下のような処理を行う。
【００６８】
即ち、ステップＳ５０６においては、あるエイジング時間ｔにおける、定電圧駆動またはパルス駆動においては、Ｅｍ（Ｂ，Ｖ，ｔ）、Ｉ（Ｂ，Ｖ，ｔ）を、定電流駆動においてはＥｍ（Ｂ，Ｉ，ｔ）、Ｖ（Ｂ，Ｉ，ｔ）を測定して記録する。
【００６９】
ここで、磁場強度Ｂは、０から任意の設定値（例えば、８５０ｍＴなど。）まで変化させるが、少なくとも、２つの磁場強度の値（例えば、０ｍＴと７９０ｍＴなど。）があればよい。
【００７０】
ステップＳ５０６の処理を終了すると、標準試料のエイジングを行い（ステップＳ５０８）、不点灯または想定使用時間までのデータが得られたか否かを判断し（ステップＳ５１０）、不点灯または想定使用時間までのデータが得られていないと判断された場合にはステップＳ５０６へ戻って処理を行い、一方、不点灯または想定使用時間までのデータが得られたと判断された場合にはステップＳ５１２の処理へ進む。
【００７１】
ステップＳ５１２の処理においては、使用条件の数は十分であるか否かを判断し、使用条件の数が十分ではないと判断された場合にはステップＳ５０４へ戻って処理を行い、一方、使用条件の数は十分であると判断された場合にはステップＳ５１４の処理へ進む。
【００７２】
ステップＳ５１４の処理においては、測定した標準試料の数は十分であるか否かを判断し、標準試料の数が十分ではないと判断された場合にはステップＳ５０２へ戻って処理を行い、一方、標準試料の数は十分であると判断された場合にはステップＳ５１６の処理へ進む。
【００７３】
ステップＳ５１６の処理においては、測定対象の有機ＥＬ素子（以下「対照試料」と適宜に称する。）を用意し、次に、ステップＳ５０６で記録したデータの中に、対照試料と同材料でありかつ対照試料の使用条件と同条件で測定されたデータがあるか否かを判断する（ステップＳ５１８）。
【００７４】
ここで、ステップＳ５１８の判断処理において、ステップＳ５０６で記録したデータの中に、対照試料と同材料でありかつ対照試料の使用条件と同条件で測定されたデータはないと判断された場合には、ステップＳ５０２の処理へ戻って処理を行い、標準試料に関して、対照試料と同材料でありかつ対照試料の使用条件と同条件で測定されたデータが得られるようにする。
【００７５】
一方、ステップＳ５１８の判断処理において、ステップＳ５０６で記録したデータの中に、対照試料と同材料でありかつ対照試料の使用条件と同条件で測定されたデータがあると判断された場合には、ステップＳ５２０の処理へ進み、磁石１１０により対照試料に付与する磁場強度を変化させ、輝度計１０８および電流・電圧測定器１０６を用いて、輝度と電流値と電圧値との相関を測定して記録する。
【００７６】
即ち、ステップＳ５２０の処理においては、ステップＳ５０６で測定されたデータに対応するデータとして、あるエイジング時間ｔにおける、定電圧駆動またはパルス駆動においては、Ｅｍ’（Ｂ，Ｖ，ｔ）、Ｉ’（Ｂ，Ｖ，ｔ）を、定電流駆動においてはＥｍ’（Ｂ，Ｉ，ｔ）、Ｖ’（Ｂ，Ｉ，ｔ）を測定して記録する。
【００７７】
ステップＳ５２０の処理を終了すると、ステップＳ５２２の処理へ進み、ステップＳ５０６で得られた標準試料の測定データとステップＳ５２０で得られた対照試料の測定データとを用いて、対照試料のこれまでの履歴や今後の寿命を推定する。
【００７８】
そして、ステップＳ５２２の処理を終了すると、ステップＳ５２４へ進み、ステップＳ５２２における測定の精度は十分であるか否かを判断し、測定の精度が十分ではないと判断された場合には、ステップＳ５２６の処理へ進んで一定時間のエイジングを行い、それからステップＳ５２０へ戻って処理を行う。
【００７９】
一方、ステップＳ５２２における測定の精度は十分であると判断された場合には、このフローチャートに示す有機ＥＬ素子の評価処理を終了する。
【００８０】
次に、図６に示すフローチャートを参照しながら、コンピューター１００を用いて評価装置により実行される有機ＥＬ素子の評価処理の他の例について説明する。
【００８１】
即ち、図６のフローチャートに示す有機ＥＬ素子の評価処理は、有機ＥＬ素子が良品であるか不良品であるかを判別する処理である。
【００８２】
ここで、図６のフローチャートにおいては、図５に示す処理と同様な処理については、図５と同じステップ番号を付して示すことにより、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
なお、図６と図５との差として、図６においては、ステップＳ５１４とステップＳ５１６との間にステップＳ５１５をおく。このステップＳ５１５においては、ステップＳ５１４までで得られたＥｍ（Ｂ，Ｖ，ｔ）、Ｉ（Ｂ，Ｖ，ｔ）、Ｅｍ（Ｂ，Ｉ，ｔ）、Ｖ（Ｂ，Ｉ，ｔ）の値を利用して、後のステップＳ６２８で用いる選別の基準となる設定値を算出する。
【００８４】
この図６のフローチャートに示す有機ＥＬ素子の評価処理においては、ステップＳ５１８の処理を終了すると、ステップＳ６２０の処理へ進み、エイジング時間ｔが０のときに磁石１１０により対照試料に付与する磁場強度を変化させ、輝度計１０８および電流・電圧測定器１０６を用いて、輝度と電流値と電圧値との相関を測定して記録する。
【００８５】
即ち、ステップＳ６２０の処理においては、対照試料に関して、エイジング時間ｔが０のときの定電圧駆動またはパルス駆動においては、Ｅｍ’（Ｂ，Ｖ，０）、Ｉ’（Ｂ，Ｖ，０）を、定電流駆動においてはＥｍ’（Ｂ，Ｉ，０）、Ｖ’（Ｂ，Ｉ，０）を測定して記録する。
【００８６】
ステップＳ６２０の処理を終了すると、ステップＳ６２２の処理へ進んで一定時間（ｔ）のエイジングを行い、それからステップＳ６２４の処理へ進み、対照試料に関して、エイジング時間ｔのときの定電圧駆動またはパルス駆動においては、Ｅｍ’（Ｂ，Ｖ，ｔ）、Ｉ’（Ｂ，Ｖ，ｔ）を、定電流駆動においてはＥｍ’（Ｂ，Ｉ，ｔ）、Ｖ’（Ｂ，Ｉ，ｔ）を測定して記録する。
【００８７】
ステップＳ６２４の処理を終了すると、ステップＳ６２６の処理へ進み、「Ｘ’（Ｂ，Ｖ  ｏｒ  Ｉ，ｔ）×Ｘ’（０ｍＴ，Ｖ  ｏｒ  Ｉ，０）／Ｘ’（０ｍＴ，Ｖ  ｏｒ  Ｉ，ｔ）×Ｘ’（Ｂ，Ｖ  ｏｒ  Ｉ，０）」を計算する。
【００８８】
そして、ステップＳ６２６の計算を終了すると、ステップＳ６２８の処理へ進み、ステップＳ６２６の計算結果の値が、ステップＳ５１５で求めた設定値より小さいか否かを判断し、当該設定値より小さいと判断された場合には良品であると判断し（ステップＳ６３０）、当該設定値より小さいと判断されなかった場合には不良品であると判断する（ステップＳ６３２）。
【００８９】
次に、図７に示すフローチャートを参照しながら、コンピューター１００を用いて評価装置により実行される有機ＥＬ素子の評価処理の他の例について説明する。
【００９０】
即ち、図７のフローチャートに示す有機ＥＬ素子の評価処理は、有機ＥＬ素子の出荷前のエイジング時間の判定の適否を判断する処理である。
【００９１】
なお、図７のフローチャートにおいては、図５あるいは図６に示す処理と同様な処理については、図５あるいは図６と同じステップ番号を付して示すことにより、その詳細な説明は省略する。
【００９２】
この図７のフローチャートに示す有機ＥＬ素子の評価処理においては、ステップＳ６２８の判断において、ステップＳ５１５で求めた設定値より小さいと判断された場合にはステップＳ６２２へ戻って処理を繰り返す。
【００９３】
一方、ステップＳ６２８の判断において、所定の設定値より小さいと判断されなかった場合には、このフローチャートに示す有機ＥＬ素子の評価処理を終了し、有機ＥＬ素子の出荷前のエイジングを終了する（ステップＳ７３０）。
【００９４】
なお、ステップＳ６２８における設定値は、図６に示すフローチャートの処理の場合と図７に示すフローチャートの処理の場合とで同一である必要はなく、例えば、図７に示すフローチャートの処理の場合の方を小さい値としてよい。
【００９５】
ここで、ステップＳ６２６における計算式としては、具体的には、例えば、次のような式１、式２または式３を用いることができる。
【００９６】
〔式１〕
｛（駆動時において設定値の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において設定値の磁場をかけた場合の輝度）｝
〔式２〕
｛（駆動時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（駆動時において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
〔式３〕
｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）×（駆動開始時において磁場をかけない場合の輝度）｝／｛（１０Ｖ以下の一定の電圧で３時間駆動後において磁場をかけない場合の輝度）×（駆動開始時において８５０ｍＴ以下のある一定の磁場をかけた場合の輝度）｝
ここで、ステップＳ６２６における計算式として式１を用いた場合には、ステップＳ６２８における設定値を、所定の値、例えば、１．００以上であって実質的に１である値とすればよい。
【００９７】
また、ステップＳ６２６における計算式として式２を用いた場合には、ステップＳ６２８における設定値を、例えば、１．２以下あるいは１．１以下などとすればよい。
【００９８】
さらに、ステップＳ６２６における計算式として式３を用いた場合には、ステップＳ６２８における設定値を、例えば、１．０１以下とすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、ディスプレイ、照明あるいは光信号発生器などの各種の分野において利用可能な有機ＥＬ素子の評価に用いることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１は、材料のみではなく電極などを形成した有機ＥＬ素子の一例の素子構造の構成説明図である。
【図２】図２は、コンピューターを備えた本発明による評価装置の実施の形態の一例のブロック構成説明図である。
【図３】図３は、図２に示す評価装置を用いて、有機ＥＬ素子に電圧をかけて発光状態でエイジングした場合の測定結果の一例を示すグラフである。
【図４】図４は、図２に示す評価装置を用いて、有機ＥＬ素子に電圧をかけて発光状態でエイジングした場合の測定結果の一例を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明による有機ＥＬ素子の評価処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明による有機ＥＬ素子の評価処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明による有機ＥＬ素子の評価処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１０      有機ＥＬ素子
１２      基板
１４      陽極
１６      ホール輸送層
１８      有機層
２０      電子輸送層
２２      陰極
１００      コンピューター
１０２      有機ＥＬ素子
１０４      発光用電源
１０６      電流・電圧測定器
１０８      輝度計
１１０      磁石
【図１】
2007258275.tif 000003
【図２】
2007258275.tif 000004
【図３】
2007258275.tif 000005
【図４】
2007258275.tif 000006
【図５】
2007258275.tif 000007
【図６】
2007258275.tif 000008
【図７】
2007258275.tif 000009