WO2005122702A2

WO2005122702A2 - 有機エレクトロルミネセンス素子、その検査装置及び検査方法

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Publication number: WO2005122702A2
Application number: PCT/JP2005/008897
Authority: WO
Inventors: Hideki Uchida
Original assignee: Sharp Kk; Hideki Uchida
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2005-12-29
Also published as: KR20070026812A; WO2005122702A3; JPWO2005122702A1; US20070298279A1; KR100839732B1; US7595587B2

Abstract

本発明は、寿命特性に優れた有機エレクトロルミネセンス素子、並びに、素子を劣化させることなく、短時間で簡便に寿命特性の良否を判別することができる有機エレクトロルミネセンス素子の検査装置及び検査方法、並びに、有機エレクトロルミネセンス表示装置を提供する。本発明は、少なくとも発光層を含む１層以上の有機層を電極で挟持する構造を有する有機エレクトロルミネセンス素子であって、上記有機エレクトロルミネセンス素子は、フォトルミネセンス強度が温度依存性を有し、３００Ｋにおけるフォトルミネセンス強度が３００Ｋ未満のいずれかの温度におけるフォトルミネセンス強度、好ましくは５Ｋにおけるフォトルミネセンス強度よりも強い有機エレクトロルミネセンス素子である。

Description

明細書

有機エレクトロルミネセンス素子、その検査装置及び検査方法

技術分野

[0001] 本発明は、有機エレクトロルミネセンス素子、その検査装置及び検査方法、並びに、有機エレクトロルミネセンス表示装置に関する。より詳しくは、有機エレクト口ルミネセンスディスプレイにおける電界発光素子として用いられる有機エレクトロルミネセンス素子、並びに、その寿命特性を検査するのに好適な検査装置及び検査方法、並びに、有機エレクトロルミネセンス表示装置に関するものである。背景技術

[0002] 近年、高度情報化に伴い、薄型、低消費電力、軽量のフラットパネルディスプレイ (F1 at Panel Display ;FPD)への要望が高まっている。中でも、有機発光材料を用いた有機エレクトロルミネセンス (Electroluminescence；以下、「EL」とも、う）ディスプレイは、低電圧で駆動でき、かつ高輝度表示を実現できることから、注目嫌めている。特に、近年の研究開発によって、有機 EL素子の発光効率は著しく向上しており、有機 EL素子を備えた有機 ELディスプレイの実用化が始まっている。

[0003] 有機 EL素子に用いられる発光材料としては、低分子の有機 EL材料、高分子の有機 EL材料等が挙げられる。高分子の有機 EL材料を用いた一般的な有機 EL素子は、例えば、ガラス基板上に、酸化インジウム錫（Indium Tin Oxide ;以下、「ITO」ともいう）からなる透明な陽極、 PEDOT/PSS { Poly (ethylene - dioxythiophene) /Poly (styrenesulfonate)；ポリエチレンジォキシチォフェン Zポリスチレンスノレフオン酸 }からなる正孔輸送層、高分子の有機 EL材料からなる発光層、及び、 CaZAl 等力もなる陰極が、順次積層された構造を有している。このような構造の有機 EL素子は、輝度： lOOOOcdZm²以上、発光効率:数 lmZW〜十数 lmZW、寿命：数千〜数万時間を達成することができると報告されている。

[0004] このような従来の有機 EL素子は、輝度や発光効率が充分に高いものの、寿命は実際の商品への応用化を考えると充分とは言えず、応用範囲が限られたものであった。そこで、有機 EL素子の寿命特性を向上させるために、従来からさまざまな対策が検討されており、例えば、発光材料自体の改良 (例えば、特許文献 1参照。）や、陰極の改良 (例えば、非特許文献 1参照。）に関する技術が提案されている。しかしながら、これらの対策を講じても、有機 ELディスプレイは、液晶等を利用した他の FPDと比べて、寿命が極端に短ぐ実用的で応用範囲の広い有機 EL素子を得るためには、改善の余地があった。

また、有機 EL素子の物性値と寿命との関連性についての手がかりとなる知見が得られておらず、寿命を改善するために素子の特性をどのような特性にする必要があるのかという点に関する開発の指針が未だに判明していない点で改善の余地があった

[0005] 更に、従来の有機 EL素子の寿命検査では、検査対象の素子に対して実際に電界印カロして発光させるエージング試験を行、、素子の輝度半減時間を測定する方法が一般的であり、このような検査方法では、検査に用いた素子が劣化してしまうため、検查後に実用品として使用することができな力つた。また、エージング試験は長時間を要するため、作業効率が非常に悪力つた。一方で、有機 EL素子は、極めて薄い膜厚の層が積層された構造を有するため、各層の膜厚のムラに起因して素子の寿命にばらつきが生じやすいが、素子の寿命を初期の発光特性力判別することが困難であり、初期の点灯試験において寿命特性に関する不良素子を選別することはできなかった。勿論、一つ一つの素子について寿命特性を測定することもできないため、従来の有機 EL素子の検査工程では、寿命特性に関して素子間のばらつき抑制ゃ不良素子の選別を充分に行うことができな力つた。

[0006] そして、有機 EL素子を構成する膜の材料や、その製造プロセス等を開発 ·改良していく上では、最適な条件を見つけることが必要であり、通常では、ある条件で作製した素子の寿命試験を行い、フィードバックをかけて、別の条件で作製した素子の寿命試験を行うことにより、条件を最適化していく。このとき、従来の有機 EL素子の寿命検查方法により寿命試験をそれぞれの条件で作製した素子に対して行うと、最適な条件を見いだすために非常に長い時間が力かってしまう。従って、この点においても、エージング試験を行うことなぐ素子の寿命特性に関する情報が得られることが期待されている。 [0007] なお、有機 EL素子に用いられる発光材料の発光寿命特性については、近年においても、フォトルミネセンス（Photoluminescence ;以下、「PL」ともいう）強度の温度依存性 (例えば、非特許文献 2参照。）や、積層膜における PL特性の変化 (例えば、非特許文献 3参照。）に関連する研究に見られるように、有機 EL素子の発光特性を解祈するための手段として広く用いられている。これは、発光材料の発光特性が、素子の発光特性に大きな影響を与えるとともに、作製条件の異なる素子間の発光特性の違いを明らかにするための指標として用いられることを示している。し力しながら、有機 EL素子自体の PL特性にっ、て検討した例は少なく、特に素子の PL特性と寿命特性との関連性にっ、て明らかにした例は、未だ報告されて、な、。

特許文献 1 :特表平 11— 508731号公報 (第 1、 2頁）（国際公開第 97/40648号パンフレット及び米国特許第 6326091号明細書に対応）

非特許文献 l :Yong Cao、外 3名，「安定的な電子注入電極である高分子発光ダイオード用超薄層ァノレカリ土類金属（Ultrathin layer alkaline earth metals as stable electron— injecting electrodes for polymer light emitting dio des) J , JOURNAL OF APPLIED PHYSICS,米国， 2000年 9月 15日，第 88 卷，第 6号， p. 3618

非特許文献 2 :合志憲一、外 3名，「低温における Ir (ppy) 3の特異な発光特性」，応用物理学会学術講演会 2003春， p. 1412, 28p -A-4

非特許文献 3 :合志憲一、外 3名，「Ir (ppy) 3の励起子拡散長の検討」応用物理学会学術講演会 2003秋， p. 1206, la-YL- 7

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、寿命特性に優れた有機エレクト口ルミネセンス素子、並びに、素子を劣化させることなぐ短時間で簡便にその寿命特性を検査することができる有機エレクトロルミネセンス素子の検査装置及び検査方法、並びに、有機エレクトロルミネセンス表示装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 [0009] 本発明者らは、有機エレクトロルミネセンス (EL)素子の寿命を大幅に向上させるためには、より長寿命を目指して研究開発を行う際に、素子の劣化の真因に踏み込んで検討することが必要であると考え、特に有機 EL素子におけるフォトルミネセンス (P L)特性に着目し、寿命特性との関連性について鋭意検討を重ねた。その結果、有機 EL素子の寿命 (劣化による輝度の低下）と素子の PL強度の温度依存性との間に関連性があること、すなわち寿命特性に優れた素子は、素子の PL強度が常温に比ベて低温において低下することを見いだすとともに、その低下の程度により素子の寿命を見積もることができることを見いだした。そこで、有機 EL素子の PL強度の温度依存性に関し、 300Kにおける PL強度が 300K未満のいずれかの温度における PL強度よりも強いものとすることで、長寿命の有機 EL素子とすることができ、初期特性の測定のみで素子を劣化させることなぐ素子の不良選別を行うことが可能となることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

[0010] すなわち、本発明は、少なくとも発光層を含む 1層以上の有機層を電極で挟持する構造を有する有機エレクトロルミネセンス素子であって、上記有機エレクト口ルミネセンス素子は、 300Kにおけるフォトルミネセンス強度が 300K未満の!/、ずれかの温度におけるフォトルミネセンス強度よりも強い有機エレクトロルミネセンス素子である。なお、本願明細書における「以上」、「以下」は、当該数値を含むものである。

以下に本発明を詳述する。

[0011] 本発明の有機エレクトロルミネセンス (EL)素子は、少なくとも発光層を含む 1層以上の有機層を電極で挟持する構造を有するものである。このような有機 EL素子を構成する発光層は、電界を印加することによって発光する有機材料を含んで構成される層である。有機層は、発光層等の有機材料を含んで構成される層が積層された構造を有するものであり、通常では、発光層以外に、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層等を含むものである。本発明の有機 EL素子の好ましい形態としては、例えば、基板、陽極、ホール輸送層、発光層及び陰極がこの順に積層されてなる形態等が挙げられる。このとき、陽極及び陰極のうち少なくとも一方は透光性を有することが好ましい。本発明の有機 EL素子は、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよぐ特に限定されるものではない。本発明の有機 EL素子は、上述の構成を有することで、電極間に電界を印加することによって発光させることができ、通常では、交流電場等を作用させることにより発光させる。

[0012] 上記有機エレクトロルミネセンス素子は、 300Kにおけるフォトルミネセンス強度が 30 OK未満の!/、ずれかの温度におけるフォトルミネセンス強度よりも強、ものである。フオトルミネセンス強度 (PL強度）がこのような温度依存性を示す有機 EL素子は、寿命特性に優れていることから、有機 ELディスプレイの電界発光素子として好適に用いることができる。より好ましい形態としては、 300Kにおける PL強度が 200K未満のいずれかの温度における PL強度よりも強い形態が挙げられ、更に好ましい形態としては、 300Kにおける PL強度が 300K未満の全ての温度における PL強度よりも強い形態が挙げられる。

なお、本発明において、フォトルミネセンスとは、紫外線、可視光線、赤外線等の光による刺激で生じる蛍光現象を意味する。また、 PL強度は、単位時間に波長範囲 380 〜780nm (可視領域)蛍光として放出されるエネルギー又は光子数を意味し、ストリークスコープ、分光器等を用いることで測定することができる。

[0013] 本発明の有機 EL素子の好ましい形態について以下に詳しく説明する。

上記有機エレクトロルミネセンス素子は、 300Kにおけるフォトルミネセンス強度が 5K におけるフォトルミネセンス強度よりも強、ことが好ま、。このような特性を有する有機 EL素子は、優れた寿命特性をより確実に有するものである。なぜなら、発光材料の PL強度の温度依存性は、材料の熱失活過程の温度依存性によるところが大きぐその熱失活過程の存在が材料によっては絶対零度付近の温度において初めて顕著になるものもあるため、有機 EL素子の PL強度の温度依存性を測定し、 300Kで測定した PL強度と 5K程度の極低温条件で測定した PL強度とを比較することにより、素子の寿命特性をより高精度に求めることができるからである。

[0014] 上記有機エレクトロルミネセンス素子は、 300Kにおけるフォトルミネセンス強度を 1としたときの 5Kにおけるフォトルミネセンス強度を低温フォトルミネセンス強度比率と定義すると、下記式（1)で表されるフォトルミネセンス強度比率 Yが 1以下であることが好ましい。

[0015] [数 1]

Υ = (有機エレクトロルミネセンス素子の低温フォトルミネセンス強度比率） / (発光層の低温フォトルミネセンス強度比率）（1 )

[0016] 上記式（1)で表される PL強度比率 Υが 1以下であるとは、有機 EL素子の低温フォトルミネセンス強度比率が発光層の低温フォトルミネセンス強度比率よりも小さいことを意味する。従って、このような特性を有する有機 EL素子は、寿命特性の向上に好適な素子構成を有するものであり、寿命特性が特に優れたものである。 PL強度比率 Y は、 0. 5以下であることがより好ましい。

なお、上記式（1)中に示す発光層の低温 PL強度比率は、有機 EL素子の発光層と同じ材質、同じ厚さ、同じ構成カゝらなる発光材料膜を作製し、この発光材料膜について低温 PL強度比率を測定することにより求めることができる。

[0017] 上記有機エレクトロルミネセンス素子のフォトルミネセンスは、略同一の発光スぺタトルを有し、かつ寿命が異なる 2以上の蛍光成分を含むものであり、上記 2以上の蛍光成分は、いずれも 300Kにおけるフォトルミネセンス強度が 300K未満のいずれかの温度におけるフォトルミネセンス強度よりも強いことが好ましい。これにより、寿命特性が特に優れた有機 EL素子を提供することができる。より好ましい形態としては、 2以上の蛍光成分の全てにっ、て、 300Kにおける PL強度が 200K未満の!/、ずれかの温度における PL強度よりも強い形態が挙げられ、更に好ましい形態としては、 2以上の蛍光成分の全てについて、 300Kにおける PL強度が 300K未満の全ての温度における PL強度よりも強い形態が挙げられる。

なお、本発明において、上記 2以上の蛍光成分を含むとは、発光機構、すなわち光励起状態からの蛍光による緩和過程が 2以上存在することを意味する。また、上記 2 以上の蛍光成分が略同一の発光スペクトルを有するとは、各々の発光機構に由来する発光スペクトルの形状が実質的に同一であることを意味する。更に、 2以上の蛍光成分の寿命が異なるとは、各々の発光機構に由来する蛍光成分の蛍光強度半減時間が異なることを意味する。従って、上記 2以上の蛍光成分を含む有機 EL素子のフオトルミネセンスについて、縦軸に対数表記の蛍光強度、横軸にリニア表記の経過時間をとつたグラフで示すと、 PL強度の減衰特性が曲線状になる。

また、上記 2以上の蛍光成分は、いずれも 300Kにおける PL強度が 5Kにおける PL 強度よりも強いことが好ましい。このような特性を有する有機 EL素子は、特に優れた寿命特性をより確実に有するものである。

[0018] 本発明はまた、有機エレクトロルミネセンス素子の寿命特性を検査する装置であって、上記有機エレクトロルミネセンス素子の検査装置は、有機エレクトロルミネセンス素子の発光層を構成する発光材料を励起させる光源と、有機エレクトロルミネセンス素子のフォトルミネセンス強度を検出する検出手段と、有機エレクトロルミネセンス素子及び Z又はその近傍の温度を制御する温度制御手段と、検出手段により測定されたフォトルミネセンス強度を記憶するデータ記憶手段と、異なる温度で測定されたフォトルミネセンス強度を比較するデータ処理手段とを備えたものである有機エレクト口ルミネセンス素子の検査装置でもある。

[0019] 上記光源としては特に限定されず、 325、 337又は 365nmに中心波長を有するレーザ一光を出射するレーザー装置や、白色光力モノクロメーターによって発光材料に最適な励起波長の光のみを取り出して出射する光源装置等が用いられる。上記検出手段としては、光源力の射出光により光励起した有機 EL素子の PL強度を検出することができるものであれば特に限定されず、フォトダイオードで光電流をモニターする装置、分光器によって測定された蛍光スペクトルの面積を使って PL強度をモ- ターする装置等が挙げられる。上記温度制御手段としては特に限定されず、冷却ュニット及びヒーターを備え、それらの出力を制御することで任意の温度に制御する装置や、クライオスタツトを用いた制御装置等が挙げられる。上記データ記憶手段としては、検出手段にて得られたデータを記憶することができるものであればよぐ特に限定されるものではない。上記データ処理手段は、データ記憶手段にて記憶されたデータを用いて、異なる温度で測定された有機 EL素子の PL強度を比較することができるものであればよぐ特に限定されるものではない。

[0020] 上記有機 EL素子の検査装置によれば、エージング試験を行うことなく有機 EL素子の寿命特性を検査することができ、素子を劣化させることなぐ短時間で簡便に寿命特性に劣る素子の選別を行うことができる。また、このような検査装置を利用して有機 EL素子の開発を行うことで、発光材料の選択、素子を構成する膜の膜厚等の設計に関し、素子の構成条件、製造プロセス条件等の最適化を容易に行うことができる。本発明の有機 EL素子の検査装置の好ま、形態としては、 300Kで測定された有機 EL素子の PL強度と 5Kで測定された有機 EL素子の PL強度とをデータ処理手段により比較する形態が挙げられる。このような形態では、素子の寿命特性をより高精度に測定することができる。また、本発明の有機 EL素子の検査装置としては、光源や各手段が互いに組み合わされた形態であってもよぐ例えば、データ記憶手段とデータ処理手段とが組み合わされて一体にされた形態等であってもよい。

[0021] 本発明は更に、有機エレクトロルミネセンス素子の寿命特性を検査する方法であって、上記有機エレクトロルミネセンス素子の検査方法は、少なくとも 2つの異なる温度で有機エレクトロルミネセンス素子のフォトルミネセンス強度を検出し、その比力も有機エレクトロルミネセンス素子の寿命特性を検査する有機エレクトロルミネセンス素子の検査方法でもある。上記有機エレクトロルミネセンス素子の検査方法によれば、エージング試験を行うことなく有機 EL素子の寿命特性を検査することができ、素子を劣化させることなぐ短時間で簡便に寿命特性に劣る素子の選別を行うことができる。また、このような検査装置を利用して有機 EL素子の開発を行うことで、発光材料の選択、素子を構成する膜の膜厚等の設計に関し、素子の構成条件、製造プロセス条件等の最適化を容易に行うことができる。

[0022] 本発明はそして、上記有機エレクトロルミネセンス素子の検査装置、又は、上記有機エレクトロルミネセンス素子の検査方法を用いて得られた有機エレクトロルミネセンス素子でもある。このような有機 EL素子は、上記有機 EL素子の検査装置、又は、上記有機 EL素子の検査方法を利用して寿命特性に関する高精度の選別を行った後に得られるものであること力ゝら、優れた寿命特性を有し、有機 ELディスプレイの電界発光素子として好適に用いることができるものである。

[0023] 本発明はまた、上記有機エレクトロルミネセンス素子を備える有機エレクト口ルミネセンス表示装置でもある。このような有機 EL表示装置 (有機 ELディスプレイ）は、長寿命化を実現することができるものである。発明の効果

[0024] 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子によれば、 300Kにおけるフォトルミネセンス強度が 300K未満のいずれかの温度におけるフォトルミネセンス強度よりも強いことから、素子寿命の長い素子を提供することができる。このような素子寿命の長い有機エレクトロルミネセンス素子は、有機エレクトロルミネセンスディスプレイの電界発光素子として好適に用いることができるものである。

発明を実施するための最良の形態

[0025] 以下に実施例を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明する力本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

[0026] <実施形態 1 >

図 1は、実施形態 1の有機エレクトロルミネセンス (EL)素子の構成を模式的に示した断面図である。

図 1に示すように、本実施形態の有機 EL素子は、基板 1の上に、 ITO等力もなる陽極 2、ホール輸送層 3、発光層 4及び陰極 5が順次形成された構成を有している。図 1に示す有機 EL素子は、例えば以下のような方法で作製される。

まず、絶縁性の表面を有する基板 1上に陽極 2を形成する。本実施形態では、 30m m X 30mm角のガラス基板 1の表面に予め ITO (酸化インジウム一酸ィ匕錫）からなる陽極 2が形成された電極付基板を用意しておき、洗浄を行った。電極付基板の洗浄方法としては、例えば、アセトン、イソプロピルアルコール（Isopropyl Alcohol ;IPA )等を用いて、超音波洗浄を 10分間行った後、紫外線 (UV)—オゾン洗浄を 30分間行う方法等が挙げられる。これにより、陽極 2が形成される。

[0027] 次に、陽極 2の表面にホール輸送層 3 (厚さ：例えば 60nm)を、例えば以下に示す方法で形成する。まず、 PEDOTZPSSを純水に分散させることにより、ホール輸送層形成用塗液を作製する。次に、このホール輸送層形成用塗液を陽極 2の表面にスピンコーターを用いて塗布する。その後、高純度窒素雰囲気中で、電極付基板を加熱乾燥（200°C、 5分間）することにより、ホール輸送層形成用塗液中の溶媒を除去する。これにより、ホール輸送層 3が形成される。

更に、発光層 4 (厚さ：例えば 80nm)を、例えば以下に示す方法で形成する。まず、高分子の発光材料をキシレンに溶かすことにより、発光層形成用塗液を作製する。次に、この発光層形成用塗液をホール輸送層 3の表面にスピンコーターを用 Vヽて塗布する。その後、高純度窒素雰囲気中で、加熱乾燥することにより、発光層形成用塗液中の溶媒を除去する。これにより、発光層 4が形成される。

[0028] この後、陰極 5を、例えば以下に示す方法で形成する。まず、発光層 4が形成された基板 1を金属蒸着用チャンバ一に固定する。次に、発光層 4の表面に真空蒸着法によりカルシウムを堆積 (厚さ：例えば 30nm)させ、続ヽて同じ方法で銀を堆積 (厚さ：例えば 300nm)させる。これにより、対向陰極 5が形成される。

最後に、 UV硬化榭脂を用いて、基板 1に封止用ガラス（図示せず)を貼り合わせることにより、有機 EL素子が完成する。

[0029] 本実施形態では、発光材料及びプロセス条件を変更して有機 EL素子を作製することにより、本発明の作用効果を確認した。

(実施例 1)

実施例 1の有機 EL素子 (以下、素子（1)ともいう）は、ポリフルオレン系緑色発光材料 Aを焼成温度 150°Cで加熱乾燥することにより発光層 4を形成したものである。なお、ポリフルオレン系緑色発光材料 Aは、アルキル鎖 R、 R'を有するフルオレン環と、少なくとも 1以上の芳香族ァリールイ匕合物のユニット Ar (Ar' )との共重合ィ匕合物であり、その化学式は、下記式 (A)で表される。また、ポリフルオレン系緑色発光材料 Aの分子量は、数十万であり、ガラス転移点は、共重合させるユニットによって異なる。

[0030] [化 1]

[0031] 上記式 (A)中、 R、 R'は、アルキル鎖を表し、 Ar、 Ar'は、芳香族ァリール化合物のユニットを表し、 1、 mは、 1以上の整数であり、 nは、 0又は 1以上の整数である。芳香族ァリール化合物としては、ジメチルベンゼン、ピリジン、ベンゼン、アントラセン、スピロビフルオレン、力ルバゾールユニット、ベンゾァミン、ビピリジン、ベンゾチアジアゾール等が用いられる。

素子（1)のエージング試験による輝度半減時間の測定結果は、初期輝度 lOOOcdZ m²において、 3600時間であった。

[0032] (実施例 2)

実施例 2の有機 EL素子 (以下、素子（2)ともいう）は、ポリフルオレン系緑色発光材料 Aを焼成温度 90°Cで加熱乾燥することにより発光層 4を形成したものである。素子（2 )のエージング試験による輝度半減時間の測定結果は、初期輝度 lOOOcdZm²において、 720時間であった。

[0033] (比較例 1)

比較例 1の有機 EL素子 (以下、素子（3)ともいう）は、ポリフルオレン系緑色発光材料 Bを焼成温度 150°Cで加熱乾燥することにより発光層 4を形成したものである。素子（ 3)のエージング試験による輝度半減時間の測定結果は、初期輝度 lOOOcdZm²において、 60時間であった。

[0034] 素子（1)〜（3)の PL強度の温度依存性を測定した。また、比較のために、発光材料 A、 B力なる単層膜の PL強度の温度依存性も測定した。その結果を以下に示す。なお、発光材料 A、 Bからなる単層膜を形成する際の焼成温度はそれぞれ 150°C (発光材料 A)、 150°C (発光材料 B)であった。

[0035] 図 2は、素子（1)、（2)及び発光材料 Aカゝらなる単層膜の PL強度の温度依存性を示すグラフである。なお、 PL強度の絶対値による比較は難しいので、常温（300K)における PL強度を 1に規格ィ匕して図示して！/、る。

図 2によれば、発光材料 Aからなる単層膜の PL強度は温度の低下とともに上昇し、 5 Kにおける PL強度は、 300Kにおける PL強度の 1. 24倍になっている。一方、素子（ 1)、（2)に関しては、 PL強度は温度の低下とともに低下し、 5Kにおける PL強度は、 300Kにおける PL強度よりも弱くなつていることが分かる。

[0036] これらの現象について以下に説明する。

発光材料 A力なる単層膜の PL強度の温度依存性にっ、ては、一般的な蛍光材料における温度依存性と同じ傾向である。すなわち、蛍光材料の PL強度は量子収率 Φによって決まり、量子収率 Φは、下記式（2)、（3)に示すように規定される。 [0037] [数 2] φ = k X て ( 2 )

[0038] [数 3]

/ ( k _r + k _{n r} + k ； _{s c} ) ( 3 )

[0039] 上記式（2) (3)中、 kは発光の速度定数、 τは蛍光寿命、 k は非発光失活の速度定数、 k は内部項間交差の速度定数を表す。

上記式（2)によると、 PL強度、すなわち量子収率 Φは蛍光寿命 τに比例する。また、上記式（3)に示す蛍光寿命 τの構成成分のうち、 k及び k は温度依存性をもたないが、 k

nrは熱失活成分であり、低温では小さくなる。従って、低温ィ匕により、蛍光寿命 τの値が大きくなるので、量子収率 Φは大きくなり、結果的に PL強度が強くなることになる。

[0040] しかしながら、発光材料 Aを用いて作製した素子（1)、（2)では、 PL強度は低温ィ匕に伴い低下する。これは、素子（1)、（2)では、図 1に示すように、発光層 4がホール輸送材料 3及び陰極 5に挟まれていることによって形成される発光層 4とホール輸送材料 3との界面、及び、発光層 4と陰極 5との界面において、励起光によって生成された励起子がクェンチング (消光）されることによるものと考えられる。クェンチンダサイトとしては、単に非発光性のホール輸送材料 3や陰極 5であるとも、界面の相互作用によつて新たに生じた非発光状態であるとも考えられる。励起子のクェンチングは、励起子が積層界面に生じたクェンチンダサイトまで拡散し、消光することによって生じる。また、ここでの励起子の拡散モードは共鳴型の拡散 (フェルスター型移動)もしくは励起子の拡散 (励起子の分子鎖内もしくは分子間での非局在化)であると考えられる。このようにして生じる PL強度の低下に温度依存性があると、うことは、有機 EL素子の低温ィ匕に伴う PL強度の低下の要因としては、低温化に伴う励起子の拡散長の伸長化やクェンチンダサイトの増加等が考えられる。すなわち、有機 EL素子の PL強度の低下の違いは、積層することによって生じた発光層 4とホール輸送材料 3との界面、及び、発光層 4と陰極 5との界面における相互作用や、バルタ自身の励起子の拡散特性の違いによって起こると考えられる。

ここで、素子（1)、（2)を比較すると、輝度半減時間の長い素子（1)の方が、 300Kから 5Kにかけて起こる PL強度の低下が大きいことが分かる。これは、素子（1)の方が、界面の相互作用や励起子の拡散特性が大き、ことを示して！/、る。

[0041] 次に、素子（3)に関し、素子（1)、（2)と同様に、素子（3)及び発光材料 Bからなる単層膜の PL強度の温度依存性を図 3に示す。

図 3によれば、発光材料 Bからなる単層膜は、発光材料 A力もなる単層膜のときと同様に、 5Kにおける PL強度の方が 300Kにおける PL強度に比べて大きくなつている。一方、素子（3)は、素子（1)、（2)と異なり、 5Kにおける PL強度の方が 300Kにおける PL強度に比べて大きくなつている。これは、素子（3)が、素子（1)、（2)に比べて、発光材料 4とホール輸送材料 3との界面、及び、発光層 4と陰極 5との界面の相互作用が弱、系であることや、励起子の拡散が起こりく、系であることを示唆して、る。このような素子（3)は、輝度半減時間が素子（1)、（2)に比べて非常に短い。

これらの結果から、有機 EL素子の輝度半減時間と PL強度の温度依存性との間には、明確な関連性があることが分力つた。

[0042] 図 4は、 300Kから 5Kへの低温ィ匕に伴う有機 EL素子の PL強度低下率と輝度半減時間との関連性について示したものである。図 4における PL強度低下率とは、下記式 (4)で表されるものであり、 PL強度低下率力^より大きいということは、その有機 EL 素子の PL強度が低温ィ匕に伴い低下することを意味し、 PL強度低下率が 0より小さいということは、その有機 EL素子の PL強度が低温ィ匕に伴い上昇することを意味する。図 4より、 300Kから 5Kへの低温化に伴う有機 EL素子の PL強度の低下率が大きいほど、素子寿命が長くなることが分かる。

[0043] [数 4]

P L強度低下率（％) = { ( 3 0 0 Kにおける P L強度）一（ 5 Kにおける P L強度） } / ( 3 0 0 Kにおける P L強度） X I 0 0 ( 4 )

[0044] 図 5は、 PL強度比率 Yと有機 EL素子の輝度半減時間との関連性について示したものである。 PL強度比率が 1より小さいということは、有機 EL素子の低温ィ匕に伴う PL強度の低下が、発光材料単層膜のそれに比べて小さいことを意味し、 PL強度比率 Yが 1より大きいということは、有機 EL素子の低温ィ匕に伴う PL強度の低下が、発光材料単層膜のそれに比べて大きいことを意味する。図 5より、 PL強度比率 Yが小さいほど、素子寿命が長くなることが分かる。発光材料によっては、光励起状態の熱失活が大きいものがあり、このような発光材料を用いた有機 EL素子では、 300Kから 5Kへの低温ィ匕に伴い PL強度が上昇してしまう可能性がある。このような場合、素子化による PL強度の低下の程度を見積もることができないが、発光材料単層膜との比較によつて、素子化することによる PL強度の低下度合いを見積もることができ、その結果、素子寿命を見積もることが可能となる。

[0045] また本実施形態では、素子（1)〜（3)以外で、発光層の材料やプロセス条件を変えて作製した素子の特性についても、ほぼ図 4、 5に示す特性曲線上に再現されることが分力つた。従って、図 4、 5は、様々な素子の PL強度の温度依存性と素子寿命との関係を明確に表していると言える。これらの結果から、 PL強度の温度依存性が大き V、素子構成とすることで、寿命特性に優れた素子を得ることができることが分力ゝつた。

[0046] 更に、素子（1)に対して、 PL強度の時間分解特性をストリークカメラ (浜松ホトニタス社製)で測定したところ、図 6に示すような蛍光強度減衰曲線が得られた。この減衰曲線により、素子（1)の PL強度を形成する成分が 2種類あることが分力つた。通常、有機 EL素子等に用いられる蛍光化合物の蛍光減衰曲線は、図 7に示すように、指数関数的な減衰特性を示し、その蛍光成分は単一であることが多い。なお、図 7は、今回用いた発光材料 Aの溶液状態における蛍光減衰特性を示すものである。単一の蛍光成分は、その減衰特性が下記式（5)で表される。

[0047] [数 5]

I = A e p r ( 5 )

[0048] 上記式（5)中、 Iは PL強度、 Aは蛍光成分の初期の PL強度（定数）、ては蛍光寿命を表す。図 7に示すように、横軸に減衰時間をリニア表記し、縦軸に PL強度を対数表記した片対数グラフにおいて、蛍光成分は通常、直線状の減衰特性を示すことになる。し力しながら、図 6に示すように、減衰特性が曲線状になる場合には、単一の蛍光成分では説明できず、異なる蛍光寿命を有する複数の蛍光成分によって構成されていることが示唆される。この場合、例えば、蛍光成分が Α、 Β、 · · '等のように数種類ある場合には、蛍光減衰特性は、簡易的に下記式 (6)で表され、 PL強度 Iは、複数の蛍光成分の PL強度の和になると考えられる。

[0049] [数 6]

I = A e x p r _A + B e x p ir _B + · · · ( 6 )

[0050] 上記式 (6)中、 A、B等は各蛍光成分の初期の PL強度（定数)を表し、 τ 、 τ 等は

A B

各蛍光成分の蛍光寿命を表す。このように蛍光成分が複数あるということは、略同一の発光スペクトルとなる複数の発光機構があることを示している。

[0051] 実施例 2にて用いた発光材料 Aは、溶液状態では図 7に示すように蛍光成分を一つしか有さないにもかかわらず、薄膜状態、すなわち素子中では図 6に示すように 2 種類の蛍光成分を有するようになる。これは、溶液状態では、発光材料が溶液中で広がりをもち、単一の発光機構によって蛍光を発するが、薄膜状態では、発光材料が膜内でより凝集されることで、構成分子内又は分子間の相互作用が大きくなり、 2 種類の発光機構を有することになつたと考えられる。なお、比較例 1にて用いた発光材料 Bは、溶液状態のみならず、薄膜状態 (素子（3) )においても蛍光成分が単一であり、素子寿命が非常に短力つた。従って、素子状態で複数の蛍光成分を有する素子であれば、素子寿命に優れた素子を提供することができることが分かった。

[0052] さて、素子（2)に関しても同様に 2種類の蛍光成分が存在している。素子（1)、（2)における 2種類の蛍光成分は、それぞれ蛍光寿命が 2nse_C程度の成分と 7n_Sec程度の成分であった。以下、蛍光寿命が 2nsecのものを蛍光成分 1とし、 7nsecのものを蛍光成分 2とする。

ここで、図 6で得られた素子（1)の蛍光減衰曲線を蛍光成分 1、 2に分離し、それぞれの蛍光成分の PL強度の温度依存性を図 8に示した。素子（2)に関しても、蛍光減衰曲線から蛍光成分 1、 2を分離し、それぞれの蛍光成分の PL強度の温度依存性を図 9に示した。素子（1)に関しては、図 8より、 5Kにおける PL強度は、蛍光成分 1が 0. 46程度、蛍光成分 2が 0. 25程度にまで相対的に低下していることが分かる。一方、素子（2)に関しては、図 9より、蛍光成分 1は低温ィ匕による PL強度の変化がほとんどなぐ蛍光成分 2は PL強度が 0. 35程度にまで相対的に低下しているものの、素子（ 1)と比べれば、その低下の程度は小さ力つた。

従って、有機 EL素子が複数の蛍光成分を有する場合には、それぞれの蛍光成分について、極低温（5K)における PL強度力常温（300K)における PL強度よりも低下するような素子であれば、素子寿命が長い素子であることが分かる。また、それぞれの蛍光成分の常温力極低温への低温ィ匕に伴う PL強度の低下の程度が大きいほど、寿命がより長、素子を提供することができることが分かる。

[0053] 以下、有機 EL素子の構成材料について説明する。

本実施形態における基板 1としては、絶縁性の表面を有するものが好ましぐ例えば、ガラス、石英等の無機材料から形成される基板、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック力形成される基板、アルミナ等のセラミックス力形成される基板、アルミ -ゥムや鉄等の金属基板に SiOや有機絶縁材料等の絶縁物をコートした基板、金

2

属基板の表面に陽極酸ィ匕法等の方法により絶縁ィ匕処理を施した基板等を広く用いることがでさる。

[0054] 基板 1上には、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor; TFT)等のスイッチング素子が形成されてヽてもよヽ。低温プロセスでポリシリコン TFTを形成する場合には、 500°C以下の温度で融解したり、歪みが生じたりしない基板を用いることが好ましい。また、高温プロセスでポリシリコン TFTを形成する場合には、 1000°C以下の温度で融解したり、歪みが生じたりしな、基板を用、ることが好ま、。

[0055] 陽極 2及び陰極 5は、従来公知の電極材料を用いて形成することができる。

有機層 4にホールを注入する陽極 2の材料としては、 Au、 Pt、 Ni等の仕事関数が高い金属や、 ITO、 IDIXO{酸化インジウムインジウム亜鉛酸化物； In O (ZnO) }、

2 3 n

SnO等の透明導電材料等が挙げられる。

2

有機層 4に電子を注入する陰極 5としては、 CaZAl、 Ce/AU Cs/AU BaZAl等の仕事関数の低い金属と安定な金属とを積層した金属電極、 Ca:Al合金、 Mg :Ag 合金、 Li :A1合金等の仕事関数の低い金属を含有する金属電極、 LiF/AU LiF/ Ca/AU BaF ZBaZAl等の絶縁層（薄膜)及び金属電極を組み合わせた電極等

2

が挙げられる。陽極 2及び陰極 5の形成方法としては、蒸着法、電子ビーム (Electro n Beam； EB)法、分子線ェピタクシー（Molecular Beam Epitaxy； MBE)法、スパッタ法等のドライプロセス、又は、スピンコート法、印刷法、インクジェット法等のゥエツトプロセスを用いることができる。

[0056] 発光層 4は、一層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。

発光層 4は、従来公知の有機発光材料を用いて形成することができる。発光層 4は、本実施形態のように、発光材料を溶媒に溶かすことにより有機発光層形成用塗液を作製し、それを用いてウエットプロセスにより形成することができる。有機発光層形成用塗液は、少なくとも 1種の発光材料を含有した溶液であり、 2種以上の発光材料を含有していてもよい。有機発光層形成用塗液に用いられる溶媒としては、発光材料を溶解又は分散できるものであれば特に限定されず、例えば、純水、メタノール、ェタノール、テトラヒドロフラン（Tetrahydrofuran;THF)、クロ口ホルム、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン等を用いることができる。また、有機発光層形成用塗液は、発光材料の他に、結着用の榭脂を含有していてもよぐその他に、レべリング剤、発光アシスト剤、電荷注入輸送材料、添加剤（ドナー、ァクセプター等）、発光性のドーパント等を含有していてもよい。結着用榭脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられる。また、発光層 4はドライプロセスによって形成されてもよい。ドライプロセスにより形成される発光層 4もまた、発光アシスト剤、電荷輸送材料、添加剤（ドナー、ァクセプター等）、発光性のドーパント等を含有していてもよい。

[0057] 発光層 4の発光材料としては、有機 EL素子用の従来公知の発光材料を用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。具体的には、低分子発光材料、高分子発光材料、高分子発光材料の前駆体等を用いることができる。

低分子発光材料としては、例えば、 4, 4，一ビス（2, 2，ージフエ-ルビ-ル）ービフエニル（DPVBi)等の芳香族ジメチリデン化合物、 5—メチルー 2— [2— [4一（5—メチル 2—ベンゾォキサゾリル）フエニル]ビニル]ベンゾォキサゾール等のォキサジァゾール化合物、 3— (4—ビフエ-ルイル）—4—フエ-ルー 5— t—ブチルフエ-ル —1, 2, 4 トリァゾール (TAZ)等のトリァゾ—ル誘導体、 1, 4 ビス（2—メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、チォピラジンジォキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフヱノキノン誘導体、フルォレノン誘導体等の蛍光性有機材料、ァゾメチン亜鉛錯体、（8—ヒドロキシキノリナト)アルミニウム錯体 (Alq3)等の蛍光性有機金属化合物等が挙げられる。高分子発光材料としては、例えば、ポリ（2 デシルォキシ 1, 4 フエ-レン）（DO— PPP )、ポリ [2, 5 ビス一 [2— (N, N, N トリェチルアンモ-ゥム）エトキシ]—1, 4 フェ-ル—アルト— 1, 4 フエ-ルレン]ジブロマイド（PPP— NEt³⁺)、ポリ [2— (2， - ェチルへキシルォキシ） 5—メトキシ一 1, 4 フエ-レンビ-レン] (MEH-PPV) 、ポリ [5—メトキシ一（2 プロパノキシサルフォ-ド）一 1, 4 フエ-レンビ-レン] ( MPS— PPV)、ポリ [2, 5 ビス一（へキシルォキシ） 1, 4 フエ-レン一（1—シァノビ-レン）] (CN— PPV)、ポリ（9, 9ージォクチルフルオレン）（PDAF)等の蛍光性有機金属化合物が挙げられる。高分子発光材料の前駆体としては、例えば、 PPV前駆体、 PNV前駆体、 PPP前駆体等が挙げられる。

[0058] ホール輸送層 3は、本実施形態のように、少なくとも 1種のホール輸送材料を溶媒に溶かしたホール輸送層形成用塗液を用いて、ウエットプロセスにより形成することができる。ホール輸送層形成用塗液は、 2種以上の電荷注入輸送材料を含有していてもよい。また、ホール輸送層形成用塗液は、結着用の榭脂を含有していてもよぐその他に、レべリング剤、添加剤（ドナー、ァクセプター等)等を含有していてもよい。結着用榭脂は、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル等を用いることができる。また、ホール輸送層形成用塗液に用いられる溶媒としては、ホール輸送材料を溶解又は分散できるものであれば特に限定されず、例えば、純水、メタノール、エタノール、 THF 、クロ口ホルム、キシレン、トリメチルベンゼン等を用いることができる。また、ホール輸送層 3は、ドライプロセスによって形成されてもよい。ドライプロセスにより形成されるホール輸送層 3もまた、添加剤（ドナー、ァクセプター等)等を含有していてもよい。

[0059] ホール輸送材料としては、有機 EL素子用、有機光導電体用の従来公知のホール輸送材料を用いることができ、例えば、無機 P型半導体材料、ボルフイリンィ匕合物、 N, N，一ビス一（3-メチルフエ-ル） N, N，一ビス一（フエ-ル）一ベンジジン（TPD)、 N, N，一ジ（ナフタレン- 1 -ィル） N, N，一ジフエ-ルーベンジジン（NPD)等の芳香族第三級ァミン化合物、ヒドラゾンィ匕合物、キナクリドン化合物、スチリルアミンィ匕合物等の低分子材料、ポリア-リン (PANI)、 3, 4 ポリエチレンジォキシチォフェン Z ポリスチレンサルフォネイト（PEDOTZPSS)、ポリ [トリフエ-ルァミン誘導体] (Poly —TPD)、ポリビュル力ルバゾール（PVCz)等の高分子材料、ポリ（p—フエ-レンビ -レン）前駆体（Pre— PPV)、ポリ（p—ナフタレンビ-レン）前駆体（Pre— PNV)等の高分子材料前駆体等を用いることができる。

[0060] <実施形態 2>

本発明に係る実施形態 2について、図 10を参照して説明する。本実施形態の有機 E L素子の検査装置は、エージング試験を行うことなぐ素子寿命の見積もりを行い、良品を判別することができるものである。また、プロセス条件や材料等の最適条件を判別するのに利用することができるものでもある。

本実施形態に係る検査装置は、図 10に示すように、試験素子 7に励起光を照射する励起光源 6、試験素子 7から放射される蛍光を検知する検知器 9、試験素子 7やその周辺の温度を制御することができる温度制御装置 8、及び、検知された PL強度を記録し、比較することができるデータ記憶処理装置 10を備えている。なお、図 10中の矢印は、励起光及び蛍光の光路を模式的に示したものである。

[0061] 励起光源 6は、素子に用いられている発光材料を励起させることができる光源であれば特に限定されず、例えば、 325、 337又は 365nmに中心波長を有するレーザー光を出射する光源や、白色光をモノクロメーターによって発光材料に最適な励起波長の光を取り出して出射する光源装置等が用いられる。本実施形態では、窒素レーザ一励起色素レーザー（中心波長： 337nm)を用いた。検知器 9は、試験素子 7の P L強度をモニターできる装置であれば特に限定されず、例えば、フォトダイオードで光電流をモニターする装置や、分光器によって蛍光スペクトルを測定し、その面積を用いて PL強度をモニターする装置等が挙げられる。本実施形態では、ストリークスコ一プと分光器とを備え、一定時間内での蛍光エネルギーを測定する系を用いた。

[0062] 温度制御装置 8としては、冷却ユニット、ヒーター、及び、それらの出力を制御して任意の温度に制御する制御装置等が用いられる。本発明では、常温（300K)及び極低温（5K)における PL強度を測定することが好ましいので、クライオスタツトを用いた制御装置が好適に用いられる。本実施形態では、クライオスタツトを用いて常温時及び極低温時における PL強度を測定した力 PL強度の変化が常温により近、領域で明確に現れるような場合には、例えば、液体窒素による冷却ユニットを用いて、常温と液体窒素温度 (約 70K)との PL強度を比較することもできる。

[0063] (実施例 3)

本実施例では上述したような構成を有する有機 EL素子の検査装置を用い、以下のようにして有機 EL素子の寿命特性に関する検査を行った。

まず、常温及び極低温時における素子の PL強度の強度比から良品選別を行うために、図 4に示すような特性を検査装置に予め記憶させた。そこに試験サンプル 7を投入し、常温（300K)での PL強度と、 5Kでの PL強度とを測定し、その強度比をデータ記憶処理装置 10によって計算させた。このようにして得られた強度比の値と図 4における特性とを比較することで、試験サンプル 7の素子寿命を見積もった。結果確認のために、この試験サンプル 7について、実際にエージング試験を行ったところ、本検查装置で算出した寿命の見積もりとほぼ同じ結果が得られた。

本実施形態の有機 EL素子の検査装置によれば、エージング試験を行う必要がないので、素子を劣化させることなぐ短時間で簡便に素子寿命を見積もることができる。また、検査後の有機 EL素子は、検査によって素子特性が損なわれることがないので、実用品としてそのまま用いることができる。

[0064] (実施例 4)

本実施例では、上述したような構成を有する有機 EL素子の検査装置を用いて、有機 EL素子の素子構成の最適条件を見つけるために、以下のような試験を行った。ある新規な発光材料 Cを用いた有機 EL素子の最適条件を探すために、 ITO、 PED ΟΤ、発光材料 C及び陰極を順次積層した構造を有する素子であって、 PEDOTの膜厚、発光材料 Cの膜厚及び陰極材料を様々な条件に変更して素子を作製した。この中で、最も素子寿命の良い条件を見つけるため、検査装置を用いて各条件で作製した素子の寿命をそれぞれ見積もった。その結果、測定により得られた PL強度の比を予め記憶させた図 4の特性データと比較することにより、最も良い条件を見つけることができた。本実施例においても、有機 EL素子を実際にエージングすることなぐ素子の寿命特性を見積もることができたので、短時間で簡便に素子作製の最適条件を見つけることができた。 [0065] なお、本願は、 2004年 6月 16曰に出願された曰本国特許出願第 2004— 178600 号を基礎として、合衆国法典 35卷第 119条に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれて、る。

図面の簡単な説明

[0066] [図 1]実施形態 1に係る有機エレクトロルミネセンス素子の断面構成を模式的に示す断面図である。

[図 2]本発明の実施例 1、 2に係る有機エレクトロルミネセンス素子、及び、それを構成する発光層（発光材料単層膜)のフォトルミネセンス強度の温度依存性を説明する図である。

[図 3]比較例 1に係る有機エレクトロルミネセンス素子、及び、それを構成する発光層（発光材料単層膜)のフォトルミネセンス強度の温度依存性を説明する図である。

[図 4]有機エレクトロルミネセンス素子のフォトルミネセンス強度の低下率と輝度半減時間との関係を説明する図である。

[図 5]フォトルミネセンス強度比率 Yと有機エレクトロルミネセンス素子の輝度半減時間との関係を説明する図である。

[図 6]本発明の実施例 1に係る素子（1)の蛍光減衰特性を示す図である。

[図 7]本発明の実施例 1、 2に係る発光材料 Aの溶液状態における蛍光減衰特性を示す図である。

[図 8]本発明の実施例 1に係る素子（1)、並びに、その蛍光成分 1及び 2のフォトルミネセンス強度の温度依存性を説明する図である。

[図 9]本発明の実施例 2に係る素子（2)、並びに、その蛍光成分 1及び 2のフォトルミネセンス強度の温度依存性を説明する図である。

[図 10]本発明の実施形態 2に係る有機エレクトロルミネセンス素子の検査装置の構成を模式的に示す図である。

符号の説明

[0067] 1 :基板

2 :陽極

3 :ホール輸送層 :発光層

:陰極

:励起光源

:試験素子

:温度制御装置:検知器

:データ記憶処理装置

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも発光層を含む 1層以上の有機層を電極で挟持する構造を有する有機エレタトロルミネセンス素子であって、

該有機エレクトロルミネセンス素子は、 300Kにおけるフォトルミネセンス強度が 300K 未満のいずれかの温度におけるフォトルミネセンス強度よりも強い

ことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。

[2] 前記有機エレクトロルミネセンス素子は、 300Kにおけるフォトルミネセンス強度が 5K におけるフォトルミネセンス強度よりも強いことを特徴とする請求項 1記載の有機エレタトロルミネセンス素子。

[3] 前記有機エレクトロルミネセンス素子は、 300Kにおけるフォトルミネセンス強度を 1としたときの 5Kにおけるフォトルミネセンス強度を低温フォトルミネセンス強度比率と定義すると、下記式（1)で表されるフォトルミネセンス強度比率 Yが 1以下であることを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス素子。

[数 1]

γ = (有機エレクトロルミネセンス素子の低温フォトルミネセンス強度比率） / (発光層の低温フォトルミネセンス強度比率）（1 )

[4] 前記有機エレクトロルミネセンス素子のフォトルミネセンスは、略同一の発光スぺタトルを有し、かつ寿命が異なる 2以上の蛍光成分を含むものであり、

該 2以上の蛍光成分は、いずれも 300Κにおけるフォトルミネセンス強度が 300Κ未満のいずれかの温度におけるフォトルミネセンス強度よりも強いことを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス素子。

[5] 前記 2以上の蛍光成分は、いずれも 300Κにおけるフォトルミネセンス強度が 5Κにおけるフォトルミネセンス強度よりも強いことを特徴とする請求項 4記載の有機エレクト口ルミネセンス素子。

[6] 有機エレクトロルミネセンス素子の寿命特性を検査する装置であって、

該有機エレクトロルミネセンス素子の検査装置は、有機エレクトロルミネセンス素子の発光層を構成する発光材料を励起させる光源と、

有機エレクトロルミネセンス素子のフォトルミネセンス強度を検出する検出手段と、有機エレクトロルミネセンス素子及び z又はその近傍の温度を制御する温度制御手段と、

検出手段により測定されたフォトルミネセンス強度を記憶するデータ記憶手段と、異なる温度で測定されたフォトルミネセンス強度を比較するデータ処理手段とを備えたものである

ことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子の検査装置。

[7] 有機エレクトロルミネセンス素子の寿命特性を検査する方法であって、

該有機エレクトロルミネセンス素子の検査方法は、少なくとも 2つの異なる温度で有機エレクトロルミネセンス素子のフォトルミネセンス強度を検出し、その比力も有機エレクトロルミネセンス素子の寿命特性を検査する

ことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子の検査方法。

[8] 請求項 6記載の有機エレクトロルミネセンス素子の検査装置を用いて得られたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。

[9] 請求項 7記載の有機エレクトロルミネセンス素子の検査方法を用いて得られたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。

[10] 請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス素子を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。

[11] 請求項 8記載の有機エレクトロルミネセンス素子を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。

[12] 請求項 9記載の有機エレクトロルミネセンス素子を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。