电致发光特性实验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-23  

本检测系统阐述了电致发光特性实验的核心内容,涵盖检测项目、范围、方法与仪器设备四大板块。文章详细列举了包括发光光谱、亮度-电压-电流特性、效率及寿命在内的关键检测指标,明确了适用于OLED、QLED、钙钛矿LED及微型LED等器件的检测范围,介绍了光谱法、积分球法、电学测量等主流检测方法,并具体说明了光谱仪、源测量单元、积分球等关键仪器设备的功能与应用。内容旨在为从事光电材料与器件研发的科研人员和技术工程师提供一份全面、结构化的实验参考指南。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

发光光谱:测量器件在不同电压或电流驱动下发射光的波长分布,用于确定发光颜色、色纯度及主波长。

亮度-电压-电流特性:同步测量器件的亮度随驱动电压和电流的变化关系,是评估器件电光转换性能的基础。

电流效率:计算器件发射的光通量与输入电流的比值,单位为坎德拉每安培,反映器件的电能转换为光能的效能。

功率效率:计算器件发射的光通量与输入电功率的比值,单位为流明每瓦,综合评估电光转换的整体效率。

外量子效率:衡量器件发射到外部的光子数与注入的电子数之比,是评价发光器件性能的核心指标之一。

色坐标与色温:根据发光光谱计算在CIE色度图上的坐标值及相关色温,定量描述器件的发光颜色。

启亮电压:指器件产生可探测亮度(通常为1 cd/m²)时所需要的最低驱动电压。

电流密度-电压特性:测量流过器件的电流密度与驱动电压的关系,用于分析器件的载流子注入与传输机制。

寿命与衰减特性:在恒定电流或恒定亮度条件下,测试器件亮度随时间衰减至初始值一定比例的时间,评估稳定性。

视角特性:测量器件亮度与色度随观察角度变化的曲线,对于显示应用尤为重要。

检测范围

有机发光二极管:适用于基于小分子或聚合物材料的OLED器件,涵盖从紫外到红外的可见光区域。

量子点发光二极管:适用于以胶体量子点为发光层的QLED器件,重点关注其窄半峰宽和高色纯度特性。

钙钛矿发光二极管:适用于以金属卤化物钙钛矿为发光层的PeLED器件,检测其高色纯度和可调发光波长特性。

微型/微米LED:适用于尺寸在微米量级的LED芯片或阵列,需高空间分辨率探测系统配合。

聚合物发光电化学池:适用于具有电化学掺杂机制的LEC器件,检测其独特的启亮与响应特性。

柔性/可拉伸发光器件:适用于制备在柔性基底上的发光器件,需在弯折、拉伸状态下测试其性能变化。

透明发光器件:适用于在非发光状态下具有高透光率的透明EL器件,需同时评估透光率和发光性能。

叠层/串联发光器件:适用于由多个发光单元垂直堆叠的器件,检测其高亮度、高效率及多色发光能力。

发光薄膜与图案:适用于大面积或具有特定图案的EL薄膜,可进行面扫描以评估均匀性。

近红外/深紫外发光器件:适用于发射波长在近红外或深紫外波段的特殊EL器件,需相应波段的光谱探测设备。

检测方法

光谱辐射度法:使用光谱仪直接测量器件的绝对光谱辐射亮度或辐射强度,是获取光谱和色度数据的基础方法。

积分球法:将待测器件置于积分球内,收集其发出的全部光通量,用于精确测量总光通量、效率和EQE。

直流扫描法:对器件施加线性变化的直流电压或电流,同步记录其电学响应和光学输出,获取IVL特性曲线。

脉冲驱动测量法:采用短脉冲电流或电压驱动器件,以减少自热效应的影响,获得更准确的本征性能参数。

时间分辨光谱法:在脉冲激发下,测量发光光谱随时间的变化,用于研究激子动力学和衰减过程。

角分布测量法:使用测角仪或旋转探测器,测量不同角度下的光强和光谱,从而计算器件的视角特性与朗伯性。

加速寿命测试法:在高温、高湿或高亮度等加速应力条件下进行老化测试,推算出器件在常规条件下的工作寿命。

电致发光成像法:使用高灵敏度相机对发光器件进行面扫描成像,直观观察亮度均匀性、暗点及缺陷分布。

阻抗谱分析法:对小信号交流频率下的阻抗进行测量与分析,用于研究器件的电容、载流子迁移率等内在特性。

变温特性测试法:在可控温度环境下进行EL特性测试,研究温度对载流子注入、传输及复合过程的影响机制。

检测仪器设备

光谱辐射计:核心光学测量设备,由光栅单色仪和CCD或光电倍增管探测器组成,用于采集高分辨率发光光谱。

源测量单元:高精度、多通道的电学测量仪器,可提供精确的电压/电流源并同步测量电压、电流和电阻。

积分球系统:包含积分球、标准灯、光谱仪及配套软件,用于测量器件的总光通量、发光效率和EQE。

精密数字功率计:用于精确测量输入到器件的电压、电流和功率,为效率计算提供准确的电学参数。

校准过的硅光电二极管:经过标准光源严格校准的光强探测器,常用于直接测量亮度或作为光谱辐射计的校准基准。

高灵敏度科学级CCD相机:用于电致发光成像,可定量分析器件发光的空间均匀性及微观缺陷。

温控样品台与探针台:提供稳定的温度环境并实现与微小器件电极的可靠电学接触,用于变温及微区测试。

脉冲/函数信号发生器:产生所需波形、频率和占空比的脉冲信号,用于瞬态EL和寿命测试中的器件驱动。

数字示波器:用于捕获和记录在脉冲驱动下器件的光响应和电响应瞬态信号,分析时间特性。

暗箱或屏蔽箱:提供黑暗、电磁屏蔽的测试环境,以消除环境光和电磁干扰对微弱信号测量的影响。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院