有机电致发光元件发光效率检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-07-09  

本检测系统阐述了有机电致发光元件(OLED)发光效率检测的核心内容。本检测详细介绍了四大关键板块:检测项目、检测范围、主流检测方法与核心仪器设备。每个板块均列举了十个具体条目,涵盖从基本光电参数到材料特性、从实验室样品到终端产品、从标准方法到先进技术、从基础设备到精密系统的全方位知识,为从事OLED研发、生产与质量评估的专业人员提供了一份实用的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

外量子效率:衡量器件将注入的载流子转化为射出光子能力的核心指标,是内部效率与光取出效率的综合体现。

电流效率:表示在给定电流下器件的发光能力,单位为坎德拉每安培,是评估器件能耗与亮度的关键参数。

功率效率:表征器件将输入电功率转化为光输出功率的效率,直接关系到器件的能量利用率和发热情况。

流明效率:考虑人眼视觉函数的光通量输出效率,单位为流明每瓦,对于照明和显示应用具有重要实际意义。

启亮电压:器件开始产生可探测光输出时所需要的最低驱动电压,反映器件内部能垒和载流子注入难易程度。

电流-电压-亮度特性:同时测量器件的I-V和L-V曲线,是分析器件电学与光学工作状态的基础。

光谱功率分布:测量器件发射光在不同波长上的相对强度,用于分析色坐标、色纯度和发光材料的特性。

色坐标与色温:在CIE色度图上确定发光颜色的具体位置,以及对于白光器件其白场颜色的冷暖程度。

视角特性:评估器件发光亮度与颜色随观察角度变化的规律,对于显示应用的用户体验至关重要。

寿命与衰减特性:在恒定或脉冲电流驱动下,监测器件亮度随时间衰减的曲线,用以推算器件的工作寿命。

检测范围

实验室研发样品:针对新材料、新结构或新工艺制备的小面积、非封装原型器件进行基础性能评估。

像素与子像素单元:对实际显示面板中的单个红、绿、蓝或白色发光像素进行微区光电性能精确测量。

中小尺寸显示面板:涵盖智能手机、智能手表等所用OLED屏幕的整体发光效率、均匀性及色域测试。

大尺寸显示面板:针对电视、显示器用OLED面板,进行全屏及局部区域的亮度、色度、Mura缺陷等检测。

柔性OLED器件:在弯曲、折叠等不同应力状态下,评估其发光效率的变化及机械稳定性对光电性能的影响。

透明OLED器件:同时检测其发光状态下的光电性能与非发光状态下的透光率,评估其透明显示特性。

白光照明器件:侧重于照明用OLED面板的流明效率、显色指数、色温及大面积发光均匀性测试。

顶部发光与底部发光结构:根据器件出光方向的不同,采用相应的光学配置与校准方法进行效率测量。

不同驱动模式下的器件:涵盖直流驱动、脉冲驱动以及模拟实际显示驱动的Active Matrix驱动模式下的性能测试。

封装后成品模块: 对已完成薄膜或玻璃封装的产品进行最终性能检验,确保其符合设计规格与出厂标准。

检测方法

<强>积分球光谱法: 将待测OLED置于积分球内,收集其发出的全部光线并进行光谱分析,是测量总光通量和EQE的标准方法。

<强>变角度光谱辐射法: 使用测角光度计或变角度探头,测量不同观测角度下的光谱辐射强度,用于分析视角特性。

<强>绝对辐射亮度/照度法: 使用经过严格校准的成像亮度计或光谱辐射计,直接测量器件表面的绝对亮度或照度分布。

<强>电致发光光谱法: 在器件施加工作电压的同时,通过光纤光谱仪采集其发射光谱,获得SPD和色度信息。

<强>恒定电流驱动法: 为器件提供恒定电流,同步监测其电压和光输出随时间的变化,主要用于寿命和稳定性测试。

<强>脉冲驱动测量法: 采用短脉冲电流驱动器件,减少焦耳热对测量结果的影响,获得更接近瞬态的真实效率数据。

<强>电容-电压特性分析: 通过C-V测量分析器件的载流子分布、陷阱状态及界面特性,辅助理解效率变化的物理机制。

<强]电致发光量子效率成像法: 通过高灵敏度CCD相机结合滤光片组,快速获取整个器件发光区域的EQE二维分布图。

<强]温度依赖特性测量: 在可控温的环境中测试器件的效率参数,研究温度对载流子传输、复合及效率滚降的影响。

<强]光取出效率评估法: 通过对比器件在空气中和折射率匹配液中的光输出差异,或结合理论模拟来估算光取出效率。

检测仪器设备

<强]积分球光谱测试系统: 核心设备,包含积分球、高精度光谱仪、标准灯源、精密电流电压源及控制软件,用于绝对光通量测量。

<强]光谱辐射计: 用于直接测量光源在特定方向上的光谱辐射亮度或辐照度,具备高波长精度和灵敏度。

<强]精密源表: 可编程的电流/电压源与测量单元,用于为OLED提供精确稳定的驱动并同步监测其电学响应。

<强]成像亮度计/色度计: 能够以二维图像形式快速测量显示面板的亮度、色度分布及均匀性,发现Mura缺陷。

<强]测角光度计: 使探测器或样品绕轴旋转,实现大角度范围内光强分布的自动化测量,用于评价视角特性。

<强]高低温环境试验箱: 提供可控的温度和湿度环境,用于测试OLED器件在不同环境条件下的性能与可靠性。

<强]寿命测试系统: 由多通道恒流源、光学传感器(如硅光电二极管)和数据记录仪组成,用于长时间加速老化测试。

<强]量子效率成像系统: 集成均匀光源、单色仪、样品室、科学级CCD相机和软件,实现PL和EL效率的空间分辨测量。

<强]数字示波器: 用于捕捉脉冲驱动下的瞬态电压、电流及光响应信号,分析器件的动态响应特性。

<强]精密光学平台与夹具: 提供稳定的机械支撑和精确的位置调整功能,确保待测器件、探测器和光学元件的精确对准。

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
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