【正文】 能打入激烈競爭的世界市場，從而獲得巨大經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)民族工業(yè)的發(fā)展；相反，則會被別國擠出市場，甚至失去部分國內(nèi)市場，由此可見生產(chǎn)高可靠性的產(chǎn)品的重要性。只有產(chǎn)品可靠性提高，才能提高產(chǎn)品的信譽(yù)，增強(qiáng)日益激烈的市場競爭能力。 另外，產(chǎn)品的可靠性水平提高了還可大大減少設(shè)備的維修費(fèi)用。由此可見，只有高可靠性產(chǎn)品才能滿足現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)的需要?，F(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)之一是自動化水平不斷提高。從某種意 義上說，可靠性可以綜合反映產(chǎn)品的質(zhì)量。而電子元器件將隨環(huán)境溫度的增高，降低其可靠性，因而元器件的可靠性引起人們的極大重視。一般說來，電子設(shè)備所用的元器件數(shù)量越多，其可靠性問題就越嚴(yán)重，為保證設(shè)備或系統(tǒng)能可靠地工作，對元器件可靠性的要求就非常高、非?？量?。 （ 1）可靠性研究的重要性 首先是電子產(chǎn)品的復(fù)雜程度在不斷增加?？煽啃灾饕娐房煽啃约霸骷倪x型有必要時用一定儀器檢測 [14]。早期失效區(qū)的失效率為遞減形式，即新產(chǎn)品失效率很高，但經(jīng)過磨合期，失效率會迅速下降。一般來說，產(chǎn)品的越容易操作，發(fā)生人為失誤或其他問題造成的故障和安全問題的可能性就越小；從另一個角度來說，如果發(fā)生了故障或者安全性問題，采取必要的措施和預(yù)防措施就非常重要。像自行車、電腦等都是容易維修的，而且維修成本也不高，很快的能夠排除故障，這些都是事后維護(hù)或者維修。 基于 BRM 下白光 OLED 恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 10 可靠性三要素 可靠性包含了耐久性、可維修性、設(shè)計(jì)可靠性三大要素。產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件或狀態(tài)，稱之為故障。 產(chǎn)品、系統(tǒng)在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力稱為可靠性。產(chǎn)品實(shí)際使用的可靠性叫做工作可靠性。從廣義上講， “可靠性 ”是指使用者對產(chǎn)品的滿意程度或?qū)ζ髽I(yè)的信賴程度。對產(chǎn)品而言，可靠性越高就越好。 本課題利用威布爾分布函數(shù)、雙線性回歸法 (BRM)的理論建立白光 OLED 壽命估計(jì)的理論模型。因此，迫切需要上海電力學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 一種新型的光源技術(shù)，于是有機(jī)發(fā)光二極管應(yīng)運(yùn)而生。對于投入市場的有機(jī) EL 器件要求在連續(xù)操作下使用壽命達(dá)到 10000 小時以上，儲存壽命要求 5 年。相對 RGB OLED 顯示來說，白光 OLED 技術(shù)難度與成本較低，因此量產(chǎn)化的難度就更低，市場普及的可能性也高于 RGB OLED。而白光 OLED 技術(shù)的全彩色像素點(diǎn)只有白色發(fā)光二極管。同時也 決定了 OLED 在平板電視上廣泛應(yīng)用的進(jìn)程。盡管 OLED 壽命 近幾年有了顯著提高，企業(yè)開展的常規(guī)壽命試驗(yàn)方法不僅耗費(fèi)大量時間，而且極易落后于產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度，這樣壽命測試失去了意義。新興的 OLED技術(shù)為中 國大陸顯示器行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展提供了一個難得的歷史機(jī)遇。中國大陸還沒有一家能夠提供穩(wěn)定量產(chǎn)供貨 OLED材料的廠商，所以目前 OLED材料需要全面進(jìn)口。加強(qiáng)政策財政支持力度，政府部門要加大對各種平板顯示核心技術(shù)研發(fā)的支持力度，強(qiáng)化自主創(chuàng)新能力，著重突破技術(shù)發(fā)展瓶頸，大力發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，提高下一代顯示技術(shù)的自主創(chuàng)新能力。上海航天歐德 (上海大學(xué) )，與杭州士蘭微電子合作，最近成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)第一款 OLED專用驅(qū)動 IC芯片。其中北京維信諾科技有限公司，清華大學(xué)技術(shù)入股，建有中國大陸第一條 OLED試生產(chǎn)線，與清華一起申請了 30多項(xiàng)國內(nèi)外 OLED專利。日本的 Konica Minolta公司在 2021年 1月 30號宣布已經(jīng)成功開發(fā)了 1000cdPm2達(dá)到 64lmPW的白光 OLED亮度適用于照明應(yīng)用。這些技術(shù)均來自于該公司獨(dú)有的磷光 OLED技術(shù)。在美國能源部推進(jìn)的固體照明開發(fā)項(xiàng)目中，柯達(dá)公司開發(fā)的是發(fā)光效率和壽命等符合國際標(biāo)準(zhǔn) “EnergyStar”的 OLED照明。 國內(nèi)外 OLED 應(yīng)用與發(fā)展 作為未來的商業(yè)領(lǐng)域的重頭戲，自 1999 年首度商業(yè)化以來， OLED 已成功的應(yīng)用在多個領(lǐng)域中。 一般來說，色溫在 3000~6000K 之間的高質(zhì)量光源顯色指數(shù)要在 80 以上。光所發(fā)射的光譜內(nèi)容決定光源的光色，但同樣光色可由許多、少數(shù) 甚至僅僅兩個單色的光波混合而成，對各個顏色的顯色性亦大不相同。它和發(fā)光效率是較常被使用的，前者注重發(fā)光材料特性的考慮，為材料與化學(xué)家常引用，而后者則注重面板耗電和能量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的考量，為光電工程師常用。 效率 由于 OLED 發(fā)光屬于電流驅(qū)動，因此量子效率可以比較準(zhǔn)確地描述 OLED 內(nèi)發(fā)光機(jī)制的優(yōu)劣。采用低成本熒光材料制備的白光 OLED 器件，在 1000cd/m2初始亮度下，壽命超過 100000 小時，超過了業(yè)界之前公布的最好記錄。由于針孔為氧氣和水分的侵入提供了足夠的空間，所以這種方法對于延長 OLED 的使用壽命并不是十分有效的方法。 要延長器件的壽命，封裝技術(shù)的研究與開發(fā)更顯得尤為緊迫和重要。 根據(jù)之前分析的影響壽命的因素，提高器件壽命可從以下方面加以考慮： （ 1） 提高器件的發(fā)光效率 OLED 工作時，激子退激存在輻射、非輻射兩種復(fù)合方式，輻射復(fù)合產(chǎn)生光，而非輻射復(fù)合產(chǎn)生熱，使器件發(fā)熱升溫、有機(jī)材料老化、小分子晶化，導(dǎo)致 OLED 的壽命降低。影響 OLED 壽命的因素主要有以下幾點(diǎn)： （ 1） OLED 的陰電極大多為電離能較小的活潑金屬 (如鈣、鎂、鋁等 )，它們在含氧的環(huán)境中極易被氧化，從而導(dǎo)致器件性能的下降； （ 2）有機(jī)發(fā)光材料對雜質(zhì)、氧、水都非常敏感，極易被污染，從而降低發(fā)光效率； （ 3） OLED 工作時產(chǎn)生的焦耳熱會進(jìn)一步加劇 OLED 器件中各種材料，如襯底材料、發(fā)光材料、輔助材料和電極在空氣中的老化，進(jìn)而影響器件的使用 壽命。 (3)有機(jī)材料純度：有機(jī)材料的純度，被視為最基礎(chǔ)來評斷有機(jī)材料是否能用于 OLED的首要條件之一，然而，卻又是最容易被輕視的問題之一。 有機(jī)材料有以下性質(zhì)對壽命有直接影響： (1)熱穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性是指有機(jī)材料本身需具有高的玻璃轉(zhuǎn)移溫度、和高的熱裂解溫度。所謂的外在因素，就是指 OLED 壽命衰退并非與 OLED 本身組件結(jié)構(gòu)或是所使用的有機(jī)材料有關(guān)。導(dǎo)致照明顯示產(chǎn)品壽命問題的主要在于發(fā)光材料本身，即其對水份和氧氣的固有敏感性。目前最好的結(jié)果是亮度 12680cd/m2，效率 ， CIE 色度坐標(biāo) (， )，重要的是由于不存在分子摻雜型的相分離問題，這種單一聚合物白光 OLED 顯示了非常好的光譜穩(wěn)定性，圖 給出了兩個單一聚合物白光器件在不同電壓下的電致發(fā)光光譜。此外，一般電子與電洞的結(jié)合反應(yīng)均在數(shù)十納秒（ ns）內(nèi)，故 PMOLED 的應(yīng)答速度非常快[6]。而當(dāng)化學(xué)分子受到外來能量激發(fā)后，若電子自旋和基態(tài)電子成對，則為單重態(tài)，其所釋放的光為所謂的熒光；反 之，若激發(fā)態(tài)電子和基態(tài)電子自旋不成對且平行，則稱為三重態(tài)，其所釋放的光為所謂的磷光。白光器件按照結(jié)構(gòu)來劃分，可以分為多種結(jié)構(gòu)：單一聚合物白光 OLED、單發(fā)光層白光 OLED、多發(fā)光層白光 OLED、微腔結(jié)構(gòu) 白光 OLED、 PIN 結(jié)構(gòu)白光 OLED、疊層結(jié)構(gòu)白光 OLED 和下轉(zhuǎn)換白光 OLED。且由于其薄平面和柔軟的特性，可以考慮往高端消費(fèi)和建筑市場發(fā)展，與 LED 照明基于 BRM 下白光 OLED 恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 2 相互補(bǔ)充，共同成為未來的 綠色照明光源 [5]。因?yàn)榫邆漭p薄、省電、高效 率、高亮度、寬視角、低功耗、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此從 2021 年開始，這種顯示設(shè)備在 MP3播放器上得到了廣泛應(yīng)用。同時也決定了 OLED 在平板電視上廣泛應(yīng)用的進(jìn)程。盡管 OLED 壽命近幾年有了顯著提高，企業(yè)開展的常規(guī)壽命試驗(yàn)方法不僅耗費(fèi)大量時間，而且極易落后于產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度，這樣壽命測試失去了意義。經(jīng)過二十余年的不斷發(fā)展，至今 OLED 的研究發(fā)展已邁入雙十年頭，然而， OLED 正式的商品卻寥寥可數(shù)，有也是屬于較低階的顯示器應(yīng)用于攜帶式電子產(chǎn)品上。之后 1987 年，鄧青云 [2]和 Van Slyke[3]采用了超薄膜技術(shù)，用透明導(dǎo)電膜作陽極，三芳胺作空穴傳輸層， Mg/Ag 合金作陰極， 首次制成了雙層 OLED 器件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了用低壓直流驅(qū)動來獲得高亮度和高效率的效果。 Weibull distribution。上海電力學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） i 目錄 摘要 ABSTRACT 第一章 緒論 1 白光 OLED 的 發(fā)展 背景 1 OLED 的特點(diǎn) 1 OLED 的結(jié)構(gòu)和工作原理 2 單一聚合物白光 OLED3 OLED 材料及其對壽命的影響 3 白光 OLED 器件的性能指標(biāo) 4 壽命 4 效率 5 顯色指數(shù)、色溫 6 國內(nèi)外 OLED 應(yīng)用與發(fā)展 6 研究白光 OLED 壽命的意義 8 第二章 可靠性概述 9 可靠性介紹 9 可靠性和故障 9 可靠性三要素 10 可靠性評價 10 可靠性研究的意義 10 可靠性基本參數(shù) 12 OLED 與 LED 電子產(chǎn)品的可靠性 13 第三章 OLED 加速壽命試驗(yàn)理論模型 14 威布爾壽命分布 14 加速壽命試驗(yàn)?zāi)Ｐ?14 加速壽命試驗(yàn)的類型 15 雙線性回歸方法 17 壽命計(jì)算 公式 18 第四章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析及壽命估計(jì) 19 試驗(yàn)數(shù)據(jù) 19 威布爾 參數(shù) 估計(jì) 19 加速壽命方程 19 分布擬合的校驗(yàn) 20 正常應(yīng)力下的壽命預(yù)測 20 第五章 結(jié)論 20 基于 BRM 下白光 OLED 恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 ii 參考文獻(xiàn) 21 致謝 23 上海電力學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 基于 BRM 下白光 OLED 恒定應(yīng)力加速壽命 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 摘 要 利用三組恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)來取得白光 OLED 的壽命信息。 關(guān)鍵詞： OLED；威布爾分布；壽命預(yù)測；雙線性回歸法 基于 BRM 下白光 OLED 恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 iv STATISTICAL ANALYSIS ON CONSTANTSTRESS ACCELERATED LIFE TESTING DATA OF WHITE OLED BASED ON BRM ABSTRACT Data of three accelerated life tests at constant current stresses was used to get the life information of white OLED. The threeparameter Weibull distribution function was applied to describe the life distribution, and Bilinear Regression Method (BRM) was employed to estimate the shape parameter and scale parameter. The KolmogorovSmirnov test was performed to verify whether White OLED life meets Weibull distribution or not. The numerical results show that White OLED life follows Weibull Distribution, and the accurate acceleration parameters enable rapid estimation of the White OLED life. Keywords: OLED。但是由于當(dāng)時器件的驅(qū)動電壓太高，發(fā)光效率太低，盡管 Pope 發(fā)表了世界上第一篇有關(guān) OLED 的文獻(xiàn)，而沒有引 起足夠的重視。于是 OLED 挾著特有的自發(fā)光性、廣視角、 高對比、快應(yīng)答速度和近毫米(mm)厚度的輕薄型化等特性，成為眾人引領(lǐng)期盼的新顯示器技術(shù)之一，自此 OLED 的研究進(jìn)入了一個快速發(fā)展的時期。盡管有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED)的材料發(fā)展進(jìn)度看來相當(dāng)良好，業(yè)界也陸續(xù)披露了有關(guān)效 能與亮度不斷獲得突破性進(jìn)展的新聞， OLED 有望成為未來平板顯示的主流技術(shù)，然而，在柔性照明與顯示設(shè)備領(lǐng)域中，仍有一個主要問題懸而未決：這類裝置的壽命都太短了，其壽命特性已成為制約 OLED 發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。雖然將來技術(shù)更優(yōu)秀的 OLED 將會取代 LCD，如何攻克技術(shù)難題，將成為中外企業(yè)的重中之重。 OLED 的特點(diǎn) OLED，即有機(jī)發(fā)光二極管，又稱為有機(jī)電激光顯示。 OLED 照明的價格雖然比較高昂，但是卻能通過后期不斷改進(jìn)的使用壽命和效率得到平衡。當(dāng)電力供應(yīng)至適當(dāng)電壓時，正極空穴與陰極電荷就會在發(fā)光層中結(jié)合，產(chǎn)生光亮，依其配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍(lán) RGB 三原色，構(gòu)成基本色彩。當(dāng)元件受到直流電所衍生的順向偏壓時，外加之電壓能量將驅(qū)動電子與空穴分別由陰極與陽極注入元件，當(dāng)兩者在傳導(dǎo)中相遇、結(jié)合，即形成所謂的電子 —— 空穴復(fù)合。 PMOLED 發(fā)光原理是利用材料能階差，將釋放出來的能量轉(zhuǎn)換成光子，所以我們可以選擇適當(dāng)?shù)牟牧袭?dāng)作發(fā)光層或是在發(fā)光層中