【正文】 ，壽命就長；也不能認為壽命長的可靠性就必然高，這與使用要求有關(guān)。 （ 3） 平均壽命 tE 平均壽命對不可修復(fù)或不值得修復(fù)的產(chǎn)品和 可 修復(fù)的產(chǎn)品有不同的含義。假如不注意這一點 ，就會使更新點提前到來。如果在生產(chǎn)過程中加強對原材料的檢驗，加強質(zhì)量管理，不斷提高操作人員技術(shù)水平和責(zé)任心，那就可以大大地減少早起失效的產(chǎn)品。 可靠性的評價 可靠性的評價可以使用概率指標(biāo)或時間指標(biāo)，這些指標(biāo)有：失效率、可靠度、平均 壽命等。產(chǎn)品可靠性定義的要素是三個 “ 規(guī)定 ” ： “ 規(guī)定功能 ”、 “ 規(guī)定時間 ” 和 “ 規(guī)定條件 ” 。如果應(yīng)用在顯示技術(shù)上，發(fā)光效率又稱電流效率。色差程度愈大，光源對該色的顯色性愈差。 此外如果器件的效率低，則意味著有更多的光以熱的形式輻射掉了，也會影響器件的穩(wěn)定性。 此外 ， 為了能夠提高白光器件的有效發(fā)光面積 (100%)， 同時減少器件發(fā)光在器件內(nèi)部的內(nèi)損耗 ， 從而提高外量子效率 ， 下轉(zhuǎn)換白光 OLED的器件結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生。 采用單有機發(fā)光層的結(jié)構(gòu)能夠避免色純度隨驅(qū)動電壓變化的問題 ， 但是有些單層器件的發(fā)光強度和電流效率并不盡如人意。 （ 2） 顏色混合法，該方法是用藍光和橙光兩種補償光或紅、綠、藍三基色光通過摻雜或多層的方式實現(xiàn)白光的方法。 OLED的材料簡介 白光 OLED需要用的材料包括傳輸型材料和發(fā)光型材料，發(fā)光型材料涉及熒光材料和磷光材料，熒光材料的壽命較好，但是效率較低；磷光材料可實現(xiàn)較高的內(nèi)量子效率，但上海電力學(xué)院畢業(yè)（設(shè)計）論文 3 目前藍光磷光材 料的壽命較低，這成為白光 OLED性能提高的瓶頸，所以開發(fā)高性能的藍光磷光發(fā)光材料和與之匹配的主體材料非常重要。 日本對于 OLED 照明的興趣也在迅速增長中 ， 日本政府參與的 New Energy and Industrial Technology Development Organization正在推廣一些方案 ， 其中一個方案中 ， 松下電工 (Matsushita Electric)、 出光興產(chǎn) (Idemitsu Kosan)與 Tazmo這 3家企業(yè)將協(xié)作開發(fā) OLED照明技術(shù)。磷光材料方面， UDC 公司 [2]開發(fā)的紅光材料色坐 標(biāo)為 (， )， 效率達到 15cd/A， 500 cd/m2下工作壽命超過 15萬小時；綠光材料色坐標(biāo)為 (， )，效率達到 65cd/A，初始亮度為 1000cd/m2時，壽命超過 4萬小時；最難得到的藍色磷光材料效率達到 30cd/A，在 200cd/m2 的初始亮度下，壽命達到了10 萬小時。因此，迫切需要開發(fā)一種 OLED加速壽命測試方法來加快產(chǎn)品的壽命測試進程。 關(guān)鍵詞：白光 OLED； 威布爾分布 ； 最小二乘法 ； 壽命預(yù)測 Weibull分布下白光 OLED 恒定與步進應(yīng)力加速壽命試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 iv STATISTICAL ANALYSIS ON CONSTANT AND STEP STRESS ACCELERATED LIFE TEST DATA OF WHITE OLED UNDER WEIBULL ABSTRACT As one of the nextgeneration flat panel displays, OLED has been developed rapidly in recent decades. However, more and more attention is paid to the OLED reliability issues during the mercialization process. Therefore, there is an urgent need to develop an OLED accelerated life test method to speed up the life testing process of the product. Weibull distribution function was applied to describe the life distribution, the Least Square Method (LSM) was employed to analyze the constant and step stress accelerated life test data. The numerical results show that the OLED life submits to Weibull distribution, the accelerated life equation meets pletely inverse power law, and the key accelerated parameters were calculated precisely, which makes it sure that the OLED life can be estimated within shorter time. Moreover, MATLAB was used to deal with the data, which makes the plex data statistical analysis bee much more convenient and simple. Key Words： White OLED。因此，迫切需要開發(fā)一種 OLED加速壽命測試方法來加快產(chǎn)品的壽命測試進程。而作為下一代平板顯示器之一的 OLED在近十年中有了飛速的發(fā)展 ， 由于具有輕、薄、寬視角、低功耗、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，所以具有極大的競爭力和市場應(yīng)用潛力。 OLED發(fā)光材料按照發(fā)光激子的種類可分為熒光材料和磷光材料兩種。 OLED國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 美國越來越重視 OLED 照明 ， 在美國國家計劃中有固態(tài)照明的項目 ， 其中 OLED 照明項目的目標(biāo)為 “ 達到 75～ 150lmP W， 且使用壽命為 10000h”， 并且從 2020～ 2020年 ，將投入共 5155 萬美元的研究經(jīng)費進行研發(fā) ， 從項目的研究核心方向中可以發(fā)現(xiàn) ， 從上游的材料特性至器件制作及性能測試 ， 均有相關(guān)的項目進行研發(fā) ， 可見其研發(fā)力量的布局是全面性的 。通過已經(jīng)實現(xiàn)的加大 OLED的驅(qū)動電流開展的兩組恒定應(yīng)力加速壽命試驗和一組步進應(yīng)力加速壽命試驗，利用 Weibull 函數(shù)來描述其壽命分 布，并對已得到數(shù)據(jù)利用最小二乘法（ LSM）完成了白光 OLED加速壽命試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。 2020年 7月 ， Konica Minolta[6]技術(shù)中心成功開發(fā)了在 1000cd/m2初始亮度下 ， 發(fā)光效率 64lm/W，亮度半衰期約 1萬小時的白光 OLED器件。主要有 4大類 ：單 發(fā)光層白光器件、 多 發(fā)光層白光器件、 疊層結(jié)構(gòu)的 白光發(fā)光器件、 下轉(zhuǎn)換 白光發(fā)光器件。 下面簡單介紹一下這四種結(jié)構(gòu)分類： 單發(fā) 光層白 光 OLED 這種結(jié)構(gòu)的白光 OLED是用紅、綠、藍或藍和橙染料共同摻雜在單一主體材料中，也Weibull分布下白光 OLED 恒定與步進應(yīng)力加速壽命試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 4 可以用能產(chǎn)生激態(tài)締合物或激基級復(fù)合物發(fā)射的材料摻雜在單一發(fā)光層中，也就是摻雜單發(fā)光層的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)最簡單的方法就是把發(fā)不同顏色光的染料按一定比例同時摻雜在聚合物中，并通過旋涂的方法制備，而利用真空蒸鍍方法也可以實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)，多源摻雜時濃度的控制顯得非常重要。 白光 OLED器件的性能指標(biāo) 白光 OLED器件的性能指標(biāo)主要包括效率、壽命、顯色指數(shù)、色溫等，下面就來簡要介紹一下這幾個重要參數(shù)。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。 白光 OLED器件的 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)光機制的優(yōu)劣。雖然過程是艱辛的，但距離白光OLED實用化和商品化的日子將不再遙不可及。因此，談?wù)摦a(chǎn)品的可靠性離不開規(guī)定的任務(wù)時間。 1） 早起失效期 早期失效期的特點是失效率非常高，但隨著產(chǎn)品工作時間的增加，失效率迅速降低。這一階段的特點是失效率較低，且比較穩(wěn)定，往往可以看作是常數(shù)。與可靠度相對應(yīng)的有不可靠度，它表示在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時間內(nèi)不能完成規(guī)定功能的概率，又稱為失效概率函數(shù)，記為 ??Ft。但是，不管哪類產(chǎn)品，平均壽命在理論上的意義是類似的，其數(shù)學(xué)表達式也是一致的。日本總結(jié)了經(jīng)驗，提高了汽車可靠性水平，因此使日本汽車在世界市場上競爭力很強。 （ 3） 高可靠性產(chǎn)品才能滿足現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)的需要 現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展特點之一是自動化水平不斷提高。 步加試驗則是把全部樣品先放在某個加速應(yīng)力水平下進行試驗 ， 待到一定時間或一定個數(shù)的樣品失效 ， 把未失效樣品放在更高的加速應(yīng)力水平下繼續(xù)進行試驗 ，如此進行下去，應(yīng)力逐步提高 ,直至規(guī)定時間或達到一定數(shù)量的樣品失效個數(shù)，試驗結(jié)束。 它所施加的應(yīng)力水平將隨時間等速上升，這種試驗需要專門的設(shè)備。 第四章 加速壽命 試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析及壽命估計 威布爾分布 威布爾分布 [15]在可靠性理論中被廣泛使用，對于大多數(shù)電子、機械、機電產(chǎn)品的壽命都可認為服從威布爾分布。它是由高斯 [16]在 1809年首先提出的，后來馬爾可夫在 1900年又進一步發(fā)展了它。記其偏差為： ()i i ie y a bx? ? ? 1,2,...,in? （ ） 這些偏差的平方和僅是 a 與 b 的函數(shù)，記為： ? ? 21, ( )n iiiQ a b y a b x?? ? ?? （ ） 所謂確定 a 與 b 的最小二乘法，就是選擇這樣的 a 與 b ，使得上述偏差平方和達到最小，即： Weibull分布下白光 OLED 恒定與步進應(yīng)力加速壽命試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 14 ? ? ? ?, m in ,Q a b Q a b?? （ ） 這樣的 a 與 b 分別稱為參數(shù) a 與 b 的最小二乘估計。 假 設(shè) 4） Nelson[18]于 1980年提出了著名的原理 ： 樣品的剩余貯存壽命僅與當(dāng)時已累積失效部分和當(dāng)時應(yīng)力水平有關(guān)，而與積累方式無關(guān)。 MATLAB 進行數(shù)值計算的基本單位是復(fù)數(shù)數(shù)組（或稱陣列），這使得 MATLAB 高度 “ 向量化 ” 。在命令窗口 （ matlab mand window）鍵入 simulink，就出現(xiàn) (SIMULINK) 窗口。見 表42。假設(shè)檢驗結(jié)果均為 0 ，觀測的 KS 統(tǒng)計量 KSS。結(jié)合式（ ）可求得： 2 ? ，2 h? ? ； 4 ? ， 4 ? ? 。 一般來說， MATLAB系統(tǒng)包括下面五個主要部分： （ 1）編程語言：他是以矩陣和數(shù)組為基本單位的編程語言； （ 2）工作環(huán)境：包括了一系列的應(yīng)用工具，提供編程和調(diào)試程序的環(huán)境； （ 3）圖形處理：包括繪制二維、三維圖形和創(chuàng)建圖形用戶接口； （ 4）數(shù)學(xué)庫函數(shù)：包含了大量的數(shù)學(xué)函數(shù)，也包括復(fù)雜的功能； （ 5）應(yīng)用程序接口：提供接口程序，可使 MATLAB與其它語言程序進行交互。由于它不需定義數(shù)組的維數(shù)，并給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù) ， 使之在求解諸如信號處理、建模、系統(tǒng)識別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的問題時，顯得大為簡捷、高效、方便，這是其它高級語言所不能比擬的。 利用步進應(yīng)力失 效時間，結(jié)合式（ ）便可推算出所有產(chǎn)品在每步應(yīng)力水平下的失效時間。 為此，我們分別求 Q對 a 與 b 的偏導(dǎo)數(shù)，并命其為零，即： ? ?? ?112020niiini i iiQ y a b xaQ y a b x xb???? ? ? ? ? ?? ??? ?? ? ? ? ? ?? ???? （ ） 經(jīng)過簡化，上述方程組可以改寫為： 2iii i i ia n b x ya x b x x y? ? ? ??????? ??? ? ? （ ） 其中求和號是對 i 從 1到 n 求和。 設(shè)在某一個試驗過程中有一個可控的 變量 x ，當(dāng) x 變化時，試驗結(jié)果 y 也隨著變化 ，但 y 與 x 之間沒有一個完全確定的函數(shù)關(guān)系。其中 m 為形狀參數(shù)，且 0m? ； ? 為特征壽命， 1et? ?? 。 它是將一定數(shù)量的樣品分為幾組，每組固定在一定的應(yīng)力水平下進行壽命試驗，要求選取各應(yīng)力水平都高于正常工作條件下的應(yīng)力水平。 恒加試驗是把全部樣品分成幾組 ， 每組樣品都在某個恒定加速應(yīng)力水平下進行壽命試驗，試驗到規(guī)定時間 (亦稱截尾時間 )或規(guī)定的失效個數(shù) (亦稱截尾個數(shù) )結(jié)束?，F(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的另一特點設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，組成設(shè)備的零件多，其中一個零件發(fā)生故障會導(dǎo)致整機失效 。我們面臨的是世界發(fā)達國家的競爭，如果我們的產(chǎn)品有高的可靠性，那就能打入激烈競爭的世界市場，從而獲得巨大經(jīng)濟效益，促進民族工業(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。但是，可靠性與壽命雖然密切相關(guān)，又不是同一概念 ，不能混為一談