【正文】 穩(wěn)定的使用期；耗損失效期的失效率為遞增形式，即產(chǎn)品進(jìn)入老年期，失效率呈遞增狀態(tài)，產(chǎn)品需要更新。下面簡單介紹一下可靠性的這些指標(biāo)： （ 1） 失效率 失效率又稱為故障率，定義為工作到某時刻 t 尚未失效（故障）的產(chǎn)品，在該時刻 t 以后的下一個單位時間內(nèi)發(fā)生失效（故障）的概率，其觀測值即為在某時刻 t 以后的下一個單位時間內(nèi)失效的產(chǎn)品數(shù)與工作到該時刻尚未失效的產(chǎn)品數(shù)之比。 “ 規(guī)定條件 ” 包括使用時的環(huán)境條件和工作條件；例如同一型號的汽車在高速公路和在崎嶇的山路上行駛，其可靠性的表現(xiàn)就不大一樣，要談?wù)摦a(chǎn)品的可靠性必須指明規(guī)定的條件是什么。因此，談?wù)摦a(chǎn)品的可靠性離不開規(guī)定的任務(wù)時間。例如，電風(fēng)扇的主要功能有轉(zhuǎn)葉，搖頭，定時，那么規(guī)定的功能是三者都要，還是僅需要轉(zhuǎn)葉能轉(zhuǎn)能夠吹風(fēng)，所得出的可靠性指標(biāo)是大不一樣的 。 “ 規(guī)定功能 ” 是指產(chǎn)品規(guī)定了的必須具備的功能及其技術(shù)指標(biāo)。 這里的產(chǎn)品可以泛指任何系統(tǒng)、設(shè)備和元器件。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。 小 結(jié) 白光 OLED的發(fā)展目標(biāo)，是成為真正的低成本、高效率、長壽命的平板白光光源。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)計的考量，為光電工程師常用。外部量子效率是指在觀測方向，射出器件表面的光子數(shù)目與注入Weibull分布下白光 OLED 恒定與步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 6 電子數(shù)目的比率，由于 OLED 器件是多層結(jié)構(gòu)，發(fā)光層所發(fā)出的光會經(jīng)由波導(dǎo)效應(yīng)或再吸收而損失，因此內(nèi)部量子效率是排除此效應(yīng)后發(fā)光層實際的發(fā)光效率，而出光率即為外部量子效率與內(nèi)部量子效率之比。 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(jī)制的優(yōu)劣。 2020年，美國 UDC[11]宣布其開發(fā)出了在亮度 1000cd/m2下發(fā)光效率可達(dá)到 102lm/W的白光 OLED，發(fā)出的白光顯色指數(shù) (CRI)為 70，色溫為 3900K，壽命為 8000小時。 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。當(dāng)光源光譜中很少或缺乏物 體在基準(zhǔn)光源下所反射的主波時，會使顏色產(chǎn)生明顯的色差。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。熱黑體輻射體與光源的色彩相匹配時的開爾文溫度就是那個光源的色溫，它直接和普朗克黑體輻射定律相聯(lián)系。因此，提高效率除了省電，也有助于提高壽命。影響 OLED壽命的因素主要有以下幾點： 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。 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)。 綜上所述 ， 下轉(zhuǎn)換 白光器件由于其在有效發(fā)光面積和提高外量子效率方面的優(yōu)勢 ， 可上海電力學(xué)院畢業(yè)（設(shè)計）論文 5 能成為照明用 WOLED一個重要的發(fā)展方向 ； 疊層結(jié)構(gòu)的白光 器件雖然目 前其工藝比較復(fù)雜 ， 可重復(fù)性不高 ， 但是由于它在提高發(fā)光效率、發(fā)光強(qiáng)度和色補償方面有其優(yōu) ， 因而通過進(jìn)一步研究完善制備工藝之后 ， 有望成為照明用 WOLED生產(chǎn)的主流技術(shù)。 下轉(zhuǎn)換白光 OLED 下轉(zhuǎn)換白光結(jié)構(gòu)是用發(fā)藍(lán)光的 OLED激發(fā)黃色、橙色、紅色熒光或磷光的轉(zhuǎn)換層來實現(xiàn)白光，該轉(zhuǎn)換層是涂在器件外面的，所以器件和轉(zhuǎn)換層沒有影響，波長轉(zhuǎn)換法實現(xiàn)的白光 OLED具有許多優(yōu)點：（ 1）在器件中只存在一個發(fā)藍(lán)光的發(fā)光層，不存在由于不同有機(jī)發(fā)光層帶來的不同退化問題；（ 2）單層器件，制備簡單，可降低成本；（ 3）可以結(jié)合光轉(zhuǎn)換層散射磷光粒子的性質(zhì)提高光輸出耦合；（ 4）很容易通過藍(lán)光性質(zhì)來優(yōu)化器件性能，該方法也存在一些問題，如藍(lán)光材料決定了器件的效率和穩(wěn)定性，而目前對 OLED來說，藍(lán)光是最大的問題。 疊層結(jié)構(gòu)的白光 OLED 堆積 (或疊層 )結(jié)構(gòu) OLED的概念最早是南日本三形大學(xué) J .Kido教授 [7]提出的，這種結(jié)構(gòu)通常用一種電荷產(chǎn)生層作為連接層把數(shù)個發(fā)光單 元串聯(lián)起來作為一個整體，電流密度減小，減小有機(jī)層的注入壓力，因此與單元器件相比，堆積結(jié)構(gòu)器件往往具有成倍的電流效率和發(fā)光亮度，由于堆積 OLED的初始亮度比較大，在相同的電流密度下測量時，換算成單元器件的初始亮度，堆積器件會有較長的壽命，正是由于堆積結(jié)構(gòu) OLED的獨特特性，以及其較易利用不同顏色發(fā)光單元串聯(lián)混合成白光的特點，人們把疊層的概念應(yīng)用到了白光 OLED的研究中，在堆積 OLED中，最重要的是電荷產(chǎn)生層的設(shè)計 GufengHe Cars ten Rothe 等人 [8]研究的堆疊式 OLED亮度在 5,000cd/m2時壽命為 30000小時，當(dāng)亮度為 1,000cd/m2時壽命更是達(dá)到 100000小時。 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(lán)或藍(lán)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(jìn)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。 各發(fā)光層都能工作在單發(fā)光層的狀態(tài)下 ， 能夠有效避 免白光色譜隨電壓漂移的情況 ， 優(yōu)化白光器件的色補償。因此 ， 新的 疊層結(jié)構(gòu) 白光有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)又產(chǎn)生了。但是 ，多層器件在不同電流密度下 ， 存在光譜和色坐標(biāo)會隨著驅(qū)動電壓變化的問題 ， 因此出現(xiàn)了單發(fā)光層白光器件的設(shè)計 。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。為了達(dá)到上述高效率，目前的白光 OLED都避免采用發(fā)光效率較低的熒光摻雜材料，而幾乎都使用理論上量子產(chǎn)率達(dá)到 100%的磷光摻雜材料。在 OLED中，典型的結(jié)構(gòu)有： a）紅、綠、藍(lán)或藍(lán)和橙組成的多層結(jié)構(gòu)； b）紅、綠、藍(lán)或藍(lán)和橙摻雜單發(fā)光層結(jié)構(gòu)； c）垂直堆積結(jié)構(gòu)； d）微腔結(jié)構(gòu)； e）本征單層結(jié)構(gòu)。 白光 OLED的原理 白光 OLED實現(xiàn)方法可歸納為兩種： （ 1） 波長轉(zhuǎn)換法，該方法是用發(fā)藍(lán)光的 OLED激發(fā)橙色、紅色熒光或磷光粉實現(xiàn)白光，該方法也稱 為下轉(zhuǎn)換法。 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。為了達(dá)到上述高效率 ， 目前的白光有機(jī)電致發(fā)光器件都避免采用發(fā)光效率較低的熒光摻雜材料 ， 而幾乎都使用理論上量子產(chǎn)率達(dá)到 100%的磷光摻雜材料。 目前用于照明的 W2OLED要求器件所發(fā)白光具有 80以上的顯色指數(shù)、較高的色純度(CIE(0133， 0133))、合適的色溫 (3000～ 7500K)， 并且器件發(fā)光的顏色不會隨著驅(qū)動電壓的變化而改變。 第二章 白光 OLED 簡介 白光有機(jī)電致發(fā)光器件 (White OLED， 以下簡稱 WOLED)， 由于它在平板顯示和照明光源方面的巨大應(yīng)用前景 ， 正成為當(dāng)前 OLED研究方面的一個熱點。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(jìn)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 5月 Lumiotec新公司成立時 ， 其發(fā)布的 OLED 面板亮度為 5000cdPm2， 發(fā)光效率為 20lmPW， 壽命為6000h， 2020年 3月在東京有明國際會展上展出了該公司用研發(fā)裝置制作的厚 119mm的面板。日本的 Konica Minolta 公司 [4]在 2020 年 1 月 30 號宣布已經(jīng)成功開發(fā)了在1000cdPm2達(dá)到 64lmPW的白光 OLED——亮度適用于照明應(yīng)用。 2020年 ， 歐洲 “ 用于信息通訊技術(shù)和照明設(shè)備的高亮度有機(jī)發(fā)光二極管 ”項目 (OLLA)聯(lián)合研究機(jī)構(gòu) [3]發(fā)布了其最終研究成果 ： 基于 Nova led PINOLED技術(shù)的白光OLED， 其初始亮度為 1000cdP m2時 ， 發(fā)光效率可達(dá)到 5017lmPW。 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(dá)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(jìn)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(jìn)行研發(fā) ， 可見其研發(fā)力量的布局是全面性的 。獲得高色純度、長壽命的藍(lán)色磷光材料，仍然是富有 挑戰(zhàn)性的難題。 Weibull分布下白光 OLED 恒定與步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 2 總體上講 ， OLED紅、綠、藍(lán)三色材料的發(fā)光效率和發(fā)光壽命均基本滿足實用化需求。紅光效率達(dá)到了 11cd/A，壽命高達(dá) 16萬小時；綠光效率達(dá)到 30cd/A，壽命為 6萬小時 ； 正在開發(fā)中的高效率、 長壽命藍(lán)光材料 BD2 (， )，效率為 ，壽命 萬小時。 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。按照驅(qū)動方式的不同，還分為有源矩陣驅(qū)動 (AMOLED)和無源矩陣驅(qū)動 (PMOLED)。 OLED簡介及壽命分析 有機(jī)發(fā)光二極管 (Organic Light Emitting Diode， OLED)是由光刻電極基板與有機(jī)發(fā)光材料構(gòu)成的顯示器件 ， 與液晶顯示器 (LCD)相比， OLED 具有全固態(tài)、自發(fā)光、寬視角、高清晰、高亮度、高對比度、高響應(yīng)速度、超薄、低成本、低功耗、耐低溫、抗震、可實現(xiàn)柔性顯示和雙面顯示等特點 ， 被認(rèn)為是理想和有潛力的下一代平板顯示技術(shù)。由此可見 ， OLED 產(chǎn)品的壽命在不斷增加地同時，如何精確預(yù)測其壽 命信息將成為一個技術(shù)難題。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。 Life prediction 上海電力學(xué)院畢業(yè)（設(shè)計）論文 1 第一章 緒 論 課題意義和背景 隨著科技的進(jìn)步 ， 顯示器在生活中的角色越來越注重，從過去的最簡單的手機(jī)、 MP3到如今的 iphone、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)等體現(xiàn)的不僅是技術(shù)的更新 ， 更是顯示器探索的結(jié)果。 Weibull。另外，通過使用 MATLAB軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，使復(fù)雜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析變得方便簡單。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(jìn)程。上海電力學(xué)院畢業(yè)（設(shè)計）論文 i 目 錄 摘要 ABSTRACT 第一章 緒 論 ........................................................................................................................... 1 課題意義和背景 ............................................................................................................... 1 OLED簡介及壽命分析 .................................................................................................... 1 OLED國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 .................................................................................................... 2 本課題的主要目的和研究內(nèi)容 ....................................................................................... 2 第二章 白光 OLED簡介 .............................................................................................................. 2 白光 OLED的材料簡介 ........................................................................