OLED器件电性能测试数字源表

一、案例项目简介

1.项目背景

常州某光源科技公司，是一家专业从事光源科技领域内技术开发的科技型企业，主要业务方向为OLED材料、器件的开发，测试，以及应用。OLED材料、器件的电性能特性测试，对选择开发合适的原材料，设计合理实用的器件结构具有重要意义。同时，对提高器件的效率和寿命等性能，也具有很重要的指导作用。

2.项目挑战

对OLED材料、器件进行测试，一般需要外接输入电源。由于OLED本身的特性，其测试输入电流较小，一般在mA级。此外，其对电压、电流的精度要求高，同时电源输出测试过程中不希望有过冲现象，防止器件烧毁。因此，作为供电电源，需要可以有效稳定输出高精度，微弱电流的仪器，对测试具有至关重要的影响。

二、OLED器件简介

1.OLED概述

OLED（全称为Organic Light-Emitting Diode），是一种能有机发光二极管器件。OLED 发光是通过有机材料的电致发光实现的。对于 OLED 器件而言，当在其电极施加电压时，空穴和电子分别从阳极与阴极注入到器件中，二者通过传输层在发光层相遇、结合，形成电子-空穴对（Electron-Hole Pair），然后发生辐射跃迁发光。

OLED主要有以下优点：

• 质量较轻，可以比较容易地制备出超薄显示器件；

• 有机材料的柔性使得 OLED器件可以实现可折叠，能够广泛应用于可穿戴设备上；

• 耗能较低，通过器件结构设计可以实现极低的驱动电压；

• 对比度、视角、色域和显色指数等性能远远胜过 LCD 显示。

2.OLED应用领域

显示屏，如手机，电视屏幕等。

三、方案说明

1.测试要求

OLED 的测试一般分为三个方面电学测试和光学测试以及寿命测试。电学测试包括器件的电流、电压、光电流、亮度等。

IV曲线扫描

(1)电流密度-电压（Current density-Voltage, J-V）特性曲线J-V 特性曲线是描述器件的重要指标，反映了器件内部的电学性质。有机发光二极管和普通二极管一样具有整流特性，当外加正向电压小于器件导通电压时，电流密度随着电压的增加很缓慢，当外加正向电压高于器件导通电压时，电流密度随着电压的升高而急速增加。(2)亮度（Luminance）和开启电压（Von）器件发光亮度，从宏观上直接反应的器件在某一特定方向上的发光强度，单位为 cd/m²，它是定义器件寿命与发光效率的重要依据。一般地，将器件发光强度为 1cd/m²对应的电压定义为器件的开启电压Von。此项测试，需搭配亮度计进行。

△OLED 电流密度-电压曲线

△OLED 光亮度-电压曲线

2.测试方案结构

S100源表 1台、

测试线，夹具  

亮度计（客户自行配置）

3.核心测试指标

J-V特性曲线

开启电压Von

4.操作与图示

△测试连接实物图

△测试界面数据

5.选型依据

测试电压Z大不超过30V，电流一般在mA级别，采用直流模式测试。因此，建议选用普赛斯S100源表即可满足测试要求。普赛斯S100源表，是历时多年打造的高精度、大动态范围、数字触摸率先国产化的源表，集电压电流的输入输出及测量等多种功能。Z大输出电压30V，电流输出范围100pA~1A。输出与测量精度，均为0.1%。支持四象限工作，自带有5英寸触摸显示屏，支持LAN、RS-232、GPIB等多种通信方式，分辨率可达5位数。

△普赛斯S100源表

△普赛斯S100 量程示意图

四、常见技术问题汇总FQA

1.检测时是否必须要用四线制接线法？

没必要。OLED的测试，主要是测量OLED在不同通电环境下的，电压或者电流值。OLED的阻值，一般远大于导线电阻，因此，无需使用四线法测试。

2.常规直流源能用于OLED测试吗？

在电压，电流量程以及精度允许的情况下，可对OLED的部分参数进行测试，如指定电压值后，测试相应的光强度值。但这种单点测试的方式，主要用于验证性测试。对于OLED开发而言，验证OLED材料、器件在某一连续参数范围内工作，如电压，电流，或者光强度等，才能更好的测试产品性能。此外，由于JV曲线是OLED很重要的一项参数，而直流电源一般不具备该扫描功 能，因此，源表比直流电源更适用于LED测试。

3.源表与电压表的区别是什么？

普赛斯源表集五种功能于一体，包含电压测量，电流测量，电压输出，电流输出，电子负载等功能。而电压表则只能用来测试电压。

4.普赛斯源表测试OLED有哪些优点？

触屏操作，简单易上手；内置IV扫描模式，方便获取电压-电流曲线；完善的二次开发软件，支持C++, Labview, Python等语言；支持RS232, GPIB, LAN通讯；支持与光谱仪，光功率计等光学测试系统联动。