一般來說,OLED發光材料和組件的性能可以從發光性能和熱性能兩個方面進行評價。 發光性能主要包括發射光譜、發光色溫、發光效率、發光濁度和壽命; 而熱性能包括電壓與電流的關系、發光色溫與電流的關系等電功率與電壓電流的關系,是判斷OLED材料和元器件性能的主要參數。
(1) 發射光譜
發射光譜是指OLED元件發出的熒光中各波長成分的相對硬度,也稱為熒光的相對硬度隨波長的分布。 發射光譜通常由各種類型的熒光檢測器檢測。 檢測方法是:熒光通過單色發射器照射在測量裝置上,掃描單色發射器,檢查相應的各波長熒光。 硬度,然后用記錄儀記錄熒光硬度與發射波長的關系曲線,得到發射光譜。
OLED的發光光譜有兩種,即電致發光(PL)光譜和電致發光(EL)光譜。 PL光譜需要光能的爆發,并保持爆發光的波長和硬度不變; EL光譜需要電能的爆發,可以檢測不同電流或電壓密度下的EL光譜。 通過將器件的 EL 光譜與不同自旋傳輸材料和發光材料的 PL 光譜進行比較,可以獲得有關復合區位置和實際發光物質的有用信息。
(2)發光色溫
發光色溫是OLED發光性能的重要參數,具有很強的方向性。 發光體表面在規定方向上的色溫等于單位立體角內發光體表面單位投影面積輻射的光通量,照度單位為cd/m2或Nit .
式中:B0為發光色溫; I0 為擴散面在法線方向上的輻射硬度或發光硬度; A是被照面的面積。
如果光源表面是理想的漫反射面,則色溫B0無論從哪個方向都是恒定的。 晴朗的藍天和熒光燈的表面色溫約為(尼特),從地面看太陽的表面色溫約為14×。 OLED的發光色溫與施加的電壓密度有關。 對于普通OLED,B0大約在J0(電壓密度)降低時降低。
發光色溫的單位是cd/㎡,表示每平方米的發光硬度。 發光色溫通常由色溫計檢測。 最早的OLED組件發光色溫已超過/㎡,最亮的OLED發光色溫可超過/㎡。
(3)發光效率
發光效率表征光源的節能特性,是判斷現代光源性能好壞的重要指標。 OLED的發光效率可以用量子效率、功率效率和流明效率來表示。 量子效率 ηq 是指輸出光子數 Nf 與注入電子-空穴對數 Nx 的比值。 量子效率又分為內量子效率ηqi和外量子效率ηqe。 內量子效率 ηqi 是復合輻射的光子數與元件內部注入的電子-空穴對數之比; 雖然,組件的發光效率是由外量子效率ηqe反映的。 外量子效率可以通過積分球光度計檢測單位時間內發光元件的總光通量,通過估算得到元件的外量子效率。
OLED的發光效率也可以用電光源的常用術語來表征,即對紅外光用輻射效率ηe,對可見光用發光效率ηl,同時也用內在表征量子效率 ηqi 和外量子效率 ηqe。
突發光子的能量總是小于發射光子的能量。 當突發光的波長遠短于發射光的波長時,這些能量損失會非常大,而量子效率無法反映這些能量損失,需要功率效率來體現。 功率效率ηp,又稱能效,是指輸出光功率Pf與輸入電功率Px之比。 在判斷發光元件的功能時,常使用流明效率的熱阻。 流明效率ηl稱為光度效率,它是發射光通量L(以流明為單位)與輸入電功率Px之比。
(4)發光濁度
發光濁度用色坐標(x,y,z)表示,x代表白值,y代表紅值,Z代表紅值,一般x和y兩個色度可以表示顏色。
(5) 發光壽命
發光壽命是指照度增加到初始照度的50%所需的時間。 對于商用OLED組件,要求連續使用壽命達到以上,要求存儲壽命為5年。 OLED的色溫隨著工作時間的增加而下降,這就是老化。 一般將色溫下降到Bt=1/2BO所需的時間t稱為OLED的壽命。 測量t需要很長時間,壽命一般是通過推理得到的。 在研究中發現,影響OLED元器件壽命的主要因素是水分子和氧分子的存在,因此封裝元器件時必須隔離水分子和氧分子。
(6) 電壓密度-電流關系
IV特性是表征OLED性能的主要參數。 在OLED組件中,電壓密度與電流的曲線反映了組件的熱性能。 類似于LED的電壓密度與電流的關系,具有檢測作用。 當電流較低時,電壓密度隨著電流的減小而平滑下降,當超過一定電流時,電壓密度會相應增加。
(7) 照度-電流關系
色溫-電流關系曲線反映了OLED元件的光學特性,類似于LED元件的電壓-電流關系曲線,即在低驅動電流下,電壓密度緩慢下降,色溫也緩慢下降. 在大電流驅動下,照度迅速下降電功率與電壓電流的關系,伴隨著電壓密度的大幅下降。 從色溫-電流關系曲線還可以得到啟動電流,啟動電流是指照度為1cd/m2時的電流。