在OLED的量測前，我們必須要先得到SMA天線與拇指形天線的基本特性，
首先將SMA天線的發射端與接收端相距 7 cm，且這兩個SMA接頭的凸緣形成一 直線。量測結果如圖 3.3.1(a) 所示，我們可以從S21頻譜發現到SMA接頭工作在 小於10 GHz的效率明顯不高，尤其是在小於 6 GHz時會呈現不穩定的現象，因 此SMA天線較良好的工作範圍是從 10 GHz到 20.05 GHz。SMA天線在空間中的 量測效率，可以從角度分佈的場型圖看出，圖 3.3.1(b)為發射端與接收端的距離 為27 cm，且工作頻率為 13GHz角度分佈的場型圖，在這邊我們使用線性座標來 表示，當角度為0 度時為標準，從此圖我們可發現空間中的分佈也比較不均勻，
可能是因為SMA接頭的金屬管部分並不是完全對稱的，他有一個小缺口所致。
OLED樣本的量測的架設方式，主要就如圖 3.3.2 的裝置示意圖，圖 3.3.3為 實驗架設照片。將OLED樣品其中一個發光區正對著SMA天線金屬管的位置，因 為SMA天線的傳波能力不是很好，所以將OLED樣品與發射端靠得比較近，約相 距2 mm，發射端與接收端相距 7cm。量測的流程是先將未放OLED所量測到S21頻 譜作為基準，也就是把所有的頻率的S21參數校正到0 dB，再將 OLED
圖 3.3.1 (a) SMA天線S21頻譜圖。 圖 3.3.1 (b) SMA 角度分佈的場型圖。
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 -120
-110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40
Frequency (GHz) S 21 (dB)
SMA發射端 SMA接收端
OLED樣品 向量網路分析儀
(Vector Network Analyzer)
圖 3.3.2 OLED 微波量測示意圖。
圖3.3.3 微波量測實驗架設照片。
放置到預定的位置，便可以得到一個標準化後的S21頻譜，範圍從10 GHz到 20.05 GHz。圖 3.3.4 為藍、綠、白三種色光的OLED樣品與FR4(常用於微波電路板中 的夾層材料，對微波的吸收甚少)之S21頻譜，從OLED的頻譜反映出幾個訊息，
第一個是在11 GHz、14 GHz與 16 GHz的頻段都出現較寬的吸收譜。第二個是 藍、綠、白三種色光與不同大小的發光區間的頻譜差異並不大，這個結果顯示出 高頻微波無法分辨出不同組成的OLED，因此對OLED檢測上可能就沒有太多的 突破。第三個是在大於17 GHz的時候S21頻譜也有較密集吸收譜的出現，但是比 較不穩定所以這邊就沒有繼續討論。
第一個訊息反映出在某幾個頻段出現比較寬的吸收譜，這幾個頻率點有可能 是 OLED 的共振頻率，而根據第二章的理論推導，當出現吸收頻譜時，發射一 個脈衝包含相對應的頻譜的頻率，便有機會使脈衝的群速度出現超光速或負值，
為了證明這點我們使用HP 8720D 向量網路分析儀的轉換功能，將訊號轉成脈衝 響應來看OLED 樣品的時域響應是否會出現超光速或是負值的群速度。
10 12 14 16 18 20
Normalized S
21(dB)
ITO
13.4 13.6 13.8 14.0 14.2 14.4 14.6 14.8
我們先觀察 14 GHz附近的大發光區OLED樣品的吸收譜與脈衝響應。圖
Normalized S
21(d B)
Frequency (GHz)
圖 3.3.5 藍光OLED 13 .35GHz到14.85GHz之S21頻譜。
-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Normalized Transmission
Time (ns)
Free Space Blue OLED
Slope of measurement data
Time(ns)
從13.5 GHz到 14.2 GHz的S21吸收頻譜，圖3.3.8 為相對應頻譜的脈衝響應，其中 脈衝超前了0.3799 ns，延遲部分為 2.274 ns，不過在這邊延遲部分的強度遠小於 超前部分，而綠光OLED的樣品厚度為 350.5 nm，因此我們可算出其等效的群速 度折射率與脈衝的群速度，超前部分的群速度折射率與群速度分別為
13.5 13.6 13.7 13.8 13.9 14.0 14.1 14.2
13
Normalized S 21 (dB)
Frequency (GHz) Green OLED
time(ns)
Normalized Transmission
Advanced 0.3799 ns
Delayed 2.274 ns
-1 0 1 2
-9.0x107 0.0 9.0x107
Time ( ns)
Slope of measurement data
圖 3.3.8 為綠光 OLED 的脈衝響應，脈衝超前了 0.3799 ns，延遲部分為 2.274 ns。
內圖為綠光OLED 脈衝響應的斜率圖用來找脈衝響應峰值。
我們也對白光OLED的 14GHz附近的頻譜作研究，圖 3.3.9 是白光OLED從 13.5 GHz到 14.5 GHz的頻譜，圖 3.3.10 為白光OLED的脈衝響應，脈衝響應所對 應的範圍為13.5 GHz到 14.5 GHz。首先我們可以發現到白光OLED會出現脈衝被 分離的現象，延遲部分為1.7230 ns，超前部分為 0.1857 ns。白光OLED不包含玻 璃 的 厚 度 為 355.8 nm ， 因 此 轉 成 等 效 折 射 率 時 ， 分 別 為 ， 與 GHz相對應的脈衝響應，延遲部分為 1.730 ns，超前部分為 0.2243 ns，ITO的樣
品厚度為150 nm，所以可轉換為等效折射率分別為 與 ，群
13.6 13.8 14.0 14.2 14.4
Normaliz ed S
21(dB)
圖 3.3.9 白光OLED 13.5 GHz到 14.5GHz之S21頻譜。
Free Space White OLED
Advanced
0.1857 ns Delay
1.7230 ns
Slope of measurement data
Time (ns)
圖 3.3.10 白光 OLED 的脈衝響應。脈衝超前了 0.1857 ns，延遲部分為 1.7230 ns。內圖為白光 OLED 脈衝響應的斜率圖用來找脈衝響應峰值。
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 0.0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Normalized T ransmission
Time (ns)
Free Space WL1 0V WL1 6V
-4 -2 0 2 4
-0.0002 -0.0001 0.0000 0.0001 0.0002 0.0003
Time (ns)
圖3.3.11 點亮與未點亮的脈衝響應圖，虛線為OELD加壓6V的 脈衝響應，點線為0V的脈衝響應，內圖為6V-0V的數據圖。
13.6 13.8 14.0 14.2 14.4
-40 -30 -20 -10
Frequency (GHz) N ormal ized S
21(dB)
圖 3.3.12 ITO從13.5 GHz到14.5GHz之S21頻譜。
0.0 0.8 1.6 -2.0x108
0.0 2.0x108
Time ( ns)
Slope of measurement data
-4 -2 0 2 4
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Normalized Transmission
Frequency (GHz)
Advanced 0.2243ns
Delayed 1.730 ns
圖 3.3.13 ITO 的脈衝響應。脈衝超前了 0.2243ns，延遲部分為 1.730 ns。內圖為白光 OLED 脈衝響應的斜率圖用來找脈衝響應 峰值。