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實驗結果

第六章 結果與討論

6.2 實驗結果

本研究的實驗耗時長久,故無法進行太多實驗,最後共進行 17 次輝度及變 形實驗(包含試片架設測試),各項實驗目的如表 6.1 所示。在進行輝度量測時,

會對各個試片進行熱測試,即將 OLED 試片通電約一小時,用遠紅外線溫度計 測 OLED 發光區域的溫度,如表 6.2 所示,NO.3 ~ NO.7 實驗的實驗室室溫均為 當時室溫 27.0 ℃,NO.3 ~ NO.7 實驗發覺溫度升高或下降 0.5 至 1.0 ℃,顯然溫 度變化不大,熱的影響應不大。

6.2.1 長期工作電壓的選取 長期工作電壓的選取 長期工作電壓的選取 長期工作電壓的選取

錸寶公司所提供藍色螢光試片的工作電壓約為 3.0 ~ 4.5 V,短期測試實驗的 目的在找出藍光試片適合長期實驗的工作電壓,在相同電壓的條件下對試片的 發光輝度與薄膜變形量同時進行實驗。實驗共使用五片試片每次歷時 40 分鐘左 右,實驗編號為 NO.3 ~ NO.7。

如圖 6.7 所示,NO.3 ~ NO.7 實驗的藍光試片上一塊發光面積所發光的輝度 值,皆隨電壓增大而遞增,在 0 ~ 4.0 V,NO.3 ~ NO.7 實驗輝度值的斜率逐漸昇高,

4.0 V 後輝度值的斜率繼續上升,在電壓 4.5 V 時,NO.3 ~ NO.7 的輝度值都為最大 值,表示越大電壓能使發光區域輝度值越高。如圖 6.8 所示,NO.3 ~ NO.7 實驗的 藍光試片上薄膜變形量皆隨電壓增大而遞增,在電壓 4.5 V 時,NO.3 ~ NO.7 實驗 的變形量差值都為最大值,表示越大電壓能使有機薄膜變形量差值越大。長期工 作電壓的選取中,由圖 6.7 和圖 6.8 所示,電壓在 4.5 V 時,藍光試片的薄膜變形 量差值和發光輝度為最大值最易檢測,因此初步選定 4.5 V 為長期實驗的工作電 壓,但 4.5 V 的工作電壓經實驗測試後,如圖 6.9 所示,NO.8 實驗的輝度值從 1242 Nit 開始逐漸下降至 329 Nit,在時間 4500 min 後,輝度值突然降為零,表示試片 發光區域沒有在發光,4510 min 的發光壽命過於短,故 4.5 V 不適合做為長時間藍 色試片的工作電壓,為確認 4.5 V 是否適合長時間藍色試片的工作電壓進行實驗 NO.9,設定工作電壓為 5.0 V,如圖 6.10 所示,在 240 min 之後,試片就會熄滅,

不在發光,故確定 4.5 V 工作電壓過高,不適合做為長時間實驗的工作電壓,然後 改採 4.0 V 為工作電壓,進行 NO.10 實驗,如圖 6.11 所示,實驗的一開始輝度值 從 534 Nit 隨時間增加而慢慢遞減,在 5000 min 時,輝度值約為 149 Nit,故工作 電壓 4.0 V 的發光輝度值在長時間實驗之下,輝度值隨時間增加而遞減,有符合一 般期待,而不會在某個輝度值時,發光區域瞬間熄滅,電壓 4.0 V 為藍光試片長時 間量測之最佳工作電壓。

6.2.2 長期實驗 長期實驗 長期實驗 長期實驗

就小幅向下振盪,變化振幅ㄧ直保持不大,直到 54 hour,變形量突然再急遽增加, 關係。NO.13 實驗的輝度值衰減度大約 266 Nit,總變形量差值為 40.0 µm;NO.14 實驗的輝度值衰減度大約 482 Nit,總變形量差值 47.8 µm,顯然 NO.14 實驗的發

形量快速增加至 85.0 µm 左右。接著從如圖 6.18 與圖 6.19 進行比較,可看出在 NO.16 實驗輝度值為零後,變形量有明顯上升。

如圖 6.20 和 6.21 所示,NO.17 實驗的發光面積所發光的輝度値隨時間而遞減,

符合一般常理,實驗的發光區輝度值ㄧ開始是從 491 Nit 隨時間逐漸往下遞減,實 驗的變形量開始就急遽遞增至 28.8 µm 左右,在 1310 min 時,輝度值為 245 Nit 後,

輝度值緩慢上升,直到 2680 min,在這期間變形量並未減少,反而稍微遞減至約 27.3 µm,在 2680 min,輝度值 212 Nit 慢慢下降至 185 Nit,變形量開始就小幅下 降振盪,在 3430 min 後,輝度值突然急速到達 0 Nit,變形量趨於平緩至 31 µm。

接著從如圖 6.20 與圖 6.21 進行比較,可看出在 NO.17 實驗輝度值為零後,變形量 的振盪有明顯趨於和緩,NO.17 實驗在 0 ~ 1000 min 時,輝度值急遽下降而變形急 速上升;NO.17 實驗在 1320 ~ 2680 min 時,輝度值有明顯上升而變形量也有明顯 下降,此兩塊時間範圍可得知,輝度值與變形量有密切的關係。

在三次實驗中,在最後發光區域熄滅時薄膜變形量都很大,熄滅後 NO.15 實 驗的變形量有明顯小幅增加的振盪,NO.16 實驗的變形量有明顯的增加,NO.17 實驗變形量有小幅的振盪。如圖 6.22 所示,當電源關閉後,發光區域上會產生白 點,全部發光區域的薄膜會繼續向下變動,這表示發光區域的薄膜似已造成脫層,

因此可證明當薄膜脫層就失去發光能力的推論,實驗 NO.15 ~ NO.17 的試片發光 熄滅後,變形量不是大增或是有振盪的現象,這都是薄膜產生脫層的現象。NO.15 實驗的發光區域壽命為 40 min,其輝度值衰減度為 277 Nit,總變形量差值為 11.9

µm,通常變形量差值越小,表示其附著力高,此實驗的差值很小就產生脫層,似 乎意味著正常的 OLED 薄膜在初期通電時,應有適度的變形,才會有正常的發光 能力;NO.16 實驗的發光區域壽命為 170 min,其輝度值衰減度為 107 Nit,總變形 量差值為 84.0 µm,此實驗輝度值一開始就不是很穩定,導致薄膜變形過大,產生 薄膜脫層;NO.17 實驗的發光區域壽命為 3430 min,其輝度值衰減度為 491 Nit,

變形量差值為 31.9 µm,由於此實驗在 1320 ~ 2670 min 時,輝度值和變形量同時間 產生變化,輝度值上升和變形量變小的關係後,薄膜就產生小幅振盪,此現象可 能導致發光區域薄膜不穩,產生脫層。此三次實驗的發光壽命過於短,三塊發光 區域應為不良品。

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