一般正常的 OLED 在 B-I-V 量測，應該不會出現不穩定的情形，但是由於這 批樣品的穩定比之前來的差，即使是在一般操作下，都很容易就無法再發光了，
而且在發光前電流會大幅度地上升，所以本小節將對這種個現象做仔細的探討。
圖 5.2.1(a) 為實驗裝置示意圖，大致與圖 5.1.1 相同，圖 5.2.1(b)為實驗過程中 OLED 都是被箱子蓋住隔絕日光燈的干擾，不同之處是在於使用的 20 Ω外加電 阻，且改用HAMAMATSU 公司的光接收二極體 S2387-1010R [附錄 E]，有效量 測區域為10 mm×10 mm，量測範圍從 320 nm 到 1100 nm，效率最高的波長為 960 nm，同樣地這個光接收二極體沒有經過校正，直接將偵測器兩端接到示波器 量測電壓。直流電壓源改為可程式化的電壓源 GW PST-3202，最大電壓為 32 V，
最大輸出電流為2 A，量測的方法是每隔 0.5 秒加 0.5 V 的電壓到 10 V，再從 10 V 每隔0.5 秒降 0.5 V 到 0 V，為一週期。圖 5.2.2 (a)與圖 5.2.2 (b)分別為第一個週 期的外加電壓上升部分與下降部分時OLED 上的跨壓。圖 5.2.3 (a)與圖 5.2.3 (b) 則為第一週期外加電壓上升部分與下降部分時，流經OLED 的電流，圖 5.2.4 (a) 與圖5.2.4 (b)為第一週期外加電壓上升部分與下降部分時，OLED 的發光亮度。
依此順序圖5.2.5 (a)、(b)，圖 5.2.6 (a)、(b)與圖 5.2.7 (a)、(b)分別為電壓訊號第 二週期OLED 的跨壓，電流與發光訊號；圖 5.2.8 (a)、(b)，圖 5.2.9 (a)、(b)與圖 5.2.10 (a)、(b)，則為第三週期 OLED 的跨壓，電流與發光訊號。每個週期間隔 不超過十秒。
從圖 5.2.3 (a)、圖 5.2.4 (a)，第一個週期的OLED跨壓與電流的曲線可以看出 當外加電壓在3 V左右的時候，OLED跨壓下降而電流急速上升，一直到外加電 壓為 7.5 V時下降到一開始加壓時的線性趨勢，如圖 5.2.2 中的虛線，而且這三 個週期I-V曲線都沒有出現臨界電壓的情形。出現這種情形有可能是加壓的過程 中OLED樣品的等效的電阻開始變小，所以會出現電壓驟降與電流驟增的情形。
而在OLED發光情形上，也是當電流驟增恢復的時候才開始發光而且亮度是突然 上升。當電壓從10 V降到 0 V的過程中，也會電壓與電流看到類似的趨勢，但是 變化就比較和緩，OLED的發光亮度到了電流驟增的時候就沒有了。在第二週期 電壓上升的期間，電壓驟降與電流驟增的區域更加擴大，從2.5 V到 8.5 V都持續 出現，而且在電壓下降的過程中，電流驟增的幅度也比第一週期要來的大。到第 三週期的時候電流往升之後就沒再下降了，在亮度上跟前兩個週期比起來也是非 常微弱，而且在這之後，用慢慢加壓的方式OLED就沒辦法發光了，只能一次就 加到6 V以上才會發光。圖 5.2.11 (a)、(b)、(c)為一次加到 10 V後再以每 0.5 秒下 降0.5 V地降到 0 V的OLED跨壓、電流與亮度曲線。OLED在電壓下降的過程中，
電流驟降又比第一與第二週期來得早，大約是在5 V就會出現，而且電流上升的 幅度也變得更大。在經過幾次重複直接將電壓加到10 V之後，OLED就不能再發 光了，而且如同其他無法發光的樣品一樣會出現銀白色小點，圖 5.2.12 照片圓 圈中為綠光樣品銀白色小點，這些白點有點像是金屬從有機層中析而結晶，而且 這批樣品都有相同的問題，因此我們推測這種銀白色小點可能是因為Alq3中的Al 產生結晶，在某些區域出現類似導通的通道。
(a) 20 ohm
(b)
(c)
圖 5.2.1 (a)直流 B-I-V 實驗量測架構示意圖，(b)實驗系統照片，(c) 光偵測器照片。
0 2 4 6 8 10
Applied Voltage (V)
OLED voltage (V)
10 8 6 4 2 0
Applied Voltage (V)
OLED voltage (V)
0 2 4 6 8 10
Applied Voltage (V)
Brightness (V)
Applied Voltage (V)
Brightness (V)
Applied Voltage (V)
Current (mA)
Applied Voltage (V)
Current (mA)
0 2 4 6 8 10
Applied Voltage (V)
Brightness (V)
Applied Voltage (V)
Brightness (V)
Applied Voltage (V)
OLED voltage (V)
2 4 6 8 10
Applied Voltage (V)
OLED voltage (V)
圖5.2.5 (a)與圖5.2.5 (b)分別為第二週期的外加電壓上升部分與下降部分時
Applied Voltage (V)
Current (mA)
Applied Voltage (V)
Current (mA)
圖5.2.6 (a)與圖5.2.6 (b)則為第二週期外加電壓上升部分與下降部分時，流經 OLED的電流。
圖5.2.7 (a)與圖5.2.7 (b)為第二週期外加電壓上升部分與下降部分時，OLED的 發光亮度。
0 2 4 6 8 10
Applied Voltage (V)
OLED voltage (V)
10 8 6 4 2 0
Applied Voltage (V)
OLED voltage (V)
0 2 4 6 8 10
Applied Voltage (V)
Current (mA)
Applied Voltage (V)
Current (mA)
Applied Voltage (V)
Brightness (V)
Applied Voltage (V)
Brightness (V)
圖5.2.10 (a)與圖5.2.10 (b)為第三週期外加電壓上升部分與下降部分時，OLED 的發光亮度。
10 8 6 4 2 0
Applied Voltage (V)
OLED voltage (V)
(a)
Applied Voltage (V)
Current (mA)
Applied Voltage (V)
Brightness (V)
(b)
(c)
圖5.2.11 (a)、(b)、(c) 分別為在三個週期後，一次加到 10 V 後再以每 0.5 秒下 降0.5 V 地降到 0 V 的 OLED 跨壓、電流與亮度曲線。
圖 5.2.12 無法再發光的綠光 OLED 樣品照片，圓圈中間為類似金屬析出的情況。
在這幾個實驗中可以發現到，這批樣品在穩定升壓的過程中，電阻會突然變 小使得電流突然上升，但同時亮度卻沒有跟著上升，反而是在電流下降為原來的 趨勢時才開始發光。因此推測其物理機制可能是在還未發光前，所加的電壓造成 的電流通路並是流經可以讓 OLED 發光的區域，反而是經過樣品中缺陷區域，
而這些缺陷區的電阻小於正常的OLED，一直外加電壓夠大時，正常 OLED 開始 導通，電流才恢復正常。而且缺陷區在導通的過程中，應該是會使缺陷區變得更 嚴重，所以在第二週期時，電流驟升的範圍就加大了，在經過幾次操作，就只有 一次加較高的電壓，才能讓 OLED 發光，再操作一段時間 OLED 就無法再發光 了而樣品上便會出現肉眼可見的銀白色小點。因此這些白點有可能就是原來樣品 中的微小缺陷擴大後的結果。然而為何在前兩個週期電流會驟增，而第三週期之 後，必須一次加高電壓才能讓OLED 發光，這邊提供一個可能的解釋：
第一週期 0~10 V： 假設缺陷區與可發光區的導通，都有一個電位障，超過電位 障之後就會大量導通，其中缺陷區會比發光區來得小。所以當電壓慢慢上升超過 缺陷區的電位障時，電流就會大量導通，而在電壓持續增加超過發光區的電位障 時，因為發光區的面積比較大，大部分電子與電洞會開始往發光區走並開始發 光。但可能是因為發光區會有陷阱的影響，所以電流並沒有增加反而是下降。
第一週期 10~0 V： 因為開始下降的過程中 OLED 發光區已經處於導通的狀態，
所以電位障會比從 0 V 上升時還來得低，所以電流出現驟升的電壓會比 0~10 V 時低。相同地在缺陷區可能也也有相同的現象，因為當電壓為 0~4 V 時電流對電 壓的斜率 10~0 V 的狀況會比 0~10 V 來得陡。
第二週期： 基本趨勢與第一週期相同，但是因為之前操作過程可能會讓缺陷區 擴大，所以電流驟升的區域區域會變大，電流值也會變大。
第三週期： 因為缺陷擴大得太大，以致於雖然外加電壓大於發光區的電位障，
但是通過發光區的電流還是不夠，所以無法達到像第一、二週期的亮度。
一次加壓至 10 V： 當瞬間加至 10 V 時，已經超過發光區與陷區的電位障，然 而發光區的面積還是比較大，對載子的吸引力仍大於缺陷區，所以還是會發光。
但是再操作幾次後，缺陷區擴大到比發光區對載子的吸引力大時，那此 OLED 樣品將無法發光，而且會出現肉眼可見的銀白色小點。
從以上的實驗可以發現，這批樣品在直流的 B-I-V 量測很不穩定，因此在電 容參數的粹取上變數太大，無法適用於一般情形。但是在這三個週期的量測過程 中，也推論出當 OLED 出現電流驟增的情形下可能的原因，如果能結合 OLED 製程參數的調控，或許可以作為OLED 製程在改善使用壽命的方法。