CN100427915C - 有机电致发光器件发光效率测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种发光效率测量方法，特别涉及于有机电致发光器件的发光效率测量方法。本方法由硬件和软件两部分协同完成，软件部分主要由同步模块、控制模块、数据处理模块构成。接收到用户的测量命令后，同步模块驱动控制模块同时通过接口向硬件部分发送测量命令，包括测量电压等信息。硬件部分主要由光谱设备，稳压稳流电源，均采用串行口通信与运行软件部分的计算机相连接。稳压稳流电源接收到软件部分的指令，通过电源线为待测器件供电，驱动器件发光；同一时刻，光谱设备收到软件部分的指令，采集待测器件的发光亮度。硬件部分把测得的一组数据传回软件部分，由数据处理模块进行处理。可以方便地计算出不同电压下待测器件的发光效率。

Description

有机电致发光器件发光效率测量方法

技术领域

本发明属于一种发光效率测量方法，特别涉及于有机电致发光器件的发光效率测量方法。

背景技术

有机电致发光是电能转化为光能的过程，其发光机理为载流子双电极注入式发光。

从有机电致发光器件的研究进展情况来看，有机电致发光显示器件研究的真正起步阶段应该是1987年。1987年，C.W.Tang采用超薄薄膜技术以空穴传输效果较好的二胺衍生物为空穴传输层，以8-羟基喹啉铝为发光层，在10V驱动电压下得到亮度高达1000cd/m2的绿色发光，器件的效率为1.5lm/W，寿命在100小时以上。经过短短的十几年时间，实用器件已经投入市场，可见其发展非常迅速。

与此同时，有机电致发光材料和器件的研究领域存在的问题仍然很多，无论是理论上还是实验上均存在一些关键问题需要突破。有机电致发光器件在不同的电压作用下，根据其自身特性具有不同的光强和发光效率。在有机电致发光器件的测试中，作为测试电致发光器件的一个重要参数，发光效率需要同时测定器件的电压、电流、亮度，而同时获得有机电致发光器件的这几项指标是描述有机电致发光器件性能的关键问题。在发光检测技术方面，横山一成等在1987年提出用于测量发光持续时间的装置；张仲伦等在1998年提出微弱发光测量仪。这些技术方案均不具备同时测得亮度与电压、电流强度的功能，无法确定有机电致发光器件的发光效率。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有同时测量有机电致发光器件亮度、电压、电流强度的测量方法，并开发配套的数据通讯、采集及设备控制的软件系统。

本方法由硬件和软件两部分协同完成，通过硬件来完成数据采集，通过软件部分来完成硬件设备的同步、数据处理、分析和对硬件设备的控制。

软件部分主要由同步模块、控制模块、数据处理模块构成。接收到用户的测量命令后，同步模块驱动控制模块同时通过RS232接口向硬件部分发送测量命令，包括测量起始电压、终止电压、电压变化步长、电压持续时间等信息。

硬件部分主要由光谱设备5，稳压稳流电源6，两设备均采用串行口通信与运行软件部分的计算机相连接。稳压稳流电源接收到软件部分的指令，通过电源线为待测器件供电，驱动器件发光；同一时刻，光谱设备收到软件部分的指令，采集待测器件的发光亮度。

硬件部分把测得的一组电压、电流强度、亮度数据传回软件部分，由数据处理模块3进行处理。

本发明的有益效果是：

1.可方便快捷的对有机电致发光器件的发光效率进行采集、分析、处理；

2.RS232接口，工作规范通用；

3.起始电压、终止电压、电压改变步长、电压持续时间等参数可选；

4.界面友好的控制软件可以十分方便地面向初级用户；

5.测量数据可以导出为标准ASCII格式，供进一步的数据分析处理使用；

附图说明

附图1为有机电致发光器件的发光效率测量方法结构图：

1.同步模块，2.控制模块，3.数据处理模块，4.RS232接口，5.光谱设备，6.稳压稳流电源，7.电源线，8.电源线，9.待测有机电致发光器件。

附图2为有机电致发光器件的发光效率测量方法流程图；

附图3为有机电致发光器件的发光效率曲线：

10为电流强度曲线，11为光强曲线，12为发光效率曲线。

具体实施方式

下面结合附图1和实施例对本发明作详细描述。

上述有机电致发光器件发光效率测量方法工作原理如下：

在软件部分的同步模块1控制下，控制模块2同时通过RS232接口向硬件部分发送测量命令，驱动稳压稳流电源6通过电源线7和电源线8向待测器件9提供指定的电压，使待测器件9发光，并测得此时的电流强度，把电流强度送给数据处理模块3。在待测器件9发光时，软件部分的同步模块1也同时令控制模块2驱动光谱设备5开始光强测量动作，并把光强数据送给数据处理模块3。根据电压、电流强度和光强可以计算出不同电压下待测器件9的发光效率；根据一系列发光效率数据及对应的电压，可以得到待测器件9的发光效率曲线，作为测试电致发光器件研究中的一个重要参数。

光谱设备5和稳压稳流电源6的动作同步性，由同步模块1保证。光谱设备5和稳压稳流电源6都通过RS232串口由控制模块2驱动工作。

发光效率的计算公式为：效率＝光强/(电压*电流强度*1000)。

根据实际测量数据，得到一系列电压、电流强度、光强、发光效率数据，如下表所示；

电压(V)	电流强度(A)	光强(cd/m<sup>2</sup>)	发光效率
				7	4.7573E-4	1.02	0.3063
11	0.01342	1.199	0.00812
				12	0.01806	2.476	0.01143
13	0.01964	2.404	0.00941

该表绘制为发光效率曲线图，如图3所示。

本实例中采用的光谱设备是Photo Research公司的PR-650SpectraScanSpectraColorimeter，采用的稳压稳流电源是Keithley公司的Model 2400 SeriesSourcemeter。

软件部分中的数据处理模块3负责硬件部分传来的数据，导出为标准ASCII文本文件，供Excel或Origin进行后续处理。

上述有机电致发光器件发光效率测量方法，如图2所示工作流程如下：

步骤1.由计算机程序图形界面接收用户的参数设定，包括一次测试的电压变化要求、每点电压持续时间；

步骤2.控制模块2按用户参数设定生成用于发送给光谱设备5和稳压稳流电源6的通信协议数据包；

步骤3.同步模块1根据用户参数中的电压持续时间判定向光谱设备5和稳压稳流电源6发送通信协议数据包的时机，并在应测量时驱动控制模块2发送通信协议数据包；

步骤4.控制模块2在同步模块1驱动下，向RS232接口4同时发送要送往光谱设备5和稳压稳流电源6的通信协议数据包；

步骤5.RS232接口4把通信协议数据包传送给光谱设备5和稳压稳流电源6；

步骤6.稳压稳流电源6通过电源线8供电，使待测有机电致发光器件9发光，并测量此时的电流强度。光谱设备5接收到含有测量指令的通信协议数据包，同时开始对待测有机电致发光器件9的光强测量；

步骤7.稳压稳流电源6通过RS232接口4把电压值和电流值送给数据处理模块3；光谱设备5把同一时刻的光强值送给数据处理模块3；

步骤8.如果用户设定的所有电压值测量完成，那么执行步骤9；如果尚未完成用户设定的所有电压值测量，那么转到步骤3继续执行；

步骤9.数据处理模块3把电压值、电流值、光强值，及计算出每个电压值下待测器件的发送效率输出为ASCII格式的文件。

Claims (1)

1、有机电致发光器件的发光效率测量方法，其特征是由硬件和软件两部分协同完成，通过硬件来完成数据采集，通过软件部分来完成硬件设备的同步、数据处理、分析和对硬件设备的控制，软件部分主要由同步模块、控制模块、数据处理模块构成，接收到用户的测量命令后，同步模块驱动控制模块同时通过RS232接口向硬件部分发送测量命令，包括测量起始电压、终止电压、电压变化步长、电压持续时间、电流信息；

硬件部分主要是光谱设备，稳压稳流电源，两设备均采用串行口通信与运行软件部分的计算机相连接，稳压稳流电源接收到软件部分的指令，通过电源线为待测器件供电，驱动器件发光，同一时刻，光谱设备收到软件部分的指令，采集待测器件的光强；

硬件部分把测得的一组电压、电流强度、光强数据传回软件部分，由数据处理模块进行处理；

根据电压、电流强度和光强数据，利用发光效率的计算公式：效率＝光强/(电压*电流强度*1000)计算出不同电压下待测器件的发光效率，并得到待测器件的发光效率曲线；

所述方法包括以下步骤：

步骤1.由计算机程序图形界面接收用户的参数设定，包括一次测试的电压变化要求、每点电压持续时间；

步骤2.控制模块按用户参数设定生成用于发送给光谱设备和稳压稳流电源的通信协议数据包；

步骤3.同步模块根据用户参数中的电压持续时间判定向光谱设备和稳压稳流电源发送通信协议数据包的时机，并在应测量时驱动控制模块发送通信协议数据包；

步骤4.控制模块在同步模块驱动下，向RS232接口同时发送要送往光谱设备和稳压稳流电源的通信协议数据包；

步骤5.RS232接口把通信协议数据包传送给光谱设备和稳压稳流电源；

步骤6.稳压稳流电源通过电源线供电，使待测有机电致发光器件发光，并测量此时的电流强度，光谱设备接收到含有测量指令的通信协议数据包，同时开始对待测有机电致发光器件的光强测量；

步骤7.稳压稳流电源通过RS232接口把电压值和电流值送给数据处理模块；光谱设备把同一时刻的光强值送给数据处理模块；

步骤8.如果用户设定的所有电压值测量完成，那么执行步骤9；如果尚未完成用户设定的所有电压值测量，那么转到步骤3继续执行；

步骤9.数据处理模块把电压值、电流值、光强值，及计算出每个电压值下待测器件的发送效率输出为ASCII格式的文件。

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