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Étude de performance et de vieillissement d'un dispositif OLED

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Fortier, François-Xavier (2017). Étude de performance et de vieillissement d'un dispositif OLED. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire présente une méthode pour déterminer la durée de vie d’un écran PMOLED par ADT avec photolyse comme facteur accélérant. La lumière utilisée pour la photolyse est produite par une DEL émettant à 405 nm. La particularité de cette méthode est qu’elle utilize une lumière dans le spectre visible. Cette méthode peut être utilisée sans modifier l’écran et avec un minimum de matériel pour construire un banc de test. Les DELs émettant la lumière à 405 nm peuvent être contrôlées par un montage ayant un amplificateur opérationnel asservissant un transistor Darlington. Le montage est placé sous une boîte opaque afin d’éviter une exposition à d’autres sources de lumière. Le tout est ventilé pour que les différentes parties du banc de test reste à température pièce. L’écran sélectionné pour les tests est le UG-9664HDDAG01 et les DELs à 405 nm sont des LZ1-10UA00-00U8. Les DELs ont été ajustées afin de produire différentes irradiances variant entre 140 W/m2 et 1090 W/m2. La dégradation observée montre que les pixels de l’écran se détériorent nettement plus rapidement lors que ceux-ci sont actifs. Ceux éteints lors des tests sont aussi affectés, mais leur dégradation est moins importante. Des mesures de l’irradiances ont été prises à toutes les 24 heures avec un mesureur de puissance ajusté à la longueur d’onde dominante émise par l’écran. D’après la littérature scientifique sur les OLEDs, il est connu que le materiel organique émettant la lumière bleu est celui ayant la durée de vie la plus courte. Une attention particulière a été orientée vers la durée de vie de cet émetteur. Les tests sont considérés comme étant terminés lorsque l’irradiance de l’écran atteint la moitié de l’irradiance initiale. Les données ont été accumulées et présentées dans un graphique log-log. Ces données semblent être linéaires sur le graphique log-log et une relation en a été tirée. De plus, ces données ont été traitées avec les distributions Weibull et lognormale. Si l’écran est placé tel qu’un panneau solaire dans les conditions spécifiées dans la norme ASTM G173-03 à 405 nm, cet écran aurait une durée de vie 21 866 heures selon la relation établie avec le graphique log-log. Selon la distribution Weibull et lognormale, la durée de vie moyenne serait respectivement 23 666 heures et 21 995 heures. Le fabricant de cet écran indique dans la fiche technique que celui-ci a une durée de vie de 10 000 heures. Leur durée de vie a été calculée par cyclage thermique. L’écran devrait être exposé à une irradiance de 2,31 W/m2 pour que l’écran ait la même durée de vie que celle spécifiée par le fabricant.

Titre traduit

Study on performance and aging of an OLED device

Résumé traduit

This thesis presents a method to evaluate the lifetime of a PMOLED display by ADT. It uses photodegradation as accelerant factor. The light was emitted by LEDs with an emission peak at 405 nm, which is in the visible spectrum. The display requires no modification in order to perform the test. The test bench can be built with a minimum of components. The LEDs were controlled with a Darlington transistor driven by an operational-amplifier. To avoid any external light exposure, the test bench was placed in a black box. The whole test bench is ventilated to keep it near room temperature. The selected PMOLED units were UG-9664HDDAG01 and LEDs for photodegradation were LZ1-10UA00-00U8. Those LEDs were powered at an irradiance from 140 W/m2 to 1090 W/m2. After tests, the active parts of displays were more degraded than those turned off. Also, the degraded pixels became thinner at their center. The measurements were taken at every 24 hours with a calibrated powermeter sets at the main peak wavelength of the PMOLED display. It is known that the blue light emitter has the shortest lifetime. This work focuses on the degradation of the blue emitter. The tests finishes when the displays reach half of the original irradiance. The data were presented in a log-log plot and the relation seems linear for the obtain results. If the tested displays were used under the same conditions as a solar panel, as described in the standard ASTM G173-03 at 405 nm, the displays would last 21,866 hours. The same data was analysed with Weibull and lognormal distributions in order to get average life. According to those distributions, the average life time would respectivetly be 23 666 hours and 21 995 hours. The manufacturer specified a lifetime of 10 000 hours estimated by thermal cycling. If that lifetime is considered as a reference, the display should be exposed to an irradiance of 2.31 W/m2 at 405nm in order to respect that reference.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie électrique". Bibliographie : pages 89-95.
Mots-clés libres: Diodes électroluminescentes. Photochimie. Obsolescence. accéléré, dégradation, diode, emitting, écran, matrix, photolyse, organic, passive, performance, test, PMOLED, OLED, durée de vie
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Cloutier, Sylvain G.
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 13 juill. 2017 20:28
Dernière modification: 13 juill. 2017 20:28
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1907

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