近年来,柔性有机电致发光二极管(OLED)在智能手机、智能手表等领域获得了越来越广泛的应用。预计到2023年,超过50%的智能手机都将采用柔性屏幕。柔性结构的带入使屏幕的量产和使用面临更多的苛刻要求。一方面,柔性显示器件的应用场景复杂多变,特别是外界环境温度对柔性衬底、柔性封装有着重要影响,甚至制约着柔性器件的性能和寿命。另一方面,由于柔性显示固有的弯曲扭曲特性,弯折次数、弯折曲率半径、扭曲次数、扭曲角度等因素也制约着柔性屏幕的实际使用寿命。弯折老化相关机理和寿命的研究又和传统器件有所区别,需要深入研究影响其性能和寿命的关键因素。相应地,符合科研人员使用的柔性器件相关弯曲扭曲光电测试设备有待整合集成,推动柔性器件的研究发展。因此研发高性能的弯曲扭曲光电测试设备和柔性发光器件耐环境温度测试设备对研究柔性发光器件的性能和老化特性具有重要意义,也有利于促进柔性显示的应用和发展。首先,本文自主研发了用于柔性器件(显示屏)的柔性显示弯曲扭曲光电特性测试系统。该系统通过集成亮度计、源表和自主设计的弯曲扭曲机械结构,基于LabVIEW编程开发而成。自主设计的弯曲扭曲机械结构对柔性发光样品进行0～270°范围内任意角度的自动化弯曲和±90°范围内任意角度的自动化扭曲。上位机程序能够实现测试系统根据使用者预设的相关参数,如弯曲/扭曲角度、次数、速度等,使测试系统在对柔性发光样品进行自动化弯曲/扭曲过程中跟踪样品亮度、电流和电压等参数随弯曲或扭曲次数的变化并实时显示出来,测试结束后能够对测量的数据进行保存。我们实现了弯曲扭曲装置与显示屏性能测试装置的一体化集成,为研究柔性显示器件耐弯曲扭曲光电特性提供了自动化的测试方法,提高了检测的精度和使用效率。其次,针对OLED的耐环境相关特性的测量,自主研发了用于研究OLED器件高温下光电特性测量的4路高温IVL测试系统。该系统通过温控模块的设计,提出了一种使用正温度系数(PTC)加热片和测试夹具相结合的OLED测试专用温控方案,搭配外围温控器、继电器和电源等硬件组成可程控的独立温控模块,并可根据需要增添测试通道。该测试系统基于LabVIEW平台开发,将温控模块、亮度计、源表、运动模块和CCD相机等硬件集成开发而成,能够满足对4路器件分别设定不同的环境温度精准控温或者进一步进行不同温度条件下IVL测试的需求。解决了恒温箱体积大、无法对各器件单独加热和无法在对器件控温过程中测量器件真实光电参数等缺点。通过实验验证,系统的控温范围为室温到120℃,控温精度在1℃以内,具有低成本、可靠性高、便于扩展和精确控温等优点。在上述4路高温IVL测试系统的基础上,增加了低温控制功能、多路器件电源供电和亮度计自动对位功能,自主研发了用于研究OLED器件高低温环境条件下的32路IVL及老化寿命测试系统。其中,高低温温控的实现,是利用半导体制冷片具有珀尔帖效应的特性,创造性地提出了利用半导体制冷片与测试夹具相结合的OLED高低温温控专用方案。该系统能够对32路OLED器件通道分别单独设定-40到120℃的高低温环境模拟,在超过80小时的100℃高温和超过10小时的-40℃低温条件下通道控温精度1℃以内。多路电源模块的供电和亮度计的自动对位功能可以使得每路OLED器件能够在指定温度下自动地进行IVL测试。测试系统的开发为发光器件的高低温光电特性研究提供了便利测试装备,对柔性显示器件的高低温特性研究和柔性显示器件环境试验装备的研制具有一定的推动作用。