CN105548505B - 基于超声及温度场的活性层材料试验装置 - Google Patents
基于超声及温度场的活性层材料试验装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明揭示了一种基于超声及温度场的活性层材料试验装置，装置设有放置活性层材料的载物台，所述载物台底面设有加热板，所述的载物台通过连接件水平固定在支架上，所述载物台上部和下部分别设有超声接收盘和超声发射盘，所述的超声发射盘发出的超声波穿过载物台后由超声接收盘接收。本发明将超声和温度场巧妙的结合在一个仪器上，并可以根据实验需求改变超声的大小，以及温度的高低。满足试验时进行对比试验进而找到最佳超声大小和温度高低的值。而且本发明创新的使用流延法使活性层溶液在外场作用下干燥成膜，这样外场作用于活性层薄膜的生长过程中，更好的改变活性层的结构。而且本仪器不仅造价低廉，方便易用，实验结果完全能达到预期要求。
Description
技术领域
本发明涉及活性层材料试验装置，尤其涉及P3HT：PCBM活性层在超声及温度场组合调控下试验薄膜生长的装置。
背景技术
载流子迁移率高的给体P3HT和拥有很高电子迁移率的受体PCBM作为有机光致发光器件常用的活性层材料，是有机太阳电池的代表性材料。P3HT：PCBM活性层的性能直接决定了有机电致发光器件的性能。所以目前很多实验室用很多方法对P3HT:PCBM活性层的制备与生长加以调控，以提高有机光致发光器件的转换效率。
有机电致发光器件(OLEDS)具有全固态、主动发光、高亮度、高对比度、超薄、低成本、低功耗、视角大、工作温度范围宽等诸多优点,被认为是目前最有发展前景的平板显示器之一。其典型结构是在透明阳极和金属阴极间夹有单层或者多层有机薄膜。有机膜中最重要的一个就是活性层，活性层的结构直接决定了光致发光器件的性能。针对活性层的检测，目前缺乏一种专用的试验设备，只是有单独的利用磁场处理、电场处理、热处理、掺杂处理等方式，制约着了有机电致发光器件的发展。
P3HT：PCBM活性层：P3HT是一种3-己基噻吩的聚合物，是有机太阳能电池常用的给体材料；PCBM是一种富勒烯衍生物，是有机太阳能电池常用的受体材料；活性层就是电子和空穴产生和传输层。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种将可变的超声和温度场同时作用在活性层生长过程中，调控分子取向、调控活性层微结构、满足实验要求的装置。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：基于超声及温度场的活性层材料试验装置，装置设有放置活性层材料的载物台，所述载物台底面设有加热板，所述的载物台通过连接件水平固定在支架上，所述载物台上部和下部分别设有超声接收盘和超声发射盘，所述的超声发射盘发出的超声波穿过载物台后由超声接收盘接收。
所述的连接件上设有可绕其旋转的旋转机构，所述超声接收盘和超声发射盘分别固定在旋转机构两端位于载物台的一侧。
所述的活性层材料试验装置置于填充有氮气的手套箱内。
所述的超声发射盘设有信号输入口，所述的信号输入口连接信号发生器，所述的超声接收盘设有信号输出口，所述的信号输出口连接示波器。
所述的加热板设有温度调节器，所述的温度调节机构包括控制输出温度大小的温度调节旋钮，以及显示参数的温度显示器。
所述载物台为用于放置滴有P3HT:PCBM溶液样品的平板。
所述的载物台上设有温度传感器，所述温度传感器输出温度信号至温度显示器。
本发明将超声和温度场巧妙的结合在一个仪器上，并可以根据实验需求改变超声的大小，以及温度的高低。满足试验时进行对比试验进而找到最佳超声大小和温度高低的值。而且本发明创新的使用流延法使活性层溶液在外场作用下干燥成膜，这样外场作用于活性层薄膜的生长过程中，更好的改变活性层的结构。而且本仪器不仅造价低廉，方便易用，实验结果完全能达到预期要求。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为试验装置结构示意图；
上述图中的标记均为：1、支架；2、信号输入口；3、信号输出口；4、连接件；5、旋转机构；6、超声发射盘；7、加热板；8、超声接收盘；9、温度调节器；10、温度显示器；11、温度调节旋钮。
具体实施方式
本装置对活性层的处理采用双重处理：可变化的超声波处理和可变化的温度处理。如图1所示，装置设有放置活性层材料的载物台，载物台为用于放置滴有P3HT:PCBM溶液样品的平板，本实验室采用低浓度的P3HT:PCBM溶液，既能满足活性层要薄的需求，又能让活性层完全在超声和温度场的作用下干燥，这样超声和温度场更好的作用于活性层的生长过程，进而改善活性层的结构。
本装置设有一个支架1，支架1设有水平延伸出杆状的连接件4，连接件4末端水平固定有载物台，载物台底面设有加热板7，加热板7用于对载物台加热。载物台上部和下部分别设有超声接收盘8和超声发射盘6，超声发射盘6发出的超声波穿过载物台后由超声接收盘8接收。这样可以同时通过调节温度和超声波数值，达到试验的最佳效果。
为了提高试验的精准性，方便调节超声波的射入角度，连接件4上设有可绕其旋转的旋转机构5，超声接收盘8和超声发射盘6分别固定在旋转机构5两端位于载物台的一侧，即超声接收盘8和超声发射盘6可以以载物台为轴心旋转，可以根据实验的需求随意改变超声波的方向，超声波可以垂直作用于活性层也可以平行作用于活性层也可以成任意角度，这样就可以出现很多种不同条件，完全满足实验室对条件变化的各种需求，方便找出最佳的超声波强度、方向和温度高低的值。
超声发射盘6设有信号输入口2，信号输入口2连接信号发生器，这样可以精准的控制超声波的发出频率。加热板7设有温度调节器9，温度调节器9包括控制输出温度大小的温度调节旋钮11，以及显示参数的温度显示器10。这样可以根据需要调节超声波和温度大小，可以组合出现很多种不同条件，完全满足实验室对条件变化的各种需求，方便找出最佳的超声波大小方向和温度高低的值。
为精确控制试验，超声接收盘8设有信号输出口3，信号输出口3连接示波器，可以显示超声发射盘6的发射信号的波形，了解输出状况。此外，载物台上设有温度传感器，温度传感器输出温度信号至温度显示器10，这样可以精确的了解到载物台上当前的温度大小状况。
本装置在温度和超声波的控制下，利用流延法在氮气环境中让活性层在仪器中自然干燥，即活性层材料试验装置置于填充有氮气的手套箱内。这样可以双重处理，而且超声波和温度均可调控，满足实验室多次对比试验的要求；自然干燥过程中，超声波和温度对活性层的结构影响较大，实验效果更为明显。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.基于超声及温度场的活性层材料试验装置，其特征在于：装置设有放置活性层材料的载物台，所述载物台底面设有加热板，所述的载物台通过连接件水平固定在支架上，所述载物台上部和下部分别设有超声接收盘和超声发射盘，所述的超声发射盘发出的超声波穿过载物台后由超声接收盘接收，对活性层进行可变化的超声波处理和可变化的温度处理；
所述的连接件上设有可绕其旋转的旋转机构，所述超声接收盘和超声发射盘分别固定在旋转机构两端位于载物台的一侧;
所述的活性层材料试验装置置于填充有氮气的手套箱内。
2.根据权利要求1所述的基于超声及温度场的活性层材料试验装置，其特征在于：所述的超声发射盘设有信号输入口，所述的信号输入口连接信号发生器，所述的超声接收盘设有信号输出口，所述的信号输出口连接示波器。
3.根据权利要求2所述的基于超声及温度场的活性层材料试验装置，其特征在于：所述的加热板设有温度调节器，所述的温度调节机构包括控制输出温度大小的温度调节旋钮，以及显示参数的温度显示器。
4.根据权利要求1-3中任一项基于超声及温度场的活性层材料试验装置，其特征在于：所述载物台为用于放置滴有P3HT:PCBM溶液样品的平板。
5.根据权利要求4所述的基于超声及温度场的活性层材料试验装置，其特征在于：所述的载物台上设有温度传感器，所述温度传感器输出温度信号至温度显示器。
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