CN111678801A - 柔性电子弯曲加载装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种柔性电子弯曲加载装置，包括：承载柔性电子器件且能旋转所述柔性电子器件的测试机构；与所述测试机构配套的可变曲率弯曲加载机构，所述可变曲率弯曲加载机构调节不同曲率半径的圆棒，将对应曲率半径的弯曲加载到所述测试机构上的柔性电子器件，所述测试机构测试所述柔性电子器在不同曲率半径弯曲下响应特性。本申请利用可变曲率弯曲加载机构装载不同曲率半径圆棒，将对应曲率半径的弯曲加载到柔性电子器件上；同时，利用测试机构旋转该柔性电子器件控制柔性电子器件的旋转角度，从而实现对柔性电子器件不同位置、不同方向弯曲下的测试，本测试装置极大简化了弯曲‑响应特性的测试流程，提高了响应特性测试效率。

Description

柔性电子弯曲加载装置
技术领域
本申请涉及柔性电子器件测试技术领域，特别是涉及一种柔性电子弯曲加载装置。
背景技术
为了表征柔性电子器件在弯曲状态下的性能参数，分析其应变响应特性，通常情况下，需要专门的测试装置来实现对不同弯曲条件下的柔性电子器件特性进行测试分析。
然而，现有的柔性电子器件弯曲测试装置多利用特定曲率半径的平台进行贴合，或者利用柔性电子封装的柔性直接进行弯曲以表征其在弯曲状态下的响应特性。前者在研究不同曲率弯曲下的响应特性时需要不停更换不同曲率半径的平台，不方便操作；后者需要在弯曲测试的同时测量柔性电子器件的弯曲半径，增加了测试过程的复杂性，且弯曲测量过程不可重复。因此，亟需一种曲率半径通用弯曲加载装置。
申请内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种柔性电子弯曲加载装置，用于解决现有技术中柔性电子器件测试时，无法简单有效的测量不同曲率半径弯曲下的响应特性问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的提供一种柔性电子弯曲加载装置，包括：
承载柔性电子器件且能旋转所述柔性电子器件的测试机构；
与所述测试机构配套的可变曲率弯曲加载机构，所述可变曲率弯曲加载机构调节不同曲率半径的圆棒，将对应曲率半径的弯曲加载到所述测试机构上的柔性电子器件，测试所述柔性电子器在不同曲率半径弯曲下响应特性。
在某些实施方式中，所述测试机构包括：
基台；
嵌于所述基台上可旋转的圆环，所述圆环在轴向方向对应设有固定所述待测柔性电子器件的卡槽，在所述圆环上嵌有刻度标记；
所述基台对应所述卡槽的一侧设有定位所述圆环旋转角度的卡扣，所述卡扣周围设有角度刻度标尺。
在某些实施方式中，所述可变曲率弯曲加载机构包括：
底座；
安装在所述底座上的三维位移装置；
固定连接于所述三维位移装置输出方向上的卡座；
安装于所述卡座上的可拆卸圆棒，所述卡座可替换成不同曲率半径的圆棒。
可变曲率弯曲加载机构如上所述，本申请的柔性电子弯曲加载装置，具有以下有益效果：
本申请利用可变曲率弯曲加载机构施加不同曲率半径圆棒，将对应曲率半径的弯曲加载到柔性电子器件上；同时，利用测试机构旋转该柔性电子器件控制柔性电子器件的旋转角度从而实现对柔性电子器件不同位置、不同方向弯曲下的测试，本测试装置极大简化了弯曲-响应特性的测试流程，提高了响应特性测试效率。
附图说明
图1显示为本申请提供的一种柔性电子弯曲加载装置俯视图；
图2显示为本申请提供的一种柔性电子弯曲加载装置中可变曲率弯曲加载机构的主视图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
柔性电子是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术，柔性电子器件则是利用该技术生产的电子器件，例如，涵盖有机电子、塑料电子、生物电子、纳米电子、印刷电子等，包括RFID、柔性显示、有机电发光(OLED)显示与照明、化学与生物传感器、柔性光伏、柔性逻辑与存储、柔性电池、可穿戴设备等多种应用。
请参阅图1，本申请提供一种柔性电子弯曲加载装置俯视图；另外，请参阅图2，为本申请提供的一种柔性电子弯曲加载装置中可变曲率弯曲加载机构的主视图，详述如下：
承载柔性电子器件且能旋转所述柔性电子器件的测试机构；
与所述测试机构配套的可变曲率弯曲加载机构，所述可变曲率弯曲加载机构调节不同曲率半径的圆棒，将对应曲率半径的弯曲加载到所述测试机构上的柔性电子器件，测试所述柔性电子器在不同曲率半径弯曲下响应特性，其中，该响应特性是指待测的柔性电子器件在不同曲率半径弯曲下得到该柔性电子器件在测试机构上定位的旋转角度。
在某些实施方式中，所述测试机构包括：基台1；嵌于所述基台1上可旋转的圆环2，所述圆环2在轴向方向对应设有固定所述待测柔性电子器件的卡槽3，在所述圆环上嵌有刻度标记；所述基台1对应所述卡槽3的一侧设有定位所述圆环旋转角度的卡扣4，所述卡扣4周围设有角度刻度标尺，例如，两个卡槽，该卡槽为条形，便于卡住柔性电子器件，所述圆环可旋转角度为120°，且在卡扣一侧包含从-60°到60°的角度刻度标尺，初始状态下，0°标尺线正对定位角度的卡扣4，所述圆环4与基台1的表面处于同一水平线，有利于卡扣4对准角度刻度。
在此，将待测的柔性电子器件通过卡槽固定到圆环上，其中，当柔性电子器件被卡槽固定时自身呈弧(拱)形，在可变曲率弯曲加载机构调节不同曲率半径的圆棒，将对应曲率半径的弯曲加载到柔性电子器件时，完成不同曲率半径的圆棒下弯曲加载测试，得到不同曲率半径弯曲下的响应特性。
在某些实施方式中，所述可变曲率弯曲加载机构包括：底座6；安装在所述底座6上的三维位移装置7；固定连接于所述三维位移装置7输出方向上的卡座8；安装于所述卡座8上的可拆卸圆棒5，所述卡座8可替换成不同曲率半径的圆棒5。
具体地，卡座8为U型的，便于更换不同曲率半径的圆棒5；采用U型卡座能够减少三维位移装置的支撑重量。
具体地，卡座8安装在一台三维位移装置上7，方便地移动；三维位移装置7可以是机械式的；也可以是数字控制机械臂式的，例如，六个自由度机械手臂，后者体积小、操作方便，通过三维位移装置确保卡座上圆棒可在X轴、Y轴、Z轴方向上移动，一方面，可快速精准加载，另一方面，可任意选择加载位置，从而实现柔性电子器件测试过程中圆棒快速精确加载，可以任意选择加载位置。
在此，所述圆棒5的曲率半径大于等于0.5毫米，例如，也可将该圆棒的曲率半径配置为0.5毫米、1毫米、2毫米、4毫米、8毫米和16毫米等等。采用标准圆棒，即可满足基本测试要求，且该圆棒采用不锈钢、玻璃等刚性固体材料制成。
其中，所述三维位移装置7在X轴、Y轴、Z轴的位移量程均大于等于10毫米，例如，取值为10毫米、20毫米、30毫米、40毫米、50毫米等等。
在某一些实施例中，使用本申请的测试装置对柔性电子器件进行不同曲率的弯曲加载测试时，通过卡槽3将封装好的柔性电子器件固定在可旋转的圆环2上，通过可变曲率弯曲加载机构将不同曲率半径的弯曲加载到柔性电子器件上，利用三维位移装置7移动并定位弯曲加载位置，通过圆环旋转确定弯曲加载方向，在完成一种曲率半径的弯曲加载测试后，无需整体更换不同曲率半径的平台，只需更换包含不同曲率半径圆棒进行下一组弯曲测试，从而提高了弯曲测试速度。
在另一些实施例中，计算机分别连接所述角度传感器和三维位移装置，通过计算机控制三维位移装置的位移量，从而确定卡座上弯曲的加载位置，实现智能控制弯曲加载位置；另外，通过在基台上设有角度传感器或图像传感器，采集待测的柔性电子器件加载的弯曲方向(根据所述旋转角度得到柔性电子器件的弯曲加载方向)，从而确定柔性电子器件在不同弯曲加载方向下的响应特性。
综上所述，本申请利用可变曲率弯曲加载机构施加不同曲率半径圆棒，将对应曲率半径的弯曲加载到柔性电子器件上，一方面，可快速精准加载，另一方面，可任意选择加载位置同时，利用测试机构旋转该柔性电子器件控制柔性电子器件的旋转角度，从而实现对柔性电子器件不同位置、不同方向弯曲下的测试，本测试装置极大简化了弯曲-响应特性的测试流程，提高了响应特性测试效率。所以，本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，包括：
承载柔性电子器件且能旋转所述柔性电子器件的测试机构；
与所述测试机构配套的可变曲率弯曲加载机构，所述可变曲率弯曲加载机构调节不同曲率半径的圆棒，将对应曲率半径的弯曲加载到所述测试机构上的柔性电子器件，测试所述柔性电子器在不同曲率半径弯曲下响应特性。
2.根据权利要求1所述的柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，所述测试机构包括：
基台；
嵌于所述基台上可旋转的圆环，所述圆环在轴向方向对应设有固定所述待测柔性电子器件的卡槽，在所述圆环上嵌有刻度标记；
所述基台对应所述卡槽的一侧设有定位所述圆环旋转角度的卡扣，所述卡扣周围设有角度刻度标尺。
3.根据权利要求2所述的柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，所述圆环旋转角度大于等于60度。
4.根据权利要求1所述的柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，所述可变曲率弯曲加载机构包括：
底座；
安装在所述底座上的三维位移装置；
固定连接于所述三维位移装置输出方向上的卡座；
安装于所述卡座上的可拆卸圆棒，所述卡座可替换成不同曲率半径的圆棒。
5.根据权利要求4所述的柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，所述卡座为U型。
6.根据权利要求4所述的柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，所述圆棒为刚性固体材料。
7.根据权利要求4或6所述的柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，所述圆棒的曲率半径大于等于0.5毫米。
8.根据权利要求4所述的柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，所述三维位移装置为六个自由度机械手臂。
9.根据权利要求4所述的柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，所述三维位移装置的量程大于等于10毫米。
10.根据权利要求4所述的柔性电子弯曲加载装置，其特征在于，还包括：
角度传感器，用于采集待测的柔性电子器件的旋转角度；
计算机，分别连接所述角度传感器和三维位移装置；用于根据三维位移装置的位移量控制卡座上弯曲的加载位置；还用于根据所述旋转角度得到柔性电子器件的弯曲加载方向；以及在不同弯曲加载方向下生成所述柔性电子器件的响应特性。
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