CN207336250U - 一种用于柔性有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于柔性有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置，包括高精度步进电机、限位器、计数器、滚轴丝杆、滑块、固定夹具、支架、样品台、可编程控制器、触摸屏、电源开关和指示灯。将样品经由夹具固定于柔性光电器件样品台上的滑块，通过高精度步进电机和限位器，操作滑块在滚轴丝杆上的运动状态，从而精确控制柔性光电器件的弯折角度、速度和拉伸程度；利用与步进电机滚轴丝杆连接的计数器准确计量弯折和拉伸次数；结合可编程触摸屏控制盒的自编程功能，实现样品耐弯折和抗拉伸性能的准确测试。本实用新型具有定位精确，误差小，可高速测试，耐久使用等特点，可广泛用于柔性透明电极等电子器件的耐弯折和抗拉伸性能测试。

Description

一种用于柔性有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置

技术领域

本实用新型属于柔性有机光电器件测试技术领域，尤其是一种有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置。

背景技术

近年来，具有绿色洁净、实用、智能、持久性(提供持续的医疗和健康信息)等优点的可穿戴设备引起了人们的广泛关注。智能化的可穿戴设备必须具有质量轻、体积小、效率高、舒适性高等特点，同时还应具有优异的可弯曲性和可拉伸性。具有光、电功能的柔性有机光电器件是智能化可穿戴设备的核心构建单元，是实现多功能便携式可穿戴设备的关键。因此，学术界和工业界一直致力于柔性有机光电器件的研究，并取得了显著进展，高性能柔性有机太阳能电池、发光二极管、晶体管等原型器件均已被成功研制。

柔性有机光电器件一般是以聚酰亚胺、聚酯和聚二甲基硅氧烷薄膜为基片材料，使用中经常要出现弯折的现象，因此其耐弯折和耐拉伸性能是决定器件性质的一个重要因素。然而，由于不同研究组制备的柔性光电子器件在厚度、测试条件等方面的千差万别，几乎每个器件的耐弯折性能都有较大差异，难以实现优化性能器件的筛选及相关生产工艺改进。不同于传统硬质材料(如电缆、皮革等)的标准化耐弯折性能测试仪器及流程，目前国内外关于软质有机、无机薄膜材料为主体的有机光电器件弯折性能测试尚无统一验证标准，难于对不同规格的柔性电子产品耐弯折性能做出标准化评价。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种用于柔性有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置，可以实现不同种类的柔性电路耐弯折和耐拉伸性能做出标准化评价，且测试简单、速度快、稳定性高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种用于柔性光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置，包括样品测试平台和操作箱：样品测试平台包含高精度步进电机、限位器、计数器、滚轴丝杆、两个滑块、固定夹具、支架和样品台，测试样品的两端通过固定夹具固定于两个滑块上，装有固定夹具和限位器的滑块固定于样品台上的支架和滚轴丝杆上，滚轴丝杆两端连接高精度步进电机和计数器，通过高精度步进电机控制滚轴丝杆的转动，从而调节滚轴丝杆连接的两个滑块间的距离，滑块的运动状态通过计数器实时记录，高精度步进电机和计数器的操作由位于操作箱的可编程控制器完成。

进一步，上述限位器固定于滑块上，以实现滑块的单向和往复运动的准确定位和控制。

进一步，操作箱可以包含触摸屏，可编程控制器的操作参数可在触摸屏上实时操作。

进一步，上述触摸屏上设有开关、前进/后退速度、弯折角度、弯折次数和拉伸速度、拉伸程度、拉伸次数操作键。

上述操作箱还可以包含指示灯，具有显示电源开/关状态和仪器出错报警功能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图1中，1高精度步进电机，2限位器，3计数器，4滚轴丝杆，5滑块，6固定夹具，7支架，8样品台，9可编程控制器，10触摸屏，11电源开关，12指示灯。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的内容。

首先将柔性光电器件样品的两端通过夹具6固定于两个滑块5上，打开电源开关11，调节连接可编程控制器9的触摸屏10上的弯折/拉伸参数，点击触摸屏上的开关，实时观测样品弯折/拉伸程度。装有样品夹具6和限位器2的滑块5固定于样品台8上的支架7和滚轴丝杆4上；滚轴丝杆两端连接高精度步进电机1和计数器3，通过高精度电机控制滚轴丝杆的转动，从而调变滚轴丝杆连接的两个滑块间的距离，滑块的运动状态通过计数器实时记录；步进电机和计数器的操作由装有可编程控制器9和触摸屏10的操作箱进行，可编程控制器的操作参数可在触摸屏上实时操作；电源开关为所有装置的总开关，指示灯具有显示电源开/关状态和仪器出错报警功能。

为便于本领域的普通技术人员实施本实用新型，现提供一个实施例如下：

将载有金属纳米线透明电极样品的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基片固定在滑块上，打开电源开关，调节连接可编程控制器的触摸屏上的前进/后退速度、弯折角度、弯折次数，点击触摸屏上的开关，实时观测样品弯折程度。弯折测试同时，将样品与外电路连接，实时观测样品弯折角度、次数对其电流、电阻等性能的影响。

上述实施例中，基片还可以使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)。此外，样品可以使用载有石墨烯、碳纳米管透明电极样品的PET基片、载有导电高分子透明电极样品的PET基片、载有金属氧化物透明电极样品的PET基片、载有有机、量子点发光二极管样品的PET基片，以观测弯折程度对样品发光亮度、强度性能的影响。

样品使用载有有机、无机太阳能电池样品的PET基片时还可以观测弯折程度对样品转化效率、开路电压、短路电流、填充因子性能的影响。

样品使用载有有机、无机晶体管样品的PET基片时还可以观测弯折程度对样品迁移率、开关比、阈值电压性能的影响。

同理，样品还可以使用载有石墨烯、碳纳米管透明电极样品的PDMS基片、载有导电高分子透明电极样品的PDMS基片、载有金属氧化物透明电极样品的PDMS基片。

样品使用载有有机、量子点发光二极管样品的PDMS基片时可以观测拉伸状况对样品发光亮度、强度性能的影响。

样品使用载有有机、无机太阳能电池样品的PDMS基片时可以观测拉伸状况对样品转化效率、开路电压、短路电流、填充因子性能的影响。

样品使用载有有机、无机晶体管样品的PDMS基片时可以观测拉伸状况对样品迁移率、开关比、阈值电压性能的影响。

综合以上具体实施方式，本实用新型具有定位精确，误差小，可高速测试，耐久使用等特点，可广泛用于柔性透明电极、太阳能电池、晶体管、发光二极管、锂电池等电子器件的耐弯折和抗拉伸性能测试。

Claims (5)

1.一种用于柔性有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置，其特征在于包括样品测试平台和操作箱：样品测试平台包含高精度步进电机(1)、限位器(2)、计数器(3)、滚轴丝杆(4)、两个滑块(5)、固定夹具(6)、支架(7)和样品台(8)，测试样品的两端通过固定夹具固定于两个滑块上，装有固定夹具(6)和限位器(2)的滑块(5)固定于样品台(8)上的支架(7)和滚轴丝杆(4)上，滚轴丝杆两端连接高精度步进电机(1)和计数器(3)，通过高精度步进电机控制滚轴丝杆的转动，从而调节滚轴丝杆连接的两个滑块间的距离，滑块的运动状态通过计数器实时记录，高精度步进电机(1)和计数器(3)的操作由位于操作箱的可编程控制器(9)完成。

2.如权利要求1所述的一种用于柔性有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置，其特征在于：所述限位器固定于滑块上，以实现滑块的单向和往复运动的准确定位和控制。

3.如权利要求1所述的一种用于柔性有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置，其特征在于：操作箱可以包含触摸屏，可编程控制器的操作参数可在触摸屏上实时操作。

4.如权利要求3所述的一种用于柔性有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置，其特征在于：所述触摸屏上设有开关、前进/后退速度、弯折角度、弯折次数和拉伸速度、拉伸程度、拉伸次数操作键。

5.如权利要求3所述的一种用于柔性有机光电器件耐弯折和抗拉伸测试的装置，其特征在于：所述操作箱还可以包含指示灯，具有显示电源开/关状态和仪器出错报警功能。