一種基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置，裝置設有放置活性層材料的載物臺，沿所述載物臺底面設有加熱板，所述載物臺一側設有向載物臺發射水平方向磁場的磁場發生器，所述載物臺水平固定在由磁場發生器側向延伸出的連接件上。本實用新型將磁場和溫度場巧妙的結合在一個儀器上，并可以根據實驗需求改變磁場的大小和方向，以及溫度的高低。滿足試驗時進行對比試驗進而找到最佳磁場大小方向和溫度高低的值。而且本實用新型創新的使用流延法使活性層溶液在外場作用下干燥成膜，這樣外場作用于活性層薄膜的生長過程中，更好的改變活性層的結構。而且本儀器不僅造價低廉，方便易用，實驗結果完全能達到預期要求。
【專利說明】
一種基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及活性層材料試驗裝置，尤其涉及P3HT:PCBM活性層在磁場及溫度場組合調控下試驗薄膜生長的裝置。
【背景技術】
[0002]載流子迀移率高的給體P3HT和擁有很高電子迀移率的受體PCBM作為有機光致發光器件常用的活性層材料，是有機太陽電池的代表性材料。P3HT: PCBM活性層的性能直接決定了有機電致發光器件的性能。所以目前很多實驗室用很多方法對P3HT:PCBM活性層的制備與生長加以調控，以提高有機光致發光器件的轉換效率。
[0003]有機電致發光器件(OLEDS)具有全固態、主動發光、高亮度、高對比度、超薄、低成本、低功耗、視角大、工作溫度范圍寬等諸多優點，被認為是目前最有發展前景的平板顯示器之一。其典型結構是在透明陽極和金屬陰極間夾有單層或者多層有機薄膜。有機膜中最重要的一個就是活性層，活性層的結構直接決定了光致發光器件的性能。針對活性層的檢測，目前缺乏一種專用的試驗設備，只是有單獨的利用磁場處理、電場處理、熱處理、摻雜處理等方式，制約著了有機電致發光器件的發展。
[0004]P3HT:PCBM活性層:P3HT是一種3-己基噻吩的聚合物，是有機太陽能電池常用的給體材料;PCBM是一種富勒烯衍生物，是有機太陽能電池常用的受體材料;活性層就是電子和空穴產生和傳輸層。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是實現一種將可變的磁場和溫度場同時作用在活性層生長過程中，調控分子取向、調控活性層微結構、滿足實驗要求的裝置。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置，裝置設有放置活性層材料的載物臺，沿所述載物臺底面設有加熱板，所述載物臺一側設有向載物臺發射水平方向磁場的磁場發生器，所述載物臺水平固定在由磁場發生器側向延伸出的連接件上。
[0007]沿所述加熱板對稱設有一對電磁體，分別為N極磁體和S極磁體，一對所述電磁體通過旋轉機構固定在所述連接件上。
[0008]所述的活性層材料試驗裝置置于填充有氮氣的手套箱內。
[0009]所述的電磁體和磁場發生器設有磁場調節機構，所述的磁場調節機構包括控制電磁體和磁場發生器啟閉的開關、控制電磁體和磁場發生器磁場大小的調節旋鈕、以及顯示參數的磁場顯示器。
[0010]所述的加熱板設有溫度調節機構，所述的溫度調節機構包括控制輸出溫度大小的溫度調節旋鈕，以及顯示參數的溫度顯示器。
[0011 ]所述載物臺為用于放置滴有P3HT:PCBM溶液樣品的平板。
[0012]所述的載物臺上設有溫度傳感器和磁場傳感器，所述溫度傳感器輸出溫度信號至溫度顯示器，所述磁場傳感器輸出磁場強度信號至磁場顯示器。
[0013]本實用新型將磁場和溫度場巧妙的結合在一個儀器上，并可以根據實驗需求改變磁場的大小和方向，以及溫度的高低。滿足試驗時進行對比試驗進而找到最佳磁場大小方向和溫度高低的值。而且本實用新型創新的使用流延法使活性層溶液在外場作用下干燥成膜，這樣外場作用于活性層薄膜的生長過程中，更好的改變活性層的結構。而且本儀器不僅造價低廉，方便易用，實驗結果完全能達到預期要求。
【附圖說明】
[0014]下面對本實用新型說明書中每幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0015]圖1為試驗裝置結構示意圖；
[0016]上述圖中的標記均為:1、磁場發生器;2、開關;3、調節旋鈕;4、磁場顯示器;5、連接件;6、電磁體;7、加熱板;8、溫度調節機構;9、溫度調節旋鈕;10、溫度顯示器。
【具體實施方式】
[0017]本裝置對活性層的處理采用雙重處理:可變化的磁場處理和可變化的溫度處理。如圖1所示，裝置設有放置活性層材料的載物臺，載物臺為用于放置滴有P3HT:PCBM溶液樣品的平板，本實驗室采用低濃度的P3HT:PCBM溶液，既能滿足活性層要薄的需求，又能讓活性層完全在磁場和溫度場的作用下干燥，這樣磁場和溫度場更好的作用于活性層的生長過程，進而改善活性層的結構。
[0018]載物臺底面設有加熱板7，加熱板7用于對載物臺加熱，載物臺一側設有向載物臺發射水平方向磁場的磁場發生器I，載物臺水平固定在由磁場發生器I側向延伸出的連接件5上。沿加熱板7對稱設有一對電磁體6，分別為N極磁體和S極磁體，一對電磁體6通過旋轉機構固定在連接件5上。一對電磁體6可以以載物臺為軸心旋轉，這樣磁場發生器I可以向載物臺發出水平方向的磁場，而電磁體6可以發出貫穿載物臺的磁場，并且通過旋轉機構，可以控制電磁體6貫穿載物臺的角度，而且可以根據實驗的需求隨意改變磁場的方向。
[0019]電磁體6和磁場發生器I設有磁場調節機構，磁場調節機構包括控制電磁體6和磁場發生器I啟閉的開關2、控制電磁體6和磁場發生器I磁場大小的調節旋鈕3、以及顯示參數的磁場顯示器4，加熱板7設有溫度調節機構8，溫度調節機構8包括控制輸出溫度大小的溫度調節旋鈕9，以及顯示參數的溫度顯示器10。這樣可以根據需要調節磁場和溫度大小，可以組合出現很多種不同條件，完全滿足實驗室對條件變化的各種需求，方便找出最佳的磁場大小方向和溫度高低的值。
[0020]為精確控制試驗，載物臺上設有溫度傳感器和磁場傳感器，溫度傳感器輸出溫度信號至溫度顯示器10，磁場傳感器輸出磁場強度信號至磁場顯示器4，這樣可以精確的了解到載物臺上當前的溫度和磁場大小狀況。
[0021]本裝置在溫度和磁場的控制下，利用流延法在氮氣環境中讓活性層在儀器中自然干燥，即活性層材料試驗裝置置于填充有氮氣的手套箱內。這樣可以雙重處理，而且磁場和溫度均可調控，滿足實驗室多次對比試驗的要求；自然干燥過程中，磁場和溫度對活性層的結構影響較大，實驗效果更為明顯。
[0022]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置，其特征在于:裝置設有放置活性層材料的載物臺，所述載物臺底面設有加熱板，所述載物臺一側設有向載物臺發射水平方向磁場的磁場發生器，所述載物臺水平固定在由磁場發生器側向延伸出的連接件上。2.根據權利要求1所述的基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置，其特征在于:沿所述加熱板對稱設有一對電磁體，分別為N極磁體和S極磁體，一對所述電磁體通過旋轉機構固定在所述連接件上。3.根據權利要求2所述的基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置，其特征在于:所述的活性層材料試驗裝置置于填充有氮氣的手套箱內。4.根據權利要求3所述的基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置，其特征在于:所述的電磁體和磁場發生器設有磁場調節機構，所述的磁場調節機構包括控制電磁體和磁場發生器啟閉的開關、控制電磁體和磁場發生器磁場大小的調節旋鈕、以及顯示參數的磁場顯示器。5.根據權利要求4所述的基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置，其特征在于:所述的加熱板設有溫度調節機構，所述的溫度調節機構包括控制輸出溫度大小的溫度調節旋鈕，以及顯示參數的溫度顯示器。6.根據權利要求1-5中任一項所述的基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置，其特征在于:所述載物臺為用于放置滴有P3HT: PCBM溶液樣品的平板。7.根據權利要求6所述的基于磁場及溫度場的活性層材料試驗裝置，其特征在于:所述的載物臺上設有溫度傳感器和磁場傳感器，所述溫度傳感器輸出溫度信號至溫度顯示器，所述磁場傳感器輸出磁場強度信號至磁場顯示器。
【文檔編號】G01N33/00GK205538892SQ201620112347
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月4日
【發明人】王文俊, 黃振俠, 吳廣成, 鄭紅, 楊輝, 崔光磊
【申請人】安徽師范大學