CN111175627A - 一种oled器件光电及量子效率测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种OLED器件光电及量子效率测试系统，包括测试平台、夹具、积分半球、光学传导组件和辐射照度测试设备，夹具和积分半球分别设置于测试平台的两侧面上；积分半球上部平面中央和底部半球顶点开有测试孔光学传导组件包括光纤、镜筒和光学反光镜，镜筒设置在积分半球底部顶点测试孔和辐射照度测试设备顶部之间，光学反光镜设置在镜筒的侧壁上，可向镜筒内打开。本发明将光电测试和量子效率测试设备进行了整合，重新设计了测试光路，实现了光电测试与量子效率测试结合；采用夹具和垂直光路，摒弃了暗室柜等严苛的测试条件，提高了适用性。

Description

一种OLED器件光电及量子效率测试系统

技术领域

本发明涉及光电器件测量技术领域，具体涉及一种OLED器件光电及量子效率测试系统。

背景技术

有机发光二极管(Organiclight-EmittingDiode，OLED)是近年来发展最为迅速的薄膜显示技术。自1979年美国柯达公司率先发表以来，已经历了40年的发展。作为OLED技术的载体，OLED器件性能是衡量OLED器件构建原理、材料组合和制备工艺的最为直接和有效的方法。其中，器件的光电性能测试和量子效率测试一直以来都是器件测试中最为关键的项目，对于评价OLED器件功能层的搭配组合、器件中有机材料的性能、器件中发光材料的颜色和效率等指标都具有重要的意义。

随着OLED技术的发展，OLED光电测试和量子效率测试的测试设备和测试方法均形成了独立且完善的测试体系。其中，光电测试系统一般包含恒压恒流源、辐射照度计和夹具，需在暗室条件下使用；量子效率测试系统一般包含恒压恒流源、积分球、光谱仪和夹具，可在光照条件下使用。可见，两套系统虽然存在一定的通用设备，但由于测试光路和测试条件的区别，目前整合度最高的方式为共用夹具和恒压恒流源，因此，两种测试需要在人工切换系统的情况下进行单点测试，对于大规模标准化测试来说，无疑造成了时间的浪费和人力成本的增加。

发明内容

针对现有技术中的以上不足，本发明提供了一种OLED器件光电及量子效率测试系统，通过改变现有设备的测试光路，将光电测试系统与量子效率测试系统进行了有效的整合，减小了设备的体积，提高了单次测试的样品数量，实现了样品自动测试，节约了人力成本。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种OLED器件光电及量子效率测试系统，包括：测试平台、夹具、积分半球、光学传导组件和辐射照度测试设备，所述夹具和积分半球分别设置于所述测试平台的两侧面上，所述夹具用于夹持测试OLED器件；所述积分半球采用半球平面向上的方式设置，上部平面中央和底部半球顶点开有测试孔；在所述测试平台中心设有一通孔，所述通孔与所述积分半球上部平面中央测试孔相对应；所述光学传导组件包括光纤、镜筒和光学反光镜，用于光信号的传导；所述辐射照度测试设备设置在所述分半球下方，用于光信号的采集；所述镜筒设置在所述积分半球底部顶点测试孔和所述辐射照度测试设备顶部之间，所述光学反光镜设置在所述镜筒的侧壁上，可向所述镜筒内打开，形成45°夹角，用于控制光路的传导；

当所述光学反光镜处于打开状态时，通过所述光纤向所述辐射照度测试设备传递的光电测试光路打开，可进行光电测试；当所述光学反光镜处于关闭状态时，通过所述光纤向所述辐射照度测试设备传递的光路关闭，通过所述积分半球上测试孔的主光路导通，可进行量子效率测试。

所述测试系统还包括用于带动所述夹具旋转的旋转机构、用于带动所述夹具沿径向移动的推送机构和用于测试电压/电流的提供，综合光、电信息并进行数据处理的控制系统；所述旋转机构和推送机构设置在所述测试平台上；所述推送机构包括传递夹、传递槽和龙门导轨。

所述控制系统包括恒压恒流输出源、计算机和触控屏，所述恒压恒流源与所述夹具电性连接，用于提供稳定输出电压、电流并且将输出信号实时传递至所述计算机上的控制软件，所述计算机上的控制软件用于提供触控交互、测试参数设置以及机械运动控制，并能够对测试数据进行运算和分析；所述触控屏用于控制界面的显示和控制/采集测试参数的设定与查看。

在所述夹具内设置金属触点，用于对测试样品施加电流和电压，在所述夹具的底部设有通光孔。

所述旋转机构包括齿轮和电动机；所述测试平台的边部开有槽孔，所述旋转机构设置在所述槽孔内；

所述测试平台上部设有环形旋转转盘，所述转盘边部底侧设有与所述旋转机构上的齿轮相啮合的环形齿轮槽，所述旋转机构的齿轮穿过所述测试平台的槽孔与所述齿轮槽啮合，由所述旋转机构的齿轮旋转方向和圈数确定所述转盘的旋转方向和位置；

所述转盘的直径大于所述积分半球的直径。

所述转盘上以同心圆的方式设有多个传递夹，所述夹具设置在所述传递夹上；

所述夹具与所述传递夹之间采用触点接触式连接。

所述转盘的内侧设有定位盘；在所述转盘和定位盘上沿径向设有传递槽，用于带动所述传递夹沿径向移动。

所述定位盘的中心设有通光孔；所述传递槽起点和终点与所述夹具上通光孔对应的位置设有通光孔。

所述测试平台上部设有龙门导轨，所述龙门导轨上设有接线带，所述龙门导轨与所述测试平台连接端的纵梁顶端与所述接线带的一端连接，所述接线带的另一端与所述传递夹连接；所述龙门导轨横梁的垂直面设有导齿，与设置有导轮的传递夹连接，所述导轮在通电的情况下旋转，使所述传递夹沿横梁移动。

所述光纤沿所述积分半球的外侧弧形设置，其一端连接在所述积分半球底部半球顶点测试孔下方，另一端连接在所述夹具底部通光孔下方的光电测试光路上。

在所述光学反光镜开合位置，所述镜筒与所述光纤垂直连接。

所述夹具的数量大于等于6；所述夹具通过旋转实现样品切换；所述光学反光镜为单面纯平面镜；所述辐射照度测试设备为辐射照度计。

本发明技术方案，具有如下有益效果：

本发明一种OLED器件光电及量子效率测试系统，将光电测试和量子效率测试设备进行了整合，重新设计了测试光路，实现了光电测试与量子效率测试结合；采用夹具和垂直光路，摒弃了暗室柜等严苛的测试条件，提高了适用性；采用多夹具和旋转切换的方式，实现了多样品连续测试；同时与大尺寸积分半球相结合，提高了测试精度和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明OLED器件光电及量子效率测试系统整体结构示意图；

图2为图1结构俯视图；

图3为本发明中龙门导轨结构示意图；

图4为图3结构俯视图；

图5为本发明中光学反光镜安装位置示意图。

附图标记说明：

1-测试平台

11-转盘

111-齿轮槽

12-定位盘

2-夹具

3-积分半球

4-光学传导组件

41-光纤，42-镜筒，43-光学反光镜

5-辐射照度测试设备

6-旋转机构

7-推送机构

71-传递夹

711-导轮

72-传递槽，73-龙门导轨

8-控制系统

81-恒压恒流输出源，82-计算机，83-触控屏

9-接线带。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图5所示，本发明提供了一种OLED器件光电及量子效率测试系统，包括：测试平台1、夹具2、积分半球3、光学传导组件4和辐射照度测试设备5，夹具2和积分半球3分别设置于测试平台1的两侧面上，夹具2用于夹持测试OLED器件；积分半球3采用半球平面向上的方式设置，上部平面中央和底部半球顶点开有测试孔；在测试平台1中心设有一通孔，该通孔与积分半球3上部平面中央测试孔相对应；光学传导组件4包括光纤41、镜筒42和光学反光镜43，用于光信号的传导；辐射照度测试设备5设置在分半球3下方，用于光信号的采集；镜筒42设置在积分半球3底部顶点测试孔和辐射照度测试设备5顶部之间，光学反光镜43设置在镜筒42的侧壁上，可向镜筒内打开，形成45°夹角；

当光学反光镜43处于打开状态时，通过光纤41向辐射照度测试设备5传递的光路打开，可进行光电测试；当光学反光镜43处于关闭状态时，通过光纤41向辐射照度测试设备5传递的光路关闭，通过积分半球3上测试孔的光路导通，可进行量子效率测试。

本发明将光电测试和量子效率测试设备进行了整合，重新设计了测试光路，实现了光电测试与量子效率测试结合；采用夹具和垂直光路，摒弃了暗室柜等严苛的测试条件，提高了适用性。

本发明测试系统还包括用于带动夹具2旋转的旋转机构6、用于带动夹具2沿径向移动的推送机构7和用于测试电压/电流的提供，综合光、电信息并进行数据处理的控制系统8；旋转机构6和推送机构7设置在测试平台1上；推送机构7包括传递夹71、传递槽72和龙门导轨73。

控制系统8包括恒压恒流输出源81、计算机82和触控屏83，恒压恒流源81与夹具2电性连接，用于提供稳定输出电压、电流并且将输出信号实时传递至计算机82上的控制软件，计算机82上的控制软件用于提供触控交互、测试参数设置以及机械运动控制，并能够对测试数据进行运算和分析；触控屏83计算机82之间使用线缆连接，其接口包含但不限于RJ45、USB、HDMI、TYPE-C、DVI、DP和Thunderbolt中的一种或两种，用于控制界面的显示和控制/采集测试参数的设定与查看。

旋转机构6包括齿轮和电动机；测试平台1的边部开有槽孔，旋转机构6设置在所述槽孔内；测试平台1上部设有环形旋转转盘11，转盘11边部底侧设有与齿轮相啮合的环形齿轮槽111，旋转机构6的齿轮穿过测试平台1的槽孔与齿轮槽111啮合，由旋转机构6的齿轮旋转方向和圈数确定转盘11的旋转方向和位置；转盘11的直径大于积分半球3的直径。

转盘11上以同心圆的方式设有多个传递夹71，夹具2设置在传递夹71上；夹具2与传递夹71之间采用触点接触式连接。在转盘11的内侧设有定位盘12；在转盘11和定位盘12上沿径向设有传递槽72，用于带动传递夹71沿径向移动。定位盘12的中心设有通光孔；传递槽72起点和终点与夹具2上通光孔对应的位置设有通光孔。

测试平台1上部还设有龙门导轨73，龙门导轨73与测试平台1连接端的纵梁顶端与接线带9的一端连接，接线带9的另一端与传递夹71连接；龙门导轨73横梁的垂直面设有导齿，与设置有导轮711的传递夹71连接，导轮711在通电的情况下旋转，使传递夹71沿横梁移动；传递夹71与导轮711连接采用直接连接。

光纤41沿积分半球3的外侧弧形设置，其一端连接在积分半球3底部半球顶点测试孔下方，另一端连接在夹具2底部通光孔下方的光电测试光路上。在光学反光镜43开合位置，镜筒42与光纤41垂直连接。

夹具2通过旋转实现样品切换，内部形状可为方形、圆形或其他不规则图形，优选方形。夹具数量可根据转盘11尺寸设定，一般不少于6个。夹具为不透光材质，一般选择不锈钢、铸铁、铝及合金、镁合金、钛及合金、铜及合金等金属或聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚异戊二烯、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物材质，优选铝制。本发明采用多夹具和旋转切换的方式，实现了多样品连续测试；同时与大尺寸积分半球相结合，提高了测试精度和稳定性。

另外，本发明中辐射照度测试设备5为辐射照度计，可选择Photores earch公司生产的任意型号产品；测试平台1为不透光的硬质圆板或方板，一般选择不锈钢、铸铁、铝及合金、镁合金、钛及合金、铜及合金等金属或聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚异戊二烯、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物材质，优选铝合金材质。龙门导轨73的横梁和纵梁可为分体式或一体式结构，一般选择不锈钢、铸铁、铝及合金、镁合金、钛及合金、铜及合金等金属或聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚异戊二烯、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物材质，优选铝合金材质。转盘11一般选择不锈钢、铸铁、铝及合金、镁合金、钛及合金、铜及合金等金属或聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚异戊二烯、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物材质，优选铝合金材质。传递夹71一般选择不锈钢、铸铁、铝及合金、镁合金、钛及合金、铜及合金等金属或聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚异戊二烯、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物材质，优选聚碳酸酯材质。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，包括：测试平台(1)、夹具(2)、积分半球(3)、光学传导组件(4)和辐射照度测试设备(5)，所述夹具(2)和积分半球(3)分别设置于所述测试平台(1)的两侧面上，所述夹具(2)用于夹持测试OLED器件；所述积分半球(3)采用半球平面向上的方式设置，上部平面中央和底部半球顶点开有测试孔；在所述测试平台(1)中心设有一通孔，所述通孔与所述积分半球(3)上部平面中央测试孔相对应；所述光学传导组件(4)包括光纤(41)、镜筒(42)和光学反光镜(43)，用于光信号的传导；所述辐射照度测试设备(5)设置在所述分半球(3)下方，用于光信号的采集；所述镜筒(42)设置在所述积分半球(3)底部顶点测试孔和所述辐射照度测试设备(5)顶部之间，所述光学反光镜(43)设置在所述镜筒(42)的侧壁上，可向所述镜筒(42)内打开，用于控制光路的传导；

当所述光学反光镜(43)处于打开状态时，通过所述光纤(41)向所述辐射照度测试设备(5)传递的光电测试光路打开，可进行光电测试；当所述光学反光镜(43)处于关闭状态时，通过所述光纤(41)向所述辐射照度测试设备(5)传递的光路关闭，通过所述积分半球(3)上测试孔的主光路导通，可进行量子效率测试。

2.根据权利要求1所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括用于带动所述夹具(2)旋转的旋转机构(6)、用于带动所述夹具(2)沿径向移动的推送机构(7)和用于测试电压/电流的提供，综合光、电信息并进行数据处理的控制系统(8)；所述旋转机构(6)和推送机构(7)设置在所述测试平台(1)上；所述推送机构(7)包括传递夹(71)、传递槽(72)和龙门导轨(73)。

3.根据权利要求2所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，所述控制系统(8)包括恒压恒流输出源(81)、计算机(82)和触控屏(83)，所述恒压恒流源(81)与所述夹具(2)电性连接，用于提供稳定输出电压、电流并且将输出信号实时传递至所述计算机(82)上的控制软件，所述计算机(82)上的控制软件用于提供触控交互、测试参数设置以及机械运动控制，并能够对测试数据进行运算和分析；所述触控屏(83)用于控制界面的显示和控制/采集测试参数的设定与查看。

4.根据权利要求1所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，在所述夹具(2)内设置金属触点，用于对测试样品施加电流和电压；在所述夹具(2)的底部设有通光孔。

5.根据权利要求2所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，所述旋转机构(6)包括齿轮和电动机；所述测试平台(1)的边部开有槽孔，所述旋转机构(6)设置在所述槽孔内；

所述测试平台(1)上部设有环形旋转转盘(11)，所述转盘(11)边部底侧设有与所述旋转机构(6)上的齿轮相啮合的环形齿轮槽(111)，所述旋转机构(6)的齿轮穿过所述测试平台(1)的槽孔与所述齿轮槽(111)啮合，由所述旋转机构(6)的齿轮旋转方向和圈数确定所述转盘(11)的旋转方向和位置；

所述转盘(11)的直径大于所述积分半球(3)的直径。

6.根据权利要求5所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，所述转盘(11)上以同心圆的方式设有多个传递夹(71)，所述夹具(2)设置在所述传递夹(71)上；

所述夹具(2)与所述传递夹(71)之间采用触点接触式连接。

7.根据权利要求6所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，所述转盘(11)的内侧设有定位盘(12)；在所述转盘(11)和定位盘(12)上沿径向设有传递槽(72)，用于带动所述传递夹(71)沿径向移动。

8.根据权利要求7所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，所述定位盘(12)的中心设有通光孔；所述传递槽(72)起点和终点与所述夹具(2)上通光孔对应的位置设有通光孔。

9.根据权利要求2所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，所述测试平台(1)上部设有龙门导轨(73)，所述龙门导轨(73)上设有接线带(9)，所述龙门导轨(73)与所述测试平台(1)连接端的纵梁顶端与所述接线带(9)的一端连接，所述接线带(9)的另一端与所述传递夹(71)连接；所述龙门导轨(73)横梁的垂直面设有导齿，与设置有导轮(711)的传递夹(71)连接，所述导轮(711)在通电的情况下旋转，使所述传递夹(71)沿横梁移动。

10.根据权利要求4所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，所述光纤(41)沿所述积分半球(3)的外侧弧形设置，其一端连接在所述积分半球(3)底部半球顶点测试孔下方，另一端连接在所述夹具(2)底部通光孔下方的光电测试光路上。

11.根据权利要求1所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，在所述光学反光镜(43)开合位置，所述镜筒(42)与所述光纤(41)垂直连接。

12.根据权利要求1-11任一项所述的OLED器件光电及量子效率测试系统，其特征在于，所述夹具(2)的数量大于等于6；所述夹具(2)通过旋转实现样品切换；所述光学反光镜(43)为单面纯平面镜；所述辐射照度测试设备(5)为辐射照度计。

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