OLED显示模块环境试验条件的确定

张洪彬，宋 岩，郑南飞，胡巨刚，李 锴,2

（1. 工业和信息化部电子第五研究所，广州510610；2. 广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室，广州 510610；3. 广东省电子信息产品可靠性与环境工程技术研究开发中心，广州 510610；4. 广州市电子信息产品可靠性与环境工程重点实验室，广州 510610）

OLED显示模块环境试验条件的确定

张洪彬1,3，宋 岩1,4，郑南飞1，胡巨刚1,3，李 锴1,2

（1. 工业和信息化部电子第五研究所，广州510610；2. 广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室，广州 510610；3. 广东省电子信息产品可靠性与环境工程技术研究开发中心，广州 510610；4. 广州市电子信息产品可靠性与环境工程重点实验室，广州 510610）

OLED是下一代平板显示的代表，其环境适应性水平优劣关乎相关产品的市场竞争力，本文介绍了用于评价OLED显示模块环境适应性的环境试验标准，并探讨了环境试验条件的确定方法。

OLED；环境试验；标准

OLED显示具有发光效率高、功耗低、轻、薄、无视角限制等优点，成为目前最具发展前景的显示技术。经过20余年的快速发展，目前OLED显示技术已在手机、仪器仪表、电脑显示等领域中有所应用。作为一种新的显示技术，OLED显示模块及产品的环境适应性及可靠性还需要进不断验证、提升，本文探讨了OLED显示模块环境试验标准及条件确定方法，为其环境适应性评价考核提供参考。

1 相关环境试验标准简介

目前用于指导电子电工产品环境试验的主要标准为GB/T 2423，而具体产品根据各自特点及应用环境，选取GB/T 2423中部分试验项目及规定制定相应的国标或行业标准。2013年10月，我国制定了针对OLED显示模块环境试验的行业标准—SJ/T 11461.5.1-2013 《有机发光二极管显示器第5-1部分：环境试验方法》，该标准选取了GB/T 2423中部分环境试验项目用于考核OLED的环境适应性，具体见表1。

由表1可以看出，SJ 11461.5.1对适用的试验项目、试验条件量值和试验持续时间做了一系列推荐，但具体如何选取并未作规定，给研制和使用厂所试验设计人员造成一些困扰。

2 环境试验方法制定原则

表1 SJ 11461.5.1规定环境试验项目及条件

制定合理的OLED显示模块环境试验方法，需要遵循以下原则：

1）从产品全寿命周期考虑，分析产品在生产、运输、贮存及使用过程中所遇环境类型；

2）分析对产品性能影响最大的环境因素，选取能反映主要环境因素影响效应的实验室环境试验项目；

3）收集、分析产品在全寿命周期所遇环境极值，可作为环境试验量值；

4）分析产品特点，可在不改变失效机理的情况下，为加速考核环境影响效应，环境试验量值可选择大于寿命周期极值的环境条件，如湿热试验；

5）试验持续时间与产品类型、结构、重量、工作状态、散热特点等息息相关，确定试验时间，要充分了解产品特性。

3 环境试验条件制定

3.1 高温、低温贮存

产品贮存包括库房贮存及运输过程中的贮存，贮存环境与户外气候环境、库房建筑结构、温湿度控制特点、库房内其它设备及人的散热特点等因素有关，其中GB/T 4798将世界范围内库房气候环境条件分为1K1至1K11共11个等级[2]，高温贮存极限值有25 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、55 ℃和70 ℃6个等级，低温贮存极限值包括 -65 ℃、-55 ℃、-40 ℃、-33 ℃、-25 ℃、-20 ℃、-5 ℃和5 ℃8个等级，结合SJ/T 11461.5.1规定以及OLED产品贮存特点，不同贮存类型下高温、低温贮存试验温度见表2。

GB/T 20159中推荐贮存试验持续时间为16 h，对于大部分产品该试验时间能够充分说明其设计能够耐受该温度[3]。

3.2 高、低温工作

GB/T 4798对有气候防护场所固定使用、无气候防护场所固定使用、地面车辆使用、船用、携带和非固定使用等5种电工电子产品应用场所的环境条件做出规定，GB/T 20159针对这5种应用场所制定出相应的环境试验条件。本文针对无气候防护厂所固定使用的OLED显示模块给出相应的试验条件，具体见表3。

对于非散热产品，GB/T 20159中推荐高低温工作试验持续时间为16 h；而对于散热产品，推荐高低温工作试验持续时间为96 h，可充分说明该类产品在试验温度下能够正常运行。

3.3 恒定湿热试验

恒定湿热试验分为工作状态和非工作状态，在控制温度、不控制湿度的密闭场所使用时，两种状态的恒定湿热试验可选择30 ℃、85 %RH的试验条件，在相对湿度比较大的场所可选择30 ℃、93 %RH的试验条件；在不控制温度和湿度的场所使用时，可选择40 ℃、93 %RH的试验条件。若想快速获知相关产品的湿热环境影响效应，可选用85 ℃、85 %RH的试验条件，如OLED显示模块中一些非气密元件

一般情况下，对大多数电工电子产品湿热试验选择96 h即可说明其湿热设计满足该条件。

3.4 湿热循环试验

针对OLED显示模块湿热循环试验有2个方法，在GB/T 2423.4中均有明确规定，其中方法1对易由于呼吸作用引起渗透的内空产品特别适用，而方法2适用于其它样件，且重现性较高。对OLED显示模块一般可选择方法2。

3.5 温度冲击试验

温度冲击试验的极限温度值可选择贮存试验中的试验温度，见本文3.1。无相关规定时极限温度保持时间可优先选用3 h，也可根据GJB 360B中规定按照样件重量进行选择[4]。

表2 OLED显示模块高温、低温贮存试验温度确定

表3 OLED显示模块高温、低温工作试验温度确定

3.6 （模拟）太阳辐射试验

太阳辐射试验主要用于考核太阳光对OLED显示模块产品的热效应和光化学效应，标准中选用的试验辐照强度为1 120 W/m2，可代表我国多数地区的最大辐照强度，而在海拔3 000～5 000 m的地区，最大辐照强度则为1 180 W/m2[5]，所以考核高海拔地区固定使用的产品的耐光老化性能时，可适当提高辐照强度。

太阳辐射试验的程序A每个循环照射8 h，停照16 h，每个循环总辐照量为8.96 kW·h/m2，相当于最严酷的自然环境条件，程序B和程序C通过强化太阳光的光化学效应，缩短再现长期暴晒累积效应的时间。对于军用产品而言，偶然在户外使用的产品，建议进行10个循环，对于连续在户外使用的产品，建议进行56个循环[6]。试验温度选择55 ℃评定太阳辐照的光化学效应更加有效。

3.7 低气压试验

低气压工作试验条件可选择60 kPa、70 kPa和80 kPa，分别代表4 000 m、3 000 m、2 000 m海拔高度下使用，当产品在其它高度固定使用时，也可选用其它条件。

低气压贮存试验条件可选择15 kPa、20 kPa、30 kPa、40 kPa和50 kPa，可考核OLED显示模块在高海拔地区贮存或飞机运输贮存的环境适应性。具体试验条件选取按实际贮存高度进行选取。

4 结语

OLED显示模块产品目前已有相应的环境试验标准，标准中根据试验条件量值和持续时间给出了一系列的试验严酷等级，而选择合适的试验严酷等级，应综合考虑其全寿命周期中经历环境类型和条件极值，并结合产品特点和试验目的进行。

需要指出的是，标准中给出的试验项目有时并不能完全覆盖评价OLED显示模块环境适应性所需的试验项目，如在沿海使用的相关产品，需开展盐雾试验；在干热沙漠地区使用，需开展沙尘试验。

[1] SJ/T 11461.5.1-2013, 有机发光二极管显示器 第5-1部分: 环境试验方法[S].

[2] GB/T 4798.1-2005, 电工电子产品应用环境条件 第1部分 贮存[S].

[3] GB/T 20159.1-2006, 环境条件分类 环境条件分类与环境试验之间的关系及转换指南 贮存[S].

[4] 王忠,陈晖,张铮. 环境试验[M], 北京: 电子工业出版社, 2015.

[5] GB/T 4797.4-2006, 电工电子产品自然环境条件太阳辐射与温度[S].

[6] GJB 150.7A-2009, 军用装备实验室环境试验方法 第7部分: 太阳辐射试验[S].

The Determination of Environmental Test Conditions of OLED Display Modules

ZHANG Hong-bin1,3, SONG Yan1,4,ZHENG Nan-fei1, HU Ju-gang1,3, LI Kai1,2
(1. CEPREI，Guangzhou 510610;2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Electronic Information Products Reliability Technology, Guangzhou 510610;3. Guangdong Provincial Research Center of Electronic Information Products Reliability and Environment Engineering Technology, Guangzhou 510610;4. Guangdong Provincial Engineering Laboratory for Reliability of Industrial Robot, Guangzhou 510610)

As representative of the next generation of flat panel display, OLED’s environmental adaptability concerns the competitiveness in the market, this paper introduces environmental test standards for evaluating the environmental adaptability of OLED display modules, and discusses the method of determining environmental test conditions.

OLED; environmental test; standard

TP23

A

1004-7204（2017）05-0021-04

张洪彬（1985.03-），男，硕士，工业和信息化部电子第五研究所工程师，主要从事电子产品与材料的环境适应性评价工作。