基于Borderless 产品前倾使用环境泡棉寿命的探究

刘玉安，张坤，张怡，段卫东，李绚，刘孟义，朱东艳

（北京京东方显示技术有限公司，北京，100176）

0 引言

Borderless 产品为无边框设计，液晶屏与背光源胶框之间使用泡棉进行连接，当产品前倾使用时泡棉受到受液晶屏重力及泡棉本身韧性、粘着力、环境温度等影响，存在因泡棉撕裂、开胶造成漏光或液晶屏与背光源胶框分离风险。由于此前行业内均无此方面测试及标准，因此，如何评估产品是否满足使用寿命需求问题亟待解决。

图1

1 实验部分

实验设计检讨：

(a)在生产中应用双面胶带时,要充分考虑到使用的环境与限制[1]，依据液晶屏脱落的失效模型，选定重要影响因子：环境温度、前倾角度、负重重量、泡棉单位受力面积。

(b)根据产品设计差异，选取测试样品。

(c)测试数据分析，软件拟合、制定验证标准。

方案制定：

两款产品分别进行前倾10°与前倾35°进行验证；选取温度以及挂重两个加速因素进行寿命实验曲线拟合。

（1）选取厂内 MNT Borderless 产品中粘贴面积最小的产品产品参与实验。

（2）在常温下挂重，找出产品的挂重极限值。

（3）以极限值作为参考，在0～极限值之间选取四个挂重值作为4 个Spit 验证实验，每个Spit 验证选取3pcs 样品。

（4）参考产品及实验设备能力选取常温、40℃、50℃、60℃温度点进行4 个挂重Spit 验证实验。

（5）所有测试条件同时展开，记录每片实验样片的开胶时间。

（6）实验数据进行线性拟合，找出温度及挂重因素的加速因子，模拟计算公式。

（7）选取合适的温度及挂重作为后续新品验证寿命的实验条件。

实验步骤：

（1）将模组平放在实验台上，CF 面朝上，将挂重铝板粘贴到Panel 表面，如图2 所示： 铝板尽量均匀分布，以保证panel 受力均匀，达到最佳模拟效果。

图2

铝板黏贴时需与panel 底部保持3cm 距离，确保前倾测试过程中铝板不予设备接触。铝板组合重量分别为4.5kg、4kg、3.5kg、3kg 四组，每组3 个样品。

（2）将模组平放在实验台上，panel 面向下，将挂钩粘贴到模组背面，如图3 所示： 挂钩成倒等腰三角形分布，挂钩1&挂钩2 中心到模组上边缘距离5cm,到左右边缘距离模组长度的1/4，挂钩3 中心到模组上边缘距离为模组宽度的1/2。以确保前程过程在模组受力 均匀。

图3

（3）将粘贴好挂钩的模组静置24hr,使panel 与铝板、模组与挂钩充分的粘合。

（4）将产品分别放入实验环境为60℃、50℃、40℃、25℃ 四个实验环境。

（5）将模组用尼龙绳通过模组背面的挂钩固定在高温实验机台中的点灯治具上，确保Panel 前倾10±2°& 35±2°（图4）。需要确保每个挂钩的受力相同。

图4

（6）将模组通电，检查样品初始状态。

（7）每天观察实验样品的状态，记录开胶、漏光时间。

表1

2 测试数据拟合

模型一：产品前倾10°

基于挂重实验数据处理输出：加速模型（挂重及温度因素）

表2：相同产品不同温度加速系数模拟：加速因子=-0.74×（1-1.68×Exp（0.01×温度））

表2

表3：不同挂重条件加速系数模拟：=3.31×10-4×（1-（-3015.74）×Exp（1.12×挂重））

表3

表4：基于泡棉单位面积受力数据处理输出：加速模型（泡棉单位面积受力及温度因素）

表4

表5：4.5kg 挂重条件下不同温度加速因子=-0.88×（1-1.67×Exp（0.01×温度））

表5

加速因子曲线图

模型二：产在前倾35°

基于挂重实验数据处理输出：加速模型（挂重及温度因素）

表6：相同产品不同温度加速系数模拟：加速因子=-0.4×（1-0.71×Exp（0.062×温度））

表6

表7：不同挂重条件加速系数模拟：加速因子=-4.78×10-6×（1-2.09×105×Exp（1.92×挂重））

表7

表8：基于泡棉单位面积受力数据处理输出：加速模型（泡棉单位面积受力及温度因素）

表8

表9：1.5kg 挂重条件下不同温度加速因子=-0.88×（1-1.67×Exp（0.01×温度））

表9

3 结论

通过上述分析和实验验证结果，我们能够得到以下结论：

（1）温度对泡棉使用寿命成负相关，测试环境温度越高，产品失效越快，加速因子越大；（2）挂重对泡棉使用寿命成负相关，挂重越大失效越快，加速因子越大；（3）泡棉单位面积受力与产品泡棉开胶、撕裂有着非常密切的关系。测试环境相同时泡棉单位面积受力越大，产品失效越快，加速因子越大。

4 备注：本试验结论是基于以下限制条件

（1）本文所有数据均为脱密处理后数值(非实际测试数据)，因此数据仅供参考；（2）文中数据处理采用JMP 软件拟合得出；（3）基于泡棉单体和模组产品试验数据，我们默认为不同温度加速系数模拟：加速因子[2]；（4）本试验结论是基于产品模组单体前倾并悬挂于支架上得出的，任何测试方法不是基于此试验设计的，此结论只具有参考意义。