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一般照明用OLED面板安全性能評價

文檔作者：劉晶周陶敏文檔來源：上海市質量監督檢驗技術研究院上海時代之光照明電器檢測有限公司			點擊數：
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2 0 1 7 年1 2 月光源與照明2 0 1 7 年第4 期
_ 般照明用OLED面板安全性能評價
劉晶周陶敏上海市質量監督檢驗技術研究院
上海時代之光照明電器檢測有限公司（上海201114)
摘要：隨著O L E D 產品進人人們的生活， 自然而然需要相關的標準對于O L E D 產品的安全和性能提出相關要求。文章介紹了
國際標準中對于一般照明JT] O L E D 面板安全性能的評價指標以及測試方法。
關鍵詞： OLED; —般照明；安全性能
〇引言
1987年美國柯達公司的鄧青云博士采用有機小分
子半導體材料研制成功低電壓、高亮度的有機發光二
級管（OLED) ' 自此后相關領域的研究蓬勃興起，成
為學術界和產業界的研究熱點。近年來，OLED已經
在中小尺寸顯示領域得到了廣泛的應用，同時OLED
大尺寸技術也在不停的進步，OLED照明產品也將慢
慢進入到人們的生活中。全球OLED照明市場從2012
年開始啟動，根據美國DisplaySearch公司的預測，到
2 0 2 0年有望達到1 40億美元規模。隨著OLED產品進
入人們的生活，自然而然的需要相關的標準對于OLED
產品的安全和性能提出相關要求。
為了對OLED的相關安全性能提出要求及試驗方
法，IEC在2〇M 年9 月發布了標準IEC 62868: 2〇M
“一般照明用有機發光二極管面板-安全要求”。標準適
用的產品范圍為用于室內照明或類似的一般照明用，
工作電壓交流不大于120 V (頻率50 Hz或60 Hz) ,直
流不大于50 V 的OLED面板。標準對于OLED面板
的一般要求、標記、結構、機械危害、異常狀態、絕
緣與電氣強度、熱壓力、爬電距離與電氣間隙、防熱
防火、光生物安全、接線端子、燈具設計信息等做出
了要求'
1 一般要求
OLED面板的設計和制造應使得其在正常使用時
不應對人體或環境造成任何危害。即使在失效時，也
應該是安全的。
對于OLED面板的試驗一般都應在25 ± 5 °C的環
境溫度下進行。除非在標準中另有規定，測試時的電
流與額定電流的偏差不應超過1 % 。
測試時，OLED面板應按制造商的說明書進行安
裝。如果有多個安裝位置的話，則應按照每個試驗最
不利的條件進行安裝。比如在進行電氣試驗時，安裝
位置應使得在出光面的熱積累最大。在測試過程中
OLED面板的安裝位置應保持不變。
2 標記
OLED面板的標記應該清晰牢固，標記包含內容
見表1。
表1 標記的內容和位置
參 數廣品
包裝或
產品過傳頁
制造商(或責任供應商)或商標強制
極性強制
型號或產品代碼強制
額定電流或額定電流范圍強制
額定電壓或額定電壓范圍強制
額定功率強制
供電類型(直流或交流)及頻率強制
形狀及尺寸強制
連接信息強制
安裝說明強制
工作溫度范圍強制
I P 等級強制
燈具設計信息強制
其中連接信息應包括機械及電氣連接的方法。電
氣連接應說明使用的驅動類(即恒流工作或恒壓工作)。
3 安全性能要求
3 . 1結構
3.1.1絕緣材料
標準規定OLED面板不應使用木頭、棉、絲織品、
紙或類似的纖維材料作為絕緣材料。
3.1.2機械強度
OLED面板需要有足夠的機械強度。
標準規定使用IEC 60068-2-6中的正弦波振動試
驗來驗證OLED面板的機械強度。振動試驗應該在X、
y 、Z三個軸向上分別進行，最大位移為0.35 mm, 加
速度為50 m/s2, 振動頻率為10 Hz~ 500 Hz, 持續時
? 39 .
2 0 1 7 年1 2 月光源與照明2 0 1 7 年第4 期
間為3 0 個周期（每個軸向上分別進行1 0 次)。振動試
驗后，01^0面板應先正常工作15 111丨11，0 1 ^ 0 面板
的玻璃不應碎裂或損壞，不應產生火、煙火可燃氣體。
另外，振動試驗后，OLED面板如有部件松動，則要
求松動部件不應造成安全危害。試驗前無法觸碰到的
導電部件在試驗后同樣不應被觸碰到。
3.1.3內部短路
OLED面板有內部短路時不應產生危害。
為了驗證這一特性，首先應在OLED面板上制造
一個內部短路（制造方法應該按制造商的聲稱或標準
附錄C 中的方法進行)。內部短路的位置應該靠發光區
域邊緣2 mm左右。試驗前OLED面板應不工作。產
生內部短路后，燈具應在額定電流下工作30 min，
OLED面板不應產生火焰或熔化物，樣品的發熱部分
不應引燃薄紙（薄紙要求見ISO 4046-4: 2 0 0 2第4.187
條規定)，同時玻璃不應碎裂或損壞。如果樣品工作時
未發生內部短路，則應按前述方法再次制造內部短路；
如果3 次過后仍未發生內部短路，則視為樣品通過測試。
對于玻璃襯底的OLED面板，可使用電烙鐵（預
熱至至少4 3 0 丈）或激光的方法來制造內部短路。電
烙鐵應在短路制造成功后迅速的離開OLED面板。若
OLED面板有外稱合層（如光學稱合層）或塑料膜時，
應將外層輕輕剝開露出足夠制造內部短路部分后進行
制造內部短路的操作，操作完成后應將剝開的外層軍
新粘合。
對于柔性塑料襯底的O L E D面板，可通過在其表
面施加垂直壓力的方法來制造內部短路。操作時，使
用溫度為2 5 ± 5 丈、半徑為0 .5 ± 0 .0 5 m m 的金屬頭按
壓O L E D 面板約1 s ，壓力約為100 N 。
3.1.4銳邊、毛刺
OLED面板的線路應肀滑并應避開銳邊、毛刺等
可能降低導線絕緣的位置。如有銳邊的螺絲等類似部
件不應在線路上。
3.1.5 IP 等級
OLED面板的IP等級應與聲稱一致。
3. 2機械危害
邊緣或角的材質為玻璃的OLED面板應該沒有鋒
利的邊或角，以免在安裝、正常使用或維護時產生危
害;有金屬箔或薄塑料膜的OLED面板應該有保護層，
以免其鋒利的邊緣或角在安裝、正常使用或維護時產
生危害。
這一要求通過目視檢查以及IEC TR 6 狀54 規定的
銳邊測試器來驗證。
3 . 3異常狀態
預期使用時可能產生異常狀態時，O L E D 面板不
應產生安全危害。
這一要求通過過載試驗來考察。除非制造商或供
應商另有規定，過載試驗應在25 ± 5 °C的環境溫度下
進行。試驗中溫度的變化不應超過± 2 1 。
O L E D 面板首先在額定電流下工作，然后增加電
流并監控輸入端功率，直至輸入功率或輸入電流達到
額定值的1 5 0 % 。試驗應進行15 min。試驗后，OLED
面板不應產生火焰或熔化物，樣品的發熱部分不應引
燃ISO 4046-4: 2 0 0 2 第4 . 1 8 7 條規定的薄紙，同時玻
璃不應碎裂或損壞。
3 .4絕緣電阻和電氣強度
O L E D 面板的絕緣電阻應該滿足IEC 6 0 5 9 8 - 1第
1 0 .2 .1 條的規定;O L E D面板的電氣強度應該滿足IEC
6 0 5 9 8 - 1第1 0 . 2 .2 條的規定。
3 . 5熱應力
O L E D 面板應能承受足夠的熱應力。這一要求通
過在溫度試驗箱中特定的溫度下進行熱應力試驗來驗
證。
試驗溫度應為60 °C~ 70 °C之間的任意溫度。在
穩定和試驗時溫度的變化不應超過± 2 O L E D 面
板放人試驗箱中并以額定電流工作。穩定后試驗應持
續60 min。試驗后O L E D面板應能正常工作且不應產
生火焰或溶化物，同時玻璃不應碎裂或損壞。
3 .6爬電距離和電氣間隙
O L E D 面板的電氣強度應該滿足IEC 6 0 5 9 8 - 1第
1 1章的規定。
3 . 7耐熱、耐火
( 1) 耐熱
提供防觸電保護的外部絕緣材料部件，以及同定
載流部件都應該足夠耐熱。合格性由IEC 6 0 5 9 8 - 1第
1 3 . 2 . 1 條中規定的球壓試驗來驗證。但是對于提供附
件絕緣的塑料部件，球壓試驗不是必須的。
( 2) 耐火
固定載流部件在其位的絕緣材料部件記憶提供防
觸電保護的絕緣材料制成的外部部件應耐燃燒、防引
燃。
耐熱、耐火要求的合格性由IEC 6 0 5 9 8 - 1第1 3 章
的規定的方法進行測試，陶瓷材料除外。試驗時樣品
應為整塊O L E D 面板。如果樣品面積太小無法進行上
述試驗，則試驗應在同樣材質、面積為30 mm2的獨立
樣品上進行，每塊樣品的厚度應與O L E D 面板最薄處
的厚度一致。
. 4 0 ?
2 0 1 7 年1 2 月光源與照明2 0 1 7 年第4 期
3 . 8光生物安全性
OLED產品預期不會產生紫外、紅外或藍光危害，
因此無需相應的警告標識，也不需要進行相關測試。
3 .9接線端子
適用時，螺紋接線端子應滿足IEC 60598-1第M
章的規定；無螺紋接線端子應滿足IEC 60598-1第15
章的規定。
4 燈具設計信息
圖1 基丁' O LED面板或模組的OLED照明系統
將OLED面板用于燈具設計時，應3 考慮OLED
面板內部短路時可能對用戶造成的危害。
內部短路區域的電阻比有機電致發光層的電阻要
低得多。這會改變OLED面板上的電流，通常還會引
起內部短路區域電流密度明顯增大。結果就將導致
OLED面板（或OLED面板部分區域）不再發光。一
般在內部短路區域會有一個不為〇的殘余電容。因此
在通電工作時，這一區域會產生大量的熱量，局部區
域可能超過1〇〇
若使用恒流電源來驅動OLED，在發生內部短路
后，OLED兩端的電壓會降低，導致功耗降低。若使
用恒壓電源來驅動OLED，通過OLED的電流會增加
直到達到電源的電流限值或其壓降上升到與正常工作
時一致，這會導致功耗明顯上升。
內部短路可能導致以下安全危害：（1 ) 人體接觸
短路點時灼傷或燙傷；（2 ) 引燃OLED面板附近的可
燃材料；（3 ) 引燃用戶放置在OLED面板上的可燃材
料；（4 ) 由于工作狀態異常導致其他部件的失效；（5)
OLED面板材料碎裂或溶化。
因此在燈具設計時，應采取必要的措施來盡量減
小可能對用戶造成的危害。
5 結語
隨著發光效率和質量的提高、價格的降低， OLED
相對于LED以及傳統照明光源的優勢也越來越明顯，
可以預見OLED照明產品也將越來越多的出現在人們
工作和生活中。為防止OLED對人體或環境造成危害，
需要對OLED的安全性能進行評估和控制。文章介紹
了國際標準對于OLED面板安全性能的評價方法，評
價方法的普及可以有效幫助制造商提高OLED的安全
性能。
參考文獻
[1] Tang C W, Vanslyke S A. Organic Electroluminescent Diodes
[J]. Applied Physics Letters, 1987, 51(12): 913-915.
[2] Organiclightemittingdiode(OLED)panelsforgenerallighting-
Safety requirements: IEC 62868 [S].
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