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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(jiān)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(shù)：	更新時間： 2022年10月13日
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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(jiān)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(fā)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(yè)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(jù)美國DisplaySearch公司的預測，到
2 0 2 0年有望達到1 40億美元規(guī)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(fā)布了標準IEC 62868: 2〇M
“一般照明用有機發(fā)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(tài)、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(huán)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(huán)
境溫度下進行。除非在標準中另有規(guī)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(shù)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(guī)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(guī)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(xù)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(fā)光區(qū)
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(fā)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(guī)定)，同時玻璃不應碎裂或損壞。如果樣品工作時
未發(fā)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(fā)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(guī)定的
銳邊測試器來驗證。
3 . 3異常狀態(tài)
預期使用時可能產生異常狀態(tài)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(guī)定，過載試驗應在25 ± 5 °C的環(huán)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(jiān)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(fā)熱部分不應引
燃ISO 4046-4: 2 0 0 2 第4 . 1 8 7 條規(guī)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(guī)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(guī)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(wěn)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(wěn)定后試驗應持
續(xù)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(guī)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(guī)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(guī)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(guī)定；無螺紋接線端子應滿足IEC 60598-1第15
章的規(guī)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(tǒng)
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(qū)域的電阻比有機電致發(fā)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(qū)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(qū)域）不再發(fā)光。一
般在內部短路區(qū)域會有一個不為〇的殘余電容。因此
在通電工作時，這一區(qū)域會產生大量的熱量，局部區(qū)
域可能超過1〇〇
若使用恒流電源來驅動OLED，在發(fā)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(tài)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(fā)光效率和質量的提高、價格的降低， OLED
相對于LED以及傳統(tǒng)照明光源的優(yōu)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(xiàn)在人們
工作和生活中。為防止OLED對人體或環(huán)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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