李 敏，王英程，張震坤

(廣東出入境檢驗檢疫局 檢驗檢疫技術(shù)中心，廣州 510623)

0 引言

OLED 技術(shù)是一種借助有機半導(dǎo)體功能材料，將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的新型技術(shù)，主要應(yīng)用于顯示器和照明產(chǎn)品。OLED 面板具有結(jié)構(gòu)簡單、厚度薄、耗電低、發(fā)光效率高、工作溫度低和可實現(xiàn)柔性顯示等特點，與傳統(tǒng)光源以及新型LED 燈相比具有明顯的優(yōu)勢。隨著OLED 技術(shù)的不斷進步，OLED 產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，IEC 國際電工委員會以及各國標(biāo)準(zhǔn)化組織正加快制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1 適用標(biāo)準(zhǔn)

UL 美國保險商實驗室在2012年v發(fā)布了專門針對OLED 面板的安全標(biāo)準(zhǔn)UL8752《OLED 面板安全標(biāo)準(zhǔn)》。標(biāo)準(zhǔn)UL8752 的應(yīng)用與針對LED 照明產(chǎn)品的UL8750 相似，OLED 面板燈具在按UL 標(biāo)準(zhǔn)進行檢測時，需同時符合相應(yīng)燈具安全標(biāo)準(zhǔn)和OLED 面板標(biāo)準(zhǔn)的要求。例如:固定式OLED 面板燈具，需按照UL1598《燈具安全標(biāo)準(zhǔn)》對燈具整體進行檢測和判定，同時依據(jù)UL8752 考核OLED 面板的符合性，可移式OLED 面板燈具需同時符合UL153《可移式燈具安全標(biāo)準(zhǔn)》和UL8752 的要求。

標(biāo)準(zhǔn)UL8752 適用于按照CSA C22.1《加拿大電氣規(guī)程》或ANSI/NFPA 70《國家電氣規(guī)程》(美國)要求設(shè)計的可移式和固定安裝的OLED 面板，這些OLED 面板與隔離電源連接，如電機、電池、燃料電池、太陽能電池等。

適用于標(biāo)準(zhǔn)UL8752 的OLED 面板只能安裝在干燥場所或潮濕場所，并且具有以下結(jié)構(gòu)特征:

(1)直接固定在墻上或建筑物的天花板上。

(2)與機械框架合為一體安裝或固定在墻上或建筑物的天花板上，如固定式燈具、嵌入式燈具和指示燈。

(3)與機械框架合為一體，可移動式的或不用特殊工具或技巧能重新固定的，如可移式燈具。

對安裝在固定式燈具或可移式燈具內(nèi)的OLED面板，在相應(yīng)的燈具標(biāo)準(zhǔn)中已考核過的火災(zāi)危險或傷害危險的條款和要求，在UL8752 中不再重復(fù)考核。

2 檢驗項目

OLED 面板燈具的檢測，需同時符合燈具安全標(biāo)準(zhǔn)和OLED 面板標(biāo)準(zhǔn)的要求，檢驗項目類別大致可以分為標(biāo)記要求、機械要求、電氣要求和發(fā)熱要求等幾方面。

2.1 標(biāo)記要求

標(biāo)記是最基本的要求，它提供了信息，指示人們?nèi)绾握_選用、安裝、使用和維護燈具，同時標(biāo)記也是確保人身安全的重要要求之一。對OLED 面板燈具，標(biāo)記要求可分為以下四個方面。

(1)標(biāo)記的信息內(nèi)容，包括銘牌上的信息，如制造商信息、制造日期代碼、電氣額定值(電壓、頻率、電流、光源功率)等，以及說明書中列明的相關(guān)警告和安裝說明等。OLED 面板燈具，特別是固定式和嵌入式燈具一般都要附上使用說明書，除了詳細(xì)說明燈具的裝配、連接方法以及指引用戶正確安裝和使用燈具外，說明書還要提供OLED 面板只能由符合輸出限值要求的隔離電源供電等信息。

(2)標(biāo)記的形式。標(biāo)記通常采用壓敏標(biāo)簽印字、油墨模板印字、模壓印字、機械戳印、手動戳印、鋼模戳印、壓印、在玻璃或金屬上蝕刻印字等方式，清晰、耐久地標(biāo)示出來。針對不同類型的標(biāo)記信息，標(biāo)準(zhǔn)還提出了文字高度的要求。如UL153 中規(guī)定，A 類格式代碼的標(biāo)記應(yīng)使用油印或模壓印字的標(biāo)簽，字母高度至少為1/8 in(3.2 mm)，可互連燈具的數(shù)量標(biāo)識就屬于A 類格式代碼的標(biāo)記。

(3)標(biāo)記的位置。標(biāo)準(zhǔn)對不同的信息內(nèi)容有標(biāo)示位置的要求，如UL153 中規(guī)定，格式編號為1 的標(biāo)記通常印在或貼在燈具外表面可見的位置上，格式編號為3 的標(biāo)記需標(biāo)在更換光源時可見的位置上。針對標(biāo)記的具體內(nèi)容，通常標(biāo)準(zhǔn)會同時給出格式代碼和格式編號的要求。例如:可移式燈具應(yīng)按B-1 的格式標(biāo)示制造商信息，即制造商信息應(yīng)采用壓敏標(biāo)簽或油印方式印制，并貼在燈具外表面可見的位置上。

(4)標(biāo)記的材料。壓敏標(biāo)簽印字的標(biāo)簽應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)UL969《標(biāo)記和標(biāo)簽系統(tǒng)》的要求，通常情況下，符合UL153 第49 和63 章免溫升要求的可移式燈具，其標(biāo)記材料的最低溫度額定值為60℃(140°F)。

2.2 機械要求

機械要求主要是指用戶在使用和維護燈具的過程中，燈具可能出現(xiàn)機械危害、材料損壞等缺陷和故障，為保證人員和環(huán)境的安全，標(biāo)準(zhǔn)從產(chǎn)品的安裝、外殼材料、結(jié)構(gòu)、機械防護等方面提出了具體的結(jié)構(gòu)和試驗要求。

燈具外殼通常起到降低觸及帶電部件風(fēng)險，封住可能引起火災(zāi)的部件，保護內(nèi)部部件免受機械損傷以及隔離內(nèi)部部件與外部環(huán)境的作用。比較常見的燈具外殼材料有金屬、塑料等，無論哪種材料，燈具安全標(biāo)準(zhǔn)都提出了特定的要求，如UL1598 對金屬外殼的厚度、防腐等提出了具體的要求，對塑料外殼的阻燃等級、防紫外線等級、溫度限值等也提出了詳細(xì)的要求。此外，UL8752 還明確規(guī)定了連續(xù)外露面積超過161 cm2(25 in2)的外部塑料，其阻燃等級要達(dá)到HB以上，其相對溫度指數(shù)(RTI)或通用溫度指數(shù)(依照標(biāo)準(zhǔn)UL746C《電器設(shè)備中塑料的評估》要求)應(yīng)等于或高于熱試驗時測得的溫度值。

OLED 面板燈具的所有開口和線槽都應(yīng)該是光滑的，沒有磨損導(dǎo)線絕緣的銳邊和毛刺。若導(dǎo)線的移位會導(dǎo)致導(dǎo)線的機械損壞，或者使導(dǎo)線處于比其額定溫度值更高的環(huán)境中，或破壞內(nèi)部接線等部件時，燈具應(yīng)采取一定的措施防止這些導(dǎo)線的移位。燈具在安裝或使用時，可以通過應(yīng)力消除裝置或其他更好的方式防止電氣連接件經(jīng)受機械應(yīng)力。在UL 標(biāo)準(zhǔn)中，允許以軟線打結(jié)的方式作為應(yīng)力消除措施，線結(jié)可能接觸到的任何表面不允許有損壞導(dǎo)線絕緣的銳邊、毛刺以及其他類似情形。OLED 面板上的導(dǎo)線應(yīng)力消除裝置需進行89 N(20b)，1 min 的拉力試驗，試驗期間和試驗后，不會出現(xiàn)導(dǎo)線損壞或?qū)Ь€連接松動的情況。

在燈具安全標(biāo)準(zhǔn)中，依據(jù)不同的產(chǎn)品特性，UL 標(biāo)準(zhǔn)對各種連接件和燈具部件制定了具體的試驗要求和判定準(zhǔn)則。例如，固定式燈具的懸掛裝置要進行加載4 倍支承總重量負(fù)載的試驗，歷時1 h，試驗期間和試驗后，燈具不能出現(xiàn)減小電氣間隙或降低安全性的位移和變形;燈具的活動接頭需經(jīng)受線性或旋轉(zhuǎn)6 000 周期的試驗，導(dǎo)線絕緣不能損壞;燈座要進行拉力試驗、扭矩試驗以及燈座安裝架的止動試驗等。臺燈、落地?zé)舻瓤梢剖綗艟?，?yīng)將燈具放在斜面上并且轉(zhuǎn)到最有可能使它傾倒的位置進行穩(wěn)定性試驗，斜面與水平面的夾角為8°，有玩具外形的燈具，斜面與水平面的夾角為15°，如果燈具傾倒，則試驗結(jié)果為不合格。夾燈則要進行跌落試驗，在一塊厚0.5 in(12.7 mm)的無結(jié)軟木板(由混凝土地板支撐膠合板組成)上覆蓋厚度約為0.001 in(0.025 mm)的薄紙，將處于通電狀態(tài)的夾燈從3 ft(91.4 cm)的高度跌落到木板上，燈具保持通電1 h，試驗期間不應(yīng)出現(xiàn)著火、金屬熔化和帶電件外露等危險情況。

2.3 電氣要求

電氣要求不僅涉及電氣絕緣、防觸電保護、接地規(guī)定、爬電距離和電氣間隙等基本的安全通用要求，還包括根據(jù)OLED 低電壓、低耗能特性所規(guī)定的導(dǎo)體隔離、部件故障等特殊要求。

根據(jù)產(chǎn)品的安裝方式、使用環(huán)境、功能特點，各燈具標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品的電氣結(jié)構(gòu)和試驗方法做出了詳細(xì)的規(guī)定。電氣安全的試驗項目基本相同，但不同標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗條件、參數(shù)設(shè)置以及判定等略有不同。以電氣強度試驗為例，UL1598 中規(guī)定了白熾燈燈具的試驗電壓為1 000 V，其他類型燈具的試驗電壓為兩倍額定電壓再加上1 000 V，而UL153 則要求可移式燈具的試驗電壓為1 200 V，在UL8752 中沒有對OLED 面板提出特殊的電氣強度要求。由此可見，雖然不同類型的OLED 面板燈具都進行了電氣強度試驗，但具體的實施情況還是有差異的。其他電氣項目，如接地規(guī)定、爬電距離和電氣間隙等也有類似情況，在此就不一一詳述了。以下著重分析UL8752 規(guī)定的輸入功率試驗、非正常輸入試驗和部件故障試驗。

輸入功率試驗是將OLED 面板置于預(yù)期條件下工作，連接到額定電源后開始測量，測量時間不少于20 min，直至產(chǎn)品達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，測得的OLED 面板輸入功率不能超過標(biāo)稱值的10%。

在進行非正常輸入試驗時，恒流輸入的OLED 面板連接到200% 額定輸入電流的電源，恒壓輸入的OLED 面板連接到110%額定輸入電壓的電源，在這樣的試驗條件下，OLED 面板應(yīng)能連續(xù)工作7 h。試驗后，不會出現(xiàn)可見的燃燒，如火焰、燒焦或明顯的褪色。如果7 h 以后，上述試驗結(jié)果還不明確，則用粗棉布覆蓋在OLED 面板上，再連續(xù)工作7 h，在此期間粗棉布不能點燃。

部件故障試驗考核OLED 面板電路在可能出現(xiàn)故障時產(chǎn)品的安全性。首先做好試驗前的準(zhǔn)備工作，用一塊粗布包裹著OLED 面板，再將面板放在一塊蓋有紙巾的無結(jié)軟木板上，工作3 h 以上，但不超過7 h。如果熱環(huán)境已達(dá)到穩(wěn)定，而且沒出現(xiàn)著火跡象，試驗可以在7 h 前停止。然后進行電路分析，如果OLED電源處理電路和控制電路上的部件發(fā)生短路或開路故障時會引起OLED 面板內(nèi)出現(xiàn)更高功率(電壓或電流)，那么將這些部件進行短路或開路試驗。若這些部件發(fā)生的故障不具有代表性，則還應(yīng)進行電氣間隙和爬電距離的故障條件(短路)評估。在按上述要求準(zhǔn)備和進行故障試驗的過程中，OLED 面板不能著火。在OLED 面板電路經(jīng)受故障條件時，測量易觸及導(dǎo)電金屬部件間的電壓，測得的電壓不能超過標(biāo)準(zhǔn)UL8752 中表2 的電壓限值，即電壓波形為交流正弦電壓的，最大電壓限值為30 V(有效值)，非交流正弦電壓的最大電壓限值為42.4 V(峰值)，直流電壓的最大電壓限值為60 V。電壓的測量主要考慮使用者或維護人員同時觸及任意兩個部件之間，因此對地的電壓不需要測量。

2.4 熱試驗

熱試驗是核查產(chǎn)品在正常和非正常條件下工作時，OLED 面板燈具的部件、接線或者安裝面是否過熱，是否存在人員和環(huán)境安全的潛在危險，從而判定產(chǎn)品是否安全的一項重要試驗。UL8752 第9 章中規(guī)定熱試驗時OLED 面板燈具應(yīng)按說明書所規(guī)定的方式安裝，若制造商沒有提供安裝說明，則將OLED 面板燈具垂直安裝，供用戶調(diào)節(jié)的部件應(yīng)調(diào)節(jié)至使樣機或安裝面發(fā)熱量最大的位置。試驗一般在25±5℃的環(huán)境溫度下進行，若說明書說明了產(chǎn)品可在更高的環(huán)境溫度下工作，則試驗在規(guī)定的最高環(huán)境溫度±5 ℃的條件進行。將熱電偶浸入裝有15 ml 礦物油的玻璃容器內(nèi)測量環(huán)境溫度。熱試驗至少進行7.5 h，或者當(dāng)試驗進行了3 h 后，間隔15 min 觀測溫度數(shù)據(jù)，若連續(xù)3 次溫度數(shù)據(jù)的差值不超過1 ℃，則認(rèn)為溫度穩(wěn)定，可提前終止試驗。試驗過程中，OLED 面板燈具不能出現(xiàn)任何可見的燃燒跡象(包括變色)，各測量點的溫度值不能超過UL8752 中表3 的限值。

3 小 結(jié)

OLED 照明是未來發(fā)展的趨勢，目前OLED 面板燈具以中小尺寸居多，隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的提升，OLED 面板燈具的形式越來越多，應(yīng)用越來越廣泛，與此同時，產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性也越來越重要。OLED 面板燈具根據(jù)其自身低電壓、低工作溫度和可實現(xiàn)柔性顯示等特點，既要符合燈具安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，又要符合OLED 面板的特殊要求。因此，在設(shè)計、生產(chǎn)和檢驗OLED 面板燈具時，需兼顧其共性和特性，創(chuàng)造出真正優(yōu)質(zhì)而安全的照明產(chǎn)品。

［1］UL8752—2012 Standard for Safety Organic Light Emitting Diode (OLED)Panels［S］

［2］UL1598—2010 Standard for Ssafety Luminaires［S］

［3］UL153—2014 Standard for Safety Portable Electric Luminaires［S］