偏光片可靠性測試解決方案全解析

偏光片是一種光學(xué)膜，主要用于控制光線偏振方向和光的透過程度。是液晶顯示器（LCD）不可或缺的關(guān)鍵部件，在顯示技術(shù)、攝影、照明和其他光學(xué)應(yīng)用中具有重要作用。隨著科技的不斷發(fā)展，偏光片的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。目前，偏光片主要應(yīng)用于液晶顯示器、太陽能電池、3D眼鏡等。而隨著可穿戴設(shè)備、智能汽車、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的興起，偏光片的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大。例如，在智能汽車領(lǐng)域，偏光片可用于HUD（Head-Up Display）和車載顯示器，提高駕駛安全性和舒適性；在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，偏光片可用于VR眼鏡，提升用戶體驗(yàn)。

偏光片的關(guān)鍵部分是偏光膜，由于構(gòu)成偏光膜的基本材料PVA膜和碘及碘化物都是極易水解的材料，同時(shí)也由于偏光片所使用的壓敏膠在高溫高濕條件下也容易劣化，因此在偏光片的研發(fā)和生產(chǎn)過程中，為確保產(chǎn)品的長期穩(wěn)定性和可靠性，必須對(duì)其進(jìn)行一系列的環(huán)境模擬試驗(yàn)。這些試驗(yàn)主要包括高溫老化試驗(yàn)；高、低溫存儲(chǔ)試驗(yàn)；高、低溫循環(huán)試驗(yàn)；高溫高濕試驗(yàn)等。此外，對(duì)于TFT產(chǎn)品，還需要進(jìn)行冷熱沖擊試驗(yàn)，關(guān)注其在冷熱沖擊條件下的性能穩(wěn)定性。

1. 高溫老化試驗(yàn)：模擬偏光片在長期高溫環(huán)境下的性能變化，評(píng)估其耐久性和穩(wěn)定性。使用高溫老化試驗(yàn)箱，設(shè)置恒定的高溫條件，如70°C至150°C，對(duì)樣品進(jìn)行長時(shí)間烘烤，以加速材料老化過程。

根據(jù)偏光板的技術(shù)等級(jí)，工作溫度分為通用型（70℃×500HR）、中耐久型（80℃×500HR）和高耐久型（90℃×500HR以上）三個(gè)等級(jí)。

1. 高、低溫存儲(chǔ)試驗(yàn)：評(píng)估偏光片在高、低溫環(huán)境下存儲(chǔ)時(shí)的性能保持能力。使用高低溫試驗(yàn)箱，分別設(shè)置高溫和低溫條件，如60°C和-20°C，將樣品存放一定時(shí)間，以模擬實(shí)際應(yīng)用中的存儲(chǔ)環(huán)境。

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3. 高、低溫循環(huán)試驗(yàn)：模擬偏光片在溫度循環(huán)變化下的性能穩(wěn)定性。使用溫度循環(huán)試驗(yàn)箱，設(shè)置一定的溫度范圍和循環(huán)速率，如-20°C至60°C，對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)的溫度變化，以評(píng)估其耐溫度循環(huán)性能。

1. 高溫高濕試驗(yàn)：模擬偏光片在高溫高濕環(huán)境下的性能變化，評(píng)估其耐濕熱性能。使用恒溫恒濕試驗(yàn)箱，設(shè)置高溫高濕條件，如60°C和90%RH，對(duì)樣品進(jìn)行長時(shí)間暴露，以模擬濕熱環(huán)境下的影響。

5. 冷熱沖擊試驗(yàn)：模擬TFT偏光片在快速溫度變化下的性能穩(wěn)定性。使用冷熱沖擊試驗(yàn)箱，設(shè)置極端的高溫和低溫條件，如80°C和-20°C，對(duì)樣品進(jìn)行快速的溫度切換，以評(píng)估其耐冷熱沖擊性能。

這些試驗(yàn)箱應(yīng)具備精確的溫度和濕度控制能力，以及足夠的空間和容量，以確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。通過這些環(huán)境模擬試驗(yàn)，可以有效評(píng)估偏光片在各種環(huán)境條件下的性能和可靠性，確保其在實(shí)際應(yīng)用中的長期穩(wěn)定性和可靠性。

案例展示：

案例一：高溫高濕測試

某液晶顯示制造企業(yè)對(duì)偏光片進(jìn)行高溫高濕測試。將偏光片放置在特定的溫濕度試驗(yàn)箱中，設(shè)置溫度為 60℃，相對(duì)濕度為 90% RH，持續(xù)測試 96 小時(shí)。測試過程中，定期觀察偏光片的外觀變化，如是否出現(xiàn)起泡、脫膠等現(xiàn)象。同時(shí)，使用光學(xué)儀器檢測偏光片的光學(xué)性能變化，包括透過率、偏振度等指標(biāo)。經(jīng)過測試，該企業(yè)能夠確定偏光片在高溫高濕環(huán)境下的可靠性，為產(chǎn)品在不同氣候條件下的使用提供了保障。使用設(shè)備恒溫恒濕試驗(yàn)箱。

案例二：冷熱沖擊測試

一家電子產(chǎn)品研發(fā)公司對(duì)新采購的偏光片進(jìn)行冷熱沖擊測試。先將偏光片在 -40℃的低溫環(huán)境下放置 30 分鐘，然后迅速轉(zhuǎn)移到 85℃的高溫環(huán)境下放置 30 分鐘，如此循環(huán)進(jìn)行多次。通過這種測試，可以檢驗(yàn)偏光片在溫度急劇變化時(shí)的穩(wěn)定性。在測試過程中，觀察偏光片是否出現(xiàn)裂紋、變形等問題，同時(shí)檢測其光學(xué)性能的變化。該測試幫助企業(yè)篩選出了質(zhì)量可靠的偏光片，提高了產(chǎn)品的整體性能和穩(wěn)定性。使用設(shè)備冷熱沖擊試驗(yàn)箱。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：

國際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)：

IEC 60793-1-61:2017《光纖 第 1-61 部分：測量方法和試驗(yàn)規(guī)程 偏振串音》 ：規(guī)定了光纖偏振串音的測量方法和試驗(yàn)程序，雖然不是專門針對(duì)偏光片，但對(duì)于偏光片在光纖通信等領(lǐng)域的應(yīng)用有一定參考價(jià)值。

IEC 60793-1-48:2003《光纖 第 1-48 部分：測量方法和試驗(yàn)規(guī)程 傳輸特性和光學(xué)特性的測量方法和試驗(yàn)程序 偏振模色散》 ：涉及光纖的偏振模色散測量，與偏光片在相關(guān)光學(xué)系統(tǒng)中的性能評(píng)估相關(guān)。

國家標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 25275-2010《液晶顯示器（LCD）用偏振片光學(xué)性能和耐候性能測試方法》 ：規(guī)定了液晶顯示器用偏振片的光學(xué)性能（如透過率、偏振度等）和耐候性能（如高溫、高濕、冷熱沖擊等）的測試方法及要求。例如，在光學(xué)性能測試中，明確了透過率的測量精度和偏振度的計(jì)算方法；耐候性能測試方面，詳細(xì)說明了不同環(huán)境條件（溫度、濕度、時(shí)間）下的試驗(yàn)步驟和合格判定標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 31378-2015《平板顯示器（FPD）偏光膜表面硬度的測試方法》 ：專注于偏光膜表面硬度的測試，包括測試儀器的選擇、測試條件的設(shè)置（如壓頭類型、載荷大小、加載時(shí)間等）以及硬度值的計(jì)算方法和判定標(biāo)準(zhǔn)。比如，規(guī)定了使用特定類型的硬度計(jì)，在一定的載荷和加載時(shí)間下進(jìn)行測試，根據(jù)壓痕的大小來計(jì)算表面硬度值，并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的硬度范圍來判斷偏光片表面硬度是否合格。

GB/T 31379-2015《平板顯示器（FPD）偏光膜試驗(yàn)方法》 ：涵蓋了偏光膜的多項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容，如光學(xué)性能測試（透過率、偏振度等）、尺寸測量、外觀檢查、耐溫耐濕性能測試等。對(duì)于每項(xiàng)試驗(yàn)，都詳細(xì)闡述了測試的具體步驟、儀器設(shè)備要求以及結(jié)果的判定準(zhǔn)則。例如，在外觀檢查中，明確了對(duì)偏光膜表面缺陷（如劃痕、污漬、氣泡等）的分類和可接受程度的判定依據(jù)。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

HG/T 4357-2012《薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）用偏光片》 ：適用于薄膜晶體管液晶顯示器用偏光片，對(duì)偏光片的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等方面都做出了規(guī)定。其中，技術(shù)要求包括光學(xué)性能（如單體透過率、平行透過率、垂直透過率等）、尺寸偏差、外觀質(zhì)量等；試驗(yàn)方法則針對(duì)各項(xiàng)技術(shù)要求給出了具體的測試方法和操作步驟。例如，對(duì)于光學(xué)性能的測試，規(guī)定了使用特定的光學(xué)儀器和測試條件進(jìn)行測量。