DIN EN 61747-5-3-2010 Liquid crystal display devices - Part 5-3 Environmental endurance and mechanical test methods - Glass strength and reliability (IEC 61747-5-3 2009 modified) G.pdf

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1、September 2010DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 15DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS

2、31.120!$ib“1705763www.din.deDDIN EN 61747-5-3Flssigkristall-Anzeige-Bauelemente Teil 5-3: Verfahren zur Messung von Glasfestigkeit und Zuverlssigkeit(IEC 61747-5-3:2009, modifiziert);Deutsche Fassung EN 61747-5-3:2010Liquid crystal display devices Part 5-3: Environmental, endurance and mechanical te

3、st methods Glass strength and reliability (IEC 61747-5-3:2009, modified);German version EN 61747-5-3:2010Dispositifs daffichage cristaux liquides Partie 5-3: Mthodes dessais denvironnement, dendurance et mcaniques Rsistance et fiabilit du verre (CEI 61747-5-3:2009, modifie);Version allemande EN 6174

4、7-5-3:2010Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 24 SeitenDIN EN 61747-5-3:2010-09 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2010-05-01 angenommene EN 61747-5-3 gilt als DIN-Norm ab 2010-09-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN E

5、N 61747-5-3:2007-12. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 742 Audio-, Video- und Multimediasysteme, -gerte und -komponenten“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 110 Fla

6、t Panel Display Devices“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend

7、 der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild

8、usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden

9、 Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Die Gemeinsamen Abnderungen wurde

10、n durch einen senkrechten Strich am linken Seitenrand markiert. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 61747-5-3 Mai 2010 ICS 31.120 Deutsche Fassung Flssigkristall-Anzeige-Bauelemente Teil 5-3: Verfahren zur Messung von Glasfestigkeit und Zuverlssigkeit (IEC 61747-5-3:2009, modifizier

11、t) Liquid crystal display devices Part 5-3: Environmental, endurance and mechanical test methods Glass strength and reliability (IEC 61747-5-3:2009, modified) Dispositifs daffichage cristaux liquides Partie 5-3: Mthodes dessais denvironnement, dendurance et mcaniques Rsistance et fiabilit du verre (

12、CEI 61747-5-3:2009, modifie) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2010-05-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen N

13、orm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Ein

14、e Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnisch

15、en Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der

16、 Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2010 CENELEC All

17、e Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61747-5-3:2010 DDIN EN 61747-5-3:2010-09 EN 61747-5-3:2010 Vorwort Der Text der Internationalen Norm IEC 61747-5-3:2009 wurde vom Technischen Komitee IEC/TC 11

18、0 Flat panel display devices“ ausgearbeitet und zusammen mit den Gemeinsamen Abnderungen durch das CENELEC Berichtersekretariat 110 (NL) einer formalen Abstimmung unterworfen und durch CENELEC als EN 61747-5-3 mit Datum 2010-05-01 angenommen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Eleme

19、nte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen

20、 Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2011-05-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2013-05-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. 2 DIN EN 61747-5-3:2010-09 EN 61747-5-3:2010 Anerkennungsnotiz Der Text der

21、 Internationalen Norm IEC 61747-5-3:2009 wurde von CENELEC als Europische Norm mit den folgenden Gemeinsamen Abnderungen angenommen. GEMEINSAME ABNDERUNGEN 4 Abkrzungen Lsche: MC Spiegelkonstante MR Spiegelradius SCSC Anflligkeitskonstante fr Stresskorrosion 8.2 Quasistatische biaxiale Festigkeit (M

22、utterglas) Ersetze den Titel durch: 8.2 Quasistatische biaxiale Bruchspannung (Mutterglas) 8.3 Quasistatische Kantenfestigkeit (Mutterglas) Ersetze den Titel durch: 8.3 Quasistatische Kantenbruchspannung (Mutterglas) Unterhalb Gleichung (2), ersetze die folgende Definition: eKantenbruchspannung 9 Al

23、terungs und Zuverlssigkeitsberechnungen 9.1 Allgemeines Ersetze Gleichung (3) durch: F20()tnntdt BS Unterhalb Gleichung (3), ersetze die folgenden Definitionen: ()t angelegte Spannung als Funktion der Zeit, Ft Zeit bis zum Bruch. 9.2 Berechnung der Alterungskonstanten Ersetze den Titel durch: 9.2 Be

24、rechnung der dynamischen Alterung 9.3 Berechnung der Weibull-Parameter aus der dynamischen Bruchspannung Ersetze den letzten Satz des ersten Absatzes durch: Fr jeden einzelnen Wert wird die effektive Festigkeit SeffKwie folgt berechnet Unter Gleichung (7) fge die folgende Definition hinzu: Seff0der

25、Weibull-Skalierungfaktor fr Seff 3 DIN EN 61747-5-3:2010-09 EN 61747-5-3:2010 9.4 Berechnung der Ermdungskonstanten Ersetze den Titel durch: 9.4 Berechnung der extrapolierten statischen Ermdung und der Weibull-Verteilung Ersetze Gleichung (8) durch: aF() () (1ln ln ln22effnStnn=+b) quasistatische Er

26、mdung. Die in dieser Norm beschriebenen Verfahren sind fr alle Gren, d. h. fr kleine und groe Flssigkristallanzeigen anwendbar. ANMERKUNG In der vorliegenden Norm sind die Verfahren zur Messung der Ermdungskonstante beschrieben, die den Literaturhinweisen 131)bis 20 entnommen wurden. Die wichtigsten

27、 Ergebnisse sind Gleichungen fr die geschtzte zulssige mechanische Spannung whrend der festgelegten Lebensdauer oder die geschtzte Versagensrate bei dem festgelegten Spannungspegel. In einem informativen Anhang zu dieser Norm sind in einem Beispiel in begrenztem Umfang Daten fr die Festigkeit und da

28、s Ermdungsverhalten von LCD-Glas enthalten. Auerdem sind einige Daten fr die statische Festigkeit von LCD-Modulen angegeben, die mit den Daten fr das Mutterglas verglichen werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei dati

29、erten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 61747-1, Liquid crystal and solid-state display devices Part 1: Generic specification IEC 61747-5:1998, Liquid cryst

30、al and solid-state display devices Part 5: Environmental, endurance und mechanical test methods 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Festigkeit mechanische Spannung, bei der ein Prfling bei einer gegebenen Lastbedingung versagt 3.2 LCD-Oberflchenfestigkeit

31、biaxiale Festigkeit, wenn Prflinge mit Oberflchenfehlern mit unterschiedlichen Ausrichtungen bei der Messung einem gleichmigen Zug ausgesetzt werden ANMERKUNG Fr weitere Informationen siehe 1 bis 4 in den Literaturhinweisen. 1)Zahlen in rechteckigen Klammern beziehen sich auf die Literaturhinweise.

32、8 DIN EN 61747-5-3:2010-09 EN 61747-5-3:2010 3.3 LCD-Kantenfestigkeit monoaxiale Festigkeit, wenn Prflinge mit Kantenfehlern bei der Messung einem Zug ausgesetzt werden ANMERKUNG Fr weitere Informationen siehe 5 bis 8 in den Literaturhinweisen. 3.4 (mechanische) Zuverlssigkeit von LCDs wird angegebe

33、n entweder als geschtzte zulssige mechanische Spannung, der LCDs eine festgelegte Dauer standhalten knnen, oder als eine geschtzte Versagensrate bei einem festgelegten Spannungspegel ANMERKUNG 1 Beide Anstze zur quantitativen Angabe der Zuverlssigkeit von LCDs beruhen auf dem Potenzgesetz des langsa

34、men Risswachstums und erfordern die Kenntnis der Ermdungskonstante des Mutterglases, das in LCD-Anzeigen verwendet wird. ANMERKUNG 2 Fr weitere Informationen siehe 9 bis 12 in den Literaturhinweisen. 3.5 Mutterglas als Rohstoff zur Herstellung von LCD-Panels und LCD-Modulen verwendetes Tafelglas 4 A

35、bkrzungen Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Abkrzungen: FC gefllte Zelle (en: filled cell) FEM Finite-Elemente-Methode FPD Flachbildanzeige (en: flat panel display) LCD Flssigkristallanzeige (en: liquid crystal display) ROR Doppelring (en: ring on ring) VBT vertikale Biegeprfung

36、 (en: vertical bend test) 5 Messvorrichtung 5.1 Allgemeines Die Parameter in den folgenden Bildern werden in den Gleichungen fr die mechanische Spannung in Abschnitt 8 benutzt. Die Einheiten sind: fr die Last (Kraft) in Newton (N), fr Mae in Millimeter (mm), fr die mechanische Spannung in Megapascal

37、 (MPa). Es gelten die Bedingungen fr das Normalklima nach IEC 61747-5, 1.4.3, mit der Ausnahme, dass die relative Feuchte 95 % berschreiten muss (Dampf), wenn es zwischen Kunde und Lieferant nicht ausdrck-lich anders vereinbart ist. ANMERKUNG Im Allgemeinen kann Feuchtigkeit die gemessene Festigkeit

38、 dahingehend beeinflussen, dass eine hhere Feuchtigkeit zu niedrigeren Werten fr die Festigkeit fhrt. Daher und um Konsistenz und Reproduzierbarkeit sicherzustellen, wird fr den Feuchtigkeitsgehalt in der Praxis der hchste Wert angegeben. 5.2 Verfahren A: Quasistatische biaxiale Festigkeit Die quasi

39、statische biaxiale Festigkeit des Mutterglases wird mit der in Bild 1 dargestellten Doppelringvorrich-tung gemessen. Die Mae der Last und der Halteringe werden so gewhlt, dass starke Durchbiegungen und 9 DIN EN 61747-5-3:2010-09 EN 61747-5-3:2010 die damit verbundene Membranspannung besonders bei ul

40、tradnnem Glas so gering wie mglich gehalten werden, obwohl die Auswirkungen derartiger Nichtlinearitten auf die Festigkeit mit der Finite-Elemente-Analyse (FEA) quantitativ angegeben werden knnen (siehe Literaturhinweise 21 bis 24). Smtliche Ringoberflchen, die die Prflinge berhren, sollten mit Radi

41、en von 2- bis 3-mal der Dicke des Glasprflings abgerundet werden. Im Allgemeinen sind bei der Ausfhrung des Prflings und der Konstruktion der ROR-Vorrichtung bestimmte Kompromisse erforderlich, weil das Hauptziel die Messung der quasistatischen Festigkeit eines mglichst groen Prfbereiches ohne die E

42、infhrung starker Nichtlinearitten ist. Alternativ ist zum Erzielen einer fr ein Modul natrlicher Gre reprsentativen Festigkeitsverteilung eine groe Menge an Prflingen erforderlich. Da die Festigkeit der Glasoberflche in erster Linie durch die Qualitt dieser Oberflche, d. h. durch Oberflchenfehler, b

43、estimmt wird, ist es unbedingt erforderlich, die biaxiale Festigkeit von solchen Oberflchen zu messen, die bei der Herstellung von LCD-Gerten durch die Handhabung und die Verarbeitung beschdigt worden sind. Mit solchen Daten wird dann die Festigkeit von LCD-Modulen gut dargestellt. Bild 1 Schema ein

44、er ROR-Prfvorrichtung zur Messung der biaxialen Festigkeit des Mutterglases Bei quadratischen Prflingen ist der Radius des Prflings r3der Mittelwert von Innenkreis und Auenkreis. 5.3 Verfahren B: Quasistatische Kantenfestigkeit (Mutterglas) Die quasistatische Festigkeit der Kanten des Mutterglases w

45、ird mit der in Bild 2 dargestellten VBT-Vorrich-tung gemessen. Die Mae des Glasprflings und der Prfvorrichtung werden so gewhlt, dass die Wlbung der oberen Kante, die bei der Prfung dem Druck ausgesetzt ist, weil die Last von oben angreift, so gering wie mglich ist. Genauso wie bei der Oberflchenfes

46、tigkeit ist es unbedingt erforderlich, dass die Kanten der Glasprflinge bei der Herstellung der LCD-Gerte durch die Handhabung und die Verarbeitung beschdigt worden sind. Darber hinaus sollte der Glasprfling so gro sein, dass er ein Modul natrlicher Gre nach-bildet. 10 DIN EN 61747-5-3:2010-09 EN 61

47、747-5-3:2010 Bild 2 Vorrichtung fr die vertikale Biegeprfung zur Messung der Kantenfestigkeit des Mutterglases 5.4 Verfahren C: Quasistatische Festigkeit (Modul) Die Messung der quasistatischen Festigkeit eines Moduls natrlicher Gre erfolgt, indem es, wie in Bild 3 dargestellt, auf die Montagepunkte

48、 aufgelegt und in der Mitte belastet wird. Der Lastangriffspunkt der Prfvor-richtung wird abgerundet und darf gepolstert werden, damit keine weiteren Fehler in die Glasoberflche eingebracht werden. Auf diese Weise werden mehrere Module geprft, damit eine statistisch signifikante Festigkeitsverteilung erzielt wird, die reprsentativ fr Oberflchenfehler ist, die durch Handhabung, Verar-beitung und Herstellung von LCD-Modulen eingefhrt werden. Diese Daten sind auerdem zur Einschtzung der Modulfestigkeit in Grenordnungen geringerer Versagenswahrscheinlichkeiten anwendbar. Mit dersel-ben Vorrich