一、概述
柔性屏抗折彎測(cè)試中,制動(dòng)系統(tǒng)的瞬時(shí)響應(yīng)與定位精度直接決定折彎角度控制精度,傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)易出現(xiàn)“過沖”“回彈”現(xiàn)象,導(dǎo)致屏體局部應(yīng)力集中或測(cè)試數(shù)據(jù)漂移。本方案以“制動(dòng)、平穩(wěn)緩沖、智能調(diào)控”為目標(biāo),設(shè)計(jì)電磁-機(jī)械復(fù)合制動(dòng)機(jī)構(gòu),集成位置反饋與負(fù)載自適應(yīng)模塊,符合GB/T 35134-2023標(biāo)準(zhǔn)。通過優(yōu)化制動(dòng)時(shí)序與阻尼參數(shù),實(shí)現(xiàn)制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間≤10ms,折彎角度定位誤差≤±0.05°,制動(dòng)沖擊力降低40%,適配柔性屏超薄基板(厚度≤0.1mm)的高精度測(cè)試需求。
二、實(shí)驗(yàn)/設(shè)備條件
1. 環(huán)境條件:實(shí)驗(yàn)溫度23±1℃,相對(duì)濕度45%-55%,環(huán)境振動(dòng)≤0.03g(避免制動(dòng)時(shí)共振),清潔度達(dá)10萬級(jí),無電磁干擾(磁場(chǎng)強(qiáng)度≤50μT),防止影響電磁制動(dòng)性能,氣壓穩(wěn)定在88-105kPa。
2. 基礎(chǔ)設(shè)備條件:配備制動(dòng)響應(yīng)測(cè)試儀(測(cè)量范圍0-100ms,精度±0.1ms)檢測(cè)響應(yīng)速度,激光定位儀(精度±0.001mm)校準(zhǔn)制動(dòng)定位精度,動(dòng)態(tài)力傳感器(量程0-50N,精度±0.01N)測(cè)量制動(dòng)沖擊;提供220V穩(wěn)壓電源(波動(dòng)≤±3%)與24V直流電源(紋波≤1%),配套數(shù)據(jù)采集卡(采樣率1000Hz)同步記錄制動(dòng)參數(shù)。
3. 試驗(yàn)機(jī)預(yù)裝條件:制動(dòng)系統(tǒng)已集成,含電磁制動(dòng)器(制動(dòng)力矩0.5-5N·m可調(diào))、液壓阻尼器(阻尼系數(shù)5-20N·s/m)、光柵尺(分辨率0.1μm),預(yù)裝制動(dòng)控制軟件,支持位置閉環(huán)控制與負(fù)載自適應(yīng)調(diào)節(jié),具備制動(dòng)故障自診斷功能。
三、樣品提取
1. 樣品來源:選取三星顯示、京東方、華星光電三家企業(yè)的柔性AMOLED屏,涵蓋6.1英寸內(nèi)折屏、7.9英寸外折屏、5.5英寸滑卷屏三種類型,每種類型30片,其中10片為超薄基板(0.08mm)樣品,均為量產(chǎn)合格產(chǎn)品。
2. 提取原則:采用分層抽樣法,每批次抽取5片,要求屏體平整度偏差≤0.02mm,柔性基板無折痕、電極無斷路,通過高倍顯微鏡(100倍)觀察無微觀裂紋。提取時(shí)使用防靜電吸盤與硬質(zhì)防靜電盒,全程在無塵操作臺(tái)上進(jìn)行,避免屏體受力。
3. 樣品預(yù)處理:將樣品置于恒溫恒濕箱(23℃,50%RH)靜置48小時(shí)消除應(yīng)力,用無塵布蘸取異丙醇(純度99.9%)輕擦表面,晾干后粘貼耐高溫標(biāo)簽(耐溫80℃),標(biāo)注樣品型號(hào)、厚度及生產(chǎn)批次,建立測(cè)試檔案。
四、實(shí)驗(yàn)/操作方法
1. 制動(dòng)系統(tǒng)性能測(cè)試:① 響應(yīng)精度測(cè)試:設(shè)定折彎角度90°、制動(dòng)觸發(fā)閾值0.5mm,啟動(dòng)設(shè)備100次循環(huán),用制動(dòng)響應(yīng)測(cè)試儀記錄每次制動(dòng)時(shí)間,激光定位儀測(cè)量實(shí)際定位偏差,計(jì)算平均響應(yīng)時(shí)間與偏差標(biāo)準(zhǔn)差;② 沖擊測(cè)試:分別采用優(yōu)化制動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng),在相同折彎速度(50mm/s)下制動(dòng),用動(dòng)態(tài)力傳感器測(cè)量屏體接觸點(diǎn)沖擊力,對(duì)比沖擊降低率;③ 耐久性測(cè)試:設(shè)定制動(dòng)頻率10次/分鐘,連續(xù)運(yùn)行20000次,每5000次用激光定位儀校準(zhǔn)定位精度,記錄精度衰減情況。
2. 驗(yàn)機(jī)操作流程:① 系統(tǒng)校準(zhǔn):開機(jī)預(yù)熱30分鐘,用標(biāo)準(zhǔn)量塊校準(zhǔn)光柵尺,通過動(dòng)態(tài)力傳感器校準(zhǔn)制動(dòng)沖擊力(設(shè)定5N,誤差≤±0.05N);② 樣品裝夾:將預(yù)處理樣品固定在真空吸盤夾具上,調(diào)整制動(dòng)機(jī)構(gòu)與屏體折彎中心對(duì)齊,夾具壓力設(shè)定2N(防止滑移且不損傷屏體);③ 測(cè)試執(zhí)行:選擇樣品類型對(duì)應(yīng)的程序,設(shè)定折彎角度0-120°循環(huán)、速度8次/分鐘、總次數(shù)1000次,啟動(dòng)后軟件實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)制動(dòng)參數(shù),記錄每次制動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間、定位偏差及沖擊力;④ 變量驗(yàn)證:分別測(cè)試0.08mm、0.1mm、0.12mm厚度樣品,對(duì)比不同負(fù)載下制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3. 數(shù)據(jù)處理:采用Matlab軟件分析制動(dòng)參數(shù)曲線,計(jì)算響應(yīng)時(shí)間波動(dòng)系數(shù)、定位偏差極值,對(duì)不同厚度樣品的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,驗(yàn)證系統(tǒng)適配性。
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果/結(jié)論
1. 制動(dòng)性能提升:優(yōu)化后制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間穩(wěn)定在8.2±0.3ms,較傳統(tǒng)系統(tǒng)(25.6ms)縮短68%;定位誤差≤±0.04°,優(yōu)于設(shè)計(jì)目標(biāo);制動(dòng)沖擊力降至3.2±0.2N,較傳統(tǒng)系統(tǒng)(5.3N)降低39.6%,滿足超薄基板測(cè)試需求。
2. 驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)表現(xiàn):6.1英寸內(nèi)折屏重復(fù)測(cè)試5次,角度偏差標(biāo)準(zhǔn)差≤0.03°;0.08mm超薄屏測(cè)試全程無破損,折彎壽命數(shù)據(jù)重復(fù)性誤差≤1.5%;7.9英寸外折屏制動(dòng)“過沖”現(xiàn)象消除,測(cè)試曲線平滑度提升70%。
3. 結(jié)論:本方案的電磁-機(jī)械復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng),通過智能控制與阻尼優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了高精度、低沖擊制動(dòng)。系統(tǒng)在不同厚度柔性屏測(cè)試中均表現(xiàn)穩(wěn)定,定位精度與響應(yīng)速度滿足行業(yè)需求,可有效支撐柔性屏量產(chǎn)檢測(cè)與研發(fā)測(cè)試。
六、儀器/耗材清單
1. 核心測(cè)試儀器(5臺(tái)/套):① 優(yōu)化制動(dòng)系統(tǒng)的柔性屏抗折彎試驗(yàn)機(jī)1臺(tái),規(guī)格:制動(dòng)響應(yīng)≤10ms,定位誤差≤±0.05°,用途:完成柔性屏折彎測(cè)試與制動(dòng)性能驗(yàn)證;② 制動(dòng)響應(yīng)測(cè)試儀1臺(tái),型號(hào):ZXT-100,測(cè)量范圍0-100ms,用途:檢測(cè)制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間;③ 激光定位儀1臺(tái),型號(hào):KEYENCE LK-G80,精度±0.001mm,用途:校準(zhǔn)制動(dòng)定位精度;④ 動(dòng)態(tài)力傳感器1臺(tái),型號(hào):HBM U9C,量程0-50N,用途:測(cè)量制動(dòng)沖擊與夾持力;⑤ 高倍顯微鏡1臺(tái),型號(hào):Olympus BX53,放大倍數(shù)100-1000倍,用途:檢查樣品微觀缺陷。
2. 輔助儀器(7臺(tái)/套):① 恒溫恒濕箱1臺(tái),型號(hào):ESPEC SH-222,控溫精度±0.5℃,用途:樣品預(yù)處理;② 數(shù)據(jù)采集卡1套,型號(hào):NI USB-6363,采樣率1000Hz,用途:同步采集制動(dòng)參數(shù);③ 標(biāo)準(zhǔn)量塊1套,規(guī)格1-100mm,精度0.0001mm,用途:儀器校準(zhǔn);④ 防靜電測(cè)試儀1臺(tái),型號(hào):SIMCO FMX-004,用途:監(jiān)測(cè)操作環(huán)境靜電;⑤ 直流穩(wěn)壓電源1臺(tái),型號(hào):艾德克斯IT6720,輸出24V/10A,用途:為制動(dòng)系統(tǒng)供電;⑥ 示波器1臺(tái),型號(hào):Tektronix MDO3024,用途:分析制動(dòng)控制信號(hào);⑦ 真空發(fā)生器1臺(tái),型號(hào):SMC ZH10BS,用途:驅(qū)動(dòng)真空吸盤夾具。
3. 耗材(按300組樣品用量):① 異丙醇30瓶,500mL/瓶,純度99.9%,用途:清潔樣品表面;② 防靜電吸盤50個(gè),直徑50mm,硅膠材質(zhì),用途:提取樣品;③ 硬質(zhì)防靜電盒300個(gè),規(guī)格200×150×10mm,用途:樣品儲(chǔ)存;④ 耐高溫標(biāo)簽1000張,規(guī)格20×15mm,耐溫80℃,用途:樣品標(biāo)注;⑤ 真空吸盤膠墊50套,材質(zhì)橡膠,用途:保護(hù)樣品;⑥ 電磁制動(dòng)器線圈20個(gè),型號(hào):SDC-B10,用途:制動(dòng)系統(tǒng)備件;⑦ 液壓阻尼器油10瓶,100mL/瓶,型號(hào):KYB D10,用途:阻尼器維護(hù);⑧ 無塵布200包,規(guī)格15×15cm,每包100片,用途:擦拭樣品與儀器;⑨ 光柵尺讀數(shù)頭5個(gè),用途:位置檢測(cè)備件;⑩ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)U盤20個(gè),64G,用途:備份測(cè)試數(shù)據(jù)。
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