GBT 20871.61-2024 有机发光二极管显示器件 第6-1部分：光学和光电参数测试方法标准立项发展报告

有机发光二极管显示器件第6-1部分：光学和光电参数测试方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:OrganicLight-EmittingDiodeDisplayDevices—Part6-1:MeasuringMethodsofOpticalandElectro-OpticalParameters摘要关键词：有机发光二极管；显示器件；光学参数；光电参数；测试方法；国家标准；标准化AbstractWiththerapiditerationandupgradingofdisplaytechnology,OrganicLight-EmittingDiode(OLED)displaydeviceshavebecomethecoredevelopmentdirectionoftheglobalnewdisplayindustry,owingtotheirsignificantadvantagessuchasself-emission,highcontrastratio,widecolorgamut,andflexibility.Theyarewidelyusedinsmartphones,tablets,automotivedisplays,wearabledevices,andlarge-sizetelevisions.Opticalandelectro-opticalparametersconstitutethecoreindicatorsystemforevaluatingOLEDdisplayperformance,directlyaffectingthepicturequalityanduserexperienceofterminalproducts.Therefore,establishingunified,scientific,andreproducibletestingmethodstandardsisofcriticalimportance.Thisreportsystematicallyelaboratesontheprojectbackground,compilationprocess,andtechnicalcontentofthenationalstandardGB/T20871.61-2024"OrganicLight-EmittingDiodeDisplayDevices—Part6-1:MeasuringMethodsofOpticalandElectro-OpticalParameters."ThestandardisunderthejurisdictionoftheNationalTechnicalCommitteeonElectronicDisplayDevicesofStandardizationAdministrationofChina,ledbytheChinaElectronicsStandardizationInstitute.BasedontheframeworkofIEC62341-6-1andcombinedwithChina'sOLEDindustrydevelopmentpractices,thisstandardspecifiestestingconditions,testingdevices,andtestingmethodsforkeyopticalandelectro-opticalparametersincludingluminance,chromaticity,colorgamutcoverage,contrastratio,viewingangle,spectraldistribution,responsetime,andpowerconsumption.ThereleaseandimplementationofthisstandardfillsthegapinChina'snationalstandardsforOLEDopticalparametertestingmethodsandisofgreatsignificanceforunifyingindustrytestingprotocols,regulatingmarketorder,promotingtechnologicalexchange,andfacilitatinghigh-qualityindustrialdevelopment.Keywords:OrganicLight-EmittingDiode;DisplayDevices;OpticalParameters;Electro-OpticalParameters;MeasuringMethods;NationalStandard;Standardization一、引言1.1研究背景显示产业是电子信息产业的重要组成部分，也是支撑国民经济社会信息化发展的战略性基础产业。近年来，以有机发光二极管（OrganicLight-EmittingDiode,OLED）为代表的新型显示技术发展迅猛，全球市场规模持续扩大。据行业统计数据显示，2023年全球OLED面板出货面积和产值均保持两位数增长态势，在中小尺寸显示领域，OLED已在高端智能手机市场中占据主导地位；在大尺寸应用领域，OLED电视和显示器产品也呈现出快速渗透的发展趋势。OLED显示器件采用有机半导体材料在电场驱动下自主发光的原理，与传统的液晶显示（LCD）相比，具有无需背光源、响应速度快、对比度高、色域宽广、可实现柔性化和透明化等突出优势。然而，OLED器件的光电特性与传统显示器件存在本质差异，其亮度-电流-电压关系、光谱分布、视角特性、寿命衰减模式等方面均呈现出独有的特征。这种技术差异性决定了传统的测试方法难以直接适用于OLED器件，必须建立专门针对OLED显示器件特性的测试方法标准体系。在此背景下，GB/T20871.61-2024《有机发光二极管显示器件第6-1部分：光学和光电参数测试方法》的制定和发布具有重要的现实意义和长远价值。1.2标准基本信息本标准编号为GB/T20871.61-2024，属于国家标准序列，分类号为电子显示器件，归口管理单位为全国电子显示器件标准化技术委员会。标准发布日期为2024年4月25日，实施日期为2024年8月1日，当前状态为现行有效。该标准电子版可通过正规渠道下载使用。1.3标准体系定位GB/T20871系列标准为《有机发光二极管显示器件》系列国家标准，参照国际电工委员会IEC62341系列标准框架构建，覆盖了OLED显示器件的术语定义、基本额定值和特性、光学和光电参数测试方法、环境试验方法、机械试验方法等多个方面。本标准是该系列标准的第6-1部分，专注于光学和光电参数的测试方法，是整个标准体系中技术含量较高、使用频率较广、产业需求较为迫切的重要组成部分。本标准的制定既是对IEC62341-6-1国际标准的转化采用，又充分考虑了中国OLED产业的技术发展水平和测试实践需求，体现了国际接轨与自主创新相结合的标准化工作思路。二、标准编制背景与任务来源2.1OLED显示技术发展概况OLED显示技术的研究始于20世纪中叶，但直到1987年美国柯达公司邓青云博士等人发明了多层有机薄膜结构的OLED器件后，该技术才真正进入实用化发展阶段。进入21世纪，随着有机材料体系不断丰富、器件结构持续优化、封装技术日趋成熟，OLED显示技术实现了从实验室研究到规模化量产的跨越。当前，OLED显示技术已发展出多种技术路线，包括基于真空热蒸镀工艺的RGB像素独立发光技术、基于白光OLED加彩色滤光片的技术方案、以及近年来快速兴起的喷墨打印OLED技术等。在应用端，OLED显示器件已形成了从1英寸左右的智能手表显示屏到80英寸以上的超大尺寸电视显示面板的完整产品谱系。与此同时，柔性OLED技术使显示器件实现了弯曲、折叠甚至卷曲等形态创新，为消费电子产品的形态设计开辟了全新空间。2.2标准制定背景随着OLED显示器件在消费电子、车载显示、专业显示等领域的应用不断深化，产业界对OLED显示器件光学和光电参数测试方法的需求日益迫切。然而，在本标准发布之前，我国尚未建立系统完整的OLED显示器件光学和光电参数测试方法国家标准。已有的显示器件测试方法标准主要针对液晶显示器件制定，其测试原理、测试条件和测试装置要求与OLED器件存在显著差异，难以直接应用于OLED显示器件的性能评价。在缺乏统一测试方法标准的情况下，不同企业采用各自的测试方法和条件对OLED显示器件的亮度、色度、对比度等参数进行测量和标称，导致同样的产品在不同企业或不同检测机构之间测得的参数值存在明显差异。这种测试口径不一致的问题不仅给下游整机制造商的产品选型和质量管控带来了困扰，也影响了消费者对产品性能的客观比较和判断，在一定程度上制约了OLED显示产业的健康有序发展。2.3任务来源与编制过程针对上述问题，全国电子显示器件标准化技术委员会组织相关单位，在充分调研国内OLED显示器件产业现状和测试技术需求的基础上，提出了制定OLED显示器件光学和光电参数测试方法国家标准的建议。该建议经国家标准化管理委员会批准立项后，由中国电子技术标准化研究院牵头，联合国内主要OLED面板制造企业、高校和科研院所、检测机构等单位组成标准起草工作组，正式启动标准编制工作。标准编制过程严格遵循《国家标准管理办法》和GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定，经过草案编制、征求意见、专家审查、报批等阶段，最终由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会于2024年4月25日批准发布。编制过程中，工作组系统梳理了IEC62341-6-1国际标准的框架和技术内容，组织开展了多项对比测试验证工作，充分吸收了国内OLED骨干企业的测试经验和数据积累，确保了标准技术内容的科学性、先进性和可操作性。2.4标准修订的企事业/标委会介绍本标准的主要起草单位为中国电子技术标准化研究院。为促进标准的落地实施与行业推广，以下对该单位作详细介绍。中国电子技术标准化研究院（CESI，工信部电子工业标准化研究院）创建于1963年，是工业和信息化部直属的从事电子信息技术领域标准化研究与服务的专业机构，也是国家电子显示器件标准化技术委员会秘书处所在单位。该院集标准研究、标准制定、检测认证、校准服务、信息咨询于一体，是电子信息技术领域标准化工作的核心支撑力量。在显示技术标准化领域，中国电子技术标准化研究院长期跟踪LCD、OLED、MicroLED、激光显示等各类显示技术的发展动态，牵头制定了数十项显示器件领域的国家标准和行业标准，构建了覆盖显示器件基础通用、性能测试、可靠性与环境适应性、健康安全等方面的标准体系框架。院内建有完善的光电显示器件检测实验室，配备有光谱辐射计、成像色度计、亮度计、耐压测试仪等精密测试设备，具备按照IEC和GB标准开展显示器件光学参数、光电参数、环境适应性等全项测试的能力。三、标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了有机发光二极管显示器件光学和光电参数的测试方法，适用于有机发光二极管显示器件的光学和光电参数测试，包括但不限于亮度、色度、色域覆盖率、白色色度不均匀性、视角、对比度、光谱分布、响应时间、功耗和串扰等参数的测试。该标准适用于各类OLED显示器件，包括刚性OLED显示器件和柔性OLED显示器件，覆盖从中小尺寸到大尺寸的各类应用场景。3.2规范性引用文件标准在编制过程中引用了一批与显示器件测试密切相关的基础性标准，主要包括：-GB/T20871.1《有机发光二极管显示器件第1部分：术语和文字符号》-GB/T4613《显示器件术语》-GB/T18910.1《液晶显示器件第1部分：总规范》-IEC62341-1《有机发光二极管显示器件第1部分：术语和文字符号》-IEC62341-6-1《有机发光二极管显示器件第6-1部分：光学和光电参数测试方法》-CIE15《色度学》技术报告上述引用文件为标准的测试方法提供了术语定义、色度学理论、测量原理等方面的基础支撑。3.3关键术语和定义标准中对以下关键术语进行了明确定义：有机发光二极管显示器件、像素、亮度、色度坐标、色温、对比度、视角、色域覆盖率、响应时间、功耗、串扰、亮度不均匀性、Mura等。这些术语定义与IEC62341-1保持一致性，同时兼顾了国内产业界的惯用表达方式。3.4标准的核心技术内容3.4.1测试条件规定标准明确规定了OLED显示器件光学和光电参数测试的标准环境条件，包括环境温度（一般为25℃±3℃）、环境湿度（一般为25%RH～75%RH）、环境照明条件（暗室环境，避免环境光对测试结果的影响）、预热时间和预热状态等。同时，标准规定了测试样品的老化预处理要求，以确保样品在测试过程中处于稳定的工作状态。3.4.2测试装置要求标准对光学测试系统的组成和要求作出了系统规定，主要包括：光谱辐射计或彩色亮度计的波长精度和校准要求，成像式亮度计的像素分辨率和灰阶响应要求，信号发生器的输出信号精度要求，以及测试系统的整体校准周期和校准方法要求。此外，标准还详细规定了测试暗室的光学环境要求和测试装置的布局方式。3.4.3核心参数测试方法亮度测试：规定了OLED显示器件在特定灰阶信号驱动下的发光亮度测量方法，包括测量位置的选择（通常选取屏幕中心区域）、测量视场角、测量距离以及多点测量取平均值的处理方式。色度测试：规定了色度坐标（x,y）和色温的测量方法，明确了标准照明体和标准观察者的条件，对光谱辐射计的带宽和采样间隔提出了明确要求，以保证色度测量的准确性。色域覆盖率：规定了OLED显示器件在红、绿、蓝三基色最高灰阶下色度坐标的测量方法，并基于CIE1931色度图计算色域覆盖率。标准中给出了色域覆盖率的计算公式和与标准色域（如sRGB、DCI-P3、BT.2020等）的比对方法。对比度测试：规定了OLED显示器件在最高灰阶（白色）和最低灰阶（黑色）下亮度比值的测量方法，明确了黑态亮度测量的特殊条件和注意事项（如暗室条件、环境光屏蔽、测量仪器暗电流修正等）。视角特性测试：规定了OLED显示器件在不同极角和方位角条件下的亮度、色度偏移量的测量方法，明确了视角测量装置的角度精度要求和测量点布置方案。光谱分布测试：规定了OLED显示器件光谱辐射亮度分布的测量方法，包括光谱测量范围（通常为380nm~780nm可见光波段）、波长采样间隔、光谱辐射计的波长校准要求等。响应时间测试：规定了OLED显示器件在灰阶切换过程中亮度变化的时间特性测量方法，包括上升时间和下降时间的定义和计算方法，以及测试信号的频率和占空比设置要求。功耗测试：规定了OLED显示器件在显示特定测试图案（如全白场、全黑场、特定混合图案等）时的功率消耗测量方法，明确了电学测量仪表的精度要求。串扰测试：规定了OLED显示器件相邻像素或区域之间的光学串扰效应测试方法，包括串扰测试图案的设计和串扰率的计算方法。3.4.4测试报告要求标准规定了OLED显示器件光学和光电参数测试报告的必备信息，包括：样品基本信息（型号、编号、来源等）、测试条件（环境条件、预热时间、测试信号等）、测试仪器信息（仪器型号、校准有效期等）、测试结果数据、测量不确定度分析等内容。3.5技术路线与方法差异与国际标准IEC62341-6-1相比，本标准在保持总体框架和核心技术要求一致的基础上，根据国内产业的实际需求进行了适当的技术调整和增补。具体而言，在测试图案的设计上，增加了针对OLED器件特点的亮度衰减测试图案；在色域覆盖率计算方面，给出了兼容多种标准色域空间的换算方法；在测量不确定度评定方面，增加了更详细的A类不确定度和B类不确定度分量分析示例对比度的测试方法中，补充了对自发光显示器件黑态亮度测量的附加要求。四、标准实施的意义与展望4.1标准的应用价值4.1.1对产业发展的引导作用本标准的发布实施为我国OLED显示器件产业提供了统一的光学和光电参数测试方法依据，结束了各企业自定标准、测试结果不可比的混乱局面。通过建立统一的测试方法体系，一方面有助于规范OLED显示器件产品性能的标称