GBT 38001.51-2024 柔性显示器件 第5-1部分：光学性能测试方法标准立项发展报告

柔性显示器件第5-1部分：光学性能测试方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FlexibleDisplayDevices—Part5-1:OpticalPerformanceTestMethods摘要随着柔性显示技术在智能手机、可穿戴设备、车载显示及智能家居等领域的广泛应用，柔性显示器件的性能评价体系成为产业健康发展的关键基础。光学性能作为显示器件最核心的质量指标，其测试方法的统一与规范对产品研发、质量控制和国际贸易具有重要支撑作用。本报告围绕国家标准GB/T38001.51-2024《柔性显示器件第5-1部分：光学性能测试方法》的立项背景、编制原则、技术内容和实施意义进行了系统阐述。该标准由全国平板显示器件标准化技术委员会归口管理，于2024年4月25日发布，2024年8月1日正式实施，是我国柔性显示领域光学性能测试方法的首项国家标准。标准在参考IEC62715-5-1等国际标准的基础上，结合我国柔性显示产业实际，规定了柔性显示器件的视角、亮度均匀性、色域覆盖率、对比度、响应时间等光学性能参数的测试条件、测试装置和测试方法，并针对柔性器件特有的弯曲状态下的光学性能测试要求进行了规范。本标准的发布实施将有效填补我国柔性显示器件光学性能测试标准的空白，为产业升级和产品质量提升提供有力的技术支撑。关键词：柔性显示器件；光学性能；测试方法；国家标准；标准化；弯曲条件；质量评价Keywords:Flexibledisplaydevices;Opticalperformance;Testmethods;Nationalstandard;Standardization;Bendingconditions;Qualityevaluation1引言1.1研究背景柔性显示技术被认为是继液晶显示（LCD）和有机发光二极管显示（OLED）之后的下一代显示技术，其凭借轻薄、可弯曲、可卷曲等独特优势，正在深刻改变消费电子产品的形态与交互方式。近年来，随着柔性屏智能手机、折叠平板电脑、智能手表、车载曲面显示屏等产品的相继量产和普及，柔性显示产业已进入快速发展期。据行业统计，2023年全球柔性显示面板出货量已超过5亿片，预计至2026年市场规模将突破600亿美元。然而，与产业高速发展不相匹配的是，柔性显示器件在光学性能评价方面长期缺乏统一、规范的测试方法标准。传统显示器件的光学测试标准主要针对刚性平面显示器件设计，无法全面覆盖柔性显示器件的特殊性能要求，尤其是在弯曲状态下的光学性能变化、弯折疲劳后的性能退化等方面的测试方法几乎处于空白状态。这一现状导致各企业在产品研发和质量控制中采用不同的测试方法和评价指标，产品性能数据缺乏可比性，严重制约了行业的技术交流与国际贸易合作。1.2标准立项必要性首先，产业发展的迫切需要。柔性显示器件从研发到量产、从模组到终端应用的全产业链环节，均需要可靠的光学性能评价手段。统一测试方法有助于企业精准掌握产品性能、优化工艺流程、提升产品良率。其次，国际标准接轨的必然要求。国际电工委员会（IEC）已发布IEC62715（柔性显示器件）系列标准，其中IEC62715-5-1对柔性显示器件的光学性能测试方法作了规定。我国作为全球最大的显示器件生产基地和消费市场，必须加快制定与国际标准接轨的国家标准，以增强我国在柔性显示国际标准化领域的话语权和影响力。第三，质量监管和消费者保护的实际需求。柔性显示器件的光学性能直接影响用户体验，如亮度、对比度、色域、视角等参数是消费者选购产品时关注的焦点。规范的测试方法为政府质量监管和消费者权益保护提供了技术依据。2标准编制概况2.1标准基本信息-标准编号：GB/T38001.51-2024-标准名称：柔性显示器件第5-1部分：光学性能测试方法-英文名称：Flexibledisplaydevices—Part5-1:Opticalperformancetestmethods-标准状态：现行-发布机构：国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会-中国标准分类号：L47（电子显示器件）-发布日期：2024年4月25日-实施日期：2024年8月1日-版次说明：2024年第一版2.2编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）一致性原则。在技术内容上充分参考IEC62715-5-1:2022等国际标准的最新成果，确保我国标准与国际标准在关键技术要求上的协调一致，为国际贸易和技术交流扫清障碍。（2）适用性原则。充分考虑我国柔性显示技术发展的实际水平和产业特点，在采用国际标准的基础上适当调整技术要求，确保标准在我国的可操作性和适用性。（3）科学性原则。测试方法的制定建立在充分的实验验证和理论分析基础上，确保测试结果的准确性、可重复性和可再现性。（4）前瞻性原则。兼顾当前柔性显示技术和产品的发展现状以及未来技术演进趋势，为标准实施后的持续适用和扩展预留空间。2.3编制过程本标准的编制历经了预研、立项、起草、征求意见、技术审查、报批等多个阶段。在标准预研阶段，起草组系统调研了国内外柔性显示器件光学性能测试技术的研究现状和相关标准情况，梳理了产业对光学性能测试方法标准化的核心需求。在标准起草阶段，起草组组织多家骨干企业开展了验证试验工作，对各项测试方法的可行性和准确性进行了充分验证。在征求意见阶段，广泛征集了来自生产企业、科研院所、检测机构和高校等各方面意见，对标准文本进行了多轮修改和完善。3标准技术内容3.1标准范围本标准规定了柔性显示器件光学性能测试的术语和定义、测试条件、测试装置、测试方法以及测试报告的要求。本标准适用于以有机发光二极管（OLED）等为显示方式的柔性显示器件的光学性能测试，包括在平面状态和弯曲状态下的亮度、亮度均匀性、色度、色域覆盖率、对比度、响应时间、视角等光学性能参数的测试。其他类型的柔性显示器件可参照使用。3.2规范性引用文件本标准在技术内容上引用了多项相关国家标准，包括但不限于：-GB/T20871《有机发光二极管显示器第1部分：总规范》-GB/T38001.11《柔性显示器件第1-1部分：总规范》-GB/T4612《彩色显示器色度测量方法》-GB/T18910（所有部分）《液晶显示器件》这些引用文件为光学性能测试提供了基础术语定义、测量原理和通用技术要求等方面的支撑。3.3术语和定义标准对柔性显示器件的关键术语进行了规范定义，包括：-柔性显示器件：在制造或使用过程中能够承受一定程度的弯曲、卷曲或折叠而不影响其正常显示功能的显示器件-弯曲半径：显示器件在弯曲状态下，其中性层的最小曲率半径-亮度：显示器件发光表面在给定方向上的发光强度与发光面积之比-亮度均匀性：显示器件显示区域内的亮度分布一致性-色域覆盖率：显示器件能够显示的颜色范围与某一参考色域（如sRGB或DCI-P3）的重合程度-对比度：显示器件的最大亮度与最小亮度之比-响应时间：显示器件从一种灰度状态转换到另一种灰度状态所需的时间-视角：观察者能够清晰辨认显示内容时，视线与显示屏幕法线方向的最大夹角3.4测试条件与装置3.4.1测试环境条件标准规定光学性能测试应在以下环境条件下进行：-温度：25℃±5℃-相对湿度：25%±20%RH-大气压：86kPa～106kPa-暗室条件：环境照度不大于1lx，避免外界杂散光对测试结果的影响测试前，样品应在测试环境条件下进行充分的温度平衡，平衡时间不少于30分钟。在弯曲状态测试时，样品应在弯曲保持装置上稳定放置不少于5分钟后进行测量，以确保测试结果的稳定性。3.4.2测试装置标准对光学性能测试所用主要装置的技术指标提出了明确要求：-亮度计/色度计：测量亮度范围应覆盖0.01cd/m²～10000cd/m²，亮度测量误差不超过±3%，色度坐标测量误差不超过±0.003-色彩分析仪：应具有光谱光度法或三刺激值滤波法测量功能，测量精度应满足标准要求-弯曲工装：应能实现样品在设定的弯曲半径下可靠固定，弯曲半径精度控制在±0.5mm以内，且不应使样品表面产生压痕或损伤-信号发生器：应能输出符合测试要求的各类测试图案，包括全白场、全黑场、灰阶等3.4.3样品预处理对于进行弯曲状态测试的样品，标准规定了样品预处理要求。样品在测试前应按照制造商推荐的弯折条件进行适当次数的弯折预处理，预弯折次数和弯折半径应在测试报告中予以记录。对于折叠类柔性显示器件，弯折预处理应模拟实际使用中典型的折叠形态。3.5测试方法3.5.1亮度和亮度均匀性测试标准规定采用以下方法测试柔性显示器件的亮度性能：-测试图案：全白场信号-测量点布置：在显示区域选取中心点及四角、四边中点等共9个测试点（如图1所示），对于大尺寸显示器件可适当增加测试点数量-亮度均匀性计算：亮度均匀性U=（L_min/L_max）×100%，其中L_min为9个测试点中的最小亮度值，L_max为最大亮度值-曲面/弯曲状态下的测量：对于弯曲状态下的样品，测量探头应位于显示区域中心点的法线方向上，各测量点的位置应按照曲面展开后的坐标进行确定3.5.2对比度测试对比度测试在暗室条件中进行：-测试图案：依次显示全白场和全黑场信号-测量方法：分别测量显示区域中心点的白场亮度（L_white）和黑场亮度（L_black）-对比度计算：对比度C=L_white/L_black-弯曲状态要求：弯曲状态下的对比度应在设定的弯曲半径下按照同样的方法进行测量，以评估弯曲对对比度的影响3.5.3色度和色域覆盖率测试标准规定色度测试采用以下方法：-测试图案：分别显示红、绿、蓝、白四种纯色信号-测量内容：测量各纯色画面下中心点的色度坐标（u',v'）-色域面积计算：依据测得的RGB三基色色度坐标计算色域面积-色域覆盖率计算：色域覆盖率=（被测器件色域面积/参考色域面积）×100%，参考色域采用ITU-RBT.709规定的sRGB色域或标准中列出的其他参考色域-白场色温：记录白场色度坐标，并换算为相关色温数值3.5.4响应时间测试响应时间测试方法如下：-测试图案：在灰阶16和灰阶128之间进行切换（或其他升/降组合），也可在灰阶0和灰阶255之间进行切换-测量方法：采用光电探测器连接示波器，记录亮度变化曲线-参数计算：响应时间t_r定义为亮度从10%上升到90%所需的时间，下降时间t_f定义为亮度从90%下降到10%所需的时间-灰阶响应时间：对于柔性显示器件，建议测试多个灰阶组合的响应时间，以综合评价器件的动态性能3.5.5视角测试视角测试按以下步骤进行：-测试图案：全白场信号-测量方法：以显示区域中心为旋转中心，在水平方向和垂直方向上，从法线方向开始以5°为步进旋转测量探头，记录不同极角下的亮度和色度变化-视角范围确定：以亮度衰减至法线方向亮度50%时的极角作为亮度的视角范围；以色度偏移Δu'v'不超过0.02的极角范围作为色度视角范围-弯曲状态影响评估：在弯曲状态下重复上述测量，评估弯曲对视角特性的影响3.5.6弯曲状态下的光学性能测试弯曲状态下的光学性能测试是本标准的重要特色内容，主要包括：-弯曲半径设定：根据产品规格或制造商声明的弯曲能力，设定测试弯曲半径，常见的弯曲半径包括5mm、10mm、20mm、30mm、50mm等-弯曲方向：包括内弯（显示面为凹面）和外弯（显示面为凸面）两种方向-测试项目：在弯曲状态下重复进行亮度、亮度均匀性、色度、对比度等光学性能指标的测量-性能变化率计算：计算弯曲状态与平面状态的光学性能变化率，评估弯曲对光学性能的影响程度-弯折耐久性测试：在经过预定次数的动态弯折循环后，再次测量光学性能，评估弯折疲劳对光学性能的退化影响3.6测试报告标准规定了测试报告应包含的内容：-样品信息：样品名称、型号、规格尺寸、生产单位、批次号等-测试条件：环境温度、湿度、大气压、暗室照度、测试设备信息-测试结果：各项光学性能参数的测量值和计算值-弯曲条件描述：弯曲半径、弯曲方向、弯折次数、预处理情况-测量不确定度：对于关键参数应给出测量的不确定度分析4标准的主要特点与创新4.1填补标准空白本标准是我国首项专门针对柔性显示器件光学性能测试方法制定的国家标准，填补了国内在该领域标准体系的空白。此前，我国柔性显示器件光学性能测试主要参照刚性显示器的相关标准进行，无法满足柔性器件在弯曲状态等特殊条件下的测试需求。4.2引入弯曲状态测试与传统的刚性显示器件测试标准最大的不同在于，本标准系统地引入了弯曲状态下的光学性能测试方法和评价指标体系，包括不同弯曲半径下的亮度、色度、对比度等参数的测量方法，以及对弯折耐久性的评价方法，为柔性显示器件的特殊性能评价提供了标准化的技术手段。4.3与国际标准接轨标准在技术内容上充分借鉴了IEC62715-5-1等国际标准的先进理念和方法，并结合我国产业发展实际进行了适当的技术调整和补充。这有利于国际间技术交流与贸易互认，提升了我国在柔性显示国际标准化领域的影响力和话语权。4.4兼顾科学性与可操作性标准在编制过程中组织了多轮验证试验，充分考虑了不同测试装置、不同操作人员在各实验室间的测试一致性和可重复性。测试方法的选择既保证了科学性，又兼顾了企业检测实验室的实际条件，确保标准的可操作性和易于推广实施。5主要起草单位简介本标准的主要起草单位为京东方科技集团股份有限公司（BOETechnologyGroupCo.,Ltd.，以下简称“BOE”或“京东方”）。5.1企业概况京东方创立于1993年，总部位于北京，是全球领先的物联网创新企业，也是全球半导体显示产业的龙头企业。BOE在显示面板领域的出货量连续多年位居全球首位，在LCD、OLED、MiniLED、MicroLED等显示技术领域均拥有深厚的技术积累和产业布局。截至目前，京东方在全球拥有超过10万名员工，业务遍及全球多个国家和地区。5.2柔性显示技术研发能力京东方在柔性显示领域投入巨大研发力量，建设了多条柔性AMOLED生产线。近年来，京东方在柔性显示技术研发方面取得了系列重大突破：-推出了多款具有自主知识产权的折叠屏、卷曲屏柔性显示产品-在柔性屏耐弯折性能方面不断突破技术瓶颈，实现了20万次以上动态弯折寿命-自主研发的