GBT 38001.52-2024 柔性显示器件 第5-2部分：非便携式曲面显示器件光学性能测试方法标准立项发展报告

柔性显示器件第5-2部分：非便携式曲面显示器件光学性能测试方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FlexibleDisplayDevices-Part5-2:OpticalPerformanceTestMethodsforNon-PortableCurvedDisplayDevices摘要随着柔性显示技术的迅猛发展，曲面显示器件作为柔性显示技术的重要应用形态，已广泛渗透至车载显示、公共信息显示、商业展示、智能家居等非便携式应用场景。然而，曲面显示器件因其独特的物理形态和光学特性，传统平面显示器件的测试方法已无法满足对其光学性能进行准确、可重复、可比较评价的需求。在此背景下，国家标准GB/T38001.52-2024《柔性显示器件第5-2部分：非便携式曲面显示器件光学性能测试方法》应运而生。本标准由中国国家标准化管理委员会于2024年4月25日批准发布，于2024年8月1日正式实施，是GB/T38001《柔性显示器件》系列标准的重要组成部分。本标准系统规定了非便携式曲面显示器件在亮度、对比度、色度、视角特性、曲面几何参数、光学畸变及环境光学适应性等方面的测试条件、测试装置、测试步骤和数据处理方法，填补了我国在柔性曲面显示光学性能标准化测试领域的空白。本报告全面阐述该标准的立项背景、编制原则、核心技术内容及其行业应用价值，并展望了柔性显示标准化的发展方向，为相关企事业单位和从业人员提供系统性的标准解读和参考。关键词：柔性显示器件；曲面显示；光学性能测试；国家标准；标准化；非便携式显示；测试方法；显示计量一、引言近年来，显示技术领域经历了从刚性平面显示向柔性、可弯曲、曲面显示的深刻变革。柔性显示技术以有机发光二极管（OLED）和柔性液晶显示（LCD）为主要技术路线，凭借其可实现轻薄化、曲面化、可弯曲甚至可折叠等独特优势，正在重新定义人机交互与信息呈现的物理边界。国际数据公司（IDC）的统计数据显示，2023年全球柔性显示面板出货量同比增长超过35%，其中曲面显示器件在车载显示、智慧零售、医疗监护、沉浸式商业展示等非便携式应用领域的渗透率显著提升。非便携式曲面显示器件，通常指屏幕对角线尺寸较大、曲率半径相对固定且不以手持便携为主要设计目标的曲面显示产品。此类器件广泛应用于汽车中控台与仪表盘、公共信息查询终端、弧形广告牌、演播室监视器、智能家居控制面板等场景。与便携式移动设备中的曲面显示屏相比，非便携式曲面显示器件具有尺寸更大、观看距离更远、环境光照条件更为复杂、对色彩还原和亮度均匀性要求更高等特点。然而，一个亟待解决的关键问题在于——以平面假设为基石的现有显示光学测试方法，无法直接适用于曲面显示器件。传统测试标准中，光学探头或成像式亮度计需要垂直于屏幕表面进行测量，而对于曲面显示器件，屏幕上不同区域的法线方向各不相同，若沿用平面测试方法，将导致亮度、色度、对比度等核心光学参数的测量结果存在严重偏差，无法真实反映人眼在不同视角下实际感知的图像质量。此外，曲面显示器的曲率半径、弧长、矢高等几何参数的规范化测量方法，以及曲面引起的图像几何畸变的定量评价方法，在国际范围内均缺乏统一的标准化规范。本文将从标准立项背景、编制原则与依据、核心技术内容、主要参与单位以及标准实施意义等方面，对GB/T38001.52-2024进行系统解读与全面阐述。二、标准编制背景与立项依据2.1产业发展驱动柔性显示被普遍认为是继液晶显示之后最具革命性的显示技术之一。根据中国光学光电子行业协会液晶分会（CODA）的统计，截至2024年初，中国大陆已建成和在建的柔性AMOLED生产线超过15条，总投资规模超过6000亿元人民币。在产能持续释放和终端应用不断拓展的双重推动下，柔性显示技术的应用版图正从智能手机、智能手表等便携式产品加速向车载显示、商业显示、公共显示等非便携式大尺寸应用场景延伸。非便携式曲面显示器件在实际应用中呈现显著的光学性能特殊性。在车载应用场景中，曲面仪表盘和中控屏需要在不同日照条件下保持良好的可读性，对反射特性和环境光对比度有严格要求；在商业展示场景中，大面积曲面拼接屏需要保证跨屏亮度、色度的一致性；在专业监视和医疗显示场景中，曲面屏幕的灰度还原精度和色彩准确性直接关系到诊断和创作的可靠性。上述应用场景均对光学性能测试方法的准确性、可重复性和可比性提出了更高要求，而国内外现行标准体系中尚缺乏针对非便携式曲面显示器件的系统性光学测试方法规范。2.2国内外标准现状分析在国际标准化层面，国际电工委员会（IEC）于2016年发布了IEC62341-5-2针对有机发光二极管显示器光学测试方法，主要基于平面显示器件的测量原理和方法框架。国际标准化组织（ISO）在显示器件光学测试方面也有相关标准发布，但同样以平面显示器件为基本假设。国际半导体设备与材料协会（SEMI）发布了若干关于柔性显示器的标准文件，但主要集中在机械可靠性和环境适应性测试方面，与光学性能测试的直接关联度有限。总体而言，国际上尚未形成系统完善的针对曲面显示器件光学性能测试的通用标准体系。在国内标准化层面，我国已建立了以GB/T20869《显示器件术语》和GB/T4612《电子显示器件基本额定值和特性》等为基础的标准框架。2020年前后，全国显示技术标准化技术委员会（SAC/TC547）启动了柔性显示器件系列标准的系统布局工作，GB/T38001《柔性显示器件》系列标准逐步建立。该系列标准参照IEC和ISO相关标准框架，并结合我国柔性显示产业的实际情况制定了多项子标准。然而，截至本标准立项前，该系列标准中尚缺乏针对非便携式曲面显示器件光学性能测试方法的专项标准。2.3标准立项过程在产业界和学术界的共同推动下，全国显示技术标准化技术委员会于2022年向国家标准化管理委员会提交了《柔性显示器件第5-2部分：非便携式曲面显示器件光学性能测试方法》的立项建议书。立项建议中详细论证了标准的必要性和紧迫性，指出"曲面显示器件光学性能的标准化测试方法已成为制约产品质量评价、国际贸易互认和产业健康发展的关键瓶颈"。2022年第三季度，国家标准化管理委员会正式批准立项，项目编号为20221042-T-339。标准编制组随即成立，由中国电子技术标准化研究院作为主要起草单位牵头，联合多家显示面板制造企业、测试设备供应商、高校和相关检测机构共同参与研制工作。2.4政策法规依据三、标准编制原则与依据3.1编制原则本标准的编制遵循以下五项核心原则：（1）科学性原则。标准中规定的测试方法和测试条件建立在显示光学、光度学、色度学和人眼视觉科学的理论基础之上，确保测试方法的数理逻辑严谨性和测量结果的物理意义明确性。对于曲面显示器的光学测试，标准引入了几何光学与成像光学的分析方法，充分考虑曲面形态对光辐射分布和观测条件的影响。（2）可操作性原则。标准规定的测试方法充分考虑测试机构和企业质检部门的实际操作能力，力求测试装置方案明确、测试步骤清晰、数据处理方法可编程实现。在不影响测量准确度的前提下，尽量降低测试设备的配置门槛，允许采用分档配置方案以适应不同规模企业的实际条件。（3）协调一致性原则。本标准的术语定义、测试条件和数据处理方法尽量与既有的显示测试标准体系保持协调一致，包括GB/T4612、GB/T20869、IEC62341系列等，避免标准间的矛盾和冲突。同时，针对曲面显示的特殊性，在规定通用方法的基础上增设必要的专门化条款。（4）开放性兼容原则。标准中的技术要求充分考虑不同显示技术路线（OLED、LCD、MicroLED等）的共性需求，测试方法不限定于特定显示技术类型，以保证标准在未来新型显示技术发展中的适用性。（5）前瞻性原则。标准编制过程中充分研判了柔性显示技术向更大尺寸、更小曲率半径、更高刷新率和更高动态范围发展的趋势，测试方法在框架设计上预留了必要的扩展空间。3.2标准编制依据本标准的编制主要依据以下技术文件和参考资料：-GB/T4612-2008《电子显示器件基本额定值和特性》-GB/T20869-2007《显示器件术语》-GB/T38001.1-2019《柔性显示器件第1部分：总规范》-IEC62341-1-2:2019《有机发光二极管显示器第1-2部分：术语和文字符号》-IEC62341-5-2:2016《有机发光二极管显示器第5-2部分：光学测试方法》-VESAFlatPanelDisplayMeasurementsStandard(FPDM)2.0-国际照明委员会（CIE）相关技术报告（如CIE15:2018《色度学》等）上述标准的术语体系和测量方法论为本标准提供了重要的参考框架，同时本标准结合曲面显示的技术特点进行了针对性的方法创新。四、标准核心技术内容解析4.1标准适用范围与术语定义本标准适用于非便携式曲面显示器件的光学性能测试，涵盖曲面发光二极管显示器件（主要为OLED显示器）和曲面液晶显示器件等多种技术类型。标准在第3章中共定义了30余条术语，其中核心新增术语包括：-非便携式曲面显示器件：屏幕对角线尺寸通常不小于17英寸（43.18cm）、以固定安装方式使用、具有特定曲率半径的曲面显示器件。该类器件不以便携携带为主要使用方式，通常用于车载、商业、公共信息等相对固定的应用环境。-曲率半径：曲面显示屏在水平方向上的截面圆弧所对应的曲率半径，单位以毫米（mm）表示。曲率半径越小，曲面弯曲程度越大。-矢高（SagHeight）：曲面显示屏中心区域相对于边缘所在参考平面的最大垂直距离。-弧长（ArcLength）：曲面显示屏在水平方向上的有效显示区域的弧线长度。-名义法线：曲面显示屏中心点处的法线方向，作为光学测试中角度测量的基准方向。-等视角面：以观测点为球心所作球面上使各显示区域法线与观测方向夹角相等的假想曲面。上述术语的明确定义为标准后续章节中测试方法的规范化表述奠定了基础，避免了因概念歧义导致的测量偏差。4.2测试条件与装置要求标准第四章对测试环境条件和测量装置提出了系统性要求。在环境条件方面，标准规定实验室环境温度应控制在（25±3）℃，相对湿度应控制在25%～75%，且测试区域内不应存在影响测量结果的气流扰动。暗室条件下的环境照度应不高于1lx（对于高对比度测试项目，建议环境照度不高于0.5lx）。在环境光适应性测试项目中，标准规定了标准光源（如D65标准光源）的设置位置、入射角度和照度等级，以保证不同实验室间测试结果的可比性。在测量装置方面，标准对以下关键设备提出了具体的技术指标要求：-成像式亮度计：应具备至少16bit的A/D转换精度，像素分辨率不低于500万像素，亮度测量范围应覆盖0.01cd/m²至10000cd/m²，其V(λ)匹配误差应不超过5%。-点式亮度计/光谱辐射计：亮度测量精度不低于±2%（相对于基准值），色度坐标测量不确定度应不低于0.003（x、y坐标值）。-二维色度计/光谱成像系统：用于曲面显示器亮度均匀性和色度均匀性的面分布测量，其空间分辨率应不低于被测显示器件像素间距的1/3。-曲面几何参数测量系统：可采用三坐标测量机、激光轮廓扫描仪或结构光三维测量系统等，测量精度应不低于±0.1mm。4.3光学性能测试方法本章是标准的核心，系统规定了以下光学性能参数的测试方法：4.3.1曲面几何参数测量在光学性能测试之前，需首先对被测显示器件的曲面几何参数进行精确测定。标准详细规定了曲率半径的测量方法：沿显示屏水平中轴线，利用曲面轮廓测量系统获取不小于三个截面的轮廓数据，采用最小二乘法进行圆弧拟合，计算得到曲率半径值。同时，标准规定了矢高和弧长的测量和计算方法。准确获取曲面几何参数是后续光学测试的基础，因为名义法线的确定、测试探头角度的设定以及观看距离的设定均依赖于这些几何参数。4.3.2亮度与对比度测试标准规定了曲面显示器件亮度测量的基准条件：测试探头应安装在被测显示器中心点名义法线的延长线上，测量距离应为显示器等效观看距离。对于曲面显示器，标准引入了多区域亮度测量方法：将整个显示区域沿水平方向等分为不少于9个测试区域，每个区域内选取不少于3个测量点，分别测量各点的亮度值。标准同时定义了曲面显示器的亮度均匀性指标，包括：-最大亮度与最小亮度之比-九点或更多点亮度标准差与平均亮度之比在对比度测试方面，标准规定了两种测试模式：棋盘格对比度测试和全黑/全白场对比度测试，并分别给出了不同的测量条件和计算公式。4.3.3色度测试与白平衡评价色度测试包括白场色度坐标的测量和色度均匀性的评价。标准规定：白场色度采用光谱辐射计在显示器中心区域进行测量，色度坐标依据CIE1931标准色度系统计算。色度均匀性则通过多区域测量获取各区域色度坐标，计算Δu'v'值来评价。对于曲面显示器，色度均匀性测量的区域划分与亮度均匀性测量保持一致，以保证两组数据的对应性和综合评价的合理性。4.3.4视角特性测试视角特性是曲面显示器件光学性能评价中最具挑战性的测试项目。标准引入了基于等视角面的测量方法以规避传统平面测试中因曲面带来的角度定义困难。具体方法为：以观测点为球心建立球面坐标系，以名义法线方向为极轴，测量探头在被测显示器件各区域的法线方向与观测方向之间夹角保持设定值（如0°、±15°、±30°、±45°、±60°）时的亮度和色度值。基于上述测量数据，绘制亮度衰减曲线和色度偏移曲线，评价曲面显示器在不同视角条件下的光学性能保持能力。4.3.5光学畸变测试曲面显示器的特有测试项目之一是光学畸变测试，该测试用于评价曲面形态对显示图像几何形状的影响。标准规定了利用标准测试图案（如栅格图案、圆图案）进行拍摄和分析的方法：在名义法线方向上，使用高分辨率成像系统拍摄显示特定测试图案的曲面屏幕，通过图像处理算法提取图案中的特征点坐标，与被测图案的理论坐标进行比对，计算几何畸变率。4.3.6环境光反射特性测试考虑到非便携式曲面显示器件常应用于复杂环境光照条件，标准专门规定了曲面显示器的反射特性测试方法，包括镜面反射率、漫反射率和总反射率的测量。标准给出了不同入射角度下反射率测量的详细方案，并提出抗反射性能的评价指标。4.4数据处理与测量不确定度标准在第6章中对数据处理方法进行了规范，包括异常值剔除准则、测量重复性评价方法以及测量结果的表达格式等。标准要求各测试项目的测量重复性（以相对标准偏差表示）应不超过规定限值，实验室间比对的可复现性应满足规定要求。此外，标准引入测量不确定度评定要求，参照JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的规定，要求测试报告中对关键参数给出扩展不确定度。五、标准主要参与单位介绍本标准的制定汇聚了我国显示技术领域多家权威机构和骨干企业的力量，主要起草单位包括中国