路径: 主页 > GB/T > 第242页 > GB/T 20871.61-2013 | 标准编号 | GB/T 20871.61-2013 (GB/T20871.61-2013) | | 中文名称 | 有机发光二极管显示器 第6-1部分：光学和光电参数测试方法 | | 英文名称 | Organic light emitting diode (OLED) displays -- Part 6-1: Measuring methods of optical and electro-optical parameters | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L47 | | 国际标准分类 | 31.120 | | 字数估计 | 24,285 | | 引用标准 | IEC 62341-1-2; CIE 15.2-1986; CIE S014-1/E-2006 | | 采用标准 | IEC 62341-6-1-2009, IDT | | 标准依据 | 国家标准公告2013年第25号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本部分规定了有机发光二极管(OLED)显示模块和屏(以下简称“OLED显示器件”)的光学和光学参数标准测量条件和标准测量方法。其中, 光学参数测试方法见第6章, 光电参数J试方法见第7章、附录A和附录B。本部分适用于测试内容包括以下方面:a)亮度和亮度均匀性;b)暗室对比度;c)色度、色度均匀性、色域和白场相关色温;d)功率消耗。 | GB/T 20871.61-2013
Organic light emitting diode (OLED) displays.Part 6-1: Measuring methods of optical and electro-optical parameters
ICS 31.120
L47
中华人民共和国国家标准
有机发光二极管显示器
第6-1部分:光学和光电参数测试方法
(IEC 62341-6-1:2009,IDT)
2013-12-17发布
2014-05-15实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 测量系统结构 1
5 标准测量条件 1
5.1 标准测量环境条件 1
5.2 标准测量暗室条件 2
5.3 标准设置条件 2
6 光学参数的测量方法 3
6.1 亮度和亮度均匀性 3
6.2 暗室对比度 6
6.3 色度、色度均匀性、色域和白场相关色温 7
7 功率消耗的测量方法 10
7.1 目的 10
7.2 测量条件 10
7.3 测量步骤 10
附录A(规范性附录) 无源矩阵显示屏的响应时间 12
附录B(规范性附录) 亮度电流效率 14
附录C(资料性附录) 遮挡散射光的截头锥筒 16
附录D(资料性附录) 由色度坐标求出相关色温(TCCT)的方法 17
参考文献 19
图1 测量系统安装示意图 3
图2 4%窗口亮度测量图案 4
图3 测量点示意图 5
图4 彩色显示器色域的一个例子 8
图5 不同温度黑体辐射源的颜色 9
图6 功率消耗测量设置的示例 10
图A.1 驱动信号与光响应时间的相互关系 13
图B.1 OLED的亮度电流效率测量结构示意 15
图C.1 遮挡散射光的截头锥筒及其展开图 16
图D.1 CIE1931XYZ色度图 18
图D.2 在CIE1931XYZ色度图中的黑体轨迹(普朗克轨迹)和等温线 18
表1 亮度非均匀度例子 5
表2 色品不均匀度的例子 9
表3 模块功率消耗测量数据示例 11
表D.1 公式D.3和公式D.4中的xe、ye、Ai 和ti 17
前言
GB/T 20871《有机发光二极管显示器》计划分为以下几个部分:
---第1-1部分:总规范
---第1-2部分:术语与文字符号
---第2部分:基本额定值和特性
---第3部分:显示屏分规范
---第3-1部分:无源单色屏空白详细规范
---第3-2部分:无源彩色屏空白详细规范
---第3-3部分:有源彩色屏空白详细规范
---第4部分:显示模块分规范
---第4-1部分:无源单色模块空白详细规范
---第4-2部分:无源彩色模块空白详细规范
---第4-3部分:有源彩色模块空白详细规范
---第5-1部分:环境试验方法
---第5-2部分:机械试验方法
---第5-3部分:残像和寿命的测试方法
---第5-4部分:耐久性试验方法
---第6-1部分:光学和光电参数测试方法
---第6-2部分:视觉质量测试方法
---第6-3部分:图像质量测试方法
本部分为GB/T 20871的第6-1部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分使用翻译法等同采用IEC 62341-6-1:2009《有机发光二极管显示器 第6-1部分:光学和光
电参数测试方法》。
本部分做了如下编辑性修改:
---第2章“规范性引用文件”按照GB/T 1.1修改了IEC 62341-6-1的导引语。
---IEC 原文5.1环境条件改为列项表述。
---范围部分增加了光学参数和光电参数测试方法对应的章节,引用了附录A和附录B。
---6.2.3.1和6.2.3.2增加了对附录C的引用。
---按照GB/T 1.1删去了7.3.1的标题。
本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本部分由中国电子技术标准化研究院归口。
本部分起草单位:清华大学、北京维信诺科技有限公司、昆山维信诺显示技术有限公司、杭州浙大三
色仪器有限公司。
本部分主要起草人:邱勇、应根裕、高裕弟、董桂芳、王立铎、谢静、牟同升。
有机发光二极管显示器
第6-1部分:光学和光电参数测试方法
1 范围
本部分规定了有机发光二极管(OLED)显示模块和屏(以下简称“OLED显示器件”)的光学和光电
参数标准测量条件和标准测量方法。
其中,光学参数测试方法见第6章,光电参数测试方法见第7章、附录A和附录B。
本部分适用于测试内容包括以下方面:
a) 亮度和亮度均匀性;
b) 暗室对比度;
c) 色度、色度均匀性、色域和白场相关色温;
d) 功率消耗。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
CIE15.2:1986 色度(Colorimetry)
CIES014-1/E:2006 色度 第1部分:CIE标准色度观测者(Colorimetry-Part1:CIEstandard
3 术语和定义
IEC 62341-1-2界定的术语和定义适用于本文件。
4 测量系统结构
测量系统结构的原理图和/或工作条件应按每一项参数测量方法中的规定。
5 标准测量条件
5.1 标准测量环境条件
测量应在标准环境条件下进行。标准环境条件是:
---温度为25℃±3℃;
---相对湿度为25%~85%;
---大气压力为86kPa~106kPa。
如与标准环境条件不同,应在测试报告中注明。
5.2 标准测量暗室条件
OLED显示器处于关闭状态,环境光在屏上任意位置的光照度均应小于0.3lx。当环境光在显示
屏上的光照度较高时,应先测量显示器在关闭状态下屏上的背景亮度,以后屏的亮度测量值都要减去这
个背景亮度,并在测试报告中注明。
5.3 标准设置条件
标准设置条件在下面给出。如与标准设置条件不同,应在测试报告中注明。
5.3.1 OLED显示模块的调节
应将OLED显示器件的亮度、对比度、白场相关色温和其他相关参数调节到详细规范规定的值,并
在测试报告中详细列出。对于全彩色显示模块,其白场的色度也应调节到规定值。如果没有特别规定,
应采用最大对比度和/或最大亮度,并在测试报告中注明。除非另有规定,已调好的对比度和/或亮度在
整个测量过程中应保持不变。除此之外,在测量过程中还要保持综合物理量不变。由于例如温升等效
应,这并不是能自动达到的。
5.3.2 测量的启动条件
温升时间定义为从对模块施加上电压瞬间至重复对模块进行亮度测量,其每分钟变化小于2%时
为止。模块加上电压后15min,可以开始重复测量。整个测量过程中亮度的变化不超过5%。
在OLED显示器件和测量仪器达到稳定后,才可以开始进行参数测量。为使OLED显示器件达到
亮度稳定,足够的温升时间是必要的。
5.3.3 测量设备条件
5.3.3.1 一般条件
一般条件如下:
a) 标准测量系统如图1所示。测光仪表(LMD)可以是下列仪表中的任一种:
1) 光谱响应与人眼的光谱光效率曲线相接近的亮度计;
2) 探测器为具有与CIE1931标准观察者相接近特性的色度计(见CIES014-1/E:2006);
3) 波长范围覆盖380nm~780nm的光谱辐射计;
4) 成像式光度计或色度计,色度计的探测器具有与CIE1931标准观察者相接近的特性。
应当注意确保该装置具备执行所要求任务的能力。
b) 测光仪表应调整到与OLED显示模块成像表面上被测量面积相垂直的位置。
c) 全部测量仪器仪表的准确度和可重复性应按供货方规定的期限定期进行校准,并在校准后的
期限内保持相应准确度和可重复性。
d) 测光仪表的镜头应聚焦在显示模块的发光平面上,其积分时间应是一帧时间的整数倍
(≥10)。如探测器的帧频与显示器的帧频同步,也可以用较短的积分时间。
图1 测量系统安装示意图
5.3.3.2 高像素数矩阵显示(像素数≥320×240)
像素数大于320×240的高像素数矩阵显示:
a) 当测量矩阵显示时,测光仪表视场内包含的像素数应大于500个。
b) 当V≥20cm时,标准测量距离Lxo=2.5V;当V< 20cm时,Lxo=50cm。其中V 是显示屏有
效面积的高度或显示屏宽度和高度中的较短的尺寸。测量距离应记录在测试报告中。
c) 孔径角应≤5°,测量场角应≤2°。如果保证上述孔径角有困难,则可以调节测量距离和测量场
角,以保证测量视场中的像素数大于500个。
d) 显示模块应该工作于为其设计的场频。若使用分离的驱动信号源驱动模块,则驱动条件应在
测试报告中注明。
5.3.3.3 低像素数矩阵显示(像素数< 320×240)和字段显示
像素数小于320×240的低像素数矩阵显示和字段显示:
a) 对于低像素数矩阵显示,被测量面积中的像素数可以小于500个,但是应该在报告中注明。孔
径角应≤5°,测量场角应≤2°。
b) 对于字段显示,孔径角应≤5°,测量场角应≤2°。所有测量应该在段的中心处进行,被测量区
域应该完全处于段内。
c) 当测量条件不能满足测量场角≤2°或测量视场内包含的像素数小于500时,这些参数的测量
值应写在报告中。
6 光学参数的测量方法
6.1 亮度和亮度均匀性
6.1.1 目的
测量OLED显示器件的全屏显示亮度和全屏亮度的均匀性。
6.1.2 测量条件
测量条件如下:
a) 装置:能测量亮度的测光仪器、驱动电源、驱动信号源;
b) 标准测量环境条件、暗室条件、标准设置条件。
6.1.3 测量方法
6.1.3.1 最大全屏亮度
最大全屏亮度测量步骤如下:
a) 将OLED显示器件和测光仪表置于标准测量条件下。
b) 按图1所示安装测量系统。
c) 对于单色显示器,加驱动信号使全屏处于最高灰度等级发光水平。对于彩色显示器,施加
100%的白色信号,使全屏发光。
d) 测量位置是屏的中心。
e) 当显示器采用脉冲或用具有占空比信号驱动时,显示器高的峰值亮度会使检测器饱和,引起测
量误差。检查这类测量的准确性,可在光路上增加一个中性光学衰减片。如果检测器信号幅
度的变化与中性光学衰减片的透过率成正比,则表明检测器不存在饱和误差。此方法用于测
量最大时间平均全屏亮度。
f) 对于弧段显示器,应在最大信号电平下测量每个弧段内最靠近中心处的亮度。被测量弧段的
位置应记录在报告中。
6.1.3.2 4%窗口亮度
此方法用于测量有效显示面积中心4%窗口的最大平均亮度。此亮度作为最大窗口亮度。
4%窗口亮度测量步骤如下:
a) 将OLED显示器件和测光仪表置于标准测量条件下。
b) 按图1所示安装测量系统。
c) 如图2所示,在有效显示面积中心建立一个黑背景下的4%白窗口。4%窗口(100%,白屏)的
边长分别为有效显示面积垂直和水平方向尺寸的1/5。
d) 对于单色显示器,加驱动信号使4%窗口处于最高灰度等级的发光水平。对于彩色显示器,施
加一个100%电平的白色信号。
e) 测量有效显示面积中心(图3中的P0 点)的时间平均亮度。
f) 当显示器采用脉冲或具有占空比信号驱动时,测量亮度要注意这类显示器高的峰值亮度是否
会引起检测器的饱和误差。在测量光路中加一块中性光学衰减片可以检查出测量的准确性。
g) 如果存在亮度负载效应,则减少白窗口的面积,并同时测量窗口中心的亮度。若此亮度大于
4%窗口的亮度,则继续减少发光面积,并测量亮度,直至亮度不再增加;或测量面积变成太小
(即包含的像素数≤500)为止。最大窗口亮度是指减少发光面积时,最大亮度达到稳定。如果
得不到稳定的最大亮度,则取4%窗口的测量亮度作为最大窗口亮度。
图2 4%窗口亮度测量图案
6.1.3.3 亮度非均匀度
亮度非均匀度测量方法如下:
a) 按图1所示安装测量系统。
b) 对于单色显示器,施加驱动信号使全屏处于最高灰度等级的发光水平。对于彩色显示器,对
全屏施加一个100%电平的白色信号。
c) 采用5个或9个测量点。5个测量点是P0~P4。9个测量点是P0~P8(见图3)。
图3 测量点示意图
平均亮度Lav见式(1):
Lav=
(n+1)∑
i=0
Li (1)
式中:
n=4或8。Li 是Pi 点的测量亮度。
在Pi 点的亮度偏差是ΔLi=Li-Lav。
将测量结果如表1所示列表。
显示器亮度非均匀度用最大的(ΔLi/Lav)×100%来表示。
表1 亮度非均匀度例子
测量点
亮度Li
cd/m2
(ΔLi/Lav)×100%
P0 210 +1.9
P1 205 -0.5
P2 208 +1.0
P3 199 -3.4
P4 195 -5.3
P5 211 +2.4
P6 215 +4.4
表1(续)
测量点
亮度Li
cd/m2
(ΔLi/Lav)×100%
P7 204 -1.0
P8 207 +0.5
Lmax≤215cd/m2;Lmin≤195cd/m2;平均亮度≤206cd/m2。
在测试报告中应详细说明驱动信号的型式、采样点数目、Lmax、Lmin和亮度不均匀度。亮度不均匀
度采用百分比并取三位有效数字。
6.2 暗室对比度
6.2.1 目的
测量待测OLED显示器件的暗室对比度(DRCR)。
6.2.2 测量条件
测量条件如下:
a) 能测量亮度的测光仪器、驱动电源、驱动信号源;
b) 标准测量环境条件,暗室条件,标准设置条件。
6.2.3 测量方法
6.2.3.1 全屏暗室对比度
全屏暗室对比度的测量步骤如下:
a) 测量全白场的亮度
用驱动信号源对OLED显示器施加100%电平信号。测量屏中心的亮度LDRfmax。
b) 测量全黑场的亮度
用驱动信号源对OLED显示器施加0%电平信号。测量屏中心的亮度,即最小亮度LDRfmin。
为避免散射光带来的测量误差,可采用附录C的方法遮挡散射光。
c) 计算暗室对比度
全屏暗室对比度DRCRf如式(2)所示:
DRCRf=
LDRfmax
LDRfmin
(2)
4%窗口暗室对比度的测量步骤如下:
a) 测量4%窗口亮度
在有效显示面积中心建立一个黑背景下的4%白窗口。4%窗口(100%,白屏)的边长分别为
有效显示面积垂直和水平方向尺寸的1/5(见图2)。测量4%白窗口中心的亮度(LDR0.04)。
b) 测量最小亮度
由驱动信号源对OLED显示器施加一个测试信号,使全屏发最低亮度(0%,黑屏)。测量屏中
心的亮度,即最小亮度LDRmin。为避免散射光带来的测量误差,可采用附录C的方法遮挡散
射光。
c) 计算暗室对比度
4%窗口暗室对比度DRCRw 由式(3)给出:
DRCRw=
LDR0.04
LDRmin
(3)
6.3.1 目的
测量待测 OLED显示器件的CIE1931色品坐标(x,y)或CIE1976UCS(均匀色空间)色品坐标
(u′,v′)、色域、色度均匀性和白场相关色温(CCT)。
6.3.2 测量条件
测量条件如下:
a) 能测量发光色度的测光仪器、驱动电源、驱动信号源;
b) 标准测量环境条件,暗室条件,标准设置条件。
6.3.3 测量方法
6.3.3.1 中心色度、色域和色域覆盖率
测量步骤如下:
a) 对于字段显示器,应在最大信号电平情况下,测量每条可单独寻址的单色字段中最靠近显示中
心处的CIE1931色品坐标(x,y)。被测量的字段位置应在报告中标明。
b) 对于单色OLED显示器:
加测试信号,使全屏处于最高灰度等级的发光水平。测量如图3所示显示屏中心(P0)的CIE
1931色品坐标(x,y)。
c) 对于彩色显示器:
1) 加100%灰度等级电平全白测试信号,使全屏发射白光。
2) 测量屏中心的CIE1931色度坐标(xw,yw)。
3) 只接通红色信号,保证模块只发射红光。
4) 测量屏中心红光的CIE1931色度坐标(xR,yR)。
5) 只接通绿色信号,保证模块只发射绿光。
6) 测量屏中心绿光的CIE1931色度坐标(xG,yG)。
7) 只接通蓝色信号,保证模块只发射蓝光。
8) 测量屏中心蓝光的CIE1931色度坐标(xB,yB)。
对于多于三基色的显示器,重复测量每种基色的CIE1931色品坐标(x,y)。
9) 在CIE1931色度图中,用以(xR,yR)、(xG,yG)和(xB,yB)三个色点为顶角的三角形来表
示色域(对于多于三基色的显示器,用多边形表示色域)。测量结果的一个例子见图4。
注:色域也可以用CIE1976UCS色品坐标u′,v′来表示。用式(4)可以将CIE1931色品坐标x,y 转换成
CIE1976UCS色品坐标u′,v′:
u′=
4x
3-2x+12y
, v′=
9y
3-2x+12y
(4)
图4 彩色显示器色域的一个例子
10) 色域覆盖率定义为CIE1976UCS色度图中色域三角形面积与由整个光谱轨迹围成的
面积之比。对于三基色显示器,色域覆盖率为:A=256.1|(u′R-u′B)(v′G-v′B)-
(u′G-u′B)(v′R-v′B)|,其中下标R、G、B分别对应于红、绿、蓝三基色。例如,红、绿、
蓝三基色的(x,y)坐标分别为(0.67,0.33)、(0.21,0.71)和(0.14,0.08),其色域覆盖率
为38%。
注:对于多基色显示器,中心色品坐标、色域、色域覆盖率可用类似于测量RGB 全彩色显示器的方法测得。
6.3.3.2 色品不均匀度
测量步骤如下:
a) 对于单色显示器,输入测试信号,使全屏处于最高灰度级别的发光水平。对于彩色显示器,则
加一个测试信号,使全屏处于100%白电平的发光水平。
b) 测量图2所示显示屏上Pi 各点的CIE1931色品坐标(xi,yi),可以获得显示屏色品的不均匀
度。测量点Pi 的数目可选5或9。对于5点,选P0~P4。对于9点,选P0~P8。
c) 利用公式(4)可从CIE1931色品坐标(x,y)求出CIE1976色品坐标(u′,v′)。
d) 用色差方程(5),由Pi 各点的CIE1976UCS色度坐标(u′,v′)可求出任意一对色度采样点间
的色度差:
Δu′v′= (ui-uj)2+(vi-vj)2 (5)
i,j=0~4或0~8,并且i ≠j。色度不均匀性定义为:任两个采样点间色度差的最大值
(Δu′v′)max。
e) 确定最大色差
应将测量结果记录在测试报告中。表2中数据为9个测量点的一个例子。将9个采样点的
(u′,v′)坐标点画在u′,v′坐标系上,找出最大色差。写在测试报告中的最大色差的不确定度
限为±0.001。
表2 色品不均匀度的例子
测量点 xi yi u′i v′i
Δu′v′
P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
P0 0.311 0.325 0.198 0.466 0.000
P1 0.330 0.320 0.214 0.466 0.016 0.000
P2 0.307 0.323 0.196 0.4......
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