路径: 主页 > GB/T > 第505页 > GB/T 42976-2023 | 标准编号 | GB/T 42976-2023 (GB/T42976-2023) | | 中文名称 | 纳米技术 纳米光电显示 量子点光转换膜光学性能测试方法 | | 英文名称 | Nanotechnology - Nano-enabled optoelectrical display - Measurement of optical performance for quantum dot enabled light conversion film | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G31 | | 国际标准分类 | 31.120 | | 字数估计 | 23,290 | | 发布日期 | 2023-09-07 | | 实施日期 | 2024-04-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 42976-2023: 纳米技术 纳米光电显示 量子点光转换膜光学性能测试方法
中华人民共和国国家标准
纳米技术 纳米光电显示
量子点光转换膜光学性能测试方法
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《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
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布
机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国科学院提出。
本文件由全国纳米技术标准化技术委员会(SAC/TC279)归口。
本文件起草单位:纳晶科技股份有限公司、国家纳米科学中心、深圳TCL新技术有限公司、广东普
加福光电科技有限公司、海信视像科技股份有限公司、北京北达聚邦科技有限公司、武汉珈源同创科技
有限公司、南开大学、杭州英诺维科技有限公司、浙江大学、中国计量大学、广州特种承压设备检测研究院、北京理工大学、TCL华星光电技术有限公司、南方科技大学、致晶科技(北京)有限公司、南京理工
大学。
本文件主要起草人:康永印、刘忍肖、罗飞、张佳琪、葛广路、季洪雷、许怀书、李阳、刘卫东、穆琳佳、郭海清、朱东亮、庞代文、赵飞、李俊凯、秦海燕、刘祖刚、尹宗杰、钟海政、黄卫东、孙小卫、柏泽龙、曾海波。
引 言
量子点由于具有宽带吸收、窄带发射、发射波长连续可调等优异的发光特性,已在新型显示产业领
域实现规模应用。装配了量子点光转换膜背光组件的液晶显示(LCD)器件色域的典型值可达100%
NTSC(参考色空间CIE1931)以上,国内外多家终端显示厂商已推出量子点新型显示器件产品,带动了
量子点材料、光转换膜、新型显示器件产业全链条的快速发展。量子点光转换膜的光学性能,包括半峰
宽、峰值波长、光转换效率、亮度及亮度均匀度、色度及色度不均匀度是影响显示器件应用效果的关键特性参数,建立这些参数的标准化测试方法将有利于促进量子点显示技术产业的高质量发展。本文件基
于我国纳米光电显示产业发展现状,兼顾技术优势和产业应用场景,给出了量子点光转换膜光学性能的
标准测试方法。
1 范围
本文件描述了量子点光转换膜光学性能的测试方法,包括方法原理、仪器和设备、测试样品、测试程
序、数据处理、测试报告等。
本文件适用于液晶显示器件用量子点光转换膜光学性能的测量,其他类型光转换膜光学性能的测
量参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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。
GB/T 2410-2008 透明塑料透光率和雾度的测定
GB 19510.1-2009 灯的控制装置 第1部分:一般要求和安全要求
GB/T 20147 CIE标准色度观测者
GB/T 37664.1-2019 纳米制造 关键控制特性 发光纳米材料 第1部分:量子效率
3 术语和定义
GB/T 37664.1-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
4 符号
下列符号适用于本文件。
H:雾度
L:亮度
Lu:亮度均匀度
Lmin:最小亮度
Lmax:最大亮度
T:透过率
WF:半峰宽
λp:峰值波长
(x,y):CIE1931标准色度系统,色品坐标
5 方法原理
基于背光测试平台对量子点光转换膜的光学性能进行定量测量,量子点光转换膜光学性能关键参
数主要包括亮度和亮度均匀度、色度和色度不均匀度、光转换效率和光子吸收率、透过率和雾度。亮度
均匀度和色度不均匀度反映了制样工艺的一致性,采用九等分法测量。亮度、色度表征量子点材料在显
示中的光学参数,与背光和量子点光转换膜各组分材料相关,使用光谱辐亮度计测量。光转换效率和光
子吸收率表征量子点光转换膜中量子点材料的光转化能力,用光谱辐亮度计测量光谱辐亮度分布,使用
公式(1)计算光谱中激发波段和发射波段的光子数,从而求得量子点光转换膜的LCE和PA。雾度和透
过率表征光线通过量子点光转换膜内部的传输能力,影响背光利用率和量子点光转换膜出光角度,用雾
度计测量。
6 仪器和设备
6.1 标准测试条件
6.1.1 标准测试大气条件
标准测试大气条件为:
---温度:23℃±5℃;
---相对湿度:25%~85%;
---气压:86kPa~106kPa。
6.1.2 标准暗室条件
标准暗室条件为:
---测试应在遮光暗室中进行;
---测量暗室环境表面反射比小于10%;
---关闭所有测试设备,测量暗室照度小于1lx。
6.2 测试平台
量子点光转换膜的光学性能测试需基于光学测试平台进行。光学测试平台由光谱辐亮度计、样品
台和背光系统组成,如示意图1所示。样品台和背光系统有同一法线,光谱辐亮度计应在该法线上
测量。
6.3 光谱辐亮度计
光谱辐亮度计应具有光谱辐射计和彩色亮度计的全部功能,可由一种或多种设备组成,可测量固定
视场角内的分布光谱、亮度与色度值。光谱辐亮度计性能应符合表1中的要求。
6.4 样品台
样品台包括支撑件与光学薄板。支撑件材质宜选择黑色反射率低的耐热材料,如橡胶等。光学薄
板应采用玻璃薄板或扩散板等透明板或显示器件中常用光学板,规格应与使用方协商达成一致。
注:测试平台中样品台的主要功能为在背光源正上方承载样品。支撑件支撑起光学薄板,使其与背光源形成一定
距离,用来调节测试平台亮度与亮度均匀度,也能降低背光源产生的热量直接传至样品台。
6.5 背光系统
背光系统由背光的控制装置、散热板与背光组成。背光的控制装置应具有输出功率可调、控制背光
开关的功能,符合GB 19510.1-2009的规定。散热板控制背光系统散发到样品台的热量,使样品台温
度不高于50℃。
背光应采用与应用量子点光转换膜的显示设备一致的发光二极管(LED)光源,宜采用峰值波长为
447.5nm ±2.5nm、半峰宽不大于20nm的光源。
7 测试样品
量子点光转换膜测试样品应选用切面无卷边、开裂、破损、褶皱、表面划痕、脏污的产品。裁剪成完
全覆盖背光测试区域的尺寸,应不小于18cm×18cm。测试样品随机从一张或多张同型号量子点光转
换膜样品中裁剪,平行样不少于3片。
8 测试程序
8.1 背光系统调试
进行量子点光转换膜的光学性能测试前,需调试测试平台的背光系统,调试方法如下所述。
a) 确认测试平台为空载状态。
b) 打开背光系统电源开关,确认平台处于正常工作状态。
c) 使用光谱辐亮度计测量样品台上表面中心处的辐射照度或亮度值,调试电源输出功率,使样品
表面的辐射照度满足与使用方协商一致的数值。
d) 背光系统进行预热,且预热时间不少于30min。预热后,重复步骤c)。
e) 持续监测背光的亮度和色度变化,要求5min内亮度值变化不大于2%,色品坐标的最大值与
最小值之差不大于0.001。
f) 调试过程中,测试平台温度不超过50℃。
8.2 空载测试
为测量样品的荧光发射光谱、亮度和色度值,将样品分为若干相同的虚拟矩形,本文件测试方法的
取样位置参考图2中9等分标准测量位置,对单张样品分别测试9点数据。除另有规定,测量将在各个
矩形的中心完成。
无样品时的平台为空载状态,测试步骤如下:
a) 按8.1完成背光调试工作;
b) 将光谱辐亮度计放置在样品台法线方向,按图2中9等分标准测量位置依次测试9点的亮度
L、色品坐标x、色品坐标y,并记录测试结果;
c) 测试9等分测量位置中心0点的光谱辐亮度分布S1(λ),并记录测试结果;
d) 按9.1中亮度均匀度计算方法计算空载状态下背光源亮度均匀度,要求亮度均匀度不小
于90%。
8.3 样品测试
量子点光转换膜样品测试步骤如下:
a) 完成8.2空载测试后,将测试样品放置样品台上;
b) 重复8.2步骤b)分别测试样品9等分点处的亮度L、色品坐标x、色品坐标y、光谱辐亮度分
布S(λ),并记录测试结果;
c) 重复8.2步骤c)测试样品中心点的光谱辐亮度分布S2(λ),并记录测试结果;
d) 分别按上述步骤完成平行样品的测量,记录测量数据;
e) 整理试验平台,关闭设备。
9 数据处理
9.1 亮度与亮度均匀度
按第8章测试单张样品的9点亮度值Ln,n取0~8,中心点为L0,按公式(2)计算亮度均匀度Lu:
9.2 色度与色度不均匀度
按第8章测试单张样品的9等分色度值(xn,yn),n取0~8,中心点为(x0,y0)。测试样品的色度
偏差值按公式(3)~公式(5)计算确定:
9.3 光转换效率与光子吸收率
光转换效率LCE和光子吸收率PA的计算方法如下所述。
a) 空载状态中心点的光谱辐亮度分布S1(λ),样品中心点的光谱辐亮度分布S2(λ)。读取S2(λ)
光谱中各个峰的峰值波长λp 和每个峰值波长对应的半峰宽WF。
b) 将光谱低波长侧开始的第1个发射峰(光源)和第2个发射峰(荧光)间亮度最低点处波长记为
xnm,波段380nm~xnm为背光源激发波段,波段xnm~780nm记为荧光发射波段。
c) 按公式(1)分别计算光谱S1(λ)在380nm~xnm范围的光子数n1,在xnm~780nm范围的
光子数n2;计算光谱S2(λ)在380nm~xnm范围的光子数n3,在xnm~780nm范围的光
子数n4。
d) 光转换效率LCE和光子吸收率PA分别按公式(6)和公式(7)计算:
9.4 雾度和透过率
雾度和透过率测试平台、测试方法、计算方法均应符合GB/T 2410-2008中7.1的规定。
9.5 平行样处理
平行样光学性能波动应符合:亮度和亮度均匀度、光转换效率和光子吸收率、雾度和透过率的数据
波动上限值设为2%,该波动值计算方法为最大值与最小值的差与最大值的比。色度和色度不均匀度
的数......
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