电子纸显示器件 第3-1部分：光学性能测试方法

ICS31.120

CCSL53

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX.31—XXXX/IEC62679-3-1:2014

电子纸显示器件第3-1部分：

光学性能测试方法

Electronicpaperdisplays-Part3-1:Opticalmeasuringmethods

(IEC62679-3-1:2014,IDT)

（报批稿）

GB/TXXXXX.31—XXXX/IEC62679-3-1:2014

前言

本文件按照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

起草。

本文件是GB/TXXXXX《电子纸显示器件》的第3-1部分。

本文件等同采用IEC62679-3-1:2014《电子纸显示器件第3-1部分：光学性能测试方法》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动：

——5.1.2增加了引导语“测试条件如下：”；

——5.1.3增加了引导语“半球漫反射光谱反射因数测试方法如下：”；

——5.1.4增加了引导语“定向光源反射系数测试方法如下：”；

——5.2.3.1增加了引导语“半球照明测试方法如下：”；

——5.2.3.2增加了引导语“定向照明测试方法如下：”；

——5.3.3增加了引导语“测试方法如下：”；

——5.5.3.1增加了引导语“测试方法如下：”；

——5.5.4.1增加了引导语“测试方法如下：”；

——5.6.3增加了引导语“测试方法如下：”；

——5.7.3.1增加了引导语“半球照明测试方法如下：”；

——5.7.3.2增加了引导语“定向照明测试方法如下：”；

——5.10.3增加了引导语“测试方法如下：”；

——5.11.3增加了引导语“测试方法如下：”。

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。

本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。

本文件由全国电子显示器件标准化技术委员会（SAC/TC547）归口。

本文件起草单位：广州奥翼电子科技股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、东南大学、上海

唯视锐光电技术有限公司、浙江智菱科技有限公司、浙江智慧照明技术有限公司、京东方科技集团股份

有限公司、TCL华星光电技术有限公司、颜色空间科技有限公司、厦门市计量检定测试院、广州赛西标

准检测研究院有限公司、合肥维信诺科技有限公司、义乌清越光电科技有限公司。

本文件主要起草人：王喜杜、胡典禄、李晓茹、赵英、王飞霞、李晓华、王蔚生、李俊凯、牟同升、

张志刚、黄卫东、陈听、阮育娇、黄艺滨、吴杜雄、党鹏乐、高裕弟。

III

GB/TXXXXX.31—XXXX/IEC62679-3-1:2014

引言

GB/TXXXXX《电子纸显示器件》拟由以下部分构成：

——第1-1部分：术语；

——第1-2部分：总规范；

——第2部分：额定值和特性；

——第3-1部分：光学性能测试方法；

——第3-2部分：光电性能测试方法；

——第3-3部分：带集成照明单元的光学测试方法；

——第4-2部分：环境试验方法；

——第5-1部分：空间频率下电子纸显示的可读性。

IV

GB/TXXXXX.31—XXXX/IEC62679-3-1:2014

电子纸显示器件第3-1部分：

光学性能测试方法

1.范围

本文件描述了电子纸显示器件（EPD）光学性能的标准测试条件和测试方法。

本文件适用于反射式单色或彩色的无源字段或有源矩阵型电子纸显示器件应用。对于包含集成式

光源组件的电子纸显示器件（ILU），在测试时，集成式光源组件应关闭。

本文件不适用于超过三种颜色的彩色体系的产品。

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/TXXXX.11—XXXX电子纸显示器件第1-1部分：术语

IEC60050（所有部分）国际电工词汇（Internationalelectrotechnicalvocabulary）

IEC61966-2-1多媒体系统和设备颜色测试和管理第2-1部分：颜色管理默认RGB色彩空间

sRGB（Multimediasystemsandequipment-Colourmeasurementandmanagement-Part2-1：Colour

management-DefaultRGBcolourspace-sRGB）

CIE15比色法（Colorimetry）

CIE38材料的辐射和光度特性及其测试（Radiometricandphotometriccharacteristicsofmaterialsand

theirmeasurement）

3.术语、定义和缩略语

3.1术语和定义

GB/TXXXXX.11-XXXX、IEC60050界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

环境光对比度ambientcontrastratio

同时使用半球漫射光源和直射光源照射显示屏表面来模拟真实照明环境时，显示屏的对比度。

3.1.2

日光下的显示屏颜色daylightdisplaycolour

同时使用半球漫射光源和定向光源以特定几何条件、光谱和光强照射于显示屏表面来模拟真实日

光照明环境下的显示屏颜色。

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3.1.3

立体色域colourgamutvolume

显示颜色的最大可能范围（包括原色、白色W和黑色K的所有可能混合），是在三维颜色空间如

CIELAB中的体积。

3.1.4

日光下的立体色域daylightcolourgamutvolume

同时使用半球漫射光源和定向光源以特定几何条件、光谱和光强照射于显示屏表面来模拟真实日

光照明环境下的立体色域。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

CCT：相关色温（correlatedcolourtemperature）

CIE：国际照明委员会（InternationalCommissiononIllumination）

CIELAB：CIE1976(L*a*b*)色空间（CIE1976(L*a*b*)colourspace）

DUT：被测器件（deviceundertest）

EPD：电子纸显示器件（electronicpaperdisplay）

ILU：集成光源组件（如侧光照明的前导光板）（integratedlightingunit(e.g.anedge-litfrontguide

plate)）

ISO：国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization）

LED：发光二极管（lightemittingdiode）

LMD：光测试仪器（rightmeasuringdevice）

R,G,B：红、绿、蓝（red,green,blue）

SDCM：色容差（standarddeviationofcolourmatching）

sRGB：在IEC61966-2-1定义的标准RGB色空间（astandardRGBcolourspaceasdefinedinIEC61966-

2-1）

4.标准测试条件

4.1标准测试环境条件

光学和光电测试应在标准环境条件下进行：温度25ºC±3ºC，相对湿度25%~85%，气压86kPa~106

kPa。当使用不同环境条件时，应在报告中注明。

4.2观察方向坐标系统

观察方向是指观测者看向被测器件（DUT）测试点的方向。在测试过程中，光测试设备（LMD）模

拟观测者，在观察方向上对准DUT上的测试点。观察方向由两个角度来表征：倾角θ（相对于DUT的表

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GB/TXXXXX.31—XXXX/IEC62679-3-1:2014

面法线）和旋转角（也称为方位角），如图1所示。方位角是按逆时针测量方向，它与时钟表面的方向

如下：=0°是3点钟方向（右），=90°是12点钟方向（上），=180°是9点钟方向（左），=270°

是6点钟方向（下）。

图1由极坐标系统中的倾角和旋转角（方位角）表示的观察方向或测试方向

4.3标准照明条件

4.3.1电子纸显示器件测试的一般要求

本文件中的电子纸显示器件（EPD）是反射型显示器件。反射型显示器件是一种利用反射光实现信

息显示的显示器件。反射型显示器件并不发射任何光线，需有环境光才能看到显示信息，因此反射型显

示器件的测试规范中应包括测试期间的照明条件。测试用照明由一个或多个光源组成，每一个光源的光

谱分布和光源几何条件都应详细说明。因此，为使测试可再现，显示性能测试应在具体明确规定的照明

和检测条件下进行。

ILU集成到EPD中来提供补充照明，以补偿不够充足的环境照明。本文件中的测试方法是在ILU关

闭的情况下进行。

4.3描述了用于测试EPD光学性能指标的标准照明条件。除了标准几何条件外，EPD还可以在其他照

明和检测几何条件下进行测试。

照明光源需要预热，在整个测试过程中，光源信号应稳定在±5%以内。

4.3.2暗室条件

电子纸显示器件的测试应在受控照明条件下进行。为把不需要的背景照明降到最低，通常在暗室中

照射显示器件。来自暗室的背景照明光谱辐射亮度，即从DUT反射测得的光谱辐射亮度，应不大于打开

照明光源时DUT黑色状态的光谱辐射亮度的1/100。如果不能满足该条件，则应扣除背景照明在DUT反

射的光谱辐射亮度且在报告中注明。另外，如果LMD的灵敏度不足以在这些较低光谱辐射亮度水平下

进行测试，则应在报告中注明LMD的下限。

除非另有规定外，标准背景照明条件应为暗室条件。

4.3.3标准环境照明光谱

以下照明条件适用于在环境照明下，对反射式显示器件进行光学及光电测试。环境照明应模拟室内

或室外照明条件。通常使用两种几何照明条件的光源组合来模拟室内环境照明和晴空下的室外日光照

明（见参考文献[1]、[2]）。均匀的半球漫射照明将用于模拟定向光源非直射条件下的室内背景照明，

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例如室内的灯具，或模拟太阳光漫射照明在显示屏。定向光源将模拟室内灯具或阳光直射在显示屏上定

向照明的效果。

以下照明条件用于模拟在室内和室外观看显示屏的环境。

a)室内照明条件

均匀的半球漫射照明：使用近似CIE15中定义的CIE标准照明体A、CIE标准照明体D65或

CIE标准照明体D50的光源。对于光谱测试，应使用光谱平滑的宽光谱光源（例如近似于CIE

标准照明体A）。使用宽光谱光源（例如照明体A）测试光谱反射因数，室内亮度和色度可用

要求的参考光谱（例如CIED65照明体）计算得到。对于室内阅读环境，应使用300lx来计算

性能指标（见参考文献[3]）。为使测试更精确，实际测试半球漫反射系数时可在较高的照度

进行，然后根据实际光环境的照度值对结果按比例缩小。

定向照明：应使用与半球漫射照明相同光谱的光源。对于室内阅读环境且显示屏处于垂直

方向，在计算室内光度和色度时，应使用定向光源入射到显示屏表面的照度值200lx。为使测

试更精确，实际测试反射系数时可能需要更高的照度等级，然后根据实际光环境的照度值对结

果按比例缩小。定向光源与表面法线的夹角应为45°（即θs=45°），且对向角不超过5°。对向

角被定义为光源到显示屏测试区域中心的全角度范围。计算室内照明条件下的环境光对比度，

除以上规定的照度等级外，还可使用其他等级。但是,总照明大约60%是半球漫射照明，而40%

是定向照明。

b)日光照明条件

均匀的半球漫射照明：使用与CIE照明体D75的日光光谱分布近似的光源(见参考文献[4])。

根据实际应用场合，还可使用其他的CIE日光照明体（例如D65）。对于光谱测试，可以使用

光谱平滑的宽光谱光源（例如接近于CIE标准照明体A）测试光谱反射因数，之后可用CIED75

照明体的光谱计算日光亮度和色度。计算日光亮度和色度时，应使用半球漫射照明（包括镜面

反射）垂直入射在显示屏表面的照度值15000lx(见参考文献[4]、[5])，实际半球漫反射系数的

测试可在较低的照度下进行，然后根据要求的照度值对结果按比例放大。

定向照明：定向光源应接近CIE日光照明体D50（见参考文献[4]）。根据实际应用场合，

还可使用其他的CIE日光照明体（例如D65）。可使用光谱平滑的宽带光源（例如接近于CIE标

准照明体A）测试光谱反射因数。之后可用CIED50照明体的光谱计算日光亮度和色度。在计

算日光对比度或色度时，应使用定向光源以倾角θS=45°入射到显示屏表面的照度值65000lx，

且LMD垂直于显示屏表面法线(θd=0°)(见参考文献[4]、[5])。实际的反射系数测试可在较低的

照度等级下进行，然后将结果按比例放大到所需的照度等级。对比度和色度是根据按比例放大

的照度等级计算的。定向光源的对向角应约为0.5°。

根据测试的光谱反射因数计算日光亮度和色度时，应使用CIE15中列出的CIE照明体A、

D50、D65和D75的相对光谱分布。其他的CIE日光照明体应使用CIE15中定义的适当的特征函

数来确定。

光源的紫外线区域（＜380nm）应通过紫外截止滤光片进行阻隔。当使用高的光源照明

等级时，宜使用红外截止滤光片以最大程度地减少器件发热。

4.3.4标准照明几何条件

4.3.4.1通则

电子纸显示器件的性能测试使用三种照明几何条件。4.3.4定义用于实现这些照明几何条件的标准

配置。也可以使用其他的照明几何条件。测试所使用的照明几何条件的详细信息应在报告中注明。关于

如何正确实现这些照明几何条件的更多指南，请查阅SID显示屏测试标准(见参考文献[1])。

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4.3.4.2定向照明

当光源产生几乎平行的光线入射到DUT上时即为定向照明。光线与光轴的最大偏差取决于光源和

测试点的直径，与光轴的最大偏离角由公式（1）给出：

＜

arctan(rms+rs/d)5…………（1）

式中：

rs——光源半径；

d——光源到测试点的距离；

rms——测试点半径。

光束横截面的照度均匀性应在5％以内。距离DUT足够远的光源都可以当成定向照明（例如太阳和

月亮）。当模拟室外定向环境照明（如太阳和月亮）时，光源对向角（从DUT观看）应≤0.5°。

当光源尺寸小于光源和样品上测试点之间的距离时，可以使用三种不同类型的光源实现定向照明。

这些几何条件见图2。平面朗伯源，例如积分球的出口，见图a）；球形各向同性光源，例如漫反射玻璃

球内的白炽灯泡，见图b））；带透镜或反射镜的投影系统，见图c）。

图2定向照明示例

定向照明是通过使用与DUT表面法线形成夹角θS的小直径（与到测试点的距离相比）光源予以实现。

这种定向光源会在DUT上产生光斑。LMD在光入射平面内以倾斜角θR放置，并且其测试区域位于光斑

的中心。光源和LMD可以在一定的倾斜角度范围内进行调节，但LMD应保持在入射平面内（即S=R+

180°）。该配置见图3a），图3b）则为其在极坐标系统中的表示。DUT的测试区域为DUT在LMD检测器

上所成像的部分。

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图3使用定向照明的测试设置示例，其中S=40°,R=30°

该标准条件为θS=45°，θR=0°。为确保测试误差在±5%之内，宜将对准精度控制在±0.4°以内。

4.3.4.3环形照明

环形照明可视为定向照明的一种特殊情况。它是围绕显示屏表面法线对称旋转并以测试点为中心

的定向照明。环形照明可通过以下方式实现：

——光纤环形灯；

——具有环形开口（环面）的积分球；

——具有透镜和反射镜的光学系统，例如凹面环形镜。

对于所有方位角S=0°~360°，以DUT表面法线为中心的环形光源从倾斜角θS±∆照射到DUT上。

LMD与DUT表面法线形成的夹角θR<θS-。测试装置的侧视图见图4a），图4b）为其在极坐标系统中的

表示。环形灯特性的详细说明见图5。环形光的对向角（在此为2）应予以规定。光源和检测器应与确

定的几何条件对准，误差在±3°以内。DUT测试区域的照明均匀性应在5%以内。该设置是光源固定且

LMD可以在环形灯范围内进行调整。标准条件为：θR=0°，光源倾斜角θS±∆=45°±3°。

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图4环形光照明测试设置示例，其中S=35°5°和R=20°

为确保测试误差在±5%以内，环形灯和LMD的对准精度宜为±0.7°。当使用环形光模拟室外定向环

境照明时，光源（从DUT观看）的对向角2应≤0.5°。在这种情况下，宜使用光纤环形灯。

图5环形灯特性的详细示意图

与光轴的最大偏离角由公式（2）给出：

cc

arctanss−arctan＜5…………（2）

rm

sr−a

s2

因此，环形光直径(DS)应至少是测试区域直径(ma)的6倍。

照射区域直径(Da)应至少是测试区域直径(ma)的1.5倍。

如果显示屏包含反射表面上面的厚薄膜层，则应注意测试环形光到显示屏最远可见层的距离(cs)，

而不是显示屏的上表面。

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如果从显示屏反射出来的光呈现不对称的散射图案（例如矩阵散射），则应使用环形光源进行定向

照明测试。如果非对称散射时使用定向光源，则可能导致结果无法复现（见参考文献[8]）。

4.3.4.4半球照明

半球照明是均匀入射在显示表面上的全向光。它可用于模拟室内环境的漫射背景照明或室外太阳

光（遮挡直射阳光）的漫射照明。在真实的半球照明情况下，恒定亮度的入射光线在测试区域所有角度

内都是均匀分布。这种测试几何条件的两种可能示例见图6。近似理想的半球照明（例如最大到90°倾角

的亮度恒定）只能通过积分球来实现，其中测试端口（图6，装置A）或采样口（装置B）的直径比球体

的直径小。如果积分球直径至少是显示屏外对角线的7倍，则可把显示屏安装在球体的中心（图6，装置

A）。对于大的显示屏来说，采样球（图6，装置B）或半球会更合适。无论哪种情况，配置均应遵循标

准di:8°到di:10°照明/探测几何条件，其中di是漫射的标准符号。当进行半球照明测试时，应使用以下步

骤：

a)将显示屏置于积分球/半球的中心或紧靠采样球的采样口。

b)在测试区域建立所需的照明。色温和照明光谱可通过位于显示屏测试区域附近的漫反射标准

白板（图6，装置A）或临近采样口的采样球壁（图6，装置B）的反射光测试得到。测试报告

中应注明所使用的光源类型及其相关色温。

图6使用装置A和装置B的半球照明测试几何条件示例

c)调整LMD使其与显示屏法线的夹角为8°~10°，并通过球内壁中的测试端口对准显示屏的中心。

也可通过倾斜积分球内的显示屏以实现所需的LMD倾角。LMD聚焦于显示屏表面。

d)测试端口直径应比LMD透镜的有效孔径大20%到30%。应注意:避免来自光源的直射光或任何

表面(非显示屏本身)反射的亮光进入LMD的透镜，以最大程度减少反射亮度测试的眩光干扰。

将LMD从测试端口往后移到球壁对LMD不可见的位置。另外，通常采样口直径要大于25mm,

以确保采样口完全包含LMD的视场。

e)测试端口应与镜头成斜角，斜角的小直径朝向LMD，大直径位于球的内部。

f)显示屏上的光谱辐照度或光照度可使用具有已知半球漫射光谱反射因数R（λ）或光加权（或

发光）半球漫射反射因数R的漫反射标准白板测试。漫反射标准白板应在积分球中均匀的半球

漫射照明下进行校准。当使用积分球（装置A）或半球时，应将漫反射标准白板放置在显示屏

表面。如果t是漫反射标准白板的厚度，则应将其放置在距离测试区域5t至7t的表面处。如果在

该距离的积分球照明是均匀的，则可将漫反射标准白板放置在邻近显示屏且与显示屏相同的平

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面上。如果是采样球的情况，光谱辐照度可通过邻近采样口的积分球内壁测得(见参考文献[6])。

积分球内壁的半球漫射光谱反射因数或亮度半球漫射反射系数可通过比较积分球内壁与位于

采样口处校准的漫反射标准白板的光谱辐射亮度（或亮度）来确定（即：Rwall=Rstd(Lwall/Lstd)）。

g)如果使用的是采样球，则显示屏的测试区域应包含500个以上的显示像素。建议采样球的直径

至少应该是采样口直径的六倍。如果显示屏表面和采样口之间的距离过大，则应增大采样口的

尺寸(见参考文献[7])。

标准条件为：θR=8°，光源对向角2θS-max≥170°。DUT上测试区域的照度均匀性应在5%以

内。

4.4测试设备的标准条件

4.4.1概述

标准设备条件如下文，任何与这些条件不一致的情况应在报告中注明。

在EPD，照明光源和测试仪器达到稳定后才可以开始测试。

4.4.2EPD的调节

将EPD调节到产品设计标准值，并在报告中详细记录。如果没有具体等级，应使用最高对比度等级，

且其各种设置应在报告中注明。除非另有说明，在进行所有测试时这些调节的数据应保持一致。

4.4.3测试设备的条件

从EPD反射的光通常测试其亮度或色度：测试亮度用亮度计、测试CIE1931三基色值（X、Y、Z）

用色度计。光谱辐射计测得的光谱辐亮度数据也可通过数值转换获得亮度和色度值（见参考文献[9]中

的示例）。这些通常是无照明光源的非接触式仪器，这些仪器的要求如下：

a)标准的测试设备装置见图7。LMD应该是亮度计、色度计或光谱辐射计。光谱辐射计应能测

试至少在380nm~780nm波长范围内的光谱辐亮度，且对于光谱平滑的宽带光源，最大带宽

为10nm。对于具有尖峰光谱特征的光源（如LED和荧光灯）最大带宽应≤5nm。光谱辐射

计的光谱带宽应为采样间隔的整数倍。例如，5nm的采样间隔可用于5nm或10nm的带宽；

注：测试时应确保LMD具有足够的灵敏度和动态范围。LMD测得的信号至少应比LMD自身产生的信号（本底噪声）

大十倍，且不大于饱和信号水平的85%。

b)除非另有说明，否则LMD应聚焦在显示屏的图像平面上并与表面垂直对准；

c)应根据仪器供应商建议的校准周期进行校准，以保证所有测试仪器的相对不确定度和重复性；

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图7测试设备布局图

d)LMD的积分时间应该是帧周期的整数倍并与帧频同步，或其积分时间应大于200帧周期；

e)当测试矩阵显示器件时，LMD的测试视场应至少包含500个像素，若需较小的测试区域，也要

确保其等价于500个像素；

f)建议测试距离为20cm~50cm之间，测试距离应在报告中注明；

g)孔径角度应小于或等于5°且测试视场角应小于或等于2°。如果难以设置所需的孔径角度，可调

节测试距离和角度来实现测试区域至少包含500个像素；

h)LMD的测试视场完全处于DUT上被照射区域内，并位于中心处；

i)显示器件应在设计的场频下工作。当使用独立的驱动信号设备运行时，驱动条件应在报告中注

明。

除了通过测试区域（如使用瞄点式亮度计去测试区域或点）测得值获得平均值的光测试设备，还有

成像式的光测试设备，可以测得DUT每个单独区域的数值（或一组数据，如R、G和B）。这样

的LMD可以通过对DUT整个有效区域的成像代替对显示屏表面的逐点机械扫描，并对数据进行后

续评估。

使用成像式LMD时应考虑以下几个方面：

——LMD内的杂散光（例如透镜眩光、光幕眩光）；

——整个探测区域的灵敏；

——探测器照度cos4θ的变化。

除了这类可以在探测器形成测试区域图像的LMD之外，还有一类可直接对DUT测试区域的光

定向分布进行直接成像的LMD。这种仪器包括锥光LMD（见参考文献[10]）和成像球（见参考文献

[11]）。

4.4.4照明与探测集成的接触式测试设备

有些接触式的光谱辐射计同时包含了环形光源和LMD，同样可以用于光测试。如果使用这些仪器，

其照明几何条件和LMD应满足4.3.4和4.4.3的要求，以便提供准确的结果。照明区域大小、测量区域和照

明几何条件是关键参数。接触式测试仪器的设计可能无法满足EPD中复杂的多层结构，因此应谨慎使用。

许多集成设备不能满足这些要求，因此不能使用。接触式设备的有效性应使用非接触式设备（例如瞄点

式光谱辐射计）进行确认。

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仪器制造厂家、型号和配置参数应与测试结果一起记录。

4.5工作标准器

4.5.1漫反射标准器

漫反射标准白板可用一个漫反射率大于等于98%的样品，也可用不同灰度的白板。对于已知的探测

几何条件和照明光谱及配置，标准板的照度E按公式（3）计算：

L

E=std…………（3）

Rstd

式中：

Rstd——该测试装置的校准光反射因数；

Lstd——漫反射标准板上的亮度。

当照明装置是均匀的半球照明时，则Rstd等于光反射率ρstd。标准板的光反射率仅在半球照明下校准

才有效。如果使用任意角度的定向光源，则不认为其发光反射率为该装置或光谱的光反射率因子。

术语“光反射率”和“光反射因数”应分别缩写为“反射率”和“反射因数”。

4.5.2镜面反射标准器

黑玻璃(例如BG-1000)或中性高密度吸收滤光片（光学密度≥4）可用于确定光源亮度Ls，通过黑玻

璃反射的虚像亮度测试值Lstd和测量装置中黑玻璃的镜面反射率ζstd按公式（4）计算：

L

L=std…………（4）

std

当进行镜面测试时，探测器聚焦于光源的虚像上。黑玻璃可视为是具有4％至5％的低镜面反射率的

前表面镜。当测试几何条件下，不能直接测得光源亮度而只能通过镜面测试时，则可使用标准黑玻璃。

在与反射测试相同的数量级情况下，低镜面反射率的黑色玻璃能用于测试光源亮度。

黑色玻璃的镜面反射率受镜面角度、照明光谱以及镜面清洁度的影响。当测试的几何条件改变时必

须重新校准（见参考文献[1]）。

4.6标准测试区域位置

4.6.1矩阵显示器

可在DUT表面的多个指定位置进行亮度、光谱分布和/或三基色值的测试。为此，将显示器表面分

成25个相同的虚构矩形，见图8。除非另有说明，否则应在每个矩形的中心进行测试。矩形的顺序从显

示器的中心开始并以顺时针的螺旋方式向边缘推进。注意显示器上的测试区域不应重叠。在水平（H）

和垂直（V）方向指定位置的测试场定位偏差应分别在H和V的7%之内。显示器或探测器应沿水平和垂

直方向平移，以确保能测试所需的显示位置，所有测试均垂直于显示器。任何与上述标准位置不同的情

况，应在报告中予以说明。

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图8标准测试位置

4.6.2段码显示器

段码显示器的标准测试位置与上述矩阵显示器所规定的位置相同。但是，对于段码显示器来说，所

有测试均应在字段的中心进行，且选中的字段应尽可能接近指定矩形的中心。因此，当要求在位置Pi(i

=0~24)进行测试时，应使用最接近矩形Pi中心的字段的几何中心来定位探测器。与上述标准位置有任

何不同的情况，应予以详细描述。

测试区域应完全包含在字段之内。

5.光学测试方法

5.1反射率测试

5.1.1目的

此方法的目的是确定EPD在规定照明条件下的反射率指标。

5.1.2测试条件

测试条件如下：

a)仪器

驱动电源、驱动信号设备、积分球、采样球和半球、定向光源。对于光谱测试，需要能测

试亮度和光谱辐亮度的光谱辐亮度计，以及已知半球光谱漫反射系数和特定几何条件下校准

的定向光谱漫反射系数的标准漫反射白板。对于亮度测试，需要能测试亮度的检测器，以及已

知半球漫反射光谱反射因数和特定几何条件下校准的定向光谱反射因数的标准漫反射白板。

如果接触式光谱辐射度计与经校准的非接触式光谱辐射度计或光度计相比证实有效时，也可

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以使用接触式光谱辐射度计测试。

b)照明条件

应使用标准的定向、环形光或半球形照明条件。照明光谱应接近CIE照明体D50或D65。否

则，应使用稳定且光谱平滑的宽谱带可见光光源（如白炽灯）。所使用的照明/检测几何条件和

光源CCT应在报告中注明。

c)除标准环境照明条件外，其它条件均为标准测试条件。

5.1.3半球漫反射光谱反射因数测试

半球漫反射光谱反射因数测试方法如下：

a)将显示器置于积分球或采样球中，如图6所示。打开积分球或采样球半球漫反射照明至所需CCT，

等待足够的时间让光源到达稳定状态。

注1：球体照度值的任何变化都可通过安装在球体上明视觉的探测器进行监控。

b)将DUT全屏设置为所需颜色Q（通常为红色、绿色、蓝色或白色）的最大反射系数，其中所需

颜色Q是变量。

c)通过测试端口将LMD对准，使其聚焦在显示面上所需的显示位置，并与显示表面法线成8°~10°

角。测试显示器上所需测试位置的光谱辐射强度LQ,hemi(λ)或亮度LQ,hemi，其中对于色度计Lhemi=

Yhemi。对于光谱测试，显示亮度LQ,hemi按公式（5）计算：

L=683E()V()d…………（5）

式中：

V（λ）——CIE15中定义的明视觉光效率函数。

注2：在本文件中，光谱测试如光谱辐射度（例如LQ,hemi(λ)）将通过其波长依赖性来进行具体标识，而它们的

光度等效亮度（例如LQ,hemi）将没有明确的波长依赖性。

d)将LMD对准到校准的白色漫反射标准的中心，显示屏处于设定颜色Q状态下测试它的光谱辐射

度Lstd,hemi(λ)或亮度Lstd,hemi。对于采样球，光谱辐射度Lstd,hemi(λ)和亮度Lstd,hemi分别从邻近样品口

的球内壁所测得。

e)计算显示屏的半球漫反射光反射率ρQ(λ)或发光半球漫反射光反射率ρQ，用于测试照明/检测几

何条件的所需颜色Q。

光谱测量时，采用公式（6）：

LQ,hemi()

Q()=std()…………（6）

Lstd,hemi()

式中，ρstd(λ)表示在同一测试几何中用于白色漫反射标准的已知半球光谱反射率，或采样球壁。

在设定的半球漫反射光谱Ehemi(λ)下，显示屏的发光半球漫反射率采用光谱反射率ρQ(λ)，按公式

（7）计算：

()E()V()d

Qhemi

=…………（7）

QE()V()d

hemi

CIE照明体D75用于模拟户外半球漫反射照明，照明体D50或D65用于模拟室内漫反射照明。可

以使用CIE15中列出的CIE照明体A、D50、D65和D75的相对光谱分布。如需附加日光光源，应

使用CIE15中列出的以下公式（8）：

13

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（）

E()=E0()+M1E1()+M2E2()…………8

式中，E0，E1和E2是在CIE15中列出的特征函数，M1和M2也是在该文件中规定的特征值。例如，

对于D50和D75的特征值M1和M2如表1所示。

表1CIE中日光照明体D50和D75的特征值M1和M2

相关色温

特征值

5000K7500K

M1-1.04010.14358

M20.36666-0.75993

对于亮度测试，使用公式（6）的光度等价于公式（9）：

LQ,hemi

Q=std…………（9）

Lstd,hemi

只有当使用与校准的白色漫反射标准ρstd相同的几何条件和光谱分布进行测试时，本公式才

有效。另外，只有在使用具有相似光谱和几何条件的光源时，才可通过公式（9）中的光度测

试法使用发光半球漫反射系数进行计算任何显示屏性能。

f)在报告中记录显示屏测试照明的相关色温(CCT)，测试配置、ρQ、以及在白色漫反射标准中的

照度Ehemi。对于光谱测试，首先可通过使用公式（3）的与波长相关的Lstd,hemi(λ)来确定光谱照

度Ehemi(λ)。然后通过公式（10）获得照度Ehemi。

E=683E()V()d…………（10）

对于亮度测试，照度Ehemi可使用白色反射率标准亮度Lstd,hemi直接由公式（3）测得。

5.1.4定向光源反射系数测试

定向光源反射系数测试方法如下：

a)将LMD对准所需测试的角度。

b)将定向光源放置在所需的照明几何条件中。通常，除非显示屏呈现出强烈的矩阵散光，否则应

使用独立的定向光源几何条件。对于呈现出矩阵散光的显示屏，应使用环形光源。打开定向光

源使其到达设定CCT，并等待光源趋于稳定。调节光源强度使从显示屏反射出去的光在LMD上

产生足够强的信号。

c)将DUT全屏设置为最高反射级别所需的颜色Q。

d)测试显示屏上指定测试位置的光谱辐亮度LQ,dir(λ)或亮度LQ,dir，对于色度计LQ,dir=YQ,dir。对于光

谱测试，可使用公式（5）计算定向照明显示屏的亮度LQ,dir。

e)移除显示屏，在LMD同一测试平面上放置白色漫反射标准。

f)用经校准的白色漫反射标准器测试光谱辐亮度Lstd,dir(λ)或亮度Lstd,dir。对于光谱测试，可通过与

波长相关的公式（3）确定在白色漫反射标准器和显示屏上的光谱辐照度Edir(λ)，其中，R(λ)=

Rstd,dir(λ)是在相同几何条件下白色漫反射标准器已知的光谱反射因数。显示屏上的照度Edir可使

用公式（10）计算。对于光度测试，照度Edir可直接由公式（3）计算。

g)对于测试的光照/检测几何条件几何条件，计算使用定向照明计算光谱反射因数Rdir(λ)或亮度反

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射系数Rdir。

对于光谱测试，使用公式（11）确定光谱反射因数Rdir(λ)：

LQ,dir()

RRQ,dir()=std,dir()…………（11）

Lstd,dir()

具有指定光谱分布的定向照明，可以使用公式（12）计算显示指定颜色Q状态时的亮度反

射系数RQ,dir。

R()E()V()d

Q,dirdir

R()=…………（12）

Q,dirE()V()d

dir

式中，Edir(λ)是所需照明光谱的相对光谱分布。为模拟室内照明环境，应使用与用于计算

半球慢反射系数（公式（7））相同的照明光谱。当模拟阳光直射的户外照明环境时，应使用

CIE照明体D50计算Edir(λ)。

对于光度测试，使用公式（11）的类比公式确定Rdir。只有当使用与校准白色漫反射标准

Rstd,dir相同的几何条件和光谱分布进行测试时，此公式才有效。

h)在报告中记录显示屏测试照明的CCT、检测器参数（测试角度，测试场角度，测试距离）、照

明源参数（入射角，对边角，测试距离，光束发散度）、RQ,dir以及所测试的照度级别Edir。

5.2显示屏亮度平面均匀性

5.2.1目的

本方法的目的是使用标准的定向或半球形漫反射照明条件来确定EPD的亮度平面均匀性。

5.2.2测试设备

测试设备如下：

a)仪器

亮度计、色度计或光谱辐射计、驱动电源、驱动信号设备、一种能在垂直和水平方向上平

移显示器或检测器/光源的装置、以及用于照明/检测几何条件校准的白色漫反射标准器。如果

接触式光谱辐射计与经校准的非接触式光谱辐射计、色度计或光度计相比证实有效时，也可以

使用接触式光谱辐射计测试。

b)照明条件

应使用标准的定向光、环形光或半球形照明条件。照明光谱应接近CIE照明体D50或D65。

否则，应使用稳定且光谱平滑的宽光谱可见光光源（如白炽灯）。所使用的照明/检测几何条

件和光源CCT应在报告中注明。

5.2.3测试方法

5.2.3.1半球照明

半球照明测试方法如下：

a)设置标准的半球照明/检测几何条件。

b)将显示屏置于光源和检测器的测试平面上。在被测颜色最高反射水平下将显示屏全屏设置为

最高反射水平的所需颜色Q。让光源、检测器和显示屏均趋于稳定。

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c)如果显示屏较小且放置在积分球内，请在测试平面中横向移动显示屏并在如图8所规定的5个

位置上（P0、P11、P15、P19和P23）或9个位置上（P0、P9、P11、P13、P15、P17、P19、P21和P23）

依次进行测试。如果显示屏较大，使用采样球或半球，将采样球或半球横向移动到显示屏上相

同的5个或9个位置上。在每个位置Pi上测试亮度反射率ρQ,Pi。对于分光辐射计的测试，在每个

位置上确定光谱反射率ρQ,Pi(λ)。然后计算每个位置上使用CIED50或D65光源的等效光反射率。

5.2.3.2定向照明

定向照明测试方法如下：

a)设置标准的定向照明/检测几何条件。

b)将显示屏置于光源和检测器的测试平面上。在被测颜色最高反射水平下，将显示屏全屏设置为

所需的颜色Q。让光源、检测器和显示屏均趋于稳定。

c)在测试平面中横向移动显示屏并在如图8所规定的5个位置上（P0、P11、P15、P19和P23）或9个位

置上（P0、P9、P11、P13、P15、P17、P19、P21和P23）依次进行测试。在每个位置Pi上测试光反射

因数RQ,Pi。对于分光辐射计的测试，在每个位置上确定光谱反射因数RQ,Pi(λ)，然后计算每个位

置上使用CIED50或D65照明体的等效光反射率。

5.2.4定义与评估

半球照明下，在颜色Q状态下显示屏的光度不均匀百分比按公式（13）计算：

Q,max−Q,min

NUQ,hemi()=100%…………（13）

Q,max

式中，ρQ，max和ρQ，min分别是测试位置的最大和最小的光反射率值。对于定向照明，显示屏在颜色

Q状态时的光度不均匀百分比按公式（14）计算：

RRQ,max−Q,min

NUQ,dir()=100%…………（14）

RQ,max

式中，RQ，max和RQ，min分别是测试位置的最大和最小发光反射率值。

记录光度不均匀性值时，应一并描述照明/检测几何条件以及在测试或计算时的光源CCT。

5.3对比度

5.3.1目的

本方法的目的是在定向或半球形漫射的照明条件下，测定EPD的对比度。

5.3.2测试设备

测试设备如下：

a)仪器

可以测量亮度的亮度计、色度计或分光辐射计、驱动电源和驱动信号设备。如果接触式光

谱辐射计与经校准的非接触式光谱辐射计、色度计或光度计相比证实有效时，也可以使用接触

式光谱辐射计测试。

b)照明条件

应使用标准的定向、环形光或半球形照明条件。照明光谱应接近CIE光源D50或D65。否则，

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应使用稳定且光谱平滑的宽光谱可见光光源（如白炽灯）。所使用的照明/检测几何条件和光

源CCT应在报告中注明。

5.3.3测试方法

测试方法如下：

a)通过使用标准照明和检测器几何条件之一建立照明/检测测量装置。应使用推荐的条件，并在

报告中记录测试中所使用的照明/检测的几何条件。

b)将DUT全屏设置为最高反射水平的所需颜色Q（建议使用白屏）。将LMD以标准视角对准屏幕

中心（位置P0）。

c)在最高反射水平下测量显示屏亮度LQ，high。

如果使用的是分光辐射计，首先按5.1中描述的步骤测量光谱反射率，然后用半球形照明的公

式（5）和公式（6）或定向照明的公式（10）和公式（11）确定光反射因数RQ，high，其中E（λ）

是CIED50或D65的相对光谱分布。

d)将DUT设置为最低反射水平。

e)测量最低反射水平下的显示屏的亮度LQ，low。

在计算最低反射水平时的亮度反射因数RQ，low时，必须采用与计算最高反射水平时的亮度反射

因数一样的光源光谱。

5.3.4定义与评估

对比度CR按公式（15）计算：

L

CR=Q,high…………（15）

LQ,low

在CIED50或D65光照下，如果使用分光辐射计测试DUT的光反射因数，则可按公式（16）计算：

R

CR=Q,high…………（16）

RQ,low

注：如果使用半球照明进行测试，其结果可标注为CRQ,hemi；如果使用定向照明测试，结果可标注为CRQ,dir。

在报告中应注明用于对比度测量的照明光谱。

5.4环境对比度

5.4.1目的

本方法的目的是在规定的室内或自然光照明条件下，确定EPD的环境对比度。它是根据之前的反射

测试值计算的。

5.4.2测试条件

测试条件如下：

a)照度条件

应使用于室内或晴天的标准环境照明条件。根据应用，还可以使用其他照明条件（如D50

或D65）。

b)除标准的环境照明条件外，其它条件均为标准测量条件。

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5.4.3测试方法

环境对比度可通过在半球形漫反射和定向光源照明条件下显示屏的反射测量值来确定。在5.1.3和

5.1.4中定义了显示屏对所需照明光谱的半球形漫反射因数和定向反射因数的测量方法。这些反射参数

用于计算显示器在所需的光照条件下，最低反射灰阶（颜色为K）和最高反射灰阶（颜色为W）的组合

反射亮度。环境对比度是组合的高状态亮度与组合的低状态亮度之比。

使用公式（17）计算室内或自然光对比度：

Ehemi

RW,dir+W

EdircosS

ACR=…………（17）

Ehemi

RK,dir+K