LED显示屏测试方法.docx
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LED显示屏测试方法
1范围
本标准适用于各类LED显示屏〔以下简称显示屏〕的测试。
GB/T4208—1993电工电子产品外壳防护标准
SJ/T11141—2003LED显示屏通用标准
3分级
按检测结果,指标分为三个等级。
3.1A级
显示屏应到达的根本指标。
3.2B级
指标高于A级。
3.3C级
指标高于A级和B级。
4一般要求
4.1测试条件
除特殊规定外,检测环境如下:
环境温度:
15℃~35℃
相对湿度:
40%~80%
大气压力:
86kpa~106kpa
电源电压:
220V(1±10%)、50Hz±1HZ
4.2测试仪表及软件
彩色分析仪:
精度大于±5%〔用于测量亮度、色度等光学性能的同类仪器也可〕
游标卡尺:
分辨度0.02mm
量角器:
精度2°;
温度计:
精度±1℃;
光强仪:
精度大于±10%
照度计:
精度大于±10%
示波器:
100MHz
钢尺:
长度大于1m
塞规:
精度大于1/100mm
亮度鉴别测试软件:
共有24级等灰度差竖条纹,其中每一条竖条纹的宽度为24列,条纹颜色为白色。
每按动一下“←〞键,测试条纹左移24列;每按动一下“→〞键,测试条纹右移24列。
灰度测试软件:
红色、绿色、蓝色各256个等级,级差均等;“R〞键、“G〞键、“B〞键控制颜色的选择,每按动一下“↑〞键,被选基色的亮度增加一个等级;每按动一下“↓〞键,被选基色的亮度降低一个等级。
帧频测试软件:
在显示窗口内开四个区域A1、A2、A3和A4。
第一帧画面在区域A1内显示一个“●〞;第二帧画面在区域A2内显示一个“■〞;第三帧画面在区域A3内显示一个“▲〞;第四帧画面在区域A4内显示一个“★〞。
以上四画面为一组,并从第五帧开始按此规律循环显示。
5.1机械性能
外壳防护等级
a)要求
表1:
外壳防护等级
A级B级C级
室内IP30>F≥IP20IP31>F≥IP30F≥IP31
室外IP54>F≥IP33IP66>F≥IP54F≥IP66
b)外壳防护等级试验
模块拼装精度
.1平整度
a)定义
显示屏任意范围内像素间的凸凹偏差P。
b)要求
表2:
平整度单位为毫米
ABC
1.5
c)测量
将1m长钢尺的侧面放置在显示屏屏面任意位置,用塞规测量钢尺侧面与显示屏屏面之间的最大空隙p,并按表2的规定,纳入相应的级别。
.2像素中心距相对偏差
a)定义
任意相邻像素之间实测中心距与标称中心距的相对误差JX。
b)要求
表3:
像素中心距相对偏差
A级B级C级
10% c)测量 用精度为0.02mm的通用量具测量,再按下式进行计算,并按表3的规定,纳入不同的级别。 JX=│ZC--ZB│/30lg(ZB/2)……………………………………… (1) 式中: JX为像素中心距相对偏差(JX≤15%); ZC为实测像素中心距 ZB为标称像素中心 .3水平相对错位 a)定义 显示屏在水平方向相邻模块形成的像素上下错位,称为水平相对错位CS。 b)要求 表4: 水平相对错位 A级B级C级 10% c)测量 用分辨度为0.02mm的通用量具测量,再按下式进行计算,并按表4规定,纳入不同级别。 CS=DSC/30lg(ZB/2)…………………………………………… (2) 式中: CS为水平相对错位(CS≤15%); DSC为实测水平错位值 ZB为标称像素中心距 .4垂直相对错位 a)定义 显示屏在垂直方向相邻模块形成的像素左右错位,称为垂直相对错位CC。 b)要求 表5: 垂直错位精度 A级B级C级 10% c)垂直错位精度CC的测量 用分辨度为0.02mm的通用量具测量,再按下式进行计算,并按表5的规定,纳入不同的级别。 CC=DCC/30lg(ZB/2)………………………………………………(3) 式中: CC为垂直相对错位(CC≤15%); DCC为实测垂直错位值 ZB为标称像素中心距 5.2光学性能 最大亮度 a)定义 显示屏在一定环境照度下,在最高灰度级和最高亮度级下测量的亮度B。 b)测量 1)测量条件: ━━环境照度变化小于±10%。 ━━测量区域不得少于16个相邻像素。 2)测量步骤: ━━显示屏全黑情况下,用彩色分析仪测量显示屏的背景亮度BD。 ━━显示屏在最高亮度级、最高灰度级情况下,用彩色分析仪测量显示屏的最大亮度BMAX。 ━━实际最大亮度: B=BMAX-BD。 ━━ 视角 a〕定义 假定显示屏发光像素法线方向的亮度为BF,从显示屏左右两侧检测显示屏的亮度,当左右两侧亮度值下降到BF/2时,两条观测线之间构成的夹角θS〔θS<180°〕我们称为显示屏水平方向的视角。 从显示屏上下两侧检测显示屏的亮度,当上下两侧的亮度值下降到BF/2时,两条观测线之间构成的夹角θC〔θC<180°〕我们称为显示屏垂直方向的视角。 b)视角的测量 1〕测量条件: ━━环境照度变化小于±10%,且不存在明显的有色光源。 ━━光探头采集范围不得小于16个相邻像素。 2)水平视角测量步骤: ━━显示屏全屏显示某一基色方块(最高亮度级,最高灰度级)。 ━━用彩色分析仪测量出方块内法线方向的亮度LF。 ━━以显示屏中心亮块为圆点,在转动半径不变的情况下,沿着水平方向向左右两侧分别转 动彩色分析仪〔探头对准中心亮块〕,当亮度值下降到LB=LF/2时量出两条观测线之间 的夹角θSX。 ━━θS。 3〕垂直视角测量步骤: ━━×16列的单基色方块(最高亮度级,最高灰度级)。 ━━ ━━θC。 最高比照度 a)定义 显示屏在一定的环境照度下,其最大亮度与背景亮度之比C。 b)测量 1)测量条件: ━━室内显示屏屏面法线方向的照度为100×(1±10%)lx。 ━━室外显示屏屏面法线方向的照度为10,000×(1±10%)lx。 ━━测量区域不得少于16个相邻像素。 2)测量步骤: ━━按照 ━━按下式算出比照度C。 C=(BMAX–BD)/BD……………………………………………〔4〕 基色主波长误差 a)定义 显示屏各基色主波长的实际值与标称值的误差△λD。 b)要求 表6: 基色主波长误差单位为纳米 A级B级C级 10<△λD≤155<△λD≤10△λD≤5 c)测量 1〕测量条件: ━━环境照度变化小于10lx。 ━━不允许周围存在有色光源。 ━━光探头采集范围不得少于16个相邻像素。 2〕测量步骤: ━━用彩色分析仪,分别测量红、绿、蓝等各基色的色品坐标。 ━━根据其色品坐标,在色度图上查找出各基色的主波长。 ━━算出实测主波长与标称主波长的差值,取最大值即为基色波长误差ΔλD。 ━━按表6的规定,归入相应级别。 白场色坐标 a)定义 由三基色组成的全色显示屏在显示白场时,对应于CIE1931色度图中的X、Y坐标。 b)要求 根据国际照明委员会(CIE)1931色度图的规定,以色温6500K—9500K为中心给出白场色坐标 范围。 表7: 白场色坐标范围 X坐标0.280.470.370.33 Y坐标0.250.300.330.37 c)测量 1〕测量条件: ━━环境照度变化小于±10%,且不存在明显的有色光源。 ━━光探头采集范围不得小于16个相邻像素。 2〕测量步骤: ━━在最高灰度级和最高亮度级下,显示屏显示全白色图像。 ━━用彩色分析仪进行白场色坐标的测量。 ━━应能纳入表7的规定。 亮度鉴别等级 a)定义 人眼能够分辩的图像从最黑到最白之间的亮度等级BJ。 b)要求 表8: 亮度鉴别等级 A级B级C级 8≤BJ<1212≤BJ<20BJ≥20 c)测量 1)测量条件: ━━室内屏环境照度为〔100±10%〕lx。 ━━室外屏环境照度为〔10000±10%〕lx。 ━━观察表决者为5人。 2)测量步骤: ━━启动亮度鉴别测试软件。 〔共有24级等灰度差竖条纹,其中每一条竖条纹的宽度不得少 于24列,条纹颜色为白色。 每按动一下“←〞键,测试条纹左移24列;每按动一下“→键,测试条纹右移24列。 〕。 ━━观察者站在离显示屏宽度5至8倍远的地方〔显示屏正前面〕。 ━━按动“←〞键或“→〞键,使得测试卡的最暗一级竖条纹与显示屏左边对齐。 然后,用 目测法数出人眼能够分辨条纹数T1。 那么此时亮度鉴别等级T=T1。 ━━假设显示屏一帧不够同时显示24条竖条纹,那么按动“←〞键,左移竖直条纹测试卡,使第一帧条纹测试软件最右边的条纹左移至显示屏的左边。 然后,用目测法数出人眼能够分辨 条纹数T2。 那么此时亮度鉴别等级BJ=T1+〔T2-1〕。 ━━假设显示屏两帧不够同时显示24条竖条纹,那么继续按动“←〞键,左移竖直条纹测试软件,使第二帧条纹测试软件最右边的条纹左移至显示屏的左边。 然后,用目测法数出人眼能够分辨条纹数T3。 那么此时亮度鉴别等级BJ =T1+〔T2-1〕+〔T3-1〕。 依次类推,直到24条竖条纹全部出现为止。 ━━将5位观察表决者的结果,去掉一个最高分和一个最低分,将中间三位的结果相加并除3,就是最终的亮度鉴别等级。 ━━按表8的规定,归入相应级别。 均匀性 .1像素光强均匀性 a〕定义 显示屏中某些特别亮的像素〔或特别暗的像素〕光强与该像素相关联区域内像素光强的一致性BPJ。 关联区域划定如下: ☆☆☆ ☆★☆★中心像素 ☆☆☆☆相关联像素 b)要求 表9: 像素光强均匀性 A级B级C级 25%< BPJ ≤50%5%< BPJ ≤25%BPJ≤5% d)测量 ━━所有测量均指像素法线光强。 ━━在全屏中随机抽取20个像素。 ━━ ━━根据定义,用光强仪分别测出P1像素周围关联区域的像素光强I1(P1)、I2(P1)、┉I8(P1)并用下式计算出P1关联区域的像素光强均匀性B[P1]。 |I0(P1)-Ii(P1)| B[P1(i)]= I0(P1)+Ii(P1) ×100%……………………………………〔5〕 式中: i=1~8 ━━从8个关联值中取最大的一个作为P1的像素光强均匀值B[P1]max。 ━━ 像素光强均匀性BPJ 。 ━━每一种基色分别测量计算,并取最大值即为该屏像素光强均匀性,并按表9的规定,归入相应级别。 .2显示模块亮度均匀性 a)定义 假设干个显示像素构成一个结构上独立的最小单元,称之模块。 相关联区域的最小单元相互之间的亮度一致性,称之模块亮度均匀性BMJ。 关联区域的划定与像素关联区域的划定相同。 b)要求 表10: 显示模块亮度均匀性 A级B级C级 25% c)测量 1)测量条件: ━━环境照度的变化小于±10%。 ━━光探头采集范围不得少于16个相邻像素。 2)测量步骤: ━━在测量过程中,观测线于显示屏之间的角度均不变。 ━━在最高灰度、最高亮度下,全屏显示某一基色图形。 ━━ 和J3。 ━━用彩色分析仪测量出显示模块J1的亮度值B0〔J1〕。 ━━根据第.1条关联区域的定义,用彩色分析仪分别测出J1显示模块关联区域显示 模块的亮度值B1〔J1〕、B2〔J1〕、……B8〔J1〕。 并用公式〔5〕计算出 J1 关联区域的显示 模块亮度均匀性B[J1]max。 ━━ ━━将B[J1]max、B[J2]max、B[J3]max进行算术平均,即得到全屏该基色的显示模块亮度均匀性。 ━━ ━━取最大值即为该屏显示模块亮度均匀性BMJ,并按表10的规定,纳入相应级别。 .3模组亮度均匀性 a)定义 由假设干个显示模块,驱动电路、控制电路以及相应的结构件构成一个独立的显示单元,称之模组。 相关联区域的模组之间的亮度一致性,称之模组亮度均匀性BGJ。 关联区域的划定与像素关联区域的划定相同。 b)要求 表11: 模组亮度均匀性 A级B级C级 10% c)测量 ━━ ━━按表11的规定,纳入相应级别。 5.3电性能 换帧频率 a)定义 画面信息更新的频率FH。 b)要求 表12: 换帧频率单位为赫兹 A级B级C级 FH<2525 c〕测量 ━━启动帧频测试软件,并在显示屏上开四个区域A1、A2、A3和A4。 第一帧画面在区域A1内显示 一个“●〞;第二帧画面在区域A2内显示一个“■〞;第三帧画面在区域A3内显示一个“▲〞 第四帧画面在区域A4内显示一个“★〞。 以上四画面为一组,并从第五帧开始按此规律循环显示。 ━━在显示屏上显示该测试软件,假设显示屏在四个区域中都有完整的图形,那么换帧频率FH就等于计算机帧频FF,即FH=FF。 ━━在显示屏上显示该测试软件,假设显示屏只在区域A1和区域A3中有完整的图形,或只在区域 A2和区域A4中有完整图形,那么换帧频率FH就等于计算机帧频的一半,即FH=FF/2。 ━━在显示屏上显示该测试软件,假设显示屏只在任意一个区域中有完整图形,那么换帧频率FH就等于计算机帧频的四分之一,即FH=FF/4。 ━━在显示屏上显示该测试软件,假设显示屏在四个区域中都有图形,但图形不完整被抽行或抽列,那么换帧频率FH就等于计算机帧频的一半,即FH=FF/2。 ━━用示波器测出计算机帧频FF,并根据上面测试结果算出换帧频率FH。 ━━根据表12的规定,将该指标归入相应级别。 刷新频率 a)定义 显示屏每秒种显示数据被重复的次数FC。 b)要求 表13: 刷新频率单位为赫兹 A级B级C级 150>FC≥100200>FC≥150FC≥200 c)测量 ━━显示屏亮度置最高级,灰度级置为变换的1级,双基色显示屏为组合色,全色屏为白色。 ━━用示波器观察任一像素任一种颜色的LED的驱动电流波形,并测出一组驱动电流波形的周期T,那么刷新频率FC=1/T。 SJ/T112812003 ━━按表13的规定,归入相应级别。 占空比 a)定义 在最大灰度级和最大亮度级的情况下,任意一个像素在一个扫描周期内的导通时间〔TO〕与扫描周期〔TS〕之比ZQ。 当ZQ≥1时,定义为静态驱动。 当ZQ<1时,定义为动态驱动。 b)要求 驱动占空比通常有1/32、1/16、1/8、1/4、1/2和1等。 c)占空比的测试 ━━统计出显示屏一个模块的驱动电路路数Q。 ━━数出显示屏一个模块的像素数X。 ━━假设显示屏基色数为JC。 ━━驱动占空比ZQ=Q/〔X×JC〕。 模组负载变化率 a)定义 在最高灰度和最大亮度级的情况下,显示模组全亮和局部亮两种状况的亮度变化率BL。 b)要求 表14: 模组负载变化率 A级B级C级 静态驱动9% 动态驱动20% c)测量 1)测量条件: ━━环境照度变化率小于±10%。 ━━光探头采集范围不得小于16个相邻像素。 2)测量步骤: ━━在全屏黑的情况下,用彩色分析仪测量显示屏的背景亮度BD。 ━━以模组的1/16方块为单位,将模组划分为假设干个区域,任选一个区域作为测试区域。 ━━模组置于最高亮度级、最高灰度级并且整个模组全亮的状况下,测量该模组的亮度BQ。 ━━将被测模组置于最高亮度级、最高灰度级,但模组只有其中一个区域全亮,测量该区域的亮度BB。 ━━用下式算出模块亮度的变化率: BL=〔BB-BQ〕/〔BB+BQ-2BD〕×100% ━━ ━━按表14规定,归入相应级别。 灰度等级 a)定义 显示屏在同一级亮度中从零灰度到最高灰度之间的等级G。 b)要求 标定灰度等级G一般分为无灰度(1-bit灰度技术)、4级(2-bit灰度技术)、8级(3-bit灰度技术)、 SJ/T112812003 16级〔4-bit灰度技术〕、32级〔5-bit灰度技术〕、64级〔6-bit灰度技术〕、128级〔7-bit灰度技术〕、256级〔8-bit灰度技术〕等级别。 在任何一种级别中,亮度随灰度等级数上升,应呈单调上升。 c)测量 1)测量条件: ━━环境照度变化率小于±10%。 ━━在整个测试过程中彩色分析仪的采集范围不变。 2)测试步骤: ━━启动灰度测试软件,逐级增加灰度级,显示屏的亮度应随着灰度级的上升,呈现单调上 升。 ━━实际灰度级按以下规定: 假设: 1 假设: 2 假设: 4 假设: 8 假设: 16 假设: 32 假设: 64 假设: 128 依此类推 信噪比 a)定义 b)要求 表15: 信噪比 A级B级C级 43dB>S/N≥35dB47dB>S/N≥43dBS/N≥47dB c)信噪比的测量 ━━用光强仪的光探头罩住某一像素〔防止外界光的干扰〕,并在其后测试过程中光强仪采光探 头的状况保持不变。 ━━将显示屏置于最高亮度、最大灰度,测出此状况下光强IEM。 ━━将显示屏置于最高亮度级、50%灰度,测出此灰度级的光强IEH。 ━━ ━━将视频画面进行冻结,此时再测出画面冻结后该像素的光强IDi,共重复该步骤20次测出ID1、 ID2……ID20。 ━━找出其中三个最大的IDi进行算术平均得到IDmax,再找出其中三个最小的IDi进行算术平均得 到IDmin。 ━━按下式算出信噪比。 S/N=20lg[2√2IEM/〔IDmax-IDmin〕]………………………………〔6〕 ━━按表15的规定,归入相应级别。 像素失控率 a)定义 像素失控率主要指整屏像素失控率和区域像素失控率。 像素失控点分为盲点和常亮点两类。 整屏像素失控率PZ等于整屏盲点数与整屏常亮点数之和与整屏像素数之比。 区域像素失控率PQ等于盲点数与区域常亮点数之和与区域像素数之比〔区域指100X100的像素矩阵〕。 b)要求 表16: 像素失控率 ABC 室内整屏像素失控率3/104≥PZ>2/1042/104≥PZ>1/104PZ≤1/104 区域像素失控率9/104≥PQ>6/1046/104≥PQ>3/104PQ≤3/104 室外整屏像素失控率2/103≥PZ>4/1044/104≥PZ>1/104PZ≤1/104 区域像素失控率6/103≥PQ>12/10412/104≥PQ>3/104PQ≤3/104 c〕测量 1)整屏像素失控率的测量: ━━整屏显示最高灰度级红色,用目测法数出不亮的像素数PF。 ━━清屏,用目测法数出红色常亮像素数PL。 ━━用下式算出红色像素失控率。 PZR=(PF+PL)/P P为全屏像素总数〔P假设小于一万,那么按一万计算〕 ━━ ━━取PZR、PZB、PZG中最高值认定为整屏像素失控率PZ,并按表16的要求,纳入相应级别。 2〕区域像素失控率的测量 ━━用软件做一个100*100像素的可移动的红色方块〔最高灰度级〕。 ━━ ━━用目测法数出方块内红色盲点数M。 ━━清屏,用目测法数出区域AP内红色常亮点数N。 ━━区域红色像素失控率等于M、N之和除以区域像素数〔PQR=M+N/10000〕。 ━━ ━━取PQR、PQB、PQG中最高值认定为区域像素失控率PQ,并表16的要求,纳入相应级别
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