LED显示屏测试方法Word文件下载.docx
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光强仪:
精度大于±
10%
照度计:
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测试方法
5.1机械性能
5.1.1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
按GB4208-93的规定方法进行。
并按表1的规定,纳入不同的级别。
5.1.2模块拼装精度
5.1.2.1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<
P≤2.50.5<
P≤1.5P≤0.5
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。
5.1.2.2像素中心距相对偏差
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。
表3:
像素中心距相对偏差
A级B级C级
10%<
JX≤15%5%<
JX≤10%JX≤5%
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
5.1.2.3水平相对错位
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
CS≤15%5%<
CS≤10%CS≤5%
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)
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
5.1.2.4垂直相对错位
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。
表5:
垂直错位精度
CC≤15%5%<
CC≤10%CC≤5%
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)
CC为垂直相对错位(CC≤15%);
DCC为实测垂直错位值
5.2光学性能
5.2.1最大亮度
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。
━━用上述方法分别按需测量红、绿、蓝、黄、白(在白平衡情况下)等的最大亮度。
5.2.2视角
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<
)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。
━━按同样方法量出每一种基色的水平视角,取最小值即为该显示屏的水平视角θS。
3)垂直视角测量步骤:
━━在全屏中央显示一个32行×
16列的单基色方块(最高亮度级,最高灰度级)。
━━其余步骤和水平视角的测量方法基本相同,只是彩色分析仪的转动方向不同(若条件许可,也可以采用转动显示屏的方式进行测量)。
━━按同样方法测量出每一种基色的垂直视角,取最小值即为该显示屏的垂直视角θC。
5.2.3最高对比度
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。
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×
━━测量区域不得少于16个相邻像素。
2)测量步骤:
━━按照5.2.1最大亮度测量方法分别测出BMAX和BD。
━━按下式算出对比度C。
C=(BMAX–BD)/BD……………………………………………(4)
5.2.4基色主波长误差
显示屏各基色主波长的实际值与标称值的误差△λD。
表6:
基色主波长误差单位为纳米
10<
△λD≤155<
△λD≤10△λD≤5
━━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。
━━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。
5.2.5白场色坐标
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。
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
━━环境照度变化小于±
━━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。
5.2.6亮度鉴别等级
人眼能够分辩的图像从最黑到最白之间的亮度等级BJ。
表8:
亮度鉴别等级
8≤BJ<
1212≤BJ<
20BJ≥20
━━室内屏环境照度为(100±
10%)lx。
━━室外屏环境照度为(10000±
━━观察表决者为5人。
━━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。
则此时亮度鉴别等级T=T1。
━━若显示屏一帧不够同时显示24条竖条纹,则按动“←”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。
则此时亮度鉴别等级BJ=T1+(T2-1)。
━━若显示屏两帧不够同时显示24条竖条纹,则继续按动“←”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。
则此时亮度鉴别等级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。
5.2.7均匀性
5.2.7.1像素光强均匀性
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
表9:
像素光强均匀性
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。
━━用光强仪分别测量出这20个像素的光强值,并选出其中3个最亮像素和3个最暗象素,编号分别P1、P2、P3、P4、P5、和P6。
他们的光强值分别为I0(P1)、I0(P2)、I0(P3)、I0(P4)、I0(P5)、和I0(P6)
━━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。
━━用同样方法分别测出P2、P3、P4、P5和P6的光强均匀性,取三个最大值进行算术平均,算出
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。
5.2.7.2显示模块亮度均匀性
若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。
表10:
显示模块亮度均匀性
BMJ≤50%10%<
BMJ≤30%BMJ≤10%
━━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。
━━在全屏范围内,用目测法找出3组关联区域亮度差最大的显示模块,编号分别为J1、J2
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5.2.7.1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。
━━用同样方法分别测出J2和J3的显示矩阵块亮度均匀性B[J2]max、B[J3]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。
━━用同样的方法,对每一种基色分别测量计算。
━━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。
5.2.7.3模组亮度均匀性
由若干个显示模块,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。
表11:
模组亮度均匀性
10%<
BGJ≤20%5%<
BGJ≤10%BGJ≤5%
━━测量条件、测量方法、计算方法等均与显示模块亮度均匀性的测量相同。
━━按表11的规定,纳入相应级别。
5.3电性能
5.3.1换帧频率
画面信息更新的频率FH。
表12:
换帧频率单位为赫兹
FH<
2525<
FH≤50FH≥50
━━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“●”;
第三帧画面在区域A3内显示一个“▲”
━━在显示屏上显示该测试软件,若显示屏在四个区域中都有完整的图形,则换帧频率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,若显示屏只在区域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,则换帧频率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,若显示屏只在任意一个区域中有完整图形,则换帧频率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,若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,则换帧频率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。
5.3.2刷新频率
显示屏每秒种显示数据被重复的次数FC。
表13:
刷新频率单位为赫兹
150>
FC≥100200>
FC≥150FC≥200
━━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,则刷新频率FC=1/T。
SJ/T112812003
━━按表13的规定,归入相应级别。
5.3.3占空比
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。
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。
━━若显示屏基色数为JC。
━━驱动占空比ZQ=Q/(X×
JC)。
5.3.4模组负载变化率
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。
表14:
模组负载变化率
A级B级C级
静态驱动9%<
BL≤15%3%<
BL≤9%BL≤3%
动态驱动20%<
BL≤35%7%<
BL≤20%BL≤7%
1)测量条件:
━━环境照度变化率小于±
━━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,将模组划分为若干个区域,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%
━━用上述方法分别测量计算红、绿、蓝、黄、白的亮度变化率,取其中最大值即为模组的负载变化率。
━━按表14规定,归入相应级别。
5.3.5灰度等级
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。
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)、
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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。
━━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:
若:
1<
G≤2,即显示屏具有1-bit灰度技术。
2<
G≤4,即显示屏具有2-bit灰度技术。
4<
G≤8,即定义为显示屏具有3-bit灰度技术。
8<
G≤16,即显示屏具有4-bit灰度技术。
16<
G≤32,即显示屏具有5-bit灰度技术。
32<
G≤64,即显示屏具有6-bit灰度技术。
64<
G≤128,即显示屏具有7-bit灰度技术。
128<
G≤256,即显示屏具有8-bit灰度技术。
依此类推
5.3.6信噪比
在播放视频信号的情况下,信号有效值S与噪声有效值N之比(S/N)。
表15:
信噪比
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。
━━用彩色电视信号发生仪(信噪比大于52dB),给控制系统送入白信号(PAL制),调节彩色
电视信号发生仪的输出幅度,使像素光强等于IEH,然后在此状态下让显示屏连续工作半小时。
━━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。
5.3.7像素失控率
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)。
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>
区域像素失控率6/103≥PQ>
12/10412/104≥PQ>
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若小于一万,则按一万计算)
━━用同样的方法可测算出蓝色像素失控率PZB和绿色的像素失控率PZG。
━━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)。
━━移动该
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