LED顯示屏測試方法47171電子教案

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LED顯示屏測試方法47171-LED顯示屏測試方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)對LED顯示屏的機(jī)械、光學(xué)、電學(xué)等主要技術(shù)性能進(jìn)行了分級并規(guī)定了測試方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于各類LED顯示屏（以下簡稱顯示屏）的測試。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T42081993電工電子產(chǎn)品外殼防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)S

2、J/T111412003LED顯示屏通用規(guī)范3分級按檢測結(jié)果,指標(biāo)分為三個等級。3.1A級顯示屏應(yīng)達(dá)到的基本指標(biāo)。3.2B級指標(biāo)高于A級。3.3C級指標(biāo)高于A級和B級。4一般要求4.1測試條件除特殊規(guī)定外,檢測環(huán)境如下：環(huán)境溫度：1535相對濕度：40%80%大氣壓力：86kpa106kpa電源電壓：220V(110%)、50Hz1HZ4.2測試儀表及軟件彩色電視信號發(fā)生器：S/N大于52dB;彩色分析儀：精度大于5%（用于測量亮度、色度等光學(xué)性能的同類儀器也可）游標(biāo)卡尺：分辨度0.02mm量角器：精度2;溫度計(jì)：精度1;光強(qiáng)儀：精度大于10%照度計(jì)：精度大于10%示波器：100MHz鋼尺:長

3、度大于1m塞規(guī):精度大于1/100mm亮度鑒別測試軟件：共有24級等灰度差豎條紋，其中每一條豎條紋的寬度為24列，條紋顏色為白色。每按動一下“鍵，測試條紋左移24列；每按動一下“”鍵，測試條紋右移24列?；叶葴y試軟件：紅色、綠色、藍(lán)色各256個等級，級差均等；“R”鍵、“G”鍵、“B”鍵控制顏色的選擇，每按動一下“”鍵，被選基色的亮度增加一個等級；每按動一下“”鍵，被選基色的亮度降低一個等級。幀頻測試軟件：在顯示窗口內(nèi)開四個區(qū)域A1、A2、A3和A4。第一幀畫面在區(qū)域A1內(nèi)顯示一個“”；第二幀畫面在區(qū)域A2內(nèi)顯示一個“”；第三幀畫面在區(qū)域A3內(nèi)顯示一個“”；第四幀畫面在區(qū)域A4內(nèi)顯示一個“”。

4、以上四畫面為一組，并從第五幀開始按此規(guī)律循環(huán)顯示。5測試方法5.1機(jī)械性能5.1.1外殼防護(hù)等級a)要求表1：外殼防護(hù)等級A級B級C級室內(nèi)IP30FIP20IP31FIP30FIP31室外IP54FIP33IP66FIP54FIP66b)外殼防護(hù)等級試驗(yàn)按GB4208-93的規(guī)定方法進(jìn)行。并按表1的規(guī)定，納入不同的級別。5.1.2模塊拼裝精度5.1.2.1平整度a)定義顯示屏任意范圍內(nèi)像素間的凸凹偏差P。b)要求表2：平整度單位為毫米ABC1.5P2.50.5P1.5P0.5c)測量將1m長鋼尺的側(cè)面放置在顯示屏屏面任意位置，用塞規(guī)測量鋼尺側(cè)面與顯示屏屏面之間的最大空隙p，并按表2的規(guī)定，納入

5、相應(yīng)的級別。5.1.2.2像素中心距相對偏差a)定義任意相鄰像素之間實(shí)測中心距與標(biāo)稱中心距的相對誤差JX。b)要求表3：像素中心距相對偏差A(yù)級B級C級10%JX15%5%JX10%JX5%c)測量用精度為0.02mm的通用量具測量，再按下式進(jìn)行計(jì)算，并按表3的規(guī)定，納入不同的級別。JX=ZC-ZB/30lg(ZB/2)(1)式中：JX為像素中心距相對偏差(JX15%)；ZC為實(shí)測像素中心距ZB為標(biāo)稱像素中心5.1.2.3水平相對錯位a)定義顯示屏在水平方向相鄰模塊形成的像素上下錯位，稱為水平相對錯位CS。b)要求表4：水平相對錯位A級B級C級10%CS15%5%CS10%CS5%c)測量用分辨

6、度為0.02mm的通用量具測量，再按下式進(jìn)行計(jì)算，并按表4規(guī)定，納入不同級別。CS=DSC/30lg(ZB/2)(2)式中：CS為水平相對錯位(CS15%)；DSC為實(shí)測水平錯位值ZB為標(biāo)稱像素中心距5.1.2.4垂直相對錯位a)定義顯示屏在垂直方向相鄰模塊形成的像素左右錯位，稱為垂直相對錯位CC。b)要求表5：垂直錯位精度A級B級C級10%CC15%5%CC10%CC5%c)垂直錯位精度CC的測量用分辨度為0.02mm的通用量具測量，再按下式進(jìn)行計(jì)算，并按表5的規(guī)定，納入不同的級別。CC=DCC/30lg(ZB/2)(3)式中：CC為垂直相對錯位(CC15%)；DCC為實(shí)測垂直錯位值ZB為標(biāo)

7、稱像素中心距5.2光學(xué)性能5.2.1最大亮度a)定義顯示屏在一定環(huán)境照度下，在最高灰度級和最高亮度級下測量的亮度B。b)測量1)測量條件：環(huán)境照度變化小于10%。測量區(qū)域不得少于16個相鄰像素。2)測量步驟:顯示屏全黑情況下，用彩色分析儀測量顯示屏的背景亮度BD。顯示屏在最高亮度級、最高灰度級情況下，用彩色分析儀測量顯示屏的最大亮度BMAX。實(shí)際最大亮度：B=BMAX-BD。用上述方法分別按需測量紅、綠、藍(lán)、黃、白（在白平衡情況下）等的最大亮度。5.2.2視角a）定義假定顯示屏發(fā)光像素法線方向的亮度為BF，從顯示屏左右兩側(cè)檢測顯示屏的亮度，當(dāng)左右兩側(cè)亮度值下降到BF/2時，兩條觀測線之間構(gòu)成的

8、夾角S（S180）我們稱為顯示屏水平方向的視角。從顯示屏上下兩側(cè)檢測顯示屏的亮度，當(dāng)上下兩側(cè)的亮度值下降到BF/2時，兩條觀測線之間構(gòu)成的夾角C（C180）我們稱為顯示屏垂直方向的視角。b)視角的測量1）測量條件：環(huán)境照度變化小于10%,且不存在明顯的有色光源。光探頭采集范圍不得小于16個相鄰像素。2)水平視角測量步驟:顯示屏全屏顯示某一基色方塊(最高亮度級,最高灰度級)。用彩色分析儀測量出方塊內(nèi)法線方向的亮度LF。以顯示屏中心亮塊為圓點(diǎn)，在轉(zhuǎn)動半徑不變的情況下，沿著水平方向向左右兩側(cè)分別轉(zhuǎn)動彩色分析儀（探頭對準(zhǔn)中心亮塊），當(dāng)亮度值下降到LB=LF/2時量出兩條觀測線之間的夾角SX。按同樣方法

9、量出每一種基色的水平視角，取最小值即為該顯示屏的水平視角S。3）垂直視角測量步驟:在全屏中央顯示一個32行16列的單基色方塊(最高亮度級,最高灰度級)。其余步驟和水平視角的測量方法基本相同，只是彩色分析儀的轉(zhuǎn)動方向不同（若條件許可，也可以采用轉(zhuǎn)動顯示屏的方式進(jìn)行測量）。按同樣方法測量出每一種基色的垂直視角，取最小值即為該顯示屏的垂直視角C。5.2.3最高對比度a)定義顯示屏在一定的環(huán)境照度下，其最大亮度與背景亮度之比C。b)測量1)測量條件:室內(nèi)顯示屏屏面法線方向的照度為100(110%)lx。室外顯示屏屏面法線方向的照度為10,000(110%)lx。測量區(qū)域不得少于16個相鄰像素。2)測量

10、步驟:按照5.2.1最大亮度測量方法分別測出BMAX和BD。按下式算出對比度C。C=(BMAXBD)/BD（4）5.2.4基色主波長誤差a)定義顯示屏各基色主波長的實(shí)際值與標(biāo)稱值的誤差D。b)要求表6：基色主波長誤差單位為納米A級B級C級10D155D10D5c)測量1）測量條件:環(huán)境照度變化小于10lx。不允許周圍存在有色光源。光探頭采集范圍不得少于16個相鄰像素。2）測量步驟:用彩色分析儀，分別測量紅、綠、藍(lán)等各基色的色品坐標(biāo)。根據(jù)其色品坐標(biāo)，在色度圖上查找出各基色的主波長。算出實(shí)測主波長與標(biāo)稱主波長的差值，取最大值即為基色波長誤差D。按表6的規(guī)定，歸入相應(yīng)級別。5.2.5白場色坐標(biāo)a)定

11、義由三基色組成的全色顯示屏在顯示白場時，對應(yīng)于CIE1931色度圖中的X、Y坐標(biāo)。b)要求根據(jù)國際照明委員會(CIE)1931色度圖的規(guī)定，以色溫6500K9500K為中心給出白場色坐標(biāo)范圍。表7：白場色坐標(biāo)范圍X坐標(biāo)0.280.470.370.33Y坐標(biāo)0.250.300.330.37c)測量1）測量條件：環(huán)境照度變化小于10%,且不存在明顯的有色光源。光探頭采集范圍不得小于16個相鄰像素。2）測量步驟：在最高灰度級和最高亮度級下，顯示屏顯示全白色圖像。用彩色分析儀進(jìn)行白場色坐標(biāo)的測量。應(yīng)能納入表7的規(guī)定。5.2.6亮度鑒別等級a)定義人眼能夠分辯的圖像從最黑到最白之間的亮度等級BJ。b)要

12、求表8：亮度鑒別等級A級B級C級8BJ1212BJ20BJ20c)測量1)測量條件：室內(nèi)屏環(huán)境照度為（10010%）lx。室外屏環(huán)境照度為（1000010%）lx。觀察表決者為5人。2)測量步驟：啟動亮度鑒別測試軟件。（共有24級等灰度差豎條紋，其中每一條豎條紋的寬度不得少于24列，條紋顏色為白色。每按動一下“”鍵，測試條紋左移24列；每按動一下“鍵，測試條紋右移24列。）。觀察者站在離顯示屏寬度5至8倍遠(yuǎn)的地方（顯示屏正前面）。按動“”鍵或“”鍵，使得測試卡的最暗一級豎條紋與顯示屏左邊對齊。然后，用目測法數(shù)出人眼能夠分辨條紋數(shù)T1。則此時亮度鑒別等級T=T1。若顯示屏一幀不夠同時顯示24條豎

13、條紋，則按動“”鍵，左移豎直條紋測試卡，使第一幀條紋測試軟件最右邊的條紋左移至顯示屏的左邊。然后，用目測法數(shù)出人眼能夠分辨條紋數(shù)T2。則此時亮度鑒別等級BJ=T1+（T2-1）。若顯示屏兩幀不夠同時顯示24條豎條紋，則繼續(xù)按動“”鍵，左移豎直條紋測試軟件,使第二幀條紋測試軟件最右邊的條紋左移至顯示屏的左邊。然后，用目測法數(shù)出人眼能夠分辨條紋數(shù)T3。則此時亮度鑒別等級BJ=T1+（T2-1）+（T3-1）。依次類推，直到24條豎條紋全部出現(xiàn)為止。將5位觀察表決者的結(jié)果，去掉一個最高分和一個最低分，將中間三位的結(jié)果相加并除3，就是最終的亮度鑒別等級。按表8的規(guī)定,歸入相應(yīng)級別。5.2.7均勻性5.

14、2.7.1像素光強(qiáng)均勻性a）定義顯示屏中某些特別亮的像素（或特別暗的像素）光強(qiáng)與該像素相關(guān)聯(lián)區(qū)域內(nèi)像素光強(qiáng)的一致性BPJ。關(guān)聯(lián)區(qū)域劃定如下：中心像素相關(guān)聯(lián)像素b)要求表9：像素光強(qiáng)均勻性A級B級C級25%BPJ50%5%BPJ25%BPJ5%d)測量所有測量均指像素法線光強(qiáng)。在全屏中隨機(jī)抽取20個像素。用光強(qiáng)儀分別測量出這20個像素的光強(qiáng)值，并選出其中3個最亮像素和3個最暗象素，編號分別P1、P2、P3、P4、P5、和P6。他們的光強(qiáng)值分別為I0(P1)、I0(P2)、I0(P3)、I0(P4)、I0(P5)、和I0(P6)根據(jù)定義，用光強(qiáng)儀分別測出P1像素周圍關(guān)聯(lián)區(qū)域的像素光強(qiáng)I1(P1)、

15、I2(P1)、I8(P1)并用下式計(jì)算出P1關(guān)聯(lián)區(qū)域的像素光強(qiáng)均勻性BP1。|I0(P1)Ii(P1)|BP1(i)=I0(P1)+Ii(P1)100%（）式中:i=18從8個關(guān)聯(lián)值中取最大的一個作為P1的像素光強(qiáng)均勻值BP1max。用同樣方法分別測出P2、P3、P4、P5和P6的光強(qiáng)均勻性，取三個最大值進(jìn)行算術(shù)平均,算出像素光強(qiáng)均勻性BPJ。每一種基色分別測量計(jì)算,并取最大值即為該屏像素光強(qiáng)均勻性，并按表9的規(guī)定,歸入相應(yīng)級別。5.2.7.2顯示模塊亮度均勻性a)定義若干個顯示像素構(gòu)成一個結(jié)構(gòu)上獨(dú)立的最小單元，稱之模塊。相關(guān)聯(lián)區(qū)域的最小單元相互之間的亮度一致性，稱之模塊亮度均勻性BMJ。關(guān)聯(lián)

16、區(qū)域的劃定與像素關(guān)聯(lián)區(qū)域的劃定相同。b)要求表10:顯示模塊亮度均勻性A級B級C級25%BMJ50%10%BMJ30%BMJ10%c)測量1)測量條件：環(huán)境照度的變化小于10。光探頭采集范圍不得少于16個相鄰像素。2)測量步驟：在測量過程中，觀測線于顯示屏之間的角度均不變。在最高灰度、最高亮度下,全屏顯示某一基色圖形。在全屏范圍內(nèi)，用目測法找出3組關(guān)聯(lián)區(qū)域亮度差最大的顯示模塊，編號分別為J1、J2和J3。用彩色分析儀測量出顯示模塊J1的亮度值B0（J1）。根據(jù)第5.2.7.1條關(guān)聯(lián)區(qū)域的定義，用彩色分析儀分別測出J1顯示模塊關(guān)聯(lián)區(qū)域顯示模塊的亮度值B1（J1）、B2（J1）、B8（J1）。并用

17、公式（5）計(jì)算出J1關(guān)聯(lián)區(qū)域的顯示模塊亮度均勻性BJ1max。用同樣方法分別測出J2和J3的顯示矩陣塊亮度均勻性BJ2max、BJ3max。將BJ1max、BJ2max、BJ3max進(jìn)行算術(shù)平均，即得到全屏該基色的顯示模塊亮度均勻性。用同樣的方法，對每一種基色分別測量計(jì)算。取最大值即為該屏顯示模塊亮度均勻性BMJ，并按表10的規(guī)定，納入相應(yīng)級別。5.2.7.3模組亮度均勻性a)定義由若干個顯示模塊，驅(qū)動電路、控制電路以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)件構(gòu)成一個獨(dú)立的顯示單元，稱之模組。相關(guān)聯(lián)區(qū)域的模組之間的亮度一致性，稱之模組亮度均勻性BGJ。關(guān)聯(lián)區(qū)域的劃定與像素關(guān)聯(lián)區(qū)域的劃定相同。b)要求表11：模組亮度均勻性

18、A級B級C級10%BGJ20%5%BGJ10%BGJ5%c)測量測量條件、測量方法、計(jì)算方法等均與顯示模塊亮度均勻性的測量相同。按表11的規(guī)定，納入相應(yīng)級別。5.3電性能5.3.1換幀頻率a)定義畫面信息更新的頻率FH。b)要求表12:換幀頻率單位為赫茲A級B級C級FH2525FC100200FC150FC200c)測量顯示屏亮度置最高級，灰度級置為變換的1級，雙基色顯示屏為組合色，全色屏為白色。用示波器觀察任一像素任一種顏色的LED的驅(qū)動電流波形，并測出一組驅(qū)動電流波形的周期T，則刷新頻率FC=1/T。SJ/T112812003按表13的規(guī)定，歸入相應(yīng)級別。5.3.3占空比a)定義在最大灰度

19、級和最大亮度級的情況下，任意一個像素在一個掃描周期內(nèi)的導(dǎo)通時間（TO）與掃描周期（TS）之比ZQ。當(dāng)ZQ1時，定義為靜態(tài)驅(qū)動。當(dāng)ZQ1時，定義為動態(tài)驅(qū)動。b)要求驅(qū)動占空比通常有1/32、1/16、1/8、1/4、1/2和1等。c)占空比的測試統(tǒng)計(jì)出顯示屏一個模塊的驅(qū)動電路路數(shù)Q。數(shù)出顯示屏一個模塊的像素?cái)?shù)X。若顯示屏基色數(shù)為JC。驅(qū)動占空比ZQ=Q/（XJC）。5.3.4模組負(fù)載變化率a)定義在最高灰度和最大亮度級的情況下，顯示模組全亮和局部亮兩種狀況的亮度變化率BL。b)要求表14：模組負(fù)載變化率A級B級C級靜態(tài)驅(qū)動9%BL15%3%BL9%BL3%動態(tài)驅(qū)動20%BL35%7%BL20%B

20、L7%c)測量1)測量條件:環(huán)境照度變化率小于10。光探頭采集范圍不得小于16個相鄰像素。2)測量步驟:在全屏黑的情況下，用彩色分析儀測量顯示屏的背景亮度BD。以模組的1/16方塊為單位,將模組劃分為若干個區(qū)域，任選一個區(qū)域作為測試區(qū)域。模組置于最高亮度級、最高灰度級并且整個模組全亮的狀況下，測量該模組的亮度BQ。將被測模組置于最高亮度級、最高灰度級，但模組只有其中一個區(qū)域全亮，測量該區(qū)域的亮度BB。用下式算出模塊亮度的變化率：BL=（BB-BQ）/（BB+BQ-2BD）100用上述方法分別測量計(jì)算紅、綠、藍(lán)、黃、白的亮度變化率，取其中最大值即為模組的負(fù)載變化率。按表14規(guī)定，歸入相應(yīng)級別。5

21、.3.5灰度等級a)定義顯示屏在同一級亮度中從零灰度到最高灰度之間的等級G。b)要求標(biāo)定灰度等級G一般分為無灰度(1-bit灰度技術(shù))、4級(2-bit灰度技術(shù))、8級(3-bit灰度技術(shù))、SJ/T11281200316級（4-bit灰度技術(shù)）、32級（5-bit灰度技術(shù)）、64級（6-bit灰度技術(shù)）、128級（7-bit灰度技術(shù)）、256級（8-bit灰度技術(shù)）等級別。在任何一種級別中,亮度隨灰度等級數(shù)上升，應(yīng)呈單調(diào)上升。c)測量1)測量條件：環(huán)境照度變化率小于10。在整個測試過程中彩色分析儀的采集范圍不變。2)測試步驟：啟動灰度測試軟件，逐級增加灰度級，顯示屏的亮度應(yīng)隨著灰度級的上升，

22、呈現(xiàn)單調(diào)上升。實(shí)際灰度級按以下規(guī)定:若:1G2,即顯示屏具有1-bit灰度技術(shù)。若:2G4,即顯示屏具有2-bit灰度技術(shù)。若:4G8,即定義為顯示屏具有3-bit灰度技術(shù)。若:8G16,即顯示屏具有4-bit灰度技術(shù)。若:16G32,即顯示屏具有5-bit灰度技術(shù)。若:32G64,即顯示屏具有6-bit灰度技術(shù)。若:64G128,即顯示屏具有7-bit灰度技術(shù)。若:128S/N35dB47dBS/N43dBS/N47dBc)信噪比的測量用光強(qiáng)儀的光探頭罩住某一像素（防止外界光的干擾），并在其后測試過程中光強(qiáng)儀采光探頭的狀況保持不變。將顯示屏置于最高亮度、最大灰度，測出此狀況下光強(qiáng)IEM。將顯示屏置于最高亮度級、50灰度，測出此灰度級的光強(qiáng)IEH。用彩色電視信號發(fā)生儀（信噪比大于52dB），給控制系統(tǒng)送入白信號（PAL制），調(diào)節(jié)彩色電視信號發(fā)生儀的輸出幅度，使像素光強(qiáng)等于IEH，然后在此狀態(tài)下讓顯示屏連續(xù)工作半小時。將視頻畫面進(jìn)行凍結(jié)，此時再測出畫面凍結(jié)后該像素的光強(qiáng)IDi，共重復(fù)該步驟20次測出ID1、ID2ID20。找出其中三個最大的IDi進(jìn)行算術(shù)平均得到IDmax，再找出其中三個最小的IDi進(jìn)行算術(shù)平均得到IDmin。按下式算出信噪比。S/N=20