GB/T 18910.61-2021 液晶显示器件 第6-1部分:液晶显示器件测试方法 光电参数.pdf
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GB/T 18910.61-2021 液晶显示器件 第6-1部分:液晶显示器件测试方法 光电参数
可分为以下三种供电方式,宜使用a),不宜使用c): a)外电源:配备一个外部供电系统,外电源的电压波动为显示器额定电压的士1%; 内置电源:供给系统运行能耗(如提供背光源用电);确保系统接人了厂商指定的电压和频率的 交流电源; ) 电池:用于启动显示器;宜使用交流适配器,没有交流适配器则预热的时间将会被缩短。应确 保电池电能充满。 如果使用的电学条件与上述规定不符,应在相关规范里规定
可分为以下三种供电方式,宜使用a),不宜使用c): a)外电源:配备一个外部供电系统,外电源的电压波动为显示器额定电压的士1%; 内置电源:供给系统运行能耗(如提供背光源用电);确保系统接人了厂商指定的电压和频率的 交流电源; ) 电池:用于启动显示器;宜使用交流适配器,没有交流适配器则预热的时间将会被缩短。应确 保电池电能充满。 如果使用的电学条件与上述规定不符,应在相关规范里规定。
标准测试条件应符合下列规定: a)环境条件:温度25℃±2℃,气压86kPa~106kPa,相对湿度25%~85%:
b)预热条件:进行测试前被测样品要进行预热,预热时间根据显示器件的预热特性来确定,至少 预热15min; c)暗室条件:通常在11x以下(含11x)光照度的暗室中测试; d)测试方向:采用垂直被测样品表面的(或者其他指定的)视角方向,并保证其偏差在土0.3°; e)中心点测试:测试点位于被测屏幕的中心,误差控制在屏幕对角线的士3%。 所有不同于以上测试要求的条件,都应在相关规范中规定。 注:光照条件参见附录A
对于所有的测试方向,测试装置 持性在测试期间都应保持不变。 标准测试程序包括下列步骤: a)准备测试装置和设备,被测样品以及规定的环境条件。 b)安排选择的标准条件的记录,以及不同于标准条件的记录。 c)在暗室中测试需要的参量。 d)如果用外部光源医院建设标准,应在被测模块的表面测试光源的以下参数。在显示器件有效显示区域的中 心P。点,测试并记录下: 光源光谱分布P(入); 一亮度L; 亮度随时间的变化L(t); 亮度随视角的分布L(,Φ)。 e)将光源、被测样品以及测试设备之间的结构布局,画成图或者以照片的形式列人详细的规 范中。 所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定。
5.1亮度和亮度均匀性
显示器件的亮度和带有内置背光系统的显示器件
装置应包括亮度计、驱动电源和液晶显示器件的
5.1.3.1最大亮度
5.1.3.2自场状态下亮度的均匀性
1、23)矩形中心点的亮度。由测试值确定亮度最小值Lmin和最大值Lmx,按公式(1)计算亮度的
式中: L min 亮度最小值; Lmx 亮度最大值。
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括以下内容: 驱动信号(波形、电压和频率); 测试点。
侧试装置应包括亮度计、驱动电源和驱动信号发生器。
测试图形为全屏白场。 被测显示器件不应提前进行预热,如果测试前显示器件处于开机的状态,则至少应关闭3h以上再 进行测试。其余按4.4规定进行。 给被测模块施加能达到白场的100%信号,在P。点测试亮度随时间的变化,直到亮度达到一个稳 定值(变化值小于平均值的2%)。平均值是通过10min内的至少10次测试所得到的,已经稳定以后的 平均亮度水平叫作“稳定后平均亮度(Lstb)”。所有的测试条件应在测试亮度期间保持稳定。 图4为预热特性测试的示例
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驱动信号(波形、电压和频率); 一采集数据的时间(取样频率和积分时间)
时间(开通时间、关断时间、上升时间、下降时间、
测试施加驱动电压后,显示器件从亮到暗(暗到亮)的变化所需要的时间。 灰阶响应时间测试的是显示器件在两个灰阶间变化的响应时间,
测试装置应包括亮度计、驱动电源、驱动信号发生器、触发信号发生器和记
测试应在4.4规定的暗室中进行。显示器件由信号发生器发出的可反转的平直信号驱动。反转的 频率应足够低,以使显示器件能达到反转状态的光平衡。在P。点,图像反转时记录器将接收到一个触 发信号。亮度计测试它的光学响应,并扣除响应信号中来源于其他噪声的影响(如来源于显示器件画面 频率的影响)。在白场模式下的亮度认为是100%,在黑场模式下的亮度认为是0%。 测试灰阶响应时间时,通过控制输入电压的大小,使显示器件的灰阶值以固定的步长变化,在 0%~100%显示范围内,测试规定的任意两灰阶之间变化的响应时间,以测试结果的最大值表示灰阶
5.3.4动态特性的判据
驱动信号和光学响应时间的关系见图5。开通时间ton(亮度从0%变化到90%)和关断时间tor(亮 度从100%变化到10%)可用公式(2)、公式(3)表示为:
tan =tz (t))
talf =t (t2)
上升时间t.(亮度从10%变化到90%)和下降时间t:(亮度从90%变化到10%)可用公式(4)、公 式(5)表示为:
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图5驱动信号和光学响应时间的关系
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括以下内容: 驱动信号(波形、电压和频率); 滤掉用于顿响应和图像更新所用的时间; 光测试设备的动力学特性,取样数据和记录; 如果用开关时间或者响应时间术语,应将对其解释列到相关规范中。当用到其他不同的术语 来描述这些时间,也应列出相应的解释,
测试装置应包括亮度计、驱动信号发生器和定点频率至少是显示器件画面频率3倍的瞬态光 设备(如频谱分析仪)。
在暗室标准测试条件下进行测试。首先,显示的图形调到闪炼现象最为严重的画面(通过选择适当 的灰度或视频输入信号来完成)。然后,在显示有效区域或字段选择P:(i=0、11、15、19、23或i=0、9、 11、13、15、17、19、21、23)矩形中心点的亮度,用亮度计测试亮度随时间的变化,计算平均亮度Lw,取其 数值当中的平均值作为最后数值。考虑到人视觉系统的频率响应,亮度计测试得到的信号经过频谱分
析,将功率谱与人眼视觉系统的频率敏感度响应函数(见图6)进行数学乘积计算得到功率频谱。最后, 对于在0<<60Hz范围内的每一个频率,确定光谱中的功率并找出最高功率值Pt.mx,测试的功率频 谱的实例见图7。闪烁等级F按公式(6)计算:
视觉系统的频率敏感度
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括以下内容: 驱动信号(波形、电压和频率); 闪烁测试完成时的亮度绝对值(也就是器件亮度最大值的50%)
测试显示器件的亮度对比度(简称对比度)
测试装置应包括亮度计、驱动电源和驱动信
装置应包括亮度计、驱动电源和驱动信号发生器。
的连续测试的亮度值的比率来计算。除了驱动电压保持稳定以外,所有的其他条件(如温度、照度等)在 两次测试亮度值时也应保持稳定。 测试条件为标准测试条件。 在全屏白场和全屏黑场的模式下,测试屏幕中心点P。点的亮度值,得到两个亮度值L和LB,全 屏状态下的对比度CR按公式(7)计算
Lw—全屏白场模式,屏幕中心点亮度值 全屏黑场模式,屏幕中心点亮度值
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括驱动信号(波形、电
则试装置应包括亮度计、驱动电源、信号发生器以及测角设备
5.6.3基于亮度对比度的视角范围
5.6.3.1测试程序
测试在4.4规定的条件下进行,被测显示器件位于“向上”的方向,相对应的面正对着测试设备。显 示器件的视向以图2所示的极坐标的方式给出,保持显示器件为白场状态。 倾斜亮度计至被测显示器件12点钟方向912、6点钟方向66,3点钟方向3,9点钟的方向69。分别 测试P。点亮度并计算这四个方向d(d=12、6、3、9)每个方向上的视角θ满足亮度和对比度的限定值时 所对应的视角范围。 基于亮度对比度的视角范围定义为: 水平温色一蓝围用公式()丰品
垂直视角?v范围用公式(9表示
9、06、0。、012 一分别为对应在3、6、9、12点方向上亮度对比度达到限定值时的9角
宜用以上述四个方向的测试值来表征视角范围
5.6.3.2规定条件
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括以下内容: 选择的标准测试设备及其相关条件; 驱动信号(波形、电压和频率); 视角范围条件(亮度、对比度); 亮度和对比度参考值。
5.6.4无灰阶反转的视角范围
5.6.4.1测试程序
测试应在4.4规定的环境下进行。被测显示器件位于“向上”的方向,相对应的面正对着测试设备。 显示器件的视向以图2所示的极坐标的方式给出。 依次输入N个不同的灰阶信号到被测显示器件,灰阶信号在黑和白两个电平间均匀分布,N取值 不宜小于8。 选取图3中的P。点为测试点。 对每个灰阶信号水平g,倾斜亮度计与被测样品呈12点钟方向612、6点钟方向6s,3点钟方向3,9 点钟的方向。分别测试亮度与角度的关系,确定这四个方向d(d=12、6、3、9)每个方向上的a,当灰 阶g和灰阶g+1的亮度无差异时(如图8),此状态为无灰阶反转
无灰阶反转的水平视角6GSI.H用公式(10)表示: GSI.H=03+09 无灰阶反转的垂直视角6csI.v用公式(11)表示:
3、06、0.、012——分别为对应在3、6、9、12点方向上无灰阶反转时的9角。 宜用上述四个方向的测试值来表征视角范围
3、06、0.、012——分别为对应在3、6、9、12点方向上无灰阶反转时的9角。 宜用上述四个方向的测试值来表征视角范围
图8无灰阶反转的示例
Dcsi.v =0s +01
5.6.4.2规定条件
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括以下内容: 选择的标准测试设备及其相关条件; 驱动信号(波形、电压和频率); 视角范围条件(无灰阶反转N的取值)。
5.6.5基于色度的视角范围
5.6.5.1测试程序
测试应在4.4规定的条件下进行。被测显示器件位于“向上”的方向,相对应的面正对着测试设备。 显示器件的视向以图2所示的极坐标的方式给出。保持显示器件为白场状态。 选取图3中的P。点为测试点。 倾斜亮度计至被测显示器件12点钟方向612、6点钟方向96,3点钟方向63,9点钟的方向9。分别 测试CIE0152004中CIE1976色品坐标并计算这四个方向d(d=12、6、3、9)的每个方向上色度变化 福度满足设定的参考值时所对应的视角范围。 基于色度的视角范围△u%定义用公式(12)表示
ug,V。在12点钟方向、6点钟方向、3点钟方向和9点钟方向测得的P。点的色品坐标; u。,u°—在正对被测显示器中心方向测得的P。点的色品坐标。 宜用上述四个方向测试值来表征基于色度的视角范围,
5.6.5.2规定条件
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括以下内容: 选择的标准测试设备及其相关条件; 驱动信号(波形、电压和频率); 视角范围条件(色度变化参考值)
5.6.6基于视觉质量的视角范围
5.6.6.1测试程序
综合考虑亮度、色度在特定输人条件且满足一定范围内的变化幅度,作为确定的视角范围的参数, 并将此界定为视觉质量,在视觉质量达到设定参考值的情况下,测试视角范围。 测试应在4.4规定的条件下进行。被测显示器件位于“向上”的方向,相对应的面正对着测试设备。 显示器件的视向以图2所示的极坐标的方式给出。 输人78.4%灰阶信号(R=G=B=200,8bit输人信号)至显示器件。 选取图3中的P。点为测试点。 按照5.6.3.1和5.6.5.1的方法,测试四个方向d(d=12、6、3、9)的每个方向上的亮度和CIE015: 2004中CIE1976色品坐标,并计算视觉质量。 当视觉质量达到设定参考值时,所对应的四个方向的角度记为基于视觉质量的视角范围。 基于视觉质量IQ的视角范围LR。用公式(13)、公式(14)表示:
5.6.6.2规定条件
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括以下内容: 选择的标准测试设备及其相关条件; 驱动信号(波形、电压和频率); 视角范围条件(视觉质量评判限值)
5.7透射率测试(适用于不含背光源的液晶显示器件)
测试显示器件在可见光范围内的透射率
则试装置应包括亮度计,驱动电源和驱动信号发生器
液晶显示器件的透射率用放置和不放置液晶显示器件两种状态下的连续测试的亮度值的比率来表 征。除了驱动电压保持稳定以外,所有的其他条件(如温度、照度等)在两次测试亮度值的时候也应保持 稳定。 测试条件为暗室状态下的标准测试条件。 在无液晶显示器件的情况下,测出透射式背光源中心点P。处的亮度L1,然后放置液晶显示器件并 保持其他条件不变,测出在全屏白场下中心点P。点的亮度L,,则透射率为T=L,/L,×100%
5.8有效显示区域表面的镜面反射系数
装置应包括可调孔径的光源(1°15°)、亮度计和
测试在4.4规定的条件下进行。 12
测试在4.4规定的条件下进行。
光源、被测器件和亮度计的相对位置固定,使光源和亮度计共面,并使他们分别与被测模块表面的 法线成15°的夹角,见图9。光源的孔径角从位于被测器件上的测试点的中心测试。测试过程中不应包 含其他的光源(比如,被测模块的背光源在关闭状态下测试,镜面反射率可在模块开态或者关态下测 试)。亮度计将聚焦在光源的出射端口(也就是小孔)。如果由于被测器件的散射表面(也就是防眩光 层使得聚焦不可能实现,那么就用一个显微镜的防护玻璃罩或者一个清晰的塑料胶带来进行机械调 整,将它移到镜面位置并且聚焦。为了从反射率中得到非镜面反射的指数,我们在两种不同照明条件下 测试被测器件的反射率。
图9标准的镜面反射测试装置的例子
保持被测器件处于关的状态,亮度计到显示器件表面的观测角应满足?out=n 对应照明光源的总孔径角为9=1°时,测试的镜面反射系数为R1,对应的孔径角为.=15°时,测 试的镜面反射系数为R15。亮度计的总孔径角应在0.1<9<0.5°,对于两次测试应保持位置固定并且 大小一致。被测器件表面到光源的距离为l,(宜取50cm);被测器件的表面到亮度计的距离为l2(宜取 为50cm)。 测试从被测器件的中心位置反射以后的光源LR的亮度。探测器应聚焦在灯上(胜过聚焦于显示 器件的表面)。通过在光源前1,十12处对亮度计的定位来校准光源,然后测试亮度L。。 中心位置处的镜面反射系数R(i=0)按公式(15)和公式(16)计算:
( 15 Lo R is [0] = Lo
随着散射的增加,R,和Rs间的差异逐渐增大。无散射表面R,和R1s间不存在差异
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括以下内容: 亮度计的人射角()和出射角(。ut); 光源的孔径角(9.)和亮度计; 光源的类型(光谱和亮度); 显示器件的驱动状态
5.9自场色度和色度均匀性
幕墙标准规范范本5.9.3.1自场色度
5.9.3.2自场色度不均匀性
在4.4规定的条件下,保持显示器件为白场状态,测试P;(i=0、11、15、19或=0、9、11、13、15、1 1、23)的亮度。按公式(17)~公式(19)计算:
所有不同于测试要求的条件,都应在相关规范中规定,并包括以下内容: 驱动信号(波形、电压和频率); 测试点,
测试装置应包括色度计或光谱辐射计,液晶显示器件的驱动电源和驱动信号发生器,
所有不同于测试要求的条件, 动信号(波形、电压和频率等)
于测试要求的条件电缆标准规范范本,都应在相关规范中规定,并包括驱动信号(波形、电压和频率等)
显示器件的像素分辨率。本测试方法仅适用于矩
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