ＬＥＤ显示屏测试方法(doc11)

ＬＥＤ显示屏测试方法前言１９９８年５月，ＬＥＤ显示屏专委会在北京召开成立大会之际，大家提出有必要把ＬＥＤ显示屏的主要光电性能检测方法标准化。会后，专委会根据大家提议，委托南京洛普股份有限公司负责起草《ＬＥＤ显示屏检测方法》，并先后组织了昆明、海口、南京三次会议认真讨论，广泛征求各方面意见、修改补充，于２０００年９月在厦门第二次全体成员大会上，把《方法》印发给全体会员单位开始试行，以促进行业规范发展。在试行过程中成立的技术组，接受当时北京奥申委等单位的委托，先后对北京首体、工体、奥体中心和黄山体育馆等多块全彩屏，参照《方法》进行了检测。２００１年４月，在杭州召开检测技术研讨会，讨论了《方法》试行情况；并由西安青松、北京蓝通等单位对《方法》的实施作了重点发言。当年９月，在北京国际大屏幕显示设备展上，技术组对参展的多块显示屏进行了现场实测，并用中国计量院标定过的检测仪器对各种仪器做了比对。以后又在北京两次开会对《方法》进行了讨论修改；于２００２年底上报信息产业部。原计划于今年５、６月召开全体成员大会时，宣贯《方法》，但由于尚未批印，加之“非典”肆疟取消了大会，而许多会员单位又迫切希望尽快见到《方法》，为满足广大会员单位的要求，先将《方法》讨论修改稿在该刊上刊登以供大家参考。1范围本标准对ＬＥＤ显示屏的机械、光学、电学等主要技术性能进行了分级，并严格规定了测试方法。本标准适用于各类ＬＥＤ显示屏（以下简称显示屏）。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版适用于本部分。ＧＢ４２０８－１９９３电工电子产品外壳防护标准ＳＪ／Ｔ１１１４１－ＸＸＸＸＬＥＤ显示屏通用规范3分级接检测结果，将指标分为三个等级。Ａ级：显示屏应达到的基本指标。Ｂ级：指标高于Ａ级。Ｃ级：指标高于Ａ级和Ｂ级。4测试环境和测试仪表4.1测试环境除特殊规定外，测试环境如下：环境温度：１５℃～３５℃相对湿度：４０％～８０％；大气压力：８６ｋｐａ～１０６ｋｐａ；电源电压：２２０Ｖ±１０％、５０Ｈｚ±ｌＨｚ。4.2测试仪表及软件彩色电视信号发生器Ｓ／Ｎ大于５２ｄＢ；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；灰度测试软件；帧频测试软件。5测试方法5.1电性能5.1.l换帧频率ａ定义画面信息更新的频率ＦＨＯｂ）要求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，若显示屏在四个区域中都有完整的圆形，则换帧频率ＦＨ就等于计算机帧频ＦＦ，即ＦＨ＝Ｆｒ；－－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＝Ｆｒ／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／４；－－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１的规定，将该指标归入相应级别。5.1.2刷新频率ａ定义显示屏每秒种显示数据被重复的次数ＦＣｂ）要求ｃ）测量－－显示屏亮度置最高级，灰度级置为变换的１级，双墓色显示屏为组合色，全色屏为白色；ＳＪ／Ｔ１１１４１－ＸＸＸＸ－－用示波器观察任－象素一种颜色的ＬＥＤ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；－－按表２的规定，归入相应级别。5.1.3占空比ａ定义在最大灰度级和最大亮度级情况下，任意一个象素在一个扫描同期内的导通时间（Ｔｏ）与扫描周期Ｔｓ）之比，以ＺＱ表示。当ＺＱ≥ｌ时，定义为静态驱动，当ＺＱ＜ｌ时，定义为动态驱动。ｂ要求驱动占空比通常有１／３２、１／ｌ６、１／８、１／４、１／２和１等。ｃ）测量－－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象大数Ｘ；－－若显示屏基色数为ＪＣ；－－驱动占空比ＺＱ＝Ｑ（Ｘ×ＪＣ）。5.1.4模组负载变化率ａ）定义在最高灰度和最大亮度级情况下，显示模组全亮和局部亮两种状况的亮度变化率ＢＬ。ｂ）要求按表３。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个相邻象素。２）测量步骤：在全屏黑情况下，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，但模组中只有一个区域全亮，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）Ｘ１００％；用上法分别测量计算红、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３规定，归入相应级别。5.1.5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（ｌ－ｂｉｔ灰度技术）、４级（２－ｂｉｔ灰度技术）、８级（３－ｂｉｔ灰度技术）、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单调上升；实际友度级１＜Ｇ≤２显示屏具有ｌ－ｂｉｔ灰度技术；２＜Ｇ≤４显示屏具有２－ｂｉｔ灰度技术；４＜Ｇ≤８显示屏具有３－ｂｉｔ灰度技术；８＜Ｇ≤１６显示屏具有４－ｂｉｔ灰度技术；１６＜Ｇ≤３２显示屏具有５－ｂｉｔ灰度技术；３２＜Ｇ≤６４显示屏具有６－ｂｉｔ灰度技术；６４＜Ｇ≤１２８显示屏具有７－ｂｉｔ灰度技术；１２８＜Ｇ≤２５６显示屏具有８－ｂｉｔ灰度技术；依此类推。5.1.6信噪比ａ）定义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）。ｂ）要求按表４。ｃ）测量用光强仪的光探头罩住某一象素（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，使象素光强等于ＩＥＨ，然后在此状态下让显示屏连续工作半小时；将视频画面冻结，测出画面冻结后该象素的光强ＩＤｉ，共重复该步骤２０次测出ＩＤ１、ＩＤ２…ＩＤ２０，找出其中三个最大的ＩＤｉ，求算术平均得到ＩＤｍａｘ，再找出其中三个最小的ＩＤｉ求算术平均得到ＩＤｍｉｎ；按下式算出信噪比Ｓ／Ｎ＝２０ｌｇ［２√２ＩＥＭ／（ＩＤｍａｘ－ＩＤｍｉｎ）］；按表４的规定，归入相应级别。5.1.7象素失控率ａ）定义象素失控分为盲点和常亮点两类。整屏象素失控率Ｐｚ等于整屏盲点数与整屏常亮点数之和对整屏象素数之比。区域象素失控率ＰＱ等于盲点数与区域常亮点数之和对区域象素数之比（区域指１００×１００的象素矩阵）。ｂ）要求按表５。ｃ）测量１）整屏象素失控率ＰＺ的测量：整屏显示最高灰度级红色，用目测法数出不亮的象素数ＰＦ；清屏，用目测法数出红色常亮象素数ＰＬ用下式算出红色象素失控率ＰＴＲ＝（ＰＦ＋ＰＬ／Ｐ；式中，Ｐ为全屏象素总数（Ｐ若小于一万，则按一万计算）；用同样的方法可测算出蓝色象素失控率ＰＴＢ和绿色的象素失控率ＰＴＧ；取ＰＴＲ、ＰＴＢ、ＰＴＧ中最高值认定为整屏象素失控率ＰＴ，并按表５的要求，纳入相应级别。２）区域象素失控率ＰＱ的测量用软件做一个１００×１００象素的可移动红色方块（最高灰度级）；移动该方块找出红色盲点最稠密的区域ＡＰ；用目测法数出方块内红色盲点数Ｍ；清屏，用目测法数出ＡＰ内的红色常亮点数Ｎ；区域红色象素失控率等于Ｍ、Ｎ之和除以区域象素数（ＰＡＲ＝（Ｍ＋Ｎ）／１００００）用同样方法可测出区域绿色象素失控率ＰＡＧ和区域蓝色象素失控率ＰＡＢ。取ＰＴＲ、ＰＲＢ、ＰＴＧ中的最高值认定为区域象素失控率ＰＱ，并按表５的要求，纳入相应级别。5.2光学性能5.2.1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个相邻象素。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度Ｂｍａｘ；实际最大亮度：Ｂ＝Ｂｍａｘ－ＢＤ；用上述方法在白平衡情况下，分别按需测量红、绿、蓝、黄、白等的最大亮度。5.2.2视角ａ）定义假定显示屏发光象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，称两条观测线之间的夹角θＳ（θＳ＜ｌ８０°）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，称两条观测线之间的夹角θＣ（θＣ＜１８０°）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个相邻象素；２）水平视角测量步骤：显示屏全屏显示最高亮度级、最高灰度级的某一基色；用彩色分析仪测量方块内法线方向的亮度ＢＦ；以显示屏中心亮块为圆心，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，当亮度值下降到ＢＢ＝ＢＦ／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：显示屏全屏以最高亮度级和最高灰度级显示某一基色；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。ｂ）测量１）测量条件：室内显示屏屏面法线方向的照度为１００×（ｌ±１０％）ＬＸ；室外显示屏屏面法线方向的照度为１００００１±１０％）ＬＸ测量区域不得少于１６个相邻象素。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ＣＣ＝（Ｂｍａｘ－ＢＤ）／ＢＤ；。５．２．４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）要求按表６。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个相邻象素。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△λＤ；按表６的规定，归入相应级别。5.2.5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）要求按表７。根据国际照明委员会（ＣＩＥ）１９３１色度图的规定，以色温６５