LED显示屏测试方法.docx
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LED显示屏测试方法
LED显示屏测试方法
前言
9985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20009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,以促进行业标准开展。
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。
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20**底上报信息产业部。
原方案于今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?
,为满足广阔会员单位的要求,先将?
方法?
讨论修改稿在该刊上刊登以供大家参考。
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标准性引用文件
以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
但凡注日期的引用文件,其随后所有修改单〔不包括勘误的内容〕或修订均不适用于本标准。
然而,鼓励根据本局部达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新本。
但凡不注日期的引用文件,其最新适用于本局部。
GB4208993 电工电子产品外壳防护标准
SJ/T4XXXXLED显示屏通用标准
3分级
接检测结果,将指标分为三个等级。
A级:
显示屏应到达的根本指标。
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.测试环境
除特殊规定外,测试环境如下:
环境温度:
5℃~35℃
相对湿度:
40%~80%;
大气压力:
86kpa~06kpa;
电源电压:
220V±0%、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±℃;
光强仪:
精度大于±0%;
照度计:
精度大于±0%;
示波器:
00MHz;
钢尺:
长度大于m;
塞规:
精度大于/00mm
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.电性能
5..l换帧频率
a定义
画面信息更新的频率FHO
b〕要求
c测量
启动帧频测试软件,并在显示屏上开四个区域:
A、A2、A3和A4。
第一帧画面在区域A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圆形,那么换帧频率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,假设显示屏只在区域A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=Fr/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/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;
根据表的规定,将该指标归入相应级别。
5..2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
c〕测量
显示屏亮度置最高级,灰度级置为变换的级,双墓色显示屏为组合色,全色屏为白色;
SJ/T4XXXX
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,那么刷新频率FC=/T;
按表2的规定,归入相应级别。
5..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/32、/l6、/8、/4、/2和等。
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;
假设显示屏基色数为JC;
驱动占空比ZQ=Q〔X×JC〕。
5..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
〕测量条件:
环境照度变化率小于±0%。
光探头采集范围不得小于6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/6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=〔BBBQ〕/〔BB+BQ2BD〕X00%;
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..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〔lbit灰度技术〕、4级〔2bit灰度技术〕、8级〔3bit灰度技术〕、6级〔4bit灰度技术〕、32级〔5bit灰度技术〕、64级〔6bit灰度技术〕、28级〔7bit灰度技术〕、256级〔8bit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
〕测量条件:
环境照度变化率小于±0%;
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
<G≤2 显示屏具有lbit灰度技术;
2<G≤4 显示屏具有2bit灰度技术;
4<G≤8 显示屏具有3bit灰度技术;
8<G≤6 显示屏具有4bit灰度技术;
6<G≤32 显示屏具有5bit灰度技术;
32<G≤64 显示屏具有6bit灰度技术;
64<G≤28显示屏具有7bit灰度技术;
28<G≤256显示屏具有8bit灰度技术;
依此类推。
5..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ID、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/〔IDmaxIDmin〕];
按表4的规定,归入相应级别。
5..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00×00的象素矩阵〕。
b〕要求 按表5。
c〕测量
〕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假设小于一万,那么按一万计算〕;
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00×00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〕/0000〕
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.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
〕测量条件
环境照度变化小于±0%
测量区域不得少于6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=BmaxBD;
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<80°〕为显示屏垂直方向的视角。
b〕视角的测量
〕测量条件
环境照度变化小于±0%,且不存在明显的有色光源;
光探头采集范围不得小于6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根本相同,只是彩色分析仪的转动方向不同,假设条件许可,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
〕测量条件:
室内显示屏屏面法线方向的照度为00×〔l±0%〕LX;
室外显示屏屏面法线方向的照度为0000×±0%〕LX
测量区域不得少于6个相邻象素。
2测量步骤:
按照5.2.最大亮度测量方法分别测出Bmax和BD;
按下式算出比照度C
C=〔BmaxBD〕/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
测量条件:
环境照度变化小于0LX;
不允许周围存在有色光源;
光探头采集范围不得少于6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CIE93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〕93色度图的规定,以色温6500K9500K为中心给出白场色坐标范围。
c〕测量
〕测量条件:
环境照度变化小于±0%,且不存在明显的有色光源;
光探头采集范围不得小于6个相邻象素。
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
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 按表8。
c〕测量
〕测量条件:
室内屏环境照度为00LX±0%;
室外屏环境照度为0000LX±l0%;
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,其中每一条坚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;
观察者站在显示屏正前面,离显示屏宽度5至8倍远的地方;
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的条纹数T,那么此时亮度鉴别等级T=T;
假设显示屏一帧不够同时显示24条坚条纹,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=T+〔T2〕;
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的条纹数T3。
那么此时亮度鉴别等级BJ=T+〔T2l〕+〔T3〕。
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.象素光强均匀性
a〕定义
显示屏中特别亮〔或特别暗〕的象素光强与该象素相关联区域内象素光强的一致性BPJ。
关联区域划定如下:
☆☆☆
☆★☆ ★中心象素
☆☆☆ ☆相关联象素
b〕要求 按表9。
c〕测量
所有测量均指象素法线光强的测量;
在全屏中随机抽取20个象素;
用光强仪分别测量出这20个象素的光强值,并选出其中3个最亮象素和3个最暗象素,编号分别为P、P2、P3、P4、P5和P6。
他们的光强值分别为I0〔P〕、I0〔P2〕、I0〔P3〕、I0〔P4〕、I0〔P5〕、和I0〔P6〕;
根据定义,用光强仪分别测出P象素周围关联区域的象素光强I〔P〕、I2〔P〕、…I8〔P〕并用下式计算出P关联区域的象素光强均匀性E[P];
从8个关联值中取最大的一个作为P的象素光强均匀值EPmax
EPi=×00% i=~8
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;算出象素光强均匀性BPJ;
对每一种基色分别测量计算,并取最大值即为该屏象素光强均匀性,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
a〕定义
假设干个显示象素构成一个结构上独立的最小单元,称为模块。
相关联区域的最小单元之间的亮度一致性,称为模块亮度均匀性BMJ。
关联区域的划定与象素关联区域的划定相同。
b〕要求 按表0。
c〕测量
〕测量条件
环境照度的变化小于±0%
光探头采集范围不得少于6个相邻象素。
2〕测量步骤:
在测量过程中,观测线与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J、J2和J3
用彩色分析仪测量出显示模块J的亮度值B0〔J〕;
根据第5.2.7.条关联区域的定义,用彩色分析仪分别测出J显示模块关联区域显示模块的亮度值B〔J〕、B2〔J2〕、……B8〔J8〕。
并用公式〔3〕计算出J关联区域的显示模块亮度均匀性E[J]max;
用同样方法分别测出J2和J3的显示矩阵块亮度均匀性EJ2max、EJ3max
将EJmax、EJ2max、EJ3max进行算术平均,即得到该基色的全屏显示模块亮度均匀性;
用同样方法,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0的规定,纳入相应级别。
5.2.7.3模组亮度均匀性
a〕定义
由假设干显示模块,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,称为模组。
相关联区域的模组之间的亮度一致性,称为模组亮度均匀性BGJ。
关联区域的划定与象素关联区域的划定相同。
b〕要求按表。
c〕测量
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。
按表的规定,纳入相应级别。
5.3机械性能
5.3.外壳防护等级
a要求 按表2。
b〕外壳防护等级试验
按GB420893的规定方法进行。
并按表2的规定,纳入不同的级别。
5.3.2模块拼装精度
5.3.2.平整度
a定义
显示屏任意范围内象素间的凸凹偏差,用符号P来表示。
b〕要求 按表3。
c〕测量
将米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3的规定,纳入相应的级别。
5.3.2.2象素中心距相对偏差
a〕定义
任意相邻象素之间实测中心距与标称中心距的相对误差JX。
b〕要求 按表4。
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4的规定,纳入不同的级别。
JX≥/30lgZB/2
式中:
Jx为象素中心距相对偏差ZC为实测象素中心距ZB为标称象素中心距。
5.3.2.3水平相对错位
a〕定义
在显示屏水平方向上,相邻模块的象素上下错位,称为水平相对错位GS。
b〕要求 按表5。
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5规定,纳入不同级别。
DSC≤30×CS×/lg〔ZB/2
式中CS为水平相对错位DSC为实测水平错位值ZB为标称象素中心距。
5.3.2.4垂直相对错位
a定义
〔下转75页〕
〔上接7页〕
显示屏在垂直方向上,相邻模块的象素左右错位,称为垂直相对错位GC。
b〕要求 按表6。
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6的规定,纳入不同级别。
DCC≤30×CClg〔ZB/2〕
式中Cc为垂直相对错位;DCC为实测垂直错位值ZB为标称象素中心距。