彩色液晶顯示器測(cè)試評(píng)估-趙云中

彩色液晶顯示器測(cè)試評(píng)估TianmaMicroelectronicsR&D2005.03一.顯示性能1.模塊亮度：?jiǎn)挝幻娣e上的發(fā)光強(qiáng)度，單位Cd/m2液晶顯示器工作在正常工作電壓下，垂直入射測(cè)量亮態(tài)（白色）畫面幾點(diǎn)的亮度，其平均值定義為顯示器的亮度值L1。測(cè)試儀器PR－705色度計(jì)。測(cè)試距離50cm測(cè)量取點(diǎn)尺寸≤1.0”3點(diǎn)1.0寸～1.5寸5點(diǎn)>1.5寸9點(diǎn)取點(diǎn)均勻分布于顯示器表面對(duì)于LCD此項(xiàng)參數(shù)可用透過(guò)率來(lái)衡量。使用DMS-501分別測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)光源和LCD的亮度，兩者之比得到LCD的透過(guò)率。

電壓為亮態(tài)最佳Vop或V90下測(cè)試。工作電壓對(duì)亮度影響很大。2.均勻性模塊正常工作電壓下純白色畫面（亮態(tài)）五點(diǎn)或九點(diǎn)亮度中，最小亮度與最大亮度之比。△L=LMin/LMax×100(%)3.對(duì)比度：液晶顯示器工作在正常工作電壓下測(cè)量的亮態(tài)亮度L1 與 暗態(tài)亮度L2比值。CR＝L1/L2玻璃對(duì)比度為選態(tài)光電曲線與非選態(tài)光電曲線在工作電壓下相對(duì)亮度之比。使用DMS測(cè)試模塊對(duì)比度為純白色顯示亮度與純黑色亮度之比。使用PR-705測(cè)試均勻性的評(píng)估有兩種，一種是對(duì)模塊整個(gè)顯示區(qū)域測(cè)量分析，找出其中的極值點(diǎn)。另一種是定義測(cè)量區(qū)域找出不同測(cè)量區(qū)域的最大最小值。目前我們是按照第二種方式來(lái)評(píng)估。測(cè)試區(qū)域的定義，電壓的影響電壓的影響，暗態(tài)亮度，環(huán)境光4.響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間包括上升時(shí)間和下降時(shí)間，從非選電壓跳變到選擇電壓時(shí)，顯示器亮度變化到從最大變化量的10％變化到90％的時(shí)間間隔為上升時(shí)間tr。從選擇電壓變化到非選擇電壓時(shí)，顯示器亮度從最大變化量的10％跳變到最大變化量的90％的時(shí)間間隔為下降時(shí)間tf。還有一種表示響應(yīng)時(shí)間的方式是從信號(hào)變化時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，此時(shí)響應(yīng)時(shí)間包括了兩個(gè)延遲時(shí)間td。所謂延遲時(shí)間是信號(hào)開始變化時(shí)開始到顯示器亮度變化到最大變化量的10％時(shí)的時(shí)間。玻璃采用DMS501測(cè)量：對(duì)比度大于規(guī)定值（2）的觀察角范圍即為有效視角范圍。其中Θ角為傾斜角，Φ角為方位角。5.視角x色調(diào)：色彩中那種波長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)，反應(yīng)了色彩彼此相互區(qū)分的特性。飽和度：色彩的純潔性，即波長(zhǎng)范圍的狹窄性。單色光是最飽和的色彩。明度：人眼對(duì)色彩的明暗感覺。三維錐體來(lái)表示顏色的三個(gè)基本屬性6.色彩（1）色調(diào)的衡量，用坐標(biāo)表達(dá)顏色的色調(diào)不同國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）選三原色:紅=700nm，綠=546.1nm，藍(lán)=435nm進(jìn)行顏色匹配，創(chuàng)立了CIE1931（x，y）表色方法，x色度坐標(biāo)相當(dāng)于紅原色的比例，y色度坐標(biāo)相當(dāng)于綠原色的比例，1-x-y相當(dāng)于藍(lán)原色的比例。使用PR705測(cè)量模塊顯示純紅綠藍(lán)畫面的色坐標(biāo)NTSC系統(tǒng)

（NationalTelevisionSystemsCommittee）美國(guó)全國(guó)電視系統(tǒng)委員會(huì)制式:R=(0.67,0.33),G=(0.21,0.71),B=(0.14,0.08),NTSC色階面積是

0.1582.ColorGamutratio

(%)=S×100%.0.1582(2)色彩的豐富性：NTSC色域面積比測(cè)量LCD紅綠藍(lán)三色色階面積為S計(jì)算紅綠藍(lán)色坐標(biāo)所圍成的色域面積，越大混色產(chǎn)生的色彩越豐富，色彩越鮮艷。ActualcolorgamutNTSCtriangleCIE1931Yxy色度空間中相同的距離不能表示相同的色知覺差別。經(jīng)過(guò)對(duì)31年標(biāo)準(zhǔn)的修正得到了76年均勻色空間標(biāo)準(zhǔn)，坐標(biāo)（u’,v’）定義色差△u’v’＝max【(u’i-uj’)2+(v’i-vj’)2】1/2(i,j=1~5)(2)色差的衡量與均勻性的測(cè)試原理相同，是對(duì)色度評(píng)估。二.模塊高低溫顯示性能測(cè)量不同溫度下顯示器顯示最佳效果時(shí)的工作電壓值。測(cè)量不同溫補(bǔ)設(shè)定時(shí)IC的輸出工作電壓值。找到最佳擬合時(shí)的溫補(bǔ)曲線，和工作電壓高低溫、常溫兼顧主觀性，圖片的選取三.模塊抗ESD性能測(cè)量目前大多數(shù)靜電放電測(cè)試設(shè)備都是模擬人體放電模式。按照ESD產(chǎn)生原因和放電方式不同，ESD目前分四類HBM人體放電模式（Human－bodymodel）MM機(jī)器放電模式（Machinemodel）CDM組件充電模式（Charged-DeviceModel）FIM電場(chǎng)感應(yīng)模式（Field-InducedModel）測(cè)試環(huán)境：

環(huán)境溫度:15℃~35℃相對(duì)濕度:30%~60%大氣壓力:86Kpa~106Kpa測(cè)試方法分類：直接放電間接放電空氣放電接觸放電垂直耦合板水平耦合板測(cè)試時(shí)對(duì)耦合板接觸放電注意事項(xiàng)：兩次放電間隔≥1.0S 10次放電后將受試設(shè)備的靜電積累放掉。 測(cè)試點(diǎn)操作人員正常使用受試設(shè)備時(shí)可能接觸的點(diǎn)和表面上無(wú)法 接觸到的位置采用空氣放電。直接放電時(shí)接觸放電為首選形式 電壓應(yīng)從最小值到選定的試驗(yàn)電壓值逐漸增加試驗(yàn)等級(jí)：接觸放電空氣放電等級(jí)電壓kV等級(jí)電壓kV12122424363848415X*特殊X*特殊A：技術(shù)要求范圍內(nèi)的性能正常；B：功能暫時(shí)降低或喪失，但可自行恢復(fù)性能；C：功能暫時(shí)降低或喪失，要求操作人員干預(yù)或系統(tǒng)復(fù)位；D：由于設(shè)備（組件）或軟件的損壞或數(shù)據(jù)的喪失，而造成不可恢復(fù)的功能降低或喪失。試驗(yàn)結(jié)果分類：判定標(biāo)準(zhǔn)：目前對(duì)公司手機(jī)模塊產(chǎn)品與結(jié)構(gòu)完整的整機(jī)配合進(jìn)行ESD試驗(yàn)，采用±8KV空氣放電、±4KV接觸放電、±4KV水平垂直耦合放電。結(jié)果符合B級(jí)及以上標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品可判定合格。對(duì)于其它家電、車機(jī)等模塊產(chǎn)品，遇到ESD問(wèn)題建議與客戶溝通產(chǎn)品的測(cè)試條件和判定標(biāo)準(zhǔn)。三.模塊功耗測(cè)量液晶顯示器模塊功耗組成：背光源LCD及顯示驅(qū)動(dòng)ICLED指示燈揚(yáng)聲器受話器功耗,馬達(dá)攝像頭及DSPLEDdriverIC效率及FPCPCB板阻容器件損耗功耗評(píng)估的原則：評(píng)估模塊在客戶機(jī)上使用狀態(tài)下的功耗功耗測(cè)試方法：測(cè)量不同工作狀態(tài)下供電輸入端的電壓電流值（1）全工作狀態(tài)。手機(jī)游戲時(shí)，攝像工作時(shí)，LCD、BL （半全）、指示燈、speaker、motor。（2）操作狀態(tài)。LCD＋I(xiàn)C、BL（半全）。（3）通話狀態(tài)。LCD＋I(xiàn)C、speaker、receiver。（4）待機(jī)狀態(tài)。LCD＋I(xiàn)C（standby）。整機(jī)工作狀態(tài)對(duì)應(yīng)模塊的工作狀態(tài)（1）模塊攝像狀態(tài)下背光全亮，主屏動(dòng)態(tài)顯示，副屏正常顯 示，DSPSensorCam正常工作（2）模塊背光、三色燈全亮，主副屏全顯。（3）模塊半亮狀態(tài)，主副屏全亮，三色燈不亮?xí)r。（4）模塊處于待機(jī)模式時(shí)主屏IC工作在Standby模式，副屏正常工作，背光三色燈等都處于關(guān)態(tài)。TM0287為例（單位mW）背光（全亮）背光（半亮）主屏正常顯示主屏standby副屏正常顯示阻容及全亮LEDdriver功耗阻容及半亮LEDdriver功耗三色燈55.912.76.60.61.418.66.026.4第一種工作狀態(tài)：模塊背光、三色燈全亮，主副屏全顯總功耗為108.9mW（3.0V×36.3mA）。其中各分件占總功耗的比例如下圖所示。第二種工作狀態(tài)：模塊半亮狀態(tài)，主副屏全亮，三色燈不亮?xí)r功耗為26.7mW（3.0V×8.9mA）。各分件占總功耗的比例如下圖所示。第三種工作狀態(tài)：模塊處于待機(jī)模式時(shí)主屏IC工作在Standby模式，副屏正常工作，背光三色燈等都處于關(guān)態(tài)?？偣臑?.0mW，其中副屏1.4mW，主屏0.6mW。此時(shí)IC＋LCD功耗以及阻容器件對(duì)模塊整體功耗影響很大TM0236整體模塊評(píng)估（主副屏LCD＋I(xiàn)C、攝像頭DSP、背光源全亮）

背光（全亮）主屏靜態(tài)顯示主屏動(dòng)態(tài)顯示主屏standby副屏正常顯示阻容及全亮LEDdriver功耗DSPSensorCam

1453.45.00.61.154.3162.6第一種狀態(tài)：模塊攝像狀態(tài)下背光全亮，主屏動(dòng)態(tài)顯示，副屏正常顯示，DSPSensorCam正常工作時(shí)的總功耗為368mW（123mA×3V）

第二種情況：模塊非攝像時(shí)的功耗及比例如下圖所示。功耗主要來(lái)源于背光及driv