彩色液晶显示器测试评估---赵云中

1、TIANMA Microelectronicscopyright reservedTIANMA Microelectronicscopyright reserved一一.显示性能显示性能1.模块亮度：单位面积上的发光强度，单位Cd/m2液晶显示器工作在正常工作电压下，垂直入射测量亮态（白色）画面几点的亮度，其平均值定义为显示器的亮度值L1 。测试仪器PR705色度计。测试距离50cm 测量取点尺寸1.0”3点1.0寸1.5寸 5点1.5寸 9点取点均匀分布于显示器表面对于LCD此项参数可用透过率来衡量。使用DMS-501分别测试标准光源和LCD的亮度，两者之比得到LCD的透过率。 电压为亮态最

2、佳Vop或V90下测试。工作电压对亮度影响很大。TIANMA Microelectronicscopyright reserved2.均匀性模块正常工作电压下纯白色画面（亮态）五点或九点亮度中，最小亮度与最大亮度之比。 L = LMin / LMax100 (%)3.对比度：液晶显示器工作在正常工作电压下测量的亮态亮度L1 与 暗态亮度L2比值。CRL1/L2玻璃对比度为 选态光电曲线与非选态光电曲线在工作电压下相对亮度之比。使用DMS测试模块对比度为纯白色显示亮度与纯黑色亮度之比。使用PR-705测试均匀性的评估有两种，一种是对模块整个显示区域测量分析，找出其中的极值点。另一种是定义测量区域

3、 找出不同测量区域的最大最小值。目前我们是按照第二种方式来评估。测试区域的定义，电压的影响电压的影响，暗态亮度，环境光TIANMA Microelectronicscopyright reserved4.响应时间响应时间包括上升时间和下降时间，从非选电压跳变到选择电压时，显示器亮度变化到从最大变化量的10变化到90的时间间隔为上升时间tr。从选择电压变化到非选择电压时，显示器亮度从最大变化量的10跳变到最大变化量的90的时间间隔为下降时间tf。还有一种表示响应时间的方式是从信号变化时刻开始计时，此时响应时间包括了两个延迟时间td。所谓延迟时间是信号开始变化时开始到显示器亮度变化到最大变化量的1

4、0时的时间。玻璃采用DMS501测量：TIANMA Microelectronicscopyright reserved对比度大于规定值（2）的观察角范围即为有效视角范围。其中角为倾斜角，角为方位角。5.视角xTIANMA Microelectronicscopyright reserved色调：色彩中那种波长占优势，反应 了色彩彼此相互区分的特性。饱和度：色彩的纯洁性，即波长范 围的狭窄性。单色光是最 饱和的色彩。明度：人眼对色彩的明暗感觉。三维锥体来表示颜色的三个基本属性6.色彩TIANMA Microelectronicscopyright reserved（1）色调的衡量，用坐标表达颜

5、色的色调不同）色调的衡量，用坐标表达颜色的色调不同国际照明委员会（CIE）选三原色: 红 =700nm， 绿 =546.1nm， 蓝 =435nm进行颜色匹配，创立了CIE1931 （x，y）表色方法，x色度坐标相当于红原色的比例，y色度坐标相当于绿原色的比例，1-x-y相当于蓝原色的比例。 使用使用PR705测量模测量模块显示纯红绿蓝画块显示纯红绿蓝画面的色坐标面的色坐标TIANMA Microelectronicscopyright reservedNTSC 系统 （National Television Systems Committee）美国全国电视系统委员会制式: R=(0.67,

6、0.33), G=(0.21, 0.71), B=(0.14, 0.08), NTSC 色阶面积是 0.1582.Color Gamut ratio (%) = S 100%.0.1582(2)色彩的丰富性：色彩的丰富性：NTSC色域面积比色域面积比测量LCD红绿蓝三色色阶面积为S计算红绿蓝色坐标所围成的色域面积，越大混计算红绿蓝色坐标所围成的色域面积，越大混色产生的色彩越丰富，色彩越鲜艳。色产生的色彩越丰富，色彩越鲜艳。TIANMA Microelectronicscopyright reservedActual color gamutNTSC triangleTIANMA Microele

7、ctronicscopyright reservedCIE1931 Yxy色度空间中相同的距离不能表示相同的色知觉差别。经过对31年标准的修正得到了76年均匀色空间标准，坐标（u,v）定义色差 uvmax【(ui-uj)2+(vi-vj)2】1/2 (i,j=15)(2)色差的衡量色差的衡量与均匀性的测试原理相同，是对色度评估。与均匀性的测试原理相同，是对色度评估。TIANMA Microelectronicscopyright reserved二.模块高低温显示性能测量不同温度下显示器显示最佳效果时的工作电压值。测量不同温补设定时IC的输出工作电压值。找到最佳拟合时的温补曲线，和工作电压高低

8、温、常温兼顾主观性，图片的选取TIANMA Microelectronicscopyright reserved三.模块抗ESD性能测量 目前大多数静电放电测试设备都是模拟人体放电模式。按照ESD产生原因和放电方式不同，ESD目前分四类HBM人体放电模式（Humanbody model）MM机器放电模式（Machine model）CDM组件充电模式（Charged-Device Model）FIM电场感应模式（Field-Induced Model）TIANMA Microelectronicscopyright reserved测试环境： 环境温度: 1535 相对湿度: 30%60% 大

9、气压力: 86Kpa106Kpa测试方法分类：直接放电 间接放电 空气放电 接触放电 垂直耦合板 水平耦合板 测试时对耦合板接触放电 注意事项：两次放电间隔注意事项：两次放电间隔1.0S10次放电后将受试设备的静电积累放掉。次放电后将受试设备的静电积累放掉。测试点操作人员正常使用受试设备时可能接触的点和表面上无法测试点操作人员正常使用受试设备时可能接触的点和表面上无法接触到的位置采用空气放电。直接放电时接触放电为首选形式接触到的位置采用空气放电。直接放电时接触放电为首选形式 电压应从最小值到选定的试验电压值逐渐增加电压应从最小值到选定的试验电压值逐渐增加 TIANMA Microelectro

10、nicscopyright reserved试验等级：接触放电接触放电空气放电空气放电等级等级电压电压kV等级等级电压电压kV12122424363848415X*特殊特殊X*特殊特殊A：技术要求范围内的性能正常；B：功能暂时降低或丧失，但可自行恢复性能；C：功能暂时降低或丧失，要求操作人员干预或系统复 位；D：由于设备（组件）或软件的损坏或数据的丧失，而造 成不可恢复的功能降低或丧失。试验结果分类：TIANMA Microelectronicscopyright reserved判定标准： 目前对公司手机模块产品与结构完整的整机配合进行ESD试验，采用8KV空气放电、4KV接触放电、4KV水

11、平垂直耦合放电。结果符合B级及以上标准的产品可判定合格。对于其它家电、车机等模块产品，遇到ESD问题建议与客户沟通产品的测试条件和判定标准。TIANMA Microelectronicscopyright reserved三.模块功耗测量 液晶显示器模块功耗组成：背光源LCD及显示驱动ICLED指示灯扬声器受话器功耗,马达摄像头及DSPLED driver IC效率及FPC PCB板阻容器件损耗功耗评估的原则：评估模块在客户机上使用状态下的功耗功耗测试方法：测量不同工作状态下供电输入端的电压电流值TIANMA Microelectronicscopyright reserved（1）全工作状态

12、。手机游戏时，摄像工作时，LCD、BL （半全）、指示灯、speaker、motor。（2）操作状态。LCDIC、BL（半全）。（3）通话状态。LCDIC、speaker、receiver。（4）待机状态。LCDIC（standby）。整机工作状态对应模块的工作状态（1）模块摄像状态下背光全亮，主屏动态显示，副屏正常显示，DSP Sensor Cam正常工作 （2）模块背光、三色灯全亮，主副屏全显 。（3）模块半亮状态，主副屏全亮，三色灯不亮时 。（4）模块处于待机模式时主屏IC工作在Standby模式，副屏正 常工作，背光三色灯等都处于关态 。TIANMA Microelectronicsc

13、opyright reservedTM0287为例（单位mW）背光背光（全亮）（全亮） 背光背光（半亮）（半亮） 主屏正主屏正常显示常显示 主屏主屏standby 副屏正副屏正常显示常显示 阻容及全亮阻容及全亮LED driver功耗功耗 阻容及半亮阻容及半亮LED driver功耗功耗 三色灯三色灯 55.912.76.60.61.418.66.026.4第一种工作状态：模块背光、三色灯全亮，主副屏全显总功耗为108.9mW（3.0V36.3mA）。其中各分件占总功耗的比例如下图所示。 TIANMA Microelectronicscopyright reserved第二种工作状态：模块半亮

14、状态，主副屏全亮，三色灯不亮时功耗为26.7mW（3.0V8.9mA）。各分件占总功耗的比例如下图所示。TIANMA Microelectronicscopyright reserved第三种工作状态：模块处于待机模式时主屏IC工作在Standby模式，副屏正常工作，背光三色灯等都处于关态。总功耗为2.0mW，其中副屏1.4mW，主屏0.6mW。此时ICLCD功耗以及阻容器件对模块整体功耗影响很大 TM0236整体模块评估（主副屏LCDIC、摄像头DSP、背光源全亮） 背光背光（全亮）（全亮） 主屏静态显主屏静态显示示 主屏动主屏动态显示态显示 主屏主屏standby 副屏正副屏正常显示常显示 阻容及全亮阻容及全亮LED driver功功耗耗 DSP Sensor Cam 1453.45.00.61.154.3162.6TIANMA Microelectronicscopyright reserved第一种状态：模块摄像状态下背光全亮，主屏动态显示，副屏正常显示，DSP Sensor Cam正常工作时的总功耗为368mW（123mA3V） TIANMA Microelectronicscopyright reserved第二种情况：模块非摄像时的功耗及比例如下图所示。功耗主要来源于背光及driver 第三种状态主屏Standby模式，副屏正常显示，其余器件不