彩色液晶显示器测试评估-赵云中

彩色液晶显示器测试评估TianmaMicroelectronicsR&D2005.03一.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PR－705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。

电压为亮态最佳Vop或V90下测试。工作电压对亮度影响很大。2.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/LMax×100(%)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。CR＝L1/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4.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10％时的时间。玻璃采用DMS501测量：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Θ角为倾斜角，Φ角为方位角。5.视角x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（1）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PR705测量模块显示纯红绿蓝画面的色坐标NTSC系统

（NationalTelevisionSystemsCommittee）美国全国电视系统委员会制式:R=(0.67,0.33),G=(0.21,0.71),B=(0.14,0.08),NTSC色阶面积是

0.1582.ColorGamutratio

(%)=S×100%.0.1582(2)色彩的丰富性：NTSC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，越大混色产生的色彩越丰富，色彩越鲜艳。ActualcolorgamutNTSCtriangleCIE1931Yxy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△u’v’＝max【(u’i-uj’)2+(v’i-vj’)2】1/2(i,j=1~5)(2)色差的衡量与均匀性的测试原理相同，是对色度评估。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，和工作电压高低温、常温兼顾主观性，图片的选取三.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（Human－bodymodel）MM机器放电模式（Machinemodel）CDM组件充电模式（Charged-DeviceModel）FIM电场感应模式（Field-InducedModel）测试环境：

环境温度:15℃~35℃相对湿度:30%~60%大气压力:86Kpa~106Kpa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≥1.0S 10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 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试验等级：接触放电空气放电等级电压kV等级电压kV12122424363848415X*特殊X*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：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。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DSPLEDdriverIC效率及FPCPCB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（1）全工作状态。手机游戏时，摄像工作时，LCD、BL （半全）、指示灯、speaker、motor。（2）操作状态。LCD＋IC、BL（半全）。（3）通话状态。LCD＋IC、speaker、receiver。（4）待机状态。LCD＋IC（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，DSPSensorCam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。TM0287为例（单位mW）背光（全亮）背光（半亮）主屏正常显示主屏standby副屏正常显示阻容及全亮LEDdriver功耗阻容及半亮LEDdriver功耗三色灯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（3.0V×36.3mA）。其中各分件占总功耗的比例如下图所示。第二种工作状态：模块半亮状态，主副屏全亮，三色灯不亮时功耗为26.7mW（3.0V×8.9mA）。各分件占总功耗的比例如下图所示。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IC＋LCD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LCD＋IC、摄像头DSP、背光源全亮）

背光（全亮）主屏静态显示主屏动态显示主屏standby副屏正常显示阻容及全亮LEDdriver功耗DSPSensorCam

1453.45.00.61.154.3162.6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，DSPSensorCam正常工作时的总功耗为368mW（123mA×3V）

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driv