LCD性能测试规范综述

1、1 目的规范本公司所采用LCD性能的测试内容，包括客观性能、主观性能、可靠性等方面的测试方法和通过准则等。2 范围本规范适用于本公司ODM手机产品项目在研发、小批量、批量等阶段的LCD验收检测工作。3 定义 3.1缩略语：序号缩略语全称说明 1-Chromatici ty Coordinates色度坐标 2 CSTNColor Super Twisted Nematic彩色超级扭曲向列 3CRContrast Ratio对比度 4 -Dead Pixel坏点 5 -Dot-Matrix点阵 6 DPIDot per Inch点每英寸 7 -Fall Time下降时间8 -Greyscale灰阶

2、9LCDLiquid crystal Display液晶显示10 LCMLiquid crystal module液晶模块11 -Luminance亮度12 -Lux勒克斯13 OLEDOrganic Light emitting display有机发光显示屏14 -Pixel像素15 -Refiective反射式16 -Resolution分辨率17 -Response Time响应时间18 -Rise Time上升时间4 测试环境和测试设备仪器要求 4.1 测试环境4.1.1常温测试环境。常温测试环境是指表2中各种条件的组合。条件最低最高大气压86kPa106 kPa温度1535相对湿度2

3、0%75%表2 常温测试环境4.1.2 光照环境。 要求在暗室或暗箱中进行的测试项目，其环境光照度1lux. 4.2 测试设备和仪器主要测试设备和仪器如表3所示：仪器设备名称规格/型号/配置仪器设备名称规格/型号/配置光学暗室光照度1lux屏点压试验机分光色度计静电放电发生器色温计自由跌落试验机可程式温湿度试验箱翻滚跌落试验机温度冲击试验箱重复性微跌试验机盐雾试验箱表3 测试仪器和设备 4.3 测试基本要求a) 本规范要求该型号的手机产品LCD单体测试时，通过产品厂家提供的测试夹具使LCD单体显示测试图片；b) 测试中所使用的测试仪器和设备应是经过校准合格，并且在有效使用期内；c) 测试中说使

4、用的电压与电流，要求达到额定电压与额定电流；d) 对于任一测试项目，如果客户有明确的测试方法或通过准则，则以客户要求为准。5 手机产品LCD高中低端定位准则终端手机产品LCD高中低端按照LCD的三要素：材质、显示尺寸大小和视角来定。对LCD的三要素材质、显示尺寸和视角分别制定分数等级，如表4所示。将三要素的单项得分相加得到LCD总评分，根据总分来定LCD的等级，如表5所示。如果LCD定位与表4不相符，在LCD封样时指明该手机产品所用LCD定位。如果没有特殊说明，按照表5执行。材质分数显示尺寸分数视角分数CSTN3（0，2.0寸2全视角10TFT7（2.0寸，2.4寸4普通视角7OLED10（2

5、.4寸，3.0寸）63.0寸，3.5寸）83.5寸，5.0寸10表4 三要素评分标准高端中端低端LCD总分总分2418总分24总分18表5 LCD高中低端定位标准6 手机产品LCD显示性能测试方法与判定准则6.1 测试图像根据测试项目的不同，使用bmp或jpg格式的图像，以此作为测试信号源在测试中使用，测试图像类型如表6所示，要求测试图像像素大小与LCD点阵大小相同，图像位深度为24bit.白色测试图像RGB（255,255,255）黑色测试图像RGB（0,0,0）红色色阶1测试图像RGB（255,0,0）红色色阶2测试图像RGB（255,64,64）红色色阶3测试图像RGB（255,128,

6、128）绿色色阶1测试图像RGB（0,255,0）绿色色阶3测试图像RGB（128,255,128）红色色阶1测试图像RGB（0,0,255）红色色阶2测试图像RGB（64,64,255）红色色阶3测试图像RGB（128,128,255）垂直分辨率测试信号1像素宽的垂直黑白相间线条水平分辨率测试信号1像素宽的水平黑白相间线条表6 测试图像6.2 测量位置和测量角度 分光色度计的光轴应与手机产品LCD单体垂直，测量距离为50cm，分光色度计的测量角为0.2，如图1所示。或测量距离为30cm，分光色度计的测量角为0.1.图1 测量位置图 6.3 坏点测试 坏点测试方法和判定标准则按照YD/T 16

7、07标准执行。 6.3.1 试验目的 检验手机产品LCD单体显示区域是否有坏点存在。坏点包括亮点、暗点和彩点。 6.3.2 试验步骤a) 待测样品依次全屏显示白色、黑色、红色、绿色、蓝色测试图像；b) 人眼观察在图像下LCD显示是否有暗点存在，黑色图像下LCD显示是否有白点存在，红色、绿色、蓝色图像下是否有彩点，并记录总坏点的数目。 6.3.3 通过准则 手机产品LCD单体显示无坏点存在。 6.4 分辨率测试 6.4.1 测试目的 检验手机产品LCD单体显示分辨率是否与标称的分辨率一致。 6.4.2 试验步骤a) 将待测LCD单体全屏显示对应点阵的垂直分辨率测试图像和水平测试图像；b) 人眼观

8、察LCD是否清晰显示横/竖条，是否清晰可辨，线条粗细、颜色深度是否一致。若线条清晰可辨，则待测样机显示分辨率与标称分辨率一致。 6.4.3 通过准则 手机产品LCD单体的显示分辨率与标称分辨率一致。 6.5 亮度测试 LCD亮度定义为LCD显示白色RGB(255,255,255) 时的亮度值，单位为cd/m2（坎德拉每平方米），或者称为尼特(nit)。亮度测试方法按照YD/T 1607标准执行。 6.5.1 试验目的 检验手机产品LCD单体白场亮度等级下LCD单体显示亮度是否满足要求。 6.5.2 试验步骤a) 在暗室环境下，将待测LCD单体显示白色图像RGB（255,255,255）；b)

9、使用分光色度计垂直与LCD测量图2中LCD中心点P0点亮度值，所测得的亮度值为待测LCD单体显示亮度值Lmax. 6.5.3 通过标准TFT LCDCSTNOLED全透半透亮度300cd/m2150cd/m2300cd/m2300cd/m2亮度误差10%10%10%表7 亮度等级通过准则图2 LCD光学性能测量示意图 6.6 亮度均匀性测试 亮度均匀性定义为LCD中心与屏边缘图像之间的亮度差。亮度均匀性测试方法按照SJ/T11348标准执行。 6.6.1 试验目的 检验手机产品LCD单体显示亮度是否均匀。 6.6.2 试验步骤a) 在暗室环境中，将待测LCD单体点亮，全屏显示白色图像RGB(2

10、55,255,255)；b) 2.8寸以下LCD采用5点法，使用分光色度计垂直于LCD测量图2中LCD P0、P5P8点亮度值分别为l0、l5l8；2.8寸及以上LCD采用9点法，使用分光色度计垂直于LCD测量图2中LCD P0P8点亮度值分别为l0l8；c) 选取l0l8中最大值和最小值，用以下公式计算亮度均匀性LS:LS= lmin/lmax 6.6.3 通过准则高端终端低端亮度均匀性85%80%TFT75%CSTN70%表8 亮度均匀性通过准则 6.7 对比度测试对比度定义为LCD白色画面的亮度与黑色画面的亮度之比。对比度测量方法按照YD/T 1607 标准执行。 6.7.1 试验目的

11、检验手机产品LCD单体对比度是否满足要求。 6.7.2 试验步骤a) 在暗室环境下，将待测LCD单体点亮，全屏显示黑色图像RGB（0,0,0，）；b) 使用分光色度计垂直于待测LCD单体，测量图2中LCD中心点P0的亮度值，所测得的亮度值为LCD单体全黑亮度值Lmin.c) 引用6.4中LCD白色亮度值Lmax，用以下公式计算对比度CR：CR=Lmax/Lmin6.7.3 通过标准高端终端低端对比度800:1 全视角600:1 普通视角2000:1 OLED600:1 全视角400:1 普通视角200:1 TFT30:1 CSTN表9 对比度通过准则6.8 彩色色阶测试（选测）6.8.1 试验

12、目的 检验手机产品LCD单体是否能正常显示红、绿、蓝各颜色不同色阶色彩。6.8.2 试验步骤a) 在暗室环境下，将待测LCD点亮，分别显示红、绿、蓝图片；b) 红色色阶测试，待测LCD单体分别显示红色色阶1图像、红色色阶2图像、红色色阶3图像，用分光色度计垂直于LCD测量图2中P0点依次测量三种图像下色度坐标。c) 绿色色阶测试，待测LCD单体分别显示绿色色阶1图像、绿色色阶2图像、绿色色阶3图像，用分光色度计垂直于LCD测量图2中P0点依次测量三种图像下色度坐标。d) 蓝色色阶测试，待测LCD单体分别显示蓝色色阶1图像、蓝色色阶2图像、蓝色色阶3图像，用分光色度计垂直于LCD测量图2中P0点

13、依次测量三种图像下色度坐标。6.8.3 通过准则 手机产品LCD单体可以显示红、绿、蓝各颜色下不同色阶色彩，同一颜色下色度坐标应按照色阶等级顺序递增或递减，色度坐标等级差应比较明显。 6.9 色彩饱和度（色域覆盖度）测试 色彩饱和度即色域覆盖率，在CIE1976色度空间中，以红色RGB(255,0,0),绿色RGB（0,255,0），蓝色RGB（0,0,255）三种颜色色度坐标的测试值为定点，在CIE1976色度空间中得到一个三角形，该三角形覆盖区域为LCD的色域空间，如图3所示，蓝色马蹄形区域为NTSC色域，红色三角形区域为LCD显示区域，该三角形面积和NTSC色域面积的比值称为NTSC色域

14、覆盖率。色域覆盖率测试方法和判定准则按照YD/T1607标准执行。图3 色域空间 6.9.1 试验目的 检验手机产品LCD单体色彩饱和度（色域覆盖率）是否满足要求。 6.9.2 试验步骤a) 在暗室环境下，将待测LCD单体点亮；b) 待测LCD单体分别全屏显示红色RGB（255,0,0），绿色RGB（0,255,0），蓝色RGB（0,0,255）图像，用分光色度计垂直与LCD依次测量图2中P0点在CIE1976色度空间中色度坐标(ur,vr)、(ug,vg)、(ub,vb)；c) 用以下公式计算色域面积及NTSC色域覆盖率Gp：色域面积Srgb=1/2( ur- ub)( vg- vb)-(

15、ug- ub)( vr- vb)NTSC色域覆盖率Gp=100*Srgb/0.075572%，Gp以百分比表示。 6.9.3 通过准则高端中端低端NTSC色域覆盖率70% 全视角60% 普通视角110% OLED屏70% 全视角60% 普通视角70% TFT60% CSTN表10 色域覆盖率通过准则 6.10 色度误差测试 色度误差定义为待测LCD单体显示色度坐标与标准色度坐标的偏离。色度误差测试方法按照GB/T936标准执行。 6.10.1 试验目的 检验手机产品LCD单体色度显示一致性。 6.10.2 试验步骤a) 在暗室环境下，将待测LCD单体点亮；b) 待测LCD单体全显示白色图像，用

16、分光色度计垂直于LCD测量图2中P0点色度坐标（u白,v白）；c) 用以下公式计算待测LCD单体白色色度坐标与标准白色色度坐标值的偏离程度，即白色色度误差：C白=( u白- u白0)2+( v白- v白0)/1.52式中，标准白色色度坐标u白0=0.1978，v白0=0.4683；首先以供应商提供的技术规格书中的白色色度坐标为标准，若供应商没有提供该标准，以标准白色色度坐标为准；d) 红色、绿色、蓝色色度误差测量方法和计算方法同白色色度误差。6.10.3 通过准则C白0.0115，C红0.0230，C绿0.0230，C蓝0.0230.6.11 可视角测试 可视角定位为LCD对比度至少能达到10

17、:1的可观测范围角度，包括水平可视角和垂直可视角，如图4所示，x+为左视角，x-为右视角，y+为上视角，y-下视角。图4 可视角定义图6.11.1 试验目的 检验手机产品LCD单体显示可视角度大小。6.11.2 试验步骤a) 将亮度计置于6.2中规定的测量位置，分光色度计的位置应能水平和垂直的移动，并且使分光色度计的光轴与待测LCD单体的垂直法线成一个锐角角度；b) 保持测量距离不变，从x=30开始，以5为步长递增，按照图5路线水平移动分光色度计值S1和S2处，分别测试屏幕P0点对比度，当P0点对比度变为10:1时得到左视角和右视角，用度数（）表示。 图5 水平视角测试点示意图c) 从y=10

18、开始，以5为步长递增，按照图6路线垂直移动分光色度计值S3和S4处，分别测试屏幕P0点对比度，当P0点对比度变为10:1时得到上视角和下视角，用度数（）表示。图6 垂直视角测试点示意图6.11.3 通过准则 手机产品各材质LCD可视角大小满足表11中要求： 视角x+x-y+y-普通视角/手机产品LCD50501535全视角80808080表11 可视角度通过准则6.12 响应时间测试响应时间定义为LCD显示从全白到全黑再到全白的切换过程中，亮度从90%切换到10%的时间与亮度从10%切换到90%的时间之和，包括上升时间和下降时间，如图7和图8所示。6.12.1 试验目的 检验手机产品LCD单体

19、响应时间是否满足要求。6.12.2 试验步骤a) 在暗室环境下，将待测LCD单体点亮；b) 将待测LCD单体从显示全白图像切换到显示全黑图像，用分光色度计垂直于LCD测量图2中P0位置，记下亮度下降到90%和10%的时刻t1、t2，计算上升时间Tr=t2-t1；c) 将待测LCD单体从显示全黑图像切换到显示全白图像，用分光色度计垂直于LCD测量图2中P0点亮度，记下亮度上升到10%和90%的时刻t3、t4，计算下降时间Tf=t4-t3；d) 计算响应时间T=Tr+Tf.图7 负性LCD响应时间测试图8 正性LCD响应时间测试6.12.3 通过准则LCD材质CSTNTFTOLED显示响应时间T2

20、50msT25ms/表12 响应时间通过准则7 手机产品LCD可靠性测试方法与判定准则7.1 高温存储7.1.1 试验目的 验证手机产品LCD单体在高温环境中运输、存储的适用性。7.1.2 试验参数a) 温度要求：+80；b) 持续时间：48小时；c) 样品数量：3pcs.7.1.3 试验步骤a) 在室温下按照附录A检查待测LCD外观和显示功能；b) 将待测LCD单体放进温度试验箱；c) 温度试验箱的温度以1/min的速率从常温上升到+80；d) LCD在高温环境中存储48小时；e) LCD在常温中恢复2小时后按照附录A检查LCD外观和显示功能是否正常。7.1.4 通过准则 高温存储48小时后

21、，LCD外观和显示功能正常。7.2 低温存储7.2.1 试验目的 验证手机产品LCD单体在低温环境中运输、存储的适用性。7.2.2 试验参数a) 温度要求：-40；b) 持续时间：48小时；c) 样品数量：3pcs.7.2.3 试验步骤a) 在室温下按照附录A检查待测LCD外观和显示功能；b) 将待测LCD单体放进温度试验箱；c) 温度试验箱的温度以1/min的速率从常温下降到-40；d) LCD在低温环境中存储48小时；e) LCD在常温中恢复2小时后按照附录A检查LCD外观和显示功能是否正常。7.1.4 通过准则 低温存储48小时后，LCD外观和显示功能正常。7.3 高温运行7.3.1 试

22、验目的 验证样品在高温环境中使用的适应性。7.3.2 试验参数a) 温度要求：60；b) 持续时间：24小时；c) 样品数量：3pcs.7.3.3 试验步骤a) 在室温下按照附录A检查待测LCD外观和显示功能；b) 将待测LCD单体与测试夹具连接上电，放进温度试验箱，使LCD单体处于显示状态；c) 温度试验箱以1/min的速率从常温上升到设定的温度；d) 温度达到稳定后持续运行24小时；e) 按照附录A检查LCD外观和显示功能是否正常。7.3.4 通过准则LCD外观和显示功能正常。7.4 低温运行7.4.1 试验目的 验证样品在低温环境中使用的适应性。7.4.2 试验参数a) 温度要求：-30

23、；b) 持续时间：24小时；c) 样品数量：3pcs.7.4.3 试验步骤a) 在室温下按照附录A检查待测LCD外观和显示功能；b) 将待测LCD单体与测试夹具连接上电，放进温度试验箱，使LCD单体处于显示状态；c) 温度试验箱以1/min的速率从常温下降到设定的温度；d) 温度达到稳定后持续运行24小时；e) 按照附录A检查LCD外观和显示功能是否正常。7.4.4 通过准则LCD外观和显示功能正常。 7.5 恒定湿热 7.5.1 试验目的 验证样品在高温高湿环境中使用、运输和存储的适应性。7.5.2 试验参数a) 温度要求：（+552）；b) 湿度要求：（953）%RH；c) 持续时间：48

24、小时；d) 样品数量：3pcs.7.5.3 试验步骤a) 在室温下按照附录A检查待测LCD外观和显示功能；b) 将待测LCD单体与测试夹具连接上电，放进温度试验箱，使LCD单体处于显示状态；c) 温度试验箱以1/min的速率从常温上升到+55；d) 温度稳定后，在1小时内相对湿度升高到95%RH；e) LCD在高温高湿环境中持续运行48小时；f) LCD在常温环境中恢复2小时后，按照附录A检查LCD外观和显示功能是否正常。7.5.4 通过准则LCD外观和显示功能正常。7.6 温度冲击7.6.1 试验目的 验证样品LCD经受急剧温度变化的能力。7.6.2 试验参数a) 温度要求：低温-40，高温+80，温度交变时间3.5）b) 跌落次数：小屏手机100次（50个循环），大屏手机600次（300个循环）；c) 翻滚频率：10次/分钟；d) 样品数量：3台. 7.11.3 试验步骤a) 对样机LCD进行外观、结构、功能检查；b) 样机插卡开机，放进滚筒里面，转动速度设置为样品不碰撞到前板和后板，保证样品能垂直跌落到不锈钢板上；c) 每20个循环跌落后对样品进行外观（大屏机每50个循环检查一次），结构，功能检查；d) 若样品在跌落过程中结构件频繁散开，需检查结构件损坏情况。为保证测试连续性，在不影响其他结构件验证的