Actualités de l'industrie
Tests et critères optiques TFT-LCD
2026-06-03
Il existe de nombreux indicateurs de performances optiques pour les modules d'affichage TFT-LCD. Les paramètres courants incluent la luminance, l’uniformité de la luminance, le rapport de contraste, la saturation et l’angle de vision. Les paramètres moins courants incluent le taux de décroissance de la luminance, le taux de décroissance du contraste, le décalage des couleurs, l'uniformité de la chromaticité et la précision des couleurs. Cet article se concentre sur l’explication de ces cinq indicateurs moins courants.
1. Le rapport de diminution de la luminance fait référence au rapport entre la luminance de l'écran blanc à un angle de vision spécifique et la luminance de l'écran blanc à l'angle de vision perpendiculaire (0°) pour un module LCD.
Le rapport de diminution de la luminance détermine directement l'expérience utilisateur lors de la visualisation du module LCD de côté. Un taux de diminution de luminance élevé peut faire apparaître le module LCD « délavé » ou « sombre », dégradant ainsi l'expérience visuelle.
Dans le secteur des écrans automobiles, les conducteurs et les passagers voient souvent le module LCD de la console centrale sous des angles très différents. Il est donc essentiel de garantir que le module LCD offre une bonne expérience visuelle sous tous les angles de vision.
① Procédure de test du rapport de diminution de la luminance :
●Configuration de l'environnement : le test doit être effectué dans une chambre noire, en garantissant que la lumière ambiante est inférieure à 1 lux.
●Stabilisation thermique : allumez le module LCD et commutez l'affichage sur un motif entièrement blanc L255. Laissez-le fonctionner pendant plus de 5 minutes pour atteindre un état thermiquement stable (performances optiques stabilisées).
●Mesure de référence (0⁰) : positionnez la lentille de test du spotmètre perpendiculairement (90⁰) à la surface du module LCD, en permettant un écart de 1⁰. Alignez l'objectif avec le centre du module à une distance de 50 cm et enregistrez la valeur de luminance du motif blanc L255.
●Mesure angulaire : faites pivoter la plate-forme de test de manière séquentielle vers le haut, le bas, la gauche et la droite. Ajustez l'angle de sorte que la ligne normale de la surface du module LCD forme des angles de 30⁰, 45⁰ et 60⁰ avec l'objectif de test. Continuez à enregistrer les valeurs de luminance du motif blanc L255 à ces angles respectifs.
Un rapport de diminution de la luminance plus faible indique des images plus claires et plus lumineuses sur une plage de visualisation plus large, ce qui se traduit par un angle de vision plus large. Actuellement, la norme de contrôle traditionnelle recommande de maintenir le taux de diminution de la luminance à ≤ 70 % pour les quatre directions (haut, bas, gauche et droite) à un angle de vision de 30⁰.
Bien entendu, il convient de noter les deux points suivants :
● Dépendance angulaire : plus l'angle d'observation est grand (l'angle entre le spectateur et la direction normale de la surface du module LCD), plus le rapport de diminution de la luminance sera élevé.
●Impact du matériau : différentes sélections de matériaux au sein du module LCD, telles que l'utilisation d'APF, de DBEF ou de films améliorant la lumière à haute luminosité, ont un impact significatif sur le rapport de diminution de la luminance.
2. Le rapport de diminution du contraste fait référence au rapport entre le contraste à un angle de vision spécifique et le contraste à l'angle de vision perpendiculaire (0°) pour un module LCD.
Plus le contraste d'un module LCD est élevé, plus l'image est claire, plus la sensation de profondeur est forte et plus les couleurs sont vives. Une plus grande atténuation du contraste (ou un taux de diminution du contraste plus élevé) signifie que lorsque vous regardez le module de côté, l'image apparaîtra « délavée » ou « floue/grise », provoquant une distorsion sévère des détails affichés.
① Procédure de test du rapport de diminution du contraste :
●Configuration de l'environnement : le test doit être effectué dans une chambre noire, en garantissant que la lumière ambiante est inférieure à 1 lux.
●Stabilisation thermique : allumez le module LCD et commutez l'affichage sur un motif entièrement blanc L255. Laissez-le fonctionner pendant plus de 5 minutes pour atteindre un état thermiquement stable (performances optiques stabilisées).
●Mesure de référence (0⁰) : positionnez la lentille de test du spotmètre perpendiculairement (90⁰) à la surface du module LCD, en permettant un écart de 1⁰. Alignez l'objectif avec le centre du module à une distance de 50 cm. Mesurez les valeurs de luminance du motif blanc L255 et du motif noir L0, puis calculez le rapport de contraste.
●Mesure angulaire : faites pivoter la plate-forme de test de manière séquentielle vers le haut, le bas, la gauche et la droite. Ajustez l'angle de sorte que la ligne normale de la surface du module LCD forme des angles de 30⁰, 45⁰ et 60⁰ avec l'objectif de test. Continuez à mesurer les valeurs de luminance du motif blanc L255 et du motif noir L0 à ces angles respectifs et calculez le rapport de contraste.
Les valeurs de contraste mesurées sous différents angles de vision et directions sont remplacées dans la formule du rapport de diminution du contraste susmentionnée pour calculer le rapport de diminution du contraste sous divers angles et directions d'observation.
② Critères d'acceptation recommandés pour le rapport de diminution du contraste :
Actuellement, la norme de contrôle industrielle dominante pour les modules LCD recommande de maintenir le taux de diminution du contraste à ≤ 70 % pour les quatre directions (haut, bas, gauche et droite) à un angle de vision de 30⁰.
Bien entendu, le rapport de diminution du contraste n'est pas seulement lié au rapport de diminution de la luminance évoqué ci-dessus, mais il est également influencé de manière significative par la sélection du panneau LCD et du polariseur. L'objectif principal est de garantir que « l'état noir » du module LCD reste « suffisamment noir ».
3. Color Shift est une mesure utilisée pour évaluer si un module LCD peut afficher des visuels « fidèles à la réalité » sous de larges angles de vision. Il fait référence à la différence de couleur observée sous de grands angles de vision par rapport à l’angle de vision perpendiculaire (0°). Dans l’industrie, le JNCD (Just Noticeable Color Difference) est généralement utilisé pour caractériser ce changement de couleur.
Imaginez plusieurs personnes regardant le même module LCD sous différents angles ; un changement de couleur important amènerait chaque personne à voir des couleurs différentes, compromettant ainsi la cohérence de l'expérience visuelle. Même pour un seul observateur, si le module présente un changement de couleur important, l'écran peut apparaître « jaunâtre », « bleuâtre » ou « rougeâtre » lorsqu'il est vu de côté. Cette incohérence aura un impact négatif sur l'expérience utilisateur.
① Procédure de test de changement de couleur :
●Configuration de l'environnement : le test doit être effectué dans une chambre noire, en garantissant que la lumière ambiante est inférieure à 1 lux.
●Stabilisation thermique : allumez le module LCD et commutez l'affichage sur un motif entièrement blanc L255. Laissez-le fonctionner pendant plus de 5 minutes pour atteindre un état thermiquement stable (performances optiques stabilisées).
●Mesure de référence (0⁰) : positionnez la lentille de test du spotmètre perpendiculairement (90⁰) à la surface du module LCD, en permettant un écart de 1⁰. Alignez l'objectif avec le centre du module à une distance de 50 cm. Mesurez les coordonnées de chromaticité du point blanc ( ′u′ , ′v′ ) du motif blanc L255 selon la norme CIE 1976 et enregistrez-les sous la forme ′u1′ , ′v1′. ●Mesure angulaire : faites pivoter la plate-forme de test de manière séquentielle vers le haut, le bas, la gauche et la droite. Ajustez l'angle de sorte que la ligne normale de la surface du module LCD forme des angles de 30⁰, 45⁰ et 60⁰ avec l'objectif de test. Continuez à mesurer les coordonnées chromatiques du point blanc ( ′u′ , ′v′ ) du motif blanc L255 selon la norme CIE 1976 et enregistrez-les sous la forme ′u2′ , ′v2′ .
Remplacez les valeurs de coordonnées u, v mesurées à différents angles de vue et azimuts dans la formule de calcul du décalage de couleur susmentionnée pour calculer le décalage de couleur sous différents angles d'observation et azimuts.
② Critères recommandés pour le changement de couleur :
Plus le décalage de couleur du module LCD est faible (c'est-à-dire plus la valeur JNCD est faible), plus la différence de couleur est faible et, par conséquent, meilleure est la fidélité de la reproduction des couleurs.
Actuellement, selon les normes de test du marché dominantes :
●Pour les quatre directions (haut, bas, gauche, droite) à un angle de vision de 30°, il est recommandé de contrôler le décalage de couleur dans une plage ≤3 JNCD.
●Pour les quatre directions (haut, bas, gauche, droite) à un angle de vision de 45°, il est recommandé de contrôler le décalage de couleur dans une plage ≤ 4 JNCD.
Généralement, plus l’angle de vision est grand, plus le décalage de couleur correspondant sera important.
4. Uniformité des couleurs
L'uniformité des couleurs fait référence au degré de cohérence des couleurs dans différentes régions d'un module LCD, car il existe inévitablement une certaine différence de couleur (aberration chromatique) entre les différentes positions. L'uniformité des couleurs est généralement caractérisée à l'aide de JNCD.
① Procédure de test d'uniformité des couleurs :
●Environnement : Le module LCD doit être testé dans un environnement de chambre noire, en s'assurant que la lumière ambiante est inférieure à 1 lux.
●Stabilisation : Allumez le module LCD, basculez la mire de test sur un écran entièrement blanc (L255) et laissez-la fonctionner pendant plus de 5 minutes pour atteindre un état thermiquement stable (stabilité optique).
●Configuration de la mesure :
--Points de test : Généralement, les produits allant de 5 à 7 pouces sont définis avec 135 points de test, tandis que les produits de plus de 7 pouces sont définis avec 187 points de test.
--Équipement : utilisez un appareil de mesure de surface ou un appareil de mesure ponctuelle pour tester les performances globales de la surface du module LCD.
Taille du spot : Le diamètre de l’ouverture de test (spot) est d’environ 1,56 mm.
●Avant le test, vérifiez que l'axe optique de la lentille de test est aligné à un angle de 0° avec la direction normale du plan du module LCD (c'est-à-dire que la lentille de test est perpendiculaire au plan du module LCD à 90°, avec un écart admissible de 1°). Maintenez une distance de 50 cm entre la lentille de test et le module d'affichage. Mesurez les coordonnées de chromaticité du point blanc (valeurs u, v) de tous les points sur l’ensemble du module LCD sous un écran entièrement blanc (L255) basé sur l’espace colorimétrique CIE 1976.
Remplacez les valeurs de coordonnées u, v de tous les points de test dans la zone active (AA) de l'écran LCD dans la formule de calcul d'uniformité des couleurs susmentionnée pour calculer la différence de couleur entre deux points quelconques et entre deux points adjacents parmi tous les points de test.
② Critères de contrôle recommandés pour l'uniformité de la chromaticité :
Selon les normes actuelles de test et de contrôle sur le marché :
●Il est recommandé de contrôler la différence de couleur entre deux points quelconques parmi tous les points de test, notés ∆u'v'-A, dans une plage ≤3,75 JNCD (≤0,015).
●Il est recommandé que la différence de couleur entre deux points adjacents parmi tous les points de test, notée ∆u'v'-B, soit contrôlée dans une plage ≤1,5 JNCD (≤0,006).
5.Delta E est généralement appliqué aux modules LCD entièrement laminés qui répondent à l'exigence « Noir monolithique ». Il est utilisé pour évaluer la différence de chromaticité entre la zone d'impression à l'encre du verre de protection CG et la zone active (AA) de l'écran LCD, communément appelée « différence de couleur ».
Plus la différence de couleur entre la zone d'encre du verre de protection CG et la zone LCD AA est petite, meilleur sera l'effet noir monolithique et, par conséquent, plus la valeur de précision des couleurs correspondante (Delta E) sera faible. Bien entendu, la différence de couleur mentionnée ici fait généralement référence à la précision des couleurs sous un angle de vision perpendiculaire (0°), ce qui est différent du changement de couleur évoqué précédemment qui se produit lorsque l'angle de vision change.
① Procédure de test de précision des couleurs :
Étape 1 (Zone d'encre du verre de protection) : À l'aide d'un appareil de mesure de différence de couleur, testez les valeurs L, a, b de la zone d'impression d'encre sur le verre de protection CG du module LCD. Les points de test sont généralement répartis uniformément sur la périphérie de la zone d'encre CG. Calculez les valeurs moyennes L, a, b de tous les points de test et notez-les L1, a1, b1.
Étape 2 (zone active LCD) : continuez à utiliser le compteur de différence de couleur pour tester les valeurs L, a, b de la zone active (AA) du module LCD. Répartissez les points de test uniformément sur l'écran LCD AA, calculez les valeurs moyennes L, a, b de tous les points de test et notez-les L2, a2, b2.
② Critères de contrôle recommandés pour la précision des couleurs :
Pour les modules d'affichage à cristaux liquides LCD entièrement liés, le ΔE des modules d'affichage LCD conventionnels entièrement liés doit être ≤ 3-4 ; s'il existe une exigence pour un effet de noir intégré, lorsque ΔE < 2, l'effet de noir intégré est bon ; lorsque Δ ≤ 1, un excellent effet de noir intégré peut être obtenu.