Notícias da indústria
Critérios e testes ópticos TFT-LCD
2026-06-03
Existem vários indicadores de desempenho óptico para módulos de display TFT-LCD. Os parâmetros comuns incluem luminância, uniformidade de luminância, taxa de contraste, saturação e ângulo de visão. Parâmetros menos comuns incluem taxa de decaimento de luminância, taxa de decaimento de contraste, mudança de cor, uniformidade de cromaticidade e precisão de cor. Este artigo se concentra em explicar esses cinco indicadores menos comuns.
1. A taxa de diminuição da luminância refere-se à proporção entre a luminância da tela branca em um ângulo de visão específico e a luminância da tela branca no ângulo de visão perpendicular (0°) para um módulo LCD.
A taxa de diminuição da luminância determina diretamente a experiência do usuário ao visualizar o módulo LCD lateralmente. Uma taxa de diminuição de luminância alta pode fazer com que o módulo LCD pareça “desbotado” ou “escuro”, degradando assim a experiência visual.
No setor de displays automotivos, motoristas e passageiros costumam visualizar o módulo LCD do console central de ângulos significativamente diferentes. Portanto, é fundamental garantir que o módulo LCD ofereça uma boa experiência visual em todos os ângulos de visão.
① Procedimento de teste de taxa de diminuição de luminância:
●Configuração do ambiente: O teste deve ser realizado dentro de uma câmara escura, garantindo que a luz ambiente seja inferior a 1 lux.
●Estabilização Térmica: Ligue o módulo LCD e mude o display para um padrão totalmente branco L255. Mantenha-o funcionando por mais de 5 minutos para atingir um estado termicamente estável (desempenho óptico estabilizado).
●Medição de Referência (0⁰): Posicione a lente de teste do medidor pontual perpendicularmente (90⁰) à superfície do módulo LCD, permitindo um desvio dentro de 1⁰. Alinhe a lente com o centro do módulo a uma distância de 50 cm e registre o valor de luminância do padrão branco L255.
●Medição Angular: Gire a plataforma de teste sequencialmente para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita. Ajuste o ângulo para que a linha normal da superfície do módulo LCD forme ângulos de 30⁰, 45⁰ e 60⁰ com a lente de teste. Continue a registrar os valores de luminância do padrão branco L255 nesses respectivos ângulos.
Uma taxa de diminuição de luminância mais baixa indica imagens mais claras e brilhantes em uma faixa de visualização mais ampla, resultando em um ângulo de visão mais amplo. Atualmente, o padrão de controle principal recomenda manter a taxa de diminuição da luminância em ≤70% para as quatro direções (para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita) em um ângulo de visão de 30⁰.
Naturalmente, os dois pontos seguintes devem ser observados:
●Dependência Angular: Quanto maior o ângulo de observação (o ângulo entre o visualizador e a direção normal da superfície do módulo LCD), maior será a Taxa de Diminuição da Luminância.
●Impacto do Material: Diferentes seleções de materiais dentro do módulo LCD, como o uso de APF, DBEF ou filmes de aumento de luz de alto brilho, têm um impacto significativo na Taxa de Diminuição de Luminância.
2. Taxa de diminuição de contraste refere-se à proporção entre o contraste em um ângulo de visão específico e o contraste no ângulo de visão perpendicular (0°) para um módulo LCD.
Quanto maior o contraste de um módulo LCD, mais nítida será a imagem, mais forte será a sensação de profundidade e mais vivas serão as cores. Uma maior atenuação de contraste (ou uma taxa de diminuição de contraste mais alta) significa que ao visualizar o módulo de lado, a imagem aparecerá "desbotada" ou "turva/cinza", fazendo com que os detalhes exibidos sofram distorção severa.
① Procedimento de teste de taxa de diminuição de contraste:
●Configuração do ambiente: O teste deve ser realizado dentro de uma câmara escura, garantindo que a luz ambiente seja inferior a 1 lux.
●Estabilização Térmica: Ligue o módulo LCD e mude o display para um padrão totalmente branco L255. Mantenha-o funcionando por mais de 5 minutos para atingir um estado termicamente estável (desempenho óptico estabilizado).
●Medição de Referência (0⁰): Posicione a lente de teste do medidor pontual perpendicularmente (90⁰) à superfície do módulo LCD, permitindo um desvio dentro de 1⁰. Alinhe a lente com o centro do módulo a uma distância de 50cm. Meça os valores de luminância do padrão branco L255 e do padrão preto L0 e, em seguida, calcule a taxa de contraste.
●Medição Angular: Gire a plataforma de teste sequencialmente para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita. Ajuste o ângulo para que a linha normal da superfície do módulo LCD forme ângulos de 30⁰, 45⁰ e 60⁰ com a lente de teste. Continue a medir os valores de luminância do padrão branco L255 e do padrão preto L0 nesses respectivos ângulos e calcule a taxa de contraste.
Os valores de contraste medidos em diferentes ângulos e direções de visão são substituídos na fórmula acima mencionada da Taxa de Diminuição do Contraste para calcular a Taxa de Diminuição do Contraste em vários ângulos e direções de observação.
② Critérios de aceitação recomendados para taxa de diminuição de contraste:
Atualmente, o principal padrão de controle da indústria para módulos LCD recomenda manter a taxa de diminuição de contraste em ≤70% para as quatro direções (para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita) em um ângulo de visão de 30⁰.
É claro que a Taxa de Diminuição do Contraste não está apenas relacionada à Taxa de Diminuição da Luminância discutida acima, mas também é significativamente influenciada pela seleção do painel LCD e do polarizador. O objetivo principal é garantir que o “estado preto” do módulo LCD permaneça “suficientemente preto”.
3. Color Shift é uma métrica usada para avaliar se um módulo LCD pode exibir imagens "reais" em ângulos de visão amplos. Refere-se à diferença de cor observada em grandes ângulos de visão em comparação com o ângulo de visão perpendicular (0°). Na indústria, JNCD (Just Noticeable Color Difference) é geralmente usado para caracterizar essa mudança de cor.
Imagine várias pessoas visualizando o mesmo módulo LCD de ângulos diferentes; uma mudança significativa de cor faria com que cada pessoa visse cores diferentes, comprometendo assim a consistência da experiência visual. Mesmo para um único visualizador, se o módulo apresentar grande mudança de cor, a tela poderá parecer “amarelada”, “azulada” ou “avermelhada” quando vista de lado. Essa inconsistência impactará negativamente a experiência do usuário.
① Procedimento de teste de mudança de cor:
●Configuração do ambiente: O teste deve ser realizado dentro de uma câmara escura, garantindo que a luz ambiente seja inferior a 1 lux.
●Estabilização Térmica: Ligue o módulo LCD e mude o display para um padrão totalmente branco L255. Mantenha-o funcionando por mais de 5 minutos para atingir um estado termicamente estável (desempenho óptico estabilizado).
●Medição de Referência (0⁰): Posicione a lente de teste do medidor pontual perpendicularmente (90⁰) à superfície do módulo LCD, permitindo um desvio dentro de 1⁰. Alinhe a lente com o centro do módulo a uma distância de 50cm. Meça as coordenadas de cromaticidade do ponto branco (′u′, ′v′) do padrão branco L255 sob o padrão CIE 1976 e registre-as como ′u1′ , ′v1′. ●Medição Angular: Gire a plataforma de teste sequencialmente para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita. Ajuste o ângulo para que a linha normal da superfície do módulo LCD forme ângulos de 30⁰, 45⁰ e 60⁰ com a lente de teste. Continue a medir as coordenadas de cromaticidade do ponto branco ( ′u′ , ′v′ ) do padrão branco L255 sob o padrão CIE 1976 e registre-as como ′u2′ , ′v2′ .
Substitua os valores medidos das coordenadas u, v em diferentes ângulos de visão e azimutes na fórmula de cálculo de mudança de cor mencionada acima para calcular a mudança de cor sob vários ângulos de observação e azimutes.
② Critérios recomendados para mudança de cor:
Quanto menor for a mudança de cor do módulo LCD (ou seja, quanto menor o valor JNCD), menor será a diferença de cor e, consequentemente, melhor será a fidelidade da reprodução de cores.
Atualmente, de acordo com os principais padrões de teste de mercado:
●Para as quatro direções (cima, baixo, esquerda, direita) em um ângulo de visão de 30°, recomenda-se que a mudança de cor seja controlada dentro de ≤3 JNCD.
●Para as quatro direções (cima, baixo, esquerda, direita) em um ângulo de visão de 45°, recomenda-se que a mudança de cor seja controlada dentro de ≤4 JNCD.
Geralmente, quanto maior o ângulo de visão, maior será a mudança de cor correspondente.
4. Uniformidade de cores
A uniformidade da cor refere-se ao grau de consistência da cor nas diferentes regiões de um módulo LCD, pois existe inevitavelmente alguma diferença de cor (aberração cromática) entre as diferentes posições. A uniformidade da cor é geralmente caracterizada usando JNCD.
① Procedimento de teste de uniformidade de cores:
●Ambiente: O módulo LCD deve ser testado em ambiente de câmara escura, garantindo que a luz ambiente seja inferior a 1 lux.
●Estabilização: Ligue o módulo LCD, mude o padrão de teste para uma tela totalmente branca (L255) e deixe-o funcionar por mais de 5 minutos para atingir um estado termicamente estável (estabilidade óptica).
●Configuração de medição:
--Pontos de teste: Geralmente, produtos que variam de 5 a 7 polegadas são configurados com 135 pontos de teste, enquanto produtos maiores que 7 polegadas são configurados com 187 pontos de teste.
--Equipamento: Use um dispositivo de medição de área ou um dispositivo de medição pontual para testar o desempenho geral da superfície do módulo LCD.
Tamanho do ponto: O diâmetro da abertura de teste (ponto) é de aproximadamente 1,56 mm.
●Antes do teste, confirme se o eixo óptico da lente de teste está alinhado em um ângulo de 0° com a direção normal do plano do módulo LCD (ou seja, a lente de teste é perpendicular ao plano do módulo LCD a 90°, com um desvio permitido de 1°). Mantenha uma distância de 50 cm entre a lente de teste e o módulo de exibição. Meça as coordenadas de cromaticidade do ponto branco (valores u, v) de todos os pontos em todo o módulo LCD sob uma tela totalmente branca (L255) com base no espaço de cores CIE 1976.
Substitua os valores das coordenadas u, v de todos os pontos de teste dentro da Área Ativa (AA) do LCD na fórmula de cálculo de uniformidade de cores mencionada acima para calcular a diferença de cores entre quaisquer dois pontos e entre quaisquer dois pontos adjacentes entre todos os pontos de teste.
② Critérios de controle recomendados para uniformidade de cromaticidade:
De acordo com os atuais padrões de teste e controle do mercado:
●Recomenda-se que a diferença de cor entre quaisquer dois pontos entre todos os pontos de teste, denotada como ∆u'v'-A, seja controlada dentro de ≤3,75 JNCD (≤0,015).
●Recomenda-se que a diferença de cor entre quaisquer dois pontos adjacentes entre todos os pontos de teste, denotados como ∆u'v'-B, seja controlada dentro de ≤1,5 JNCD (≤0,006).
5.Delta E é geralmente aplicado a módulos LCD totalmente laminados que possuem o requisito "Preto Monolítico". Ele é usado para avaliar a diferença de cromaticidade entre a área de impressão de tinta da tampa de vidro CG e a Área Ativa (AA) do LCD, que é comumente chamada de “diferença de cor”.
Quanto menor for a diferença de cor entre a área de tinta da lamela CG e a área AA do LCD, melhor será o efeito Preto Monolítico e, consequentemente, menor será o valor de precisão de cor correspondente (Delta E). É claro que a diferença de cor mencionada aqui geralmente se refere à precisão da cor sob um ângulo de visão perpendicular (0°), que é diferente da mudança de cor discutida anteriormente que ocorre à medida que o ângulo de visão muda.
① Procedimento de teste de precisão de cores:
Etapa 1 (Área de tinta da tampa): Usando um medidor de diferença de cor, teste os valores L, a, b da área de impressão de tinta na tampa de vidro CG do módulo LCD. Os pontos de teste geralmente são distribuídos uniformemente ao redor da periferia da área de tinta CG. Calcule os valores médios de L, a, b de todos os pontos de teste e denote-os como L1, a1, b1.
Etapa 2 (Área Ativa do LCD): Continue a usar o medidor de diferença de cores para testar os valores L, a, b da Área Ativa (AA) do módulo LCD. Distribua os pontos de teste uniformemente no LCD AA, calcule os valores médios de L, a, b de todos os pontos de teste e denote-os como L2, a2, b2.
② Critérios de controle recomendados para precisão de cores:
Para módulos de display LCD de cristal líquido totalmente ligados, o ΔE dos módulos convencionais de display LCD totalmente ligados deve ser ≤ 3-4; se houver necessidade de um efeito preto integrado, quando ΔE < 2, o efeito preto integrado é bom; quando Δ ≤ 1, um excelente efeito preto integrado pode ser alcançado.