Новости отрасли
Оптические испытания и критерии TFT-LCD
2026-06-03
Существует множество оптических индикаторов производительности модулей дисплея TFT-LCD. Общие параметры включают яркость, однородность яркости, коэффициент контрастности, насыщенность и угол обзора. Менее распространенные параметры включают скорость затухания яркости, скорость затухания контрастности, цветовой сдвиг, однородность цветности и точность цветопередачи. В этой статье основное внимание уделяется объяснению этих пяти менее распространенных показателей.
1. Коэффициент уменьшения яркости — это отношение яркости белого экрана под определенным углом обзора к яркости белого экрана под перпендикулярным (0°) углом обзора для модуля ЖК-дисплея.
Коэффициент уменьшения яркости напрямую определяет впечатления пользователя при просмотре ЖК-модуля сбоку. Высокий коэффициент уменьшения яркости может привести к тому, что ЖК-модуль будет выглядеть «размытым» или «тусклым», тем самым ухудшая визуальное восприятие.
В секторе автомобильных дисплеев водители и пассажиры часто рассматривают ЖК-модуль центральной консоли под совершенно разными углами. Поэтому крайне важно обеспечить хорошее качество изображения при всех углах обзора с помощью ЖК-модуля.
① Процедура проверки коэффициента уменьшения яркости:
●Настройка окружающей среды: Испытание необходимо проводить в темной комнате, обеспечивая уровень окружающего освещения менее 1 люкс.
●Термическая стабилизация: включите модуль ЖК-дисплея и переключите дисплей на полностью белый цвет L255. Оставьте его работать более 5 минут, чтобы достичь термически стабильного состояния (оптические характеристики стабилизированы).
●Опорное измерение (0⁰): Расположите тестовую линзу точечного экспонометра перпендикулярно (90⁰) к поверхности модуля ЖК-дисплея, допуская отклонение в пределах 1⁰. Совместите линзу с центром модуля на расстоянии 50 см и запишите значение яркости белого шаблона L255.
●Угловое измерение: последовательно поворачивайте испытательную платформу вверх, вниз, влево и вправо. Отрегулируйте угол так, чтобы нормальная линия поверхности ЖК-модуля образовывала с тестовой линзой углы 30⁰, 45⁰ и 60⁰. Продолжайте записывать значения яркости белого рисунка L255 под этими соответствующими углами.
Более низкий коэффициент уменьшения яркости указывает на более четкое и яркое изображение в более широком диапазоне просмотра, что приводит к более широкому углу обзора. В настоящее время основной стандарт управления рекомендует поддерживать коэффициент уменьшения яркости на уровне ≤70 % для четырех направлений (вверх, вниз, влево и вправо) при угле обзора 30⁰.
Конечно, следует отметить следующие два момента:
●Угловая зависимость: чем больше угол наблюдения (угол между зрителем и нормальным направлением поверхности ЖК-модуля), тем выше будет коэффициент уменьшения яркости.
●Воздействие материала. Выбор различных материалов внутри ЖК-модуля, например использование APF, DBEF или светоусилительных пленок высокой яркости, оказывает существенное влияние на коэффициент уменьшения яркости.
2. Коэффициент уменьшения контрастности — это отношение контрастности под определенным углом обзора к контрастности под перпендикулярным (0°) углом обзора для ЖК-модуля.
Чем выше контрастность ЖК-модуля, тем четче изображение, сильнее ощущение глубины и ярче цвета. Большее ослабление контрастности (или более высокий коэффициент уменьшения контрастности) означает, что при просмотре модуля сбоку изображение будет выглядеть «размытым» или «мутным/серым», что приведет к серьезным искажениям отображаемых деталей.
① Процедура проверки коэффициента уменьшения контрастности:
●Настройка окружающей среды: Испытание необходимо проводить в темной комнате, обеспечивая уровень окружающего освещения менее 1 люкс.
●Термическая стабилизация: включите модуль ЖК-дисплея и переключите дисплей на полностью белый цвет L255. Оставьте его работать более 5 минут, чтобы достичь термически стабильного состояния (оптические характеристики стабилизированы).
●Опорное измерение (0⁰): Расположите тестовую линзу точечного экспонометра перпендикулярно (90⁰) к поверхности модуля ЖК-дисплея, допуская отклонение в пределах 1⁰. Совместите линзу с центром модуля на расстоянии 50 см. Измерьте значения яркости белого шаблона L255 и черного шаблона L0, а затем рассчитайте коэффициент контрастности.
●Угловое измерение: последовательно поворачивайте испытательную платформу вверх, вниз, влево и вправо. Отрегулируйте угол так, чтобы нормальная линия поверхности ЖК-модуля образовывала с тестовой линзой углы 30⁰, 45⁰ и 60⁰. Продолжайте измерять значения яркости белого шаблона L255 и черного шаблона L0 под этими соответствующими углами и вычисляйте коэффициент контрастности.
Значения контрастности, измеренные под разными углами и направлениями обзора, подставляются в вышеупомянутую формулу коэффициента уменьшения контрастности для расчета коэффициента уменьшения контрастности при различных углах и направлениях наблюдения.
② Рекомендуемые критерии приемлемости для коэффициента уменьшения контрастности:
В настоящее время основной отраслевой стандарт управления ЖК-модулями рекомендует поддерживать коэффициент уменьшения контрастности на уровне ≤70 % для четырех направлений (вверх, вниз, влево и вправо) при угле обзора 30⁰.
Конечно, коэффициент уменьшения контрастности не только связан с коэффициентом уменьшения яркости, описанным выше, но также существенно зависит от выбора ЖК-панели и поляризатора. Основная цель — обеспечить, чтобы «черное состояние» ЖК-модуля оставалось «достаточно черным».
3. Сдвиг цвета — это показатель, используемый для оценки того, может ли ЖК-модуль отображать «реалистичные» изображения при широких углах обзора. Это относится к разнице в цвете, наблюдаемой при больших углах обзора по сравнению с перпендикулярным (0°) углом обзора. В промышленности для характеристики этого цветового сдвига обычно используется JNCD (только заметная цветовая разница).
Представьте себе, что несколько человек смотрят на один и тот же ЖК-модуль под разными углами; значительный сдвиг цвета заставит каждого человека видеть разные цвета, тем самым ставя под угрозу целостность визуального опыта. Даже для одного зрителя, если модуль демонстрирует сильное смещение цвета, дисплей может выглядеть «желтоватым», «синеватым» или «красноватым», если смотреть сбоку. Это несоответствие негативно повлияет на пользовательский опыт.
① Процедура проверки цветового сдвига:
●Настройка окружающей среды: Испытание необходимо проводить в темной комнате, обеспечивая уровень окружающего освещения менее 1 люкс.
●Термическая стабилизация: включите модуль ЖК-дисплея и переключите дисплей на полностью белый цвет L255. Оставьте его работать более 5 минут, чтобы достичь термически стабильного состояния (оптические характеристики стабилизированы).
●Опорное измерение (0⁰): Расположите тестовую линзу точечного экспонометра перпендикулярно (90⁰) к поверхности модуля ЖК-дисплея, допуская отклонение в пределах 1⁰. Совместите линзу с центром модуля на расстоянии 50 см. Измерьте координаты цветности белой точки ('u', 'v') белого образца L255 в соответствии со стандартом CIE 1976 и запишите их как 'u1', 'v1'. ●Угловое измерение: последовательно поворачивайте испытательную платформу вверх, вниз, влево и вправо. Отрегулируйте угол так, чтобы нормальная линия поверхности ЖК-модуля образовывала с тестовой линзой углы 30⁰, 45⁰ и 60⁰. Продолжайте измерять координаты цветности белой точки ( ′u′ , ′v′ ) белого образца L255 в соответствии со стандартом CIE 1976 и записывайте их как ′u2′ , ′v2′ .
Подставьте измеренные значения координат u, v при разных углах обзора и азимутах в вышеупомянутую формулу расчета цветового сдвига, чтобы вычислить цветовой сдвиг при различных углах наблюдения и азимутах.
② Рекомендуемые критерии цветового сдвига:
Чем меньше сдвиг цвета ЖК-модуля (т. е. чем ниже значение JNCD), тем меньше разница в цвете и, следовательно, тем лучше точность цветопередачи.
В настоящее время согласно основным рыночным стандартам тестирования:
●Для четырех направлений (вверх, вниз, влево, вправо) при угле обзора 30° рекомендуется контролировать сдвиг цвета в пределах ≤3 JNCD.
●Для четырех направлений (вверх, вниз, влево, вправо) при угле обзора 45° рекомендуется контролировать сдвиг цвета в пределах ≤4 JNCD.
Как правило, чем больше угол обзора, тем больше будет соответствующий цветовой сдвиг.
4. Однородность цвета
Однородность цвета относится к степени согласованности цвета в разных областях ЖК-модуля, поскольку между разными положениями неизбежно существует некоторая разница в цвете (хроматическая аберрация). Однородность цвета обычно характеризуют с помощью JNCD.
① Процедура проверки однородности цвета:
●Окружающая среда: ЖК-модуль необходимо протестировать в темной комнате, обеспечив уровень окружающего освещения менее 1 люкс.
●Стабилизация: включите модуль ЖК-дисплея, переключите тестовую таблицу на полностью белый экран (L255) и дайте ему поработать более 5 минут, чтобы достичь термически стабильного состояния (оптической стабильности).
●Настройка измерений:
--Тестовые точки: Как правило, для продуктов размером от 5 до 7 дюймов установлено 135 контрольных точек, а для продуктов размером более 7 дюймов — 187 контрольных точек.
--Оборудование: используйте устройство измерения площади или устройство точечного измерения для проверки общих характеристик поверхности ЖК-модуля.
Размер пятна: Диаметр тестового отверстия (пятна) составляет примерно 1,56 мм.
●Перед тестированием убедитесь, что оптическая ось тестовой линзы выровнена под углом 0° к нормальному направлению плоскости ЖК-модуля (т. е. тестовая линза перпендикулярна плоскости ЖК-модуля под углом 90 ° с допустимым отклонением 1 °). Поддерживайте расстояние 50 см между тестовой линзой и модулем дисплея. Измерьте координаты цветности белой точки (значения u, v) всех точек по всему ЖК-модулю под полностью белым экраном (L255) на основе цветового пространства CIE 1976.
Подставьте значения координат u, v всех тестовых точек в активной области (AA) ЖК-дисплея в вышеупомянутую формулу расчета однородности цвета, чтобы вычислить разницу цвета между любыми двумя точками и между любыми двумя соседними точками среди всех тестовых точек.
② Рекомендуемые критерии контроля однородности цветности:
Согласно текущим основным стандартам тестирования и контроля на рынке:
●Разницу цвета между любыми двумя точками среди всех контрольных точек, обозначаемую как ∆u’v’-A, рекомендуется контролировать в пределах ≤3,75 JNCD (≤0,015).
●Разницу цвета между любыми двумя соседними точками среди всех тестовых точек, обозначаемую как ∆u’v’-B, рекомендуется контролировать в пределах ≤1,5 JNCD (≤0,006).
5.Delta E обычно применяется к полностью ламинированным ЖК-модулям, к которым предъявляется требование «Монолитный черный». Он используется для оценки разницы цветности между областью печати чернил на защитном стекле компьютерной графики и активной областью ЖК-дисплея (AA), которую обычно называют «цветовой разницей».
Чем меньше разница в цвете между областью чернил на защитном стекле CG и областью LCD AA, тем лучше будет эффект монолитного черного и, следовательно, тем ниже будет соответствующее значение точности цветопередачи (Delta E). Конечно, упомянутая здесь разница в цвете обычно относится к точности цветопередачи под перпендикулярным (0°) углом обзора, который отличается от обсуждавшегося ранее сдвига цвета, который возникает при изменении угла обзора.
① Процедура проверки точности цветопередачи:
Шаг 1 (Область чернил на защитном стекле): С помощью измерителя цветовой разницы проверьте значения L, a, b области печати чернил на защитном стекле CG модуля ЖК-дисплея. Тестовые точки обычно распределяются равномерно по периферии области компьютерной графики. Рассчитайте средние значения L, a, b всех контрольных точек и обозначите их как L1, a1, b1.
Шаг 2 (Активная область ЖК-дисплея): Продолжайте использовать измеритель цветового различия для проверки значений L, a, b активной области (AA) модуля ЖК-дисплея. Равномерно распределите тестовые точки по ЖКИ AA, вычислите средние значения L, a, b всех тестовых точек и обозначите их как L2, a2, b2.
② Рекомендуемые критерии контроля точности цветопередачи:
Для полностью приклеенных жидкокристаллических модулей ЖК-дисплея ΔE обычных полностью приклеенных модулей ЖК-дисплея должно быть ≤ 3–4; если требуется интегрированный эффект черного, то при ΔE < 2 интегрированный эффект черного считается хорошим; когда Δ ≤ 1, можно достичь превосходного эффекта интегрированного черного цвета.