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T/CVIA 116-2023
Micro LED 显示屏通用技术规范
中大尺寸显示屏
General specifications of Micro LED display
medium and large size display
2023 - 04 - 10 发布 2023 - 04 - 10 实施
中 国 电 子 视 像 行 业 协 会 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别这些专利的责任。
本文件由中国电子视像协会提出并归口。
本文件起草单位:利亚德光电股份有限公司、京东方科技集团股份有限公司、TCL实业控股股份有限公司、海信视像科技股份有限公司、京东方晶芯科技有限公司、TCL华星光电技术有限公司、深圳创维-RGB电子有限公司、利晶微电子技术(江苏)有限公司、深圳市艾比森光电股份有限公司、东莞阿尔泰显示技术有限公司、深圳市联建光电股份有限公司、深圳利亚德光电有限公司、深圳市晶台股份有限公司、西安诺瓦星云科技股份有限公司、深圳市瑞丰光电子股份有限公司、广州市鸿利显示电子有限公司。
本文件主要起草人:卢长军、李楠楠、白建军、罗蜜、郝亚斌、冯晓曦、彭健锋、陈明、刘莉、马莉、刘志勇、孙雪超、鞠香、于宁宁、韩秋峰、王烨东、张志睿、顿胜堡、金亮亮、黄卫东、冯艳丽、沈思宽、吴伟、张曼华、潘彤、王子翔、邓汉卿、徐梦梦、梁文骥、刘汉平、彭飞、罗志军、何国经、龚伟斌、张嘉显、陈永铭、桑建、李松霖、王加志、孙佳才、陈冬、张利利、朱余良。
引 言
Micro LED概念最早在2001提出,很快就受到业界的重视,吸引了国际巨头高调投入、名牌产商紧紧跟上,引发显示业界、半导体业界的期待和关心,在国际上掀起了持续不断的Micro LED研发浪潮。 30年来,Micro LED经历了从概念验证到原型测试,产品的研制,产品技术的突破,作为新一代的显示技术开始进入商业化进程。
有研究机构认为Micro LED的应用是对显示屏产业的又一次创新,并称其为新一代显示技术。Micro LED的性能优良,可应用在穿戴式的手表、手机、车用显示器、扩增实境/虚拟实境、显示屏及电视等领域,从业者的专业领域有着相当大的差异性,需要摒除各方主见,通力合作,面对即将到来的Micro LED时代,亟需联合产业链上、中、下游厂商共同推动相关标准的建设。
产业发展,标准先行。定义Micro LED,明确相关标准,不但有助于大众认知,也是促进行业向下一代显示技术发展,从而推动我国LED显示应用产业转型升级的基本要求,从而进一步推进Micro LED技术在市场的快速应用,促进行业健康发展。
Micro LED 显示屏通用技术规范
中大尺寸显示屏
1 范围
本文件规定了80吋及以上Micro LED显示屏的术语定义、Micro LED显示屏分类、技术要求、质量检验规范、检验规则、标志、包装、运输、贮存。
本文件适用于80吋及以上Micro LED显示屏包含Micro LED商用显示屏、Micro LED电视机、Micro LED监视器等的设计、生产、采购及验收。 本文件不适用于医疗设备用、电影放映用等特殊用途显示产品。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 191 包装储运图示标志
GB/T 14714-2008 微小型计算机系统设备用开关电源通用规范
GB/T 17618 信息技术设备抗扰度限值和测试方法
GB 17625.1 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)
GB/T 2423.1—2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温
GB/T 2423.2—2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温
GB/T 2423.3—2016 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验
GB/T 2828.1—2012 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 4208—2017 外壳防护等级(IP代码)
GB 4943.1 信息技术设备安全 第1部分:通用要求
GB 5080.7—1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证实验方案GB/T 6587—2012 电子测量仪器通用规范
GB/T 9254.1 信息技术设备的无线电骚扰限值和测试方法
GB/T 9254.2 信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第2部分:抗扰度要求
GJB 8267-2014 液晶显示模块测试方法
SJ/T 11141—2017 发光二极管(LED)显示屏通用规范
SJ/T 11281—2017 发光二极管(LED)显示屏测试方法
SJ/T 11348—2016 平板电视显示性能测试方法
SJ/T 11844—2022 电视接收设备 高动态范围(HDR)显示规范
3 术语和定义
SJ/T 11141—2017、SJ/T 11281—2017、SJT11348—2016界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1
倒装 LED 芯片 flip LED chip
LED芯片电极分布于芯片同侧,且电极与基板以焊接、共晶等工艺实现电气连通而不需焊线。
3. 2
Micro LED 芯片 Micro LED chip
Micro LED芯片是指长宽任意一边小于100 μm 的倒装LED芯片。
3. 3
Micro LED 显示模块 Micro LED display module
由Micro LED芯片构成的无焊线像素阵列及驱动电路组成的单元。
3. 4
Micro LED 显示模组 Micro LED display cabinet
由若干个Micro LED显示模块、控制电路、电源转换器以及相应的结构件构成的一个独立的单元。 3. 5
Micro LED 显示屏 Micro LED display
由若干个Micro LED显示模组组成的显示屏体。
3. 6
墨色一致性 dark color uniformity
Micro LED显示屏发光面所有结构材料的颜色一致程度。
3.7
色纯度 color purity
被测样品各基色色度坐标与E光源的色度坐标的直线距离与E光源至被测样品主波长的光谱轨迹色度坐标直线距离的百分比。
3. 8
显示屏能源效率 energy efficiency of displays
在规定条件下,显示屏屏幕的发光强度与工作状态功率的比值,单位为坎德拉每瓦特(cd/W)。
3. 9
静态驱动显示屏 static driving display
每个LED像素的各基色都有独立的驱动电路控制发光显示。
3. 10
多路驱动显示屏 multiplex driving display
LED矩阵共用驱动电路,各基色的多个LED通过分时复用的方式由驱动电路控制发光显示。
3. 11
刷新率 refresh ratio
LED芯片每秒钟被驱动的次数。
3. 12
换帧频率 refresh frame frequency
LED显示屏显示信息每秒钟更新的次数。
3. 13
色度视角 chroma angle
色度视角是与屏幕中心的色度偏差Δu'v'等于0.020时的水平和垂直视角。
3. 14
工作状态功率 power of on mode
在工作状态下的有功功率,单位为瓦特(W)。
3. 15
能效限定值 the minimum allowable values of energy efficiency for displays
在本文件规定的测试条件下,显示屏应达到的最低能源效率。
3. 16
COB Chips on Board
一种LED封装方式。将LED裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上,然后进行引线键合实现其电气连接。
3. 17
集成矩阵式 LED 器件 integrated matrix LED device
将多个LED发光像素集成到一个封装体里,并以矩阵式排列的LED器件。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
DP 显示接口(Displayport)
DVI 数字视频接口(Digital Video Interface)
EOTF 电光转换函数(Electro-Optical Transfer Function)
HDR 高动态范围 (High Dynamic Range)
HDMI 高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface)
LED 发光二极管(Light-emitting Diode)
USB 通用串行总线(Universal Serial Bus)
VGA 视频图形序列(Video Graphics Array)
5 显示屏分类
5. 1 按照驱动方式分类
按照驱动方式不同,Micro LED显示屏可分为静态驱动显示屏和多路驱动显示屏。
5.2 按照封装结构分类
按照封装结构不同,Micro LED显示屏可分为单像素显示屏、集成矩阵式LED器件显示屏(LED多合一)显示屏及COB(模块级)显示屏。
5.3 按照使用环境分类
按照使用环境不同,Micro LED显示屏可分为室内Micro LED显示屏和室外Micro LED显示屏。
6 技术要求
6. 1 正常使用条件
室内Micro LED显示屏正常使用的条件如下:
——温度:-10℃~40℃;
——相对湿度:10%~90%;
——气压:86kPa~106kPa;
——电源:AC 100~240V,50/60Hz or AC 380~415V,50/60Hz。
室外Micro LED显示屏正常使用条件如下:
——温度:依据6.5要求针对室外Micro LED显示屏要求;
——相对湿度:依据6.5要求针对室外Micro LED显示屏要求;
——气压:86kPa~106kPa;
——电源:AC 100~240V,50/60Hz or AC 380~415V,50/60Hz。
6.2 外观和结构
6.2.1 外观要求
6.2.1.1 Micro LED 显示屏屏体表面要求
a) Micro LED 显示屏表面墨色在室内不同角度和不同光照下不应存在明显色差及一致性差异;
b) Micro LED 显示屏分别在2m、5m、10m 的距离目视观察,显示模组不应有明显的暗线、错位、箱体歪斜等;
c) Micro LED 显示屏在黑屏的状态,不应有结构件翘曲,箱体间不应存在明显亮线及漏光,表面不应有灰尘、油污、残胶等污渍。
6.2.1.2 Micro LED 显示屏外观要求
a) Micro LED 显示屏外观应整洁,不应有明显可见的凹凸痕、裂缝、毛刺、霉斑等缺陷;
b) Micro LED 显示屏不应存在长度大于 50mm、宽度大于 1mm 的刮伤;
c) Micro LED 显示屏表面涂镀层不应起泡、皲裂、脱落等;
d) Micro LED 显示屏金属零件不应有影响功能的锈蚀及其他机械损伤,灌注物不应外溢。
6.2.2 外壳防护等级
Micro LED显示屏模组外壳防护等级F应符合表1的规定。
表1 Micro LED 显示模组外壳防护等级要求
6.2.3 拼装精度
Micro LED显示模组拼装精度,按照像素点间距Pitch划分,应符合表2的规定。
表2 Micro LED 显示模块间拼装精度要求
6.2.4 Micro LED 芯片要求
6.2.4.1 Micro LED 芯片尺寸要求
Micro LED 芯片尺寸要求长宽任意一边小于 100μm。
6.2.4.2 Micro LED 芯片结构及应用工艺要求
Micro LED芯片应为倒装芯片,应采用无焊线工艺。
6.3 光学特性
6.3.1 最大亮度
Micro LED显示屏最大亮度要求应符合表3的规定。
表3 Micro LED 显示屏最大亮度要求
单位:cd/m2
6.3.2 最高对比度
Micro LED显示屏最高对比度Cr要求应符合表4的规定。
表4 Micro LED 显示屏最高对比度要求
6.3.3 色域覆盖率
Micro LED显示屏色域面积与NTSC色域面积比GNTSC ,应符合表5的规定。
表5 Micro LED 显示屏色域覆盖率要求
6.3.4 色域重合率
Micro LED显示屏色域面积与DCI-P3色域面积重合率GDCI-P3,应符合表6的规定。
表6 Micro LED 显示屏色域重合率要求
6.3.5 视角
Micro LED显示屏视角要求应符合表7的规定。如水平视角及垂直视角分在不同等级,按照最低等级计入。
表7 Micro LED 显示屏视角要求
单位:°
Micro LED显示屏色度视角要求应符合表8规定。如水平视角及垂直视角分在不同等级,按照最低等级计入。
表8 Micro LED 显示屏色度视角要求
单位:°
6.3.6 反射
Micro LED显示屏镜面反射率要求,应符合表9的规定。
表9 Micro LED 显示模组反射率要求
6.3.7 亮度非均匀性
Micro LED显示模组亮度非均匀性Li,应符合表10的规定。
表10 LED 显示模组亮度非均匀性等级
6.3.8 白场色坐标
Micro LED显示屏出厂白场色度坐标与标准白场色度坐标差值要求为:|△x|≤0.003,|△y|≤0.003。注:通常以D65(6500 K,x=0.3127,y=0.329)为标准白场色坐标。
6.3.9 墨色一致性
Micro LED显示屏墨色一致性,应符合表11的要求。
表11 Micro LED 显示屏墨色一致性要求
6.3.10 色度不均匀性
Micro LED显示屏、各显示模组及相邻模组的色度不均匀性Δu'v'均应不大于0.01。
6.3.11 色纯度
Micro LED显示屏色纯度要求,应符合表12的规定。
表12 Micro LED 显示屏色纯度要求
6.3.12 高动态范围要求
Micro LED显示屏高动态范围要求如下:
a) Micro LED 显示屏接口应具备数字视频输入接口;
b) Micro LED 显示屏 EOTF 曲线拟合度应满足[0.7,1.3]。
6.4 电学特性
6.4.1 刷新率
多路驱动Micro LED显示屏刷新率要求Fc,应符合表13的规定。
表13 多路驱动 Micro LED 显示屏刷新率要求
单位:Hz
6.4.2 灰度等级
多路驱动Micro LED显示屏灰度等级(LED驱动原生灰度等级)要求,应符合表14的规定。
表14 多路驱动 Micro LED 显示屏灰度等级要求
单位:bit
静态驱动Micro LED显示屏应支持灰度等级符合表15要求。
表15 静态驱动 Micro LED 显示屏灰度等级要求
单位:bit
6.4.3 换帧频率
Micro LED显示屏应支持换帧频率等级符合表16要求。
表16 Micro LED 显示屏换帧频率要求
单位:Hz
6.4.4 像素失控率
a) Micro LED 显示屏出厂像素失控率要求为O;
b) Micro LED 显示屏工作 2000 小时以后的像素失控率要求如下:
1) 不熄灭缺陷点小于等于 1ppm;
2) 不发光缺陷点小于等于 5ppm。
6.5 环境适应性
6.5.1 通则
每项试验后,对试验样品的检测应符合下列规定:
a) 试验样品的外观应符合 6.2.1 的规定,无功能故障产生;
b) 像素失控率符合 6.4.4 b)的限值规定。
6.5.2 高温工作
Micro LED显示屏模组推荐的高温工作环境温度:
a) 室内 LED 显示屏 40 ℃;
b) 室外 LED 显示屏 50 ℃。
通电工作8 h条件下,应无影响外观、安全、功能故障产生。
6.5.3 低温工作
Micro LED显示屏模组推荐的低温工作环境温度:
a) 室内 LED 显示屏-10℃, 0 ℃;
b) 室外 LED 显示屏-40 ℃, -30 ℃, -20 ℃, -10 ℃, 0 ℃。通电工作8 h条件下,应无影响外观、安全、功能故障产生。
6.5.4 高温贮存
Micro LED显示屏模组推荐的高温贮存温度:
a) 室内 LED 显示屏建议 60 ℃;
b) 室外 LED 显示屏建议 60 ℃。
贮存4h,应无影响外观、安全、功能故障产生。
6.5.5 低温贮存
Micro LED显示屏模组推荐的低温贮存温度:
a) 室内 LED 显示屏-40 ℃;
b) 室外 LED 显示屏-40 ℃。
贮存4h,应无影响外观、安全、功能故障产生。
6.5.6 湿热
6.5.6.1 湿热负载
Micro LED显示模组最高工作环境温度,相对湿度87%-93% ,通电工作8 h条件下。应无影响外观、安全、功能故障产生。
6.5.6.2 恒定湿热
除非另有规定,室内Micro LED显示模组的环境温度为40 ℃,室外Micro LED显示屏的环境温度为50 ℃, 相对湿度87%-93% ,贮存48 h。应无影响外观、安全、功能故障产生。
6.5.7 振动
Micro LED显示模组在振动频率5 Hz~55 Hz~5 Hz,振幅为0.19 mm的条件下,一次扫描5 min,互相垂直的两个轴向,各扫描二次后,各零部件不应松动、断裂和变形。
6.5.8 噪声声压级
Micro LED显示模组工作噪声声压级要求,应符合表17的规定。
表17 Micro LED 显示屏工作噪声声压级要求
单位:dB(A)
6.6 电磁兼容性
6.6.1 无线电骚扰
Micro LED显示屏无线电骚扰限值应符合GB/T 9254.1的规定。无线电骚扰等级应符合表18的规定。
表18 Micro LED 显示屏无线电骚扰等级
6.6.2 谐波电流
Micro LED显示模组谐波电流发射限值,应符合GB 17625.1的规定。
6.6.3 抗扰度
Micro LED显示模组抗扰度限值,应符合GB/T 9254.2的规定。
6.7 安全性
Micro LED显示模组安全性应满足GB 4943.1的规定。
6. 8 可靠性
6.8.1 平均失效间隔工作时间
Micro LED显示屏模组的平均失效间隔工作时间(MTBF)不小于10000 h。
6.8.2 温升
Micro LED显示屏模组显示表面温升T,应满足表19的规定。
表19 Micro LED 显示屏显示表面温升要求
单位:K
6.9 节能特性
6.9.1 电源平均效率和功率因数
Micro LED显示屏电源功率因数要求为PF≥0.95,Micro LED显示屏电源转换效率要求η≥85% (最大亮度时)。
6.9.2 Micro LED 显示屏模组能源效率
室内Micro LED显示模组能源效率Eff,应符合表20的规定。室内Micro LED显示模组的能效限定值为表20中的C级。
表20 Micro LED 显示屏能源效率要求
单位:cd/w
7 测试方法
7.1 测试条件
7.1.1 测试大气条件
除另有规定外,下列测试均在标准大气条件下进行:
——环境温度:15℃~35℃, 优选 25℃;
——相对湿度:20%~80%;
——气压:86 kPa~106 kPa;
——电源:AC 100~240V,50/60Hz 或 AC 380~415V,50/60Hz。
如需仲裁时,在下列测试用仲裁大气条件下进行测试:
——环境温度:21℃~25℃;
——相对湿度:45%~52%;
——气压:86kPa~106kPa;
——电源:AC 100~240V,50/60Hz 或 AC 380~415V,50/60Hz。
7.1.2 测试环境条件
除另有规定外,测试环境条件如下:
a) 测试环境应无振动、电磁和光电干扰等;
b) 测试前应将显示系统调整到最佳显示状态,测试过程中不应改变显示系统状态;
c) 显示系统宜在测试环境中静置 2 h,测试前预热时间不少于 15 min。
7.1.3 测试仪器设备
除另有规定外,所有测试仪器仪表性能应满足测试具体要求。
a) 亮色度计:误差 ≤±5%(用于测量亮度、色度等光学性能的同类仪器也可);
b) 带有量测功能的高倍显微镜:测量精度不小于 0.0001mm;
c) 照度计:测试范围,0.1lx-50000lx,测试精度,±2%;
d) 示波器:频带宽度不低于 DC-100MHz;
e) 游标卡尺:分度值 0.01mm;
f) 塞 规:分度值 0.01mm;
g) 量角器:分度值 1º;
h) 钢 尺:长度 1m;
i) 振动台:振幅大于 2mm,谐振频率 1~500Hz,振动方向垂直及水平;
j) 温度计;
k) 功率计;
l) 卷尺;
m) 信号发生器:可以产生测试所需分辨率及场频信号;
n) 光电转化器:可将光信号转化为电信号。
o) 功率计: 功率计为有功功率计,波峰因数大于或等于 3,最小电流量程小于或等于 10 mA,在测量小于或等于 1 W 的功率时,读数时应精确到 0.001 W。
p) 测试信号发生设备
测试信号发生设备应具备以下特性:
1) 至少应具备 HDMI、DP、USB、DVI 和 VGA 等测试输出接口;
2) 可产生与被测显示器固有分辨力一致的图像测试信号;
3) 刷新率可调整,至少支持 120 Hz 以上。
注1:测试信号的格式与接口版本有关。推荐使用获得标准样品证书的测试信号发生设备。
注2:测试信号设备仅支持提供信号,不可消耗显示器的功耗。
注3:测试单位根据自身测试产品的情况,选择具备相应测试接口的测试信号发生设备。
注:测试设备的不确定度应符合相关规范的技术要求并检定合格。在检定周期内,按有关操作规程进行测量。
7. 2 外观和结构
7.2.1 外观要求
Micro LED显示屏的外观用目测及手感进行检查。
7.2.2 外壳防护等级
Micro LED显示屏模组外壳防护等级,按GB 4208测试方法进行测试。
7.2.3 拼装精度
7.2.3.1 平整度
Micro LED显示模组平整度测试方法,按照SJ/T 11281—2017中5.1.2.1进行测试。
7.2.3.2 像素中心距相对偏差
Micro LED 像素中心距相对偏差测试方法如下:
a) 被测显示屏工作在黑屏或点亮状态(根据像素点或 LED 晶片可视情况)根据图 1 所示的不同封装结构(a/b/c),进行测量。
1) 单像素 LED 显示屏:找出上下、左右两个相邻封装边缘的相同位置,用带有量测功能的高倍显微镜,测量其相邻的封装的距离 ZC。
2) 集成矩阵式 LED 器件显示屏:找出上下、左右两个相邻多合一封装边缘的相同位置,用带有量测功能的高倍显微镜,测量其相邻的封装的距离 Z,除以实际封装的像素个数 n,计算得到像素中心距 ZC。
3) COB 显示屏:用带有量测功能的高倍显微镜测量 LED 芯片(无表面封装、无有色涂层、无胶体覆盖)上下、左右两个相邻像素的相同位置,测量其像素中心距离 ZC。
(a)单像素LED显示屏 (b)集成矩阵LED器件显示屏 (c)COB显示屏
图1 像素中心距相对偏差示意图
b) 按公式(1)计算像素中心距相对偏差。
J
式中:
J ——像素中心距相对偏差;
Zc——实测及计算得到的像素中心距,单位为毫米(mm);
ZB ——标称像素中心距,单位为毫米(mm)。
7.2.3.3 水平相对错位
Micro LED显示模组水平错位值DSC测试方法如下:
被测显示屏断开电源,为黑屏状态。找出 2 个像素中相同位置的 LED,如图 2 方法用分度值为0.01mm的通用量具测量水平错位值(DSC),单位为mm。
图2 Micro LED 显示模组水平错位值 DSC
7.2.3.4 垂直相对错位
Micro LED显示模组垂直错位值DCC测试方法如下:
被测显示屏断开电源,为黑屏状态,找出2个像素中相同位置的 LED,如图 3 方法用分度值为0.01mm 的通用量具测量垂直错位值(DCC),单位为mm。
图3 Micro LED 显示模组垂直错位值 DCC
7.2.4 Micro LED 芯片测量方法
7.2.4.1 Micro LED 芯片尺寸
如图4所示,用带有量测功能的高倍显微镜测量LED芯片(无表面封装、无有色涂层、无胶体覆盖)边长L及W,单位为um,取最小值作为测量结果。
图4 Micro LED 芯片尺寸测试示意图
7.2.4.2 Micro LED 芯片结构及应用工艺测试方法
用高倍显微镜检查LED芯片电极分布是否在芯片同侧,且电极是否与基板直接连接,并用高倍显微镜检查LED芯片应用是否有焊线。
7.3 光学特性
7.3.1 最大亮度
Micro LED显示屏最大亮度测试方法,依据SJ/T 11281—2017中5.2.1进行测试。
7.3.2 最高对比度
Micro LED显示屏最高对比度测试方法,依据SJ/T 11281—2017中5.2.3进行测试。其中测试条件选取Micro LED显示屏正面法线方向的照度为10x(1±10%)lx。
7.3.3 色域覆盖率
7.3.3.1 概述
色域覆盖率为CIE1931sRGB的x,y坐标系色度图上,三基色(R,G,B)色坐标点组成的三角形色域面积,占NTSC色域面积(0.1582)的百分比。
7.3.3.2 测试方法如下:
a) 测试条件
视频测试信号:
全红场信号;
全绿场信号;
全蓝场信号。
b) 色域覆盖率测试步骤
测试具体步骤如下:
按规定把被测设备调整到标准工作状态;
对三基色显示屏,分别显示全红场、全绿场和全蓝场信号,测试点所规定的P0点的色坐标值(xr, yr),(xg,yg),(xb,yb);
利用光学色度计的计量结果,对测试结果进行修正;
对三基色显示屏用下式(2)及式(3),计算三基色色域面积S及色域覆盖率GNTSC:
GNTsC x 100% ·································································
S = |(xr__xb)(yg__yb)__ (xg__xb)(yr__yb)| ························································ (3)
2
式中:
S——三基色色域面积;
(xr,yr),(xg,yg),(xb,yb)——显示屏三基色的色坐标。
c) 结果表示
用百分比(%)表示。
7.3.4 色域重合率
7.3.4.1 概述
色域重合率(DCI-P3)为CIE1976均匀色空间u’v’坐标系色度图上,三基色(R,G,B)色度点组成的三角形色域面积,与DCI-P3标准色度点组成的三角形色域面积的重叠面积, 占DCI-P3色域面积的比值。
7.3.4.2 测量条件
视频测试信号: 100%全红场信号;
100%全绿场信号;
100%全蓝场信号。
7.3.4.3 测量步骤
测量步骤如下:
a) 将显示设备调整到标准工作状态;
b) 对三基色显示设备,分别显示全红场,全绿场和全蓝场信号,用色度计依次测量中心点的色度坐标 (ur’,vr’), (ug’,vg’), (ub’,vb ’);
c) 按 DCI-P3 色度坐标如表21 所示, 用式(4)计算标准色域面积 Sr;
表21 DCI-P3 色度坐标
Sr = 2 ······················································· (4)
GDCI__P
7.3.4.4 测量结果的表示
测量结果用百分数(%)表示。
7.3.5 视角
Micro LED显示屏视角测试方法,按照SJ/T 11281—2017中5.5.2进行测试。
Micro LED显示屏色度视角测试方法,按照SJ/T 11348-2016中5.13测试条件1进行测试。
7.3.6 反射率
Micro LED显示屏镜面反射率测试方法,按照液晶显示模块测试方法中方法1007 镜面反射系数进行测试。测试时布局图应选择布局图a)可将积分球光源替换为均匀光源。
7.3.7 亮度非均匀性
7.3.7.1 测试条件
测试条件如下:
a) 环境照度的变化小于±10%;
b) 亮色度计采集范围不得少于 16 个相邻像素。
7.3.7.2 测试步骤
在测试前,全屏点亮显示屏,目测显示屏点亮效果,在符合本标准测试条件后,按如下步骤进行测试:
a) 在测试过程中,应在各测试点法线方向上进行观测测试;
b) 在最高灰度级、最高亮度级下,全屏显示某一基色;
c) 在全屏范围内目测选取偏差最大的 9 对相邻区域;
注:相邻区域由2个相邻显示单元(显示模块/显示模组)组成。
d) 用亮色度计分别测试出这 9 对相邻区域中各显示单元(显示模块/显示模组)的亮度值;
e) 用公式(6)分别计算出每一对相邻区域的亮度非均匀性,计算公式为:
Li
式中:
Li ——各对相邻区域的非均匀性( i=1,2,3…9);
Li1——各对相邻区域中第一个显示单元(显示模块/显示模组)的亮度测试值( i=1,2,3…9),单位为坎德拉每平方米(cd/m2);
Li2——各对相邻区域中第二个显示单元(显示模块/显示模组)的亮度测试值( i=1,2,3…9),单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。
f) 用同样的方法,对其余基色分别测试计算;
g) 取最大值即为该显示屏亮度非均匀性 LJ。
7.3.8 白场色坐标
按如下步骤进行白场色度坐标测试:
a) 在测试过程中,应在各测试点法线方向上进行观测测试;
b) 在最高灰度级、最大亮度条件下,全屏显示白色;
c) 调节规定的色温档位;
d) 用亮色度计读取显示模组的色度坐标;
e) 判定其测试显示模组的色度坐标与标准色坐标允差是否符合本标准 6.3.8 的要求。
7.3.9 墨色一致性
按如下步骤进行墨色一致性测量:
a) 将断电黑屏 LED 显示单元或 LED 显示屏置于 D65 光源环境中,使用色度仪对 LED 显示单元及LED 显示屏表面色差进行测试。
b) 如果 LED 显示单元或 LED 显示屏表面没有明显色差,如图 5 所示,在 LED 显示单元或 LED 显示屏中心选取一个参考点作为目标样品,测试目标样品色度(色度计显示 L,a,b 数值 L,b 定义参考色差仪说明书)。然后,在整单元或整屏均匀选择 5 个点作为测试点,测试其相对色差ΔE,取最大值作为有效值。
图5 墨色一致性测试示意图
c) 如果 LED 显示单元或 LED 显示屏表面有明显的有差异的区域,选择测试点时必须把对应区域纳入测试点,同样,ΔE 最大值作为有效值。
d) 测试结果按照 6.3.9 分级。
7.3.10 色度不均匀性
7.3.10.1 LED 显示模组
LED显示模组色度不均匀性测试步骤如下:
a) 将 LED 显示模组调整到正常的工作状态;
b) 将全白场信号发送到显示屏,按图 6 规定,用色度计测量屏幕法线方向测试点 1~测试点 9 的色度坐标值;
c) LED 显示单元的色度不均匀性应按公式(7)计算:
vi
式中:
′ ′
ui , vi ——LED显示单元各点的色度坐标值;
′ ′
Δui vi ——色度不均匀性。
d) 取最大值作为测试结果。
图6 显示模组色度不均匀性测试点示意图
7.3.10.2 LED 显示屏
LED显示屏色度不均匀性测试步骤如下:
a) 将 LED 显示屏调整到正常的工作状态;
b) 将全白场信号发送到 LED 显示屏,按图 7 规定,将显示屏均匀分为 9 个区域显示区域 1 到显示区域 9 的中心点的色度坐标值,记为
c) LED 显示屏的色度不均匀性应按公式(8)、(9)、(10)计算:
式中:
′ ′
u0 , v0 ——LED显示屏各显示区域中心点的色度坐标值的平均值; ′ ′
ui , vi ——LED显示屏各显示区域中心点的色度坐标值;
′ ′
Δui vi ——色度不均匀性。
图7 显示屏色度不均匀性测试点示意图
d) 取最大值作为测试结果。
7.3.11 色纯度
7.3.11.1 概述
色纯度指样品颜色同主波长光谱色接近的程度。通过CIE1931sRGB色品图上的两条线段的长度比来
表示,即参考白点(0.33 ,0.33)到样品点的距离与参考白点到主波长点的距离之比。
7.3.11.2 测试方法
a) 测试条件
视频测试信号:
全红场信号;
全绿场信号;
全蓝场信号。
b) 色纯度测试步骤测试具体步骤如下:
1) 按规定把被测设备调整到标准工作状态。
2) 分别显示全红场、全绿场和全蓝场信号,用亮色度计测试点依次测试中心点的色坐标值(xr, yr),(xg,yg),(xb,yb)。
3) 按公式(9)或公式(10)计算基色点与等能白点的斜率 k 按照公式(9)
4) 在两个斜率中选一个较小的绝对值,根据 CIE1931 色度图标准光源 E(等能光源)恒定主波长斜率表,确定样品的主波长或者补色波长。CIE1931 色度图标准光源 E(等能光源)恒定主波长斜率表可参考附录 B。
5) 根据样品的主波长或者补色波长,查表 CIE1931 标准色度观察者数据得到xλi,yλi ,如图 8所示。
图8 CIE1931 色品图上求解色纯度示意图
用以下公式计算色度纯度Pe按照公式(13)或公式(14)。
式中:
xi ,yi ——测试点R、G、B色度坐标;
xλi ,yλi——等能白点与测试点连接线的延长线与CIE1931色度轨迹的交点坐标。
6) 测试结果用百分数(%)表示。
7.3.12 高动态范围
Mirco LED显示屏接口测试方法按照SJ/T 11844—2022中7.1进行测试。
Mirco LED显示屏EOTF 曲线拟合度测试方法,按照SJ/T 11844—2022中7.7进行测试。
7,4 电学特性
7.4.1 刷新率
Micro LED显示屏刷新率测试方法,按照SJ/T 11281—2017中5.3.2进行测试。
7.4.2 灰度等级
多路驱动Micro LED显示屏灰度等级测试方法,按照SJ/T 11281—2017中5.3.3进行测试。
静态驱动Micro LED显示屏灰度等级测试方法,按照SJ/T 11281—2017中5.3.3进行测试。
7.4.3 换帧频率
Micro LED显示屏换帧频率,按如下步骤进行换帧频率测量:
a) 测试条件
1) 测试信号:黑场信号图、白场信号图;
2) 测试仪器:光电转换器、示波器。
b) 测试步骤:
1) 将信号源输出设置为被测设备所标称的分辨率、帧率的视频格式;
2) 输入黑场与白场交替出现(1 帧黑场、1 帧白场)的测试信号,用光电转换器拾取屏幕上 4个以上相邻像素的光信号;
3) 用示波器观测光电转换器输出的屏幕信号波形,测量该信号波形中相邻两帧图像之间的间隔时间 T,换帧频率记为 1/T。
7.4.4 像素失控率
按照如下步骤进行测量:
a) Micro LED 显示屏显示全黑场信号,用放大镜观测屏幕区域,计算不熄灭点的像素总数,并记录,调整顺序;
b) Micro LED 显示屏显示全白场及全红场、全绿场、全蓝场信号,用放大镜观测屏幕区域,计算各基色不正常发光的像素点总的个数,并记录。
7.5 环境适应性
7.5.1 高温工作
Micro LED显示模组高温工作测试方法,按照GB/T2423.2—2008的规定的方法进行。每小时进行一次检测。测试条件按6.5.2,测试后满足6.5.1要求。
7.5.2 低温工作
Micro LED显示模组低温工作测试方法,按照GB/T2423.1—2008的规定的方法进行。每小时进行一次检测。测试条件应按6.5.3(选择其中一个推荐温度),测试后满足6.5.1要求。
7.5.3 高温贮存
Micro LED显示模组高温贮存测试方法,按照GB/T2423.2—2008的规定的方法进行。测试后在室温条件下恢复4h后,应按6.5.4对Micro LED显示屏进行测试,测试后满足6.5.1要求。
7.5.4 低温贮存
Micro LED显示模组低温贮存测试方法,按照GB/T2423.1—2008的规定的方法进行。测试后在室温条件下恢复4h后,应按6.5.5对Micro LED显示屏进行测试,测试后满足6.5.1要求。
7.5.5 湿热
7.5.5.1 湿热负载
Micro LED显示模组湿热负载试验,按照GB/T 2423.3—2006 的规定对组成 LED 显示屏的显示模组进行。除另有规定外,对室内LED显示屏的显示模组在(40±2)℃、相对湿度为87%~93%的条件下,对室外LED显示屏的显示模组在(50±2)℃、相对湿度为 87%~93%的条件下通电工作 8 h,每小时进行一次检查,应满足6.5.1的要求。
7.5.5.2 恒定湿热
Micro LED显示模组恒定湿热试验,按照 GB/T 2423.3—2006 的规定对显示模组进行。除另有规定外,对组成室内 LED 显 示屏的显示模组在(40±2)℃、相对湿度为 87%~93%的条件下,对组成室外 LED显示屏的显示模组在(50±2)℃、相对湿度为87%~93%的条件下贮存48 h。试验结束后,立即进行对地漏电流、抗电强度的测量,对地漏电流、抗电强度应满足GB 4943.1的要求,再在室温环境下恢复4 h后,对LED显示屏进行检查应满足6.5.1的要求。
7.5.6 振动试验
Micro LED显示模组振动试验按照 GB/T 6587—2012 中的 5.9.3 的规定对显示模组进行。试验结束后,对显示模组进行检测应满足 6.5.1 的要求。
7.5.7 噪声声压级
Micro LED显示模组工作噪声声压级测试方法,按照GB/T 18313—2001进行测试。
7.6 电磁兼容性
7.6.1 无线电骚扰
Micro LED显示模组无线电骚扰限值测试方法,按照GB/T 9254.1进行测试,测试样机应包含显示模块、控制电路 (如接收卡及发送卡)、电源转换器以及相应的结构件。
7.6.2 谐波电流
Micro LED显示屏谐波电流测试方法,按照GB 17625.1进行测试。
7.6.3 抗扰度
Micro LED显示屏抗扰度测试方法,按照GB/T 17618进行测试。
7.7 安全性
Micro LED显示屏安全性测试方法,按照GB 4943.1进行测试。
7. 8 可靠性
7.8.1 平均失效间隔工作时间(MTBF)
Micro LED显示屏模组平均失效间隔时间,按照GB 5080.7-1986规定的定时定数截尾试验方案1-2。 α=20%,β =20%,Dm=3.0进行测试。
7.8.2 温升
Micro LED显示屏显示表面温升测试方法,按照GB 4943.1进行。应满足 6.8.2 的要求。
7.9 节能特性
7.9.1 电源平均效率和功率因数测试方法
a) Micro LED 显示模组供电电源的平均效率测试按照GB/T 14714-2008 中 5.3.9 方法进行测试。
b) 当 Micro LED 显示模组显示全白场,最大亮度时,按照系统供电电源的功率因素直接从功率计上读取数值,保留小数点后三位有效数字。
7.9.2 Micro LED 显示模组能源效率的计算及测试方法
7.9.2.1 单位时间能耗的计算
Micro LED显示模组在某种状态下的单位时间能耗值pi ,按公式(15)计算,公式为:
pi = Et/t ··········································································· (15)
式中:
pi ——显示模组在某种状态下单位时间能耗值,单位为瓦特(W);
Et ——实际测量的能耗,单位为瓦特时(W•h);
t ——实际测量的持续时间,单位为小时(h);
i ——显示器状态为工作状态 on。
7.9.2.2 能源效率计算
Micro LED显示模组能源效率Eff按公式(16)计算,公式为:
Eff ·········································································· (16)
式中:
Eff ——能源效率,单位为坎德拉每瓦特(cd/W);
pon ——工作状态单位时间能耗值,单位为瓦特(W);
S ——有效发光面积,单位为平方米(m2);
L ——屏幕亮度,单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。
7.9.2.3 测试方法
Micro LED显示屏的能源效率,按照附录C进行测试。最大亮度按SJ/T 11281规定的方法进行测试。
8 检验规则
8. 1 显示模组评价
8.1.1 凡有下列情况之一时,在组装显示屏之前,必须对用于组装显示屏的显示模组进行模组评价:
a) 在首次进行显示屏的型式试验和交收检验之前;
b) 产品停产半年以上,恢复生产时;
c) 正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;
d) 合同要求时。
8.1.2 显示模组评价项目及要求,按照表 22 规定进行。
8.1.3 样品的抽取
提供的显示模组评价样品应在用于组装 LED 显示屏的显示模组中抽取。
8.1.4 抽样方案
按照GB/T 2828.1—2012正常检验方案,一般检验水平II,AQL=1.5
8. 2 型式检验
8.2.1 凡有下列情况之一时,应进行型式检验:
a) 新产品试制定型鉴定或老产品转厂生产;
b) 正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;
c) 产品停产半年以上,恢复生产时;
d) 国家质量监督机构提出要求时。
8.2.2 型式检验的样品为显示模组。
8.2.3 型式试验的项目及要求按表 22 规定进行。
8.2.4 型式试验中,安全性能不合格时,该次型式检验为不合格;若其他项目出现不合格,应在同一批产品中加倍抽取样品,对不合格项进行检验,若仍不合格,则该批次型式检验不合格。
8.2.5 样品抽样
型式试验时,序号4、5、6、7、8的型式检验仅针对显示模组进行,并应在显示屏检验批所用的显示模组中抽取。其他项目针对LED显示屏进行。
8.2.6 抽样方案
显示模组抽取四套,LED显示屏抽取一台。
8. 3 出厂检验
8.3.1 出厂检验的样品为显示模组或显示屏。
8.3.2 出厂检验的项目及要求,按表 22 规定进行。
8.3.3 出厂检验中,剔除的不合格品允许返修,返修后重新对不合格项进行检验,但返修次数不应超过两次。
8.3.4 抽样方案
出厂检验的抽样方案为100%。
表22 检验项目表
9 标志、包装、运输、贮存
9. 1 标志
9.1.1 Micro LED 显示屏产品外包装箱上应具有以下标记:
a) 名称、型号、生产企业的名称、地址;
b) 商标名称、注册商标图案;
c) 重量、体积;
d) 印有防雨、向上和易碎等标记,标记应符合 GB/T 191 的规定。
9.1.2 Micro LED 显示屏产品外壳上应有以下标记:
a) 生产厂的名称、商标、型号和编号;
b) 电源的性质、额定电压、额定电流、额定频率以及警告用户防止触电等标记。
9.1.3 Micro LED 显示屏使用说明书中的产品污染控制标识要求,应符合SJ/T 11364 的规定。
9.2 包装
9.2.1 Micro LED 显示屏包装箱不应有破损、变形和受潮等缺陷。
9.2.2 Micro LED 显示屏包装箱内样机不得倒装,样机、附件等放置位置正确,并不应有异物。
9.2.3 Micro LED 显示屏包装箱内有使用说明书、合格证或检验标志。
9.2.4 Micro LED 显示屏包装箱牢固,并有防震和防潮措施。
9.3 运输
包装好的Micro LED显示屏可用任何交通工具(如:汽车、火车、飞机等普通运输工具)运输,但运输过程应避免雨淋袭、太阳久晒、接触腐蚀性气体及机械损伤。
9.4 贮存
Micro LED 显示屏储存温度范围为-40 ℃~60 ℃, 相对湿度不大于80%,周围环境无酸碱及腐蚀性气体,且无强烈的机械振动、冲击及强磁场作用。
附 录 A
(资料性)
三角形重叠面积的计算方法
可参考以下方法计算两个三角形重叠面积。
a) 求两条直线的交点坐标 P(x,y)的方法如下:
x = (x1y1y_))(__))___((__))((y_y)3x4) ················································· (17)
y = (x1y2(__1))((__))__((__))((y_ ················································ (18)
图A.1
b) 根据三角形的重叠部分图形的类型求重叠面积。
1) 如重叠部分为三角形,计算方法如下:
A = |x1y2 + x2y3 + x3y1 __ x2y1 __ x3y2 __ x1y3| ····································· (19)
图A.2
2) 如重叠部分为五角形,计算方法如下:
A = |x1y2 + x2y3 + x3y4 + x4y5 + x5y1 __ x2y1 __ x3y2 __ x4y3 __ x5y4 __ x1y5| ········· (20)
图A.3
附 录 B
(资料性)
CIE 1931 色度图标准光源 E(等能光源)恒定主波长线的斜率
表B.1 CIE 1931 色度图标准光源 E(等能光源)恒定主波长线的斜率
表 B.1(续)
表 B.1(续)
附 录 C
(规范性)
Micro LED 显示屏能源效率测试方法
C.1 试验条件
C.1.1 环境条件
在下列范围内的温度、湿度和气压条件下进行测量。
a) 温度:23℃±5℃;
b) 相对湿度:45%~75%;
c) 大气压力:86 kPa~106 kPa。
C.1.2 电源
Micro LED显示模组的供电方式和电气参数使用制造商的规定。
C.1.2.1 交流供电
a) 电源电压:交流 220×(1±1%)V 或 380×(1±1%)V;
b) 电源频率:50×(1±1%)Hz;
c) 总谐波失真:≤2%。
C.1.2.2 直流供电
采用直流供电的产品应使用制造商规定的供电方式。电源电压的波动应不超过制造商规定值的± 5%。
C.2 测试仪器
C.2.1 亮色度计
亮色度计测量范围至少满足 0.02 cd/m2~ 10000 cd/m2 ,亮色度计分辨力至少满足 0.01 cd/m2。
C.2.2 功率计
功率计为有功功率计,波峰因数大于或等于 3,最小电流量程小于或等于 10 mA,在测量小于或等于 1 W 的功率时,读数时应精确到 0.001 W。
C.2.3 测试信号发生设备
测试信号发生设备应具备以下特性:
a) 至少应具备 HDMI、DP、USB、DVI 和 VGA 等测试输出接口;
b) 可产生与被测显示器固有分辨力一致的图像测试信号;
c) 刷新率可调整,至少支持 120 Hz 及以上。
注1:测试信号的格式与接口版本有关。推荐使用获得标准样品证书的测试信号发生设备。
注2:测试信号设备仅支持提供信号,不可消耗显示器的功耗。
注3:测试单位根据自身测试产品的情况,选择具备相应测试接口的测试信号发生设备。
C.3 测量方法
C.3.1 测试接口
如果显示器具备多个视频输入接口,能源效率的测量按照以下可获得的第一顺序进行测量,且仅测量一次:
a) HDMI;
b) DP;
c) DVI;
d) USB-C;
e) 其它数字接口;
f) VGA;
g) 其它模拟接口。
C.3.2 测试信号
测试信号的图像格式应与显示器的固有分辨力一致,测试信号选择全范围(full range)。
C.3.2.1 级灰度测试信号
8 级灰度测试信号位置和比例大小示意图,见图C.1。其中背景为 0%的黑电平,第一排灰度为:0%、 5%、10%、15%;第二排灰度为:85%、90%、95%、100%,用于调整显示器的标准状态。
图C.1 8 级灰度测试信号示意图
注:a=0.1V b=0.1H c=0.3V d=0.35H
C.3.2.2 白窗口测试信号
白窗口测试信号的背景为黑(0,0,0)、白(255,255,255),窗口位置和比例大小示意图见图C.2。
图C.2 白窗口测试信号示意图
C.3.3 测量场地
为了避免杂散光对测量结果产生影响,测量应在光学暗室中进行,且暗室应满足以下
条件:显示器表面的环境光照度小于等于 1 lx。
C.3.4 直流供电测试系统
按图C.3连接直流供电的显示器。将 USB 线缆或其它线缆的一端与直流电源相连,一端与显示器相连,中间接入功率计。
图C.3 直流供电显示器的电源连接方式
C.3.5 Micro LED显示模组标准测量状态
测试前按以下步骤对 Micro LED显示模组进行调整,测试过程中不能以任何方式改变其工作状态。
a) 将 Micro LED 显示模组处于工作状态,色温调整到 D65,以最高亮度的 30%点亮全部发光二极管进行预热,时间不少于 15 min;
b) 显示 8 级灰度测试信号,如图 C.1 所示。调整显示控制系统的“亮度级”或“灰度级”控制器到最大位置,如果第二排的 100%和 95%的两个灰阶能够分辨,该状态即为测试状态。如果不能区分,则降低对比度直到可以恰好分辨。如果 100%和 95%白灰阶始终不能分辨,则降低“对比度”到 95%和 90%灰度的两个白灰阶可以恰好分辨。如果 95%和 90%白灰阶始终不能分辨,则降低“对比度”到 90%和 85%灰度的两个白灰阶可以恰好分辨。
如果 90%和 85%白灰阶始终不能分辨,则降低“对比度”到最小位置。
c) 在暗室条件下,亮色度计和 Micro LED 显示模组的测量距离为屏幕高度的 3 倍,将亮色度计放置在垂直于屏幕中心的位置进行测量。
d) Micro LED 显示模组测试样品面积不小于 1 平米。
C.3.6 能源效率测试步骤
能源效率测试具体步骤如下:
a) 连接电源和测试设备;
b) 接通电源,并适当调整电源电压和频率;
c) 按照 C.3.5 进行测试设置;
d) 显示白窗口信号,测量屏幕中心的亮度,同时测量屏幕有效发光区域的尺寸,计算有效发光面积;
e) 测量显示器的能耗,Micro LED 显示模组测量时间为 10 min;
f) 测量时,应将为实现正常显示所需的显示、控制和信号传输等部件的单个或多个供电电源连接在功率计上;
g) 记录试验条件和测量结果;
h) 按第 7.9.2 计算能源效率Eff。