LED屏像素亮度均匀性的评估与校正
10页1、LED 显示屏像素亮度均匀性的评估与校正前言近年来,在市场驱动和政府扶持下,我国的LED显示屏产业经历了令世界瞩目的高速成 长,同时,产业内竞争也日趋激烈,客户对质量要求也越来越高,越来越专业。像素亮度均匀性是LED全彩显示屏显示质量的一个关键指标。均匀性差的显示屏,轻则 感觉屏幕不干净,色彩不匀净,重则会看到暗斑、亮斑、色斑,甚至马赛克,严重影响显示 效果。为改善LED屏的像素亮度均匀性,生产厂家和控制系统厂商都付出了相当大的努力,从 严格筛选分档 LED 灯或芯片,到逐点校正技术的开发应用,然而,由于缺乏一个客观、科 学、稳定的测试方法和评价指标,这些改进措施的效果如何却难以量化评估,有时甚至对均 匀性改善与否都无法达成共识。本文将讨论现有的亮度均匀性评估方法,提出像素亮度均方差作为均匀性评估指标,并 应用维优公司SV-1型测量系统进行均匀性评估和逐点校正实践,最后对实验结果进行分析 和总结。1 现行的评估手段对于 LED 显示屏的像素光强均匀性评估方法,在 2007 年发布的行业标准 SJ/T 11281-2007发光二极管LED显示屏测试方法中有明确说明:“全屏范围内任意离散抽
2、取 30 个像素,在最高灰度级、最高亮度级下,全屏显示单红色,用光强仪分别测量出这30个像素的光强值,再进行算术平均计算得到I:I -1用公式I = / X100%计算出红色像素光强均匀性IRJ I RJ式中,i二130;I =兰 I /30ii=1用同样方法分别计算出绿色和蓝色像素的光强均匀性 I , I ,取最大值即为该屏像GJ BJ素光强均匀性 I ”PJ对于像素光强均匀性等级的评定,SJ/T11281-2007中由低到高分为A,B,C三级。A级B级C级25% I 50%5% I 25%I 5%PJPJPJ撇开测试方法本身的效率、可操作性、可复现性等不谈,像素光强均匀性 I 这个指标PJ本身存在着先天的不足。LED屏由大量的LED灯点组成,一个1平方米左右的显示屏,就会 包含上万个单基色灯,从全屏抽取30 个像素来做均匀性评估,样本个体差异性大,数量相 对总体却太过单薄,代表性堪忧。实验证明,按照这个评估方法测出的像素光强均匀性指标, 随着像素点抽样的改变,会呈现非常大的浮动,甚至同一张屏体的几次独立测量,会导致该 屏的像素均匀性级别分别落在A,B,C三个级别上。这样不稳定的指标
3、自然无法推广实用。因此,LED屏生产厂商普遍使用另一个指标来粗略评估像素亮度均匀性,就是分光分色 机对LED管分类时的参数设置,一般用最大最小值比来表示,如1:1.2, 1:1.4等。这个指 标是在采购原材料时由上游供应商提供的,获取容易,但也存在很多问题:1) 对于自己不做封装的显示屏制造商来说,这个指标无法检验,和供应商之间存在严 重的信息不对称。对于显示屏的应用客户来说,也存在同样的问题2) 为了兼顾效率和测量精度的平衡, LED 分光分色机标称的光度测量指标,最好的也 在5%,一般都在10%。这样大的系统误差,叠加到分光时预设的阈值两端,使这个本已 很粗糙的指标更加扑朔迷离。3) LED 管老化衰减特性的不一致,使原材料采购时的指标,难以简单移植,用于老化 后的成品LED屏的均匀性评估。对于经过逐点校正的显示屏均匀性的评估,这个指标更是无能为力。 于是,对于逐点校正的改善效果评估,现在还普遍停留在人眼目测的水平上。2 像素亮度均方差LED显示屏的像素亮度均匀性评估,是一个数理统计问题。对于显示屏上的单个LED管,其光强值是一个随机变量,其光强的分布概率近似于正态分布。随机变量偏
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