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技术课堂|三招降低显示产品在线测试成本!

光傲科技 CINNO 2018-10-29

对于显示产品来说,进行必要的光学检测是非常重要的,通常有两个方面的作用:

  1. 通过检测Gamma、色彩,对显示驱动进行优化,提升显示品质。

  2. 通过对各项光电参数的测试,防止不良品进入市场导致重大的商业损失,尤其是品牌价值的损耗。


光学检测是如此重要,许多消费电子大厂,如Apple ,以及欧美车载显示屏厂商等,均执行全检政策。当然,这需要投入大量的光学检测设备到产线上。

对于国产品牌消费电子厂商以及供应链来讲,一边是测试需求的不断提高,一边却是产品利润的不断下滑。然而光学检测仪器的成本居高不下,使得许多厂家仍然采用抽检的方式,或针对不同价位的产品,执行不同的检测标准。

如何降低测试成本,成为许多显示行业上下游厂商的心头之痛。本文针对产线测试需求和现场环境,提出三种降低产线成本的方案:注意:绝不牺牲精度哦!

  • 亮度、色度测试模块:取代单点亮度、色度计,成本降低2/3

  • 多点同步亮度、色度均匀性测试模块:取代2D亮度计,成本降低70%

  • 一机多能,加快测试节拍:减少设备投入,从而降低其它设备投入

一、基于模块化设计的亮度、色度计,保证精度的同时,可降低一半甚至2/3的成本!

亮度、色度计是显示测试最通用的测试仪器,目前产线上的亮度、色度计除了检测亮度、色度、闪烁外,还对非常关键的Gamma,颜色调校工艺至关重要。

这种仪器主要供应商是日美系产品。这些产品的一个显著特点是,这些仪器均是独立的测试仪器,是为实验室应用而开发的。

例如,大部分设备都有自己的显示屏、针对试验室应用的测试软件等。而对于产线快速测试来讲,这些部件并没有特别的用处,所有的仪器控制、数据采集、处理,只需要通过电脑和PLC控制进行。

因此如果去掉显示屏、实验室软件这些功能,只保留基本的亮度、色度测试功能,借助电脑实现测试控制、数据处理,则会显著减少仪器成本。通常成本可控制在2万RMB以内。

由于这种色度计在产线上使用量大,虽然单独仪器看起来价格不算很贵(4-6万RMB),但是考虑到数量,将为客户减少巨大的资金投入。

PR0084就是基于这个理念开发的产品,除了精度满足高品质测试需求外,还具备快速、稳定的特点,并针对产线环境,设计了温度补偿和环境光补偿功能

那么问题来了,精度呢?

  • 测试精度验证

测试环境:室温 20°C, 湿度:50%±10%

标准亮度、色度计:OL 770-DMS(美国军标级光谱亮度、色度计,制造商:Gooch&Housego)

被测光源:

  1. RGB-LED背光显示器

  2. 白光LED背光显示器

  3. 广色域CCFL背光显示器

测试方法:

每一种显示器分别产生150种颜色,每一种颜色首先使用OL 770 光谱亮度、色度计测试,然后立即采用PR0084进行测试。这样生成一个150组对比数据。OL 770-DMS 是一款科研级的高精度光谱辐射度计。

测试结果:

A、RGB背光

B、白光LED背光

C、广色域CCFL背光

与CA 210色域对比测试

二、多点同步亮度、色度均匀性测试模块:取代2D亮度计,成本降低70%!

显示屏的亮度和色度均匀性是必测的项目,通常两种方法:

  1. 2D成像亮度计、色度计:整体获取显示屏亮度、色度分布,计算均匀性。测试速度快、成本高

  2. 单点色度计+平面坐标位移台:分别测试不同点的亮度、色度,计算均匀性。速度慢、成本高。

eFlat多通道测试模块采用多个高精度亮度、色度测试探头,通过光纤采集显示屏上不同点的亮度、色度,通常9点或13点,多个点可以同时采集亮度、色度,进行均匀性计算。因为没有自动位移系统,可靠性和成本也大大降低。

高精度成像式亮度、色度计通常价位在50-70万RMB每台,而采用eFlat 多通道测试模块,以9点法来计算,加上定制开发,价格可控制在10万以内!

精度么,由于采用了和PR0084 相同的测试探头,因此可参考PR0084之精度,所以精度也是杠杠的!

三、现有设备挖潜:减少设备投入,从而降低其它设备投入

很多厂商已经有了LMK成像亮度、色度计,主要用于显示屏黑白画面的均匀性,以及BlackMura,可是很多客户不知道LMK还有其它测试功能。

  1. Gamma测试:通过独有的算法,三次测量就可以获得64级灰阶测试,完成Gamma测试;普通色度计测试需要64次测量,用时大约13分钟,采用LMK的Gamma测试方案,时间减少80多倍。测试节拍速度加快,可减少相应的机台数量,从而减少成本。

  2. PixcelCrosstalk 像素串扰测量:用于评价显示器清晰度的指标,对于需要评测防眩膜对显示品质影响的应用非常重要,主要是需要在阳光下显示的产品,例如车载、机载显示器,手机屏幕等

  3. 残影:LMK针对残影测试,开发出相应的软件插件,可以完成残影测试评估。已经被车载行业广泛使用。该残影测试方案将全屏分为多个区块,分别进行残影测试,相对于传统的测试方法,更能体现屏幕残影水平。在OLED行业,已经被三星、LG等采用。

  4. 视角测试:LMK增加视角测试专用镜头,可以实现在产线环境下的显示器视角特性测试,主要是视角相关的亮度、色度、对比度。

  5. 色度及均匀性测试:目前大部分2D相机大部分无法完成精确的色度测量,主要是以滤片吻合三刺激值函数有许多技术难点,通常需要针对特定光源建立校正文件,然后进行量测。LMK Color则可完善解决该问题。无需针对特定光源进行校正,即可获得误差小于0.002的色度测试误差!


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