LED显示屏测试标准

LED显示屏测试方法

１９９８年５月，ＬＥＤ显示屏专委会在北京召开成立大会之际，大家提出有必要把ＬＥＤ
显示屏的主要光电性能检测方法标准化。会后，专委会根据大家提议，委托南京洛普股份有
限公司负责起草《ＬＥＤ显示屏检测方法》，并先后组织了昆明、海口、南京三次会议认真
讨论，广泛征求各方面意见、修改补充，于２０００年９月在厦门第二次全体成员大会上，
把《方法》印发给全体会员单位开始试行，以促进行业规范发展。在试行过程中成立的技术
组，接受当时北京奥申委等单位的委托，先后对北京首体、工体、奥体中心和黄山体育馆等
多块全彩屏，参照《方法》进行了检测。２００１年４月，在杭州召开检测技术研讨会，讨
论了《方法》试行情况；并由西安青松、北京蓝通等单位对《方法》的实施作了重点发言。
当年９月，在北京国际大屏幕显示设备展上，技术组对参展的多块显示屏进行了现场实测，
并用中国计量院标定过的检测仪器对各种仪器做了比对。以后又在北京两次开会对《方法》
进行了讨论修改；于２００２年底上报信息产业部。原计划于今年５、６月召开全体成员大
会时，宣贯《方法》，但由于尚未批印，加之
“非典”肆疟取消了大会，而许多会员单位又迫
切希望尽快见到《方法》，为满足广大会员单位的要求，先将《方法》讨论修改稿在该刊上
刊登以供大家参考。

1 范围

本标准对ＬＥＤ显示屏的机械、光学、电学等主要技术性能进行了分级，并严格规定了测
试方法。
本标准适用于各类ＬＥＤ显示屏（以下简称显示屏）。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随
后所有修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本部分达
成协议的各方研究是否可使用这些文件的**版本。凡是不注日期的引用文件，其**版适
用于本部分。

ＧＢ４２０８－１９９３电工电子产品外壳防护标准

ＳＪ／Ｔ１１１４１－ＸＸＸＸＬＥＤ显示屏通用规范

3 分级

接检测结果，将指标分为三个等级。

Ａ级：显示屏应达到的基本指标。

Ｂ级：指标高于Ａ级。

Ｃ级：指标高于Ａ级和Ｂ级。

4测试环境和测试仪表

4.1测试环境
除特殊规定外，测试环境如下：

环境温度：１５
℃～３５℃　

相对湿度：４０％～８０％；

大气压力：８６ｋｐａ～１０６ｋｐａ；

电源电压：２２０Ｖ
±１０％、５０Ｈｚ±ｌＨｚ。

4.2测试仪表及软件
彩色电视信号发生器　Ｓ／Ｎ大于５２ｄＢ；
彩色分析仪：精度大于±５％（用于测量亮度、
色度等光学性能的同类仪器也可）；
游标卡尺：分辨度０．０２ｍｍ；
量角器：精度２°；
温度计：精度±１℃；
光强仪：精度大于±１０％；
照度计：精度大于±１０％；
示波器：１００ＭＨｚ；
钢尺：长度大于１ｍ；
塞规：精度大于１／１００ｍｍ　
亮度鉴别测试软件；
灰度测试软件；
帧频测试软件。

5测试方法

5.1电性能
5.1.l换帧频率
ａ　定义
画面信息更新的频率ＦＨＯｂ）要求
ｃ　测量
－－启动帧频测试软件，并在显示屏上开四个区域：Ａ１、Ａ２、Ａ３和Ａ４。**帧画面
在区域Ａ１内显示一个“●”，第二帧画面在区域Ａ２内显示一个
“■”，第三帧画面在区域Ａ３
内显示一个“▲”，第四帧画面在区域Ａ４内显示一个
”“
★。以上四画面为一组，并从第五帧
开始按此规律循环显示；
－－在显示屏上显示该测试软件，若显示屏在四个区域中都有完整的圆形，则换帧频率ＦＨ
就等于计算机帧频ＦＦ，即ＦＨ＝Ｆｒ；
－－在显示屏上显示该测试软件，若显示屏只在区域Ａ１和区域Ａ３中有完整的图形，或只
在区域Ａ２和区域Ａ４中有完整图形，则换帧频率ＦＨ就等于计算机帧频的一半，即ＦＨ＝
ＦＦ／２；
－－在显示屏上显示该测试软件，若显示屏只在任意一个区域中有完整图形，则换帧频率ＦＨ就等于计算机帧频的四分之一，即ＦＨ＝Ｆｒ／４；
－－在显示屏上显示该测试软件，若显示屏在四个区域中都有图形，但图形不完整被抽行或
抽列，则换帧频率ＦＨ就等于计算机帧频的一半，即ＦＨ＝ＦＦ／４；
－－用示波器测出计算机帧频ＦＦ，并根据上面测试结果算出换帧频率ＦＨ；
－－根据表１的规定，将该指标归入相应级别。


5.1.2
刷新频率
ａ　定义
显示屏每秒种显示数据被重复的次数ＦＣｂ）要求
ｃ）测量
－－显示屏亮度置**，灰度级置为变换的１级，双基色显示屏为组合色，全色屏为

白色；
ＳＪ／Ｔ１１１４１－ＸＸＸＸ

－－用示波器观察任－象素一种颜色的ＬＥＤ驱动电流波形，并测出一组驱动电流波形的
周期Ｔ，则刷新频率ＦＣ＝１／Ｔ；
－－按表２的规定，归入相应级别。

5.1.3占空比
ａ　定义
在**灰度级和**亮度级情况下，任意一个象素在一个扫描同期内的导通时间（Ｔｏ）与
扫描周期　Ｔｓ）之比，以ＺＱ表示。当ＺＱ
≥１时，定义为静态驱动，当ＺＱ＜１时，定
义为动态驱动。
ｂ　要求

驱动占空比通常有１／３２、１／１６、１／８、１／４、１／２和１等。
ｃ＝测量
－－统计出显示屏一个模块的驱动电路路数Ｑ；
－－数出显示屏一个模块的象大数Ｘ；
－－若显示屏基色数为ＪＣ；
－－驱动占空比ＺＱ＝Ｑ（Ｘ×ＪＣ）。

5.1.4
模组负载变化率
ａ）定义
在**高灰度和**亮度级情况下，显示模组全亮和局部亮两种状况的亮度变化率ＢＬ。
ｂ）要求按表３。
ｃ）测量

１）测量条件：
环境照度变化率小于±１０％。
光探头采集范围不得小于１６个相邻象素。
２）测量步骤：
在全屏黑情况下，用彩色分析仪测量显示屏的背景亮度ＢＤ　
以模组的１／１６方块为单位，将模组划分为若干个区域，任选一个区域作为测试区域；
模组置于**高亮度级、**高灰度级并且整个模组全亮的状况下，测量该模组的亮度ＢＱ；
将被测模组置于**高亮度级、**高灰度级，但模组中只有一个区域全亮，测量该区域的亮
度ＢＢ；
用下式算出模块亮度的变化率：
ＢＬ＝（ＢＢ－ＢＱ）／（ＢＢ＋ＢＱ－２ＢＤ）Ｘ１００％；

用上法分别测量计算红、绿、蓝、黄、白的亮度变化率，取其中**值即为模组的负载变
化率；
按表３规定，归入相应级别。

5.1.5
灰度等级
ａ）定义

显示屏在同一级亮度中从零灰度到**高灰度之间的等级Ｇ。
ｂ）要求
标定灰度等级Ｇ一般分为无灰度（ｌ－ｂｉｔ灰度技术）、４级（２－ｂｉｔ灰度技术）、８
级（３－ｂｉｔ灰度技术）、１６级（４－ｂｉｔ灰度技术）、３２级（５－ｂｉｔ灰度技术）、
６４级（６－ｂｉｔ灰度技术）、１２８级（７－ｂｉｔ灰度技术）、２５６级（８－ｂｉｔ
灰度技术）等级别。在任何一种级别中，亮度随灰度等级数应呈单调上升。

ｃ）测量

１）测量条件：
环境照度变化率小于
±１０％；
在整个测试过程中，彩色分析仪的采集范围不变。
２）测试步骤
启动灰度测试软件，逐级增加灰度级，显示屏的亮度应随着灰度级的上升呈单调上升；
实际灰度级
１＜Ｇ≤２显示屏具有ｌ－ｂｉｔ灰度技术；
２＜Ｇ≤４显示屏具有２－ｂｉｔ灰度技术；
４＜Ｇ≤８显示屏具有３－ｂｉｔ灰度技术；
８＜Ｇ≤１６显示屏具有４－ｂｉｔ灰度技术；
１６＜Ｇ≤３２显示屏具有５－ｂｉｔ灰度技术；
３２＜Ｇ≤６４显示屏具有６－ｂｉｔ灰度技术；
６４＜Ｇ≤１２８显示屏具有７－ｂｉｔ灰度技术；
１２８＜Ｇ
≤２５６显示屏具有８－ｂｉｔ灰度技术；
依此类推。
5.1.6
信噪比
ａ）定义
在播放视频信号的情况下，信号有效值Ｓ与噪声有效值Ｎ之比（Ｓ／Ｎ）。
ｂ）要求按表４。
ｃ）测量
用光强仪的光探头罩住某一象素（防止外界光的干扰），并在其后测试过程中光强仪采光探
头的状况保持不变；
将显示屏置于**高亮度、**灰度，测出此状况下光强ＩＥＭ　
将显示屏置于**高亮度级、５０％灰度，测出此灰度级的光强ＩＥＨ；
用彩色电视信号发生仪（信噪比大于５２ｄＢ），给控制系统送入白信号（ＰＡＬ制）；调节
彩色电视信号发生仪的输出幅度，使象素光强等于ＩＥＨ，然后在此状态下让显示屏连续工
作半小时；
将视频画面冻结，测出画面冻结后该象素的光强ＩＤｉ，共重复该步骤２０次测出ＩＤ１、
ＩＤ２…ＩＤ２０，找出其中三个**的ＩＤｉ，求算术平均得到ＩＤｍａｘ，再找出其中
三个**小的ＩＤｉ求算术平均得到ＩＤｍｉｎ；
按下式算出信噪比

Ｓ／Ｎ＝２０ｌｇ［２
√２ＩＥＭ／（ＩＤｍａｘ－ＩＤｍｉｎ）］；
按表４的规定，归入相应级别。

5.1.7
象素失控率
ａ）定义
象素失控分为盲点和常亮点两类。整屏象素失控率Ｐｚ等于整屏盲点数与整屏常亮点数之
和对整屏象素数之比。区域象素失控率ＰＱ等于盲点数与区域常亮点数之和对区域象素数之


比（区域指１００×１００的象素矩阵）。

ｂ）要求按表５。

ｃ）测量

１）整屏象素失控率ＰＺ的测量：
整屏显示**高灰度级红色，用目测法数出不亮的象素数ＰＦ；
清屏，用目测法数出红色常亮象素数ＰＬ　
用下式算出红色象素失控率
ＰＴＲ＝（ＰＦ＋ＰＬ　／Ｐ；
式中，Ｐ为全屏象素总数（Ｐ若小于一万，则按一万计算）；
用同样的方法可测算出蓝色象素失控率ＰＴＢ和绿色的象素失控率ＰＴＧ；
取ＰＴＲ、ＰＴＢ、ＰＴＧ中**高值认定为整屏象素失控率ＰＴ，并按表５的要求，纳入
相应级别。

２）区域象素失控率ＰＱ的测量
用软件做一个１００
×１００象素的可移动红色方块（**高灰度级）；
移动该方块找出红色盲点**稠密的区域ＡＰ；
用目测法数出方块内红色盲点数Ｍ；
清屏，用目测法数出ＡＰ内的红色常亮点数Ｎ；
区域红色象素失控率等于Ｍ、Ｎ之和除以区域象素数（ＰＡＲ＝（Ｍ＋Ｎ）／１００００）
用同样方法可测出区域绿色象素失控率ＰＡＧ和区域蓝色象素失控率ＰＡＢ。
取ＰＴＲ、ＰＲＢ、ＰＴＧ中的**高值认定为区域象素失控率ＰＱ，并按表５的要求，纳
入相应级别。

5.2光学性能
5.2.1
**亮度
ａ）定义
显示屏在一定环境照度下，在**高灰度级和**高亮度级下测量的亮度Ｂ。
ｂ）测量
１）测量条件　
环境照度变化小于
±１０％　
测量区域不得少于１６个相邻象素。
２　测量步骤：
显示屏全黑情况下，用彩色分析仪测量显示屏的背景亮度ＢＤ；
显示屏在**高亮度级、**高灰度级情况下，用彩色分析仪测量显示屏的**亮度度Ｂｍａ
ｘ；
实际**亮度：Ｂ＝Ｂｍａｘ－ＢＤ；
用上述方法在白平衡情况下，分别按需测量红、绿、蓝、黄、白等的**亮度。

5.2.2
视角
ａ）定义
假定显示屏发光象素法线方向的亮度为ＢＦ，从显示屏左右两侧检测显示屏的亮度。当左
右两侧亮度值下降到ＢＦ／２时，称两条观测线之间的夹角
θＳ（θＳ＜ｌ８０
°）为显示屏
水平方向的视角。从显示屏上下两侧检测显示屏的亮度，当上下两侧的亮度值下降到ＢＦ／
２时，称两条观测线之间的夹角
θＣ（θＣ＜１８０°）为显示屏垂直方向的视角。

ｂ）视角的测量

１）测量条件

环境照度变化小于
±１０％，且不存在明显的有色光源；
光探头采集范围不得小于１６个相邻象素；

２）水平视角测量步骤：
显示屏全屏显示**高亮度级、**高灰度级的某一基色；
用彩色分析仪测量方块内法线方向的亮度ＢＦ；
以显示屏中心亮块为圆心，在转动半径不变的情况下，沿着水平方向向左右两侧分别转动彩
色分析仪，当亮度值下降到ＢＢ＝ＢＦ／２时量出两条观测线之间的夹角
θＳＸ；
按同样方法量出每一种基色的水平视角，取**小值即为该显示屏的水平视角
θＳ。

３）垂直视角测量步骤：
显示屏全屏以**高亮度级和**高灰度级显示某一基色；
其余步骤和水平视角的测量方法基本相同，只是彩色分析仪的转动方向不同，若条件许可，
也可以采用转动显示屏的方式进行测量；
按同样方法测量出每一种基色的垂直视角，取**小值即为该显示屏的垂直视角
θＣ。

5.2.3 **高对比度
ａ）定义
显示屏在一定的环境照度下，其**亮度与背景亮度之比Ｃ。
ｂ）测量
１）测量条件：
室内显示屏屏面法线方向的照度为１００
×（１
±１０％）ＬＸ；
室外显示屏屏面法线方向的照度为１０　０００
×　１±１０％）ＬＸ　
测量区域不得少于１６个相邻象素。
２　测量步骤：
按照５．２．１**亮度测量方法分别测出Ｂｍａｘ和ＢＤ；
按下式算出对比度Ｃ
Ｃ＝（Ｂｍａｘ－ＢＤ）／ＢＤ；。
５．２．４基色主波长误差
ａ）定义
显示屏各基色主波长的实际值与标称值的误差
△λＤ。
ｂ）要求按表６。
ｃ）测量
１　测量条件：
环境照度变化小于１０ＬＸ；
不允许周围存在有色光源；
光探头采集范围不得少于１６个相邻象素。
２　测量步骤：
用彩色分析仪，分别测量红、绿、蓝等各基色的色品坐标；
根据其色品坐标，在色度图上查找出各基色的主波长；
算出实测主波长与标称主波长的差值，取**值即为基色波长误差
△λＤ；
按表６的规定，归入相应级别。
5.2.5
白场色坐标
ａ）定义
由三基色组成的全色显示屏在显示白场时，对应于ＣＩＥ１９３１色度图中的Ｘ、Ｙ坐标。
ｂ）要求按表７。
根据国际照明委员会（ＣＩＥ）１９３１色度图的规定，以色温６５００Ｋ－９５００Ｋ

为中心给出白场色坐标范围。
ｃ）测量

１）测量条件：
环境照度变化小于
±１０％，且不存在明显的有色光源；
光探头采集范围不得小于１６个相邻象素。
２）测量步骤：
在**高灰度级和**高亮度级下，显示屏显示全白色图像；
用彩色分析仪进行白场色坐标的测量；
应能纳入表７的规定。
5.2.6亮度鉴别等级
ａ）定义
人眼能够分辩的图像从**黑到**白之间的亮度等级ＢＪ。
ｂ）要求按表８。
ｃ）测量

１）测量条件：
室内屏环境照度为１００ＬＸ
±１０％；
室外屏环境照度为１００００ＬＸ
±ｌ０％；
观察表决者为５人。
２）测量步骤：
启动亮度鉴别测试软件。共有２４级等灰度差竖条纹，其中每一条坚条纹的宽度不得少于
２４列，条纹颜色为白色。每按动一下“←”键，测试条纹左移２４列；每按动一下“→”键，
测试条纹右移２４列；

观察者站在显示屏正前面，离显示屏宽度５至８倍远的地方；

按动“←”键或“→”键，使得测试卡的**暗一级竖条纹与显示屏左边对齐。然后，用目测法
数出人眼能够分辨的条纹数Ｔ１，则此时亮度鉴别等级Ｔ＝Ｔ１；

若显示屏一帧不够同时显示２４条坚条纹，则按动
“→”键，左移竖直条纹测试卡，使**
帧条纹测试软件**右边的条纹左移至显示屏的左边。然后，用目测法数出人眼能够分辨条纹
数Ｔ２　则此时亮度鉴别等级ＢＪ＝Ｔ１＋（Ｔ２－１）；

若显示屏两帧不够同时显示２４条竖条纹；则继续按动
“←”键，左移竖直条纹测试软件，
使第二帧条纹测试软件**右边的条纹左移至显示屏的左边。然后，用目测法数出人眼能够分
辨的条纹数Ｔ３。则此时亮度鉴别等级ＢＪ＝Ｔ１＋（Ｔ２－ｌ）＋（Ｔ３－１）。依次类
推，直到２４条竖条纹全部出现为止；

将５位观察表决者的结果，去掉一个**高分和一个**分，将中间三位的结果相加并除３，
就是**终的亮度鉴别等级；
按表８的规定，归入相应级别。

5.2.7均匀性
５．２．７．１象素光强均匀性
ａ）定义
显示屏中特别亮（或特别暗）的象素光强与该象素相关联区域内象素光强的一致性ＢＰＪ。
关联区域划定如下：

☆☆☆

☆★☆
★中心象素

☆☆☆
☆相关联象素

ｂ）要求按表９。


ｃ）测量
所有测量均指象素法线光强的测量；
在全屏中随机抽取２０个象素；
用光强仪分别测量出这２０个象素的光强值，并选出其中３个**亮象素和３个**暗象素，

编号分别为Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５和Ｐ６。他们的光强值分别为Ｉ０（Ｐ１）、Ｉ０（Ｐ２）、Ｉ０（Ｐ３）、Ｉ０（Ｐ４）、Ｉ０（Ｐ５）、和Ｉ０（Ｐ６）；
根据定义，用光强仪分别测出Ｐ１象素周围关联区域的象素光强Ｉ１（Ｐ１）、Ｉ２（Ｐ

１）、…Ｉ８（Ｐ１）并用下式计算出Ｐ１关联区域的象素光强均匀性Ｅ［Ｐ１］；
从８个关联值中取**的一个作为Ｐ１的象素光强均匀值Ｅ　Ｐ１　ｍａｘ　
Ｅ　Ｐ１　ｉ　　＝× １００％ｉ＝１～８
用同样方法分别测出Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５和Ｐ６的光强均匀性，取三个**值进行算
术平均；算出象素光强均匀性ＢＰＪ；
对每一种基色分别测量计算，并取**值即为该屏象素光强均匀性，并按表９的规定，归
入相应级别。

５．２．７．２显示模块亮度均匀性
ａ）定义
若干个显示象素构成一个结构上独立的**小单元，称为模块。相关联区域的**小单元之间
的亮度一致性，称为模块亮度均匀性ＢＭＪ。关联区域的划定与象素关联区域的划定相同。
ｂ）要求按表１０。
ｃ）测量

１）测量条件
环境照度的变化小于
±１０％
光探头采集范围不得少于１６个相邻象素。
２）测量步骤：
在测量过程中，观测线与显示屏之间的角度均不变；
在**高灰度、**高亮度下，全屏显示某一基色图形；
在全屏范围内，用目测法找出３组关联区域亮度差**的显示模块，编号分别Ｊ１、Ｊ２
和Ｊ３　
用彩色分析仪测量出显示模块Ｊ１的亮度值Ｂ０（Ｊ１）；
根据第５．２．７．１条关联区域的定义，用彩色分析仪分别测出Ｊ１显示模块关联区域

显示模块的亮度值Ｂ１（Ｊ１）、Ｂ２（Ｊ２）、……Ｂ８（Ｊ８）。并用公式（３）计算出
Ｊ１关联区域的显示模块亮度均匀性Ｅ［Ｊ１］ｍａｘ；
用同样方法分别测出Ｊ２和Ｊ３的显示矩阵块亮度均匀性Ｅ　Ｊ２　ｍａｘ、Ｅ　Ｊ３　
ｍａｘ　
将Ｅ　Ｊ１　ｍａｘ、Ｅ　Ｊ２　ｍａｘ、Ｅ　Ｊ３　ｍａｘ进行算术平均，即得到该基

色的全屏显示模块亮度均匀性；
用同样方法，对每一种基色分别测量计算；
取**值即为该屏显示模块亮度均匀性ＢＭＪ，并按表１０的规定，纳入相应级别。

５．２．７．３模组亮度均匀性
ａ）定义
由若干显示模块，驱动电路、控制电路以及相应的结构件构成一个独立的显示单元，称为
模组。相关联区域的模组之间的亮度一致性，称为模组亮度均匀性ＢＧＪ。关联区域的划定
与象素关联区域的划定相同。
ｂ）要求按表１１。


ｃ）测量
测量条件、测量方法、计算方法等均与显示模块亮度均匀性的测量相同。
按表１１的规定，纳入相应级别。

5.3机械性能
5.3.1
外壳防护等级
ａ　要求按表１２。
ｂ）外壳防护等级试验
按ＧＢ４２０８－９３的规定方法进行。并按表１２的规定，纳入不同的级别。
5.3.2模块拼装精度
５．３．２．１平整度
ａ　定义
显示屏任意范围内象素间的凸凹偏差，用符号Ｐ来表示。
ｂ）要求按表１３。
ｃ）测量
将１米长钢尺的侧面放置在显示屏屏面任意位置，用塞规测量钢尺侧面与显示屏屏面之间
的**空隙Ｐ，并按表１３的规定，纳入相应的级别。

５．３．２．２象素中心距相对偏差
ａ）定义
任意相邻象素之间实测中心距与标称中心距的相对误差ＪＸ。
ｂ）要求按表１４。
ｃ）测量
用精度为０．０２ｍｍ的通用量具测量；再按下式进行计算，并按表１４的规定，纳入不
同的级别。
ＪＸ≥／３０ｌｇ　ＺＢ／２　
式中：Ｊｘ为象素中心距相对偏差　ＺＣ为实测象素中心距　ＺＢ为标称象素中心距。

５．３．２．３水平相对错位
ａ）定义
在显示屏水平方向上，相邻模块的象素上下错位，称为水平相对错位ＧＳ。
ｂ）要求按表１５。
ｃ）测量
用分辨度为０．０２ｍｍ的通用量具测量，再按下式进行计算，并按表１５规定，纳入不
同级别。
ＤＳＣ≤３０×ＣＳ×／ｌｇ（ＺＢ／２　
式中　ＣＳ为水平相对错位　ＤＳＣ为实测水平错位值　ＺＢ为标称象素中心距。

５．３．２．４垂直相对错位
ａ　定义
显示屏在垂直方向上，相邻模块的象素左右错位，称为垂直相对错位ＧＣ。
ｂ）要求按表１６。
ｃ）垂直错位精度ＣＣ的测量
用分辨度为０．０２ｍｍ的通用量具测量，再按下式进行计算，并按表１６的规定，纳入
不同级别。
ＤＣＣ≤３０×ＣＣｌｇ（ＺＢ／２）
式中　Ｃｃ为垂直相对错位；ＤＣＣ为实测垂直错位值　ＺＢ为标称象素中心距。