傳統(tǒng)的顯示屏測(cè)量中,一般采用亮度計(jì)或色度計(jì)進(jìn)行亮度、色度等基本特性測(cè)量。亮度計(jì)的測(cè)量原理如圖7所示,一般在探測(cè)器前放置與CIE標(biāo)準(zhǔn)視效函數(shù)V(λ)相匹配的濾色片,以獲得與人眼感知成正比的光度參數(shù)。然而V(λ)曲線(見圖8)與B(λ)、曲線相差很大,使用傳統(tǒng)亮度計(jì)或色度計(jì)并不能獲得上述的視網(wǎng)膜藍(lán)光危害和節(jié)律因子Kc等量值。
簡(jiǎn)單的做法是在圖7所示的亮度計(jì)上進(jìn)行改造,即重新配置濾色片,使探測(cè)器的響應(yīng)與B(λ)或相匹配,然而這樣的濾色片匹配技術(shù)還遠(yuǎn)不成熟,失匹配誤差一般較大,無法精確測(cè)量LB和Kc的值。
圖7 濾色片式亮度計(jì)光路設(shè)計(jì)圖
圖8 CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度敏感曲線與一般色度計(jì)敏感曲線
(CIE(Y)曲線對(duì)應(yīng)視效函數(shù)V(λ))
為實(shí)現(xiàn)上述量值,光譜測(cè)量方法成為新的突破口,且隨著高精度快速光譜測(cè)量技術(shù)的發(fā)展以及制造工藝的高度集成化,光譜輻亮度計(jì)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟,成為了藍(lán)光成分測(cè)量的理想測(cè)試設(shè)備。
圖9所示為典型的光譜輻亮度計(jì)的測(cè)量原理圖。在標(biāo)準(zhǔn)視場(chǎng)角測(cè)量條件下,瞄準(zhǔn)被測(cè)發(fā)光區(qū)域,測(cè)量光束經(jīng)色散系統(tǒng)(一般為光柵)分光后,投射至陣列探測(cè)器的探測(cè)表面,陣列探測(cè)器的像素與光譜波長(zhǎng)一一對(duì)應(yīng),從而獲得瞄準(zhǔn)區(qū)域的光譜功率分布(SPD)和光譜輻亮度,軟件結(jié)合理想的B(λ),V(λ)以及)函數(shù),可以得到準(zhǔn)確的視網(wǎng)膜藍(lán)光危害參數(shù)LB、KB,V和節(jié)律因子KC。
圖9 光譜輻亮度計(jì)測(cè)量幾何
為了實(shí)現(xiàn)各類顯示屏藍(lán)光成分的高精度測(cè)量和準(zhǔn)確評(píng)估,按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,光譜輻亮度計(jì)應(yīng)具備以下特點(diǎn):
必須有極好的雜散光控制能力,盡量避免雜散輻射,避免危害量的過高或過低評(píng)估;
具有較高的波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性,能夠獲得準(zhǔn)確的加權(quán)量值;
線性范圍足夠?qū)?,能夠適應(yīng)低亮度儀表顯示屏至高亮度戶外顯示測(cè)量的需求;
測(cè)量視場(chǎng)需可調(diào),滿足不同尺寸顯示屏的測(cè)量應(yīng)用
測(cè)量速度足夠快,滿足全波段、高效率測(cè)試需求
軟件功能齊全,能夠自動(dòng)控制測(cè)試并處理獲得藍(lán)光成分評(píng)價(jià)參數(shù)。
典型的顯示屏測(cè)量結(jié)果
本文中選用圖10遠(yuǎn)方SRC-600光譜輻亮度計(jì)對(duì)手機(jī)顯示屏進(jìn)行一系列藍(lán)光成分測(cè)量實(shí)驗(yàn),測(cè)試界面和測(cè)試結(jié)果如圖11所示。
圖10 光譜輻亮度計(jì)(遠(yuǎn)方SRC-600)
圖11 SRC-600顯示屏藍(lán)光測(cè)試界面圖
試驗(yàn)中,對(duì)兩種顯示屏進(jìn)行藍(lán)光成分測(cè)試和比較,其中一個(gè)為采用LED背光的LCD顯示屏(表示為LED-LCD);另一個(gè)為OLED屏。測(cè)試中將顯示屏調(diào)至全白場(chǎng),采用1°視場(chǎng)。首先將兩顯示屏亮度調(diào)到最大進(jìn)行測(cè)試;繼而將兩顯示屏調(diào)至亮度基本相同進(jìn)行測(cè)試,具體測(cè)試結(jié)果見表1。