OLED一般光學特性以及測試方法

1、2013年Q1北區(qū)述職報告Copyright 2014 BMDTOLED一般光學特性以及測試方法MA SBU QRA BMDT QE-吳鳳冉績效概述績效管理績效管理實施過程KPI與BSC SMART & SHARECopyright 2013 BMDT QRA Team第 1 頁OLED 基本光學特性基本光學特性OLED發(fā)光原理及構造發(fā)光原理及構造 OLED在發(fā)光原理及顯示器驅(qū)動方式等皆與LED十分相似，主要利用電流使電子及電洞分別由正、負極出發(fā)，并注入兩個電極間(陽極為ITO導電玻璃模、陰極則有Mg、Al、Li等金屬)的有機薄膜區(qū)因相遇而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象(發(fā)光的顏色取決于有機發(fā)光層的材料

2、)。該有機薄膜區(qū)包括電子傳遞層、有機發(fā)光層、電洞傳遞層、電洞注入層。電洞傳遞層是部分廠商為增加有效率的發(fā)光現(xiàn)象而增設，負極與發(fā)光層間增加的電子傳遞層是為了增加有機材料發(fā)光亮度與量子效率，以及降低起動電壓績效概述績效管理績效管理實施過程KPI與BSC SMART & SHARECopyright 2013 BMDT QRA Team第 2 頁OLED 基本光學特性基本光學特性 測試OLED顯示模塊在室內(nèi)或日光照明條件下的反射特性。如果OLED有明顯的熒光，熒光也包含于反射系數(shù)中。這種情況下，當測量中所用的照明光源與亮室對比度和顏色計算時采用的照明光源光譜分布相同，則本測試方法仍有效。反射

3、特性 確定室內(nèi)或日光照明條件下OLED顯示模塊的亮室對比度。如果OLED有較嚴重熒光，則室外對比度計算僅對所用的相同照明體光譜和幾何條件有效以測量反射系數(shù)亮室對比度 測量日光照明條件下OLED顯示模組的顏色。如果OLED有較嚴重的熒光，顯示顏色計算僅對用于測量反射系數(shù)的相同照明光譜和幾何條件有效。亮室顏色績效概述績效管理績效管理實施過程KPI與BSC SMART & SHARECopyright 2013 BMDT QRA Team第 3 頁OLED 光學特性測試方法光學特性測試方法&測試設備測試設備1、反射特性測量A、測試半球漫反射系數(shù) 1） 在暗室條件下，顯示屏調(diào)整為黑場0

4、%灰度等級，測試顯示屏中心的光譜輻射強度SK()和亮度LK。測試位于顯示屏偏離顯示屏法線方向8-10的相應位置（如圖）。對于光譜測量，黑場亮度LK根據(jù)下式計算： （其中V()為CIE 15中定義的光譜光視效率）（1） 2) 在暗室條件下，調(diào)整輸入信號使顯示輸出100%白場。對于自然靜態(tài)圖像和視頻，在100%白場下的4%窗口用于評價對比度。4%窗口應為顯示區(qū)域的寬和高的1/5，并位于顯示屏中心。當使用突出測量時，測試報告中應注明。測試白場中心的光譜輻射強度SW()或亮度。對于光譜測試，白場亮度可由式(1)計算得到?？冃Ц攀隹冃Ч芾砜冃Ч芾韺嵤┻^程KPI與BSC SMART & SHARE

5、Copyright 2013 BMDT QRA Team第 4 頁OLED 光學特性測試方法光學特性測試方法&測試設備測試設備3) 如圖1，將顯示屏置于積分球或采樣球內(nèi)，設置顯示屏至100%白場狀態(tài)，打開積分球或采樣球內(nèi)的半球漫射照明至指定的色溫，等待其穩(wěn)定。4) 測試校正白板的光譜輻射強度Sstd,W() 或亮度 Lstd,W 。對于采樣球，Sstd,W()或Lstd,W 為校正后的值，分別從采樣口測得。對于光譜測量，白板和顯示屏的光譜輻照度Ehemi,W() 由下式得到： （2）其中std() 是已知的同一幾何條件下白板光譜反射比，一個利用光度等效值的近似公式可用于計算照度Ehem

6、i,W，對于光譜測量，顯示屏上的照度Ehemi,W 可由下式計算得到（3）5) 使測試儀器與顯示屏法線成8-10角度，打開顯示屏和球內(nèi)照明，測量顯示屏中心的光譜輻射強度Shemi,W()或Lhemi,W。對于光譜測量，照明條件下的白場亮度Lhemi,W可由式（1）求得。6) 對于光譜測量，利用下式計算亮場條件下半球漫反射比W()（4）其中E()是指定照明條件的相對光譜分布，對于給定色溫的日光照明光譜分布，遵照CIE 15的關系：7) 將顯示屏置于黑場，測試亮室黑屏中心的光譜輻射強度Shemi,K() 或亮度Lhemi,K。對于光譜測量，亮室黑屏亮度Lhemi,K 可用式(1)計算得到。黑屏照度

7、Ehemi,K用式(2)和式(3) 通過標準白板或采樣球壁的光譜輻射測試測得。對于度測量，照度Ehemi,K用式(2)等效光度通過標準白板的亮度Lstd,K計算得到。8) 對于光譜測量，利用下式計算亮室黑場的半球反射比K() ：注：對于光度測量，式 的近似關系用于測得暗場的半球漫反射比?？冃Ц攀隹冃Ч芾砜冃Ч芾韺嵤┻^程KPI與BSC SMART & SHARECopyright 2013 BMDT QRA Team第 5 頁OLED 光學特性測試方法光學特性測試方法&測試設備測試設備B、直射光下的反射系數(shù)測量1）將光測量儀器垂直對齊顯示屏。對于暗室條件下暗場屏幕，測量0%灰色等

8、級顯示屏中央的光譜輻亮度Lk()或亮度Lk。對于光譜測量，暗場屏幕亮度Lk可使用等式（1）計算。2）設置到顯示屏的測試輸入信號以產(chǎn)生白場屏幕（100%灰色等級）。對于自然靜態(tài)影像和視頻應用，也可使用100%灰色等級處的4%區(qū)域窗口以表征顯著對比度。4%窗口應為有效顯示區(qū)域的1/5寬度和高度大小，并位于顯示屏的中央。當使用其測量時，應在報告中注明。測量暗室條件下白色圖案中央處的光譜輻亮度Lw()或Lw。對于光譜測量，使用等式（1）計算白色顯示亮度Lw。3）將直射光源定位在室內(nèi)或日光照明條件界定的幾何位置。通常，應使用直射光源的幾何條件，除非顯示屏顯示強烈的矩陣散射。打開直射光源至期望的相關色溫，

9、待光源穩(wěn)定。調(diào)整光源強度使得顯示屏反射的光在光測量儀器處產(chǎn)生強烈信號。移除顯示屏且將標準漫反射白板放置在光測量儀器相同測量面板處。4）測量所校準的標準漫反射白板的光譜輻亮度Sw-dir()或亮度Sw-dir。對于光譜測量，標準漫反射白板和顯示屏上的光譜輻照度Ew-dir()可由等式（8）E()= Ew-dir()，S()= Sw-dir()所決定，其中R()= Rstd-dir()是在相同幾何條件的標準漫反射白板的已知光譜反射系數(shù)。使用等式（9）計算顯示屏輻照度Ew-dir。對于光度測量，等式（8）的模擬關系適用于計算輻照度Ew-dir。5）取代光測量儀器測量面板上的顯示屏，且重新建立100%

10、灰色等級的白色圖案。測量直射光源照明ON的顯示屏中央發(fā)射的光譜亮度Lw-dir()或Lw-dir。對于光譜測量，直射照明光源的顯示屏亮度Ew-dir可以使用等式（1）計算。直射光源打開時顯示屏周圍光譜輻亮度應大于暗室下顯示屏光譜輻亮度（即Lw-dir() Lw()）。6）對于測量幾何條件，計算直射光源在100%灰色等級的白場顯示屏圖案的光譜反射系數(shù)Rw-dir()或亮度反射系數(shù)Rw-dir。對于光譜測量，具有直射照明光源的黑場屏幕的光譜反射因數(shù)Rk-dir()使用以下等式確定：注：應在報告中記錄顯示屏測試照明體的相關色溫、測試配置，Rw-dir，Rk-dir和待測照度等級Ek-dir。報告中應

11、記錄測試中所用的色溫、照度等級、探測器參數(shù)（入射角、測量視角、至樣品的距離）和照明參數(shù)（入射角、孔徑角、離樣品的距離、光束損耗）。 績效概述績效管理績效管理實施過程KPI與BSC SMART & SHARECopyright 2013 BMDT QRA Team第 6 頁OLED 光學特性測試方法光學特性測試方法&測試設備測試設備2、亮室對比度亮室對比度是白色屏幕亮度與組合黑色屏幕亮度的比率。對于在暗室條件下全黑屏幕，在0%灰色等級顯示屏中央和垂直顯示屏處的黑色亮度Lk。設置顯示屏的測試輸入信號以在顯示屏中央的全屏幕或4%窗口處產(chǎn)生100%灰色等級（取決于期望應用）。在暗室條件

12、下，測量白色顯示屏式樣中心和垂直處的白色亮度Lw。使用以下等式，計算全白色屏幕的室內(nèi)或日光對比度，或具有4%窗口的突出亮室對比度： 其中對于TV觀看室，默認參數(shù)Ehemi=60lx，S=35和EdircosS=40lx；對于辦公室，Ehemi=300lx，S=35和EdircosS=200lx，對于室外日光對比度Ehemi=15000lx，S=45和EdircosS=65000lx。如果使用額外幾何條件或照度等級，則應在報告中注明。用于計算亮室對比度的所有值應在報告中記錄。績效概述績效管理績效管理實施過程KPI與BSC SMART & SHARECopyright 2013 BMDT

13、QRA Team第 7 頁OLED 光學特性測試方法光學特性測試方法&測試設備測試設備C、亮室顏色 在半球漫射和直射照明條件下，顯示屏的色品坐標是顯示屏發(fā)射的光和反射光的組合。在照明條件下，顯示屏在給定顏色狀態(tài)下（例如白色、黑色、綠色或藍色屏幕）的色品坐標是由等效三色值確定。這些值可自期望顏色狀態(tài)下暗室測量，和在該顏色下半球漫射和方向源照明條件下顯示屏的反射測量獲得。 測量暗室條件下期望顏色狀態(tài)Q（例如白色屏幕）顯示屏中央和垂直處的光譜輻亮度LQ()。垂直具有半球漫射和方向源的顯示屏的探測器所測得的總光譜輻亮度LQ-amb()，將為：其中Ehemi和Edir分別是標準半球漫射和直射照明光源的輻照度光譜。對于日光照明，CIE照明體D75和D50的相對輻照光譜由等式（4）和表2確定。對于室外日光，S=45下默認照明等級是Ehemi=15000lx和EdircosS=65000lx，在這些照明條件下，顯示屏的有效三刺激值。在照度條件下顯示屏的有效三刺激值是：其中 , 和 是顏色匹配函數(shù)（見CIE 15）。在界定照明條件下，發(fā)射顯示屏在期望顏色狀態(tài)Q處的CIE1931色品坐標x和y是：績效概述績效管理績效管理實施過程KPI與BSC SMART & SHARECopyright 2013 BMDT QRA Team第 8 頁OLED