Mura(不均勻性)的測量

"Mura"一詞源于日語，用來描述人觀看顯示器時感知到的不均勻性。隨著近幾年大型電視和智能手機顯示的問世，圖像顯示中的亮度和色品不均勻問題也接踵而至。在2002年"SEMU"的定義已經(jīng)標準化。其全稱為"SEMIMuraUnit（國際半導(dǎo)體設(shè)備與材料協(xié)會云紋單位）"，已由SEMI※標準化為一種測量單位。它同時適用于液晶顯示器LCD和平板顯示器FPD。測量時需要一個二維色度計，而且對樣品亮度和云紋區(qū)域面積都要進行測量。

日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會（JEITA）在2000年發(fā)布的EIAJED-2810”有機發(fā)光顯示模塊測量方法"包含了測量亮度均勻性和白色色品均勻性的方法。但是，這些方法都是基于對H3×V3（9個點）顯示區(qū)域的亮度和色品測量值，所以測量這9個點以外的云紋時就不是很有效。

目前沒有測量云紋的標準方法，但為獲得一定的客觀評價，最好是采用二維色度計測量亮度，用CCD傳感器測量色品。實現(xiàn)上述功能的二維色度計需要具備下列功能和性能。采用二維色彩亮度計CA-2500，其分辨率為980x980，傳感器靈敏度與人眼相近，每個CCD像素的靈敏度誤差也可達到最小。驅(qū)動軟件包含了突出云紋的功能。這項功能可獲得每個測量點周圍一定大小區(qū)域內(nèi)的平均云紋，并將其用作平滑數(shù)據(jù)。它會以二維形式給出每個測量點數(shù)據(jù)和平滑數(shù)據(jù)的比值。所以，當(dāng)樣品亮度均勻時，它會突出整個顯示區(qū)域。通過軟件CA-S20w可采集樣品的偽彩圖，觀察偽彩刻度可辨識屏幕內(nèi)亮度的分布狀況，同時了解到在背光模組邊緣的亮度均勻性較差，呈紅色分布，主要原因與側(cè)背光發(fā)光不均有關(guān)。通過3D偽彩圖可知在背光左下角的發(fā)光亮度比其它區(qū)域要高，跟背光設(shè)計有關(guān)。根據(jù)軟件CA-S25w的等高線顯示功能，可了解到樣品的邊緣亮度高于平均亮度，中間區(qū)域亮度不足，研發(fā)人員可根據(jù)等高線亮度分布做背光設(shè)計的調(diào)整。

圖4、CA-S20w的亮度與Mura的評估

圖5、CA-S20w的3D亮度偽彩圖顯示

圖6、CA-S25w的等高線功能更清晰反映樣品的亮度不均勻區(qū)域

區(qū)域的亮度不均勻觀察可以通過軟件多種功能顯示，其中CA-S25w的截面圖功能能顯示指定地方的數(shù)據(jù)，顯示不同地方的亮度均勻性。明顯地，樣品的上底部與下底部發(fā)光情況不一致，可能與導(dǎo)光板反射或偏光光路輸出有關(guān)，也有可能由于玻璃或薄膜霧度不同造成出光量不一致。

圖7、CA-S25w的截面圖功能顯示評估區(qū)域內(nèi)指定點的橫縱區(qū)域亮度不均勻性

結(jié)論與展望：

分光型點式色彩亮度計CS-2000因其精度高，可用作顯示屏測量與檢驗的基準機，用以驗證二維色彩亮度計在測量背光模組或顯示屏的亮度與色度準確性。點式亮度計存在間隔取點測量時間長，在測量時往往隨著測量點增加而耗時過長。而且點式色彩亮度計不能對整體區(qū)域的發(fā)光情況做分析，特別是對整個發(fā)光面的Mura（不均勻性）分析不夠完整。

采用二維色彩亮度計則可以提升背光模組或整塊顯示屏的檢測效率，特別是在量產(chǎn)檢測過程中，需要對每批次的樣品檢測，只需要拍攝樣品圖片即可后期對樣品發(fā)光情況分析。不但提升了檢測效率，還能對整體的發(fā)光情況了解，更便利研發(fā)與在線檢測的使用。采用二維色彩亮度計在保證測量位置垂直樣品無仰角的情況下，測量數(shù)據(jù)與分光型的點式亮度計的測量數(shù)據(jù)接近，從而驗證了二維色彩亮度計的可用性。

隨著TFT-LCD與AMOLED在智能手機、電視、智能腕表的應(yīng)用增加，研發(fā)與在線檢測人員需要對屏幕的背光以及顯示屏組裝完后的發(fā)光情況進行分析與檢測，在研發(fā)的上游使用高精度的分光型色彩亮度計作基準機，在產(chǎn)線上使用二維色彩亮度計做檢測能為生產(chǎn)商提升顯示屏良品檢測的精度與效率提供有效的保證。

參考

1)IEC61747-6-3-2011Measuringmethodsforliquidcrystaldisplaymodules，VESA

2)EIAJED-28102000有機發(fā)光顯示模塊測量方法，JEITA

3)Vol.5,《光的語言》，Ver.2柯尼卡美能達

4)周光明,莫穗東，梁田喜，點式色彩亮度計與二維色彩亮度計在顯示測量中的應(yīng)用,2014柯尼卡美能達(中國)投資有限公司，東莞威仕侖儀器科技有限公司