论文总字数：24093字

摘 要

随着手机技术的发展，智能手机日益成为人们生活中不可缺少的一种工具，同时人们使用手机的时间也越来越长。手机的广泛应用丰富了现代人的生活，但也影响着视觉舒适和健康，手机屏幕的显示质量和对视觉健康的影响也愈发受到人们的广泛关注。本文针对手机等小尺寸显示设备，介绍了有关手机屏显示质量的参数指标，同时针对当前适用于小尺寸显示屏的有机发光二极管（OLED）、液晶显示器（LCD）和低蓝光液晶显示器（LB）等主流发光方式，进行了人体视觉疲劳的对比实验，实验采用主客观结合的方法测量被试的视觉疲劳程度。结果显示，在观看90分钟视频后，有机发光手机屏较不容易引起视觉疲劳，低蓝光液晶显示手机屏次之，相比之下普通液晶显示手机屏更容易引发视觉疲劳。

本文有助于研究手机屏幕显示质量标准的相关参数指标，也有助于人们在日常生活中更健康、更舒适地使用手机。

关键词：手机显示屏，OLED，视觉疲劳测量，心率变异性，EEG

Abstract

With the development of mobile phone technology, smart phones have become an indispensable tool in people's lives, and people spend more and more time on using mobile phones. The wide application of mobile phones enriches the lives of modern people, but it also affects the visual comfort and health. The display quality of mobile phone screens and its impact on visual health are also attracting more and more attention. This paper introduces the parameters of the display quality of mobile phone screens for small-sized display devices such as mobile phones, with different mainstream illuminating method types such as targets organic light-emitting diodes (OLED), liquid crystal displays (LCD) and low-blue liquid crystal displays (LB) currently applicable. Furthermore. contrast experiments was conducted to explore their effects on human visual fatigue. The experiment used subjective and objective methods to measure the visual fatigue of the subjects. The results showed that after watching video for 90 minutes, the OLED screen was less likely to cause visual fatigue, followed by LB screen, and compared with the LCD, screen it was more likely to cause visual fatigue.

This article helps to study the relevant parameter indicators of mobile phone screen display quality standards, and also helps people to use mobile phones more healthily and comfortably in their daily lives.

KEY WORDS: mobile phone display,OLED,visual fatigue measurement,heart rate variability ,EEG

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

第二章 手机屏显示质量参数 3

2.1光学特性参量 3

2.1.1亮度 3

2.1.2对比度 3

2.1.3灰阶亮度非线性 4

2.1.4光谱成分 4

2.2色度学特性参量 4

2.2.1全屏白场色坐标 4

2.2.2色域覆盖率 4

2.2.3全屏白平衡误差 4

2.3空间特性参量 4

2.3.1可视角度 4

2.3.2分辨率 5

第三章 手机引起的视觉疲劳研究 6

3.1引起视觉疲劳的因素 6

3.2视觉疲劳测量方法 6

第四章 视觉疲劳研究实验 8

4.1主观问卷 8

4.2客观测量 8

4.2.1最佳矫正远视力（BCDVA） 8

4.2.2临界闪烁频率（CFF） 9

4.2.3泪膜破裂时间（BUT） 9

4.2.4心电图（ECG） 10

4.2.5脑电图（EEG） 10

4.3实验方案 11

4.4实验结果分析 12

4.4.1最佳矫正远视力（BCDVA）结果分析 12

4.4.2临界闪烁频率（CFF）结果分析 13

4.4.3泪膜破裂时间（BUT）结果分析 15

4.4.4心率变异性（HRV）分析 15

4.4.5脑电信号分析 17

4.4.6主观问卷分析 19

4.5.7讨论 24

第五章 总结与展望 26

致 谢 27

参考文献 28

第一章 绪论

手机，原本只是一种便于人们交流的通讯工具，后来，手机的功能越来越多样化，网上支付等一系列便利应用的出现，更是使得手机成为了日常生活中必不可少的一种工具。如今，人们每天都在浏览网页、阅读、购物等，使用手机的频率越来越高，时长也在不断增长，出现了“低头族”等社会现象。据统计，截至2018年12月，我国网民规模达到8.29亿，其中手机网民规模达到8.17亿，占网民的98.6%^[1]。

手机显示屏是一种显示工具，主要用于显示电子信息，便于人们直观的操作和使用。随着现代技术的发展，手机显示屏的材料和发光方式也在持续更新，现在主流的手机显示屏主要是液晶显示屏（LCD）和有机发光显示器（OLED）这两种材质。LCD液晶显示屏本身不发光，需要背光源，它由两块平行玻璃基板中间放置液晶盒构成。其中显示屏下基板中设置薄膜晶体管（TFT），通过TFT基板提供电场来控制液晶旋转的角度，从而起到控制液晶穿透率以达到显示的目的。LCD上基板上设置有彩色滤光片，彩色滤光片上印有RGB三种颜色色块，由背光源发出的光线透过TFT基板、液晶分子、滤光片，由于光在液晶分子中穿透率不同，最后由滤光片透射出来不同亮度的红绿蓝三种基色，三基色可混合得到我们所需要的颜色^[2]。此外本文中还使用了一种低蓝光液晶显示器（LB）进行了对比实验，LB是在液晶显示器的基础上增加了滤除短波蓝光的功能，从而降低光源蓝光成分，减少蓝光对人眼的伤害。OLED则为自发光器件，不需要背光源。OLED的构造是在在TFT基板镀上能在电流通过的情况下可以自发光的RGB有机膜层，由TFT基板控制电流大小，从而控制RGB有机膜层的发光亮暗，以混合出显示所需的颜色。OLED作为新一代的显示技术，在高色域、宽视角、可弯曲、更薄更轻、可透明方面有显著的优势，并且OLED发光效率高、损耗小，有望成为下一代的新型显示器件。考虑到两种材质制作而成的手机显示屏，由于发光原理、显示原理不同，其实际显示效果必然不同，当我们在使用不同显示屏的手机时，就会感受到不同的显示光亮度、显示光色度等，长时间使用的情况下就会产生不同程度的视觉疲劳。

现有的评价显示屏显示质量的指标和标准主要适用于电视、电脑等尺寸较大的屏幕，手机屏幕作为一种小尺寸应用，在显示特性、技术限制和消费者的关注点上都存在差异，因此对显示质量的要求也有所不同。目前关于手机屏幕显示质量的测评指标和方法尚无统一标准，需要进一步研究，确定相关评估指标。

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