LED視角對顯示屏亮度均勻性的影響

    由于LED本身視角的問題，LED顯示屏的亮度會隨觀察角度的改變而改變，影響了顯示屏的顯示效果。觀察者從不同的角度觀看顯示屏，亮度的改變會對LED顯示屏亮度均勻性產生負面影響。 LED顯示屏在實際使用中，觀察者會在一定范圍內對顯示屏進行觀察。以圖1為例，假設觀察者在觀察位置1、觀察位置2、觀察位置3對LED顯示屏進行觀察，觀察者在觀察位置1、觀察位置2、觀察位置3的視軸與圖2所示的顯示區域1、顯示區域2、顯示區域3的光軸重合。
在觀察位置1時，顯示區域1的亮度最大，顯示區域3的亮度最小，顯示區域2的亮度介于兩者之間；在觀察位置2時，顯示區域2的亮度最大，顯示區域1和顯示區域3的亮度基本相同，但小于顯示區域2的亮度；在觀察位置3時，顯示區域3的亮度最大，顯示區域1的亮度最小，顯示區域2的亮度介于兩者之間。雖然三個顯示區域的LED發光強度角分布曲線相同，但是由于LED視角的影響，導致在同一個觀察位置，三個區域亮度值都不相同。
顯示區域1，在觀察位置1時亮度最大，在觀察位置3時亮度最小，在觀察位置2時亮度介于兩者之間；顯示區域2，在觀察位置2時亮度最大，在觀察位置1和觀察位置3時亮度基本相同，但小于在觀察位置2時的亮度；顯示區域3，在觀察位置3時亮度最大，在觀察位置1時亮度最小，在觀察位置2時亮度介于兩者之間，因此LED顯示屏相同區域的亮度會隨觀察角度的不同發生變化。 根據LED發光強度角分布曲線的變化規律，對觀察位置1、觀察位置2、觀察位置3進行LED顯示屏整屏亮度分布仿真。LED顯示屏亮度分布情況如圖5所示。圖2(a) 是仿真在觀察位置1觀察到的LED顯示屏亮度分布情況。圖2(b) 是仿真在觀察位置2觀察到的LED顯示屏亮度分布情況。圖2(c) 是仿真在觀察位置3觀察到的LED顯示屏亮度分布情況。
在一定的觀察范圍內，LED顯示屏的相鄰區域的亮度變化大小是由發光強度角分布曲線的斜率決定的。發光強度角分布曲線的曲率大，相鄰區域的LED亮度變化越大；發光強度角分布曲線的曲率小，相鄰區域的LED亮度變化越小。亮度以觀察位置在顯示屏上的投影為圓心，呈同心圓分布，圓心處最亮，亮度隨半徑的增加而減小，亮度變化與發光強度角分布曲線的曲率有關。
對三種情況的亮度分布進行分析，可知觀察位置1、觀察位置3的LED顯示屏不同顯示區域的最高亮度與最低亮度差別比較大，因此在觀察位置1、觀察位置3所觀測到LED顯示屏亮度均勻性較差。觀察位置2所觀測的LED顯示屏不同顯示區域的最高亮度與最低亮度差別較小，因此在觀察位置2所觀測到的LED顯示屏亮度均勻性較好。但觀察位置2所觀測的LED顯示屏亮度均勻性要遠低于由《LED顯示屏測試方法》所測得的LED顯示屏的亮度均勻性。 在理想狀態下，觀察者在不同位置觀察LED顯示屏，所得到不同位置所觀測到的顯示屏亮度均勻性數據，由這些數據構成圖3所示三維分布圖。通過對圖3的分析，觀察者在LED顯示屏中心區觀察時，LED顯示屏的亮度均勻性最好，但中心觀察區域所觀測的LED顯示屏亮度均勻性要遠低于由《LED顯示屏測試方法》所測得的LED顯示屏的亮度均勻性。在邊緣位置觀察LED顯示屏，亮度均勻性較差。觀察位置與中心觀察區域距離越遠，LED顯示屏的亮度均勻性越差