视角对LED显示屏亮度均匀性的影响分析

　　1、引言

　　2003年颁布的电子行业标准SJ/T11281-2003《LED显示屏测试方法》，其中亮度均匀性的测量是以色度学理论为基础，测量数据与人的视觉无关，并不牵涉到观察者在空间位置以及观察角度的变化等因素。由于LED显示屏作为一种大屏幕显示产品，它给人们的视觉效应可想而知，因此需要从不同角度对LED显示屏进行观察，定性分析不同视角对LED显示屏亮度均匀性的影响，以便对LED显示屏给予更客观的评价。

　　2 、LED视角

　　LED发光管的出光面特征一般分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。

　　LED封装时所采用的出光面形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED视角和光强分布。一般来说相同的LED视角越大，最大发光强度越小，但在整个立体半球面上累计的光通量不变。

　　LED的半值角(或称半功率角)是指发光强度值为光轴方向强度值一半的方向与光轴方向之间的夹角。半值角的2倍称为LED的视角。

　　LED的发光强度随观察角度的变化而变化，从不同角度观察LED发光管，它的发光强度有很大差别。发光强度的大小由LED发光管自身的发光强度角分布曲线决定，其分布曲线如图1所示。LED光轴方向相对发光强度(即发光强度与最大发光强度的之比)为1，即发光强度最大。离开光轴方向的角度越大，相对发光强度越小。由图1可以估算出该LED的半值角，视角值为。

　　为了满足LED显示屏大视角显示效果的要求，一般选择视角较大的LED发光管。本文针对出光面为圆形的LED发光管进行分析。

　　3 、LED显示屏亮度均匀性测量

　　《LED显示屏测试方法》所规定的亮度均匀性的测量只是针对LED发光管的光轴方向的亮度测量。图2为LED显示屏的亮度测量的正视图，为方便起见，只对LED显示屏图三个区域进行分析。显示区域1、显示区域2、显示区域3的位置参见图2。显示区域1、显示区域2、显示区域3的发光强度角分布曲线及检测位置1、检测位置2、检测位置3如图3所示。根据《LED显示屏测试方法》对的三个显示区域进行亮度测量，检测位置1、检测位置2、检测位置3分别位于显示区域1、显示区域2、显示区域3的光轴方向。所测量的亮度值是各个区域最大的亮度值。本文假定三个显示区域的发光强度角分布曲线相同，因此得到LED显示屏三个显示区域的发光强度相同， LED显示屏的亮度均匀性达到国家C级标准。