LCD 亮度均勻性描述了顯示器活動區域中亮度分佈的一致性。螢幕可能會在中心達到指定的亮度，但在某些區域顯得更亮，而在其他區域則顯得更暗。
為了 在工業顯示器中，這種差異會影響純色背景、介面圖形和影像的外觀。因此，亮度均勻性是選擇或開發客製化 LCD 模組時需要評估的重要參數。
然而，均勻度值本身並不能完全描述顯示質量。測量方法、背光架構、光學元件和預期應用都會影響結果的解釋方式。
LCD 亮度均勻性表示亮度在活動顯示區域上分佈的均勻程度。它通常表示為根據最高和最低亮度測量值計算得出的百分比。
整個表面亮度一致的顯示器通常呈現出更均勻的視覺外觀。均勻性差可能會產生可見的明亮區域、暗角或不均勻的背景，特別是在顯示白色或其他純色時。
亮度和亮度均勻性描述了兩個不同的特徵：
亮度： 顯示器的亮度水平，通常以坎德拉每平方米 (cd/m²) 為單位，也稱為尼特。
亮度均勻度： 整個顯示區域的亮度一致性，以定義的測量方法下的百分比表示。
例如，兩個 LCD 模組的典型亮度可能均為 500 cd/m²，但其中一個模組的均勻度可能為 85%，而另一個模組的均勻度為 75%。它們的整體亮度規格相同，但亮度分佈不同。
在評估工業 HMI 系統的顯示器時，這種差異很重要， 醫療設備、嵌入式終端和其他需要一致視覺呈現的應用。
常見的方法是將最小測量亮度除以最大測量亮度來計算亮度均勻性。
公式：
均勻度 (%) = (Lmin / Lmax) × 100%
在哪裡：
U = 亮度均勻度
Lmin = 在指定測試點測量的最小亮度
Lmax = 在指定測試點測量的最大亮度
假設 LCD 模組在均勻性測試期間產生以下亮度讀數：
測量參數 |
價值 |
|---|---|
最大亮度 |
500 cd/平方米 |
最低亮度 |
400 cd/平方米 |
亮度均勻性 |
80% |
計算公式為：
U = 400 ÷ 500 × 100% = 80%
實測亮度均勻度為80%。
結果越高，表示該計算方法下最亮和最暗測量點之間的差異越小。 100% 的結果表示所有包含的測量點具有相同的測量亮度。
將均勻度百分比與顯示器的亮度規格區分開來非常重要。 80% 的均勻度結果並不意味著螢幕以其額定亮度的 80% 運行或其表面的 80% 滿足特定的亮度等級。
計算也取決於所選的測量點。從一種測試佈局獲得的結果不應自動與使用不同佈局或評估方法獲得的結果進行比較。
LCD 亮度均勻性通常透過測量活動顯示區域 (AA) 上多個位置的亮度來評估。九點測量方法廣泛用於實際 LCD 模組評估。
在此方法中，在分佈於顯示區域的九個位置處測量亮度：四個角落區域、四個邊緣區域和中心。然後使用讀數根據指定的評估公式計算亮度均勻性。
準確的測量點位置應遵循適用的產品規範或測試程序。為了 在客製化 LCD 模組時，測量佈局可能需要考慮顯示尺寸、有效面積和測量設備。
測量方法應適合 LCD 模組的物理尺寸。雖然相同的九點概念可以應用於不同的螢幕尺寸，但實際的測量條件可能會有所不同。
小尺寸液晶模組： 有效顯示區域提供的測量空間較小。必須考慮測量儀器的光點尺寸以及每個測量點與 AA 邊界之間的距離，以避免讀數中包含非顯示區域。
大尺寸液晶模組： 較大的活動區域提供了更多的測量空間，但在較寬的表面上可能會出現亮度變化。九點法提供了對中心、邊緣和角落區域的實用評估。如果需要對局部亮度變化進行更詳細的評估，則可能需要進行額外的測量。
應針對所評估的產品一致地定義測量佈局。不同的測量位置會產生不同的均勻度結果，因此在比較樣品或驗證生產品質時，測試方法應保持一致。
應控制幾個條件以確保有意義且可重複的結果：
測試圖案： 全螢幕白色圖案通常用於評估亮度分佈。
背光設定： 保持所有測量點的背光工作條件一致。
穩定： 根據適用的測試程序，讓顯示器達到穩定的工作狀態。
測量設備： 使用適當的亮度計，確保其測量點適合所選位置。
觀察方向： 定義測量角度並保持一致。
環境條件： 控制可能影響亮度讀數的雜散光和反射。
測試配置： 指定測量是否適用於單獨的 LCD 模組或整個組件，包括觸控螢幕、蓋板和光學黏合。
這些條件有助於確保亮度均勻性結果有意義且可比較。九點法提供了亮度分佈的實用評估，但它不一定能辨識顯示器上的每個局部亮區或暗區。
亮度均勻性取決於整個光學系統而不是單一組件。有幾個因素會導致亮度變化。
LED 的數量、間距、位置和工作條件會影響光線進入和傳播通過背光系統的方式。
在側光式設計中，LED 從導光板的邊緣注入光線。由此產生的亮度分佈取決於 LED 排列、光導設計、光學薄膜和混合特性。最靠近 LED 的區域不一定總是最亮的，因為光學系統旨在重新分配光線。
直下式背光使用位於顯示區域後方的 LED。它們的間距、光學距離和漫射設計也會影響均勻性。
在側光式 LCD 模組中，導光板將 LED 發出的光分佈到整個顯示區域。其提取模式旨在補償光傳播的變化並產生更一致的輸出。
此圖案必須與背光尺寸、LED 排列和光學堆疊相匹配。當這些參數發生變化時，針對一種模組尺寸或配置進行最佳化的設計可能無法提供相同的分佈。
擴散片和其他光學薄膜有助於重新分佈光線並控制背光的輸出特性。
它們的光學特性、對準、表面狀況和組裝品質會影響最終的亮度分佈。添加或改變光學層可以改善一種特性，同時影響亮度效率或光學性能的其他方面。
機械設計也會影響光學一致性。組件定位、壓力、間距或組裝的變化可能會改變光線穿過背光和顯示堆疊的方式。
因此，對於客製化 LCD 模組，邊框、支撐結構、黏合配置和可用空間應與光學設計一起考慮。
背光輸出會隨著工作溫度、驅動條件和組件變化而改變。即使模組設計不變，在不同條件下進行的測量也可能產生不同的結果。
對於工作溫度範圍寬或占空比要求高的應用，應在與預期產品相關的條件下評估均勻性。
亮度均勻性的重要性取決於顯示內容和操作環境。
工業 HMI 和嵌入式設備： 在大的白色背景、參數螢幕或統一顏色的介面區域上，不均勻的亮度可能會變得明顯。所需的等級應與可讀性、環境照明和觀看距離一起考慮。
醫療設備： 顯示影像、圖表或視覺資訊的應用可能需要仔細控制亮度分佈。適當的驗收標準取決於設備的預期用途和適用的效能要求；僅憑一致性並不能確定診斷顯示效能。
戶外和 高亮度顯示器： 高亮度有助於提高強環境光下的可視性，但並不能自動確保均勻性。背光設計和光學性能必須單獨評估。
汽車和行動裝置： 顯示器可能需要在不斷變化的溫度和照明條件下運作。均勻性要求應與視角性能、亮度、對比度和環境可靠性一起評估。
通常需要較高的均勻度值，但目標應由應用和完整的顯示規格確定，而不是僅由百分比確定。
不存在適合所有 LCD 應用的單一均勻性閾值。要求因產品設計、測量方法、觀看條件和客戶期望而異。
對於適用的 FANNAL 產品，規定的內部亮度均勻性要求至少為 80%。確切的驗收標準應根據相關產品規範和測試條件來確認。
評估均勻性規範時，請考慮以下因素：
計算方法： 確認結果是使用最小到最大亮度還是其他評估方法。
測量佈局： 檢查測量點的數量和分佈。
測試的組件： 確定測量是否涵蓋裸露的 LCD 模組或完整的顯示組件。
操作條件： 確認背光設定、穩定條件、測量方向以及相關環境需求。
驗收標準： 決定規定的值是最低要求、典型結果或特定產品配置的目標。
當伴隨定義的測試程序時，諸如“亮度均勻性≥ 80%”之類的規範會更有用。如果沒有這些訊息，相同的數字閾值可能無法在不同產品中產生直接可比較的結果。
開發客製化顯示器時，應在光學和機械設計階段考慮亮度均勻性，而不僅僅是在最終檢查期間。
實用的規範應涉及四個領域。
1. 定義績效目標。 根據應用的視覺要求、螢幕尺寸和操作環境建立所需的均勻度等級。
2. 指定測量方法。 定義測量佈局、計算公式、測試模式和測量設備需求。如果客戶需要特定的標準或測試程序，請明確標識。
3. 評估完整的光學配置。 綜合考慮 LED 排列、導光板、擴散板、光學膜、顯示尺寸和機械結構。光學堆疊某一部分的變化可能會影響均勻性和整體亮度。
4.建立驗收條件。 記錄相關背光設定、穩定條件、測試組裝和驗收閾值。對於在較寬溫度範圍內運作的產品，確定是否需要在指定運作條件下進行額外測試。
這些步驟有助於在生產前調整顯示設計、驗證流程和客戶期望。
LCD 亮度均勻性是一個重要的光學參數，它描述了整個活動顯示區域的亮度分佈的一致性。通常使用最小和最大亮度讀數來計算，但結果取決於測量佈局和測試條件。
亮度不均勻可能源自於背光架構、導光板、光學薄膜、機械組裝和操作條件。對於客製化 LCD 模組，綜合評估這些因素比將均勻性視為單獨的規格更有效。
FANNAL提供 定制的顯示和觸控解決方案。 為工業和其他要求苛刻的應用量身在定義新的顯示模組時，客戶應考慮亮度均勻性以及亮度、視角、工作溫度、機械約束和最終應用的要求。
不是。亮度均勻性描述了整個顯示區域的亮度一致性。亮度精度涉及測量的亮度值與指定目標的匹配程度。顯示器可以具有均勻的亮度，但仍提供與預期目標不同的亮度等級。
是的。兩個模組可以具有相同的額定或典型亮度但不同的亮度分佈。它們的背光架構、光學元件、機械設計和製造變化都會影響均勻性。
不會。螢幕尺寸本身並不能決定均勻性。更大的顯示器引入了不同的光學和機械設計考慮因素，但結果取決於背光系統、光分佈、光學堆疊和製造品質。
未必。增加背光驅動水平可以增加整體亮度，但它並不能本質上糾正不均勻的亮度分佈。均勻性取決於光在活動區域的分佈方式，而不僅僅是總光輸出。
選擇取決於正在驗證的規範。測試 LCD 模組有助於評估其在定義配置下的光學性能。測試整個組件（包括觸控螢幕、蓋板或光學黏合）可評估整合產品的光學性能。在指定驗收標準時應明確說明測試的配置。
