LED与LED显示屏
LED 的发光颜色和发光效率与制作 LED 的材料和工艺有关 , 目前广泛使用的有红、绿、蓝三
种。由于 LED 工作电压低(仅 1.5-3V ),能主动发光且有一定亮度 , 亮度又能用电压(或电流)
调节,本身又耐冲击、抗振动、寿命长( 10 万小时), 所以在大型的显示设备中,目前尚无其他的
显示方式与 LED 显示方式匹敌。
把红色和绿色的 LED 放在一起作为一个象素制作的显示屏叫双色屏或彩色屏 ; 把红、绿、蓝三
种 LED 管放在一起作为一个象素的显示屏叫三色屏或全彩屏。 制作室内 LED 屏的象素尺寸一般是
2-10 毫米, 常常采用把几种能产生不同基色的 LED 管芯封装成一体, 室外 LED 屏的象素尺寸多为
12-26 毫米,每个象素由若干个各种单色 LED 组成 , 常见的成品称象素筒,双色象素筒一般由 3 红
2 绿组成,三色象素筒用 2 红 1 绿 1 兰组成。
LED的色彩与工艺制造LED的材料不同,可以产生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所发出
光的波长,也就是光谱或颜色。
1.历史上个LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga),其正向PN结压降(VF,可以理解为点亮或工作
电压)为1.424V,发出的光线为红外光谱。
2.另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga),其正向PN结压降为2.261V,发出的光线为绿光。
3. 基于这两种材料,早期 LED工业运用GaAs1-xPx材枓结构,理论上可以生产从红外光一直到绿
光范围内任何波长的LED,下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过PN结压降可以确定LED的
波长颜色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的红光 LED,GaAs0.35P0.65 的橙光LED,GaAs0.14P0.86 的黄光
LED等。由于制造采用了镓、砷、磷三种元素,所以俗称这些LED为三元素发光管。而GaN(氮化镓)
的蓝光LED 、GaP 的绿光 LED和GaAs红外光LED,被称为二元素发光管。而目前的工艺是用混合
铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED,可以涵盖所有可
见光以及部份紫外光的光谱范围。
4. 发光强度的衡量单位有照度单位(勒克司Lux)、光通量单位(流明Lumen)、发光强度单位
(烛光 Candle power)
5. 1CD(烛光)指完全辐射的物体,在白金凝固点温度下,每六十分之一平方厘米面积的发光强
度。(以前指直径为2.2厘米,质量为75.5克的鲸油烛,每小时燃烧7.78克,火焰高度为4.5厘米,沿水平
方向的发光强度)
6. 1L(流明)指1 CD烛光照射在距离为1厘米,面积为1平方厘米的平面上的光通量。
7. 1Lux(勒克司)指1L的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。
8. 一般主动发光体采用发光强度单位烛光 CD,如白炽灯、LED等;反射或穿透型的物体采用光通量单位流明L,如LCD投影机等;而照度单位勒克司Lux,一般用于
摄影等领域。三种衡量单位在数值上是等效的,但需要从不同的角度去理解。比如:如果说一部LCD投影机的亮度(光通量)为1600流明,其投影到全反射屏幕的尺寸为60英
寸(1平方米),则其照度为1600勒克司,假设其出光口距光源1厘米,出光口面积为1平方厘米,则出光口的发光强度为1600CD。而真正的LCD投影机由于光传播的损耗、反
射或透光膜的损耗和光线分布不均匀,亮度将大打折扣,一般有50%的效率就很好了。
武汉LED亮化/武汉LED亮化工程