液晶显示屏概念汇总

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1、液晶显示屏一、CRTC R T 是一种使用阴极射线管(C a t h o d e R a y T u b e)的显示器,主要有五部分组成:电子枪分l e c t ro n G u n),偏转线圈(D e f l e c t i o n c o i l s),荫 罩(S h a d o w m a s k),荧光粉层(P h o s p h o r)及玻璃外壳。它曾是应用最广泛的显示器之一,C R T 纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等L C D 显示器难以超越的优点。工作原理C R T (阴极射线管)显示器的核心部件是C R T 显像

2、管,其工作原理和我们家中电视机的显像管基本一样,我们可以把它看作是一个图像更加精细的电视机。经典的C R T 显像管使用电子枪发射高速电子,经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度,最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光,通过电压来调节电子束的功率,就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。这种技术最早是 1897年由德国人卡尔 费迪南德布劳恩发明。彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成,由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料,以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色,这非常类似于绘画时的调色过程。倘若电子束瞄准得不够精确,就可能会打到

3、邻近的磷光涂层,这样就会产生不正确的颜色或轻微的重像,因此必须对电子束进行更加精确的控制。最经典的解决方法就是在显像管内侧,磷光涂料表面的前方加装荫罩(S h a d o w M a s k).这个荫罩只是一层凿有许多小洞的金属薄板(一般是使用一种热膨胀率很低的钢板),只有正确瞄准的电子束才能穿过每个磷光涂层光点相对应的屏蔽孔,荫罩会拦下任何散乱的电子束以避免其打到错误的磷光涂层,这就是荫罩式显像管。相对的,有些公司开发荫栅式显像管,它不像以往把磷光材料分布为点状,而是以垂直线的方式进行涂布,并在磷光涂料的前方加上相当细的金属线用以取代荫罩,金属线用来阻绝散射的电子束,原理和荫罩相同,这就是所

4、谓的荫栅式显像管。这荫罩和荫栅这两种技术都有其利弊得失,一般来说,荫罩式显像管的图像和文字较锐利,但亮度比较低一点;荫栅式显像管的较鲜艳,但在屏幕的1/3和2/3处有水平的阻尼线阴影(阻尼线是用来减少栅状荫罩震动的一条横向金属线)横过。以前市面上主流纯平C R T显示器所采用的是显像管主要包括L G ”未 来 窗,三星“丹娜管“,索尼“特丽珑“,三菱“钻石珑”,台湾”中华管”和日立“锐利珑”等。各个厂商的纯平显像管在技术上均有其独到之处,在性能上也是各有特色。技术原理C R T显 示 终 端 主 要 由 电 子 枪(E l e c t r o n g u n )偏转线圈(D e f l e c

5、 t i o n c o i l s)、荫罩(S h a d o w m a s k)、荧 光 粉 层(ph o s ph o r)和玻璃外壳五部分组成。简单的理解,C R T显示终端的工作原理就是当显像管内部的电子枪阴极发出的电子束,经强度控制、聚焦和加速后变成细小的电子流,再经过偏转线圈的作用向正确目标偏离,穿越荫罩的小孔或栅栏,轰击到荧光屏上的荧光粉。这时荧光粉被启动,就发出光线来。R、G、B三色荧光点被按不同比例强度的电子流点亮,就会产生各种色彩。电 子 枪(E 1是 由ec t r on g u n)的工作原理灯丝加热阴极,阴极发射电子,然后在加速极电场的作用下,经聚焦极聚成很细的电

6、子束,在阳极高压作用下,获得巨大的能量,以极高的速度去轰击荧光粉层。这些电子束轰击的目标就是荧光屏上的三原色。为此,电子枪发射的电子束不是一束,而是三束,它们分别受计算机显卡R、G、B三个基色视频信号电压的控制,去轰击各自的荧光粉单元。受到高速电子束的激发,这些荧光粉单元分别发出强弱不同的红、绿、蓝三种光。从而混合产生不同色彩的像素,大量的不同色彩的像素可以组成一张漂亮的画面,而不断变换的画就成为可动的图像。很显然,像素越多,图像越清晰、细腻,也就更逼真。偏 转 线 圈(D eflec t ion c oils)的作用就是帮助电子枪发射的三支电子束,以非常非常快的速度对所有的像素进行扫描激发。

7、就可以使显像管内的电子束以一定的顺序,周期性地轰击每个像素,使每个像素都发光;而且只要这个周期足够短,也就是说对某个像素而言电子束的轰击频率足够高,我们就会看到一幅完整的图像。有了扫描,就可以形成画面。荫 罩(Sha dow ma s k)的作用是保证三支电子束在扫描的过程中,准确击中每一个像素。荫罩是厚度约为0.1 5 mm的薄金属障板,它上面有很多小孔或细槽,它们和同一组的荧光粉单元即像素相对应。三支电子束经过小孔或细槽后只能击中同一像素中的对应荧光粉单元,因此能够保证彩色的纯正和正确的会聚,所以我们才可以看到清晰的图像。最后,场扫描的速度来决定画面的连续感,场扫描越快,形成的单一图像越多

8、,画面就越流畅。而每秒钟可以进行多少次场扫描通常是衡量画面质量的标准,我们通常用帧频或场频(单位为H z,赫兹)来表示,帧频越大,图像越有连续感。使用维护二、LCDL C D (L iq u id C r y s t al D is p l ay 的简称)液晶显示器。L C D 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒,下基板玻璃上设置正!(薄膜晶体管),上基板玻璃上设置彩色滤光片,通 过T F T上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。现 在L C D已经替代C R T成为主流,价格也已经下降了很多,并已充分的普及。L C D的类型按

9、照背光源的不同,L C D可以分为C C F L和L E D两种。误解与区别许多用户认为液晶显示器可以分为L E D和L C D,这种认识在某种程度上属于被广告误导了。市面上所说的L E D 显示屏并不是真正意义上的L E D 显示屏,准确的说就是L E D 背光型液晶显示器,液晶面板依然是传统的L C D 显示屏,从某种意义上来说,这多少含有欺诈的性质!韩国三星公司就曾被英国广告协会组织判为违反了该国的广告法,原因就在于其“L E D T V”液晶电视有误导消费者之嫌。对于液晶显示器来说,最重要的关键是其液晶面板和背光类型,而市面上的显示器的液晶面板一般采用T F T面板,是一样的,L ED

10、 和 L C D 的区别仅仅是它们的背光类型不一样:L ED 背光和C C F L 背 光(也就是荧光灯),分别是二极管和冷阴极灯管。L C D 即 L i qu i d C r y s t a l D i s p l a y 的首字母缩写,意为“液态晶体显示器”,即液晶显示器。而 L ED 是指液晶显示器(L C D)中的一种,即 以 L ED (发光二极管)为背光光源的液晶显示器(L C D)。可见,L C D 是 包 括 L ED 的。与 L ED 相对应的实际上是C C F L。C C F L指用C C F L(冷阴极荧光灯管)作为背光光源的液晶显示器晶C D)。C C F L 的优势

11、是色彩表现好,不足在于功耗较高。L ED指用 地(发光二极管)作为背光光源的液晶显示器(L C D),通常意义上指W L ED (白光L ED)oL ED 的优势是体积小、功耗低,因此用L ED 作为背光源,可以在兼顾轻薄的同时达到较高的亮度。其不足主要是色彩表现比C C F L差,所以专业绘图L C D 大都仍采用传统的C C F L 作为背光光源。技术参数1.对比度L C D制造时选用的控制I C、滤光片和定向膜等配件,与面板的对比度有关,对一般用户而言,对比度能够达到3 50:1就足够了,但在专业领域这样的对比度并不能满足用户的需求。相 对C R T显示器轻易达到50 0:1甚至更高的对

12、比度而言,只有高档液晶显示器才能达到如此程度。市场上三星、华硕、运等一线品牌如今的L C D显示器均可以达到1 0 0 0:1对比度这一级别,但是由于对比度很难通过仪器准确测量,所以挑的时候还是要自己亲自去看才行。提示:对比度很重要,可以说是选取液晶的一个比亮点更重要的指标,当你了解到你的客户买的液晶是用来娱乐看影碟,你们就可以强调对比度比无坏点更重要,我们在看流媒体时:一般片源亮度不大,但要看出人物场景的明暗对比,头发丝灰到黑的质感变化,就要靠对比度的高低来显现了。2 .亮度L C D是一种介于固态与液态之间的物质,本身是不能发光的,需要借助额外的光源才行。因此,灯管数目关系着液晶显示器亮度

13、。最早的液晶显示器只有上下两个灯管,普及型的最低也是四灯,高端的是六灯。四灯管设计分为三种摆放形式:一种是四个边各有一个灯管,但缺点是中间会出现黑影,解决的方法就是由上到下四个灯管平排列的方式,最后一种是“U”型的摆放形式,其实是两灯变相产生的两根灯管。六灯管设计实际使用的是三根灯管,厂商将三根灯管都弯成“U”型,然后平行放置,以达到六根灯管的效果。3 .信号响应时间指的是液晶显示器对于输入信号的反应速度,也就是液晶由喑转亮或由亮转暗的反应时间(亮度从1 0%9 0%或9 0%1 0%的时间),通常是以毫秒(m s)为单位。要说清这一点我们还要从人眼对动态图像的感知谈起。人眼存在“视觉残留”的

14、现象,高速运动的画面在人脑中会形成短暂的印象。动画片、电影等一直到现在最新的游戏正是应用了视觉残留的原理,让一系列渐变的图像在人眼前快速连续显示,便形成动态的影像。人能够接受的画面显示速度一般为每 秒2 4张,这也是电影每秒2 4帧播放速度的山来,如果显示速度低于这一标准,人就会明显感到画面的停顿和不适。按照这一指标计算,每张画面显示的时间需要小于4 0 m s。这样,对于液晶显示器来说,响应时间4 0 m s就成了一道坎,高于4 0 m s的显示器便会出现明显的画面闪烁现象,让人感觉眼花。要是想让图像画面达到不闪的程度,则就最好要达到每秒6 0帧的速度。由此看来响应时间是越短越好。4 .可视

15、角度L C D的可视角度是一个让人头疼的问题,当背光源通过偏极片、液晶和取向层之后,输出的光线便具有了方向性。也就是说大多数光都是从屏幕中垂直射出来的,所以从某一个较大的角度观看液晶显示器时,便不能看到原本的颜色,甚至只能看到全白或全黑。为了解决这个问题,制造厂商们也着手开发广角技术,到目前为止有三种比较流行的技术,分别是:TN+FILM、IPS(IN-PLANE-SWITC HING)和MVA(MULTI-DOMAIN VERTIC AL alignMENT)。工作原理我们很早就知道物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性,但是如果这些分子是长形的(或扁形的),

16、它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体,而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”,又简称“液晶”。液晶产品其实对我们来说并不陌生,我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。液晶是在1888年,由奥地利植物学家莱尼茨尔(Reinitzer)发现的,是一种介于固体与液体之间,具有规则性分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶型态为向列型液晶,分子形状为细长棒形,长宽约Inm10nm,在不同电流电场作用下,液晶分子会做规则旋转9 0度排列,产生透光度的差别,如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别,依此原理控制每个像素,便可构成所需图

17、像。液晶显示的原理是液晶在不同电压的作用下会呈现不同的光特性.液晶在物理上分成两大类,一类是无源Passive的(也称被动式),这类液晶本身不发光,需要外部提供光源,根据光源位置,又可以分为反射式和透射式两种.Passive液晶显示的成本较低,但是亮度和对比度不大,而且有效视角较小,彩色无源液晶显示的色饱和度较小,因而颜色不够鲜艳.另一类是有电源的,主要是TFT(Thin FilmTransitor).每个液晶实际上就是一个可以发光的晶体管,所以严格地说不是液晶.液晶显示屏就是由许多液晶排成阵列而构成的,在单色液晶显示屏中,一个液晶就是一个象素,而在彩色液晶显示屏中则每个象素山红绿蓝三个液晶共

18、同构成.同时可以认为每个液晶背后都有个8位的寄存器,寄存器的值决定着三个液晶单元各自的亮度,不过寄存器的值并不直接驱动三个液晶单元的亮度,而是通过一个“调色板”来访问.为每个象素都配备一个物理的寄存器是不现实的,实际上只配备一行的寄存器,这些寄存器轮流连接到每一行象素并装入该行内容,将所有象素行都驱动一遍就显示一个完整的画面(F r a m e).液晶从形状和外观看上去都是一种液体,但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。像磁场中的金属一样,当受到外界电场影响时,其分子会产生精确的有序排列;如对分子的排列加以适当的控制,液晶分子将会允许光线穿透;光线穿透液晶的路径可由构成它的分子排列来决定,这

19、又是固体的一种特征。液晶是一种有机复合物,由长棒状的分子构成。在自然状态下,这些棒状分子的长轴大致平行。L C D特 点(工作原理)1、液 晶 屏(L i q u i d C r y s t a l D i s p l a y,以下简称L C D)必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相 垂 直(9 0度相交),也就是说,若一个平面上的分子南北向排列,则另一平面上的分子东西向排列,而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种9 0度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播,所以光线经过液晶时也被扭转9 0度。但当液晶上加一个电压时,分子便会重新垂直排列,使光线能直射出

20、去,而不发生任何扭转。2、它依赖极化滤光片和光线本身,自然光线是朝四面八方随机发散的,极化滤光片实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网,阻断不与这些线平行的所有光线,极化滤光片的线正好与第一个垂直,所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光片的线完全平行,或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配,光线才得以穿透。L C D正是由这样两个相互垂直的极化滤光片构成,所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是,由于两个滤光片之间充满了扭曲液晶,所以在光线穿出第一个滤光片后,会被液晶分子扭转9 0度,最后从第二个滤光片中穿出。另一方面,若为液晶加一个电压,分子又会重新排列并完全平

21、行,使光线不再扭转,所以正好被第二个滤光片挡住。对于反射式的T N (扭转向列型T w is t e dN e m a t ic)液晶显示器其构造由如下儿层组成:极化滤光片、玻璃、相互绝缘又透明的纵横两组电极、液晶体、电极、玻璃、极化滤光片、反射片。被动矩阵式T N-L C D.S T N-L C D和D S T N-L C D之间的显示原理基本相同,不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。下面以典型的T N-L C D为例,向大家介绍其结构及工作原理。在厚度不到1厘米的T N-L C D液晶显示屏面板中,通常是由两片大玻璃基板,内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板,外面再包裹着两片偏光板,它们

22、可决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片,有规律地制作在一块大玻璃基板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为1 2 8 0 X 1 0 2 4,则它实际拥有3 8 4 0 X 1 0 2 4个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管,彩色滤光片能产生R G B三原色。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽,上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到5 X 1 0-6 m)o在同一层内,液晶分子的位置虽不规则,但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面,在不同层之间,液晶分子的长轴沿偏光板平行平面

23、连续扭转9 0度。其中,邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向,与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列,而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒,并与驱动I C、控制I C与印刷电路板相连接。在正常情况下光线从上向下照射时,通常只有一个角度的光线能够穿透下来,通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中,再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏光板穿出,形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板,这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时、山于受到外界电压的影响,液晶会改变它的初始状态,不再按

24、照正常的方式排列,而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态,结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时,液晶是在它的初始状态,会把入射光的方向扭转9 0度,因此让背光源的入射光能够通过整个结构,结果在显示屏上出现白色。为了达到在面板上的每一个独立像素都能产生你想要的色彩,多个冷阴极灯管必须被使用来当作显示器的直光速。主动矩阵式T F T-L C D液晶显示器的结构与T N-L C D液晶显示器基本相同,只不过将T N-L C D上夹层的电极改为F E T晶体管,而下夹层改为共通电极。T F T-L C D液晶显示器的工作原理与T N-L C D却有许

25、多不同之处。T F T-L C D液晶显示器的显像原理是采用“背透式”照射方式。当光源照射时,先通过下偏光板向上透出,借助液晶分子来传导光线。由于上下夹层的电极改成F E T电极和共通电极,在F E T电极导通时,液晶分子的排列状态同样会发生改变,也通过遮光和透光来达到显示的目的。但不同的是,由于F E T晶体管具有电容效应,能够保持电位状态,先前透光的液晶分子会一直保持这种状态,直 到F E T电极下一次再加电改变其排列方式为止。特点低压微功耗外观小巧精致,厚度只有6.5 8 mm被动显示型(无眩光,不刺激人眼,不会引起眼睛疲劳)显示信息量大(因为像素可以做得很小)易于彩色化(在色谱上可以非

26、常准确的复现)无电磁辐射(对人体安全,利于信息保密)长寿命(这种器件儿乎没有什么劣化问题,因此寿命极长,但是液晶背光寿命有限,不过背光部分可以更换)优点1 .由于C R T显示器是靠偏转线圈产生的电磁场来控制电子束的,而由于电子束在屏幕上又不可能绝对定位,所 以C R T显示器往往会存在不同程度的儿何失真,线性失真情况。而L C D由于其原理问题不会出现任何的几何失真,线性失真,这也是一大优点。2 .与传统C R T相比液晶在环保方面也表现的不错,这是因为L C D内部不存在象C R T那样的高压元器件,所以其不至于出现由于高压导致 的x射线超标的情况,所以其辐射指标普遍比C R T要低一些。

27、3 .L C D与传统C R T相比最大的优点还是在于耗电量和体积,对于传 统1 7寸C R T来讲,其功耗儿乎都在8 0 W以上,而1 7寸液晶的功耗大多数都在4 0 W上下,这样算下来,液晶在节能方面可谓优势明显。三、L E D发光二极管简称为止D。由 含 线(G a)、如(A s)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。御化直二极管发红光,磷化线二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,氮化线二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管O L E D和无机发光二极管L E D o原理它是半导

28、体二极管的一种,可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个P N结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在P N结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。限流电阻R可用下式计算:R=(E-U F)/I F式中E为电源电 压,U

29、 F为L E D的正向压降,I F为L E D的正常工作电流。发光二极管的核心部分是由P型半导住和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称 为P N结。在某些半导体材料的P N结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。P N结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称L E D。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从作D阳极流向阴极时、半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。以下是传统发光二极管所使用的无机坐导住物料和

30、所它们发光的颜色L E D 材料材料化学式颜色铝碑化钱碑化保碑化线磷化物磷化锢钱铝磷化钱(掺杂氧化锌)A l G a A s G a A s P A 1 Ga l n P G a P:Z n O红色及红外线铝磷化锈锢氮化钱/氮化钱磷化钱磷化锢铁铝铝磷化钱I n G a N/G a N G a P A lG a l n P A l G a P绿色磷化铝锢保碑化钱磷化物磷化锢钱铝磷化保G a A s P A l G a l n P A 1 Ga l n P G a P高亮度的橘红色,橙色,黄色,绿色磷碑化保G a A s P红色,橘红色,黄色磷化钱硒化锌锢氮化钱碳化硅G a P Z n S e I

31、 n G a N Si C红色,黄色,绿色氮化铁(G a N)绿色,翠绿色,蓝色锢氮化钱I n G a N近紫外线,蓝绿色,蓝色碳化硅(用作衬底)S i C蓝色硅(用作衬底)S i蓝色蓝宝石(用作衬底)A 1 2 0 3蓝色硒化锌Z n S e蓝色钻石C紫外线氮化铝,氮化铝铁A I N A l G a N波长为远至近的紫外线白光L E D1 9 9 3年,当时在 日本N i c h i a Corp ora t i on(日亚化工)工作的中村修二(S h uj i N a k a mura)发明了基于宽禁带半导体材料氮化钱(G a N)和钢氮化稼(I nG a N)的具有商业应用价值的蓝光L

32、ED,这类L ED在19 9 0年代后期得到广泛应用。理论上蓝光L ED结合原有的红光L ED和绿光L ED可产生白光,但白光L ED却很少是这样造出来的。现时生产的白光L ED大部分是通过在蓝光L ED(ne a r-U V,波长4 5 0 nm至4 7 0 nm)上覆盖一层淡黄色荧光粉涂层制成的,这种黄色磷光体通常是通过把掺了铀的钮铝石榴石(Ce 3+:Y A G)晶体磨成粉末后混和在一种稠密的黏合剂中而制成的。当L ED芯片发出蓝光,部分蓝光便会被这种晶体很高效地转换成一个光谱较宽(光谱中心约为5 8 0 nm)的主要为黄色的光。(实际上单晶的掺Ce的Y A G被视为闪烁器多于磷光体。)

33、由于黄光会刺激肉眼中的红光和绿光受体,再混合L ED本身的蓝光,使它看起来就像白色光,而其的色泽常被称作“月光的白色”。这种制作白光L ED的方法是由N i c h i a Corp ora t i on所开发并从 19 9 6 年开始用在生产白光L ED上。若要调校淡黄色光的颜色,可用其它稀土金属钛或也取代Ce 3+:Y A G 中掺入的锦(Ce),甚至可以以取代Y A G 中的部份或全部铝的方式做到。而基于其光谱的特性,红色和绿色的对象在这种L ED照射下看起来会不及阔谱光源照射时那么鲜明。另外由于生产条件的变异,这种L ED的成品的色温并不统一,从暖黄色的到冷的蓝色都有,所以在生产过程中

34、会以其出来的特性作出区分。另一个制作的白光L ED 的方法则有点像口光灯,发出近紫外光的L ED 会被涂上两种磷光体的混合物,一种是发红光和蓝光的箱,另一种是发绿光的,掺杂了硫化锌(Z nS)的铜和铝。但由于紫外线会使黏合剂中的环氧树脂裂化变质,所以生产难度较高,而寿命亦较短。与第一种方法比较,它效率较低而产生较多热(因为S tok e sS h i f t前者较大),但好处是光谱的特性较佳,产生的光比较好看。而由于紫外光的L ED 功率较高,所以其效率虽比较第一种方法低,出来的亮度却相若。最新一种制造白光L ED 的方法没再用上磷光体。新的做法是在硒化锌(Z nS e)基板上生长硒化锌的豆品

35、层。通电时其活跃地带会发出蓝光而基板会发黄光,混合起来便是白色光。极性发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应接电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小舌的引线是正极。L ED单向导通性L ED只能往一个方向导通(通电),叫作正向偏置(正向偏压),当电流流过时,电子与空穴在其内复合而发出单色光,这叫电致发光效应,而光线的波长、颜色跟其所采用的半导体材料种类与掺入的元素杂质有关。具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点。白光L ED的发光效率,在近儿年来已经有明显的提升,同 时 一,在每千流明的购入价格上,也因为投入市场的厂商相互竞

36、争的影响,而明显下降。虽然越来越多人使用L ED照明作办公室、家具、装饰、招牌甚至路灯用途,但在技术上,L E D在光电转换效率(有效照度对用电量的比值)上仍然低于新型的荧光灯,是国家以后发展民用的去向。特性与白炽灯泡和气灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点儿伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组 成7段式半导体数码管,每个数码管可显示09,10个阿拉伯数字

37、以及A,B,C,D,E,F等部分字母(必须区分大小写)。参数皿 的 光学参数中重要的儿个方面就是:光通量、发光效率、发光强度、光强分布、波长。发光效率和光通量发光效率就是光通量与电功率之比,单位一般为lm/Wo发光效率代表了光源的节能特性,这是衡量现代光源性能的一个重要指标。发光强度和光强分布皿 发 光 强度是表征它在某个方向上的发光强弱,由于LED在不同的空间角度光强相差很多,随之而来我们研究了 LED的光强分布特性。这个参数实际意义很大,直接影响到LED显示装置的最小观察角度。比如体育场馆的LED大型彩色显示屏,如果选用的LED单管分布范围很窄,那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的

38、图像。而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。波长对 于LED的光谱特性我们主要看它的单色性是否优良,而且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等主要的颜色是否纯正。因为在许多场合下,比如交通信号灯对颜色就要求比较严格,不过据观察我国的一些LED信号灯中绿色发蓝,红色的为深红,从这个现象来看我们对LED的光谱特性进行专门研究是非常必要而且很有意义的。发展发展史发光二极管(英语:Li g h t-E m i t t i n g D i o d e,简称LE D)是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件。这种电子元件早在19 62年出现,早期只能发出低光度的红光,之后发展出其他单色光的版本,时至今日能

39、发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等;随着技术的不断进步,发光二极管已被广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明。趋势随着行业的继续发展,技术的飞跃突破,应用的大力推广,LE D的光效也在不断提高,价格不断走低。新的组合式管芯的出现,也让单个LE D管(模块)的功率不断提高。通过同业的不断努力研发,新型光学设计的突破,新灯种的开发,产品单一的局面也有望在进一步扭转。控制软件的改进,也使得LE D照明使用更加便利。这些逐步的改变,都体现出了 LE D发光二极管在照明应用的前景广阔。LE D被称为第四代光源,具有节能、环保、安全、寿命长、

40、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。LE D优点:电光转化效率高(接 近60%,绿色环保、寿 命 长(可达10万小时)、工作电压低(3V左右)、反复开关无损寿命、体积小、发热少、亮度高、坚固耐用、易于调光、色彩多样、光束集中稳定、启动无延时;L E D缺点:起始成本高、显色性差、大功率L E D效率低、恒流驱动(需专用驱动电路)。相比之下,各种传统照明存在一定的缺陷。白炽灯:电光转化效率低(1 0%左右)、寿命短(1 0 0 0小时左右)、发热温度高、颜色单一且色温低;荧光灯:电光转化效率不高(3

41、 0%左右)、危 害 环 境(含汞等有害元素,约3.5-5 m g/只)、不可调亮度(低电压无法启辉发光)、紫外辐射、闪烁现象、启动较慢、稀土原料涨价(荧光粉占成本比重由1 0%上升到6 0 7 0%)、反复开关影响寿命;体积大。高压气体放电灯:耗电量大、使用不安全、寿命短、散热问题,多用于室外照明。现状2 0世纪9 0年代L E D技术的长足进步,不仅是发光效率超过了白炽灯,光强达到了烛光级,而且颜色也从红色到蓝色覆盖了整个可见光谱范围,这种从指示灯水平到超过通用光源水平的技术革命导致各种新的应用,诸如汽车信号灯、交通信号灯、室外全色大型显示屏以及特殊的照明光源m o发光二极管应用情况:随着

42、发光二极管高亮度化和多色化的进展,应用领域也不断扩展.从下边较低光通量的指示灯到显示屏,再从室外显示屏到中等光通量功率信号灯和特殊照明的白光光源,最后发展到右上角的高光通量通用照明光源.2 0 0 0年是时间的分界线.在2 0 0 0年已解决所有颜色的信号显示问题和灯饰问题,并已开始低、中光通量的特殊照明应用,而作为通用照明的高光通量白光照明应用,似乎还有待时日,需将光通量进一步大幅度提高方能实现.当然,这也是个过程,会随亮度提高和价格下降而逐步实现.“1 .L E D显示屏自2 0世 纪80年代中期,就有单色和多色显示屏问世,起初是文字屏或动画屏.9 0年代初,电子计算机技术和集成电路技术的

43、发展,使得L E D显示屏的视频技术得以实现,电视图像直接上屏,特别是9 0年代中期,蓝色和绿色超高亮度L E D研制成功并迅速投产,使室外屏的应用大大扩展,面积在1 0 0 30 0 m不等.目前L E D显示屏在体育场馆、广场、会场甚至街道、商场都已广泛应用,美国时代广场上的纳斯达克全彩屏最为闻名,该屏面积为1 2 0英尺X 9 0英尺,相当于1 0 0 5m,由1 9 0 0万只超高亮蓝、绿、红色L E D制成.此外,在证券行情屏、银行汇率屏、利率屏等方面应用也占较大比例,近期在高速公路、高架道路的信息屏方面也有较大的发展.发光二极管在这一领域的应用已成规模,形成新兴产业,且可期望有较稳

44、定的增长.2 .交通信号灯航标灯采用L E D作光源已有多年,目前的工作是改进和完善.道路交通信号灯近几年来取得了长足的进步,技术发展较快,应用发展迅猛,我国目前每年有四万套左右的订单,而美国加州在去年一年内就用L E D交通信号灯更换了五万套传统光源的信号灯,根据使用效果看,寿命长、省电和免维护效果是明显的.目前采用L E D的发光峰值波长是红色630 n m,黄 色5 9 0 n m,绿 色5 0 5 n m.应该注意的问题是驱动电流不应过大,否则夏天阳光下的高温条件将会影响L E D的 寿 命 .最近,应用于飞机场作为标灯、投光灯和全向灯的L E D机场专用信号灯也已获成功并投入使用,多

45、方反映效果很好.它具有自主知识产权,获准两项专利,可靠性好,节省用电,免维护,可推广应用到各种机场,替代已沿用儿十年的旧信号灯,不仅亮度高,而且由于L E D光色纯度好,特别鲜明,易于信号识别.铁路用的信号灯由于品种系列较多,要求光强和视角也各不相同,目前正加紧研制中,估计会逐步研制成功并陆续投入应用,从数量看,也是一个颇大的市场”.3 .汽车用灯超高亮L E D可以做成汽车的刹车灯、尾灯和方向灯,也可用于仪表照明和车内照明,它在耐震动、省电及长寿命方面比白炽灯有明显的优势.用作刹车灯.,它的响应时间为6 0 n s,比白炽灯的1 4 0 1 n s要短许多,在典型的高速公路上行驶,会增加4

46、6 m的安全距离.4 .液晶屏背光源L E D作为液晶显示的背光源,它不仅可作为绿色、红色、蓝色、白色,还可以作为变色背光源,已有许多产品进入生产及应用阶段.最近,手机上液晶显示屏用L E D制作背光源,提升了产品的档次,效果很好.采 用8个蓝色、2 4个绿色、3 2个红色L u x e o n L E D制成的1 5 i n(l i n-2.5 c m)液晶屏的背光源,可达到1 2 0 W,2 5 0 0 h n,亮度1 8 0 0 0 n i t s (尼特,c d/m 2).2 2液晶屏背光源也已制成,仅 为6 m m厚,不但混色效果好,显色指数也达到8 0以上.目前大型背光源虽处于开发

47、阶段,但潜力很大5.灯饰由于发光二极管亮度的提高和价格的下降,再加上长寿命、节电,驱动和控制较霓虹灯简易,不仅能闪烁,还能变色,所以用超高亮度L E D做成的单色、多色乃至变色的发光柱配以其他形状的各色发光单元,装饰高大建筑物、桥梁、街道及广场等景观工程效果很好,呈现一派色彩缤纷、星光闪烁及流光异彩的景象.已有不少单位生产L E D光柱达万米以上,彩灯儿万个,目前正逐步推广,估计会逐步扩大单独形成 一 种 产 业 山.6.照明光源作为照明光源的L E D光源应是白光,白光L E D光源分类如表3,目前作为军用的白光L E D照明灯具,已有一些品种投入批量生产.由于L E D光源无红外辐射,便于

48、隐蔽,再加上它还具有耐振动、适合于蓄电池供电、结构固体化及携带方便等优点,将在特殊照明光源方面会有较大发展.作为民间使用的草坪灯、埋地灯已有规模生产,也有用作显微镜视场照明、手电、外科医生的头灯、博物馆或画展的照明以及阅读台灯.随着光通量的提高和价格的下降,应用面将逐步拓展,以完成特殊照明向通用照明的过渡,估 计2 0 0 5 2 0 1 0年会进入通用照明领域 .分类发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。L E D的控制模式有恒流和恒压两种,有多种调光方式,比如模拟调

49、光和P W M调光,大多数的L E D都采用的是恒流控制,这样可以保持L E D电流的稳定,不易受V F的变化,可以延长L E D灯具的使用寿命。普通单色发光二极管普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点,可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件,使用时需串接合适的限流电阻。普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关,而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料。红色发光二极管的波长一般为6 5 0 7 0 0 nm,琥珀色发光二极管的波长一般为6 3 0 6 5 0 nm,橙色发光二极管的波长一般为6 1

50、0飞3 0 nm左右,黄色发光二极管的波长一般为5 8 5 nm左右,绿色发光二极管的波长一般为5 5 5 5 7 0 nm。常用的国产普通单色发光二极管有B T (厂,标型号)系列、F G (部标型号)系列和2 E F系 列,见 表4-2 6、表4-2 7和 表4-2 8。常用的进口普通单色发光二极管有S L R系列和S L C系列等。高亮度单色发光二极管高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同,所以发光的强度也不同。通常,高亮度单色发光二极管使用碎铝化像(G a A l A s)等材料,超高亮度单色发光二极管使用磷锢御 化 线(G a A s I

51、 nP)等材料,而普通单色发光二极管使用磷 化 钱(G a P)或磷神化钱(G a A s P)等材料。常用的高亮度红色发光二极管的主要参数见表4-2 9,常用的超高亮度单色发光二极管的主要参数见表4-3 0 o变色发光二极管变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色(有红、蓝、绿、白四种颜色)发光二极管。变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。常用的双色发光二极管有2 E F系列和T B系列,常用的三色发光二极管有 2 E F 3 0 2、2 E F 3

52、 1 2、2 E F 3 2 2 等型号。闪烁发光二极管闪烁发光二极管(B T S)是一种由C M O S集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件,可用于报警指示及欠压、超压指示。闪烁发光二极管在使用时,无须外接其它元件,只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压(5 V)即可闪烁发光。电压控制型发光二极管普通发光二极管属于电流控制型器件,在使用时需串接适当阻值的限流电阻。电压控制型发光二极管(B T V)是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体,使用时可直接并接在电源两端。使普通红光发光二极管电压可以工作在3伏一 1 0伏 如Y X 5 0 3 U R C,Y X 3 0 4 U R C,Y X 5

53、 0 3 B R C电压 型L E D发光二极管,为工程技术开发人员提供更大的选择。红外发光二极管红外发光二极管也称红外线发射二极管,它是可以将电能直接转换成红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光控及遥控发射电路中。红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用珅化铁(G a A s)、碑铝化 钱(G a A l A s)等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。常用的红外发光二极管有S I R系列、S I M系列、P L T系列、G L系列、H I R系列和H G系列等。电池L ED灯i V i T i O n,有一个可

54、令它发光最长3小时的内置电池。有电时,电池充电,而且灯泡正常发光。停电时,灯泡自动切换到电池模式。2生产材料L ED五大原物料分别是指:晶片,支架,银胶,金线,环氧树脂日日日万晶片的构成:由金垫,P 极,N极,P N 结,背金层构成(双 p a d 晶片无背金层)。晶片是由P 层半导体元素,N 层半导体元素靠电子移动而重新排列组合成的P N 结合体。也正是这种变化使晶片能够处于一个相对稳定的状态。在晶片被一定的电压施加正向电极时,正向P区的空穴则会源源不断的游向N区,N区的电子则会相对于孔穴向P区运动。在电子,空穴相对移动的同时,电子空穴互相结对,激发出光子,产生光能。主要分类,表面发光型:光

55、线大部分从晶片表面发出。五面发光型:表面,侧面都有较多的光线射出按发光颜色分,红,橙,黄,黄绿,纯绿,标准绿,蓝绿,蓝。支架支架的结构1层是铁,2 层镀铜(导电性好,散热快),3 层镀锲(防氧化),4 层镀银(反光性好,易焊线)银胶(因种类较多,我们依H 2 0E为例)也叫白胶,乳白色,导通粘合作用(烘烤温度为:100 C/L 5H)银粉(导电,散热,固定晶片)+环氧树脂(固化银粉)+稀释剂(易于搅拌)。储藏条件:银胶的制造商一般将银胶以-4 0 C储藏,应用单位一般将银胶以-5 C储藏。单剂为2 5 C/1年(干燥,通风的地方),混合剂2 5 C/72 小时(但在上线作业时因其他的因素“温湿

56、度、通风的条件”,为保证产品的质量一般的混合剂使用时间为4 小时)烘烤条件:1 5 0 C/1.5 H搅拌条件:顺一个方向均匀搅拌1 5 分钟金线(依 4 1.0 m i l 为例)LE D 所用到的金线有6 1.0 m i l、4 1.2 m i L金线的材质,LE D 用金线的材质一般含金量为99.9%,金线的用途利用其含金量高材质较软、易变形且导电性好、散热性好的特性,让晶片与支架间形成一闭合电路。环氧树脂(以E P 4 0 0 为例)组成:A、B 两组剂份:A 胶:是主剂,由环氧树脂+消泡剂+耐热剂+稀释剂B 齐小是固化剂,由酸酣+离模剂+促进剂使用条件:混合比:人/1 3=1 0 0

57、/1 0 0(重量比)混合粘度:5 0 0-70 0 C P S/30 C胶化时间:1 2 0 C*1 2 分钟或1 1 0 C*1 8分钟可使用条件:室温2 5 C 约 6 小时,一般根据产线的生产需要,我们将它的使用条件定为2 小时。硬化条件:初期硬化1 1 0 C-1 4 0 C 2 5 -4 0 分钟后期硬化1 0 0 C*6-1 0 小时(可视实际需要做机动性调整)工艺芯片检验镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑l o c k h i l l 芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整。LE D 扩片由于LE D 芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约 0.1 m m),不利

58、于后工序的操作。采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,使 LE D 芯片的间距拉伸到约0.6 m m。也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。LE D 点胶在 LE D 支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。对于皿、S i C 导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝五绝缘衬底的蓝光、绿光L E D 芯片,采用绝缘胶来固定芯片。工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,提醒:银胶的醒料、搅拄、使用时间都是工艺上必须注意的事项。L E D 备胶和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在L E D 背面电

59、极 上,然后把背部带银胶的L E D 安装在L E D 支架上。备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶工艺。L E D 手工刺片将扩张后L E D 芯 片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上,L E D支架放在夹具底下,在显微镜下用针将L E D 芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品。L E D 自动装架自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在L E D支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将L E D芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程,同时

60、对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对L E D芯片表面的损伤,特别是蓝、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。L E D烧结烧结的目的是使银胶固 化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在1 5 0,烧结时间2小时工根据实际情况可以调整到1 7 0,1小时。绝缘胶一般1 5 0 C,1小时。银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小 时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。L E D压焊压焊的目的是将电极引到L E D芯片上,完成产品内外引线的连接工作。L E D的压焊工艺有金

61、丝球焊和铝丝压焊两种。铝丝压焊的过程为先在L E D芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。压焊是L E D封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊 金 丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。LE D封胶LE D的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。(一般的LE D无法通过气密性试验)。LE D点 胶T OP-LE D和S i d e-LE D适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光LE D),主要难点

62、是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠。白光LE D的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。LE D灌胶封装Lam p-LE D的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LE D成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LE D支架,放入烘箱让环氧固化后,将LE D从模腔中脱出即成型。LE D模压封装将压焊好的LE D支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LE D成型槽中并固化。LE D固化与后固化固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在1 3 5 C,1小时。模压封装一般在1 5 0 C,4分钟。后

63、固化是为了让环氧充分固化,同时对LE D进行热老化。后固化对于提高环氧与支架(PC B)的粘接强度非常重要。一般条件为1 2 0,4小时。LE D切筋和划片由于LE D 在生产中是连在一起的(不是单个),Lam p 封装LE D 采用切筋切断LE D 支架的连筋。S MD-LE D 则是在一片PC B 板上,需要划片机来完成分离工作。LE D 测试测试LE D 的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LE D产品进行分选。特点电压LE D 使用低压电源,供电电压在直流3-2 4 V 之间,根据产品不同而异,也有少数D C 3 6 V、D C 4 0 V 等,所以它是一个比使用高压电源更安全

64、的电源,特别适用于公共场所。效能消耗能量较同光效的白炽灯减少8 0%左右,较节能灯减少4 0%左右。适用性体积很小,每个单元L E D小片是3-5 m m 的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境稳定性1 0 万小时,光衰为初始的5 0%响应时间其白炽灯的响应时间为毫秒级,L E D灯的响应时间为纳秒级环境污染不含有害金属汞等颜色发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和禁带宽度,实现红黄绿蓝橙多色发光。红光管工作电压较小,颜色不同的红、橙、黄、绿、蓝的发光二极管的工作电压依次升高。价格L E D的价格越来越平民化,因L E D省电的特性,也许不久的将来,人们都

65、会把白炽灯换成L E D灯。我国部分城市公路、学校、厂区等场所已换装完L E D路灯、节能灯等。种类发展最早应用半导体P-N 结发光原理制成的L E D光源问世于2 0 世纪6 0 年代初。当时所用的材料是G a A s P,发红光(入 p=6 5 0 n m),在驱动电流为2 0 毫安时,光通量只有千分之儿个流明,相应的发光效率约 0.1 流明/瓦。7 0 年代中期,引入元素I n 和N,使 L E D产生绿光(入 p=5 5 5 n m),黄光(入 p=5 9 0 n m)和橙光(X p=6 1 0 n m),光效也提高到1 流明/瓦。到了 8 0 年代初,出现了 G a A l A s

66、的L E D光源,使得红色L E D的光效达到1 0 流明/瓦。9 0 年代初,发红光、黄光的G a A l I n P 和发绿、蓝光的G a l n N 两种新材料的开发成功,使 3的光效得到大幅度的提高。在 2 0 0 0 年,前者做成的L E D在红、橙 区(入 p=6 1 5 m n)的光效达到1 0 0 流明/瓦,而后者制成的L E D在绿色区域(入p=5 3 0 n m)的光效可以达到5 0流明/瓦。单色光L E D的应用最 初L E D用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的L E D在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的14 0瓦白炽灯作为光源,它产生2 000流明的白光。经红色滤光片后,光损失9 0%,只剩下2 00流明的红光。而在新设计的灯中,Lu m i l e d s公司采用了 18个红色LE D光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LE D光源应用的重要领域。19 8 7年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于LE D响应速度快

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