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LED的色彩與工藝製造LED的材料有哪些不同

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LED的色彩與工藝製造LED的材料有哪些不同

發布日期:2018-06-22 作者: 點擊:

LED的色彩與工藝製造LED的材料有以下不同

1.曆史上第一個LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga),其正向PN結壓降(VF,可以理解為點亮或工作電壓)為1.424V,發出的光線為紅外光譜。

2.另一種常用的LED材料為磷(P)化镓(Ga),其正向PN結壓降為2.261V,發出的光線為綠光。

3. 基於這兩種材料,早期 LED工業運用GaAs1-xPx材枓結構,理論上可以生產從紅外光一直到綠光範圍內任何波長的LED,下標X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通過PN結壓降可以確定LED的波長顏色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的紅光 LED,GaAs0.35P0.65 的橙光LED,GaAs0.14P0.86 的黃光LED等。由於製造采用了镓、砷、磷三種元素,所以俗稱這些LED為三元素發光管。而GaN(氮化镓)的藍光LED 、GaP 的綠光 LED和GaAs紅外光LED,被稱為二元素發光管。而目前最新的工藝是用混合鋁(Al)、鈣(Ca) 、銦(In)和氮(N)四種元素的AlGaInN 的四元素材料製造的四元素LED,可以涵蓋所有可見光以及部份紫外光的光譜範圍。

4. 發光強度的衡量單位有照度單位(勒克司Lux)、光通量單位(流明Lumen)、發光強度單位(燭光 Candle power)

5. 1CD(燭光)指完全輻射的物體,在白金凝固點溫度下,每六十分之一平方厘米麵積的發光強度。(以前指直徑為2.2厘米,質量為75.5克的鯨油燭,每小時燃燒7.78克,火焰高度為4.5厘米,沿水平方向的發光強度)

6. 1Lm(流明)指1 CD燭光照射在距離為1厘米,麵積為1平方厘米的平麵上的光通量。

7. 1Lux(勒克司)指1L的光通量均勻地分布在1平方米麵積上的照度。

8. 一般主動發光體采用發光強度單位燭光 CD,如白熾燈、LED等;反射或穿透型的物體采用光通量單位流明L,如LCD投影機等;而照度單位勒克司Lux,一般用於攝影等領域。三種衡量單位在數值上是等效的,但需要從不同的角度去理解。比如:如果說一部LCD投影機的亮度(光通量)為1600流明,其投影到全反射屏幕的尺寸為60英寸(1平方米),則其照度為1600勒克司,假設其出光口距光源1厘米,出光口麵積為1平方厘米,則出光口的發光強度為1600CD。而真正的LCD投影機由於光傳播的損耗、反射或透光膜的損耗和光線分布不均勻,亮度將大打折扣,一般有50%的效率就很好了。

9. 實際使用中,光強計算常常采用比較容易測繪的數據單位或變向使用。對於LED顯示屏這種主動發光體一般采用CD/平方米作為發光強度單位,並配合觀察角度為輔助參數,其等效於屏體表麵的照度單位勒克司;將此數值與屏體有效顯示麵積相乘,得到整個屏體的在最佳視角上的發光強度,假設屏體中每個像素的發光強度在相應空間內恒定,則此數值可被認為也是整個屏體的光通量。一般室外LED顯示屏須達到4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比較理想的顯示效果。普通室內LED,最大亮度在700~2000 CD/平方米左右。  單個LED的發光強度以CD為單位,同時配有視角參數,發光強度與LED的色彩沒有關係。單管的發光強度從幾個mCD到五千mCD不等。LED生產廠商所給出的發光強度指LED在20mA電流下點亮,最佳視角上及中心位置上發光強度最大的點。封裝LED時頂部透鏡的形狀和LED芯片距頂部透鏡的位置決定了LED視角和光強分布。一般來說相同的LED視角越大,最大發光強度越小,但在整個立體半球麵上累計的光通量不變。

10. 當多個LED較緊密規則排放,其發光球麵相互疊加,導致整個發光平麵發光強度分布比較均勻。在計算顯示屏發光強度時,需根據LED視角和LED的排放密度,將廠商提供的最大點發光強度值乘以30%~90%不等,作為單管平均發光強度。

11. 一般LED的發光壽命很長,生產廠家一般都標明為100,000小時以上,實際還應注意LED的亮度衰減周期,如大部分用於汽車尾燈的UR紅管點亮十幾至幾十小時後,亮度就隻有原來的一半了。亮度衰減周期與LED生產的材料工藝有很大關係,一般在經濟條件許可的情況下應選用亮度衰減較緩慢的四元素LED。

12. 白色是紅綠藍三色按亮度比例混合而成,當光線中綠色的亮度為69%,紅色的亮度為21%,藍色的亮度為10%時,混色後人眼感覺到的是純白色。但LED紅綠藍三色的色品坐標因工藝過程等原因無法達到全色譜的效果,而控製原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光,稱為配色。

13. 當為全彩色LED顯示屏進行配色前,為了達到最佳亮度和最低的成本,應盡量選擇三原色發光強度成大致為3:6:1比例的LED器件組成像素。

14.白平衡要求三種原色在相同的調灰值下合成的仍舊為純正的白色。

15.原色、基色。

16. 原色指能合成各種顏色的基本顏色。色光中的原色為紅、綠、藍。如果原色有偏差,則可合成顏色的區域會減小,光譜表中的三角形會縮小,從視覺角度來看,色彩不僅會有偏差,豐富程度減少。遵義LED顯示屏

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