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1、 LED 内部培训资料深圳市轩博光电科技有限公司2012-5一、 发光管LED 已有近 30 年的发展历程。20 世纪 70 年代,最早的 GaP、GaAsP 同质结红、黄、绿色低发光效率的 LED 已开 始应用于指示灯、数字和文字显示。从此,LED 开始进入多种应用领域,包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等,遍及国民经济各个部门和千家 万户。到 1996 年,LED 在全世界的销售额已达到几十亿美元。尽管多年以来 LED 一直受到颜色和发光效率的限制,但是由于 GaP 和 GaAsPLED 具有 寿命长、可*性高、工作电流小、可与 TTL、CMOS 数字电路兼容等许多优点,因而
2、一直受到使用者的青睐。 最近十年,高亮度化、全色 化一直是 LED 材料和器件工艺技术研究的前沿课题。超高亮度(UHB)是指发光强度达到或超过 100mcd 的 LED,又称坎德拉(cd)级 LED。高亮度 A1GaInP 和 InGaNLED 的研制进展得十分迅速,现已达到常规材料GaA1As、GaAsP、GaP 不可能达到的性能水平。1991 年,日本东芝 公司和美国 HP 公司研制成 InGaAlP620nm 橙色超高亮度 LED,1992 年,InGaAlP590nm 黄色超高亮度 LED达到实用化。同年,东芝 公司研制的 InGaA1P573nm 黄绿色超高亮度 LED 的法向光强达
3、 2cd。1994 年,日本日亚公司研制成 InGaN450nm 蓝(绿)色超高亮度 LED。至此,彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的 LED 都达到了坎德拉级的发光强度,实现了超高亮度化、全色化,使发光管的户外全色显 示成为现实。 1、1 常规发光颜色与制作管芯材料对应关系颜 色 波 长 nm 材 料 亮 度超高红 660 GaAlAs 25mcd高亮红 660 GaAlAs 8mcd普红 700 GaP 2mcd超高绿 565 GaP 14mcd高亮绿 565 GaP 8mcd普绿 555 GaP 2mcd蓝色 470 CaN/SiC 30mcdGaAlAs亚铝砷化镓 Ga
4、P磷化镓 CaN氮化镓 波长单位nm(纳米)1、2 发光管亮度选择原则红(mcd) 绿(mcd) 蓝(mcd)室内 60 - 80 60 - 80 40 - 50半户外 200 600 200户外 400 1200 3001、3 超高亮度 LED 的结构及性能 超高亮度红 A1GaAsLED 与 GaAsPGaPLED 相比,具有更高的发光效率,透明衬底(TS)A1GaAsLED(640nm)的流明效率已接近 10lm/W,比红色 GaAsPGaPLED 大10 倍。超高亮度 InGaAlPLED 提供的颜色与 GaAsPGaPLED 相同,包括绿黄色 (560nm)、浅绿黄色(570nm)、
5、黄色(585nm)、浅黄(590nm)、橙色(605nm)、浅红(625nm)、深红(640nm)。 InGaAlPLED 吸收衬底(AS)的流明效率为101m/W,透明衬底(TS)为 201m/W,在 590nm626nm 的波长范围内比 GaAsPGaPLED 的流明效率要高 10 倍20 倍;在 560nm570nm 的波长范围内比GaAsPGaPLED 高出 2 倍4 倍。超高亮度 InGaNLED 提供了蓝色光和绿色光,其波长范围:蓝色为 450nm480nm,蓝绿色为 500nm,绿色为 520nm;其流明效率为 3m/W151m/W。对于许多应用,白炽灯都是采用滤光片来得到红色、
6、橙色、绿色和蓝色,而用超高亮度 LED 则可得到相同的颜色。近年,用 AlGaInP 材料和 InGaN 材料制造的超高亮度 LED 将多个(红、蓝、绿)超高亮度 LED 芯片组合在一起,不用滤光片也能得到各种颜色,包括红、橙、黄、绿、蓝,目前其发 光效率均已超过白炽灯,正向荧光灯接近。发光亮度已高于 1000mcd,可满足室外全天候、全色显示的需要,用 LED 彩色大屏幕可以表现天空和海洋,实现 三维动画。新一代红、绿、蓝超高亮度 LED 达到了前所未有的性能。14 常用术语A、LEDLight Emitting Diode。发光二极管。B、SMD LEDsurface-mount devi
7、ce LED。表面粘着型 LED。C、GaP磷化镓。磷化镓,是-族(三五族)元素化合的化合物。GaP 是一种间接迁移型半导体,具有低电流、高效率的发光特性,可发光范围函盖红色至黄绿色,为 LED 主要使用材料之一。D、GaN氮化镓。氮化镓,是-族元素化合的化合物。GaN 使 MOVPE 制作技术,可制作高亮度纯蓝光 LED 及纯绿光 LED,更可应用于蓝光、绿光雷射二极管之制作。MOVPE 虽已是一成熟的磊晶制作技术,但以此技术制作 GaN 蓝光 LED 其中仍须相当的专业知识、经验和技巧E、AlInGaP磷化铝铟镓。AlInGaP 此材料是近年来用在高亮度 LED 之制造上较新的材料,使用
8、MOVPE 磊晶法制程。目前世界上仅有三家厂商供应此产品的公司,即美国 HP、日本 Toshiba、联光电。F、AlGaAs砷化铝镓。为 GaAs 和 AlAs 的混晶。AlGaAs 适合于制造高亮度红光及红外线 LED,主要以 LPE 磊晶法量产,但因需制作 AlGaAs 基板,技术难度高。G、双基色显示屏 :tow basic color LED panel 由红、绿、蓝三基色中的任意两基色 LED 器件组成的 LED 显示屏。H、全彩色 LED 显示屏:full-color LED panel 由红、绿、蓝三基色 LED 器件组成的 LED 显示屏。I、亮度:brightness LED
9、 显示屏单位面积上的发光强度。单位 :坎德拉/米 2(CD/M2) 。J、灰度等级:gray scale LED 显示屏同一级亮度中从最暗到最亮之间能区别的亮度级数。K、像素:pixel LED 显示屏的最小成像单元。L、像素中心距离精度: precision of dot pitch LED 显示屏像素中心距实测值与标称值差的绝对值与标称值之比。M、显示模块:display module 由若干个显示像素组成的,结构独立组成 LED 显示屏的最小单元。N、显示模组: display module group 由电路及安装结构确定的并具有显示功能的组成 LED 示屏的独立单元。O、平整度:le
10、vel up degree 发光二极管、像素、显示屏模块、显示模组在组成 LED 显示屏平面时的凹凸偏差。P、最大亮度:maximum brightness 在一定环境照度下,LED 显示屏各基色在最高灰度级、最高亮度时亮度。全彩色 LED 显示屏还包括白平衡状态下的亮度。Q、视角:viewing angle 观察方向的亮度下降到 LED 显示屏法线方向亮度的二分之一时,同一平面两个观察方向与法线方向所成的夹角。分为水平视角和垂直视角。R、最高对比度:maximum contrast ratio 在一定环境照度下,LED 显示屏最大亮度和背景亮度的比S、换帧频率:refresh frame f
11、requency LED 显示屏画面信息的频率。T、刷新频率:refresh ratio LED 显示屏显示数据每秒钟被重复显示的次数。二、 屏体技术指标室 内 屏 技 术 指 标项目分类 3.00 3.75 4.80 5.00点直径 3mm 3.75mm 4.80mm 5mm点间距 4mm 4.75mm 6mm 7.62mm点结构 R/G/RG R/G/RG R/G/RG R/G/RG像素模块 模块尺寸 32mm32mm 38mm38mm 48mm48mm 61mm61mm模块数 X8Y4=32 X8Y4=32 X8Y4=32 X8Y4=32总点数 6432=2048 6432=2048 6
12、432=2048 6432=2048单元尺寸X:25.6cmY:12.8cmX:30.4cmY:15.2cmX:34.4cmY:19.2cmX:48.8cmY:24.4cm单元板单元面积 327.7cm2 462cm2 737cm2 1190cm2R/G 单色 单色 单色 单色显示颜色 R+G 双基色 双基色 双基色 双基色最大功耗单色:600W/M 2双色:1000W/M 2单色:400W/M 2双色:700W/M 2单色:240W/M 2双色:420W/M 2单色:150W/M 2双色:240W/M 2最大重量 32kg/ M2 30kg/ M2 24kg/ M2 20kg/ M2像素密度
13、 62500 点/ M 2 44320 点/ M 2 27800 点/ M 2 17220 点/ M 2可视角度 60/80工作温度:-2065 相对湿度:10%85%传输距离:120M(无中继) 工作点压:220V10%,50Hz刷新速度:大于 90 帧/秒 驱动方式:1/16 扫描运行寿命:大于 10 万小时 连续工作:大于 24 小时最佳视距 540 米操作系统 Win98/ Win2000/ Winme/ WinXp显示模式 VGA640480 VGA800600 VGA1024768 VGA12801024 显示方式 同 步 显 示显示颜色 256256 = 65535(双基色屏)户
14、外显示屏技术参数列表项目 户外全彩 户外双色产品型号 HGD-OF10RHGD-OF12VHGD-OF16VHGD-OF20VHGD-OF25VHGD-OF31.25VHGD-OD16B模组尺寸(毫米) 160*80 160*160 256*128 320*160 200*200 250*250 256*128像素间距(毫米) 10 毫米 12 毫米 16 毫米 20 毫米 25 毫米 31.25 毫米 16 毫米像素密度(点/平方米) 10000 6944 3906 2500 1600 1024 3906像素组成 1R1G1B 1R1G1B 2R1G1B 2R1G1B 2R1G1B 2R2G
15、1B 2R1G模组解析度 16*8 16*16 16*8 16*8 8*8 8*8 16*8箱体解析度 64*48 96*64 64*48 64*48 56*40 32*32 64*48箱体尺寸(长 mm*宽 mm) 640*480 1152*768 1024*768 1280*960 1400*1000 1000*1000 1024*768最大功率(W/平方米) 1000 800 1100 900 700 400 920平均功率(W/平方米) 400 320 440 360 280 160 370亮度(cd/平方米) 4500 4500 7000 5500 4500 3000 3500最佳视
16、距(m) 10m 12m 16m 20m 25m 31.25m 16m灰度等级 单色 12bit 单色 12bit 单色 12bit 单色 12bit 单色 12bit 单色 12bit 单色 12bit显示颜色数 36bit 色 36bit 色 36bit 色 36bit 色 36bit 色 36bit 色 24bit 色箱体质量 40KG 45KG 51KG 65.5KG 72.2KG 63KG 50KG恒流驱动 恒流驱动 恒流驱动 恒流驱动 恒流驱动 恒流驱动 恒流驱动驱动方式1/4 扫描 1/4 扫描 静态锁存 静态锁存 静态锁存 静态锁存 静态锁存刷新频率 480HZ 480HZ 540HZ 540HZ 540HZ 540HZ 5