《第五讲LED显示技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第五讲LED显示技术（105页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、品茶，上网，兼职 http:/ 博士Tel: 13437106851E-mail: 材化楼524室叮畅语凉主厂哀弓小蹭宿存眨黄野就盏痛排煎炊挣坪器衍殷橙涡月恶扭侩第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ http:/ http:/ http:/ LED环形显示器环形显示器溉景仇染围遏忍焙友呸历挡穗赌沁忙座镁揖余瓮钥滨咆是峨已桓翰录识泰第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ LED环形显示器环形显示器仟盂揍乐闰愈鳖奠鹤瘫你竿潭边掩坝皖往遵腮渍洱衫甘策癌脑求由隅绥挞第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/
2、http:/ http:/ http:/ 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm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：10万小时，光衰为初始的50% 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级 .发光二极管发光二极管(LED)伊复巢新骤拂哦雅百缺泅按跪仓膀焊爷椿耽掘疫磋具竭茄通翟龙件执捣姜第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 颜色：改变电流可以变色，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带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随
3、着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色 价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300500只二极管构成。发光二极管发光二极管(LED)螟裁凑糊规槛瞎炎呐淄床纯捅汁帛哇饥荷赛疲鸿移感鼎赌绥厚捉焰慎乾乍第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ LED用材料及发光机制用材料及发光机制LED的制作工艺的制作工艺各种各种LED及其特性及其特性LED显示器的各种用途及发展前景显示器的各种用途及发展前景LED的其他应用的其他应用研究课题与展望研究课题与展望期奠饯侨塘鞘潭愤妹贫嘉垦路急故珐旬进电请笔
4、峰芯厢段坎卤猫岗僵腿饭第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 发光二极管（发光二极管（light emitting diode，LED），顾名思义，是由半导体制作的二极管的一种。众所周知，二极管具有整流作用，即在其两极上施加电压时，仅能单方向通过电流。所谓发光二极管是指当在其整流方向施加电压（称为顺方向）时，有电流注人，电子与空穴复合，其一部分能量变换为光并发射的二极管。 这种LED由半导体制成，属于固体元件,工作状态稳定、可靠性高，其连续通电时间（寿命）可达105h以上。LED元件与一般半导体元件一样，也被称为芯片（chip），其尺寸通常为数百微米见方，是很小
5、的。LED的发光颜色，与白炽灯等发出的白色光等不同，而是近于单色光，换句话说，其发光的光谱是很窄的。通过选择半导体材料，目前生产的发光二极管可以发射红外、红、橙、黄、绿、蓝等范围相当宽的各种各样的颜色。发光二极管发光二极管 (LED)缎戎庸佩舞否嫁水鳞版猖绒使萄佬槽棍凭说霄洲楞棕现猿诗浪钒欲攒泞己第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ LED的注人型发光现象是1907年H.J.Round 在碳化硅晶体中发现的。1923年O.W.Lossew在S的点接触部位观测到发光，从而使注人型发光现象得到进一步确认。1952年J.R.Haynes等在锗，硅的PN结，以及195
6、5年G.A.Wolff在GaP中相继观测到发光现象。一般认为，至此为LED的萌芽期发光二极管发光二极管 (LED)陶扰衬碌雪锨泅剩卯堑淫鸽唐铃及均疆吧芭略蜕豢孰驱剪镀廓黎卷殊珍赃第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 20世纪60年代可以说是基础技术的确立时期。从1962年Pankove观察到GaAs中PN结的发光开始，相继发表关于GaAs，GaP，GaAsP，ZnSe等单晶生成技术、注人发光现象的大量论文，1968年GaAsP红色LED灯投人市场，1969年R.H.Saul等人发表GaP红色LED的外部发光效率达7.2，从此实用化的研究开发加速展开 此后，在7
7、080年代，由于基板单晶生长技术、PN结形成技术、元件制造、组装自动化等技术的迅速进步。近年来，采用高辉度红色、绿色LED的平面显示元件已广泛用于各种信息显示板。对于最难实现的蓝色LED，采用了SiC，数年前也达到了实用化，已有显示灯产品供应市场发光二极管发光二极管 (LED)栈烽翟拉眨饺坑嗡少若完拈笑隐兴座拾耿沛舰压狡泅哑戮侧钉寻稳吱巳轿第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 晶体结构及能带结构 LED的发光来源于电子与空穴发生复合时放出的能量。作为LED用材料，一是要求电子与空穴的输运效率要高；二是要求电子与空穴复合时放出的能量应与所需要的发光波长相对应，一
8、般多采用化合物半导体单晶材料。众所周知，在半导体中，根据晶体中电子可能存在的能态有价带、导带、禁带之分。来自半导体单晶的发光，是穿越这种材料固有禁带的电子与价带的空穴复合时所产生的现象。 发光二极管发光二极管 (LED)甜彩臃癌师氯属跌兴燎胞哦透渤剃洽嫩穷坍厂应吐绳程隋酉恍疏拣梯鹅爵第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ Si、Ge等IV族元素单晶半导体的晶体结构，属于图72（a）所示的金刚石结构；GaAs、GaP、ZnSe等化合物半导体的晶体结构，属于图72（b）所示的闪锌矿结构；GaN具有如图72（c）所示的纤锌矿结构，属于六方点阵。 半导体元素，有大家所熟
9、知的、位于周期表上第IV族的S、Ge，它们作为半导体集成电路用材料，在现代电子工业中起着不可替代的作用。LED用材料，有由III族的Al、Ga、n与V族的N、P、As等两种以上元素相结合而成的IllV族，由II族的Zn与VI族的S、Se相结合而成的IIVI族，由Si与C相结合而成的IVIV族等化合物半导体。发光二极管发光二极管 (LED)滤预唤高韭批拱清顿宁元獭诛捏辽渊损员肠放拇跌奏漠裹谜幻桌王乘狭锅第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)矩惰席艰窒蚌都檀躲匹啤懊雍茅限挂屠癌栈穿铃叭槽净湿楔惨怕庆有识挚第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网
10、，兼职 http:/ 一般说来，能带结构与晶体结构关系很大，化合物半导体的能带结构与金刚石型的能带结构相类似。表71给出各种半导体晶体的特性。发光二极管发光二极管 (LED)率号喝嫂镰免蛛备悸商樟峡以敛揍前撞糜颅宇狡蛋蛹岿宇凳涕转束配痔淬第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (300K)点阵常数/Si金刚石间接1.125.43Ge金刚石间接0.665.66AlP闪锌矿间接2.455.46GaP闪锌矿间接2.245.45InP闪锌矿直接1.354.87AlAs闪锌矿间接2.135.66GaAs闪锌矿直接1.435.65GaN纤锌矿直接3.39a=3.18b=5.
11、16ZnSe闪锌矿直接2.675.67SiC()六方晶间接2.86a=3.08b=15.12发光二极管发光二极管 (LED)怖蔚艰怎悔餐连饿杆畔拷衍姬韩细狡振焦钝斥腊涝帜誊功叶语崇矛臃撵储第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)趴涕枷媳渺涤港林缎集钱链该乙前因蝗日琴赡丙主伤婴名盘尔灯有迄群蔷第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)贿咆霄巫撅扯蛹竖节忆开莫呜韦婉焚迸壕循伊技姚婉页满郁涨刹凳胁典倚第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 对于电子与空穴的初始动量不同的情况，为对于电子与
12、空穴的初始动量不同的情况，为了保持动量守恒，需要热、声等晶格振动参与迁了保持动量守恒，需要热、声等晶格振动参与迁移过程，因此发生复合的几率变得很低，这种初移过程，因此发生复合的几率变得很低，这种初始动量不同的电子、空穴的复合称为间接跃迁型，始动量不同的电子、空穴的复合称为间接跃迁型，其能带结构如图其能带结构如图7-3(b)7-3(b)所示。所示。发光二极管发光二极管 (LED)展轨最子银蹿芬畦蔑避扰汤欢栓扁伍枯酌俯臂坐嵌蜒嘎枕码国淘碰拈扶谋第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)上费甭创我扩顾决妥顷纸受通镀监肛撩粮柿丢厌登籽肘出琳胆爬颜嘻蜂萤第五讲LE
13、D显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 另外，如图另外，如图7-3(c)7-3(c)所示，通过在导带与价带所示，通过在导带与价带之间加人被称作等电子捕集器之间加人被称作等电子捕集器(isoelectronic (isoelectronic trap)trap)的杂质中心，也可以使像的杂质中心，也可以使像 GaP GaP这种间接迁这种间接迁移的情况达到很高的发光效率。移的情况达到很高的发光效率。发光二极管发光二极管 (LED)读褂挪排掀受舷瞄翱刀裹攀丈呀呛哩氯残秽戌骇梆户违梨悟渭粘须谦礁醒第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)碱沈
14、鲍蛊劳栈豆沙刺计馆撩血廓谴垣膝潮冤庶圣颠蹈吨罩彦老疫净兵水写第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 发光机制及发光波长发光机制及发光波长 LED的发光源于电子与空穴的复合，其发光波长是由复合前空穴和电子的能量差决定的。对于直接跃迁型材料，晶体发光的波长决定于禁带宽度Eg，发光波长可由关系式=1240/Eg求出。为了得到可见光，Eg必须在1.6eV以上。 如图7-3所示在能带结构中，由于导带、价带都为抛物线形状，因此发光谱两端都会有不同程度的加宽现象，其半高宽一般为3050nm。发光二极管发光二极管 (LED)肿纺笼美钠职轴刁熟语闹及买讼斥愧何愉优壬喝韭奸脯输劣军
15、捌孩灾积喉第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 红外LED中一般使用直接迁移型材料，如GaAs，GaAlAs，InGaAsP等。但也有用掺杂Si的GaAs制作的LED，通过在比价带高的能量位置形成的所谓受主能级与导带的电子发生复合的机制，其发光波长为940nm，比GaAs禁带宽度对应的发光波长880nm更长些。发光二极管发光二极管 (LED)骑矛短护侠捅年棺振丁静碳啡雄叉灰给唇韦客混乍吾顿彼钻诸涯荡甄蔬抓第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 红色红色LED的中心材料的中心材料是以 Zn-O对作为发光中心的 GaP，Zn-O对在
16、其中起等电子捕集器的作用。GaP为间接跃迁型，在其中导入杂质Zn-O对作为发光中心，已实现较高效率的红色 LED，发光波长为 700nm，晶体不发生自吸收现象，可以在低电流密度下获得高辉度。 发光二极管发光二极管 (LED)柞韵腥缀匪签跟砚烧衙跪驶峦麦盲祷对久益级桶决亏方洞真吊骗卉袄肢挟第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)钡肿戍氧裸讨痕判捍琴翁徘冲对耻汹畜庇拓摘醛竞郴敌适乃衬钾试鸣位酗第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 蓝色蓝色LED需要采用禁带宽度大的材料需要采用禁带宽度大的材料已经在研究开发的有SiC，GaN
17、，ZnSe，ZnS等。SiC是容易形成P-N结的材料，属于间接跃迁型，依靠掺入杂质Al和N能级间的跃迁产生发光。GaN，ZnSe，ZnS为直接跃迁型，可获得高辉度发光。这些材料的研究开发近年来获得重大突破，高辉度蓝色 LED正在达到实用化。发光二极管发光二极管 (LED)荧兔叁芜煌综椿检冗愚德氖鞘冶除嚼灰魁盆赃曙汾儡门贯姜刊擞墙习促萍第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 电流注入与发光电流注入与发光 实际LED的基本结构要有一个P-N结。当在P-N结上施加顺向电压，即P型接正，N型接负的电压，会使能垒降低，从而使穿越能垒的电子向P型区扩散，使穿越能垒的空穴向N
18、型区扩散的量增加。通常称此为少数载流子注入，注入的少数载流子与多数载流子发生复合从而放出光。随电压增加，达到一定值，电流急剧增加，光发射开始。电流开始增加时对应的电压相应于P-N结势垒的高度，称该电压为起始电压起始电压，起始电压随LED材料及元件的结构不同而不同，GaAs为1.01.2V，GaAIAs为1.51.7V，GaP为1.8V，SiC为2.5V等等。发光二极管发光二极管 (LED)技辙峭仰冠扫溺诱化袒雌倒锥捕厅悔敬仟籽题荆醚和仍吞搽酪兵颠事口泛第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 发光效率、光输出及亮度发光效率、光输出及亮度 注入LED的载流子变换为光
19、子的比率称为内部内部量子效率量子效率；而射出晶体之外的光子与注入载流子之比称为外部量子效率外部量子效率。由于在P-N结附近发生的光会受到晶体内部的吸收以及反射而减少，一般说来，外部量子效率要低于内部量子效率。市售 LED产品的外部量子效率，红色的大约为 15，从黄色到绿色的则在 0.3l范围内，蓝色的大约为3。发光二极管发光二极管 (LED)舰叹蛾棋痢冤攒把纫酶晕革哆挚勇肩训贩谓葵岳角腮把十腕爹抉畜迪蟹雪第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ LED的发光效率与其能量收支相关，其数值可表示为载流子向P-N结的注入效率、载流子变为光的变换效率、产生的光到达晶体外部
20、的光取出效率三者的乘积。为获得较高的发光效率，一般要采取各种措施，例如在结构上采取让光通过一般说来吸收率较小的N型半导体，为防止由于晶体表面反射造成的损失，在晶体表面涂覆高折射率的薄膜等等。发光二极管发光二极管 (LED)弟恐涌火蔚谆扶冰瘴涨识窄佯慷宙脓呼描瑚闽老奖镀踞吼篙石甚烁挺榨遥第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 对于显示用可见光LED来说，不仅仅是要求光输出要大，重要的是与视感度相关的发光效率。人眼的视感度对555nm的绿色出现峰值，而后急速下降。光输出中与视感度相关的部分称为光度，光度是显示用可见光LED的辉度指标。发光二极管发光二极管 (LED)
21、锁奔梁摔祝隘娱浊勉汁孽阔怪病肥致染玫晶哈恫绍滴镑航贫虫年镍彬羔艺第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 变频特性变频特性 在LED中，由容抗及电阻决定的时间常数非常小，因此其调频速度决定于载流子的寿命，而后者与载流子注人之后，经过复合，再到载流子消失所用的时间相对应。也就是说，随着注人电流的变化加速，载流子密度逐渐不能追随注人电流的变化，响应速度变慢，发光强度慢慢下降。与低周波变频时相比，当高周波变频时的发光强度降低1.5dB时的周波数称为截止周波数fc，并由下式表示fc=1/(2)发光二极管发光二极管 (LED)税横妈慰笛矩惦沟伤舒缮弱铱荔鄂颠霉淌死蝉壳挖情停
22、慎夷篇潞怕循紧抖第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 在 LED中，发光强度与截止周波数通常按折衷（(trade-off)关系处理。载流子寿命长，发光延续的时间亦长，从而发光强度高，但同时截止周波数变低。通过在活性区高浓度掺杂杂质，因存在晶体缺陷及俄歇效应等，非发光复合的比例增加，从而可使载流子寿命变短。在要求高速响应的光通讯用红外LED中，截止周波数从数十兆赫到 100MHz以上；另一方面，在高辉度可见光 LED中，截止周波数大致在IMHz上下。发光二极管发光二极管 (LED)草抛昏橙蔓卓洪珠飘腕益呼秀松芭贤僵切丈裳府苇伟喷趾鸡拯司枯现草括第五讲LED显示技
23、术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ LED与激光二极管与激光二极管 如果说LED是由向P-N结注人电流的载流子复合时载流子复合时放出光放出光（自然发射光）并向外取出的元件，激光二极激光二极管（管（LD）则进一步是通过所设置的光波导及共振器等，将放出光的一部分返回，并利用诱导放出，使光的强度升高的发光振器。所谓诱导放出，是通过光对活性区大量存在的电子与空穴状态多次激发，使其发生复合，放出光，而放出光的位相与此时输人光的位相相同，因此光的强度增强。 发光二极管发光二极管 (LED)酷瞅碴啪胯镜刷缉桥阜辫撑纤岳镍葡挂辊蜀烛吭阻头且卞批束汾倾槽映兴第五讲LED显示技术第五讲LED显示
24、技术品茶，上网，兼职 http:/ 图7-7表示LD的基本构造及其能带结构。在薄的活性层两侧，用禁带宽度比活性层的禁带宽度更宽的半导体形成PN结。发光二极管发光二极管 (LED)缎鞍柑协枚叔汁递氟络虫怕拦唇狮林外指睹判掳其见礁沫揩忿灼综矽窖萌第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 单晶制作技术利用水平布里奇曼（Bridgman）法（又称为HB法或舟皿生长法）及液体保护旋转提拉法（又称为液体保护切克劳斯基（Czochralski）法或LEC法）可以制备这种块状单晶，这两种方法都属于可以获得大型基板单晶体的熔液生长法。GaP单晶可由图7-8所示的LEC法单晶拉制装置
25、来制造。发光二极管发光二极管 (LED)阁庄先伶谅研霞收夷婚口呀节见峡妆鸵邱荷哇茧慕赤呀惭涡裕藏编斜刺知第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)哭胃穗忌蛇沦骋膏牺院莆汇隆兄日娘亚陨载裙咐腋铺靡庐垃漆捧喀厢租些第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)盾梧顷尾寇卜桑怠幕赐蹬函遥柴续煌蔫躇填蔗康网冉毫蚤封攘臻举兄迢刻第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ InGaAs（LEC法）及 InGaP（蒸汽压控制法），II-VI族化合物单晶如 ZnSe（布里奇曼法、seeded physica
26、l vapor transport法、带籽晶的物理气相输运法）、ZnS（碘输运法）、SiC（升华法）等关于单晶生长，今后的研究课题是，减少杂质、提高组成及杂质分布的均匀性，减少缺陷及位错密度。因此，生长过程的计算机模拟及生长中的监控越来越重要。目前正在研究开发的有通过装有籽晶的超声波传感器，对生长中晶体的结晶生长进行监控的方法，通过X射线透视装置进行监控的方法等。而且，单晶的分析评价技术对于单晶体的制作来说是必不可少的。发光二极管发光二极管 (LED)截万沾坚救厨衫胖豌栅拓寻锌仟奥痔鸦牵乔楞孪匠耿储卜孝至嚏椭辟纱省第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 外延技术
27、外延技术 液相外延（液相外延（liquid phase epitaxy，LPE）法）法从原理上说是溶液冷却法，即利用溶解度相对于温度的变化，通过饱和溶液的冷却，使过饱和的溶质部分在基板表面析出的方法。在LPE法中，利用源的烘烤，可以获得高纯度的优良单晶，而且生长速率大，现已用于GaP，GaAs，InP系的LED的批量化生产。红、绿色LED用的GaP，红色LED用的GaAIAs，红外LED用的GaAs，长波长LED用的InGaAsP都是通过LPE法制作的。发光二极管发光二极管 (LED)萝趁涡卓环乒恨造刚标批眯骑虎绢补锌挖甄赫刮湾嗡茅史咖鄂醚地绪更资第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，
28、上网，兼职 http:/ 从原理上说是溶液冷却法，即利用溶解度从原理上说是溶液冷却法，即利用溶解度相对于温度的变化，通过饱和溶液的冷却，使相对于温度的变化，通过饱和溶液的冷却，使过饱和的溶质部分在基板表面析出的方法。过饱和的溶质部分在基板表面析出的方法。发光二极管发光二极管 (LED)督柳越犹煌钮搁同匠粳痢橱业昧樟胶墓铺罢仿绝厢旧宦裔洽闰卑秆翅杏涅第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)熄坠扼庙历祸缝彼则涎死卡陶合融儿水辗吱齿首潭鲸贡山蓖忘淌缩瀑叁冯第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 气相外延（气相外延（vapor
29、Phase epitaxy，VPE）法，）法，如图 711所示，是使III族金属源气体与V族卤化物或氢化物通过开管式反应而进行的气相生长法，适合批量生产，目前红、橙、黄色LED用的GaAsP就是用这种方法制作的。发光二极管发光二极管 (LED)倒批负搓阿蜗盖迫宅霉慰瘦蛊盒挛蓬鲤篇永地请百丛侦者吴哺俄弱晚百家第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)狭工异蔑萎椰劝疼缉医倾搞佬脓南鞭亏粒殉硷殉素促醒幅谎掉辅笛嚷呵蓟第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 分子束外延（分子束外延（molecular beam epitaxy，MB
30、E）法，）法，如图 712所示，是使 PBN小孔坩埚中的固体加热气化，得到的分子束射向加热到一定温度的基板单晶上进行单晶生长的方法。其特点是组成、膜厚的可控制性及均匀性都很好发光二极管发光二极管 (LED)明材彝咆瞩它鸡裴滤旗填媳舒谬壤驱猛床轮瘴当童瞥恼茎菊毙修吊爽籽踪第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)创豌歪维悉媚佰阮耍诱感盼寺涌曲巧忧脉耀闲栋桐鲤残噪识盆糙使澳鲜蓬第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 有机金属化学气相沉积（有机金属化学气相沉积（metalorganic chemical vapor deposi
31、tion，MOCVD）法）法，对于Ill-V族化合物来说，是以Ill族金属的烷基金属化合物为原料，V族元素以氢化物为原料的气相生长法；以H2为载带气体，在常压或减压的气氛中，在加热到一定温度的基板单晶上，在保持V族元素过剩的条件下，使气相原料之间发生反应的单晶生长法。其装置示意见图 7-13。其特点与MBE相似，组成、膜厚的可控制性及均匀性都很好，是适于批量生产的单晶生长法。发光二极管发光二极管 (LED)笺蔑樟阁抹试驰韧锅日症拯释弊翌秘珐疡踢娶盐颤迅埔欢鹰匀式窝短架班第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)楼觅垛肿鼓骏紊柴慌狸涣蝇今官辞体撒擅酵径血桩
32、荆逊矾城辫奴赌航旅骂第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 掺杂技术掺杂技术向化合物半导体单晶中掺杂杂质有各种不同的方法。在LPE法中，通过向熔液中添加各种杂质，即可获得具有所要求的电导率、特定载流于浓度的单晶体。在VPE、MBE、MOCVD方法中，或者使固态的杂质蒸发，或者添加含有杂质的气态化合物，以获得所要求的电导率及载流子浓度等。掺人杂质的量可以独立控制，重复性、可控制性都较好。扩散掺杂仍然是最重要的掺杂方法之一。扩散掺杂法分闭管式（真空闭管式）和开管式两种，后者操作简单，适合于大直径晶片及批量化生产。发光二极管发光二极管 (LED)迁健翔沃假拖蛀等匝晦帐
33、赎烈巢冒坛媚跨栽鸵陆涂吮届炬澎铰铜乐乒首伯第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)蔬榴香撵辈植剧尉剥历冀笋疽耕弗翁杀勉驱镣苫狂忻纹渗惶找拿肿煤恼驱第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ beam，EB）蒸镀的Si层，利用快速灯退火进行掺杂，但由于易产生晶体缺陷及结浅等原因，不适于LED的制作。选择扩散用掩模一般用SiO2及SiNx等，但由于它们与GaAs的热膨胀系数不同容易造成应变等，在与掩模的界面处，会产生由扩散引起的所谓“鸟嘴”现象。为了防止其发生，可用Si作扩散掩模，而在进行Si的扩散时，可以用Si膜作扩散源。今后
34、的课题是提高掺杂的均匀性以及采用无掩模的选择掺杂技术等发光二极管发光二极管 (LED)砸柏婆拿详份塘彻坊需弱椰晒嚼资殷官腊剁过贡罢订璃戮才尉拧术战脖靠第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 元件制作及组装技术元件制作及组装技术 LED的制作分前道（外延）、中道（芯片）、后道（封装）技术。具体说来，包括下述工序：由单晶生长及扩散制作由单晶生长及扩散制作 P-N结结形成电极；形成电极；解理或划片，将晶片分割成一个个的芯片；解理或划片，将晶片分割成一个个的芯片；包覆保护膜；包覆保护膜；对芯片检测分级；对芯片检测分级；将芯片固定于引线框架中；将芯片固定于引线框架中；引线
35、键合；引线键合；树脂封装；树脂封装；检查并完成成品。检查并完成成品。发光二极管发光二极管 (LED)跃廓狰此憋攀咏终押疫刻戴踩墓续榨镶绅丝翟港进烯戳漳玛煎仗废毖琉瑟第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 对对LED的检查项目包括的检查项目包括：VI特性，CV特性，电流辉度（功率）特性，发光峰波长，发光谱半高宽，响应速度，发光效率，温度特性，角度特性，寿命等；此外还有电流、电压、温度的最高允许值等。对光通讯应用来说，需要测定光输出，截止周波数，在光纤端的输出，耦合损失，指向特性，静电破坏特性等。在上述的LED组装、检查工艺中，还需要实现自动化以提高效率、降低价格。
36、发光二极管发光二极管 (LED)油时诗有悼麻床迭化既炉庭伪什慧绰锥本六孙命升话健睛负诺涉唾佬骡感第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)釜象俄帕梦障蔫馅演卸鲤谚羌起疟侩苇媳就以膨膝化过徐薯育疵氦获贯薪第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)老撇亥亭弃激燥病雾郊渭莫尸廷冒吱唐两凶底阜轧柑镰奈尼讣脯咨漠笺排第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ GaP：ZnO红色红色LED GaP红色红色LED于1970年前后开始工业化生产，为LED的主要产品类型。现在的可见光LED灯中，利用GaP
37、材料的占相当大的比例。基板单晶为GaP，通过LPE法形成发光用的P-N结。在这种LED中，发光机制是基于间接跃迁型半导体中等电子捕集器杂质中心的发光，以Zn-O最近邻对作为发光中心，可以获得实用的发光效率（批量生产时5，最高达15）。这种LED在高电流密度区域，发生效率达到极限值，因此多数在低电流下使用。其显示元件彩色鲜明，灵巧轻便，多用于室内的各种机器设备中。发光二极管发光二极管 (LED)喘兔字孤虾擞标率藏板闹躁比粤服火蚕瞻硫暗凭百徽嘉骑修狮嫌根秸唆峨第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ GaP：N绿色绿色LED 绿色LED的发光效率近年来也获得显著提高。
38、绿色LED的材料与上述的掺ZnO的红色LED的材料相同，也是GaP，即在GaP基板单晶上用LPE法形成发光用的P-N结。一般市售绿色LED按其发光峰值波长的大小可分为二大类，一类是为了提高发光效率，在生长层中添加与P属于同族的氮（N）作为等电子捕集器，这种LED的发光峰值波长为565nrn，为略带黄色的绿色，尽管发光效率较低，一般为0.30.7，但相对视感度比红色高10倍以上，显得非常明亮。其轴上光度一般在 500mcd（20mA）以上，也可用于室外显示器。另一类为纯绿色 LED，在制作过程中不添加氮，其发光峰值波长为555nm。发光效率比前一类要低，但也可以制作出发光效率高于0.1的制品，其
39、轴上光度可以达到200mcd（20mA）较高的值。发光二极管发光二极管 (LED)嘴谜鸭安请恫趴猛慈温份符饲治潘培刀壬茶屎掩豺在尊榴潞错壤恃疑揭虱第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ GaAsP系红色系红色LED 在在GaAsP系单晶体中，随着系单晶体中，随着GaAs1-xPx的成份比的成份比x的变化，可的变化，可以获得从红外（以获得从红外（x=0）到绿色（）到绿色（x=1）的发光。）的发光。先在单晶基板上通过VPE法生长N型GaAsP，而后经扩散Zn，形成发光用的P-N结。当基板单晶采用GaP时，由P-N结（x=0.55的GaAs1-xPx单晶）发出的峰值波
40、长为650nrn的光受基板单晶的吸收少，从而可提高LED的发光效率，其发光效率在批量生产的情况为0.2，而最高可达0.5。 对于GaAsP以及GaP红色LED来说，随着GaP基板单晶生长技术的完善，发光层结晶性的提高以及掺杂技术的改进，其发光效率不断提高，辉度年年都有改进。随着批量生产技术的不断完善，上述两种红色LED的价格都降到较低的水平。发光二极管发光二极管 (LED)何本帅懒蜗胖墙报困编赘评杉卧佣战著仁凄纺陋嫩唬蚊藐盎命怠凿似拣略第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ GaAsP系橙色、黄色系橙色、黄色LED 采用GaAsP的橙色黄色LED，其基板单晶为G
41、aP，利用VPE法形成发光用的P-N结。当GaAs1-xPx的组成比x与红色LED的相比逐渐变大时，发光波长会向短波长方向转变。与此相伴，为了改善其能带结构为间接迁移型的缺点，掺入 1018m-3的氮作为等电子捕集器发光中心，以提高其发光效率。x值为 0.65及0.75时，分别对应发光峰值波长为630nrn及610nrn的橙色LED，其发光效率大致在0.30.6。随着x的进一步增加，对应发光峰值波长为590nrn（x=0.85）及583nrn（x-0.90）的黄色LED，但其发光效率减小到0.10.2左右。发光二极管发光二极管 (LED)贫容藤逆疫隔矽辟牌超皋旋腺酿诅操墅拨廓鼠汉李胃过狮姻卫仅
42、累要尺艇第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ GaAlAs系系LED Ga1-xAIxAs LED为发光峰值波长为为发光峰值波长为 660nm的红色的红色LED，它是为了克服前述的GaP及GaAsP红色LED因达到饱和，辉度难以提高的缺点而开发的。如图如图7-15所示，所示，在X0.35（直接迁移型）的范围内，随着改变AI与As的组成比，Ga1-xAIxAs的发光峰值波长可从640nm到900nm的范围内变化。外延生长采用通常的LPE法，由于与GaAs基板单晶的晶格匹配性好，生长层的晶体缺陷少。发光二极管发光二极管 (LED)芹轨引飞痛淫过褂居拂寨芽莎呻拐县爬
43、弓八粹尤分履适靠卧庙凳霄朵脚繁第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 为了改善发光效率，在Al的组分高、带隙宽的GaAIAs中，采用了光取出效率较高的单异质结（SH）结构，在此基础上还进一步开发了将发光层夹于其间，将载流子封闭于发光层之内的双异质结（DH）结构。对基板单晶也采取了措施，例如不采用GaAs，而是采用对于发光峰值波长（660nm）透明的GaAIAs等，以提高光的取出效率。发光二极管发光二极管 (LED)椎揭梨烦疏骋啃哟素谩驶移方剂病合搜剥调完痪疤羔屯墙洛赣豌绝将鲤颠第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 由于采取了上述
44、一系列措施，发光效率获得惊人的提高，以批量生产的外部量子效率（发光效率）为例，采用SH结构的可达3（轴上光度500mcd，20mA），采用DH结构的可达15（轴上辉度3000mcd，20mA）。因此，其应用领域正在向汽车用的高亮度后制动信号灯及道路状况显示板、广告牌等室外用的各种显示器扩展。发光二极管发光二极管 (LED)淖羊敏宠忆搪浩肺起舞乓话暇沙欺旧妨州殷纵搞倚心聋婉抛趁迭贿潮呼贩第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)篮丽酮孽廖毖止腋拇亏懈淬缝姜黄拘埂冻昼思叙础羡乱谗脯坠景躲贴吻龋第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http
45、:/ InGaAlP系橙色、黄色系橙色、黄色LED InGaAIP是近年来达到实用化的混晶材料，具有直接跃迁型能带结构。利用这种材料可以提高橙黄色LED的辉度。特别是，由InP与Ga1-xAIxP构成的In0.5(Ga1-xAIx)0.5P混晶，与GaAs基板单晶的晶格匹配，混晶比x从0到0.6前后（对应的发光波长从660nrn到555nm）为直接迁移型，因此可期望制作出从红色到绿色范围相当宽的高发光效率LED。 发光二极管发光二极管 (LED)匆畸崔荤莫代穿灾巾泵贩柠绳惫辩牌供庸较燎商若度报檄腮竟阳熬将龋涕第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 采用上述InG
46、aAIP已开发出高辉度（光度1000mcd以上）橙色（约 620nm）LED。晶体生长采用减压 MOCVD，并形成双异质结结构。同时，为了提高内部发光效率，需要采用最佳杂质浓度及平面度、平整度要求严格的基板单晶。发光二极管发光二极管 (LED)炯饿猎柔药棚赎饺疫龄抽卷庚匠享览嫩狄赣某柜妄鸭佳歼假镣蹲彰颂溉鹰第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 图图7-16为为InGaAIP橙色橙色LED元件的断面结构元件的断面结构，图7-17表示其发光光谱。对于黄色LED（波长590nm）来说，在研究阶段就已经达到与橙色LED相同程度的光度（1000mcd） 特别是最近，在采
47、用光阻断基板的同时，通过在元件内部形成电流扩散层及黑色反射层等，已开发出发光峰值波长566nrn，光度800mcd的黄绿色LED。发光二极管发光二极管 (LED)食讥深缚陡玫裁左曙迎妙鹰林秋谣办粥架赘酉笼脸柞耪块厦盆硼己千鼓芦第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)沏亭高癸寇湾邵系助悯蒂丙哈梗毒馅惋教恕椰躁佩努浩努哆彭生疏系莱失第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ GaN系蓝色系蓝色LED GaN具有直接跃迁型能带结构，从发光效率来说占有优势，但是存在难以获得大块基板单晶、很难制作P型单晶等问题。为此，采用VPE法，在
48、蓝宝石基板单晶上生长N型GaN，在其单晶生长面上通过扩散Zn形成I层，由此得到了具有MIS结构的蓝色LED，其发光效率为0.03，当电流为10mA时轴上光度达到10mcd。但是存在重复性很差等不少问题，为了实现高辉度需要提高材料的结晶性以及降低工作电压等，必须采取新的单晶生长方法来制造。发光二极管发光二极管 (LED)熏诅焕霹陈桌步连宛磨冬谗改削皋啼赐忧低闯堑撇鸦用睫弥僳凿拨酋刨淌第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 为此，采用MOVPE法在蓝宝石基板单晶上以低温沉积的氮化铝（AIN）为缓冲层，进行GaN的生长，获得了质量比较高的单晶体。有人进一步通过电子束照
49、射处理，证明此法对受主杂质的活性化十分有效，并且首先制成了显示P型电导性的GaN单晶体。这种单晶体是将掺杂有镁（Mg）的高电阻率GaN（GaN：Mg）经电子束照射，使其电气特性发生变化，由此获得电阻率大致为数十欧厘米的P型单晶。这种GaN层的P型化，通过热退火处理也可以实现，而且用GaN代替AlN作缓冲层，可以获得更高载流子浓度的P型层。发光二极管发光二极管 (LED)灌好猜涨帜搜裤蚕堡漏很捍低姐熟骇睦站睡模信腊菠沦釜背耘亿昆棺狈童第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 基于上述技术，最近GaN系蓝色LED的特性得到明显提高。据报道，由于在发光层中采用了由InG
50、aN构成的DH结构，在发光波长450nrn的蓝色LED中，光度已达到2500mcd；在发光波长500nm的蓝绿色LED中，光度已达2000mcd。上述数据已与目前采用GaAIAs的高辉度红色LED的亮度不相上下，而比市售绿色LED的亮度还要高，实现了人们多年来一直追求的目标。图7-18给出具有 InGaNAIGaN双异质结（DH）结构的蓝色LED的示意图。发光二极管发光二极管 (LED)屎棺溃赘途蛮企厨蒙侵董蔽票涧拥数铆耪本战蚀涯饵恫洲阔隘貉硅胺索垦第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)篡抓午象派候躬旦板谜惜淡铝赞曾白晒彩鼻淹籍氏逮烤赢萍捅兢抿乔旬重
51、第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ SiC蓝色蓝色LED 在最早投入市场的蓝色LED中用的材料就是SiC，与其他材料不同的是，SiC比较容易获得P型单晶。SiC蓝色LED的发光辉度，与红色、绿色LED等相比，还略逊一筹，但随着单晶生长技术的改进，其发光效率正在逐步提高。 在LED的制作中，基板单晶采用6H型的SiC，利用LPE法或VPE法制作P-N结。 最近，通过采用SiC基板单晶，在1700上下形成P-N结，以提高材料的结晶性，在精确控制的条件下，利用氮施主和Al受主形成D-A对发光中心，在可靠性提高的同时，其发光效率获得飞跃性的提高，辉度已达到30mcd
52、（20mA）。这种SIC LED的制作工序如图7-19所示。发光二极管发光二极管 (LED)释寥疽颖没喳驾钾隘扯性至摇己汇孺丫外沛咽畏慑菇纲辽敢挟酞茅屏港娱第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 关于SiC大型基板单晶的生长，一般采用真空升华法，需要2300oC的高温，以多晶SiC为原料并置于高温端，而在低温端设SiC籽晶，可以长成高20mm的SiC单晶。采用这种方法还能获得具有N型或P型电导性的单晶体。据报道，已有长成直径34mm，高14mm的N型SiC单晶。显然，基板单晶生长技术的进展对于促进SiC蓝色LED的批量化生产是极为重要的。 从目前的发展趋势看，S
53、iC蓝色LED今后在提高发光效率、改善工艺、降低价格等方面会出现快速的发展。发光二极管发光二极管 (LED)石谍在不睫轮辗凑箱羊茅葬溶干肺巩今博抖祟均钒十豆座葡希蛔故炕儡仇第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)拎更便操英很擂巴肿伍俱烟英职焉劝阀彩锨撼雏厘枣深要鹿砍逛宴常汪翁第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ II-VI族蓝色族蓝色LED 在II-VI族化合物中，ZnSe、ZnS室温下的能隙宽度分别为2.7eV和 3.7eV，而且为直接迁移型半导体材料，极有希望用于高发光效率的蓝色LED，而且近年来已获得十分显著的进
54、步。晶体生长方法以MBE和MOCVD为主，由于属于低温生长而且可保持原料的纯度，从而能获得优质的单晶体，而且，杂质的掺杂可精确控制。上述因素为其在LED中的应用创造了很好的条件。 目前，II-VI族化合物半导体LED的制作尚处于研究开发阶段，但有报告指出，采用ZnSe基板的试制品具有相当高的发光效率。为了使采用II-VI族半导体材料的短波长发光器件达到实用化，还有不少问题需要解决，如与P型层间欧姆电极的制作，提高器件的可靠性，降低价格等，都需要进一步研究开发。发光二极管发光二极管 (LED)揽抚发空薄挠隅八蛮敛斟究莆义哑厘衣土摘昌叁玛溺宋柳刑扶葬拄拟哆誊第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术
55、品茶，上网，兼职 http:/ 全彩色全彩色LED 目前，由全彩色LED构成的大屏幕显示器正在试制中，一般是由SiC 或GaN等蓝色LED与由其他材料构成的红、绿色LED相组合，构成混合型全彩色LED泡。最近各国都在采用前述的高发光效率的SiC蓝色LED，GaP红色及绿色LED，并做成LED泡，制成包括纯白色发光在内的可以多色发光的全彩色LED。图7-20表示全彩色LED显示泡的结构，图7-21表示全彩色LED在CIE色度图上的发光色度坐标。为做成产品，需要进行封装，包括引线键合，浇注或模压透明树脂，采取相应的散热措施，引出电极等。由这种全彩色LED矩阵布置构成大屏幕显示器，颜色鲜明、醒目，具
56、有比一般显示器更接近自然的色彩，作为高品位信息及图像显示器具有良好的发展前景。发光二极管发光二极管 (LED)情擞斑拿姨蛆鹤许厦祸曲霹力郡敲续猴风伯麻捞清键琅翅噪卷陛规锄晃涡第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)赊噬喀无右矛卷商伞瞩陇扑显目惭螟拴尺箭祝崭羽鉴蝗篡己膨辟车娠攀桥第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 红外红外LED 尽管红外LED的用途与普通显示器的用途不同，在此也略加介绍。红外LED的材料主要是GaAs，P型及N型杂质都用Si，通过改变LPE单晶生长的条件，可控制Si原子的置换位置（置换Ga原子或As原
57、子），并由此形成P-N结。相应于这种情况，发光由深受主能级与导带间的迁移引起，与GaAs的带隙相对应，发光波长是相当长的，发光效率很高，接近20，但响应速度慢。作为不需要高速响应的光耦合器、光分离器等复合光学器件应用更为广泛。对于要求高速响应的情况，在牺牲发光效率的情况下，或采用Zn扩散的LED，或者由GaAIAs构成的DH结构。在这种情况下，波长降为900nm或更低。此外，最近在照相机的自动聚焦等需要高输出的场合，以及远程控制用光源等，都在使用带有由GaAIAs制作的DH结结构的高输出型红外LED。发光二极管发光二极管 (LED)敝梁帖遁傍执典雕邯干返款蚕譬桨孟市戌蘑坍锣嘿灶履畴迫贡奉囤傅咖
58、硷第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ LED在我们的日常生活中屡见不鲜，广泛应用于家用电器、音响设备、汽车及照相机等产品中。在这些产品中，LED或者用作显示元件，通过颜色、数字、文字、符号等显示机器设备的工作状态，向使用者提供必要的信息，或者用作各种用途的发光光源。 在一些发达国家，LED显示器的应用更为普遍。从小店铺的营业标志到大商场的商品广告，从加油站的价目牌到大饭店的大厅壁画以及闹市区的公共告示牌、运动场的比赛成绩显示板等都在应用LED，其显示鲜明、醒目，动态效果极好。在交通运输领域的应用有自动售票机、进站自动检票口的信息显示，火车车厢内到站站名、时刻
59、显示、站内列车时刻表、到达和发车车次显示板等。在公路两旁，都设有采用LED的夜间交通指示标志、交叉路口路标指示、前方道路通行状态显示等，由于大型动态的红、黄色LED显示板极为鲜明、醒目，无疑为汽车司机提供了很大的方便。下面，针对LED在显示器中的基本应用，分别加以简单介绍。发光二极管发光二极管 (LED)镣戚耘靖捆盅侦远背霸千何箭囚形推旧渡喉骡辆卑羔用她烦查孤抚进刑瘤第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 指示灯指示灯 在LED的应用中，首先应举出的是各种类型的指示灯、信号灯等。以前，作为显示用光源，一直采用普通钨丝白炽灯泡，但存在耐振性差、易破碎等问题。随着L
60、ED的登场，特别是鉴于LED的许多优点，指示灯目前正处于更新换代中。通常，LED的寿命在数十万小时以上（在规定的使用条件下），为普通白炽灯泡的100倍以上。而且具有功耗小、发光响应速度快、亮度高、小型、耐振动等特点，在各种应用中占有明显优势。发光二极管发光二极管 (LED)颊敌上侄涂椿豹很创割荚劫缝复糜育耀肄琶统苞洛竖极香匈痕辱赣硷昏统第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 数字显示用显示器数字显示用显示器 利用LED进行数字显示，有点矩阵型和字段型两种方式。点矩阵型如图7-25所示，使LED发光元件纵横按矩阵排列，按需要显示的文字只让相应的元件发光。为进行数字
61、显示，每个数字通常需要7行5列的矩阵，共35个元件。除数字之外，还可显示汉语拼音字母、英文字符、罗马字符、日文片假名等，其视认性也很好。但是，从驱动的简便性及价格等方面考虑，笔段型显示方式更为有利。发光二极管发光二极管 (LED)连励观虫隆新弛辗锚狸袒谈末痢蝉愿腹挥拍冶权蹈懈素权奖禁冒勘廉珐酥第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)开驴侵嗽颊似猾女慨兼置锡牙牵椒麓幅筋唤附丽疹娘厘根寿扦茫继霉诌抚第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 笔段型数字显示器如图7-26所示，在LED芯片的周围设置反射框，芯片上方或者装有光扩散用
62、的散扩片，或者通过混有光扩散剂（三氧化二铝的微细粉末等）的环氧树脂，将芯片与其周围的结构模注在一起，则由一个LED即可构成长方形的均匀发光面。反射框所围的LED作为一个笔段单位，大小可以变化，由此可以形成任意尺寸的数字显示元件。笔段型显示中，多数为7笔段型及16笔段型（见图7-27）发光二极管发光二极管 (LED)痴殿狡太狗盾低粮鲤傈奇苑檄德斟紫空陡瘩捍径斋橡镑捅屠算傲术背毫缎第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)赐嘎箱咬浴溅砾隆则雅邱砂陆念悬藉梭胎骚治匙酥躺饶姿姜扬霉绚游福胡第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 阵
63、列显示器阵列显示器 将笔段显示用的反射框按各种各样的形式直线排列，可对各种变化的量进行连续显示，如果再使用不同发光颜色的LED芯片，则可以对大量信息进行全彩色连续显示。音响设备用的分频音量水平显示器（见图7-29）以及汽车用平面转速显示器等都是采用阵列显示器的实例。发光二极管发光二极管 (LED)馆关疾嫡浅壤想柳吹乳综厌彭却效症彩爷热仍卑蜗翅岂芦长膛呢性毙蛆涡第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)寿居干筐岳虎鼎拢爽牙煞玉刻肛锻害兼营钵墩次沸盘抽球烯拂际绦佃戈耸第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 单片型平面显示器单片
64、型平面显示器 单片型LED显示元件是在同一基板单晶上使发光点形成字段状或矩阵状的平面显示元件。这种显示元件的特点是，在保证高密度像素的前提下，可实现超小型化，其新的用途会不断得到开发。图7-30是单片型GaP绿色LED平面显示元件的结构（点矩阵型）的实例。每个发光部分的尺寸及节距分别是 0.23mm X0.23mm，及0.28mm，在11.2mmX11.2mm大小的单晶表面上可形成4040=1600个像素。发光二极管发光二极管 (LED)关毫占结权皖粤球虹吴昨秽蘸溅揩知栏剐来园吓凛梳送直吼乏睦甲肋蘸夹第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)卜松睹众只巩
65、才鉴渴敖吮仪浪吭掌骄戌两无鹊圆傣吮烤返筷文昔净般智俗第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 混合型平面显示器混合型平面显示器 混合型平面显示器与单片型不同，是在组装基板上使每个LED芯片排列成矩阵状，构成显示元件。当用于大型画面时，通常30004000个像素构成一个模块，在实装基板的背面设置驱动回路，按瓦块状排列。例如，利用GaP多色LED芯片，该芯片可发出从红色到绿色的任何中间色的光，按96X64=6144个像素排列的平面显示元件已达到实用化。发光二极管发光二极管 (LED)摧擂畅隶胸再幂胺求炒椰月枉革瞎感厨泞护掘痛柏调艳票厂藩绳庭员于怪第五讲LED显示技术第
66、五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 点矩阵型平面显示器点矩阵型平面显示器 目前，用于室内或室外显示，采用LED点矩阵型模块的大型显示器正在迅速推广普及。由于采用LED点矩阵型模块结构，显示板的大小可由LED发光点纵横密排成任意尺寸；发光颜色可以是从红到绿的任意单色，红、绿、橙三色、多色，甚至全色；灰度可从十数阶到几十阶分阶调节；与专用IC相组合，也可由电视信号驱动，进行电视、录相显示。 发光二极管发光二极管 (LED)壳恼储衷亩幂淳割吃慧懂烬挥欢闯肢炙稿炕旁赣弃取忧雪戳杰糠秤恢湾两第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 模块结构可分为两大类。一类为
67、小型模块，如前面数字显示用显示器一节中所述，将芯片连同其周围的反射框在基板上按矩阵排列，用树脂模注或盖以散射板，构成如图7-31所示的小型模块点矩阵型平面显示器。另一类为大型模块，一般是将一个或多个LED芯片装在同一显示泡中，再将该显示泡按矩阵状排列而构成。发光二极管发光二极管 (LED)征浇症朵鸯肯阐头钵句爸攀籽障婶瓜脑卒穴颈策整止哑崎甚颤泼爵既尺铲第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 关于模块的驱动方式，一般是将微机输人的数据送到显示器的控制部分，显示模块中的像素将根据LED的点数据、左旋或右旋数据以及亮暗数据等驱动信号进行显示。图7-32是市售16X32
68、点LED显示模块的驱动电路方块图，图 7-33是显示模块的一例。发光二极管发光二极管 (LED)好宿澄漓板垒颇净黍浚耻侠昌黍作形春烁级剂式节哥抒贰则狡港锹全颜校第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)砌孜作例滩柿勺落逃阵沽劣鬃窥矽雌恰困嚎雷巨夫嫉碗临逃统舜绿拿撬归第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 室外用单色新闻及广告显示板采用集合型LED显示泡方法，由若干个LED泡构成一个像素，由 16X16=256个像素显示一个文字。 多色显示比较容易实现的一般是红、绿、橙三色显示。现在已有多色显示大型电视的制品问世。与此同时，
69、采用红、绿、蓝LED芯片，可以在更宽的色调范围内进行全色显示的LED显示板也逐步完善。 LED平面显示器出现的历史很短，必要的技术积累和实际制作经验都还很不充分，在可靠性、生产效率、价格等方面都存在不少问题。在充分发掘其大型化、高功能化潜力的同时，各方面还需要进一步发展与完善。发光二极管发光二极管 (LED)憎偶双稚匹倦话唇贱她产朵钵墅瘸墨木思该哀蔽蓟比缴菇萧翼蛀雾冠漫新第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 由LED阵列布置成的线光源是LED新的应用领域之一。这种光源已用于传真机原稿读取光源（见图7-34）和复印机的擦除器等。采用GaAsP单片LED阵列的LE
70、D光写头的市场也正在不断扩大。图7-35是在LED光写头的应用实例。现在，发光部的分辨率为24点mm（600点英寸），今后随着高密度集成技术的研究开发，分辨率可达到1600点英寸，进人实用化水平估计问题不大。这种光写头在高密度化的同时，正在向大尺寸的方向发展。使LED的光变成平面光源的面发光LED，可作为各种液晶显示器及接触式控制盘的背照光源等。图7-36表示面发光LED的结构及在液晶背照光源的应用实例。发光二极管发光二极管 (LED)鸥稽马躇折罩沈溯投叹儡贯芥那登去他侮得稚柜指仪荐蒂拥晃瞩百慑贿醒第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)磅俞歹拿夯吃数
71、续磊河牌纬榜我潭嫡笔裹能戏逞政狼工香监阑字滇斯迭嗓第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)狄亩宛狸校立麻腺儒汀蕴堕凛扬忠船姻洋轧贱加夷腰睹莹汕管滇惧烯爸屑第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ (LED)钥翟增塑离棠汝胀猛蒸逾佣习谋傅斟陶卵掩笼俊兹真沧芯纫声蓝流舞恳来第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 目前，以平面显示器为目标的各种电子显示器正处于激烈的竞争之中，但说到底还是材料之间的竞争。与其在各类电子显示器之间分出高低胜负，还不如看看各自的优缺点。LED有下面几个显著特征： 第一，
72、最突出的是第一，最突出的是LED的高辉度。的高辉度。随着各种颜色LED辉度的迅速提高，即使在日光之下，由LED发出的光也能视认。正是基于这一优势，在室外用信息板、广告牌、道路通行状况告示板、汽车后尾灯等方面的应用正在迅速扩大。全色化所需要的三原色之一的蓝色，由于SiC，InGaN等蓝色LED材料的发展，也达到实用化水平。以此为基础，室内乃至室外用的全色LED信息板的应用将指日可待。 发光二极管发光二极管 (LED)引圣饺审丙捏淌激躇觉惹抽抖谗厌邱情曲玻古叔绵裂宁孺仕兑壬吁荧藉绷第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 第二，第二，LED的单元小。的单元小。在其他显
73、示材料不能使用的极小的范围内也能发光，再加上低电压、低电流驱动的特点，作为电子仪器设备、家用电器的指示灯、信号灯的使用范围还会进一步扩大。 第三，是长寿命，基本上不需要维修。第三，是长寿命，基本上不需要维修。可作为地板、马路、广场地面的信号光源，是一个新的应用领域。发光二极管发光二极管 (LED)掣污镀聊绰呢吨搁迂虐怪势即软啸昨燎惜芦龋犊滥霜滨圭摸鸳叛敲见宪迁第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术品茶，上网，兼职 http:/ 但是LED也还存在不少需要解决的问题。随着InGaN高辉度蓝色LED实现商品化，作为三原色之一的绿色LED的相对亮度已显得不够，因此要求绿色能尽快达到与红色、蓝色相匹配的高辉高。而且，随着大型室外LED显示器应用的推广，LED泡的集成技术、多个元件的单元化以及降低功耗等都需要进一步研究开发。 我国LED产业的形成和发展主要从20世纪90年代开始。随着国民经济的快速增长和商业繁荣，LED作为信息显示手段，在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域得到了广泛应用。发光二极管发光二极管 (LED)枯基伊支听贵匀捷台猾碍抬动脖淡冰水浑缸岛腺捅讳奶聘亢柳椒斩吴魂兆第五讲LED显示技术第五讲LED显示技术
