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LED發(fā)展

　　LED顯示屏的發(fā)展可分為以下幾個階段：階段為1990年到1995年，主要是單色和16級雙色圖文屏。用于顯示文字和簡單圖片，主要用在車站、金融證券、銀行、郵局等公共場所，作為公共信息顯示工具?！　〉诙A段是1995年到1999年，出現(xiàn)了64級、256級灰度的雙基色視頻屏。視頻控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等的應(yīng)用將LED顯示屏提升到了一個新的臺階。LED顯示屏控制大規(guī)模集成電路芯片也在此時由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)出來并得以應(yīng)用?！　〉谌A段從1999年開始，紅、純綠、純藍LED管大量涌入中國，同時國內(nèi)企業(yè)進行了深入的研發(fā)工作，使用紅、綠、藍三原色LED生產(chǎn)的全彩色顯示屏被廣泛應(yīng)用，大量進入體育場館、會展中心、廣場等公共場所，從而將國內(nèi)的大屏幕帶入全彩時代?！　‰S著LED原材料市場的迅猛發(fā)展，表面貼裝器件從2001年面世，主要用在室內(nèi)全彩屏，并且以其亮度高、色彩鮮艷、溫度低的特性，可隨意調(diào)整的點間距，被不同價位需求者所接受，在短短兩年多時間內(nèi)，產(chǎn)品銷售額已超過3億元，表面貼裝全彩色LED顯示屏應(yīng)用市場進入新世紀。為了適應(yīng)2008年奧運會的“瘦身”計劃，利亞德開發(fā)了表面貼裝雙基色顯示屏，大量用于訓(xùn)練館和比賽計時計分系統(tǒng)。在奧運場館全彩屏方面，為緊縮投資，全彩屏大部分采用可拆卸方式，奧運期間可作為實況轉(zhuǎn)播工具，賽事結(jié)束后可用于租賃，作為演出、國家政策發(fā)布等公共場合應(yīng)用工具，通過這種方式可盡快收回成本?！　【褪袌龆裕袊尤?/span>WTO、北京申奧成功等，成為LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新契機。國內(nèi)LED顯示屏市場保持持續(xù)增長，目前在上，國產(chǎn)LED顯示屏的市場占有率近95%。國際上LED顯示屏的市場容量預(yù)計以每年30%的速度在增長?！　?/span>LED顯示屏的主要制造廠商集中在日本、北美等地，我國LED制造廠商出口的份額在其中微不足道。據(jù)不完全統(tǒng)計，世界上目前至少有150家廠商生產(chǎn)全彩屏，其中產(chǎn)品，規(guī)模較大的公司約有30家左右?！　∧壳?，經(jīng)過中國對LED產(chǎn)業(yè)化的積極推動，國內(nèi)LED顯示屏的生產(chǎn)技術(shù)基本與世界同步，國內(nèi)品牌有：奧力興（ApexKolor)、遠亮國際照明、大眼界光電（TopVision)、元亨光電（yaham）、山木顯示（skymax-display）、麗晶光電（Lightking）、洲明（Unilumin）、銳拓（Retop）、愛立德（aled）、聯(lián)建光電（liantronics）、長方照明（cfled）、明爾杰（MejLed）、德彩光電（dicolor）、聯(lián)森（lenson）、良輝光電(lhgd)、通普（TOP)、仕蘭、雅其光（Art）、金立翔、艾比森（absen）、艾斯威（aswei）、雷森（ledsun）、利亞德（leyard）、科美芯(SBC)、三思等。

LED的發(fā)光原理                          

LED手電筒

發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)ǎ聪蚪刂?、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進入對方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光，如圖1所示。　　假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生?！　±碚摵蛯嵺`證明，光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度Eg有關(guān)，即　　λ≈1240/Eg（mm）　　式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見光（波長在380nm紫光～780nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26～1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光。現(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發(fā)光二極管，但其中藍光二極管成本、價格很高，使用不普遍。

LED的調(diào)光控制

　　傳統(tǒng)上，LED的調(diào)光是利用一個DC信號或濾液PWM對LED中的正向電流進行調(diào)節(jié)來完成的。減小LED電流將起到調(diào)節(jié)LED光輸出強度的作用，然而，正向電流的變化也會改變LED的彩色，因為LED的色度會隨著電流的變化而變化。許多應(yīng)用（例如汽車和LCDTV背光照明）都不能允許LED發(fā)生任何的色彩漂移。在這些應(yīng)用中，由于周圍環(huán)境中存在不同的光線變化，而且人眼對于光強的微小變化都很敏感，因此寬范圍調(diào)光是必需的。通過施加一個PWM信號來控制LED亮度的做法允許不改變彩色的情況下完成LED的調(diào)光?！　∪藗兂Ｕf的真正彩色（TrueColor）PWM調(diào)光是利用一個PWM信號來調(diào)節(jié)LED的亮度。　　調(diào)節(jié)LED亮度有三種常用方法：　　（1）使用SET電阻，在LED驅(qū)動控制IC引腳RSET兩端并聯(lián)不同的轉(zhuǎn)換電阻，使用一個直流電壓設(shè)置LED驅(qū)動控制IC引腳RSET的電流，從而改變LED的正向工作電流，達到調(diào)節(jié)ALED發(fā)光亮度的目的?！　?/span>（2）采用PWM技術(shù)，利用PWM控制信號，通過控制LED的正向工作電流的占空比來調(diào)節(jié)ALED的發(fā)光亮度。　　（3）線性調(diào)節(jié)

　　　簡便的方法是在LED驅(qū)動控制C中使用外部SET電阻來實現(xiàn)LED的調(diào)光控制。雖然，這種調(diào)光控制方法有效，但卻缺乏靈活性，無法讓用戶改變光強度。線性調(diào)節(jié)則會降低效率，并引起白光LED朝向黃色光譜的色彩偏移?？赡苁禽p微的偏移，但可在敏感應(yīng)用中檢測出?！　〔捎脭?shù)字或叫PWM的LED調(diào)光控制法以大于100HZ的開關(guān)工作頻率，以脈寬調(diào)制的方法改變LED驅(qū)動電流的脈沖占空比來實理LED的調(diào)光控制，選用大于100HZ開關(guān)調(diào)光控制頻率主要是為了避免人眼感覺到調(diào)光閃爍現(xiàn)象，在LED的PWM調(diào)光控制下，LED的發(fā)光亮度正比于PWM的脈沖占空比，在這種調(diào)光控制方法下，可以在高度調(diào)光比范圍內(nèi)保持LED的發(fā)光顏色不變，采用PWM的LED調(diào)光控制的調(diào)光比范圍可達3000：1。　　線性LED調(diào)光控制方法就是采用模擬調(diào)光控制方法，在模擬調(diào)光控制下，通過調(diào)節(jié)LED的正向工作電流來實現(xiàn)LED的調(diào)光控制，調(diào)光控制范圍可達10：1?！　∪绻M一步降低LED的正向工作電流則會產(chǎn)生LED發(fā)光顏色發(fā)生變化和不能準確調(diào)節(jié)控制LED的正向工作電流的問題。

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