什么是LED和LED的發(fā)光原理

    LED是light emitting diode的英文縮寫,中文名:發(fā)光二極管. LED發(fā)光二極管是由元素譜中的Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導體制成的，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)�通，反向截止、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。 �ぜ僭O(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，發(fā)光效率越高。

LED的優(yōu)勢特長與在顯示屏上的應(yīng)用

    LED的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關(guān)，目前廣泛使用的有紅、綠、藍三種。由于LED工作電壓低（僅1.5-3V）， 能主動發(fā)光且有一定亮度，亮度又能用電壓（或電流）調(diào)節(jié)，本身又耐沖擊、抗振動、壽命長（10萬小時），發(fā)光效率高,所以在大型 的顯示設(shè)備中，目前尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。 把紅色和綠色的LED放在一起作為一個象素制作的顯示屏叫雙色屏色屏； 把紅、綠、藍三種LED管放在一起作為一個象素的顯示屏叫三色屏或全彩屏。通常為了工程安裝方便,把多個像數(shù)點在PCB電路板上做成 8*16 / 16*16 / 16*32 / 32*32的標準點陣形式,稱之為顯示模組;為了加強顯示屏的結(jié)構(gòu)強度,顯示模組將安裝于經(jīng)加強強度的鐵箱上 面,該箱體還容納有電源、控制系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)等裝置,并具有防水、防塵、防雷、防震等功能;多個帶顯示模組和系統(tǒng)的鐵箱即構(gòu)成整 個LED顯示屏.。

灰度等級

    無論用LED制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構(gòu)成象素的每個LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細程度就是顯示屏 的灰度等級。灰度等級越高，顯示的圖像就越細膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復(fù)雜。一般256級灰度的圖像，顏色過渡已 十分柔和，而16/32/64級灰度的彩色圖像，顏色過渡界線十分明顯。所以，彩色LED屏當前都要求做成256/16384級灰度的,這種灰度等級 實現(xiàn)的顏色組合與顏色過度已遠遠超過人眼對彩色分辨能力。

分辨率

    指顯示終端在水平和垂直方向上對畫面的處理和顯示能力，通常用水平方向的有效像素數(shù)和垂直方向的有效像素數(shù)的乘積，即有 效像素總數(shù)來表示。

光學術(shù)語

    A、光通量：luminous flux 符號為φ 光源在單位時間內(nèi)發(fā)出的光量,單位為流明(lumin),符號為lm;

    B、發(fā)光強度：luminous intensity 符號為I 光源在給定方向上很小的立體夾角內(nèi)所包含的光通量dφ與這個立體角dQ的幣值,單位為坎特拉(cd) 1cd=1000mcd。

    C、光亮度：luminous， 符號為L 光源在給定方向上很小的立體夾角上的發(fā)光強度與垂直于給定方向的平面上的正投影面積的比值. 單位為坎特拉每平方米(cd/m2)

    D、光效：單位 流明/每瓦 Lm/w，說明 電光源將電能轉(zhuǎn)化為光的能力，以發(fā)出的光通量除以耗電量來表示.。

點間距P

    任意相鄰的兩個像素的物理中心的間距，另一種叫法把此間距當成像素的發(fā)光直徑φ；點間距越小，在近距離觀賞時顯示屏 的圖片細膩程度越好；點間距越大時，最佳觀測距離增大，LED的發(fā)光強度也需適當增高。

色溫

    光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度稱為該光源的色溫,單位：開爾文[K]。 色溫光色的氣氛效果 >5000K 清涼(帶藍的白色) 冷的氣氛 3300-5000K 中間(白) 爽快的氣氛 <3300K 溫暖(帶紅的白色) 穩(wěn)重的氣氛

虛擬像素技術(shù)（又稱LED復(fù)用技術(shù)或像素分解技術(shù)）

    將一個像素拆分為若干個彼此獨立的LED單元。每一LED單元以時分復(fù)用的方式再現(xiàn)若干個相鄰像素的對應(yīng)基色信息。以常用形式為2R+1G+1B的四像素型動態(tài)像素為例，將一個像素拆分為四個彼此獨立的LED單元。每一LED單元以時分復(fù)用的方式再現(xiàn)四個相鄰像素的對應(yīng)基色信息，一般情況下，各LED相互之間為等間距均勻分布。 優(yōu)點（以四像素型動態(tài)像素技術(shù)為例） 虛擬像素（物理上不存在，但實際上可實現(xiàn)的像素）密度提高到4倍；有效視覺像素密度最大可提高4倍。 不足 該技術(shù)由于采用了LED等間距均勻分布，因此組成每一個像素的LED之間的間距呈現(xiàn)最大離散狀態(tài)。與LED集中分布方式相比，像素的混色 性能稍差一點；在物理亮度相同的情況下，顯示屏的視覺亮度較弱。由于對每一只LED采用了時分復(fù)用方式，循環(huán)掃描相鄰四像素的信息， 因此在顯示單筆劃的文字時會出現(xiàn)字跡不清現(xiàn)象。虛擬像素技術(shù)適用于觀看距離大于顯示屏物理像素間距P的2048倍。

余像技術(shù)

    在顯示系統(tǒng)中，當顯示的信息向某個方向以一定的速度滾動時，利用人眼視覺暫留的特點；在相鄰的兩個像素之間會產(chǎn)生一系列移動 的、物理上不存在的虛擬像素，從而提高顯示屏的分辨率。 一般應(yīng)用于文字條屏的顯示。

非線性灰度校正技術(shù)

    當灰度級別提高到較高層次后，人眼對低亮度極差極其敏感，而對高亮度級差不能清晰分辯，造成人眼對亮度的實際分辨能力與測量 儀器的線性灰度等級有較大差異，這就需要對LED發(fā)光器件進行非線性視覺校正，壓縮底亮度級差、擴大高亮度級差，使實際顯示的灰度級差 符合人眼的生理視覺。這種方法將增加運算的難度和系統(tǒng)復(fù)雜性，是一種先進的視頻處理技術(shù)。

恒流驅(qū)動技術(shù)

    當LED用恒壓驅(qū)動時，由于LED的PN節(jié)非線性特征，其通過的電流大小對所施電壓極其敏感，同時各LED的具體參數(shù)又因工藝因素產(chǎn)生差 異，還有顯示屏工作時各點的溫度差異，都會導致各LED發(fā)光強度不一，影響到顯示屏的勻色特性，甚至會導致部分LED工作在非正常工作范 圍內(nèi)而引起過早老化和損壞。而當采用恒流驅(qū)動技術(shù)時，只要把恒電流確定在LED的額定工作范圍內(nèi)（其I/V特性接近直線），就可以使LED的 發(fā)光強度基本不會受到工作電壓、工作溫度和自身參數(shù)的影響，從而確保LED顯示屏亮度和色度的均勻性。中高端的LED全彩顯示屏都應(yīng)采用 恒流驅(qū)動技術(shù)。

自適應(yīng)亮度調(diào)節(jié)技術(shù)

    當顯示屏工作于不同的工作環(huán)境下（如晝、夜、朝、夕、陰、雨、陽光等），LED顯示屏會根據(jù)環(huán)境的光照強度，自動調(diào)節(jié)顯示屏的發(fā)光 強度從而獲得最佳亮度與對比度，以滿足人們的視覺效果。

RGB

    英文red、green、blue（即紅、綠、藍）的縮寫。