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随着二极管制与半导体的结合其生产材质与制作工艺逐步升级,突破了原有光亮、颜色的限制,大量应用蓝色二极管、发光二极管,提升了显示光亮度。进而提升了LED显示屏幕在室外环境中的优势,可适应不同显示要求,提升LED在不同环境中的有效价值。对于LED显示屏性能的评价是综合考量的结果,因其相关性能指标都是密切相关的,亮度、视角、分辨率等指标相互影响。当前在高密度、全彩色室内显示屏中利用表贴LED器件提升显示屏获的视角、亮度性能。
LED显示屏的灰色等级主要是用来对其色彩现实程度进行评价,通过对暗单基色亮度到亮之间进行亮度等级判断,以灰度等级为标准进行显示屏显示色彩的评估。当灰度等级较高时,其显示测菜丰富艳丽;当其灰度等级较低时,颜色变化单一。因此,对灰度等级的提升,有利于增加图像的色彩显示层次,有助于色彩深度的提升。
一般情况下,红绿蓝三种颜色组合应满足光感强度比趋于3:6:1;红色成像敏感性更强,因此均匀散布空间显示中的红色;因三种颜色光强不同,人们视觉感受中呈现的分辨非线性曲线也不同,所以要利不同光强白光,纠正电视机内部射光;色彩分辨能力因个人差异、环境差异存在不同,需按一定客观指标进行色彩再现,如: (1)将660nm红光,525nm绿光,470nm蓝光定位基本波长。 (2)根据光强的实际状况,利用4管或4管以上白光单元进行匹配。 (3)灰度等级为256级。 (4)LED像素要以非线性校对处理。可由硬件系统、播放系统软件相配合进行对三基色配管的控制。
采用LED光源进行照明,取代耗电的白炽灯,然后逐步向整个照明市场进军,将会节约大量的电能。近期,白色LED已达到单颗用电超过1瓦,光输出 25流明,也增大了它的实用性。
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,实现红黄绿蓝橙多色发光。如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,后为绿色。
早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP,发红光(λp=650nm),在驱动电流为20 毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1流明/瓦。 70年代中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(λp=555nm),黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。 到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。 90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在红、橙区(λp=615nm)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域(λp=530nm)的光效可以达到50流明/瓦。
汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于LED响应速度快(纳秒级),可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。 另外,LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏,匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。
目前已商品化的种产品为蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉,其好的发光效率约为25流明/瓦, YAG多为日本日亚公司的进口,价格在2000元/公斤;第二种是日本住友电工亦开发出以ZnSe为材料的白光LED,不过发光效率较差。
GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射,峰值550nm。蓝光 LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。现在,对于InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG 荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光。