《LED显示技术》PPT课件.ppt

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1、LED显示技术显示技术白光LED的原理和应用白色LED照明灯地砖灯礼品灯手电筒360 LED环形显示器环形显示器360 LED环形显示器环形显示器发光二极管发光二极管(LED)发光二极管发光二极管(LED)发光二极管发光二极管(LED)电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。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

2、应时间为纳秒级.发光二极管发光二极管(LED)对环境污染：无有害金属汞 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)发光二极管发光二极管(LED)发光二极管及发光二极管显示器发光二极管及发光二极管显示器(LED)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

3、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1.1发光二极管 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，有电流注入，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

4、片（chip），其尺寸通常为数百微米见方，是很小的。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)LED的开发经历及今后展望的开发经历及今后展望 LED的注入型发光现象是1907年H.J.Round 在碳化硅晶体中发现的。1923年在S的点接触部位观测到发光，从而使注入型发光现象得到进一步确认。1952年等在锗，硅的PN结，以及1955年在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

5、管(LED)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、注入发光现象的大量论文，1968年GaAsP红色LED灯投人市场，1969年等人发表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7080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

6、管发光二极管(LED)2.1 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)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；Ga

7、N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)发光二极管发光二极管(LED)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)半导体材

8、料晶体结构能带结构禁带宽度/eV(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=5.16ZnSe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)为了制取发光效率高的LED，在电子与空穴发生复合放出能量时，除了要考虑复合前后的能量之外，还应保持动量守恒。可获得最高发光效率的复合过程是电子与空穴的最初动

9、量相同，因复合而放出的能量全部变成光，而动量却不发生变化，这种情况如图7-3(a)所示。其能带结构的特点是，在价带顶与导带底不存在动量差，这种半导体发生的复合称为直接跃迁型。发光二极管发光二极管(LED)发光二极管发光二极管(LED)对于电子与空穴的初始动量不同的情况，为对于电子与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

10、(b)7-3(b)所示。所示。发光二极管发光二极管(LED)发光二极管发光二极管(LED)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)发光二极管发光二极管(LED)2.2 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

11、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)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

12、二极管(LED)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)在橙色在橙色、黄色、黄色LED中中，使用的是以N为等电子捕集器的GaAsP；在在绿色绿色LED中中，使用的是掺杂有高浓度N的间接迁移型GaP。而且，在纯绿色LED中，正在使用不掺入杂质的GaP。发光二极管发光二极管(LED)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

13、大的材料已经在研究开发的有SiC，GaN，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)2.3 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

14、。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)2.4 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

15、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)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)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。

16、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)3.1 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法单晶拉制装置来制造。3 发光二极管发光二极管(LED)制作工艺制作工艺发光二极管发光二极管(LED)GsAs单晶由控制温差的单晶由控制温差的HB法制作法制作发光二极管发光二极管(LED)对于其他材料来说，正在进行制作

17、的有外延三元混晶（GaAsP，InGaP，InGaAs等）用的基板单晶，如 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 physical 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

18、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)3.2 外延技术外延技术 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)从原理上说是溶液冷却法，即利用溶解

19、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)气相外延（气相外延（vapor 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)发光二极管发光二极管(LED)分子束外延（分子束外延（molecular beam epitaxy，M

20、BE）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)发光二极管发光二极管(LED)有机金属化学气相沉积（有机金属化学气相沉积（metalorganic chemical vapor deposition，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

21、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)发光二极管发光二极管(LED)3.3 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

22、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)发光二极管发光二极管(LED)近年来，出现一些新的扩散方法，例如通过Zn及S的离子注入层以及电子束（electron 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

23、发光二极管(LED)3.4 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)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

24、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。发光二极管发光二极管(LED)在LED领域，最近十余年间，在单晶生长方法、新材料等的研究方面获得了十分突出的进展最常见的红光红光LED，十余年间其光度得到飞跃性的提高。其原因是由于采用了由直接跃迁型化合物半导体GaAIAs构成的双异质结结构，目前已出现轴上光度超过3000mcd（20mA）的制品。在橙、黄色橙、黄色LED中中，采用

25、红色LED所用的材料GaAsP，使其发光波长缩短，再加上近年来新开发的InGaAlP混晶材料，实现了高辉度LED。发光二极管发光二极管(LED)4.1 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

26、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。4 特种发光二极管特种发光二极管(LED)发光二极管发光二极管(LED)4.2 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

27、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)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

28、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

29、，分别加以简单介绍。发光二极管发光二极管(LED)5.1 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LED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。5 发光二极管发光二极管(LED)应用应用5.2 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

30、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)发光二极管发光二极管(LED)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L

31、ED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)发光二极管发光二极管(LED)5.3 阵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)发光二极管发光二极管(LED)5.4 单片型平面显示器单片型平面显示器 单片型LED显示元件是在同一基板单

32、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)发光二极管发光二极管(LED)5.5 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

33、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)5.6 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)模块结构可分为两大

34、类。一类为小型模块，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)关于模块的驱动方式，一般是将微机输入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)发光二极管发光二极管(LED)室外

35、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，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)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

36、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LED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)发光二极管发光二极管(LED)发光二极管发光二极管(LED)发光二极管发光二极管(LE

37、D)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，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

38、)第二，第二，LED的单元小。的单元小。在其他显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)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、蓝色相匹配的高辉度。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)