LED顯示器材料發展介紹
LED的示器色彩與工藝制造LED的材料不同,可以產生具有不同能量的材料光子,借此可以控制LED所發出光的發展波長,也就是介紹光譜或顏色。
1.歷史上第一個LED所使用的示器材料是砷(As)化鎵(Ga),其正向PN結壓降(VF,可以理解為點亮或工作電壓)為1.424V,材料發出的發展光線為紅外光譜。
2.另一種常用的介紹LED材料為磷(P)化鎵(Ga),其正向PN結壓降為2.261V,示器發出的材料光線為綠光。
3. 基于這兩種材料,發展早期 LED工業運用GaAs1-xPx材枓結構,介紹理論上可以生產從紅外光一直到綠光范圍內任何波長的示器LED,下標X代表磷元素取代砷元素的材料百分比。一般通過PN結壓降可以確定LED的發展波長顏色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的紅光 LED,GaAs0.35P0.65 的橙光LED,GaAs0.14P0.86 的黃光LED等。由于制造采用了鎵、砷、磷三種元素,所以俗稱這些LED為三元素發光管。而GaN(氮化鎵)的藍光LED 、GaP 的綠光 LED和GaAs紅外光LED,被稱為二元素發光管。而目前最新的工藝是用混合鋁(Al)、鈣(Ca) 、銦(In)和氮(N)四種元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED,可以涵蓋所有可見光以及部份紫外光的光譜范圍。
4. 發光強度的衡量單位有照度單位(勒克司Lux)、光通量單位(流明Lumen)、發光強度單位(燭光 Candle power)
5. 1CD(燭光)指完全輻射的物體,在白金凝固點溫度下,每六十分之一平方厘米面積的發光強度。(以前指直徑為2.2厘米,質量為75.5克的鯨油燭,每小時燃燒7.78克,火焰高度為4.5厘米,沿水平方向的發光強度)
6. 1L(流明)指1 CD燭光照射在距離為1厘米,面積為1平方厘米的平面上的光通量。
7. 1Lux(勒克司)指1L的光通量均勻地分布在1平方米面積上的照度。
8. 一般主動發光體采用發光強度單位燭光 CD,如白熾燈、LED等;反射或穿透型的物體采用光通量單位流明L,如LCD投影機等;而照度單位勒克司Lux,一般用于攝影等領域。三種衡量單位在數值上是等效的,但需要從不同的角度去理解。比如:如果說一部LCD投影機的亮度(光通量)為1600流明,其投影到全反射屏幕的尺寸為60英寸(1平方米),則其照度為1600勒克司,假設其出光口距光源1厘米,出光口面積為1平方厘米,則出光口的發光強度為1600CD。而真正的LCD投影機由于光傳播的損耗、反射或透光膜的損耗和光線分布不均勻,亮度將大打折扣,一般有50%的效率就很好了。
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