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) ,燈球剛開始全是藍光的,后面再加上熒光粉,根據(jù)用戶的不同需要,調(diào)節(jié)出不同的光色,廣泛使用的有紅、綠、藍、黃四種。由于LED工作電壓低(僅 1.2~4.0V),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),所以在大型的顯示設(shè)備中,尚無其他的顯示方式與LED顯示方式匹敵。
LED的色彩與工藝制造LED的材料不同,可以產(chǎn)生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所發(fā)出光的波長,也就是光譜或顏色。
1.歷史上個LED所使用的材料是砷(As)化鎵(Ga),其正向PN結(jié)壓降(VF,可以理解為點亮或工作電壓)為1.424V,發(fā)出的光線為紅外光譜。
2.另一種常用的LED材料為磷(P)化鎵(Ga),其正向PN結(jié)壓降為2.261V,發(fā)出的光線為綠光。
3. 基于這兩種材料,早期 LED工業(yè)運用GaAs1-xPx材枓結(jié)構(gòu),理論上可以生產(chǎn)從紅外光一直到綠光范圍內(nèi)任何波長的LED,下標(biāo)X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通過PN結(jié)壓降可以確定LED的波長顏色。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(fā)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(fā)光管。而目前的工藝是用混合鋁(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。
LED 顯示屏分類多種多樣,大體按照如下幾種方式分類:
(1)按使用環(huán)境分為戶內(nèi) , 戶外及半戶外
戶內(nèi)屏面積一般從不到 1 平米到十幾平米 , 室內(nèi)LED顯示屏在室內(nèi)環(huán)境下使用,此類顯示屏亮度適中、視角大、混色距離近、重量輕、密度高,適合較近距離觀看。
戶外屏面積一般從幾平米到幾十甚至上百平米,點密度較稀 ( 多為 2500-10000點每平米 ), 發(fā)光亮度在 5500-8500cd/ 平米 ( 朝向不同,亮度要求不同 ) , 可在陽光直射條件下使用,觀看距離在幾 十米 以外,屏體具有良好的防風(fēng)抗雨及防雷能力。
半戶外屏介于戶外及戶內(nèi)兩者之間 , 具有較高的發(fā)光亮度 , 可在非陽光直射戶外下使用,屏體有一定的密封,一般在屋檐下或櫥窗內(nèi)。
對于藍光LED,電壓可以在4.5V~5.5V之間變動而不會對光輸出量造成任何明顯的影響,或者帶來令人不悅的像素差異。基本上,LED的電壓不能低于4.0V,原因是藍光LED擁有比傳統(tǒng)采用GaP技術(shù)色彩更高的順向?qū)妷?邏輯電壓則可以在3V~5.5V之間變動而不會影響顯示信息或顯示強度,在低于4.5V下工作將會影響時序和邏輯電平,如果低于3V時則可能會造成點矩陣寄存器和控制寄存器內(nèi)容的變化。