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行業科普:LED常識——顯示技術及應用
時間:2009年04月01日
行業科普:LED常識——顯示技術及應用


  顯示技術是一種將反映外界客觀事物的信息(光學的。電學的。聲學的、化學的等),經過變換處理,以適當的形式(主要有圖像、圖形、數碼、字符)加以顯示,供人觀看、分析、利用的一種技術。現在所謂的顯示技術,可以稱作電子信息顯示技術,它是建立在光學、化學、電子學、機械學、聲學等科學技術基礎上的具有某種程度綜合性的技術。

  電子顯示技術的應用與研究涉及的范圍很廣,包括各種發光材料的發光機理的研究、實驗;各種顯示方式的基本原理及其結構形式,顯示用的材料與器件的選擇和制作工藝;顯示信息的輸入、變換、處理和控制,等等。隨著科學技術的發展,隨著經濟、軍事、社會與人們生活的發展,信息的種類和數量不斷增加。人們生活在信息計會中,每時每刻都在獲得某種信息。研究表明,人獲得的信息中有近2/3是通過眼睛的。而顯示技術,正是為人們提供各種各樣重要信息的一個窗口;并且,可以想象,顯示技術還有極其廣闊的發展天地。顯示技術的應用已經十分廣泛,在體育場館,大屏幕顯示系統可以顯示比賽實況以及比賽成績、時間等;在交通運輸行業,可以顯示運行情況;在金融行業,可以實時顯示金融信息,如股票、匯率等;在商業郵電系統,可以向廣大顧客顯示通知、消息、廣告等等。顯示技術還可以廣泛應用于工農業生產、軍事、醫療單位、公安系統乃至宇航事業等國民經濟,社會生活和軍事領域中,并起著重要作用。發光二極管顯示應用羅塞夫(Lossew o。w。)在1923年就發現了半導體SiC中偶然形成的P-N結中的光發射,但利用半導體的P-N結電致發光原理制成的發光二極管只是到了60年代后期才得以迅速發展。


  近年來,由于半導體的制作和加工工藝逐步成熟和完善,發光二極管(LED: Light Emitting Diode)已日趨在固體顯示中占主導地位。 LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發展,是與它本身所具有的優點分不開的。這些優點概括起來是:亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化而易與集成電路匹配、驅動簡單、壽命長、耐沖擊和性能穩定。LED的發展前景極為廣闊,目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發光密度、更高的發光均勻性、可靠性、全色化方向發展。由組成半導體的材料不同而可以得到能發出不同色彩的LED晶點。目前應用最廣的是紅色、綠色、黃色LED。而藍色和純綠色LED的開發已經達到了實用階段。從顯示方面講,LED可以顯示文字、數字(數碼管),也可以顯示圖形圖像(LED矩陣模塊),從應用方面,LED顯示即可以用于室內環境,也可以用于室外環境。顯示方法的演變歷史傳統的白熾燈,無法克服其耗電量大,壽命短的缺陷,霓虹燈、廣告燈箱、平面招牌廣告等雖色彩艷麗,但變化單調、更不能播放視頻圖像廣告;磁翻板雖可借助電腦拼裝簡單圖案,但自身不具備發光源,夜間使用效果差。近幾年,隨著微電子技術、自動化技術、計算機技術的迅速發展,半導體制作工藝日趨成熟,導致LED顯示點尺寸越來越小,解析度越來越高,而可將顯示光的三基色(紅、綠、藍)復原成全彩色效果,使得發光二極管(LED)作為顯示器件的應用范圍日益擴大。從未來發展趨勢看,目前具有視頻效果的幾種媒體,其性能優勢各有千秋: 陰極管(CRT)或石英管(DV)大型電視成本非常昂貴,且通常只能做到37英寸,體積再大就要受到限制。在不需要超大畫面且在室內使用時,效果理想。 彩色液晶顯示(LCD),同樣價格昂貴、電路復雜,面積不能太大,而且受視角的影響非常大,可視角度很小,但畫面細膩、視感好。 映象投影設備(Projector),亮度小、清晰度差(畫面受光不均勻)。但優點是安裝方便、維護簡單。 電視墻(TV-Wall),表面有分隔線,視覺上有異物感,另外室外應用亮度上效果差,不適于表示文字,但室內表現電視畫面時效果良好。 LED受空間限制較小,并可以根據用戶要求設計屏的大小,具有全彩色效果、視角大的特點,可以表現文字、圖案、圖像(包括動畫和視頻)。

  我國經濟發展迅猛,對信息的傳播有越來越高的要求。可以相信,LED電子顯示屏以基色彩鮮亮奪目,大的顯示信息量、壽命長、耗電量小,重量輕,空間尺寸小,穩定性高,易于操作、安裝和維護等特點將在社會經濟發展中扮演越來越重要的角色。

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