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第4章 发光二极管(LED)显示技术
❖ 4.1 发光二极管基本知识 ❖ 4.2 发光二极管显示器件 ❖ 4.3 有机发光二极管（OLED）显示技术 ❖ 习题四
引言
1、 什么是led显示屏？
LED就是light emitting diode ，发光二极管的英文 缩写，简称LED。 LED是一种固态发光，是利用半导体 或类似结构把电能转换成光能的元件，属于低场下的注 入式电致发光。 LED显示屏（LED panel）是一种通过 控制半导体发光二极管的显示方式，大概的样子就是由 很多个通常是红色的小灯组成，靠灯的亮灭来显示字符。 用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像 信号等各种信息的显示屏幕。
色LED。这种LED的效率为每瓦大约0.1流明，比一般的60至100
瓦白炽灯的每瓦15流明要低上100多倍。
❖
③1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺
使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光
和黄色光。
❖
④1971，业界又推出了具有相同效率的GaP绿色芯片LED。
❖ ①1962年,GE、Monsanto、IBM的联合实验室开发出了发红 光的磷砷化镓(GaAsP)半导体化合物，从此可见光发光二极管步 入商业化发展进程。
❖
②1965年，全球第一款商用化发光二极管诞生，它是用锗材
料做成的可发出红外光的LED，当时的单价约为45美元。其后不
久，Monsanto和惠普公司推出了用GaAsP材料制作的商用化红
❖ 60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的 红光LED。磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮，甚 至产生出橙色的光。
❖
到70年代中期，磷化镓被使用作为发光光源，随后就发出灰
白绿光。LED采用双层磷化镓蕊片(一个红色另一个是绿色)能够
发出黄色光。就在此时，俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光
止使用白炽灯而采用LED灯，包括汽车前灯。大多数的大型户外显示屏
也采用成千上万个LED以便产生高质量视频效果。
❖
不久，LED将会照亮我们的家、办公室甚至街道。高效节能的LED
意味着太阳能充电电池能够通过太阳光为其冲电。从而能够把光源带到
第三世界及其他没有电能的地方。曾经暗淡的发光二极管现在真正预示 着LED新时代的来临。
❖
LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身
所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工
作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气
候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色
化方向发展。
白色LED照明灯
地砖灯
❖ 1936年,GeorgeDestiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报 告。随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了“电致发光”这 个术语。
❖ 二十世纪50年代，英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷 化镓发明了第一个具有现代意义的LED,并于60年代面世。据说在 早期的试验中，LED需要放置在液化氮里，更需要进一步的操作 与突破以便能高效率的在室温下工作。第一个商用LED仅仅只能 发出不可视的红外光，但迅速应用于感应与光电领域。
手电筒
礼品灯
360° LED环形显示器
360° LED环形显示器
发光二极管(LED)
2、简史
❖ 1907年Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致 发光现象。由于其发出的黄光太暗，不适合实际应用;更难处在于 碳化硅与电致发光不能很好的适应，研究被摒弃了。
❖ 二十年代晚期BernhardGudden和Robert Wichard 在德国使用 从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。再一次因发光暗淡而停止。
动如电影，广泛应用于金融、税务、工商、邮电、体育、广
告、厂矿企业、交通运输、教育系统、车站、码头、机场、
商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、
工业企业管理和其它公共场所。
❖
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；
不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、
电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
❖
LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED
矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文
本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图
像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，
还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场
实况。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，
种技术制造出任何可见颜色的光。今天在LED市场上就能看到生产出来
的新奇颜色，如浅绿色和粉红色。有科学思想的读者到现在可能会意识
到LED的发展经历了一个漫长而曲折的历史过程。事实上，最近开发的 LED不仅能发射出纯紫外光而且能发射出真实的“黑色”紫外光。那么 LED发展史到低能走多远，不得而知。也许某天就能开发出能发X射线 的LED。
❖
然而，LED的发展不单纯是它的颜色还有它的亮度，像计算机一样，
遵守摩尔定律的发展。每隔18个月它的亮度就会增加一倍。早期的LED
只能应用于指示灯、早期的计算器显示屏和数码手表。而现在开始出现
在超亮度的领域。将会在接下的一段时间继续下去。例如，到2005年美
国所有的交通信号指示灯将被LED所取代;美国汽车产业也会于十年内停
早期，再一次利用金钢砂-早期的半导体光源的障碍物。依当今的
技术标准去衡量，它与俄国以前的黄光LED一样光源暗淡。
❖ 90年代中期，出现了超亮度的氮化镓LED，随即又制造出能 产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓Led。
❖
超亮度蓝光蕊片是白光LED的核心，在这个发光蕊片上抹上荧光磷，
然后荧光磷通过吸收来自蕊片上的蓝色光源再转化为白光。就是利用这
的LED。尽管它不如欧洲的LED高效。但在70年代末，它能发出
纯绿色的光。80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一
代高亮度的LEDຫໍສະໝຸດ Baidu诞生，先是红色，接着就是黄色，最后为绿色。
❖
到20世纪90年代早期，采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、
黄和绿光的LED。第一个有历史意义的蓝光LED也出现在90年代
❖ 4.1 发光二极管基本知识 ❖ 4.2 发光二极管显示器件 ❖ 4.3 有机发光二极管（OLED）显示技术 ❖ 习题四
引言
1、 什么是led显示屏？
LED就是light emitting diode ，发光二极管的英文 缩写，简称LED。 LED是一种固态发光，是利用半导体 或类似结构把电能转换成光能的元件，属于低场下的注 入式电致发光。 LED显示屏（LED panel）是一种通过 控制半导体发光二极管的显示方式，大概的样子就是由 很多个通常是红色的小灯组成，靠灯的亮灭来显示字符。 用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像 信号等各种信息的显示屏幕。
色LED。这种LED的效率为每瓦大约0.1流明，比一般的60至100
瓦白炽灯的每瓦15流明要低上100多倍。
❖
③1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺
使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光
和黄色光。
❖
④1971，业界又推出了具有相同效率的GaP绿色芯片LED。
❖ ①1962年,GE、Monsanto、IBM的联合实验室开发出了发红 光的磷砷化镓(GaAsP)半导体化合物，从此可见光发光二极管步 入商业化发展进程。
❖
②1965年，全球第一款商用化发光二极管诞生，它是用锗材
料做成的可发出红外光的LED，当时的单价约为45美元。其后不
久，Monsanto和惠普公司推出了用GaAsP材料制作的商用化红
❖ 60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的 红光LED。磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮，甚 至产生出橙色的光。
❖
到70年代中期，磷化镓被使用作为发光光源，随后就发出灰
白绿光。LED采用双层磷化镓蕊片(一个红色另一个是绿色)能够
发出黄色光。就在此时，俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光
止使用白炽灯而采用LED灯，包括汽车前灯。大多数的大型户外显示屏
也采用成千上万个LED以便产生高质量视频效果。
❖
不久，LED将会照亮我们的家、办公室甚至街道。高效节能的LED
意味着太阳能充电电池能够通过太阳光为其冲电。从而能够把光源带到
第三世界及其他没有电能的地方。曾经暗淡的发光二极管现在真正预示 着LED新时代的来临。
❖
LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身
所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工
作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气
候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色
化方向发展。
白色LED照明灯
地砖灯
❖ 1936年,GeorgeDestiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报 告。随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了“电致发光”这 个术语。
❖ 二十世纪50年代，英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷 化镓发明了第一个具有现代意义的LED,并于60年代面世。据说在 早期的试验中，LED需要放置在液化氮里，更需要进一步的操作 与突破以便能高效率的在室温下工作。第一个商用LED仅仅只能 发出不可视的红外光，但迅速应用于感应与光电领域。
手电筒
礼品灯
360° LED环形显示器
360° LED环形显示器
发光二极管(LED)
2、简史
❖ 1907年Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致 发光现象。由于其发出的黄光太暗，不适合实际应用;更难处在于 碳化硅与电致发光不能很好的适应，研究被摒弃了。
❖ 二十年代晚期BernhardGudden和Robert Wichard 在德国使用 从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。再一次因发光暗淡而停止。
动如电影，广泛应用于金融、税务、工商、邮电、体育、广
告、厂矿企业、交通运输、教育系统、车站、码头、机场、
商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、
工业企业管理和其它公共场所。
❖
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；
不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、
电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
❖
LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED
矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文
本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图
像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，
还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场
实况。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，
种技术制造出任何可见颜色的光。今天在LED市场上就能看到生产出来
的新奇颜色，如浅绿色和粉红色。有科学思想的读者到现在可能会意识
到LED的发展经历了一个漫长而曲折的历史过程。事实上，最近开发的 LED不仅能发射出纯紫外光而且能发射出真实的“黑色”紫外光。那么 LED发展史到低能走多远，不得而知。也许某天就能开发出能发X射线 的LED。
❖
然而，LED的发展不单纯是它的颜色还有它的亮度，像计算机一样，
遵守摩尔定律的发展。每隔18个月它的亮度就会增加一倍。早期的LED
只能应用于指示灯、早期的计算器显示屏和数码手表。而现在开始出现
在超亮度的领域。将会在接下的一段时间继续下去。例如，到2005年美
国所有的交通信号指示灯将被LED所取代;美国汽车产业也会于十年内停
早期，再一次利用金钢砂-早期的半导体光源的障碍物。依当今的
技术标准去衡量，它与俄国以前的黄光LED一样光源暗淡。
❖ 90年代中期，出现了超亮度的氮化镓LED，随即又制造出能 产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓Led。
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超亮度蓝光蕊片是白光LED的核心，在这个发光蕊片上抹上荧光磷，
然后荧光磷通过吸收来自蕊片上的蓝色光源再转化为白光。就是利用这
的LED。尽管它不如欧洲的LED高效。但在70年代末，它能发出
纯绿色的光。80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一
代高亮度的LEDຫໍສະໝຸດ Baidu诞生，先是红色，接着就是黄色，最后为绿色。
❖
到20世纪90年代早期，采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、
黄和绿光的LED。第一个有历史意义的蓝光LED也出现在90年代