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(diǎn)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(yùn)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(lán)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。
對于藍(lán)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?;旧?,LED的電壓不能低于4.0V,原因是藍(lán)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(qiáng)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(diǎn)矩陣寄存器和控制寄存器內(nèi)容的變化。
國內(nèi)的LED顯示屏在出廠前均會進(jìn)行老化(烤機(jī)),對失控像素的LED燈都會維修更換,“整屏像素失控率”控制在1/104之內(nèi)、“區(qū)域像素失控率”控制在3/104之內(nèi)是沒問題的,甚至有的個別廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求出廠前不允許出現(xiàn)失控像素,但這勢必會增加生產(chǎn)廠家的制造維修成本和延長出貨時間。在不同的應(yīng)用場合下,像素失控率的實際要求可以有較大的差別,一般來說,LED顯示屏用于視頻播放,指標(biāo)要求控制在1/104之內(nèi)是可以接受,也是可以達(dá)到的;若用于簡單的字符信息發(fā)布,指標(biāo)要求控制在12/104之內(nèi)是合理的
亮度鑒別等級是指人眼能夠分辨的圖像從黑到白之間的亮度等級。前面提到顯示屏的灰度等級有的很高,可以達(dá)到256級甚至1024級。但是由于人眼對亮度的敏感性有限,并不能完全識別這些灰度等級。也就是說可能很多相鄰等級的灰度人眼看上去是一樣的。而且眼睛分辨能力每人各不相同。對于顯示屏,人眼識別的等級自然是越多越好,因為顯示的圖像畢竟是給人看的。人眼能分辨的亮度等級越多,意味著顯示屏的色空間越大,顯示豐富色彩的潛力也就越大。亮度鑒別等級可以用專用的軟件來測試,一般顯示屏能夠達(dá)20級以上就算是比較好的等級了。