2022-2023學年高二物理競賽課件：半導體的發(fā)光與顯示

半導體發(fā)光與顯示OLED的優(yōu)點1.柔軟，可以是任意形狀，所以OLED顯示屏的外形不受限制，可以是任何形狀，可以放到任意物體的表面。由于使用了新的基質(zhì)材料，OLED顯示屏比目前最薄的薄膜電晶體管（TFT）屏幕還要平整得多。

可以放在衣服上的顯示屏可以卷起來的顯示屏2.可視角度大3.與無機晶體半導體發(fā)光二極管相比，成本低4.制備技術(shù)簡單缺點：1.亮度低2.穩(wěn)定性相對差3.工藝重復性有待提高LED的發(fā)展歷史羅塞夫lossew.o.w在1923年就發(fā)現(xiàn)了半導體SiC中偶然形成的p-n結(jié)的光發(fā)射1965年世界上的第一只商用化LED誕生，用鍺制成，單價45美元，為紅光LED，發(fā)光效率0.1lm/w1968年利用半導體攙雜工藝使GaAsP材料的LED的發(fā)光效率達到1lm/w,并且能夠發(fā)出紅光、橙光和黃光1971年出現(xiàn)GaP材料的綠光LED，發(fā)光效率也達到1lm/wLED的發(fā)展歷史80年代，重大技術(shù)突破，開發(fā)出AlGaAs材料的LED，發(fā)光效率達到10lm/w1990年到2001年，AlInGaP的高亮度LED成熟，發(fā)光效率達到40—50lm/w1990年基于SiC材料的藍光LED出現(xiàn)，發(fā)光效率為0.04lm/w90年代中期出現(xiàn)以藍寶石為襯底的GaN藍光LED，到目前仍然采用該技術(shù)色彩絢麗的單色LEDLED的分類按發(fā)光顏色：分為紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等。按LED出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色：可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。按發(fā)光管出光面特征：分為圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等LED的分類按LED的結(jié)構(gòu)：分為全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)按發(fā)光強度和工作電流：分有普通亮度的LED（發(fā)光強度<10mcd）；超高亮度的LED（發(fā)光強度>100mcd）；把發(fā)光強度在10～100mcd間的叫高亮度LED。超輻射發(fā)光二極管（SLD)LED、SLD、LD的區(qū)別器件LEDSLDLD器件結(jié)構(gòu)Pn結(jié)復合區(qū)＋吸收區(qū)＋端面增透膜異質(zhì)結(jié)＋諧振腔光輸出功率<1mW0.3-5mW1-100nW光譜半寬nm50-10030-90<0.5相干長度不相干短，微米長，毫米光束分散角12030-4015-45工作原理自發(fā)輻射自發(fā)輻射＋光放大受激輻射＋光放大應用領域顯示、照明，短距離光通信光纖陀螺、光纖傳感光纖通信、光盤存儲，激光測距，光纖傳感，光學儀器1、顯示方法的演變歷史2、LED顯示屏3、LED顯示器結(jié)構(gòu)4、LED顯示屏的分類5、LED顯示屏的廣泛應用6、LED顯示屏發(fā)展趨勢顯示方法的演變歷史傳統(tǒng)的白積燈>霓虹燈>廣告燈箱>平面招牌廣告>磁翻版>陰極管（crt）或石英管（dv）大型電視(成本非常昂貴)>彩色液晶顯示>映像投影設備>電視墻（tv-wall）>LED顯示屏

LED顯示屏

LED電子顯示屏（

LED

panel

）是通過一定的控制方式，用于顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的LED器件陣列組成的顯示屏幕。是集微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的大型顯示系統(tǒng)。它以其色彩鮮艷，動態(tài)范圍廣，亮度高，壽命長，工作性能穩(wěn)定而日漸成為顯示媒體中的佼佼者。LED顯示屏的分類按基色劃分單色--構(gòu)成LED顯示屏的發(fā)光像元只有一種顏色，一般是紅色或綠色。雙基色--構(gòu)成LED顯示屏的發(fā)光像元有紅綠兩種顏色，依靠紅綠兩種基色的不同灰度等級組合可以顯示多種顏色?？梢燥@示文字、圖片、動畫以及視頻圖像。室內(nèi)雙基色手機背光源LED顯示屏的分類全彩色--構(gòu)成LED顯示屏的發(fā)光像元有紅綠藍三種顏色，依靠紅綠藍三種基色的不同灰度等級組合可以較好地還原自然界的色彩，具有豐富的表現(xiàn)力，從理論上講，其色彩的還原能力超過電視機，按控制方式劃分條屏—條屏由單片機控制，主要用于文字顯示，本身可獨立工作，可用遙控器輸入信息，也可與計算機通訊，接收計算機發(fā)來的信息。圖文屏—圖文屏由單片機控制，一般無灰度控制，即發(fā)光像元只有一個亮度等級，通過發(fā)光點的亮或滅組成文字或圖形顯示，雙基色圖文屏可顯示紅綠黃三種顏色視屏—視屏是指LED屏幕與其控制計算機的顯示器具有點-點對應的映射關(guān)系，條屏按使用環(huán)境劃分

室內(nèi)--室內(nèi)屏指LED顯示屏用于室內(nèi)環(huán)境，由于觀看距離短，面積較室外屏小得多，因此像素點也較小，室內(nèi)屏的像素規(guī)格主要有Ф3、Ф3.75、Ф4.8、Ф5以及Ф8室外--室外屏指LED顯示屏用于室外環(huán)境，要求亮度較高，一般采用聚光封裝，犧牲視角換取亮度；在結(jié)構(gòu)設計方面要考慮防水、防潮、防腐蝕等措施；室外屏一般面積較大，因此像素點也較大，室外屏的像素規(guī)格主要有Ф11、方12，方15，

Ф19、Ф26、Ф32等LED顯示屏的廣泛應用證券交易、金融信息顯示場航班動態(tài)信息顯示。航班住處顯示系統(tǒng)（Flight

information

Display

system）.港口、車站旅客引導信息顯示體育場館信息顯示道路交通信息顯示調(diào)度指揮中心信息顯示郵政、電信、商場購物中心等服務領域的業(yè)務宣傳及信息顯示廣告媒體新產(chǎn)品演出和集會展覽會室內(nèi)全彩戶外雙基色室內(nèi)雙基色顯示系統(tǒng)室內(nèi)點陣式全彩

芝加哥千禧公園的中心裝飾，皇冠噴泉室外大LED全彩色屏幕城市建筑裝飾燈光工程LED顯示屏發(fā)展趨勢高亮度、全彩化

藍色及純綠色LED產(chǎn)品自出現(xiàn)以來，成本逐年快速降低，已具備成熟的商業(yè)化條件標準化、規(guī)范化材料、技術(shù)的成熟及市場價格的基本均衡之后，LED顯示屏的標準