那叫LED显示屏,如果用在店铺门头属于广告,要到工商部门登记注册,否则会被罚款的,至于物理原理,基本如下:
LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写。它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用。
一、LED发光原理
LED是利用注入式电致发光原理制作的,其核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片。在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的p-n结中,注入的少数载流子(电子和空穴)与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。p-n结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
二、LED光源基本特点
与其它光源相比,LED光源具有以下基本特点:
1.安全可靠性强:LED使用低压电源,根据产品不同,供电电压在6~24V之间。所以它是一个比使用高压电源更安全的光源,特别适用于公共场所。并且LED发热量低(冷光源),几乎无热辐射。能精确控制光型及其发光角度,光色柔和,无眩光。内置微处理系统可以控制发光强度,调整发光方式,实现光与艺术的结合等。
2.耗电量少:在同样照明强度的情况下,耗电量是白炽灯的八分之一,荧光灯的二分之一。
3.发光效率高:LED经过几十年的技术改良,其发光效率有了较大的提升。如目前白炽灯、卤钨灯的发光效率为12~24流明/瓦,荧光灯为50~70流明/瓦,钠灯为90~140流明/瓦,灯的热效应白白耗电。而LED光源经改良后发光效率将达到50~200流明/瓦,并且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤就可直接发出有色可见光。
4.适用性强:LED个体很小,每个单元LED小片是3~5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,很适合于各种易变的环境。
5.稳定性好:以国外学者普遍认为的以LED光衰减百分比数值作为其寿命的依据,则如LED光衰减为初始的50%,其平均寿命将达到10万小时(十年多)。而且LED还有体积小,重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎等优点。
6.响应时间(LED点亮或熄灭所延迟的时间)短:LED灯的响应时间为纳秒(10-9秒)级,而白炽灯的响应时间为毫秒(10-3秒)级。
7.颜色可变化:同一个LED,改变电流可以变色。LED方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红、黄、绿、兰、橙多色发光。如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色。
8.有利于环保:LED为全固体发光体,不含汞、钠等危害健康的物质,废弃物可以回收,几乎没有污染。
三、LED的应用及前景
基于以上所述LED的诸多优点,现在已经将LED广泛应用于指示灯、信号灯、特大屏幕显示屏、景观照明等领域。在我们的日常生活中随处可见的有:家用电器、电话机等的电源指示灯,仪表板(盘)的照明灯,汽车防雾、刹车灯,交通信号灯等。尤其是近些年来,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED制造工艺的不断进步和新材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发和应用,各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展;色度方面也已经实现了可见波段的所有颜色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出现,使LED应用领域跨越至高效率照明光源行列成为可能。曾经有人指出,高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后,照明领域最伟大的发明之一。
1.单色光LED的发展及其应用
最早应用半导体p-n结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP,只能发红光,发光效率也只有约0.1流明/瓦。70年代中期,LED已经能产生绿光、黄光和橙光,发光效率也提高到1流明/瓦。到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。以后,随着新材料的不断出现,陆续又出现了发蓝光的LED等,发光效率也不断的得到提高。
最初LED一般只用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用。又由于LED能够经受较强的机械冲击和震动,响应速度快(纳秒级),所以现在LED也应用于汽车信号灯,尤其是应用于高位刹车灯,可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。
2.白光LED和照明新光源
白光是由多种单色光合成的复色光(如太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫合成的白色光,彩色电视机中的白色光也是由三基色黄、绿、蓝合成的)。要使LED发白光,它的光谱特性应包括整个可见光谱范围,要制造这种性能的LED,在目前的工艺条件下是不可能的。但根据人们对可见光的研究,人眼睛所能见的白光,至少需两种光的混合,即二波长发光(蓝色光+黄色光)或三波长发光(蓝色光+绿色光+红色光)的模式。所以对于一般照明,在工艺结构上,白光LED通常采用两种方法形成,第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光,其GAM芯片发蓝光,它和YAG(钇铝石榴石)荧光粉封装在一起,当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光,结果,蓝光和黄光混合形成白光。第二种是多种单色光混合方法,采用不同色光的芯片封装在一起,通过各色光混合而产生白光。
与普通照明光源(白炽灯、卤钨灯等)发光效率低、寿命短、维护工作量大相比,用白光LED作照明,不仅发光效率高,而且寿命长,几乎无需维护;废弃物的回收也较少,有“绿色照明光源”之称。目前已应用于数码幻彩,护栏、广场、庭院、投光、水下等的照明,如四川成都在火车南站的立交桥上安装了30000多盏LED灯,形成了直射高空的“城市之光”、 变化万千的“城市之门”、流光溢彩的斜拉索桥,既为蓉城夜景增光,又丰富了市民的夜生活。
作为工业用灯,LED主要适用于工矿井下工作者使用的头灯或夜间使用的手电等。
在LCD产业如日中天的今天,LED也是LCD背景光源的最佳选择。
3.LED显示屏
为了使用LED方便,常常将LED排列成矩阵或笔段,预制成标准大小的LED模块;或者将两只以上至数十只LED集成封装成一只LED集束管,作为一个象素(又称为像素筒);将LED模块或集束管按照实际需要大小拼装排列成矩阵,配以专用显示电路,直流稳压电源,软件,框架及外装饰等,即构成一台LED显示屏。LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏,到图象显示屏,发展到今天已经达到了超高亮度全彩色视频显示的水平(如本文开头所述的在高大建筑物外墙上悬挂的特大高清晰显示屏)。由于它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点,可以说能够满足各种应用条件的要求。其应用领域已经遍及交通、证券、电信、广告、宣传等各个方面。在这里值得一提的是我国LED显示屏的发展可以说基本上与世界水平同步,LED产业不但在应用技术上取得了巨大的成功,而且在创新能力上也有出色的表现。
LED作为一种新材料,近些年虽然得到了长足的发展,但在应用方面仍然存在一些技术性的问题,如光通量较低;发出的光与自然光仍有一定的差距,人们的视觉不很自然;尤其是价格偏高,制约着其尽快得到普及等。但是随着LED技术的日臻成熟,相信在不久的将来,LED一定会有更广泛的应用,更好的服务于全人类。