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LED基本理论知识  
发布时间:2008/11/16    [ 关闭 ]
LED显示器结构及分类

        通过发光二极管芯片的适当连接(包括串联和并联)和适当的光学结构。可构成发光显示器的发光段或发光点。由这些发光段或发光点可以组成数码管、符号管、米字管、矩阵管、电平显示器管等等。通常把数码管、符号管、米字管共称笔画显示器,而把笔画显示器和矩阵管统称为字符显示器。

(一)LED显示器结构

        基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片按图12排列而成的。可实现0~9的显示。其具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等。

 LED显示器结构

    (1)反射罩式数码管一般用白色塑料做成带反射腔的七段式外壳,将单个LED贴在与反射罩的七个反射腔互相对位的印刷电路板上,每个反射腔底部的中心位置就是LED芯片。在装反射罩前,用压焊方法在芯片和印刷电路上相应金属条之间连好φ30μm的硅铝丝或金属引线,在反射罩内滴入环氧树脂,再把带有芯片的印刷电路板与反射罩对位粘合,然后固化。

        反射罩式数码管的封装方式有空封和实封两种。实封方式采用散射剂和染料的环氧树脂,较多地用于一位或双位器件。空封方式是在上方盖上滤波片和匀光膜,为提高器件的可靠性,必须在芯片和底板上涂以透明绝缘胶,这还可以提高光效率。这种方式一般用于四位以上的数字显示(或符号显示)。

    (2)条形七段式数码管属于混合封装形式。它是把做好管芯的磷化镓或磷化镓圆片,划成内含一只或数只LED发光条,然后把同样的七条粘在日字形“可伐”框上,用压焊工艺连好内引线,再用环氧树脂包封起来。

    (3)单片集成式多位数字显示器是在发光材料基片上(大圆片),利用集成电路工艺制作出大量七段数字显示图形,通过划片把合格芯片选出,对位贴在印刷电路板上,用压焊工艺引出引线,再在上面盖上“鱼眼透镜”外壳。它们适用于小型数字仪表中。
   
    (4)符号管、米字管的制作方式与数码管类似。

(二)LED显示器分类

    (1)按字高分:笔画显示器字高最小有1mm(单片集成式多位数码管字高一般在2~3mm)。其他类型笔画显示器最高可达12.7mm(0.5英寸)甚至达数百mm。

    (2)按颜色分有红、橙、黄、绿等数种。

    (3)按结构分,有反射罩式、单条七段式及单片集成式。

    (4)从各发光段电极连接方式分有共阳极和共阴极两种。

        所谓共阳方式是指笔画显示器各段发光管的阳极(即P区)是公共的,而阴极互相隔离。

        所谓共阴方式是笔画显示器各段发光管的阴极(即N区)是公共的,而阳极是互相隔离的。如图13所示。

共阴方式

(三)LED显示器的参数

        由于LED显示器是以LED为基础的,所以它的光、电特性及极限参数意义大部分与发光二极管的相同。但由于LED显示器内含多个发光二极管,所以需有如下特殊参数:

    1.发光强度比

        由于数码管各段在同样的驱动电压时,各段正向电流不相同,所以各段发光强度不同。所有段的发光强度值中最大值与最小值之比为发光强度比。比值可以在1.5~2.3间,最大不能超过2.5。

    2.脉冲正向电流

        若笔画显示器每段典型正向直流工作电流为IF,则在脉冲下,正向电流可以远大于IF。脉冲占空比越小,脉冲正向电流可以越大。

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