LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关 ,灯球刚开始全是蓝光的,后面再加上荧光粉,根据用户的不同需要,调节出不同的光色,广泛使用的有红、绿、蓝、黄四种。由于LED工作电压低(仅 1.2~4.0V),能主动发光且有一定亮度 ,亮度又能用电压(或电流)调节,本身又耐冲击、抗振动、寿命长(10 万小时),所以在大型的显示设备中,尚无其他的显示方式与LED显示方式匹敌。
LED的色彩与工艺制造LED的材料不同,可以产生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所发出光的波长,也就是光谱或颜色。
1.历史上个LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga),其正向PN结压降(VF,可以理解为点亮或工作电压)为1.424V,发出的光线为红外光谱。
2.另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga),其正向PN结压降为2.261V,发出的光线为绿光。
3. 基于这两种材料,早期 LED工业运用GaAs1-xPx材枓结构,理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED,下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过PN结压降可以确定LED的波长颜色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的红光 LED,GaAs0.35P0.65 的橙光LED,GaAs0.14P0.86 的黄光LED等。由于制造采用了镓、砷、磷三种元素,所以俗称这些LED为三元素发光管。而GaN(氮化镓)的蓝光LED 、GaP 的绿光 LED和GaAs红外光LED,被称为二元素发光管。而目前的工艺是用混合铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED,可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。
对于蓝光LED,电压可以在4.5V~5.5V之间变动而不会对光输出量造成任何明显的影响,或者带来令人不悦的像素差异。基本上,LED的电压不能低于4.0V,原因是蓝光LED拥有比传统采用GaP技术色彩更高的顺向导通电压;逻辑电压则可以在3V~5.5V之间变动而不会影响显示信息或显示强度,在低于4.5V下工作将会影响时序和逻辑电平,如果低于3V时则可能会造成点矩阵寄存器和控制寄存器内容的变化。
LED大屏幕幕是公众媒介,有公益类、广告类、指示类等。我们在选择播放的内容时,必须是与公众要求达成一致,避免拒看心理。这也是防治显示屏光污染的一个重要方面。
LED二极管其本身为绿光源,虽在集群式运用的LED大型巨型显示屏幕上因为在设计上的考虑和运用上的要求的确造成了一定程度的彩光污染,但这种矛盾是必然存在的,且是无法完全根除的。只有采用技术手段和政策法规限度减低彩光污染,协调广告商的需求和民众的观看心理。 同时,我们也看到相对如今的霓虹灯和白光灯箱广告,LED显示屏的光污染已经是大大的降低。且LED电子显示屏还具有节能和色彩丰富的优势,必将是替代霓虹灯户外亮化、信息显示。