LED和LCD显示.ppt
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1、半导体发光二极管(LED),固态发光器件,包括注入式半导体场致发光二极管和半导体激光二极管,通常指前者。 用砷化镓(GaAs)单晶、磷砷化镓(GaAs1-xPx)混晶、砷铝化镓(Ga1-xALxAs)混晶等半导体材料 的特殊半导体二极管。它与普通二极管具有相似的P-N结特性,即正向导通、反向截止。但是,LED在正向导通时能发光。如:磷砷化镓LED正向电压约1.6V时,发红色光(=6500);砷化镓LED正向电压约1.3时,发红外光(=9400),用红外光激发某些稀土族荧光粉,可发出多种颜色的可见光。,LED的主要特点,1. 工作电压低(12V),能与TTL电路相容; 2. 单色性较好,可发红、
2、黄、绿等单色光。但发射短波长的光(如蓝光)较困难,且发光效率更低; 3. 工作环境温度范围较宽(-55+100); 4. 响应速度快(-10-710-9s); 5. 性能稳定、寿命长(超过几十万小时); 6. 体积小、重量轻、抗振抗冲击。 LED适于制成各种小型信号灯、微型光源、光耦合器件、数码管、字符管等小型显示器件或转换器。用LED制成的全电子式仪表中的电子显示器,以及点阵平面显示屏得到了广泛的应用。,LED的主要特性,伏-安特性: 它与普通二极管的特性很相似,但正向开启点的电压比硅或锗二极管要高。当LED导通后正向压降变化很小就对应有很大的正向电流变化,因此在电路设计上应设置限流电阻或其
3、它限流措施。 LED承受反向电压的能力较低,一般最高反压为34V,少数规格能达到610V。,亮度与电流的关系,典型的磷砷化镓LED的亮度控制特性如图16-6所示。在一定范围内,LED的正向电流对亮度的控制近似线性关系,在同样的平均电流条件下,脉冲供电方式可获得更高的亮度。因此,在相同的功耗条件下,对LED采取大幅值、小占空比的电流脉冲驱动方式更为合适。,温度特性,LED的最大正向电流与环境温度t的关系类似于半导体二极管。手册上给出的正向电流一般都是指t=25时的数值,超过25后,允许的最大电流随t的增加而下降。 使用温度高限值有+65、+80和+100等 ,低限温度-65。 在相同的正向电流条
4、件下,LED的发光亮度随着t的增加而下降,两者的关系如图 示。当t从25升高到80时,亮度大约下降一半, 高温下使用时, 采用脉冲驱动方式。,LED的封装,单个LED管芯用合适的管壳封装,可构成单体灯,常用作信号灯或微型光源。把多个LED组合起来,可构成一位或多位数码管、字符管等, 。,LED点阵块 5X7 8X8 16X16.,LED(Light Emitting Diode)数码管 共阳极数码管 共阴极数码管 每个显示字形对应一个二进制数码,称为段码、字形码或显示码 公共端称为位码,LED八段数码管显示,LED显示原理,LED的显示方法。 每个数码管分8个段,显示的数据由一个字节表示,每个
5、 BIT代表其中的一段,1为亮,0为灭。 假设由高到低八位由A-H表示。位置图如下:(H代表小数点),例如: 2 代码是DA, 8的代码是FE。,LED八段数码管电路图,显示码转换方法及工作方式,数码与显示码之间要有转换方法: 硬件法:使用译码集成电路 软件法:使用查表法得到显示码 静态方式:恒定点亮 动态方式:每个一段时间点亮一次即轮流点亮, 不断扫描 注意:导通电流和点亮时间比例。,LED的驱动电路,一般晶体管开关和TTL电路均可直接驱动LED信号灯,但在电路设计上应串联适当大小的电阻,避免通过LED的电流过大 有译码驱动器等TTL集成电路 。采用它 数码管组成数字显示电路十分方便。,液晶
6、显示器(LCD),液晶显示器(LCD, Liquid Crystal Display)具有轻薄短小、低耗电量、无辐射,平面直角显示以及影像稳定不闪烁等多方面的优势,在便携式、小型化和低功耗中得到广泛应用。 液晶显示器(LCD)的显像原理,是将液晶置于两片导电玻璃之间,靠两个电极间电场的驱动引起液晶分子扭曲向列的电场效应,以控制光源透射或遮蔽功能,在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来,若加上彩色滤光片,则可显示彩色影像。,液晶,液晶是于1888年由奥地利植物学者Reinitzer发现, 是一种介于固体与液体之间,具有规则性分子排列的 有机化合物。 按照分子结构排列的不同分为三种: 类似粘土状的
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