如今LED顯示屏在城市大街小巷隨處可見,在每個家庭乃至個人都會有有不同程度的接觸到。究其原理,其主要是通過發光二極管芯片連接(包括串聯和并聯)和適當的光學結構相結合。通過一個集成的控制器控制發光顯示器的發光段或發光點。這些發光段或發光點可以組成數碼管、符號管、米字管、矩陣管、顯示器管等等。通常把數碼管、符號管、米字管等集成的系統統稱為led顯示屏。
LED顯示屏在結構上,其可分為條形七段式、反射罩式及單片集成式多位數字式等結構。
反射罩式數碼管一般用白色塑料做成帶反射腔的七段式外殼,將單個LED貼在與反射罩的七個反射腔互相對位的印刷電路板上,每個反射腔底部的中心位置就是LED芯片。在裝反射罩前,用壓焊方法在芯片和印刷電路上相應金屬條之間連好φ30μm的硅鋁絲或金屬引線,在反射罩內滴入環氧樹脂,再把帶有芯片的印刷電路板與反射罩對位粘合,然后固化。反射罩式數碼管的封裝方式有空封和實封兩種。實封方式采用散射劑和染料的環氧樹脂,較多地用于一位或雙位器件??辗夥绞绞窃谏戏缴w上濾波片和勻光膜,為提高器件的可靠性,必須在芯片和底板上涂以透明絕緣膠,這還可以提高光效率。這種方式一般用于四位以上的數字顯示(或符號顯示)。
條形七段式數碼管屬于混合封裝形式。它是把做好管芯的磷化鎵或磷化鎵圓片,劃成內含一只或數只LED發光條,然后把同樣的七條粘在日字形“可伐”框上,用壓焊工藝連好內引線,再用環氧樹脂包封起來。
單片集成式多位數字顯示器是在發光材料基片上(大圓片),利用集成電路工藝制作出大量七段數字顯示圖形,通過劃片把合格芯片選出,對位貼在印刷電路板上,用壓焊工藝引出引線,再在上面蓋上“魚眼透鏡”外殼。它們適用于小型數字儀表中。
符號管、米字管的制作方式與數碼管類似。矩陣管(發光二極管點陣)也可采用類似于單片集成式多位數字顯示器工藝方法制作。
LED顯示屏根據不同的特性進行分類。按字高分:led顯示器字高小有1mm(單片集成式多位數碼管字高一般在2~3mm)。其他類型led顯示器可達12.7mm(0.5英寸)甚至達數百mm;按顏色分有紅、橙、黃、綠等數;按結構分,有反射罩式、單條七段式及單片集成式;從各發光段電極連接方式分有共陽極和共陰極兩種。
由于LED顯示屏是以LED為基礎的,所以它的光、電特性及極限參數大部分與發光二極管的相同。但由于屏內含多個發光二極管,所以具有“發光強度比”和“脈沖正向電流”這兩種特殊參數。
發光強度比是由于數碼管各段在同樣的驅動電壓時,各段正向電流不相同,所以各段發光強度不同。所有段的發光強度值中大值與小值之比為發光強度比。比值可以在1.5~2.3間,不能超過2.5。
脈沖正向電流指的是若顯示器每段典型正向直流工作電流為IF,則在脈沖下,正向電流可以遠大于IF。脈沖占空比越小,脈沖正向電流可以越大。