深入研究LED一體成型電感器件的半導體特性，對高密度L ED 矩陣顯示屏提出了實現灰度顯示的解決方案，并給出了測試電路對該方案進行驗證。實驗表明，通過這種方案實現的LED灰度顯示可以同時兼顧顯示屏的亮度和灰度。
信息顯示是信息科學技術的重要環節之一，光電綜合顯示作為人機聯系的橋梁得到了越來越廣泛的應用。在相當長的一段時間內，信息顯示技術停留在陰極射線顯像管(CRT) 時代，但CRT 作為真空器件，其自身一些固有的缺點限制了它在某些領域的應用范圍。為了解決CRT 顯示器帶來的這些問題，國內外都在加緊進行平板顯示器( FDP) 的研制與開發。在眾多的FDP 中，發光二極管(LED) 顯示器有其自身固有的一些優點:工作電源低、響應速度快、工作溫度范圍寬、全固體器件功耗低、體積小、抗沖擊、高可靠、壽命長等。同時它本身就是半導體器件，故可與IC 電路完全兼容，控制和驅動電路易集成在平板顯示器中，進一步降低顯示器的體積，也可以方便實現信號的多路傳輸。在深入研究LED 器件發光特性的基礎上，介紹了一種在高位高密度LED 平板顯示器上實現灰度顯示的解決方案，并對該方案進行了實驗驗證，實驗表明，通過這種方案實現的LED 灰度顯示可以同時兼顧顯示器的亮度和灰度。
1 、LED 點陣灰度級產生原理
LED 點陣的每一個像素點由紅(R) 、綠( G) 、藍(B) 三色LED 組成，對應著視頻圖像的一個像素點。在與計算機CRT 同步顯示時，若L ED 點陣每一個像素的紅、綠、藍LED 的發光亮度隨CRT 對應像素點R、G、B 信號變化而變化，就能同步顯示出相應的CRT 圖像。若用灰度級來描述單色LED 的亮度變化，則灰度級越多，圖像色彩就越共模電感多，層次越豐富。LED 正向伏安特性與普通二極管大致相同，電壓的開啟點以前無電流，電壓一旦超過開啟點便顯示出導通特性，這時正向電流I與正向電壓U 的關系式如下:
式中m 為復合因子， I0為反向飽和電流， UT =kT/e 稱為溫度電壓當量，在熱力學溫度T = 300 K時，UT = 26 mV1 在寬禁帶半導體中， 當I <0. 1 mA時，通過結內深能級進行復合的空間復合電流起支配作用，這時m = 2 ;電流增大后擴散電流占優勢時m = 1.U 為外加電壓。
由圖1 可以看出，L ED 從導通開始直到它不被燒毀的最大電流為止，其伏安特性一般是線性的。在這個線性區域內，L ED 的發光強度基本正比于它的電流強度1有兩種方法實現L ED 的亮度控制:
(1) 通過調節L ED 的正向電流，得到L ED 的亮度調制。如把L ED 的正向導通電流按一定步長調節，其發光亮度就可以分為若干個灰度級。但這種方式所需的驅動電路太復雜，在實際應用中并不可行，在此不予討論。
(2) 控制單位時間內L ED 的導通時間。L ED具有快速時間響應特性，最高可達數十兆赫茲，可以用脈沖方式驅動L ED 發光，例如用1 MHz ，占空比為0. 25 % ，峰值電流為1 A 的脈沖去驅動L ED ，與用25 mA 的直流驅動，其發光亮度是一致的。顯然，調節驅動脈沖的占空比，可獲得不同的灰度級，那么如果用CRT 圖像信號各像素點的離散圖像數據去控制對應L ED 的導通時間，即可獲得多灰度級顯示圖像1圖2 表示周期時間T 內，占空比分別為1 、4P7 、2P7 、電感器的功能和用途1P7 的脈沖去驅動L ED ，顯然獲得亮度比為7∶4∶2∶1 ，這樣最高灰度級為7 ，共可獲得8 個灰度級。
圖2a 只表示了7 、4 、2 、1 這四個灰度級L ED 的導通情況，這種直接調節驅動脈寬以獲得顯示圖像灰度電感器生產廠家的方法一般不易實現，只有用間接的方法使L ED 的驅動脈沖占空比電感廠家受制于圖像數據，以獲得顯示圖像灰度級。
圖2b 表示在T 時間內用一個脈沖竄去驅動L ED ，控制時間內脈沖個數就能控制L ED 的亮度，當各個T 時間內驅動脈沖個數為7 、4 、2 、1時，獲得的亮度比為7∶4∶2∶1 ，同樣也會獲得8 個灰度級。但是，不難看出，用這種方法，驅動脈沖的占空比要下降，這就意味著各灰度級的L ED 亮度要下降，圖2b 是用對稱方法驅動的，那么與圖2a 相比，導通時間縮短了一半，在同樣的正向導通峰值電流下亮度必然下降一半。可通過提高峰值電流的方法來彌補亮度損失，但重要的是這種調制脈沖個數以獲得圖像灰度的方法在電路實現上也有較大困難。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
