LED顯示器原理與構(gòu)造

LED顯示器原理與構(gòu)造南臺科技大學(xué)許博起49514049前言LED發(fā)光原理LED構(gòu)造和應(yīng)用範圍LED和LCD顯示器原理LED顯示器構(gòu)造LED背光源的應(yīng)用與比較結(jié)論前言隨著時代的進步，LED慢慢成為我們生活上不可或缺的產(chǎn)品或副產(chǎn)品，現(xiàn)在LED不只運用在普通照明上，也用在高科技產(chǎn)品上，如顯示器、手機….等。利用LED的省電、發(fā)光效率好、環(huán)保的特點來創(chuàng)造更環(huán)保更美好的為來。LED原理發(fā)光二極體(LightEmittingDiode;LED)是一種固態(tài)的半導(dǎo)體元件，利用二極體內(nèi)分離的2個載子(分別為帶負電的電子與帶正電的電洞)相互結(jié)合而產(chǎn)生光子，屬於冷光發(fā)光,不同於鎢絲燈泡的熱發(fā)光原理，只要在LED元件兩端通入極小電流便可發(fā)光。LED的物理關(guān)係在LED內(nèi)一部分是P型半導(dǎo)體，它裡面電洞佔主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子，在連接起來的時候，它們之間就形成一個PN結(jié)。當電流通過，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)裡電子跟電洞複合，電子會跌落到較低的能階，同時以光子的模式釋放出能量，而它所發(fā)出光的波長會決定顏色，然而波長又是由他所用的材料來決定的。LED內(nèi)部做動原理LED構(gòu)造發(fā)光二極體(LightEmittingDiode，LED)為通電時可發(fā)光的電子元件，為半導(dǎo)體材料製成的發(fā)光元件，材料使用III-V族化學(xué)元素（如：氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等），LED最大的特點在於：無須暖燈時間(idlingtime)、反應(yīng)速度很快(約在10-9秒)、體積小、省電、污染低、適合量產(chǎn)，具高可靠度，容易配合應(yīng)用上的需要製成極小或陣列式的元件，適用範圍頗廣，如汽車、通訊產(chǎn)業(yè)、電腦、交通號誌、顯示器等。LED又可以分成上、中、下游。從上游到下游，產(chǎn)品在外觀上差距相當大。上游是由磊晶片形成，這種磊晶片長相大概是一個直徑六到八公分寬的圓形，厚度相當薄，就像是一個平面金屬一樣。LED發(fā)光顏色與亮度由磊晶材料決定，且磊晶佔LED製造成本70%左右，對LED產(chǎn)業(yè)極為重要。LED材料和顏色關(guān)係發(fā)展初期，採用砷化鎵(GaAs)的發(fā)光二極體只能發(fā)出紅外線或紅光。隨著材料科學(xué)的進步，各種顏色的發(fā)光二極體，現(xiàn)今皆可製造。種類與應(yīng)用可見光波長範圍450~680nm

一般亮度：家電、指示光源、室內(nèi)顯示

高亮度：大型看板、交通號誌、手機背光源、室內(nèi)顯示、汽車外部燈、車用指示燈、大型LCD背光源不可見光波長範圍短波長紅外光850~950nm紅外線無線通訊、資訊家電產(chǎn)品資料整合傳輸、遙控器、感測器長波長紅外光1300~1550nm短距離光纖之通訊光源LED與LCD顯示器原理LCD就是液晶，也就是薄膜電晶體液晶顯示器，是利用電場改變液晶的排列方向來驅(qū)動螢?zāi)唬瑫r由於液晶本身不發(fā)光，所以LCD需要背光模組CCFL(冷陰極燈管)。相較之下，LED(發(fā)光二極體)就簡單的多，LED螢?zāi)皇窃贗TO導(dǎo)電玻璃上塗佈具有電子層和電洞層的有機材料，外加一個電壓後電子層的電子和電洞層的電洞相互結(jié)合便會發(fā)出可見光，這就是LED顯示器的基本原理。由於LED發(fā)光二極體本身有自發(fā)光性，所以無需背光模組，不但較為省電，而且厚度可以比LCD減少許多，又由於LCD因為液晶排列方向的問題，有視角上的限制，但LED並無視角限制。LCD顯示器背光模組LCD背光模組由彩色濾光膜、玻璃板、薄膜電晶體、透明電板、菱鏡、導(dǎo)光板、背光源所組成。LED顯示器背光模組背光模組的設(shè)計，主要由LED、導(dǎo)光板、兩片稜鏡片、兩片擴散板及外框所組成。由發(fā)光二極體LED組成的顯示屏，每個點都是一個或多個發(fā)光二極體，透過控制電路去控制二極體的明滅來控制點的發(fā)光，進而使整個大螢?zāi)伙@示圖案。LED背光源的應(yīng)用與比較11.LED的光源反應(yīng)速度非?？?，可以幫助LCD消除脫尾現(xiàn)象。2.LED是綠色環(huán)保產(chǎn)品，不含汞；CCFL中含有汞，發(fā)光時產(chǎn)生微量輻射光線，不符合環(huán)保要求。3.LED使用溫度範圍廣、低電壓、耐重擊、抗震性好。4.CCFL需要高壓交流電驅(qū)動，由於溫度高導(dǎo)致許多背光的LCD產(chǎn)品在使用幾年後螢?zāi)话l(fā)黃、亮度明顯變暗，影響LCD使用壽命。5.LED由於低耗功率、發(fā)熱少，平均使用壽命更長；而普通的CCFL背光源的壽命在3-5萬小時。脫尾現(xiàn)象LED背光源的應(yīng)用與比較2漏光背光源色彩飽和比較結(jié)論LED燈泡壽命長，且驅(qū)動電壓和反應(yīng)時間都比CCFL和普通燈泡來的少，用久也較不易發(fā)熱，LCD液晶顯示器又有視角上的缺點，現(xiàn)在的顯示器雖然還未全被LED所取代，但相信在不久的將來LED會慢慢取代CCFL和LCD。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機的結(jié)構(gòu)和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機的啟動、換向；

2.輔機的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內(nèi)所排送的相當?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor空壓機分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理容積式壓縮機按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級活塞式壓縮機單級活塞壓縮機活塞式壓縮機膜片式壓縮機旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機件間形成保護膜，防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效運作；平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當于每日以十小時運作計算，可長達33年之久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終身機器實不為過?；?葉)片式空壓機可以365天連續(xù)運轉(zhuǎn)并保證60000小時以上安全運轉(zhuǎn)的空氣壓縮機1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內(nèi)。1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進、緊湊型、堅實、運行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機。螺桿式壓縮機氣路系統(tǒng)：

A

進氣過濾器

B

空氣進氣閥

C

壓縮機主機

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機渦旋式壓縮機

渦旋式壓縮機是20世紀90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機，已經(jīng)得到壓縮機行業(yè)的關(guān)注和公認。被譽為“環(huán)保型壓縮機”。由于渦旋式壓縮機的獨特設(shè)計，使其成為當今世界最節(jié)能壓縮機。渦旋式壓縮機主要運動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽為免維修壓縮機。

由于渦旋式壓縮機運行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽為“超靜壓縮機”。

渦旋式壓縮機零部件少，只有四個運動部件,壓縮機工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由大變小而達到壓縮和排出壓縮空氣的目的。活塞式空氣壓縮機的外形第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—殘存的氣體在活塞回行時，發(fā)生膨脹，使實際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理2）進排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機件吸熱，所以在吸氣過程中，機件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴密配合。5）氣體流動慣性的影響當吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設(shè)計進氣管長度，不得隨意增減進氣管的長度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理上述五條原因使實際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時間內(nèi)活塞所掃過的氣缸容積。實際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理指示功率pi

：按示功圖計算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環(huán)計算的功率

Ps(PT)<pi軸功率P：壓縮機軸的輸入功率絕熱指示效率等溫指示效率機械效率總效率（絕熱、等溫）二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理4.功率和效率三、多極壓縮和中間冷卻第一級工作循環(huán)o-a-b-