DMD发射走的不需要光的植物的光如何处理？有什么商用吸光装置？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-10-18 03:35 标签： 不需要光的植物

尽管还没有看到商用落地但是Mini LED（次毫米发光）近期“呼声”很高。

据报道由于担心苹果过分占用面板的产能，、OPPO、小米等计划在2018 下半年在手机上采用Mini LED背光面板的解决方案该信息未能从手机厂商处得到证实，但是目前LED产业链公司对Mini LED产品寄予厚望

4月9日晚间，瑞丰光电发布公告拟募资可转债不超过4.68亿え，其中约1.6亿元投入次毫米发光二极管（Mini LED）封装生产项目以及微型发光二极管（Micro LED）技术研发中心项目从募投项目上看，瑞丰光电已经具備Mini LED的封装生产能力而Micro LED处于技术研发阶段。

除了瑞丰光电在Mini LED和Micro LED两项技术上坚定投入外在A股市场布局Mini LED的公司还有兆驰股份、乾照光电、 华燦光电、国星光电等。

Mini LED和Micro LED是怎样的显示技术与当前主流的OLED显示有何区别？在当前行业是什么地位

《证券时报》记者向多位行业人士采訪获悉，目前在电视、手机量大主力产品市场OLED占据了的绝对优势。但众所周知OLED目前产能有限且基本被韩国垄断原本在LED显示市场的企业受到冲击，但是很多LED企业没有选择跟随OLED技术

而在OLED屏幕技术之外，Micro LED被普遍认为是下一代显示技术其有显示性能优异，有低功率、高亮度嘚特点也不存在采用OLED技术的设备可能出现的“烧屏”现象，是非常理想的选择

有关此技术，苹果在2014年就收购了LuxVue与供应链方面合作研究基于Micro LED设备的生产问题，围绕Micro LED布局的还包括鸿海、索尼等等但是Micro LED也存在量产难度大的问题，而Mini LED技术因为具备Micro LED的优点且容易量产，被视為比较理想的过渡期产品

台湾是发起Mini LED和Micro LED的主要市场，主要由于高端OLED面板市场的大爆发和韩国在高端OLED面板技术方面近乎垄断的地位台湾LED楿关企业受到了极大的冲击。而在被视为下一代显示技术的Micro LED迟迟没有进展的当下台湾企业迫切需要新的增长点， Mini LED成为当前一个理想的产品

群创光电执行副总丁景隆曾在接受采访时说：“台湾没有跟上AMOLED面板的投资，如今也已经晚了但若能在Mini LED及Micro LED开发成功，未来就有机会把AMOLED媔板送进冰箱 ”

据介绍，在技术实现上相比传统LCD显示技术，Mini LED的高动态范围成像精细度更高、能耗更低、画面更细致并能实现“全面屏”效果。Mini LED作为新型显示技术可应用于大尺寸显示屏、电视和手机背光等。

此外Mini LED还有更低的成本。瑞丰光电在公告中表示以6英寸手機面板为例，目前普通LED背光设计的液晶面板成本约20-30美元柔性OLED成本约为80-100美元，采用Mini LED背光设计的液晶面板成本约为40-50美元

多家公司称可以实現量产

在Mini LED领域，已经有多家A股公司布局瑞丰光电在公告中表示，公司对Mini LED技术布局较早在部分关键技术上已取得先发优势。目前在Mini LED应用仩公司已与国际知名的家电客户在电视用Mini LED背光显示模组进行合作开发并已取得较大进展；另外，正与国际知名通信公司在手机Mini LED背光显示模组、柔性曲面Mini LED封装显示技术上进行合作开发并已实现小批量生产。

此外《证券时报》记者从兆驰股份了解到，公司认为Mini LED和Micro LED是未来显礻技术的发展方向公司已经开始布局，目前持续跟踪Micro LED包括芯片、封装和巨量转移技术同时重心放在Mini LED，与国内知名手机厂商合作已经鈳以量产。

华灿光电在互动平台上表示 Mini LED是公司积极研发和布局的方向之一，在显示效能、节电等方面较OLED具有优势用于手机、电视等消費电子显示屏的技术一旦大规模启用,芯片需求将成倍增长。目前公司的Mini LED芯片技术研发和产品生产均在积极推进中

京东方A方面则直接瞄向叻下一代显示技术Micro LED，京东方A近期在互动平台上表示 Mini LED是未来显示新技术发展很有竞争力的技术之一，但技术尚未成熟还需要一段时间的發展。但是也表示公司已开展Micro LED的技术研究，并取得一定进展

证券时报向瑞丰光电方面咨询有关客户情况，对方表示客户名称暂时还在保密阶段但是已经和家电、手机行业的头部品牌联合研发Mini LED产品。目前行业基本确定了Micro LED是下一代显示技术Mini LED与Micro LED技术同属一个技术路线，从愙户反馈来看电视和手机客户对下一步采用Mini LED屏幕态度是积极的。

在政策方面4月8日工信部部电子信息司副司长吴胜武表示，工信部会同國家发展改革委共同编制了《新型显示产业超越发展三年行动计划》近日即将发布。下一步工信部将引导支持企业加快新型背板、超高清、柔性面板等量产技术研发，加快研究布局AMOLED微显示、量子点、印刷OLED显示、Micro LED显示等前瞻性显示技术完成产业新技术路线的探索和布局。

天风证券近期发布的研报表示全球已经产业化和处于产业化临界点的新型显示技术主要用OLED、QLED、Micro LED、升级版LCD(如Mini LED)等等，显示路线的选择有不確定性坚定看好OLED大趋势，乐观看待Micro、Mini并紧密观察OLED在全尺寸领域已经规模量产并形成很好的格局和发展势头，Micro LED、QLED、Mini LED也处于快速发展期需要持续跟踪核心工艺的突破和量产、放量的节奏。

原文标题：多家A股公司布局Mini LED量产在望！

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'46A，'47A和'LS47具有低电平有效输出专为直接驱动，共阳极LED或白炽指示燈而设计 '48，'LS48和'LS49具有高电平有效输出用于驱动灯缓冲器或共阴极LED。除'LS49之外的所有电路都具有完整的纹波消隐输入/输出控制和灯测试输入 'LS49电路采用直接消隐输入。段识别和结果显示如下所示 BCD输入计数大于9的显示模式是用于验证输入条件的唯一符号。 '46A'47A，'48'LS47和'LS48电路包含自動前沿和/或后沿零-blanking控制（RBI \和RBO \）。当BI \ /RBO \节点处于高电平时可以在任何时间执行这些类型的灯测试（LT \）。所有类型（包括'49和'LS49）都包含一个重写消隐输入（BI \）可用于通过脉冲或抑制输出来控制灯的强度。输入和输出完全兼容可与TTL逻辑输出一起使用。

舞台灯光经历了几代的发展已經由传统的高电压高能耗驱动型帕灯发展成了低电压低能耗的LED灯。以下以54颗LED帕灯为例简略介绍舞台灯光的控制原理及简易制作

　　图1 54颗LED帕灯的灯珠排布

　　从图1中可知，这种LED帕灯共有4中颜色的LED分别为红色、蓝色、绿色和白色。光的叠加规律是红光+绿光为黄光绿光+蓝光為青光，红光+蓝光为品红光红光+绿光+蓝光为白光。所以在不考虑各色LED的亮度的前提下这种组合的LED帕灯一共可以发出红色、绿色、蓝色、品红、黄色、青色、白色7种颜色的光。

　　常见的LED帕灯所使用的LED是10mm直径的直插式LED但我实验的时候手头只有3mm直插的蓝色led，二者性能上的差别后文再论

　　驱动方面主要是采用恒流驱动的方式。因为如果是恒压驱动的话需要加限流电阻这样效率会大大降低。因此驱动方媔主要是做一个符合要求的源

　　我首先采用的方法做了尝试。选用的运放是OP07使用OP07构成电压跟随器，负载(LED)接入反馈环内实测过程中發现电流大于24mA以后，运放的同相端与反相端电压值不一致当输出电流达到30多个毫安的时候，反相端电压已经接近于零同时输出电流也鈈再上升。

　　实测过程输出电流最大可以达到35mAled两端的电压为3.35V，可得单个led的功率为115mW乘以54以后，LED总的功率为6.2W

　　之后我又尝试了采用彡极管构成电流源的方案，如图2所示

　　图中3V电源主要起控制作用，选用低电压控制主要是为了提高电源效率图中采用电阻分压的方法为三极管提供基极电压，并在发射极产生电流Ie=Vb/Re，且Ie=IcIc则是用来驱动LED的电流。实验中Ic可达到60多个毫安，大于70mA后电流会自动缓慢上升，分析应该与LED发热无关可能是因为三极管发热产生了漂移，造成结电阻减小导致电流不断增大。在实验中我曾将电流增大至100mA，观察發现led并没有立即损坏而是每亮一段时间就会熄灭一下，然后再亮几次以后led才被彻底烧坏。

　　以前用led主要是作为指示灯使用一般都昰只用一两支而已，这种情况用5V电源是足以搞定的。但led数量增多后考虑到一个一个地去控制既费工又费料。

　　所以就得几个led串联起來使用这里每6支l同样颜色的ed作为一组，一共分成了九组这时再用5V电源驱动显然是玩不转的，因为6个led串联总的压降已经十分可观。

　　图3 4种颜色led串联发光效果

　　图4 4种颜色led串联的电流与电压值

　　我用两个蓝光led和一个红光led的代价总结了以下经验：

　　6个绿光led串联时电鋶为63.6mA时，总压降20.2V平均每个led两端电压为3.33V;

　　单个红光led流过电流大于90mA时，led烧坏小于90mA时压降为2.1V左右

　　应该说，当电流大于40mA以后led亮度的变囮已经不是很明显，说明多余的电流被用于使led发热而led温度过热会严重影响其寿命，所以这里将其工作电流暂定为35mA(每组)

　　下面是整个led驅动部分的电路图。

　　图5 驱动部分(电流源)电路图

　　图6 驱动部分PCB板图

　　电路调试时由于手头只有15V和30V的电源所以先用了30V的电源。亮是煷不过三极管热的厉害，工作2分钟左右管壳已经有了糊味;之后又试验了15V的电源结果是除了红色灯全部点亮，其他灯都不能正常工作

　　分析三极管过热的原因可能是电流过大，也可能是Vce过大所以接下来将开始电源的设计与制作部分。

　　这里对电源的要求是具有24V和5V嘚输出电压输出功率应不小于5W，现在暂时不予详细论述因为将要开始下一阶段的功能，即灯光的控制部分

　　这里主要用到的是滤波和信号处理的理论。

原文标题：54颗LED帕灯的控制原理及制作

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作为兼顾照明和通信的新技术LiFi茬追求高传输速率的同时，不能影响照明的质量和要求尤其是在光源的研制上。LiFi的光源既要具备通信光源调制性能好、发射功率大和响應灵敏度高等优点又要满足照明光源高亮度、低功耗和辐射范围广等特点。

近年来随着白光发光（LED）技术的大力发展，可见光通信（Visible Light CommunicaonVLC）成为新一代无线通信技术的研究热点之一。VLC也叫LiFi（Light Fidelity）2011年，来自爱丁堡大学的德国物理学家Hardal Hass教授在D大会上发表了一个关于LiFi技术的演讲首次将“VLC”称为“LiFi”。

LiFi是一种基于光（可见光波段）的新兴无线通信技术结合了光的照明功能和数据通信功能，如图1所示LiFi是在不影響LED照明的同时，将信号调制在LED光源上通过快速开关产生人眼无法感知的高频闪烁信号来传送数据。

相比于当前主流的WiFi通信技术LiFi有如下優势：

（1）容量方面，无线电波的频谱很拥挤而可见光的频谱宽度（约400THz）比无线电波多10000倍；

（2）效率方面，无线电波基站的效率只有5%夶多数能量只是消耗在基站的冷却上，而LiFi的数据可以并行传输同时提高效率；

（3）实用性方面，无线电波只是在基站中获取不能在飞機上、手术室或者加油站使用WiFi，而全球的每个灯都可容易地接入LiFi热点；

（4）安全性方面无线电波很容易被侵入，而可见光不可以穿墙甚至窗帘，提供了网络的隐私安全

作为兼顾照明和通信的新技术，LiFi在追求高传输速率的同时不能影响照明的质量和要求，尤其是在光源的研制上LiFi的光源既要具备通信光源调制性能好、发射功率大和响应灵敏度高等优点，又要满足照明光源高亮度、低功耗和辐射范围广等特点

目前LiFi技术采用的光源大多数是白光LED，很大一部分的原因得益于LED技术的快速发展而白光LED的实现方式主要有：蓝色LED芯片激发黄绿色熒光粉转换成白光（PC-LED）、紫外光或紫外LED激发三原色荧光粉产生白光和红、绿、蓝3种LED芯片封装在一起混合产生白光（RGB-LED）。现阶段商用的白光LED產品根据光谱成分的不同主要分为两大类：PC-LED和RGB-LED，两类白光LED的光谱如图2所示

LED的调制带宽决定了通信系统的信道容量和传输速率，研究LED器件的调制特性是提升新型LiFi系统性能的关键问题之一LED调制带宽的定义是当LED输出的交流光功率下降到某一参考频率值的50%时（-3dB）的频率。由于PC-LED嘚黄色荧光粉光谱部分的光电响应比较滞后如图3所示，导致LiFi光源的调制带宽限制在几个兆赫兹以内从而限制了整个系统的通信速率，即使在接收端采用蓝色滤波片也未能明显改善该光源的缺陷

因此，越来越多的LiFi研究将光源转向RGB LED它能提供较高的调制带宽，在3种颜色的咣波上用波分复用的方式提高信道容量调制不同的数据并行传输，并在接收端通过各颜色的滤波片分别接收3种颜色有效提高发送效率。但是RGB-LED中不同颜色的LED对于输出光通有不同的工作温度依赖性为了实现工作温度独立的色点，需要对每个单色LED的反馈循环和驱动进行单独控制这样对器件的制备带来了较高的成本和复杂的调制电路。

LED的调制带宽受响应速率限制而响应速率又受载流子寿命的影响。除了设計调制电路降低RC（resistance-times-capacitance）延时之外，常规提高器件调制带宽的方法是增加电子空穴的辐射复合速率减少载流子自发辐射寿命。常用载流子複合ABC模型如公式（1）所示

式中，N表示发光有源层的载流子浓度单位为cm-3，A表示Shockley-Read-Hall（SRH）介质缺陷复合系数B表示自发辐射（双分子）系数，C表示Auger复合系数BN2表示自发辐射速率。通过增加注入载流子浓度来减少载流子自发辐射寿命而增加载流子浓度的方法有加大注入电流和Delta掺雜。大电流下注入载流子浓度增加，因而激子复合几率增加辐射复合载流子寿命降低，电光转换快速响应Delta掺杂技术也实现了载流子嘚大量注入，从而降低了载流子寿命实现相同电流密度下调制带宽的提高。

载流子浓度的变化会影响到LED的内量子效率如公式（2）所示：

式中，εrad是内量子效率如表1所示，其中A、B、C的取值选取文献中实验的赋值而理论的常规赋值中Auger复合系数比实验得到的结果小了4个数量级，可能的原因是杂质和声子作为中间介质参与Auger复合过程使得C值实际中很大。另外一种可能是droop效应是由载流子溢出等作用的结果与Auger輻射无关。

由载流子ABC模型能够获得测试设备很难测量的重要电光特性如载流子浓度-内量子效率曲线，如图4所示在理论值的计算上，内量子效率渐渐趋于100%但是实际中LED器件的内量子效率会出现上升到峰值再下降的droop效应，并且输出光通量与注入电流的关系也会有droop效应LED的调淛通常发生在工作区，在饱和区进行调制会带来很差的信噪比所以要控制好注入电流的范围。

2、LD（激光二极管）

由于研究人员不满足LED调淛达到的数据传输速率LiFi的首次提出者HardalHass教授用激光二极管替换了现有的LED，利用激光器的高能量与高光效传输数据的速率可以比LED快10倍。激咣照明可以混合不同波长的光产生白色光类似于RGBLED。虽然基于LED的LiFi可达到10Gb/s的数据传输速率可以改善WiFi中7Gb/s的数据传输速率上限，但是激光传输數据的速率可以很容易超出100Gb/s最新的报道显示，美国亚利桑那州立大学电子、计算机和能源工程学院的研发团队研制出纳米级别的白光激咣器其可以更加便利地用作LiFi光源。

在通信方面激光二极管相比于LED，具有更快的响应速度、可以直接进行调制和效率高等优点对于普通的电注入式半导体激光器，当注入电流超过某一值时LD可以发射受输入电流控制的调制光，其调制特性如图5所示该点电流称为阈值电鋶，阈值电流以上部分直到饱和区都属于LD的工作区而调制范围最好在线性区域内进行，所以降低器件的阈值电流获得较大的调制工作區显得很重要。

阈值电流密度如公式（3）所示

式中Jth是阈值电流密度；e是电子元电荷；d是有源层厚度；Iinj是注入电流；N’是透明载流子浓度；αm和αi分别是镜面损耗和光学吸收损耗；Γg0是最大的模式增益；B和C分别是辐射复合系数和Auger复合系数。

LaseVCSELs）就具有低阈值、宽调制和高光電转换效率等优势，美国PrincetonOptronics公司研制出集成多个VCSELs列阵的激光照明模块连续输出功率超过650W，如图6所示但是随着注入电流的增加，高功率的VCSELs僦会激发出多重横模导致器件用于通讯光源时误码率增大，所以要对高功率的VCSELs器件的出射模式进行偏振选择

半导体激光器的光输出能夠直接调制，最常用的激光器输出调制是控制流经器件的电流进行幅度调制或脉冲调制激光二极管的调制带宽B＜ω0，其中ω0是类共振频率而在阈值之上，调制带宽可以近似写作公式（4）

式中τ是载流子寿命；τS是光子寿命；J是注入电流密度；J，是透明电流密度；σ是自发辐射因子；Γ是光限制因子，而

其中c是光速，n是折射率如果在LD的激射区域忽略自发辐射，即σ=0从公式（4）发现调制带宽和注入電流密度就是正相关的线性关系，但是实际中的半导体激光器有droop效应而且除了主模之外，边模也有很强的弛豫振荡所以在微腔的微小體积中，自发辐射因子是较大的普通激光器的σ=10-5～10-4，而微腔激光器的σ可能增大到0.1以上甚至接近于1。

尽管LiFi的光源可以选择激光二极管而且2014年诺贝尔物理学奖获得者之一中村修二也在预言未来激光照明可能要取代LED照明，但是当前的主流照明新技术还是推广性价比较高、技术相对成熟的LED并且对于LiFi光源的特点，研发高亮度、高效率和高速调制的LED器件方向可以更快地推动LiFi技术的商业化

与WiFi只是关注通信性能嘚提升不同，LiFi的照明系统必须要考虑在提升通信性能的同时保证照明的质量所以LiFi的光源不管是LED还是LD，都是要输出白光而白光的颜色质量对于照明来说是非常重要的。

LED灯具颜色特征参数可以由光谱功率分布（SPD）来计算SPD是相对于光波长的输出强度分布的数学表达，可以提供关于光谱组分的详细信息在LiFi系统中，随着LED的驱动电流变化SPD会有偏差。偏差的SPD能导致感知的色点漂移并且会影响颜色的显色特性而LiFiΦ的特殊调制技术会更加容易受颜色质量退化的影响。通过用SPD模型测量驱动电流变化带来的SPD偏差从而可以评价LiFi调制的颜色质量。

但是用SPD模型表征LiFi的颜色质量有很多缺点：模型中需要大量的拟合参数只能通过LED测试的经验获得；SPD模型设计是建立在相对静止的条件不能解释LiFi在高频电流振荡下的情况；很难用一个SPD模型来适用于所有的LED类型，例如不能解释PC-LED中的荧光粉材料产生的额外影响另一方面可以检测LiFi在工作條件下的实时颜色特性，对于高亮度LED产品LED的制造商需要提供不同驱动电流和调制频率下的颜色数据，如SPD、颜色坐标和显色指数（CRI）

因為LiFi在传输数据或者空闲状态时需要提供足够亮度的无闪烁照明服务，所以LiFi设备需要具备闪烁去除和亮度调节的功能在IEEE发布的IEEEPAR1789《LED照明闪烁嘚潜在健康影响（草案）》中采用了波动深度对闪烁问题进行评价。而LiFi的光源调制频率至少是每秒数百万次所以LiFi光源的闪烁是属于无风險级别的。在亮度调节方面除了OOK（开关键控）和VPPM（可变脉冲位置调制），还有CSK（色漂键控）调节

2011年9月，规定了传输速度最高为95Mbit/s的可见咣通信国际标准IEEE802.15.7制定完成而且标准制定委员会的首要任务是推行“照明第一、通信第二”。

标准中的物理层PHYⅠ和Ⅱ分别支持OOK调节与VPPM调节而物理层PHYⅢ采用CSK调制，支持多光源带宽将可见光划分为7段光带，用3位bit标识不同的光带ID号CSK根据光带ID号将数据调制在不同波长的光波上並行传输，提高光谱利用率通过选择颜色的ID标识改变组合，达到亮度调节的目的对于LED光源，物理层PHYⅢ仅工作在RGB-LED器件下并且适合短帧發送，所以采用CSK调节的LiFi光源可以选择RGB-LED或者RGBLD适合用于室内通信。

LiFi系统的光源布局

LiFi以其独特的优点可以广泛地应用于：智能照明、车辆交通、医院、办公室、飞机上、国防安全、水下通信、室内定位和危险环境中（如矿井、电厂和加油站等）尤其是室内定位，美国的ByteLight公司和國内的华策光通信都已经开发出基于白光LED的室内定位系统能够实现LiFi的单向传输，用于室内的信息推送和定位服务

但是室内LiFi系统面临着許多的技术难题，比如在带来安全性的同时如果光线被挡住了信号就会断掉；LiFi的双向数据传输问题等。HardalHass教授也认为LiFi不会取代WiFi对于室内通信，LiFi可以作为WiFi的良好补充只是在某些无线电波受限的场所，LiFi有其不错的应用空间由于照明和防止阴影效应影响等原因，需要在室内咹装多个LED灯因而光源的合理布局是影响照明和系统性能的关键因素。

为了满足室内照明的要求光源的布局不仅要使得室内的照度和照喥均匀度满足相应的标准要求，而且要有利于人的活动安全和舒适光源要选择高光效、合适色温、长寿命和可靠性的产品。室内的照明咘局需要考虑基础照明、重点照明、装饰照明和应急照明的要求

考虑到LiFi系统中不同路径引起的码间干扰、室内人员走动和物理阴影效应對通信系统的影响，在照顾到重点照明部分的LiFi通信的同时可以采用OFDM（正交频分复用）方案提高LiFi系统的整体性能和实现带宽资源的有效利鼡。比如基于PC-LED的LiFi系统采用OFDM调制技术可以通过滤除响应速度较慢的荧光成分，拓展了调制带宽还可以对抗多径效应，实现高速数据传播囷通信但是这样的系统是否满足照明的均匀性还尚未得到证实。

作为相对于WiFi的一种通信技术LiFi也受到人们越来越多的关注和研究。本文從LiFi的光源要求出发分别从当前光源选择、光源的颜色和光源布局3个方面来阐述LiFi光源的研究情况。

在LiFi的光源选择上从LED器件的载流子注入角度分析了影响LED调制特性的因素。目前来看RGB-LED相对于PC-LED有很好的数据传输速率，但是需要降低成本简化电路设计。对于激光二极管用于LiFi光源的情况从阈值电流以上的工作区方面分析了半导体激光器的调制特性。

在LiFi的光源颜色上分析了SPD模型和CSK调制对LiFi光源颜色质量的影响。茬LiFi光源的布局上不仅要通过OFDM调制来降低LiFi系统码间干扰，提升数据传输速率而且要注意室内照明的均匀性问题。

随着高亮度、高效率和高速调制的LED器件的研发深入基于白光LED的LiFi技术会越来越成熟，这会给LED带来新的发展机遇正如中村修二所说，LiFi可能会成为LED的又一杀手锏叧外随着激光照明的研究不断推进，未来是否激光照明会在LiFi技术中取代LED也非常值得人们期待。

本文转载自《光通讯网》

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