LED顯示屏發(fā)展歷程和應(yīng)用領(lǐng)域

LED之所以受到廣泛重視并得到迅速發(fā)展，是因?yàn)樗旧砭哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn)。例如：亮度高、工作電壓低、功耗小、易于集成、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、耐沖擊且性能穩(wěn)定等，其市場(chǎng)前景極為廣闊。目前LED已經(jīng)發(fā)展到高亮度、高耐氣候性和發(fā)光密度、發(fā)光均勻性、全色化。

80年代初，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，CGA顯示方式問世了，它有320*200的分辨率四種顏色，在短短的10年中顯示方式已經(jīng)經(jīng)歷了CGA、EGA、SEGA、VGA、SVGA，向超高分辨率發(fā)展，顯示精度從320*200發(fā)展到1600*1250，由四種顏色到32位真彩，掃描頻率從15.7K發(fā)展到150K。顯示器的工作原理是接收主機(jī)發(fā)出的信號(hào)還原成光的形式顯示出來，隨著發(fā)展人們需要一種大屏幕的設(shè)備，于是便出現(xiàn)呢類似于投影儀之類的顯示設(shè)備。但是，由于其自身亮度的原因而無法在高亮度環(huán)境下使用，于是便又出現(xiàn)了LED顯示器（屏），LED顯示屏具有可視角度大、亮度高、色彩艷麗等特點(diǎn)。隨著科技技術(shù)的發(fā)展，LED顯示屏的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，比如在體育場(chǎng)館、高速公路、大型商場(chǎng)、戶外廣告宣傳等場(chǎng)所都應(yīng)用到呢LED顯示屏。

據(jù)調(diào)查顯示，人們接受的信息有2/3的信息是通過眼睛取得的。顯示技術(shù)還應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、軍事、醫(yī)療單位、公安系統(tǒng)乃至宇航事業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活和軍事領(lǐng)域中，并起著重要作用，顯示技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代人類社會(huì)生活的一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)。1970年最早的GaP、GaAsP同質(zhì)結(jié)紅、黃、綠色低發(fā)光效率的LED已開始應(yīng)用于指示燈、數(shù)字和文字顯示。從此LED開始進(jìn)入多種應(yīng)用領(lǐng)域，包括宇航、飛機(jī)、汽車、工業(yè)應(yīng)用、通信、消費(fèi)類產(chǎn)品等，遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和千家萬(wàn)戶。截止1996年，LED在全世界的銷售額已達(dá)到幾十億美元之多。盡管多年來LED產(chǎn)業(yè)都在受顏色和發(fā)光效率的限制，但由于GaP和GaAsP LED具有長(zhǎng)壽命、高可靠性,工作電流小、可與TTL、CMOS數(shù)字電路兼容等許多優(yōu)點(diǎn)因一直深受到使用者的青瞇。 尤其在最近十年，高亮度化、全色化一直是LED材料和器件工藝技術(shù)研究的前沿課題。

超高亮度(UHB)是指發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到或超過100mcd的LED，又稱坎德拉(cd)級(jí)LED。高亮度A1GaInP和InGaN LED的研制進(jìn)展十分迅速，現(xiàn)已達(dá)到常規(guī)材料如GaA1As、GaAsP、GaP不可能達(dá)到的性能水平。1991年日本東芝公司和美國(guó)HP公司研制成InGaA1P 620nm橙色超高亮度LED，1992年InGaA1p590nm黃色超高亮度LED實(shí)用化。同年，東芝公司研制InGaA1P 573nm黃綠色超高亮度LED，法向光強(qiáng)達(dá)2cd。1994年日本日亞公司研制成InGaN 450nm藍(lán)(綠)色超高亮度LED。至此，彩色顯示所需的三基色紅、綠、藍(lán)以及橙、黃多種顏色的LED都達(dá)到了坎德拉級(jí)的發(fā)光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了超高亮度化、全色化，使發(fā)光管的戶外全色顯示成為現(xiàn)實(shí)。

我國(guó)發(fā)展LED起步于七十年代，產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)于八十年代。全國(guó)約有100多家企業(yè)，95%的廠家都從事后道封裝生產(chǎn)，所需管芯幾乎全部從國(guó)外進(jìn)口。通過幾個(gè)“五年計(jì)劃”的技術(shù)改造、技術(shù)攻關(guān)、引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備和部分關(guān)鍵技術(shù)， 使我國(guó)LED的生產(chǎn)技術(shù)已向前跨進(jìn)了一步。

1990年以前LED顯示屏的成長(zhǎng)形成時(shí)期。一方面，受LED材料器件的限制，LED顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域沒有廣泛展開，另一方面，顯示屏控制技術(shù)基本上是通訊控制方式，客觀上影響了顯示效果。這一時(shí)期的LED顯示屏在國(guó)外應(yīng)用較廣，國(guó)內(nèi)很少，產(chǎn)品以紅、綠雙基色為主，控制方式為通訊控制，灰度等級(jí)為單點(diǎn)4級(jí)調(diào)灰，產(chǎn)品的成本比較高。

1990-1995年，這一階段是LED顯示屏迅速發(fā)展的時(shí)期。進(jìn)入九十年代，全球信息產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng)，信息技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域不斷突破，LED顯示屏在LED材料和控制技術(shù)方面也不斷出現(xiàn)新的成果。藍(lán)色LED芯片研制成功，全彩色LED顯示屏進(jìn)入市場(chǎng)；電子計(jì)算機(jī)及微電子領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，在顯示屏控制技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了視頻控制技術(shù)，顯示屏灰度等級(jí)實(shí)現(xiàn)16級(jí)灰度和64級(jí)灰度調(diào)灰，顯示屏的動(dòng)態(tài)顯示效果大大提高。這一階段，LED顯示屏在我國(guó)發(fā)展速度非常迅速，從初期的幾家企業(yè)、年產(chǎn)值幾千萬(wàn)元發(fā)展到幾十家企業(yè)、年產(chǎn)值幾億元，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及金融證券、體育、機(jī)場(chǎng)、鐵路、車站、公路交通、商業(yè)廣告、郵電電信等諸多領(lǐng)域，特別是1993年證券股票業(yè)的發(fā)展更引發(fā)了LED顯示屏市場(chǎng)的大幅增長(zhǎng)。LED顯示屏在平板顯示領(lǐng)域的主流產(chǎn)品局面基本形成，LED顯示屏產(chǎn)業(yè)成為新興的高科技產(chǎn)業(yè)。

1995年以來，LED顯示屏的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)總體穩(wěn)步提高產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整完善的時(shí)期。同時(shí)，LED顯示屏產(chǎn)業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)加劇，形成了許多中小企業(yè)，產(chǎn)品價(jià)格大幅回落，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊，產(chǎn)品在質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化等方面出現(xiàn)了一系列新的問題，有關(guān)部門對(duì)LED顯示屏的發(fā)展予以重視并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)囊?guī)范和引導(dǎo)，目前這方面的工作正在逐步深化。我國(guó)的LED顯示屏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展，基本形成了一批具有一定規(guī)模的骨干企業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至1998年底，年度銷售總額在1000萬(wàn)元以上的企業(yè)有20多家，其銷售總額達(dá)6億元左右，占行業(yè)市場(chǎng)總額的85%以上。全國(guó)從事LED顯示屏的各類企業(yè)有100余家，從業(yè)人員近6000人，行業(yè)年度銷售總額近8億元人民幣，1996年、1997年的增長(zhǎng)速度均保持40%左右，1998年略有回落。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，國(guó)產(chǎn)LED顯示屏的市場(chǎng)占有率近100%，國(guó)外同類產(chǎn)品基本沒有市場(chǎng)，四十三屆世乒賽主會(huì)場(chǎng)天津體育中心、京九鐵路、北京西客站、首都機(jī)場(chǎng)、浦東機(jī)場(chǎng)等，均由國(guó)內(nèi)代表企業(yè)中標(biāo)。技術(shù)水準(zhǔn)相對(duì)領(lǐng)先。

LED顯示屏的應(yīng)用涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域，主要包括：

證券交易、金融信息顯示。這一領(lǐng)域的LED顯示屏占到了前幾年國(guó)內(nèi)LED顯示屏需求量的50%以上，目前仍為L(zhǎng)ED顯示屏的主要需求行業(yè)。上海證券交易所、深圳證券交易所及全國(guó)上萬(wàn)家證券、金融營(yíng)業(yè)機(jī)構(gòu)廣泛使用了LED顯示屏。

機(jī)場(chǎng)航班動(dòng)態(tài)信息顯示。民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)對(duì)信息顯示的要求非常明確，LED顯示屏是航班信息顯示系統(tǒng)FIDS(Flight information Display system)的首選產(chǎn)品，首都機(jī)場(chǎng)、上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)、?？诿捞m機(jī)場(chǎng)、珠海機(jī)場(chǎng)、廈門高崎機(jī)場(chǎng)、深圳黃田機(jī)場(chǎng)、廣州白云機(jī)場(chǎng)及全國(guó)數(shù)十家新建和改擴(kuò)建機(jī)場(chǎng)都選用了國(guó)產(chǎn)的LED顯示屏產(chǎn)品。

港口、車站旅客引導(dǎo)信息顯示。以LED顯示屏為主體的信息系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)、列車到發(fā)揭示系統(tǒng)、票務(wù)信息系統(tǒng)等共同構(gòu)成客運(yùn)樞紐的自動(dòng)化系統(tǒng)，北京站、北京西站、南昌站、大連港等國(guó)內(nèi)重要火車站和港口都安裝了國(guó)內(nèi)廠家提供的產(chǎn)品和系統(tǒng)。

體育場(chǎng)館信息顯示。LED顯示屏已取代了傳統(tǒng)的燈泡及CRT顯示屏，四十三屆世乒賽主場(chǎng)地天津體育中心首次采用了國(guó)產(chǎn)彩色視頻LED顯示屏，受到普遍好評(píng)，上海體育中心、大連體育場(chǎng)等許多國(guó)內(nèi)重要體育場(chǎng)館相繼采用了LED顯示屏作為信息顯示的主要手段。

道路交通信息顯示。智能交通系統(tǒng)（ITS）的興起，在城市交通、高速公路等領(lǐng)域，LED顯示屏作為可變情報(bào)板、限速標(biāo)志等，替代國(guó)外同類產(chǎn)品，得到普遍采用。

調(diào)度指揮中心信息顯示。電力調(diào)度、車輛動(dòng)態(tài)跟蹤、車輛調(diào)度管理等，也在逐步采用高密度的LED顯示屏。

郵政、電信、商場(chǎng)購(gòu)物中心等服務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)宣傳及信息顯示。遍布全國(guó)的服務(wù)領(lǐng)域均有國(guó)產(chǎn)LED顯示屏在信息顯示方面發(fā)揮作用。

廣告媒體新產(chǎn)品。除單一大型戶內(nèi)、戶外顯示屏做為廣告媒體外，國(guó)內(nèi)一些城市出現(xiàn)了集群LED顯示屏廣告系統(tǒng)；列車LED顯示屏廣告發(fā)布系統(tǒng)也已在全國(guó)數(shù)十列旅客列車上得到采用并正在推廣。