LED显示屏技术现状及发展.docx

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1、LED显示屏技术现状及进展中心议题：1.ED显示屏技术现状1.ED显示屏进展状况1.ED显示屏是发光二极管主要应用领域之一，近年来进展快速。目前，LED显示屏制作技术先进，售价低，国外公司很难在大陆竞争市场。据不完全统计，1998年我国LED显示屏生产厂商有150多家，制造各类显示屏约五万平方米，实现产值14亿元，LED产业取得了举世瞩目的成绩。近年来，在产品构造、制作技术、产品质量、量产水平、市场占有等方面，紧逼日本的态势，在世界LED产业中紧挨美国、日本之后,位居世界第三。五年来，每年平均增长达20%以上，1997年台湾十大光电产品中占第四位，产值18870百万元币，EPiStarCorp

2、己经开发成功用于全彩色灯和显示器的红色、绿色、蓝色芯片，这些芯片光强超过70mcdo一家正在投产的公司，利用MOVPE技术生产InGaAlp超亮度的发光材料和芯片。台湾有七家生产LED芯片的公司,生产各色传统芯片，占世界产量的七成以上。发光二极管的应用格外普遍，由于工作电压低、耗电省、颜色丰富、价格低，因而受到电气工程师和科研人员的欢送。早期，传统的产品发光效率低，光强一般几个到几十个med,适宜使用在室内场合，在家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应用。由于应用技术日趋进展，传统产品消灭的应用商机，正在流行的LED圣诞灯，由于造型颖，有鸭嘴型圣诞灯、多彩球型灯、珠廉窗灯，而且颜色丰富，

3、不易碎破，低压使用的安全性，近期在香港等东南亚地区销势强劲，受到人们普遍的欢送，正在威逼和替代现有闪电灯泡的圣诞市场。一种受到儿童欢送的闪光鞋，利用走睡时LED闪耀发光，格外醒目，既有单色光、也有双色光。在工业产品方面，发光二极管型ADIl指示灯在电源柜上普遍使用，种产品承受多芯片集成组成光源，有红黄绿三种颜色，经电容降压后，可以使用220V、280V电源，江苏一家制造商介绍，该公司年销售到达IOM只以上，每年需要(200300)MLED芯片，市场还有扩张的潜力。由于主动发光指示清楚，寿命长，耗电少等特点，很受用户欢送，不久可以全部替代电泡型ADIl产品。总之，传统发光二极管的市场不仅会随着原

4、有应用面产品的成长而提升，而且的应用面开拓了市场商机。先进的发光管随着材料及半导体工业技术的进展，自1994年起以型可见光材料IrIGaAIP和InGaN为主流，实现了高亮度、多色化，加之封装技术的改进，显示信息大型化，消灭了LED产品的应用领域，带来了更多的市场商机。这些产品使得LED应用由室内使用提升到户外使用，能在阳光猛烈的场合下清楚显示，发光效率极高，光强超过100Omcd,同时满足了全彩色显示和便携产品低功耗要求。这些先进的发光管包括以下各种类型。(1)蓝色、绿色发光二极管蓝色LED材料有碳化硅(SUc)、氮化线(GaN)及锢氮钱QnGaN)三元材料等。承受TnGaNZAlGaN构造

5、制成的蓝色发光灯峰值波长47Onm,法向光强到达2022mcd；绿色发光灯峰值波长520nm,法向光强可达5000mcd其中，还有峰值波长500nm的蓝绿色佼通绿)发光灯，在蓝色发光的根底上，包封时在其芯片上添加儿mg的萤光物质转换成白色，白光二极管是微型白炽灯的最正确替代品，价格虽比电泡贵,但不易裂开，更加省电，工作时几乎不发热，可以连续照明10多年，这些产品在日本、德国、美国及台湾等著名的光电子公司生产并推向市场。(2)颖的四次元发光二极管八十年月后期开发上市的GaAIAS材料，制成红色发光管，首先实现超高亮度的要求，发光强度超过100omCd,但是光衰较大,因此应用范围受到限制。九十年月

6、开发成功的InGaAlP四次元材料，制成产品可以获得红、橙、黄、琥珀四种颜色,发光效率极高，并且高温性能很好，是户外使用的抱负产品。(3)品种LED及功率发光二极管工作电流为70mA,发出极强的光束，视角较大，一般为(4070)度，用于汽车标志灯；贴片式(SMD)LED在小电流下工作；一般为(2)mA,有足够亮度,可节约便携式产品的耗电量；恒压发光二极管，制作时将电阻封装在内部，使用时不需限流电阻，一般工作在12V以下，使用者格外便利，同样在封装时封进一块集成电路，一般在5V以下工作，当通电时会闪耀发光，可以作为状态显示,使用也很便利。这种集群LED芯片、器件、元件可以制成发光模块，实现特定的

7、功能要求，利用LED多芯片的集群组成多彩色灯具，典型的红、绿、蓝三色可以组成全色灯，在三色中间交合处呈现白色光。这些器件的消灭，拓展了LED的应用领域。首先是交通讯号显示光源的应用，具有抗震耐冲击，光响应速度快，省电寿命长等特点；其次是汽车工业的应用，汽车使用白炽灯不耐振动撞击，易损坏，使用寿命短，常常需要更换，1987年开头，我国开头在汽车上安装高位刹车灯，由于LED响应速度快，可以及早提示司机刹车,削减汽车追尾事故，增加安全性，在汽车仪表板及各种照明局部的光源，都可有超高亮度发光灯来担当，在兴旺国家，使用LED制造的中心后置高位刹车灯已成为汽车的标准件，美国HP公司在1996年推出的LED

8、汽车尾灯模组可以随便组合成各种汽车尾灯；第三是LED背光源，特别是高效侧部发光的背光源最为引人注目，LED作为LCD背光源应用，具有寿命长，出光效率高，无干扰和性价比高等特点，有电子手表、手机、BP机、电子计算器、刷卡机等广泛应用，随着便携电子产品日趋小型化，LED背光源更具优势，在手机中都选用LED背光源，因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗、均匀全都方面进展，LED侧部背光板的厚度可做到O.7mm3.5mm,出光效率到达50%70%,并且有绿色、红色、蓝色及各种混合色随客户选用，不久可能消灭厚度一样于EL的超薄背光源；第四是人们最感兴趣的LED照明光源，直接目标是LED光源替代白炽灯和萤光

9、灯,这种趋势已从局部领域和由小到大开头替代，日本通产省号召全国节约能源，正在打算替代白炽灯的发光二极管工程解为照亮日本的工程），头五年的预算为5（）亿日元,假设LED替代半数的白炽灯和萤光灯，每年可节约相当于60亿升原油的能源（相当于五个1.35xlO6kW核电站的发电量），并可削减二氧化碳和其它温室气体的产生，改善人们生活居住的环境，因此人们正面临照明变革，期盼LED给人们带来福音。由于发光二极管产业不断涌现技术、产品、的应用，呈现了朝阳工业的欣欣向荣的景象，LED产业会得到持续进展。制造厂商会在超高亮、全彩色技术面扩张投资，提升产能，从业人员会有增加，我国（包括台湾和香港地区湍成为世界LE

10、D的主要产地，估量占世界总量的六成以上,五年之后产值到达七十亿元，超高亮度LED会有30%速度增长，而传统LED也会以5%-10%的速度增长。目前，很多色别的发光二极管都到达烛光级水平，随着器件构造的改进；发光效率的飞速提高；今后LED进展的主流是照明光源；开头在一些领域取代白炽灯，期间会与其它光源互补、并存、共同进展，人们面临着照明光源的变革，有人预言LED是21世纪的照明光源。世界光电子产业的进展推动应用领域的变化进展，随着LED产业的进展会有更多的资金投向LED的争论和生产。因此，现有超高亮度、蓝色、绿色LED的技术为少数厂商垄断将会突破，估量产品本钱会有大幅度的下降，从而促进市场再开发

11、，应用的再拓展。可以信任，半导体发光技术不会被其它技术产品取代，而且会连续沿着原来的轨道向前进展。1.ED市场前景1.ED是近儿年来快速崛起的半导体光电器件，它具有体积小、重量轻、电压低、电流小、亮度高和发光响应速度快等优点，简洁与晶体管和集成电路配套使用，可以在很多领域得到应用，因而在全球市场上格外走俏。LED技术在近年来不断获得的突破，应用范围不断拓宽，己成为极具进展潜力的电子产品之一。计算机显示屏已经普遍承受液晶显示。有源矩阵液晶显示器是当前已经大量生产的产品，可以显示颜色丰富的电视图像，但需要较暗的背景，视角较小，尤其是用它制造大尺寸显示屏的本钱较高，因此，发光二极管将成为一种更佳的平

12、面显示器件。目前，发光二极管的年销售量已超过20亿美元，到2022年有望突破50亿美元大关，全球LED市场前景宽阔,吸引了诸多厂商参与LED产品的开发生产，市场竞争日趋剧烈。高亮度红光(GaAS和GaASP)和黄光(InAlGaP)发光二极管(LED)早己大量生产，长期以来因缺少高亮度的蓝光与绿光而难以呈现丰富的颜色，近年来高亮度的蓝光与绿光发光二极管技术大有进步，产品质量不断提高，给LED市场增光添彩。厂商们开发的In-V族如铝、锢、钱的氮化物AIN、InN、GaN等，其能带隙宽为(1.9-6.2)eV,能够产生绿光、蓝光和紫外光，成为制造LED的极佳材料。除了以上几种氮化物外，对Il-VI

13、族材料也进展了争论。主要是用硒化锌ZnSe制造多层异质构造可发出蓝绿光，实际上器件衬底都用GaAs,因其晶格与ZnSe较匹配，也较易购得到3时直径的片子。美国厂商曾开发出以ZnSe为衬底，ZnTeSe为有源层的发光二极管，输出512nm深绿光，而ZnSe不像GaAs,它对该波长的光是透亮的，加上IOmA电流时可获得1.3mW,即外部量子效率达5.3%,因而其亮度比用111V族氮化物制造的LED亮度更高。此外，IILV族氮化物LED已有较长的寿命试验记录，它比GaAS材料更硬、尤其适合于制作耐高温器件。在各种制造LED的材料当中，尤其以氮化钱(GaN)为代表的第三代半导体材料最为引人注目。GaN

14、发光效率高，抗辐射性能和耐热性能极佳，强度和硬度高，并且耐酸性强，是一种极具应用价值的半导体材料。因此，氮化钱材料及其合金最适宜于制造短波长发光器件，发光波长范围包括绿、蓝、紫等多种波段，普遍用来制造蓝光和绿光LEDo引人注目的是，在蓝光LED技术的根底上，以蓝光激发YAG荧光材料而制造成功的白光LED渐成宠，深受宽阔用户欢送，有望成为照明领域的一支军。因此，目前在全球LED市场上，蓝、绿、白光LED正在开头形成三足鼎立的态势，成为最具进展潜力的LED产品。中国LED蓬勃进展中国在LED领域的争论开发工作成绩斐然。目前我国的普绿和高亮度纯红LED已经根本实现商品化，但是，高亮度的纯蓝、纯绿LE

15、D在我国尚属空白。目前，世界上只有美国Cree公司和日本NiChia公司等少数几家厂商能够生产蓝光和绿光LEDo我国国家光电子工艺中心正在从事以11IV族半导体量子阱构造为根底的一代光电子器件争论开发，担当国家863打算工程“蓝光LED研制和产业化技术”；我国方大集团与科研院所合作，领先在我国将第三代半导体材料(GaN)用来研制LED,将绿光LED、白光LED等科研成果实现产业化。该集团首期将投资8000万元，形成年产1.2亿支蓝光LED的生产力量，在LED市场上重拳出击。近几年来，我国LED显示屏的生产已经逐步形成行业规模，市场规模每年约为(3.54)亿人民币。我国台湾省LED产业格外兴旺，早在上世纪90年月初已经名列世界第三位。目前台湾LED产品市场占有率已达28%,超过了美国，位居世界LED市场其次位，产品80%以上外销，主要销往韩国、日本、美国和欧洲等地。目前台湾LED业主要是向全彩化、高亮度和大型化的方向进展。近年来，LED显示屏的关键掌握技术随着超大规模集成电路(VLSI)的进展而日趋完善，EPLD、DSP以及FPGA已经得到广泛应用，一些厂商正在研发专用的LED掌握集成电路。LED显示屏与LCD、PDP等同类平板显示屏产品比较，由于LED产品具有性能稳定、寿命较长、功耗较小以及价格低廉等优势，因此在各种实际应用中具有较强的市场竞争力，其市场前景格外宽阔。