LED显示屏的发展历史
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革命性的LED 照明Revolutionary LED lighting一、LED 的发展在市场需求与技术进步的推动之下,LED 经历了一段辉煌的历史。
第一批产品出现于1968年,年,Monsanto Monsanto 公司将其作为指示灯泡,公司将其作为指示灯泡,Hewlett-Packard Hewlett-Packard 公司则首次用于电子显示设备。
早期产品是GaAsP LED,LED,性能相当差,工作电流性能相当差,工作电流20mA 光能量只有千分之几流明。
相应的发光效率为0.1lm/w 0.1lm/w。
而且只有一种光色650nm 的红色光。
七十年代上半期技术进步很快,七十年代上半期技术进步很快,发光效率达发光效率达到1 lm/w 。
颜色也扩大到红色、绿色和黄色。
八十年代GaAlAs LED 的红光效率提高到1010lm/w lm/w 。
20世纪90年代初期,惠普公司光电部、年代初期,惠普公司光电部、Lumi-Leds Lighting Lumi-Leds Lighting 公司和松下公司的工程师们就已经掌握了如何用金属有机化学汽相沉积法在GaAs 衬底上外延生长AllnGaP 的工艺,AllnGaP 材料在可见光谱区产生红光和橙光。
合金有序化、受主原子的氢钝化、p-n 结排列,以及把氧掺入含铝器件层都是相光复杂的,这些问题耗费了近10年时间才得以解决。
最终实现了内量子效率接近100%100%的的ALInGaP 发光二极管。
几乎每个注入到器件中的电子空穴对都产生一个光子,因此如何使在半导体发光二极管内形成的光子到达二极管外就成了一种挑战。
首先是如何防止光被窄带隙首先是如何防止光被窄带隙((0.87nm 0.87nm))GaAs 衬低吸收。
研究人员曾经尝研究人员曾经尝 试过在布喇格反射镜的外延结构中掺杂并在GaP 衬底上直接生长的技术。
但是最成功的还是通过蚀刻法强力除去GaAs 衬底,采用芯片接合法取代GaP 的技术。
LED屏的发展史LED诞生于1923年,罗塞夫在研究半导体sic时发现掺有杂质的p-n结,通电后会有光发射出来,由此研制出了发光二极管,但之后LED的应用一直不受重视。
随着电子工业的快速发展,在60年代,显示技术得到迅速发展,人们研究出pdp激光显示等离子显示板、LED 液晶显示器、发光二极管led、等多种显示技术。
由于半导体的制作和加工工艺逐步成熟和完善,发光二极管已日趋在固体显示器中占主导地位。
LED之所以受到广泛重视并得到迅速发展,是因为它本身有很多优点。
例如:亮度高、工作电压低、功耗小、易于集成、驱动简单、寿命长、耐冲击且性能稳定,其发展前景极为广阔。
目前正朝着更高亮度、更高耐气候性和发光密度、发光均匀性、全色化发展。
随着发展,人们需要—种大屏幕的显示设备,于是有了投影仪,但是其亮度无法在自然光下使用,于是出现了LED显示器(屏),它具有视角大、亮度高、色彩艳丽的特点。
LED大屏幕的发展呈现如下几个发展阶段:1、第一代:单色LED显示屏以单红色为基色,显示文字及简单图案为主,主要用于通知、通告及客流引导系统。
2、第二代:双基色多灰度显示屏以红色及黄绿色为基色,因没有蓝色,只能称其为伪彩色,可以显示多灰度图像及视频,目前在国内广泛应用于电信,银行,税务,医院,政府机构等场合,主要显示标语,公益广告及形象宣传信息。
3、第三代:全彩色(full color)多灰度显示屏以红色,蓝色及黄绿色为基色,可以显示较为真实的图像,目前正在逐渐替代上一代产品。
4.、第四代:真彩色(true color)多灰度显示屏以红色,蓝色及纯绿色为基色,可以真实再现自然界的一切色彩(在色坐标上甚至超过了自然色彩范围)。
可以显示各种视频图像及彩色广告,其艳丽的色彩,鲜亮的高亮度,细腻的对比度,在宣传广告领域应用具有极好的视觉震撼力。
真彩色5mm户内大屏幕属于上述第四代产品。
它具有高亮度,不受环境亮度影响,厚度薄,占用场地小,色彩鲜艳丰富,视角宽,可以在宽敞的厅堂环境应用,没有拼接图像损失。
LED的发展历史全球第一款商用化发光二极管(LED)是在1965年用锗材料作成的,其单价为45美元。
随后不久Monsanto和惠普公司也推出了用GaAsP材料制作的商用化LED。
这些早期的红色LED每瓦大约能提供0.1流明(lumens)的输出光通量,比一般的60至100瓦白炽灯的15流明要低上100倍。
1968年,LED的研发取得了突破性进展,利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦,并且能够发出红光、橙光和黄色光。
到1971,业界又推出了具有相同效率的GaP绿色裸片LED。
1972年开始有少量LED显示屏用于钟表和计算器。
全球首款采用LED的手表最初还是在昂贵的珠宝商店出售的,其售价竟然高达2,100美元。
几乎与此同时,惠普与德州仪器也推出了带7段红色LED显示屏的计算器。
到20世纪70年代,由于LED器件在家庭与办公设备中的大量应用,LED的价格直线下跌。
事实上,LED是那个时代主打的数字与文字显示技术。
然而在许多商用设备中,LED显示屏也逐渐受到了来自其它显示技术的激烈竞争,如液晶、等离子体和真空荧光管显示器。
这一技术进步使LED能够应用于室外运动信息发布以及汽车中央高位安装停止灯(CHMSL)设备。
1990年,业界又开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的AlInGaP技术,这比当时标准的GaAsP器件性能要高出10倍。
今天,最亮的材料应是透明基底AlInGaP。
在1991年至2001年期间,材料技术、裸片尺寸和外形方面的进一步发展使商用化LED的光通量提高了将近20倍。
LED光源的优势20世纪60年代问世的LED在短短的30多年里,取得飞速发展。
第一批产品出现在1968年,工作电流20mA的LED的光通量只有千分之几流明。
相应的发光效率为0.1lm/W,而且只有一种光色为650nm的红色光。
20世纪70年代初该技术进步很快,发光效率达到1lm/W,颜色也扩大到红色、绿色和黄色。
LED 显示屏发展历程 30年回顾1970年代最早的 GaP 、 GaAsP 同质结红、黄、绿色低发光效率的 LED 已开始应用于指示灯、数字和文字显示。
从此 LED 开始进入多种应用领域,包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等,遍及国民经济各部门和千家万户。
到 1996年 LED 在全世界的销售额已达到几十亿美元。
尽管多年以来 LED 一直受到颜色和发光效率的限制, 但由于 GaP 和 GaAsP LED具有长寿命、高可靠性 , 工作电流小、可与 TTL 、 CMOS 数字电路兼容等许多优点因而却一直受到使用者的青眯。
最近十年, 高亮度化、全色化一直是 LED 材料和器件工艺技术研究的前沿课题。
超高亮度 (UHB是指发光强度达到或超过 100mcd 的 LED ,又称坎德拉 (cd 级 LED 。
高亮度 A1GaInP 和 InGaN LED的研制进展十分迅速,现已达到常规材料GaA1As 、 GaAsP 、 GaP 不可能达到的性能水平。
1991年日本东芝公司和美国HP 公司研制成 InGaA1P 620nm 橙色超高亮度 LED , 1992年 InGaA1p590nm 黄色超高亮度 LED 实用化。
同年,东芝公司研制 InGaA1P 573nm 黄绿色超高亮度 LED ,法向光强达 2cd 。
1994年日本日亚公司研制成 InGaN 450nm 蓝 (绿色超高亮度LED 。
至此,彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的 LED 都达到了坎德拉级的发光强度,实现了超高亮度化、全色化, 使发光管的户外全色显示成为现实。
我国发展 LED 起步于七十年代, 产业出现于八十年代。
全国约有 100多家企业, 95%的厂家都从事后道封装生产,所需管芯几乎全部从国外进口。
通过几个“五年计划”的技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术, 使我国LED 的生产技术已向前跨进了一步。
led发展历史与现状-回复"LED发展历史与现状"引言:随着科技的不断进步,LED(发光二极管)已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是家庭照明、商业广告牌、汽车照明还是电视显示屏,LED 都在起到重要的作用。
本文将向您介绍LED的发展历史并探讨其现状,以及对未来的前景进行展望。
第一部分:LED的发展历史1. 发现LED的早期LED的历史可以追溯到20世纪20年代早期,当时俄国科学家Oleg Losev 发现了以硅碳化物和氧化锆为主要组成物的物质可以发光。
他观察到当电流通过这种物质时,它会以微弱的亮光发出,并意识到它的潜在应用价值。
2. 初期应用:指示器和数字显示20世纪60年代,美国科学家Nick Holonyak Jr.发明了第一个实用化的红光LED。
这种红色LED可以用于指示灯和数字显示。
然而,由于其低亮度和有限的颜色选择,LED在当时的商业应用中并不流行。
3. 高亮度LED的出现20世纪90年代,日本科学家Isamu Akasaki、Hiroshi Amano和ShujiNakamura发现了一种新的LED材料:氮化镓(GaN)。
这种材料具有高电子迁移率和优异的光电性能,使LED的亮度大大提高,进一步推动了LED技术的发展。
4. 白光LED的突破通过在蓝色发光二极管上涂覆磷化物荧光粉,科学家们成功地将蓝光转换为白光。
这是一项重大的突破,使得LED在照明领域得到了广泛应用。
这一发明也使得人们不再受限于传统的白炽灯和荧光灯,而能够使用更加环保和节能的照明方式。
第二部分:LED的现状1. 照明领域的广泛应用LED照明在家庭、商业和公共场所广泛应用。
由于其高效能、长寿命和低功耗的特点,LED灯泡已经逐渐取代传统的白炽灯和荧光灯。
此外,舞台灯光、路灯以及室内和室外广告牌也采用了LED技术,为人们提供更好的照明效果和节能效益。
2. 电子显示领域的发展LED已经成为电子显示领域的主导技术。
一、LED发展历史介绍1907 年Henry Joseph Round 第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。
由于其发出的黄光太暗,不适合实际应用;更难处在于碳化硅与电致发光不能很好的适应,研究被摒弃了。
二十年代晚期Bernhard Gudden 和Robert Wichard 在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。
再一次因发光暗淡而停止。
1936 年,George Destiau 出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。
随着电流的应用和广泛的认识,最终出现了“电致发光”这个术语。
二十世纪50 年代,英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED,并于60 年代面世。
据说在早期的试验中,LED 需要放置在液化氮里,更需要进一步的操作与突破以便能高效率的在室温下工作。
第一个商用LED 仅仅只能发出不可视的红外光,但迅速应用于感应与光电领域。
60年代末,在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED.磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮,甚至产生出橙色的光。
到70 年代中期,磷化镓被使用作为发光光源,随后就发出灰白绿光。
LED 采用双层磷化镓蕊片(一个红色另一个是绿色)能够发出黄色光。
就在此时,俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光的LED.尽管它不如欧洲的LED 高效。
但在70 年代末,它能发出纯绿色的光。
80 年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的LED 的诞生,先是红色,接着就是黄色,最后为绿色。
到20 世纪90 年代早期,采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LED.第一个有历史意义的蓝光LED 也出现在90 年代早期,再一次利用金钢砂-早期的半导体光源的障碍物。
依当今的技术标准去衡量,它与俄国以前的黄光LED 一样光源暗淡。
90 年代中期,出现了超亮度的氮化镓LED,随即又制造出能产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓Led.超亮度蓝光蕊片是白光LED的核心,在这个发光蕊片上抹上荧光磷,然后荧光磷通过吸收来自蕊片上的蓝色光源再转化为白光。
led显示屏的发展历程自上世纪60年代开始,LED(发光二极管)作为一种新型的光电显示技术开始快速发展并逐渐应用于各个领域。
LED显示屏的发展历程可以大致分为以下几个阶段:1. 早期阶段:LED显示屏在70年代初期开始被广泛应用于数字钟表、电子手表以及简单的显示面板等小尺寸设备上。
这些早期的LED显示屏主要由红色的LED构成,其显示效果相对简单。
2. 单色LED显示屏阶段:随着LED技术的进一步发展,80年代中期开始出现了单色LED显示屏。
这些显示屏可以根据需要选择不同颜色的LED灯珠,常见的有红色、绿色和黄色。
单色LED显示屏因其稳定可靠的性能被广泛应用于电子显示牌、室外广告牌等场合。
3. 双色LED显示屏阶段:90年代初,双色LED显示屏开始逐渐出现。
这种显示屏由红色和绿色的LED灯珠组成,可以通过控制两种颜色的亮灭程度来实现不同的颜色效果。
双色LED显示屏的出现使得显示效果更加丰富多彩,被广泛应用于体育场馆、车站等场所。
4. 全彩LED显示屏阶段:2000年代初,全彩LED显示屏开始迅速发展。
全彩LED显示屏由红、绿、蓝三种LED灯珠组成,可以通过不同灯珠的亮灭来合成任意颜色。
全彩LED显示屏的出现使得画面更加细腻、丰富,被广泛应用于各种大型舞台演出、体育赛事、室内外广告牌等场合。
5. 高清、室内外兼容性增强阶段:随着科技的不断进步,LED 显示屏技术得到了进一步发展。
目前的LED显示屏具有更高的分辨率和亮度,可以呈现更真实、清晰的图像和视频。
同时,LED显示屏在室内外兼容性上也有了显著提高,可以适应各种环境下的展示需求。
总的来说,LED显示屏经历了从早期单色到双色再到全彩的发展过程,不断提升了显示效果和可靠性。
随着技术的不断进步,LED显示屏将继续在电子显示领域发挥重要作用,并有望实现更多的创新和突破。
led光源发展历程LED光源是近年来光电子技术领域的一个重要发展方向,其独特的优势使其在照明、显示、通信、传感等多个领域得到了广泛应用。
下面将从LED光源的发展历程、核心技术和应用领域三个方面,详细介绍LED光源的发展。
一、发展历程LED,即Light Emitting Diode,是一种电子元件,具有以电能转化为光能的特性。
它的发明和发展历史可追溯到20世纪初,下面将分为三个阶段来介绍LED光源的发展。
1.早期实验阶段(20世纪初到20世纪60年代)早期的LED是通过锗和硒化镉等材料制成的,但由于材料质量差和工艺不完善,导致光效低下、颜色单一、寿命短等问题难以解决。
因此,早期LED只能作为实验元件使用,尚未应用于实际生产和应用中。
2.初步应用阶段(20世纪70年代到20世纪90年代)20世纪70年代,发明了GaAsP和GaP等材料的红外LED,实现了光效的显著提高。
此后,一系列新材料的研发成功,使得LED的颜色范围逐渐扩大。
1989年,日本的中村修二和赤崎勇共同发明了蓝光LED,为后期研发蓝光LED的白光LED奠定了基础。
3.现代化产业阶段(20世纪90年代至今)随着蓝光LED的问世,LED作为一种高效、节能、寿命长的光源逐渐走向实用化。
1994年,日本企业日本电气(NEC)研发出了世界上第一种LED背光源,用于液晶显示器的背光照明。
1999年,被称为“发光二极管之父”的中村修二和美国的霍尔共同获得了诺贝尔物理学奖,以表彰他们在蓝光LED的发明和应用上的贡献。
现在,LED已经成为一种重要的光源,广泛应用于照明、显示、通信、传感等领域,其市场规模和技术水平都得到了显著提升。
二、核心技术1.材料技术LED的材料技术是实现其高效能、长寿命和稳定发光的关键。
目前主要采用的材料包括化合物半导体材料(如GaN、InGaN等)和有机材料(如聚合物材料等)。
其中,化合物半导体材料由于具备较高的热稳定性和较低的能耗,已成为主流材料。
LED行业状况[2011.06.03]LED行业:行业基本情况(一)LED行业的总体发展1.LED技术发展历程自20世纪60年代初首只GaAsP红光LED诞生以来,人类一直致力于半导体照明光源技术的实现. 早期LED的芯片材料以GaP,GaAsP,AlGaAs 为主,受其亮度限制,应用领域限于家用电器,仪器仪表,消费电子产品等,主要用于工作状态指示;20世纪90年代,随着AlGaInP材料的出现,LED在光谱的红,橙,黄部分均可得到很高的发光效率.目前,功率型白光LED产品光效已超过100流明/瓦, 大大超过白炽灯的15流明/瓦,并已超过节能灯的90流明/瓦.随着技术的不断进步,发光效率不断提高,LED的应用得到逐步推广.LED初期主要应用于仪表指示灯,汽车尾灯,户外可变信号及交通信号灯等领域,随着GaInN材料技术的迅速发展,蓝,绿和基于蓝光LED的白光LED实现了产业化,并使LED的应用领域拓展到室内外全彩显示屏,室外照明,室内照明及各种城市亮化工程及背光源等.2.全球LED行业的总体情况(1)全球LED市场的发展LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能,环保,寿命长,体积小等显著优势.近年来,随着LED行业研发和生产技术的不断进步,LED 产品得到越来越广泛的应用,使得全球LED市场保持了快速增长的态势,根据台湾拓扑产业研究所的统计,LED市场2002年至2007年复合增长率达到11%,2008年受到全球金融危机影响,市场需求迅速下降,整体市场景气度下降,产品价格随之向下调整,导致2008年全球LED市场规模仅实现约3%的微幅增长.预计2010-2012年,照明,显示及大尺寸背光源的应用将带动LED产业的新一轮高速增长,年复合增长率约16%.(2)全球LED产业发展的制约因素短期内,MOCVD设备和衬底材料等产业链局部存在供应瓶颈,将成为限制LED芯片及应用产品供应快速增长的重要因素.在整个LED产业链中,用于在衬底材料上生长半导体层的MOCVD外延炉是最重要的设备,也是投资最大的部分.由于MOCVD技术复杂度极高,除少数日本LED企业生产仅供自用或限于本国内销售的设备外,目前可以大规模向全球供货MOCVD外延炉的只有Aixtron和Veeco两家公司,两者合计占有了全球90%以上的市场份额,形成寡头垄断局面.受下游需求高速增长的刺激,全球众多LED芯片生产厂商开始为扩产大规模订购MOCVD外延炉,两家设备生产企业的产能无法及时跟上,制约了LED 芯片产能的增长.同时,作为80%以上LED芯片所使用的衬底材料的人造蓝宝石基板也存在供应瓶颈.由于人造蓝宝石的铸锭工艺十分复杂,生产设备从订购到形成产能,即使对于有经验的企业,通常也需要一到两年的时间.因此,关键生产设备及蓝宝石衬底材料的供应瓶颈,将导致LED芯片的供应紧张,从而成为LED行业扩充产能的主要制约因素.3.中国LED行业的总体情况(1)中国LED行业的市场规模随着经济的快速发展,政府日益重视节能减排工作,"十一五"规划纲要提出,到2010年万元GDP能耗降低20%,主要污染物排放减少10%. 在我国2009年初开始实施的4万亿投资计划中,有2,100亿元投资投向节能减排和生态建设工程,中央财政也继续增加节能减排支出,2009年全年安排资金300亿元,并额外安排80亿元用于发展可再生能源.在这样的大背景下,LED产业在我国的发展得到了各地政府的大力支持,成为节能减排,拉动内需,发展绿色GDP的主力军. 当前各地政府均颁布了扶持政策支持本地的半导体照明产业发展.国家发改委,科技部,工信部等六部委联合制定《半导体照明节能产业发展意见》,进一步为我国半导体照明节能产业健康有序发展做出了全局性的规划.根据"国家半导体照明工程研发及产业联盟"统计,2009年,我国LED芯片产值增长25%,达到23亿元;LED封装产值达到204亿元,较2008年的185亿元增长10%,产量则由2008年的940亿只增加10%,达到1,056亿只,其中SMDLED特别是大功率LED封装增长较快;LED应用产品产值增长30%以上达到600亿元,其中LED 全彩显示屏,景观照明,背光源,信号,指示等仍然是主要应用领域.从企业数量看,截至2008年底,我国共有LED企业3,000余家,大部分分布在封装及应用领域.其中,上中游的外延片及芯片生产商有25家左右,下游封装企业约有600家,应用产品生产企业1,500家以上,其余为配件商,渠道商等.(2)中国LED应用领域的分布2009年,我国LED应用产业在摆脱金融危机的影响后取得了较快的增长,增速在30%以上,产值达到600亿元.根据中国"国家半导体照明工程研发及产业联盟"的统计,2009年,LED显示屏和照明是最主要的LED应用领域.(3)中国LED产业布局我国LED产业主要以封装和应用领域制造为主,已经成为世界重要的中低端LED封装基地和中高端LED显示屏生产基地.总体而言,我国南方的LED产业化程度较高,北方则依托众多高校和科研机构,产品研发实力较强.从地域上看,我国LED企业主要集中在珠江三角洲,长江三角洲,环渤海经济圈以及闽赣地区,形成四大聚集区域.这四大区域一直是中国LED产业发展的基础所在,也是LED产品应用推广的主要地区.其中,珠江三角洲和长江三角洲是国内LED产业最为集中的地区,集中了全国80%以上的相关企业,产业链较为完整,产业综合优势较为明显,是国内LED产业发展最快的区域. 与LED有关的设备及原材料供应商纷纷在这两个区域落户,产业集群效应正在逐步显现.随着近年LED的技术提升和应用领域拓展,LED产值规模逐渐增加,我国内地市场也逐渐兴起,考虑到未来战略布局,近一阶段"川陕渝西三角"及"两湖一徽"地区的LED产业的规模效应和群聚效应也初步显现.(4)中国LED行业整体发展水平整体来讲,我国大陆LED产业起步较晚,从下游封装和应用做起,逐步进入上游外延片和芯片领域,产业规模迅速扩大,已成为全球重要的LED 产业基地之一.受全球芯片需求快速增加的影响,中国大陆外延芯片产能增加迅速,已成为全球第三大GaN芯片生产基地.根据"国家半导体照明工程研发及产业联盟"的统计,到2009年,我国已有MOCVD设备153台,芯片产量较2008年增长25%,达到552亿只,芯片国产率达到52%. 产量大幅提高的同时,国产芯片的性能也得到较快提升,在显示屏,信号灯,户外照明及中小尺寸背光等高端领域应用并获得认可.我国的LED封装产业从技术水平,产品质量,设备自动化程度及生产规模看,已接近国际水平. LED封装材料及配件的配套能力较强,除个别材料外,绝大部分材料均为国内提供,但封装所需芯片尤其大功率高档芯片主要靠进口.我国LED显示屏应用产业的技术基础, 关键技术和产品质量与国际先进水平基本靠拢,但在结构工艺,规范化,整机系统设计,可靠性,检测手段等细节方面仍有提升空间.总体而言,我国LED显示屏应用产业已经具备了较强实力.面对国际知名厂商的竞争,国内厂商仍然占据了国内LED显示屏大部分的市场份额,并涌现出一批包括本公司在内的优秀企业,对促进上游芯片,封装行业的发展起了重要作用. 同时,我国LED显示屏产业的专业化分工逐步形成,专注于显示屏生产的制造商,渠道销售商,工程安装售后服务运营商等各类专门企业出现,分工明确,密切合作,发展共赢的局面正在形成,专业化分工有利于企业做精,做强,做大,对推动整个产业的健康发展有积极的意义.受价格,消费者认知等因素所限,目前我国LED照明市场规模还未充分打开,尚未真正形成规模化产业.但在我国LED景观照明,市政照明等领域的应用已经取得很大的进展,将加速LED照明替代传统照明的进程.(二)LED显示屏行业发展概况1.中国LED显示屏行业发展历程1990年以前是我国LED显示屏行业的成长初期.这一时期的LED显示在国内应用较少,产品以单色和红,绿双基色LED显示屏为主,控制方式为通信控制,灰度等级为单点4级调灰,产品成本较高.1990-1995年,这一阶段是LED显示屏行业迅速发展的时期.LED全彩显示屏开始进入市场,生产规模从初期的几家企业,年产值几千万元发展到几十家企业,年产值几亿元,产品应用领域拓展至金融证券,体育,机场,铁路车站,公路交通,商业广告,邮电电信等诸多领域.1996-2000年,LED显示屏行业进入一个总体提高,产业格局调整完善的时期.行业竞争加剧,产品价格降低,应用领域更为广阔,产品在质量,标准化等方面出现了一系列新的问题,促使行业规范和引导进一步到位. 到2000年,产业整体规模接近15亿元.2001-2005年,我国LED显示屏行业稳步发展,整体规模逐年提升,2005年产业规模达到约40亿元.2006-2008年,我国LED显示屏行业进入又一个新的历史发展阶段,产业规模提升幅度加快,2007年产业总体增幅达到44%,产业的集约化发展效应明显.全行业技术不断进步,常规产品的标准化和技术体系开始建立,具备了特殊LED显示屏工程设计和实施能力.我国已经成为LED显示屏产品的制造大国和应用大国.2008年至今,我国LED显示屏行业继续保持飞速发展,在设计理念,技术创新,工程规模,显示效果等诸多方面步入新的阶段. LED全彩显示屏在2008年北京奥运会,建国六十周年庆典和2010年上海世博会等大型活动的成功运用,大力带动了LED全彩显示屏的需求增长.根据中国光协LED显示应用分会的不完全统计,其会员单位承担实施的2008北京奥运LED显示应用工程项目有近百项,共提供各类LED显示屏幕类产品近千块,总显示面积上万平方米.2.LED显示屏行业的市场规模金融危机之后,随着全球经济的回升,预计全球LED显示屏市场仍然会保持较高速度的增长. 预计2010-2013年,全球LED显示屏的市场规模将逐年增加至137.68亿美元左右.与全球市场相比,中国LED显示屏市场基数较小,新厂商不断涌入,整体规模增长迅速.2009年,中国LED显示屏市场规模约为103.23亿元.预计2010年中国LED显示屏市场规模可增长到128.54亿元,同比增速24.52%. 预计2013年,中国LED显示屏市场规模将增长到240.94亿元,比2009年接近翻番.与单色和双基色显示屏相比,高端LED全彩显示屏拥有不可比拟的优势.2009年,全彩显示屏在全球LED显示屏市场中占比约35%,市场潜力巨大. 随着LED全彩显示屏应用技术进步,特别是成本和价格的降低,预计2011年至2013年,全彩色LED显示屏在全球市场的增长将保持在20%以上,至2013年,全球LED全彩显示屏市场规模将增至64.12亿美元,占全球LED显示屏市场规模的近一半.与全球相比,我国LED全彩显示屏发展历史较短,但是发展速度极快. 尤其在2008年奥运会,建国六十周年庆典及2010年世博会等重大场合,LED全彩显示屏的成功应用充分显示了产品优势和行业成熟度. 2009年,我国LED全彩显示屏销售额接近65.65亿元人民币.从行业分布来看,目前全彩显示屏市场的客户主要集中在高端市场,以媒体广告,交通诱导,舞台表演,体育场馆,政府工程显示五个领域为主.由于LED全彩显示屏的低耗,节能,亮度高,显示效果优异等综合优势,正快速取代灯箱,霓虹灯和磁翻板等传统户外媒体,以及单,双色LED显示屏.未来各类大型户外媒体,广告,体育场馆,公共交通,大型剧院,展会,演唱会等领域对全彩显示屏的应用需求将持续高速增长,市场潜力巨大. 根据中国光学光电子行业协会的预计,2010年至2013年中国LED全彩显示屏市场年均增长率将稳定在30%左右,到2013年,中国LED全彩显示屏市场规模预计达到187.93亿元,占中国LED显示屏市场规模的约78%.3.LED显示屏行业的发展趋势LED显示屏产品未来的总体发展趋势是: 高亮度,全彩化;标准化,规范化;产品结构多样化.高亮度,全彩化:随着LED成本与价格的逐年下降,高亮度,全彩色LED显示屏将是LED显示屏的重要发展方向与增长点.标准化,规范化:近几年业内的发展,市场竞争在传统产品条件下是以价格作为主要的竞争手段,传统产品价格经过几番回落调整后,现在已经基本达到均衡状态,产品质量和系统可靠性等将成为重要的竞争因素,这就对LED显示屏的标准化和规范化有了较高要求. 未来,常规LED显示屏产品中,标准化显示器件和控制系统等会得到更加广泛的采用,技术性不强,售后服务体系不完善的企业面临市场淘汰风险,预计今后几年内一批小规模LED显示屏厂商将逐步淡出市场.产品结构多样化:从产品应用领域看,面向信息服务领域的LED显示屏产品种类将更加丰富,如公共交通,停车场,餐饮,医院等综合服务方面;从产品形态看,异形,超轻薄,高清晰等新型产品将更趋成熟,更适应用户的个性化需求.(三)LED照明行业发展概况1.LED照明行业的发展情况(1)技术进步推动LED照明行业发展LED技术是推动LED照明行业发展的根本动力.1992年,蓝色LED在Nichia公司成功走出实验室,1997年,白光LED诞生.在技术进步的基础上,LED发光效率不断提高,同时成本逐渐降低,这是促进LED照明产业发展的两大关键因素.一方面,随着全球LED技术的不断进步,发光效率从最初的约0.1流明/瓦,发展到目前全球一线厂商量产技术达到约132流明/瓦,发光效率产生了质的提升.目前LED一般厂商的平均光效已能够满足室内外照明的要求,且LED芯片厂商仍在不断致力于光效的提升,LED光效的提升直接关系到成本的降低.Nichia公司于2009年2月发表了代表业内最高光效的小功率白光LED,光效达249流明/瓦;美国Cree公司于2010年发布了光效达208流明/瓦的大功率白光LED.截至2010年上半年,量产的大功率LED最高光效可达到132流明/瓦.另一方面,LED价格在不断降低,但仍与传统照明工具存在5-10倍左右的价格差异,这种价格差异上的劣势在室内照明方面体现得尤为突出.LED照明产品价格下降到与传统照明具有竞争力的水平,仍尚待时日.(2)各国政策推动LED照明行业发展各国推广LED照明的政策是加速产业发展的动因.与白炽灯,荧光灯等传统照明光源相比,LED具有节能环保,响应速度快,寿命长,体积小等优势,将逐渐成为传统照明光源的替代品.全球LED照明行业呈现快速增长的态势.相同亮度下的LED照明的耗电仅为普通白炽灯的约1/10,节能灯的约1/2,寿命延长近100倍. 世界各主要国家出台了推广LED节能灯的相关政策,日本,美国,欧盟等地纷纷制定了白炽灯的停产及禁用计划.随着各国政府对LED照明的政策扶持和推广,LED照明产品的推广使用在公共照明领域率先启动,LED路灯,隧道灯等户外照明市场发展较快. 此外,LED照明产品在一些特殊领域已经显示出特有的竞争优势,如景观照明,便携照明,小区域照明等领域,而受限于成本,在家庭,办公室,商店,酒店用普通照明等领域仍未得到广泛普及应用.2.LED照明行业的市场规模LED照明产业发展的必然趋势是:发光效率不断提升,同样参数芯片的价格不断下降,这两大因素是LED照明产业规模迅速扩大的前提.照明领域是LED应用的未来,市场容量将保持高速增长.根据中国电子元件行业协会的统计,随着LED技术不断进步及应用领域的开拓,全球LED照明市场将保持20%以上的快速增长,到2013年,全球LED照明市场规模将达到350.70亿美元.2008年,中国传统照明生产总值约为2 ,300亿元,且近五年来以20%以上的速度增长. 普通白光照明市场现今仍然被白炽灯,荧光灯,金属卤化物灯等传统光源占据.在我国倡导节能减排的政策背景下,LED照明在我国的发展得到了各地政府的大力支持,成为节能减排,拉动内需,发展绿色GDP的主力军.2009年10月,国家发改委,科技部,工信部等六部委联合制定《半导体照明节能产业发展意见》,进一步为我国半导体照明节能产业健康有序发展做出了全局性的规划,力争在2010年到2015年间,LED功能性照明达到20%左右,景观装饰等产品市场占有率达到70%以上,实现年节电400亿千瓦时,相当于年减排二氧化碳4,000万吨.我国LED照明产业潜在市场巨大,并受惠于一系列产业扶持政策,具有十分广阔的发展空间.根据统计,我国LED照明市场呈快速增长趋势,预计2009年至2013年,市场规模的复合增长率达到43.58%,到2013年,我国LED照明市场规模有望达到730亿元.随着各国政府对LED照明的政策扶持和推广,LED照明产品的推广使用在公共照明领域率先启动,特别是带动了LED路灯市场的迅猛发展.据台湾拓扑产业研究所的分析,2009年,全球LED路灯装置数量约250万盏,渗透率达到1%,2010年,全球LED路灯可达到450万盏,渗透率达到2%以上.根据中国电子元件行业协会的预测,全球LED路灯市场在2010年后将呈高速增长,2009至2013年复合增长率高达97.75%,至2013年,全球LED路灯市场规模达到21.59亿美元.我国于2008年启动了"十城万盏"LED应用试点示范项目,目标在2011年底之前在全国21个示范城市点亮600万盏LED路灯,2009-2011年分别为100万盏,200万盏,300万盏,在2012年规划建设500万盏LED路灯. 项目启动后,北京,东莞,厦门,石家庄等十余座城市已陆续开始投资于LED路灯新建或改造工程. 在目前一般室内照明市场尚未打开的情况下,LED路灯受益于政府采购或补贴等扶持政策,成为我国LED照明产业潜力最大的细分市场之一.根据中国电子元件行业协会的预测,受"十城万盏"政策的推动,我国LED路灯市场将保持持续增长,至2013年我国LED路灯市场规模预计达到86.63亿元,占到全球市场规模的五成左右,成为全球最重要的LED路灯市场之一.(四)行业竞争情况1.全球LED行业竞争格局LED产业已形成以美国,亚洲,欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局. LED上游核心技术及关键设备技术由日本,美国和欧洲企业垄断,主要从事附加值较高的上游或高端产品的生产.Cree,Lumileds,Nichia,ToyotaGosei,Osram公司等五大企业代表了LED行业技术的最高水平,是全球LED市场的主导者. 几大企业各具优势,都专注于各自领域的高端市场,其它企业则角逐中高低端乃至低端市场,共同构成了LED产业的中心及外围格局.外延片和芯片产业群主要集中于欧洲和美洲,以德国和美国为代表;日本在技术方面占据领先地位,在蓝光,白光和大功率的外延片与芯片方面技术先进,韩国,台湾紧跟其后. 全球芯片的产能主要集中在日本和台湾,中国大陆和韩国的芯片产能增长迅速,也成为重要的生产领域.特别是中国大陆的芯片产能提高很快,在全球芯片市场的占有率逐年提升.在LED封装领域,日本,台湾,欧洲分列全球产值前三位,通常国际性的LED外延片和芯片厂商也从事封装生产. 我国封装产业已实现大批量生产,正在成为世界重要的中低端LED封装基地,并初步形成了珠江三角洲,长江三角洲及福建地区等三大封装密集区域. LED产品应用的开发和生产涉及行业较多,地域分布较分散,中国已成为全球重要的LED应用产品生产基地.我国LED产业的全球竞争力主要体现在封装和产品应用环节,在具备成本优势的基础上,还受益于国家大力发展LED行业的扶持政策,技术水平和产业规模发展迅速,产品品质已与国际水平接近,具备了一定的国际市场竞争力.2.中国LED行业竞争格局中国LED产业起步于90年代初,并保持高速发展. 从产业结构看,下游应用企业数量众多,主要以生产显示应用产品及大功率LED照明为主,即前述各种LED显示屏及路灯,隧道灯及其他照明产品.(1)LED显示屏行业竞争态势本公司所处的LED显示屏及照明应用领域前景广阔,但行业集中度不高,市场份额较为分散,没有出现处于行业垄断地位或占有明显优势的企业,且新的竞争者不断涌入,行业竞争呈加剧之势. 截至2008年底,我国共有LED企业3,000余家,大部分分布在封装及应用领域.其中,上中游的外延片及芯片生产商有25家左右,下游封装企业约有600家,应用产品生产企业1,500家以上.据中国光协LED显示应用分会统计,2008年,年销售额超过1亿元的LED显示屏生产企业25家,生产实力相当,市场处于完全竞争状态;2009年,年销售收入超过3亿元的LED显示屏生产企业5家,超过1亿元的企业27家,规模化效应日益明显. 在产业集中度逐步提高的过程中,包括本公司在内的一批优秀企业脱颖而出.此外,我国LED显示屏产业的专业化分工逐步形成,专注于显示屏生产的制造商,渠道销售商,工程安装售后服务运营商等各类专门企业出现,分工明确,密切合作,发展共赢的局面正在形成,专业化分工有利于企业做精,做强,做大.从产业布局看,根据中国光协LED显示应用分会的统计,我国LED显示行业主要集中在华东和华南地区,这两个地区的产业总体规模占到全国的65%以上.(2)LED照明行业竞争态势我国是全球最大照明产品生产国和出口国,与我国传统照明行业竞争格局相似,LED照明行业具有企业分散,竞争激烈,规模化程度低的特点,我国LED照明企业无法像国际照明巨头那样进行前瞻性的技术,产品和渠道布局,整体竞争格局与国际相比有较大区别.首先,传统照明龙头企业在LED照明领域并没有形成优势;其次,从事LED照明产品制造的企业过多,行业集中度和规模化程度短期内仍将很低;此外,大多数国内LED照明企业是在LED其他应用,如显示,背光,装饰等作为主业的基础上,小规模地试制LED照明灯具产品.目前虽然以LED照明作为主业的企业不断增加,但真正形成较大规模的企业还较少.3.进入本公司所处细分行业的主要障碍本公司所处的LED显示屏及照明行业为LED下游应用行业,在研发与技术,资金实力,市场与品牌,人才与经验等方面具有较高的进入壁垒. 本行业具有定制化,个性化生产的特点,导致在其他行业中具有大批量,规模化运作经验的企业不能完全适应上述特点,而规模较小的企业又面临本行业的前述壁垒,无法适应行业的激烈竞争.(1)研发与技术障碍本行业作为高新技术产业,涉及光学,热学,材料科学,电子,计算机,软件,自动化,机械工程,装饰艺术等多门学科,并需将上述学科综合系统运用,具有较高的技术壁垒. 同时,由于LED产品多采用定制化,个性化生产,因而对生产工艺,品质控制水平和稳定性等技术要求较高.生产的任一环节出现问题, 均可能影响产品的质量,寿命及性能.以LED户外显示屏为例,安装和工作环境相对恶劣和不。
LED显示屏的发展背景及国内外研究现状在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。
LED行业已成为一个快速发展的新兴产业,市场空间巨大,前景广阔。
随着信息产业的高速发展,LED显示作为信息传播的一种重要手段,已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所,例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。
显然,LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。
LED点阵设计主要应用于显示屏,它是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。
由于它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内室外环境适应能力强等优点,自20世纪80年代后期开始,随着LED制造技术的不断完善,在国外得到了广泛的应用。
在我国改革开放之后,特别是进入90年代国民经济高速增长,对公众场合发布信息的需求日益强烈,LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势,因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高。
LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏,到图像显示屏的发展过程。
本设计的目标毕业设计是学生完成本专业教学计划达到培养目标的重要的教学环节,是教学计划中综合性最强的实践性教学环节,它对于培养学生正确的思想和工作作风,提高学生综合运用专业知识分析和解决实际问题的能力,达到工程技术人员所必须具备的基本素质等方面具有重要的意义。
本设计的理论基础是单片机技术基础,微机原理,模拟和数子电路。
比如AT89C51芯片的一些工作原理是在MCS—51的基础上通过改进完成的。
8255芯片的工作方式是在微机原理介绍的。
三极管和74LS154的工作原理也分别在模拟和数子电路里介绍过。
通过本设计不仅把以前学过的知识重新温习,而且在查阅课外资料时还有好多芯片都是以学过的芯片为基础,并且在其基础上改进和完善的。
LED显示屏的发展历史LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体,它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成大面积显示屏幕,有情能稳定、使用寿命长、环境适应能力强、价格性能比高、使用成本低等特点,在短短的十来年中,迅速成长为平板显示的主流产品,在信息显示领域得到了广泛的应用。
一、LED显示屏发展的简要回顾发光二极管(LED)是六十年代未发展起来的一种半导体显示器件,七十年代,随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P-N结形成技术的研究进展,发光二极管在发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。
进入八十年代后,LED在发光波长范围和性能方面大大提高,并开始形成平板显示产品即LED显示屏。
LED显示屏发展经历了三个阶段:(1)1990年以前LED显示屏的成长速度受到限制。
一方面,受LED材料器件的限制,LED显示屏的应用领域没有广泛展开,另一方面,显示屏控制技术基本上是通讯控制方式,客观上影响了显示效果。
这一时期的LED显示屏在国外应用较广,国内很少,产品以红、绿双基色为主,控制方式为通讯控制,灰度等级为单点4级调灰,产品的成本比较高。
(2)1990-1995年,这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。
进入九十年代,全球信息产业高速增长,信息技术各个领域不断突破,LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。
蓝色LED晶片研制成功,全彩色LED 显示屏进入市场;电子计算机及微电子领域的技术发展,在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术,显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰,显示屏的动态显示效果大大提高。
这一阶段,LED显示屏在我国发展速度非常迅速,从初期的几个企业、年产值几千万元发展到几十家企业、年产值几亿元,产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域,特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED显示屏市场的大幅增长。
显示技术发展历史
显示技术是一种将电子信号转换为可视化图像的技术。
它的发展历程可以追溯到 19 世纪末期,随着电子技术的不断进步,显示技术也得到了快速发展。
在 20 世纪初期,CRT(阴极射线管)显示器开始出现,它是一种利用电子束在荧光屏上扫描产生图像的显示器。
CRT 显示器曾经是主流的显示技术,直到 20 世纪 90 年代,LCD (液晶显示器)技术开始逐渐取代 CRT 技术。
LCD 技术是一种利用液晶材料控制光的透过程度来产生图像的技术。
它具有体积小、重量轻、能耗低等优点,因此得到了广泛应用。
随着技术的不断进步,LCD 显示器的分辨率和色彩表现能力也得到了大幅提升。
在 21 世纪初期,LED(发光二极管)技术开始应用于显示领域。
LED 显示器具有亮度高、寿命长、能耗低等优点,因此得到了广泛应用。
随着技术的不断进步,LED 显示器的分辨率和色彩表现能力也得到了大幅提升。
近年来,OLED(有机发光二极管)技术开始逐渐取代 LED 技术,成为显示技术的主流。
OLED 显示器具有对比度高、响应速度快、视角广等优点,因此得到了广泛应用。
随着技术的不断进步,OLED 显示器的分辨率和色彩表现能力也得到了大幅提升。
除了上述技术之外,还有一些新兴的显示技术正在不断涌现,如 Micro-LED、QLED(量子点发光二极管)等。
这些技术都具有各自的优点和应用场景,它们的出现将会进一步推动显示技术的发展。
总之,显示技术的发展历程是一个不断创新和进步的过程。
随着技术的不断发展,显示技术将会变得更加先进和多样化,为人们带来更加丰富的视觉体验。
led发展历程LED(Light-Emitting Diode,发光二极管)是一种半导体器件,可以将电能直接转化为光能的发光装置。
它具有体积小、寿命长、耗电量低等优点,广泛应用于照明、显示等领域。
下面将介绍一下LED的发展历程。
20世纪20年代,俄国科学家S.V. Ryzhov首次提出了发光二极管的概念,并进行了实验研究。
然而,在当时的条件下,制造出高质量的LED非常困难,因此这一概念并没有引起太大的关注。
到了20世纪60年代,美国研究人员Robert Biard和Gary Pittman在实验中观察到了红色LED的发光现象,这一发现引起了广泛的兴趣。
人们开始研究如何制造出更加稳定和高效的LED。
20世纪70年代,日本科学家中村修二和小林忠等人通过改进半导体材料和工艺,成功制造出了高亮度蓝色LED。
这一突破使得LED可以产生出更丰富的颜色,拓展了它的应用领域。
进入21世纪,LED的发展迎来了快速的进步。
尤其是2001年,中村修二等人成功制造出高效率的白光LED,这一突破实现了LED在照明领域的应用。
LED照明具有高效节能、寿命长、环保无污染等优点,成为了一种理想的照明光源。
近年来,随着科技的不断发展,LED照明技术不断创新。
LED的发光效率不断提高,功率较小、寿命较长的LED灯泡开始在市场上普及。
同时,LED显示屏的分辨率不断提升,应用范围不仅仅局限于电视、电脑显示器,还广泛应用于户外广告牌、汽车尾灯等领域。
同时,随着人们对环境保护的重视,LED照明逐渐取代传统的荧光灯和白炽灯。
LED灯具不含汞等有毒物质,不会对环境和健康造成污染,成为可持续发展的照明选择。
LED技术的发展也带来了更多的创新应用。
例如,LED植物生长灯可以模拟太阳光的光谱,提供植物生长所需的光照条件。
这种灯具可以在无光照的环境中实现室内种植,为农业提供了新的可能性。
此外,LED还广泛应用于汽车显示屏、手机屏幕、摄像设备等领域。
由于LED具有发光快、反应速度快的优势,能够提供更加鲜艳、清晰的画面,因此得到了广大消费者的认可。
中国LED发展史实际上早在1907年,人类就发现了半导体材料通电发光现象,不过真正商用的LED是上世纪60年代。
当时的LED由化合物半导体材料GaAsP制成,发红光。
在整个上世纪60、70年代,LED的发光效率非常低,而且不能激发非常重要的原色——蓝光。
在此阶段,LED主要应用于各种昂贵设备,作为信号指示灯。
进入20世纪90年代,随着氮化物LED的发明,LED的发光效率有了质的飞跃,而组成白光的重要原色蓝光,也在1993年由日本著名LED企业日亚化学的中村修二发明。
这样整个可见光领域的单色LED已经完整,能够满足各种单色发光的应用场所。
影响LED产业发展最重大的变化,是高亮度白光LED的发明。
自1997年白光LED发明后,专家对白光LED进入普通照明领域的可能进行了研究。
作为光源,LED优势体现在三个方面:节能、环保和长寿命。
LED不依靠灯丝发热来发光,能量转化效率非常高,理论上可以达到白炽灯10%的能耗,相比荧光灯,LED也可以达到50%的节能效果。
中国绿色照明工程促进项目办公室做过一个专项调查,我国照明用电每年在3000亿度以上,用LED取代全部白炽灯或部分取代荧光灯,节省1/3的照明用电,就意味着节约1000亿度,相当于一个总投资超过2000亿三峡工程全年的发电量。
这对能源十分紧张的中国来说,无疑具有十分重要的意义。
同样,美国能源部也有一个类似的预测,到2010年美国一半的白炽灯如果由LED取代的话,仅节约的电费就达到350亿美元。
在使用寿命方面,LED采用固体封装,结构牢固,寿命达10万小时,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍。
在环保方面,用LED替代荧光灯,避免了荧光灯管破裂溢出汞的二次污染。
正是在这种背景下,美国、日本、欧洲、韩国都制定了相应的国家半导体照明计划。
例如日本于1998年在世界率先开展“21世纪照明”计划,旨在通过使用长寿命、更薄更轻的GaN高效蓝光和紫外LED技术使得照明的能量效率提高为传统荧光灯的两倍,减少CO2的产生,并在2006年完成用LED替代50%的传统照明。
1907年,英国马可尼(Marconi)实验室的科学家Henry Round第一次推论半导体PN结在一定的条件下可以发出光。
这个发现奠定了LED被发明的物理基础。
10年后:1927年前后,俄国科学家奥列弗拉基洛谢夫(Oleg VladimirovichLosev)独立制作了世界上第一颗LED,其研究成果曾先后在俄国、德国和英国的科学杂志上发表,可惜当时并没有人理睬他。
天意弄人,1942年,39岁的洛谢夫在列宁格勒城被德军封锁时因饥饿而死。
后来这段故事淡出了历史舞台,并把LED的“发明权”让位给了美国人尼克·何伦亚克。
28年后,1955年,美国无线电公司(RadioCorporation of America)33岁的物理学家鲁宾·布朗石泰(Rubin Braunstein)首次发现了砷化镓(GaAs)及其他半导体合金的红外放射作用并在物理上实现了二极管的发光,可惜发出的光不是可见光而是红外线,但这个贡献也很大了。
1961年,德州仪器公司(TI)的科学家鲍勃·布莱德(Bob Biard)和加里·皮特曼(Gary Pittman)发现砷化镓在施加电子流时会释放红外光辐射。
他们率先生产出了用于商业用途的红外LED 并获得了砷化镓红外二极管的发明专利。
不久,红外LED就被广泛应用于传感及光电设备当中。
现在我们家里的电视机遥控器就是用红外LED来实现遥控的。
“发光二极管之父”尼克·何伦亚克7年后,1962 年,美国通用电气公司(GE)一名34岁的普通研究人员尼克·何伦亚克(Nick Holonyak Jr.)发明了可以发出红色可见光的LED,他的名字也随LED的红光一起红了起来。
因为何伦亚克的发明后来得到了广泛的应用,所以一般称他为“发光二极管之父”,后来也获得了N 多奖项。
当时的LED还只能手工制造,而且每只的售价需要10美元。
1963年,他离开通用电气公司,出任其母校美国伊利诺大学电机工程系教授,培养自己的接班人去了。
led显示屏的发展历程LED显示屏(Light Emitting Diode Display)是指利用发光二极管(LED)作为发光元件的显示屏,具有亮度高、可靠性强、寿命长等特点。
它的发展历程可以追溯到二十世纪60年代,下面就来简要介绍一下LED显示屏的发展历程。
20世纪60年代,最早的LED出现在实验室中,由于技术限制,LED只能发出红光,而且只能单个使用,无法组成显示屏。
70年代,LED的技术逐渐成熟,出现了多种颜色的LED。
随着技术的改进,LED的亮度也有了很大的提高。
但是,由于成本昂贵且存在一些技术问题,LED显示屏在商业应用中仍然十分有限。
80年代,随着半导体技术的进一步发展,环氧树脂封装技术的出现,LED的亮度得到了进一步提升,且小型化、封装方便,为LED显示屏的发展奠定了基础。
这一时期,LED显示屏主要用于室内显示应用,如电子钟、显示时间的报警器等。
90年代,随着LED封装技术的进一步突破,LED显示屏开始逐渐进入商业领域,并被广泛应用于室内和室外广告牌、体育场馆等领域。
这一时期的LED显示屏亮度更高、颜色更丰富,逐渐成为显示屏行业的重要产品。
21世纪初,LED显示屏市场正式进入爆发期。
随着LED芯片技术、封装技术的进一步改进,LED显示屏的像素密度得到大幅提升,显示效果大大提升。
此外,以全彩LED显示屏为代表的大型室外广告屏、舞台背景屏、运动场地屏等开始大量出现,有力地推动了LED显示屏的市场发展。
近年来,随着LED显示屏行业的快速发展,其应用范围和市场需求不断扩大。
LED显示屏逐渐向高清、高亮度、自适应环境等方向发展。
在室内领域,LED显示屏已广泛应用于会议室、电子展示、宴会场所等;在室外领域,LED显示屏在广告牌、大型活动的舞台背景、体育场馆等方面发挥着重要作用。
总的来说,LED显示屏的发展历程经历了从单个LED到多颜色LED、从室内到室外、从低亮度到高亮度的发展过程。
随着技术的进步和市场需求的不断增长,相信未来LED显示屏将继续发展,成为各个领域不可或缺的重要工具。
led发展历史与现状LED(Light Emitting Diode,发光二极管)作为一种新型的照明技术,经历了几十年的发展,已经成为照明行业的重要组成部分。
本文将追溯LED的发展历史,探讨LED的技术突破,以及当前LED照明在各个领域的应用现状。
一、发展历史1. 早期LED20世纪60年代初,发光二极管(LED)首次被成功制造。
然而,最初的LED发光效果相对较弱,仅能发出低亮度的红光。
2. 发展阶段•1970年代:随着技术的进步,LED开始发展出其他颜色,如绿色、黄色和橙色。
•1990年代:发光效率显著提高,使得LED应用逐渐扩展到指示灯、显示屏等领域。
3. 白光LED的突破•1994年:日本科学家中村修二等人成功研发出蓝色LED,为制造白光LED奠定基础。
•2000年:中村修二、赤木正文和天野浩获得诺贝尔物理学奖,表彰他们在蓝光LED领域的杰出贡献。
二、技术突破1. 白光LED技术白光LED的制造原理是通过蓝光LED激发黄色荧光体来产生白光,这一技术突破为LED照明的大规模应用提供了可能。
2. 高效率LED近年来,LED的发光效率持续提升。
采用新型的LED芯片、材料以及封装技术,使得LED的光效较之前大幅度提高,能够更有效地转换电能为光能。
3. 智能照明随着物联网技术的发展,LED照明逐渐融入智能化系统。
可调光、可调色温、远程控制等功能成为现代LED照明的重要特点。
三、LED在各领域的应用1. 家庭照明LED灯泡逐渐取代传统白炽灯和荧光灯,成为家庭照明的首选。
其节能、寿命长、色彩丰富的特点受到了广泛欢迎。
2. 商业照明商业场所广泛使用LED照明,包括商场、办公楼、餐厅等。
高亮度、高色彩还原性和可调光等特性使得LED成为商业照明的理想选择。
3. 街道照明LED路灯的应用在城市街道得到了广泛推广。
其节能、环保、寿命长的特点带来了显著的能源和维护成本的降低。
4. 车辆照明LED在汽车照明中的应用不断增加,包括前大灯、尾灯、刹车灯等。
LED显示屏的发展历史
LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体,它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成大面积显示屏幕,有情能稳定、使用寿命长、环境适应能力强、价格性能比高、使用成本低等特点,在短短的十来年中,迅速成长为平板显示的主流产品,在信息显示领域得到了广泛的应用。
一、 LED显示屏发展的简要回顾
发光二极管(LED)是六十年代未发展起来的一种半导体显示器件,七十年代,随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P-N结形成技术的研究进展,发光二极管在发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。
进入八十年代后,LED在发光波长范围和性能方面大大提高,并开始形成平板显示产品即LED显示屏。
LED显示屏发展经历了三个阶段:
(1)1990年以前LED显示屏的成长速度受到限制。
一方面,受LED材料器件的限制,LED显示屏的应用领域没有广泛展开,另一方面,显示屏控制技术基本上是通讯控制方式,客观上影响了显示效果。
这一时期的LED显示屏在国外应用较广,国内很少,产品以红、绿双基色为主,控制方式为通讯控制,灰度等级为单点4级调灰,产品的成本比较高。
(2)1990-1995年,这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。
进入九十年代,全球信息产业高速增长,信息技术各个领域不断突破,LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。
蓝色LED晶片研制成功,全彩色LED显示屏进入市场;电子计算机及微电子领域的技术发展,在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术,显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰,显示屏的动态显示效果大大提高。
这一阶段,LED显示屏在我国发展速度非常迅速,从初期的几个企业、年产值几千万元发展到几十家企业、年产值几亿元,产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域,特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED显示屏市场的大幅增长。
LED显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成,LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。
(3)1995年以来,LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。
1995年以来,LED 显示屏产业内部竞争加剧,形成了许多中小企业,产品价格大幅回落,应用领域更为广阔,产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题,有关部门对LED显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导,目前这方面的工作正在逐步深化。
二、我国LED显示屏的发展现状
产业发展初具规模
我国的LED显示屏产业经过几年的发展,基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。
据不完全统计,至1998年底,年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家,其销售总额达6亿元左右,占行业市场
总额的85%以上。
全国从事LED显示屏的各类企业有100余家,从业人员近10000人,行业年度销售总额近8亿元人民币,1996年、1997年的增长速度均保持40%左右,1998年略有回落。
在国内市场上,国产LED显示屏的市场占有率近100%,国外同类产品基本没有市场,四十三届世乒赛主会场天津体育中心、京九铁路、北京西客站、首都机场、浦东机场等,均由国内代表企业中标。
技术水平相对领先
我国LED显示屏产业在规模发展的同时,产品技术推陈出新,一直保持比较先进的水平。
90年代初即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国先进水平技术,近年在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现;LED显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。
LED显示屏产业培养形成了一批LED显示屏科技队伍,在全国LED显示屏行业的从业人数万人中,科技人员有10000多人,将近50%。
LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分,也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。
应用领域广泛 LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域,主要包括:
(1)证券交易、金融信息显示。
这一领域的LED显示屏占到了前几年国内LED显示屏需求量的50%以上,目前仍为LED显示屏的主要需求行业。
上海证券交易所、深圳证券交易所及全国上万家证券、金融营业机构广泛使用了LED显示屏。
(2)机场航班动态信息显示。
民航机场建设对信息显示的要求非常明确,LED显示屏是航班信息显示系统FIDS(Flight information Display system)的首选产品,首都机场、上海浦东国际机场、海口美兰机场、珠海机场、厦门高崎机场、深圳黄田机场、广州白云机场及全国数十家新建和改扩建机场都选用了国产的LED 显示屏产品。
(3)港口、车站旅客引导信息显示。
以LED显示屏为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统,北京站、北京西站、南昌站、大连港等国内重要火车站和港口都安装了国内厂家提供的产品和系统。
(4)体育场馆信息显示。
LED显示屏已取代了传统的灯泡及CRT显示屏,四十三届世乒赛主场地天津体育中心首次采用了国产彩色视频LED显示屏,受到普遍好评,上海体育中心、大连体育场等许多国内重要体育场馆相继采用了LED显示屏作为信息显示的主要手段。
(5)道路交通信息显示。
智能交通系统(ITS)的兴起,在城市交通、高速公路等领域,LED显示屏作为可变情报板、限速标志等,替代国外同类产品,得到普遍采用。
(6)调度指挥中心信息显示。
电力调度、车辆动态跟踪、车辆调度管理等,也在逐步采用高密度的LED 显示屏。
(7)邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。
遍布全国的服务领域均有国产LED
显示屏在信息显示方面发挥作用。
(8)广告媒体新产品。
除单一大型户内、户外显示屏做为广告媒体外,国内一些城市出现了集群LED显示屏广告系统;列车LED显示屏广告发布系统也已在全国数十列旅客列车上得到采用并正在推广。
行业发展正在逐步规范
1995年以前,LED显示屏的生产无行业规范。
1996年原电子部委托蓝通公司制定《LED显示屏通用规范》,1998年1月正式作为电子行业标准发布实施,使LED显示屏产业标准化工作开始走向规范。
1998年初,中国光协光电器件分会加强了LED显示屏行业的管理和业务,在引导规范行业发展、开展光电器件与LED显示屏产品技术及检测标准交流协调等方面积极开展工作,目前正在就标准体系和具体标准的建立组织力量进行有关工作。
随着产品标准体系的形成和系列标准的实施,LED显示屏产业在向健康有序的方向发展。
三、LED显示屏的发展趋势
现代信息社会中,作为信息视觉传播媒体的显示产品和技术得到迅速发展,进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代,LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的发展,并有可能成为二十一世纪平板显示的代表性主流产品。
1高亮度、全彩化
蓝色及纯绿色LED产品自出现以来,成本逐年快速降低,已具备成熟的商业化条件。
基础材料的产业化。
使LED全彩色显示产品成本下降,应用加快。
以全彩色户外P16显示屏为例,1996年的产品市场价格每平方米在12万元左右,1999年已降至7-8万人民币/平方,而现在的价格是10000元左右/平方,LED 产品性能的提高,使全彩色显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果,完全可以满足户外全天候的环境条件要求,同时,由于全彩色显示屏价格性能比的优势,预计在未来几年的发展中,全彩色LED 显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯、磁翻板等产品,体育场馆的显示方面全彩色LED屏更会成为主流产品。
全彩色LED显示屏的广泛应用会是LED显示屏产业发展的一个新的增长点。
2 标准化、规范化
材料、技术的成熟及市场价格的基本均衡之后,LED显示屏的标准化和规范化将成为LED显示屏发展的一个新趋势。
近几年业内的发展,市场竞争在传统产品条件下是以价格作为主要的竞争手段,几番价格回落调整达到基本均衡,产品质量,系统的可靠性等将成为主要的竞争因素,这就对LED显示屏的标准化和规范化有了较高要求,业内一些骨干企业已开始在企业实施ISO9000系列标准。
行业规范和标准体系的形成,对产品的检测有了相对统一的认识和评判依据,生产条件差、技术性不强、售后服务体系不完善的企业将受到市场的淘汰,预计今后几年内一批小规模LED显示屏厂商会逐步退出,行业的发展趋于有序。
3 产品结构多样化
信息化社会的形成,信息领域愈加广泛,LED显示屏的应用前景更为广阔。
预计大型或超大型LED 显示屏的主流产品局面将会发生改变,适合于服务行业特点和专业性要求的小型LED显示屏会有较大提高,面向信息服务领域的LED显示屏产品门类和品种体系将更加丰富,部分潜在市场需求和应用领域将会有所突破,如公共交通、停车场、餐饮、医院等综合服务方面的信息显示屏需求量将有更大的提高,大批量、小型化的标准系统LED显示屏市场总量中将会占有多数份额.。