LED电子显示屏前景

发光二极管（LED）是近几年来迅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，容易与晶体管和集成电路配套使用，可以在许多领域得到应用，因而在全球市场上十分走俏。LED技术在近年来不断获得新的突破，应用范围不断拓宽，已成为新世纪极具发展潜力的电子产品之一。
　　 蓝绿白LED三足鼎立
　　 计算机显示屏已经普遍采用液晶显示。有源矩阵液晶显示器是当前已经大量生产的产品，可以显示色彩丰富的电视图像，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成本较高，因此，发光二极管将成为一种更佳的平面显示器件。目前，发光二极管的年销售量已超过20亿美元，到2003年有望突破50亿美元大关，全球LED市场前景广阔，吸引了诸多厂商参与LED新产品的开发生产，市场竞争日趋激烈。
　　 高亮度的红光（GaAs和GaAsP）和黄光（InAlGaP）发光二极管（LED）早已大量生产，长期来因缺少高亮度的蓝与绿光而难以呈现丰富的色彩，近年来高亮度的蓝与绿光发光二极管技术大有长进，产品质量不断提高，给LED市场增光添彩。
　　 厂商们开发的Ⅲ—V族如铝、铟、镓的氮化物AlN、InN、GaN等，其能带隙宽为1.9—6.2eV，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Ⅱ—Ⅵ族材料也进行了研究。主要是用硒化锌ZnSe制造多层异质结构可发出蓝绿光，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英寸直径的片子。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明的，加上10mA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Ⅲ—Ⅴ族氮化物制造的LED亮度更高。此外，Ⅲ—Ⅴ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，尤其以氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体材料最为引人注目，GaN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，氮化镓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LED。引人注目的是，在蓝光LED技术的基础上以蓝光激发YAG荧光材料而制造成功的白光LED渐成新宠，深受广大用户欢迎，有望成为照明领域的一支新军，因此，目前在全球LED市场上，蓝、绿、白光LED正在开始形成三足鼎立的态势，成为最具发展潜力的LED产品。
　　 我国LED蓬勃发展
　　 我国在LED领域的研究开发工作成绩斐然。目前我国的普绿和高亮度纯红LED已经基本实现商品化，但是，高亮度的纯蓝、纯绿LED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LED。我国国家光电子工艺中心正在从事以Ⅲ～Ⅴ族半导体量子阱结构为基础的新一代光电子器件研究开发，承担国家863计划项目“蓝光LED研制和产业化技术”；我国方大集团与科研院所合作，率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的生产能力，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3.5亿～4亿人民币。
　　 我国台湾LED产业非常发达，早在90年代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市场第二位，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发展。
　　 近年来，LED显示屏的关键控制技术随着超大规模集成电路（VLSI）的发展而日趋完善，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控制集成电路。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，其市场前景十分广阔。



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