中心議題：

• LED顯示屏技術現狀
• LED顯示屏發展狀況

LED顯示屏是發光二極管主要應用領域之一，近年來發展迅速。目前，LED顯示屏製作技術先進，售價低，國外公司很難在大陸競爭市場。據不完全統計，1998年我國LED顯示屏生產廠商有150多家，製造各類顯示屏約五萬平方米，實現產值14億元，LED產業取得了舉世矚目的成績。近年來
，在產品結構
、製作技術、產品質量
、量產水平、市場占有等方麵，緊逼日本的態勢，在世界LED產業中緊挨美國、日本之後,位居世界第三。五年來
，每年平均增長達20%以上
，1997年台灣十大光電產品中占第四位，產值18870百萬元新幣
，EpistarCorp已經開發成功用於全彩色燈和顯示器的紅色、綠色、藍色芯片，這些芯片光強超過70mcd。一家正在投產的公司，利用MOVPE技術生產InGaAlp超亮度的發光材料和芯片。台灣有七家生產LED芯片的公司,生產各色傳統芯片
，占世界產量的七成以上。

發光二極管的應用十分普遍，由於工作電壓低、耗電省
、色彩豐富
、價格低，因而受到電氣工程師和科研人員的歡迎。早期，傳統的產品發光效率低，光強一般幾個到幾十個mcd，適宜使用在室內場合
，在家電
、儀器儀表、通訊設備、微機及玩具等方麵應用。由於應用技術日趨發展
，傳統產品出現新的應用商機，正在流行的LED聖誕燈，由於造型新穎，有鴨嘴型聖誕燈、多彩球型燈
、珠(zhu)廉(lian)窗(chuang)燈(deng)，而(er)且(qie)色(se)彩(cai)豐(feng)富(fu)，不(bu)易(yi)碎(sui)破(po)
，低(di)壓(ya)使(shi)用(yong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)，近(jin)期(qi)在(zai)香(xiang)港(gang)等(deng)東(dong)南(nan)亞(ya)地(di)區(qu)銷(xiao)勢(shi)強(qiang)勁(jin)，受(shou)到(dao)人(ren)們(men)普(pu)遍(bian)的(de)歡(huan)迎(ying)，正(zheng)在(zai)威(wei)脅(xie)和(he)替(ti)代(dai)現(xian)有(you)閃(shan)電(dian)燈(deng)泡(pao)的(de)聖(sheng)誕(dan)市(shi)場(chang)。

一種受到兒童歡迎的閃光鞋，利用走睡時LED閃爍發光，非常醒目
，既有單色光

、也有雙色光。在工業產品方麵
，發光二極管型AD11指示燈在電源櫃上普遍使用
，種產品采用多芯片集成組成光源
，有紅黃綠三種顏色，經電容降壓後，可以使用220V、280V電源，江蘇一家製造商介紹，該公司年銷售達到10M隻以上，每年需要（200~300）MLED芯片，市場還有擴張的潛力。由於主動發光指示清晰
，壽命長，耗電少等特點，很受用戶歡迎，不久可以全部替代電泡型AD11產品。總之，傳統發光二極管的市場不僅會隨著原有應用麵產品的成長而提升
，而且新的應用麵開拓了市場商機。

先進的發光管

隨著新材料及半導體工業技術的發展，自1994年起以新型可見光材料InGaAlP和InGaN為主流

，實現了高亮度
、多色化，加之封裝技術的改進，顯示信息大型化，出現了LED產品新的應用領域，帶來了更多的市場商機。這些產品使得LED應用由室內使用提升到戶外使用，能在陽光強烈的場合下清晰顯示

，發光效率極高，光強超過1000mcd，同時滿足了全彩色顯示和便攜產品低功耗要求。這些先進的發光管包括以下各種類型。

（1）藍色、綠色發光二極管

藍色LED材料有碳化矽(Suc)
、氮化镓(GaN)及銦氮镓(InGaN)三元材料等。采用InGaN/AlGaN結構製成的藍色發光燈峰值波長470nm，法向光強達到2000mcd；綠色發光燈峰值波長520nm，法向光強可達5000mcd。其中，還有峰值波長500nm的藍綠色(交通綠)發光燈，在藍色發光的基礎上，包封時在其芯片上添加幾mg的de螢ying光guang物wu質zhi轉zhuan換huan成cheng白bai色se
，白bai光guang二er極ji管guan是shi微wei型xing白bai熾chi燈deng的de最zui佳jia替ti代dai品pin，價jia格ge雖sui比bi電dian泡pao貴gui，但dan不bu易yi破po碎sui
，更geng加jia省sheng電dian，工gong作zuo時shi幾ji乎hu不bu發fa熱re，可ke以yi連lian續xu照zhao明ming10多年，這些產品在日本、德國
、美國及台灣等著名的光電子公司生產並推向市場。

（2）新穎的四次元發光二極管

八十年代後期開發上市的GaAlAs材料，製成紅色發光管
，首先實現超高亮度的要求，發光強度超過1000mcd，但是光衰較大,因此應用範圍受到限製。九十年代開發成功的InGaAlP四次元材料，製成產品可以獲得紅
、橙
、黃
、琥珀四種顏色,發光效率極高，並且高溫性能很好

，是戶外使用的理想產品。

（3）新品種LED及功率發光二極管

工作電流為70mA,發出極強的光束，視角較大
，一般為（40~70）度，用於汽車標誌燈；貼片式(SMD)LED在小電流下工作
；一般為（1~2）mA，有足夠亮度,可節省便攜式產品的耗電量；恒壓發光二極管
，製作時將電阻封裝在內部，使用時不需限流電阻，一般工作在12V以下，使用者十分方便，同樣在封裝時封進一塊集成電路，一般在5V以下工作
，當通電時會閃爍發光
，可以作為狀態顯示,使用也很方便。這種集群LED芯片
、器件、元件可以製成發光模塊，實現特定的功能要求

，利用LED多芯片的集群組成多彩色燈具，典型的紅、綠、藍三色可以組成全色燈
，在三色中間交合處呈現白色光。

這些新器件的出現

，拓展了LED的應用領域。首先是交通訊號顯示光源的應用，具有抗震耐衝擊，光響應速度快
，省電壽命長等特點
；其次是汽車工業的應用，汽車使用白熾燈不耐振動撞擊
，易損壞，使用壽命短，經常需要更換
，1987年開始
，我國開始在汽車上安裝高位刹車燈，由於LEDxiangyingsudukuai，keyijizaotixingsijishache，jianshaoqichezhuiweishigu

，zengjiaanquanxing，zaiqicheyibiaobanjigezhongzhaomingbufendeguangyuan，doukeyouchaogaoliangdufaguangdenglaidandang，zaifadaguojia
，shiyongLED製造的中央後置高位刹車燈已成為汽車的標準件，美國HP公司在1996年推出的LED汽車尾燈模組可以隨意組合成各種汽車尾燈；
[page]
第三是LED背光源

，特別是高效側部發光的背光源最為引人注目，LED作為LCD背光源應用，具有壽命長，出光效率高
，無幹擾和性價比高等特點，有電子手表、手機
、BP機、電子計算器、刷卡機等廣泛應用，隨著便攜電子產品日趨小型化，LED背光源更具優勢
，在手機中都選用LED背光源
，因此背光源製作技術將向更薄型
、低功耗
、均勻一致方麵發展
，LED側部背光板的厚度可做到0.7mm~3.5mm
，出光效率達到50%~70%，並且有綠色、紅色、藍色及各種混合色隨客戶選用，不久可能出現厚度相同於EL的超薄背光源
；

第四是人們最感興趣的LED照明光源
，直接目標是LEDguangyuantidaibaichidengheyingguangdeng，zhezhongqushiyicongjubulingyuheyouxiaodaodakaishitidai
，ribentongchanshenghaozhaoquanguojieyuenengyuan
，zhengzaijihuatidaibaichidengdefaguangerjiguanxiangmu(稱為照亮日本的項目)

，頭五年的預算為50億日元，如果LED替代半數的白熾燈和螢光燈，每年可節約相當於60億升原油的能源（相當於五個1.35×106kW核電站的發電量）
，並可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產生，改善人們生活居住的環境，因此人們正麵臨照明變革
，期待LED給人們帶來福音。

由於發光二極管產業不斷湧現新技術、新產品、新的應用，呈現了朝陽工業的欣欣向榮的景象，LED產業會得到持續發展。

①製造廠商會在超高亮、全彩色技術麵擴張投資，提升產能，從業人員會有增加

，我國(包括台灣和香港地區)將成為世界LED的主要產地，預計占世界總量的六成以上，五年之後產值達到七十億元，超高亮度LED會有30%速度增長，而傳統LED也會以5%~10%的速度增長。

②目前，許多色別的發光二極管都達到燭光級水平，隨著器件結構的改進；發光效率的飛速提高
；今後LED發展的主流是照明光源；開始在一些領域取代白熾燈，期間會與其它光源互補、並存
、共同發展

，人們麵臨著照明光源的變革
，有人預言LED是21世紀的照明光源。

③世界光電子產業的發展推動應用領域的變化發展，隨著LED產業的發展會有更多的資金投向LED的研究和生產。因此，現有超高亮度
、藍色
、綠色LED的技術為少數廠商壟斷將會突破，預計產品成本會有大幅度的下降，從而促進市場再開發

，應用的再拓展。

可以相信
，半導體發光技術不會被其它技術產品取代，而且會繼續沿著原來的軌道向前發展。

LED市場前景

LED是近幾年來迅速崛起的半導體光電器件，它具有體積小、重量輕、電壓低、電流小、亮度高和發光響應速度快等優點

，容易與晶體管和集成電路配套使用，可以在許多領域得到應用
，因而在全球市場上十分走俏。LEDjishuzaijinnianlaibuduanhuodexindetupo，yingyongfanweibuduantuokuan，yichengweijijufazhanqianlidedianzichanpinzhiyi。jisuanjixianshipingyijingpubiancaiyongyejingxianshi。youyuanjuzhenyejingxianshiqishidangqianyijingdaliangshengchandechanpin，keyixianshisecaifengfudedianshituxiang，danxuyaojiaoandebeijing，shijiaojiaoxiao，youqishiyongtazhizaodachicunxianshipingdechengbenjiaogao，yinci，faguangerjiguanjiangchengweiyizhonggengjiadepingmianxianshiqijian。muqian,發光二極管的年銷售量已超過20億美元，到2003年有望突破50億美元大關
，全球LED市場前景廣闊,吸引了諸多廠商參與LED新產品的開發生產
，市場競爭日趨激烈。

高亮度紅光(GaAs和GaAsP)和黃光(InAlGaP)發光二極管(LED)早(zao)已(yi)大(da)量(liang)生(sheng)產(chan)，長(chang)期(qi)以(yi)來(lai)因(yin)缺(que)少(shao)高(gao)亮(liang)度(du)的(de)藍(lan)光(guang)與(yu)綠(lv)光(guang)而(er)難(nan)以(yi)呈(cheng)現(xian)豐(feng)富(fu)的(de)色(se)彩(cai)

，近(jin)年(nian)來(lai)高(gao)亮(liang)度(du)的(de)藍(lan)光(guang)與(yu)綠(lv)光(guang)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)技(ji)術(shu)大(da)有(you)進(jin)步(bu)，產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)，給(gei)LED市場增光添彩。

廠商們開發的Ⅲ-V族如鋁、銦
、镓的氮化物AlN
、InN、GaN等，其能帶隙寬為（1.9~6.2）eV，能夠產生綠光
、藍光和紫外光，成為製造LED的極佳材料。除了以上幾種氮化物外
，對Ⅱ-Ⅵ族材料也進行了研究。主要是用硒化鋅ZnSe製造多層異質結構可發出藍綠光
，實際上器件襯底都用GaAs
，因其晶格與ZnSe較匹配，也較易購得到3吋直徑的片子。美國廠商曾開發出以ZnSe為襯底
，ZnTeSe為有源層的發光二極管，輸出512nm深綠光，而ZnSe不像GaAs，它對該波長的光是透明的，加上10mA電流時可獲得1.3mW，即外部量子效率達5.3%，因而其亮度比用Ⅲ-Ⅴ族氮化物製造的LED亮度更高。此外
，Ⅲ-Ⅴ族氮化物LED已有較長的壽命試驗記錄，它比GaAs材料更硬、尤其適合於製作耐高溫器件。

在各種製造LED的材料當中，尤其以氮化镓(GaN)為代表的第三代半導體材料最為引人注目。GaN發(fa)光(guang)效(xiao)率(lv)高(gao)，抗(kang)輻(fu)射(she)性(xing)能(neng)和(he)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)極(ji)佳(jia)，強(qiang)度(du)和(he)硬(ying)度(du)高(gao)
，並(bing)且(qie)耐(nai)酸(suan)性(xing)強(qiang)，是(shi)一(yi)種(zhong)極(ji)具(ju)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)料(liao)。因(yin)此(ci)
，氮(dan)化(hua)镓(jia)材(cai)料(liao)及(ji)其(qi)合(he)金(jin)最(zui)適(shi)宜(yi)於(yu)製(zhi)造(zao)短(duan)波(bo)長(chang)發(fa)光(guang)器(qi)件(jian)，發(fa)光(guang)波(bo)長(chang)範(fan)圍(wei)包(bao)括(kuo)綠(lv)、藍、紫等多種波段，普遍用來製造藍光和綠光LED。引人注目的是，在藍光LED技術的基礎上

，以藍光激發YAG熒光材料而製造成功的白光LED漸成新寵
，深受廣大用戶歡迎，有望成為照明領域的一支新軍。因此，目前在全球LED市場上

，藍、綠
、白光LED正在開始形成三足鼎立的態勢，成為最具發展潛力的LED產品。

中國LED蓬勃發展

中國在LED領域的研究開發工作成績斐然。目前我國的普綠和高亮度純紅LED已經基本實現商品化，但是
，高亮度的純藍、純綠LED在我國尚屬空白。目前
，世界上隻有美國Cree公司和日本Nichia公司等少數幾家廠商能夠生產藍光和綠光LED。我國國家光電子工藝中心正在從事以Ⅲ~Ⅴ族半導體量子阱結構為基礎的新一代光電子器件研究開發
，承擔國家863計劃項目“藍光LED研製和產業化技術”；我國方大集團與科研院所合作
，率先在我國將第三代半導體材料(GaN)用來研製LED，將綠光LED、白光LED等科研成果實現產業化。該集團首期將投資8000萬元，形成年產1.2億支藍光LED的生產能力，在LED市場上重拳出擊。近幾年來，我國LED顯示屏的生產已經逐步形成行業規模
，市場規模每年約為（3.5~4）億人民幣。

我國台灣省LED產業非常發達
，早在上世紀90年代初已經名列世界第三位。目前台灣LED產品市場占有率已達28%，超過了美國
，位居世界LED市場第二位
，產品80%以上外銷
，主要銷往韓國、日本、美國和歐洲等地。目前台灣LED業主要是向全彩化
、高亮度和大型化的方向發展。

近年來，LED顯示屏的關鍵控製技術隨著超大規模集成電路(VLSI)的發展而日趨完善
，EPLD、DSP以及FPGA已經得到廣泛應用，一些廠商正在研發專用的LED控製集成電路。LED顯示屏與LCD、PDP等同類平板顯示屏產品比較，由於LED產品具有性能穩定

、壽命較長、功耗較小以及價格低廉等優勢，因此在各種實際應用中具有較強的市場競爭力，其市場前景十分廣闊。