我國LED顯示屏產業發展階段及解讀
1990年以前是LED顯示屏的成長形成時期。這一時期的LED顯示屏在國外應用較廣,國內很少,產品以紅、綠雙基色為主,控制方式為通信控制,灰度等級為單點4級調灰,產品的成本比較高。
1990年-1995年,這一階段是LED顯示屏迅速發展的時期。隨著LED材料和控制技術方面不斷出現的新成果,LED顯示屏得到廣泛應用,產業迅速發展。這一階段,LED顯示屏在我國從初期的幾家企業、年產值幾千萬元發展到幾十家企業、年產值幾億元,產品應用領域涉及金融證券、體育、機場、鐵路車站、公路交通、商業廣告、郵電電信等諸多領域,LED顯示屏產業成為新興的高科技產業。
1995年-2000年,LED顯示屏的發展進入一個總體穩步提高、產業格局調整完善的時期。在LED顯示屏產業內部競爭加劇,形成了許多中小企業,產品價格大幅回落,同時,產品的應用領域更為廣闊,產品在質量、標準化等方面出現了一系列新的問題,有關部門對LED顯示屏的發展予以重視并進行了適當的規范和引導。
進入新世紀,光電子產業得到廣泛的重視,一些具有實力和影響的企業把LED顯示屏作為經營戰略發展的重要內容,涉足LED顯示屏產業,中國加入WTO、北京申奧成功等,成為LED顯示屏產業發展的契機,預計在近兩年內,我國的LED顯示屏產業將會有較大的調整和發展。
我國LED顯示屏產業自上世紀90年代以來,在規模迅速發展的同時,產品技術也推陳出新,一直保持了在該領域內比較先進的水平。LED顯示屏控制專用大規模集成電路也已由國內企業開發生產并得到應用。
產業將有大的調整和發展
產業規模不斷擴大
經過十余年的發展,我國LED顯示屏產業基本形成了一批具有一定規模的骨干企業。據行業協會的不完全統計,從1998年以來,我國LED顯示屏行業持續高速速度增長,產業規模不斷擴大。
目前國內主要LED顯示屏制造廠商主要集中在華東、華北、華南區域,大型制造商的市場范圍幾乎覆蓋整個國內市場。就整個行業來說,具有較強的開發能力。國產LED顯示屏的性價比比較高,市場占有率近100%。
產品規范和標準化受到重視
在LED顯示屏標準化領域,我國保持了比較領先的水平。在我國LED產業的發展中,產品的規范和標準化較早就受到重視并取得了積極的成果。
1998年1月原電子部正式發布實施《LED顯示屏通用規范》作為電子行業標準。1998年初成立的LED顯示屏專業委員會,在引導規范行業發展、開展光電器件與LED顯示屏產品技術及檢測標準交流協調等方面積極開展工作。2003年,《LED顯示屏測試方法》作為信息產業部行業標準正式發布,同時,《LED顯示屏通用規范》也在修改后重新發布。
交通部、公安部、鐵道部、國家體育總局等應用部門,根據具體行業使用中對LED顯示屏的不同要求,近年也相繼制訂和推出了相關的LED顯示類產品標準,使我國在LED顯示屏方面的標準體系日臻完善。
市場保持持續增長
從1993年至今,全國LED顯示屏市場保持持續增長,年平均增長率為40%左右。從市場增長速度來看,我國LED顯示屏市場的年增長率1996、1997、1999、2000、2001年均在40%左右,只有1998年為30%。屬于增長迅速、發展較快的新興市場領域。
2003年LED顯示屏行業總體發展比較快,規模型企業有所增加,產業逐步成熟。根據發光二極管顯示屏分會的統計,2003年度銷售額過億元的有西安青松、上海三思、惠州德賽、北京利亞得等四家企業。年度銷售額在1000萬元以上的企業數目超過了50家,銷售總額約為22億元,占到全國銷售總額的30億元的73%。其中位居前列的六七家企業的銷售額之和接近全國的1/3。年度銷售額在5000萬元以上的單位有12家,其銷售額之和為12億元,占全國年度市場銷售額的40%。
技術不斷推陳出新
LED顯示屏的技術范圍包括半導體光電器件技術、電子電路技術、集成電路技術、信息圖像處理技術、信息傳輸技術、計算機網絡技術以及電子產品制造和電子產品安裝工程相關技術。在LED顯示屏技術中,以下方面的技術在實踐中不斷提高并普遍受到關注和重視。
顯示顏色、亮度和視角
基礎半導體工業的迅猛發展,帶動了發光二極管制造材料以及制作工藝的改進,在顏色與亮度方面都有了質的飛躍,高亮度、藍色及純綠色發光二極管已產業化并得到應用。目前LED顯示屏從顏色上能滿足室內外不同環境下的單色、雙基色、全彩色顯示要求,四元素的紅色LED器件及高亮度藍色、純綠色在室外顯示屏中得到普遍應用。
在顯示屏制作上采用SMD表貼技術的LED器件,可以獲得更好的視角和亮度,目前已在高密度、全彩色室內顯示屏中得到應用,但相對成本比較高,隨著器件成本的降低,未來會有比較大的市場潛力。
灰度控制技術
LED顯示屏在進行圖文顯示時,對同一基色采用級差間隔亮度,實現顏色的組合,一般可做到16級、64級、256級灰度。為使顯示效果更符合人眼的視覺特性,出現了非線性級差調灰技術,即在低亮度區級差小,增加級數,逐步到高亮度區時增大級差,形成視覺效果上的“級差一致性”。目前LED顯示屏灰度控制一般都在256級,通過采用非線性調灰技術,顯示屏的顯示效果比較理想。實際上,受數據、圖像的信號源的制約,單純追求大數量級的灰度控制,在使用中的實際價值是值得商榷的。
驅動電路
LED顯示屏廣泛使用的驅動電路是基于通用型集成電路來設計的,原理比較簡單,價格便宜,產品的技術開放性比較強。通用IC設計的驅動電路在室內外單色、雙基色顯示屏方面應用成熟,目前仍然是主流的驅動電路。近年恒流驅動IC的發展較快并受到重視和廣泛應用。恒流驅動技術根據LED器件的發光與驅動電流高度相關的特點,大大提高了LED顯示的均勻性,同時,減少了顯示驅動電路的阻容元件,降低了故障點,使LED顯示屏更可*、亮麗。
LED顯示屏專用的IC在國內外一直受到關注。近年,國外的IC制造商相繼推出一些用于LED顯示的專用IC驅動芯片,如TI公司推出的LED Driver等,這類芯片對原來通用驅動IC的集成度進行了提高,使顯示屏的驅動電路設計簡捷方便,功能上也有所提高,但同時成本也相應增加。
國內外LED顯示屏制造商紛紛投入力量,研制開發設計適合自己產品發展需要的大規模或超大規模專用LED驅動電路。這類專用IC相對復雜,功能較強。LED專用驅動IC簡化了顯示屏系統設計的復雜程度,在一定程度上增強了顯示屏的功能,提高了整體的穩定性,具有積極的意義。但是,也應該看到,我國各個LED制造商設計開發的LED專用驅動IC基本上是自用,批量規模不夠,導致產品的開放性差,另外,過分追求一些實際意義不大的功能的設計,從價值成本方面分析也不盡合理。
系統控制技術
顯示屏的控制系統包括了輸入接口電路、信號的控制、轉換和數字化處理電路、輸出接口電路等,涉及的具體技術很多,其中為業內關注并研究開發和應用的關鍵技術包括:串行傳輸與并行傳輸、動態掃描與靜態鎖存、輸入接口技術、自動檢測、遠程控制技術等。
通信傳輸和網絡控制
根據對信息傳輸顯示的實時性,LED顯示屏的通信傳輸控制有通信傳輸和視頻傳輸。視頻傳輸方式則是把LED顯示屏與多媒體技術結合起來,實現了在LED顯示屏上實時顯示計算機監視器上的內容,也可播放錄像及電視節目,一般用于播放實時信息的顯示屏都采用視頻控制方式。具體傳輸是采用成對的專用長線傳輸接口電路。
另外,隨著計算機網絡技術的發展,LED顯示屏在網絡環境下的使用情況越來越多,在多媒體、多種顯示設備組成的信息顯示系統中,采用智能化網絡控制,聯網控制多屏技術也在實際中得到應用。
LED顯示屏特點及應用:
半導體發光二極管(LED),是指在半導體P-N結通以正向電流時能發光的半導體顯示器件。它利用化合物半導體(主要是Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體)中電子由高能級至低能級與空穴復合時釋放出電子,且能量(能量級差)大小不同,產生光的頻率和波長也不同的原理,直接發出人眼可看到的紅、橙、黃、綠、藍等顏色的可見光及近紅外的不可見光。LED顯示屏以其色彩鮮亮奪目,顯示信息量大,壽命長,耗電量小,重量輕,空間尺寸小,穩定性高,操作方便等特點在社會經濟發展中扮演著越來越重要的角色。
目前,LED顯示屏的應用涉及社會經濟的許多領域,主要包括
(1)證券交易、
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