我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)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(nèi)很少,產(chǎn)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(diào)灰,產(chǎn)品的成本比較高。
1990年-1995年,這一階段是LED顯示屏迅速發(fā)展的時期。隨著LED材料和控制技術(shù)方面不斷出現(xiàn)的新成果,LED顯示屏得到廣泛應用,產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。這一階段,LED顯示屏在我國從初期的幾家企業(yè)、年產(chǎn)值幾千萬元發(fā)展到幾十家企業(yè)、年產(chǎn)值幾億元,產(chǎn)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(yè)廣告、郵電電信等諸多領域,LED顯示屏產(chǎn)業(yè)成為新興的高科技產(chǎn)業(yè)。
1995年-2000年,LED顯示屏的發(fā)展進入一個總體穩(wěn)步提高、產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整完善的時期。在LED顯示屏產(chǎn)業(yè)內(nèi)部競爭加劇,形成了許多中小企業(yè),產(chǎn)品價格大幅回落,同時,產(chǎn)品的應用領域更為廣闊,產(chǎn)品在質(zhì)量、標準化等方面出現(xiàn)了一系列新的問題,有關(guān)部門對LED顯示屏的發(fā)展予以重視并進行了適當?shù)囊?guī)范和引導。
進入新世紀,光電子產(chǎn)業(yè)得到廣泛的重視,一些具有實力和影響的企業(yè)把LED顯示屏作為經(jīng)營戰(zhàn)略發(fā)展的重要內(nèi)容,涉足LED顯示屏產(chǎn)業(yè),中國加入WTO、北京申奧成功等,成為LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機,預計在近兩年內(nèi),我國的LED顯示屏產(chǎn)業(yè)將會有較大的調(diào)整和發(fā)展。
我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)自上世紀90年代以來,在規(guī)模迅速發(fā)展的同時,產(chǎn)品技術(shù)也推陳出新,一直保持了在該領域內(nèi)比較先進的水平。LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路也已由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)并得到應用。
產(chǎn)業(yè)將有大的調(diào)整和發(fā)展
產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大
經(jīng)過十余年的發(fā)展,我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)基本形成了一批具有一定規(guī)模的骨干企業(yè)。據(jù)行業(yè)協(xié)會的不完全統(tǒng)計,從1998年以來,我國LED顯示屏行業(yè)持續(xù)高速速度增長,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。
目前國內(nèi)主要LED顯示屏制造廠商主要集中在華東、華北、華南區(qū)域,大型制造商的市場范圍幾乎覆蓋整個國內(nèi)市場。就整個行業(yè)來說,具有較強的開發(fā)能力。國產(chǎn)LED顯示屏的性價比比較高,市場占有率近100%。
產(chǎn)品規(guī)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展中,產(chǎn)品的規(guī)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(fā)布實施《LED顯示屏通用規(guī)范》作為電子行業(yè)標準。1998年初成立的LED顯示屏專業(yè)委員會,在引導規(guī)范行業(yè)發(fā)展、開展光電器件與LED顯示屏產(chǎn)品技術(shù)及檢測標準交流協(xié)調(diào)等方面積極開展工作。2003年,《LED顯示屏測試方法》作為信息產(chǎn)業(yè)部行業(yè)標準正式發(fā)布,同時,《LED顯示屏通用規(guī)范》也在修改后重新發(fā)布。
交通部、公安部、鐵道部、國家體育總局等應用部門,根據(jù)具體行業(yè)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(guān)的LED顯示類產(chǎn)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(xù)增長
從1993年至今,全國LED顯示屏市場保持持續(xù)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(fā)展較快的新興市場領域。
2003年LED顯示屏行業(yè)總體發(fā)展比較快,規(guī)模型企業(yè)有所增加,產(chǎn)業(yè)逐步成熟。根據(jù)發(fā)光二極管顯示屏分會的統(tǒng)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(yè)。年度銷售額在1000萬元以上的企業(yè)數(shù)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(yè)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(shù)不斷推陳出新
LED顯示屏的技術(shù)范圍包括半導體光電器件技術(shù)、電子電路技術(shù)、集成電路技術(shù)、信息圖像處理技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)以及電子產(chǎn)品制造和電子產(chǎn)品安裝工程相關(guān)技術(shù)。在LED顯示屏技術(shù)中,以下方面的技術(shù)在實踐中不斷提高并普遍受到關(guān)注和重視。
顯示顏色、亮度和視角
基礎半導體工業(yè)的迅猛發(fā)展,帶動了發(fā)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(zhì)的飛躍,高亮度、藍色及純綠色發(fā)光二極管已產(chǎn)業(yè)化并得到應用。目前LED顯示屏從顏色上能滿足室內(nèi)外不同環(huán)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(shù)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(nèi)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(shù)
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(xiàn)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(xiàn)了非線性級差調(diào)灰技術(shù),即在低亮度區(qū)級差小,增加級數(shù),逐步到高亮度區(qū)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(diào)灰技術(shù),顯示屏的顯示效果比較理想。實際上,受數(shù)據(jù)、圖像的信號源的制約,單純追求大數(shù)量級的灰度控制,在使用中的實際價值是值得商榷的。
驅(qū)動電路
LED顯示屏廣泛使用的驅(qū)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(chǎn)品的技術(shù)開放性比較強。通用IC設計的驅(qū)動電路在室內(nèi)外單色、雙基色顯示屏方面應用成熟,目前仍然是主流的驅(qū)動電路。近年恒流驅(qū)動IC的發(fā)展較快并受到重視和廣泛應用。恒流驅(qū)動技術(shù)根據(jù)LED器件的發(fā)光與驅(qū)動電流高度相關(guān)的特點,大大提高了LED顯示的均勻性,同時,減少了顯示驅(qū)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(nèi)外一直受到關(guān)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(qū)動芯片,如TI公司推出的LED Driver等,這類芯片對原來通用驅(qū)動IC的集成度進行了提高,使顯示屏的驅(qū)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(nèi)外LED顯示屏制造商紛紛投入力量,研制開發(fā)設計適合自己產(chǎn)品發(fā)展需要的大規(guī)?;虺笠?guī)模專用LED驅(qū)動電路。這類專用IC相對復雜,功能較強。LED專用驅(qū)動IC簡化了顯示屏系統(tǒng)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(wěn)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(fā)的LED專用驅(qū)動IC基本上是自用,批量規(guī)模不夠,導致產(chǎn)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(tǒng)控制技術(shù)
顯示屏的控制系統(tǒng)包括了輸入接口電路、信號的控制、轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理電路、輸出接口電路等,涉及的具體技術(shù)很多,其中為業(yè)內(nèi)關(guān)注并研究開發(fā)和應用的關(guān)鍵技術(shù)包括:串行傳輸與并行傳輸、動態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存、輸入接口技術(shù)、自動檢測、遠程控制技術(shù)等。
通信傳輸和網(wǎng)絡控制
根據(jù)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(shù)結(jié)合起來,實現(xiàn)了在LED顯示屏上實時顯示計算機監(jiān)視器上的內(nèi)容,也可播放錄像及電視節(jié)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(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,LED顯示屏在網(wǎng)絡環(huán)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(tǒng)中,采用智能化網(wǎng)絡控制,聯(lián)網(wǎng)控制多屏技術(shù)也在實際中得到應用。
LED顯示屏特點及應用:
半導體發(fā)光二極管(LED),是指在半導體P-N結(jié)通以正向電流時能發(fā)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(chǎn)生光的頻率和波長也不同的原理,直接發(fā)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(wěn)定性高,操作方便等特點在社會經(jīng)濟發(fā)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(jīng)濟的許多領域,主要包括
(1)證券交易、
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