回顧LED顯示屏行業(yè)發(fā)展30年歷程

LED半導(dǎo)體照明網(wǎng)訊 1970年代最早的GaP、GaAsP同質(zhì)結(jié)紅、黃、綠色低發(fā)光效率的LED已開始應(yīng)用于指示燈、數(shù)字和文字顯示。從此LED開始進(jìn)入多種應(yīng)用領(lǐng)域，包括宇航、飛機(jī)、汽車、工業(yè)應(yīng)用、通信、消費(fèi)類產(chǎn)品等，遍及國民經(jīng)濟(jì)各部門和千家萬戶。到1996年LED在全世界的銷售額已達(dá)到幾十億美元。盡管多年以來LED一直受到顏色和發(fā)光效率的限制，但由于GaP和 GaAsPLED具有長壽命、高可靠性，工作電流小、可與TTL、CMOS數(shù)字電路兼容等許多優(yōu)點(diǎn)因而卻一直受到使用者的青瞇。

最近十年，高亮度化、全色化一直是LED材料和器件工藝技術(shù)研究的前沿課題。超高亮度(UHB)是指發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到或超過100mcd的LED，又稱坎德拉(cd)級LED。高亮度A1GaInP和InGaNLED的研制進(jìn)展十分迅速，現(xiàn)已達(dá)到常規(guī)材料GaA1As、GaAsP、GaP不可能達(dá)到的性能水平。1991年日本東芝公司和美國HP公司研制成InGaA1P620nm橙色超高亮度LED，1992年InGaA1p590nm黃色超高亮度LED實(shí)用化。同年，東芝公司研制 InGaA1P573nm黃綠色超高亮度LED，法向光強(qiáng)達(dá)2cd。1994年日本日亞公司研制成InGaN450nm藍(lán)(綠)色超高亮度LED。至此，彩色顯示所需的三基色紅、綠、藍(lán)以及橙、黃多種顏色的LED都達(dá)到了坎德拉級的發(fā)光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了超高亮度化、全色化，使發(fā)光管的戶外全色顯示成為現(xiàn)實(shí)。我國發(fā)展LED起步于七十年代，產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)于八十年代。全國約有100多家企業(yè)，95%的廠家都從事后道封裝生產(chǎn)，所需管芯幾乎全部從國外進(jìn)口。通過幾個“五年計劃”的技術(shù)改造、技術(shù)攻關(guān)、引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備和部分關(guān)鍵技術(shù)，使我國LED的生產(chǎn)技術(shù)已向前跨進(jìn)了一步。

一、超高亮度LED的性能：

超高亮度紅A1GaAsLED與GaAsP-GaPLED相比，具有更高的發(fā)光效率，透明襯低 (TS)A1GaAsLED(640nm)的流明效率已接近10lm/w，比紅色GaAsP-GaPLED大10倍。超高亮度InGaAlPLED提供的顏色與GaAsP-GaPLED相同包括：綠黃色(560nm)、淺綠黃色(570nm)、黃色(585nm)、淺黃(590nm)、橙色 (605nm)、淺紅(625nm深紅(640nm)。透明襯底A1GaInPLED發(fā)光效率與其它LED結(jié)構(gòu)及白熾光源的比較，InGaAlPLED吸收襯底(AS)的流明效率為101m/w，透明襯底(TS)為201m/w，在590-626nm的波長范圍內(nèi)比GaAsP-GaPLED的流明效率要高 10-20倍；在560-570的波長范圍內(nèi)則比GaAsP-GaPLED高出2-4倍。超高亮度InGaNLED提供了蘭色光和綠色光，其波長范圍蘭色為450-480nm，蘭綠色為500nm，綠色為520nm；其流明效率為3-151m/w。超高亮度LED目前的流明效率已超過了帶濾光片的白熾燈，可以取代功率1w以內(nèi)的白熾燈，而且用LED陣列可以取代功率150w以內(nèi)的白熾燈。對于許多應(yīng)用，白熾燈都是采用濾光片來得到紅色、橙色、綠色和蘭色，而用超高亮度LED則可得到相同的顏色。近年AlGaInP材料和InGaN材料制造的超高亮度LED將多個(紅、蘭、綠)超高亮度LED芯片組合在一起，不用濾光片也能得到各種顏色。包括紅、橙、黃、綠、藍(lán)，目前其發(fā)光效率均已超過白熾燈，正向熒光燈接近。發(fā)光亮度已高于1000mcd，可滿足室外全天候、全色顯示的需要，用LED彩色大屏幕可以表現(xiàn)天空和海洋，實(shí)現(xiàn)三維動畫。新一代紅、綠、藍(lán)超高亮度LED達(dá)到了前所未有的性能。