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LED发展趋势分析

  LED就是(ligth emitting diode )发光二极管的英文缩写,简称LED。近年来中国国内的LED 产业发展迅速,虽然国内LED 下游封装厂商已达几百家之多,但据查证国内厂商之后,估计至少有100 家以上,是台湾LED 下游封装厂商家数的2到3 倍。LED显示屏是20世纪90年代出现的新型平板显示器件,由于其亮度高、画面清晰、色彩鲜艳,使它在公众多媒体显示领域一枝独秀,因此市场空间巨大。
  一、LED显示屏市场
  LED显示应用正随技术的发展而攀升,LED显示屏的发展可分为以下几个阶段:
  第一阶段为1990年到1995年,主要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片,主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所,作为公共信息显示工具。
  第二阶段是1995年到1999年,出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。LED显示屏控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以应用。
  第三阶段从1999年开始,红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国,同时国内企业进行了深入的研发工作,使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏被广泛应用,大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所,从而将国内的大屏幕带入全彩时代。
  随着LED原材料市场的迅猛发展,表面贴装器件从2001年面世,主要用在室内全彩屏,并且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性,可随意调整的点间距,被不同价位需求者所接受,表面贴装全彩色LED显示屏应用市场也进入新世纪,在短短2003-2004两年多时间的发展,产品年销售额已超过10亿元,仅上海几家公司,到2005年12月已经完成近5亿元销
  就市场而言,中国加入WTO、北京申奥成功等,成为LED显示屏产业发展的新契机。国内LED显示屏市场保持持续增长,目前在国内市场上,国产LED显示屏的市场占有率近95%。国际上LED显示屏的市场容量预计以每年30%的速度在增长。
目前,LED显示屏的主要制造厂商集中在日本、北美等地,我国LED制造厂商出口的份额在其中微不足道。据不完全统计,世界上目前至少有150家厂商生产全彩屏,其中产品齐全,规模较大的公司约有30家左右。
  二、国产LED显示屏技术差距在哪
  随着LED显示屏市场的不断扩大,目前国内全彩色市场逐步被划分为三个档次。第一档为巴可、松下等国际知名企业生产的高档产品;第二档为国内大型企业研制的采用日亚高品质LED生产的产品;第三档为采用我国生产的LED制作的显示屏。这三种档次的LED显示屏在价格和功能上也存在着较大区别。
在技术上,LED显示屏的发展要紧跟世界一流企业的品质特点,目前国产的高品质LED显示屏与国外顶尖产品在图像处理技术、前端视频处理技术等方面差别不大,主要差距在于以下两个方面:

  国内产品与国外产品的主要技术差距:
  1、单点颜色确认

  “单点颜色确认”技术能够确保逼真的色彩显示,可持续长达数年之久不变。
  目前国内的产品只能做到单元模块和单元箱体的调节,不能做到真正的单点调节,因此在色彩和亮度一致性上有差别,特别是在经过维修更换了显示单元后,由于LED的参数可能发生了变化,显示效果很难跟原屏保持一致,而这项工作在国外是由专用的大型设备完成的,而国内没有这类因产品特性而开发的设备,也希望社会相关行业和设备制造企业能够给予关注。
  2、结构工艺
  目前国内产品的箱体外壳基本上都是采用单件钣金加工,加工工艺差,精度不高,外观不美观,防水性也不十分好,特别是在室外恶劣环境下,易造成系统不稳定。
  三、LED显示在交通领域的应用与发展
  LED显示在社会经济的许多领域都有广泛的应用。在LED显示的众多应用领域中,交通信息的显示是其中的重要应用领域之一,特别是信息时代的到来,智能交通系统的发展,在为社会公众服务的交通领域,信息的发布成为重要的服务内容,各类信息显示设备成为机场、火车站、码头、公交车站、高速公路、城市道路、停车场等面向公众发布信息的主导手段,其中,LED显示以其高亮度、高可靠性等特点受到青睐。
  LED是智能交通系统   显示手段之一
  智能交通系统(Intelligent Trans-portation System,简称ITS)指面向公众或特殊受众群体提供综合交通信息服务的智能化信息系统。智能化交通信息服务系统一般包括了信息源、信息处理和信息发布显示等部分,其中的发布显示主要是利用各种多媒体显示设备,如LED显示屏、LCD显示屏、CRT显示屏、PDP显示屏等。
  现代信息显示技术的发展,形成了CRT、LCD、PDP、LED、EL、DLP等系列的信息显示产品。纵观各类显示产品的发展,14英寸以下是LCD占主导地位,14英寸-32英寸是以CRT为主导,40英寸-70英寸甚至100英寸将是PDP的市场,100英寸以上,无论是室内还是室外,LED显示屏以绝对的优势成为主流产品。
  在我国交通运输行业中,相对来说,机场航班动态信息显示系统在系统构成、显示终端等方面总体上比较领先;铁路旅客引导信息显示系统的起步比较早,显示手段传统上以LED和CRT为主,近年来发展迅速,系统与客运自动化系统联网,表现出优良的智能化水平;道路交通诱导系统正在迅速兴起,处于发展和完善过程中,由于道路交通的环境特点,LED显示成为主要的信息显示手段。
  LED显示是道路交通诱导系统 的   主要发布载体
  道路交通诱导系统是现代城市智能化交通管理系统中重要的交通信息服务系统,系统实时处理和分析交通动态状况,由控制中心的指挥决策者通过人工或自动的方式,对外发布和显示交通信息、道路状况等,减少堵塞程度,提高道路通行能力。
  实践中,面向公众的交通诱导信息一般是在室外环境下发布,由于LED显示的高亮度特点,各种形式的LED显示成为交通诱导信息主要的发布载体。常见的交通诱导LED显示方式有交通诱导LED显示屏(可变情报板)、交通诱导路径显示牌、停车指示牌、可变标识标志等。
  交通诱导信息室外LED显示,根据道路交通管理的要求和交通诱导信息发布显示的实际情况,在具体的使用功能上具有以下特点:高亮度,视角合理;显示颜色以红、绿、黄为主;显示亮度自动可调;全天候工作,环境条件复杂;远程控制,智能检测;安全性、实时性、准确性、可靠性要求高。
  LED显示在交通领域
  前景广阔
  随着材料技术的不断提升,拓宽了LED的应用范围。展望交通领域LED显示的应用,有以下几个方面值得关注:
  交通信号灯市场需求旺盛
超高亮、大功率的LED器件在城市交通信号灯中已得到广泛应用。LED信号灯以其高亮度、高可靠性、低使用成本、长寿命等特点,得到城市交通管理部门的青睐。从全国范围内看,城市化进程和道路市政建设的发展,新建交通路口数量不断增加,目前使用的传统交通信号灯也在被LED信号灯替换。预测国内道路LED交通信号灯市场容量应该在几十亿元。另外,公路车道指示灯、机场、铁路、航运等领域的信号、标识类用灯,也存在着很大的市场潜力。
  公路LED可变情报板等已成规范和标准化产品
  公路LED可变情报板、可变限速标志等产品已发展成为公路建设中的规范化和标准化产品,现有的道路需要补充完善,新建道路有标准规范配套设施的要求,相关产品的行业标准也已正式发布实施。预计每年公路可变情报板、可变限速标志等显示类产品的市场容量在3亿元到5亿元左右。
  汽车领域应用前景广阔
  据研究统计,LED用作汽车主刹车灯时的响应时间比传统的白炽灯要快80ns,在高速公路上行驶会增加4米到6米的安全距离。由于LED良好的抗震性能、节电、绿色环保等特点,汽车照明、灯饰等的应用也会有良好发展。目前国内外许多品牌的汽车制造商已经在开始采用LED刹车灯、仪表灯和照明灯。
  城市道路交通诱导、标志等在逐步扩大
  道路交通诱导LED显示在各个城市都在迅速增长,产品技术发展迅速。在产品类型方面,交通诱导LED显示屏目前仍为主流产品,但各种简单、经济、实用的可变交通信息标识标志类产品将会普及并形成主导。
  北京2008奥运会、上海2010世博会带来发展契机
  2008年北京奥运会和2010年上海世博会的举办,为LED显示带来巨大商机。在城市交通领域,LED显示的市场将会有显著增加。同时,半导体照明的发展,也将为LED显示产业的总体提升形成新的发展机遇。
  四、相
  超高亮度LED都有哪些应用?
  由于超高亮度LED具有非常广泛的用途,特别是蓝光LED的出现,给市场应用带来更丰富的内容。目前国内有几百个单位在全面开发、生产超高亮度LED的各种应用,主要有以下几个方面:
  应用一
  大、中、小屏幕显示器:各种广告牌、体育记分牌、金融、交通指示牌等,分为全色、三色、单色显示屏,全国共有100多个单位在开发生产,现已成立LED显示屏分会,2003年全国市场超过30亿元,几乎全部采用国产显示屏。
随着LED显示屏市场的不断扩大,目前国内全彩色市场逐步被划分为三个档次:一档为著名企业的高档产品;二档为采用高品质LED生产的产品;三档是采用国产LED制作的显示屏。
  应用二
  汽车用灯:包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯、头灯等均在逐步采用LED显示。据报道,2001年全世界超高亮度LED在汽车上的用量占26%的份额,一部汽车可用LED芯片(或管子)200只~300只。我国汽车工业正处于大发展的时期,是推广超高亮度LED的极好时机。
  应用三
  背光源:主要是液晶LCD显示器上用的背光源,有白色和其他各种颜色,现阶段主要是手机背光源用量非常大,一年要用35亿只LED芯片。据报道,全世界2001年超高亮度LED在背光源上的用量占30%的份额。目前我国手机生产量很大,而且大部分LED背光源还是进口的,这也是个极好的市场机会。
  应用四
  交通信号灯:主要用超高亮度红、绿、黄色LED,因为采用LED的信号灯既节能、可靠性又高,所以在全国范围内,交通信号灯正在逐步更新换代,而且推广的速度很快,市场需求量很大。
  应用五
  景观照明、装饰灯及各种专用显示器:市场用量很大,估计每年用量为几十亿只芯片。
  应用六
  白光照明:已开始从小功率白光LED灯用起,如安全照明灯、显微镜灯、白光背光源、手电筒、特种白光照明等,并逐步向白光照明迈进。
  这里要指出的是,在超高亮度及白光LED应用方面,要利用好北京2008年奥运会的相关照明显示工程中采用LED的项目,这是个推动LED照明发展的极好机会。另外只有加快在超高亮度及白光LED这个领域的推广应用,才能给该领域的发展打下坚实的基础,才能加快发展,为早日实现白光照明产业化提供保证。
  自从2003年6月我国启动了半导体照明工程以来,国家、企业及研究机构相继加大了对LED(发光二极管)产业的投入。目前,我国LED业已经在产业链各环节上获得了一定程度的发展,但如何抓住当前的机遇,加快我国LED产业化进程是业界普遍关心的问题。
  产业化水平包括产业的技术水平和生产规模两方面。仅就LED产业链而言(非固态照明产业链),一般分为材料生长,芯片制备和器件封装三阶段,也有人称之为上游、中游和下游。我国LED塑封总生产能力很大,但大部分企业规模小,自动化程度低,特别是塑封用材料、模具、制作工艺和器件测试分类等技术和设备我们还没有真正掌握,从这个角度看,可以说产业化水平还不够高。芯片制备产业规模远低于器件封装,但从技术层面来看,有限的几家生产厂力图引进最新的工艺、切割和测试分类等先进设备,正在形成规模。至于作为高技术核心的外延生长,我们的起步很早,近年不但研究单位引进研究型设备,而且生产厂家也引进最新生产型设备,但目前设备数量还少,生产规模尚不大,但设备硬件处于一流水平,只要开发出先进的材料生长技术和提高设备的生产能力,产业化水平是可以大大提升的。
  目前我国LED产业链各环节的产业化水平总体来说还是在发展阶段,主要原材料、制造设备依靠进口。外延、芯片现有一定规模,但产量远不能满足国内市场需求,高性能和大功率的芯片还是依靠进口。LED封装现有相当规模,但企业规模偏小,多数为中小型企业,大规模有品牌的企业很少。LED应用产品,如屏幕显示交通信号灯、景观装饰等有一定规模,LED灯具虽然开发了不少应用品种, 所以LED应用领域还有巨大的发展空间,在LED领域可谓是早投入早受益。

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