LED全彩顯示屏前景

　　 發(fā)光二極管（LED）是近幾年來迅速崛起的半導(dǎo)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(fā)光響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，容易與晶體管和集成電路配套使用，可以在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，因而在全球市場(chǎng)上十分走俏。LED技術(shù)在近年來不斷獲得新的突破，應(yīng)用范圍不斷拓寬，已成為新世紀(jì)極具發(fā)展?jié)摿Φ碾娮赢a(chǎn)品之一。
　　 藍(lán)綠白LED三足鼎立
　　 計(jì)算機(jī)顯示屏已經(jīng)普遍采用液晶顯示。有源矩陣液晶顯示器是當(dāng)前已經(jīng)大量生產(chǎn)的產(chǎn)品，可以顯示色彩豐富的電視圖像，但需要較暗的背景，視角較小，尤其是用它制造大尺寸顯示屏的成本較高，因此，發(fā)光二極管將成為一種更佳的平面顯示器件。目前，發(fā)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(guān)，全球LED市場(chǎng)前景廣闊，吸引了諸多廠商參與LED新產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。
　　 高亮度的紅光（GaAs和GaAsP）和黃光（InAlGaP）發(fā)光二極管（LED）早已大量生產(chǎn)，長(zhǎng)期來因缺少高亮度的藍(lán)與綠光而難以呈現(xiàn)豐富的色彩，近年來高亮度的藍(lán)與綠光發(fā)光二極管技術(shù)大有長(zhǎng)進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，給LED市場(chǎng)增光添彩。
　　 廠商們開發(fā)的Ⅲ—V族如鋁、銦、鎵的氮化物AlN、InN、GaN等，其能帶隙寬為1.9—6.2eV，能夠產(chǎn)生綠光、藍(lán)光和紫外光，成為制造LED的極佳材料。除了以上幾種氮化物外，對(duì)Ⅱ—Ⅵ族材料也進(jìn)行了研究。主要是用硒化鋅ZnSe制造多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)可發(fā)出藍(lán)綠光，實(shí)際上器件襯底都用GaAs，因其晶格與ZnSe較匹配，也較易購(gòu)得到3英寸直徑的片子。美國(guó)廠商曾開發(fā)出以ZnSe為襯底，ZnTeSe為有源層的發(fā)光二極管，輸出512nm深綠光，而 ZnSe不像GaAs，它對(duì)該波長(zhǎng)的光是透明的，加上10mA電流時(shí)可獲得1.3mW，即外部量子效率達(dá)5.3％，因而其亮度比用Ⅲ—Ⅴ族氮化物制造的 LED亮度更高。此外，Ⅲ—Ⅴ族氮化物L(fēng)ED已有較長(zhǎng)的壽命試驗(yàn)記錄，它比GaAs材料更硬、尤其適合于制作耐高溫器件。
　　 在各種制造LED的材料當(dāng)中，尤其以氮化鎵（GaN）為代表的第三代半導(dǎo)體材料最為引人注目，GaN發(fā)光效率高，抗輻射性能和耐熱性能極佳，強(qiáng)度和硬度高，并且耐酸性強(qiáng)，是一種極具應(yīng)用價(jià)值的半導(dǎo)體材料，因此，氮化鎵材料及其合金最適宜于制造短波長(zhǎng)發(fā)光器件，發(fā)光波長(zhǎng)范圍包括綠、藍(lán)、紫等多種波段，普遍用來制造藍(lán)光和綠光LED。引人注目的是，在藍(lán)光LED技術(shù)的基礎(chǔ)上以藍(lán)光激發(fā)YAG熒光材料而制造成功的白光LED漸成新寵，深受廣大用戶歡迎，有望成為照明領(lǐng)域的一支新軍，因此，目前在全球LED市場(chǎng)上，藍(lán)、綠、白光LED正在開始形成三足鼎立的態(tài)勢(shì)，成為最具發(fā)展?jié)摿Φ腖ED產(chǎn)品。
　　 我國(guó)LED蓬勃發(fā)展
　　 我國(guó)在LED領(lǐng)域的研究開發(fā)工作成績(jī)斐然。目前我國(guó)的普綠和高亮度純紅LED已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)商品化，但是，高亮度的純藍(lán)、純綠LED在我國(guó)尚屬空白。目前世界上只有美國(guó)Cree公司和日本Nichia公司等少數(shù)幾家廠商能夠生產(chǎn)藍(lán)光和綠光LED。我國(guó)國(guó)家光電子工藝中心正在從事以Ⅲ～Ⅴ族半導(dǎo)體量子阱結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的新一代光電子器件研究開發(fā)，承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目“藍(lán)光LED研制和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)”；我國(guó)方大集團(tuán)與科研院所合作，率先在我國(guó)將第三代半導(dǎo)體材料（GaN）用來研制LED，將綠光LED、白光LED等科研成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。該集團(tuán)首期將投資8000萬元，形成年產(chǎn)1.2億支藍(lán)光LED的生產(chǎn)能力，在 LED市場(chǎng)上重拳出擊。近幾年來我國(guó)LED顯示屏的生產(chǎn)已經(jīng)逐步形成行業(yè)規(guī)模，市場(chǎng)規(guī)模每年約為3.5億～4億人民幣。
　　 我國(guó)臺(tái)灣LED產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達(dá)，早在90年代初已經(jīng)名列世界第三位。目前臺(tái)灣LED產(chǎn)品市場(chǎng)占有率已達(dá)28％，超過了美國(guó)，位居世界LED市場(chǎng)第二位，產(chǎn)品 80％以上外銷，主要銷往韓國(guó)、日本、美國(guó)和歐洲等地。目前臺(tái)灣LED業(yè)主要是向全彩化、高亮度和大型化的方向發(fā)展。
　　 近年來，LED顯示屏的關(guān)鍵控制技術(shù)隨著超大規(guī)模集成電路（VLSI）的發(fā)展而日趨完善，EPLD、DSP以及FPGA已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，一些廠商正在研發(fā)專用的LED控制集成電路。LED顯示屏與LCD、PDP等同類平板顯示屏產(chǎn)品比較，由于LED產(chǎn)品具有性能穩(wěn)定、壽命較長(zhǎng)、功耗較小以及價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，因此在各種實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，其市場(chǎng)前景十分廣闊。