LED發(fā)展史

熊艷云

LED技術(shù)出現(xiàn)的歷史已達(dá)百年之久，近幾年，經(jīng)歷了長期發(fā)展和改進(jìn)的LED技術(shù)似乎達(dá)到了歷史發(fā)展長河中的一個(gè)峰值，不管是其被應(yīng)用f液晶顯示背光光源、室內(nèi)外照明，還是室內(nèi)外信息圖像顯示屏，LED距離人類的的生活和眼球都越來越近了，同時(shí)人們對(duì)LED的知熟度也越來越高了。更甚者是去年，藍(lán)光LED獲得諾貝爾獎(jiǎng)以及小間距LED的全面爆發(fā)，使得LED再度成為照明與顯示行業(yè)熱議的話題。

LED顯示屏技術(shù)的演變

LED的應(yīng)用十分廣泛，涵蓋照明、背光和顯示等，其中，顯示屏應(yīng)用已長達(dá)四十年之久。LED顯示屏是由一個(gè)個(gè)小的LED模塊面板組成的一種平板顯示器，通過紅色、藍(lán)色、綠色LED發(fā)光管的亮滅來顯示文字、圖片、動(dòng)畫和視頻。

LED顯示屏的雛形可以追溯到二十世紀(jì)七十年代。1970年，市面上出現(xiàn)了最早的GaP、GaAsP同質(zhì)結(jié)紅、黃、綠色低發(fā)光效率的LED顯示產(chǎn)品，用于指示燈、數(shù)字和文字顯示。之后，LED材料和器件工藝技術(shù)一直成為眾LED廠商們研究的前沿課題，LED顯示屏也開始向高亮度化、全彩化邁進(jìn)。1991年日本東芝公司和美國HP公司研制成InGaAIP 620nm橙色超高亮度LED，1992年InGaAIP 590nm黃色超高亮度LED實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。同年，東芝公司研制出InGaAIP 573nm黃綠色超高亮度LED。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)到或超過了坎德拉級(jí)（lOOmcd）的發(fā)光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了超高亮度化、全彩化，使LED發(fā)光管的戶外全彩顯示成為現(xiàn)實(shí)。

在分辨率上，對(duì)于LED顯示屏來說，每一個(gè)自發(fā)光的封裝器件——發(fā)光管也稱燈珠，就是一個(gè)像素點(diǎn)，兩個(gè)燈珠之間的距離決定了LED顯示屏在單位面積下的分辨率。在過去微電子組裝技術(shù)整體水平相對(duì)落后的情況下，LED顯示屏的分辨率是很低的，一度以幾十毫米的點(diǎn)間距亮相，并且這種低分辨率的狀態(tài)持續(xù)了一段時(shí)間。通過幾個(gè)“五年計(jì)劃”的技術(shù)改造與攻關(guān)，LED的生產(chǎn)能力向前跨進(jìn)了一大步。從1995年以后，LED顯示屏的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)總體穩(wěn)步提高、產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整完善的時(shí)期。不僅高分辨率全彩色LED顯示屏大舉進(jìn)入市場，顯示屏的灰度等級(jí)也不斷提高，同時(shí)伴隨著視頻控制技術(shù)的出現(xiàn)，顯示屏的動(dòng)態(tài)顯示效果大幅提高。

自2010年以來，常規(guī)LED顯示屏競爭變得尤為激烈，價(jià)格戰(zhàn)幾乎侵占了企業(yè)的基本利潤，這促使各廠商與企業(yè)們不得不尋求技術(shù)與性能的突破。起初，LED顯示屏被廣泛應(yīng)用于戶外媒體、廣告業(yè)、戶外表貼、異型屏等市場領(lǐng)域并表現(xiàn)亮眼，點(diǎn)間距都在lOmm（P10）級(jí)以上，并且在室外應(yīng)用方面，長期以來，lOmm一度成為室外全彩屏像素點(diǎn)間距的桎梏。不過伴隨著市場競爭的日趨白熱化，室外表貼LED封裝技術(shù)的改進(jìn)以及室外模塊防護(hù)水平的提高，室外全彩屏的像素點(diǎn)間距的極限也在不斷地被刷新，5mm左右的室外全彩色大屏幕在市場得到應(yīng)用。至2011年，市場上出現(xiàn)了P4全彩屏，2012年，P3和P2.5 LED屏進(jìn)入市場。2013年小間距LED顯示屏被徹底釋放，P2.0、P1.8、P1.5、P1.4等新品層出不窮，P1.2、P1.O等更小點(diǎn)間距的產(chǎn)品也被研發(fā)和生產(chǎn)出來，分辨率、刷新率、色彩、亮度、灰度等都得到大幅提升。

小間距LED顯示屏問世

之前限于LED顯示像素間距較大、近距離觀看畫面顆粒感強(qiáng)等技術(shù)瓶頸，LED顯示屏一直以來都作為數(shù)字信息顯示或廣告業(yè)務(wù)宣傳推廣在戶外發(fā)光發(fā)熱，止步于室內(nèi)中高端主流應(yīng)用。為了拓寬市場與打造LED顯示屏的多元化發(fā)展，一直以來，LED顯示廠商們都在提升LED顯示色彩、像素，在消除LED顯示屏顆粒感的道路上不斷精進(jìn)與努力，且最近幾年成效顯著，大家有目共睹，那就是小間距LED顯示屏的出現(xiàn)助力整體LED顯示產(chǎn)業(yè)迎來噴薄式發(fā)展。

按照顯示屏分辨率與觀看距離之間的關(guān)系，從嚴(yán)格意義上來說，業(yè)界將點(diǎn)間距在2.5mm（P2.5）以內(nèi)的LED顯示產(chǎn)品定義為小間距LED顯示屏，其最大的優(yōu)勢在于顯示屏完全無縫以及顯示色彩的真實(shí)自然。從2012年開始，點(diǎn)間距小于2.5mm的高清LED顯示屏在室內(nèi)顯示領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)不是什么新鮮事兒。現(xiàn)今，室內(nèi)高密度LED顯示屏的像素點(diǎn)間距不斷取得突破，已經(jīng)以傲嬌的姿態(tài)邁入零點(diǎn)幾時(shí)代。在民用市場，已經(jīng)有了0.8mm（洲明科技推出，已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)）甚至0.7mm（利亞德于2014年8月推出）的間距電視單元，這為高分辨率、大尺寸LED顯示屏的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)造了技術(shù)條件，只是因?yàn)槌杀疽蛩囟幱诖占半A段。

最近三四年間，一大批LED顯示廠商因?yàn)樾￠g距LED市場的火熱而涌到了大屏顯示的最前頭，大有無往不利的架勢。作為LED顯示屏的老牌企業(yè)，藍(lán)普科技從2005年開始做高清小間距LED顯示屏的研發(fā)，經(jīng)過6、7年的嘗試，不斷加強(qiáng)創(chuàng)新跨越技術(shù)挑戰(zhàn)，到2012年，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)，全線上市，主打產(chǎn)品P2.5、P2.0、P1.5型號(hào)。對(duì)于高密度LED顯示屏這一新興領(lǐng)域，聯(lián)建光電從2011年就開始深入研發(fā)，并相繼開發(fā)了P4、P3.9、P3.8、P3、P2.5、P2.0、P1.6、P1.2等一系列小間距高密度LED顯示屏，最小間距接近1mm.這些高密度LED顯示屏被命名為微密系列（V·ME），掀起了微密顯示屏的新篇章。洲明科技憑借強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)的UTV專線生產(chǎn)車間，率先把小間距LED產(chǎn)品做到l.Omm以下，在LED顯示屏發(fā)展史上具有里程碑的意義。2014年，洲明科技推出最小間距顯示產(chǎn)品UTV0.8.UTV0.8具有0.8mm的超小像素間距，顯示密度高達(dá)1，265，625pixels/m2，顯示效果毫無顆粒感，畫面更加生動(dòng)柔和，更加適合近距離觀看。2015年，洲明科技在行業(yè)內(nèi)首次提出“16：9標(biāo)準(zhǔn)分辨率”概念，并將此概念首次運(yùn)用到PL系列小間距LED產(chǎn)品上，使PL系列成為行業(yè)首個(gè)完全支持16：9標(biāo)準(zhǔn)分辨率箱體規(guī)格，整屏分辨率符合主流高清視覺比例的小間距LED顯示產(chǎn)品，為行業(yè)發(fā)展注入了新鮮血液，增添了新的動(dòng)力。2014年2月，奧拓電子在ISE展發(fā)布5款高端LED顯示新品，包括：8K@24bit LED控制系統(tǒng)、大雄鷹LED“云”控制平臺(tái)、l.Omm點(diǎn)間距戶內(nèi)超高密度LED顯示系統(tǒng)、新型裸眼3D LED TV等。

除了點(diǎn)間距越來越微密，色彩、亮度、對(duì)比度越來越高，LED顯示屏在4K與3D領(lǐng)域同樣出彩。為了滿足多元化需求，利亞德光電小間距LED已經(jīng)與4K、裸眼3D等潮流性元素融合。2013年7月25日，利亞德光電發(fā)布了全球最大的288英寸4K超高清LED電視、全球最小P1.25微間距LED電視面板等系列產(chǎn)品。2014年，利亞德光電在北京發(fā)布了全新LED煥彩XMAX系列電視，包括：108英寸、162英寸全高清LED電視及自由拼墻定制電視，基于54英寸LED面板單元拼接，擁有高效、節(jié)能、環(huán)保、無縫拼接等特點(diǎn)，加速大尺寸LED電視民用化的進(jìn)程。2015年2月10日，利亞德光電在ISE展會(huì)上又向業(yè)界展示了8K TV系列小間距產(chǎn)品和1.2mm微距的108英寸第三代LED大電視。

如今，不僅有傳統(tǒng)LED顯示企業(yè)的大力投入，更有威創(chuàng)、GQY，彩訊、賽麗電子等DLP拼接企業(yè)的頻頻發(fā)力。威創(chuàng)公司原主要產(chǎn)品為DLP、LCD型拼接墻，2013年開始也推出2.4mm和1.9mm的小間距LED顯示屏。據(jù)了解，威創(chuàng)目前已正式推出屏體間距為2.48mm、1.92mm、1.86mm、1.48mm的LED顯示產(chǎn)品，并且最小間距1.48mm的產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。GQY在201 3年三季度相繼推出了P2.5、P2.0、P1.8和P1.5的小間距LED產(chǎn)品。

LED顯示的行業(yè)滲透

自主發(fā)光技術(shù)、高清高亮高色彩顯示、高刷新頻率、無縫拼接、良好的散熱系統(tǒng)、拆裝方便靈活、功耗低、壽命長等特點(diǎn)，即使在相對(duì)較近距離觀看，其顯示畫面超清，無閃爍也無顆粒感。可以說，小間距LED的出現(xiàn)為整個(gè)LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打通了各路經(jīng)脈，實(shí)現(xiàn)了LED顯示屏產(chǎn)業(yè)從低端到高端，從室外到室內(nèi)的完整應(yīng)用與市場占領(lǐng)。

從普通室外常規(guī)LED顯示屏的應(yīng)用，到室內(nèi)高精密度小間距LED顯示的應(yīng)用，LED顯示被廣泛應(yīng)用于戶外廣告顯示，路牌等數(shù)字告示信息顯示以及對(duì)畫質(zhì)要求較高的調(diào)度指揮中心、指揮控制中心、演播室、氣象信息中心等高端室內(nèi)應(yīng)用領(lǐng)域。還因?yàn)樾￠g距LED屏擁有靈活的組建方式，寬視角，超薄機(jī)身，安裝維護(hù)方便快捷，且功耗低，廣泛適用于各種公共信息顯示領(lǐng)域，諸如酒店大堂、機(jī)場、影院、醫(yī)院等的信息公告牌，以及企業(yè)形象宣傳、博物館文物展示、體育場館記分牌等。小間距LED屏還可以滿足各種商用領(lǐng)域的使用需求，諸如企業(yè)會(huì)議室、董事長辦公室、網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議等，可以替代投影機(jī)，打造明亮的辦公環(huán)境。其豐富的電子白板配套功能，也可以滿足各類學(xué)校及教育機(jī)構(gòu)的信息演示需求。同時(shí)，小間距LED還因其畫面細(xì)膩程度的提升可用于虛擬現(xiàn)實(shí)和家用電視領(lǐng)域。

尤其是大型體育賽事、世博會(huì)等的舉辦成為推動(dòng)LED顯示屏不斷向前發(fā)展的最佳助手，為LED顯示屏的發(fā)展帶來了更多機(jī)會(huì)，同時(shí)也為LED顯示屏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開拓了更大空間。

2010年，在上海世博會(huì)開幕式上，銳拓打造了世界上最大的LED顯示屏，該顯示屏由5大片LED屏組成，長280m，中間最高的LED屏高達(dá)33m，面積為9，500m2。2012年，洲明科技小間距產(chǎn)品進(jìn)入倫敦奧運(yùn)會(huì)電視轉(zhuǎn)播間。2013年10月6日-10月15日，第六屆東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)在中國天津成功舉辦，藍(lán)普科技為大家?guī)砹瞬灰粯拥捏@喜——其打造的適用于體育場館的P10戶外全彩LED顯示屏召示著高清小間距LED首度登陸國際體育賽事，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播賽場情況。除此之外，隨著小間距LED顯示屏的日益精進(jìn)，LED顯示屏在廣電行業(yè)的應(yīng)用越來越多，逐漸走進(jìn)了演播室、導(dǎo)控室等對(duì)畫質(zhì)要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，日漸成為演播室的寵兒。

可不局限于此，小間距LED顯示屏的行業(yè)滲透，正在逐步擴(kuò)大，與現(xiàn)有的DLP背投拼接，液晶拼接等大屏顯示技術(shù)，以及投影顯示技術(shù)等公開展開較量。這種較量帶來的最明顯的變化是小間距LED開始對(duì)傳統(tǒng)的DPL、LCD以及投影顯示帶來的市場侵占與擠壓。未來小間距LED還能走多遠(yuǎn)，我們大可拭目以待！