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LED显示屏的应用及发展状况

作者:双核期刊发表网; 更新时间:2018-04-18

随技术发展而攀升

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,在短短两年多时间内,产品销售额已超过3亿元,表面贴装全彩色LED显示屏应用市场进入新世纪。为了适应2008年奥运会的瘦身计划,利亚德开发了表面贴装双基色显示屏,大量用于训练馆和比赛计时计分系统。在奥运场馆全彩屏方面,为紧缩投资,全彩屏大部分采用可拆卸方式,奥运期间可作为实况转播工具,赛事结束后可用于租赁,作为演出、国家政策发布等公共场合应用工具,通过这种方式可尽快收回成本。

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。

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:

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。

目前这项工作在巴可利亚德是这样做的:模块内,每个像素点中的LED灯管都有其各自的颜色、亮度的数值,这些发光二极管在工厂安装时均要被精确测量过,这些数据同时被储存到每个模块中的EEPROM,而当显示信号被处理时,数字处理仪(DIGITIZER)将从每个EEPROM中读取该信息,并对LED的亮度、颜色差别加以修正,以保证显示效果达到一致的最佳状态。

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。

巴可的箱体适应恶劣工作环境,所有箱体的外部硬件都装在具备IP65标准的铝合金铸件包装箱内。箱体所采用的专门密封措施足以防止雨水、尘土的进入。数字“5”是防止液体渗入的等级,也是设计要求之一,这样显示系统就可以在雨天、无积水的环境下正常工作。
     LED
显示在交通领域的应用与发展

北京四通智能交通系统集成有限公司总经理 关积珍

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,信捷职称作品写作发表网,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CRTLCDPDPLEDELDLP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LEDCRT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

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。

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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。

半导体照明应用市场抬头

上海复旦大学教授 方志烈

照明市场是一个量多面广的庞大市场,它遍布人类生活的各个方面。随着LED性能的提高和价格的下降,半导体照明光源将逐步取代传统光源。如有一种粗略的说法是,从2002年起,LED性能要提高6倍到8倍,而按美元/klm算,LED成本要下降100倍,也就是说,半导体照明光源的成本要与白炽灯成本相当,才能取代传统光源。

LED特性与成本出发

开发新应用

实际上,从2000年起,LED草坪灯、交通信号灯、手电筒、地板灯、景观灯等开始进入市场,经过近几年的发展,规模上有较大增长。从应用产品的开发来说,首先是要把新应用研制出来。20044月在德国法兰克福照明展上,展出了80家公司采用Luxeon功能器件开发出的应用产品。然而考虑开发什么产品时,一定要从发挥LED本身优点方面出发,如从它的长寿命、防潮、耐振动特性出发,可开发建筑照明、景观灯具、水底投射灯具、广告投光灯具、车辆灯具和交通信号灯;从省电、重量轻、体积小的特性出发,可开发室内照明灯、博物馆投射灯、安全出口标志灯、手电筒;从聚光性好等特性出发,可开发薄形灯具、小台灯、广告灯箱、舞台灯和煤矿灯;从低电压、快速驱动特性出发,可开发手电筒、维修灯、埋地灯、草坪灯和水中灯;从单一波长高亮度特性出发,可开发交通信号灯、道路警示灯、障碍灯和刹车灯等。

而要具体分析市场的启动问题,则应引进照明成本(COL)概念。它不仅涉及电光源的初始成本,还涉及电光源所消耗的能源成本,以及光源无法正常工作时更换电光源所需的劳动成本,以及所需电光源更换的平均频率。从这一概念出发就很易理解,为什么LED光源是白炽灯光源价格的50倍左右时,LED交通信号灯的市场就开始启动,而当达到28倍时,就已形成新兴产业。目前虽然白光LED只比白炽灯节电50%,而有色光LED节电可达90%,这对市场启动起到决定性作用。

当计算COL值时,照明工程师一般假定,典型LED灯的寿命是7.5万小时,白炽灯寿命仅1000小时,其他假设是:电能成本为10美分/kWh(千瓦小时),更换光源的劳动成本是15美元,传统光源保持恒定不变。据估计,2003LED灯的COL已低于卤素灯,大约到2007年,LED灯的COL从现在稍低于27美元/Mlmh的水平再降低约75%,从而与荧光灯的7美元/Mlmh大致相同。

此外,Ф5管、片状器件、模块器件和功率器件均有自身特点,可开发出既适用又能启动市场的半导体照明新产品。

半导体照明

目前以光色和特殊照明为主

目前半导体照明以光色照明和特殊照明为主,以后将向普通照明扩展。具体讲,近几年内半导体照明应用产品市场将在属于光色照明的各种信号灯、景观照明、橱窗照明、建筑照明、广场和街道的美化、家庭装饰照明、公共娱乐场所美化和舞台效果照明等领域,以及属于特殊照明的汽车/飞机等交通工具的内饰照明、矿灯、便携式灯具和各种军用灯具领域迅速扩展,并为现阶段正积极开发、下一阶段高速增长的通用照明市场积累技术和经验。

照明就在夜色中一枝独秀;而上海140公里的景观照明将在两年内进行改造,以适应节电的要求。与此同时,广东中山市古镇二村已在顺成工业区建成有60个门市部的LED灯饰及LED配件市场,总营业面积达6000平方米,今后还将扩展到1.2万平方米。

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