发展简史

全球首款商用化发光二极管（LED）诞生于1965年，初期采用锗材料制成，单价高达45美元。随后，Monsanto和惠普公司推出了使用GaAsP材料制作的商用化LED，这些早期的红色LED每瓦只能提供约0.1流明的输出光通量，远低于普通60至100瓦白炽灯的15流明。

1968年，LED技术取得了重大突破，通过氮掺杂工艺，GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，并能发出红、橙、黄等多种颜色的光。到了1971年，业界推出了同样效率的GaP绿色LED。1972年，LED显示屏首次应用于钟表和计算器，尽管价格昂贵，但开启了LED显示技术的新纪元。

20世纪70年代，随着LED在家庭与办公设备中的广泛应用，其价格大幅下降，成为了当时主流的数字与文字显示技术。然而，LED显示屏也面临着来自液晶、等离子体和真空荧光管显示器的竞争压力。

技术进步与市场应用

进入80年代，AlGaAs LED的出现标志着LED技术的一次飞跃，这种LED能以每瓦10流明的效率发出红光，使其适用于户外信息显示和汽车安全设备。1990年，AlInGaP技术的推出，使得LED性能比当时的GaAsP器件提高了10倍。

1991年至2001年间，材料技术和制造工艺的持续改进，使得商用化LED的光通量提升了近20倍。尤其是高亮度蓝光LED的发明，不仅促进了真彩色广告显示屏的发展，还通过与黄色磷光材料的结合，成功实现了高效的白光LED，开启了LED照明的新时代。

最新市场趋势

近年来，随着智能手机市场的蓬勃发展，对LED的需求量急剧增加。据统计，2001年全球手机产量约为3.8亿部，预计到2005年将达到5.2亿部，平均每部手机需使用10个表贴型LED，这意味着仅手机市场每年对LED的需求就达到40亿个。手机设计者们不断追求更高性能的LED，包括更高亮度的单色LED、用于真彩LCD显示屏的白色LED以及特殊色彩的LED，如蓝色和紫罗兰色，以满足消费者对个性化和高品质的需求。

此外，汽车制造商也开始逐步采用LED技术，尤其是在高端车型中。LED灯具以其超长的平均无故障工作时间和低能耗，正逐渐取代传统的白炽灯，广泛应用于汽车的内部照明和外部信号灯。然而，LED汽车灯具的设计需要特别注意热管理，以避免因过热导致的故障。

结构与封装创新

针对照明领域的LED，研究人员不断优化芯片结构，如台式结构、倒金字塔结构和倒装芯片设计，显著提高了LED的发光效率。同时，封装技术的进步也使得LED能够在高功率下稳定运行，例如，通过使用高导热金属基底、倒装芯片设计和裸盘浇铸式引线框等方法，有效降低了热阻，提升了LED的光输出能力。

目前，一个典型的高光通量LED器件可以产生几流明到数十流明的光通量，而新一代设计甚至能在单个组件中集成多个LED芯片，从而实现与小型白炽灯相当的光输出水平。

LED显示屏技术经历了从实验室到市场的漫长旅程，如今已成为众多领域不可或缺的一部分。未来，随着技术的不断创新和市场需求的增长，LED显示屏将将更加多元化、智能化和高效化，主要体现在屏幕超大化、高分辨率与高亮度、轻薄化与柔性化、无缝拼接与模块化设计、智能化与互动性、5G与物联网融合、多样化应用领域、环保与节能和政策支持与市场规范这九大方面。