關(guān)于LED現(xiàn)代發(fā)展趨勢的思考

李 豪

（廣東美的制冷設(shè)備有限公司，廣東 佛山528311）

0 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，LED 技術(shù)得到不斷地發(fā)展， 在人們的日常生活中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。 LED 技術(shù)常用于馬路交通燈牌，一些電器的指示燈，電腦控制的顯示器，以及其他看不見的液晶顯示背光莫等等， 豐富了設(shè)備的使用功能， 提高了人們的生活質(zhì)量。 近年來，LED 技術(shù)在越來越多的領(lǐng)域中發(fā)揮作用，也逐漸成為我國研究的重要課題。

1 LED 技術(shù)簡介

1.1 LED 技術(shù)概念

LED 是一種半導(dǎo)體發(fā)光二極管，英文全稱為Light Emitting Diode。LED 技術(shù)最早發(fā)現(xiàn)與上世紀60 年代， 相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體具有發(fā)光現(xiàn)象，并且根據(jù)半導(dǎo)體的這種光學(xué)性質(zhì)制備了能夠發(fā)光的二極管， 即為LED。 LED 技術(shù)的發(fā)現(xiàn)到廣泛應(yīng)用經(jīng)歷了幾十年， 近十年，LED 技術(shù)在多個領(lǐng)域中得到了廣泛地應(yīng)用。LED 技術(shù)最早應(yīng)用于各種指示燈中， 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，LED 技術(shù)開始應(yīng)用于電腦控制的LED 顯示面板，并且應(yīng)用越來越廣泛，幾乎所有的電子產(chǎn)品中都應(yīng)用了LED 技術(shù)。

1.2 LED 技術(shù)原理

與我們?nèi)粘Ｉ钪械陌谉霟簟?熒光燈工作原理相比，LED 技術(shù)原理有著很大的不同。 首先，LED 技術(shù)是一種半導(dǎo)體器件，是由N 型半導(dǎo)體和P 型半導(dǎo)體共同組成的一種晶片， 這兩種半導(dǎo)體之間形成PN結(jié)，在PN 結(jié)上加偏壓就會使得PN 結(jié)中有一定的電流通過，這時二極管就會發(fā)光。 二極管發(fā)光的是因為有少數(shù)載流子出現(xiàn)符合現(xiàn)象，器件內(nèi)部的電能會轉(zhuǎn)換成一部分的光能體現(xiàn)出來。 一般的LED 技術(shù)都是利用某些化合物材料制成具有PN 結(jié)的器件，并且這種器件具備特殊的光電特性，能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成一部分的光能，并且映射出來，這就是LED 技術(shù)的基本工作原理。 一般的LED 技術(shù)可以使用直流、交流、脈沖等電源，在工作時電流一般為幾毫安至幾十毫安左右。

1.3 LED 技術(shù)的特性

LED 技術(shù)輸出的電流一般具有一致性與恒定性的特點，白光LED的順向電壓有很多種類，種類不同容易導(dǎo)致分布不均勻的問題，因此LED 的輝度容易出現(xiàn)不均勻的問題。 在現(xiàn)代的LED 技術(shù)研究中，如何使得LED 的光學(xué)性質(zhì)更加穩(wěn)定均勻，是研究的主要目標，也是LED 驅(qū)動IC 技術(shù)的重要指標之一。 LED 技術(shù)在不同的環(huán)境下會受到溫度或使用時間等問題的影響，因此在使用的過程中會出現(xiàn)錯誤，因此在進行LED 技術(shù)的使用中，一般都設(shè)計偵錯功能。在LED 器件的制備過程中，制作工藝會對LED 器件產(chǎn)生一定的影響，因此LED 驅(qū)動IC 可以通過改變數(shù)字碼的方式來調(diào)整LED 器件的電流偏差[1]。

2 LED 技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

LED 是一種新型的照明技術(shù)，從發(fā)現(xiàn)起，就得到了人們的廣泛關(guān)注。 近年來，隨著LED 技術(shù)的成熟與發(fā)展，發(fā)光二極管多色化以及高亮度化有了很大的提高，LED 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴展。

2.1 照明應(yīng)用

LED 是一種新型的光源， 與傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈相比，LED 燈的發(fā)光亮度和使用壽命都要強得多，在照明領(lǐng)域中擁有非常大的潛在價值。 不僅是發(fā)光亮度和使用壽命方面存在很大的優(yōu)勢，LED 燈消耗功率僅是白熾燈和熒光燈的幾分之一， 在使用的過程中更加節(jié)省能源，經(jīng)濟效益非常明顯。隨著人們生活水平的提高，人們對于燈飾的要求不僅局限于照明方面，對于燈飾的裝飾效果也同樣注重。 LED 顏色豐富、變化活躍的特性正好符合了人們對于燈飾的這一需求，在裝飾照明領(lǐng)域中得到人們的青睞。

2.2 交通信號燈應(yīng)用

LED 新型光源在交通信號燈領(lǐng)域中被廣泛采用。傳統(tǒng)的交通信號燈多為白熾信號燈，這種信號燈的能耗比較大，造成很大的浪費。而新型的LED 交通信號燈，不僅燈光亮度高，可靠性好，而且LED 交通信號燈的能耗非常低，為交通行業(yè)帶來很大經(jīng)濟效益。 LED 交通信號燈在交通行業(yè)中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用，節(jié)省了能源，提高了經(jīng)濟效益。

2.3 顯示屏應(yīng)用

隨著經(jīng)濟的發(fā)展與科技的進步， 人們之間的聯(lián)系越來越便利，這歸功于無線電通訊產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。 近年來，無線電通訊技術(shù)有了突飛猛進的發(fā)展，通訊設(shè)備以驚人的速度進行更新?lián)Q代。 在無線電通訊產(chǎn)品中，彩屏手機的生產(chǎn)和研發(fā)占領(lǐng)了整個無線電產(chǎn)品市場的主導(dǎo)地位，成為手機設(shè)備發(fā)展的主要方向。在手機設(shè)備中，常用的電池大多為鋰離子電池，典型電壓為3.6V～4.2V，因此，手機的其他設(shè)備必須降低能耗才能保證手機的使用時間。 近年來，對于手機屏幕耗電的研究非常活躍，提高電源連續(xù)供電時間是手機研發(fā)的重中之重。 LED 技術(shù)的能耗少、光亮適中，在手機等設(shè)備的顯示屏中有著廣泛地應(yīng)用[2]。

3 我國LED 技術(shù)存在的問題

與一般的器件產(chǎn)業(yè)不同，LED 產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)及應(yīng)用鏈比較長。 LED技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用中，主要分成三個方面，第一個芯片和外延材料的加工，第二個是器件的封裝，第三個是產(chǎn)品的集成應(yīng)用。 其中，第一個環(huán)節(jié)的技術(shù)含量較高，并且集中的資本較高，相對于第一環(huán)節(jié)而言，第二三個環(huán)節(jié)的技術(shù)含量與資本密集度都較低。 但是對于LED 器件的質(zhì)量而言，每個環(huán)節(jié)都非常重要，都關(guān)系著LED 產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量與未來發(fā)展。

從全球來看，LED 技術(shù)是一項技術(shù)含量非常高的領(lǐng)域， 完全掌握LED 核心技術(shù)的廠商并不是很多，因此LED 核心技術(shù)是LED 產(chǎn)業(yè)的重要競爭力。 我國的LED 產(chǎn)業(yè)在第一環(huán)節(jié)的核心技術(shù)方面還存在一定的不足，處于發(fā)展的初級階段。LED 器件中的芯片質(zhì)量、外延材料生長以及芯片的制備方面， 我國的技術(shù)與發(fā)達國家相比還處于落后階段。 在第二環(huán)節(jié)的封裝方面，我國發(fā)展迅速，已經(jīng)具備比較強的實力，但是用于LED 器件封裝的高端材料主要依賴于進口， 限制了我國LED 產(chǎn)業(yè)第二環(huán)節(jié)的發(fā)展。 除此之外，在LED 產(chǎn)品燈具的散熱、光學(xué)設(shè)計以及電源管理等相關(guān)技術(shù)中，我國還處于落后的階段，有待進一步發(fā)展。

4 解決對策

LED 產(chǎn)業(yè)是新型產(chǎn)業(yè)之一，給我國的經(jīng)濟帶來較大的收益，面臨著前所未有的發(fā)展機遇，必須采取措施解決目前出現(xiàn)的問題，提高我國LED 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 首先，應(yīng)當(dāng)突破核心技術(shù)制約，加大研發(fā)投入力度，努力解決現(xiàn)階段LED 產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)問題；其次，應(yīng)當(dāng)完善LED 產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線圖，根據(jù)我國現(xiàn)階段的發(fā)展情況，做出改善，為LED 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供正確的指引；再次，在LED 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，制定相關(guān)的產(chǎn)業(yè)標準體系，建立一個健康的產(chǎn)業(yè)競爭環(huán)境，引導(dǎo)LED 產(chǎn)業(yè)合理地競爭，從而實現(xiàn)我國LED 產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展；最后，應(yīng)當(dāng)增進國際間的合作，努力學(xué)習(xí)國外的先進技術(shù)，引進、培養(yǎng)LED技術(shù)高素質(zhì)人才，提升我國LED 產(chǎn)業(yè)的技術(shù)實力，增強我國LED 產(chǎn)業(yè)在國際上的競爭力。

5 結(jié)語

LED 產(chǎn)業(yè)是一種新型的產(chǎn)業(yè)，給各國經(jīng)濟和人們的生活都來帶了較大的收益，是各國經(jīng)濟實力競爭的主要行業(yè)。 近年來，我國的LED 產(chǎn)業(yè)有了飛速的發(fā)展，但是相對發(fā)達國家來說，技術(shù)方面還存在一定的差距。面對激烈的競爭，提高自身的技術(shù)，創(chuàng)造良好地生產(chǎn)環(huán)境，才能使得LED 產(chǎn)業(yè)健康、穩(wěn)定、持續(xù)地發(fā)展。

［1］鐘冬梅.LED 技術(shù)發(fā)展概述[J].數(shù)字通信,2011,03:41-44.

［2］徐建華.LED 技術(shù)應(yīng)用于前景展望[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2013,07:287-288.