LED發(fā)光二極管的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來發(fā)展前景展望

劉創(chuàng)業(yè)

（深圳市柯瑞光電科技有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引言

隨著近年來LED顯示器的旺盛發(fā)展，平板顯示器成為主流產(chǎn)品，在信息公開和信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛認(rèn)識(shí)。其主要原因是：①亮度高，LED的單亮度不能用液晶顯示器替代，因?yàn)長(zhǎng)ED顯示器更加纖細(xì)；②LED單元的低功耗、低驅(qū)動(dòng)電壓被業(yè)界廣泛認(rèn)同；③使用壽命長(zhǎng)，由于LED只為狀態(tài)驅(qū)動(dòng)，而且它是開或閉的，使得其擁有更長(zhǎng)的服務(wù)壽命。在經(jīng)過同樣不好的工作環(huán)境后，LED顯示器面板更為穩(wěn)固，較其他顯示器面板更加安全。基于上述優(yōu)勢(shì)，LED將在以下領(lǐng)域中被普遍應(yīng)用：金融信息展示，尤其是對(duì)證券交易和商業(yè)銀行的信息展示；運(yùn)輸樞紐信息顯示；端口以及船塢信息；體育場(chǎng)信息展示；道路交通及其他道路信息顯示；顯示屏及命令信息；服務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)宣傳；廣告媒體展示等[1]。

1 我國(guó)LED照明的現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)的LED照明技術(shù)已經(jīng)具備了相對(duì)完備的產(chǎn)業(yè)鏈體系，并維持了較快的發(fā)展速度和良好的發(fā)展勢(shì)頭。行業(yè)逐步進(jìn)入了國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，并實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在LED燈飾產(chǎn)業(yè)上的基本競(jìng)爭(zhēng)力。但是，現(xiàn)在與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)的LED燈飾產(chǎn)業(yè)仍然有不足。目前，中國(guó)LED照明技術(shù)有兩大發(fā)展現(xiàn)狀。第一是我國(guó)的LED照明產(chǎn)品有著較為完備的體系與生產(chǎn)鏈。在LED行業(yè)發(fā)展的前數(shù)十年里，生產(chǎn)LED的企業(yè)已有兩千七百多個(gè)，同時(shí)隨著產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，也聚集了不少風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)，這對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著很重要的幫助。第二是通過近十幾年的發(fā)展，中國(guó)LED燈飾行業(yè)已經(jīng)形成了由國(guó)家驅(qū)動(dòng)的大型工業(yè)區(qū)分布。通過建設(shè)已開發(fā)城市的LED工廠，也促進(jìn)了其他行業(yè)的發(fā)展。在中國(guó)工業(yè)化的快速發(fā)展中，為了節(jié)省更多的費(fèi)用，減少能源浪費(fèi)，工廠正逐步增加對(duì)LED燈飾行業(yè)的要求，從而帶動(dòng)了LED市場(chǎng)的迅速發(fā)展，也為L(zhǎng)ED工業(yè)化發(fā)展提供了重要的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。同時(shí)人民生活質(zhì)量的提高，在LED市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也產(chǎn)生了很好的輔助效果。由于我國(guó)已經(jīng)確立了在世界經(jīng)濟(jì)的主體地位[2]，中國(guó)產(chǎn)品的海外需求大大拓展了這個(gè)市場(chǎng)，也推動(dòng)了LED行業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年僅LED燈飾行業(yè)的市場(chǎng)需求就達(dá)五百三十億元人民幣。中國(guó)資源的現(xiàn)狀是照明工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，人力資源和原料是這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要條件。正如人們所知道的，中國(guó)有著巨大的人口數(shù)量和廣袤的領(lǐng)土。這個(gè)基本條件的滿足給中國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的便利，所需的原材料資源充足，為在我國(guó)制造產(chǎn)品時(shí)提供了最大的保障。現(xiàn)在越來越多的農(nóng)村人選擇進(jìn)入城市發(fā)展，以尋求更多的經(jīng)濟(jì)收入。同時(shí)，也給工廠創(chuàng)造了許多勞動(dòng)力，讓LED燈飾制造行業(yè)更好地招工。近年來，隨著國(guó)民社會(huì)對(duì)這項(xiàng)科技的重視，越來越多的科技人才由高校走向了工廠，同時(shí)，也要提高行業(yè)人員的綜合素質(zhì)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供良好條件。目前，政府為扶持LED燈具行業(yè)的發(fā)展，制定了很多的優(yōu)惠政策，在積極推動(dòng)政策的同時(shí)，國(guó)家也派發(fā)了補(bǔ)助金，既激發(fā)了人民對(duì)行業(yè)參與的興趣，又鼓勵(lì)了人民對(duì)行業(yè)的投入，進(jìn)一步促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展。2019年以來，我國(guó)LED外延片產(chǎn)值規(guī)模有所下降，行業(yè)壓力凸顯，如圖1所示。圖2為2019年我國(guó)LED行業(yè)下游應(yīng)用市場(chǎng)結(jié)構(gòu)分布情況。

圖1 LED 產(chǎn)值規(guī)模

圖2 2019 年我國(guó)LED 行業(yè)下游應(yīng)用市場(chǎng)結(jié)構(gòu)分布情況

1.2 發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn)

核心技術(shù)不完美。LED照明行業(yè)屬于高新技術(shù)行業(yè)，隨著我國(guó)科技的發(fā)展與進(jìn)步，高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用也日漸普遍。所以，LED行業(yè)的技術(shù)提升特別關(guān)鍵。好的技術(shù)產(chǎn)品能夠經(jīng)過持續(xù)的創(chuàng)新與發(fā)展，保證質(zhì)量，提高使用壽命。由于外國(guó)LED照明技術(shù)的長(zhǎng)期壟斷，我國(guó)只能進(jìn)口其核心技術(shù)來進(jìn)行制造。因此，新技術(shù)的研究開發(fā)是改善國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)最重要的課題。隨著時(shí)代的發(fā)展，LED照明技術(shù)的應(yīng)用越來越引人注目，如何滿足客戶的需求成為這個(gè)行業(yè)經(jīng)常最被討論的問題。由于現(xiàn)在缺乏嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上存在一些副標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，嚴(yán)重威脅消費(fèi)者的人身安全，最終導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)LED照明市場(chǎng)失去信心。另外創(chuàng)造團(tuán)隊(duì)也不夠?qū)I(yè)，在國(guó)家對(duì)產(chǎn)業(yè)的支持和企業(yè)的優(yōu)先補(bǔ)助政策下，很多人認(rèn)為可以獲得豐富的利益，然后盲目地繼續(xù)趨勢(shì)。由于缺乏基礎(chǔ)知識(shí)、不完整的創(chuàng)造團(tuán)隊(duì)和無資質(zhì)的技術(shù)，所制造出的產(chǎn)品無法滿足相關(guān)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的預(yù)期[3]。

2 LED的發(fā)展前景

2.1 如何更好地發(fā)展LED照明的應(yīng)用

增加該領(lǐng)域?qū)ED能源科學(xué)技術(shù)的投資。產(chǎn)業(yè)想進(jìn)一步發(fā)展，離不開LED技術(shù)的革新。因此，應(yīng)該按照現(xiàn)在的狀況加大投資，只有在獲得足夠的資金的情況下，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化創(chuàng)新技術(shù)，建立相關(guān)技術(shù)的服務(wù)平臺(tái)，這樣可以更好地提出問題，分析、討論，最終解決問題。另外，通過這個(gè)平臺(tái)的建設(shè)也能夠利用這個(gè)平臺(tái)大幅地提高資源共享能力，彌補(bǔ)科研力量的不足，從而擴(kuò)大了科研人員知識(shí)的儲(chǔ)備，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為下一創(chuàng)新階段打好技術(shù)基礎(chǔ)。由于高等教育產(chǎn)業(yè)的不斷深化與改革，全國(guó)人才培養(yǎng)機(jī)構(gòu)已增加三個(gè)試點(diǎn)，提高了本行業(yè)高等教育水平。不過，鑒于LED照明技術(shù)的行業(yè)特殊性，我國(guó)教育行業(yè)仍處在改革與實(shí)踐的初級(jí)階段。基于這種情況，對(duì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的開發(fā)就大大減少了。所以，盡快改善產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)構(gòu)就尤為重要，它不僅能增加LED照明應(yīng)用領(lǐng)域的人才數(shù)量，解決了技術(shù)人才不足的問題，還提高了該領(lǐng)域人才的綜合素質(zhì)。創(chuàng)新的新技術(shù)可以讓人們更接近、更方便地投入到產(chǎn)品的處理和生產(chǎn)中[4-5]。同時(shí)，進(jìn)入企業(yè)的人才，在革新的過程中，可以給老員工帶來新的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，提高這個(gè)領(lǐng)域的人才水平。

2.2 中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)分析

建筑照明和室內(nèi)、室外顯示畫面依然占據(jù)著LED的大部分市場(chǎng)。目前，中國(guó)應(yīng)用軟件市場(chǎng)主要是建筑照明、室內(nèi)及室外顯示畫面。LED顯示屏廣泛用于銀行、證券中心、車站和體育場(chǎng)，以便于組裝、低功耗和高亮度的優(yōu)點(diǎn)。由奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)以及幾個(gè)城市夜間場(chǎng)景項(xiàng)目的實(shí)證效果驅(qū)動(dòng)，由一些國(guó)家的半導(dǎo)體照明項(xiàng)目等許多有利因素推動(dòng)，建筑照明市場(chǎng)還有著廣闊的前景。而且，建筑照明和室內(nèi)室外顯示畫面將來會(huì)支配市場(chǎng)。

國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)超過30億元，我國(guó)的太陽(yáng)能半導(dǎo)體照明產(chǎn)品占全球市場(chǎng)的80%以上。其中LED信號(hào)燈市場(chǎng)趨于飽和，市場(chǎng)已達(dá)10多億元，高亮度LED燈也普遍存在并趨于飽和。以上海為例，新建的燈光基本使用LED作為光源。另外，LED光源預(yù)計(jì)將廣泛分布在鐵路信號(hào)領(lǐng)域，截止到2020年，在全國(guó)鐵路的營(yíng)業(yè)里程達(dá)到10萬公里。因此，首選采用安全、節(jié)能的LED照明，另外鐵路信號(hào)、便攜式信號(hào)、車庫(kù)燈、安全標(biāo)志等照明產(chǎn)品也可使用LED照明[6]。

3 結(jié)語

總之，本文根據(jù)中國(guó)LED照明的當(dāng)前使用情況和開發(fā)前景，進(jìn)行了上述分析，并結(jié)合了相關(guān)數(shù)據(jù)及相關(guān)調(diào)查。但是由于個(gè)人有限的能力，對(duì)這個(gè)領(lǐng)域所面臨的問題和這個(gè)行業(yè)前景的研究是不徹底的。為了中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)家應(yīng)該注重培養(yǎng)LED產(chǎn)業(yè)的人才，然后增加LED技術(shù)發(fā)展方面資金的投入，改善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，努力使我國(guó)從LED的生產(chǎn)國(guó)變成生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)。