關于LED現代發展趨勢的思考

李 豪

（廣東美的制冷設備有限公司，廣東 佛山528311）

0 前言

隨著科學技術的不斷進步，LED 技術得到不斷地發展， 在人們的日常生活中發揮了關鍵的作用。 LED 技術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， 豐富了設備的使用功能， 提高了人們的生活質量。 近年來，LED 技術在越來越多的領域中發揮作用，也逐漸成為我國研究的重要課題。

1 LED 技術簡介

1.1 LED 技術概念

LED 是一種半導體發光二極管，英文全稱為Light Emitting Diode。LED 技術最早發現與上世紀60 年代， 相關研究人員發現了半導體具有發光現象，并且根據半導體的這種光學性質制備了能夠發光的二極管， 即為LED。 LED 技術的發現到廣泛應用經歷了幾十年， 近十年，LED 技術在多個領域中得到了廣泛地應用。LED 技術最早應用于各種指示燈中， 隨著計算機技術的發展，LED 技術開始應用于電腦控制的LED 顯示面板，并且應用越來越廣泛，幾乎所有的電子產品中都應用了LED 技術。

1.2 LED 技術原理

與我們日常生活中的白熾燈、 熒光燈工作原理相比，LED 技術原理有著很大的不同。 首先，LED 技術是一種半導體器件，是由N 型半導體和P 型半導體共同組成的一種晶片， 這兩種半導體之間形成PN結，在PN 結上加偏壓就會使得PN 結中有一定的電流通過，這時二極管就會發光。 二極管發光的是因為有少數載流子出現符合現象，器件內部的電能會轉換成一部分的光能體現出來。 一般的LED 技術都是利用某些化合物材料制成具有PN 結的器件，并且這種器件具備特殊的光電特性，能夠將電能轉換成一部分的光能，并且映射出來，這就是LED 技術的基本工作原理。 一般的LED 技術可以使用直流、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 技術的特性

LED 技術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，種類不同容易導致分布不均勻的問題，因此LED 的輝度容易出現不均勻的問題。 在現代的LED 技術研究中，如何使得LED 的光學性質更加穩定均勻，是研究的主要目標，也是LED 驅動IC 技術的重要指標之一。 LED 技術在不同的環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錯誤，因此在進行LED 技術的使用中，一般都設計偵錯功能。在LED 器件的制備過程中，制作工藝會對LED 器件產生一定的影響，因此LED 驅動IC 可以通過改變數字碼的方式來調整LED 器件的電流偏差[1]。

2 LED 技術的主要應用領域

LED 是一種新型的照明技術，從發現起，就得到了人們的廣泛關注。 近年來，隨著LED 技術的成熟與發展，發光二極管多色化以及高亮度化有了很大的提高，LED 技術的應用領域也在不斷擴展。

2.1 照明應用

LED 是一種新型的光源， 與傳統的白熾燈和熒光燈相比，LED 燈的發光亮度和使用壽命都要強得多，在照明領域中擁有非常大的潛在價值。 不僅是發光亮度和使用壽命方面存在很大的優勢，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省能源，經濟效益非常明顯。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，在裝飾照明領域中得到人們的青睞。

2.2 交通信號燈應用

LED 新型光源在交通信號燈領域中被廣泛采用。傳統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，為交通行業帶來很大經濟效益。 LED 交通信號燈在交通行業中發揮了關鍵的作用，節省了能源，提高了經濟效益。

2.3 顯示屏應用

隨著經濟的發展與科技的進步， 人們之間的聯系越來越便利，這歸功于無線電通訊產品的開發和應用。 近年來，無線電通訊技術有了突飛猛進的發展，通訊設備以驚人的速度進行更新換代。 在無線電通訊產品中，彩屏手機的生產和研發占領了整個無線電產品市場的主導地位，成為手機設備發展的主要方向。在手機設備中，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，提高電源連續供電時間是手機研發的重中之重。 LED 技術的能耗少、光亮適中，在手機等設備的顯示屏中有著廣泛地應用[2]。

3 我國LED 技術存在的問題

與一般的器件產業不同，LED 產業的生產及應用鏈比較長。 LED技術在生產應用中，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，第三個是產品的集成應用。 其中，第一個環節的技術含量較高，并且集中的資本較高，相對于第一環節而言，第二三個環節的技術含量與資本密集度都較低。 但是對于LED 器件的質量而言，每個環節都非常重要，都關系著LED 產業的產品質量與未來發展。

從全球來看，LED 技術是一項技術含量非常高的領域， 完全掌握LED 核心技術的廠商并不是很多，因此LED 核心技術是LED 產業的重要競爭力。 我國的LED 產業在第一環節的核心技術方面還存在一定的不足，處于發展的初級階段。LED 器件中的芯片質量、外延材料生長以及芯片的制備方面， 我國的技術與發達國家相比還處于落后階段。 在第二環節的封裝方面，我國發展迅速，已經具備比較強的實力，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 產業第二環節的發展。 除此之外，在LED 產品燈具的散熱、光學設計以及電源管理等相關技術中，我國還處于落后的階段，有待進一步發展。

4 解決對策

LED 產業是新型產業之一，給我國的經濟帶來較大的收益，面臨著前所未有的發展機遇，必須采取措施解決目前出現的問題，提高我國LED 產業的發展。 首先，應當突破核心技術制約，加大研發投入力度，努力解決現階段LED 產業中的技術問題；其次，應當完善LED 產業的技術路線圖，根據我國現階段的發展情況，做出改善，為LED 產業的發展提供正確的指引；再次，在LED 產業發展的過程中，制定相關的產業標準體系，建立一個健康的產業競爭環境，引導LED 產業合理地競爭，從而實現我國LED 產業的健康、穩定、持續的發展；最后，應當增進國際間的合作，努力學習國外的先進技術，引進、培養LED技術高素質人才，提升我國LED 產業的技術實力，增強我國LED 產業在國際上的競爭力。

5 結語

LED 產業是一種新型的產業，給各國經濟和人們的生活都來帶了較大的收益，是各國經濟實力競爭的主要行業。 近年來，我國的LED 產業有了飛速的發展，但是相對發達國家來說，技術方面還存在一定的差距。面對激烈的競爭，提高自身的技術，創造良好地生產環境，才能使得LED 產業健康、穩定、持續地發展。

［1］鐘冬梅.LED 技術發展概述[J].數字通信,2011,03:41-44.

［2］徐建華.LED 技術應用于前景展望[J].科技情報開發與經濟,2013,07:287-288.