LED照明發(fā)展應(yīng)對的問題探討

梁正愷

深圳市九洲光電科技有限公司，中國·廣東 深圳 518000

1 引言

在社會生活以及人們的生存當(dāng)中，能源是不可或缺的最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，基于當(dāng)前全球能源緊張的大環(huán)境來看，實(shí)行節(jié)能減排是整個(gè)社會發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，在中國照明所產(chǎn)生的能耗是占據(jù)全國總發(fā)電量的15%以上，照明節(jié)能對于節(jié)能減排具有非常重要的作用。對于當(dāng)前中國的照明來講，大多數(shù)仍然是低效照明，所以所擁有的節(jié)能減排的空間潛力是非常大的。

2 LED照明方式

對于LED照明方式來講，又被稱之為發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，在用于發(fā)光過程中時(shí)，其發(fā)光原理是基于固體半導(dǎo)體芯片作為主要的發(fā)光材料，然后在發(fā)光材料的兩端增加正向電壓半導(dǎo)體的pn結(jié)當(dāng)中注入的空穴和電子復(fù)合時(shí)，會使得內(nèi)部的光子發(fā)射從而產(chǎn)生光[1]，然后將電能轉(zhuǎn)換為光能。在過去的LED照明方式當(dāng)中，傳統(tǒng)的方式包括LED以及chipLED和snapLED等，但隨著技術(shù)的更新，LED的照明方式也在不斷割線，包括陶瓷基板LED和側(cè)發(fā)光LED等等，這些都是當(dāng)前LED照明方式當(dāng)中的一種。

對于LED這種照明方式來講，無論是光源生產(chǎn)過程還是成品，對于環(huán)境所產(chǎn)生的污染都是非常小的，而且在使用過程中性能非常穩(wěn)定，使用壽命也非常長，能夠重復(fù)開閉，對于當(dāng)前的照明來講是非常適合的。這些優(yōu)點(diǎn)也成為當(dāng)前LED照明方式在城市生產(chǎn)及生活當(dāng)中得以廣泛應(yīng)用的最主要理由。在LED技術(shù)以及高效節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)全面創(chuàng)新突破與發(fā)展的過程中，中國照明產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面革新與創(chuàng)新，基于當(dāng)前中國LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看，已經(jīng)全面進(jìn)入了自主創(chuàng)新以及跨越式發(fā)展的重大發(fā)展時(shí)期。

3 LED照明技術(shù)問題

在半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)，分別是發(fā)光外延片的生產(chǎn)、芯片制造和器件封裝。對于當(dāng)前中國的LED照明技術(shù)發(fā)展來講，制約該領(lǐng)域發(fā)展的技術(shù)問題主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1 高顯色性及發(fā)光效率的白光LED制造

對于當(dāng)前的LED來講，在照明使用過程中擁有高顯色性以及高發(fā)光效率的白光LED是能夠?qū)崿F(xiàn)照明功能發(fā)揮的最主要前提，針對白光LED來講自身的發(fā)光效率以及顯色性和成本，都決定了在整個(gè)市場發(fā)展過程中產(chǎn)品的競爭力以及企業(yè)的競爭力。在當(dāng)前的白光LED制備過程中，主要制備方法可以分為三種，分別是光轉(zhuǎn)換型、多色組合型以及多量子阱型[2]。對于光轉(zhuǎn)換型制備方法來講，在當(dāng)前的生產(chǎn)過程中是使用頻率最廣的，但是會出現(xiàn)能量損失以及光效率不高的問題。而對于多色組合型生產(chǎn)方式來講，因?yàn)榘l(fā)光是全部依靠LED的，所以也不需要進(jìn)行光譜轉(zhuǎn)換，所產(chǎn)生的能量損耗也比較小，工作效率是最高的，但是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且顏色分布也不均勻。此外，多量子井型這種制造方式在發(fā)光層的生長過程中增加不同的雜質(zhì)，從而產(chǎn)生后補(bǔ)色的多量子角，然后通過不同的量子酒所產(chǎn)生的光子復(fù)合形成白光，這種技術(shù)在應(yīng)用過程中要求非常高，而且不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

3.2 發(fā)熱問題

在當(dāng)前的LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，對于大功率的LED來講，發(fā)熱問題已經(jīng)成為制約整個(gè)LED照明技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最主要問題。對于LED光源來講，壽命是非常長的，而決定壽命長短的主要因素，就是溫度控制的效率，在LEDPN結(jié)當(dāng)中，溫度升高會導(dǎo)致元器件的性能出現(xiàn)變化或者是性能衰減，這也是為什么當(dāng)前單顆LED不能夠作為照明光源進(jìn)行單獨(dú)使用的原因。對于大功率的LED來講，在當(dāng)前使用過程中是無法獲得高光通量的，最主要阻礙就是芯片的取光方式以及高出光效率封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素。

3.3 LED投光及二次配光設(shè)計(jì)問題

在LED照明技術(shù)發(fā)展初期階段，傳統(tǒng)的LED光源發(fā)光角度是比較小的，而且點(diǎn)面積亮度比較高，在使用過程中光的散射擁有非常強(qiáng)的方向性，所以就導(dǎo)致光源形成了光點(diǎn)，在應(yīng)用于照明過程中是不能夠發(fā)揮照明效果[3]。因此，在應(yīng)用LED照明過程中，為了滿足一些特定場合的照明要求需要再選擇照明元器件時(shí)，將數(shù)10個(gè)甚至上百個(gè)LED組成相關(guān)的矩陣，然后需要照明燈具通過進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)才能夠達(dá)到理想的照明效果以及光強(qiáng)分布效果。

4 LED照明企業(yè)發(fā)展存在的問題

4.1 企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平較低

對于當(dāng)前的LED照明企業(yè)來講，在發(fā)展過程中，雖然部分企業(yè)極為重視自身的品牌培育以及技術(shù)創(chuàng)新，但是仍然有一些企業(yè)在發(fā)展過程中是以模仿或者是抄襲其他先進(jìn)企業(yè)的技術(shù)成果為自身的生產(chǎn)力的。因此，對于這些企業(yè)來講，自身的技術(shù)革新以及創(chuàng)造力是非常低的，在遇到大的市場挑戰(zhàn)受到?jīng)_擊時(shí)，這些企業(yè)很可能就會一蹶不振，對于整個(gè)LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來講，這些企業(yè)并不能夠產(chǎn)生任何的助力，且企業(yè)自身的生存也岌岌可危。

4.2 人力資源管理存在的問題

LED照明企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮好人力資源的真正作用，注重加強(qiáng)管理專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)和運(yùn)用，這也是LED產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級以及企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的最主要途徑，能夠促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)效益良性循環(huán)。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展背景下一些非關(guān)鍵性的技術(shù)都能夠依托買賣關(guān)系取得，但是基礎(chǔ)以及能力并不能夠通過買賣關(guān)系獲得，所以就需要人力資源為基礎(chǔ)，不斷構(gòu)建相應(yīng)的基礎(chǔ)以及能力。

4.3 資本資源存在的問題

除了上述的人力資源管理工作之外，對于LED照明企業(yè)來講，資本資源的獲取也是非常重要的，企業(yè)在發(fā)展的過程中若是僅憑一己之力向銀行貸款或者是向其他個(gè)人貸款，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展背景下是很難的，而且也難以獲得有效的市場地位，所以需要對自身的融資渠道進(jìn)行進(jìn)一步改良。有許多LED企業(yè)在發(fā)展過程中，通過借殼上市獲得了能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所需的資金，這也是企業(yè)的發(fā)展過程中如果想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和健康發(fā)展的必然選擇。

4.4 企業(yè)與企業(yè)之間的共贏

對于LED企業(yè)來講，在發(fā)展過程中若是一味地閉門造車或者是完全依靠自身，那么在整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，可能很快就被整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度以及發(fā)展水平甩開。尤其是在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展背景下，LED照明企業(yè)之間應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到合作的重要性，通過強(qiáng)強(qiáng)合作來實(shí)現(xiàn)發(fā)展共贏，讓各企業(yè)之間的優(yōu)勢能夠形成互補(bǔ)，并以此為基礎(chǔ)快速推動LED產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)步。

5 結(jié)語

基于當(dāng)前中國的發(fā)展環(huán)境來看，LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是擁有較為廣闊的前景的，同時(shí)符合當(dāng)前中國實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及綠色化照明的宗旨，但是在發(fā)展過程當(dāng)中，無論是企業(yè)自身還是技術(shù)方面仍然存在一些問題，這些問題需要不斷地去解決，這樣才能促進(jìn)LED產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。