LED照明发展应对的问题探讨

2021-04-03梁正恺

工程技术与管理 2021年16期

梁正恺

深圳市九洲光电科技有限公司，中国·广东深圳 518000

1 引言

在社会生活以及人们的生存当中，能源是不可或缺的最重要的物质基础，基于当前全球能源紧张的大环境来看，实行节能减排是整个社会发展以及经济发展的必然要求。据有关数据调查显示，在中国照明所产生的能耗是占据全国总发电量的15%以上，照明节能对于节能减排具有非常重要的作用。对于当前中国的照明来讲，大多数仍然是低效照明，所以所拥有的节能减排的空间潜力是非常大的。

2 LED照明方式

对于LED照明方式来讲，又被称之为发光二极管，是一种半导体固体发光器件，在用于发光过程中时，其发光原理是基于固体半导体芯片作为主要的发光材料，然后在发光材料的两端增加正向电压半导体的pn结当中注入的空穴和电子复合时，会使得内部的光子发射从而产生光[1]，然后将电能转换为光能。在过去的LED照明方式当中，传统的方式包括LED以及chipLED和snapLED等，但随着技术的更新，LED的照明方式也在不断割线，包括陶瓷基板LED和侧发光LED等等，这些都是当前LED照明方式当中的一种。

对于LED这种照明方式来讲，无论是光源生产过程还是成品，对于环境所产生的污染都是非常小的，而且在使用过程中性能非常稳定，使用寿命也非常长，能够重复开闭，对于当前的照明来讲是非常适合的。这些优点也成为当前LED照明方式在城市生产及生活当中得以广泛应用的最主要理由。在LED技术以及高效节能技术实现全面创新突破与发展的过程中，中国照明产业已经实现了全面革新与创新，基于当前中国LED产业的发展来看，已经全面进入了自主创新以及跨越式发展的重大发展时期。

3 LED照明技术问题

在半导体照明产业发展过程中，主要包括三个环节，分别是发光外延片的生产、芯片制造和器件封装。对于当前中国的LED照明技术发展来讲，制约该领域发展的技术问题主要包括以下几个方面。

3.1 高显色性及发光效率的白光LED制造

对于当前的LED来讲，在照明使用过程中拥有高显色性以及高发光效率的白光LED是能够实现照明功能发挥的最主要前提，针对白光LED来讲自身的发光效率以及显色性和成本，都决定了在整个市场发展过程中产品的竞争力以及企业的竞争力。在当前的白光LED制备过程中，主要制备方法可以分为三种，分别是光转换型、多色组合型以及多量子阱型[2]。对于光转换型制备方法来讲，在当前的生产过程中是使用频率最广的，但是会出现能量损失以及光效率不高的问题。而对于多色组合型生产方式来讲，因为发光是全部依靠LED的，所以也不需要进行光谱转换，所产生的能量损耗也比较小，工作效率是最高的，但是内部的结构比较复杂，而且颜色分布也不均匀。此外，多量子井型这种制造方式在发光层的生长过程中增加不同的杂质，从而产生后补色的多量子角，然后通过不同的量子酒所产生的光子复合形成白光，这种技术在应用过程中要求非常高，而且不能实现产业化生产。

3.2 发热问题

在当前的LED照明产业发展过程中，对于大功率的LED来讲，发热问题已经成为制约整个LED照明技术以及产业发展的最主要问题。对于LED光源来讲，寿命是非常长的，而决定寿命长短的主要因素，就是温度控制的效率，在LEDPN结当中，温度升高会导致元器件的性能出现变化或者是性能衰减，这也是为什么当前单颗LED不能够作为照明光源进行单独使用的原因。对于大功率的LED来讲，在当前使用过程中是无法获得高光通量的，最主要阻碍就是芯片的取光方式以及高出光效率封装结构设计因素。

3.3 LED投光及二次配光设计问题

在LED照明技术发展初期阶段，传统的LED光源发光角度是比较小的，而且点面积亮度比较高，在使用过程中光的散射拥有非常强的方向性，所以就导致光源形成了光点，在应用于照明过程中是不能够发挥照明效果[3]。因此，在应用LED照明过程中，为了满足一些特定场合的照明要求需要再选择照明元器件时，将数10个甚至上百个LED组成相关的矩阵，然后需要照明灯具通过进行二次光学设计才能够达到理想的照明效果以及光强分布效果。

4 LED照明企业发展存在的问题

4.1 企业技术创新水平较低

对于当前的LED照明企业来讲，在发展过程中，虽然部分企业极为重视自身的品牌培育以及技术创新，但是仍然有一些企业在发展过程中是以模仿或者是抄袭其他先进企业的技术成果为自身的生产力的。因此，对于这些企业来讲，自身的技术革新以及创造力是非常低的，在遇到大的市场挑战受到冲击时，这些企业很可能就会一蹶不振，对于整个LED照明产业的发展来讲，这些企业并不能够产生任何的助力，且企业自身的生存也岌岌可危。

4.2 人力资源管理存在的问题

LED照明企业应当充分发挥好人力资源的真正作用，注重加强管理专业技术人才的培养和运用，这也是LED产业实现技术升级以及企业现代化建设的最主要途径，能够促进企业实现效益良性循环。当前经济全球化发展背景下一些非关键性的技术都能够依托买卖关系取得，但是基础以及能力并不能够通过买卖关系获得，所以就需要人力资源为基础，不断构建相应的基础以及能力。

4.3 资本资源存在的问题

除了上述的人力资源管理工作之外，对于LED照明企业来讲，资本资源的获取也是非常重要的，企业在发展的过程中若是仅凭一己之力向银行贷款或者是向其他个人贷款，在当前经济全球化发展背景下是很难的，而且也难以获得有效的市场地位，所以需要对自身的融资渠道进行进一步改良。有许多LED企业在发展过程中，通过借壳上市获得了能够实现可持续发展所需的资金，这也是企业的发展过程中如果想实现可持续发展和健康发展的必然选择。

4.4 企业与企业之间的共赢

对于LED企业来讲，在发展过程中若是一味地闭门造车或者是完全依靠自身，那么在整个产业发展过程中，可能很快就被整个产业的发展速度以及发展水平甩开。尤其是在经济全球化发展背景下，LED照明企业之间应当认识到合作的重要性，通过强强合作来实现发展共赢，让各企业之间的优势能够形成互补，并以此为基础快速推动LED产业实现进步。