LED的发展与未来创新

袁红

【摘 要】LED是发光二极管（Light Emitting Diode，LED）的简称，也称作为发光二极管，这种半导体组件发展以来一般是作为指示灯、显示板，但随着技术的发展，现已经能作为光源广泛使用，其高亮度、低能耗、寿命长、启动快，功率小、无频闪、不容易产生视觉疲劳等优点，使其在现今社会中、家庭中开始广泛应用。LED的应用越来越普遍，基于环保及节约能源需求，全球各国政府重视LED与节能产品带来的经济与节能效益，近几年越来越多的投资人涌入LED行业中。本篇论文以LED产业为主轴，首先对LED的历史和应用进行简要介绍，然后系统分析LED产业目前的发展现状以及发展趋势，最后做出对LED未来创新的总结。

【关键词】LED产业;发展现状;未来创新

一、LED产业的发展历史

（一）LED的诞生

20世纪70年代，LED主推的是数字与文字显示技术，在许多商用设备中，LED显示屏也逐渐受到来自其他显示技术的激烈竞争，如液晶、等离子体和真空荧光管显示器。这种竞争性激励着LED制造商进一步拓展他们的产品类型，并积极寻求LED具有明显竞争优势的应用领域。此后，LED开始应用于文字点阵显示器、背景图案灯栅和条线图阵列。数字显示屏的尺寸和复杂度在不断增长，从2位数字到3位甚至4位，从7段数字到能够显示复杂的文字与图案组合的14段或16段阵列。目前，最亮的材料是透明基底AIInGaP。在1991年至2001年期间，材料技术、裸片尺寸和外形的进一步发展，使商用化LED的光通量提高了将近20倍。

（二）LED的应用

LED的高速发展，使其应用领域也是越来越广，由最早用于电源指示灯发展到现在的建筑物外观照明、景观照明、各种室内、户外显示屏，汽车内部的仪表板、刹车灯、尾灯，电子手表，手机以及植物照明，只要是人们生活中所涉及到的照明场所都有LED照明产品的身影。

二、LED的发展现状与未来创新

（一）LED的发展现状

十年来中国照明产业快速成长，产业规模得到最大化扩张。自2009年起，中国政府针对LED照明产业陆续推出多项优惠措施，如MOCVD机购置补贴、研发金额补贴与抵减、投资设厂审批优惠等，吸引众多厂商与实业家竞相进入LED产业或LED应用产业，其近年的产业扩张幅度令亚洲既有的LED厂商备感威胁。国内光注册的LED公司就多达7000多家，再加上一些没有注册的小作坊和一些躲在注册公司后面的3-5人小工作团体，从事LED照明行业的企业可谓数不胜数。

（二）LED的未来创新

随着技术日趋成熟和市场需求逐步启动，LED产业将进入新一轮增长期，朝着更高光效、更低成本、更高可靠性和更广泛应用方向发展，如智能照明，光通信技术等。2015年，智能照明在智慧城市和智能家居的双驱动力推动下踏上了新的发展阶段，企业推出的智能照明产品不再局限于调光调色，开始附加一些简单的娱乐功能，更为突出的是照明企业在逐步接受跨界融入，通过跨界的交互合作，实现照明跟光源的结合，以及硬件和移动网的结合，实现真正人性化的智能照明。消费者性格喜好各式各样，单一的功能是无法满足的，产品的个性化设置无疑会是吸引消费者的一大亮点，根据用户的个性喜好，智能照明产品能提供个性化的服务，这样才有可能成为未来消费的主流产品。

在不远的将来，智能照明不会仅仅作为一盏灯、一个开关而存在，它将会和家居连成一块，成为一个家居系统，全方位的为用户提供舒服的环境和服务，随着整体智能家居、智慧城市的发展和物联网的加入，智能一体化解决方案将不同智能单品连成一片智能的蓝海。智能照明的本质是电子化和网络化，不仅可以实现照明系统的智能控制，实现自动调节和情景照明的基本功能，同时也是互联网的一个入口，从而衍生更多高附加值的服务，例如健康管理、地图定位、商品导购与广告等等。由此可预见，未来的LED产品除了颠覆传统外观，它必然还将引发一场有关智能照明的技术革命。因为目前市场上的LED灯成本偏高，单靠节能难以吸引消费者购买。但如果实现智能照明，具有成本低、简单易用、灵活场景设置以及投资回报等优势，消费者的购买意愿将大大增加。

通过光电与通信的跨界合作而衍生出来的光通信技术，正成为未来智慧生活的另一大研究方向。可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的，将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围，电脑不需要电线连接，因而具有广泛的开发前景。与目前使用的无线局域网（无线LAN）相比，“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号，其通信速度可达每秒数十兆至数百兆，未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端，只要在室内灯光照到的地方，就可以长时间下载和上传高清晰画像和动画等数据。该系统还具有安全性高的特点。用窗帘遮住光线，信息就不会外泄至室外，同时使用多台电脑也不会影响通信速度。对电磁信号敏感的医院等部门也可以自由使用该系统。

图一 室内无线光通信示意图

此外，LED照明技术在植物种植领域也十分具有优势，因为LED是具有低发热特性的冷光源，体积结构紧密，可以近距离照射植物，提高植物栽培的空间利用率，而且还能提高植物抗病虫害的能力，因此近年来用LED照明来培育植物或农作物的方式受到广大农场的青睐。

随着智能照明发展渐趋成熟，围绕人的体验的智能化研究将成为主流，以人的行为、视觉功效、视觉生理心理研究为基础，开发更具有科学含量的、以人为本的高效、舒适、健康的智能化照明。智能技术与照明的结合使照明更进一步地满足不同个体、不同层次群体的照明需求，是使照明从满足一般人的需求到满足个体、个性需求的必不可少的技术手段，这也应该是智能照明的发展方向。

三、结束语

随着众多照明企业积极布局智能照明领域，行业掀起对智能照明话题的大讨论。然而，真正的智能照明是什么？未来智能照明将如何发展？目前，智能照明尚无定论。但行业对智能照明前景和趋势的认同毋庸置疑。因此国内照明行业应该敲响警钟，智能转型已成大势所趋，行业破局迫在眉睫。

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