LED发展趋势——扩大商业应用领域

张浩

（上海宝山宜家家居有限公司，上海200436）

LED发展趋势
——扩大商业应用领域

张浩

（上海宝山宜家家居有限公司，上海200436）

发光二极管，简称LED，是第四代照明技术，它以节能环保、高效低耗的特点被广泛应用于各领域中，对促进我国商业发展起到重要的作用。论文概括了LED的发光原理及特点；对LED发展前景和在商业应用中存在的问题进行简述；最后对LED在扩大商业领域的应用进行深入探究，旨在为相关领域的工作者提供一些建议和帮助。

LED；照明技术；发展趋势；领域；探究

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.036

1 引言

随着社会经济的飞速发展和人们生活水平的迅速提高，传统的照明技术已无法跟上时代的步伐，面临淘汰。而作为新一代的照明技术——LED，却完全弥补了传统照明技术存在的缺陷，并且对我国商业的发展更起到了巨大的促进作用。LED在商业中的应用较广泛，很多商家和企业都应用了LED技术，进而有效地提升发展潜力。因此，研究LED在商业中的应用十分重要，不但可以推动商业的发展，还提高了我们的生活水平。

2 LED发光原理及特点

2.1 LED发光原理

发光二极管，即LED，它是一种新型的半导体材料，通过将电能转化为光能，进行照明工作。LED芯片自上而下由负极、正极、P区、激活层、N区和基板6部分组成。其中，P型半导体，即P区内部带有空穴，起到主导作用；而N型半导体，即N区主要由电子组成。当P区和N区这两部分半导体连在一起时，会形成“PN结”，使得电流通过半导体芯片时，电子会从N区转移到P区的空穴中，接着空穴将电子以光子的形式发送出去，即形成照明。

2.2 LED照明的特点

与传统的照明技术相比，LED的主要特点有以下几点。（1）能耗低。与传统的荧光灯相比，在同样的照明情况下，LED耗电量为荧光灯的一半，十分节约能源。（2）绿色环保。LED制作材料中不含对环境有污染的物质，并且可以回收再利用，大大降低了对环境的影响。（3）使用寿命较长。传统的灯泡存在发光时间长导致温度过高而损坏的现象，而LED是固态冷光源，因此使用寿命较长。（4）响应时间较快。LED的响应时间达到纳秒级，具有快速响应的能力。（5）光效较高。与传统发光设备相比，LED除了具有发热低的优点外，还具有发光效率高的特点，其光效是一般白炽灯的5倍。（6）安全性能好。因此，可以应用在各行各业，尤其是比较容易发生安全事故的煤矿工作中。

3 LED发展前景

LED凭借着优秀的特性，被广泛应用到各行各业[1]，主要体现在以下几个方面。

1）就投资额度而言。此技术投资额度在几千万元，相对较低，因此LED进入企业门槛低，具有广阔的发展前景。另外，LED在国内有很大的市场，而且市场容量较大，不易形成垄断经济，给国内企业生存和发展提供了广阔的空间。

2）就技术而言。虽然我国对于集成电路研究工作相对较少，但是根据我国对专业人才的猎取和培养以及对半导体技术的研究应用，使得LED技术水平已经与其他国家相差较小，具有广阔的研究前景。

3）就资源而言。我国有色金属资源十分丰富，占世界总资源储量的70%。这些丰富的有色金属资源为LED的研究和发展提供了物质保障。

4）就部分企业而言。国内一部分企业拥有核心的知识产权，在世界上都具有很强的竞争力，在技术发展上容易形成示范效应，从而达到促进国内企业和市场健康成长的效果。

4 LED在商业应用中存在的问题

为了了解LED在商业应用中存在的一些问题，我们对一些LED产品进行测试和分析。测试结果分析表明LED在商业应用中存在以下4个问题有待解决。

4.1 成本及维护方面

LED较高的价格成本是其在商业应用中被关注的首要问题，需要得到有效的改善。目前，市场上LED灯的价格在40元/W左右，100W的整灯大概4000元，200W整灯在8000元左右，价格十分昂贵。与传统灯泡相比（见表1），LED不仅昂贵，而且后期维修成本也十分高。由于LED灯具的结构设计均为一体化，从而使得LED灯具损坏或驱动电源故障时，必须整体拆除更换，维修费用较高、维护工作量较大。给商家造成严重的经济负担，同时也不利于LED在商业领域中的应用和发展。另外，由于LED的技术发展较快，使得商家对其更换速度也较快，从而造成LED灯具备件供给无法保证，给后期维护带来较大困扰。

表1 传统灯泡价格及维修元器件市场参考价格(元)

4.2 产品质量方面

LED在产品质量上存在的问题主要体现在使用效率方面。对于LED的使用效率可以划分为3点。（1）LED灯具的效率。LED灯具大都采用不同的配光方式，例如有的利用传统的配光器配光、有的利用光学透镜二次配光，这对LED灯具的出光效率产生严重的影响和制约。（2）LED的光效。与高压钠灯相比还存在些许不足之处，有待进一步完善和提高。（3）LED驱动电路的效率。在对LED驱动电路进行设计时，如果设计不当，就会使得LED驱动电路自身的特性发生变化，即恒流性质的转变，从而大大降低LED驱动电路的转换效率，进而对LED的质量产生影响。

4.3 照明质量方面

虽然LED光源具有很强的定向性能，但是光源的投射距离有限，造成照明均匀度差的现象。有些商家针对这一缺陷，选择应用了特殊的光学透镜进行二次配光的灯具，均匀度虽然得到改善，但仍然存在一些缺陷。有的产品未做二次配光，且LED光源具有定向照射特性，使灯下照度较高，但随着距离的延伸照度快速下降，水平照度均匀度很差，在实际应用中在两灯之间会造成明显暗区，形成明暗相间的斑马纹，而且灯具产生的眩光严重，给商业发展造成严重的困扰。

5 LED在扩大商业应用领域的思考探究

LED在扩大商业应用领域中，通常需要考虑以下几点。

5.1 经济性方面

LED在经济方面主要是从成本投资和后期维护2个方面体现的。商家在对LED产品进行选择时，会优先考虑它的成本及后期维修价格，再对其他因素进行衡量。

5.2 功能性方面

LED功能性的体现主要是在照明强度上，这就需要商家在对LED产品进行购买时，要对其照明度值进行分析[2]，参考《建筑照明设计标准》，如表2所示。

5.3 引导性方面

LED在商业中照明与在其他方面有所不同，LED在商业中除了起到照明的作用，更多的是对顾客的引导作用，使其达到促进商品销售的目的。因此，商家在对LED产品进行选择时，要从顾客的心理角度出发，充分考虑“顾客进店到选择商品，再到购买”的心理过程，从而有效提高自身的经济效益。

表2 商业建筑中照明的标准值

5.4 舒适性方面

LED在舒适性方面的体现主要是，商家需要考虑光照对顾客心理感受的影响。而衡量这一指标的是LED的光色选择，合适的光色选择不仅可以起到吸引顾客的目的，而且对自身的营业心态也起到一定的制约作用。因此，要求商家在选择LED灯具时，根据灯具清单（见表3）对其色温、光通量、发光角度等进行严格要求。目前，对于商业照明而言，商家只需要选择色温在4000K左右的LED灯具就可以达到预期的效果。

表3 灯具清单

6 结语

综上所述，LED作为新型的照明设备，它的优点毋庸置疑。伴随着我国商业的迅速发展，使得LED在商业领域的应用成为相关人士所重视的问题。因此，对于LED发展趋势以及在商业应用中存在的一些问题进行分析和研究是非常有意义的，对扩大其商业应用领域具有重要作用。不仅对LED的发展起到很好的促进作用，对于我国商业的进一步发展更是奠定了坚实的基础。

【1】钟冬梅.LED技术发展概述[J].数字通信，2011（3）：41-44.

【2】黄建民.LED光电器件覆晶倒装焊产业化的关键技术研究[J].科技资讯，2015，13(22)：73-74.

LED Development Trends—Expanding Business Application Field

ZHANG Hao
(IKEA Shanghai Baoshan Co.Ltd.,Shanghai200436,China)

Light emitting diode(abbr.LED),is the fourth generation lighting technology,which is widely used to business development with the characteristics of energy saving and environmental protection as well as high efficiency and low consumption,and LED plays an important role in business development.Firstly, this paper summarizes the LED lum inescence principle and characteristicses.Secondly,the LED development prospects and problems existing in the commercial application are reviewed in this paper.At the end,this paper also research deeply in expanding the LED commercial application,to provide some advice and help for the related researchers in the same field.

LED;lighting technology;development trend;field;research

TN2

A

1007-9467（2016）08-0070-02

2016-07-26

张浩（1975～），男，上海人，工程师，从事工程管理与设计研究。