10月7號公布的諾貝爾官方網(wǎng)站消息，赤崎勇、天野浩和中村修二因發(fā)明“高亮度藍色發(fā)光二極管”獲得2014年諾貝爾物理學獎。

發(fā)光二極管，也就是我們常說的LED。對于LED燈具，我們現(xiàn)在都已經(jīng)習以為常。但是LED的出現(xiàn)，卻在巨大地改變著我們的生活。諾貝爾獎評選委員會在聲明中說“高亮度藍色發(fā)光二極管”帶來明亮、節(jié)能的白色光源。

僅僅明亮和節(jié)能并不能全部說出這項發(fā)明的意義。接下來我們要通過一段錄音幫助您更好的認識LED。

高亮度藍色發(fā)光二極管的出現(xiàn)，使得20世紀90年代中期，出現(xiàn)了超過人類身高的超大屏幕全彩顯示器，2000年前后又為手機屏幕彩色化做出貢獻，藍色發(fā)光二極管技術(shù)還成為了開發(fā)藍色激光器的基礎(chǔ)，及時優(yōu)化使得錄制高清節(jié)目的藍光成為現(xiàn)實，藍色LED通過與紅色和綠色LED組合，就可以制造出這種顏色，接踵而二來的便是促生出取代白熾燈和熒光燈的新一代節(jié)能照明巨大市場。

全球的電能消耗中有2到3成用于照明，而新的LED燈具，耗電量只有普通燈泡的十分之一，而壽命卻是傳統(tǒng)燈具的10倍甚至是百倍，所以，藍光LED的發(fā)明所帶來的LED技術(shù)的大發(fā)展，給全世界節(jié)省了大量的資源，也極大地減少了材料的消耗。同時，LED的發(fā)展，也給相關(guān)的技術(shù)提供了新的發(fā)展空間。

藍光LED的問世，不是一夕之間的成果。發(fā)光二極管的歷史最早可以追溯到上世紀60年代，到了上世紀70年代，人們就能制造出紅、橙、黃、綠、翠綠等多種顏色的LED，但直到1993年，人們才看到了發(fā)藍光的LED。這是眾多科學技術(shù)逐步成熟的煥發(fā)出的光彩。

筆者采訪了中科院蘇州納米所所長楊輝，他介紹，藍光LED研發(fā)取得突破的關(guān)鍵，是科學家們找到了氮化鎵這種具有較大禁帶寬度的半導(dǎo)體，它是微波功率晶體管的優(yōu)良材料。

筆者：為什么藍光LED的發(fā)明要遠遠晚于其他顏色LED呢?

楊輝：藍光LED用的材料非常特殊，它自然界沒有，而且合成非常困難，其實這種材料叫氮化鎵，它是在1932年就發(fā)現(xiàn)了。到了六十年代，隨著紅光的砷化鎵等材料做的激光器的發(fā)展大家也開始研究，因為難度非常大，七十年代八十年代其實都很冷，但是日本人就比較堅持，它到了1989年，發(fā)現(xiàn)了大面積制備高質(zhì)量材料的方法，偶然發(fā)現(xiàn)了P型材料，因為這兩個是一個核心問題，一個是材料質(zhì)量，一個是P型摻雜，他們偶然發(fā)現(xiàn)了P型摻雜，他用電子顯微鏡來看的時候，發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了P型，他們給起了好的名字低能電子輻照摻雜實現(xiàn)了P型材料問題的解決，后來中村修二他發(fā)明了更好的，更商業(yè)化的大面積制備的方法，和P型摻雜的方法，它解決了一個科學問題，使這個LED迅速發(fā)展起來。

筆者：藍光LED所帶來的LED材料的大發(fā)展，會給整個的社會生活、工業(yè)制造還有科學研究會帶來怎樣的變革呢?

楊紅：氮化鎵材料可以稱為第三代半導(dǎo)體材料，寬禁帶材料，所以它帶來的變化非常大，氮化鎵LED是把過去燈泡、燈管等等的這種真空的器件變成固體的半導(dǎo)體，那么它的壽命、可靠性等等都大幅度的提高，氮化鎵還有很強的導(dǎo)電性能，它做的大功率的器件，將來在電的控制、微波器件等等現(xiàn)在很多地用的電動車，雷達用這種材料都可以大幅度提高它的性能。

因高亮度、低熱量、長壽命、無毒、可回收再利用等優(yōu)點，LED被稱為是21世紀最有發(fā)展前景的綠色照明光源，目前已經(jīng)形成一個龐大的產(chǎn)業(yè)。在這項產(chǎn)業(yè)前進的路上，我們不斷看到智慧的火花，也看到了資本的角逐。國際LED照明巨頭飛利浦、東芝已領(lǐng)先業(yè)界成功開發(fā)出800流明LED球泡燈，并且正在積極研發(fā)1000流明以上LED球泡燈。此外，高電壓LED主要瞄準室內(nèi)照明，有利于簡化LED與電源轉(zhuǎn)換器的設(shè)計。加上不會出現(xiàn)交流電方案的故障弊病，以及制造成本低和生產(chǎn)容易性，將成為最容易達成高性價比LED燈泡的方案，成為LED芯片商群起爭奪的市場。我國政府層面在推廣這項綠色照明技術(shù)方面也給非常給力。由財政部聯(lián)合國家發(fā)改委、科技部實施的“半導(dǎo)體照明產(chǎn)品財政補貼推廣項目”，剛完成公開招標。這是繼去年之后，國內(nèi)發(fā)布的第二輪補貼項目招標。據(jù)有關(guān)機構(gòu)預(yù)測顯示，受惠于政府扶持與價格下降，今年中國LED室內(nèi)照明產(chǎn)值將達到306億元，同比增長64%;2015年將達到993億元，未來4年室內(nèi)照明產(chǎn)值規(guī)模復(fù)合增長率超過50%，達到52%。

我國的LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀七十年代，經(jīng)過近四十年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)形成上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊七個國家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于景觀照明和普通照明領(lǐng)域。2008年北京奧運會開幕式上神奇的畫絹彩屏出自于中國金立翔科技有限公司，2009年國慶六十周年閱兵式，天安門廣場上的巨幅彩屏出自于中國利亞德電子科技有限公司，2010年上海世博會開幕式上一萬平方米的半導(dǎo)體發(fā)光二極管大屏幕出自于中國銳拓顯示科技有限公司。

但是在這項光明產(chǎn)業(yè)的道路上，也有陰影籠罩在前方。目前，全球LED領(lǐng)域的技術(shù)和專利，一半以上被美、日、德等發(fā)達國家的少數(shù)大公司所占有。這些專利多數(shù)為核心技術(shù)專利，國內(nèi)企業(yè)尤其是中小企業(yè)很難尋找到突破口。此外，這些跨國企業(yè)已在全球，尤其是中國，精心部署了專利網(wǎng)，猶如頭懸一柄達摩克利斯之劍。我國LED產(chǎn)業(yè)要想取得長遠發(fā)展，必須突破這些專利的層層包圍。

據(jù)了解，目前LED電源競爭十分激烈，尤其是室內(nèi)照明。目前球泡燈價格低至十多元，利潤只有兩三元，而電源的利潤率僅有百分之十幾。戶外照明利潤雖然較高，但是市場空間有限，單一的戶外LED照明業(yè)務(wù)并不能締造一家公司數(shù)十億甚至數(shù)百億元的產(chǎn)值。

早在2012年，國務(wù)院就發(fā)布了《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃(2011-2015年)》，這成為未來五年我國工業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變方向的指南。

在各個行業(yè)都在尋求新產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的時候，LED行業(yè)也不例外。近年來投資于新興產(chǎn)業(yè)的LED企業(yè)上市公司當中如三安光電和乾照光電持續(xù)投資于光伏領(lǐng)域，意欲成為最大的聚光光伏生產(chǎn)基地;東山精密在大力發(fā)展LED業(yè)務(wù)的同時，也將矛頭指向了光伏，當光伏投資失敗后，又鎖定了觸摸面板產(chǎn)業(yè);同樣的還有茂碩電源投資機器人領(lǐng)域、聚飛科技發(fā)展光學膜業(yè)務(wù)等。

LED上市公司謀劃新產(chǎn)業(yè)的背后，是LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值小、競爭激烈、利潤低下的體現(xiàn)。不過，新興產(chǎn)業(yè)道路并不好走，企業(yè)不僅要有資金儲備，更要有技術(shù)、市場甚至經(jīng)營等儲備。

作為新一代的節(jié)能照明，目前市場儼然已經(jīng)是LED照明的天下。大企業(yè)做自己的品牌占領(lǐng)市場，行業(yè)洗牌加速，市場逐漸理性化、規(guī)范化、穩(wěn)定化。有人說白熾燈照亮了20世紀，那么21世紀將是被LED燈照亮的。