“使用藍色LED的白色LED早晚會消失。”中村修二在7月24日舉行的“GaN掀起能源革命”研討會上發表演講時說出的這番言論

，震驚業內外。中村修二當初因開發出高效藍色LED而獲得2014年諾貝爾物理學獎，如今竟一舉“推翻”這一成果，是藍色LED本身缺陷明顯
，還是其出於對新公司 Soraa主推紫色LED的宣傳？未來藍色LED是否會退出曆史舞台
？帶著這些疑問，采訪了業內一些專家，對此進行一一分析。

 

LEDs是基於半導體元件的窄帶光源，發光波長範圍從紅外到紫外。第一個LEDs的發光波長為紅外到綠光不等。藍光LEDs則需要研究高質量晶體的生長技術、寬帶隙半導體的p型摻雜控製技術，而這些技術隻有在1980s末期在GaN體係上得以實現。另外，高效藍光LED的研發也需要製備出具有不同組成的 GaN基合金，並需要將之集成為異質結和量子阱類的多層結構。

 

熒光材料受藍光LED照射激發，會發出綠、紅譜段的光，它們與藍光合並後看起來就是白光。另外，具有不同互補色（紅/綠/藍）的幾個LEDs一起用也可以形成白光。以上兩種技術被用在當今的高效電致發光白光光源中，實現了顯著的節能效果。

 

但中村修二如今指出，一方麵
，由藍色LED芯片和黃色熒光體組合而成白色LED，發光的波長不均衡，並且存在藍色光的峰值強度較高、容易引起睡眠障礙的問題

，即“藍光問題”。

 

另一方麵，普通的由藍色LED和熒光材料組成的白色LED不含紫外線。因此，與含有陽光和紫外線的其他光源相比，呈現出的色彩有時會存在差別。

 

由此
，中村修二宣判“使用藍色LED的白色LED早晚會消失”，並指出“美國Soraa公司銷售的白色LED是解決對策。”

 

而據了解，Soraa是中村作為共同創始人（co-founder）設立的LED風險企業
，主要銷售在紫色LED芯片上組合使用紅色（R）、綠色（G）、藍色（B）熒光體的白色LED。這不禁令人聯想到，他的這番言論會是出於其參股公司自身利益？

 

對此，大部分LED行業專家表示可能性較高。

 

WhichLEDs從在商言商的角度上看
，認為中村是有為其參股公司做宣傳的可能。“自己發明出來的東西被自己看衰，其實也是挺有趣的。從二戰中傷亡人數來看，如諾貝爾先生健在，也應該非常恨自己發明了TNT炸藥吧。”

 

中國照明電器協會副理事長、南京工業大學電光源材料研究所所長王海波同樣表示此並不奇怪，“中村說這段話的背景情況，很自然讓人想到是為了商業目的。”

 

“應該反過來看，因為他看到紫色LED的前景

，才會投入這樣一家以紫色LED研發為主的公司。對於這番言論是否出於公司利益就不得而知了。”中國稀土學會專家組專家、中國稀土協會光功能材料分會秘書長、上海市照明學會理事吳虹建議用逆反思維看待此事。

 

而江蘇博睿光電有限公司副總經理梁超則認為中村修二並不是出於公司利益

，“作為一名獲得諾貝爾獎的科學家，應該是具有很高的道德水準和職業操守，對於其看衰藍光LED的觀點，是有理論支撐的
，當然也具有合理性。”

 

晶能光電副總裁陳振亦認同此觀點，“我相信他做出的判斷應該是基於他的理解和出發點。”

 

 

中村修二的言論是否真的出於公司利益，我們無法做出定論，但其現今所推崇的紫色LED是否真的會將藍色LED取而代之
，可客觀分析看看。

 

吳虹對於紫色LED的發展前景持以肯定態度，“紫色光轉換白光效率更高，光譜分布均衡，顯色指數相對較好，對於節能減排、提高光品質有重要的意義。雖然目前受價格高企影響，還未能普及
，但優勢明顯。”

 

 

1
、顯色指數高。

 

這種白色LED是通過紫色LED激ji發fa熒ying光guang體ti來lai獲huo得de藍lan色se光guang
，藍lan色se光guang的de峰feng值zhi強qiang度du不bu太tai高gao。而er且qie
，還hai能neng輸shu出chu可ke見jian光guang波bo長chang範fan圍wei內nei所suo有you的de光guang，因yin此ci顯xian色se指zhi數shu比bi較jiao高gao
，可ke實shi現xian像xiang太tai陽yang光guang一yi樣yang的de理li想xiang白bai色se。而er且qie它ta的de紅hong色se顯xian色se指zhi數shu“R9”尤其高，平均顯色指數“Ra”也高達95。

 

2、發光效率高。

 

（1）因為紫色LED采用GaN基板製造，是在GaN基板上層疊GaN類半導體製作了紫色LED芯片，屬於“GaN on GaN”型LED
，GaN類半導體層的結晶品質比較高
，所以紫色LED發光效率高，而且效率的提高速度快。

 

（2）紫色LED芯片為三角形，普通LED芯片的形狀為四角形，與之相比
，三角形LED芯片的發光層發出的光線射到芯片外的效率（光提取效率）更高。由於紫色LED的晶體品質及光提取效率都很高，因此光輸出除以投入電力所得到的“WPE（wall-plug efficiency
，電光轉換效率）”可達到84%。而普通藍色LED的WPE僅為50～60%。

 

（3）普通的藍色LED芯片是在藍寶石基板上製作的。由於GaN類半導體與藍寶石的晶格常數等不同，因此容易出現稱為“位錯”的結晶缺陷。而采用GaN基板幾乎不存在晶格常數的差異，因此很難出現結晶缺陷。與采用藍寶石基板的產品相比
，位錯密度可降至約1/1000。

 

（4）紫色LED芯片的另一特點是不易出現“光效下降（droop）”問題。光效下降是為了提高發光強度而增加驅動電流密度時
，引起的發光效率下降的現象，也是提高亮度時存在的一大課題。而GaN on GaN型產品的晶體品質較高
，與藍寶石基板型產品相比，不易發生光效下降問題。因此
，與藍寶石基板型產品相比，GaN基板型產品可使電流密度提高至 5～10倍。

 

利用紫光或紫外LED激發RGB三色熒光粉，獲得高顯色白光LED技術，在當前芯片效率已經提高到一個新的量級情況下，獲得業內越來越多的青睞。那麼，藍色LED會否最終退出曆史舞台？

 

WhichLEDs表示
，紫色加紅綠藍三基色熒光粉

，在傳統熒光燈上已實現了規模量產。隻是開發出紫色LED來代替傳統熒光燈裏采用高壓電弧擊穿汞蒸氣形成紫外線的過程，可是紫外LED形成的白光並不具備壓倒性優勢。藍光作為三基色的一種
，是形成白光的必要條件，不會退出曆史舞台。

 

“藍光LED產(chan)生(sheng)的(de)白(bai)光(guang)光(guang)源(yuan)有(you)其(qi)弊(bi)端(duan)也(ye)有(you)其(qi)優(you)點(dian)，其(qi)中(zhong)藍(lan)光(guang)尖(jian)峰(feng)和(he)點(dian)光(guang)源(yuan)為(wei)最(zui)突(tu)出(chu)問(wen)題(ti)。而(er)目(mu)前(qian)通(tong)過(guo)熒(ying)光(guang)粉(fen)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)藍(lan)光(guang)的(de)強(qiang)度(du)，提(ti)高(gao)光(guang)源(yuan)的(de)顯(xian)色(se)性(xing)
，通(tong)過(guo)配(pei)光(guang)技(ji)術(shu)則(ze)可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)眩(xuan)光(guang)影(ying)響(xiang)”，王海波認同紫光的巨大應用前景
，但亦表示藍光品質還可以被不斷優化，“藍光LED的研究者們，還在不斷的提高光源質量
，相信藍光會做得更有市場競爭力”。

 

分別依仗成本優勢和技術優勢，藍光LED和紫光LED的較量還不算明朗，王海波把兩者關係比作“液晶電視和等離子電視”
，即出於同一目的，采取的不同技術路徑，真正的競爭結果目前還不能“妄下結論”
，他表示，“誰能在市場上勝出
，就如同高考一樣
，取決於自身考試成績，也取決於別人考的好壞
，最終還是看兩者比較優勢”。

 

陳振認為基於藍色LED的白光LED仍然是照明的主流，而基於紫色LED的白色LED可以用於高端照明

，“一個產品是否會被代替

，技術原因隻是占到很小一部分。產品成本、使用習慣、主流廠商的選擇都是影響一個產品市場占有率的重要原因。”

 

梁超則從全局角度來看，“紫光LED是否真正能夠引領未來市場主流，進而逼迫藍光LED退出市場
，至少目前還難以做出清晰的判斷。相關配套的材料
、裝備、產業鏈的配套水平等等

，都影響著行業的發展進程。”

 

 

有網友認為，無論是藍色LED或是紫色LED產(chan)生(sheng)的(de)白(bai)色(se)光(guang)源(yuan)即(ji)使(shi)非(fei)常(chang)接(jie)近(jin)自(zi)然(ran)光(guang)
，但(dan)是(shi)它(ta)的(de)眩(xuan)光(guang)和(he)藍(lan)光(guang)輻(fu)射(she)依(yi)舊(jiu)存(cun)在(zai)，對(dui)人(ren)眼(yan)並(bing)不(bu)健(jian)康(kang)。並(bing)且(qie)，從(cong)色(se)彩(cai)還(hai)原(yuan)度(du)和(he)發(fa)光(guang)柔(rou)和(he)度(du)來(lai)看(kan)，可(ke)能(neng)有(you)比(bi)LED更為出色的替代光源。那麼這種更接近自然光的白色LED技術是曇花一現還是集大成的發展趨勢
？

 

WhichLEDs分析道，眩光的產生不是LED特有的，所有具有高亮度的光源都有可能產生眩光
，越是高能量的光線對人體的皮膚和眼細胞破壞越大
，所以它不會是LED的一個弊端，通過合理的燈具設計和控製眩光。在未來的白光中控製光譜成分中藍光的強度可合理控製藍光輻射問題。

 

同樣，追溯到紫外LED，可能輻射度更強
，這也將是紫外LED推廣的一大難點。目前PHILIPS 推廣的Cirsp White 的COB產品中添加了410nm波長的紫色LED，能neng激ji發fa出chu纖xian維wei中zhong的de熒ying光guang劑ji成cheng分fen，形xing成cheng炫xuan白bai。可ke是shi這zhe樣yang的de燈deng具ju並bing不bu能neng作zuo為wei主zhu照zhao明ming使shi用yong，隻zhi能neng作zuo為wei服fu裝zhuang店dian或huo局ju部bu攝she影ying棚peng使shi用yong
，長chang期qi處chu於yu那na樣yang的de環huan境jing中zhong，會hui對dui皮pi膚fu產chan生sheng更geng大da的de破po壞huai。

 

“而在色彩還原性方麵，不是LED的強項，不能排斥其他技術的產生能達到非常高的色彩還原度和更加柔和的發光效果。照明的替代具有不同場合，雖然LED不是所有場合的最佳替代，但可能是局部場合的最佳替代，隻要做好這部分替代市場即可，畢竟一項技術不可能滿足所有的需求。”WhichLEDs進而分析道。

 

“就現有的技術和產品而言，真正能夠實現最佳替代的光源一定是LED。”陳振認為LED自身優勢無可比擬。“色彩還原度和發光柔和度都是可以調整的參數
，隻要犧牲亮度和成本在這方麵都可以做得很好。目前有兩個技術對LED的全光源地位有影響，這兩種技術是OLED和LEP。但是這兩種技術遠遠達不到取代 LED的地位。隻能說這兩種技術在某些細分領域有優勢
，可能是LED光源的一個補充。”

 

從白熾燈到LED燈，照明的發展經曆了熱輻射光源
、氣體放電光源到固態光源的發展曆程，每次變革即是人工照明領域的一次革命。王海波表示
，“固態照明領域還將不斷產生新的光源，包括紫外LED、OLED、量子點技術、激光照明等等
，但任何一種光源都是照明技術發展的一站，都不會是這種發展的終結”。

 

吳虹亦認為
，LED在目前來看也確實不能算作最優秀的光源，但LED依舊還有很多潛力優勢沒有完全挖掘發揮出來，至於熱炒的QLED
、OLED等光源技術雖在發展
，但概念炒作明顯，從業者還是要腳踏實地，勿瞻前顧後。

 

“其實，光源的替代進程正在發生。”梁超坦言。對於白光LED的發展，他認為應該首先從普通消費大眾的需求來衡量，“目(mu)前(qian)企(qi)業(ye)不(bu)斷(duan)發(fa)布(bu)具(ju)有(you)更(geng)高(gao)的(de)顯(xian)色(se)性(xing)或(huo)更(geng)高(gao)等(deng)級(ji)的(de)其(qi)他(ta)指(zhi)標(biao)的(de)產(chan)品(pin)，往(wang)往(wang)是(shi)出(chu)於(yu)純(chun)粹(cui)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)上(shang)競(jing)爭(zheng)的(de)目(mu)的(de)。這(zhe)些(xie)指(zhi)標(biao)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)升(sheng)

，是(shi)否(fou)真(zhen)的(de)為(wei)消(xiao)費(fei)者(zhe)帶(dai)來(lai)更(geng)好(hao)的(de)使(shi)用(yong)體(ti)驗(yan)，也(ye)許(xu)尚(shang)不(bu)得(de)知(zhi)。”

 

WhichLEDs針對白色LED的發展趨勢發表了自己的一些看法。白色LED主要以滿足照明為主，發展趨勢也可從滿足照明需求的層次來談：1、必須要具有高的效率。高效率可以節能

，全球約有12%的能源花費在照明功能上。2

、具有高的顯色指數。高顯色指數和高色彩飽和度更能具有色彩還原度，能還原出太陽光所照射的顏色。3
、具有高的色彩飽和度。未來白光LED會向全光譜光源發展，當然，全光譜不僅僅是LED的努力結果，還必須要配合不同激發波長的熒光粉。

 

 

“kexuejuebushiyeyongyuanbuhuishiyibenxiewanledeshu。meiyixiangzhongdachengjiudouhuidailaixindewenti，renheyigefazhansuizheshijiantuiyidouhuimianlinxindewenti，erwomenjiushiyaobuduanqujiejueta”

，愛因斯坦曾這樣說過科學，藍光LED與紫光LED同樣如此
，都不會裹足LED的技術發展，但一定會成為LED技術應用過程中裏程碑式的一筆。