LED科谱小知识：LED发展史

LED发展遇世界性难题—蓝光LED

20世纪70年代中期，LED可产生绿、黄、橙色光时，发光效为1流明/瓦，到了20世纪80年代中期对砷化镓和磷化铝的使用使得第一代高亮度红、黄、绿色光LED诞生，发光效率已达到10流明/瓦。

20世纪70年代末期，LED已经出现了红、橙、黄、绿、翠绿等颜色，但依然没有蓝色和白色光的LED。因为只有发明出蓝光LED才可能实现全彩色LED显示，市场价值巨大，也是当时世界性的攻关难题。科学家们转而将重点放在了提高LED的发光效率上面。

1993年，中村修二在日本日亚化学工业株式 会社(Nichia Corporation)就职期间，利用半导体材料氮化镓（GaN）和铟氮化稼（InGaN）发明了蓝光LED，在蓝光LED出现之前，由于无法通过RGB系统合成白光，LED的光效、亮度也不高，LED无法应用于照明领域。因此在1995年中村修二采用铟氮化稼又发明了绿光LED，在1998年利用红、绿、蓝三种LED制成白光LED，从此绿光与白光LED研制成功，标志着LED正式进入照明领域，是LED照明发展最关键的里程碑。中村修二被称为“蓝光、绿光、白光LED之父”

中村修二

1996年，日亚化学公司在日本最早申报的白光LED的发明专利就是在蓝光LED芯片上涂覆YAG黄色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与荧光粉被激活后发出的黄光互补而形成白光。蓝色和白色光LED的出现拓宽了LED的应用领域，使全彩色LED显示、LED照明等应用成为可能。

硅衬底LED技术—世界第三条蓝光LED技术路线

目前，全球LED产业有三条技术路线。第一条是以日本日亚公司为代表的蓝宝石衬底路线，目前使用最广，也是最成熟的技术，三个发明人于2014年获得了诺贝尔物理学奖，但其缺点是无法大尺寸制作，且对我国企业来说具有知识产权风险。第二条是以美国CREE公司为代表的碳化硅衬底LED技术路线，材料质量好，但其材料成本高，很难做到大尺寸，同样对我国企业来说，具有专利风险。第三条就是我们晶能光电发明的硅衬底LED技术，它从源头上避开了国外的专利壁垒，并且具有材料成本低、性能好、可大尺寸规模化制造等优势。

2寸--8寸

在硅衬底上生产LED材料是全球LED业界几十年来梦寐以求的事情，但由于技术难度大，一直未实现。晶能光电通过自主创新，经过十年几批科学家的努力，解决了十大难题，目前发光效率可以达到170lm/W，性能可与国际大厂相媲美。

2016年1月8日，我们联合申报的硅衬底LED项目获得了国家技术发明奖一等奖。这是2015年度申报国家技术发明奖的50个项目中唯一的一等奖，是政府及专家们对硅衬底LED技术及其应用的最高肯定。

前两条技术路线对我国LED产业都有知识产权问题，但硅衬底这条路线具有原创知识产权，可解决我国LED产业安全问题。国家863专家给了我们很高的评价：“……打破了目前日本和美国垄断半导体照明技术的局面，形成了蓝宝石、碳化硅、硅衬底三足鼎立的局面。”美国能源部在其《固态照明研究与发展制造蓝图 报告》中也提到：“晶能光电是硅衬底LED技术的最早实践者，并在 2012 年 6 月开始量产硅衬底LED芯片”。

硅衬底LED专利优势

晶能光电硅衬底LED技术，拥有370多项发明专利，从源头上避开了国外的专利壁垒，具有材料成本低、性能好、可大尺寸规模化制造等优势。