三大发明人首聚谈未来十年：与新技术同行

在日前举办的第十届中国国际半导体照明论坛(CHINASSL2013)上，蓝光LED发明人中村修二教授、黄光LED发明人George Craford教授及OLED发明人邓青云教授齐聚一堂，他们从自己对技术和产业的角度阐述半导体照明新技术的未来发展前景，成为LED论坛史无前例的盛况。

LED照明前景可期

在中村修二指出，LED照明将是未来的一个发展趋势。

他从技术的角度，就半导体照明技术的第一代LED以及第二代LED做了分析对比。第一代LED是在碳化硅和硅做基底，第二代LED是基于氮化镓做基底的，氮化镓基底的LED性能有了很大的提高，电流密度可以很大，温度可以很高，相比第一代LED，这种氮化镓的LED非常好。

中村修二

通过利用半极化和非极化，可以有效提高发光效率。2007年，中村修二研发团队发现，利用半极化和非极化平面，可使LED发光成本降低50%，发光率增长50%，这样的技术已经应用。氮化镓基底没有蓝宝石基底的缺陷，且可以提高电流密度，散热增加0.4%-0.5%，LED亮度更好。

除了发光效率，成本上LED下降也很快。一项技术的产业化通常会受到成本的制约。有时候人们会说一千流明有多少成本?中村修二介绍，使用氮化镓基底，电流密度可以增长10%，可以大幅降低成本，对现在LED的贡献不止10%。氮化镓基底的成本也许会增加30-40%，但是它的发光密度会增加40%以上，总体算下来还是很合算。

氮化镓基底还可以减少LED模块的数量。对于一些电光源，过去用蓝宝石基底需要7个模块，现在用氮化镓基底可以只用一个氮化镓基底。

总体来看，氮化镓比蓝宝石基底的LED更好，而且成本下降，能够满足现有LED技术要求，电流密度可比以前增加10倍，照明质量更高。中村修二对LED照明应用很有信心。他相信，随着未来产业中LED技术的加速采用，发光质量的提升和总体成本的下降，LED照明将会有一个光明的未来。

未来十年新技术怎样影响照明系统

LED产业已经获得了整个业界的支持和扶持，可说是势不可挡。但是人类究竟需要什么样的照明?未来会有什么样的新技术?这些新技术会对LED照明产生怎样的影响?

回溯过去可以更好地预测未来。黄光LED发明人George Craford教授展示了过去十年LED性能的变化。从最开始采用甲基荧光粉的LED，到LED发光亮度发展到接近100流明，但LED灯非常昂贵，直到1986年LED技术出现了更好的发展，在具备同样照明亮度的情况下，LED每流明价格大幅降低。多年来LED照明一直在不断研发，也出现了很多新的技术，使得现在LED亮度有了近十倍的改善，伴随着每一次改善我们都会看到每流明的成本下降。

黄光发明人George Craford教授

现在出现了革命性的发展。George Craford指出，目前可以看到，每瓦特流明预计2020年会翻一番，成本会下降10倍。

过去十年LED的性能革命

封装对降低成本是一个非常重要的因素。过去使用陶瓷的封装使得成本不断下降，针对客户想要的应用，也出现了多种多样的封装。即使是陶瓷的封装也有变化。色彩的控制也是消费者想要的。比如飞利浦有LUXEON TX产品，它有非常好的热性能、色彩的控制。LED性能不断上升，2010年末到2012年性能上升了23%，现在性能又进一步上升了15%，总体上出现了40%以上的性能提高。

接下来十年当中会出现什么样的状况?George Craford表示，首先是每瓦流明数和每美元流明数不断提升，发光质量持续优化，而且灯的质量也会不断上升。其次是现在的一些新技术可能会对未来照明产生影响，但是还很难指出哪个技术更重要。不仅仅是LED照明本身，接下来的十年当中整个照明系统都会出现变化。要生产一个高效的LED，要有电效率、转化效率等参数。LED底部荧光粉转换效率上，目前绿光和蓝光的效率几乎接近实际的限值，要继续提高性能，就必须在这些而不只是一个领域做出改进。如果将来有窄带系的荧光粉，则可以继续提高照明绩效20%，随着荧光粉的改进照明绩效也会进一步上升。现在的显色指数(CRI)也不是很好。下图中显示出两个红色的荧光粉。红色荧光粉只要稍微调整CRI就会出现改变，这说明显色指数并不是想象中那么重要。也许在接下来的十年，会有技术突破发生，人们可以找到比CRI更好的系数。