“使用藍色LED的白色LED早晚會(hui) 消失。”

說出這句話的，是因開發出藍色LED而獲得2014年諾貝爾物理學獎的美國加州大學聖塔芭芭拉分校（UCSB）教授中村修二。這是中村在2015年7月24日舉(ju) 行的研討會(hui) “GaN掀起能源革命”上發表演講時說的。

液晶屏背照燈及照明等使用的白色LED，主要是由藍色LED芯片和黃色熒光體(ti) 組合而成的。中村指出，這種類型的白色LED“存在藍色光的峰值強度較高、容易引起睡眠障礙的問題”，也就是所謂的“藍光問題”。中村介紹的解決(jue) 對策是美國Soraa公司銷售的白色LED。

Soraa是中村作為(wei) 共同創始人（co-founder）設立的LED風險企業(ye) ，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(ti) 的白色LED。中村介紹，這種白色LED“通過紫色LED激發熒光體(ti) 來獲得藍色光，因此藍色光的峰值強度不太高”。而且，還能輸出可見光波長範圍內(nei) 所有的光，因此可實現像太陽光一樣的理想白色。

效率提高約50％

紫色LED芯片本身就有很多優(you) 點。比如，紫色LED芯片是在GaN基板上層疊GaN類半導體(ti) 來製作的，屬於(yu) “GaN on GaN”型LED。因此，GaN類半導體(ti) 層的晶體(ti) 品質很高。基板與(yu) GaN類半導體(ti) 層的晶格常數等基本上沒有差異，因此很難出現被稱為(wei) “位錯”的晶體(ti) 缺陷。

而普通的藍色LED芯片是在藍寶石基板上製作的。GaN類半導體(ti) 與(yu) 藍寶石的晶格常數等不同，因此容易出現位錯。

紫色LED芯片的形狀也十分獨特，為(wei) 三角形。普通LED芯片的形狀為(wei) 四角形，與(yu) 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。

據中村介紹，由於(yu) 紫色LED的晶體(ti) 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(jin) 為(wei) 50～60％。

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(wei) 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(chan) 品的晶體(ti) 品質較高，與(yu) 藍寶石基板型產(chan) 品相比，不易發生光效下降問題。因此，與(yu) 藍寶石基板型產(chan) 品相比，GaN基板型產(chan) 品可使電流密度提高至5～10倍。

不過，GaN基板型產(chan) 品也不能完美解決(jue) 光效下降問題，電流密度的提高存在界限。

激光照明為(wei) 第三代產(chan) 品

因此，中村一直在大力研究使用半導體(ti) 激光器的照明。如果將藍寶石基板型產(chan) 品視為(wei) 第一代SSL（solid state lighting：固體(ti) 照明）的話，那麽(me) GaN基板型產(chan) 品就是第二代，而激光器照明就是第三代產(chan) 品。

中村介紹，使用半導體(ti) 激光器的話，即便將電流密度提高至LED的近1000倍，也基本上不會(hui) 對發光效率產(chan) 生影響。

因此，獲得相同亮度所需要的芯片麵積就能大幅縮小。比如，要獲得60W的白色光，藍寶石基板型LED需要28平方毫米的麵積，而使用半導體(ti) 激光器的話，隻需要0.3平方毫米。

目前，藍色半導體(ti) 激光器存在成本和效率問題。中村表示，“成本是藍色LED的10倍，而效率（WPE）卻隻有30％，僅(jin) 為(wei) 藍色LED的一半左右。因此，必須將成本降低到1/10，效率提高到兩(liang) 倍”。他對解決(jue) 這些問題充滿信心。

在著名投資者的建議下創業(ye)

演講時，中村還提到了創辦Soraa的原因。該公司是由包括中村在內(nei) 的三名UCSB教授於(yu) 2008年成立的。為(wei) 此提供契機的是美國著名風險投資人維諾德·科斯拉（Vinod Khosla）。科斯拉看到中村的研究小組發表的2006年的研究成果後，便勸說中村創業(ye) 。

Soraa從(cong) 2012年開始在美國銷售LED燈，2013年開始在日本等美國以外的國家銷售。2014年的銷售額達到約40億(yi) 日元，實現了快速增長。