9月26日，2018“綠色發(fā)展科技創(chuàng)新大會”在四川遂寧開幕。大會由中國科學技術協(xié)會、生態(tài)環(huán)境部、住建部、四川省人民政府主辦，主題為“清潔能源為綠色發(fā)展注入新動力”，以“綠色+”為主題由“會”“展”“賽”“服”4大板塊組成。其中，“會”主要包括“3+5+1”，“3”是指開幕式、高端峰會、閉幕式;“5”是指清潔能源與儲能論壇、新能源汽車論壇、綠色金融論壇、“一帶一路”綠色城市合作論壇(包括圓桌會)、鄉(xiāng)村振興與創(chuàng)新發(fā)展論壇5個專業(yè)論壇;大會將持續(xù)至27日。
在此論壇上
2014年諾貝爾物理學獎獲得者
“藍光之父”
美國加州大學圣塔芭芭拉分校教授
中村修二先生作主旨報告
他的報告主題是
《藍光LED的發(fā)明與固態(tài)光源的未來》
以下是演講全文：
今天我要給大家講的題目是關于藍光LED的發(fā)明以及未來的應用，首先來介紹下這是日本的地圖，日本由四大島組成，最小的島是德島，我是在德島出生的，我在那里上小學，中學，讀完了大學。我高中成績不太好，我只能去到非常小的大學，德島大學，這是當?shù)氐拇髮W，日本的頂尖大學，東京大學，這些都是頂尖大學，德島大學是低等級的三流大學，當時我的專業(yè)是工程。那么在這個大學畢業(yè)之后，我加入了當?shù)匾患曳浅Ｐ〉墓荆卸喕瘜W公司，這個非常小的公司是位于阿南市，我在這家公司工作了20年。所以在那段時間當中，我發(fā)明了藍光LED還有白光的LED，這是一個非常激動人心的故事。講到我過去前面工作過的公司，和日本很多大學進行合作，這些大學從不使用來自政府的資金，這家公司完全是按照一種獨立的方式來研發(fā)藍光的LED。所以這個故事就變得更加令人向往了，這是在加入公司第一天的照片，我在當中，大家可以看到這個照片上面。
左邊的是公司的創(chuàng)始人，當時這家公司是非常小的，只有180人，那個時候我加入了公司當中研發(fā)的團隊，我們可以看到我做了十年關于藍光的研發(fā)，當時沒有什么結果，但是它始終給我支持，我們看到LED發(fā)光二極管演進的情況，還有藍光，綠光，白光。我們可以看到，那個時候上世紀60年代發(fā)明了紅光還有綠光，我們需要三元色才能來形成白色，也就是綠色，紅色和藍色，那個時候有很多科學家試圖來研究這樣一個藍光的LED。在之前，有很多科學家已經發(fā)明了紅光和綠光的LED，但是當時并沒有科學家能夠有很好的研發(fā)非常成功的藍光LED。那個時候在我的大學當中，我們也有這樣的一個計劃來研發(fā)藍光的LED，特別是后來我去到了這個綠亞化學之后，那家公司拿出了研發(fā)的項目來研發(fā)藍光的LED，那個時候我覺得非常有意思，我就加入了。
這里我們可以看到，從1995年開始以后，我們可以看到，有更多顏色的LED的光出來了，自從那個時候，我們有了三色，白光的LED，為什么95年后有白光，正是我發(fā)明了藍光LED之后，這個三元色才能合成白光的LED，我在1979年加入了綠亞化學這家公司。在過去數(shù)十年當中，我一直致力于研究藍光的LED。
后來那個時候是一個化學公司，不想像這樣的技術，后來我就自己開發(fā)這些技術，我發(fā)現(xiàn)真的很難，也沒有什么大的成就。走到了88年的時候，我那個時候問我們公司的創(chuàng)始人以及董事會主席，我說能不能資助我，他說可以，就給了我資金的支持。我一開始沒有資金，我是問他們要的，我說要500萬，我從來沒有去過國外，我說我想去美國，能去一年嗎?他說可以。所以到了80年代末一直到90年代，到了89年，我就回到日本，那個時候已經讀完書了，那個時候我研究綠色LED，用了三年時間就研發(fā)出來了綠色LED，就花了三年的時間研究，我就獲得了諾貝爾獎，真的很容易，這是我的故事。
這是我們在綠色的LED，不同的LED的一些應用，不過有一點很有意思的應用是用在農業(yè)方面，這是現(xiàn)在很熱門的話題，在美國硅谷很多人在探討這個話題。我知道，這也是我們照明的應用，傳統(tǒng)的應用，傳統(tǒng)的照明靈敏是比較低的，我們LED能效是很高的，傳統(tǒng)的是非常低的，我們跟之前的白熾燈和熒光燈都多了很多，是300靈敏對700，這個顯示的是不同的英文的使用的白色LED，全球帶來了多少能源的節(jié)約，到2020年，兩三年后，在中國能節(jié)約多少能源呢?大概是10%，到2020年的時候，能實現(xiàn)17%，到時候很多核能電廠大家就不使用了，到時候大家使用了LED的燈。
現(xiàn)在來講，這個百分比還是很小的，很有意思的一點，就是在農業(yè)上的應用，像很多農業(yè)的作物的種植，很多人擔心，我們將來食物不夠，那因為全球變暖，我們就必須要有農業(yè)，在樓宇當中就可以種莊稼，就可以種植物，我們就可以使用燈光。對于農業(yè)來講，作物長出來是綠色的，我們使用不同顏色的LED燈照射，比如說用紅色的照射，這是一個例子，這是我們實驗的，LED有123，這個有藍色的，紅色的和綠色的，三盞燈。這是一種植物，這是羅樂，WF是在陽光之下的照射，它的生長的情況，LED123分別代表紅色，藍色，綠色的，這是太陽光照射的，太陽光照射的是最好的。但問題是現(xiàn)在也有很多很多的人，他們是在室內養(yǎng)，從一早上到晚上，根本不暴露在陽光下，在室內種莊稼和作物怎么辦呢?你又不到外面去，那這是很大的一個問題。我們就需要有光，并且這個室內的光盡可能要模仿太陽光，太陽光是最原始的，我們第一的光源，很多人一天到晚都在房間里，從早上，白天，一直到晚上都需要有光。你種莊稼的話，太陽光是多色的，所以不只是白色的，那么白天有光，晚上是黑夜，晚上大家要睡眠這是人生長需要的，我不需要有太多的光，比如說藍光，這是對身體有害的，白光是怎么樣呢?我們可以用不同的顏色兌換出來，用紅藍綠三色可以把它能夠混合出白光，這是高質量的白光。這也是一個問題，你可以看到藍色的光，那么它的光譜是比較低的，用白色的光很強，黃色的不是那么強，用藍色和黃色放一起就是白色。如果晚上的時候，某種光用錯了會影響你的睡眠和健康，所以晚上睡覺的時候也要注意，室內的光不能用錯。
從2016年9月11號的時候，當時就發(fā)現(xiàn)了藍光對身體是有害的，因為像藍光，它雖然在白光生成過程當中，你像手機當中是有藍光的，它會影響身體激素的分泌，所以它是有危險的。你要是晚上用手機，用電子產品的時候要特別小心。還有美國醫(yī)療協(xié)會也有份報告進一步確定了，LED對身體帶來的影響。尤其是這幾個方面，比如說像白色的LED對身體是有影響的，這是一個新的研究，這個可以看到，晚上我們的衛(wèi)星的一些圖片，白色的這個地方，他是使用了白色的LED燈，黃色的地方不用白色的LED，也就是路燈不是LED的路燈，所以可以看到這個研究顯示，包括了有4千名的研究對象，20歲到80歲之間，在11個西班牙地區(qū)進行了研究。
這是我們公司的歷程，我后來去了美國，后來又回來了，學習完了之后，我又到了美國之后，又加入了兩家公司，這個是一個LED公司，我們使用的這個氮化甲的技術把它應用到燈上去，可以看到能源轉化率比原來的更高了。原因是使用了氮化甲，它的技術的提高，它的病源就更低了。這個可以顯示什么不同，藍色，黃色，綠色的，這些不是來源于LED，這是最重要的一個，大家一定要小心，因為在白天的時候，白天因為使用的日光，日光是不同的顏色混合在一起的，這個跟我們LED的光束是不同的，大家可以看到，這個里面任何顏色都可以看到，是全光譜，這是非常安全的光源和照明。將綠色和藍色的地方，沒有白色的LED，在全世界，我們使用LED燈的時候，我們也是要盡可能的來模仿太陽能光，這是可見的光譜。上面一個是SORAA，他們做得是非常像太陽光的，是跟太陽光一樣的，對人體是友好的，我可以說這是最好的一個照明了，這是從安全角度來看。
這個是一個比較的圖，左手邊用藍色LED的，這種標準的LED，中間這個是一個睡眠的模式等等，右手邊是這個SORAA，大家可以看到它的顏色不同。這里面，它的顏色，SORAA它是對用戶是友好的，晚上也不會影響到人的健康和睡眠。這是一些上海的高中生，已經有很多的學生都戴眼鏡，在中國，中學生，高中生大家都戴眼鏡是因為大家都近視，因為像考大學競爭壓力太大了，從小孩開始就好好學習了，沒有多少時間去外面運動和鍛煉，其他國家也是一樣的，中學生學習壓力都比較大。但總是在室內的話，那么他學習那么用功，所以就很節(jié)日近視了，在室內光線跟外面是不一樣的，所以他們就得了近視。
這是BYDr.K教授研究的，在室內沒自然光，所以他們就會得近視。之前還有一個新的研究發(fā)現(xiàn)，在室內，有一些顏色，因為不是自然光，所以也會有越來越多的眼病的病變。這是激光的照明，這是未來的方向，我們講到有藍色的LED和不同顏色的LED，藍色LED這是它的密度，LED現(xiàn)在它的密度可以稱之為0，相對于這個激光照明。
這是另外一個，這是我們稱之為激光電視的，在中國有很多的電影院里面都使用激光的泛影劑，因為它非常明亮，這是將來汽車身上的照明，它的二極管非常小，到時候它的使用會更安全。激光照明尺寸非常小，你可以做投影，做電影的泛影劑，因為它的體積非常小，在電影院里面，放電影的這個，它的芯片是非常小的，有了LED的話，用激光的照明就能夠做到更好。這是另外一個這個有紅外線，有不同的光源，它這個光束的比較，它光束的大小可以看到，像紅外線非常粗，但藍光就比較小了，它的光束的尺寸比較小。對于藍光也有一個好處。
這是我們可以看到很多關于激光照明的應用，可以用激光的切割，到目前為止，很多都用的是紅外的切割。現(xiàn)在我們可以看到用了激光照明來切割，這樣光斑的尺寸就非常小，意味著使用激光切割，它的精確性能極大的提高，這是另外一個應用，也就是講的激光的射擊的游戲，大家可以看到，這個激光束是非常強的，這種應用跟前面比較起來不說很好，我們還有激光雷達，我們現(xiàn)在可以看到激光雷達用得非常廣，它可以生成三維的圖片。在汽車領域，激光的應用是越來越廣泛了，這樣可以讓無人駕駛汽車看得非常清楚，現(xiàn)在用的是紅外的照明，但是紅外照明有個缺點，光斑非常大，未來應用激光雷達，光斑會非常小，所以會更加精準。還有光保針的應用，它主要是用于可見光的通訊方面，比如說3G，4G，未來還有5G到來，我們可以看到，有了藍光之后，我們就可以來做到所謂叫光保針，這樣光照度也是更加強烈，同時它整個光譜的范圍更加寬廣，同時它可以達到更加快速的轉換，同時它沒有其他的干擾，安全度也是非常度的，成本也非常低。
這里我們可以看到，更多的關于光保針用于可見光通訊方面的應用，我們可以看到，未來5G會使用到更多的LIFI，左邊的就是講的LIFI的網絡，目前4G和5G，未來如果真的要使用這個LIFI可能還不夠，未來在更高的通訊技術上面才能應用LIFI這個技術，謝謝大家。
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