藍光LED(藍色發(fā)光二極管)獲諾貝爾獎

    2014諾貝爾物理學獎得主揭曉，由日本學者赤崎勇（Isamu Akasaki）、天野浩（Hiroshi Amano）、中村修二（Shuji Nakamura）等三位共同獲獎。他們的成就為發(fā)明高效能又環(huán)保的藍色發(fā)光二極管（Light-Emitting Diodes，LED），進而延伸出更明亮節(jié)能的白光照明。三位學者造福世人的貢獻，獲諾貝爾委員會肯定。

    圖片來源: Nobelprize.org

    紅光LED與綠光LED的出現(xiàn)已長達半世紀，但因受限于三原色中的藍光技術不佳之故，一直無法達成革命性的白光照明。曾有不少科學家與產(chǎn)業(yè)人士嘗試制造藍光LED，但30年來從未有人成功。

    直到1990年代初期，開發(fā)氮化鎵（Gallium Nitride，GaN）結晶化技術的赤崎勇，與同在名古屋大學的天野浩、以及當年任職于日亞化學（Nichia Corporation）的中村修二共同合作，成功自半導體材料中研發(fā)高亮度藍光LED技術，為世人帶來更長效節(jié)能的白光照明，取代傳統(tǒng)含有害物質的照明燈具。

    赤崎勇現(xiàn)任名城大學終身教授、名古屋大學特聘教授，天野浩現(xiàn)任名古屋大學教授；而有「藍光之父」之稱的中村修二，現(xiàn)任美國加州大學圣塔芭芭拉分校教授。三位諾貝爾獎得主將共享殊榮，共獲800萬瑞典克朗（約3,390萬新臺幣）獎金。

    日本的諾貝爾物理獎得獎數(shù)是亞洲異數(shù)

    這次的物理獎結果，也讓世人對日本這些年來在研發(fā)上的投資與發(fā)展感到佩服。日本是亞洲獲得最多物理獎的國家（亞洲有四位華裔獲得物理獎，其中，朱棣文是美國華裔物理學家，祖籍江蘇太倉，生于美國圣路易斯，但沒有中國國籍；高錕擁有英國與美國國籍，擁有香港居民身分。楊振寧、李政道則是擁有中華民國國籍，同樣持有美國國籍），在日本歷年來共 22 位諾貝爾獎得主中，就有 10 位獲得物理獎，可說是與物理獎得主較多的歐美并駕齊驅。

    而日本的物理獎產(chǎn)生器中，就有兩大名校。一是京都大學物理系，另一則是名古屋大學，也是本次以 LED 發(fā)明獲獎的三人中，赤崎勇與天野浩所任職的學校。

    同時，以 LED 發(fā)明來說，從 1994 年誕生到真正可行且商業(yè)化的時間非常短。這次諾貝爾物理獎頒給 LED 發(fā)展中相當重要的三位科學家，離中村修二開發(fā)出藍光LED的時間，僅為短短的 20 年。

    赤崎勇現(xiàn)已高齡 85 歲，終于也等到了諾貝爾獎，而他的后學天野浩現(xiàn)才 54 歲，與之合作的中村修二今年剛好60歲，在學術領域還有很多可發(fā)展的空間。

    1949年，日本第一位榮獲諾貝爾物理獎的得主是湯川秀樹（Hideki Yukawa），由于當時的日本所得稅法會針對獎金課稅，于是日本輿論對日本政府恐對湯川秀樹課征諾貝爾獎金所得稅一事大表反對。因此，日本政府在同年年底修改了所得稅法，凡是從學術、技藝、慈善與其他文化與社會方面，產(chǎn)生貢獻而獲得表彰獎金的得主，皆得以免稅，此后獎金不必再遭課征所得稅，算是立下了良風。

中村修二教授于2011年受邀參加LEDforum演講

    中村修二與日亞化訴訟的故事

    無獨有偶，日本另一次因科學研究而重大改變產(chǎn)業(yè)的事件，正好與本次榮獲諾貝爾物理獎的中村修二先生有關。

    中村修二畢業(yè)于日本四國的德島工業(yè)大學，而當年開發(fā)出藍光 LED 時，也同樣是在位于四國德島地區(qū)的日亞化學公司任職。中村修二本身也是四國人，出生地是愛媛縣。

    當年中村修二是以辭職明志，要求主管給予經(jīng)費和資源做他確信可以成功的藍光 LED，也就是氮化鎵材料方面的配方與制程。當藍光 LED 成功于 1994 年制成之后，來年也做出可商業(yè)化的綠光 LED，1999 年又打造出藍紫半導體雷射（Laser Diode，LD）。中村修二離開日亞化后，2000 年受邀至美國加州大學圣塔芭芭拉分校擔任教授。

    日亞化學因為有中村修二與其他優(yōu)秀科學家之故，以坐擁 LED 關鍵專利之姿，在全球販賣許多高質量 LED 產(chǎn)品，同時透過專利訴訟打擊競爭對手。而中村修二震驚日本產(chǎn)業(yè)界的事件，就是 2001 年對日亞化公司提出發(fā)明報酬金訴訟。中村修二認為，當年開發(fā) LED 產(chǎn)品時，盡管使用的是日亞化學所提供的資源，但他才是專利發(fā)明者，應該要取得相對或一定的酬勞，因而提出訴訟。

    當年，這個事件引起軒然大波。東京地方法院推定日亞化學因藍光 LED 的所獲利益高達 1,200 億日圓，若將中村修二的貢獻度以 50 ％ 計算，應獲得 604 億日圓的對價。不過，又因中村修二僅要求 200 億日圓報酬金，因此法院判決日亞化學應支付 200 億日圓全額報酬金予中村修二。然而，日亞化學不服一審判決而提出上訴。纏訟多年的過程中，最后終于在2005年1月11日，雙方以 8.44 億日圓達成和解，也成為一具話題性的的產(chǎn)業(yè)工作者專利訴訟教材。

    圖片來源: Nobelprize.org

    當年中村修二開發(fā)出 LED 的時候，其實業(yè)界有許多廠商都傻了眼，因為他們 LED 的耐用性與信賴度，遠遠不及日亞化學所提供的 LED。其他廠商一直到好幾年后，才有辦法追上日亞化學在白光 LED、藍光 LED 的成就。

    直至今日，無論是蘋果（Apple） iPad 與 iPhone 系列產(chǎn)品，還是高階 Android 手機面板屏幕所使用的 LED 背光芯片，日亞化學的 LED 仍是供應煉首選，論尺寸大小、亮度、發(fā)光效率與穩(wěn)定性，日亞化學的 LED 背光產(chǎn)品質量比起一般廠商仍然較佳。