让新“LED时代”熠熠生辉

1月10日,人民大会堂星光璀璨,一年一度的科技界盛会——国家科学技术奖励大会如约而至。“高光效长寿命半导体照明关键技术与产业化项目”获得国家科学技术进步奖一等奖,这个最强团队的领队李晋闽研究员是地地道道的长治人。

谈起领奖时刻,李晋闽的激动和兴奋洋溢在颤抖的声音中。“骄傲,这是我国半导体照明的高光时刻。”李晋闽说,“对LED产业来说这一切来之不易,而对长治来说这是一个新的开端。”

在长治,李晋闽还有另外一个身份——中科潞安紫外光电科技有限公司董事长。如今,中科潞安深紫外LED项目一条量产化深紫外LED生产线一年可下线3000万颗芯片。“高光效长寿命半导体照明关键技术与产业化项目”获大奖,对于这条生产线上的小小芯片来说意味着什么?在过去长达十几年的项目研究中,李晋闽早已洞悉,高光效长寿命半导体照明关键技术的突破,半导体照明的普及,正是培育了一片沃土。在这片沃土上,紫外、深紫外LED的应用、生产,将结出更丰硕的果实。而长治与紫外、深紫外LED的结缘,故事还要从头说起。

时间回到2003年6月17日,这一天李晋闽记忆犹新。他参与的国家半导体照明工程协调领导小组成立,国家半导体照明工程启动。“过去我们照明大都使用白炽灯或者节能灯。普通白炽灯的光效约为15lm/W,节能灯约为60lm/W,白炽灯的光效太低,而节能灯易损耗。”李晋闽说,“半导体发光二极管,也就是我们说的LED,可以作为替代光源。但在当时,半导体价格昂贵,单单一个光源就要100元以上,我们若要以LED作为照明灯,一要继续提高光效,二要降低价格。”在2003年,光效最高的人造光源是120lm/W的高压钠灯,以此对标,“让LED的光效提高8倍,价格降低至百分之一”,李晋闽坚定了目标。

科研的道路从来都不是一帆风顺,枯燥的实验,一次又一次的尝试和失败。李晋闽带领团队,攻克了LED芯片电光转换效率低、LED长期工作可靠性差、LED光源标准缺乏等一系列国际性的问题和难题。从材料到芯片,从封装到应用,从规模化生产到“飞入寻常百姓家”;LED光效从最初的15lm/W到如今的接近300lm/W;单光源价格从100元到远低于1元。如今已经形成具有自主知识产权的高光效、长寿命半导体照明成套技术,关键指标达国际领先水平,远远超过了当初的既定目标。“目前,我国已有近50%的传统光源被LED产品所取代,每年累计实现节电约2800亿度。”李晋闽说,“2800亿度意味着什么?这相当于3个三峡水利工程全年的发电量。”

在过去,灯泡等照明产品在海关目录里作为性能单一的工业品被列为轻工产品中,如今的LED照明产品,则被划分到了电子产品中。其中的区别在于,电子产品最大的特点是具有极强的延展性。小小的变化背后,折射出的是LED将在更广的领域作出更大的作为的强大潜力。李晋闽说:“如今,中国已经成为全球最大的半导体照明生产、应用、出口国,此次获奖,对于我们的研究来说,已经成为过去。我们看到的是LED从照明到超越照明的发展潜力。”超越照明是什么?用通俗的话讲,是LED在照明之外的农业、生物等领域的应用,而这潜力的挖掘,如今已经在长治有所布局。

2018年,李晋闽带领他的团队回到家乡,以紫外LED最新研究成果与潞安集团合作,共同设立山西中科潞安紫外光电科技有限公司。“根据我国加入的《水俣公约》,从2020年起,将禁止生产及进出口含汞产品,举个简单的例子,众所周知的医院消毒灯,大多数都是汞灯。”李晋闽说,“对于LED产业、对于山西、对于长治来说,这既是机会,更是挑战。”这一次,LED产业在现有的技术支持、人才储备、市场基础的“沃土”上,走出视觉领域,挑起了进军深紫外LED技术领域的大旗。

2019年5月30日,中科潞安一期3000万颗深紫外LED芯片项目顺利投产、中科潞安半导体技术研究院落成,实现了中科院深紫外LED芯片技术成果的产业化,成为全球首条量产化深紫外LED生产线,在LED领域种下又一颗万亿产业的种子。

“LED产业下一个国际制高点在哪儿?”

“在紫外、深紫外LED技术领域。”

灯光照亮未来。“我希望,不久的将来,当中国的紫外、深紫外LED产品走向全球,山西长治的名字能从人们口中脱口而出,这就是我的梦想。”李晋闽说。


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