Príbeh Nakamurovho objavu modrých LED

Tento rok sa Nobelova cena za fyziku delila medzi troch japonských víťazov Isamu Akasakiho, Hiroshi Amana a Shuji Nakamuru. Títo traja vynálezcovia sa preslávili hlavne vďaka úspechom vo vývoji energeticky úspornej modrej LED, čo viedlo k vývinu bieleho svetla.

Červené a zelené LED poznáme už skoro pol storočie ale vývoj modrých LED diod bol brzdený hlavne kvôli technologickým ťažkostiam. Bez modrého svetla, nie je možné vyrobiť biele svietidlá. Mnoho vedcov a expertov sa pokúšalo prísť a navrhnúť modré LED ale za posledných 30 rokov sa to nepodarilo žiadnemu z nich.

Na začiatku 90tych rokoch Akasaki a Amano vyvinuli gálium nitridu (GaN) LED na Univerzite Nagoya. Medzitým Nakamura vynašiel LED počas jeho pôsobenia v Nichia Chemical (Nichia). Tieto ich vynálezy vyvolali prevrat v svetelnom priemysle v 21. storočí, nahradením chemický nebezpečných inkandescenčných žiaroviek. Nobelova cena im bola udelená iba 20 rokov po ich vynáleze modrej GaN LED.

Akasaki je momentálne profesorom na Meijo Univerzite a Nagoya Univerzize, Amano pôsobí na Nagoya Univerzite a Nakamura, ktorému bol pridelený titul „Otec GaN modrej LED“  je momentálne profesorom na Kalifornskej Univerzite, Santa Barbara. Viac ako milión-dolárová odmena za Nobelovu cenu sa rozdelí medzi troch laureátoch.

„Som veľmi poctený Nobelovou cenou od švédskej Kráľovskej akadémie za môj vynález modrej LED“ poznamenal Nakamura „Som veľmi spokojný, že svoj sen v oblasti LED sa stal realitou a dúfam, že energetický úsporné LED pomôžu zredukovať spotrebu energie a znížiť náklady vo svete.“

Udalosti vedúce k súdnemu sporu medzi Shuji Nakamurom a spoločnosťou Nichia.

Nakamura je hlavným priekopníkom zmeny starých praktík v oblasti japonského výskumu a vývoja. Komercializácia modrých LED sa udiala v relatívne krátkom časovom období medzi rokmi 1993 a 1994. Po ukončení Univerzity Tukushima, Nakamura začal svoju kariéru v spoločnosti Nichia. Bolo to počas jeho pôsobenia v tejto spoločnosti, keď vyvinul modrú GaN LED, využitím nákladovo efektívnejších legovacích metód (nízkoteplotný ohrev). Nakamura pohrozil jeho nadriadeným, že odíde v prípade, že mu neposkytnú prostriedky na vývoj GaN, hlavného materiálu na výrobu modrej LED. Potom, čo v roku 1994 úspešne skonštruoval modrú LED, Nichia následujúci rok prišla s komercializáciou zelenej LED a laserových diód (LD) v roku 1999. Nakamura potom opustil spoločnosť Nichia Chemical a začal pôsobiť ako profesor na Univerzite Kalifornia, Santa Barbara.

Nichia medzitým získala mnoho LED patentov a začala predávať vysoko kvalitné LED a to hlavne vďaka vývojárom akým bol Nakamura. V roku 2001 Nakamura otriasol japonský technologický priemysel keď podal žalobu voči spoločnosti Nichia a v kompenzáciách žiadal 180 miliónov amerických dolárov za jeho vynález GaN LED.  Spoločnosť Nichia údajne zaplatila bezmála 180 dolárov za jeho vynález potom čo ich opustil v deväťdesiatych rokoch. Podľa informácii Wall Street Journalu, zahraničný vedci ho dokonca označili ako „Otroka Nakamuru“ po tom čo zistili ako málo mu vyniesla jeho práca pre Nichiu. Napriek tomu, že Nakamura využíval prostriedky spoločnosti na vývoj modrej GaN LED, veril, že mu právom patrí patent ako vynálezcovi a mal by byť kompenzovaný za jeho prácu.

Tento súdny spor samozrejme priniesol rozruch. Tokijský okresný súd rozhodol, že Nichia by mala zaplatiť Nakamurovi najmenej 560 miliónov dolárov za jeho prínos vo vývoji modrého LED chipu, no nakoniec znížil kompenzáciu na 180 miliónov dolárov po tom čo vzal do úvahy, že Nakamura žiadal práve o takúto sumu od. Súd odhadol, že zisk spoločnosti Nichia predstavoval viac ako miliardu dolárov za patent vynálezu modrej LED a preto najprv rozhodol, že Nakamurovi by malo patriť 50% z tohto zisku. Nichia podala odvolanie voči tomuto rozhodnutiu a preto sa súdny spor vláčil niekoľko rokov, až sa nakoniec obidve strany v januári 2005, dohodli na kompenzácii cez 7 miliónov dolárov. Tento súdny spor vytvoril precedens v Japonsku pre zamestnancov žalujúcich zamestnávateľov.

Nakamurov odchod z Japonska pomôže rozvoju LED technológii na zahraničných trhoch.

Mnoho LED výrobcov zostalo prekvapených keď Nakamura prišiel s prvou modrou LED keďže LED chipy od spoločnosti Nichia boli vždy spoľahlivejšie a odolnejšie voči konkurentným výrobcom. Ostatným výrobcom LED chipov trvalo niekoľko rokov kým dohnali úspech a kvalitu spoločnosti Nichia.

Dnes dokonca, LED od spoločnosti Nichia zostávajú hlavnou voľbou LED podsvietenia displejov pre „Applovské“ iPady a iPhony a Android smartfóny. Nichia stále ponúka podsvietenie displejov LED vo vyššej kvalite v porovnaní s ostatnými výrobcami hlavne pre ich jas, osvetlenie, efektívnosť a spoľahlivosť.

Nakamurove rozhodnutie ísť za svojím americkým snom a opustiť Japonsko nebolo len kvôli akademickým cieľom ale rovnako pre jeho horké pocity k jeho bývalému zamestnávateľovi spoločnosti Nichia. Obidve strany mali odlišné pohľady na výsledok súdneho sporu o patent modrej LEDky. Nakamura „nepriamo“ pomáhal americkému výrobcovi Cree pri vývoji vysoko-výkonnej LED a neskôr sformoval akademickú spoluprácu s kórejským LED výrobcom Seoul Semiconductor. Niektoré nové produkty spoločnosti Seoul Semiconductor boli podložené výsledkom Nakamurových výskumov, čo je pre Nichiu obzvlášť ironické.

Pritom, ak by si spoločnosť Nichia vážila Nakamurovho výskumu, ťažkej práce a patrične ho za to odmenila, spoločnosť si mohla dlhodobo udržať vedúce postavenie v LED priemysle. Ako je známe, pre pracovníkov v oblasti vedy a výskumu (R&D) je veľmi dôležité aby ich odborná znalosť bola ocenená. Ak spoločnosti pristupujú k týmto pracovníkom ako v prípade spoločnosti Nichia, nie je nič neobvyklého, že sa zamestnanci rozhodnú odísť alebo dokonca podniknúť právne kroky voči takejto spoločnosti.

(Autor: Angela Yang, Reporter, LEDinside//Editor: Judy Lin, Chief Editor, LEDinside)