2014年诺贝尔物理学奖

提到诺贝尔奖，它听起来远在天边，却也又经常出现在我们的生活中。然而对于中国，至今为止还没有人能够在自然科学领域摘得象征着作为一名科学家最高成就的诺奖。2014年10月7日，赤崎勇与天野浩、中村修二共同获得了2014年诺贝尔物理学奖，以表彰他们“发明了高效的蓝色发光二极管”，让明亮且节能的白色光源成为可能的成就。

官方公布的获奖理由是“三位获奖者在发现新型高效、环境友好型光源，即蓝色发光二极管(LED)方面做出巨大贡献。在蓝光LED的帮助下，白光可以以新的方式被创造出来。使用LED灯，我们可以拥有更加持久和更加高效的灯光代替原来的光源。”根据之前学过的物理知识，红绿蓝是光的三原色，类似于我们在绘画时颜料的三基色，颜料中红黄蓝三种颜色叠加到一起可以调出黑色，光的三原色叠加到一起就会产生白光。根据我之前查到的资料，此前红光和绿光的发光二极管都已经被制出了，由于蓝色发光二极管的问题没有解决，人们没有办法创造出白光，因此解决蓝色发光二极管的问题很关键。

LED灯高效节能且寿命长久，能持续照亮约10万小时，而白炽灯和荧光灯的寿命仅为1000小时和1万小时。这种灯诞生以来也一直在不断提高发光效率，最新纪录达到了每瓦功率产生300流明的亮度，相当于白炽灯的15倍。目前，世界上四分之一的电力用于照明，蓝光LED以及LED照明的发明有助于全球节能。在许多不发达地区，LED灯依靠当地低成本的太阳能就能使用。对于全球15亿尚未能受益于电网的人口来说，这种新型光源带来了更高生活品质。

发光二极管简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成的二极管。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。

对于发光二极管的行业趋势，随着行业的继续发展，技术的飞跃突破，应用的大力推广，LED的光效也在不断提高，价格不断走低。新的组合式管芯的出现，也让单个LED管(模块)的功率不断提高。通过同业的不断努力研发，新型光学设计的突破，新灯种的开发产品单一的局面也有望在进一步扭转。控制软件的改进，也使得LED照明使用更加便利。这些逐步的改变，LED发光二极管在照明应用的前景广阔

LED的优点是电光转化效率高（接近60%），绿色环保、寿命长（可达10万小时）、工作电压低（3V左右）、反复开关无损寿命、体积小、发热少、亮度高、坚固耐用、易于调光、色彩多样、光束集中稳定、启动无延时等。而它也是有一定缺点的，比如起始成本高、显色性差、大功率LED效率低、恒流驱动（需专用驱动电路）。相比之下，各种传统照明存在一定的缺陷。白炽灯电光转化效率低（10%左右）、寿命短（1000小时左右）、发热温度高、颜色单一且色温低。而荧光灯电光转化效率不高（30%左右）、危害环境（含汞等有害元素，约3.5-5mg/只）、不可调亮度（低电压无法启辉发光）、紫外辐射、闪烁现象、启动较慢、稀土原料涨价（荧光粉占成本比重由10%上升到60~70%）、反复开关影响寿命；体积大。高压气体放电灯耗电量大、使用不安全、寿命短、散热问题，多用于室外照明，也是有很大弊端的。

综上，相比于传统方式来说，LED是目前看来最为优势的方式，因此这三位科学家的贡献极大地方便了人们的生活，从实质意义上解决了白光的创造难题。