獨家解讀諾貝爾物理學獎 發現藍光LED意義在何處

2021-03-02 央視晚間新聞

2014年諾貝爾第二個大獎——物理學獎昨天揭曉。日本科學家赤崎勇、天野浩和日裔美籍科學家中村修二獲摘得大獎。這3名科學家在上世紀90年代前後發現並製成了一種藍光發光二極體,也就是我們常說的藍光LED。評獎委員會將這一革命性發現與愛迪生的白熾燈相提並論,認為20世紀由白熾燈點亮,那麼21世紀將閃耀在LED燈之下。


發現並製造出藍光LED 實現LED照明

在藍光LED被發現和製造出來之前,業界只掌握了紅光和綠光LED技術,無法按照紅、綠、藍三原色產生白色的原理,來進行配色,用LED照亮世界也就無法實現。為此,上世紀業界和學界付出了巨大努力,但大多都無功而返。直到1989年,日本名古屋大學的赤崎勇帶著他的博士學生天野浩,設計並製造出了全球第一個高亮的藍光LED,然後到1993年,中村修二進行了優化,並將藍光LED推向產業化,從而打開了照明技術革命的大門。

LED照明長壽命高效節能是最大賣點

從理論上講,LED燈將電能直接轉化成光子,相比於其他燈具是將電能首先轉化成熱能來說,LED燈大大提高了發光的效率,最新的發光效率記錄顯示,每消耗1瓦電,一項LED燈發光指標就能達到300,這相當於大約5個日光燈和19個白熾燈的發光效率。換句話說,這種LED燈和普通的節能燈相比,在同等照明情況下能節約60%以上的能量。

三色LED顯示使超薄型電腦電視成可能

藍光LED被發現之後,與紅光、綠光LED技術相結合,被迅速用於照明和顯示方面,比如現在一些高檔轎車的前後燈照明,比如家中的電視機,它的屏幕中就用到了三色LED的技術。中國科學院物理研究所研究員王文新是該領域的專家,他解釋,實際上如今的電視機、手機和電腦的顯示屏都採用的LED,這裡邊其實就是用的三色LED這樣的技術。過去沒有發現藍光LED時候,像早期的陰極射線管電視機,它就需要一個螢光屏和一個大的螢光棒,為此需要高電壓和高耗能,而且電視機的體積也很大。但是發現並製造藍光LED之後,就能產生顯示照明的白光,而LED這種發光部分僅1毫米乘1毫米,這樣就能把所有顯示的器件,包括電腦電視,都可以做成超薄型的。所以,無論照明還是顯示,LED的優勢都十分明顯。

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