LED燈“將點亮21世紀”

藍光LED發(fā)明獲諾獎

物理學獎被三名科學家分享

3名日本出生的科學家因發(fā)現新型節(jié)能光源而獲得2014年度諾貝爾物理學獎。諾貝爾物理學獎評審委員會7日在瑞典首都斯德哥爾摩宣布這一消息時認定，3名獲獎者發(fā)明了一種藍色發(fā)光二極管（LED），幫助人們以更節(jié)能的方式獲得白色光源，依據這一原理問世的LED燈“將點亮整個21世紀”。事實上，科學界先前在發(fā)明藍光LED方面已付出數10年努力，卻沒有取得突破。諾貝爾獎評選委員會說，這3名科學家“在其他人已經失敗的地方獲得了成功”。至此，日本諾貝爾獎得主人數上升至22人，其中10人獲得物理學獎，顯示了日本在物理學領域的實力。

赤崎勇

85歲

日本明城大學教授

85歲的赤崎勇在獲獎后舉行的記者會上首先感謝他的研究團隊，稱“我無法一個人完成這項成果”。提及成功的秘訣，赤崎勇強調了研究團隊的執(zhí)著精神。他坦言，不少人之前對他說，他的研究在20世紀結束時也不會取得成果，“但我沒有這么認為……我只是一直在做我希望做的事。”

天野浩

54歲

日本名古屋大學教授

天野浩當時正在飛機上，從日本飛往法國，到了目的地后才得知這一喜訊。據天野浩任職的大學網頁介紹，他自稱學生時代討厭學習，不明白學習有何意義，直至接觸到赤崎勇及藍光LED的研究后，才感覺到學習的目的是要造福人類，自此潛心科研工作。

中村修二(美籍)

60歲

加利福尼亞大學圣巴巴拉分校教授

身在美國的中村修二接到獲獎電話時，驚喜之余連稱“難以置信”。他隨后發(fā)表聲明，稱對獲獎感到榮幸，“看到我們的LED照明夢想成真非常令人滿意……希望節(jié)能的LED燈有助于減少能源消耗，降低全球范圍的照明成本。”

解讀

藍光LED為什么難發(fā)明

LED光源與傳統光源相比具有節(jié)能、耐久等優(yōu)勢。紅光LED和綠光LED早已發(fā)明，但長期以來制造藍光LED成為一個難題，缺少了三原色中的藍色，就無法獲得可用于照明、且讓消費者感到舒適的白色LED光源。

上世紀60年代，人們發(fā)明了紅光及綠光LED，但三原色之一的藍光LED卻因在材料結晶環(huán)節(jié)遇阻而被斷言“難以在20世紀實現”。

時任名古屋大學教授的赤崎勇與天野浩一起向難倒了全球研究者的氮化鎵結晶制作發(fā)起了挑戰(zhàn)。經過反復實驗，他們成功制成了氮化鎵結晶，并于1989年在全球首次實現了藍光LED。

隨后，當時在德島縣日亞化學工業(yè)公司當技術員的中村獨立研發(fā)出了大量生產氮化鎵晶體的技術，并成功制成了高亮度藍光LED。中村還發(fā)明了藍色半導體激光器，并在全球首次將這兩項發(fā)明投入實際生產。

藍光LED的發(fā)明打開了自由表現色彩的大門，室外的大屏幕及信號器相繼問世。藍色激光器則使容量大于DVD的藍光光碟的誕生成為可能。將藍光LED與黃色熒光物質結合制成的白光LED在迅速普及的過程中替代了白熾燈泡及熒光燈，取得了很高的節(jié)電效果。

這是繼2012年京都大學教授山中伸彌(52歲)獲得諾貝爾醫(yī)學生理學獎之后再次有日本學者榮獲諾獎。至此，日本諾貝爾獎得主人數上升至22人，其中10人獲得物理學獎，顯示了日本在物理學領域的實力。

受益

LED燈既持久又節(jié)能

按照評選委員會的說法，這項只有“20歲”的“年輕”發(fā)明之所以獲獎，是因為這種用全新方式創(chuàng)造的白色光源已經“讓我們所有人受益”。“他們的發(fā)明具有革命性，”聲明說，“白熾燈點亮了20世紀，21世紀將由LED燈點亮。”

在高亮度藍色發(fā)光二極管發(fā)明之后，使得人們能夠得到節(jié)電效率高、持久性強的白色光源，改變了人們生活和工作的照明條件，還可以廣泛地用于智能手機等領域。英國物理研究所所長桑德斯說，目前全世界的照明耗費了20%以上的電力供應，使用LED燈泡后，這一比例會下降到4%。

白光二極管燈發(fā)出明亮的白光，既持久又節(jié)能。它們一直在被改進，每個電力輸入單位（以瓦特計）帶來的光通量（以流明計）更高，同時更高效。最近的紀錄是剛剛超過300流明/瓦特，白熾燈的效率只有16流明/瓦特，而熒光燈的效率也不過70流明/瓦特。由于全球電力的近1/4都用在照明上，LED為節(jié)約地球資源貢獻良多。鑒于LED的使用壽命可達10萬小時——而白熾燈只可用1000小時，熒光燈可用10000小時——照明材料的消耗也節(jié)約下來了。

在提高全球15億無法接受電網供應的人們的生活質量方面，LED燈有著明朗的前途——由于所需的能量較低，廉價的本地太陽能就能給LED燈供能。

馬里蘭大學聯合量子研究所物理學家菲利普·舍韋說，LED照明研究獲獎，說明物理學研究可以帶來實實在在的益處，而不僅僅是探索宇宙的奧秘。

故事

中村修二怎么成了美國籍

雖然本屆獲得諾貝爾物理學獎的三個人都是日本名字，但是其中可能是最重要的一位——中村修二——現在在美國，很多媒體把他按照美國人報道。

中村修二從1989年就開始搞LED了，那時他只是日本日亞化工一名普通工人，德島大學院工學研究科碩士畢業(yè)而已。1993年，藍光LED誕生；到了1995年，藍光LED差不多成熟了，接下來幾年他又搞了藍色激光器——“藍光DVD”的那個藍光，就是他的技術。藍色激光波長更短，所以信息密度更大，盤的容量也更大。

（此外，1994年他以論文“InGaN高亮度藍光LED的相關研究”取得德島大學博士學位。）

他雖然做出了這么多成就，給日亞化工帶來了巨大的利益，卻沒有從公司得到應有的賞識。在一次采訪中他說，在日本公司里，“不管你取得了多大的成就，你的職位和薪水都不會有什么變化——不光是日亞，別的公司也這樣。” 中村在日亞干了20年，做出了如此偉大的發(fā)明，薪水不過也就是普通中層的水準，還沒有后來他在美國大學的薪水高。

日亞一開始對中村的項目表示支持，但后來覺得GaN太難做，停止了支持；等中村他真正做出來的時候，只拿到了2萬日元的獎勵，專利也不歸他個人所有。后來中村因為經常去美國開會，接觸到了美國的環(huán)境，感覺在日本沒有前途，他就在1999年跳槽了。

2002年，中村一紙訴狀告上法庭，要求日亞支付200億日元賠償。2005年東京高等法院裁定，日亞化工支付中村修二8億4000萬日元，雙方和解。  （據新華社）