LED光芒照彻广州亚运

　　亚运广州，激烈的赛场外，最引人注目的也许就是珠江两岸流光溢彩的LED灯饰了。

　　高塔大厦外闪烁变幻的图案和壮观的LED电子墙，让古老的城市惊艳登场，重现绝代风华。

　　LED的光芒照彻全城，它是夜广州真正的主角。

　　LED的功用当然远远不止装点浮华，营造幻梦。

　　凝聚着光的力量,它正在坚定而深刻地改变着我们的生活。

　　作为人类高科技的典范，作为21世纪的绿色光源，它前途灿烂，它将无处不在。

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　　藏在灯里的秘密

　　人类学会用火，也就学会了用火光照明;如果说爱迪生发明电灯是革命性突破的话，那么LED的发明，就是另一次革命。

　　用中科院半导体研究所副研究员陈雄斌博士的话说：“它是最理想的光源，不仅最绚丽，而且最具有效率、最节能。”

　　LED，英文全称Light Emitting Diode，中文学名“发光二极管”。它的革命性意义在于，它不靠热量发光，而是靠半导体材料电子跃迁现象发光，因此能量使用效率极高，理论值可达90%。

　　与普通灯具稍作比较，就可以看出LED灯的不凡之处了。

　　发光效率的单位是“流明/瓦”，意思是，消耗一瓦的电功率能产生多少流明的光通量，这个值当然越大越好。白炽灯大约是10—20流明/瓦，日光灯一般在50—70流明/瓦，而LED灯呢，实验值高达200流明/瓦，目前投入商用的也达到了130流明/瓦，发光效率特别高!

　　再看使用寿命，白炽灯一般可使用1000个小时，节能灯可用6000个小时，日光灯可用1万个小时，而LED灯，可以达到2万—10万个小时!

　　在安全性上，LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，这是比高压电源更加安全的电源，特别适用于公共场所。

　　从环保方面说，它的环境友好性最强，日光灯含有汞的蒸汽，是有毒的，LED灯基本上不含有毒物质，对环境的损害最小。

　　这些优点，已经足够使LED占据照明领域制高点了。

　　LED，不是没有缺点，由于材料的限制，在技术上对发热量控制还不够完善，而且价格比较高。但是，随着新材料的发现和工艺的进步，尤其是随着市场化的推进，这些弱点不难解决。LED照明产业与高端电子信息产业、电动汽车产业一道，已被列为广东省重点发展的三大战略性产业，而且，瞄准这一新兴产业的省市很多，已经有专家为未来激烈的市场竞争忧心忡忡了。

　　可以想见，未来的夜晚，将彻底属于LED。

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　　照亮人类未来

　　LED，并不止是改变照明方式。

　　这个小小的半导体器件，毫不起眼。它的心脏就是一个半导体晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端是连接电源的正极，而整个晶片被环氧树脂封装起来。

　　不起眼正是它的又一大优点。

　　手机、电视机、电脑显示器，越来越轻、越来越薄的趋势，使得LED施展手段的空间越来越大。采用LED作为背光源的电视机，厚度可以薄到令人惊讶的地步，只有两三厘米。而如果直接用LED显示光源，从理论上说，可以达到仅仅一个毫米的厚度!这意味着，将来的电视机，不仅可以贴到墙上，而且你搬家的话，可以随时卷起来，夹在胳膊底下就带走了。

　　向一位从事微电子学研究的专家请教，他随口就报出了LED已经或将要在生活中的应用。

　　比如刹车灯。如果采用LED作为光源，响应速度会特别快，追尾事故就会降低，可增加行车安全性，现在很多车都已经配备了LED灯。

　　再比如光通信。现在我们对电器的控制方式五花八门，但是如果采用LED光学控制方式，会更加便捷，更加绿色环保。众所周知，计算机是靠集成电路的开与关，传输靠“0”与“1”构成的海量数据信号;而LED半导体照明通信技术，也同样可以在闪烁中发出脉冲，完成信息传输。与电磁信号相比，它没有电磁污染，对于飞机、医院、工业控制等射频敏感领域，这一优势尤为可贵。

　　到过上海世博会航空馆参观的人都见识过神奇的一幕：飞机机舱座椅上方的阅读灯照向小桌板上的笔记本电脑，电脑则“借光”实现了空中无线上网———将来，在飞机上和加油站内使用光通信手机，对安全将毫无影响。

　　我们还可以对各种信息化家电实施光学无线控制。世博会上“沪上·生态家”的案例展示了这样的家居生活：主人利用手机或电脑上网，远程唤醒家中的LED灯，向灯光下的多台家电下达指令,自动启动微波炉、加热饭菜。

　　这已经不是科幻,不是设想,而是实实在在的现实。

　　中国科学院半导体研究所段靖远博士这样信心满满地表示：“LED灯光，将照亮信息时代人类的未来。”

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　　一个世纪的接力

　　上帝说要有光，于是马上就有了光。

　　人类想要更美丽的光，于是有了LED，不过却用去了漫长的一个世纪。

　　第一棒 英俄先驱

　　1907年，英国马可尼实验室的科学家亨利·罗德第一次做出推论：半导体PN结在一定的条件下可以发光。这个发现奠定了LED发明的物理学基础。

　　20年后，俄国科学家奥列弗拉基洛谢夫制作了世界上第一颗LED。尽管他的论文在俄国、德国和英国的科学杂志上发表，但并没有引起注意。1942年，这位年仅39岁的天才科学家，在德军围困彼得格勒城时活活饿死。他的LED发明权也给了别人。

　　1961年，得州仪器公司的科学家鲍勃·布莱德和加里·皮特曼发现，砷化镓在施加电子流时会释放红外光辐射。他们获得了砷化镓红外二极管的发明专利，并很快用于商业用途。如今，红外LED仍被广泛应用于传感及光电设备中，比如家电所使用的各种遥控器。

　　第二棒 美国师徒

　　1962年，在LED历史上具有划时代意义。美国通用电气公司34岁的研究人员尼克·何伦亚克，发明了可以发出红色可见光的LED，他的名字也随之红了起来，被称为“LED之父”。当时的LED只能手工制造，每只售价高达10美元。1963年，他离开通用电气，回到母校美国伊利诺大学，担任电机工程系教授，培养接班人去了。

　　1972年，何伦亚克的学生乔治·克劳福德不负众望，发明了第一颗橙黄光的LED，亮度达到先前红光LED的10倍，发光效率大大提高。他后来出任飞利浦公司技术总监。

　　第三棒 日本天才

　　到了上世纪70年代，LED已经出现了红、橙、黄、绿等颜色，却唯独缺少蓝色和白色光。这成了世界性的难题，只有发明出蓝光，LED才可能实现全彩色显示。谁都看得出来，蓝光LED的市场价值巨大。

　　但历尽艰难，研究却迟迟没有进展。科学家们于是转而将重点放在了提高LED的发光效率上面，从上世纪70年代到80年代中期，10余年间，LED发光效率从1流明/瓦提高到10流明/瓦。

　　1993年，日本日亚化工公司39岁的中村修二，终于发明了具有商业应用价值的蓝光LED!这是振奋人心的消息。不久，人们在蓝光LED的基础上加入黄色荧光粉，得到白色光LED。而且，利用荧光粉技术，可以制造出任何颜色光的LED，例如紫色光和粉红色光。

　　蓝色和白色光LED的出现，拓宽了LED的应用领域，使全彩色显示、LED照明等应用成为可能。中村修二后来任职美国加州大学教授，他与日亚化工在专利权问题上打官司赚了一大笔钱，算是名利双收了。

　　第四棒 寄望中国

　　到本世纪之初，LED已经可以发出任何可见光谱颜色的光，发光效率已经接近200流明/瓦。LED技术一路高歌，发展迅猛，也许就在此时，一款更高性能的LED产品正在问世。LED的全球产业中心已经移到中国，但是核心技术全部在别人手里。下一步突破性的成就，会不会在中国?

　　不管花落谁家，受益的必是整个人类。从1907年半导体PN结发光理论提出，到今天LED技术的无处不在，整整一个世纪的接力赛，无数的科学家和研究人员耗去的心血和投入的努力，值得后人尊敬和铭记。