LED光芒照徹廣州亞運

　　亞運廣州，激烈的賽場外，最引人注目的也許就是珠江兩岸流光溢彩的LED燈飾了。

　　高塔大廈外閃爍變幻的圖案和壯觀的LED電子墻，讓古老的城市驚艷登場，重現(xiàn)絕代風華。

　　LED的光芒照徹全城，它是夜廣州真正的主角。

　　LED的功用當然遠遠不止裝點浮華，營造幻夢。

　　凝聚著光的力量,它正在堅定而深刻地改變著我們的生活。

　　作為人類高科技的典范，作為21世紀的綠色光源，它前途燦爛，它將無處不在。

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　　藏在燈里的秘密

　　人類學會用火，也就學會了用火光照明;如果說愛迪生發(fā)明電燈是革命性突破的話，那么LED的發(fā)明，就是另一次革命。

　　用中科院半導體研究所副研究員陳雄斌博士的話說：“它是最理想的光源，不僅最絢麗，而且最具有效率、最節(jié)能?！?/P>

　　LED，英文全稱Light Emitting Diode，中文學名“發(fā)光二極管”。它的革命性意義在于，它不靠熱量發(fā)光，而是靠半導體材料電子躍遷現(xiàn)象發(fā)光，因此能量使用效率極高，理論值可達90%。

　　與普通燈具稍作比較，就可以看出LED燈的不凡之處了。

　　發(fā)光效率的單位是“流明/瓦”，意思是，消耗一瓦的電功率能產(chǎn)生多少流明的光通量，這個值當然越大越好。白熾燈大約是10—20流明/瓦，日光燈一般在50—70流明/瓦，而LED燈呢，實驗值高達200流明/瓦，目前投入商用的也達到了130流明/瓦，發(fā)光效率特別高!

　　再看使用壽命，白熾燈一般可使用1000個小時，節(jié)能燈可用6000個小時，日光燈可用1萬個小時，而LED燈，可以達到2萬—10萬個小時!

　　在安全性上，LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，這是比高壓電源更加安全的電源，特別適用于公共場所。

　　從環(huán)保方面說，它的環(huán)境友好性最強，日光燈含有汞的蒸汽，是有毒的，LED燈基本上不含有毒物質(zhì)，對環(huán)境的損害最小。

　　這些優(yōu)點，已經(jīng)足夠使LED占據(jù)照明領(lǐng)域制高點了。

　　LED，不是沒有缺點，由于材料的限制，在技術(shù)上對發(fā)熱量控制還不夠完善，而且價格比較高。但是，隨著新材料的發(fā)現(xiàn)和工藝的進步，尤其是隨著市場化的推進，這些弱點不難解決。LED照明產(chǎn)業(yè)與高端電子信息產(chǎn)業(yè)、電動汽車產(chǎn)業(yè)一道，已被列為廣東省重點發(fā)展的三大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，而且，瞄準這一新興產(chǎn)業(yè)的省市很多，已經(jīng)有專家為未來激烈的市場競爭憂心忡忡了。

　　可以想見，未來的夜晚，將徹底屬于LED。

　　2

　　照亮人類未來

　　LED，并不止是改變照明方式。

　　這個小小的半導體器件，毫不起眼。它的心臟就是一個半導體晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端是連接電源的正極，而整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。

　　不起眼正是它的又一大優(yōu)點。

　　手機、電視機、電腦顯示器，越來越輕、越來越薄的趨勢，使得LED施展手段的空間越來越大。采用LED作為背光源的電視機，厚度可以薄到令人驚訝的地步，只有兩三厘米。而如果直接用LED顯示光源，從理論上說，可以達到僅僅一個毫米的厚度!這意味著，將來的電視機，不僅可以貼到墻上，而且你搬家的話，可以隨時卷起來，夾在胳膊底下就帶走了。

　　向一位從事微電子學研究的專家請教，他隨口就報出了LED已經(jīng)或?qū)⒁谏钪械膽谩?/P>

　　比如剎車燈。如果采用LED作為光源，響應速度會特別快，追尾事故就會降低，可增加行車安全性，現(xiàn)在很多車都已經(jīng)配備了LED燈。

　　再比如光通信?，F(xiàn)在我們對電器的控制方式五花八門，但是如果采用LED光學控制方式，會更加便捷，更加綠色環(huán)保。眾所周知，計算機是靠集成電路的開與關(guān)，傳輸靠“0”與“1”構(gòu)成的海量數(shù)據(jù)信號;而LED半導體照明通信技術(shù)，也同樣可以在閃爍中發(fā)出脈沖，完成信息傳輸。與電磁信號相比，它沒有電磁污染，對于飛機、醫(yī)院、工業(yè)控制等射頻敏感領(lǐng)域，這一優(yōu)勢尤為可貴。

　　到過上海世博會航空館參觀的人都見識過神奇的一幕：飛機機艙座椅上方的閱讀燈照向小桌板上的筆記本電腦，電腦則“借光”實現(xiàn)了空中無線上網(wǎng)———將來，在飛機上和加油站內(nèi)使用光通信手機，對安全將毫無影響。

　　我們還可以對各種信息化家電實施光學無線控制。世博會上“滬上·生態(tài)家”的案例展示了這樣的家居生活：主人利用手機或電腦上網(wǎng)，遠程喚醒家中的LED燈，向燈光下的多臺家電下達指令,自動啟動微波爐、加熱飯菜。

　　這已經(jīng)不是科幻,不是設(shè)想,而是實實在在的現(xiàn)實。

　　中國科學院半導體研究所段靖遠博士這樣信心滿滿地表示：“LED燈光，將照亮信息時代人類的未來。”

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　　一個世紀的接力

　　上帝說要有光，于是馬上就有了光。

　　人類想要更美麗的光，于是有了LED，不過卻用去了漫長的一個世紀。

　　第一棒 英俄先驅(qū)

　　1907年，英國馬可尼實驗室的科學家亨利·羅德第一次做出推論：半導體PN結(jié)在一定的條件下可以發(fā)光。這個發(fā)現(xiàn)奠定了LED發(fā)明的物理學基礎(chǔ)。

　　20年后，俄國科學家奧列弗拉基洛謝夫制作了世界上第一顆LED。盡管他的論文在俄國、德國和英國的科學雜志上發(fā)表，但并沒有引起注意。1942年，這位年僅39歲的天才科學家，在德軍圍困彼得格勒城時活活餓死。他的LED發(fā)明權(quán)也給了別人。

　　1961年，得州儀器公司的科學家鮑勃·布萊德和加里·皮特曼發(fā)現(xiàn)，砷化鎵在施加電子流時會釋放紅外光輻射。他們獲得了砷化鎵紅外二極管的發(fā)明專利，并很快用于商業(yè)用途。如今，紅外LED仍被廣泛應用于傳感及光電設(shè)備中，比如家電所使用的各種遙控器。

　　第二棒 美國師徒

　　1962年，在LED歷史上具有劃時代意義。美國通用電氣公司34歲的研究人員尼克·何倫亞克，發(fā)明了可以發(fā)出紅色可見光的LED，他的名字也隨之紅了起來，被稱為“LED之父”。當時的LED只能手工制造，每只售價高達10美元。1963年，他離開通用電氣，回到母校美國伊利諾大學，擔任電機工程系教授，培養(yǎng)接班人去了。

　　1972年，何倫亞克的學生喬治·克勞福德不負眾望，發(fā)明了第一顆橙黃光的LED，亮度達到先前紅光LED的10倍，發(fā)光效率大大提高。他后來出任飛利浦公司技術(shù)總監(jiān)。

　　第三棒 日本天才

　　到了上世紀70年代，LED已經(jīng)出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠等顏色，卻唯獨缺少藍色和白色光。這成了世界性的難題，只有發(fā)明出藍光，LED才可能實現(xiàn)全彩色顯示。誰都看得出來，藍光LED的市場價值巨大。

　　但歷盡艱難，研究卻遲遲沒有進展。科學家們于是轉(zhuǎn)而將重點放在了提高LED的發(fā)光效率上面，從上世紀70年代到80年代中期，10余年間，LED發(fā)光效率從1流明/瓦提高到10流明/瓦。

　　1993年，日本日亞化工公司39歲的中村修二，終于發(fā)明了具有商業(yè)應用價值的藍光LED!這是振奮人心的消息。不久，人們在藍光LED的基礎(chǔ)上加入黃色熒光粉，得到白色光LED。而且，利用熒光粉技術(shù)，可以制造出任何顏色光的LED，例如紫色光和粉紅色光。

　　藍色和白色光LED的出現(xiàn)，拓寬了LED的應用領(lǐng)域，使全彩色顯示、LED照明等應用成為可能。中村修二后來任職美國加州大學教授，他與日亞化工在專利權(quán)問題上打官司賺了一大筆錢，算是名利雙收了。

　　第四棒 寄望中國

　　到本世紀之初，LED已經(jīng)可以發(fā)出任何可見光譜顏色的光，發(fā)光效率已經(jīng)接近200流明/瓦。LED技術(shù)一路高歌，發(fā)展迅猛，也許就在此時，一款更高性能的LED產(chǎn)品正在問世。LED的全球產(chǎn)業(yè)中心已經(jīng)移到中國，但是核心技術(shù)全部在別人手里。下一步突破性的成就，會不會在中國?

　　不管花落誰家，受益的必是整個人類。從1907年半導體PN結(jié)發(fā)光理論提出，到今天LED技術(shù)的無處不在，整整一個世紀的接力賽，無數(shù)的科學家和研究人員耗去的心血和投入的努力，值得后人尊敬和銘記。