北京时间10月7日，诺贝尔物理奖揭晓，两名日本科学家和一名美籍日裔科学家分享了2014年度的诺贝尔物理奖，他们分别是赤崎勇、天野浩和中村修二。
“蓝光发光二极管(LED)，是继爱迪生的白炽灯、气体放电灯之后，人类在照明光源领域的又一次革命”，作为光源领域的研究人员，复旦大学电光源研究所副所长张善端如此评价。
LED照亮21世纪
张善端说，照明光源的发展经历了四代：第一代是热辐射光源，即爱迪生发明的白炽灯和在此基础上改进的卤钨灯；第二代是荧光灯，包括直管荧光灯和紧凑型荧光灯(就是人们常说的节能灯)；第三代是高强度气体放电灯，包括高压钠灯和金属卤化物灯等；第四代是固态光源，包括LED和有机发光二极管(OLED)。
自美国发明家托马斯·爱迪生发明白炽灯至今130多年来，人们基本仍沿用爱迪生发明的技术生产白炽灯。而作为一种固态光源，LED无论在结构上还是在发光原理上，都与传统的白炽灯和气体放电灯有着本质的不同。LED是由数层很薄的掺杂半导体材料制成，一层带过量的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的空穴，当有电流通过时，电子和空穴在边界层复合并以辐射的形式释放出能量，发出光子。LED的光效是白炽灯的10-20倍，可以极大地节约电能；寿命长达二三万小时，是白炽灯的数十倍；体积小，可以灵活组合成各种形状和功率的光源；色彩丰富可调，可以产生动态照明；且拥有更快的响应速度、更高的抗震能力。为此，早有人预言，白炽灯和荧光灯照亮了整个20世纪，而21世纪将是LED的时代。
蓝光使LED走入生活
半导体发光的LED如此重要，却并非三位日本科学家最早发明，那么，为何他们能成为本届诺贝尔物理奖得主呢？张善端认为，因为他们发明的蓝光LED是白光拼图中最重要的一块，真正使LED走入了人们的日常生活。
红光LED发明于20世纪60年代。但早期的LED只能发出红光和绿光，达不到普通照明对亮度的要求，在随后的数十年中，其基本用途只能作为收录机等电子设备的指示灯。为了充分发挥LED的照明潜力，科学家们绞尽脑汁。可是，最早制作LED的半导体材料是砷和磷，始终无法得到蓝光。30年前，日本名古屋大学的赤崎勇、天野浩制备出一种新型半导体材料——氮化镓晶体，它在经过适当处理后就能发出蓝光。两名日本科学家在实验室里证明了蓝光LED的原理。而后不久，中村修二在日本一家做荧光粉的企业里找到了制备氮化镓晶体的新方法和新工艺，做出了可以产业化的蓝光LED。蓝光LED加上黄色和红色荧光粉，或红、绿、蓝三种LED叠加，可以合成普通照明需要的白光光源。
正是由于三位日本籍科学家的贡献，蓝光LED问世后二十年间，LED技术便迅速发展，目前各方面的性能都达到或超过了传统光源。美国本世纪初就提出，一半的灯具要使用LED，则可关闭24座发电站，节省数十亿美元，二氧化碳的排放量将明显下降。科学家认为，LED是未来照明光源发展的主要方向。
中国发展LED空间大
张善端认为，中国是能源消耗大国，也是污染治理大国，照明用电占总用电量的13.6%。当下，无论是减少碳排放，还是治理雾霾，发展LED照明都是必然选择。据透露，复旦大学与本市半导体照明研发的相关单位针对上海城市照明改造，已经力推采用LED照明方式。随着LED应用的加速，预计2020年，LED在照明产值中所占比重将达到50%以上。
LED的应用从指示灯起步，经过交通信号灯、显示屏、液晶背光源、景观灯，目前最重要的应用是普通照明，其亮度可变、颜色可调的特点，开启了智能照明的新时代。LED还有许多新用途，如其色彩丰富、快速可变的特点，已被广泛用于演出舞台；复旦电光源所利用发射紫外光的LED，开发了高功率密度的紫外LED光固化系统，用于油漆和涂料的快速固化，进一步减少能耗和污染；蓝光和红光为主的光配方，可以提高植物、动物和水产的产量，缩短生产时间。
