將新開(kāi)發(fā)的藍光LED光源與已有的紅光與綠光LED光源結合,人們終于可以通過(guò)三原色原理產(chǎn)生更加自然和實(shí)用的白光照明光源。
負責諾貝爾物理學(xué)獎評選的瑞典皇家科學(xué)院7日發(fā)布消息稱(chēng),2014年的諾貝爾物理學(xué)獎將授給日本名城大學(xué)教授赤崎勇、名古屋大學(xué)教授天野浩和美國加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校教授中村修二(美籍日裔)3人,以表彰他們在實(shí)用型藍色發(fā)光二極管(LED)研究方面所取得的成果。報道稱(chēng),今年的諾貝爾獎頒獎儀式將于12月10日舉行,物理學(xué)獎獎金約為1.2億日元。
據報道,這是自2012年京都大學(xué)教授山中伸彌獲得諾貝爾醫學(xué)生理學(xué)獎以來(lái),日本學(xué)者時(shí)隔2年來(lái)再次獲得諾貝爾獎,同時(shí)這也是日本學(xué)者時(shí)隔6年來(lái)再次獲得諾貝爾物理學(xué)獎。包括日裔學(xué)者在內,已經(jīng)累計有22名日本人獲得諾貝爾獎。
現年85歲的赤崎勇于1973年在松下電器任職時(shí)開(kāi)始進(jìn)行藍色LED研發(fā),轉至名古屋大學(xué)任教后,與當時(shí)為該校學(xué)生的天野浩(現年54歲)在1989年首次成功開(kāi)發(fā)出藍色LED。
赤崎勇等3人本次獲獎的理由是“研究出了更明亮、更節能的藍色LED”,評選委員會(huì )稱(chēng),“當前世界四分之一的電力用于照明,LED為節約電力做出了巨大貢獻”。
60歲的中村修二為藍光二極管和青紫光二極管的發(fā)明者,被稱(chēng)為“藍光之父”。被告知獲獎的消息時(shí),正在日本的中村修二教授還在睡覺(jué),他表示:“這簡(jiǎn)直難以置信。”
中村修二畢業(yè)后曾進(jìn)入日亞化學(xué)工業(yè)公司任職,其間成功開(kāi)發(fā)藍光LED而聲名大噪,被譽(yù)為“藍光LED之父”。他6日發(fā)表聲明稱(chēng),“看到自己的LED照明夢(mèng)想成真感到十分滿(mǎn)足”,希望LED節能燈泡能有助減少能源使用和降低全球各地的照明成本,又稱(chēng)接到得獎電話(huà)時(shí)感到難以置信。
中村修二于1979年獲德島大學(xué)電子工程碩士學(xué)位,并于同年加入日亞化學(xué)。他于1993年發(fā)明藍光二極管,1997年開(kāi)發(fā)出青紫光二極管,1999年離開(kāi)日亞公司,其后任教于美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校。
中村修二當時(shí)任職的日本日亞化學(xué)工業(yè)公司在其推動(dòng)下,在藍色LED量產(chǎn)技術(shù)研發(fā)方面走在前面,于1993年宣布量產(chǎn)成功。而運用赤崎勇的技術(shù)的日本另一家企業(yè)豐田合成公司也于1995年實(shí)現量產(chǎn),兩家公司曾圍繞相關(guān)專(zhuān)利進(jìn)行了長(cháng)時(shí)間的訴訟戰。報道認為,赤崎勇在藍色LED的基礎研究方面貢獻突出,而中村修二的貢獻主要在于在實(shí)用化研究。
中村修二與日亞公司后因專(zhuān)利問(wèn)題發(fā)生訴訟糾紛,空日持久的官司也讓他廣為人知。
在中村修二研制成功突破性的藍光LED技術(shù)之后,日亞化學(xué)剝奪了他的專(zhuān)利權,因為根據日本傳統,員工必須為公司犧牲一切,對公司而言,科學(xué)家和工程師就跟普通的員工沒(méi)有什么兩樣,因此也根本不可能跟他們簽訂類(lèi)似美國公司中那種規定個(gè)人科研成果的利益分成協(xié)議。
當時(shí)日亞化學(xué)公司付給中村修二有關(guān)他發(fā)明藍光LED的獎金僅有區區2萬(wàn)日元,按照當時(shí)的匯率約為200美元。于是在2001年,憤怒的中村修二將自己的雇主告上法庭,雙方對薄公堂。
最終法院裁決日亞化學(xué)公司應當支付給中村修二200億日元,按照當時(shí)匯率約合2億美元的費用。這一巨大的金額震驚了當時(shí)的日本社會(huì ),但法院認為這一判決是相當公正的,因為他們評估后認為中村修二的發(fā)明成果至少價(jià)值600億日元,約合5.8億美元。
但當事方日亞化學(xué)公司不服裁決并向高等法院提起上訴,最終歷經(jīng)4年漫長(cháng)而痛苦的拉鋸戰,高等法院最終裁定日亞化學(xué)公司償付中村修二8.4億日元,按當時(shí)匯率約折合810萬(wàn)美元的費用。中村修二無(wú)奈接受了這一結果。
華燦光電股份有限公司總裁劉榕博士告訴財新記者,他2003年在美國亞利桑那州立大學(xué)讀博士的時(shí)候,與日本名城大學(xué)的天野浩教授有過(guò)項目上的合作,開(kāi)發(fā)一種紫外光的LED。“他人很好,很愿意幫助別人,相互交流也沒(méi)什么保留,對自己的研究非常投入,做了幾十年。”
在劉榕看來(lái),天野浩和赤崎勇兩人最重要的工作,就是在1990年前后,發(fā)現了P型摻雜氮化鎵材料,解決了藍光LED的P極材料的導電問(wèn)題,否則藍色的LED做不出來(lái)。中村修二過(guò)去是做熒光粉的日亞公司的工程師,1992年左右,在赤崎勇和天野浩的結果出來(lái)后,用更簡(jiǎn)便的方法實(shí)現了P型摻雜,后來(lái)應邀去美國做教授。
現在天野浩教授仍然在做紫外LED的研究。劉榕博士說(shuō),現在照明上的科學(xué)問(wèn)題已經(jīng)基本上解決了,只是工程上的改進(jìn),紫外LED的效率還要提高,因為從藍光到深紫外光,要求材料中的氮化鋁比例越來(lái)越高,這使得P型材料導電性越來(lái)越差,器件的效率難以提高。高效的紫外光LED技術(shù)將對便捷安全的細菌消殺設備提供重要的基礎。
LED研發(fā)的歷史已經(jīng)很長(cháng),紅光二極管最早誕生于20世紀70年代。其后,黃光二極管也迅速面世。然而,藍光二極管的研發(fā)卻困難重重,這曾被認為是二十世紀不可能完成的任務(wù)。
而藍光LED的出現,正在改變照明工業(yè)的歷史。劉榕介紹,藍光LED既節電又環(huán)保,耗電量比常規的白熾燈節省90%,比熒光燈節省30-40%,而且不含汞,是綠色環(huán)保的理想新光源。
諾貝爾獎委員會(huì )主席,瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的皮爾·德?tīng)栃两淌?PerDelsing)介紹了此次獲獎人成果的來(lái)之不易,他說(shuō):“有趣的是,很多大公司此前都曾嘗試做這件事,但他們都失敗了。但這幾個(gè)人就是堅持著(zhù)不肯放棄,他們一次又一次的實(shí)驗,并最終取得了成功。”
現在,采用藍光LED技術(shù)的產(chǎn)品進(jìn)入了全世界的千家萬(wàn)戶(hù),它為你照明,它存在于你的相機和手機里。在全世界各地的辦公室和家庭,白色燈光照亮了屋子,而它們所耗費的能源則要比白熾燈和日關(guān)燈小得多。在頒獎詞中,諾貝爾獎委員會(huì )寫(xiě)道:“白熾燈照亮20世紀,而LED燈將照亮21世紀。”
由于全世界有1/4的電力被用于照明用途,更加節能高效的燈具在全球壓縮二氧化碳排放的大背景下將具有愈發(fā)重要的意義。LED燈還將幫助全球超過(guò)15億人告別沒(méi)有照明的時(shí)代,LED燈更低的能耗將讓采用當地太陽(yáng)能小型電站電力實(shí)現照明成為可能。