人類(lèi)照明發(fā)展史
火開(kāi)始了人類(lèi)照明領(lǐng)域的第一次革命，而愛(ài)迪生發(fā)明的白熾燈被公認(rèn)為第二次照明領(lǐng)域的革命，而被稱(chēng)之為L(zhǎng)ED的半導(dǎo)體照明，無(wú)疑將引領(lǐng)人類(lèi)照明領(lǐng)域第三次革命。
中國(guó)有車(chē)胤囊螢夜讀的傳說(shuō)，螢火蟲(chóng)的身體尾部有一個(gè)發(fā)光器，發(fā)光細(xì)胞中的主要物質(zhì)是蟲(chóng)熒光素和熒光酶。蟲(chóng)熒光素是產(chǎn)生光能的來(lái)源，熒光酶則是催化劑。蟲(chóng)熒光素轉(zhuǎn)換能量的效率很高，其中只有約2%%~10%%的能量浪費(fèi)在熱能上，其余能量都用來(lái)發(fā)光，因此螢火蟲(chóng)的發(fā)光可以稱(chēng)為一種“冷光”，物理學(xué)家認(rèn)為這是非常理想的燈光。
一直到1879年10月21日，在美國(guó)新澤西州的一間積滿(mǎn)灰塵的實(shí)驗(yàn)室里，愛(ài)迪生把很細(xì)的碳化纖維絲封在一個(gè)玻璃泡里面，利用真空泵把玻璃泡里的空氣抽走，再穩(wěn)定地供給電壓，使燈絲變成一個(gè)很穩(wěn)定的明亮光源，電力照明的時(shí)代從此降臨。雖白熾燈泡后來(lái)經(jīng)過(guò)改良以適應(yīng)特殊需求，因此可再細(xì)分為普通用照明燈、高壓和低壓電燈、鹵素?zé)簟⒓t外線(xiàn)燈等種類(lèi)。但是大致而言，白熾燈泡若要作為大型房間或大范圍的空間照明器材，還無(wú)法滿(mǎn)足人類(lèi)的需求，但百余年來(lái)，電燈的發(fā)明一直在人類(lèi)科學(xué)史上占有很重要的地位。
熒光燈可以說(shuō)是室內(nèi)照明非常重要的發(fā)明，現(xiàn)在全世界的夜間室內(nèi)照明絕大多數(shù)都是采用熒光燈。熒光燈管比起傳統(tǒng)的燈泡來(lái)，具有使用壽命長(zhǎng)，發(fā)光效率較高，光照面積大，可調(diào)整成不同光色等幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。熒光燈的使用，滿(mǎn)足了人類(lèi)絕大多數(shù)場(chǎng)合的需求，雖然各式各樣的電燈仍陸續(xù)在開(kāi)發(fā)中，然而截至20世紀(jì)為止，依舊無(wú)法發(fā)展出比日光燈更符合人類(lèi)需求的發(fā)明。熒光燈雖然有許多的優(yōu)點(diǎn)，但最大的一個(gè)缺點(diǎn)就是熒光燈管非常消耗電力，絕大多數(shù)的電能都消耗在熱能上。此外，燈管中的汞存在污染環(huán)境的問(wèn)題，因此，尋求新的照明光源一直是科學(xué)家和企業(yè)界的任務(wù)。
在20世紀(jì)后期開(kāi)始發(fā)展的發(fā)光二極管給未來(lái)照明帶來(lái)曙光。1996年，日本日亞化學(xué)公司在GaN藍(lán)光發(fā)光二極管的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出以藍(lán)光LED激發(fā)釔鋁石榴石熒光粉而產(chǎn)生黃色熒光，所產(chǎn)生的黃色熒光進(jìn)而與藍(lán)光混合產(chǎn)生白光（藍(lán)光LED配合YAG熒光粉），開(kāi)啟了LED邁入照明市場(chǎng)的序幕。
白光發(fā)光二極管的主要構(gòu)造包含底部的二極管，涂在二極管或燈罩上的熒光粉，以及隔絕外界的燈罩。當(dāng)?shù)撞康亩䴓O管（通常是半導(dǎo)體材料）接受電能的激發(fā)后，產(chǎn)生電子與電洞對(duì)，當(dāng)電子與電洞再結(jié)合的時(shí)候，二極管便發(fā)出第一發(fā)射光（紫外光或藍(lán)光）。這第一發(fā)射光可以被熒光粉吸收并轉(zhuǎn)換成第二發(fā)射光（可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍），當(dāng)沒(méi)有被熒光粉吸收的第一發(fā)射光和熒光粉所發(fā)射出來(lái)的第二發(fā)射光混合以后，便得到白光。
利用不同熒光粉的搭配，發(fā)光二極管也可如日光燈管般具有偏冷色系或暖色系的不同光色。此外，經(jīng)過(guò)多年的研究與發(fā)展，發(fā)現(xiàn)利用高效率的紫外光發(fā)光二極管作為發(fā)射光源，是未來(lái)白光發(fā)光二極管成為照明裝置的不二選擇。因此，如何發(fā)展高效率的紫外光發(fā)光二極管，以及適合于紫外光用的各色熒光粉，是現(xiàn)今大家所努力的目標(biāo)。
隨著目前LED技術(shù)的進(jìn)步，白光LED的應(yīng)用也逐漸開(kāi)展，包括指示燈、攜帶式手電筒、液晶屏幕背光板、汽車(chē)儀表及內(nèi)裝燈等。而業(yè)界更相信，未來(lái)10年內(nèi)，白光發(fā)光二極管將普遍應(yīng)用在照明上，成為21世紀(jì)人類(lèi)照明的曙光。
