人類照明發展史

    火開始了人類照明領域的第一次革命，而愛迪生發明的白熾燈被公認為第二次照明領域的革命，而被稱之為LED的半導體照明，無疑將引領人類照明領域第三次革命。

    中國有車胤囊螢夜讀的傳說，螢火蟲的身體尾部有一個發光器，發光細胞中的主要物質是蟲熒光素和熒光酶。蟲熒光素是產生光能的來源，熒光酶則是催化劑。蟲熒光素轉換能量的效率很高，其中只有約2%%~10%%的能量浪費在熱能上，其余能量都用來發光，因此螢火蟲的發光可以稱為一種“冷光”，物理學家認為這是非常理想的燈光。

    一直到1879年10月21日，在美國新澤西州的一間積滿灰塵的實驗室里，愛迪生把很細的碳化纖維絲封在一個玻璃泡里面，利用真空泵把玻璃泡里的空氣抽走，再穩定地供給電壓，使燈絲變成一個很穩定的明亮光源，電力照明的時代從此降臨。雖白熾燈泡后來經過改良以適應特殊需求，因此可再細分為普通用照明燈、高壓和低壓電燈、鹵素燈、紅外線燈等種類。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，還無法滿足人類的需求，但百余年來，電燈的發明一直在人類科學史上占有很重要的地位。

    熒光燈可以說是室內照明非常重要的發明，現在全世界的夜間室內照明絕大多數都是采用熒光燈。熒光燈管比起傳統的燈泡來，具有使用壽命長，發光效率較高，光照面積大，可調整成不同光色等幾項優點。熒光燈的使用，滿足了人類絕大多數場合的需求，雖然各式各樣的電燈仍陸續在開發中，然而截至20世紀為止，依舊無法發展出比日光燈更符合人類需求的發明。熒光燈雖然有許多的優點，但最大的一個缺點就是熒光燈管非常消耗電力，絕大多數的電能都消耗在熱能上。此外，燈管中的汞存在污染環境的問題，因此，尋求新的照明光源一直是科學家和企業界的任務。

    在20世紀后期開始發展的發光二極管給未來照明帶來曙光。1996年，日本日亞化學公司在GaN藍光發光二極管的基礎上，開發出以藍光LED激發釔鋁石榴石熒光粉而產生黃色熒光，所產生的黃色熒光進而與藍光混合產生白光（藍光LED配合YAG熒光粉），開啟了LED邁入照明市場的序幕。

    白光發光二極管的主要構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。當底部的二極管（通常是半導體材料）接受電能的激發后，產生電子與電洞對，當電子與電洞再結合的時候，二極管便發出第一發射光（紫外光或藍光）。這第一發射光可以被熒光粉吸收并轉換成第二發射光（可見光波長范圍），當沒有被熒光粉吸收的第一發射光和熒光粉所發射出來的第二發射光混合以后，便得到白光。

   利用不同熒光粉的搭配，發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，經過多年的研究與發展，發現利用高效率的紫外光發光二極管作為發射光源，是未來白光發光二極管成為照明裝置的不二選擇。因此，如何發展高效率的紫外光發光二極管，以及適合于紫外光用的各色熒光粉，是現今大家所努力的目標。

    隨著目前LED技術的進步，白光LED的應用也逐漸開展，包括指示燈、攜帶式手電筒、液晶屏幕背光板、汽車儀表及內裝燈等。而業界更相信，未來10年內，白光發光二極管將普遍應用在照明上，成為21世紀人類照明的曙光。