如图所示是红绿蓝三种颜色的LED灯，为了收集这三种颜色全人类花费三十多年，且蓝光LED的发明者还由此获得了2014年的诺贝尔物理学奖，为什么一颗不起眼的LED灯泡，能让人类为此研究三十多年？蓝色LED的发明为什么又能值得授予诺贝尔奖呢？一颗蓝色的灯泡又是如何影响整个世界呢？
放眼今天LED是随处可见，从我们的手机，平板，电脑再到电视，广告牌，灯泡等一系列等发光的电子设备，几乎都与LED有关。然而在LED诞生以前，我们的照明设备一直很难用。不知道各位读者家里以前都用的什么灯来照明
我依稀记得我家以前用的农村那种用绳拉的白炽灯也叫钨丝灯，再然后就是读书教室里面的荧光灯，后来才逐渐才使用起LED。虽然白炽灯是位列19世纪最伟大发明之一，但由于它是用电流烧热钨丝来激发出光，因此在使用过程当中只有10%的电能转化为了光，绝大部分转为热能散失掉了。此外钨丝的寿命也很短，约合1000小时。
相信大家以前都经历过白炽灯突然熄灭的尴尬情况，然而荧光灯则是用先用高压电将灯管里的水银蒸气电离来激发出紫外光，紫外光再激发在灯管内壁上涂抹的荧光粉，发出可见的白光。这种发光方式相较白炽灯效率提高了约三倍，然而荧光灯含有毒的水银，并且频繁开关会明显老化，我们能够看到灯管两端显现的黑色印记，而且还会闪烁
因此上述两种灯在使用寿命和效率上并不是十分理想的照明设备。于是呢，20世纪下半叶，人类就致力解决照明的三个问题。1.亮度2.能耗3.光源的耐用性 回到1961年，德州仪器公司的两位员工，詹姆斯*比亚德和加里*皮特曼在试着制造极光二极管时，偶然做出了发光二极管，他们发现在砷化镓基板上的隧道二极管能发出900纳米的近红外光，当电流从一种导体流向另一种导体时，半导体内部的空穴和电子会复合
复合过程当中，能量将以光子的形式释放于两种导体的过度层，这种特殊的半导体就是我们今天的主角----LED，第一批LED发出的是人看不见的红外光，却在遥控领域发挥至关重要的作用，当前我们家里的空调，电视，冰箱遥控器还在采用红外LED。
又回到1962，通用电气的研究员尼克*霍伦亚克对红外二极管进行改进LED终于可以发出可见红光了，由于红光很亮眼，而且又省电又耐用，寿命能逼近10万小时，所以这项技术立马成了几乎所有电器里的指示灯，也占据大量电子产品的显示屏幕，比如计算器，收音机，电子表等。起初红色LED都很昂贵，每个约合两百美元
随后孟山都和惠普公司合作开发了第一批可用LED产品，是的孟山都就是那个被拜耳收购又废除，被称为“世界上最邪恶的公司”，它以前是光电行业的始祖，第一家大规模生产LED的公司，之后的十多年绿色，黄色，橙色的LED也相继问世，但始终有一种颜色没出现，那就是蓝色LED。
为什么蓝色如此重要？因为只有蓝红绿三原色集齐，才可以实现最纯洁的光芒----白光。相信大家都知道白光的重要性，人类最习惯的光照是太阳光，太阳光本身就是一种全光谱的白光，能够被分解成其中七种颜色的可见光。因此越接近太阳光，肉眼对颜色的感知就越自然，单色光源的显示指数很低，在大部分场合是适用的，但有了蓝光LED，就能将蓝绿红三种颜色混合得到白光，就算不用RGB混色
只要在蓝色LED芯片上涂抹能被蓝光激发的黄色荧光粉，也能得到白光，这样获得的白光，不论是光谱完整度还是效率上，都比用红绿两色要优质的多，而人们有了RGB三原色的光，从此开启了显示技术的大门
拥有白光LED，就拥有了LED照明灯，LED液晶显示屏，LED全色显示点阵等。LED从红绿色的小指示灯和数码管显示，迈向真正意义上的通用光源。虽然没有蓝色LED，我们仍然能用CRT，等离子技术来实现彩色显示，甚至于早期的LCD采用CCFL背光也可完成彩色显示，而有了蓝光LED，显示技术在寿命，紧凑型，显示质量，能效上均有了革命性的改变
目前几乎所有的电子产品屏幕都采用LED为背光源，并且蓝光LED还推进了OLED等显示技术的发展，若没有蓝光LED，我们都无法在手机上看大家的视频，为什么红绿光很易实现，而蓝光就如此难呢？由于LED是由许多层正负极半导体材料组成，为了完成指定的亮度与颜色，要靠特殊半导体化合物以不同比例混合在一起，来产生不同波长的颜色
例如加入砷化镓就能让LED发出红光，加入磷化镓就能发出绿光，加入碳化硅就可以使其发出黄色光，绿光红光波长比较长，包含的能量较少，半导体结构易于实现，因此更容易激发出来。但蓝光波长较短，蕴含的能量多，激发难度要高的多。
因此发光二极管的发明次序，基本按照红橙黄绿青蓝紫的次序，从容易到难一个个实现，这下我们也应该知道了，LED上的塑料壳不是用来变换灯光颜色，而是用来提示人们这个灯会发出什么颜色的光。最早开发出蓝色LED的是美国无线电公司--RCA
公司实验室的材料学博士---赫伯特*马路斯卡，将镁和氮化镓混合来产生蓝色LED，然而造出来的灯泡亮度很低，几乎没有什么使用价值，再然后松下和贝尔实验室也试图使用氮化镓来制造蓝色LED，遗憾也失败了。由于氮化镓本身就难以在实验室生长，再加工为正负层级就难上加难了，最终它们得出的结论，氮化镓不太可能生产出可用的蓝色LED，知道80年代末，距红色LED问世已有近，30年，人类却一直无法造出可实用蓝色LED
1986年，名古屋大学教授赤崎勇与其学生天野浩，在蓝宝石衬底上涂抹一层氮化铝材料，并在上面形成氮化镓晶体，之后他们偶然间发现，在用扫描电镜时观察晶体的发光程度貌似增强了，于是用高能电子束照射晶体，他们成功造出可发出蓝光的氮化镓结晶，然而这个过程极其复杂且成本昂贵，不大可能商用。
但是这个结果让氮化镓的研究又重生希望，直至1993年，有一个叫日亚化学的公司，一位名叫中村修二的研究员终于制造了蓝色LED，在此之前，他一直是公司最底层的研究员，职责是给公司开发新产品，那时大部分公司都使用商业设备来制造LED，然而日亚公司给的预算很低，因此中村只好从头生产红色和红外LED
从搭建仪器设备到吹玻璃焊管子，一切研发工作都靠自己，传闻他的实验室里每个月都发生爆炸，同事们只要一听到爆炸就知道中村又在加工石英管了，这个乏味的过程他坚持了十年。在此，致敬科学家！没有他们我们生活不会像今天这样惬意，科技也没有如此发达。此外，中村仍坚持一条同行认为的死路----氮化镓，当然他不是真觉得氮化镓能成，而是觉得用氮化镓这种不太有前景的材料来完成自己的博士论文，或许更容易发表。
因此，为了不延毕，中村迎着压力，研究了好几年，他甚至说服了日亚公司拿出五亿日元来采购制造氮化镓的设备，自己还远赴佛罗里达大学进修，事实也说明这钱没百花，中村后来认真研究的天野浩和赤崎勇的制作方式
认为他们忽视了一个关键的细节，扫描电镜在测量氮化镓的时候，实际也对样品进行了加热，或许是温度提升才造成了氮化镓辐射蓝光能力加强
沿着这个想法，中村改进了晶体制备工艺和方式，以热退火代替高能电子束，又在现有的氮化镓结构中掺杂铝和铟，终于于1993年，他发明了双流式MOCVD，制作出能发射高亮度蓝光氮化镓
一并公开了其制作的蓝光LED，这颗灯泡比以往的蓝光LED要亮100倍。颜色也很鲜艳，然后日亚公司着手量产这种蓝光LED并在之后的几年间赚取了几千亿日元，一跃成为LED行业的霸主，甚至苹果都是它的客户，此外中村的论文也让其取得德岛大学博士学位，LED也慢慢取代其他照明设备，走进生活。2014年，为表彰蓝光LED发明者：中村修二，赤崎勇，田野浩一起获得诺贝尔物理学奖。
说到这里，大家似乎觉得这是个圆满的结局，别着急还有后续，从苦逼职员逆袭到诺奖得主，连日剧都写不出来的剧本，在中村发明蓝光LED后，日亚公司便用公司的名义申请了专利，并开始大规模制造销售蓝色发光二极管，从一个不知名的乡镇企业跻身一跃升为世界最大的LED公司，但让日亚公司赚的盆满钵满的中村
最终也只获得了两万日元奖金折合人名币1000元，无升职加薪，他还在原来的实验室干着实验员的工作，当时美国加州大学圣塔芭芭拉分校华裔校长--杨祖佑特意远赴日本想邀请中村当教授，他原以为发明了如此重要技术的人会是日本界传奇人物，应该也难以说服到大学当教授，去时才发现中村正在地下室坐着实验，职位仅是技术员
他知道机会来了，为了盛邀中村，这所大学专门为其配置实验室及研究团队，并让人员前去日本学习日语，为中村以后研究营造文化氛围，让他能高兴的呆在学校。也由此中村拒绝斯塔福大学和惠普公司的邀请，1999年，愤恨的中村从日亚离职，顺带退出日本国籍，接受邀请前往美国大学当教授。
2000年日亚公司借涉嫌泄露商业机密为由，把中村告上法庭，一年后中村反告日亚，要求公司支付其发明专利赔偿，最后此官司以日亚赔付中村8.4亿告终。这起官司也成为法学生的专利诉讼经典案例教材
之后中村在公开场合数次批评日本的科研环境说：日本公司至今仍不愿承受风险进行研究，也不愿为员工的成果提供补偿。直至今天，照明仍占全球电力的消耗的20-30%，温室气体排放的6%，但LED的能耗仅有白炽灯的10%，寿命延长25倍，若将所有的照明改成LED
每年二氧化碳排放量将减少7.35亿吨，21世纪以来，led至少为12亿人口提供光明，蓝光LED的发明，表面上似乎只是半导体材料技术的进步，事实上是照明技术的飞跃，是一场光的蜕变。实实在在的推动着人类的进步.......
