青色発光ダイオードっていったい何?


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青色発光ダイオードの

青色発光ダイオードを発明した中村修司さんに、「対価として会社は200億円払いなさい」という判決が下って、いちやく注目された青色発光ダイオード。
ここでは発光ダイオードについて、ちょっした雑学を増やしてもらえたらな、程度に書いていこうと思います。


発光ダイオードの使い道

電流を流すと光を出す半導体素子を「発光ダイオード(LED)」といいます。
赤色は今から40年以上も前に発見され、テレビやラジオのon/offなどの表示灯などに使われてきました。

なんだわき役じゃないか、と思われるかもしれませんが、その他にもカラーコピー、スキャナ、テレビのリモコン、自動車のテールランプなど、どっちかと言うと重要な裏方として幅広く使われています。

緑、そして1993年に中村修司さんが青色発光ダイオードを開発、実用化したことにより使い道が大きく増えます。 光の3原色がそろい、組み合わせることによりどんな色でも発色することが出来るようになったのです。

これにより街中の大型ディスプレイもキレイにうつり、最近では電車の行き先表示や動く字幕にも白色がつかわれるようになってきましたね。

405nmの波長の青紫色レーザーが必要な、DVDの実現にも大きく関わっています。


LEDは電球や蛍光灯を抜ける・・?

最近は信号機が白熱灯から発光ダイオードに変えていくということが発表され、国道を中心にどんどん発光ダイオードに移り変わっています。

140wの白熱灯で2000ルーメン(*1)の光量があったとしても、単色(赤や緑)フィルターをかけると200ルーメンにまで下がってしまいます。 逆に発光ダイオードは単色に強く、たった10本、15w分の発光ダイオードで200ルーメンの光量を出すことが出来るからです。

このように単色では電球をこす勢いですが、まだまだ家庭内には入ってきません。これは白色を出すのが難しいから。

赤、緑、青の3色をあわせば白が出ると思うかもしれませんが、いろいろな問題で出すのが難しく、試行錯誤の結果、現在では青+蛍光体の組み合わせで白色を出しています。

しかし光量が単色ほど高くなく、また発光の表面積が少ないため、見た目あまり光っていないようにみえる、耐久性は高いがコストがかかりすぎるなどの問題がまだまだあります。


なんでこんなに発光ダイオードにこだわるんだ、別に電球でもいいじゃん、と思うかもしれませんが、発光ダイオードには沢山の利点があります。

白熱灯は熱を出す時の副産物に光を出しますが、発光ダイオードは電気を直接光に変えるので、効率が良いということと、そして耐久年数がとても長いということです。

昔エジソンが電球を発明した時、1日ほどしかもたなかった電球も、今では何ヶ月ももつまでになりました。
将来、電球から発光ダイオードに代わっていく日はそう遠くないのかもしれませんね。


(*1)ルーメン・・光の単位。大きいほど強く光る。


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