新宿パークタワー

エコラム

おめでとうノーベル物理学賞! ~LEDの発明と実用化~2014.10.29 UP


(写真1)青色LED
出典:(独)科学技術振興機構

みなさんもご存じの通り、2014年のノーベル物理学賞を、名城大教授・赤崎勇氏、名古屋大教授・天野浩氏、カリフォルニア大教授・中村修二氏が受賞することになりました。授賞理由は「明るくエネルギー消費の少ない白色光源を可能にした、高効率な青色LED(発光ダイオード;写真1)の発明」で、ノーベル賞受賞者を選考したスウェーデン王立科学アカデミーは、「20世紀は白熱灯が照らし、21世紀はLEDが照らす」と説明しています。

LEDは1960年代に赤色が開発され、続いて緑色も実現しましたが、青色は明るい色を出すのが難しく、開発が遅れていました。青色が実用化されず、「光の3原色」がそろわないため、「20世紀中にLEDによる白色光の実現は不可能」とまで言われていました。それが今回受賞した研究開発により、3原色を混ぜることで白色LEDの実用化に至り、現在のLED照明やディスプレイなどに広く使われるようになったわけです。

LEDは半導体に電流を流すと光エネルギーに変換され、半導体そのものが発光する、という仕組みです。発光効率(電気を光に変える効率)が50%程度と、エネルギー損失が少ないのが特徴で、LED照明は従来の白熱灯と比較して消費電力は約1/6といった省エネ性があります。また長寿命(通常使用で10年以上;白熱灯に比べ20~30倍)という特色もあり、 日本では比較的安価になってきた2009年頃から家庭でも普及するようになりました。新宿パークタワーでは、1階エントランスロビー(写真2)や新宿中央公園側エントランス(車寄せ;写真3)、階段通路誘導灯、シースルーエレベータの地下5階ホール等でLED照明を採用しています。また、冬の外構部のイルミネーションでもLED電球を使用しています(昨年度はLED電球約58,000個)。ちなみに、イルミネーション用にバイオマス発電電力を毎年購入しています。


(写真2)1階エントランスロビーにあるLED照明(天井部分)


(図3)新宿中央公園側エントランス(車寄せ)にあるLED照明(天井部分)

LEDは半導体自体が光るので、電子機器の小型化(薄型化)・軽量化に役立っており、液晶テレビやスマホの画面のバックライトに採用されています。また青色LEDの技術を基にした青紫色レーザーの利用により、ブルーレイ・ディスクといった記憶媒体の大容量化を実現しました。今後は「発光効率を100%に引き上げるのが目標」(中村教授)とのことで、更なる省エネが期待できそうです。