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2014.10.31 17:08|カテゴリ:生活コメント(0)

青色LEDによって生活は何が変わったのか?



そもそもLEDとは?

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LEDとは「発光ダイオード」と呼ばれる半導体のことで、“Light Emitting Diode”の頭文字をとったものです。LEDはこれまでの白熱ランプや蛍光ランプ・HIDランプとも違い、特殊な構造をもつ物質に与えた電気エネルギーが直接光に変わるという新しいしくみ(+の性質をもつ物質と、ーの性質をもつ物質の接合部で発光する)の光源です。

LEDと今までの電球って何が違うの?

・寿命が長く(蛍光灯の4倍の4万時間)取り替えの手間がかからない。
・消費電力が白熱電球の10分の1で電気代が安く省エネ(低コスト) かつ低発熱である。
・LED単体で様々な色の光が出せる。
・CO2(二酸化炭素)排出量が少なく、水銀も未使用なため環境に優しい。
・低温でも発光効率が変わらず、室温・気温に左右されずに安定して明るさが保たれる。
・トイレや洗面所などON/OFF切り替えの激しい用途でも寿命が縮まない。
・電圧に対する反応が速く、点灯した直後に最大の明るさが得られる。
・フィラメントやガラスが使用されていないので、振動や衝撃に強く壊れにくい。
・紫外線や赤外線の放射がほとんど無いため、美術品の損傷が心配ない。
・紫外線を出さないので虫を寄せ付けず街灯に向いてる。

逆にデメリットは?

・蛍光灯に比べて値段(コスト)が高い。
・電球と本体が一体構造となっており、電球だけの交換ができない。
・光に指向性があるため均一に光を放射できない。
・白熱電球や蛍光灯に比べ、最大輝度は暗い部類に入る。
・LED電球には電源回路が入っているため、蛍光ランプなどと比較して重量が重い。
・熱に弱く、大電流を流すことによってLED素子が損傷を受ける可能性がある。

なぜ青色LEDの発明はすごいのか?

301-00.jpg
光の三原色は赤、緑、青です。このなかで、青が実現されていなければ、表現できる色のバリエーションが限られてきます。そのなかで青色LEDの開発にしのぎを削ったが難航し、20世紀中にはは無理といわれるようになっていた。赤崎、天野両教授が89年に窒化ガリウムの半導体で開発に成功し、中村教授が日亜化学工業(徳島県)の研究員だった93年に実用化に成功した。この成功で赤、緑、青の光の三原色がそろい、白色やさまざまな色が作り出せるようになった。
白色LEDは、青色LEDが開発されて初めて実現しました。

青色LEDによって変わったことは?

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家庭用の照明だけでなく、スマートフォンでは、画面を表示する液晶ディスプレーのバックライトにLEDが使われている。蛍光管では消費電力が大きく、小型化にも限界があったためだ。平成24年5月に開業した東京スカイツリーでは、夜間のライトアップを全てLEDによる照明で行っている。
青色LEDの原理を応用した家電のひとつが、ブルーレイディスクのような光ディスク製品だ。赤色LEDをレーザー読み取り装置に応用したコンパクトディスク(CD)やDVDに比べ、青色の光は波長が短いことから、4倍以上の情報量が伝達できる特性を活用した。このほか、競技場などの大型ディスプレー、自動車のウインカー、ブレーキランプといった車載照明、普及が進む植物工場用の照明などにも使われている。発熱が少ないため植物に与える影響が少ないほか、電球に比べ点灯速度が速いなど、LEDの特性を生かした用途は広がりつつある。
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