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青色LED発明と実用化で日本人がノーベル賞

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けんた:この秋、日本人が3人もノーベル物理学賞を受賞しましたね。

熱血先生:うん。ノーベル賞とは、毎年、物理学、化学、 医学生理学、文学、平和、経済学の6分野で顕著な功績を残した人物に贈られる世界的な賞なんだよ。そして今回、名城大学教授の赤崎勇さんと、名古屋大学大学院教授の天野浩さんが「青色発光ダイオード(青色LED)」の発明について、そしてアメリカのカリフォルニア大学教授の中村修二さんがその実用化に貢献したことについて評価されて受賞となったんだ。

けんた:LEDってどういうものですか。

熱血先生:LEDは「発光ダイオード」といって、僕たちの身の回りにある照明や、テレビ・スマートフォンなどの画面のバックライト、信号機などに活用されているよ。「20世紀は白熱電球が照らした時代、21世紀はLEDが照らす時代に」とも言われているように、以前は、多くの照明に白熱電球が使われていたんだ。その白熱電球よりも省エネルギーな上、長持ちする効果があり、衝撃や振動に強くて、小型・軽量化しやすいという特長を持っているLEDは、20世紀の終わりから急速に普及し始めたんだよ。

しょうこ:LEDっていろいろなメリットがあるんですね。

熱血先生:白熱電球は電球の中にある「フィラメント」というものに電気を通すと、管の中を電子が飛んだりして、ガラスの内側が光る仕組みなんだ。一方のLEDは「半導体(半導体チップ)」が使われていて、そこに電気が流れると、半導体の境目のところが光る。LEDは電気の流れを直接光に変えることできるために、使うエネルギーを少なくできるんだよ。ちなみに東京スカイツリーの照明もLEDが使われているね。

しょうこ:なるほど。

熱血先生:日本では東日本大震災以降、電力不足が心配されるようになったけど、節電のために照明をLEDに付け替えた人も多いよね。

けんた:今回の受賞は青色LEDと呼ばれるものですよね。

熱血先生:そうだね。もともと光の色には赤、緑、青の三原則があって、赤や緑に光るLEDは早くから開発されていたけれど、残りの青色についてはなかなか開発されなかった。青く光らせるためには大きなエネルギーが必要で、半導体の材料や条件などが限られてしまって、作るのが難しいとされていたんだよ。だから「20世紀のうちには実現できない」とまで考えられていたようだ。

けんた:受賞した3人はそれを実現したということなんですね。

熱血先生:うん。実現不可能と思われていた20世紀のうちに、青色LEDを作り出し、実用化することに成功して、それが今、高く評価されることになったんだよ。

しょうこ:青色が加わるとどんな効果があるんですか?

熱血先生:赤と緑の光だけでは作り出せる色の種類も限られてしまうけど、青が加わることによってあらゆる色を表現できるようになったんだ。自然光に近い白色光も再現できるようになって、使う用途が広がり、それがLEDの普及に弾みをつけるきっかけになったんだよ。

けんた:すごいなぁ。照明の世界を大きく変えたんですね。

熱血先生:そうだね。新しい産業を生み出したというのはすごいことだね。ノーベル物理学賞の授賞式は12月にスウェーデンのストックホルムで行われるよ。授賞式や、式の後の晩餐会の様子はニュースで大きく取り上げられるだろうね。

しょうこ:世界中で役に立つものを日本人が発明したなんて、誇らしいですね。

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