LEDの開発

LED の開発は、実験室での発見から世界的な照明革命へと進んでいます。LED の急速な発展に伴い、現在 LED の用途は主に以下のとおりです。
-家庭用照明:LED電球、天井照明、デスクランプ
-商業用照明:ダウンライト、スポットライト、パネルライト
-産業用照明:鉱山照明、高所作業灯
-屋外照明:街灯、景観照明、プール照明
-自動車用照明:LEDヘッドライト、デイライト、テールライト
-ディスプレイLED:広告スクリーン、ミニLEDテレビ
-特殊照明:UV硬化ランプ、植物成長ランプ

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現在、私たちの生活のあらゆるところで LED が見られますが、これはほぼ 1 世紀にわたる努力の結果であり、LED の発展は次のように 4 つの段階に分けられます。
1.初期の探検(20世紀初頭 - 1960年代)
- 電界発光の発見(1907年)
英国の技術者ヘンリー・ジョセフ・ラウンドは、炭化ケイ素(SiC)結晶の電界発光を初めて観察しましたが、深く研究することはありませんでした。
1927年、ソ連の科学者オレグ・ロセフがさらに研究を進め、「LED理論の父」と言われる論文を発表しましたが、第二次世界大戦により研究は中断されました。

-最初の実用的なLEDが誕生(1962年)
ゼネラル・エレクトリック (GE) のエンジニア、ニック・ホロニアック・ジュニアが、初の可視光 LED (赤色光、GaAsP 素材) を発明しました。これは、もともと計器のインジケータとして使用されていた LED が研究室から商品化されるきっかけとなりました。

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2. カラーLEDのブレークスルー(1970年代~1990年代)
-緑色と黄色のLEDが導入されました(1970年代)
1972年: M. ジョージ クラフォード (ホロニャックの学生) が黄色の LED (10 倍の明るさ) を発明。
1980 年代: アルミニウム、ガリウム、ヒ素 (AlGaAs) 材料により、信号機や電子機器に使用される赤色 LED の効率が大幅に向上しました。

-青色LED革命(1990年代)
1993年:日本の科学者中村修二(Shuji Nakamura)が日亜化学(Nichia)の画期的な窒化ガリウム(GaN)ベースの青色LEDを開発し、2014年のノーベル物理学賞を受賞しました。これは青色LED + 蛍光体 = 白色LEDを意味し、現代のLED照明の基礎を築きました。

3. 白色LEDと照明の普及(2000年代~2010年代)
-白色LEDの実用化(2000年代)
日亜化学、クリー、オスラムなどの企業は、白熱灯や蛍光灯を徐々に置き換える高効率白色LEDを発売した。
2006年: アメリカのCree社が蛍光灯の効率を上回る初の100lm/W LEDをリリース。
(2006年にHeguang LightingはLED水中ライトの生産を開始しました)

一般照明へのLED化(2010年代)
2010年代:LEDのコストが大幅に下がり、世界各国で「白色禁止」が実施されました(EUは2012年に白熱電球を段階的に廃止しました)。
2014年:青色LEDへの貢献により、赤崎勇、天野浩、中村修司がノーベル物理学賞を受賞。

4. 現代のLED技術(2020年代から現在まで)
-ミニLEDとマイクロLED
ミニ LED: ハイエンド TVS (Apple Pro Display XDR など)、e スポーツ スクリーン、より洗練されたバックライトに使用されます。
マイクロLED:自発光ピクセルで、OLEDに代わると期待されている(サムスン、ソニーはプロトタイプ製品を発売している)。

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- インテリジェント照明とLi-Fi
スマート LED: 色温度の調整、ネットワーク制御 (Philips Hue など)。
Li-Fi: LED 光を使用してデータを送信します。Wi-Fi よりも高速です (実験室では 224Gbps に達しています)。

- UV LEDと特殊用途
Uv-c LED:殺菌に使用されます(疫病流行時の紫外線消毒装置など)。
植物成長 LED: 農業効率を向上させるカスタマイズされたスペクトル。

「表示灯」から「主流の照明」へ:効率は1,000倍向上し、コストは99%削減。LEDの世界的な普及により、毎年数億トンのCO₂排出量が削減され、LEDは世界を変えています!将来、LEDはディスプレイ、通信、医療など、多くの産業に革命を起こすかもしれません!今後の展開にご期待ください!

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投稿日時: 2025年4月29日