環境・省エネルギー 2008｜日本発地球にやさしい環境技術

　日本で生まれた省エネルギー技術はいくつか上げられる。その最も代表的な技術が日亜化学工業（徳島県阿南市）の元研究者だった中村修二現カリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）教授が開発した青紫色LED（発光ダイオード）技術。20世紀中は実現不可能と言われた青紫色LEDおよび青紫色レーザー（LD）を実用化にまでこぎ着けた話は有名だ。赤崎勇名城大学教授が細々と研究を続けてきた以外は、誰も見向きもしなかった窒化ガリウム系の研究に着目し、それまで青色レーザーの研究で主流だったセレン化亜鉛系のⅡⅥ族化合物半導体による開発勢力を押しのけて実用化に結びつけた功績には余りあるものがある。

　LEDは短波長になるほど、発光は難しくなる。材料的にも限られてくる。可視域では、青紫色の発光は光三原色の中で最後に残されてきた光源であった。これが実現できれば、カラーディスプレーをLEDやLDで実現できるほか、青紫色LDは光ディスクの記録密度の増大も可能と期待された。

　しかしこうした光3原色の実現、高密度記録といった、青紫色LD開発による初期の波及効果期待から、交通信号灯の光源や照明分野という省エネへの波及効果に注目が移ってきたのも事実。交通信号灯のランプは赤、黄、青であり、固体による青色光源の実現がかなり困難だった。しかし青紫色LEDの実用化によって、LED交通信号灯の長寿命、低消費電力、メンテナンスフリーという3大特徴を生み出すことになった。NPO法人・LED照明推進協議会によると、日本全国の交通信号灯がすべてLEDに置き替われば、年間9.35億キロワット時が省エネとなり、2500万本の樹木植林に相当するCO2削減効果が期待できるという。

　また日亜化学工業はもともと蛍光体の会社であり、中村教授は青紫色LDの開発後、蛍光体にこれを当てることによって白色光源を生み出すアイデアで特許取得している。白色LEDの出現である。現在、白色LEDは青色LEDを黄色蛍光体に当てることによって、白色光源としている。すでに液晶ディスプレーのバックライトに広く用いられているほか、次第にその低消費電力、小型、メンテナンスフリーなどから各種建物の照明分野に応用が試みられている。もっとも価格的に現行の蛍光灯に匹敵するのは、まだまだ先のこと。しかし同協議会の調査によると、発光効率、長寿命などが改良され、現行の白熱電球、蛍光灯などの照明分野の置き換えが進めば、2015年ごろには1兆円産業になると推定されている。さらにLED照明の新機能に着眼した照明の新用途が開拓されることも期待されており、その市場はさらに広がる期待も大きい。