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特集:白色LED照明の最新技術動向
Formation and Characterization of Nanofibers
総論-白色LED 照明・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
Overview-White LED Lighting
田口常正
Tsunemasa Taguchi 山口大学 工学部 電気電子工学科 教授
--------------------------------------------------------------------------------
白色LED 照明技術の展望・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7
The Prospects of White LED Lighting Technologies
只友一行 *1 田口常正 *2
*1山口大学 工学部 電気電子工学科 教授
*2山口大学 工学部 電気電子工学科 教授
表示用光源として開発され発展してきたLED(白色LED)が,エジソン電球以来使われてき
た真空管式照明光源に代わる新しい照明光源として注目を集めている。多くの特徴を有して
いる白色LEDであるが,その特徴ごとに現状と白色LED照明技術としての目標を整理し,今後
の開発課題について解説した。
～目次～
1.はじめに
2.白色LED照明の原理と構造
2.1 照明光源に要求される光の質
2.2 白色LEDの構造
2.3 白色LEDの構造
2.4 蛍光体と励起LED
3.白色LED照明の現状と課題
3.1 半導体デバイス
3.2 長期信頼性
3.3 発光効率
3.4 光束
3.5 特性分布
4.白色LED照明技術の展望
4.1 ロードマップ
4.2 市場展望
5.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
照明機器メーカーの取り組みと白色LED・・・・・・・・・・19
High Purity Synthesis of Ionic Liquids
上田 修
山田照明(株) 商品企画本部 顧問
白色LEDは,光量の増大,コストの低減,製品の規準化など市場での採用のしやすさと国際
的な共通仕様が求められている。特に高ワット化の加速(1W/3W/5W ),ルーメン当たりのコ
スト低下(15￥/ルーメン),さらには規格化の推進(日本電球工業会にて推進)にめざまし
いものがあり,照明光源として認知されつつある。
～目次～
1.はじめに
2.現況のLEDの市場実力
2.1 カタログ上の実力
2.2 製造上の実力
2.3 他の照明光源との比較
3.現況LED照明機器の動向
4.LED照明用途への可能性
4.1 LEDの特徴
4.2 光特性
4.3 温度特性
4.4 寿命特性
5.白色LEDによる新時代照明の展望
6.今後の白色LED光源の拡張性
7.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
白色LED 照明の車載応用・・・・・・・・・・・・25
Applications of White LED Lighting to Automobile Onboard Devices
佐々木 勝
Masaru Sasaki (株)小糸製作所 システム商品企画室 主管
自動車への白色LED応用は,すでにメーターパネルや各種インジケーター類などの小光量
の表示用途で多数の採用実績がある。一方,ヘッドランプに代表される大光量の用途では依
然ハロゲン電球やHID電球が使用されているが,白色LEDのめざましい高輝度化の進展により,
近い将来LEDヘッドランプ実現の可能性がみえてきた。
～目次～
1.はじめに
2.自動車照明のLED化の概要
2.1 内装照明
2.2 外装照明
3.ヘッドランプの概要
3.1 ヘッドランプの変遷
3.2 配光性能
3.3 次世代ヘッドランプへの期待
4.ヘッドランプ用白色LED
4.1 光束
4.2 輝度
4.3 寿命
4.4 発光色
5.プロトタイプヘッドランプ
6.LEDヘッドランプの法規
7.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
白色LED 照明用蛍光体の開発・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・34
Development of Phosphor for White LED Lighting
小田喜 勉
(株)ファインラバー研究所 研究員
低消費電力,長寿命,有害物質を含まないといった特徴を生かし,白色LEDは将来の照明用
光源として注目されている。蛍光体を用いた白色LEDは小型液晶のバックライトをはじめ多く
の分野で利用されているが,利用できる蛍光体は少ない。ここでは蛍光体の発光原理,求め
られる特性を示したうえで,最近の報告をもとにLED用蛍光体を紹介する。また,筆者らのLE
D用蛍光体の研究について解説する。
～目次～
1.はじめに
2.蛍光体の発光原理
3.LED用蛍光体に求められる特性
4.LED照明用蛍光体
4.1 白色LED
4.2 市販蛍光体
4.3 LiEuW2O2
4.4 LiTbW2O8
4.5 報告されているLED用蛍光体
5.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
白色LED 照明の医療応用・・・・・・・・・・・・・・・・・・42
Application (of Ionic Liquids )to Energy Storage Devices
小橋克哉 *1 田口常正 *2 柳井秀雄 *3
*1 山口大学 工学部 電気電子工学科 技術職員
*2 山口大学 工学部 電気電子工学科 教授
*3 国立病院機構 関門医療センター 消化器科 医長
電気・光変換効率が高い白色LEDは,新光源として産業界から期待されている。本論文では,
自然光に近いスペクトルの白色光を用いて診断することが重要である医療用高演色性白色LED
光源の開発・評価を行った。開発した白色LEDが最も優れていることがわかった。また,白色
LED光源による内視鏡撮影画像においても,従来光源と遜色ない画像を得ることができた。
～目次～
1.はじめに
2.医療用白色LED光源の特徴と照明光源の作製
3.高速イメージング撮像装置による評価
4.動物実験
5.おわりに
Material Report
フォトニックネットワーク用光半導体デバイスの最新動向・・・・・47
Recent Advances in Photonic Semiconductor Devices for Photonic Networks
八坂 洋
日本電信電話(株) NTTフォトニクス研究所 フォトニクスデバイス研究部 主幹研究員
相急増する通信トラフィックに対応するためには,大容量・高機能なフォトニックネット
ワークの実現が必要不可欠である。ここでは次世代フォトニックネットワークの実現に欠か
せない半導体可変波長光源,および複数の光半導体デバイスを集積化し複雑な高機能光回路
をワンチップ素子化した光集積素子の研究・開発動向を紹介する。
～目次～
1.はじめに
2.フォトニックネックワーク
3.波長可変半導体レーザー
3.1 波長選択型波長可変光源
3.2 モードホップフリーDBRレーザー
4.モノリシック集積型高機能半導体光素子
4.1 WDM波長セレクター
4.2 WDM変調器
4.3 WDM受信素子(AEG-PD)
5.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
フォトニックフラクタルの電磁波特性・・・・・・・・・・・・・・・・・57
Electromagnetic Properties of Photonic Fractals
宮本欽生 * 1桐原聡秀 *2 武田三男 *3
本田勝也 *4 迫田和彰 *5
*1 大阪大学 接合科学研究所 附属スマートプロセス研究センター 教授
*2 大阪大学 接合科学研究所 附属スマートプロセス研究センター 助手
*3 信州大学 理学部 物理科学科 教授
*4 信州大学 理学部 数理・自然情報科学科 教授
*5(独)物質・材料研究機構 ナノマテリアル研究所 主席研究員
フォトニックフラクタルは電磁波や光を局在させる新たな機能材料として,情報通信,
エネルギー,計測,医療などへの広範な応用が期待できる。本稿ではフォトニックフラク
タルの構造設計と作製法,さまざまな誘電体フラクタル構造の電磁波特性と局在周波数の
予測法についてこれまでに得られた知見を紹介し,実用化への可能性を展望する。
～目次～
1.はじめに
2.周期構造と自己相似構造
3.フォトニックフラクタルの構造設計と作製
4.フォトニックフラクタルの電磁波特性
5.フォトニックフラクタルの構造制御と電磁波特性
6.周在周波数の予測
7.フォトニックフラクタルの応用への展望
8.おわりに
機能材料マーケットデータ
分散電源の将来展望・・・・・・・・・・・・・・・・・66
Distributed Power Generation and its Future Perspective
金田武司
(株)三菱総合研究所 エネルギー技術研究部 先進エネルギー研究チームリーダー
兼 次世代エネルギー事業推進室長 主任研究員
分散型エネルギーシステムの社会的な役割に関して,新たな視点を提示した。たとえば
「9.11」以降,議論になりつつある都市のエネルギーセキュリティーや地域のエネルギー
自立,関連産業振興などを通じての地域振興政策など,分散型エネルギーシステムの定着
により,地域再生やエネルギー自給に対して新たな方策が開ける可能性がある。分散型エ
ネルギーシステムの位置づけも含めた新たな政策の必要性について言及した。
～目次～
1.分散電源の新たな役割
2.普及のインセンティブ
3.経済性の考え方
4.普及の展望
5.政策としての位置づけ
6.おわりに
機能材料連載講座:因果化学からみる材料の機能性(10)
触媒分子が増殖する化学反応・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・72
Chemical Reactions Exhibiting Proliferation of Catalytic Molecules
市村國宏
東邦大学 理学部 先進フォトポリマー研究部門 特任教授
酸や塩基などの触媒は,反応前後で濃度が変わることなく反応を加速するが,失活あるい
は系外への漏洩などによる制約がある。もし,触媒みずから触媒を新たに生成することがで
きれば,その触媒が関与する化学反応の速度は急激に増大する。このようなフィードバック
がかかる反応が酸あるいは塩基触媒増殖反応であり,自己触媒増幅への道を開く。
～目次～
1.はじめに
2.触媒増殖反応の速度論
3.酸増殖剤に求められる諸条件
4.スルホン酸への分解反応
5.酸増殖反応と酸増殖剤
6.塩基増殖反応と塩基増殖剤
7.触媒増殖反応の特徴
8.おわりに
連載:高分子材料の実用性(6)
形状記憶プラスチックほか・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・83
鴨川昭夫
元・理化学研究所 研究員/元・工学院大学 電子工学科;化学工学科
ポリウレタンのバルーンカテーテルを使用して,心機能の回復促進を図る。整形外科領域
では形状記憶プラスチックが補装具として使用され,効果をあげている。形状記憶現象の著
しい樹脂は,塩化ビニル樹脂である。
-シートベルトの欠陥とは?
-形状記憶プラスチックスギブス
Formation and Characterization of Nanofibers
総論-白色LED 照明・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
Overview-White LED Lighting
田口常正
Tsunemasa Taguchi 山口大学 工学部 電気電子工学科 教授
--------------------------------------------------------------------------------
白色LED 照明技術の展望・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7
The Prospects of White LED Lighting Technologies
只友一行 *1 田口常正 *2
*1山口大学 工学部 電気電子工学科 教授
*2山口大学 工学部 電気電子工学科 教授
表示用光源として開発され発展してきたLED(白色LED)が,エジソン電球以来使われてき
た真空管式照明光源に代わる新しい照明光源として注目を集めている。多くの特徴を有して
いる白色LEDであるが,その特徴ごとに現状と白色LED照明技術としての目標を整理し,今後
の開発課題について解説した。
～目次～
1.はじめに
2.白色LED照明の原理と構造
2.1 照明光源に要求される光の質
2.2 白色LEDの構造
2.3 白色LEDの構造
2.4 蛍光体と励起LED
3.白色LED照明の現状と課題
3.1 半導体デバイス
3.2 長期信頼性
3.3 発光効率
3.4 光束
3.5 特性分布
4.白色LED照明技術の展望
4.1 ロードマップ
4.2 市場展望
5.おわりに
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照明機器メーカーの取り組みと白色LED・・・・・・・・・・19
High Purity Synthesis of Ionic Liquids
上田 修
山田照明(株) 商品企画本部 顧問
白色LEDは,光量の増大,コストの低減,製品の規準化など市場での採用のしやすさと国際
的な共通仕様が求められている。特に高ワット化の加速(1W/3W/5W ),ルーメン当たりのコ
スト低下(15￥/ルーメン),さらには規格化の推進(日本電球工業会にて推進)にめざまし
いものがあり,照明光源として認知されつつある。
～目次～
1.はじめに
2.現況のLEDの市場実力
2.1 カタログ上の実力
2.2 製造上の実力
2.3 他の照明光源との比較
3.現況LED照明機器の動向
4.LED照明用途への可能性
4.1 LEDの特徴
4.2 光特性
4.3 温度特性
4.4 寿命特性
5.白色LEDによる新時代照明の展望
6.今後の白色LED光源の拡張性
7.おわりに
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白色LED 照明の車載応用・・・・・・・・・・・・25
Applications of White LED Lighting to Automobile Onboard Devices
佐々木 勝
Masaru Sasaki (株)小糸製作所 システム商品企画室 主管
自動車への白色LED応用は,すでにメーターパネルや各種インジケーター類などの小光量
の表示用途で多数の採用実績がある。一方,ヘッドランプに代表される大光量の用途では依
然ハロゲン電球やHID電球が使用されているが,白色LEDのめざましい高輝度化の進展により,
近い将来LEDヘッドランプ実現の可能性がみえてきた。
～目次～
1.はじめに
2.自動車照明のLED化の概要
2.1 内装照明
2.2 外装照明
3.ヘッドランプの概要
3.1 ヘッドランプの変遷
3.2 配光性能
3.3 次世代ヘッドランプへの期待
4.ヘッドランプ用白色LED
4.1 光束
4.2 輝度
4.3 寿命
4.4 発光色
5.プロトタイプヘッドランプ
6.LEDヘッドランプの法規
7.おわりに
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白色LED 照明用蛍光体の開発・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・34
Development of Phosphor for White LED Lighting
小田喜 勉
(株)ファインラバー研究所 研究員
低消費電力,長寿命,有害物質を含まないといった特徴を生かし,白色LEDは将来の照明用
光源として注目されている。蛍光体を用いた白色LEDは小型液晶のバックライトをはじめ多く
の分野で利用されているが,利用できる蛍光体は少ない。ここでは蛍光体の発光原理,求め
られる特性を示したうえで,最近の報告をもとにLED用蛍光体を紹介する。また,筆者らのLE
D用蛍光体の研究について解説する。
～目次～
1.はじめに
2.蛍光体の発光原理
3.LED用蛍光体に求められる特性
4.LED照明用蛍光体
4.1 白色LED
4.2 市販蛍光体
4.3 LiEuW2O2
4.4 LiTbW2O8
4.5 報告されているLED用蛍光体
5.おわりに
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白色LED 照明の医療応用・・・・・・・・・・・・・・・・・・42
Application (of Ionic Liquids )to Energy Storage Devices
小橋克哉 *1 田口常正 *2 柳井秀雄 *3
*1 山口大学 工学部 電気電子工学科 技術職員
*2 山口大学 工学部 電気電子工学科 教授
*3 国立病院機構 関門医療センター 消化器科 医長
電気・光変換効率が高い白色LEDは,新光源として産業界から期待されている。本論文では,
自然光に近いスペクトルの白色光を用いて診断することが重要である医療用高演色性白色LED
光源の開発・評価を行った。開発した白色LEDが最も優れていることがわかった。また,白色
LED光源による内視鏡撮影画像においても,従来光源と遜色ない画像を得ることができた。
～目次～
1.はじめに
2.医療用白色LED光源の特徴と照明光源の作製
3.高速イメージング撮像装置による評価
4.動物実験
5.おわりに
Material Report
フォトニックネットワーク用光半導体デバイスの最新動向・・・・・47
Recent Advances in Photonic Semiconductor Devices for Photonic Networks
八坂 洋
日本電信電話(株) NTTフォトニクス研究所 フォトニクスデバイス研究部 主幹研究員
相急増する通信トラフィックに対応するためには,大容量・高機能なフォトニックネット
ワークの実現が必要不可欠である。ここでは次世代フォトニックネットワークの実現に欠か
せない半導体可変波長光源,および複数の光半導体デバイスを集積化し複雑な高機能光回路
をワンチップ素子化した光集積素子の研究・開発動向を紹介する。
～目次～
1.はじめに
2.フォトニックネックワーク
3.波長可変半導体レーザー
3.1 波長選択型波長可変光源
3.2 モードホップフリーDBRレーザー
4.モノリシック集積型高機能半導体光素子
4.1 WDM波長セレクター
4.2 WDM変調器
4.3 WDM受信素子(AEG-PD)
5.おわりに
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フォトニックフラクタルの電磁波特性・・・・・・・・・・・・・・・・・57
Electromagnetic Properties of Photonic Fractals
宮本欽生 * 1桐原聡秀 *2 武田三男 *3
本田勝也 *4 迫田和彰 *5
*1 大阪大学 接合科学研究所 附属スマートプロセス研究センター 教授
*2 大阪大学 接合科学研究所 附属スマートプロセス研究センター 助手
*3 信州大学 理学部 物理科学科 教授
*4 信州大学 理学部 数理・自然情報科学科 教授
*5(独)物質・材料研究機構 ナノマテリアル研究所 主席研究員
フォトニックフラクタルは電磁波や光を局在させる新たな機能材料として,情報通信,
エネルギー,計測,医療などへの広範な応用が期待できる。本稿ではフォトニックフラク
タルの構造設計と作製法,さまざまな誘電体フラクタル構造の電磁波特性と局在周波数の
予測法についてこれまでに得られた知見を紹介し,実用化への可能性を展望する。
～目次～
1.はじめに
2.周期構造と自己相似構造
3.フォトニックフラクタルの構造設計と作製
4.フォトニックフラクタルの電磁波特性
5.フォトニックフラクタルの構造制御と電磁波特性
6.周在周波数の予測
7.フォトニックフラクタルの応用への展望
8.おわりに
機能材料マーケットデータ
分散電源の将来展望・・・・・・・・・・・・・・・・・66
Distributed Power Generation and its Future Perspective
金田武司
(株)三菱総合研究所 エネルギー技術研究部 先進エネルギー研究チームリーダー
兼 次世代エネルギー事業推進室長 主任研究員
分散型エネルギーシステムの社会的な役割に関して,新たな視点を提示した。たとえば
「9.11」以降,議論になりつつある都市のエネルギーセキュリティーや地域のエネルギー
自立,関連産業振興などを通じての地域振興政策など,分散型エネルギーシステムの定着
により,地域再生やエネルギー自給に対して新たな方策が開ける可能性がある。分散型エ
ネルギーシステムの位置づけも含めた新たな政策の必要性について言及した。
～目次～
1.分散電源の新たな役割
2.普及のインセンティブ
3.経済性の考え方
4.普及の展望
5.政策としての位置づけ
6.おわりに
機能材料連載講座:因果化学からみる材料の機能性(10)
触媒分子が増殖する化学反応・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・72
Chemical Reactions Exhibiting Proliferation of Catalytic Molecules
市村國宏
東邦大学 理学部 先進フォトポリマー研究部門 特任教授
酸や塩基などの触媒は,反応前後で濃度が変わることなく反応を加速するが,失活あるい
は系外への漏洩などによる制約がある。もし,触媒みずから触媒を新たに生成することがで
きれば,その触媒が関与する化学反応の速度は急激に増大する。このようなフィードバック
がかかる反応が酸あるいは塩基触媒増殖反応であり,自己触媒増幅への道を開く。
～目次～
1.はじめに
2.触媒増殖反応の速度論
3.酸増殖剤に求められる諸条件
4.スルホン酸への分解反応
5.酸増殖反応と酸増殖剤
6.塩基増殖反応と塩基増殖剤
7.触媒増殖反応の特徴
8.おわりに
連載:高分子材料の実用性(6)
形状記憶プラスチックほか・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・83
鴨川昭夫
元・理化学研究所 研究員/元・工学院大学 電子工学科;化学工学科
ポリウレタンのバルーンカテーテルを使用して,心機能の回復促進を図る。整形外科領域
では形状記憶プラスチックが補装具として使用され,効果をあげている。形状記憶現象の著
しい樹脂は,塩化ビニル樹脂である。
-シートベルトの欠陥とは?
-形状記憶プラスチックスギブス
