執筆 春日聡子

人類を照らす青い光

The blue light that illuminates humankind

2014年ノーベル物理学賞は、「高輝度、省エネルギーの白色光源を可能にした、効率的な青色発光ダイオード(LED)の発明」*1により、赤崎勇氏、天野浩氏、中村修二氏に贈られました。青色LEDの開発は、新たな産業を創出し、世界の人々の生活をよりよくする発明として、高く評価されました。

※下のボタンを押すとこの文章の英訳が読めます。

英文はこちら

The Nobel Prize in Physics 2014 has been awarded to Isamu Akasaki, Hiroshi Amano and Shuji Nakamura “for the invention of efficient blue light-emitting diodes (LEDs) which has enabled bright and energy-saving white light sources”*1. The invention of the blue LED has been highly acclaimed for creating a whole new industry, as well as having the potential to better the lives of people around the world.

Q1

What is an LED?

An LED is a semiconductor light source that is energy efficient and environment-friendly. Unlike traditional incandescent light bulbs that generate heat along with light, LEDs convert electricity directly into light, using much less energy. LEDs also last 20 to 30 times longer. Red and green LEDs were invented in the 1960s, but the blue LED was the missing primary color needed to create white light. LED-generated white light has the potential to transform areas that are without electricity grids. LED light fixtures could also slow global warming. The prize has been described as being after Alfred Nobel’s own heart, because he had wanted the prizes to go to those who have “conferred the greatest benefit to mankind.”

Q2

What are LEDs used for?

Entirely new industries have emerged with the invention of LEDs. The unique properties of LEDs such as their high brilliance, light weight, small size, longevity and energy efficiency have contributed to the creation of a wide spectrum of products. LEDs are now used in traffic lights, car headlights, and as an artificial light source for plant growth. Blu-ray discs, as well as liquid crystal displays for TVs, smartphones, and computers were also made possible by LEDs. The market for LED products is expected to grow exponentially.

Q3

What role did each laureate play in the invention?

Akasaki and Amano were the first in the world to succeed in creating a blue LED using gallium nitride. Even after other researchers moved on to different materials, Akasaki stuck with gallium nitride. Amano was Akasaki’s student at Nagoya University, and together they conducted experiments relentlessly until, in 1989, they found a way to create the gallium nitride crystals essential for blue LEDs.
Nakamura also used gallium nitride, and his 1993 invention, the Two-Flow MOCVD (metal-organic chemical vapor disposition) technique made commercialization of blue LEDs possible. Nakamura famously sued his former employer in 2001, because he felt he had not been fairly compensated for his invention. They later settled with Nakamura receiving ¥840 million ($9 million,) and the lawsuit raised awareness regarding the patent rights of employees. Nakamura has since become a U.S. citizen, and his focus is now on popularizing the even more environmentally friendly purple LEDs through SORAA Inc., the LED lighting startup he co-founded.

日本語訳

Q1:LEDって何?

A1:LEDは、省エネルギーで、環境に優しい半導体光源です。光と共に熱も生み出す従来の白熱電球と違って、LEDは電流を直接光に変えるため、エネルギー消費量がかなり抑えられます。LEDはまた、20倍から30倍長持ちします。赤色と緑色のLEDは1960年代に発明されましたが、白い光をつくり出すには、光の三原色の、青色が欠けていました。LEDが生み出す白い光は、電力供給網がない地域を、一変させる可能性を秘めています。LED照明器具は、地球温暖化を遅らせることもできるかもしれません。今回の賞は、「最も人類の利益になる事に関して」賞が贈られることを望んだ、アルフレッド・ノーベル自身の意志に沿ったものだと称されています。

Q2:LEDは何に使われているの?

A2:青色LEDの発明により、まったく新たな産業が出現しました。高輝度、軽量、小ささ、寿命の長さ、そして省エネルギーといった、LED独特の特性は、幅広い分野に渡る製品を生み出すのに寄与しました。LEDは今や信号機や車のヘッドライト、さらには植物を育てる人工光源として使われています。ブルーレイディスク、及びテレビ、スマートフォンにコンピューターの液晶ディスプレーは、LEDの発明によって実現したものです。LED製品の市場は、今後飛躍的に成長することが予想されます。

Q3:それぞれの受章者は、この発明においてどのような役割を果たしたの?

A3:赤崎氏と天野氏は、窒化ガリウムを用いて青色LEDをつくるのに、世界で初めて成功しました。他の研究者が別の素材へと移行してからも、赤崎氏は窒化ガリウムにこだわりました。天野氏は、名古屋大学で赤崎氏の生徒でした。二人は執拗に研究を続け、1989年、ついに青色LEDに不可欠な、窒化ガリウム結晶を作製する方法を見つけました。
 中村氏も窒化ガリウムを使用し、1993年に彼が開発した、ツーフロー型有機金属化学気相成長法という技術が、LEDの実用化を可能にしました。中村氏は、2001年に所属していた会社を相手取り、自身の発明に正当な対価が支払われていないとして、訴訟を起こしたことでも知られています。後に中村氏はおよそ8億4000万円(900万ドル)で和解に応じ、この訴訟により、会社員の特許権に関する問題への関心が高まりました。中村氏はその後アメリカ国籍を取得し、現在は共同創業者でもあるLED照明の開発ベンチャー、ソラー社において、さらに環境に優しい紫LEDの普及に注力しているということです。

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