Microsoft PowerPoint - 講演原稿_関西_no3.pptx

(1)

Ever Researching For A Brighter World

~Ever Researching For A Brighter World ~

1/22

白色発光ダイオード

２０１５．１１．１４

日亜化学工業株式会社

E50 森口敏生

１．日亜化学工業について

1.1拠点 1.2主力製品

２．光の基本

2.1光と人の目 2.2色度図 2.3黒体輻射(標準光源) 2.4演色性

３．光源

3.1種類 3.2白い光のスペクトル 3.3ＬＥＤの発光原理

４．日亜ＬＥＤ

4.1発光層 4.2発光スペクトルと色度図 4.3用途例（信号機用)

4.4用途例（ディスプレイ国内) 4.5用途例（ディスプレイ海外)

５．日亜白色LED

5.1構造 5.2色度図と特徴 5.3発光スペクトル

5.4用途例 5.5発光効率の推移

６．これからの照明とディスプレイ

(2)

3/22

徳島県内中⼼に

ものつくり

本社⼯場

⾠⺒⼯場

鳴⾨⼯場

徳島⼯場

新野⼯場

国内営業所 : ３拠点

（東京・⼤阪・名古屋)

⿅児島⼯場

県内5⼯場【県外1⼯場】

徳島県⼈⼝

（774,793⼈）

阿南市⼈⼝

（75,206⼈）

※⼈⼝数：平成25年1⽉1⽇時点徳島県HPより（推計）

横浜技術研究所

１．日亜化学工業について

1.1拠点

1956年徳島県阿南市新野町に誕生

医薬用Ca、照明用、Display用蛍光体の開発・製造

1975年 Gaメタル製造開始

1977年 GaP結晶製造開始

1980年 EL用蛍光体の開発/有機分散型ELランプ開発

1993年高輝度青色LEDを開発 (Light Emitting Diode)

1994年信号機用青緑色LEDを開発

1995年純緑色LEDを開発

1996年白色LEDを開発、青色レーザー発振成功

(LASER:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)

日亜の主力製品

①LED 世界シェアーの21%

②蛍光体世界シェアーの25%

③Li電池正極材世界シェアーの20%

１．日亜化学工業について

1.2主力製品

(3)

5/22

光の三原色(青、緑、赤)

感度曲線

=x(λ)

=y(λ)

=z(λ)

２．光の基本

2.1光と人の目

目の網膜(桿体、錐体)

色度の計算(x,y)

色度図 CIE(国際照明委員会)

x

y

NTSC

２．光の基本

2.2色度図

(4)

7/22

E(λ):放出エネルギー(W/m3)

λ : 波長(m)

C : 光速=299,792,458(m/s)

h : プランク定数=6.62602876E‐34(J・s)

K : ボルツマン定数=1.380658E‐23(J/°K)

T : 絶対温度(0℃=273°K)

A光源:2856°K

B光源:4874°K

C光源:6774°K (演色性100)

D65光源:6504°K 標準光源

太陽光に最も近い

D75光源:補助標準光源

D

55 光源:補助標準光源

波長 (nm)

C光源

D

65 B光源

A光源

可視光線域

２．光の基本

2.3黒体輻射(標準光源)

演色性の評価は，15種類の演色評価色

票で行う。

平均演色評価数Ra= N0.1からN0.8に

対する分光スペクトル差の平均値

Ra= 100 自然光(演色性がよい)

Ra≧90 美術館や店舗

Ra≧80

一般家庭やオィス

Ra≧70 廊下，街灯

日亜白色LEDのRaは70～90。

２．光の基本

2.4演色性

(5)

電気→

熱（ﾌｨﾗﾒﾝﾄ）

→

光

UV

電気→

UV

（Hg励起）

(アーク放電)

電子

→蛍光体→

光

蛍光体層

電子銃(RGB)

偏向ヨーク

蛍光体(RGB)

ガラスチューブ

シャドーマスク

フェイスガラス

電気→

光

ｶｿｰﾄﾞ

アノｰﾄﾞ

＋－

+

－

p型

n型

シャドーマスク

電気→

電子線（電子

銃

）

→

光

9/22

3光源

3.1種類

太陽のスペクトル (昼間)

①白熱電球

②白色蛍光灯

③白色LED

ろうそく、オイルランプ、ガス灯の黄色い炎

の明かりから昼間の太陽の光のあかりを

求めてきた。

3光源

3.2白い光のスペクトル

桐生織物工場

ノコギリ屋根

の北の窓から

のあかり

桐生織物工場

ノコギリ屋根

の北の窓から

のあかり

(6)

+

－

p型

n型

光

；正孔；電子フェルミ準位伝導帯価電子帯（禁制帯）化合物発光色禁制帯幅 GaAｌAs 赤(640nm) 1.94 eV AlInGaP 黄(570nm) 2.18 eV

InGaN

緑(540nm)

2.3 eV

InGaN

青(460nm)

2.7 eV

Vf値は、代表例です

半導体の種類によって、

発光する色が決まります。

InとGaの配合比を変更することにより

発光色をコントロールしています。

Ｅ

(eV)：光のエネルギー（禁制帯幅）

λ（nm）：波長の関係は，

h：プランク定数

ν：光の振動数

ｃ：光速

11/22

3光源

3.3LEDの原理

※LED:Light emitting Diode

Ｐ型

Ｎ型

＋

強光

4日亜LED

4.1発光層

(7)

13/22

NTSC

4日亜LED

4.2発光スペクトルと色度図

4日亜LED

(8)

15/22

4日亜LED

4.4用途例 (ディスプレイ国内)

4日亜LED

4.5用途例 (ディスプレイ海外)

(9)

17/22

LED Chip

(InGaN)

蛍光体

リードフレーム

レンズ

(YAG: (Y,Gd)

₃

Al

₅

O

₁₂

:Ce)

5日亜白色LED

5.1構造

p-GaN層

発光層

n-GaN層

サファイア

P電極

N電極

YAG蛍光体(modify)

特徴

・高輝度

・長寿命数万時間

・温度特性 -40℃～60℃

・高速応答 20ns

5日亜白色LED

5.2色度図と特徴

(10)

19/22

5日亜白色LED

5.3発光スペクトル

1996 世界初

LED BL(White)

1999 世界初

WhiteLED BL

カラー液晶用

2003 車載用ポインタ

２００６車載用BL Unit

5日亜白色LED

5.4用途例

(11)

21/22

1879

1904

1938

1996

1965

1961

5日亜白色LED

5.5発光効率の推移

照明工学 → 多灯分散型照明工学

必要な場所での必要な明るさ(環境省エネ対策)

Feu(フー)、Weluna(ウェルナ)

将来は部屋の環境・雰囲気を変えるコントロールされた照明

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白色発光ダイオード

２０１５．１１．１４

日亜化学工業株式会社

E50 森口 敏生

目次

１．日亜化学工業について

1.1拠点 1.2主力製品

２．光の基本

2.1光と人の目 2.2色度図 2.3黒体輻射(標準光源) 2.4演色性

３．光源

3.1種類 3.2白い光のスペクトル 3.3ＬＥＤの発光原理

４．日亜ＬＥＤ

4.1発光層 4.2発光スペクトルと色度図 4.3用途例（信号機用)

4.4用途例（ディスプレイ国内) 4.5用途例（ディスプレイ海外)

５．日亜白色LED

5.1構造 5.2色度図と特徴 5.3発光スペクトル

5.4用途例 5.5発光効率の推移

６．これからの照明とディスプレイ

3/22

徳島県内中⼼に

ものつくり

本社⼯場

⾠⺒⼯場

鳴⾨⼯場

徳島⼯場

新野⼯場

国内営業所 : ３拠点

（東京・⼤阪・名古屋)

⿅児島⼯場

県内5⼯場【県外1⼯場】

徳島県⼈⼝

（774,793⼈）

阿南市⼈⼝

（75,206⼈）

横浜技術研究所

１．日亜化学工業について

1.1拠点

1956年 徳島県阿南市新野町に誕生

医薬用Ca、照明用、Display用蛍光体の開発・製造

1975年 Gaメタル製造開始

1977年 GaP結晶製造開始

1980年 EL用蛍光体の開発/有機分散型ELランプ開発

1993年 高輝度青色LEDを開発 (Light Emitting Diode)

1994年 信号機用青緑色LEDを開発

1995年 純緑色LEDを開発

1996年 白色LEDを開発、青色レーザー発振成功

(LASER:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)

日亜の主力製品

①LED 世界シェアーの21%

②蛍光体 世界シェアーの25%

③Li電池正極材 世界シェアーの20%

１．日亜化学工業について

1.2主力製品

5/22

光の三原色(青、緑、赤)

感度曲線

=x(λ)

=y(λ)

=z(λ)

２．光の基本

2.1光と人の目

目の網膜(桿体、錐体)

色度の計算(x,y)

色度図 CIE(国際照明委員会)

x

y

NTSC

２．光の基本

2.2色度図

7/22

E(λ):放出エネルギー(W/m3)

λ : 波長(m)

C : 光速=299,792,458(m/s)

h : プランク定数=6.62602876E‐34(J・s)

K : ボルツマン定数=1.380658E‐23(J/°K)

T : 絶対温度(0℃=273°K)

A光源:2856°K

B光源:4874°K

E50 森口敏生

1956年徳島県阿南市新野町に誕生

1993年高輝度青色LEDを開発 (Light Emitting Diode)

1994年信号機用青緑色LEDを開発

1995年純緑色LEDを開発

1996年白色LEDを開発、青色レーザー発振成功

②蛍光体世界シェアーの25%

③Li電池正極材世界シェアーの20%