■2003.5

財団法人 金属系材料研究開発センター

No.199TODAY

エンデンジャード・テクニクス

え進化してきていますが、その作品が創られた時代の楽器のままで、その音楽を再現してみようという試みが、現代人に随分ウケているようです。
楽器メーカーの方に伺ったのですが、古楽器は三菱電線工業（株）

取締役

構造はシンプルだが、極めて優れたスキルがない

白 井 秀 明と「創れない、音が出ない」結果となり、突き詰めると「現代の技術の真底を見直すことにもなる」「エンデンジャード・テクニクス」という言葉そうです。

を初めて聞いたのは、ある会合のティータイムで次に、伊勢神宮の「式年造営」は有名で、20年の座談中でした。不勉強な私は、とっさにごとに諸社殿を建て替えることですね。これは持「Danger（危険な）技術」なんて、検討違いなこ統天皇の時代から脈々と受け継がれており、このとを考えましたが、ご承知のとおり「危機に瀕し次は平成25年で62回目だそうです。
実際の建立には7年くらい掛かるそうですが、た技術」のことですね。
概して金属の世界では、製品寿命が長く、ユー資材の準備、装束や式典用具等のリニューアルをザーがご使用中でも、メーカーでは「設計・製造含めると、「20年が丁度いいインターバル」とのをした人達はもうリタイアいたしました」ということで、この間に技術の伝承が確実になされる素ようなことが起こりがちです。時には「もう保守晴らしいシステムだと感じ入りました。

技術や修理部品がございません」という事態もあさて「健康三世代」というのは、われわれがフるでしょうし、稀には「現在のような環境変化は、ァミリーを考えるときの理想の姿ですね。しかし、想定していなかったと思います」というトラブル

こんなことが期待できる人類という種族は動物学もあるかも知れません。

的に観ると非常に稀なもののようです。確かにいわれてみれば、三世代一緒にいる象や猫やバッタ

一人のサラリーマン・ライフより、製品の（期やボラ等テレビでもお目にかかりません。

待される）ライフが長いことは歓ぶべきことでしょう。しかし、逆に設計思想や使用方法等の確認、人類にとっては当たり前で、昔から祖父母と孫さらに問題が生じた場合の責任対応や余寿命診断が慈しみ合い語り合うのは、ひとつの教育の形で等となると、難しい問題も生じてくることがあるあり、理想的な伝承の姿でしょう。と思います。

こうしてみると「エンデンジャード・テクニクス」が死に絶えぬうちに上手く伝承して、確実なこれらを考えるうえで三題話のようですが、最システムにすることは人類にしかできない重要な近見聞した3つのことを書いてみます。

ことだと思います。

クラシック音楽の世界では「古楽器演奏」が静そして21世紀のわれわれに課せられた急務であかなブームになっているそうです。例えば、バロると想いを馳せるわけです。

ックの時代から楽器はさまざまに形・しくみを変1

JRCM REPORT（終了報告）（終了報告）「21世紀のあかり」「21世紀のあかり」プロジェク
プロジェクトト
21世紀のあかり推進部

渡部正孝

1 プロジェクト誕生の経緯

照明光源と期待されている。しかし、広大勢であった。トップメーカーの青色

く一般用の照明用光源として実用化すLEDは圧倒的な性能で、「マジック」

1990年代初頭から、ワイドギャップ半るためには、電気光変換効率の面でさの存在がささやかれていた。このまま導体のエピタキシャル成長技術と不純らなる技術革新が必要とされている。

紫外LEDを目指していては自滅では物ドーピングの制御に関する研究が進本研究開発では高効率LED用の化合物ないか、青色LEDに方針を切り替え

み、高光度青色発光ダイオードと青色半導体とそれを照明用光源として利用るべきではないかと悩んだ。しかし、発光レーザのデバイス化が始まり、映するために必要な技術課題の解決を行2年目でプロジェクトの主要設備の立像・情報・エネルギー・精密加工等の広うことを目的とする。
目標は現在の蛍ち上げが完了して、研究活動が本格化大な市場が期待されるようになった。こ光ランプの発光効率を大きく上回る（2し始めたところであり、3年目までは紫のような青色発光素子の重要性を考え、倍程度）
LEDによる照明用光源を実用外域に専念することに決めた。

JRCMでは平成4年に「ZnSe単結晶部化するための技術課題の解決」となっ3年目の夏、日本経済新聞社主催の会」、平成6年に「青色発光デバイス調査ており、プロジェクトの趣旨が明確に尽「21世紀夢の技術展」はプロジェクト部会」、平成7年に「青色・紫外発光デバくされている。

概念と青色LED主体でしのいだ。田

イス調査部会」を設置し、調査活動とプロジェクト化の検討を積み重ねてきた。

3 メンバー構成

口プロジェクトリーダーは紫外LEDの性能は半導体の結晶性にかかっていこれらの自主活動の一部である調査

JRCMの呼びかけに50社以上の企業ることを繰り返し説いた。この年の暮研究と、京都で開催が予定されていたが説明会や検討会に参加したが、結果れにトップメーカーを訪問した。率直COP3が契機となって、平成9年8月に的に当時の業界の常識を遙かに越えるな説明を受け、「マジック」に非ず正通商産業省基礎産業局非鉄金属課と新高い設定目標に13社のコンソーシアム攻法だと、暗黙の支援と感じた。

エネルギー・産業技術総合開発機構で挑戦することになった。各社の役割（NEDO）
により「高効率電光変換化合物分担は図−1のとおり。

5 プロジェクト後半

半導体開発（21世紀のあかり）」
プロジェ
クトが策定された。

3年目の終わり頃、産業構造審議会

4 プロジェクト前半の中間評価ヒアリングが始まった。こ2 プロジェクトの趣旨

プロジェクト2年目の終わり頃に試のころ近紫外LEDの効率は目標の1/10

作された紫外LEDは目標の1/100位の位で、1/5位までは見込める状況であ

基本計画を要約すると「照明用のエネ出力だった。点灯した紫外LEDをワった。示された評価案は厳しかった。

ルギー消費は民生分野の約20%を占めイシャツに近づけると蛍光染料がわず

特に結晶成長の基礎研究テーマに対しており、この分野での省エネ対策の必かに反応した。当時、青色（波長470nmてプロジェクト目標達成への貢献が厳要性は高い。LEDは小型・軽量・低電圧程度）から紫外（波長380nm以下）にしく問われた。プロジェクト計画時と駆動・長寿命等の長所に加え、消費電力向けて発光波長が短くなるにつれて効は評価基準が大きく変わっていたのが少ない特徴を有し、次世代の省エネ率が極端に低下するという学会報告がだ。評価案をまとめる最終WG開催の直前に、大きなブレークスルーが起きた。独自に表面加工を施したサファイ
ア基板上へ高品質の横成長エピタキシャルを行い、世界最高レベルとなる外部量子効率24%の近紫外LED試作に成功した。目標の外部量子効率40%の達成が夢ではなくなった。デバイス加工技術による光取り出し効率の改善も大き（図−2）く寄与した。
この後は順調に記録を更新し、最終5年目の暮れには外部量子効率43%に達し、プロジェクト終了時点で世界最高記録を維持している。ただし、近紫外LEDの外部量子効率では目標値を図−1 メンバー構成

JRCM NEWS No.199

2

るようになれば、高効率化とン購入採用に努力してきたが、「21世並んで重要課題であるハイパ紀のあかり」の成果を活用して照明用ワー化が容易になると期待さLEDの普及と産業創製に貢献するたれる。

めの活動を続ける。

7 産業化に向けて

8 海外の動向プロジェクト期間内で達成「21世紀のあかり」
プロジェクトが海された高演色性（演色指数92）

外の関係者にも広く知られていること

30 lm/Wの白色LEDは一般照をたびたび実感した。最近は米国、欧明にはいまだパワー不足であ州、カナダ、台湾、中国等でLED照明るが、局部照明・信号機・携開発のプロジェクトが次々にスタート

帯用ディスプレー・車載用ランプ等のし始めている。LED照明開発で先行クリアできたが、白色LEDは目標値60用途には十分な性能に達している。

したわが国がリードを失わないうちにlm/Wに対して30 lm/Wで終わった。

JRCMはこれまでLED信号機のグリー手を打っていかなければならない。

図−2 光取り出し構造

蛍光体の発光効率の不足が大きな要因である。深紫外域や電子線で励起する

LED交通信号灯器の普及へ向けて蛍光体は広く実用化されているが、近21世紀のあかり推進部

紫外域で励起する蛍光体はほとんど前竹端賢二郎

例がなく、特に赤色蛍光体の低効率にJRCMは、1998年度よりNEDO「21苦しんだ。強力なラストスパートによ

世紀のあかり」プロジェクトを受託し、わが国の信号機のすべてがLED化ってプロジェクト終了近くには赤色蛍本年3月末に終了した。このプロジェ

された場合の原油の年間消費節約量

光体は従来比2倍の効率に達し、さらクトは、LEDを利用した省エネルギ

は、車両用が約13万k 、歩行者用が8なる改善も見込める状況になったが、ー型照明の実用化を図ることを目的と万k 、合計21万k と試算される。

期間内のデバイス評価実績としては前する。一方、JRCMは、「LEDを光源東京都は、都内の約15,000か所のす述の数値となった。とする交通信号灯器」の普及による省べての交差点の車両用信号機のLEDエネルギー推進にも取り組んできた。

化を2002年度より10年間の計画により「21世紀のあかり国際シンポジウム」と5

環境省は、「国等による環境物品等開始した。初めに、中央区銀座の信号年目の下期に「nano tech2003+Future」、の調達の推進等に関する法律」（グリ機のLED化が進められた（写真）。当

プロジェクト終了直後のSEMI主催「FPDーン購入法）に基づく「環境物品等の初の計画では、車両用を対象としたが、2003特別企画展示」に参加して、素材か調達の推進等に関す2003年度より歩行者ら照明器具にわたる成果を紹介してきた。

る基本方針」に定め用を加えることとし6 今後の技術課題

る毎年度、調達目標た。さらに、愛知県、の設定を義務付けた

徳島県、三重県及び一般照明用の光源には白熱電球に匹「特定調達品目」の神奈川県等多くの道敵する高い演色性が要求される。
「21見直しのための追加

府県において鋭意進

世紀のあかり」では、近紫外LED＋提案を近時、毎年度められている。

RGB蛍光体で、高効率と高演色性のに募集している。こ

この間、NEDO主催で4年目の下期に円から1,798円へと87.3％低下する。

銀座（SD写真電気工業（株）「SD情報in銀座」より）

LED信号機の普及両立を目指してきたが、蛍光体の効率れに対し、JRCMは、改善は残された課題中の急務である。

「LEDを光源とする交通信号灯器」
を、ール、中国、スウェーデン、英国、ス

結晶成長の基礎であるGaNバルク単結2001年度、2002年度と相次いで提案しイス及び台湾等において先行してい晶開発は、チャレンジャブルな課題にた。同時に、警察庁、国土交通省、環る。米カリフォルニア州では、2001年果敢に取り組んできたが、実用化には境省、警視庁、日本道路公団及び首都に発生した電力危機を契機として消費さらなる努力が必要である。バルク基高速道路公団等に赴き、採用を要請し電力の節約が要求され、ひとつの対策板を使用したデバイス試作により、電てきた。

として信号機のLED化が提案された。

は、米国、シンガポ

気特性等で素性の良さが推定されたひとつの交差点における信号灯器のLED信号灯器は、省エネルギーばが、実験に供される基板数に限りがあ構成として、車両用6基、歩行者用8基

かりでなく、視認性に優れかつ長寿命って、最適化には至らなかった。
高品及び矢印信号4基を仮定したときの月の特長を有する。加えて、従来型の白質で安価なバルクGaN基板の実現はレ当たり消費電力量を試算すると、従来熱電球に比べて交換作業や廃棄物発生ーザや電子デバイス等に普遍的なニーの白熱電球の場合が904kWhであるの量を抑制する等、環境負荷を低減するズがあり、依然として重要な課題であに比し、LED化することにより310kWh有力な手段である。

る。照明用LEDにGaN基板が利用できへと65.8％減少し、電力量料金は14,123

3

JRCM NEWS No.199

ANNOUNCEMENT「材料・加工関係の大学等研究者データ」を更新しました。
JRCMでは昨年度に引き続き、大学日本材料学会のご賛同をいただき、ま等と産業界の連携をバックアップするた大学ばかりでなく独立行政法人研究ために、材料系や加工関係の先生方に所の研究者も参加し、520名の研究者アンケートを行い、その結果を基に産が登録されています。

業界と連携を望まれる先生方のデータ

今後は、冊子にして会員をはじめとベースを作成し、このたびJRCMのホした材料・加工関連企業等への配布、ームページ（http://www.jrcm.or.jp/）に数々の産学交流の場や関連学協会の会検索機能をつけて掲載いたしました。

合の場等での配布により、先生方のシ

今回は日本金属学会、日本鉄鋼協会、ーズと企業ニーズのマッチング、研究日本塑性加工学会、軽金属学会、溶接開発プロジェクトのフォーメーション学会、資源・素材学会、日本機械学会、等、産学連携活動に活用していきます。

The Japan Research and Development Center for Metals

JRCM NEWS／第199号

発 行 2003年 5 月 1 日
発行人 小島 彰
発行所 財団法人 金属系材料研究開発センター〒105-0003 東京都港区西新橋一丁目5番11号 第11東洋海事ビル6階

内容に関するご意見、ご質問は JRCM 総務企画部までお寄せください。
本誌は地球環境保全を考慮し再生紙を使用しています。
本書の内容を無断で複写複製転載することを禁じます。

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T E L （03）3592-1282（代）／F A X（03）3592-1285
ホームページURL http://www.jrcm.or.jp/
E-mail jrcm@oak.ocn.ne.jp