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脱水銀社会実現に向けた当社の取り組み

技術進歩によって急速に脱水銀に向かう世界

2023年11月1日

2023年2月にスタートした「脱水銀社会実現に向けた当社の取り組み」の投稿ですが、1年近くにわたって様々な分野でのLED/LDによる水銀ランプの置き換えの事例をご紹介してまいりました。蛍光灯から始まって、街路灯やグリーンハウスの照明に使われる高圧ナトリウムランプ、殺菌用途に使われる低圧水銀ランプ、半導体や液晶ディスプレイ、プリント基板（PCB）などの露光に使われるショートアーク水銀ランプ、塗料硬化に使われる高圧水銀ランプ、高出力のプロジェクターに使われる超高圧水銀ランプなど、現代社会の様々な分野で水銀ランプが使われていることを再認識して驚かれたのではないかと思いますが、同時に、新しい技術であるLED/LDなどの固体光源が水銀フリーの有効な代替技術として現れて来ていることも実感頂いたのではないかと思います。

プリント基板（PCB）の露光用途における水銀ランプの代替技術

2023年10月4日

RoHS指令の適用除外リストにおいて項目4(f)に分類されているその他水銀ランプを使用する用途には、今までにご紹介いたしました硬化、液晶ディスプレイ製造向けの露光の他に、半導体の製造向け露光、プリント基板（PCB）製造向けの露光も主な使用用途として挙げられます。
露光とは、レジストを塗布した基板に光や電子ビームなどを照射することによって設計された回路を描くリソグラフィーのことであり、光源としては、主にショートアーク水銀ランプが使用されてきました。

露光用途におけるショートアーク水銀ランプの代替技術

2023年8月25日

RoHS指令の適用除外リストにおいて項目4(f)に分類されているその他の水銀ランプの主な用途には、前回ご紹介いたしました「硬化」の他にも、液晶ディスプレイや半導体の製造向け、プリント基板（PCB）製造向けなどの「露光」が挙げられます。
露光とは、レジストを塗布した基板に光や電子ビームなどを照射することによって設計された回路を描くリソグラフィーのことであり、光源としては、主にショートアーク水銀ランプが使用されています。

塗料硬化分野における高圧水銀ランプの代替技術

2023年7月26日

車のボディやフローリング、プラスチック容器などの表面を保護するためのコーティング剤などの塗料の硬化には熱や紫外線が用いられますが、紫外線硬化の光源としては主に高圧水銀ランプが使用されています。もともと、塗料の硬化には主に熱や乾燥が用いられていましたが、水銀ランプが発明されてからは、紫外線で硬化できる材料の開発も進み、紫外線を使った硬化が広く利用されるようになりました。
紫外線での硬化は、熱に弱い物にも使用できるうえに、熱に比べて短時間で硬化できるという特徴があります。また、水銀ランプはUV-C～UV-A領域^※から可視光領域までの発光スペクトルを有していることから、各用途に応じた様々な波長の紫外線を利用することができます。そのような特徴から、現在では、半導体製造工程や印刷、塗料などにも紫外線を用いた硬化技術が展開されており、紫外線と、紫外線を放射する高圧水銀ランプを中心とした水銀ランプは、産業に欠かせないものになっています。

プロジェクター用途における超高圧水銀ランプの代替技術

2023年6月26日

会議やセミナーなどで当たり前のように使われているプロジェクターですが、その光源としては今でも超高圧水銀ランプが主に使われています。超高圧水銀ランプは、その名前からも分かるように水銀が含有されており、環境汚染の懸念もあるためLD（半導体レーザー）やLEDなどの水銀フリーの固体光源への置き換えが期待されています。しかしながら、コスト他の理由から置き換えには時間がかかっており、RoHSにおいても少なくとも2027年までは「2,000 lm以上のプロジェクター用高圧水銀ランプ」は適用除外で製造・販売可能という扱いになっています。

殺菌灯（低圧水銀ランプ）の代替技術

2023年5月31日

1901年に紫外線による殺菌効果が発見されてから今日に至るまで、紫外線による殺菌には主に低圧水銀ランプが使用されてきました。低圧水銀ランプは水銀を含み、環境汚染の懸念があるため、蛍光灯の場合と同様に代替技術としてLEDが期待されています。しかしながら、低圧水銀ランプと比較すると、UV-LEDの発光効率は、年々改善されてはいますがまだ十分なものと言えず、特殊用途の低圧水銀ランプについては、代替技術が確立していないということでRoHS指令でも2027年2月24日まで適用除外（項目4(a)）とされています。2027年以降も、代替技術がないと判断されればその適用除外が延長されることとなりますが、本当に延長は必要でしょうか？
当社は、LEDでの代替は現時点で既に一部の用途で可能となっており、近い将来ほぼすべての用途で可能になると考えております。

高圧ナトリウムランプの代替技術

2023年4月26日

大半の蛍光灯が規制対象となった今、水銀を含有する一般照明用光源でRoHS指令の適用除外となっている最大のものは、項目4(c)に分類されている街路灯用途および、4(f)に分類されている園芸用途の高圧ナトリウムランプです。これらも、代替技術が存在しないということで少なくとも2027年2月24日までは適用除外とされていますが、近年のLEDの目覚ましい発展によって既に経済面も含めて代替技術のハードルは消えており、これ以上の適用除外の延長は必要ないというのが当社の見解です。以下に、街路灯、園芸、それぞれの用途に分けて、LEDによる代替の現状と今後の可能性について考えてみたいと思います。

RoHS指令において適用除外となっている水銀含有光源（ランプ）

2023年3月29日

前回の投稿でご説明いたしましたように、当社は、RoHS指令において適用除外となっている水銀含有の光源（ランプ）について、長年培ってきた技術を結集して水銀とは無縁のLEDやLDでの代替を推し進めることによって、脱水銀社会の実現に貢献したいと考えております。

「脱水銀」に向かう世界

2023年2月24日

本日2023年2月24日をもって、欧州において、水銀を含有していながら代替技術が無いことからRoHS指令の適用除外品目として製造、販売が認められていた大部分のタイプの蛍光灯が、製造、販売禁止となります。今回の対象でないものも、今後段階的に規制対象となり、一部の特殊用途を除く一般的な蛍光灯は近い将来には市場から姿を消すこととなります。
RoHS指令と並んで水銀撤廃に向けての代表的な取り組みである水俣条約でも、一般的な蛍光灯は、既に日本をはじめとする大部分の国で製造、販売が禁止されています。今回のRoHS指令における大きな動きをもって、過去一世紀近くにわたって主要な照明光源であった蛍光灯は、その歴史的な役割を終えると言っても過言ではありません。世界的な「脱水銀」の流れの中でもエポックメーキング的な出来事と言えるかと思います。

LEDの持つ無限の可能性

2023年11月30日

1996年の白色LEDの誕生以後、高輝度LEDの市場は、当社が青色LEDを発売した当初に期待していた用途以外にも広がりを見せるようになり、LEDの発光効率が向上するにつれて、使える場面が増え続け、今日に至っています。

青色LED＋蛍光体＝白色LEDの誕生

2023年10月11日

青色LED発売開始から数年が経過し、前回の投稿でご紹介した3つの用途（信号・ディスプレイ・スキャナー光源）へのLED採用が進んでおりましたが、主に屋外に使用されておりました大型映像装置が、スタジアムで使われるような大型のものから、ビルに設置するような広告用の小型・高精細のものまで拡がりを見せ、次は屋内用途が視野に入ってきました。

青色LEDで変わったもの（信号・ディスプレイ・スキャナー）

2023年8月31日

全くの新技術を世に出すにあたっては、乗り越えないといけない3つの障壁があると言われています。それぞれ、魔の川・死の谷・ダーウィンの海と呼ばれるものです。
それぞれの詳細な説明は経営学等の専門の文献にお譲りしますが、魔の川と呼ばれる製品開発には成功、死の谷と呼ばれる社内での事業化についても関係者の尽力により量産化への目途もつき順調。残るはダーウィンの海と呼ばれる市場の形成ですが、当社の高輝度青色LEDは、全く新しいものではありましたが、「LED」という観点では既に市場が形成されており、「青色」という欠けたパズルのピースを埋める事で得られる3つの市場の需要があらかじめ見えていました。

青色LEDの発売発表

2023年7月31日

青色LED量産に向けて準備が整い、いよいよ1993年11月、発売発表の日を迎えます。発表と言ってもホテルの会議室を貸し切り、多数のマスコミに向けて発表会を行う、と言った様な煌びやかなものではなく、日本経済新聞社徳島支局の方に取材のお願いをした程度。加えて当時の日亜化学工業は世間ではまったく無名の会社。年に一度、「日本で一番夏休みの長い会社^*1」という形で、新聞、週刊誌、テレビなどのメディアで紹介される程度でした。また、徳島の片田舎の従業員数百人の会社、それも化学（ケミカル）の会社ということで、画期的なLEDと発表するだけでは信じていただけない懸念がありました。

高輝度青色LEDの量産に向けて

2023年6月30日

本稿執筆時（2023年）から約30年前、1993年当時のLEDを巡る状況ですが、赤・オレンジ・黄緑色のLEDは既に量産化されており、青色LEDも、異なる基板材料を用いたものが、ごく少量でしたが、既に販売されているものがありました。とはいえ、その当時の青色LEDは、赤や黄緑と比較して明るさが足りず、白色を含めあらゆる色を再現する事ができる光の3原色と呼ばれる赤・緑・青の明るさをバランスよく取れるものではなく、また、寿命も非常に短かったため実用に足るものではなく、日々様々なメーカーや研究機関が、実用的な青色LEDの開発を目指しておりました。1990年代前半、あるいはその前後の時代をご存知の方であればご記憶があるかもしれませんが、例えば、電車の駅に設置されていたLED式の発車標は全て赤・オレンジ・黄緑の単色またはそれらを複数用いた3色表示でした。実用的な青色LEDが無いために、白色やフルカラー表示ができなかったのです。
（現在では赤・緑・青の3原色が揃ったため、フルカラー表示の発車標が増えてきています。）

高輝度青色LED発売30周年を迎えるにあたり

2023年4月17日

「青色LED、明るさ100倍」
1993年11月30日、このような見出しが日経産業新聞の1面を飾りました。画期的製品の発売を発表したのは日亜化学工業という徳島県の会社。
日亜化学工業は、蛍光灯やブラウン管テレビに使われる蛍光体のメーカーとして当時国内最大手。業界での知名度は高かったものの、世間一般によく知られた会社ではなく、当時赤色やオレンジ色、黄緑色、非可視光の赤外が主流のLEDの世界では、一部材料を製造・販売する会社として知られている程度の存在でした。そのようなLEDとは関係が薄いと思われた会社が、一部では20世紀中には量産不可能とも考えられていた、実用に足る明るさを持った高輝度青色LEDを発売したことは、世間に驚きを持って迎えられました。