松下電工と東京農工大、放電なしで光る蛍光デバイスを開発 40
ストーリー by soara
めざせ水銀フリー 部門より
めざせ水銀フリー 部門より
WestEast 曰く、
IVNC2008において"Vacuum-ultraviolet light emission from xenon directly excited by ballistic output electrons of nanocrystalline silicon planar cathode"という論文名で発表したもの。今後の発展に期待したい。ITmedia Newsの記事経由。松下電工株式会社と東京農工大学大学院越田研究室の共同研究チームにより、放電現象と水銀を利用せず、ナノシリコン電子源とキセノンガスを用いて発光させる蛍光デバイスが開発された（松下電工のプレスリリース ）。現在主流となっている蛍光灯では、放電現象により発生した電子が蛍光管内に封じ込められた水銀に衝突して紫外線を発生させ、蛍光塗料を光らせている。今回開発されたデバイスは、ナノシリコン電子源より電子を発生させることによりエネルギーを効率的に利用でき、将来的には現在の蛍光灯より1.5倍程度を見込んでいる。また水銀不使用による環境負荷低減も期待できる。面発光による薄型化も期待できるとのことで、液晶ディスプレイのバックライトとしても応用できそうだ。
無機ELとの違いは？ (スコア:3, 興味深い)
Re:無機ELとの違いは？ (スコア:3, 参考になる)
既存の蛍光表示管等に似た単純な構造で製造も簡単（のはず）
レアメタルを用いていない．
寿命に影響する素材は蛍光体だけで，おそらくELより寿命が長い．
ガラス板を使う構造のためELほど薄型軽量には出来ず，折り曲げも不可能．
電子源はナノシリコンの代わりにカーボンナノチューブでも良いのではないかな？（他社がもやってる？）
Re: (スコア:0)
透明電極のところは?
Re:無機ELとの違いは？ (スコア:3, 参考になる)
こうゆうのがあります。
http://www.eetimes.jp/contents/200710/27385_2_20071031104033.cfm [eetimes.jp]
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
VFD
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E7%A9%BA%E8%9B%8D%E5%85%89%E3%8... [wikipedia.org]
FED
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%95%8C%E6%94%BE%E5% [wikipedia.org]
Re:無機ELとの違いは？ (スコア:2, 興味深い)
2004年の時点で目標 2lm/W [google.co.jp]だそうです。対して、蛍光灯は20W ので
1200lm [akaricenter.com] とか 1500lm [akaricenter.com] でますから、その効率は
60-70lm/W ということになります。
Re:無機ELとの違いは？ (スコア:1, 参考になる)
（薄いデバイスだから、動作電圧を高くすると絶縁破壊する。テレビ用の蛍光体は2万電子ボルト程度の
電子線を蛍光体に突っ込む。）
ところで、これどうなったんでしょうね。
・日経テックオンの記事
【FPD】クラレと茶谷産業の無機EL，輝度60万cd/m2を実演
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20051019/109820/
放電って言わないか？ (スコア:2, すばらしい洞察)
なんか「低圧キセノン放電管」って感じなんだが。低圧だと紫外線になる所なんか水銀灯そっくりだ。
1.5倍程度では (スコア:1, 興味深い)
値段にもよりますが。
Re:1.5倍程度では (スコア:3, 参考になる)
それと比べると1.36倍になりますね。
既存のランプに省ライン管を付けるには手を加えないといけない [prince-d.co.jp]ようではありますが。
Re:1.5倍程度では (スコア:3, すばらしい洞察)
＃赤くないよ
Re:1.5倍程度では (スコア:1)
＞今回開発されたデバイスは、ナノシリコン電子源より電子を発生させることにより
＞エネルギーを効率的に利用でき、将来的には現在の蛍光灯より1.5倍程度を見込んでいる。
というタレコミ文だと、「エネルギー効率が1.5倍」であるかのように思えますが、
「エネルギー効率」って、一般市民にはあまり大きな関心ではないですよね。
「電気代が安くなる」とかだと、きっと飛びつく人は現れるでしょうけど、
それにしても従来の電球や蛍光灯との置き換えの為に(照明機器自体の変更など)大きなコストがかかるようだと、あまり広まりませんね。
もっとも、「エネルギー効率が1.5倍」から「電気代が安くなる」になるかどうかは、出来上がってくる製品の使用次第。
「同じ電気代で1.5倍明るい」だったら、「電気代が安くなる」に比べて需要は一気に減りそうだと思います。
ψアレゲな事を真面目にやることこそアレゲだと思う。
Re:1.5倍程度では (スコア:2, 参考になる)
今時は普通の蛍光灯だけで見ても、18Wの「20型」蛍光灯が売られてるわけですし、
蛍光灯は電球に比べ格段に「エネルギー効率が高い」ので、
「電球形蛍光灯」の場合は「60W電球と同じ明るさで消費電力10W」みたいな商品説明で売られてます。
同じように、「10Wの蛍光灯と比べて明るさ1.5倍」なんて売り方はせず、
「15W蛍光灯と同じ明るさで消費電力10W」といって売られるだけでしょう。
まあ、技術的に、小規模の「低照度・低消費電力」なものが作りにくい、なんて可能性はありますので、本当にそんな製品が出てくるかどうかはまだわかりませんけど。
Re: (スコア:0)
蛍光灯の１．５倍となるとEL照明やLED照明の研究開発企業、製造装置企業に影響ありそう。
大日本印刷、三菱重工、大日本スクリーンの株価どうなる？
バックライト？ (スコア:1, すばらしい洞察)
SED/FEDと同じ原理なんだからわざわざ液晶パネル持ち出さなくても。
Re:バックライト？ (スコア:1)
電圧などに対する直線性(ないしは一定のガンマ値)が確保できるかどうかってのは大きな問題だと思います.
Re: (スコア:0)
使いにくそう。
LEDとの比較は (スコア:0)
で、これは普及するの？ (スコア:0)
全国的に普及させたい例 (スコア:0)
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
結局、消耗品に求められてる要素なんて
- 価格の安さ
- 使い勝手（電球の置き換えだから点灯の立ち上がり速度と形状が最重要）
があれば十分でエコなんてどうでもいいんだよ。明らかにこういうのって無駄技術だよな。別に税金使ってやってる訳じゃないからいいけどさ。
Re:で、これは普及するの？ (スコア:1, 参考になる)
あと、水銀を使わないということは、もし割れたときなどに有毒物質がでずに安全ってことだから、
この二点だけでも技術開発の意味はあると思いますが。
十分エコなのは利点があると思います。
Re:で、これは普及するの？ (スコア:1, 興味深い)
例外的に認められてきた蛍光ランプへの水銀使用が将来禁止
されると思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/RoHS#.E5.86.85.E5.AE.B9 [wikipedia.org]
現在の蛍光灯がEUで流通できなくなったとしたら嫌でも
これか、他の水銀フリー照明を使わざるを得なくなります。
Re:で、これは普及するの？ (スコア:1)
Re: (スコア:0, 参考になる)
http://www.ushio.co.jp/jp/NEWS/products/20080422.html
理由は、照明用としては高価な大面積の結晶シリコンを使うこと、キセノンガスの価格が高いこと、動作電圧がおそらく高いこと、一般にナノ構造が表面の変化に敏感で、動作や寿命が不安定になりやすいこと、電子源動作に最適な真空度と衝突断面積が高く効率が上がる真空度とが一般に乖離していること
です。
今回の弾道電子冷陰極は動作電圧が下げられる（かもしれない）、動作が従来より安定（か
Re:で、これは普及するの？ (スコア:1)
Re: (スコア:0)
半導体作るわけじゃあるまいし，シート抵抗や不純物濃度／プロファイルを管理する必要もないダミー・ウェハー程度のものがそんなに高いのか？
>>キセノンガスの価格が高いこと、
ネオンサインにも使ってるんじゃないの？
>>動作電圧がおそらく高いこと
液晶バックライトには昇圧用のDC-DCコンバータ使ってますが？
問題になるのは電圧ではなくて消費電力でしょう
>>一般にナノ構造が表面の変化に敏感で、動作や寿命が不安定になりやすいこと
パターニングしたシリコン表面の形状がコロコロ変化するのか？
普及するかしないかは総合的なコストパフォーマンスによって決まるものだろう．
個々の技術的課題は解決出来るかもしれない，あるいは技術的課題を解決したとしても競合技術に対する比較優位を保つことが出来なくて商品化に失敗することもある．
Re: (スコア:0)
>>ダミー・ウェハー程度のものがそんなに高いのか？
高いと思いますよ。それにナノシリコン形成プロセスは「半導体を作るわけ」に近いんじゃないでしょうか。
もし、タレコミ元の画像のように2極平面光源を構成するとした場合、40型程度の液晶画面のバックライトを
これで作るとしたら、対角40インチ（画面と同じ大きさ）の、弾道電子放出サイトを備えたシリコンの板が必要なんですよね。
>>ネオンサインにも使ってるんじゃないの？
ネオンサインは一本いくらです
Re: (スコア:0)
で、貧しい国はこんな高い物買えない
もともと蛍光というのは (スコア:0, 荒らし)
「蛍光灯」ではなく「蛍光デバイス」と書いた意図は何なのだろう。
蛍が放電しながら飛んでいたらそれはそれできれいかもしれないけど。
そこはかとなくイオンな香り。
Re:もともと蛍光というのは (スコア:1, 興味深い)
蛍光灯もこのデバイスも蛍光物質を励起してるのは、直接的には紫外線ですね。
蛍光灯が放電＋水銀で紫外線を出してるのに対して、こいつの場合はナノシリコン
電子源＋キセノンで紫外線を出してる。同じ蛍光を利用するものだけど、前段階
はずいぶん違うし、別の名前で呼んでもいいんとちがう？
でFED/SEDと同じ原理ってコメントがあるんだけど、こっちは電子線で直接蛍光物質
を励起するカソードルミネッセンスだよね？ やはり電子を取り出す部分の原理のこと
を指してるのかな？
Re: (スコア:0)
普通の蛍光灯
熱励起により仕事関数以上に加速したを電子を電子源源とし、水銀蒸気で紫外光を
発生。まあ実は水銀じゃなくキセノンなどの希ガスを使った蛍光管もあるけど。
冷陰極管もまあ蛍光管の一種だから、こっちも含めれば電場加速で電子源も。
今回の奴
電場によって仕事関数以上に加速した電子を電子源とし、キセノンガスで紫外光を
発生。
広い意味での蛍光灯（液晶のバックライトのようなものまで含めてしまう）だと
電場加速での電子放出もあるしキセノン系も無いわけではないんで、そういう意味
では機構はよく似ている。（というか事実上同じといってよい）
今回の肝は越田さんのところの電子の弾道輸送（……個人的には、まだこれに関して
は多少疑問を無いわけではありませんが）を使うことで、引き出し電圧（って言い方
も変か）を小さくできたというところで、そもそもの蛍光管としての基本構造や
原理はほぼ同じだと思うんですが。
東京農工大学 (スコア:0)
Re:東京農工大学 (スコア:1)
Re: (スコア:0)
既にあまねく変更かかっとるがな。
電工 [mew.co.jp]だって親方 [panasonic.co.jp]だって。
松下/ナショナルは名残で残してるだけじゃん。
＃うちの親方はそそのかされて自分の名前も会社の名前も変えたことがあるな。
Re: (スコア:0)
http://panasonic.cn/ [panasonic.cn]