おうち・スマホを見ているとき・5〜9さい・かんがえる・⏱すぐ

📱 スマホの画面は何色でできている?白い画面は赤・緑・青の3色だった

毎日見ているスマホの画面から、「なんで?」「なにでできてる?」「なにになる?」の3段で深める「つながるタネ」です。どの話にも、子どもが詰まったときのヒントと3択があります。途中で終わっても、その話だけで1つの会話になります。5〜6歳なら、入口 → 1話目 → 5話目の順がおすすめです。

🗺️ このタネの地図

  1. 入口(身の回り)

    • スマホの画面
    • テレビ・パソコン
    • 街の大きな画面
    • 信号機
    • 冬の手ぶくろ
  2. 1段目・なんで?(性質)

    • 光 — 赤・緑・青を重ねると、ほとんどの色になる
    • 目 — 色を感じる細胞は3種類
  3. 2段目・なにでできてる?(素材)

    • 透明なのに電気を通す膜(タッチパネル)
    • 液晶と有機EL
  4. 3段目・なにになる?(行き先)

    • 📺 テレビ・パソコン
    • 🏟️ スタジアム・街の大画面
    • 🚉 駅の案内の画面

📎 寄り道(コラム)— 段には入れず、横に置いた話

  • 画面のうしろの明かりは、青い LED から(2014)
  • 2回とける、ふしぎな物質(液晶の発見・1888)
  • スマホのガラスは、イオンを入れ替えて強くする
  • 大きさだけで色が変わる結晶(量子ドット・2023)
  • さわる画面と、光る膜のはじまり(1965・1987)

出発点はどこでもかまいません。話は「光は3色を重ねて作る」と「目は3種類の細胞で色を見ている」に集まり(1段目)、画面を作る材料(2段目)をとおって、テレビや街の大きな画面に広がります(3段目)。ノーベル賞などの話は段には入れず、寄り道として横に置いています。

入口「スマホの画面」から話す

① といかけ

「スマホの画面を真っ白にしたよ。この白い画面の中で光っているのは、どんな色の点だと思う?」

💭 答えに詰まったら

「画面は、白のほかにも、いろんな色を出せるよね。白を出すときだけ、白い点を使っていると思う?」

それでも出てこないときは、3択にしてみましょう。

  1. 白い点だけ
  2. 赤・緑・青の点
  3. にじの7色の点

当たっても外れても、「なんでそう思ったの?」と理由を聞いてから②へ進むと会話が続きます。

② かんさつ

スマホを机に置いて、白い画面(メモの新しいページなど)を出し、明るくする。まん中に、水を小さく1滴のせる(のせるのは大人。充電の穴やスピーカーには近づけない。ひびのある画面ではしない)。しずくを真上からのぞくと、色のついた小さな点がならんで見える。見えたら、やわらかい布ですぐにふき取ろう。見えにくいときは、しずくを小さくしてやり直すか、虫めがねでテレビの画面をのぞく。

③ たねあかし

画面は、赤・緑・青の3色の、とても小さな点がならんでできているんだ。3色の明るさを変えて重ねると、ほとんどの色を作れる。3色ともいっぱいに光ると、白に見える。スマホの画面に、白い点は、ふつう入っていないんだよ。

✅ ここで終わってもOK(今日のひとこと)スマホの白い画面は、赤・緑・青の3色の点が一緒に光って、白に見えている。白い点は、ふつう入っていない。

🌀 もう一歩

「じゃあ、黄色い画面のときは、赤・緑・青のどれが光ってると思う?」

ここで終わらせず、もう一往復すると会話になります。

💬 こう聞かれたら

「黒はどうやって出すの?」→「3色とも、光を出さないようにするんだ。光が来ないところが、黒に見えるんだよ」 「テレビも同じ?」→「ほとんど同じだよ。テレビもパソコンも、赤・緑・青の点が基本。テレビの中には、白い点を足したものもあるから、虫めがねで確かめてみよう」 「色はいくつ出せるの?」→「画面に出せる色は、とてもたくさんある。でも光っている点は3色だけ。3色の明るさの組み合わせを変えて、たくさんの色に見せているんだ」

⚠️ 安全メモ

水をのせるのは大人。画面のまん中に、小さく1滴だけ。充電の穴やスピーカーなどの穴には近づけない。画面にひびがある、保護フィルムがはがれかけているスマホには、水をのせない。終わったら、やわらかい布ですぐにふき取り、ぬれたまま充電しない(水が入ると、こわれたり熱くなったりすることがある)。水のしずくで画面が勝手に動くことがある。虫めがねで太陽や強い明かりを見ない。使ったあと、日の当たる所に置かない。明るい画面は少しまぶしいので、長く見つめない。

🚪 ほかの入口から話す

その日の場面に合うものを1つ選んで、といかけから始めます。◯が正解ですが、外れても止めずに「おしい、じゃあ確かめてみよう」と続けます。

テレビ→ 光の3色(1段目)

「テレビの画面を虫めがねでのぞいたら、何が見えると思う?」

  1. 小さな絵
  2. 色のついた小さな点
  3. 何も見えない

テレビはスマホより点が大きいので、虫めがねでも見えやすい。赤・緑・青の点が基本で、有機EL のテレビには白い点を足したものもある。明るい画面は少しまぶしいので、長く見つめない。

街やスタジアムの大きな画面→ 行き先(3段目)

「あの大きな画面、近くで見るとつぶつぶでできてるよ。何色のつぶがあると思う?」

  1. 赤・緑・青
  2. 白だけ
  3. にじの7色

大きな映像の画面は、赤・緑・青の LED をならべて作る。見るときは、人や車のじゃまにならない安全な場所で。

信号機→ 寄り道(青い LED)

「信号機の中で光っているのは、電球だと思う? 別のものだと思う?」

  1. ぜんぶ電球
  2. LED という小さな明かりが多い
  3. ろうそく

日本の信号機は、LED を使ったものが約83%(2026年3月末・警察庁)。電球を使ったものも残っている。信号機は画面ではないので、色を重ねて作ってはいない。

冬の手ぶくろ→ タッチパネル(2段目)

「手ぶくろをしたままスマホをさわると、どうなると思う?」

  1. ふつうに動く
  2. 動きにくい
  3. こわれる

スマホは、指が近づいたときの電気の変化を読み取っている。手ぶくろのままで使える機種や設定、スマホ用の手ぶくろもある。

🔎 もっと知りたい人へ

このタネは、スマホの画面から3つの段で深めます。「光は3色を重ねて作る」「目は3種類の細胞で色を見ている」(1段目・性質)から、タッチパネルや液晶・有機EL(2段目・素材)をへて、テレビや街の大きな画面へ広がります(3段目・行き先)。ノーベル賞などの話は、段とは別の「寄り道」にまとめました。どの段で止まってもかまいません。

🟢 光は重ねるほど明るい。目は3種類の細胞で色を見ている1段目・なんで?(5さい〜)

🗣️ 話すなら|黄色い画面で光っているのは、どの色?5さい〜

「じゃあ、黄色い画面のときは、赤・緑・青のどれが光ってると思う?」

💭 答えに詰まったら

「画面をのぞいても、黄色の点は見つからないんだ。3色のうち、どれとどれを一緒に光らせると、黄色になると思う?」

それでも出てこないときは3択に。

  1. 赤と緑
  2. 赤と青
  3. 緑と青
やってみる

黄色いもの(バナナやひまわりの写真)を画面に出して、黄色いところに水を小さく1滴のせる(のせるのは大人。穴には近づけない)。赤と緑の点が光って、青は暗くなっている。見えにくいときは、しずくを小さくしてのせ直そう。終わったらすぐふき取る。

たねあかし

光は、重ねるほど明るくなるんだ。赤と緑を一緒に光らせると、黄色に見える。3色とも光らせると、白になる。絵の具は混ぜるほど暗くなるけど、光は逆なんだよ。

🌀 もう一歩

「じゃあ、赤と青を一緒に光らせたら、何色に見えると思う?」

明るい赤むらさきに見える。緑と青なら、明るい青緑。画面に赤むらさきや水色のものを出して、確かめてみよう。

✅ ここで終わってもOK光は、重ねるほど明るくなる。赤と緑で黄色、3色全部で白。

🗣️ 話すなら|「黄色」は、どこで生まれている?小学生〜

「画面をいくらのぞいても、黄色の点はなかったよね。じゃあ「黄色」は、どこで生まれていると思う?」

💭 答えに詰まったら

「点がとても小さいと、赤の光と緑の光は、一緒になって届くんだ。それを受け取っているのは、体のどこだろう?」

それでも出てこないときは3択に。

  1. 画面の中
  2. 空気の中
  3. 見ている人の目と脳
やってみる

さっきの黄色い画面を、もう一度のぞいてみよう。しずくごしだと、赤と緑の点。しずくのないところは、黄色。点が小さくて見分けられないと、2つの光が一緒に目に届く。

たねあかし

目の奥には、色を感じる細胞が3種類あるんだ。赤っぽい光、緑の光、青の光に、それぞれよく気がつく。赤と緑の光が一緒に届くと、3種類の細胞のようすが、黄色の光が届いたときと同じになる。だから脳は「黄色だ」と感じるんだよ。画面が3色でたりるのは、人の目がこの仕組みだからなんだ。

✅ ここで終わってもOK色は、目と脳が感じて決めている。だから画面は、3色でたりる。

↓ ここから下は、親が読むくわしい説明です。

光の三原色赤・緑・青の3色の光を、光の三原色といいます。光は、重ねるほど明るくなります。赤+緑=黄色、赤+青=明るい赤むらさき(マゼンタ)、緑+青=明るい青緑(シアン)、3色全部=白。どの色も光っていないところが黒です。絵の具は逆で、光を吸い取るので、混ぜるほど暗くなります。

目の中の3種類の細胞目の奥(網膜)には、色を感じる細胞が3種類あります。波長の長い光(赤っぽい側)・中くらいの光(緑)・短い光(青)に、それぞれ反応しやすい細胞です。赤と緑の光が一緒に来ると、3種類の細胞の反応のしかたが、黄色の光が来たときと同じになります。だから脳は「黄色」と感じます。

点が見えないのは、小さいから赤・緑・青の点は、ひと組で1つの「画素」になります。スマホには、1インチ(約2.5cm)に画素が400個以上ならぶものがあります。画素1つの幅は約0.06mm。テレビは画素が大きいので、虫めがねでも見えやすくなります。

✏️ やってみよう

  • 白・赤・黄色・黒の画面を順番に出して、光っている点がどう変わるか見くらべよう(水をのせるのは大人。小さく1滴だけ。穴には近づけない)。
  • 計算: 1インチ(25.4mm)に画素が400個ならぶ画面。画素1つの幅は何mm?(25.4÷400=約0.06mm)

→ 次の段へ: 「画面は、何でできているの? さわると動くのは、なぜ?」

🟡 透明なのに電気を通す膜と、2種類の光る画面2段目・なにでできてる?(小学生〜)

🗣️ 話すなら|手ぶくろだと、なんで動きにくい?小学生〜

「スマホは指でさわると動くよね。じゃあ、手ぶくろをした指や、えんぴつのおしりでさわったら、動くと思う?」

💭 答えに詰まったら

「スマホは、押された強さを感じているんじゃないんだ。指にあって、手ぶくろやえんぴつにないものを感じているよ」

それでも出てこないときは3択に。「じゃあクイズ。指でさわったときだけ動くのは、なんでだと思う?」

  1. 指はあたたかいから
  2. 指は電気を少し通すから
  3. 指はやわらかいから
やってみる

手ぶくろをした指、えんぴつのおしり、はだかの指の順で、画面をそっとさわってみよう。どれで動くかな。強く押したり、とがった物でつついたりしない。

たねあかし

画面のガラスの内側には、透明なのに電気を通す、うすい膜がならんでいる。指が近づくと、その場所の電気のようすが変わるから、スマホは「ここをさわった」と分かるんだ。人の体は電気を少し通すけど、ふつうの手ぶくろや、木やプラスチックは通しにくい。だから動きにくいんだよ。

✅ ここで終わってもOKスマホは、押す力ではなく、指が近づいたときの電気の変化を感じている。

🗣️ 話すなら|黒い画面のとき、明かりはついている?小学校高学年〜

「画面が真っ黒を出しているとき、画面の明かりはついてると思う? 消えてると思う?」

💭 答えに詰まったら

「夜、部屋を暗くして、真っ黒な画面を見たことある? 画面の形が、うっすら分かるときがあるんだ。なんでだろう?」

それでも出てこないときは3択に。

  1. どの画面も、消えている
  2. どの画面も、ついている
  3. ついている画面と、消えている画面がある
やってみる

夜、足元を片づけてから部屋を暗くして、画面の明るさを上げ、真っ黒な画像を画面いっぱいに出してみよう。黒いところが、うっすら明るく見える画面と、真っ暗な画面がある。見分けにくいときは、説明書や箱の「液晶」「有機EL」の字で答え合わせ。

たねあかし

「液晶」の画面は、点のうしろに白い明かりがあって、色つきのフィルターで赤・緑・青に分けている。黒のときも、ふつう明かりはついたままで、光が少しもれる。「有機EL(ゆうきイーエル)」の画面は、点そのものが光る。黒のところは点を消すから、真っ暗になるんだよ。

✅ ここで終わってもOK黒い画面でも、液晶は明かりがついたまま。有機EL は点を消して黒を出す。

↓ ここから下は、親が読むくわしい説明です。

さわった場所が分かる仕組みスマホの多くは「静電容量方式」のタッチパネルです。カバーガラスの内側に透明な電極がならんでいて、指が近づいたときの電気のたまり方(静電容量)の変化を読み取ります。ふつうの手ぶくろは電気を通さず、指と画面の間も遠くなるので、反応しにくくなります(手ぶくろのままで使える機種や設定もあります)。水のしずくで勝手に反応することがあるのも、同じ仕組みのためです。

透明なのに電気を通す膜電極の代表的な材料は ITO(酸化インジウムスズ)です。ガラスのように光を通すのに、電気も通します。インジウムは量が少なく値段の高い金属なので、ほかの材料も使われています。

液晶と有機EL液晶の画面は、バックライト(うしろの白い明かり)・液晶パネル・赤緑青のカラーフィルターを重ねたものです。入口で見た赤・緑・青の点は、白い明かりをフィルターで分けた色です。光を完全には止められないので、暗い部屋では黒がうっすら明るく見えることがあります(暗い部分の明かりを細かく弱める機種もあります)。有機EL の画面は、点そのものが光り、黒は点を消して出します。有機EL のスマホには、緑の点が赤や青の2倍ある並べ方もあります。人の目が緑に敏感だからです。有機EL のテレビやモニターには、赤・緑・青に白い点を足して、4つでひと組にした並べ方もあります。

✏️ やってみよう

  • 家の中の画面(スマホ・テレビ・パソコン)を、暗い部屋の真っ黒な画面でくらべて、液晶か有機ELか予想してみよう。説明書や箱で答え合わせ。

→ 次の段へ: 「赤・緑・青の点の画面は、スマホのほかに、どこで使われている?」

🟣 手の中の画面から、街の大きな画面へ3段目・なにになる?(5さい〜)

🗣️ 話すなら|3色の点は、街のどこにある?5さい〜

「赤・緑・青の点でできた画面は、スマホのほかに、どこにあると思う?」

💭 答えに詰まったら

「ゲーム機やタブレット、家のテレビ。野球やサッカーの会場にある、すごく大きいもの…」

それでも出てこないときは3択に。「じゃあクイズ。この中で、自分では光っていないのは、どれだと思う?」

  1. テレビ
  2. スタジアムの大きな画面
  3. 紙の絵本
やってみる

街やスタジアムで大きな映像の画面を見かけたら、安全な場所で立ち止まって、よく見てみよう。近くからだと、つぶつぶが見える。遠くからだと、1枚の絵に見える。

たねあかし

テレビも、パソコンも、スタジアムや街の大きな画面も、赤・緑・青の点が基本なんだ。大きな画面は、赤・緑・青の LED という小さな明かりを、数ミリおきにならべてある。紙の絵本は、自分では光らない。まわりの光をはね返して見えているんだよ。

🌀 もう一歩

「同じ画面でも、近くで見るとつぶつぶ、遠くで見るとなめらか。なんでだろう?」

点と点のすき間が、遠くからだと小さすぎて見分けられなくなるから。スマホの点が見えないのも、点がとても小さいからだよ。

✅ ここで終わってもOK3色の点の画面は、手の中にも、家の中にも、街の中にもある。

↓ ここから下は、親が読むくわしい説明です。

🏟️ 大きな画面スタジアムや街の大きな映像の画面は、赤・緑・青の3色の LED を1組にして、たくさんならべて作ります。LED の間隔は、室内のアリーナで約4mm、スタジアムで約8mmのものがあります。駅の案内や広告の画面には、液晶のものも多くあります。

📺 テレビ・パソコン
赤・緑・青の点が基本。有機EL のテレビには、白い点を足したものもある。テレビは点が大きいので、虫めがねでも見えやすい
🏟️ スタジアム・街の大画面
赤・緑・青の LED をならべた画面。近づくとつぶつぶが見える
🚉 駅の案内・広告の画面
液晶のものも、LED のものもある
🚦 信号機(画面ではない)
同じ LED の明かりが使われている。LED を使ったものが約83%(2026年3月末・警察庁)。電球を使ったものも残っている

✏️ やってみよう

  • 計算: 横1920個・たて1080個の画素がならぶ画面(フルHD)。画素は全部でいくつ?

📎 寄り道(コラム)

段の本筋を読まなくても、1本ずつで読める寄り道です。国や時代を問わず、発見が身の回りの物につながった話を集めました。

寄り道1・ノーベル賞は意外と身近

画面のうしろの白い明かりは、青い LED から(2014年 物理学賞)

赤や緑の LED は前からありました。でも青だけは、世界中の研究者や会社がいどんでも、30年ものあいだ、明るく光るものが作れませんでした。名古屋大学の赤﨑勇さんと天野浩さんは、1986年に質のよい結晶を作ることに成功し、1992年に明るい青の LED を発表しました。徳島県の会社・日亜化学工業にいた中村修二さんは、1988年に研究を始め、別のやり方で同じころに成功しました。3人は2014年にノーベル物理学賞を受けました。白く光る LED の多くは、じつは青い LED です。青い光の一部を「蛍光体」に当てて黄色っぽい光に変え、残った青と混ぜて白に見せています。液晶のスマホやテレビは、この白い LED の光をうしろから当てています。青に続いて緑もそろい、赤・緑・青の3色が LED で出せるようになって、LED の大きなフルカラーの画面が作れるようになりました。日本で LED の信号機が初めて置かれたのは1994年(愛知県と徳島県)です。

寄り道2・発見の瞬間の意外さ

2回とける、ふしぎな物質(液晶の発見・1888年)

1888年、プラハの大学にいた植物学者フリードリヒ・ライニッツァーさんは、ふしぎな物質に出会いました。ニンジンからとり出した成分をもとに作った物質で、熱すると約145度でとけて白くにごった液体になり、さらに熱すると約179度ですきとおった液体になります。まるで2回とけるようでした。ライニッツァーさんは、物理学者のオットー・レーマンさんに手紙と試料を送って相談しました。レーマンさんは顕微鏡でくわしく調べ、1889年に「流れる結晶」という題で発表しました。液体のように流れるのに、結晶のような性質もある。これが「液晶」という名前のはじまりです。1973年には、シャープが液晶の表示をつけたポケットサイズの電卓を発売しました。

寄り道3・毎日さわっているもの

スマホのガラスは、イオンを入れ替えて強くする

スマホの画面を守るガラスには、「化学強化ガラス」がよく使われます。約400度でとかした塩(カリウムをふくむ)の中にガラスをつけると、ガラスの表面から小さなナトリウムのイオンが出ていき、かわりに大きなカリウムのイオンが入りこみます。冷えると、大きなイオン同士が押し合って、表面に「ぎゅっと押し縮められた層」ができます。この層が、ふだんの傷や割れに強くするのです。コーニング社は、1960年にガラスを化学の力で強くする実験を始め、1961年に強いガラスを作りました。食器や眼鏡のレンズ、自動車や飛行機などに使われました。2006年に電子機器の画面を守る新しいガラスの開発を始めたとき、研究者たちはこの経験を土台にしました。できあがった「ゴリラガラス」は、昔のガラスとは成分を変えた別のガラスです。アップル社によると、コーニング社との協力は最初の iPhone(2007年)から続いています。

寄り道4・ノーベル賞は意外と身近

大きさだけで、色が変わる結晶(量子ドット・2023年 化学賞)

「量子ドット」は、とても小さな結晶です。同じ材料でも、結晶の大きさを変えるだけで、光る色が変わります。1980年代の初め、アレクセイ・エキモフさんが色ガラスの中の小さな結晶で、その数年後、ルイス・ブルースさんが液体の中にうかぶ結晶で、この性質を確かめました。1993年には、ムンジ・バウェンディさんが、質のよい結晶の作り方を大きく進めました。3人は2023年にノーベル化学賞を受けました。いまは、量子ドットを使った方式(QLED)のテレビやパソコンの画面で、色を出すのに使われています。

寄り道5・はじまりの話

さわる画面と、光る膜のはじまり(1965年・1987年)

指がふれたときの電気の変化で、さわった場所を知る。この仕組みは、1965年に E・A・ジョンソンさんが発表しました。いまのスマホと同じ考え方です。いまの有機EL の画面につながる、低い電圧で明るく光る素子は、1987年に、コダック社にいたチン・W・タンさんとスティーブン・ヴァンスライクさんが論文で発表しました。

入口はスマホの画面ひとつ。真ん中は「光は3色を重ねて作る」と「目は3種類の細胞で色を見ている」の2つ。出口は、テレビにも、スタジアムにもつながります。毎日見ている画面が、光と目の仕組みでできていると分かる瞬間が、このタネのゴールです。

📘 光の三原色
赤・緑・青の3色の光のこと。明るさを変えて重ねると、ほとんどの色を作れる。3色とも明るく光ると、白に見える。
📘 画素
画面や写真を作っている、小さな色のマスのこと。ピクセルともいう。画面では、赤・緑・青の点がひと組で1つの画素になる。たくさん集まって、1枚の絵になる。

✏️ やってみよう

(1) 横1920個・たて1080個の画素がならぶ画面。画素は全部でいくつ? 1つの画素に赤・緑・青の点が1つずつ入っているなら、点はいくつ?

こたえを見る

1920×1080=2,073,600(約207万)。赤・緑・青が1つずつなら、その3倍で6,220,800(約622万)。ただし点の並べ方は画面によってちがい、緑が多い並べ方や、白を足した並べ方もある。

(2) 白・赤・黄色・黒の画面を順番に出して、光っている点を見くらべよう(水をのせるのは大人。小さく1滴だけ。穴には近づけない)。黄色のとき、光っているのは何色と何色?

こたえを見る

黄色のときは、赤と緑が光って、青は暗い。白は3色とも光り、黒は3色とも光らない。光は、重ねるほど明るくなる。

🔗 ほかにも

テレビやパソコンの画面も、赤・緑・青の点が基本。スタジアムや街の大きな映像の画面は点が大きいので、近づくと赤・緑・青の点が見える。

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