LED｜基礎編
LEDとは
2022.09.14
この記事のポイント
・LEDとは “Light Emitting Diode”の頭文字をとったもので、「発光ダイオード」と呼ばれ、電流を流すと発光する性質を持つ半導体。
・電気エネルギーを直接光エネルギーに変えるため、エネルギー効率に優れ、低消費電力、高速応答などの特徴をもつ。
“光る半導体”であるLEDは、インジケータやバックライトなど、わたしたちの生活の様々なシーンで使用されています。
LEDは、Ga（ガリウム）、N（窒素）、 In（インジウム）、Al（アルミニウム）、P（リン）、As（ヒ素）などの元素を合成して作られる化合物で、これらの材料の構成によって、放出する光の波長（発光色）が決まります。
1993年に窒化ガリウムをベースにした高輝度青色LEDが実用化されたことにより、LED によるフルカラー表示が可能となりました。また、青色LEDを黄色の蛍光体と組み合わせることで白色に光るLEDが実現し、照明用としても注目されるようになりました。
現在では、省エネ効果の優れたLED照明は一般家庭でも使用される電球形LEDランプをはじめ、施設照明・屋外照明などの幅広い用途で需要が急拡大しています。
LEDの特長
① 長寿命
白熱灯や蛍光灯などに比べて寿命が長く、交換やメンテナンスのコストを抑えられます。LEDは寿命が来ても突然消えるのではなく、照度が徐々に落ちていくため、照明器具では約3割明るさが落ちるまでを寿命、と定義しています。
【照明寿命比較】
| 白熱電球 | 蛍光灯 | LED照明 |
|---|---|---|
| 1,000～ 2,000時間 |
6,000～ 12,000時間 |
約40,000時間 |
② 低消費電力・省エネ
発光効率が良く、少ない電力でも明るく鮮やかに点灯するため、省エネ効果が高く環境への配慮にも貢献できます。
③ 小型・軽量
LEDは点光源で発光部が小さいため、様々な用途に合わせることができ、アプリケーションのデザインの自由度が上がります。
④ 応答速度が速い
電子の動きがそのまま発光に結びつくLEDは、応答速度が速く、通電すると瞬時に点灯することができます。その特性を活かし、超高速で点滅点灯させる表示器や赤外線リモコン用途や、光にデータを載せて送受信する可視光通信などの技術にも利用できます。
⑤ 低温で明るい
LEDは低温で暗くなる蛍光灯と違い明るさを維持することができます。氷点下20度でも発光効率が下がらないため、寒冷地での使用や冷蔵庫照明などにも適しています。
⑥ 熱線・紫外線が少ない
可視光LEDにおいては、発光色に熱線や紫外線がほとんど含まれていない為、商品や美術品などに照射しても退色や劣化などのダメージを与えにくなります。また、屋外でも虫が集まりにくいというメリットもあります。
LEDの用途
上記特長に加え、防水加工が容易なことや、耐衝撃性に優れること、高輝度で屋内外を問わず視認性がよいことなどのメリットを生かして、LEDは様々な分野で幅広く使用されています。
＜一般的な用途例＞
電球、家庭用・施設・スポーツ照明、ディスプレイ、液晶のバックライト（TV、PC、スマホなど）
ウェアラブル機器、医療機器、美容機器、美容機器、植物育成用照明、殺菌装置
道路灯、交通信号灯、自動車用各種ライト、電車やバス等公共交通機関の各種照明・表示器
など
【資料ダウンロード】 LEDデバイスの基礎
LEDデバイスの構造や特性データの見方、静電破壊や熱抵抗など、使用に際しての注意事項などをまとめています。
