LEDとは

LED(発光ダイオード)とは、電圧をかけた際に発光する半導体素子(電子部品)の意味。

材料の違いにより、赤・オレンジ・緑など様々な色に発光するものがあるが、青色発光ダイオードの発明により光の三原色(赤・緑・青)が揃い、ディスプレイの分野を中心にその開発・発展に広く貢献したと言われている。また、2011年3月11日に起きた東北地方太平洋沖地震の影響を受けて日本全国で節電意識が高まったこともあり、2011年5月頃から一気にLED照明への関心が高まっている。

LEDとはLight Emitting Diodeの略。

Light Emitting Diode(ライト・エミッティング・ダイオード)は、日本語では発光ダイオードと訳される。

LEDの読みはエル・イー・ディーである。

LEDは一般的にはエル・イー・ディーと読まれ、レッドと読むのは誤りである。

有名なLED商品・LEDメーカー

有名な商品としてはLEDアクオス・LEDレグザなどがあり、LEDメーカーとしてはシャープ(SHARP)・パナソニック・コールマン・GENTOS(ジェントス)・オーデリックなどの会社がある。

LEDのメリット・デメリット

LEDのメリット

  • 寿命が長く(蛍光灯の4倍の4万時間)取り替えの手間がかからない。
  • 消費電力が白熱電球の10分の1で電気代が安く省エネ(低コスト) かつ低発熱である。
  • LED単体で様々な色の光が出せる。
  • CO2(二酸化炭素)排出量が少なく、水銀も未使用なため環境に優しい。
  • 低温でも発光効率が変わらず、室温・気温に左右されずに安定して明るさが保たれる。
  • トイレや洗面所などON/OFF切り替えの激しい用途でも寿命が縮まない。
  • 電圧に対する反応が速く、点灯した直後に最大の明るさが得られる。
  • フィラメントやガラスが使用されていないので、振動や衝撃に強く壊れにくい。
  • 紫外線や赤外線の放射がほとんど無いため、美術品の損傷が心配ない。
  • 紫外線を出さないので虫を寄せ付けず街灯に向いてる。

LEDのデメリット

  • 蛍光灯に比べて値段(コスト)が高い。
  • 電球と本体が一体構造となっており、電球だけの交換ができない。
  • 光に指向性があるため均一に光を放射できない。
  • 白熱電球や蛍光灯に比べ、最大輝度は暗い部類に入る。
  • LED電球には電源回路が入っているため、蛍光ランプなどと比較して重量が重い。
  • 熱に弱く、大電流を流すことによってLED素子が損傷を受ける可能性がある。

LEDの仕組み

LED(発光ダイオード)はpn接合と呼ばれるしくみの半導体から成っており、そこに電流を流すことで、p型半導体から正の電荷を持った正孔が、n型半導体から負の電荷を持った電子が互いに向けて動き出す。そして、正孔と電子が接合面で出会うことで正負の電荷を打ち消しあい、その際余ったエネルギーを光エネルギーに変換して発光する。この発光原理をエレクトロルミネセンス(Electroluminescence:EL)効果と呼び、有名な有機ELもLEDの一種である。


LEDの材料

LEDは材料の違いにより様々な色の光を出すことが可能である。以下は色別に見た場合の主な材料である。

  • 青・・・窒化ガリウム (GaN) セレン化亜鉛 (ZnSe)  酸化亜鉛 (ZnO)
  • 赤・・・リン化ガリウム (GaP) ガリウムヒ素リン (GaAsP)  アルミニウムガリウムヒ素 (AlGaAs)
  • 黄・・・アルミニウムインジウムガリウムリン (AlGaInP) リン化ガリウム (GaP)  ガリウムヒ素リン (GaAsP)
  • 緑・・・アルミニウムインジウムガリウムリン (AlGaInP) リン化ガリウム (GaP)  アルミニウム窒化ガリウム (AlGaN)
  • 橙・・・アルミニウムインジウムガリウムリン (AlGaInP) ガリウムヒ素リン (GaAsP)
  • 紫外線・・・ダイヤモンド (C) インジウム窒化ガリウム (InGaN)
  • 赤外線・・・アルミニウムガリウムヒ素 (AlGaAs)

LEDの利用される分野

LEDの特徴を生かして家庭の照明器具はもちろんの事、自動車の照明や交通機関などで幅広く使われている。

照明器具

  • LED電球(LEDランプ 豆電球 )
  • LED蛍光灯
  • 屋外でのLED照明(街路灯 防犯灯 水銀灯)
  • 信号機・植物育成
  • 業務用途でのLED(投光器 作業灯 防犯灯)

LEDライトの使用例

  • キャンドルライト クリスマスツリー
  • スタンドライト デスクライト デスクスタンド
  • クリップライト 読書灯
  • スポットライト センサーライト
  • 充電式LED(ソーラーライト)

自動車用の照明

  • LEDルームライト(LEDルームランプ)
  • LEDヘッドライト(LEDヘッドランプ)
  • LEDテールライト(LEDテールランプ)
  • LEDウインカー
  • LEDデイライト
  • LEDフォグランプ

ディスプレイ分野

  • 液晶モニタ・液晶テレビのバックライト
  • 電光掲示板
  • 駅の発車標
  • 施設の大型ディスプレイ

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