最終更新日 2025年5月20日 by tecstv

LEDとは？

LEDとは、ライトエミッティングダイオードの略であり発光ダイオードのことである。

発光ダイオードが光る仕組みは、順方向に電圧を加えて発光するようになっている。

初めは、赤のみしかなかった。

ところが1972年には、黄緑色のLEDができるようになった。

また、1990年になれば、窒化ガリウムからできる青色のLEDが登場した。

商品として発売になったのは、1962年10月のことである。

発光ダイオードは、基本的は単一色であるが光の三原色にあたる青色と赤色と緑色を使うこともある。

よって、フルカラーにして色を表現することが出来る。

また、発光ダイオードの表面に蛍光塗料を塗れば白色や電球色などのいろいろな中間色である発光ダイオードも作れる。

発光色による電圧は、赤では1.4V程度であり赤色・橙色・黄色・緑色になれば2.1V程度である。

また、白色・青色では3.5V程度になり紫外線では4.5Vから6Vである。

光を照らす場合に文化財や芸術作品には、紫外線や赤外線を含まない光を用いられる。

他に植物の中には、特定の波長の光によって育つものもある。

発光ダイオードの単価は、非常に安く赤色のLEDで1個5円から10円である。

また、造りが簡単であるので多く生産することが可能である。

発光ダイオードはフィラメントを使わないので、軽くて衝撃にも強く壊れにくく長く使えることがメリットである。

しかし、発光ダイオードは熱に弱くて80℃以上になれば素子が傷み出し長持ちしなくなる。

よって、正しい放熱をしなければ効率が低下したり長く使えなくなったり発煙や発火などの危険に伴うこともある。

また、発光ダイオードは、特定の周波数による偏った光になるのでとても思っている以上に明るくて強い光であるので気をつけなくてはならない。

発光ダイオードの光の色の材料はそれぞれ異なる

特に紫外線や高出力のものが該当する。

発光ダイオードの光の色の材料は、赤外線や赤ではアルミニウムガリウムヒ素が用いられる。

赤や橙や黄色は、ガリウムヒ素リンを使っている。

緑と青と紫と紫外線では、インジウム窒化ガリウムと窒化ガリウムとアルミニウム窒化ガリウムが用いられる。

リン化ガリウムは赤と黄と緑に使われ、セレン化亜鉛は緑や青で用いられる。

アルミニウムインジウムガリウムリンでは、橙と黄橙と黄と緑が使われダイヤモンドは紫外線にペロブスカイト半導体は赤と黄と緑に用いられる。

また、基板として使われるものは炭化珪素基板では青でありサファイアまたはコランダム基板でも青である。

白色発光ダイオードの特徴は、光の三原色にあたる赤色と緑色と青色の発光ダイオードを用いて発光することが出来る。

理由は、赤色と緑色と青色の光の量を調節することによって色彩を得られるからである。

発光ダイオードの外観の種類は、砲弾型とチップ型と多セグメント形の7セグメント形・14セグメント形・マトリックス形と反射型になる。

発光ダイオードを利用しているものには、携帯電話のボタン照明や電車の行き先表示や駅の発車標などの電光掲示板である。

他には、競技場のビジョンなどにあるフルカラーになっている大型のディスプレイや懐中電灯や信号機にも用いられている。

また、車のウィンカーやブレーキランプにも使われておりブレーキペダルを踏んでから光がつくまで時間が短いので安全である。

電車の前照灯や尾灯にも使われていて、2006年には日本で初めてになる超高輝度LEDを採用いたのはJR東海313系電車になる。

一方、2012年5月に開業した東京スカイツリーでも夜のライトアップの照明が発光ダイオードが使われている。

発光ダイオードの特徴

また、電車では動いている場合には側面の行き先表示が一定の速さになれば消えるようにすることで長持ちするようにしている。

発光ダイオード課題として色の見分けが困難となる場合がある。

色覚に異常がある人は赤と橙と黄色と黄緑と緑の発光ダイオードの色が同じ色に見えるからである。

よって、交通信号機では緑を青緑色とすることで色覚の異常がある人でも判別できるようになっているが交通信号機以外でも色覚の障害者向けの対策が必要になる。

電光掲示板では、初めて登場した発光ダイオードの表示機の色は赤と黄緑と橙の3色であった。

後に単色の赤と青と緑や二色混色で黄やシアンやマゼンタや三色混色での白が使われるようになった。

他には、店頭看板などでも発光ダイオードを利用することにより看板やサインを軽くして故障しにくくしている。

最近では、電子写真式のプリンターの内部には感光用光源として発光ダイオードが用いられている。

また、模型用の光の点灯も発光ダイオードが使われていて鉄道模型の場合にはレンズタイプからチップタイプへ換えることにより実現できている。

同じように車の模型用ディティールアップのパーツなどの改造用LEDキットがある。

発光ダイオードは光ること以外に深紫外線を発することをすれば、水などを殺菌することができる特徴もある。