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環境・エネルギー用語集
LED

LEDとは発光ダイオードのことであり、Light Emitting Diodeの頭文字をとったものである。電気を流すことで発光する。

LEDの歴史は、1960年代に遡る。エジソンにより白熱電球が発明されたのが1879年であることから、明かりとしての歴史はまだ浅い。初めは赤色と黄緑色のLEDが発明され、早い段階から表示用光源として利用されてきた。その後、青色LEDの開発や、緑色LEDの開発により光の三原色がそろい、白色光を作ることができるようになった。日本でも2014年に赤崎勇教授、天野浩教授、中村修二教授らの御三方がノーベル賞を受賞したこともニュースで話題となった。

LEDはP型半導体とN型半導体というものをPN接合することで構成されている。P型半導体は正孔(電子が入る場所)が多く、N型半導体は電子が多い構造となっている。この二種類の半導体に順方向の電圧をかけることで、電子のエネルギーが大きくなり、電子の移動が起こる。移動していた電子が正孔に収まると、収まった電子のエネルギーが小さくなる。この時の電子のエネルギー差異分が光エネルギーとなり、発光する。

LEDの発光色は複数あり、LEDチップに使われる化合物によりその違いが生まれる。白色光を発光するためには補色を混色する方法もあるが、光の三原色である赤、青、緑を混ぜた方がより自然な白色に見える。

LEDには優れた特徴がいくつかある。

LEDは寿命がきわめて長く、20,000時間から60,000時間である。これは、白色電球が1,000から3,000時間程度、蛍光灯が9,000から12,000時間程度となっているため、ランプ交換の期間が長くなり、照明設備に使うお金を減らすことができる。しかし、LEDの寿命は放熱に大きく左右されるので、設置場所により寿命を下げることとなる。照度を高めるために強く発行させる必要があり、このときに発生する熱を上手く放出させないと不良をだすことになる。

LEDは発熱が少ない。白熱電球や蛍光灯と異なり熱を光に変換するため、熱の発生がない。他の照明では熱が発生し、中には1m以上の距離を確保しなければいけない物もある。それなので火傷の原因にもならない。

LEDは応答性が良い。LEDは電圧をかけた瞬間に発光する。白熱電球や放電管のように熱を利用した発行原理ではなく、上記で説明したように正孔と電子を利用した原理を用いているので、繰り返しのオンオフや、瞬時の電圧低下による立ち消えも発生しない。

以上から、最近ではLEDに変更する人が増えている。
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