発光ダイオードとは? わかりやすく解説

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はっこう‐ダイオード〔ハツクワウ‐〕【発光ダイオード】

読み方:はっこうだいおーど

light emitting diode半導体pn接合部に電圧加えると、緑や赤、青などに発光する素子燐化(りんか)ガリウム・ガリウム砒素(ひそ)などの化合物半導体用いられ家電製品自動車計器表示などに使用されるLED。→青色発光ダイオード


発光ダイオード−未来の光源−

発光ダイオード

 発光ダイオード(LED)とはLight Emitting Diodesの略。簡単にいえば電流を流すエネルギー発生して発光する半導体のこと。シリコンSI)にガリウムGa)やリン(P)ヒ素(As)などを加えることによってさまざまな発色実現しました省電力白熱電球の約1/8蛍光灯の約1/2)、長寿命構造上半永久的実際の製品では約50,000時間)、発熱少なく衝撃強く扱いやすく安全、とても経済的な次世代光源です。

 LED利点は、熱を出さずエネルギー無駄なく光にすることができる効率のよさ。しかも水銀などの有害物質含まないので、地球環境優しいともいえますLEDにはアノード(anode)とカソード(cathode)の2つ端子があり、アノードに正(+)、カソードに負(−)の電圧をかけると、数ボルト電圧電流流れ発光します。 赤、緑、オレンジなどの種類があり、12年ほど前に難しいとされていた青色ダイオード実用化され、赤・青・緑光の三原色揃いましたこれらの組み合わせ白色を含むさまざまな色の光を作ることができ、携帯電話画面からフルカラー街頭ディスプレイ表示装置)、競技場巨大スクリーン照明光ディスク駆動装置ヘッドなどその用途急激に拡大しました

 最近信号機ランプ電球ではなく何やらブツブツしたもの集まりになっているのを見かけませんか。実はこれがLEDです。夜を彩るイルミネーションもこのLED代わり、また取り替えづらい電化製品パイロットランプには随分前から使われているなど、もはや私たちの生活には欠かせないものになっています最近ではホームセンター家電電器店でも簡単にLEDを買うことができます

 LED電球違いは、発光ダイオードの光そのものに色がついていること。ですから消灯するLED無色太陽光入って発色しないため、西日などが入って点灯したように見えません。蛍光灯などと違い紫外線含まれていません。皆さんは、美術館博物館でちょっと暗めのスポットライト見たことがありませんか。LEDには写真絵画などの展示物色あせたりしない利点もあるのです。

 また、DVD使われているレーザーダイオードレーザー反射の力を利用して一方向に強い光を出すことができ、これによってDVDへの記憶データ呼び出しをするのですが、青色発光ダイオード登場記憶容量が格段に増え次世代DVDブルーレイディスクHDDVD)を読み取る要部となってます。さらに、医療分野でも応用され手術などで使うレーザーメス使われています。光を当てる有機物分解する光触媒」とLED組み合わせ手術室殺菌などをすることもできます

 半導体や発光ダイオード(LED)は、現在でも活発に研究開発されていて毎月のようにさまざまな製品発表されています。単に消費電力少なく長持ちする効率のいい蛍光灯」といった照明器具だけにとどまらない多くの可能性秘めているのです。
今後光るもの全て半導体ベースになるといっても過言ではありません


 写真愛知淑徳大学三洋電機のソーラーアプローチライトは、太陽光直接電気エネルギー変換してLED照明点灯させる環境対応型の街路灯災害時など電気ストップした時に照明機能維持。しかも雨天などで太陽光の照射減少して充電した電力により点灯することができるため、防災対応の街路灯としても活躍します写真提供:三洋電機



(掲載日:2007/01/15)

発光ダイオード

LED

発光ダイオード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/12/02 01:51 UTC 版)

発光ダイオード(はっこうダイオード、英語: light-emitting diode: LED)とは、ダイオードの1種で、順方向[注 1]電圧を加えた際に発光する半導体素子である。発光原理にはエレクトロルミネセンス (EL) 効果を利用している。また、有機エレクトロルミネッセンス(OLEDs[注 2]、有機EL)も分類上は、LEDに含まれる。


注釈

  1. ^ ダイオードのように電流の流れる向きによって電気抵抗の値が異なる部品、つまり、方向性が有る回路素子に,順方向の電圧を加えた際に、流れる電流のこと。
  2. ^ 英語: organic light-emitting diodes
  3. ^ 東芝(高演色) キレイ色の例では540lm/8.8W=63lm/Wと公称されており、高演色LEDのランプ効率はそれほど高くない。
  4. ^ ただし、紫色発光ダイオードは紫外領域に近いため暗く見える、ヒトの比視感度の問題がある。
  5. ^ 7セグメントは、ちょうど「日」の形にLEDなどを並べて、1桁の算用数字を表示できるようにしたディスプレイを意味する。
  6. ^ JR西日本221系電車など。
  7. ^ これが原因で、赤信号を黄色信号と誤認した結果、例えば、ラッドブルック・グローブ列車衝突事故が発生した。
  8. ^ ただ、従来の方向幕方式だった名残りで、日本では「LED方向幕」と呼ばれることもある。
  9. ^ 通常の半導体加工のように、1回の加工で数千から数万個を並べる。
  10. ^ 製品例(タミヤ純正):GP.384 N-03・T-03バンパーレス LED(赤)ユニット
    過去にはLEDのみの製品もあった(レッド:No.081 グリーン:No.224)が、2017年3月現在絶版品。

出典

  1. ^ “The life and times of the LED — a 100-year history”. The Optoelectronics Research Centre, University of Southampton. (2007年4月). http://holly.orc.soton.ac.uk/fileadmin/downloads/100_years_of_optoelectronics__2_.pdf 2012年9月4日閲覧。 
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  3. ^ “Inventor of Long-Lasting, Low-Heat Light Source Awarded $500,000 Lemelson-MIT Prize for Invention”. Massachusetts Institute of Technology. Washington, D.C.. (2004年4月21日). http://web.mit.edu/invent/n-pressreleases/n-press-04LMP.html 2011年12月21日閲覧。 [リンク切れ]
  4. ^ エジソンに続く物語:GEのエンジニア、ニック・ホロニアックのLED発明から50年GE imagination at work / 原文(英語):2012年8月15日公開)
  5. ^ 伊藤 尚未 『ゼロから理解する世界一簡単なLEDのきほん』 p.68 誠文堂新光社 2008年9月30日発行 ISBN 978-4-416-10813-0
  6. ^ 青色LED訴訟、全面和解 豊田合成株式会社、日亜化学工業株式会社
  7. ^ 日亜化学工業 NV3W470A
  8. ^ 伊藤 尚未 『ゼロから理解する世界一簡単なLEDのきほん』 p.48、p.49、p.76、p.77、p.80、p.81 誠文堂新光社 2008年9月30日発行 ISBN 978-4-416-10813-0
  9. ^ 伊藤 尚未 『ゼロから理解する世界一簡単なLEDのきほん』 p.76、p.77 誠文堂新光社 2008年9月30日発行 ISBN 978-4-416-10813-0
  10. ^ 伊藤 尚未 『ゼロから理解する世界一簡単なLEDのきほん』 p.46 誠文堂新光社 2008年9月30日発行 ISBN 978-4-416-10813-0
  11. ^ 日亜化学工業 LEDテクニカルデータ GaN系LEDの並列接続回路について (PDF)
  12. ^ Z-Power LED P7 Series - Seoul Semiconductor Co., Ltd.
  13. ^ 文部科学省平成28年版科学技術白書のp20とp28に記載されている。
  14. ^ 「腐った司法に怒り心頭」 中村教授、帰国し批判会見”. 共同通信 (2005年1月12日). 2012年1月2日閲覧。
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  16. ^ 青色LEDがノーベル賞に値する理由 WIRED 2014年10月9日
  17. ^ 財団法人光産業技術振興協会光技術動向調査報告書 (PDF) (リンク切れ)
  18. ^ <研究2部報>照明用光源(LEDを含む)の演色性評価方法に関する調査研究”. 一般財団法人 日本色彩研究所. 2015年10月19日閲覧。
  19. ^ 豊田合成/ニュース/プレスリリース「高演色性 ハイパワー白色LEDランプの開発・販売」”. 豊田合成株式会社 (2003年10月7日). 2012年1月1日閲覧。
  20. ^ 製品例
  21. ^ a b 伊藤 尚未 『ゼロから理解する世界一簡単なLEDのきほん』 p.40 誠文堂新光社 2008年9月30日発行 ISBN 978-4-416-10813-0
  22. ^ 液晶ディスプレイの構造と作り方
  23. ^ 液晶、有機ELに続く!? 第3の新世代テレビ「マイクロLED」とは? - 価格.comマガジン” (日本語). kakaku.com. 2019年6月2日閲覧。
  24. ^ 世界初、1.1インチQVGA高輝度LEDディスプレイの開発に成功|2009年|ニュースリリース情報|OKIデータ”. 株式会社沖データ (2009年11月26日). 2012年1月1日閲覧。
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  26. ^ 例 パナソニック社のLED電球
  27. ^ 12社の概要 (PDF)
  28. ^ LED電球販売業者12社に対する景品表示法に基づく措置命令文 (PDF)
  29. ^ 光量=全光束ルーメン対比表 (PDF)
  30. ^ 世界初 LEDヘッドランプの開発、実用化 株式会社小糸製作所 (PDF)
  31. ^ 次世代ヘッドライトはLEDに! All About
  32. ^ 新型「レクサスIS」のLEDヘッドランプは第4世代、消費電力は第1世代の半分以下
  33. ^ 甲子園球場の照明がついにLED化! 何が変わったのか見てきた(家電watch)
  34. ^ 伊藤 尚未 『ゼロから理解する世界一簡単なLEDのきほん』 p.66 誠文堂新光社 2008年9月30日発行 ISBN 978-4-416-10813-0
  35. ^ 伊藤 尚未 『ゼロから理解する世界一簡単なLEDのきほん』 p.66、p.67 誠文堂新光社 2008年9月30日発行 ISBN 978-4-416-10813-0
  36. ^ 伊藤 尚未 『ゼロから理解する世界一簡単なLEDのきほん』 p.62、p.63 誠文堂新光社 2008年9月30日発行 ISBN 978-4-416-10813-0
  37. ^ 風で光ゆらぐLED照明 和ろうそくの風情再現 神奈川工科大など開発『日本経済新聞』夕刊2018年3月31日(1面)
  38. ^ 産経ニュース 【水を殺菌】深紫外LED「未来の光」


「発光ダイオード」の続きの解説一覧

発光ダイオード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/02/20 09:47 UTC 版)

梵天丸」の記事における「発光ダイオード」の解説

赤外線受光ユニット赤外線受信した時に光る。右の赤外線LED受信した時は赤が、左で受信した時は緑が発光する

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発光ダイオード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/05/21 03:21 UTC 版)

高屈折率高分子」の記事における「発光ダイオード」の解説

発光ダイオード(LED)の高輝度化には光取出し効率低さ課題となるが、これはLED材料((GaN,n=2.5)とカプセル部(エポキシ樹脂シリコーン,n=1.5)の屈折率ミスマッチ(による界面での全反射)が原因であるカプセル部に高屈折率高分子用いることで、光取出し効率改善することが可能である

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発光ダイオード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/10/09 20:28 UTC 版)

ビニング」の記事における「発光ダイオード」の解説

発光ダイオード(LED)の製造においてはビニング呼ばれる選別欠かせない工程である。 LEDのような電子部品は、製造過程でその特性ばらつき生じる。LED特性は、同じ型番であっても厳密に一定でなく、場合によっては大きくばらつき、同じ駆動回路発光させても、同じように発光するとは限らず接続方式によっては駆動しないこともある。そこで、同じ型番LEDにおける特性値ばらつき具合検査し、その仕様厳密にランク分けして公表する。この検査工程が、LEDビニングである。 LEDビニングでは、主に色と光束判定基準によって選別が行われる。LED照明メーカーは、ビニングによって定義されLED仕様を基に適当なLED選択し安定した色と明るさを持つ照明器具提供している多数LED並べディスプレイ等では、ビニング選別されランク異なLED最適に配置することで、色及び輝度均一性向上させる手法もとられている。LEDビニング検査工程は、多くのLEDメーカー共通化されている

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発光ダイオード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/11/04 02:39 UTC 版)

光無線通信」の記事における「発光ダイオード」の解説

2004年可視光通信コンソーシアムが日本で設立された。 これは白色発光ダイオード照明屋内Local Area Network(LAN)通信のために使用する研究者達の成果を基にする。これらのシステムは現在使用される従来極超短波高周波使用するシステムよりもシステム間の隔離大きさ送受信機費用無線免許や同じ通信システム照明組み合わせる事において優位である2009年1月可視光通信専門部会IEEE 802.15.7として知られるPersonal Area Network規格策定のためにIEEE編成された。 2010年ミネソタ州セントクラウド試用発表された。. アマチュア無線愛好家達はコヒーレントではない光源である高輝度発光ダイオードを使用して遥かに長距離まで到達した2007年173マイル (278 km)に到達した報告された。 しかしながら使用する機材物理的限界により帯域幅はおよそ4 kHz制限される検出器には高感度フォトダイオードと高インピーダンス増幅器必要でそのため必然的にローパスフィルターで4 kHzになる。他方で光源レーザー使用する事によって光ファイバー通信比肩しうる高速の転送速度達している。 予定された転送速度多様である照明用いられる低価格白色発光ダイオードでは通常20 MHzまで変調可能である効率的な変調方法使用すれば容易に100 Mbit/s以上の転送レート到達可能で2010年シーメンス500 Mbit/s以上に達した主張する2009年発表された研究ではLED交通ライト備えた自動運転車交通整理目的とした類似のシステムがある。 2013年9月にpureLiFiがエジンバラLi-Fi作業開始され同様に市販LED電球使用した高速接続実証実施された。これまでの成果では広帯域専用LED高速データ転送使用された。新しシステムであるLi-1stはどのLED素子利用可能光学波長最大化する事で、費用削減し屋内自由空間光学システム性能を高める 光束は非常に絞り込まれているのでFSOでは追尾困難で安全性が増えるいくつかの事例において暗号化容易にできる。FSOマイクロ波よりも電波障害(EMI)に対して改善されている。

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発光ダイオード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/09/10 06:11 UTC 版)

リン化ガリウム」の記事における「発光ダイオード」の解説

1960年代から、低〜中輝度の赤・オレンジ緑発ダイオードLED)の低コスト製造使用されている単体もしくはGaAsPと組み合わせて製造される純粋なGaPLEDは、波長555 nm緑色光、窒素ドープ品は黄緑色565 nm)、酸化亜鉛ドープしたGaPは、赤色700 nm)の光を発するリン化ガリウムは、赤〜黄色の光に対して透明であることから、GaAsP-on-GaP系LEDは、GaAsP-on-GaAsより効率が良い

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発光ダイオード

出典:『Wiktionary』 (2021/08/21 04:43 UTC 版)

名詞

発光ダイオードはっこうダイオード

  1. (電子工学) ダイオード一種で、順方向電圧加えた際に発光する半導体素子

発音(?)

は↗っこーだいお↘ーど

類義語


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