発光ダイオード
読み:はっこうダイオード
外語:LED: Light Emitting Diode
ダイオード
のうち、光るもの。
光源
の一つ。
英語
を略して「LED」と呼ばれることが多い。
目次
概要
歴史
日本の技術
LEDの色
赤色LED
高輝度の赤/緑LED
黄緑色/青色LED
高輝度青色LED/純緑色LED
多色LED
概要
p型半導体
と
n型半導体
の接合に
電流
を流すと界面から発光する性質を利用した
半導体
素子。
パイロットランプやフォトアイソレータなど様々に利用されており、現在ではLED電球やLED蛍光灯など、より本格的な光源としての用途がある。
LEDはダイオードなので、光らないダイオードと同様に順方向の定電圧特性も持ち、約2Vの順方向電圧低下となる。
歴史
日本の技術
LEDの発明そのものは日本人ではないが、その改良および実用化において、日本人の貢献が数多く存在する。
LEDを実用化したのは日本と言っても過言ではない。
LEDの色
LEDの発光色は、使用する素材に応じて変化する。
赤外線〜可視光〜紫外線と、幅広い周波数帯で発光することができる。
照明として利用する場合などでは可視光を強める必要があり、これは蛍光塗料の併用などで実現することが多い。
赤色LED
元々半導体は赤外線域の発光を持つものが多く、
不純物
の化合により発光の増幅や可視光域化を行なう。ゆえに赤外に近いほど製造が簡単で、紫外に行くほど困難というのが半導体発光技術の根幹にある。
そのため、LEDが発明された当初は
赤色
のものしかなかった。
高輝度の赤/緑LED
高輝度の赤色LED/緑色LEDを実用化したのは、
西澤潤一
(当時は東北大学工学部教授)である。
黄緑色/青色LED
後に黄緑色、次いで
青色発光ダイオード
も開発された。
ただし当初これらは材質がSiCであったため暗く、あまり実用にならなかった上に価格も高かった。
高輝度青色LED/純緑色LED
1990年代(平成)になって、GaInN(
ガリウム
・
インジウム
・
窒素
)を材質とするものが発明され、紫〜青〜緑色系のもので、明るさが従来(SiC材質)の100倍程度となり、従来の赤色LEDと同等以上の明度が得られるようになった。
高輝度青色LEDの発明者は
赤崎勇
、量産技術の発明者は
中村修二
である。
またこの成果により、以前は黄緑色しかなかった緑色系LEDも、この時に純な緑色が実現できるようになり、これに伴い、
赤
・
緑
・
青
と光の三原色を実現することができるようになった。
さらに、光の三原色が可能になった事で
白色
のLEDも実現できるようになり、この技術を応用した「LEDディスプレイ」や「LED蛍光灯」、「LED信号機」など、様々な分野にLEDが使用されるようになった。
多色LED
現在市販されているLEDは三タイプある。
単色で二本足
発光体が二つ入り計3色に光る三本足の二色LED
発光体が三つ入り計7色に光る四本足の三色LED
二色LEDは赤と緑が入ったものが一般的で、緑・赤・橙(緑+赤)に光る。
三色LEDは用途に応じて何種類かあるが、RGB(赤緑青)のものは光の三原色が再現可能で、白に光らせることもでき、このためフルカラーLEDとも呼ばれる。
但し、赤緑色盲者には二色LEDの緑・赤・橙を区別できない人もいることを忘れてはならない。
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