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クリスマスの街を美しくかがやかせる 発光ダイオード

12がつになると、クリスマスのイルミネーションがとってもきれいだよね。ほとんどのイルミネーションのひかりには「発光はっこうダイオード(LED)」という照明しょうめい使つかわれている。発光はっこうダイオードは、白熱はくねつ電球でんきゅうやけい光灯こうとうくらべて消費しょうひ電力でんりょくすくなく、寿命じゅみょうながいことから次世代じせだい照明しょうめいとして期待きたいされている。今月こんげつは、発光はっこうダイオードについて調しらべちゃおう。

あたらしいひかり発光はっこうダイオード

図形ずけい文字もじうごかしたりてんめつさせたりする電光でんこう掲示板けいじばんや、イルミネーション、信号機しんごうきかりをよくると、いくつものつぶがひかりして図形ずけい文字もじ表現ひょうげんしているものがある。このひとつひとつのつぶが「発光はっこうダイオード(LED)」だ。発光はっこうダイオードは、電気でんきながすとひかりはなつチップが、とうめい樹脂じゅしのケースにはいっているだけの簡単かんたんなつくりで、おおきさはわずか5mmくらいだ。ちいさく、うすくしやすいので、携帯電話けいたいでんわやデジタルカメラなどの液晶えきしょう画面がめんようのバックライトなどにも利用りようされている。

発光はっこうダイオードを使つかったイルミネーション。

樹木じゅもく巻き付まきつけられた発光はっこうダイオード。ねつをあまり放出ほうしゅつしないので、樹木じゅもくいためる心配しんぱいがない。

いえ学校がっこうなどの照明しょうめいは、白熱はくねつ電球でんきゅうやけい光灯こうとうがほとんどだね。白熱はくねつ電球でんきゅうは、ねつつよ金属きんぞくでできたフィラメントに電気でんきながし、高温こうおんにして発光はっこうさせている。また、けい光灯こうとうは、かんのはしについたフィラメントに電気でんきながし、かんなか発生はっせいした紫外線しがいせんが、けいこう物質ぶっしつにぶつかることでひかる。ところが、発光はっこうダイオードの発光はっこうのしくみは、白熱はくねつ電球でんきゅうやけい光灯こうとうとまったくちがうんだ。発光はっこうダイオードのチップは、電圧でんあつによって電気でんきとおしたりとおさなかったりする性質せいしつ半導体はんどうたいが2くっついてできてる。そのチップに電気でんきながすと、2半導体はんどうたいから2種類しゅるい電気でんき性質せいしつをもつものがされ、2つが合体がったいしてひかり放出ほうしゅつされる。つまり、発光はっこうダイオードは、白熱はくねつ電球でんきゅうやけい光灯こうとうとちがって、電気でんき直接ちょくせつひかりえるしくみなんだ。電気でんき効率こうりつよくひかりえられるので、消費しょうひ電力でんりょくすくなくてすむよ。

発光はっこうダイオードのしくみと発光はっこう原理げんりのイメージ。PがたとNがたの2つの半導体はんどうたいから、
2種類しゅるい電気でんき性質せいしつをもつものが合体がったい発光はっこうする。
提供ていきょうしんエネルギー・産業さんぎょう技術ぎじゅつ総合そうごう開発かいはつ機構きこう(NEDO)

また、白熱はくねつ電球でんきゅうやけい光灯こうとう使つかつづけていると、フィラメントがねつによって蒸発じょうはつしていき、ほそくなってれてしまう。使つかわった白熱はくねつ電球でんきゅうやけい光灯こうとうをふるとこえるカラカラというおとは、れてしまったフィラメントのおとなんだ。でも、発光はっこうダイオードは、ケースのとうめいひくくなってひかりよわくなることはあっても、チップそのものが発光はっこうするので、ひかりさなくなることはない。白熱はくねつ電球でんきゅう寿命じゅみょうが1000~1500時間じかん、けい光灯こうとう寿命じゅみょうが6000~1まん5000時間じかんなのにたいして、発光はっこうダイオードは、やく10まん時間じかん使つかえる。

さまざまないろはな

あかみどりあおの3つのひかりぜると、しろをふくむほとんどのいろ再現さいげんできる。これを「ひかり三原色さんげんしょく」という。
提供ていきょうしんエネルギー・産業さんぎょう技術ぎじゅつ総合そうごう開発かいはつ機構きこう(NEDO)

テレビ画面がめんには、さまざまないろうつされているのに、画面がめんをかくだいしてると、あかみどりあおの3いろしかうつっていない。じつはほとんどのいろは、あかみどりあおの「ひかりの3原色げんしょく」のわせによってできているんだ。だから、この3いろ発光はっこうできれば、わせによってほとんどのいろ再現さいげんできる。

発光はっこうダイオードが開発かいはつされたのは1960年代ねんだいで、最初さいしょ開発かいはつされたいろあか黄緑きみどりだった。発光はっこうするいろは、半導体はんどうたい材料ざいりょうまるけど、このときあおみどりひかりはっする材料ざいりょうつかっていなかった。その研究けんきゅうすすめられ、1993ねんに日本じんによって青色あおいろが、1995ねんには緑色みどりいろ開発かいはつされて3いろがそろい、いろぜることで、白色はくしょくをふくむさまざまないろ表現ひょうげんできるようになった。

利用りようひろがる発光はっこうダイオード

すでにいろいろな分野ぶんや利用りようされている発光はっこうダイオード。これまで、信号機しんごうきかりには電球でんきゅう使つかわれていたけれど、近年きんねんは、発光はっこうダイオードを使つかった信号機しんごうきにつけかえられている。なが使つかえる発光はっこうダイオードにかえることで、1ねんに1かい割合わりあいおこなわれていた点検てんけんが、数年すうねんに1かいですむようになったんだ。また、電球でんきゅうひかりひろがりやすいのにたいして、発光はっこうダイオードはひかりひろがりがちいさく、直進ちょくしんする性質せいしつっているので、とおくからでも確認かくにんしやすく、自動車じどうしゃのドライバーからやすいという長所ちょうしょもある。

発光はっこうダイオードしき信号機しんごうきとおくからでもくっきりえる。

発光はっこうダイオードは白熱はくねつ電球でんきゅうくらべて、ねつ紫外線しがいせん放出ほうしゅつがとてもすくないので、イルミネーションの照明しょうめい使つかわれても、樹木じゅもくいためる心配しんぱいがない。また、ねつ紫外線しがいせんによるいろあせがすくないので、美術品びじゅつひんやショーケースの照明しょうめいにも都合つごうがよい。

発光はっこうダイオードを利用りようした技術ぎじゅつなかで、期待きたいされているのが白色はくしょく発光はっこうダイオードを利用りようした照明しょうめいだ。消費しょうひ電力でんりょくすくなく、長持ながもちする発光はっこうダイオードは、白熱はくねつ電球でんきゅうやけい光灯こうとうわる照明しょうめいとして研究けんきゅうすすめられている。まだ照明器具しょうめいきぐとしては発光はっこう効率こうりつひくいことや、価格かかく白熱はくねつ電球でんきゅうやけい光灯こうとうよりたかいことなど、解決かいけつしなければならない問題もんだいもあるけれど、ちか将来しょうらい、日本をらすあたらしいひかりになるかもしれないよ。

調べ隊のおすすめ本
[がっけんのずかん] じどうしゃ・ひこうき

[キットボックス こう輝度きど発光はっこうダイオード・ひかりの3原色げんしょく実験じっけん]

ひかりいろかんする実験じっけんが、20以上いじょうたのしめるほん材料ざいりょうがセットになったキット。あかみどりあおの3いろ使つかって、さまざまないろすこともできる。

おまけに調べちゃおう! LED照明しょうめい推進すいしんきょう議会ぎかい

発光はっこうダイオードを使つかった信号機しんごうきをはじめ、LEDディスプレイなど、発光はっこうダイオードの利用りようひんることができるよ。電球でんきゅう信号機しんごうきと、発光はっこうダイオードの信号機しんごうきのちがいもまなぶことができる。

中国電力ちゅうごくでんりょく株式会社かぶしきがいしゃ エネルギア「なんでんだろう」調査ちょうさたい

白熱はくねつ電球でんきゅう・けい光灯こうとう発光はっこう原理げんりや、電気でんきかんする情報じょうほうがのっているサイト。「実験じっけんコーナー」のページでは、あかみどりあおの3いろ使つかった実験じっけんなどをたのしめる。

調べ隊リンク集 しんエネルギー・産業さんぎょう技術ぎじゅつ総合そうごう開発かいはつ機構きこう(NEDO)よくわかる!技術ぎじゅつ解説かいせつ 発光はっこうダイオード 技術ぎじゅつ解説かいせつ

発光はっこうダイオードのしくみや、開発かいはつ歴史れきし今後こんご展開てんかいまで勉強べんきょうできるサイト。発光はっこうダイオードの構造こうぞうや、白色はくしょく発光はっこうのしくみは動画どうが紹介しょうかいされているよ。

松下電工まつしたでんこう株式会社かぶしきがいしゃ LED照明器具しょうめいきぐエバーレッズ LEDの基礎知識きそちしき

動画どうがるLED基礎知識きそちしき」のページでは、LEDのひかりのしくみやいろ寿命じゅみょうなどについて説明せつめいされている動画どうがることができる。


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