クリアタイプの白熱 はくねつ 電球 でんきゅう に似 に せた形状 けいじょう の機種 きしゅ も開発 かいはつ されている。写真 しゃしん はPanasonic LDA4L/C[ 1] 。
電球 でんきゅう 型 がた (E26口金 くちがね )LED照明 しょうめい (LED電球 でんきゅう )。2009年 ねん 発売 はつばい の製品 せいひん 。
LED照明 しょうめい (エルイーディーしょうめい、英 えい : LED lamp, LED light bulb )は、発光 はっこう ダイオード (LED) を使用 しよう した照明 しょうめい 器具 きぐ のことである。
LEDを使用 しよう しているため、低 てい 消費 しょうひ 電力 でんりょく で長寿 ちょうじゅ 命 いのち といった特徴 とくちょう を持 も つ。定 てい 格 かく 範囲 はんい 内 ない で使用 しよう する限 かぎ り発光 はっこう 素子 そし 自身 じしん は比較的 ひかくてき 長寿 ちょうじゅ 命 いのち であり、熱 ねつ による劣化 れっか が寿命 じゅみょう の決定 けってい 要因 よういん となる[要 よう 出典 しゅってん ] 。
LEDは、1970年代 ねんだい から普及 ふきゅう している発光 はっこう 素子 そし だが、当初 とうしょ は赤色 あかいろ や黄 き 緑色 みどりいろ といった、比較的 ひかくてき 波長 はちょう の長 なが い光 ひかり しか出 だ すことができなかった。その後 ご 、1990年代 ねんだい に青色 あおいろ LED や純 じゅん 緑色 みどりいろ LEDが発明 はつめい されたことにより、光 ひかり の三原色 さんげんしょく が揃 そろ い、一般 いっぱん 的 てき な照明 しょうめい に求 もと められる白色 はくしょく の発色 はっしょく が可能 かのう となったため、照明 しょうめい としての応用 おうよう が始 はじ まり、照明 しょうめい 器具 きぐ の主力 しゅりょく 光源 こうげん となっている。
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(2021年 ねん 6月 がつ )
LED照明 しょうめい は、蛍光 けいこう 灯 とう や白熱 はくねつ 電球 でんきゅう といった従来 じゅうらい 型 がた の照明 しょうめい 器具 きぐ と比較 ひかく すると以下 いか の特徴 とくちょう を備 そな える。
長寿 ちょうじゅ 命 いのち ・高信頼 こうしんらい 性 せい
白熱 はくねつ 電球 でんきゅう や蛍光 けいこう 灯 とう の数 すう 倍 ばい 以上 いじょう の設計 せっけい 寿命 じゅみょう で、一度 いちど 設置 せっち すれば管 かん 球 だま 交換 こうかん のような頻繁 ひんぱん な交換 こうかん の手間 てま が省 はぶ け、LED照明 しょうめい が寿命 じゅみょう を迎 むか えるまでの管 かん 球 だま の購入 こうにゅう 費用 ひよう を削減 さくげん できる[ 注釈 ちゅうしゃく 1] 。
低 てい 消費 しょうひ 電力 でんりょく ・低 てい 発熱 はつねつ 性 せい
供給 きょうきゅう される電力 でんりょく の多 おお くが発光 はっこう に使 つか われる(発光 はっこう 効率 こうりつ が高 たか い)ため、消費 しょうひ 電力 でんりょく が少 すく ない。また、ジュール熱 ねつ となって失 うしな われる電力 でんりょく が少 すく ないため、熱 あつ くなりにくい。
高 こう 価格 かかく
2023年 ねん 現在 げんざい 、白色 はくしょく を放 はな つ高 こう 輝度 きど LED製造 せいぞう には高価 こうか な半導体 はんどうたい 製造 せいぞう 装置 そうち と高度 こうど な技術 ぎじゅつ が必要 ひつよう とされ、LED照明 しょうめい そのものの生産 せいさん ・販売 はんばい 数 すう が少 すく ないことも量産 りょうさん 効果 こうか を生 う まず、高 こう 価格 かかく である理由 りゆう の1つとなっている。また、電源 でんげん 回路 かいろ を必要 ひつよう とし放熱 ほうねつ 板 ばん や配 はい 光 こう 用 よう のレンズ、散乱 さんらん パネル等 とう も器具 きぐ 全体 ぜんたい を高 こう 価格 かかく にしている。LED電球 でんきゅう については、価格 かかく の低廉 ていれん 化 か がみられるものの、直 ちょく 管 かん 蛍光 けいこう 灯 とう 形 がた のLED照明 しょうめい や円形 えんけい 蛍光 けいこう 灯 とう のLED照明 しょうめい については、まだ市場 いちば 規模 きぼ もLED電球 でんきゅう ほど大 おお きくなっておらず、技術 ぎじゅつ 的 てき ・生産 せいさん コスト的 てき にも発展 はってん 途上 とじょう の市場 いちば であり、特 とく にLED電球 でんきゅう が白熱 はくねつ 電球 でんきゅう と比較 ひかく されるのに対 たい し、蛍光 けいこう 灯 とう との比較 ひかく となり、価格 かかく 競争 きょうそう 力 りょく が弱 よわ い。しかしこちらも、価格 かかく の低下 ていか 、発光 はっこう 効率 こうりつ の改善 かいぜん や生産 せいさん 性 せい の改善 かいぜん が進 すす み、従来 じゅうらい の蛍光 けいこう 灯 とう からの置 お き換 か えが進 すす みつつある。
RoHS に対 たい する高 たか い順応 じゅんのう 性 せい
LED照明 しょうめい は、RoHS指令 しれい で定 さだ められた6種類 しゅるい の人体 じんたい ・環境 かんきょう 汚染 おせん 物質 ぶっしつ を使用 しよう せずに生産 せいさん できる。蛍光 けいこう 灯 とう は性質 せいしつ 上 じょう 、水銀 すいぎん を使用 しよう しなければならず、代替 だいたい 物質 ぶっしつ もないが、LED照明 しょうめい は水銀 すいぎん を使用 しよう していない。
耐 たい 衝撃 しょうげき 性 せい
真空 しんくう 管 かん やフィラメント を必要 ひつよう としないため、衝撃 しょうげき に対 たい して比較的 ひかくてき 強 つよ い。
小型 こがた ・点 てん 光源 こうげん
点 てん 光源 こうげん のため発光 はっこう 部 ぶ が小 ちい さく作 つく れる。設置 せっち 空間 くうかん を小 ちい さくできるためデザイン上 じょう も利点 りてん ではあるが、放熱 ほうねつ の工夫 くふう や配 はい 光 こう 角 かく 、すなわち光 ひかり の照射 しょうしゃ 範囲 はんい を広 ひろ くする設計 せっけい が求 もと められる。比較的 ひかくてき 古 ふる くから存在 そんざい する「下 しも 方向 ほうこう タイプ」などと称 しょう されるものの配 はい 光 こう 角 かく は約 やく 120度 ど しかなかった。これは配 はい 光 こう 角 かく が約 やく 330度 ど の白熱 はくねつ 灯 とう の1/3にも及 およ ばず、部屋 へや 全体 ぜんたい を見 み ると暗 くら かった。その後 ご の技術 ぎじゅつ の進展 しんてん はめざましいもので、2011年 ねん 末 まつ にはパナソニック が約 やく 300度 ど を達成 たっせい したと発表 はっぴょう 、2015年 ねん 現在 げんざい では最大 さいだい で約 やく 350度 ど にまで向上 こうじょう している。その一方 いっぽう で、120度 ど の製品 せいひん は淘汰 とうた されていない。
高速 こうそく 応答 おうとう 性 せい
熱 ねつ 慣性 かんせい がほとんど無 な いLED照明 しょうめい は、供給 きょうきゅう 電源 でんげん が断続 だんぞく すれば、それに応 おう じて高速度 こうそくど で明滅 めいめつ する[ 注釈 ちゅうしゃく 2] ため、蛍光 けいこう 灯 とう 、白熱 はくねつ 電球 でんきゅう や水銀 すいぎん 灯 とう と比較 ひかく すると極 きわ めて高速 こうそく で明滅 めいめつ するほか、明滅 めいめつ を繰 く り返 かえ すような場所 ばしょ にも効果 こうか がある。ヒト の目 め では感知 かんち できないが、点滅 てんめつ 速度 そくど は電源 でんげん が交流 こうりゅう の場合 ばあい 、商用 しょうよう 電源 でんげん 周波数 しゅうはすう に依存 いぞん するため、ビデオカメラ で映像 えいぞう として記録 きろく した場合 ばあい に、問題 もんだい となることもある[ 注釈 ちゅうしゃく 3] 。
直流 ちょくりゅう 低 てい 電圧 でんあつ 駆動 くどう
1つ1つのLED発光 はっこう 素子 そし は直流 ちょくりゅう 低 ひく 電圧 でんあつ の電源 でんげん によって発光 はっこう するので、100V交流 こうりゅう の商用 しょうよう 電源 でんげん に接続 せつぞく する、通常 つうじょう の照明 しょうめい のように使用 しよう するためには(基本 きほん 的 てき には)複雑 ふくざつ な電源 でんげん 回路 かいろ 設計 せっけい が必要 ひつよう になる。家庭 かてい の照明 しょうめい 器具 きぐ の場合 ばあい は電源 でんげん 回路 かいろ を内蔵 ないぞう しており、基本 きほん 的 てき に大 だい 電流 でんりゅう をかけて高 こう 輝度 きど 発光 はっこう を行 おこな うため、発熱 はつねつ によって素子 そし 自身 じしん や周囲 しゅうい の封 ふう 止 とめ パッケージが劣化 れっか して行 い き、最悪 さいあく の場合 ばあい にはLED素子 そし が損傷 そんしょう を受 う け、発光 はっこう 不良 ふりょう を起 お こす。これを避 さ けて長寿 ちょうじゅ 命 いのち ・高信頼 こうしんらい 性 せい を実現 じつげん するには、放熱 ほうねつ 性 せい の高 たか い筐体 きょうたい 設計 せっけい や外周 がいしゅう に冷却 れいきゃく 用 よう のフィンを備 そな え付 つ けるなど正 ただ しい放熱 ほうねつ が求 もと められる[ 2] 。そのため、LED電球 でんきゅう は、発熱 はつねつ が放熱 ほうねつ を上回 うわまわ らない限界 げんかい の「白熱 はくねつ 電球 でんきゅう 100W相当 そうとう 」ルーメンのものが目安 めやす 上限 じょうげん として市販 しはん されている[ 注釈 ちゅうしゃく 4] 。
その他 た
他 た の特徴 とくちょう として、内蔵 ないぞう した各 かく 色 いろ LEDの発光 はっこう を切 き り替 か えることで、発光 はっこう 色 しょく を容易 ようい に変 か えられる。そのほか、赤外線 せきがいせん を出 だ さないため、放射 ほうしゃ 熱 ねつ も出 だ さない。また、紫外線 しがいせん を出 だ さないことで紫外線 しがいせん を好 この む虫 むし 類 るい がほとんど寄 よ ってこない利点 りてん がある[ 3] 。
LED素子 そし の帯域 たいいき はレーザー のような線 せん スペクトル ほどではないが、既存 きそん の光源 こうげん に比 くら べるとずっと狭 せま く、単一 たんいつ のLEDで白色 はくしょく 光 こう を出 だ すことはできない[ 注釈 ちゅうしゃく 5] 。
ただし、蛍光 けいこう 体 たい により短波 たんぱ 長 ちょう の光 ひかり を長波 ちょうは 長 ちょう の光 ひかり に変換 へんかん することができるので、LED自体 じたい は青色 あおいろ のみにして他 た の色 いろ は蛍光 けいこう によって出 だ すこともできる。いずれも青色 あおいろ LEDが必須 ひっす であり、青色 あおいろ LEDの発明 はつめい によって初 はじ めてLED照明 しょうめい は現実 げんじつ 的 てき となった。
青色 あおいろ LEDと黄色 おうしょく 蛍光 けいこう 体 たい を使 つか ったものが最 もっと も普及 ふきゅう している。いわゆる「疑似 ぎじ 白色 はくしょく 」である。このタイプのスペクトル分布 ぶんぷ は青 あお の460nm近辺 きんぺん に鋭 するど いピークがあり、蛍光 けいこう 体 たい による500~600nmあたりを中心 ちゅうしん とした緩 ゆる やかなピークをもつ(蛍光 けいこう 体 たい のピーク位置 いち やピークのなだらかさは蛍光 けいこう 体 たい に依存 いぞん する)。昼光色 ちゅうこうしょく タイプだと青 あお のピークが圧倒的 あっとうてき に高 たか く、黄色 おうしょく 蛍光 けいこう 体 たい のピークは低 ひく くなる。一方 いっぽう 、電球 でんきゅう 色 しょく タイプは蛍光 けいこう 体 たい のピークが青 あお のピークよりも高 たか い[ 4] 。
数 かず は非常 ひじょう に少 すく ないが、青色 あおいろ LED+赤 あか ・緑色 みどりいろ 蛍光 けいこう 体 たい 、もしくは近 きん 紫 むらさき 外 がい (もしくは紫 むらさき )LED+赤 あか ・緑 みどり ・青色 あおいろ 発光 はっこう 体 たい を使 つか ったものもある[ 5] 。このタイプはRGB3色 しょく による発光 はっこう となるため演 えんじ 色 しょく 性 せい が高 たか い反面 はんめん 、一番 いちばん 発光 はっこう 効率 こうりつ の悪 わる い赤色 あかいろ 蛍光 けいこう 体 たい に合 あ わせて他 た の蛍光 けいこう 体 たい の量 りょう を決 き めるため、総体 そうたい として擬似 ぎじ 白色 はくしょく に比 くら べて効率 こうりつ が悪 わる い[ 6] 。
以上 いじょう は、単体 たんたい LEDチップを用 もち いた例 れい だが、赤 あか ・緑 みどり ・青 あお の単色 たんしょく LEDを組 く み合 あ わせたマルチチップタイプのLEDも存在 そんざい する。このタイプはコストが高 たか く、かつ白色 はくしょく を実現 じつげん するには複雑 ふくざつ な駆動 くどう 回路 かいろ を必要 ひつよう とするため[ 7] 、蛍光 けいこう 体 たい の改良 かいりょう が進 すす むに連 つ れて照明 しょうめい への応 おう 用例 ようれい としてはほとんど見 み なくなった。
各種 かくしゅ 照明 しょうめい 器具 きぐ 同士 どうし の比較 ひかく を表 ひょう で示 しめ す。
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(2017年 ねん 3月 がつ )
照明 しょうめい 器具 きぐ の比較 ひかく 2023年 ねん 12月 がつ 現在 げんざい [ 8] [ 9]
特性 とくせい
LED照明 しょうめい
白熱 はくねつ 電球 でんきゅう
蛍光 けいこう 灯 とう
HIDランプ
発光 はっこう 強度 きょうど
2023年 ねん 普及 ふきゅう 型 がた 810lm (7.3W)
800lm (60W)
3,100lm (40W)
40,000lm (400W)
発光 はっこう 効率 こうりつ
63% (200lm/W製品 せいひん )
8 - 14%
25%
20 - 40%
エネルギー変換 へんかん 率 りつ
発光 はっこう スペクトル
470nmと575nmにピーク
400nmから700nmまで増加 ぞうか
蛍光 けいこう 体 たい の2つのピークと400nm、550nm、570nmに水銀 すいぎん の輝線 きせん がある
色 いろ 温度 おんど
2,700 - 15,000K
2,400 - 3,000K
4,200 - 6,500K
3,800 - 6,000K
演 えんじ 色 しょく 性 せい (平均 へいきん 演 えんじ 色 しょく 評価 ひょうか 数 すう )
73~95
100
61 - 74
65 - 70
寿命 じゅみょう
2万 まん - 8万 まん 時 じ 間 あいだ
1000時 じ 間 あいだ
1万 まん 2000時 じ 間 あいだ
1万 まん 2000時 じ 間 あいだ
発熱 はつねつ
熱 ねつ 損失 そんしつ 37%(200lm/W製品 せいひん )
熱 ねつ 損失 そんしつ +赤 あか 外 がい 放射 ほうしゃ 90%
熱 ねつ 損失 そんしつ +赤 あか 外 がい 放射 ほうしゃ 75%
熱 ねつ 損失 そんしつ +赤 あか 外 がい 放射 ほうしゃ 80%
応答 おうとう 性 せい
100ナノ秒 びょう 以下 いか
0.15 - 0.25秒 びょう
1 - 2秒 びょう
安定 あんてい まで数 すう 分 ふん
指向 しこう 性 せい
光 ひかり 拡散 かくさん 機構 きこう により可変 かへん
等 ひとし 方 かた 性 せい
電流 でんりゅう - 光 ひかり 出力 しゅつりょく (光 ひかり 出力 しゅつりょく ∝電流 でんりゅう n )
比例 ひれい 関係 かんけい n <1
n =6程 ほど
比例 ひれい 関係 かんけい n <1
比例 ひれい 関係 かんけい n >1
温度 おんど - 光 ひかり 出力 しゅつりょく
温度 おんど 依存 いぞん 性 せい 小 しょう
温度 おんど 依存 いぞん 性 せい 大 だい
温度 おんど 依存 いぞん 性 せい 小 しょう
パナソニック電工 でんこう によれば、白熱 はくねつ 灯 とう に比 くら べて約 やく 87%、蛍光 けいこう 灯 とう に比 くら べて約 やく 30%消費 しょうひ 電力 でんりょく が削減 さくげん できるとされ、初期 しょき 費用 ひよう についても消費 しょうひ 電力 でんりょく の削減 さくげん によって2 - 3年 ねん で回収 かいしゅう できるとしている[ 10] 。
標準 ひょうじゅん 的 てき な砲弾 ほうだん 型 がた の構造 こうぞう
高 こう 輝度 きど LEDの外形 がいけい 形状 けいじょう は、シングルチップの砲弾 ほうだん 型 がた と表面 ひょうめん 実装 じっそう 型 がた (SMD型 がた )、マルチチップの表面 ひょうめん 実装 じっそう 型 がた と多様 たよう な形態 けいたい に大別 たいべつ できる。LEDは逆 ぎゃく 電圧 でんあつ に弱 よわ いため、逆接 ぎゃくせつ ダイオードを備 そな えたり、静電気 せいでんき に対 たい して保護 ほご 素子 そし を内蔵 ないぞう するものもある。
砲弾 ほうだん 型 がた では直径 ちょっけい 3mmや5mmのものが多 おお い。配線 はいせん の極性 きょくせい は砲弾 ほうだん 型 がた ではアノード側 がわ (プラス側 がわ )がリード線 せん が長 なが く、表面 ひょうめん 実装 じっそう 型 がた ではカソード側 がわ (マイナス側 がわ )に印 しるし が入 はい っていることが多 おお いが例外 れいがい もあるので注意 ちゅうい が必要 ひつよう である。
5種 しゅ のLEDと発光 はっこう 色 しょく
素材 そざい
GaAsP系 けい
GaP系 けい
AlGaAs系 けい
AlGaInP系 けい
InGaN系 けい
発光 はっこう 色 しょく
構造 こうぞう 概略 がいりゃく
発光 はっこう 効率 こうりつ
0.2 - 1.0lm/W
2.0 - 3.0lm/W
6 - 12lm/W
15 - 40lm/W
10 - 50lm/W
表面 ひょうめん 実装 じっそう 型 かた (SMD 型 かた )は多様 たよう な形状 けいじょう が存在 そんざい する。2009年 ねん 現在 げんざい 登場 とうじょう している「パワーLED」と呼 よ ばれる新 あら たな照明 しょうめい 用 よう LEDのパッケージは、放熱 ほうねつ 性 せい や発光 はっこう 特性 とくせい に考慮 こうりょ して各社 かくしゃ で異 こと なるため、それらの形状 けいじょう はまちまちである。パッケージの背面 はいめん に放熱 ほうねつ 板 ばん (ヒートシンク)が密着 みっちゃく して取 と り付 つ けられるので、放熱 ほうねつ には有利 ゆうり となる。
基本 きほん 的 てき に表面 ひょうめん 実装 じっそう 型 がた では、配線 はいせん が描 えが かれた小型 こがた 基板 きばん の上 うえ にリフレクタが取 と り付 つ けられ、その中央 ちゅうおう に素子 そし が置 お かれてダイ・ボンディングされ、素子 そし と基板 きばん の間 あいだ がワイヤ・ボンディングで接続 せつぞく される。蛍光 けいこう 体 たい と樹脂 じゅし がリフレクタで囲 かこ まれた上 うえ に注 そそ がれ素子 そし を覆 おお っている。小型 こがた 基板 きばん は樹脂 じゅし 、金属 きんぞく 、セラミックが使用 しよう される。
InGaN系 けい LED半導体 はんどうたい の構造 こうぞう 概略 がいりゃく 薄 うす 黄色 おうしょく で示 しめ した電極 でんきょく パッドにワイヤがボンデングされる。
SMD(surface mount device)型 がた は、一般 いっぱん にフェース・アップ実装 じっそう とフリップチップ実装 じっそう のものがある。これらの他 ほか に、チップの新 あら たな構造 こうぞう として、張 は り合 あ わせタイプがある。
フェース・アップ実装 じっそう
フェース・アップ実装 じっそう では、素直 すなお に素子 そし 上面 うわつら を外面 がいめん に向 む けてパッケージのリードやサブストレートに実装 じっそう し、ワイヤ・ボンディングするものである。樹脂 じゅし の熱 ねつ 歪 ひずみ でワイヤが断線 だんせん する危険 きけん がある。ワイヤが邪魔 じゃま で発光 はっこう 効率 こうりつ を下 さ げる。発光 はっこう 素子 そし のサファイヤ基板 きばん は熱 ねつ 伝導 でんどう 率 りつ が低 ひく いため放熱 ほうねつ はボンディングされたワイヤにも頼 たよ るが、それでも熱 ねつ を外 そと に逃 に がし難 がた い。
フリップチップ実装 じっそう
フリップチップ実装 じっそう では、発光 はっこう 素子 そし をサブマウント上 じょう にフリップチップ実装 じっそう した後 のち 、サブマウントをパッケージのリードやサブストレートに実装 じっそう する。ワイヤ・ボンティングはサブマウントに対 たい して行 おこな う。発光 はっこう 素子 そし は上下 じょうげ が逆 ぎゃく になるため、光 ひかり はサファイヤ基板 きばん を透過 とうか して外面 がいめん に向 む かう。発光 はっこう によって熱 ねつ が生 しょう じる活性 かっせい 層 そう はサブマウント近 ちか くになるため、バンプを通 つう じての放熱 ほうねつ が行 おこな いやすい。ただし発光 はっこう 素子 そし をバンプでサブマウントに付 つ ける時 とき に、熱 ねつ と超 ちょう 音波 おんぱ 振動 しんどう が加 くわ えられるために素子 そし や周辺 しゅうへん に負担 ふたん がかかる。
バンプ
バンプは金線 きんせん を使用 しよう したワイヤ・ボンディングを利用 りよう して作 つく る。トーチで金線 きんせん の先端 せんたん を加熱 かねつ しボールを作 つく る。ボールをキャピラリで発光 はっこう 素子 そし の配線 はいせん パッド上 じょう に押 お し付 つ け、荷重 かじゅう と超 ちょう 音波 おんぱ 、加熱 かねつ により配線 はいせん パッドと金線 きんせん を合金 ごうきん 化 か するとともにバンプを形成 けいせい する。キャピラリを配線 はいせん パッドから離 はな し、バンプだけを残 のこ す。加熱 かねつ はバンプ形成 けいせい では約 やく 230℃である。
張 は り合 あ わせタイプではフリップチップの素子 そし に似 に ているが形状 けいじょう が少 すこ し異 こと なり、フリップした時 とき に外部 がいぶ を向 む くサファイヤ層 そう は除 のぞ かれて反対 はんたい に基部 きぶ になる層 そう として導電性 どうでんせい 基板 きばん が貼 は り付 づ けられる。
6角形 かくがた の白色 はくしょく LED発光 はっこう モジュール
フリップチップ実装 じっそう によってセラミック製 せい のパッケージに直接 ちょくせつ 実装 じっそう する方法 ほうほう も採 と られている。セラミック製 せい のパッケージに直接 ちょくせつ 実装 じっそう すれば、サブマウントを省 はぶ くことで工程 こうてい の簡略 かんりゃく 化 か や信頼 しんらい 性 せい の向上 こうじょう になる。このようなものはCOB(Chip on board)と呼 よ ばれ、複数 ふくすう の素子 そし を1つの大 おお きなパッケージに直接 ちょくせつ 実装 じっそう したモジュールとすることで放熱 ほうねつ 性 せい が高 たか められる。
マルチチップLEDは1つのパッケージ内 ない に複数個 ふくすうこ のLED発光 はっこう 素子 そし を搭載 とうさい した複 ふく 合 あい 構造 こうぞう のLEDである。マルチチップの実装 じっそう では、表面 ひょうめん 実装 じっそう 型 がた とそのほかの多様 たよう な形態 けいたい のパッケージがある。シングルチップでは素子 そし (チップ)は高光 たかみつ 出力 しゅつりょく で大 おお きさも1mm角 かく 以上 いじょう と大 おお きめのラージサイズチップが使用 しよう されることが多 おお いが、マルチチップでは0.6mm角 かく 程度 ていど のミドルサイズチップや0.35mm角 かく 程度 ていど のノーマルサイズチップが使用 しよう されることが多 おお い。
マルチチップでは素子 そし 自身 じしん の発光 はっこう 色 しょく の組 く み合 あ わせによって2通 とお りの構成 こうせい がある。
すべて青色 あおいろ 発光 はっこう を行 おこな い、黄色 おうしょく 系 けい と赤色 あかいろ 系 けい の蛍光 けいこう 体 たい からの色 いろ も含 ふく めた混 こん 色 しょく で白色 はくしょく を得 え る
複数 ふくすう の発光 はっこう 素子 そし を利用 りよう してRGB各 かく 色 いろ の発光 はっこう を行 おこな い、それらの混 こん 色 しょく で白色 はくしょく を得 え る
前者 ぜんしゃ は演 えんじ 色 しょく 性 せい に問題 もんだい が少 すく なく、一般 いっぱん 照明 しょうめい 用途 ようと に向 む く。
後者 こうしゃ は各 かく 色 いろ のスペクトルが狭 せま く演 えんじ 色 しょく 性 せい に問題 もんだい がある。一般 いっぱん 照明 しょうめい 用途 ようと に向 む かないがカラー液晶 えきしょう 用 よう のバックライトには適 てき している[ 注釈 ちゅうしゃく 6] [ 注釈 ちゅうしゃく 7] [ 11] 。
マルチチップでは発熱 はつねつ 源 げん が分散 ぶんさん できるが発熱 はつねつ が増 ふ えるのでシングルチップ以上 いじょう に放熱 ほうねつ が求 もと められる。また、発熱 はつねつ 部分 ぶぶん が集中 しゅうちゅう して温度 おんど が部分 ぶぶん 的 てき に上昇 じょうしょう し過 す ぎないように留意 りゅうい する必要 ひつよう がある[ 9] 。
蛍光 けいこう 体 たい を使用 しよう する白色 はくしょく LEDでは、蛍光 けいこう 体 たい はリフレクタによる作 つく られるくぼみなどに充填 じゅうてん される。沈降 ちんこう などで発光 はっこう 素子 そし の近 ちか くにだけ蛍光 けいこう 体 たい の分子 ぶんし が濃密 のうみつ に分布 ぶんぷ しないよう均質 きんしつ に分散 ぶんさん している必要 ひつよう があり、充填 じゅうてん 量 りょう もどの製品 せいひん でも等 ひと しく正確 せいかく な量 りょう でなければならない。これらが守 まも られないと、製品 せいひん は色 いろ ムラによる不良 ふりょう となる[ 9] 。
シングルチップとマルチチップでは形態 けいたい だけでなく特性 とくせい や用途 ようと も異 こと なってくる。
特性 とくせい
シングルチップのラージサイズチップでは比較的 ひかくてき 高 こう 出力 しゅつりょく が得 え られるが、発光 はっこう 効率 こうりつ は低 ひく くなる。反対 はんたい にマルチチップのノーマルサイズチップは1つずつは高 こう 出力 しゅつりょく は得 え られないが、発光 はっこう 効率 こうりつ は高 たか くなる。マルチチップでは放熱 ほうねつ 設計 せっけい が楽 らく になる傾向 けいこう がある。
用途 ようと
シングルチップは光源 こうげん が1つであるため光学 こうがく 設計 せっけい が単純 たんじゅん でありレンズや反射 はんしゃ 鏡 きょう を使用 しよう する照明 しょうめい に向 む いている。マルチチップは光源 こうげん が複数 ふくすう になるので集 あつまり 光 ひかり する用途 ようと などには向 む かないが、面 めん を照 て らす照明 しょうめい や人 ひと の目 め に触 ふ れる照明 しょうめい には点 てん 光源 こうげん ごとの輝度 きど が低 ひく いので向 む いている。強 つよ い光 ひかり を放 はな つ点 てん 光源 こうげん では影 かげ が強 つよ く出 で て、用途 ようと によっては嫌 いや 遠 とお され、導 しるべ 光 こう 板 いた や拡散 かくさん 板 ばん を使 つか って面 めん 光源 こうげん とすることもある。
工程 こうてい での差 さ
半導体 はんどうたい 素子 そし は同 おな じプロセスを経 へ ているものでも製造 せいぞう する度 ど ごとに微妙 びみょう に特性 とくせい が変化 へんか する。シングルチップを照明 しょうめい 用途 ようと で並 なら べる場合 ばあい を考 かんが えれば発光 はっこう 色 しょく の波長 はちょう や光 ひかり 強度 きょうど にバラツキがあると使用 しよう に差 さ し支 つか えるため、製造 せいぞう 工程 こうてい でチップの発光 はっこう 特性 とくせい だけはなるべく均一 きんいつ に保 たも つようにしなければならない。チップをパッケージに実装 じっそう する前 まえ に電流 でんりゅう を流 なが して光 ひかり を分析 ぶんせき して分別 ふんべつ を行 おこな い、それぞれの特性 とくせい を調整 ちょうせい する蛍光 けいこう 体 たい を加 くわ える必要 ひつよう がある。マルチチップでの1つのパッケージ内 ない のチップ同士 どうし でも同様 どうよう の問題 もんだい があるが、特性 とくせい の異 こと なる複数 ふくすう のチップを組 く み合 あ わせることで解決 かいけつ でき、手間 てま のかかる蛍光 けいこう 体 たい による調整 ちょうせい は必要 ひつよう ない[ 9] 。
LEDは、極性 きょくせい のある直流 ちょくりゅう によって発光 はっこう し、適正 てきせい 電圧 でんあつ と耐 たい 圧 あつ がともに低 ひく いため、使用 しよう には専用 せんよう の電源 でんげん が必要 ひつよう となる。LEDはダイオードであるため、順 じゅん 方向 ほうこう 電流 でんりゅう と順 じゅん 電圧 でんあつ には相関 そうかん があり、数 すう ボルト程度 ていど の低 ひく い耐 たい 圧 あつ に応 おう じた順 じゅん 電圧 でんあつ が少 すこ し上昇 じょうしょう するだけで過大 かだい な順 じゅん 方向 ほうこう 電流 でんりゅう が流 なが れて容易 ようい に損傷 そんしょう を受 う ける。これを回避 かいひ するために、電流 でんりゅう 制限 せいげん 抵抗 ていこう や定 てい 電流 でんりゅう 素子 そし (定 てい 電流 でんりゅう ダイオードや定 てい 電流 でんりゅう ICなど)をLEDに直列 ちょくれつ に挿入 そうにゅう して、電圧 でんあつ 変動 へんどう による影響 えいきょう を少 すく なくする必要 ひつよう がある。
一般 いっぱん にLED照明 しょうめい では複数 ふくすう のLED素子 そし を使用 しよう するため、それらの接続 せつぞく 方式 ほうしき には以下 いか の3種 しゅ がある。
直列 ちょくれつ 方式 ほうしき
複数 ふくすう のLEDを直列 ちょくれつ に接続 せつぞく する。電流 でんりゅう 制限 せいげん 抵抗 ていこう はただ1つを直列 ちょくれつ に挿入 そうにゅう する。この直列 ちょくれつ 接続 せつぞく 方式 ほうしき では個別 こべつ の電源 でんげん 回路 かいろ や配線 はいせん を設 もう けずに済 す むが、1つがショートモードで故障 こしょう すると順 じゅん 電圧 でんあつ の総和 そうわ が下 さ がって順 じゅん 電流 でんりゅう が増加 ぞうか し、1つがオープンモードで故障 こしょう するとその回路 かいろ 全体 ぜんたい が消灯 しょうとう してしまう。ショート時 じ の順 じゅん 電流 でんりゅう 増加 ぞうか を防 ふせ ぐため、電流 でんりゅう 制限 せいげん 抵抗 ていこう よりも定 てい 電流 でんりゅう 素子 そし のほうが良 よ い。
並列 へいれつ 方式 ほうしき
複数 ふくすう のLEDを並列 へいれつ に接続 せつぞく する。電流 でんりゅう 制限 せいげん 抵抗 ていこう は各 かく LED素子 そし ごとに1つずつ挿入 そうにゅう する。1つの素子 そし が故障 こしょう しても、他 た の回路 かいろ への影響 えいきょう が少 すく ない。
直 ちょく 並列 へいれつ 方式 ほうしき
直列 ちょくれつ 方式 ほうしき と並列 へいれつ 方式 ほうしき の両 りょう 方式 ほうしき を取 と り入 い れ、いくつかの並列 へいれつ 接続 せつぞく した群 ぐん を直列 ちょくれつ に接続 せつぞく することで回路 かいろ はハシゴ状 じょう になる。LED素子 そし の1つがショートモードで故障 こしょう しても他 た の並列 へいれつ 群 ぐん が発光 はっこう を続 つづ け、1つがオープンモードで故障 こしょう しても故障 こしょう した以外 いがい のLED素子 そし が発光 はっこう を維持 いじ できることが期待 きたい できる。
上記 じょうき のLED素子 そし の単体 たんたい の故障 こしょう 時 じ に、たとえ発光 はっこう が維持 いじ できても、規定 きてい した電流 でんりゅう ・電圧 でんあつ からは外 はず れるため、照度 しょうど や寿命 じゅみょう を考慮 こうりょ すれば、故障 こしょう したLED素子 そし を交換 こうかん する方 ほう が良 よ い。
また、LEDの順 じゅん 電圧 でんあつ の総和 そうわ が、電源 でんげん 電圧 でんあつ に近 ちか くなる数 かず だけ直列 ちょくれつ 接続 せつぞく すれば、電源 でんげん 回路 かいろ を省 はぶ いて100V の交流 こうりゅう 商用 しょうよう 電源 でんげん に、そのまま接続 せつぞく することは可能 かのう であるが、素子 そし 数 すう の制約 せいやく だけでなく、LED素子 そし は極 きわ めて耐 たい 圧 あつ が低 ひく いため、ちょっとしたサージで簡単 かんたん に損傷 そんしょう する可能 かのう 性 せい があり、商用 しょうよう 電源 でんげん 周波数 しゅうはすう の影響 えいきょう をまともに受 う け、人 ひと によってはチカチカと点滅 てんめつ を繰 く り返 かえ した照明 しょうめい となるため、商品 しょうひん としての設計 せっけい には向 む いていない。
直列 ちょくれつ 方式 ほうしき
並列 へいれつ 方式 ほうしき
直 ちょく 並列 へいれつ 方式 ほうしき
LEDの駆動 くどう には電圧 でんあつ 変動 へんどう を少 すく なくするために、定 てい 電圧 でんあつ 回路 かいろ による駆動 くどう が考慮 こうりょ される。また、順 じゅん 電圧 でんあつ には負 まけ の温度 おんど 特性 とくせい があり、温度 おんど が上 あ がると順 じゅん 電圧 でんあつ が下 さ がるので、温度 おんど 特性 とくせい による光量 ひかりりょう 変化 へんか が避 さ けたい場合 ばあい には定 てい 電流 でんりゅう 回路 かいろ で駆動 くどう することも考 かんが えられる。
他 た の照明 しょうめい 器具 きぐ では考慮 こうりょ する必要 ひつよう がないが、LEDは微弱 びじゃく な電流 でんりゅう でもそれに相当 そうとう する弱 よわ い光 ひかり を放 はな つため、消灯 しょうとう 時 じ には電源 でんげん 回路 かいろ からの漏 も れ電流 でんりゅう がLEDに加 くわ わらないようにする必要 ひつよう がある。数 かず μ みゅー A程 ほど の微弱 びじゃく な電流 でんりゅう でも暗闇 くらやみ では点灯 てんとう が判別 はんべつ できるので、電源 でんげん 回路 かいろ の設計 せっけい には注意 ちゅうい が求 もと められる。
それ自身 じしん が発熱 はつねつ する電源 でんげん 回路 かいろ は、熱 ねつ に弱 よわ いLED素子 そし の放熱 ほうねつ を阻害 そがい しないように離 はな して設置 せっち する必要 ひつよう があるが、供給 きょうきゅう 電圧 でんあつ が低 ひく い場合 ばあい にあまり両者 りょうしゃ を離 はな すと、給電 きゅうでん 用 よう 電線 でんせん の抵抗 ていこう で電圧 でんあつ 降下 こうか を起 お こしエネルギー損失 そんしつ と共 とも に予定 よてい した光度 こうど が得 え られない可能 かのう 性 せい があるので、注意 ちゅうい が求 もと められる。
以下 いか はTa:25℃ If:20mA の時 とき [ 9] [ 12] 。
赤色 あかいろ LED:Vf:2.1 - 2.6V
緑色 みどりいろ LED:Vf:3.3 - 3.9V
青色 あおいろ LED:Vf:3.2 - 4.0V
白色 はくしょく LED:Vf:3.1 - 4.0V
LED照明 しょうめい の使用 しよう 中 ちゅう 、電源 でんげん 回路 かいろ からは電源 でんげん コイルが発 はっ する磁力 じりょく の影響 えいきょう により、ノイズが発生 はっせい することが多 おお い(回路 かいろ によっては定 てい 電流 でんりゅう ダイオード (CRD)を使用 しよう し、ノイズが発生 はっせい しない構成 こうせい を取 と るものもある[ 13] )。そのため電源 でんげん 回路 かいろ にはノイズが漏洩 ろうえい しないよう、フィルタ回路 かいろ で適切 てきせつ な電磁 でんじ 両立 りょうりつ 性 せい (EMC)対策 たいさく を施 ほどこ すことが求 もと められる。
2012年 ねん 7月 がつ より、日本 にっぽん 国内 こくない においてはLED関連 かんれん 器具 きぐ (LEDランプおよびLED電灯 でんとう 器具 きぐ )が、電気 でんき 用品 ようひん 安全 あんぜん 法 ほう (PSE)の規制 きせい 対象 たいしょう となり、製品 せいひん 安全 あんぜん 試験 しけん に加 くわ え不要 ふよう 輻射 ふくしゃ (EMI測定 そくてい )が必須 ひっす 要求 ようきゅう となった。規制 きせい 前 まえ は、主 おも に格安 かくやす 製品 せいひん を中心 ちゅうしん に、適切 てきせつ なEMC対策 たいさく が施 ほどこ されていない物 もの も少 すく なくなかった。
このような製品 せいひん は、LED照明 しょうめい が点灯 てんとう している間 あいだ は常 つね にノイズが発生 はっせい するため、中 なか にはテレビ・ラジオなど無線 むせん 通信 つうしん の受信 じゅしん に悪影響 あくえいきょう が出 で る場合 ばあい もあり、街路 がいろ 灯 とう の光源 こうげん を全 すべ てLED電球 でんきゅう に交換 こうかん したところ、テレビへの混信 こんしん が発生 はっせい したため、不要 ふよう 輻射 ふくしゃ 対策 たいさく 品 ひん への再 さい 交換 こうかん を行 おこな った事例 じれい もある[ 14] 。
定 てい 格 かく 範囲 はんい 内 ない で使用 しよう する限 かぎ り発光 はっこう 素子 そし 自身 じしん は比較的 ひかくてき 長寿 ちょうじゅ 命 いのち である[ 注釈 ちゅうしゃく 8] 。ただし、発光 はっこう 素子 そし を取 と り囲 かこ む樹脂 じゅし 材料 ざいりょう は強 つよ い光 ひかり や発熱 はつねつ で劣化 れっか するため発光 はっこう 素子 そし が正常 せいじょう でも比較的 ひかくてき 早期 そうき に透明 とうめい 度 ど が失 うしな われて実用 じつよう には適 てき さなくなる。また発光 はっこう 部 ぶ (LED)以外 いがい 、例 たと えば電源 でんげん 回路 かいろ の受動 じゅどう 部品 ぶひん (コンデンサ等 とう )や電源 でんげん 供給 きょうきゅう 用 よう 半導体 はんどうたい 、基板 きばん ・配線 はいせん 等 とう も主 おも に温度 おんど ・湿度 しつど の変化 へんか を受 う けて照明 しょうめい 器具 きぐ の寿命 じゅみょう を決 き める要素 ようそ となる。
照明 しょうめい 器具 きぐ 全体 ぜんたい での温度 おんど や湿度 しつど に対 たい する耐久 たいきゅう 性 せい が求 もと められるが、その全体 ぜんたい の寿命 じゅみょう は発光 はっこう 部 ぶ や電源 でんげん 回路 かいろ だけでなく、スイッチや電線 でんせん なども経年 けいねん 変化 へんか を受 う けるため、他 た の電気 でんき 機器 きき と同様 どうよう に10年 ねん 程度 ていど を目処 めど に交換 こうかん することが推奨 すいしょう される[ 9] [ 15] 。
樹脂 じゅし 材料 ざいりょう の劣化 れっか
白色 はくしょく LEDが登場 とうじょう した初期 しょき には、従来 じゅうらい の赤色 あかいろ LEDと同様 どうよう にエポキシ樹脂 じゅし が用 もち いられていたが、定 てい 格 かく 動作 どうさ しただけで蛍光 けいこう 灯 とう と同等 どうとう かそれよりも早 はや く劣化 れっか が進 すす み、白色 はくしょく LEDの出力 しゅつりょく 向上 こうじょう では一層 いっそう それは顕著 けんちょ となった。いまではシリコーン樹脂 じゅし を封 ふうじ 止 とめ 材料 ざいりょう に選 えら ぶことでかなりの改善 かいぜん が見 み られるが、依然 いぜん として熱 ねつ による劣化 れっか と透明 とうめい 度 ど の低下 ていか がLED素子 そし の寿命 じゅみょう を決定 けってい している。
寿命 じゅみょう の判定 はんてい 基準 きじゅん
従来 じゅうらい のLEDが状態 じょうたい 表示 ひょうじ 等 とう に使 つか われている限 かぎ りは明 あか るさの低下 ていか はその装置 そうち 全体 ぜんたい の性能 せいのう の決定的 けっていてき な要素 ようそ ではなかったが、照明 しょうめい 器具 きぐ としての白色 はくしょく LEDでは明 あか るさの低下 ていか は使用 しよう 者 しゃ の利便 りべん を損 そこ なうだけでなくエネルギーの無駄 むだ となるため、明 あか るさ低下 ていか の許容 きょよう 範囲 はんい は自 おの ずと限 かぎ られる。従来 じゅうらい のLEDは電子 でんし 部品 ぶひん の寿命 じゅみょう として「輝度 きど が初期 しょき の50%となるまで」と定義 ていぎ されているが、照明 しょうめい 用途 ようと ではとても許容 きょよう できない。例 たと えば一般 いっぱん の蛍光 けいこう 灯 とう では光 ひかり 束 たば が初期 しょき の70%になるまでと定義 ていぎ されており、おそらく同様 どうよう の規定 きてい になると考 かんが えられる[ 注釈 ちゅうしゃく 9] 。
LED発光 はっこう 素子 そし は光 ひかり を除 のぞ けばおおむね半導体 はんどうたい の順 じゅん 方向 ほうこう 電圧 でんあつ による電力 でんりょく 消費 しょうひ とそれ以外 いがい の内部 ないぶ 抵抗 ていこう による電力 でんりょく 消費 しょうひ によって発熱 はつねつ する。半導体 はんどうたい 部分 ぶぶん の温度 おんど はジャンクション温度 おんど と呼 よ ばれ、最 もっと も高温 こうおん となる部位 ぶい である。ジャンクション温度 おんど は以下 いか の温度 おんど モデルで表現 ひょうげん される。
T
j
=
Δ でるた
T
j
−
b
+
Δ でるた
T
b
−
a
+
T
a
=
(
R
θ しーた
j
−
b
+
R
θ しーた
b
−
a
)
⋅
P
+
T
a
{\displaystyle T_{j}=\Delta T_{j-b}+\Delta T_{b-a}+T_{a}=(R\theta _{j-b}+R\theta _{b-a})\cdot P+T_{a}}
T
j
{\displaystyle T_{j}}
:ジャンクション温度 おんど
Δ でるた
T
j
−
b
{\displaystyle \Delta T_{j-b}}
:ジャンクションとボードとの温度 おんど 差 さ
Δ でるた
T
b
−
a
{\displaystyle \Delta T_{b-a}}
:ボードと環境 かんきょう との温度 おんど 差 さ
R
θ しーた
j
−
b
{\displaystyle R\theta _{j-b}}
:ジャンクションとボード間 あいだ の熱 ねつ 抵抗 ていこう [K・W-1 ]
R
θ しーた
b
−
a
{\displaystyle R\theta _{b-a}}
:ボードと環境 かんきょう 間 あいだ の熱 ねつ 抵抗 ていこう [K・W-1 ]
T
a
{\displaystyle T_{a}}
:環境 かんきょう の温度 おんど
P
{\displaystyle P}
:消費 しょうひ 電力 でんりょく
LED発光 はっこう 素子 そし のジャンクション温度 おんど の上昇 じょうしょう が樹脂 じゅし 、蛍光 けいこう 体 たい 、はんだ、電極 でんきょく 金属 きんぞく 、半導体 はんどうたい 結晶 けっしょう などの劣化 れっか 要素 ようそ となるため、ジャンクション温度 おんど の抑制 よくせい が寿命 じゅみょう や不良 ふりょう 低減 ていげん に有効 ゆうこう となる。ジャンクション温度 おんど の抑制 よくせい には、上 うえ 式 しき が示 しめ す通 とお り、消費 しょうひ 電力 でんりょく 、熱 ねつ 抵抗 ていこう 、環境 かんきょう 温度 おんど のそれぞれを下 さ げることが有効 ゆうこう である。
照明 しょうめい 器具 きぐ では低温 ていおん 環境 かんきょう での使用 しよう も考慮 こうりょ されなければならない。低温 ていおん 環境 かんきょう では高温 こうおん による劣化 れっか といった負 まけ の効果 こうか は避 さ けられるが、水分 すいぶん の浸透 しんとう による凍結 とうけつ 膨張 ぼうちょう や結露 けつろ 、ショート、水分 すいぶん 吸収 きゅうしゅう による部材 ぶざい の化学 かがく 変化 へんか などに配慮 はいりょ する必要 ひつよう がある。
劣化 れっか は高 こう 温度 おんど によって加速 かそく されるため、熱 ねつ を効率 こうりつ よく逃 に がして過度 かど な高温 こうおん 状態 じょうたい とならないようにすることが求 もと められる。このため照明 しょうめい 用 よう LEDは十分 じゅうぶん 広 ひろ い面積 めんせき の放熱 ほうねつ 板 ばん に取 と り付 つ けられることが推奨 すいしょう され、これが不可能 ふかのう な場合 ばあい には強制 きょうせい 空冷 くうれい にするか駆動 くどう 電流 でんりゅう を減 へ らして照度 しょうど を小 ちい さくする、さもなくば寿命 じゅみょう の短縮 たんしゅく を甘受 かんじゅ することになる。照明 しょうめい 器具 きぐ として利用 りよう する場合 ばあい に、従来 じゅうらい の白熱 はくねつ 灯 とう や蛍光 けいこう 灯 とう 、HIDランプと同等 どうとう に施工 しこう 業者 ぎょうしゃ が扱 あつか って放熱 ほうねつ 対策 たいさく を万全 ばんぜん に行 おこな わない時 とき には、寿命 じゅみょう が極端 きょくたん に短 みじか くなる恐 おそ れがある。
従来 じゅうらい の赤色 あかいろ LEDでは発光 はっこう によってもそれほど劣化 れっか しなかったエポキシ樹脂 じゅし も、青 あお や紫外線 しがいせん での発光 はっこう では光子 こうし のエネルギーが大 おお きいために、局部 きょくぶ 的 てき に黄 き 変 へん することが知 し られている。照明 しょうめい 用途 ようと では光 ひかり 劣化 れっか を起 お こしにくいシリコーン樹脂 じゅし の採用 さいよう が求 もと められる。
外部 がいぶ の機器 きき や電源 でんげん ラインから侵入 しんにゅう してくる「静電気 せいでんき 」「過電圧 かでんあつ 」「電磁波 でんじは 」から、保護 ほご し故障 こしょう や誤動作 ごどうさ を引 ひ き起 お こさない性能 せいのう が求 もと められる。また、LED 照明 しょうめい 自身 じしん が電源 でんげん 線 せん や空間 くうかん に外部 がいぶ に放出 ほうしゅつ する電磁波 でんじは (不要 ふよう 輻射 ふくしゃ )によって、周辺 しゅうへん で使用 しよう される電気 でんき 製品 せいひん が誤動作 ごどうさ したり、ラジオやテレビの受信 じゅしん 障害 しょうがい を生 しょう じない性能 せいのう も求 もと められる。
静電気 せいでんき
一般 いっぱん に半導体 はんどうたい 素子 そし は静電気 せいでんき に対 たい して脆弱 ぜいじゃく である。これは多 おお くの半導体 はんどうたい 回路 かいろ と同様 どうよう 、規模 きぼ が微小 びしょう であり静電気 せいでんき の放電 ほうでん によるジュール熱 ねつ によって回路 かいろ の一部 いちぶ が溶断 ようだん などによる破壊 はかい を受 う けたり絶縁 ぜつえん 破壊 はかい を起 お こすためである。LED素子 そし の静電気 せいでんき に対 たい する耐 たい 電圧 でんあつ は200 - 2,000Vほどであるが、静電気 せいでんき 放電 ほうでん 時 じ には数 すう kV-30kVほどになる。この時 とき の電流 でんりゅう 値 ち によってはLED素子 そし が破壊 はかい される可能 かのう 性 せい がある。そのため、LEDを駆動 くどう する電源 でんげん を経由 けいゆ してくる静電気 せいでんき の電撃 でんげき を遮断 しゃだん する回路 かいろ を組 く み込 こ んだり、LEDが直接 ちょくせつ ・間接 かんせつ に接 せっ する配線 はいせん や導体 どうたい 部分 ぶぶん を外部 がいぶ からの静電気 せいでんき 放電 ほうでん に曝 さら されないよう遮蔽 しゃへい などによって保護 ほご しておく必要 ひつよう がある[ 8] 。
過電圧 かでんあつ
電源 でんげん 線 せん を通 とお して侵入 しんにゅう してくる過電圧 かでんあつ から保護 ほご する為 ため の対策 たいさく が必要 ひつよう で有 あ る。例 たと えば、落雷 らくらい 、インバーター搭載 とうさい 機器 きき の起動 きどう ・停止 ていし に伴 ともな う電圧 でんあつ 変動 へんどう 、変電 へんでん 所 しょ での配電 はいでん (送電 そうでん )経路 けいろ の切替 きりかえ 、開閉 かいへい 器 き の作動 さどう により様々 さまざま な過電圧 かでんあつ が生 しょう じている。
電磁波 でんじは
外部 がいぶ から飛来 ひらい (照射 しょうしゃ )し内部 ないぶ に侵入 しんにゅう してくる電磁波 でんじは と、LED照明 しょうめい が外部 がいぶ に放出 ほうしゅつ する電磁波 でんじは (不要 ふよう 輻射 ふくしゃ )の双方 そうほう に対 たい する対策 たいさく が必要 ひつよう である。例 たと えば、制御 せいぎょ 回路 かいろ 用 よう とLED点灯 てんとう 回路 かいろ に異 こと なる電圧 でんあつ が必要 ひつよう な製品 せいひん では、内部 ないぶ で使用 しよう する複数 ふくすう 種類 しゅるい の直流 ちょくりゅう 電圧 でんあつ を発生 はっせい させる回路 かいろ で構成 こうせい されているが、変換 へんかん 回路 かいろ に発振器 はっしんき があった場合 ばあい 、電波 でんぱ 障害 しょうがい を生 しょう じたり、電子 でんし 機器 きき に影響 えいきょう を与 あた える周波数 しゅうはすう の電磁波 でんじは が放出 ほうしゅつ され、混信 こんしん の源 みなもと になる事 こと がある。
照明 しょうめい として使用 しよう されるLEDには人間 にんげん の目 め にとって都合 つごう の良 よ い白色 はくしょく 光 こう が使 つか われる。白色 はくしょく LEDの発光 はっこう 原理 げんり はいくつかあるが、発光 はっこう 効率 こうりつ や波長 はちょう に対 たい する強度 きょうど が異 こと なるので、LED照明 しょうめい の使用 しよう 目的 もくてき に合 あ わせて適 てき する種類 しゅるい を選択 せんたく する。
発光 はっこう 特性 とくせい で考慮 こうりょ すべきなのは人間 にんげん が照明 しょうめい として使用 しよう する場合 ばあい 、LEDの発光 はっこう 効率 こうりつ を単 たん に物理 ぶつり 的 てき な光 ひかり のエネルギーとして計測 けいそく するだけでは不十分 ふじゅうぶん であり、人間 にんげん の比 ひ 視 し 感度 かんど まで考慮 こうりょ する必要 ひつよう がある点 てん である。
ヒトの眼 め は、明 あか るい環境 かんきょう では波長 はちょう 555nm の緑色 みどりいろ が最 もっと も敏感 びんかん に明 あか るさを感知 かんち し、それより長 なが いか短 みじか い波長 はちょう では感度 かんど が徐々 じょじょ に低 ひく くなり、赤外線 せきがいせん や紫外線 しがいせん では全 まった く見 み えなくなる。このため照明 しょうめい の発色 はっしょく を設計 せっけい する際 さい には、ヒトが肉眼 にくがん で見 み た場合 ばあい に自然 しぜん に感 かん じるようヒトの眼 め の感度 かんど も考慮 こうりょ する必要 ひつよう がある。このことは比較的 ひかくてき 発光 はっこう 効率 こうりつ の良 よ い長波 ちょうは 長 ちょう の赤色 あかいろ 領域 りょういき では問題 もんだい とはならないが、発光 はっこう 効率 こうりつ があまり良 よ くない短波 たんぱ 長 ちょう の青色 あおいろ 領域 りょういき でそれだけ多 おお くの電力 でんりょく を消費 しょうひ することになる[ 16] 。
CIE 1931 xy 色 しょく 度 ど 図上 ずじょう での4種 しゅ のLEDの色 いろ 度 ど 例 れい 3色 しょく の色 いろ が混 こん 色 しょく されることで中央 ちゅうおう の白色 はくしょく 光 こう が得 え られる。
緑色 みどりいろ の発色 はっしょく を例 れい に示 しめ す。左上 ひだりうえ の縁 えん が主 しゅ 波長 はちょう であり、色 いろ 純度 じゅんど (色 いろ 飽和 ほうわ 度 ど )はa/a+bで表現 ひょうげん される。
照明 しょうめい 器具 きぐ の性能 せいのう は電力 でんりょく 消費 しょうひ や寿命 じゅみょう などの他 ほか に、発色 はっしょく する光 ひかり そのものの性能 せいのう も求 もと められる。照明 しょうめい 器具 きぐ の色 いろ の性能 せいのう は「色 いろ 度 ど 図 ず 」、「相対 そうたい 色 しょく 温度 おんど 」、「演 えんじ 色 しょく 性 せい 」によって表現 ひょうげん される。
これらの性能 せいのう のうち、色 いろ 度 ど 図 ず と相対 そうたい 色 しょく 温度 おんど は、照明 しょうめい として使用 しよう される用途 ようと に応 おう じた特性 とくせい が求 もと められる。演 えんじ 色 しょく 性 せい は0 - 100の間 あいだ で大 おお きな数値 すうち の方 ほう が良 よ い。
色 いろ 度 ど 図上 ずじょう での外周 がいしゅう 上 じょう の各 かく 点 てん は単色 たんしょく 光 こう (Monochrome)に近 ちか く「飽和 ほうわ している」(Saturation)もしくは「色 いろ 純度 じゅんど が良 よ い」(Color purity)と呼 よ ばれ、「ドミナントカラー」(Dominant color)とも呼 よ ばれる。外縁 がいえん 部 ぶ の線上 せんじょう に並 なら ぶ色 いろ がそれぞれの主 しゅ 波長 はちょう であり色 いろ 純度 じゅんど (色 いろ 飽和 ほうわ 度 ど )が100%になる。色 いろ 純度 じゅんど (色 いろ 飽和 ほうわ 度 ど )はa/a+bで表現 ひょうげん され、LEDの発光 はっこう はスペクトルに幅 はば が生 う まれるため、その分 ぶん だけ内側 うちがわ にずれる。LEDに限 かぎ らず広 ひろ いスペクトル幅 はば を持 も つ光 こう は色 しょく 純度 じゅんど が低下 ていか して中心 ちゅうしん に近 ちか くなる[ 17] 。
黒 くろ 体 たい 放射 ほうしゃ に伴 ともな う発光 はっこう 現象 げんしょう での発色 はっしょく を表 あらわ すのに色 いろ 温度 おんど (Color Temperature)が用 もち いられるが、白色 はくしょく LEDは黒 くろ 体 たい 放射 ほうしゃ による発光 はっこう ではないため、その近似 きんじ として相対 そうたい 色 しょく 温度 おんど (Correlated Color Temperature, CCT )を用 もち いる。
各種 かくしゅ 光源 こうげん の相対 そうたい 色 しょく 温度 おんど [ 18]
ろうそく - 1,800以下 いか
100W白熱 はくねつ 電球 でんきゅう - 2,675
白色 はくしょく LED - 5,000
白昼 はくちゅう の太陽光 たいようこう - 5,400
照明 しょうめい の演 えんじ 色 しょく 性 せい は、白昼 はくちゅう の太陽光 たいようこう を最大 さいだい の100とする指数 しすう で表 あらわ す。色 いろ 空間 くうかん 座標 ざひょう 上 じょう での白 しろ 、黄 き 緑 みどり 、緑 みどり 、赤 あか 紫 むらさき など8色 しょく の標準 ひょうじゅん 光源 こうげん に対 たい する標準 ひょうじゅん 対象 たいしょう 物 ぶつ からの反射 はんしゃ スペクトルと、検査 けんさ 対象 たいしょう の照明 しょうめい 光源 こうげん からの光 ひかり による標準 ひょうじゅん 対象 たいしょう 物 ぶつ からの反射 はんしゃ スペクトルとを比較 ひかく することで、計算 けいさん 式 しき による指数 しすう の平均 へいきん 値 ち から一 いち 般演色 しょく 指数 しすう (Color Rendering Index, CRI )を導出 どうしゅつ する。また、平均 へいきん 演 えんじ 色 しょく 評価 ひょうか 数 すう (Ra)という指数 しすう もある。
このCRIは白昼 はくちゅう の太陽光 たいようこう が最大 さいだい の100であるため、これより小 ちい さくなるにつれてその照明 しょうめい 光源 こうげん からの光 ひかり の下 した では色 いろ の再現 さいげん 性 せい が劣 おと っていることを表 あらわ す[ 16] 。
2009年 ねん の時点 じてん では青色 あおいろ 発光 はっこう LEDにYAG系 けい の黄色 おうしょく 蛍光 けいこう 体 たい を使用 しよう した照明 しょうめい 用 よう LED(擬似 ぎじ 白色 はくしょく 発光 はっこう ダイオード )が最 もっと も一般 いっぱん 的 てき であるがこれはRa値 ち が60 - 85である。一部 いちぶ には青色 あおいろ 発光 はっこう LEDに赤色 あかいろ と緑色 みどりいろ の蛍光 けいこう 体 たい を使用 しよう し、Ra値 ち が90以上 いじょう の高 こう 演 えんじ 色 しょく 性 せい LEDと呼 よ ばれるものが作 つく られ使用 しよう されているが、青色 あおいろ 発光 はっこう LEDと黄色 おうしょく の蛍光 けいこう 体 たい との組 く み合 あ わせに比 くら べれば発光 はっこう 効率 こうりつ は2 - 3割 わり 低下 ていか してしまう[ 10] 。蛍光 けいこう 体 たい を使 つか わずにRGB各 かく 色 いろ それぞれのLEDを使 つか って混 こん 色 しょく により白色 はくしょく を得 え る方法 ほうほう では、緑色 みどりいろ 発光 はっこう の発光 はっこう 効率 こうりつ がかなり低 ひく いだけでなく、3色 しょく とも発光 はっこう 色 しょく の幅 はば が狭 せま いために演 えんじ 色 しょく 性 せい もいくつかある方式 ほうしき の中 なか では最低 さいてい であり、各 かく 色 いろ の配 はい 光 こう パターンも異 こと なり色 しょく にムラができるなどの理由 りゆう で照明 しょうめい にはあまり用 もち いられない。LEDは発光 はっこう スペクトルが比較的 ひかくてき 狭 せま いため、演 えんじ 色 しょく 性 せい を高 たか めるには複数 ふくすう の蛍光 けいこう 体 たい を使 つか いできるだけ発光 はっこう スペクトルを広 ひろ げる方 ほう が良 よ い。青色 あおいろ 発光 はっこう LEDに赤色 あかいろ と緑色 みどりいろ の蛍光 けいこう 体 たい の組 く み合 あ わせ以上 いじょう の演 えんじ 色 しょく 性 せい を求 もと めるには、開発 かいはつ 途上 とじょう の紫外線 しがいせん 発光 はっこう LEDに青 あお ・赤 あか ・緑 みどり の3色 しょく の蛍光 けいこう 体 たい を使用 しよう するのが良 よ いと考 かんが えられる。しかし紫外線 しがいせん 発光 はっこう LEDは発光 はっこう 効率 こうりつ がまだ低 ひく く、照明 しょうめい に使用 しよう できるまで開発 かいはつ は進 すす んでいない。
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(2020年 ねん 11月 )
以下 いか は2009年 ねん 春 はる の時点 じてん でのランプ費用 ひよう 、電気 でんき 代 だい 、CO2 排出 はいしゅつ 量 りょう をそれぞれ4万 まん 時 じ 間 あいだ を前提 ぜんてい に算出 さんしゅつ した例 れい である[ 9] [ 注釈 ちゅうしゃく 10] [ 19] 。なお光源 こうげん によってはこの出典 しゅってん 掲載 けいさい 時 じ 以降 いこう 技術 ぎじゅつ 革新 かくしん や量産 りょうさん 化 か により価格 かかく や性能 せいのう が大幅 おおはば に向上 こうじょう している場合 ばあい があるので、比較 ひかく の際 さい は最新 さいしん の売価 ばいか ・配 はい 光 こう や寿命 じゅみょう などの性能 せいのう ・消費 しょうひ 電力 でんりょく での再 さい 計算 けいさん を要 よう するほか、電球 でんきゅう 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう や白熱 はくねつ 電球 でんきゅう は製造 せいぞう を終了 しゅうりょう しているメーカーが多 おお いため、入手 にゅうしゅ 性 せい に難 なん が出 で ている。
照明 しょうめい 器具 きぐ の経済 けいざい 性 せい 比較 ひかく
特性 とくせい
白色 はくしょく LED照明 しょうめい (5mmランプ)
白色 はくしょく LED照明 しょうめい (パワータイプ)
白熱 はくねつ 電球 でんきゅう
蛍光 けいこう ランプ(電球 でんきゅう 型 がた )
全 ぜん 光 ひかり 束 たば ・消費 しょうひ 電力 でんりょく (点灯 てんとう 回路 かいろ 含 ふく む)
800lm 12W
800lm 17W
790lm 60W
810lm 13W
光源 こうげん 効率 こうりつ
100lm/W
70lm/W
13lm/W
62lm/W
総合 そうごう 効率 こうりつ
66lm/W
46lm/W
定 てい 格 かく 寿命 じゅみょう
4万 まん 時 じ 間 あいだ
1,000時 じ 間 あいだ
6,000時 じ 間 あいだ
ランプ費用 ひよう
7,000円 えん (ランプ1個 いっこ 、点灯 てんとう 回路 かいろ 含 ふく む)
5,000円 えん (ランプ1個 いっこ 、点灯 てんとう 回路 かいろ 含 ふく む)
3,200円 えん (ランプ40個 こ 、単価 たんか 80円 えん )
6,300円 えん (ランプ7個 こ 、単価 たんか 900円 えん )
電気 でんき 代 だい 23円 えん /kWh
11,100円 えん
15,800円 えん
55,200円 えん
12,000円 えん
CO2 排出 はいしゅつ 量 りょう
267kg
382kg
1,350kg
290kg
1990年代 ねんだい に青色 あおいろ 発光 はっこう ダイオードが開発 かいはつ されて以降 いこう は、LEDによる白色 はくしょく 光 こう 照明 しょうめい の実用 じつよう 可能 かのう 性 せい が高 たか まり、局所 きょくしょ 照明 しょうめい を中心 ちゅうしん に徐々 じょじょ に市販 しはん 製品 せいひん が登場 とうじょう した[ 18] 。
白色 はくしょく LED照明 しょうめい の世界 せかい 市場 いちば 2009年 ねん 以降 いこう は野村 のむら 総合 そうごう 研究所 けんきゅうじょ の予測 よそく 値 ち
野村 のむら 総合 そうごう 研究所 けんきゅうじょ の予測 よそく では白色 はくしょく LED照明 しょうめい は世界 せかい 全体 ぜんたい で2012年 ねん には2009年 ねん の3倍 ばい 近 ちか くの約 やく 4782億 おく 円 えん 相当 そうとう になるとされた。富士 ふじ 経済 けいざい では日本 にっぽん 国内 こくない のLED照明 しょうめい 市場 いちば は、2008年 ねん の全 ぜん 照明 しょうめい 市場 いちば 4494億 おく 円 えん の内 うち の約 やく 3%分 ぶん 133億 おく 円 えん 程度 ていど から、2012年 ねん には全 ぜん 照明 しょうめい 市場 いちば 4880億 おく 円 えん の内 うち の約 やく 12%分 ぶん 578億 おく 円 えん 程度 ていど になると予測 よそく していた[ 注釈 ちゅうしゃく 11] 。
白熱 はくねつ 電球 でんきゅう は世界 せかい 的 てき にも環境 かんきょう 対策 たいさく や省 しょう エネルギー政策 せいさく の観点 かんてん から使用 しよう 中止 ちゅうし が求 もと められ、日本 にっぽん 国内 こくない では環境省 かんきょうしょう と経済 けいざい 産業 さんぎょう 省 しょう が2012年 ねん までに白熱 はくねつ 電球 でんきゅう の販売 はんばい 自粛 じしゅく を要請 ようせい し、大手 おおて メーカーも積極 せっきょく 的 てき な販売 はんばい を控 ひか えたため、代替 だいたい が出来 でき ない製品 せいひん を除 のぞ いて、生産 せいさん を縮小 しゅくしょう した。
大韓民国 だいかんみんこく では「15/30プロジェクト」という2015年 ねん までに全 ぜん 照明 しょうめい の30%をLED照明 しょうめい に切 き り替 か える計画 けいかく を進 すす めていた。中華人民共和国 ちゅうかじんみんきょうわこく では「10都市 とし 街灯 がいとう 普及 ふきゅう プロジェクト」によって国内 こくない 21都市 とし でLED街灯 がいとう を試験 しけん 的 てき に設置 せっち する。中華民国 ちゅうかみんこく 政府 せいふ は、2008年間 ねんかん からの4年間 ねんかん で総額 そうがく 20億 おく 台湾 たいわん 元 もと をLED関連 かんれん の研究 けんきゅう 開発 かいはつ 支援 しえん に投資 とうし する。
中華民国 ちゅうかみんこく と同様 どうよう に、中国 ちゅうごく 、米国 べいこく もLED照明 しょうめい の開発 かいはつ に政府 せいふ が多額 たがく の資金 しきん 援助 えんじょ を行 おこな っている。日本 にっぽん でも、国内 こくない 立地 りっち の推進 すいしん 事業 じぎょう 等 とう を通 とお して、LED(他 た にはリチウムイオン電池 でんち ・太陽光 たいようこう 発電 はつでん 等 とう )の事業 じぎょう ・工場 こうじょう の立地 りっち が進 すす んだ。
照明 しょうめい 器具 きぐ 産業 さんぎょう は、製品 せいひん 技術 ぎじゅつ や市場 いちば 変化 へんか の点 てん で長 なが い間 あいだ 大 おお きな変化 へんか がなく、白熱 はくねつ 電球 でんきゅう や蛍光 けいこう 灯 とう 管 かん という光源 こうげん を作 つく る幾 いく つかのメーカーとそれを取 と り付 つ ける器具 きぐ メーカーがあり、両方 りょうほう 行 おこな う総合 そうごう 照明 しょうめい メーカーも含 ふく めて棲 す み分 わ けを行 おこな い成熟 せいじゅく した市場 いちば で安定 あんてい 的 てき な関係 かんけい を構築 こうちく してきた。特 とく に光源 こうげん メーカーとして新規 しんき 参入 さんにゅう する機会 きかい は乏 とぼ しかったが、LED照明 しょうめい の登場 とうじょう で産業 さんぎょう 構造 こうぞう に変化 へんか の兆 きざ しがある。半導体 はんどうたい を使用 しよう したLEDの光源 こうげん は、半導体 はんどうたい 産業 さんぎょう からの光源 こうげん メーカーの参入 さんにゅう 機会 きかい を作 つく りだした。新規 しんき 参入 さんにゅう と古参 こさん のいずれのメーカーでも、小型 こがた で調 しらべ 光 こう が比較的 ひかくてき 容易 ようい なLED照明 しょうめい ならではの製品 せいひん を市場 いちば に提案 ていあん しており、電球 でんきゅう の置 お き換 か え市場 いちば だけを狙 ねら っている訳 わけ ではない。
また、白熱 はくねつ 電球 でんきゅう だけでなく直 ちょく 管 かん 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう の置 お き換 か えも視野 しや に入 はい っていた。新規 しんき 参入 さんにゅう 企業 きぎょう の多 おお くが白熱 はくねつ 電球 でんきゅう 型 がた ではなく直 ちょく 管 かん 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう の代替 だいたい 用途 ようと での製品 せいひん 開発 かいはつ と販売 はんばい を進 すす めた[ 注釈 ちゅうしゃく 12] [ 注釈 ちゅうしゃく 13] 。直 ちょく 管 かん 型 がた LED照明 しょうめい は器具 きぐ の全 すべ てがLED照明 しょうめい 専用 せんよう であるものから、既設 きせつ の直 ちょく 管 かん 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう 器具 きぐ から安定 あんてい 器 き やインバータ部 ぶ を取 と り外 はず して配線 はいせん をつなぐもの、既設 きせつ の直 ちょく 管 かん 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう 器具 きぐ から安定 あんてい 器 き やインバータ部 ぶ を取 と り外 はず さずにそのまま取 と り付 つ けるもの、の3通 とお りがある[ 注釈 ちゅうしゃく 14] 。ただし、既設 きせつ 器具 きぐ から安定 あんてい 器 き 等 とう を撤去 てっきょ する行為 こうい は器具 きぐ メーカーの保証 ほしょう を受 う けられなくなるほか、再度 さいど 蛍光 けいこう 管 かん に切 き り替 か える際 さい に安定 あんてい 器 き を再 さい 設置 せっち する必要 ひつよう がある。また、安定 あんてい 器 き を残置 ざんち できるタイプのものは直 ちょく 管 かん 型 がた LED照明 しょうめい に搭載 とうさい する部品 ぶひん が増 ふ えるため、後述 こうじゅつ の問題 もんだい を増大 ぞうだい させる。
なお、蛍光 けいこう 管 かん が全 ぜん 方位 ほうい に光 ひかり を放射 ほうしゃ するのに対 たい し、直 ちょく 管 かん 型 がた LED照明 しょうめい はLEDの特性 とくせい 上 じょう 一 いち 方向 ほうこう にしか光 ひかり を放射 ほうしゃ しないため、指定 してい された形 かたち の蛍光 けいこう 管 かん を取 と りつけることしか想定 そうてい していない既存 きそん の蛍光 けいこう 灯 とう 器具 きぐ でこういった直 ちょく 管 かん 型 がた LED照明 しょうめい を用 もち いるのは光 ひかり の性質 せいしつ 上 じょう 適 てき していない。また、直 ちょく 管 かん 型 がた LED照明 しょうめい は蛍光 けいこう 管 かん に比 くら べてかなりの重量 じゅうりょう 増 ぞう となり、ソケットなど蛍光 けいこう 灯用 とうよう 器具 きぐ 部品 ぶひん が損傷 そんしょう したり直 ちょく 管 かん 型 がた LED照明 しょうめい がソケットから落下 らっか する危険 きけん 性 せい も高 たか い。また、経年 けいねん 劣化 れっか が進 すす んだソケットや安定 あんてい 器 き を残置 ざんち する場合 ばあい は、いくら長寿 ちょうじゅ 命 いのち の直 ちょく 管 かん 型 がた LED照明 しょうめい を取 と り付 つ けたとしても、その前 まえ にソケットや安定 あんてい 器 き の寿命 じゅみょう を迎 むか えて不 ふ 点 てん となる。そのため、東芝 とうしば ライテック 、パナソニック など日本 にっぽん 国内 こくない の有力 ゆうりょく 照明 しょうめい 器具 きぐ メーカーは下記 かき のJEL 801が制定 せいてい されるまでは器具 きぐ とLEDユニットを一体化 いったいか した直 ちょく 管 かん 型 がた 蛍光 けいこう 灯用 とうよう 器具 きぐ の代替 だいたい たるLED照明 しょうめい のみを販売 はんばい していた。
2010年 ねん 10月 がつ 、日本 にっぽん 電球 でんきゅう 工業 こうぎょう 会 かい は新 あら たな規格 きかく として、「L形 かたち 口金 くちがね 付 づけ 直 ちょく 管 かん 形 がた LEDランプシステム (JEL801)」を制定 せいてい した[ 20] 。これは既存 きそん の蛍光 けいこう 灯 とう 器具 きぐ で直 ちょく 管 かん 形 がた LED照明 しょうめい を用 もち いることの危険 きけん 性 せい を電球 でんきゅう 工業 こうぎょう 会 かい が問題 もんだい 視 し し、また経済 けいざい 産業 さんぎょう 省 しょう から電球 でんきゅう 工業 こうぎょう 会 かい に対 たい して直 ちょく 管 かん 形 がた LEDランプシステムの標準 ひょうじゅん 化 か の音頭取 おんどと りをするように指導 しどう があったためである。そして、東芝 とうしば ライテック とパナソニック ライティングデバイス などはこの規格 きかく に適合 てきごう するL形 かたち 口金 くちがね 付 づけ 直 ちょく 管 かん 形 がた LEDランプシステムの製品 せいひん の開発 かいはつ ・発売 はつばい を発表 はっぴょう した。また、この規格 きかく の制定 せいてい により、日本 にっぽん 国内 こくない ではG13口金 くちがね を用 もち いる直 ちょく 管 かん 形 がた LEDランプは規格 きかく 外 がい 品 ひん という扱 あつか いとなったほか、2011年 ねん 2月 がつ に改定 かいてい されたグリーン購入 こうにゅう 法 ほう における環境 かんきょう 物品 ぶっぴん 等 とう の調達 ちょうたつ の推進 すいしん に関 かん する基本 きほん 方針 ほうしん においても、G13口金 くちがね を用 もち いたなど既存 きそん の蛍光 けいこう 灯 とう と構造 こうぞう 的 てき に互換 ごかん 性 せい を有 ゆう する直 ちょく 管 かん 形 がた LEDは、当面 とうめん の間 あいだ 、グリーン購入 こうにゅう におけるLED照明 しょうめい から除外 じょがい されることとなった[ 21] 。
LED照明 しょうめい は長 なが い製品 せいひん 寿命 じゅみょう を持 も つため、1度 ど 顧客 こきゃく が購入 こうにゅう すれば24時 じ 間 あいだ 点灯 てんとう し続 つづ けても4年 ねん 以上 いじょう も交換 こうかん する必要 ひつよう がない。このため従来 じゅうらい の白熱 はくねつ 電球 でんきゅう や直 ちょく 管 かん 蛍光 けいこう 灯 とう のような交換 こうかん 需要 じゅよう は小 ちい さく、各 かく メーカーでは最初 さいしょ の販売 はんばい 機会 きかい を逃 のが さないように注力 ちゅうりょく している[ 19] 。
2014年 ねん 3月 がつ には業界 ぎょうかい の先陣 せんじん を切 き ってパナソニック が「白熱 はくねつ 電球 でんきゅう 及 およ び蛍光 けいこう 灯 とう を用 もち いる一般 いっぱん 住宅 じゅうたく 向 む け従来 じゅうらい 型 がた 照明 しょうめい 器具 きぐ の生産 せいさん を2015年度 ねんど を以 もっ て終了 しゅうりょう し、今後 こんご はLEDへ完全 かんぜん 移行 いこう する」旨 むね を公式 こうしき 発表 はっぴょう した(蛍光 けいこう ランプ・電球 でんきゅう 型 がた 蛍光 けいこう ランプ・一部 いちぶ 白熱 はくねつ 灯 とう は交換 こうかん 用途 ようと に絞 しぼ って生産 せいさん を継続 けいぞく 。2014年 ねん 3月 がつ 4日 にち 付 づけ の朝日新聞 あさひしんぶん ・日本経済新聞 にほんけいざいしんぶん 経済 けいざい 面 めん 記事 きじ にて報道 ほうどう 。なお卓上 たくじょう 型 がた の電球 でんきゅう 及 およ び蛍光 けいこう 灯 とう 器具 きぐ と乾電池 かんでんち や充電 じゅうでん 式 しき 電池 でんち で駆動 くどう する蛍光 けいこう 灯 とう アウトドアランタン は2011年 ねん 限 かぎ りで生産 せいさん を終 お え、LEDへの移行 いこう 完了 かんりょう )。こうした「脱 だつ 蛍光 けいこう 灯 とう 」の動 うご きは国内 こくない 他社 たしゃ にも広 ひろ がっている。なお白熱 はくねつ 電球 でんきゅう の生産 せいさん は(一部 いちぶ 特殊 とくしゅ 用途 ようと を除 のぞ き)2012年度 ねんど を以 もっ て国内 こくない メーカー全社 ぜんしゃ が完全 かんぜん 終了 しゅうりょう した。
主 おも な日本 にっぽん 国内 こくない のLED照明 しょうめい 器具 きぐ メーカー[ 編集 へんしゅう ]
なおLED電球 でんきゅう のうち「ミニレフ形 がた (E17口金 くちがね )」を生産 せいさん している国内 こくない メーカーはパナソニック・朝日 あさひ 電器 でんき (ELPA)・オ お ーム電機 むでんき 3社 しゃ のみ。電球 でんきゅう 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう 専用 せんよう ダウンライト器具 きぐ 対応 たいおう 「T形 かたち 」はパナソニック・東芝 とうしば ライテック・三菱電機 みつびしでんき 照明 しょうめい ・オ お ーム電機 むでんき ・ヤザワコーポレーションが生産 せいさん している。またコンセント・壁 かべ スイッチを自社 じしゃ 生産 せいさん している国内 こくない メーカーは現在 げんざい パナソニック・東芝 とうしば ライテック・神保 じんぼ 電器 でんき 3社 しゃ のみ。
シャープ (経営 けいえい 再建 さいけん に伴 ともな うリストラ の一環 いっかん として2014年 ねん 限 かぎ りで撤退 てったい )
ローム (AGLEDブランドで展開 てんかい 。LED素子 そし 自体 じたい は引 ひ き続 つづ き生産 せいさん しているが、LED照明 しょうめい 器具 きぐ は2016年 ねん にアイリスオーヤマに事業 じぎょう 譲渡 じょうと して撤退 てったい )
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(2020年 ねん 11月 )
白熱 はくねつ 電球 でんきゅう のソケット[ 注釈 ちゅうしゃく 15] に装着 そうちゃく 可能 かのう なLED電球 でんきゅう は、価格 かかく 競争 きょうそう などによって大幅 おおはば に価格 かかく が下落 げらく した。LED電球 でんきゅう は、製品 せいひん 寿命 じゅみょう や消費 しょうひ 電力 でんりょく を考慮 こうりょ すれば、白熱 はくねつ 電球 でんきゅう や電球 でんきゅう 形 がた 蛍光 けいこう 灯 とう よりも低 てい コストであると謳 うた われているが、発売 はつばい されてからまだ日 ひ が浅 あさ い商品 しょうひん であり、公称 こうしょう 寿命 じゅみょう として、各 かく メーカーが謳 うた う40000時 じ 間 あいだ [ 22] に達 たっ した例 れい がほとんどなく[要 よう 出典 しゅってん ] 、点灯 てんとう ・消灯 しょうとう の繰 く り返 かえ しや連続 れんぞく 点灯 てんとう が、寿命 じゅみょう に関 かか わる劣化 れっか にどう影響 えいきょう を与 あた えるかは未 いま だ検証 けんしょう 可能 かのう な個体 こたい が少 すく なく、未知数 みちすう である。明 あか るさや照射 しょうしゃ 範囲 はんい などは型式 けいしき によって違 ちが いがあり、より電球 でんきゅう に近 ちか づけたと謳 うた うものや、広 こう 配 はい 光 こう を謳 うた うもの、下 しも 方向 ほうこう のみのものなど多種 たしゅ 多様 たよう である。中 なか でも明 あか るさについては、実際 じっさい の明 あか るさよりも明 あか るいと不適切 ふてきせつ な表示 ひょうじ (優良 ゆうりょう 誤認 ごにん )を行 おこな ったとして、メーカー12社 しゃ [ 23] に対 たい して、2012年 ねん 6月 がつ 、消費 しょうひ 者 しゃ 庁 ちょう が景品 けいひん 表示法 ひょうじほう に基 もと づく措置 そち 命令 めいれい [ 24] を行 おこな った。その後 ご 、多 おお くのLED電球 でんきゅう の製品 せいひん パッケージには、明 あか るさが全 ぜん 光 ひかり 束 たば (ルーメン)によって表記 ひょうき されるようになった。年 とし 式 しき が進 すす むにつれLED電球 でんきゅう 本体 ほんたい は「従来 じゅうらい 型 がた 白熱 はくねつ 電球 でんきゅう と同 おな じ大 おお きさ」にまで小型 こがた 化 か が進 すす み・同時 どうじ にランプ消費 しょうひ 電力 でんりょく も登場 とうじょう 当初 とうしょ モデルより大幅 おおはば に削減 さくげん された。
なお、調 しらべ 光 こう (明 あか るさが調節 ちょうせつ 可能 かのう な)器具 きぐ に用 もち いるLED電球 でんきゅう は、必 かなら ず調 しらべ 光 こう 器具 きぐ 対応 たいおう 品 ひん でなければならない[ 注釈 ちゅうしゃく 16] 。人 ひと 感 かん センサー付 つ きLED電球 でんきゅう は下面 かめん 開放 かいほう 式 しき 器具 きぐ 専用 せんよう で、カバーで覆 おお われた密閉 みっぺい 型 がた 器具 きぐ (屋外 おくがい 玄関 げんかん 灯 とう ・浴室 よくしつ 灯 とう など)には使 つか えない(センサーが感知 かんち しないため。根元 ねもと の壁 かべ スイッチを切 き った場合 ばあい もセンサーは動作 どうさ しない)。
また、ダウンライト 等 ひとし の断熱 だんねつ 材 ざい 施工 しこう 器具 きぐ の場合 ばあい も「断熱 だんねつ 材 ざい 施工 しこう 器具 きぐ 対応 たいおう 」と書 か かれたLED電球 でんきゅう を用 もち いなければならない(一般 いっぱん 型 がた のLED電球 でんきゅう の場合 ばあい 、断熱 だんねつ 材 ざい によって熱 ねつ 放射 ほうしゃ が適切 てきせつ に排出 はいしゅつ されないため)。
光 ひかり 色 しょく は「電球 でんきゅう 色 しょく 」・「昼光色 ちゅうこうしょく 」・「昼 ひる 白色 はくしょく 」、配 はい 光 こう は「全 ぜん 方向 ほうこう 」・「広 こう 配 はい 光 こう 」・「下 しも 方向 ほうこう 」とそれぞれ3種類 しゅるい ある。
LED電球 でんきゅう の型番 かたばん はJIS C 8157で定 さだ められており、基本 きほん 的 てき に「LD-形状 けいじょう -定 てい 格 かく 電圧 でんあつ (100V以外 いがい のみ表記 ひょうき )-消費 しょうひ 電力 でんりょく -色 いろ -配 はい 光 こう 角 かく -口金 くちがね の種類 しゅるい (E26の場合 ばあい は表記 ひょうき しない)」で記 しる され、例 たと えば「LDA9D-G」の場合 ばあい はA形 かたち (一般 いっぱん 電球 でんきゅう 形 がた )で定 てい 格 かく 電圧 でんあつ 100V・消費 しょうひ 電力 でんりょく 9W、昼光色 ちゅうこうしょく 、配 はい 光 こう 角 かく 180度 ど 以上 いじょう 、E26口金 くちがね のものを指 さ す。
2010年代 ねんだい 初頭 しょとう までは、施設 しせつ 照明 しょうめい としてはLED照明 しょうめい の照度 しょうど は不足 ふそく 気味 ぎみ で、蛍光 けいこう 灯 とう 器具 きぐ の方 ほう が1ユニットあたりの照度 しょうど が高 たか く、コスト面 めん で有利 ゆうり であったことから、メインの施設 しせつ 照明 しょうめい にはHf型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう 器具 きぐ が採用 さいよう されることが多 おお かった。そのため、LED照明 しょうめい は、ダウンライトなどの補助 ほじょ 照明 しょうめい や、トイレの照明 しょうめい など頻繁 ひんぱん にON/OFFする場所 ばしょ で多 おお く用 もち いられた。しかし2010年代 ねんだい 中頃 なかごろ から、技術 ぎじゅつ 革新 かくしん により蛍光 けいこう 灯 とう に遜色 そんしょく ない照度 しょうど が得 え られるようになり、需要 じゅよう ・供給 きょうきゅう の増大 ぞうだい に伴 ともな いコストダウンが進 すす んだことや、環境 かんきょう 問題 もんだい への対応 たいおう 、東日本 ひがしにっぽん 大震災 だいしんさい 後 ご の電力 でんりょく 事情 じじょう への対応 たいおう の一環 いっかん として、一部 いちぶ あるいは全面 ぜんめん 的 てき にLED照明 しょうめい を新設 しんせつ ・更新 こうしん した施設 しせつ もあるほか、旅客機 りょかくき 、旅客 りょかく 用 よう 鉄道 てつどう 車両 しゃりょう 、バス 、船舶 せんぱく の室内 しつない 照明 しょうめい 用 よう として導入 どうにゅう されつつある。球 たま や管 かん の素材 そざい がガラスからポリカーボネートに変 かわ ったことで、乗 の り物 もの では飛散 ひさん 防止 ぼうし 対策 たいさく が不要 ふよう となるメリットもある。
今 いま まで照明 しょうめい 器具 きぐ を取 と り扱 あつか っていなかったメーカーによって、既設 きせつ の蛍光 けいこう 灯用 とうよう 器具 きぐ に直 ちょく 管 かん 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう を模 も したLED管 かん を取 と り付 つ ける器具 きぐ が発売 はつばい されているが、これは蛍光 けいこう 管 かん に比 くら べてかなりの重量 じゅうりょう 増 ぞう になるため、ソケットが重 おも みに耐 た えられなくなり落下 らっか する危険 きけん 性 せい が増 ま すほか、既設 きせつ 器具 きぐ の安定 あんてい 器 き を取 と り外 はず すか回路 かいろ から切断 せつだん する手間 てま がかかる[ 注釈 ちゅうしゃく 17] 。
日本 にっぽん 国内 こくない では「エネルギーの使用 しよう の合理 ごうり 化 か 等 とう に関 かん する法律 ほうりつ 」によって照明 しょうめい の省 しょう 電力 でんりょく 化 か が求 もと められるコンビニエンスストア等 とう が、店内 てんない の照明 しょうめい をLED照明 しょうめい に切 き り替 か えることで対応 たいおう する例 れい がある。環境 かんきょう への配慮 はいりょ を、企業 きぎょう イメージの向上 こうじょう に結 むす び付 つ けられる効果 こうか も期待 きたい される。
蛍光 けいこう 灯 とう には水銀 すいぎん が使用 しよう されているため、水銀 すいぎん に関 かん する水俣 みなまた 条約 じょうやく による規制 きせい が行 おこな われている。条約 じょうやく が締結 ていけつ された2013年 ねん 時点 じてん では水銀 すいぎん の含有 がんゆう 量 りょう に対 たい する規制 きせい のみであったが、LED照明 しょうめい が普及 ふきゅう した2023年 ねん には、2027年 ねん 末 まつ までに蛍光 けいこう 灯 とう の製造 せいぞう ・輸出入 ゆしゅつにゅう を全面 ぜんめん 禁止 きんし することが決定 けってい した。
建物 たてもの 内 ない での非常口 ひじょうぐち と避難 ひなん 経路 けいろ を示 しめ すための消防 しょうぼう 用 よう 設備 せつび である誘導 ゆうどう 灯 とう にもLED照明 しょうめい が導入 どうにゅう され、2010年 ねん 4月 がつ をもって製造 せいぞう ラインをLEDタイプに全面 ぜんめん 移行 いこう することを決定 けってい しているメーカーもある。従来 じゅうらい の蛍光 けいこう 灯 とう や冷 ひや 陰極 いんきょく 管 かん (CCFL)使用 しよう の誘導 ゆうどう 灯 とう と比較 ひかく して、熱 ねつ や紫外線 しがいせん によるカバーや導 しるべ 光 こう 板 いた の変色 へんしょく が少 すく ないこと、輝度 きど が高 たか く視認 しにん 性 せい に優 すぐ れること、低 てい 消費 しょうひ 電力 でんりょく で停電 ていでん 時 じ のバッテリーによる補償 ほしょう 点灯 てんとう 時間 じかん を長 なが くとることができること、長寿 ちょうじゅ 命 いのち でランプ交換 こうかん の手間 てま やコストがかからないことなどが有利 ゆうり である。
懐中 かいちゅう 電灯 でんとう や自転車 じてんしゃ 用 よう の前 ぜん 照 あきら 灯 とう として利用 りよう される。
オートバイ 、自動車 じどうしゃ 、鉄道 てつどう 車両 しゃりょう といった乗 の り物 もの では、前 ぜん 照 あきら 灯 とう 、尾灯 びとう 、方向 ほうこう 指示 しじ 器 き 、ナンバー 灯 ひ 、計器 けいき 灯 ひ 、車 くるま 側 がわ 灯 とう などに採用 さいよう されている。自動車 じどうしゃ では、前部 ぜんぶ の方向 ほうこう 指示 しじ 器 き 、車 くるま 幅 はば 灯 とう 、デイタイム・ランニング・ランプ を兼 か ねたマルチファンクションタイプも見 み られる。船舶 せんぱく や航空機 こうくうき を含 ふく み、室内 しつない 灯 とう を備 そな えるものでは、基本 きほん 的 てき な照明 しょうめい の他 ほか に装飾 そうしょく 用 よう イルミネーションとしても用 もち いられている。メーカー装着 そうちゃく の専用 せんよう 設計 せっけい 品 ひん のほか、従来 じゅうらい の白熱 はくねつ 電球 でんきゅう や蛍光 けいこう 灯 とう の取 と り替 か え用 よう として、口金 くちがね や端子 たんし をそれらに合 あ わせたものも販売 はんばい されている。
交通 こうつう 信号 しんごう 機 き でのLED使用 しよう は普及 ふきゅう 期 き を迎 むか えている。
ガソリンスタンド や街路 がいろ 灯 とう のような高所 こうしょ に照明 しょうめい があるものは、当初 とうしょ の導入 どうにゅう コストに加 くわ えて設置 せっち 後 ご の保守 ほしゅ 交換 こうかん 作業 さぎょう の手間 てま やコストまで含 ふく めて考 かんが えれば費用 ひよう 対 たい 効果 こうか が高 たか い[ 19] 。
一方 いっぽう 、2016年 ねん にはアメリカ医師 いし 会 かい が、運転 うんてん や睡眠 すいみん 、生態 せいたい 系 けい に与 あた える影響 えいきょう を低減 ていげん するためのガイダンスを作成 さくせい している[ 25] 。アメリカ医師 いし 会 かい によれば、LEDを街灯 がいとう などの屋外 おくがい 夜間 やかん 照明 しょうめい として用 もち いた場合 ばあい 、健康 けんこう ・安全 あんぜん 面 めん での悪影響 あくえいきょう を低減 ていげん するためには、光源 こうげん を純粋 じゅんすい な白色 はくしょく (色 いろ 温度 おんど 4000~5000K)などにするのではなく、色 いろ 温度 おんど を高 たか くても屋内 おくない 照明 しょうめい の電球 でんきゅう 色 しょく に相当 そうとう する3000K程度 ていど に抑 おさ えるべきとしており、なおかつブルーライトが最小限 さいしょうげん になるように照明 しょうめい をコントロールするべきとしている[ 26] 。
LED照明 しょうめい は発光 はっこう の波長 はちょう が設計 せっけい ・製造 せいぞう 時 じ に決 き められて紫外線 しがいせん や赤外線 せきがいせん を含 ふく まないものが容易 ようい に作 つく れるため、紫外線 しがいせん や赤外線 せきがいせん による劣化 れっか を避 さ けたい美術 びじゅつ 品 ひん や伝統 でんとう 工芸 こうげい 品 ひん には広範囲 こうはんい な波長 はちょう を放 はな つハロゲン電球 でんきゅう や白熱 はくねつ 電球 でんきゅう 、紫外線 しがいせん が漏 も れる蛍光 けいこう 灯 とう ではなくLED照明 しょうめい が採用 さいよう されるようになってきている。
イカ 漁 りょう では、集魚 しゅうぎょ 灯 とう とも呼 よ ばれる漁火 ぎょか (いさりび)によって海中 かいちゅう のイカを海面 かいめん 近 ちか くに集 あつ めて捕獲 ほかく する。1隻 せき で180kW程 ほど になる集魚 しゅうぎょ 灯 とう の電力 でんりょく は漁船 ぎょせん のエンジンによって発電 はつでん されるが、航行 こうこう も含 ふく めた消費 しょうひ 燃料 ねんりょう のうち約 やく 60%が集魚 しゅうぎょ 灯 とう の点灯 てんとう のために消費 しょうひ される。従来 じゅうらい のメタルハライド灯 とう から青色 あおいろ LED照明 しょうめい に替 か えると1/16 - 1/32程 ほど の電力 でんりょく 量 りょう で済 す むため、燃料 ねんりょう 消費 しょうひ を大 おお きく削減 さくげん できる。これはLEDの発光 はっこう 効率 こうりつ の高 たか さだけでなく、青 あお い光 ひかり が海中 かいちゅう に伝 つた わりやすいことやLED照明 しょうめい は光 ひかり を一方向 いちほうこう に放射 ほうしゃ することなども効果 こうか を高 たか めている。
医療 いりょう 施設 しせつ と半導体 はんどうたい 工場 こうじょう [ 編集 へんしゅう ]
医療 いりょう 施設 しせつ や半導体 はんどうたい 工場 こうじょう では、精密 せいみつ 機器 きき に影響 えいきょう を与 あた える電磁波 でんじは ノイズを放 はな つ照明 しょうめい 器具 きぐ を嫌 きら うため、ノイズを放射 ほうしゃ しないLED照明 しょうめい が期待 きたい されている。また蛍光 けいこう 灯 とう と異 こと なり、MRI 室 しつ のような強 つよ い磁力 じりょく を放 はな つ部屋 へや へも設置 せっち が可能 かのう になっている。
歯科 しか 治療 ちりょう 用 よう 光 こう 硬化 こうか 樹脂 じゅし の照射 しょうしゃ 光源 こうげん [ 編集 へんしゅう ]
歯科 しか の虫歯 むしば 治療 ちりょう で一般 いっぱん 的 てき に使 つか われるようになっている光 ひかり 硬化 こうか 樹脂 じゅし 製 せい の充填 じゅうてん 剤 ざい は青色 あおいろ の光 ひかり で硬化 こうか するものが多 おお く、その光源 こうげん として光量 ひかりりょう のある青色 あおいろ LED光源 こうげん が使用 しよう されている。従来 じゅうらい のハロゲン照射 しょうしゃ 器 き やキセノン照射 しょうしゃ 器 き では装置 そうち が幾分 いくぶん 大 おお きく赤外線 せきがいせん による患部 かんぶ への刺激 しげき があり、また、暖 だん 機 き 運転 うんてん が必要 ひつよう だったり光源 こうげん ランプの交換 こうかん の手間 てま や、そもそも装置 そうち 自体 じたい の規模 きぼ が大 おお きく高価 こうか だった。細 ほそ いペン状 じょう のLED光源 こうげん と小 ちい さな電源 でんげん 部 ぶ だけで構成 こうせい されるLED照射 しょうしゃ 器 き は、そういった不便 ふべん さや問題 もんだい がなく価格 かかく も安 やす くできる[ 2] 。
植物 しょくぶつ 工場 こうじょう とも呼 よ ばれる室内 しつない 空間 くうかん での植物 しょくぶつ 育成 いくせい 用 よう にLED照明 しょうめい を利用 りよう する考 かんが えがある。植物 しょくぶつ 育成 いくせい 用 よう には一般 いっぱん に赤色 あかいろ 光 こう (640 - 680nm)と青色 あおいろ 光 こう (450 - 480nm)が求 もと められ、これらの用途 ようと ではLEDの持 も つ単 たん 波長 はちょう 特性 とくせい が適 てき していると考 かんが えられている。
照明 しょうめい 用途 ようと と共 とも に景観 けいかん 構成 こうせい 用 よう の映像 えいぞう 表示 ひょうじ を兼 か ねた「映像 えいぞう ライティング」が商業 しょうぎょう 施設 しせつ などで取 と り入 い れられている。従来 じゅうらい の壁面 へきめん や天井 てんじょう 面 めん に絵 え を描 えが いて間接 かんせつ 照明 しょうめい を当 あ てていたところに、壁面 へきめん や天井 てんじょう 面 めん 全体 ぜんたい の照明 しょうめい 自体 じたい が絵 え を投影 とうえい するものである[ 注釈 ちゅうしゃく 18] [ 27] 。
冷蔵 れいぞう ・冷凍庫 れいとうこ 内 ない の照明 しょうめい [ 編集 へんしゅう ]
冷蔵庫 れいぞうこ や冷凍庫 れいとうこ 内 ない に蛍光 けいこう 灯 とう を使用 しよう すると低温 ていおん のため照度 しょうど が低下 ていか または点灯 てんとう 不能 ふのう となるが、LED照明 しょうめい ではそのようなことは起 お こらない[ 19] 。また、白熱 はくねつ 灯 とう を用 もち いる場合 ばあい は白熱 はくねつ 灯 とう 自体 じたい が熱源 ねつげん となり冷却 れいきゃく 効率 こうりつ の低下 ていか を招 まね いていたが、LED照明 しょうめい では熱量 ねつりょう が大幅 おおはば に減少 げんしょう するため、冷却 れいきゃく 効率 こうりつ の向上 こうじょう が図 はか れる。更 さら に蛍光 けいこう 灯 とう や水銀 すいぎん 灯 とう などでは一旦 いったん 消灯 しょうとう した後 のち に再 さい 点灯 てんとう を行 おこな うと明 あか るくなるまで時間 じかん がかかるため、休憩 きゅうけい 時間 じかん 等 とう 一時 いちじ 的 てき に無人 むじん になる場合 ばあい でも消灯 しょうとう できない場合 ばあい が多 おお かったが、LED照明 しょうめい では低温 ていおん 状態 じょうたい でも即時 そくじ 再 さい 点灯 てんとう が行 おこ なえ、こまめな入 にゅう 切 きり が可能 かのう になるため、省 しょう エネが図 はか れる [要 よう 出典 しゅってん ] 。
紫外線 しがいせん LEDを
使 つか った
懐中 かいちゅう 電灯 でんとう 型 がた の
ブラックライト
LEDの持 も つ単 たん 波長 はちょう 特性 とくせい が、従来 じゅうらい の照明 しょうめい に比 くら べて優 すぐ れており、消費 しょうひ 電力 でんりょく が従来 じゅうらい より少 すく ないため、375nm付近 ふきん を発光 はっこう させるブラックライト として、採用 さいよう が進 すす んでいる。
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(2015年 ねん 1月 がつ )
2009年 ねん 現在 げんざい 、低 てい コスト化 か と発光 はっこう 効率 こうりつ と放熱 ほうねつ 性 せい の向上 こうじょう に向 む けて技術 ぎじゅつ 開発 かいはつ が進 すす められている。これら3つは互 たが いに関連 かんれん しあうが、基本 きほん 技術 ぎじゅつ で発光 はっこう 効率 こうりつ と放熱 ほうねつ 性 せい の向上 こうじょう が達成 たっせい できれば低 てい コスト化 か につながる。また、寿命 じゅみょう が伸 の びれば使用 しよう 者 しゃ にとって低 てい コストになるため、寿命 じゅみょう に強 つよ く影響 えいきょう する放熱 ほうねつ 性 せい の改善 かいぜん が求 もと められる。しかし放熱 ほうねつ のための部品 ぶひん を加 くわ えることはコスト高 だか の要因 よういん となる。2009年 ねん 現在 げんざい 、市場 いちば で販売 はんばい されているLED照明 しょうめい 製品 せいひん はいわば第 だい 一 いち 世代 せだい にあたるため、電源 でんげん 回路 かいろ や筐体 きょうたい にはコスト改善 かいぜん のための改善 かいぜん の余地 よち がかなり残 のこ されている。また発光 はっこう 素子 そし 自体 じたい においても以下 いか のような改善 かいぜん が行 おこな われている。
光 こう は屈折 くっせつ 率 りつ の異 こと なる界面 かいめん で屈折 くっせつ を起 お こすが、臨界 りんかい 角 かく 以上 いじょう では全 ぜん 反射 はんしゃ を起 お こす。半導体 はんどうたい 素子 そし 自身 じしん の内部 ないぶ や封 ふう 止 とめ 樹脂 じゅし の表面 ひょうめん で全 ぜん 反射 はんしゃ を起 お こすと、外部 がいぶ へ放射 ほうしゃ される光 ひかり が減 へ るために全 ぜん 反射 はんしゃ をできるだけ減 へ らす工夫 くふう が行 おこな われている。
半導体 はんどうたい 素子 そし
半導体 はんどうたい 素子 そし の発光 はっこう 層 そう 表面 ひょうめん にナノインプリント技術 ぎじゅつ によって凹凸 おうとつ を形成 けいせい し[ 注釈 ちゅうしゃく 19] 光 ひかり を回折 かいせつ させることで全 ぜん 反射 はんしゃ を防 ふせ ぐ。サファイヤ基板 きばん 側 がわ でも同様 どうよう に凹凸 おうとつ を形成 けいせい しておく。
封 ふう 止 とめ 樹脂 じゅし
LEDランプは半導体 はんどうたい 素子 そし とその配線 はいせん を保護 ほご するために透明 とうめい な素材 そざい の樹脂 じゅし で封 ふう 止 よ されているが、半導体 はんどうたい 素子 そし から離 はな れた位置 いち の樹脂 じゅし の界面 かいめん では光 ひかり の角度 かくど が浅 あさ くなるため全 ぜん 反射 はんしゃ が起 お きやすい。封 ふう 止 とめ 樹脂 じゅし を球状 きゅうじょう にすることで入射 にゅうしゃ 角 かく が臨界 りんかい 角 かく を越 こ えないように工夫 くふう されている[ 19] 。
白色 はくしょく LEDでは、半導体 はんどうたい 素子 そし から発 はっ する青色 あおいろ の光 ひかり の一部 いちぶ を黄色 きいろ などの蛍光 けいこう 体 たい に当 あ てて色 いろ を変 か えてから外部 がいぶ に放射 ほうしゃ している。
塗布 とふ 位置 いち
蛍光 けいこう 体 たい は封 ふう 止 とめ 樹脂 じゅし 中 ちゅう に混合 こんごう されて製造 せいぞう されているが、半導体 はんどうたい 素子 そし からの青色 あおいろ の光 ひかり はほぼ点 てん 状 じょう で放射 ほうしゃ されるのに対 たい して、封 ふう 止 とめ 樹脂 じゅし 中 ちゅう に広 ひろ がった蛍光 けいこう 体 たい から発 はっ する黄色 おうしょく などの光 ひかり はその全体 ぜんたい から放射 ほうしゃ されるので、両者 りょうしゃ にはずれが生 しょう じ色 しょく のムラとなってしまう。半導体 はんどうたい 素子 そし の表面 ひょうめん に蛍光 けいこう 体 たい を塗布 とふ することでこのムラを解消 かいしょう できる。
RG蛍光 けいこう 体 たい ・RGB蛍光 けいこう 体 たい
2009年 ねん 現在 げんざい のLED照明 しょうめい に使 つか われている蛍光 けいこう 体 たい は黄色 おうしょく 蛍光 けいこう 体 たい が主流 しゅりゅう であるが、これは青 あお と黄 き の2色 しょく で擬似 ぎじ 的 てき に白色 はくしょく を作 つく り出 だ しているのであり、日光 にっこう 下 か で見 み える物 もの の色 いろ を最良 さいりょう とした演 えんじ 色 しょく 性 せい の観点 かんてん ではかなり劣 おと ってしまう。RG蛍光 けいこう 体 たい と呼 よ ばれる赤 あか と緑 みどり の2種類 しゅるい の蛍光 けいこう 体 たい を使 つか えば、青 あお ・赤 あか ・緑 みどり の3色 しょく の光 ひかり が得 え られるのでかなり改善 かいぜん できる[ 注釈 ちゅうしゃく 20] 。さらに演 えんじ 色 しょく 性 せい を良 よ くするために、近 きん 紫外線 しがいせん 発光 はっこう LEDとRGB蛍光 けいこう 体 たい という赤 あか 緑青 ろくしょう の蛍光 けいこう 体 たい を使 つか い、青 あお も蛍光 けいこう 体 たい による発光 はっこう とすることでより自然 しぜん な光 ひかり が得 え られる。
従来 じゅうらい から半導体 はんどうたい 素子 そし は金属 きんぞく 系 けい の基板 きばん に搭載 とうさい することで放熱 ほうねつ 性 せい の向上 こうじょう が図 はか られているが、0.2mm厚 あつ ほどの絶縁 ぜつえん 性 せい 樹脂 じゅし 製 せい の板 いた に柱状 ちゅうじょう の銅 どう を埋 う め込 こ む(Cuバンプ)ことで裏面 りめん への放熱 ほうねつ 性 せい を向上 こうじょう させる手法 しゅほう が開発 かいはつ されている。他 ほか にもセラミック製 せい 基板 きばん として、AlN板 いた にAgペーストで配線 はいせん を印刷 いんさつ したものもあるがコスト高 だか となる。リードフレームに銅 どう を採用 さいよう したセラミックパッケージも開発 かいはつ が進 すす められている[ 19] 。
半導体 はんどうたい 中 ちゅう の結晶 けっしょう 構造 こうぞう の歪 ゆが みに起因 きいん する「ピエゾ電界 でんかい 」によって発光 はっこう 効率 こうりつ が低下 ていか するため、これを避 さ けられるm面 めん を使 つか ったGaN素子 そし の開発 かいはつ が進 すす められている。サファイヤ基板 きばん に代 か わってGaN結晶 けっしょう をm面 めん に沿 そ って切 き り出 だ した基板 きばん 上 じょう にGaN層 そう を結晶 けっしょう 成長 せいちょう させて素子 そし が形成 けいせい される。今 いま は量産 りょうさん 性 せい が低 ひく く、2015年 ねん 頃 ごろ の量産 りょうさん を目標 もくひょう に開発 かいはつ が進 すす められている。m面 めん -GaN素子 そし では半導体 はんどうたい 素子 そし 単体 たんたい での発光 はっこう 効率 こうりつ も200 - 300lm/Wが可能 かのう だとされる[ 19] 。
LED照明 しょうめい 特有 とくゆう の事情 じじょう に絞 しぼ った規格 きかく としては、前述 ぜんじゅつ の「L形 かたち 口金 くちがね 付 づけ 直 ちょく 管 かん 形 がた LEDランプシステム (JEL 801)」[ 20] のほか、韓国 かんこく 政府 せいふ の制定 せいてい した標準 ひょうじゅん 規格 きかく 「KS規格 きかく 」が存在 そんざい している。KS規格 きかく 内 ない では、2009年 ねん より新 あら たにLED照明 しょうめい の安全 あんぜん と性能 せいのう 要求 ようきゅう 事項 じこう を規定 きてい に加 くわ えており、韓国 かんこく はこれが国際 こくさい 規格 きかく として採用 さいよう されることで世界 せかい 市場 いちば での自国 じこく 企業 きぎょう の国際 こくさい 競争 きょうそう 力 りょく 強化 きょうか につなげたい意向 いこう だった。LED照明 しょうめい の技術 ぎじゅつ 面 めん では日本 にっぽん 企業 きぎょう が世界 せかい をリードしていたが、工業 こうぎょう 規格 きかく や法 ほう 整備 せいび の面 めん では遅 おく れていた[ 19] 。このため、日本 にっぽん 国内 こくない では明確 めいかく な製品 せいひん 基準 きじゅん を持 も たない新規 しんき 参入 さんにゅう メーカーなどが製造 せいぞう する製品 せいひん に粗悪 そあく 品 ひん も多 おお かったが、グリーン購入 こうにゅう 法 ほう における環境 かんきょう 物品 ぶっぴん 等 とう の調達 ちょうたつ の推進 すいしん に関 かん する基本 きほん 方針 ほうしん [ 21] などのガイドラインでは、こういった粗悪 そあく 品 ひん を認 みと めない流 なが れになりつつあった。
JIS規格 きかく (2012年 ねん 6月 がつ 現在 げんざい )[ 編集 へんしゅう ]
LED電球 でんきゅう 他 た のLED照明 しょうめい 器具 きぐ の登場 とうじょう が先行 せんこう していたが、JIS規格 きかく の整備 せいび が追 お いつきつつある。JIS規格 きかく は、LED照明 しょうめい 器具 きぐ 全体 ぜんたい もしくはその主要 しゅよう 部品 ぶひん (LEDモジュールや制御 せいぎょ 装置 そうち 等 とう )を対象 たいしょう に制定 せいてい され、JIS規格 きかく の内容 ないよう は、安全 あんぜん 性 せい の規定 きてい ・性能 せいのう 水準 すいじゅん の規定 きてい ・互換 ごかん 性 せい (口金 くちがね 等 とう )の規定 きてい 、に大別 たいべつ される。更 さら に、照明 しょうめい 器具 きぐ の配 はい 光 こう 測定 そくてい 方法 ほうほう を定 さだ めたJIS C8105-5はLED照明 しょうめい 器具 きぐ を含 ふく めて改訂 かいてい されている。2012年 ねん 6月 がつ 現在 げんざい の最新 さいしん JISはC8157(2011年 ねん 12月制定 せいてい ) - 一般 いっぱん 照明 しょうめい 用 よう 電球 でんきゅう 型 がた LEDランプ(電源 でんげん 電圧 でんあつ 50V超 ちょう ) - 性能 せいのう 要求 ようきゅう 事項 じこう であるが、今後 こんご も新規 しんき 制定 せいてい あるいは既存 きそん JISの改 あらため 補 ほ が行 おこな われる予定 よてい である。
産業 さんぎょう 標準 ひょうじゅん 化 か 法 ほう に基 もと づく国家 こっか 規格 きかく であるJIS(Japanese Industrial Standards=日本 にっぽん 産業 さんぎょう 規格 きかく )によりLED・LED照明 しょうめい の規格 きかく が次第 しだい に制定 せいてい 、整備 せいび された。詳細 しょうさい は、日本 にっぽん 産業 さんぎょう 規格 きかく (電気 でんき ・電子 でんし )の一覧 いちらん (C 8000-8999)参照 さんしょう 。
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(2011年 ねん 10月 がつ )
2009年 ねん 現在 げんざい 、日本 にっぽん で関連 かんれん する法令 ほうれい を以下 いか に示 しめ す。
電気 でんき 用品 ようひん 安全 あんぜん 法 ほう (PSE法 ほう -2023年 ねん 12月 がつ 現在 げんざい )[ 編集 へんしゅう ]
PSE記号 きごう (上 うえ )特定 とくてい 電気 でんき 用品 ようひん に表示 ひょうじ する記号 きごう (下 した )特定 とくてい 電気 でんき 用品 ようひん 以外 いがい の電気 でんき 用品 ようひん に表示 ひょうじ する記号 きごう
2012年 ねん 7月 がつ 1日 にち より施行 しこう された改正 かいせい PSE法 ほう において、「エル・イー・ディー・ランプ」及 およ び「エル・イー・ディー・電灯 でんとう 器具 きぐ 」の2品目 ひんもく が、特定 とくてい 電気 でんき 用品 ようひん 以外 いがい の電気 でんき 用品 ようひん に追加 ついか された。
これらに該当 がいとう する製品 せいひん を、2012年 ねん 7月 がつ 1日 にち 以降 いこう に製造 せいぞう もしくは輸入 ゆにゅう する場合 ばあい は、製造 せいぞう 者 しゃ もしくは輸入 ゆにゅう 者 しゃ は、当該 とうがい 製品 せいひん がPSE法 ほう の技術 ぎじゅつ 基準 きじゅん に合致 がっち していることを確認 かくにん した上 うえ で、特定 とくてい 電気 でんき 用品 ようひん 以外 いがい の電気 でんき 用品 ようひん に表示 ひょうじ する記号 きごう (○PSE記号 きごう )を製品 せいひん に表示 ひょうじ する義務 ぎむ がある。加 くわ えて、製造 せいぞう 者 しゃ もしくは輸入 ゆにゅう 者 しゃ はPSE法 ほう 規定 きてい の手続 てつづ きに沿 そ って経 けい 産 さん 省 しょう に届出 とどけで を行 おこな うと共 とも に、同 どう 法 ほう が定 さだ めた製品 せいひん 検査 けんさ を実施 じっし して検査 けんさ 記録 きろく を保管 ほかん する義務 ぎむ がある。
これら2品目 ひんもく に対 たい して適用 てきよう されるPSE法 ほう の技術 ぎじゅつ 基準 きじゅん には、ノイズに関 かん する許容 きょよう 値 ち と測定 そくてい 方法 ほうほう が含 ふく まれる、電気 でんき 用品 ようひん の雑音 ざつおん の強 つよ さの測定 そくてい 方法 ほうほう (附属 ふぞく の表 ひょう の2) - 照明 しょうめい 器具 きぐ 等 とう (第 だい 7章 しょう )。「エル・イー・ディー・ランプ」には、家庭 かてい で多 おお く使 つか われるE26もしくはE17口金 くちがね のLED電球 でんきゅう が含 ふく まれる。
なお、LEDを光源 こうげん とする電気 でんき 製品 せいひん のうち以下 いか の6品目 ひんもく は、既 すで にPSE法 ほう における特定 とくてい 電気 でんき 用品 ようひん 以外 いがい の電気 でんき 用品 ようひん である。
電気 でんき スタンド
充電 じゅうでん 式 しき 携帯 けいたい 電灯 でんとう
ハンドランプ
広告 こうこく 灯 とう
庭園 ていえん 灯 とう 器具 きぐ
装飾 そうしょく 用 よう 電灯 でんとう 器具 きぐ
経済 けいざい 産業 さんぎょう 省 しょう が管轄 かんかつ する電気 でんき 事業 じぎょう 法 ほう によって、電気 でんき の使用 しよう 者 しゃ の利益 りえき 保護 ほご と電気 でんき 事業 じぎょう の健全 けんぜん な発達 はったつ を図 はか り、電気 でんき 工作 こうさく 物 ぶつ の工事 こうじ 、維持 いじ 、運営 うんえい を規制 きせい することで公共 こうきょう の安全 あんぜん の確保 かくほ と環境 かんきょう の保全 ほぜん を図 はか ることを目的 もくてき としている。
電気 でんき 設備 せつび 技術 ぎじゅつ 基準 きじゅん :電気 でんき 事業 じぎょう 法 ほう に基 もと づく経済 けいざい 産業 さんぎょう 省 しょう の省令 しょうれい であり、電気 でんき 工作 こうさく 物 ぶつ の設計 せっけい 、工事 こうじ 、維持 いじ に関 かん して守 まも るべき性能 せいのう 基準 きじゅん を定 さだ めている。
経済 けいざい 産業 さんぎょう 省 しょう が管轄 かんかつ する電気 でんき 工事 こうじ 士 し 法 ほう によって、電気 でんき 工事 こうじ 作業 さぎょう に従事 じゅうじ する者 もの の資格 しかく と義務 ぎむ を定 さだ め、電気 でんき 工事 こうじ による災害 さいがい 発生 はっせい の防止 ぼうし に寄与 きよ するための法律 ほうりつ である。
新 しん JISマーク
日本 にっぽん 産業 さんぎょう 規格 きかく (JIS)は、鉱工業 こうこうぎょう 製 せい 品等 ひんとう に関 かん する日本 にっぽん 国 こく での標準 ひょうじゅん 規格 きかく である。色 いろ に関 かん する規格 きかく 、電球 でんきゅう ・放電 ほうでん 管 かん ・材料 ざいりょう に関 かん する規格 きかく 、照明 しょうめい 器具 きぐ に関 かん する規格 きかく 、配線 はいせん 材料 ざいりょう に関 かん する規格 きかく など、多 おお くの規格 きかく が含 ふく まれている。2005年 ねん からは指定 してい 商品 しょうひん 制度 せいど が廃止 はいし されて、従来 じゅうらい は規格 きかく 対象 たいしょう 外 がい の為 ため にJISマークが付 つ けられなかった製品 せいひん にも、規格 きかく に合 あ っていれば新 しん JISマークが表示 ひょうじ できるようになった。
国土 こくど 交通省 こうつうしょう が管轄 かんかつ する建築 けんちく 基準 きじゅん 法 ほう によって、建築 けんちく 物 ぶつ の敷地 しきち 、構造 こうぞう 、設備 せつび 、用途 ようと に関 かん する最低限 さいていげん の基準 きじゅん を定 さだ めている。この中 なか には電気 でんき 設備 せつび に関 かん する基準 きじゅん も含 ふく まれ、非 ひ 常用 じょうよう 照明 しょうめい 設備 せつび に関 かん する設置 せっち 基準 きじゅん やその明 あか るさなどが定 さだ められている。なお、2023年 ねん 12月 がつ 現在 げんざい の建築 けんちく 基準 きじゅん 法 ほう 施行 しこう 令 れい においては、非 ひ 常用 じょうよう 照明 しょうめい 設備 せつび でLED照明 しょうめい を用 もち いることは認 みと められていない[ 28] が、各 かく メーカーより常時 じょうじ はLED照明 しょうめい を用 もち い、非常時 ひじょうじ には施行 しこう 令 れい で認 みと められている白熱 はくねつ ・ハロゲン電球 でんきゅう や蛍光 けいこう 灯 とう を用 もち いる非 ひ 常用 じょうよう 照明 しょうめい 器具 きぐ が発売 はつばい されていたが、2015年 ねん からは建築 けんちく 基準 きじゅん 法 ほう に基 もと づく国土 こくど 交通 こうつう 大臣 だいじん 認定 にんてい を取得 しゅとく したLED照明 しょうめい を用 もち いた非 ひ 常用 じょうよう 照明 しょうめい 器具 きぐ を発売 はつばい し、蓄電池 ちくでんち 搭載 とうさい 型 がた の機種 きしゅ では従来 じゅうらい 光源 こうげん を用 もち いたタイプを終 おわり 売 うり させている。
誘導 ゆうどう 灯 とう や誘導 ゆうどう 標識 ひょうしき などを決 き めているのは、基本 きほん となる消防 しょうぼう 法 ほう の元 もと に細部 さいぶ が消防 しょうぼう 法 ほう 施行 しこう 令 れい や消防 しょうぼう 法 ほう 施行 しこう 規則 きそく によって規定 きてい されており、地方自治体 ちほうじちたい によって違 ちが いがある場合 ばあい がある。
^ LED照明 しょうめい 器具 きぐ には「発光 はっこう 部 ぶ が器具 きぐ と一体化 いったいか した機種 きしゅ 」と「ランプ交換 こうかん が可能 かのう な機種 きしゅ 」とに二分 にぶん されており、前者 ぜんしゃ の場合 ばあい ・ちらついて寿命 じゅみょう を迎 むか えた場合 ばあい は、器具 きぐ ごと交換 こうかん となる(蛍光 けいこう 灯 とう と異 こと なり、LED素子 そし のみの交換 こうかん は不可 ふか )。
^ LED素子 そし は10-6 秒 びょう 程度 ていど で明滅 めいめつ する。
^ LEDの高速 こうそく 応答 おうとう 性 せい が欠点 けってん となる例 れい では、交通 こうつう 信号 しんごう 機 き に使用 しよう されるLEDの光 ひかり が車載 しゃさい の画像 がぞう 記録 きろく 機 き 「ドライブレコーダー 」に映 うつ らないこと等 ひとし である。
^ 産業 さんぎょう 用 よう では、それ以上 いじょう のルーメンの製品 せいひん もあるが、放熱 ほうねつ に特別 とくべつ に配慮 はいりょ しており、高価 こうか である。
^ 市場 いちば に出回 でまわ っている「白色 はくしょく LED」は、蛍光 けいこう 体 たい を使 つか ったり、2色 しょく (互 たが いに補色 ほしょく )または3色 しょく (おおよそ光 ひかり の三原色 さんげんしょく )の光源 こうげん を組 く み合 あ わせることで白色 はくしょく 光 こう を出 だ している。
^ 複数 ふくすう の発光 はっこう 素子 そし を使用 しよう する場合 ばあい 、発光 はっこう 色 いろ ごとに求 もと められる電圧 でんあつ や電流 でんりゅう の特性 とくせい が異 こと なり調整 ちょうせい が個別 こべつ に必要 ひつよう になる他 ほか 、素子 そし のボンディング位置 いち が上下 じょうげ 面 めん のものと上面 うわつら だけのものが混在 こんざい すると取 と り付 つ けに工夫 くふう が求 もと められる。また、発光 はっこう 効率 こうりつ の面 めん でも緑色 みどりいろ LEDの効率 こうりつ が著 いちじる しく低 ひく いためにすべてが青色 あおいろ 発光 はっこう のものに比 くら べると効率 こうりつ で劣 おと る。緑色 みどりいろ LEDの発光 はっこう 効率 こうりつ は青色 あおいろ 発光 はっこう から蛍光 けいこう 体 たい によって変換 へんかん したほうが良 よ いほどである。
^ 2009年 ねん 7月 がつ 16日 にち に住友電気工業 すみともでんきこうぎょう は純 じゅん 緑色 みどりいろ 光 こう を出力 しゅつりょく できる半導体 はんどうたい レーザの開発 かいはつ に成功 せいこう したと発表 はっぴょう した。この波長 はちょう 531mmで発光 はっこう する素子 そし はGaN(窒化ガリウム )結晶 けっしょう を使用 しよう しており、他 た の色 いろ の光 ひかり から波長 はちょう 変換 へんかん によって緑色 みどりいろ を作 つく る必要 ひつよう がなくなり、低 てい 消費 しょうひ 電力 でんりょく 、低 てい 発熱 はつねつ での純度 じゅんど の高 たか い緑色 みどりいろ が得 え られると期待 きたい される。
^ 発光 はっこう 素子 そし 単体 たんたい の寿命 じゅみょう はおおむね2万 まん 時 じ 間 あいだ から6万 まん 時 じ 間 あいだ 程度 ていど とされている。
^ JISC の標準 ひょうじゅん 仕様 しよう 書 しょ においては、LED単体 たんたい の寿命 じゅみょう を規定 きてい 条件下 じょうけんか でLEDの全 ぜん 光 ひかり 束 たばね 、もしくはCIE平均 へいきん 化 か LED光度 こうど が点灯 てんとう 初期 しょき の値 ね に対 たい して70%になるまでの総 そう 点灯 てんとう 時間 じかん とし、同様 どうよう に、LEDモジュールと電球 でんきゅう 型 がた 照明 しょうめい 用 よう 白色 はくしょく LEDの寿命 じゅみょう を規定 きてい 条件下 じょうけんか でその全 ぜん 光 ひかり 束 たば が点灯 てんとう 初期 しょき の値 ね に対 たい して70%になるまでの総 そう 点灯 てんとう 時間 じかん としている(LED照明 しょうめい 推進 すいしん 協議 きょうぎ 会 かい Webより)。
^ 別 べつ の経済 けいざい 性 せい 比較 ひかく では、白熱 はくねつ 電球 でんきゅう 60Wとそれに相当 そうとう する電球 でんきゅう 型 がた LEDで比較 ひかく して、寿命 じゅみょう はLED製品 せいひん で4万 まん 時 じ 間 あいだ に対 たい し白熱 はくねつ 電球 でんきゅう は1,000時 じ 間 あいだ 、総合 そうごう コストではLED製品 せいひん の1万 まん 円 えん ほどに対 たい して白熱 はくねつ 電球 でんきゅう では5万 まん 円 えん 強 きょう 、電球 でんきゅう 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう でも1万 まん 6000円 えん 程 ほど になるとしている。この例 れい では1万 まん 4000時間 じかん (1日 にち 10時 じ 間 あいだ の換算 かんさん では4年 ねん 弱 じゃく )を越 こ えると電球 でんきゅう 型 がた LED照明 しょうめい の方 ほう が電球 でんきゅう 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう よりも割安 わりやす となる。
^ 日本 にっぽん 市場 いちば で言 い えば、当初 とうしょ 、照明 しょうめい 器具 きぐ 大手 おおて の東芝 とうしば ライテック がE26型 がた の口金 くちがね に対応 たいおう する40W相当 そうとう のレフランプ・ミゼット型 がた ランプを2007年 ねん 12月に発売 はつばい し、その後 ご 、2008年 ねん 8月 がつ に60W相当 そうとう のものを実 じつ 売 うれ 価格 かかく 9,000円 えん 程 ほど で発売 はつばい した。電球 でんきゅう 型 がた ランプとしては40W相当 そうとう のものを2009年 ねん 3月 がつ に実 じつ 売 うれ 価格 かかく 8,000円 えん 程 ほど で発売 はつばい した。シャープ は2009年 ねん 6月 がつ に60W相当 そうとう の電球 でんきゅう 型 がた ランプを実 じつ 売 うれ 想定 そうてい 価格 かかく 4,000円 えん 程 ほど で発表 はっぴょう したため、東芝 とうしば ライテックは対抗 たいこう 上 じょう 、60W相当 そうとう 品 ひん を同 おな じ価格 かかく 帯 たい まで引 ひ き下 さ げた。エコリカ やアイリスオーヤマ 、ホタルクス 、パナソニック ライティングデバイス も同様 どうよう の価格 かかく 帯 たい でLED電球 でんきゅう 市場 いちば に参入 さんにゅう してきた。
^ 三菱化工機 みつびしかこうき は2009年 ねん 7月 がつ に台湾 たいわん LEDTECH ELECTRONICS社 しゃ やシスコ社 しゃ と共同 きょうどう 開発 かいはつ した直 ちょく 管 かん 型 がた 蛍光 けいこう 灯用 とうよう の灯 ひ 具 ぐ にそのまま取 と り付 つ けられる40W型 がた のLED照明 しょうめい を発売 はつばい した。
^ 三菱化学 みつびしかがく は2008年 ねん に三菱電線工業 みつびしでんせんこうぎょう のLED事業 じぎょう の買収 ばいしゅう を完了 かんりょう し、2010年 ねん からは日 にち 欧 おう で「Verbatim」ブランドで製品 せいひん を出荷 しゅっか する予定 よてい 。
^ 既設 きせつ の直 ちょく 管 かん 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう 器具 きぐ を使用 しよう するLED製品 せいひん や専用 せんよう のLED照明 しょうめい 器具 きぐ が無秩序 むちつじょ に混在 こんざい するようになると、LED照明 しょうめい の明確 めいかく な規格 きかく が(韓国 かんこく を除 のぞ けば)存在 そんざい しないこともあって、直 ちょく 管 かん 型 がた LED照明 しょうめい 用 よう 灯 とう 具 ぐ に従来 じゅうらい 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう を誤 あやま って取 と り付 つ ける事態 じたい や、従来 じゅうらい 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう より重 おも い製品 せいひん が落下 らっか した場合 ばあい のような、何 なん らかの事故 じこ が起 お きた時 とき の責任 せきにん はそれを取 と り付 つ けた者 もの が負 お わなければならない。
^ E26型 がた ・E17型 がた が中心 ちゅうしん
^ 玄関 げんかん 灯 とう など人 ひと 感 かん センサー付 つ き調 ちょう 光 こう 器具 きぐ には、LED電球 でんきゅう ・電球 でんきゅう 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう いずれも(調 しらべ 光 こう 器具 きぐ 対応 たいおう であっても)使用 しよう 不可 ふか なので、そちらには従来 じゅうらい 型 がた ミニクリプトン電球 でんきゅう (口金 くちがね サイズE17型 がた 、最大 さいだい 60Wまで)を用 もち いる事 こと になる(調 しらべ 光 こう 器具 きぐ 対応 たいおう のLED電球 でんきゅう ・電球 でんきゅう 型 がた 蛍光 けいこう 灯 とう は、スライド及 およ びロータリーつまみで調 しらべ 光 ひかり するアナログ式 しき 器具 きぐ にのみ対応 たいおう )。
^ グロースタータータイプの蛍光 けいこう 灯 とう 器具 きぐ では、元 もと のグローランプ を外 はず し、取 と り替 か える製品 せいひん に付属 ふぞく するダミーバルブに替 か えるだけで良 よ い。
^ ラスベガスのフリーモント・エクスペリエンスのものでは400mのアーケードの天井 てんじょう に1200万 まん 個 こ 以上 いじょう のLEDが配 はい された。
^ ナノインプリント技術 ぎじゅつ による半導体 はんどうたい 素子 そし の発光 はっこう 層 そう 表面 ひょうめん の凹凸 おうとつ 形成 けいせい は、大 おお きく2つの工程 こうてい より成 な る。ウエハーの状態 じょうたい で、最初 さいしょ にp型 がた GaN層 そう 表面 ひょうめん に樹脂 じゅし をスピンコートする。微細 びさい な凹凸 おうとつ を刻 きざ んだSi金 きん 型 がた を樹脂 じゅし に押 お し付 つ けて一 いち 度 ど に形状 けいじょう を転写 てんしゃ する。次 つぎ の工程 こうてい では反応 はんのう 性 せい イオン・エッチング処理 しょり によってP型 がた GaN層 そう を削 けず り凹凸 おうとつ を形成 けいせい する。
^ 赤 あか と緑 みどり は混 こん 色 しょく すると黄色 おうしょく となる。