さらっとわかるLED ｜住まいとインテリア

安全性や効率など、住まいの快適性を左右する照明について。

2012年1月19日更新

さらっとわかるLED

意外と古いLEDの歴史

LEDはつい最近生まれた技術だと思われるかもしれませんが、実は、LEDの光は100年ほど前に発見されていました。1907年、研究者が固体物質に電気を流すと発光する現象を発見。1962年には赤色LEDが開発され、電卓などの表示に使われるようになったのです。蛍光灯の発売開始が1938年ですから、その20数年後のこととなります。
その後、1968年に緑色LEDが実用化され、次いで黄色、橙色が登場。1993年になって青色LEDが実用化されると、LEDの可能性が大きく広がりました。

白い光をつくるには

光は、赤・青・緑という光の三原色を混ぜ合わせることで、さまざまな色が表現できます。特に、照明に必要な白い光は、赤・青・緑を混ぜ合わせることで初めて生まれる色です。1996年の青色LEDの登場で三原色が揃ったことで白色の表現が可能となり、1996年に白色LEDが誕生。それまでインジケーターや信号機といった表示用途中心だったものから、一般照明として幅広く使われるようになりました。今では、ろうそく・白熱電球・蛍光灯に次ぐ「第４世代のあかり」として期待されています。
白色の光を出す方法には3通りがあります。現在主流になっているのは青色LEDで黄色の蛍光体を光らせる方法です。その他、赤・青・緑のLEDを組み合わせる方法や、青色（または紫色）LEDで赤・緑・青色の蛍光体を光らせる方法があり、3色を混ぜる方がより自然な白に見えます。

光の三原色と白色の表現

そもそもLEDはなぜ光る？

LEDとはLight Emitting Diode（意味：光を発生する半導体）の略で、「発光ダイオード」とも呼ばれます。その発光原理は白熱電球や蛍光灯とはまったく異なるものです。
白熱電球は熱から光、蛍光灯は紫外線から光をつくり出しています。つまり、電気エネルギーを熱や紫外線に変えてから発光しているのです。それに対し、LEDは半導体の中で電気エネルギーが直接光エネルギーに変わる仕組みを応用しているのが特徴です。
LED照明は、＋（正孔※）が多いP型半導体と、－（電子）が多いN型半導体を接合したLEDチップを用います。電流を流すと、LEDチップ内の正孔と電子が移動し、ぶつかって結合。＋とマイナスが結合した安定状態ではエネルギーは少なくて済むため、余分なエネルギーが発生し、それが光に変換されるのです。
なお、半導体の素材の違いによって、異なる光色を出すことができます。
※＋（正孔）はホールともいいます。