LEDの仕組みについて解説!蛍光灯や白熱灯の違いについてもわかりやすく紹介


LEDの仕組みは簡単!正孔と電子が結合して発光する

LEDの正式名称はLight Emitting Diode(ライト・エミッティング・ダイオード)です。日本では発光ダイオードと呼ばれています。LEDが光を放つ仕組みはn型半導体とp型半導体に電圧を加えることで正孔と電子が結合し、お互いに持っていた余分なエネルギーが光として放出されます。イメージしにくい人は乾電池を思い浮かべるとわかりやすいです。プラスとマイナスにそれぞれ電圧を掛けて、お互いに電気が結合した時に発光します。

蛍光灯や白熱灯と何が違うの?

主に照明で使われているのはLED、蛍光灯、白熱灯があります。白熱灯はフィラメントと呼ばれる細い金属線を熱することによって光を発生させます。フィラメントは電流を流すと2000℃以上の高温になるので、光と熱の両方を発生させます。また、蛍光灯は蛍光管と呼ばれる両端の電極にフィラメントが付いています。これを熱することで電子が電極へ放出され、ガラス管の中の水銀ガスとぶつかることで紫外線を発生させます。その後、紫外線がガラス管の内側にある蛍光塗料に当たることで、白い光が発生しているように見えます。

白熱電球や蛍光灯は電気を熱に変えてから光を発生させる仕組みです。その為、熱を発生させるための大きい電力を必要とします。それに比べて LEDは、流れる電気から光を発生させるので効率良くエネルギーを発生させることができます。またLEDは効率が良い為、様々なメリットがあります。例えば低電力で光が発生するので、蛍光灯や白熱灯に比べて電気代が安くなります。更にほとんど熱が発生しないことで、劣化しにくい特徴があり、長持ちします。

LEDライトパネルは、夜や暗い場所でも視認性が高いので、屋外の宣伝用パネルや広告ポスターに活用されています。