LED(Light Emitting Diode)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

LED(Light Emitting Diode)とは

LED（Light Emitting Diode）とは、発光ダイオードのことであり、電気エネルギーを光に変換する半導体素子です。従来の白熱電球や蛍光灯と比較して、消費電力が少なく長寿命であるため、照明用途を中心に幅広い分野で利用が拡大しています。LEDは、特定の波長の光を発光する性質があり、その波長を調整することで様々な色を表現できます。

LEDの基本的な構造は、P型半導体とN型半導体を接合したものであり、この接合部に電圧をかけると電子と正孔が結合し、その際にエネルギーが光として放出されます。この発光原理はエレクトロルミネセンスと呼ばれ、LEDの効率的な発光を支える重要な要素です。また、LEDは小型で軽量であるため、様々な形状の照明器具や電子機器に組み込むことが可能です。

LEDは、照明用途だけでなく、ディスプレイ、通信、医療など、多岐にわたる分野で応用されています。例えば、スマートフォンやテレビのバックライト、自動車のヘッドライト、信号機など、私たちの身の回りの様々な場所でLEDが活用されています。さらに、LEDは環境負荷が少ない光源として、持続可能な社会の実現に貢献することが期待されています。

LEDの基本と応用

「LEDの基本と応用」に関して、以下を解説していきます。

• LEDの構造と発光原理
• LEDの応用分野（照明以外）

LEDの構造と発光原理

LEDは、P型半導体とN型半導体を接合した構造を持ち、この接合部に順方向の電圧を加えることで発光します。電子と正孔が接合部で再結合する際にエネルギーが光として放出され、この現象がエレクトロルミネセンスです。LEDの発光色は、使用する半導体材料によって異なり、様々な波長の光を生成できます。

LEDの発光効率は、半導体材料の品質や構造によって大きく左右されます。近年では、発光効率を高めるための研究開発が進められており、より少ない電力で明るい光を得られるLEDが登場しています。また、LEDは応答速度が速いため、高速な点滅制御が可能であり、様々な用途に応用されています。

LEDの応用分野（照明以外）

LEDは、照明用途以外にも、ディスプレイ、通信、医療など、幅広い分野で応用されています。ディスプレイ分野では、液晶ディスプレイのバックライトや、大型ビジョン、デジタルサイネージなどに利用され、高輝度で鮮やかな映像表示を実現します。通信分野では、光ファイバー通信の発光素子として使用され、高速データ伝送を支えています。

医療分野では、光線力学療法（PDT）や光遺伝学などの治療法に利用され、特定の細胞を選択的に活性化させることが可能です。また、植物育成用LED照明は、農業分野での利用が拡大しており、植物の成長を促進し、収穫量を増加させる効果が期待されています。このように、LEDは様々な分野で革新的な技術として活用されています。