チップledとは
チップledを説明する前に、まずledについて理解していただこうと思います。
発光ダイオードと呼ばれるled (Light Emitting Diode) は、エレクトロルミネセンス効果を利用した発光する半導体素子と呼ばれる電子パーツのことで、電子が多いn型半導体と正孔(ホール)が多いp型半導体が接合されたpn接合と呼ばれる状態で構成されています。
このled素子に順方向の電圧をかけることで電子とホールが移動を起こし接合部で再結合する際の再結合エネルギーが光のエネルギーへと変換され発光するようになっています。
当初は赤・緑といった色のみだったled素子の発光色も、pn接合を形成する素材を様々に変えることで、現在では紫外線領域のled素子も市販されるようになりました。
そうした素材の関係で、ledの発光電圧は発光色によって違います。一番低い赤外線で、1.4Vほどで、赤、橙、黄、緑といった色で2.1V、白、青の各色では3.5V前後、紫外線では4.5Vから6Vとなっているようです。
ledの特徴としては、電球の1/5〜1/10と言われる省エネルギー、白熱電球の数十倍、蛍光灯の数倍と言われる超寿命、点灯と同時に最大光量が得られる高速応答性、それぞれの色の光を個別に発光させることができる多光色などがあげられます。
そうした中でチップledは、発光部を内包する透明樹脂部分と、2本の端子からなる砲弾型と呼ばれる単純なledが、実装基盤を貫通して実装されかつ、基板上にも空間を要するのに対して、SMD(Surface Mounted Device)型とも呼ばれ、基盤表面に実装できるように構成された薄くコンパクトなledのことを指します。
表面実装型LED(6端子)イーケイジャパン 高輝度チップLED(青色・5050サイズ・6端子) LK-1BL-6
チップledの応用
チップledは低消費電力、長寿命、小型という利点から様々な電子機器に利用されています。
特に、携帯電話などのバッテリー駆動デバイスの照明用途にはチップledの特性がフルに活かされているといえるでしょう。
また、個人で車やバイクのメーター照明を自作されたりする方も多いようで、チップledだけでなく専用の電源回路もパーツ化され通販などでも販売されているようです。
チップledの問題
熱に弱く、ほぼ80度以上で素子の劣化が始まるチップledは、極端に寿命が縮んでしまいます。
そのため使用する環境もそうですが、白熱電球や蛍光灯に比べ少ないとはいえ、高輝度用となると、チップled自体の発熱が問題となるようです。
また、もともと点光源となるledですので、レフレクター等を組んで広角化しているものもあるチップledであっても、広域を照らし出すと言う拡散光を要求される分野では、現行の照明にかなわないという問題があります。
チップledの今後
第4世代のあかりと呼ばれるledですが、その技術が確立されたのは1960年代でした。
第1世代と呼ばれる、ろうそくなどの炎のあかり。
第2世代の白熱電球、
そして第3世代は蛍光灯ですが、そのいずれもが現在も現役であるあかりの世界です。
もちろんledとしての弱点は、今後も改良され続けていくことでしょう。
しかし、全てが置き換わるということではなく、適材適所、それぞれの特性を生かした使われ方をしていくと思われます。