2006年
100lm/W白色LED サンプル出荷(日亜化学)
〜個別半導体・他〜


白色(照明用)LEDで、最も多く採用されているのは、青色LEDと蛍光体を組み合わせるタイプのものである。これには、青色LEDと黄色発光蛍光体を組み合わせた疑似白色タイプと、青色LEDと緑蛍光体、赤蛍光体を組み合わせた高演色タイプがある。

図に示すように疑似白色タイプは青色LEDから出た青色光が蛍光体に吸収されると、蛍光体は黄色光を発する。この黄色光と蛍光体に吸収されなかった青色光が混ざりあって白色に見える。この白色LEDの発光スペクトルには、青色光と黄色光の2つのピークがある。

一方、高演色白色タイプは青色LEDから出た青色光が蛍光体に吸収され、緑色蛍光体は緑色光、赤色蛍光体は赤色光を発する。この緑色光、赤色光、青色光が混ざって白色に見える。発光スペクトルには、青色、緑色、赤色領域にペークがあり、疑似白色タイプに比べて色再現性にすぐれている。

1992年にpn接合によるGaN系青色LEDが実現し、三原色(RGB)LED光源がそろったことにより、LEDを信号表示用だけでなく、白色LEDによる照明光源として利用できる可能性がでてきた。 

1996年に日亜化学が、GaN青色LED(465nm)と黄色YAG:Ce蛍光体による疑似白色LEDを開発、5 lm/Wの発光効率を実現し、液晶パネルのバックライト光源に使われた。1998年には経産省・NEDOの“21世紀のあかり”プロジェクトが始まり、開発に拍車がかかった。

2007年には、発光効率100 lm/W, Ra(演色性)60を達成し、白熱電球の20 lm/W、蛍光灯の50-100 lm/Wを凌駕する発光効率を達成した。寿命も白熱電球の1500時間、蛍光灯の12000時間に対して40000時間以上が推定されている。


図1 白色LEDの発光原理と発光スペクトラム(1)
【参考文献】
(1)横田 省二“照明用LEDデバイス”シャープ技報、第99号、pp.17-19、(2009年8月)
 http://www.sharp.co.jp/corporate/rd/34/pdf/99_p17.pdf

(2)田口 常正“高演色白色LED”ULVAC No.53、pp.14-17(2007年10月)


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【最終変更バージョン】
rev.001 2013/5/9