LEDに関する専門用語は多々ありますが、特にLED照明を理解するために必要な用語を整理して次に紹介いたします。

リードフレーム(2本足の部分)にLED素子を実装し、それを樹脂で封止したもの。形状が砲弾型や臼型などがあるが総称して縦型LEDとも言われます。封止樹脂部は直径にするとおもに3mm～10mmの大きさがあります。

一個当たりのパワーが小さいので複数まとめて使用することで、サインディスプレーやイルミネーションに応用されています。 (写真1)

写真1　砲弾型LEDの例

表面実装とはプリント基板(セラミックと有機基板がある)にLED素子を載せ、導電パターンに直接はんだ付けして実装する形態。表面実装型LEDはチップLEDとも呼ばれ縦型LEDなどに比べて明るく、広い角度に照射できる。(写真2)(図1)そのほかにランプハウスという成形枠付きのリードフレームにLED素子を実装したタイプもある。

LED素子を収容し照明器具に利用できる部材。表面実装とスル―ホール実装型がある。

複数のLED素子を基盤に直接結合して、一つのモジュールにしたものです。従来のようなパッケージを行わないため、実装の面積を小さくすることができ、チップオンボード(頭文字をとってCOB)ともいいます。COB LEDは点灯したときは複数のLED素子による粒々感がなく、一つの照明パネルのように見える。(写真３)

写真3　ワンコアのモジュール(右側)

赤・緑・青の三原色のチップを一つの発光体としたもの。これらの色の割合により白色光が得られる。発熱は抑えられますが演色性の高い白色を作るには不向きである。

複数の照明用LEDパッケージをおもに平面的に配置し、点灯回路を搭載して一つのユニットとしたもの。商用電源に直接接続することで点灯できるものでLED電球やライン型LEDモジュールなどがある。(写真４)

写真4　ライン型LEDモジュールの例

LEDパッケージの効率を発光効率という。LEDモジュールはそのままLEDモジュールの効率、LED器具は固有エネルギー消費効率、もしくは総合効率と言う。固有エネルギー消費効率は器具から放射される光束を光源の消費電力で割った値で、車の燃費のように数値が高いほど省エネに寄与する目安になる。 例えば器種にもよりますが、白熱灯器具の場合5～10lm/Wくらいであるが、LED器具は30～100lm/Wが多く、効率の高い器具では150lm/Wを超えるものも出現している。効率の単位はいずれもlm/W(ルーメンパーワット)で表される。(図2)

図2、LEDの効率　（LED　lighting　selection　Vol２　ローム株式会社　2011）

一般照明用のLEDモジュールは光になる部分を除いたワット数分の熱が発生する。もし熱がこもりやすい照明器具にLEDモジュールを使用すると、温度が上昇して発光効率が低下する。その結果電源回路内の電子部品が破損して短寿命の原因となる。 LEDモジュールやLED器具は熱を伝導や対流で逃がす必要があり、例としては空冷エンジンとしてヒダを小さくしたような放熱機構を設けて温度上昇を抑えることもある。これをヒートシンクと言っているが最近は特殊な冷却技術によってヒダのないLEDモジュールや器具も開発されている。

光の3原色を均等に混ぜると白色光になるが、黄色にシアン（やや緑かかった明るい青色）の2色の混光でも白色光になる。この原理を使って青色LEDに黄色の蛍光体を使用することで白色光が出せる。このような白色光を疑似白色LEDと言う。 視感度の高い波長である黄色が使われていることからLEDモジュールの効率(lm/W)が高く、明るさを優先とした一般照明用に使われている。

一般照明用LED光源は従来光源に比べ寿命の長いことが大きな特徴である。普通、寿命は定格寿命(設計寿命)と言われ、それはJISや照社団法人・照明具工業会で定義されている。

例えばJISでは「LEDモジュールが点灯しなくなるまでの総点灯時間、又は全光束が点灯初期に測定した値の70％に下がるまでの総点灯時間のいずれか短い時間」と定義している。一般にLEDの定格寿命はモジュールにもよるが4万時間が多い。 しかしこれはLEDモジュールにとって良い使用条件下でのことで、実際の使用環境が考慮されているわけではない。例えば放熱の悪い状況では寿命が短くなる恐れがある。つまり寿命が4万時間と言っても、それは予想値で保証値ではないのである。

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