LEDバックライト設計

CCFLを使ったバックライトがこれまで主流でしたが、昨今光源にLEDを使ったバックライトもたくさん製品化されています。しかし、蛍光灯とLED照明機器を比較すると、まだ蛍光灯の方が高効率です。これは、LEDチップ単独では蛍光灯より効率が高くても、熱による発光効率の低下、配光分布変換や拡散板による光のロス、などによってLED照明機器全体としては効率が低下してしまうからです。したがって、LEDに期待されていることを実現するには、熱、光のそれぞれについてこれまでとは異なる設計が必要になってくるのです。

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LEDとはLight(光)Emitting(放出)Diode(電子素子)の略称であり、発光ダイオードのことを差しています。1990年代始めに青色発光ダイオードが開発されたことで光の3原色が揃い白色やフルカラーの表現が出来るようにもなりました。また利用目的によって回路設計や駆動方法が変わってきます。本ページでは、LEDの特徴や設計におけるポイントなどを解説していきます。
この画像は、LEDバックライト設計についてのポイントをまとめています。ポイントは全部で5つあります。1つ目は、LEDは発光熱を持つ為、熱への配慮をすることが大切です。2つ目は、LEDの光を効率よく伝播させることが大切です。3つ目は、LED拡散板の特性を正しく表現することが大切です。4つ目は、LEDの発光方向に対して、垂直な方向に光を抽出することが大切です。5つ目は、LEDの発光分布を正しく表現することが大切です。

LEDとは

LEDとはLight(光)Emitting(放出)Diode(電子素子)の略称であり、発光ダイオードのことを差しています。
この発光ダイオードは電流を流すことで光を発生する半導体素子でできており、材料の違いにより様々な色を発しています。
1990年代始めに青色LEDが開発されたことで光の3原色が揃い白色やフルカラーの表現が出来るようにもなりました。
近年のLED照明の性能向上は目覚しく、夜間に利用する街灯や自動車のヘッドライト、人口光型植物工場の光源に使われるなど幅広い用途として普及しています。

LEDの特性

LEDの特性にはこれまで多く使われていた白熱電球や蛍光灯と比べたくさんの利点があります。

・省エネ性能により電位代を安く抑えられる
・発光させるための効率性が高く小さな光源で明るい
・一般的な寿命は40,000時間程度(使用条件により変動)
・赤外線/紫外線をほとんど含まないため目に優しい
・調光や点滅などが容易に操作出来るなど


一方で、高コストや熱に弱い、色再現性が偏っているといったデメリットも持っています。
これらのデメリットを解決していくことがより良いLED製品の開発に繋がっていくと考えられています。

LEDを駆動させる定電流駆動

LEDの電気回路設計は利用用途によって2種類の駆動に分かれています。 一般的に、供給する電流が少ないメーターや表示機などでは定電圧駆動を採用されることが多く供給する電流が多い照明類は定電流駆動が多く採用されています。



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