ＬＥＤは指向性の高い照明というのが一般的に流布しているようですが、指向

Question

ＬＥＤは指向性の高い照明というのが一般的に流布しているようですが、指向性の根拠は砲丸型の素子形状由来との情報も目にします。となれば実際には志向性を持たせることが技術的に簡単だというだけで、指向性はＬＥＤの根本的な特性ではないとの理解で間違いないでしょうか。あるいは光そのものにも指向性にかかわる特徴があるのでしょうか？

ts3m-ickw · Accepted Answer

LEDが指向性であるのは、その構造に理由があります。

対比するために白熱電球から説明します。
白熱電球は発光するフィラメントが支柱で支えられて宙に浮いています。
なので全方向に光を発することができます。

一方、LEDはシリコン基盤（カソード）上に発光部分（アノード）が平面的に構成されています。
シリコン基盤は光を通さないので、結果として白熱電球の半分の方向にしか光を発することができません。
従ってLEDは無指向性にすることの方が難しいのです。
複数のLEDを立体的に組み合わせることで無指向性にすることが可能ですが、
半導体製造時にはそれができないため、コスト高になります。

OKWaaave · Answer

参考URLにあるのは最近のLED電球に使われるような巨大なLEDです。
中央の発光する部分（黄色い四角）は約10mm□の大きさです。
写真を見ればわかるように、背面に向けて光を出せず、
断面に対して180°以内の範囲に限定されます。

小型で砲弾型のLEDではレンズで集光性を高くして明るくしますが、
LED電球では光を拡散させるためにレンズも反射板もないものが多いです。

LED電球でも小さい砲弾型のLEDを何十個か使うものがありますが、
大きなLEDの製造技術が確立されてきたので、
現在は巨大なLED1つだけのLED電球が主流になっています。

写真でLEDの裏にある銀色のお椀は反射板ではなく放熱板です。

参考URL：http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20090930/175888/?SS=imgview&FD=-721265198

kisinaitui · Answer

LEDの根本的な問題は、発光力が小さいと言う事なんです。

点光源ですので、指向性を制御するのは比較的容易なのですが、指向性をあげないと、光量が少ないので明るくないのです。
そのために砲弾型などのパッケージが採用されています。
(もちろん、砲弾型でないパーッケージの物も有ります。)
ただ、指向性の制御がしやすいという利点から、指向性の狭くても良い物であれば、蛍光灯より簡素で、消費電力も抑えられる物が作れるという利点もあるわけです。

現時点でもLEDの消費電力あたりから発せられる光の総量は蛍光灯に勝てません。
まだ、当分の間無理と考えられています。

光量を大きくしようとしても、LEDの発光点は樹脂に封入されており、光量を上げる為に電気を多く流せば、樹脂が溶解したり変質し破損してこわれます。

まだ、課題が大きな物なんですよ。

hiyotati · Answer

おっしゃるとおり、砲弾型などの指向性を保たせているものが一般的でした。
これは、発光素子自体の光量が少ないため、素子の周辺の樹脂をレンズにして1方向に発光するように設計されたためです。

LED自体の根本的な特性ではなく、今まで商品化されたLEDの特性、が正解です。数年前まではほぼ1方向にしか発光しない製品しかなかったので、LEDの特性＝指向性が挙げられていました。

ＬＥＤは指向性の高い照明というのが一般的に流布しているようですが、指向

LEDが指向性であるのは、その構造に理由があります。

参考URLにあるのは最近のLED電球に使われるような巨大なLEDです。

LEDの根本的な問題は、発光力が小さいと言う事なんです。

おっしゃるとおり、砲弾型などの指向性を保たせているものが一般的でした。

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