下記のセミナーが開催されます。講師を勤めますので、どうぞご参加下さい。
詳細はここをクリックしてください。-- LED照明の眼および人体への影響と国際安全性基準動向セミナー
講 師
1.分析工房(株) シニアパートナー 服部 寿
2.(財)日本色彩研究所 常務理事 小松原 仁 氏
3.(株)中川研究所 林 新 氏
日 時 平成24年4月24日(火) 10:30〜16:00
会 場 [東京・大井町] きゅりあん 4階 第1グループ活動室
聴講料 聴講料 1名につき57,750円(消費税込み・昼食、資料付き)
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき52,500円〕
プログラム
1.LED照明の人体安全に関する日本および海外での対応と規制
2.LED照明による色の見え方
3.LED照明器具による光無線通信及び眼の安全性に関する検討
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◇◆世界の有機EL照明産業を地域別にブレークダウン!
「有機EL照明産業年鑑2012」
レポートの詳細な内容とお申し込み⇒ お申し込みサイト◇◆
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◇◆LED照明産業を製品市場別・企業別にブレークダウン!
「世界LED照明産業年鑑2011」
レポートの詳細な内容とお申し込み⇒ お申し込みサイト◇◆
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◇◆LED照明技術動向・開発動向を分野別に徹底解説!
「LED照明製品とその製品開発・製品戦略の現状と予測2011」
レポートの詳細な内容とお申し込み⇒ お申し込みサイト◇◆
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◇◆LED照明と有機EL照明のコンサルティング
分析工房株式会社
ホームページへ⇒ 分析工房株式会社◇◆
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2012年04月10日
2012年03月14日
LED照明における要求特性と調光技術 LED照明における要求特性と調光技術セミナーのお知らせ
下記のセミナーが開催されます。講師を勤めますので、どうぞご参加下さい。
詳細はここをクリックしてください。-- LED照明における要求特性と調光技術
講 師
1.分析工房(株) シニアパートナー 服部 寿 氏
2.日本サイプレス(株) 技術部
アプリケーションエンジニア シニアスタッフ 松添 信宏 氏
3.スタンレー電気(株) LED照明事業推進室 室長 近藤 俊幸 氏
日 時 平成24年3月29日(木) 10:00〜16:30
会 場 [東京・王子] 北とぴあ 8F 802会議室
聴講料 聴講料 1名につき52,500円(消費税込み・昼食、資料付き)
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき47,250円〕
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◇◆世界の有機EL照明産業を地域別にブレークダウン!
「有機EL照明産業年鑑2012」
レポートの詳細な内容とお申し込み⇒ お申し込みサイト◇◆
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◇◆LED照明産業を製品市場別・企業別にブレークダウン!
「世界LED照明産業年鑑2011」
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◇◆LED照明技術動向・開発動向を分野別に徹底解説!
「LED照明製品とその製品開発・製品戦略の現状と予測2011」
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詳細はここをクリックしてください。-- LED照明における要求特性と調光技術
講 師
1.分析工房(株) シニアパートナー 服部 寿 氏
2.日本サイプレス(株) 技術部
アプリケーションエンジニア シニアスタッフ 松添 信宏 氏
3.スタンレー電気(株) LED照明事業推進室 室長 近藤 俊幸 氏
日 時 平成24年3月29日(木) 10:00〜16:30
会 場 [東京・王子] 北とぴあ 8F 802会議室
聴講料 聴講料 1名につき52,500円(消費税込み・昼食、資料付き)
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき47,250円〕
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2011年10月03日
SEMI主催の最新LED技術動向セミナーのご案内
SEMIテクノロジーシンポジウム(STS)
最新LED技術動向〜高効率化はどこまで実現できるか?
近年、グリーンデバイスへの期待が高まる中、特にLEDは照明や液晶ディスプレー用バックライトなどの光源として、その需要は急速に増えてきています。本セミナーでは、蛍光灯の2倍の発光効率を目指すLED照明の高効率化など、さらに急成長していくLED技術の今後を詳細に解説します。
セッションチェア:下出照明コンサルタント 下出澄夫
開催日:2011年12月9日(金)
時 間:10:00-12:55
場 所:幕張メッセ国際会議場 3F 301会議室
通 訳:通訳なし
お申込みはこちらから⇒お申し込みサイト
-- アジェンダ --
10:00-10:05 セッション紹介
10:05-10:55 期待高まる LED照明
NPO法人 LED照明推進協議会(勤務先:東芝ライテック(株))
広報委員長 小宮 章利
LED素子が高効率になるに従い、LEDが照明市場で使われるようになった。LED照明は従来光源と比べて節電効果も大きく、市場は一気に大きく膨らんだ。新しい企業の参入が相次ぐと共に照明としての要件を満たさない商品も見られ、LED照明をより成熟させるためには課題も多い。
現状のLED照明の課題と今後の動向について説明する。
10:55-11:45 高出力・高効率LEDを実現する新しいGaN結晶基板技術
大阪大学 工学研究科 教授 森 勇介
高出力LEDにおいては、基板にGaN結晶を用いると従来のサファイア基板の場合よりも大幅な高効率化が期待される。その実現においては、GaN結晶の高品質・低コスト化技術の研究開発が重要となる。本講演では、HVPE法などの気相成長法よりも高品質化が容易に実現でき、バルク状結晶育成による低コスト化も期待できるNaフラックス法を取り上げ、最近の進展に関して紹介する。
11:45-12:35 照明用白色LED技術動向〜高効率化に向けて
オスラム(株)オプトセミコンダクターズ事業部 ソリッドステートライティング シニアマネージャー
藁科 英永
照明用白色LEDの市場動向や要求性能と、それに応える技術動向について述べます。市場動向としては、LED化の進む応用とそれぞれにおける要求仕様について。技術動向に関しては、要求される発光効率や信頼性の向上、コストダウンを実現するためのチップ技術・製造方法、パッケージ技術等について紹介します。
12:35-12:50 オーサーズインタビュー
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お申込みはこちらから⇒お申し込みサイト
このセミナーに興味がある方は、こちらのセミナーもお勧めします⇒STS Session 11 OLED
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最新LED技術動向〜高効率化はどこまで実現できるか?
近年、グリーンデバイスへの期待が高まる中、特にLEDは照明や液晶ディスプレー用バックライトなどの光源として、その需要は急速に増えてきています。本セミナーでは、蛍光灯の2倍の発光効率を目指すLED照明の高効率化など、さらに急成長していくLED技術の今後を詳細に解説します。
セッションチェア:下出照明コンサルタント 下出澄夫
開催日:2011年12月9日(金)
時 間:10:00-12:55
場 所:幕張メッセ国際会議場 3F 301会議室
通 訳:通訳なし
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10:00-10:05 セッション紹介
10:05-10:55 期待高まる LED照明
NPO法人 LED照明推進協議会(勤務先:東芝ライテック(株))
広報委員長 小宮 章利
LED素子が高効率になるに従い、LEDが照明市場で使われるようになった。LED照明は従来光源と比べて節電効果も大きく、市場は一気に大きく膨らんだ。新しい企業の参入が相次ぐと共に照明としての要件を満たさない商品も見られ、LED照明をより成熟させるためには課題も多い。
現状のLED照明の課題と今後の動向について説明する。
10:55-11:45 高出力・高効率LEDを実現する新しいGaN結晶基板技術
大阪大学 工学研究科 教授 森 勇介
高出力LEDにおいては、基板にGaN結晶を用いると従来のサファイア基板の場合よりも大幅な高効率化が期待される。その実現においては、GaN結晶の高品質・低コスト化技術の研究開発が重要となる。本講演では、HVPE法などの気相成長法よりも高品質化が容易に実現でき、バルク状結晶育成による低コスト化も期待できるNaフラックス法を取り上げ、最近の進展に関して紹介する。
11:45-12:35 照明用白色LED技術動向〜高効率化に向けて
オスラム(株)オプトセミコンダクターズ事業部 ソリッドステートライティング シニアマネージャー
藁科 英永
照明用白色LEDの市場動向や要求性能と、それに応える技術動向について述べます。市場動向としては、LED化の進む応用とそれぞれにおける要求仕様について。技術動向に関しては、要求される発光効率や信頼性の向上、コストダウンを実現するためのチップ技術・製造方法、パッケージ技術等について紹介します。
12:35-12:50 オーサーズインタビュー
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2011年09月06日
蛍光灯に代わる一般照明用のLED照明の技術動向
従来の蛍光灯に代わる照明としては、直管蛍光ランプ形LED(以下LED蛍光灯)が60lm/Wとやや省エネで、寿命が長く、紫外線が出ないので食品や衣類を傷めないため、世界中で多くの企業から販売されている。また、価格も1本5000円以下と、現在まで継続して下がって来た。保障期間も5年程度と長い商品もある。
しかしながら、LED蛍光灯は安全上の課題がある。一般的には、LED蛍光灯は既設蛍光灯用のトランス、インバータ回路を外す簡単な配線替え工事が必要である。配線替えの方法がメーカによって異なるので、一般消費者が間違って他メーカのLED蛍光灯に交換した場合は、配線がショートするなどの危険性がある。また、従来の蛍光灯を間違って取り付けた場合も爆発の危険性がある。LED蛍光灯の上部にアルミ製のヒートシンクが付いている場合が多く、その上にホコリが蓄積して、加熱により悪臭を放ったり、煙が出たりする可能性もある。このために韓国では一般消費者への販売は禁止された。米国でも、既設の蛍光灯器具のソケットに取り付けるタイプのLED蛍光灯の販売は規制されている。
このように取扱に注意が必要であるが、日本国内では大型店舗、工場、駐車場、ホテル、事務所、官庁など多くの場所で、LED蛍光灯への切り替えが進んでおり、その市場規模は大きい。しかし、新築の建物で設置する場合は、照明器具がLED蛍光灯専用の器具が使えるので、上記のような安全上の課題は無い。このような器具としては、平面照明のLEDのエッジライト方式が一般化しつつある。
LED蛍光灯の課題は省エネと明るさの確保である。最近では明るく省エネタイプのインバータ回路により始動する蛍光灯が多用されており、効率も良い。これをLED蛍光灯単純に変えてもそれほどは省エネにはならないので、LEDの特長を生かして、寿命が長いことや、調光ができるなど付加価値を加えることも普及のためには必要である。LEDの寿命確保のためには、熱設計が重要であり、小出力のLEDを多数使用することや、1チップ1パッケージタイプを採用するなどいろいろな工夫がなされている。アルミの冷却フィンは冷却には有利と考えられるが、ホコリが溜まりやすい欠点があるので、設置場所によってフィンが無い場合の方が望ましい場合があると考える。ホコリが溜まると、臭いや煙が出る可能性がある。また、重量が大きいと、自重や熱膨張で曲がってしまって落下事故が起こる。このため、軽くてかつ強度があることが望ましい。
オフィスなどでLED蛍光灯を長時間使う場所では、目や皮膚に悪影響を及ぼす健康面のリスクがある。このために、色温度が3000度から4000度程度までの、できるだけ色温度の低い照明(電球色に近い照明)を選ぶことが望ましい。色温度を下げると、蛍光体を多く使いために、発光効率が下がり、省エネ効果や投資効果は低くなるが、使う人の心地よさや健康リスクを優先して照明の仕様を決定することが大切と考える。
LED蛍光灯は韓国、台湾、中国からも多数のメーカから輸入されている。これらから選ぶ場合は品質の管理や使用LEDチップの選定が肝要である。LEDチップの寿命が非常に短い場合があり、バラツキが少なく信頼性があり、他社特許への侵害の恐れの無いLEDチップのメーカ品を選ぶ必要がある。
蛍光灯器具に代わるLED照明器具としては、エッジライト方式の平面パネル照明器具が最も一般的である。薄く作れて、LED特有の眩しさも低減できる。導光板内で光が減衰するので、大面積のパネルが作れないことや、器具としての発光効率がやや低いことが欠点である。
丸型の蛍光灯機器に対しては、このようなエッジライト方式は採用が難しいので、LEDの光を直接照らす方向に向ける照射方式が多い。例えば、2010年10月にグループ会社の日立ライティングを吸収合併した日立アプライアンスは2011年10月から家庭用のLED照明のシーリングライト6機種の発売を開始した。同社が家庭用シーリングライトを販売するのは初めてである。この製品は、センサーで部屋の明るさを検知し、昼間は自動で暗くなったり消灯したりして消費電力を抑える機能もある。さらに、節電ボタンで消費電力を約15%抑えるなど省エネにも配慮しており、市場想定価格4万〜8万5000円前後である。
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しかしながら、LED蛍光灯は安全上の課題がある。一般的には、LED蛍光灯は既設蛍光灯用のトランス、インバータ回路を外す簡単な配線替え工事が必要である。配線替えの方法がメーカによって異なるので、一般消費者が間違って他メーカのLED蛍光灯に交換した場合は、配線がショートするなどの危険性がある。また、従来の蛍光灯を間違って取り付けた場合も爆発の危険性がある。LED蛍光灯の上部にアルミ製のヒートシンクが付いている場合が多く、その上にホコリが蓄積して、加熱により悪臭を放ったり、煙が出たりする可能性もある。このために韓国では一般消費者への販売は禁止された。米国でも、既設の蛍光灯器具のソケットに取り付けるタイプのLED蛍光灯の販売は規制されている。
このように取扱に注意が必要であるが、日本国内では大型店舗、工場、駐車場、ホテル、事務所、官庁など多くの場所で、LED蛍光灯への切り替えが進んでおり、その市場規模は大きい。しかし、新築の建物で設置する場合は、照明器具がLED蛍光灯専用の器具が使えるので、上記のような安全上の課題は無い。このような器具としては、平面照明のLEDのエッジライト方式が一般化しつつある。
LED蛍光灯の課題は省エネと明るさの確保である。最近では明るく省エネタイプのインバータ回路により始動する蛍光灯が多用されており、効率も良い。これをLED蛍光灯単純に変えてもそれほどは省エネにはならないので、LEDの特長を生かして、寿命が長いことや、調光ができるなど付加価値を加えることも普及のためには必要である。LEDの寿命確保のためには、熱設計が重要であり、小出力のLEDを多数使用することや、1チップ1パッケージタイプを採用するなどいろいろな工夫がなされている。アルミの冷却フィンは冷却には有利と考えられるが、ホコリが溜まりやすい欠点があるので、設置場所によってフィンが無い場合の方が望ましい場合があると考える。ホコリが溜まると、臭いや煙が出る可能性がある。また、重量が大きいと、自重や熱膨張で曲がってしまって落下事故が起こる。このため、軽くてかつ強度があることが望ましい。
オフィスなどでLED蛍光灯を長時間使う場所では、目や皮膚に悪影響を及ぼす健康面のリスクがある。このために、色温度が3000度から4000度程度までの、できるだけ色温度の低い照明(電球色に近い照明)を選ぶことが望ましい。色温度を下げると、蛍光体を多く使いために、発光効率が下がり、省エネ効果や投資効果は低くなるが、使う人の心地よさや健康リスクを優先して照明の仕様を決定することが大切と考える。
LED蛍光灯は韓国、台湾、中国からも多数のメーカから輸入されている。これらから選ぶ場合は品質の管理や使用LEDチップの選定が肝要である。LEDチップの寿命が非常に短い場合があり、バラツキが少なく信頼性があり、他社特許への侵害の恐れの無いLEDチップのメーカ品を選ぶ必要がある。
蛍光灯器具に代わるLED照明器具としては、エッジライト方式の平面パネル照明器具が最も一般的である。薄く作れて、LED特有の眩しさも低減できる。導光板内で光が減衰するので、大面積のパネルが作れないことや、器具としての発光効率がやや低いことが欠点である。
丸型の蛍光灯機器に対しては、このようなエッジライト方式は採用が難しいので、LEDの光を直接照らす方向に向ける照射方式が多い。例えば、2010年10月にグループ会社の日立ライティングを吸収合併した日立アプライアンスは2011年10月から家庭用のLED照明のシーリングライト6機種の発売を開始した。同社が家庭用シーリングライトを販売するのは初めてである。この製品は、センサーで部屋の明るさを検知し、昼間は自動で暗くなったり消灯したりして消費電力を抑える機能もある。さらに、節電ボタンで消費電力を約15%抑えるなど省エネにも配慮しており、市場想定価格4万〜8万5000円前後である。
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LED電球の技術動向
日本国内ではLED電球は一般的なE26口金対応のモデルや、E17口金の小型電球、さらに店舗で多く使用されているE11口金タイプまで多くのモデルが発売されている。また、家庭などでの様々な使用状況を考慮して、調光器が無くても、明るさや色温度を変化できる調色・調光タイプも販売されている。また人感センサーを内臓したLED電球も発売されている。
従来は直下照度を明るくする光学設計が主体であったが、LED電球の周辺全体を照らせるように、レンズなどでLEDの光を周囲に拡散できるタイプも発売されている。
このように、LED電球の仕様も多様化しており、高付加価値化、小型化している。メーカ間の競争は激化しているが、製品の差別化が難しくなってきているので、価格面でも従来よりも低下しており、1000円台から4000円台で販売されている。このために、製造拠点は中国などの人件費や材料費が安い地域で行う傾向にある。
技術的な課題としては、ダウンライトとしてケースの内部で使用する場合に熱が十分に逃げずに、電源部などの寿命を短くする、さらに浴室や台所などの水の露結の恐れがある所での使用でも故障しやすいなどの問題がある。電源部の大きさの関係で、口金近くが大きくて、ダウンライトなどの照明器具に入らない場合もある。E11口金タイプでは、やはり電源部が大きい場合は、ランプの長さが長くなって、見た目が悪い場合もある。
パナソニックは、2011年1月に配光角を大きくしたLED電球「EVERLEDS」を発表した。このEVERLEDSは、大型グローブ内の円周上にLEDパッケージと2重の反射板を配置し、光を広げる新しい光学設計技術を採用している。円周上に配置されたLEDパッケージ上部にも電源回路を配置する省スペース・放熱設計の採用により、白熱電球とほぼ同じ配光角となる約300度を実現した。
シャープも2011年9月に、配光角が180°以上の全般配光形で、昼白色相当で820 lm(白熱電球60W形相当)、電球色相当で690lmの業界最高レベルの明るさを実現した<DL-LA83N>を発売した。「光拡散レンズ」の搭載などにより直進性の強いLEDの光を広範囲に広げるので、ペンダントライトやリビング照明などに適しているが、調光器には対応していない。月産5万個を見込んでいる。
韓国・台湾などもLED電球のメーカが多数あるが、日本メーカほどデザイン性、光の配光性、演色性などを考慮していない。むしろ、価格や性能面での競争を意識し、冷却フィンが外部に出ているなど、見た目のデザインにこだわる一般家庭で使われるには適さない製品が多い。日本製品で使われる電源回路はコンデンサなどで耐熱性の高い部品が使われているので、デザイン面でも優れた設計が可能であるように思える。
一方、欧州の開発中のLED電球としては、フィリップスが、アメリカエネルギー省 (DOE)主催のLEDライトのコンペ L Prize(the Bright Tomorrow Lighting Prize competition)を通過し、60W白熱球を代替するために開発中の電球型LEDが2011年の初代のテスト合格者となった。このL Prizeは、2008年の12月に告知し、2009年のエントリー締め切り時点で、応募がフィリップスだけであったことで、その後の性能テストなどを通過することができるかだけが問題となっていた。応募の条件は、60W白熱球を置き換える仕様であることと全光束 900lm 、色温度 2700 - 3000 ケルビン、寿命25000時間以上、そしてさまざまな一般使用に耐えうる仕様を満たしていることであった。発光部分が3つか4つに分かれたユニークな形状の、”Philips' 60 Watt incandescent LED replacement bulb”120V-10WがL Prizeの60W白熱球代替部門賞を獲得、賞金1000 万ドルを商品開発費として手にした。製品化は2012年の早い時期に行われる予定である。
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従来は直下照度を明るくする光学設計が主体であったが、LED電球の周辺全体を照らせるように、レンズなどでLEDの光を周囲に拡散できるタイプも発売されている。
このように、LED電球の仕様も多様化しており、高付加価値化、小型化している。メーカ間の競争は激化しているが、製品の差別化が難しくなってきているので、価格面でも従来よりも低下しており、1000円台から4000円台で販売されている。このために、製造拠点は中国などの人件費や材料費が安い地域で行う傾向にある。
技術的な課題としては、ダウンライトとしてケースの内部で使用する場合に熱が十分に逃げずに、電源部などの寿命を短くする、さらに浴室や台所などの水の露結の恐れがある所での使用でも故障しやすいなどの問題がある。電源部の大きさの関係で、口金近くが大きくて、ダウンライトなどの照明器具に入らない場合もある。E11口金タイプでは、やはり電源部が大きい場合は、ランプの長さが長くなって、見た目が悪い場合もある。
パナソニックは、2011年1月に配光角を大きくしたLED電球「EVERLEDS」を発表した。このEVERLEDSは、大型グローブ内の円周上にLEDパッケージと2重の反射板を配置し、光を広げる新しい光学設計技術を採用している。円周上に配置されたLEDパッケージ上部にも電源回路を配置する省スペース・放熱設計の採用により、白熱電球とほぼ同じ配光角となる約300度を実現した。
シャープも2011年9月に、配光角が180°以上の全般配光形で、昼白色相当で820 lm(白熱電球60W形相当)、電球色相当で690lmの業界最高レベルの明るさを実現した<DL-LA83N>を発売した。「光拡散レンズ」の搭載などにより直進性の強いLEDの光を広範囲に広げるので、ペンダントライトやリビング照明などに適しているが、調光器には対応していない。月産5万個を見込んでいる。
韓国・台湾などもLED電球のメーカが多数あるが、日本メーカほどデザイン性、光の配光性、演色性などを考慮していない。むしろ、価格や性能面での競争を意識し、冷却フィンが外部に出ているなど、見た目のデザインにこだわる一般家庭で使われるには適さない製品が多い。日本製品で使われる電源回路はコンデンサなどで耐熱性の高い部品が使われているので、デザイン面でも優れた設計が可能であるように思える。
一方、欧州の開発中のLED電球としては、フィリップスが、アメリカエネルギー省 (DOE)主催のLEDライトのコンペ L Prize(the Bright Tomorrow Lighting Prize competition)を通過し、60W白熱球を代替するために開発中の電球型LEDが2011年の初代のテスト合格者となった。このL Prizeは、2008年の12月に告知し、2009年のエントリー締め切り時点で、応募がフィリップスだけであったことで、その後の性能テストなどを通過することができるかだけが問題となっていた。応募の条件は、60W白熱球を置き換える仕様であることと全光束 900lm 、色温度 2700 - 3000 ケルビン、寿命25000時間以上、そしてさまざまな一般使用に耐えうる仕様を満たしていることであった。発光部分が3つか4つに分かれたユニークな形状の、”Philips' 60 Watt incandescent LED replacement bulb”120V-10WがL Prizeの60W白熱球代替部門賞を獲得、賞金1000 万ドルを商品開発費として手にした。製品化は2012年の早い時期に行われる予定である。
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2011年08月08日
目への光の熱エネルギー負荷
目の安全性という点ではまず光の持つ熱エネルギーによる損傷があり、太陽光やレーザーを直接見ることによる網膜の損傷は一般的に考えられる。
特に光の波長が同じで山と谷が揃っているいわゆるコヒーレントなレーザー光の場合は光学的な焦点部では強いエネルギーピークが生じ損傷が生じやすいため、視認により容易に目の網膜に熱損傷を受けるため、レーザー製品の安全基準(JISC 6802)が作られている。LED自身はコヒーレントな光を発する訳ではないが、2001年にIEC60825-12のレーザーの安全基準に含まれることになった。LEDがレーザー安全規格の対象になった経緯としては、 光ファイバー通信ではレーザーだけでなくLEDも光源として使われているが、LED光源は光ファイバーの中を通ることでコヒーレンス性が出てくることから、IEC 60825-2(光ファイバー通信のレーザ安全規格)の中でLEDも適用対象に組み込まれたことに始まった。このときIEC 60825-1の適用範囲にLEDが適用対象として規定されることになった。このことで光ファイバー用途以外のLED製品に対しても、あたかもレーザー製品の一部かのように扱う印象を与える可能性があることで、一般のLED照明であっても、一般の人には使用の際に安全性の観点から少し引っ掛かっていた可能性がある。
H18年7月CIE(国際照明委員会)の国際規格「CIE S 009;光源及び照明機器の光生物学的安全性」がIEC62471としてIEC規格化されることで、光ファイバー用途以外の一般のLEDはレーザー安全規格から分離され一般の光源と同等の扱いを受けることになり安全基準が変更された。(LEDをIEC60825-1から適用除外することが決定された) なおこの修正はJISC6802(2005)にはまだ反映されていない。
LED照明商品は一般にはJISC 6802(2005)のクラス1に相当するといえる。ただし今後のLEDの高出力化、高効率化に伴い点光源からの強い光エネルギーはますます高くなる傾向が有る。特にフィラメントを光源とする白熱電球に比べて、点光源のLEDは網膜上に結像する際に小面積のため網膜の局部に高い熱エネルギー分布を生じるため、網膜の受ける光エネルギーによる熱負荷はますます増大する傾向が有るといえる。目の網膜への負荷という意味では、今後のLED照明は増大する光エネルギー密度による目の安全性を考慮すると、特に日常の使用に関してはLED光の直接的な使用を避け、間接照明化や分散板や拡散板等により光エネルギーの平準化、ソフト化技術が商品化には必要になってくるものと考えられる。
最近のオスラム社HPのLED商品説明を見ると、「LEDの種類や使用状況等の如何に関わらず、LED光源は直接見るべきではない」との警告が見られるようになったが、LEDの高出力化による目の負担の増大による網膜損傷をメーカとして事前に警告することで、メーカとしてのリスク対応を始めているものといえる。
なお高出力化動向という将来の話ではなくても、現状のLEDに於いて、LEDの出力は駆動電流の増大と共にかなり増大する可能性がある。たとえば一部LEDが故障によりショートすると増大した駆動電流はLED製品寿命、エネルギー効率、光出力増大等に繋がる可能性は否定できないので、このオスラム社の警告はLED照明を使用する側の全てが、心すべき警告といえる。
光による光生物的安全性に関しては、紫外線に起因する生体の障害については以前からも知られており、それを軽減する対応が取られているが、それらを含めて光に起因する人の眼や皮膚に対する傷害は、以下の8種類あるとされる。
・眼及び皮膚に対する紫外線による傷害
・眼に対する近紫外線による傷害
・青色光による網膜傷害
・小型光源の青色光による網膜傷害
・網膜の熱傷害(低可視光;赤外線電球のような可視光より赤外線量の多いもの)
・眼の赤外線による傷害
・皮膚の熱傷害
網膜の細胞は10℃上昇すると致命的な熱傷害を受ける。赤外線やレーザーが眼の損傷に影響が有ることは容易に想像できる。上記の眼の傷害で以外に思われるのが以下に示す青色光による傷害である。
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◇◆LED照明技術動向・開発動向を分野別に徹底解説!
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特に光の波長が同じで山と谷が揃っているいわゆるコヒーレントなレーザー光の場合は光学的な焦点部では強いエネルギーピークが生じ損傷が生じやすいため、視認により容易に目の網膜に熱損傷を受けるため、レーザー製品の安全基準(JISC 6802)が作られている。LED自身はコヒーレントな光を発する訳ではないが、2001年にIEC60825-12のレーザーの安全基準に含まれることになった。LEDがレーザー安全規格の対象になった経緯としては、 光ファイバー通信ではレーザーだけでなくLEDも光源として使われているが、LED光源は光ファイバーの中を通ることでコヒーレンス性が出てくることから、IEC 60825-2(光ファイバー通信のレーザ安全規格)の中でLEDも適用対象に組み込まれたことに始まった。このときIEC 60825-1の適用範囲にLEDが適用対象として規定されることになった。このことで光ファイバー用途以外のLED製品に対しても、あたかもレーザー製品の一部かのように扱う印象を与える可能性があることで、一般のLED照明であっても、一般の人には使用の際に安全性の観点から少し引っ掛かっていた可能性がある。
H18年7月CIE(国際照明委員会)の国際規格「CIE S 009;光源及び照明機器の光生物学的安全性」がIEC62471としてIEC規格化されることで、光ファイバー用途以外の一般のLEDはレーザー安全規格から分離され一般の光源と同等の扱いを受けることになり安全基準が変更された。(LEDをIEC60825-1から適用除外することが決定された) なおこの修正はJISC6802(2005)にはまだ反映されていない。
LED照明商品は一般にはJISC 6802(2005)のクラス1に相当するといえる。ただし今後のLEDの高出力化、高効率化に伴い点光源からの強い光エネルギーはますます高くなる傾向が有る。特にフィラメントを光源とする白熱電球に比べて、点光源のLEDは網膜上に結像する際に小面積のため網膜の局部に高い熱エネルギー分布を生じるため、網膜の受ける光エネルギーによる熱負荷はますます増大する傾向が有るといえる。目の網膜への負荷という意味では、今後のLED照明は増大する光エネルギー密度による目の安全性を考慮すると、特に日常の使用に関してはLED光の直接的な使用を避け、間接照明化や分散板や拡散板等により光エネルギーの平準化、ソフト化技術が商品化には必要になってくるものと考えられる。
最近のオスラム社HPのLED商品説明を見ると、「LEDの種類や使用状況等の如何に関わらず、LED光源は直接見るべきではない」との警告が見られるようになったが、LEDの高出力化による目の負担の増大による網膜損傷をメーカとして事前に警告することで、メーカとしてのリスク対応を始めているものといえる。
なお高出力化動向という将来の話ではなくても、現状のLEDに於いて、LEDの出力は駆動電流の増大と共にかなり増大する可能性がある。たとえば一部LEDが故障によりショートすると増大した駆動電流はLED製品寿命、エネルギー効率、光出力増大等に繋がる可能性は否定できないので、このオスラム社の警告はLED照明を使用する側の全てが、心すべき警告といえる。
光による光生物的安全性に関しては、紫外線に起因する生体の障害については以前からも知られており、それを軽減する対応が取られているが、それらを含めて光に起因する人の眼や皮膚に対する傷害は、以下の8種類あるとされる。
・眼及び皮膚に対する紫外線による傷害
・眼に対する近紫外線による傷害
・青色光による網膜傷害
・小型光源の青色光による網膜傷害
・網膜の熱傷害(低可視光;赤外線電球のような可視光より赤外線量の多いもの)
・眼の赤外線による傷害
・皮膚の熱傷害
網膜の細胞は10℃上昇すると致命的な熱傷害を受ける。赤外線やレーザーが眼の損傷に影響が有ることは容易に想像できる。上記の眼の傷害で以外に思われるのが以下に示す青色光による傷害である。
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LED照明機器の市場規模
2011年のLED照明機器全体の世界市場規模は、分析工房の調査では、約270億ドル(約2.4兆円)と推定する。このうち北米市場が約64億ドル、EU市場が約60億ドル、日本市場が約23億ドル、中国市場が約48億ドル、インド市場が約13億ドルである。今後の予測としては、5年後の2016年には照明のLED化や白熱電球の廃止により世界市場は現在の約4倍の約1140億ドル(約10兆円)に成長し、このうち北米市場が約220億ドル、EU市場が約190億ドル、日本市場が約70億ドル、中国市場が約230億ドル、インド市場が約70億ドルになると予測する。世界全体での全照明に対するLED照明機器の割合は、2011年が27%であるのに対して、2016年では約60%にもなる。
照明向けの白色LEDデバイスの世界の市場規模は、2011年では104億ドルから、2016年では約380億ドルに成長すると予測する。
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照明向けの白色LEDデバイスの世界の市場規模は、2011年では104億ドルから、2016年では約380億ドルに成長すると予測する。
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目へのLED照明の青色成分の危険性
光エネルギーが熱源として目の網膜に作用する危険性もあるが、波長の短い青色の光は光化学反応を起こす傾向がある。具体的には水晶体のたんぱく質と反応することでたんぱく質を白濁する損傷を起こす可能性がある。欧米では「青色照明の危険」(Blue-Light Photochemical Retina Hazard)として青色による光化学反応による網膜損傷として良く知られた課題であり主に欧米を中心に研究が継続・推進されている。なお青色の光は強いエネルギーを持つため、水晶体、網膜上でフリーラジカルを発生し易く組織の酸化を促進することがこれらの原因と言われる。
人の目に対する青色照明の怖さは、一般の白色LEDの青色波長のピーク位置が人の視感度が低い400〜500nm波長領域に有ることで、強い青色の光を受けたとしても本人は視感度が低い波長の光のため、左程それを自覚しないため、知らないうちに強い青色光によるダメージを網膜に受けてしまう可能性がある。
つまり太陽光や溶接アーク等の光は視感度の強い波長領域の光を含むため、強い光には自然と目をそむけたり目を閉じたりして本能的に暴露を避けることをできるが、そういった自発的に強い光をプロテクトする動作が期待できない。照明の光生物学的安全性(Photo-biological Safety)に関するIECの技術報告(IEC TR 62471-2)が2009年9月1日に発行されたが、この中にはリスクグループ毎の紫外線(200nmから400nm)、青色光(300nmから400nm、400nmから780nm)、赤外線(780nmから3000nm)による警告の基準や照明機器、光源の安全性への表示・対応方法の基準が明確に示されているこのドラフト案を受けて、各LEDチップメーカは製品の技術資料には、上記技術報告の警告がそのまま採用され始めている。
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人の目に対する青色照明の怖さは、一般の白色LEDの青色波長のピーク位置が人の視感度が低い400〜500nm波長領域に有ることで、強い青色の光を受けたとしても本人は視感度が低い波長の光のため、左程それを自覚しないため、知らないうちに強い青色光によるダメージを網膜に受けてしまう可能性がある。
つまり太陽光や溶接アーク等の光は視感度の強い波長領域の光を含むため、強い光には自然と目をそむけたり目を閉じたりして本能的に暴露を避けることをできるが、そういった自発的に強い光をプロテクトする動作が期待できない。照明の光生物学的安全性(Photo-biological Safety)に関するIECの技術報告(IEC TR 62471-2)が2009年9月1日に発行されたが、この中にはリスクグループ毎の紫外線(200nmから400nm)、青色光(300nmから400nm、400nmから780nm)、赤外線(780nmから3000nm)による警告の基準や照明機器、光源の安全性への表示・対応方法の基準が明確に示されているこのドラフト案を受けて、各LEDチップメーカは製品の技術資料には、上記技術報告の警告がそのまま採用され始めている。
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2011年06月01日
「国際LED/有機EL製造技術フォーラム」のご案内
今年のセミコン・ジャパン2011(会期:2011年12月7日(水)〜9日(金)、於:幕張メッセ)では、近年に期待値が高まっている有機ELやLEDの製造・材料技術にフォーカスを当てた「国際LED/有機EL製造技術フォーラム」を設けることとなりました。
本フォーラムは、、国内外からLED/有機ELの主要技術が一堂に会する注目のイベントになります。また、12月5日(月)〜7日(水)には、同会場にてPVJapan2011も開催され、世界中から注目されるホットなテクニカルウイークとなります。
現在は、「国際LED/有機EL製造技術フォーラム」のご出展企業を下記のように次世代技術パビリオンにて募集中です。
http://www.semiconjapan.org/ja/exhibitors/apply-to-exhibit
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本フォーラムは、、国内外からLED/有機ELの主要技術が一堂に会する注目のイベントになります。また、12月5日(月)〜7日(水)には、同会場にてPVJapan2011も開催され、世界中から注目されるホットなテクニカルウイークとなります。
現在は、「国際LED/有機EL製造技術フォーラム」のご出展企業を下記のように次世代技術パビリオンにて募集中です。
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2011年05月07日
LED照明のセミナーのご案内
本セミナーでは、LED照明事業の新規参入を狙う企業や、世界に向けた戦略を
練っている企業の担当者に向け、世界動向の解説から、欧・米・中における普及状況
と市場参入戦略などについて、同分野の第一人者の方々に分かりやすく、かつ、詳細
に解説していただきます。
◆◇◆◇◆◇◆◇ セミナーのご案内 ◇◆◇◆◇◆◇◆
Electronic Journal 第806回 Technical Seminar
LED照明の世界戦略★徹底解説
主催:電子ジャーナル
日時:6月22日(水)9:50〜16:55
会場:総評会館(東京・御茶ノ水)
参加費:47,500円(テキスト代/昼食代/消費税含む)
定員:40名
※定員になり次第、締め切らせて頂きます。お早めにお申込み下さい。
★☆★早割サービス実施中 !★☆★--------------------------------------
開催日1か月前までに参加申込をされた場合、参加費を定価から2割引とさせて
いただきます。ぜひご利用ください!
----------------------------------------------------------------------
《プログラム》
【09:50〜11:50】1. LED照明製品・市場の世界動向
1. 最近の照明製品動向
2. 照明機器全体の世界市場規模予測
3. LED照明機器の世界市場規模予測
4. LED照明の用途
5. LED照明機器の課題
6. 白色LED関連技術の俯瞰
7. 白色LED光源の今後の発光効率と価格の予測
8. 米国や韓国での政府のLED照明機器の普及促進政策
分析工房(株) 服部 寿
【12:30〜13:30】2. 米国におけるLED照明の普及状況と安全規格
(株)UL Japan 営業第一部 佐久間洋一氏
【13:35〜14:35】3. 欧州におけるLED照明の普及状況と市場参入戦略
分析工房(株) 服部 寿
【14:45〜16:45】4. 中国におけるLED照明の普及状況と市場参入戦略
フロンティア・マネジメント(株) 肖 宇生氏
【16:45〜16:55】名刺交換会
▼お申し込みは電子ジャーナル社のホームページをご利用下さい。
http://www.electronicjournal.co.jp/t_seminar/806.html
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