LED 第 章 8 1 特長 2 構造 3 動作原理 4 特性 放射束 (全光量) 放射強度 放射照度 順電流−順電圧特性 放射束−順電流特性 指向特性 発光スペクトル 応答速度、遮断周波数 章 4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 8 L E D 5 使い方 5-1 5-2 5-3 直流駆動 パルス駆動 劣化 6 応用例 6-1 6-2 6-3 6-4 6-5 6-6 エンコーダ 光電スイッチ 検出用光源 血液分析 距離測定 光通信 7 新たな取り組み 215 LED LED (Light Emitting Diode)は、 電気エネルギーを光エネルギーに変換する半導体素子です。 レーザダイオードと比較する と、 安価で長寿命というメリットをもっています。 LEDは、 可視光LEDと不可視光LEDに大別できます。 可視光LEDは主に表示用や照明用として、 受光素子を使わずにLED単 独で使われますが、 不可視光LEDは主にフォトダイオードやCMOSイメージセンサなどの受光素子と組み合わせて使用されます。 当社は、 可視光LEDとして、 光電スイッチなどにおいて受光素子と組み合わせて使用する赤色LEDを用意しています。 当社の 赤色LEDは発光パワーが大きく、受光素子がその光を検出したときに大きな光電流が得られることが特長です。一方、不可視 光LEDとしては赤外LEDを用意しています。 これらの赤色LEDと赤外LEDは、 光電スイッチ・光通信・分析・CMOSイメージセン サ用照明など幅広い用途に使われています。 当社では、 結晶成長技術やプロセス技術の向上によって、 LEDの高出力・長寿命を実現しています (適切な駆動条件下では 10年以上の動作が可能)。 結晶成長工程においては、 従来の液相成長に加え、 最新の気相成長技術を用いることで、 幅広い製 品の設計を可能としています。 プロセス工程については、 大量生産に加えて少量での生産にも対応できるような体制を取ってい ます。 アッセンブリ工程や検査工程も、 少量生産と大量生産において同等の品質管理を行い、 高い信頼性の実現が可能な体制 章 8 となっています。 浜松ホトニクスのLED L E D タイプ 赤外LED 高出力 光電スイッチ 三角測量 赤外カメラの照明 高速応答 光波距離計 光ファイバ通信 電流狭窄型 (小スポット光タイプ) 光電スイッチ 光ファイバ通信 平行光 エンコーダ 長波長 水分・ガス検出 光電スイッチ VICS仕様 (受光素子と一体化) 赤色LED 216 用途 VICS (Vehicle Information and Communication System: 道路交通情報通信システム) 車載器 高出力 光電スイッチ バーコードリーダ 狭指向性 光電スイッチ RC (Resonant Cavity)型 光ファイバ通信 1. 特長 2. 構造 1. 特長 ・発光輝度が高く、バラツキが小さい 当社のLEDは、製品による違いはありますが、多くの製 品の輝度バラツキは-20∼+30%程度と非常に小さくなって います。 2. 構造 LEDチップは、内部にPN接合をもつLEDウエハに、拡 散や蒸着などのプロセス工程を加え、最後にダイシングを 行い作製します。 まずLEDウエハにおいて、液相成長また は気相成長によってPN接合を形成します。PN接合は、 同 一材料でも形成できますが、異種材料を使うことによって ・幅広い製品ラインアップ 発光効率の高いLEDを実現することができます。 たとえば 気相成長技術によって、 赤色LEDから長波長帯の赤外 GaAsの活性層をGaAlAsのクラッド層で挟んだ構造は、 P型 LEDまでの製品ラインアップをそろえています。 また、 さらな クラッド層とN型クラッド層の両方がヘテロ接合のため、 ダ る長波長化も目指しています。 ブルヘテロ (DH)構造と呼ばれます。 この構造では、注入 ・徹底した工程管理による高い信頼性 当社は、 高信頼性が要求される光電スイッチ／通信用な された電子と正孔がヘテロ障壁により高密度に閉じこめら れた状態になるため [図2-1]、電子と正孔の再結合の確 率が上がり、 発光効率が高くなります。 どのLEDを主に製造しています (表示用の可視光LEDは 取り扱っていません)。 高信頼性を維持するため、 徹底した [図2-1] ダブルヘテロ構造 工程管理を実施しています。 高温・高湿耐性や温度サイク ル耐性が重要な車載用に対応したLEDも用意しています。 ・カスタム仕様に対応 カタログ品の仕様の一部を変更したタイプをはじめとし たカスタム仕様のLEDにも対応しています。 ウエハ成長か 章 8 ら最終検査まで社内での対応が可能なため、 比較的少量 からの生産に対応できます。 KLEDC0021JB L E D 次にLEDウエハの上下に金電極を蒸着し、金と半導体 でオーミックコンタクトを取るため高温にして合金化しま す。光を効率よく取り出すため、 チップ上面の電極は必要 最低限の部分を残して、 エッチングで除去します。 通常LEDチップは、 金メッキされた金属ベースか銀メッキ されたリードフレームにダイボンドされ、金ワイヤでリードと 電気的に接続されます。 この後、 ワイヤ保護のために樹脂 でコーティングまたはキャップ封止をします。図2-2に金属 ベースに組み立てられたLEDチップの状態を示します。 [図2-2] 金属ベースに組み立てられたLEDチップ KLEDC0004JB 金属ベースにリフレクタの役目をもたせるために凹部を 作り、 その中にLEDチップをマウントすることにより、 放射照 度を上げるタイプもあります [図2-3]。 217 [図2-3] リフレクタ構造 3. 動作原理 LEDに順電圧を印加すると、PN接合部の電位障壁が 小さくなり、 注入された少数キャリア (N層の電子、 P層の正 孔)が移動します [図3-1]。 その結果、電子と正孔の再結 KLEDC0005JA 通常のLEDはチップ全体が発光しますが、小スポット光 タイプLEDは、LEDチップの一部に電流を流すことにより 発光部を限定します [図2-4]。 合が起こり発光します。 しかし、すべてのキャリアが発光を 伴う再結合 (発光再結合)するわけではなく、発光しない 再結合 (非発光再結合)も起こります。 発光再結合では再 結合により失われたエネルギーは光に変わりますが、 非発 光再結合では熱に変わります。 [図2-4] 小スポット光タイプLEDの断面構造 [図3-1] 順電圧の印加時のLEDエネルギー準位 KLEDC0040JB 電子と正孔の再結合で発生した光は、 さまざまな方向 KLEDC0048JA 章 8 に進みます。 上に向かう光は、 比較的高い効率でチップ上 マイクロボールレンズ付小スポット光タイプLEDは、 発光 面から取り出すことができます。 横に向かう光も、 リフレクタ した光をマイクロボールレンズでほぼ平行にして、 光ファイ を用いて前面に反射させることで比較的高い効率で有効 バとの結合効率を高めています [図2-5]。 な光に変えることができます。 下に向かう光は、 発光波長よ りもバンドギャップの狭いGaAs基板が残っていると、 ここで L E D [図2-5] マイクロボールレンズ付小スポット光タイプ LEDの断面構造 光の吸収が起こります。 そのため液相成長では、 プロセス 工程でGaAs基板をエッチングで取り除く場合があります。 気相成長の場合は、 成長層が薄いためGaAs基板を取り除 くことができません。 そこで、発光層の下の位置に光反射 層を形成することで、GaAs基板における光の吸収を抑え ています [図3-2]。 [図3-2] 光反射層をもつLEDの断面構造 KLEDC0049JA KLEDC0041JB 光反射層を発光層の上下に入れると、 光は上下の光反 射層の間で反射を繰り返し、弱い共振を起こします。上側 の光反射層の反射率を下側より低く設定することで、共 振した光をLEDチップの上面側から取り出すことができま す。 この構造のLEDをRC型LEDといいます。RC型LEDの 断面構造を図3-3に示します。 218 2. 構造 3. 動作原理 4. 特性 [図3-3] RC型LEDの断面構造 4. 特性 4-1 放射束 (全光量) 放射束はLEDから出射するすべての光を測定した場合 の光量です。一般的には積分球を用いて測定しますが、 リ フレクタ (反射鏡)をもつ治具を使用すると簡易的に測定 KLEDC0042JB することができます。 [図4-1] 放射束の測定方法 KLEDC0010JA LEDから出る光は単一波長ではないため、厳密には波 長ごとの光量を測定し、 それらを積分することで放射束を 求める必要があります。通常は、 フォトダイオードの光電流 章 8 を測定し、 ピーク発光波長におけるフォトダイオードの分 光感度特性を使って光量に換算します。 この測定方法は、 L E D LEDの実際の使用時に近い方法であり、 この方法で放射 束を測定しても大きな問題はありません。 4-2 放射強度 放射強度は、LEDの正面に出る光の強さを表す特性で す。微少立体角で測定した結果を単位立体角当たりに換 算した値で、単位はW/srです。微少立体角の場合、受光 面積をS、LEDとフォトダイオードの距離をrとすると、立体 角ωは、 式 (1)で表されます。 = S/r2 ............ (1) ω たとえばLEDから30 cm離れた位置に受光面サイズ φ0.12 cmのフォトダイオードを置いた場合、立体角 ω ≒ 1.26 × 10 -5 srとなります。 測定した光量が1 µWの場合、 放 射強度 Ieは式 (2)で表されます。 Ie = 1 × 10-6 W ≒ 80 mW/sr ............ (2) 1.26 × 10-5 sr 放射強度は、 レンズ付LEDの正面で測定した光パワー を表す場合に適しています。 なお、放射強度は、単位立体 角当たりのパワーであるため距離に依存しません。 ただし、 フォトダイオードがLEDに近い場合には、 仮想点光源位置と LEDチップ位置が異なるため、 この関係からズレが生じます。 219 放射照度 4-3 4-5 放射束−順電流特性 放射照度も放射強度と同様にLEDの正面に出る光の強 放射束−順電流特性は、 ほぼ直線になります。 したがっ さを表す特性です。 放射照度は微少面積で測定した結果 て、 ある電流値での放射束が測定されていれば、 異なる電 を単位面積当たりに換算したもので、 単位はW/cm2です。 流値での放射束も計算によって概略値を簡単に求めるこ たとえば、LEDから30 cm離れた位置に受光面サイズ とができます。 しかし、周囲温度や素子自体の発熱により φ0.12 cmのフォトダイオードを置いて測定した場合、光量 発光部の温度が上昇すると、 放射束は低減し、 特性グラフ cm2であり、 放射 においては飽和が認められるようになります。 なおパルス が1 µWだったとします。 受光面積は0.011 駆動の場合、パルス幅やデューティ比によって、飽和の状 照度 Eeは式 (3)で表されます。 Ee = 態が変わります。 1 µW ＝ 91 µW/cm2 ............ (3) 0.011 cm2 [図4-3] 放射束−パルス順電流（L2656シリーズ） 放射照度は単位面積当たりのパワーのため、LEDから の距離の2乗に反比例します。LEDの発光部は点光源で ないためLEDに近い位置の場合、距離の2乗に反比例す るという関係から外れます。 当社のデータシートでは、外付けの投光レンズを通る光 量の目安にするために、LEDから2 cm離れた位置に受光 面サイズ 1 × 1 cmのフォトダイオードを置いて測定した数 値を放射照度として記載しています。 4-4 章 8 順電流−順電圧特性 LEDの順電流−順電圧特性は、整流用ダイオードと同 L E D KLEDB0142JB 様の特性を示します。素子構造などの違いにより、特性曲 線には多少の違いが表れます [図4-2]。 4-6 指向特性 [図4-2] 順電流−順電圧 指向特性は、LEDの発光の広がり具合を示す特性で す。 当社では、図4-4の構造の測定装置を使って、以下の 手順で指向特性を測定します。 ① 暗箱中のターンテーブルにLEDを設置する。 (発光部の位置: ターンテーブルの中心) ② 発光するLEDの正面が-90̊→+90̊の向きになるように ターンテーブルを180̊回転させる。 ③ その間のLEDの発光をフォトダイオードが検出する。 KLEDC0006JA [図4-4] 指向特性の測定装置のモデル図（暗箱の中） 低抵抗LEDは一般的なLEDと比べると、 同じ順電流を 流すのに必要な順電圧 (V F)が低いことが分かります。 こ こにおける抵抗とは、 一般に使われる意味での抵抗とは異 なり、図4-2の特定の順電流における接線の傾きです (微 分抵抗)。 LEDを使用する際、 通常は順電圧の小さい素子の方が 設計が容易です。 順電圧が高いと、 同じ電流値で使用した KLEDC0043JA ときに消費電力が大きくなり、 その分LEDの温度上昇が起 こり、パワーの低下、 ピーク発光波長のシフト、LEDの劣化 指向特性は、 ピーク値を100%としたグラフで表記しま などの悪影響をもたらします。 す。指向特性を数値で表す場合は半値全角 (光出力が ピーク値の半分になる角度)を使用します。指向特性は、 220 4. 特性 通常は左右対称のため半値全角は±10̊といったように表 します。 指向特性の測定において、 高い分解能を実現するため にはLEDからみたフォトダイオード受光面の角度 (図4-4中 の㸦)を小さくする必要があります。 そのために、 LEDとフォト ダイオードの距離を大きくとり、小さい受光面のフォトダイ オードを使います。 なお、 ターンテーブルの向きが0̊のとき のフォトダイオードの出力値から放射強度を求めることが できます。 4-8 応答速度、遮断周波数 LEDは特定の応答速度をもって発光し、入力電流の波 形に対して発光波形は遅れを生じます。LEDの応答速度 は、LEDに矩形波のパルス電流を流したときの発光波形 の上昇時間と下降時間で表します。 上昇時間は発光波形 のピークの10%から90%になるまでの時間で、下降時間は 90%から10%になるまでの時間です。 遮断周波数もLEDの応答性を表します。 直流電流に正 弦波を乗せた電流をLEDに流して、 その正弦波の周波数 [図4-5] 指向特性 (L1915-01) を高くすると、LEDの発光の応答がついていけなくなり、 発光波形の振幅が小さくなります。 この振幅が2分の1 (-3 dB)になる周波数を遮断周波数と定義します [図4-7]。遮 断周波数 (fc)は、 上昇時間 (tr)と下降時間 (tf)が等しい 場合、 経験的に式 (4)で近似されます。 fc = C ............ (4) tr C: 定数 (0.35∼0.4) [図4-7] 周波数特性 (L8013) 章 8 KLEDB0315JA 4-7 L E D 発光スペクトル LEDのピーク発光波長はエピウエハの材質によって決ま り、 GaAsは約940 nm、 GaAlAsは660∼900 nmです (Alの 混晶比によって異なる)。 LEDはレーザダイオードと異なり、広い波長域の光を 放射します。波長域の広がりは、半値全幅で表します [図 4-6]。 LEDの発光スペクトルは、 周囲温度や通電時の発熱 KLEDB0317JA により変化し、 温度が上昇すると長波長側にシフトします。 [図4-6] 発光スペクトル (L2656) KLEDB0316JA 221 5. 使い方 5-1 直流駆動 す。R Lの値を変えることにより、LEDの駆動電流を希望す る電流値にすることができます。 5-2 パルス駆動 LEDを光電スイッチなどに使用する場合、最も一般的 パルス駆動で最も簡単な方法は、パルス発生器の出力 な使い方は、一定の順方向電流を流して使用する方法で をそのままLEDの両端に加える方法です。 しかし、通常こ す。 このときに流す電流値は、LEDの絶対最大定格の順 れでは電流容量が不十分なため、 図5-3のようにトランジス 電流の値を超えないように注意してください。 また、LEDの タを用いる必要があります。パルス駆動時は、電流値が絶 周囲温度が高くなる場合には、許容順電流−周囲温度特 対最大定格を超えないように注意してください。 性を考慮する必要があります。 [図5-3] パルス駆動回路例 ESD (静電気放電)耐性の低いタイプのLEDについて は、保護用ツェナーダイオードを外付けして、LEDに過電 圧が印加されないようにする必要があります。 [図5-1] 直流駆動回路例 KLEDC0009EB 高速でLEDをパルス駆動する際には、 高速の駆動回路 KLEDC0007JB 章 8 図5-1は、最も簡単な回路例です。 この回路で20 mAの が必要です。 図5-4に高速パルス駆動回路を示します。 [図5-4] 高速パルス駆動回路例 定電流を流したいときには、可変抵抗の抵抗値 Rを最大 にしてから電圧を印加し、電流計を見ながら電流値が20 L E D mAになるように可変抵抗の抵抗値を下げていきます。可 変抵抗を使わないときは、計算によって抵抗値を求めま す。 順電流が20 mAのときのLEDの順方向電圧が1.4 Vで あった場合、 R=(5.0 - 1.4)/0.02となり、 180 Ωの抵抗を用い ればよいことになります。 図5-1の回路ではLEDの順方向電圧のバラツキにより、 順電流の値は少しずつ異なります。 これを防止するには、 オペアンプを使った定電流回路が便利です。図5-2にオペ KLEDC0002JC アンプを使った簡単な定電流回路を示します。 図5-4では、入力がHighレベルのときにLEDがオン状態 [図5-2] オペアンプを使用した定電流回路例 となります。 LEDを流れる順電流 (IF)は、 IF=(Vs/2 - VB)/R3 で表されます [この回路例では、 IF=(5/2 - 0.5)/40=0.05 A です]。 この回路の応答速度は、 Tr1、 Tr2の応答速度で決ま り、 2SC1815を使用すれば20 MHz程度、 2SC4308を使用す れば100 MHz程度の応答速度になります。 5-3 KLEDC0008JC 図5-2では、 オペアンプの正位相入力端子 (+)には0.6 Vが基準電圧として印加され、逆位相入力端子 (-)の電 位はこれとほぼ等しくなるため、抵抗 R Lの両端の電圧降 下は0.6 Vとなり、 0.6/30=0.02 A (20 mA)の電流が流れま 222 劣化 LEDを長期にわたって使用すると劣化が起こります。 劣 化には、一般的にパワーの低下、順方向電圧の変化など があります。劣化の原因と考えられているのが、発光部の 発熱による結晶の転位やズレであり、 これらはダークライ ン、 ダークスポットとして観察されます。 劣化は、 外部応力によっても起こります。 LEDチップに力 5. 使い方 6. 応用例 を加えた状態で駆動すると、 LEDは顕著な劣化を示します。 こうした応力はパッケージの機械的歪みからもたらされる 6. 応用例 6-1 エンコーダ 場合があり、 LEDの取り付けには十分な注意が必要です。 劣化率の計算方法 一般的にLEDの光出力 (P)は、 動作時間に対して指数 関数的に減少し、 式 (5)で表されます。 P = Po × exp (-β t) ............ (5) Po : 初期の光出力 β : 劣化率 t : 動作時間 FA機器において、高速・高精度なナノ制御が要求され る中、3600万分の1回転の角度検出が可能なロータリーエ ンコーダが製品化されています。 ロータリーエンコーダは、 微細ピッチでスリットを刻んだ固定スリットと回転スリットを 使い、 これらの相対的な動きによるLED光の透過や遮断 をフォトダイオードが検出することによって角度を検出しま 式 (5)の劣化率 㸥は、素子の材料、構造および使用条 す。高精度な検出を行うため、受光素子は複雑なパターン 件などで異なり、 式 (6)のように仮定されます。 に配置され、LEDには受光素子を均一に照射することが β = βo × IF × exp (-Ea/k Tj) ............ (6) βo : IF : Ea : k : Tj : 要求されます。 平行度の低い光を使った場合、以下の問題が発生しま 劣化定数 (素子固有) 動作電流 [A] 活性化エネルギー [eV] ボルツマン定数 [eV/K] 発光層の温度 [K] す。 光が完全に透過する位置にスリットがあるときは、 一部 が遮断されてしまいます [図6‐1左図]。 そのため信号の振 幅は小さくなり、 検出能力が落ちてしまいます。 また、 固定ス リットに対して回転スリットが光を遮断する位置にあると、 非発光再結合のエネルギーに起因するという考え方に 漏れ光が生じます [図6‐1右図]。 よって、式 (6)においては、発光層の温度に関係するアレ これを防ぐために、高精度のエンコーダには、集光・発 ニウスの式にIFを付け加えてあります。 散が少ない平行光を均一に照射できる平行光LEDを使 発光層の温度 (Tj)は、 式 (7)で表されます。 用する必要があります。 一般的に平行光LEDには、 電流狭 Tj = (Rth × IF × VF) + Ta ............ (7) C/W] Rth: 熱抵抗 [° VF : 順電圧 [V] Ta : 周囲温度 [K] 章 結晶の転位やズレは温度による格子振動だけでなく、 8 窄構造をもつ発光径の小さいLEDチップを使うことが多い のですが、電流狭窄構造をもつチップには、頓死といわれ L E D る急激な劣化が発生する恐れがあります。 当社の平行光 LEDは、 レンズ形状を最適化することで電流狭窄構造チッ プを使用せずに高い平行度を得ることができ、高信頼性 式 (5)(6)(7)を用いることにより、 1つの寿命試験条件の を実現しています。 データから、 他の条件における劣化率が計算により求めら れます。 たとえば、 DC 50 mAで3000時間までの寿命試験 [図6-1] 平行度の低いLEDを使用した場合のイメージ図 データがあれば、 式 (5)より㸥を求めることができます。 この 㸥を用い式 (5)から、 この条件での3000時間以降の劣化の 状態を計算できます。 これと同じ製品で異なる条件におけ る寿命を計算するには、 式 (7)より Tjを求め、 前に求めた㸥 と合わせて式 (6)へ代入し㸥oを求めます。 㸥oが求められる と、 目的の試験条件の値を式 (6)に入れることによって、 劣 化率 㸥が求められます。 一般的に、活性化エネルギー (Ea)は0.5∼0.8 eVの値 が用いられ、 熱抵抗はTO-18、 TO-46のパッケージでは300 ∼350 ̊C/W程度です。 なお式 (6)は、発熱による劣化のみを考慮したもので、 応力劣化や定格を超えた破壊のモードは考慮していませ ん。 そのため、計算結果は参考程度と考えてください。特 KLEDC0035JA に応力劣化が無視できなくなる低温では、一致しにくくな ります。 223 [図6-2] 平行光LEDを使用した場合のイメージ図 LEDを用意しています。 セキュリティ用など目に見えないことが要求される用途 においては、一般的に出力の大きい近赤外LEDが使われ ます。大きな投光レンズを使用することで、LEDでありな がら100 m以上も光を飛ばすことが可能となります。 当社 は、 チップ側面から出る光も有効に利用できるリフレクタ構 造 [図2-3]を採用し、 多くの光が投光レンズ (入射角度: 約 60̊)に入射するタイプを用意しています。 距離情報をもつ方式の光電スイッチの利用が増えてい ます。 この方式では、PSDや2分割フォトダイオードなどス ポット光の位置を検出する受光素子を使うことによって、 特定の距離間にある物体を検知します。 この場合、 検知エ KLEDC0034JA リアの後ろを物体が通過しても、誤作動を起こすことがあ りません。 6-2 [図6-5] 距離情報をもつ方式の光電スイッチ 光電スイッチ 光電スイッチは、非接触で物体の有無を検出するため に用いられます。 LEDとフォトダイオードが検出対象を挟ん で設置される透過型光電スイッチでは、LED光が検出対 象で遮断されることによって物体を検知します。 また、 LED とフォトダイオードを同じ側に並べた反射型光電スイッチ 章 8 KLEDC0044JA では、検出対象によって反射した光を受けることで物体を 検知します。 6-3 [図6-3] 透過型光電スイッチ L E D 検出用光源 近年、穀物の選別機などの照明としてLEDが使用され ています。LEDを通電すると熱が発生しますが、 白熱灯に 比べれば発熱量が少ないため、穀物に熱の影響をほとん ど与えることがありません。 また、赤外カメラの撮影用の照明として、 カメラ周辺にリ ング状に大出力赤外LEDを配置して使用されています。 KLEDC0036JA タッチ式のバーコードリーダには、複数の赤色LEDが主に 使われています。ペン式のバーコードリーダには、1組の LEDとフォトダイオードが使われています。 [図6-4] 反射型光電スイッチ [図6-6] 赤外カメラの撮影用照明 KLEDC0037JA 光電スイッチにおいて光軸合わせを容易にするためや センシング状態を人に知らせるためには、 赤色LEDが使わ れます。 人の目に見える 「明るさ」 と、 フォトダイオードで測定 した 「光出力」 は必ずしも一致しません。 当社は、比較的よ く見えて、 しかも光出力の大きい波長である670 nmの赤色 224 KLEDC0050JA 6. 応用例 [図6-7] バーコードリーダ（ペン式） 6-5 距離測定 位相差を利用した光波距離計にLEDが使用されていま す。光波距離計では、測定する距離を光が往復する間に ずれた位相差により距離を測定する方式が採用されてい ます。 測定精度を上げるためには高速変調が必要とされ、 高速応答のLEDが使用されます。 6-6 KLEDC0045JB 光通信 当社の高速・高出力LEDは、 POF (Plastic Optical Fiber) による光ファイバ通信 「 ( 4章 フォトIC」 参照)やVICSなどの 自動車のオートワイパーの雨滴センサにもLEDが使用さ 空間光伝送に使用されています。 れています。 LEDの光がフロントガラスで反射して戻ってく る光をフォトダイオードが検出します。 フロントガラスの表 面に雨滴が付くとフロントガラスにおける光の反射率が低 下して、 フォトダイオードの受光量が減少します。 この仕組 みによって雨量を検出します。 [図6-8] 雨滴センサ 章 8 L E D KLEDC0046JB 6-4 血液分析 赤外LEDからの光を血液の入った分析用セルに照射し て、 透過光と散乱光をフォトダイオードが検出して、 血液分 析を行います。 [図6-9] 血液分析 KLEDC0051JA 225 7. [図7-3] 発光スペクトル（中赤外LED, 代表例） 新たな取り組み 赤外照明用の大出力赤外LEDとして、870 nmのタイプ を用意していますが、今後、対応する波長を増やしていき ます。 なお、870 nmのタイプは、DC駆動で最大出力 100 mWを実現しています。 [図7-1] 大出力赤外LED L12170 KLEDB0380JA [図7-2] 放射束−順電流 (L12170) 章 8 L E D KLEDB0373JB 分子結合で固有の吸収波長が中赤外域に集中してお り、 中赤外域は 「分子の指紋領域」 と呼ばれています。 中 赤外域を利用して、 ガス分析など幅広い検出を行うことが できます。小型・高速で使いやすい中赤外光源として、 当 社は3∼6 µmの波長域をカバーする中赤外LEDのライン アップの開発を進めています。 226