LEDのサイズについて詳しく解説 - DigiAtoまとめ

LEDのサイズについて詳しく解説

LED(発光ダイオード)は、用途によって様々なサイズのものがあります。LEDのサイズは、照明器具の形や性能に大きく影響します。この記事では、LEDの主なサイズの種類や意味、それぞれの用途と特徴、サイズ選びのポイント、測り方などを詳しく解説します。

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LEDのサイズの種類

LEDのサイズは用途に応じて大きく分類できます。

代表的なものに、チップLED(SMD)電球型LED(一般電球やダウンライト用)テープLED(LEDストリップ)LEDディスプレイ(画面)があります。

それぞれのサイズの定義や種類を以下にまとめます。

チップLED(SMD)のサイズ

チップLEDは、電子部品として使われる表面実装型LEDです。

サイズは4桁の数字で表され、例えば「1608」「3216」「3528」「5050」といった呼び名があります。

この数字はチップLEDの寸法(幅×長さ)をミリメートル単位で表しています。

例えば「1608」は1.6mm×0.8mm、「3216」は3.2mm×1.6mm、「5050」は5.0mm×5.0mmのサイズを示します。

実際には1005(1.0mm×0.5mm)1608(1.6mm×0.8mm)などさらに小さいものも存在しますが、ハンダ付けの物理的限界から1.6mm程度が一般的な最小サイズと言われています。

主流のチップLEDのサイズと寸法を以下の表にまとめます。

サイズ(SMD番号)寸法(幅×長さ)特徴・用途
10051.0mm × 0.5mm非常に小型で、多くのメーカーがラインナップしていない(開発途上や試験用)
16081.6mm × 0.8mm自作・工作でよく使われる定番サイズ。色種類が豊富でメーカーのラインナップも多い。
20122.0mm × 1.2mmオーディオパネル等の小型表示パネルへの取り替え用に使われる。メーカーごとにLEDチップサイズが異なるため使い分け。
32163.2mm × 1.6mm「3020」とも呼ばれる。チップがやや大きく、純正LEDの打ち替え用に使われる。
35283.5mm × 2.8mm従来より小型化されたチップLEDで、サイズは約3.5×2.8mm。従来の3216(3.2×1.6)に比べやや大型。
50505.0mm × 5.0mmLEDチップの中でも大きめのサイズで、5mm×5mm。1チップに3つのLEDダイオードを内蔵するトライチップが一般的。
56305.6mm × 3.0mm近年普及が進んだ大型チップLEDで、サイズは約5.6×3.0mm。1チップに1つのLEDダイオードを内蔵するが、発熱対策を施し高い出力に対応。
57305.7mm × 3.0mm5630とほぼ同サイズで、明るさと寿命を両立した最新のチップLEDとして注目されている。
28352.8mm × 3.5mm2010年代後半に登場した小型高効率チップで、約2.8×3.5mm。5050より小さく放熱性が良く、高輝度で省電力である。
30143.0mm × 1.4mm小型高効率チップで、チップサイズは3.0×1.4mm。単体の明るさは低めだが、多く搭載することで高輝度を実現できる。
40144.0mm × 1.4mm3014よりやや大きめのチップで、4.0×1.4mm。出力は3014より高いが、発熱もやや大きい。
30303.0mm × 3.0mm中規模のチップで、3.0×3.0mm。1チップに1つのLEDダイオードを内蔵し、1W級の高輝度を実現できる。

※上記のサイズは標準的なものであり、メーカーによって微妙な差異や寸法表示の仕方に違いがある場合があります。

これらのチップLEDの大きさは、先述のようにSMD番号の4桁の数字で表されます。

例えば「3528」という番号は、3.5mm幅×2.8mm長さというサイズを意味します。

同様に「5050」は5.0mm×5.0mm、「2835」は2.8mm×3.5mmという具合です。

このように数字はチップのサイズを示しており、大きな番号ほどチップが大きくなります。

 

電球型LEDのサイズ

電球型LEDは、白熱電球やハロゲン電球に代わる照明器具で、一般家庭で使われる回しこみ式の口金(エジソンベース)のサイズが重要です。日本では主にE26E17の2種類の口金が使われています。Eはエジソン(Edison)ベースを意味し、後ろの数字は口金の直径をミリメートル単位で表しています。

E26

直径26mmの口金サイズで、日本の家庭で最も一般的に使われています。リビングやダイニング、寝室などのメイン照明や、玄関・トイレなどの天井照明に広く使用されています。電球の外径も約60~65mm程度の標準サイズで、メインライト用に最適です。

E17

直径17mmの口金サイズで、E26より一回り小さいサイズです。主に天井に埋め込まれた照明(ダウンライト)間接照明、シャンデリアなどに使用されます。ダウンライト専用のLED電球や、シャンデリアに取り付ける装飾用電球などにE17が採用されています。口金の直径は約17mmで、サイズが小さいため器具に収まりやすい利点があります。

 

また、E26やE17以外にも、E12(直径12mm)やE11(直径11mm)といった小さな口金サイズがあります。

E12はシャンデリアや小型照明に、E11はハロゲン電球に使われるケースがあります。

海外ではE14(ヨーロッパ標準、直径14mm)も使われますが、日本ではあまり見かけません。

 

電球型LEDは、その外形サイズ(直径や長さ)も重要です。

標準的な一般電球型LEDは、直径が約60~65mm、長さが約100~110mm程度のサイズで、従来の白熱電球とほぼ同じ大きさになっています。

ダウンライト用の小型電球型LEDは、直径が50~55mm程度のよりコンパクトなサイズです。

また、LED電球の種類によって形状(球型・バルブ型・リフレクター型など)もありますが、それぞれ口金サイズはE26やE17に統一されています。

 

テープLED(LEDストリップ)のサイズ

テープLEDは、細長いテープ状の基板にLEDチップを実装した照明器具です。

サイズに関しては、テープの幅や厚さ、および1メートルあたりのLED数が特徴的です。

一般的に、テープLEDのテープ幅は約10mm程度が標準で、厚さは1~2mm程度です。

チップLEDの種類によってテープ幅や厚さが異なりますが、用途に応じて薄型タイプ細幅タイプのものもあります。

 

テープLEDでは、チップLEDの種類と数によって明るさや消費電力が大きく異なります。

例えば、5050チップを使ったテープLEDはチップサイズが大きいため明るく、3528チップを使ったものはチップサイズが小さく消費電力も低い傾向があります。

また、テープLEDには1メートルあたりのLEDチップ数が表記されることがあります。例えば「30LED/m」と書かれているテープは、1メートルあたりに30個のLEDが実装されていることを示します。

この数が多いほどLEDのピッチ(間隔)が狭くなり、均一に明るく照らす効果がありますが、消費電力も増えるため注意が必要です。

 

テープLEDは、用途に応じて防水仕様可撓性などもサイズと関連する要素です。

例えば屋外用の防水テープLEDは、テープ全体を樹脂で覆うためテープ幅が広くなることがあります。

また、パッションライトや曲線に沿った照明を作る場合には、柔軟性の高いフレキシブルテープLEDを使うことがあります。

 

LEDディスプレイのサイズ

LEDディスプレイは、多数のLEDチップが並んで画面を構成しています。

そのピクセルピッチ(ピッチ)がサイズの指標となります。ピッチとは、隣り合うLEDチップの中心間の距離を意味し、ピッチが小さいほど画面の解像度が高くなります。

例えば、ピッチが「5mm」のLEDディスプレイは、LEDチップが5mm間隔で配置されていることを示します。

ピッチの単位はmmで、一般的な屋内用ディスプレイでは2.5mm5mm程度、屋外用では8mm10mm程度のものが使われます。

LEDディスプレイの画面サイズは、ピッチとモジュール数によって決まります。

例えば、ピッチ2.5mmのモジュールが20個×10個並んだ場合、画面サイズは幅約50mm×高さ約25mmとなります。

このように、小さなピッチであれば小さなサイズでも高解像度の画面を実現できます。

 

一方、屋外用の大画面ではピッチが大きくなるため、画面サイズが大きくても画素数は限定されます。

また、LEDディスプレイのサイズには解像度も関連します。例えば、フルHD(1920×1080ドット)の解像度を実現するには、ピッチやモジュール数を適切に選ぶ必要があります。ピッチと解像度の関係は、以下のように一般的に考えられます。

 

また、LEDディスプレイの視認距離とピッチの関係も重要です。適正な視認距離は、ピッチによって決まります。以下の図は、一般的なピッチに対する適正視認距離の目安を示しています。

 

このように、ピッチが細かいほど視認距離を短くする必要があります。視認距離を超えてしまうと、LEDのドットが目立って画像が粗く見えてしまいます。

以上が、LEDの主要なサイズの種類と定義です。次に、LEDサイズとその性能や光の性質との関係について見ていきます。

 

LEDサイズと性能の関係

LEDのサイズは、その性能(明るさや光の広がり具合)に直接影響します。

一般的に、チップLEDのサイズが大きいほど明るさ(光出力)が高くなり、エネルギー効率(Wあたりの明るさ)も向上する傾向があります。

これは、大きなチップはより多くの電流を流せるため、単位ワットあたりに発せられる光(ルーメン)が増えるためです。

例えば、5050チップ3528チップより光出力が大きく、5630チップは5050チップより光出力が大きいというように、チップサイズが大きいほど明るさが高くなります。

実際、5050チップ1個あたりの光出力は3528チップの数倍に相当し、5630チップはさらにそれ以上の高い明るさを持ちます。

 

一方で、サイズが小さいチップは消費電力も低く、発熱も少ないため長寿命放熱対策の簡易化が期待できます。

3528チップは5050チップより消費電力が低く、発熱も抑えられるため、長時間点灯する用途に適しています。

また、3528チップは5050チップより小型ですので、1メートルあたりにより多くのLEDを配置でき、細かな照明広範囲の均一照明にも適しています。

 

LEDのサイズは光の配光(広がり具合)にも影響します。

小型のチップLEDは発光ビーム角が広く、ほぼ全方向に光を出します。

これに対し、大型のチップLEDはビーム角がやや狭くなる傾向がありますが、その代わりに集中した高輝度光を出せます。

例えば、5050チップは3つのダイオードが並んでいるため、広角に光を出しますが、5630チップは1つのダイオードが大きく光を集めるため、同じ出力でもより明るくなります。

 

LEDのサイズと色温度や演色性にも関係はありませんが、チップサイズによって色再現性色温度の安定性に差が出る場合があります。

一般に、大型チップほど発光面積が大きくなるため、色温度の均一性や演色性が高めになる傾向があります。

まとめると、LEDサイズが大きいほど明るく集中した光を出せるが、サイズが小さいほど消費電力が少なく寿命が長くなるという関係になります。用途に応じて、明るさ重視か消費電力・寿命重視かで適切なサイズのLEDを選ぶ必要があります。

 

LEDサイズの選び方

LEDのサイズを選ぶ際には、以下のポイントを考慮します。

用途

照明する空間や目的によって、必要な明るさや光の広がりが異なります。例えば、細かな照明が必要なキャビネット下の照明には小型チップのテープLED、広範囲に明るく照らすリビング用照明には大型チップの電球型LEDが適しています。

明るさ

必要な明るさ(ルーメン)を決め、それに見合ったサイズのLEDを選びます。例えば、白熱電球40W相当の明るさを求めるなら、消費電力約6~8W程度のLED電球を選びます。また、テープLEDであれば1メートルあたりのルーメン数を確認し、必要な明るさを満たすものを選びます。

光の配光

光をどこに向けるか、広く広げるか狭く絞るかで、LEDの種類やサイズを選びます。例えば、特定の対象物を強く照らしたいなら指向性の高い大型チップのスポットLED、広範囲を均一に照らしたいならビーム角の広い小型チップのテープLEDが適しています。

サイズの互換性

照明器具のソケットや取付位置に合う口金サイズのLEDを選びます。例えば、E26ソケットの器具にE17のLED電球を入れることはできません。また、器具のサイズに収まるかも確認します。

設置スペース

設置場所のスペースに合わせてLEDのサイズを選びます。例えば狭い隙間に取り付けるなら細幅のテープLED、曲線に沿って設置するならフレキシブルなテープLEDが適しています。

色温度や演色性

照明の雰囲気や用途に合わせて色温度(光の色合い)を選びます。コントラストを重視する用途では高演色性のLED、自然な色を見せたい用途では色温度が2700K程度の暖かい色が適しています。サイズと色温度に直接の関係はありませんが、チップサイズによって色再現性が異なる場合があるため留意します。

 

以上のポイントを踏まえ、用途や明るさ・配光などを決めてからLEDのサイズを選ぶことが重要です。次に、LEDのサイズを測る方法や確認方法について解説します。

 

LEDサイズの測り方と確認方法

LEDのサイズを正確に確認するには、以下の方法があります。

製品の仕様書やパッケージを見る

LEDチップの場合、メーカーのデータシートや商品パッケージにサイズが記載されています。SMDチップであれば「SMD3528」と書かれていれば、3.5mm×2.8mmのサイズという意味です。電球型LEDの場合、商品には「E26」や「E17」といった口金サイズが表記されています。テープLEDの場合、パッケージに「5050」「3528」「1メートルあたり30LED」等の表記があります。

メジャーで測る

LEDチップのサイズを測るには、ノギスや定規が便利です。小型チップでもノギスで測ると数ミリ単位の精度で確認できます。電球型LEDの場合、定規で口金の直径や電球本体の直径を測ることで、E26やE17か判断できます。テープLEDの場合、テープの幅や厚さをメジャーで測ることで、チップサイズに近い値を得られます。

目視で確認

LEDチップを目視すると、番号が書かれている場合があります。また、大型チップ(5050等)はその大きさ自体が目で分かります。電球型LEDも、E26は直径約26mm、E17は直径約17mmと大きさの差が明確です。テープLEDも、5050テープは幅が約10mm程度で厚さも1~2mmと目視で判断できます。

パッケージ画像や説明を参照

ネット上で製品の画像や説明を見ると、LEDのサイズについて言及されていることがあります。例えば、商品ページに「5050 SMD 3チップ」「チップサイズ3.5×2.8mm」と書かれている場合があります。

以上の方法で、LEDのサイズを確認しましょう。特に交換用にLEDを選ぶ場合、旧LEDのサイズを確認しておくことが大切です。メーカーのデータシートを見れば、サイズや極性(+・-)の位置など詳細な情報も得られます。

 

サイズ別の用途・特徴・注意点

最後に、主なLEDサイズごとに、典型的な用途・特徴・注意点を整理します。

小型SMDチップ(1608等)

  • 用途:小型の表示パネル(ディスプレイ)、オーディオ機器の表示、キャンドルライト、小型照明器具などに使われます。例えば電子時計の表示や、自動車のパネルランプに1608チップが使われています。
  • 特徴:サイズが小さいため、限られたスペースに多数のLEDを配置できます。また消費電力が低く、発熱も少ないため長時間点灯に適しています。しかし、個々のLEDの明るさは小さいため、大面積の照明には不向きです。
  • 注意点:チップが小さいため、ハンダ付け時に熱で壊れやすいので注意が必要です。また、明るさが小さいため、必要な明るさを得るには多数のLEDが必要になります。そのため、電流制御や配線が複雑になる場合があります。

中型SMDチップ(3528・5050等)

  • 用途:家庭用の機能照明(リビングのダウンライト、廊下照明、シャンデリア)、車両用のパネルランプ、小型のLEDテープライト、電球型LEDなどに広く使われます。例えば、E26/E17のLED電球には3528チップが搭載されているケースが多く、テープLEDでは5050チップが使われています。
  • 特徴:3528チップはサイズが比較的小さく、消費電力が低く寿命が長いため、機能照明に適しています。5050チップはサイズが大きく、明るさが高いため、タスク照明や需要の高い照明に適しています。5050チップは1チップに3つのLEDを内蔵しているため、より広い角度に光を出します。
  • 注意点:5050チップは発熱がやや大きいため、長時間点灯する場合には放熱対策が必要です。また、3チップのLEDなので、1つ壊れると全体が消えてしまうリスクがあります。一方、3528チップは発熱が少なく安全性が高いですが、明るさが5050に比べ低いため、必要な明るさを確保するにはLED数を増やす必要があります。

大型SMDチップ(5630等)

  • 用途:店舗照明、産業用照明、屋外照明(街灯や広告看板)、高輝度LEDテープなどに使われます。例えば、高輝度のLEDテープライトには5630チップが採用されることがあります。また、LEDディスプレイの大型モジュールにも5630チップが使われることがあります。
  • 特徴:5630チップはサイズが非常に大きく、1チップあたりの光出力も高いです。したがって、同じ明るさを得るにはLED数を少なくできるため、デザインの自由度が高いです。また、5630チップは放熱構造が工夫されており、高い出力を安定して得られます。
  • 注意点:5630チップは発熱量が非常に大きいため、強力な放熱手段が必要です。通常、LEDテープであればアルミ押し出し製のヒートシンクを併用するか、基板を薄くして放熱性を高めます。また、1チップが壊れると光が落ちるため、長寿命を求める場合にはチップ数を増やす工夫が必要です。

電球型LED(E26/E17等)

  • 用途:家庭用のメインライトやダウンライト、シャンデリア用の装飾電球、小型照明器具(壁付け照明、トラックライト)などに使われます。例えば、リビングや寝室に使われる一般電球型LEDや、天井に埋め込むダウンライト用LED電球が代表例です。
  • 特徴:電球型LEDは、白熱電球やハロゲン電球と同じサイズで、回しこみ式の口金を持つため既存の照明器具にそのまま取り替えられます。E26/E17の口金サイズであれば、多くの器具に互換性があります。光の広がり具合は電球の形状によりますが、一般電球型LEDは広範囲に光を広げるタイプが多く、ダウンライト専用LEDは下方に強く光を向けるタイプが多いです。
  • 注意点:LED電球の場合、取り付ける照明器具の種類によって対応モデルが異なります。例えば、密閉型の天井器具(ダウンライト)には密閉型対応のLED電球を使う必要があります。また、屋外用の照明器具には屋外対応のLED電球を使う必要があります。E26とE17はサイズが異なるため、器具に合わない電球を入れると取り付けられません。

テープLED(5050等)

  • 用途:内装のコービングライト、キッチンの棚下照明、床周りの暗闇照明、カーライティング、看板やディスプレイのライティング、インテリア照明などに広く使われます。テープ状であるため、曲線に沿った場所や狭い隙間に設置しやすく、柔軟性が高い利点があります。
  • 特徴:テープLEDは、幅が狭くてもLEDが多数配置できるため、限られたスペースに均一に光を広げられます。5050チップを使ったテープは明るさが高く、3528チップを使ったテープは消費電力が低いなど、用途に応じて選べます。また、LEDが並んでいるため、切断して長さを調整できるメリットもあります。
  • 注意点:テープLEDの場合、チップLEDが並んでいるため、一部が切れると光が途切れます。したがって、長時間使用する場合はチップ数を増やすか、またはLEDを複数並べて冗長構成にすると信頼性が高まります。また、LEDを切る際にはハサミで指定の位置から切る必要があります。無理に切るとLEDが壊れるため注意が必要です。さらに、テープLEDはLEDが並んでいるため、ピッチによってLEDの粒が目立つ場合があります。近距離で見る用途には細かなピッチのものを選ぶ必要があります。

LEDディスプレイ(ピクセルピッチ)

  • 用途:大型デジタルサイネージ、舞台用LEDビジョン、スポーツ施設のスコアボード、ホールや展示会の大型画面、屋外の広告看板などに使われます。ピクセルピッチが細かいほど、細かな文字や映像を鮮明に表示できるため、室内の会議室や店舗のディスプレイには細かいピッチのLEDビジョンが使われます。屋外の広告看板ではピッチが大きくなるため、遠くからでも文字が読めるようになっています。
  • 特徴:LEDディスプレイは多数のLEDが配置されているため、ピッチが細かいほど解像度が高くなります。ピッチと解像度の関係は、用途によって適切なものが異なります。また、LEDディスプレイは屋外で使う場合には耐候性の高いモジュールが必要です。さらに、画面全体の輝度や色再現性なども重要な性能です。
  • 注意点:LEDディスプレイを選ぶ際には、設置距離や画面の大きさを考慮して適切なピッチを選ぶ必要があります。近距離で見る場合は細かなピッチを選び、遠くから見る場合は粗めのピッチで済ませることがコスト面でも有効です。また、LEDディスプレイは一度設置すると大がかりでメンテナンスも面倒なため、導入前に用途と視認距離を明確にしておくことが重要です。

 

以上、LEDのサイズの種類や選び方、各サイズの用途と特徴について解説しました。

LEDのサイズは照明の性能や設置方法に大きく影響しますので、用途に応じて適切なサイズを選ぶことが重要です。

希望する明るさや配光、器具のサイズ、設置スペースなどを考慮して、LEDのサイズを選びましょう。

 

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