LEDとCOBの違いとは？選び方とメリット・デメリットを徹底解説

1. LEDの仕組み

LEDは主にn型半導体とp型半導体の接合によって構成され、これをpn接合と呼びます。
電圧を加えることで電子と正孔（ホール）が接合部で再結合し、その際に余分なエネルギーが光子（フォトン）として放出される――これがLEDの発光原理です。

発光する光の波長（＝色）は、この半導体のバンドギャップエネルギーによって決まり、材料により赤・緑・青・紫外線・赤外線などが生成されます。

2. LEDの構造と種類

LEDチップ単体では微弱な光しか出せないため、通常は以下のような構造になっています。

• チップ（発光素子）：GaN系やInGaN系の半導体が多く用いられる
• 基板・リードフレーム：放熱性や導電性を担う
• 蛍光体コーティング：青色LEDに黄色の蛍光体を重ねて白色を実現
• レンズ・樹脂封止：光の拡散性や耐久性を高める

また、LEDのパッケージには、以下のような実装方式があります。

3. LEDの特徴と利点

LEDチップ単体では微弱な光しか出せないため、通常は以下のような構造になっています。

• 省エネルギー性
  LEDは、電気エネルギーを光へと直接変換する効率が非常に高く、白熱灯の20%以下の消費電力で同等の明るさを実現できます。
  たとえば、60Wの白熱灯相当の明るさを、LEDでは約9〜10Wでまかなうことが可能です。
  このため、大型施設や商業ビル、展示会場など、長時間点灯が前提となる場所では電気代削減に直結し、環境負荷とコストの両面で大きなメリットがあります。
• 長寿命
  一般的な白熱灯が1,000〜2,000時間、蛍光灯でも10,000時間程度の寿命であるのに対し、LEDは平均で50,000〜100,000時間の連続使用に耐えると言われています。
  これは、1日8時間点灯しても、10年以上交換不要なレベルです。
  また、点灯回数による劣化がほとんどないため、デジタルサイネージやインタラクティブなディスプレイ広告でも効果を発揮します。
• 即時点灯
  白熱灯や蛍光灯は、スイッチを入れてから徐々に明るくなる性質がありますが、LEDはスイッチONと同時に0.1秒以下で最大輝度に達する瞬発性があります。
  これはイベント演出やセンサー連動型のサイネージ、タイマー制御された広告など、動きや時間に連動するシーンで大きなアドバンテージとなります。
• 環境負荷が少ない
  LEDには水銀や鉛などの有害物質が一切含まれておらず、リサイクル性にも優れるため、環境保護の観点でも評価されています。
  また、発熱量が非常に少なく、放射熱が約1/5程度に抑えられるため、周囲の空間に熱を与えにくく、空調への負担を軽減できます。
• 高耐久性
  LEDは、ガラス管やフィラメントを用いないソリッドステート構造（固体素子）であるため、物理的な衝撃・振動に強く、輸送・施工時の破損リスクが低減されます。
  さらに、-30℃〜+50℃程度の広い温度環境にも耐えることができ、屋外使用や高温多湿な環境にも対応可能です。

LEDとひと口に言っても、実はその実装技術や発光方式には複数の種類があります。
なかでも現在主流の「SMD（Surface Mount Device）」型と、近年急速に注目を集めている「COB（Chip on Board）」型には、大きな違いがあります。

【メリット】

• 高輝度かつムラのない面発光
  

  COB LEDは、複数のLEDチップを密集して基板に直接実装しており、全体が面のように均一に発光します。
  これにより、従来のSMD型にありがちな「点の光」「明暗のムラ」を感じさせず、明るさと視認性に優れた表示が可能です。
  特に、透明LEDディスプレイや大型ビジョンにおいて、光の均一性が重視される場面で大きな効果を発揮します。

• 放熱性に優れ、長寿命
  

  COBは放熱構造にも優れており、発光効率が高いにもかかわらず熱を効率的に分散できます。
  これにより、LED自体の劣化を抑え、長時間点灯にも耐える長寿命設計が可能となります。
  一般的に、COB LEDは50,000〜100,000時間の寿命があり、メンテナンス頻度を減らすことにも貢献します。

• 光が自然
  

  COBは面全体で発光するため、自然光に近い柔らかな光を放ちます。
  また、演色性（CRI）が高い製品も多く、色再現性に優れ、店舗の陳列物や広告コンテンツの色味を忠実に表現できます。
  ファッション、食品、美術展示など、色の見え方が購買に直結する業界では非常に有利な特性です。

• コンパクトな設計でデザイン自由度が高い
  

  COBは小型モジュールに高密度な光源を詰め込めるため、薄型・軽量設計がしやすく、スペースを取らないのも魅力。
  これにより、曲面ガラスや建築物のファサードなど、自由度の高い設計が可能になります。
  ガラス面への貼り付け型LEDや、柱・天井への隠し設置などにも最適です。

【デメリット】

• 修理やメンテナンスはSMDに比べて手間
  

  COBはモジュール単位でLEDチップが密集している構造のため、万が一の故障時には一部だけの修理が難しいという側面があります。
  SMD型のようにチップ単位での交換ができないため、修理の際にはモジュール全体の取り換えが必要となる場合が多く、メンテナンス性には注意が必要です。

• 初期コストはやや高め
  

  COB LEDは製造技術や放熱設計が高度で、品質も高い分、初期導入コストがSMDよりも高めになることがあります。
  しかし、長寿命で省エネ性も高いため、トータルコストでは回収可能なケースが多く、ランニングコストを抑えたいBtoB用途（商業施設・交通機関・展示会など）には長期的に有利です。

• 一部の照明器具やコントローラーとの相性に注意
  

  COB LEDは高密度発光・高出力設計のため、既存の照明器具やドライバとの互換性に制限がある場合もあります。
  導入時には、対応機器のスペック確認や調光対応の有無など、細かなチェックが必要です。
  特に、後付けでLEDを置き換える場合には、施工業者との事前確認が不可欠です。

高級アパレルショップのスポット照明

COB LEDは高い演色性（CRI）を誇るため、服の質感や色味を忠実に再現する光が求められるファッション業界で高評価を得ています。
とくにハイブランド店舗では、商品そのものが光によって魅力を左右されるため、明るすぎず、かつムラのない美しい照明が必須。
COBの面発光特性により影が出にくく、対象物を自然に浮かび上がらせる演出が可能です。
また、スポットライトに内蔵しやすいコンパクト設計のため、内装デザインを邪魔せず、ミニマルな美しさを損なわない照明ソリューションとして活用されています。

展示会ブース・ショールームのディスプレイ演出

展示会やショールームでは、限られたスペース内でいかに印象的な演出を行うかが勝負となります。
COBは小型で高輝度なため、目立ちにくい場所に設置しても強い発光効果を得られるのが強み。
また、光のムラが少ないため、大型モニターや装飾壁に組み込んだ場合でもコンテンツを均一に照らすことが可能です。
とくにインタラクティブなブースやLEDビジョンと連携する演出においては、COBの面発光性・放熱性・デザイン自由度が高く評価されています。

屋外サイネージ・大型LEDビジョン

COBのもう一つの得意分野が屋外向けの大型LEDディスプレイです。
従来のSMD方式では発光点が分離して見えやすく、視認距離によってはちらつきや粒状感が出ることも。
COBは密集したLEDチップを基板に一体化しているため、画素密度が高く、より滑らかな映像表示が可能になります。
また、放熱性能にも優れているため、長時間稼働する屋外ディスプレイや電子看板での使用にも適しています。
特に天候や気温変化が激しい環境下でも安定したパフォーマンスを維持できるため、交通広告や屋外イベントのサイネージにも安心して導入できます。

撮影・スタジオ照明（映像制作・放送業界）

映像や写真撮影において、照明はクオリティを大きく左右する要素です。
COB LEDは高演色性（CRI90以上）かつ、自然な色再現ができるため、人物の肌色・商品の質感を忠実に描写することが可能です。
また、即時点灯性・フリッカーフリー（ちらつき防止）性能が高く、動画撮影やライブ配信などにも最適。
SMDに比べてノイズの少ない均一な光を得られるため、映像編集時の色補正の手間も軽減されます。
多くのプロフェッショナル用照明メーカーがCOBベースの製品を採用しており、映像制作現場でも事実上のスタンダードになりつつあります。

医療現場・精密作業のための作業灯

COBの面発光特性と高演色性は、医療用ライトや工業系の作業照明にも最適です。
影が出にくく、長時間の作業でも目が疲れにくい自然な光を提供できるため、外科手術、歯科治療、電子基板の検査・修理といった細かい作業においても活躍。
また、発熱が少なく器具の表面温度も上がりにくいため、作業環境の安全性にも貢献します。
長寿命かつメンテナンス頻度が低いことから、医療機器・検査装置にも多数採用実績があります。

SMD（Surface Mounted Device）

SMDは現在でも最も一般的に使われているLEDの実装方式で、個別のLEDチップを基板に半田付けして実装します。
コストが安く、大量生産に向いており、デジタルサイネージや屋内外の広告表示に広く普及しています。
ただし、チップ間に距離があるため光のムラが出やすく、近距離での視認性や精細な表示には不向きとされています。
また、発光面積が小さいため、高輝度化や省スペース設計には限界がある点が課題です。

Mini LED：SMDの高密度進化型

Mini LEDは、SMDの発展形ともいえる技術で、LEDチップを小型化し、より高密度に実装する方式です。
液晶パネルのバックライト用途や、ハイエンドディスプレイのローカルディミング制御に多く使われています。
Mini LEDは、SMDよりも明るさやコントラスト制御が向上しますが、構造上はまだチップを個別に配置するため、完全な面発光や自然なグラデーションには課題が残ります。

Micro LED：未来の本命技術

Micro LEDは、1画素＝1LEDチップという構造で、各チップが個別に発光・制御できるため、有機EL（OLED）を超える性能が期待されています。
自己発光型であるため、極めて高いコントラストと応答速度を実現し、消費電力も非常に少ないのが特長です。
しかし、現在のところは製造コストが高く、微細実装の技術的ハードルが非常に高いため、量産には課題が多いのが実情です。
AppleやSamsungなどが積極的に開発を進めており、今後数年で一般普及に向けた転換点を迎えるとされています。

COBと次世代LED技術との連携と展望

COBは単体でも優れた性能を持っていますが、近年ではMini LEDやMicro LEDと組み合わせたハイブリッド技術が進化を遂げつつあります。
たとえば、Mini LEDチップをCOB基板上に高密度実装する「COB-Mini LED」構造では、輝度・放熱性・省スペース性のすべてを両立した新世代ディスプレイが登場しています。
このようなハイブリッド実装は、今後の8K超高精細ディスプレイやフレキシブルサイネージ、曲面型表示装置など、多様な応用に対応できると注目されています。
また、COBの放熱構造はMicro LEDの発熱問題へのソリューションとしても活用が期待されており、COB技術自体が進化の“ベースプラットフォーム”として位置づけられ始めているのです。

熱対策を考慮した設置環境

COBはLEDチップが高密度で実装されているため、高輝度出力に伴う熱が集中しやすい傾向があります。
特に密閉空間や屋内の高温環境下では、放熱が十分でないと寿命や性能に悪影響を及ぼす可能性があります。
そのため、ヒートシンクや自然通風、場合によってはファンなどを活用した放熱設計が重要です。
設置場所の通気性・温度環境を事前に確認し、必要であれば専用の熱拡散パネルなどを取り入れましょう。

視認距離と設置スペースの最適化

COBは非常に高輝度かつ均一な光源であるため、適切な視認距離を取ることで最大限の効果を発揮します。
近すぎると眩しすぎたり、遠すぎると意図した印象が薄れることもあるため、目的に応じた距離設計が必要です。
また、COBユニットはコンパクトながら冷却構造を含めるとある程度の設置スペースが必要となります。
壁面や天井など、設置する箇所の構造や配線経路も事前に確認しておきましょう。

信頼できるパートナーの選定

COBはまだ普及初期段階にあるため、設計・施工ノウハウを持つ業者の存在が極めて重要です。
安価な製品や未検証の中国製モジュールなども出回っており、性能差・信頼性の違いは一目瞭然です。
導入時は、過去の導入実績や設置環境に対する対応力をもとに、パートナー企業を慎重に選定してください。
特にアフターサポート・メンテナンス体制の有無は、長期的な運用コストにも直結します。

コストだけで判断しない

初期導入費用が若干高めになるCOBですが、消費電力の少なさや長寿命設計、演出効果の高さを考慮すれば、トータルでは高いコストパフォーマンスを発揮します。
「価格」だけに目を向けず、ランニングコスト・メンテナンス性・設置の柔軟性などを含めた総合的な導入評価が求められます。