発光ダイオード(LED)の発光の原理
発光ダイオード(LED)の基本的な原理
Ｐ型半導体（ホールが多い半導体）とＮ型半導体（素子が多い半導体）を接合したＰ-Ｎ接合が作られます。この素子に順方向に電圧をかけるとホールと電子はＰ-Ｎ接合に向けて移動し双方が接合して消滅します。このとき電子がエネルギーの高い状態から低い状態に移動するので余ったエネルギーが光として外部に放出されます。
簡単に言うと、プラス（ホール）とマイナス（電子）がくっつく（結合）することで、光を出します。
LEDの光の色違いはなぜ？
半導体素材のよって発光波長が異なる
Ｐ型接合でのホールと電子の結合がエネルギーの高い伝導帯からエネルギーの低い価電子帯に落ちることによって起こります。このエネルギー差が大きいほどよりエネルギーの高い光、すなわち波長の短い光が放出されます。
エネルギー差（禁制帯の幅）は半導体の材料で異なっていますので、発光させたい色に合う禁制帯の材料を選んで発光ダイオード（LED）を作ります。
調色照明の仕組み
電球色か昼光色へと色を変えるLED署名が多くなってきましたが、仕組みについてご存じでしょうか？
仕組みは簡単です。照明の中に電球色、昼光色のLEDチップが入っており、それぞれ発光する強さを変えています。
スイッチで切り替える物やリモコン等、複数の切り替え方法があります。
白色LEDの発光の仕組み
発光ダイオード（LED）で白色を発光させる仕組み
①青色LEDと黄色を発行する蛍光体の組み合わせです。黄色は青色の補色ですので青色と黄色が混ざって白色に見えます。この方法は簡単で、光も強いので最も普及していますが少し青みがかってみえるのが欠点です。ほとんどのLED照明に使用されています。
ミヤデンの使用しているほとんどの製品もこの仕組みになっています。
②紫外LEDで青、緑、赤の蛍光体を発光させる方法です。自然できれいな白色光に見えますが、まだ、①の方法ほど強い光を出すことはができません。
③青、緑、赤３個のLEDを発光させる方法です。光が強くフルカラーで発光できるのでディスプレイの照明や、LEDスクリーンなどに使われたりしています。
カラー演出用ライトアップ、舞台照明）に利用されています。
