光を発する方法には、白熱電球に代表される物体の温度による熱放射と、蛍光灯に代表される電子エネルギーを光子へ変換するルミネッセンスによる放射がある。
熱放射は、物体の保持する熱によって、物体を構成する結晶格子に付随する電荷の振動により放射される電磁波であるが、ルミネッセンスは原子、分子、イオン、電子などの物質が何らかのエネルギーにより励起された後、基底状態に戻る時にそのエネルギーの一部又は全部を電磁波として放出する現象である。
蛍光灯の場合はフィラメントから飛び出した電子が内部に封入されている気体の水銀と衝突し、水銀原子の電子が励起され、励起電子が元の状態に戻るときに発生する254nmの紫外線をRGB蛍光体に当てて白色光に変換している。LEDも量子放射を利用した発光素子で、pn接合を用いて電子と正孔の再結合により発光を得るため、動作電圧が低く、発光効率も高い。LEDは、赤外線、赤、緑、青に紫外線が加わることによって、フルカラーが揃った。
明かりは、大きく２つの種類に分類することができる。ひとつは、室内やオフィスの照明、街角の街灯、ショーケース内の商品のライトアップ、或いは、車のヘッドライトのように、物体を明るく照らし出す照明用途。もうひとつは、様々なインフォメーションを私たちに伝えるための表示用途、たとえば街頭にある大型の表示パネル、電子機器のフロントパネルやバックパネル、携帯電話のボタン、自動車のメーター類やテールライト、果ては玩具に至るまで、あらゆる場所で、明かりは私たちに情報を伝えてくれている。
既に表示用途の光は、可視光のLEDが、電球、蛍光灯に取って代わったが、照明用の光をLEDで実現するためには、乗り越えなければならないハードルが多く存在する。それは演色性、効率、コストである。中でも、照明に使用するためには、赤味の多い温かみのある白色にすることが重要であり、その実現には、従来の青色LEDに黄色の蛍光体を組み合わせた擬似白色ではなく、紫外線LEDと、赤、青、緑のそれぞれの蛍光体を組み合わせた、本物の白色を作る必要がある。UV-LED＋RGB蛍光体が、LED照明を実現する最有力候補と考える。
光の３原色
