エレクトロルミネッセンス(電界発光)の原理をわかりやすく解説

エレクトロルミネッセンスの原理

電子と正孔が再結合する際にエネルギーを放出し、そのエネルギーが光として現れるのがエレクトロルミネセンスの原理である。半導体材料中でこの再結合が効率的に起こる。外部から加えた電圧がこのプロセスを引き起こす。

エレクトロルミネッセンス(電界発光)の原理をわかりやすく解説

暗い場所でピカッと光る腕時計の文字盤、未来感たっぷりの広告パネルや液晶バックライト…。こうした「電気で光る」仕組みに使われているのが、エレクトロルミネッセンス(電界発光)です!


でも「どうして電気を流すと光るの?」「蛍光灯やLEDと何が違うの?」って思いますよね。


このページでは、エレクトロルミネッセンスの原理(=電気でどうやって光るのか)を、やさしく・わかりやすくかみ砕いて解説していきます!



エレクトロルミネッセンスってなに?

エレクトロルミネッセンス(EL)とは、物質に電圧(電気)をかけたときに光を出す現象のこと。


特定の発光材料(=EL物質)に電気を流すと、中の電子が興奮 → 元に戻るときに光を出すんです!


これを電界発光とも呼びます。ポイントは、熱じゃなくて電気で直接光るってこと!


原理は?どうやって光っているの?

エレクトロルミネッセンスのしくみは、主にこんな流れです。


  • EL素子に電圧をかける
  • 中の電子がエネルギーを受けて興奮する
  • その電子が元の位置(安定な状態)に戻るとき光を出す(=発光)


つまり「電気 → 電子が飛び跳ねる → 元に戻るときに光」という流れ!蛍光灯のようにガスを使ったり、LEDのようにpn接合を使ったりしなくても、直接電界だけで光るのが特徴です。


どんなところで使われてるの?

エレクトロルミネッセンスは、薄くて、柔らかくて、光るという特徴があるので、いろんな製品に使われています。


  • ELバックライト:腕時計・電卓・リモコンなど、暗い場所でうす~く光る部分
  • 広告や看板:曲げられるパネルや未来感のあるサインボードに最適!
  • 車のメーター・インテリア照明均一に光るから見やすくておしゃれ!
  • 有機ELディスプレイ(OLED):テレビやスマホの次世代画面技術として大人気!


発光がなめらかで、薄くても明るいのが、エレクトロルミネッセンスの魅力なんですね!


エレクトロルミネッセンスの原理ってのはよ、「電気の力で電子が動いて、その動きが光になる」っていうシンプルだけど奥深い仕組みなんだぜ!目立たねぇが、あちこちで俺たちの生活を照らしてるってわけだ、覚えとけよ!