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LEDの波長(nm ナノメートル)と光の色

「波長」とは

LEDにおいて、「波長」という言葉が出てきたら、それは「光の色」を意味します。
つまり、波長の値を見れば、そのLEDのおおよその色が分かります。

※白・電球色の場合は、主に色度図の座標で表されます。
色度図の見方はこちら

「可視光(目に見える光)」の波長の範囲は、380nm〜780nmの間とされています。
※nmは、「ナノメートル」と読み、10億分の1メートル(10-9メートル)、すなわち100万分の1ミリ。

波長の数値(nm)に対応する発光色は、おおよそ下記のとおりになります。
LEDの波長と発光色(nm ナノメートル)

目に見える「光」とは「電磁波」の一種

波長の長さ 私たちが目で見て「光」と認識しているものは、「放射線」や「電波」などと同様に電磁波の一種といわれています。

つまり、LEDの光も「電磁波」ということになります。
LEDと電磁波についての詳細はこちら

電磁波とは、空間を伝わっていく様々な性質を持った「波」のことで、「波長」とは、その波一回分の距離(長さ)のことです。
つまり、ある高さから波打って、また同じ高さにまで戻ってくるまでの距離です。

波長は、記号「λ(ラムダ)」が使われ、単位は長さを表すメートル(m)が使われますが、LEDの光の波長を表すときは、10億分の1メートル(10-9メートル)すなわち100万分の1ミリ単位となる、 「nm(ナノメートル)」を使います。

電磁波とは、空間を伝わる波ですが、その波長の長さによって異なる性質を持ちます。
レントゲンに使用される「X線」、テレビ放送や携帯電話の通信などに利用される「電波」など、 波長の長さ(周波数の高さ)によって様々な種類に分けられ、これらは目には見えませんが、私たちの日常生活にも広く利用されています。

そして、これら放射線や電波などに挟まれた 一定の長さの波長範囲にあるものが、私たちが目で見て認識できる「可視光線」にあたります。
電磁波の種類と可視光

見える光 「可視光」

「可視光」(目に見える光)の波長範囲は、個人差もありますが、380nm〜780nmの間とされています。

●電磁波の単位について
電磁波は、「波長」で表す場合と「周波数」で表す場合がありますが、波長の場合は、単位メートル(m)を使い、短い波長は「μm」や「nm」で表されます。
μmは、「マイクロメートル」と読み、1μmは、100万分の1メートル(10-6メートル)、すなわち1000分の1ミリ。
nmは、「ナノメートル」と読み、1nmは、10億分の1メートル(10-9メートル)、すなわち100万分の1ミリ。
※因みに、可視光線を周波数にするとおよそ400〜800THz(テラヘルツ)。
LEDの波長の数値と発光色
可視光の波長の数値に対応する光の色は、おおよそ下記のとおり。
「紫:380〜430nm」「藍:430〜460nm」「青:460〜500nm」「緑:500〜570nm」「黄:570〜590nm」「橙:590〜610nm」「赤:610〜780nm」。
≪参考≫例えば、LED製品スペックで「緑:560nm」と記載されている場合、上図で黄色に近いところに位置しているとおり、黄緑色っぽい光になります。

見えない「光」

可視光の「紫」よりも波長が短くなると、人の目には見えなくなり、紫の外ということで「紫外線」と呼ばれます。
また、この逆の「赤」よりも波長が長くなると、再び人の目には見えなくなり、赤の外ということで「赤外線」と呼ばれます。
この「紫外線」、「赤外線」と、我々の目に見える「可視光」を含めたものが、広義で「光」と呼ばれます

ピーク波長(λp)・ドミナント波長(λd)とは?

波長の規格には、ピーク波長(λp)・ドミナント波長(λd)と呼ばれる2種類があります。
※λは、「ラムダ」と読みます。

ピーク波長とは、LEDから発せられる光の範囲(スペクトル分布)のうち、出力値が最も高い部分の値。
ドミナント波長(主波長)とは、「実際に目で見たときの色」に相当する波長の値。
いずれも単位はnm(ナノメートル)で表されます。

LED自体を設計するときはピーク波長で行われますが、実際の目で見たときの色を比較するときは ドミナント波長(主波長)で見ます。つまり、この ドミナント波長の数値を見れば、そのLEDの発光色がどんな色なのかが分かります

例えば、下の図はあるメーカーのチップLEDの製品データの一部です。
LEDのドミナント波長(主波長)の見方
どちらも1.6mm×0.8mmサイズのチップLED(表面実装型)の「緑色」ですが、左のチップLEDは、波長が「530nm」であざやかな緑。
一方、右のチップLEDは、波長が「570nm」なので、黄色がかっていることが分かります。
発光色の欄に「黄緑色」と表記されていますが、メーカーや販売店によって色の名前のつけ方は様々であり、また、どちらも単に「緑色」となっている場合があります。 この場合は、波長の数値で色味を判断しなければなりません。

このように、同じ発光色でも微妙に色合いが異なりますが、慣れてくれば(ドミナント)波長の数値で色がイメージできるようになります。

※ドミナント波長は、具体的には、色度図で(0.33,0.33)の白色点とLED発光色度点を結んだ直線が、 スペクトル軌跡と交わる点の波長とされています。

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