LEDの発光原理

LEDの発光原理

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• LEDチップの基本構造は、P型半導体（ + :positive 正孔が多い半導体）とN型半導体（ - :negative 電子が多い半導体）が接合された「PN接合」で構成されます。

• LEDチップに順方向の電圧をかけると、LEDチップの中を電子と正孔が移動し電流が流れます。移動の途中で電子と正孔がぶつかると結合（この現象を再結合という）し、再結合された状態では、電子と正孔がもともと持っていたエネルギーよりも、小さなエネルギーになります。その時に生じた余分なエネルギーが光のエネルギーに変換され発光します。これがLEDの発光原理です。
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LEDの発光色

• LEDにはどうして赤や青、緑の光を発するものがあるのでしょう。その秘密はLEDチップに使われる化合物にあります。Ga（ガリウム）、N（窒素）、 In（インジウム）、Al（アルミニウム）、P（リン）など、半導体を構成する化合物によって、放出される光の波長が異なります。
  光の波長は下にも示すとおり450nm前後が青色、520nm前後が緑色、660nm前後が赤色に見えます。この波長の違いが、LEDの発光色を決めているのです。白色光は2色以上の光を混ぜて白色に見せる手法をとりますが、補色を混色するより、赤、青、緑の3原色を混色したほうが、より自然な白色に見えます。
• ［ 化合物による発光色の違い ］
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• ［ 白色LEDのしくみ ］
• 白色は2色以上の光を混ぜて表現。
  青色LED＋蛍光体方式が主流です。
• 白色LEDのしくみとして主流なのは青色LED＋蛍光体方式で、青色LEDの光を蛍光体に通して白色発光させます。青・黄（補色）を混色するより、青・赤・緑の３色を混色した方が、光に赤・緑成分が増えるので、より自然な白に見えます。