백색 LED의 스펙트럼

일반적으로 사용되고 있는 백색 LED는 청색광을 내는 청색 LED와 황색광을 내는 형광 물질을 조합한 것입니다. 백색 LED가 켜지면 내부에서 청색 LED가 청색광을 방출합니다. 이 청색광이 형광 물질을 자극하면 형광 물질이 황색을 방출합니다. 청색과 황색은 보색 관계에 있기 때문에 청색광과 황색광을 혼합한 빛은 백색광이 됩니다. 사진은 백색 LED의 빛을 CD-ROM에 비추는 모습입니다. CD-ROM에 새겨진 많은 홈이 회절 격자의 기능을 하기 때문에 빛이 분광됩니다. 이 사진으로부터 백색 LED의 빛은 청색광과 황색광을 혼합한 백색광인데 적색광이나 녹색광이 존재하는 것을 알 수 있습니다. 이러한 현상이 일어나는 것은 CD-ROM 때문 일까요? 만약을 위해 분광기에 있는 그레이팅(반사형의 회절 격자)을 이용해서 분광해 보았습니다. 왼쪽에 푸른 빛이 보입니다. 가운데에서 오른쪽으로 황색 빛을 중심으로 녹색 빛과 적색 빛이 보입니다. 백색 LED의 백색광은 단순히 청색광과 황색광을 혼합한 빛이 아닌 것 같습니다.

실은 청색 LED가 내는 빛은 중심 파장이 대체로 465nm의 폭이 좁은 청색광입니다만, 형광 물질이 내는 빛은 중심 파장이 대체로 560nm의 폭이 넓은 빛입니다. 그 때문에 형광 물질이 내는 빛에 포함되어 있는 것은 황색 빛만이 아닙니다. 분광기로 측정한 백색 LED의 스펙트럼은 다음과 같은 형상을 하고 있습니다. 465nm의 청색광의 날카로운 피크에 비해 560nm의 피크가 폭이 넓고, 녹색과 적색의 빛을 포함하고 있는 것을 알 수 있습니다.

백색 LED의 스펙트럼에서 알 수 있듯이, 백색 LED의 빛을 CD-ROM이나 그레이팅으로 분광해 보면 사진과 같이 적색광과 녹색광이 보입니다. 사실 인간이 물체의 색을 보는데 백색광 속에 청색광, 적색광, 녹색광이 있다는 것은 중요한 일 입니다.