照明の代替光源として 注目されているLEDとは 一体どういったものなのでしょうか？

私たちの生活に欠かすことのできない照明はほとんどが電気のエネルギーでまかなわれています。しかし、高度な文明社会の中で使われる電気エネルギーは莫大で、エネルギー問題が社会的問題として様々な場所で取り上げられるのは、日常のこととなってきました。そこで照明分野では、白熱電球や蛍光灯を消費電力の少ないLEDに代替しようという動きが広まってきています。

LED化された信号機をご存じでしょうか。ランプのツブツブが印象的でずいぶん数も増えてきたようです。数多くの信号機で使えなくなったランプを何回も交換することは、非常に手間のかかることでした。LEDは長寿命であるため、こうした手間を少なくしてくれます。さらに省エネなので電力も大きく削減され環境にもやさしい、まさにLEDは一石二鳥、いや一石三鳥とでも言えるような光源なのです。

LEDの良さが少しは分かって頂けたでしょうか。さらに興味を持たれた方もいると思いますので、ここからはLEDとは一体どのようなモノなのか詳しく見てみましょう。

LEDとは簡単にいうと、プラス極からの電流で点灯するランプです。LEDはLight Emitting Diodeの略で発光ダイオードともよばれ、半導体ダイオードの仲間にあたります。半導体ダイオードという難しい言葉が出てきましたが、LEDと半導体ダイオードの違いはひとことでいうと光るか光らないかの違いです。一般的にLEDのような半導体ダイオードの仲間は、一方通行のゲートのようにプラス側からの電流のみを流す性質を持っています。

LEDは半導体ダイオードの一種として誕生したため豆電球と違って電極を間違えると電流が流れず点灯しません。わかりやすく例をあげると、電池で動くおもちゃには電池の向きを間違えて逆に入れると動かないものがありますが、LEDもそれと同じようにプラスとマイナスを間違えると点灯しません。

なんだか不便に思われるかもしれませんが、実はLEDには電気を直接光に変換できるため発光効率が非常に良いといった特徴があります。このことから、電気を光に変える最先端技術として注目されているのです。

なぜLEDはここまで注目されるのでしょうか。それはLED本来の特徴が環境にもやさしく人にもやさしいというのが理由のひとつです。LEDは電球や蛍光灯とも全く違うしくみで点灯するために今までに見られなかった素晴らしい特徴を持っています。

一番の特徴はやはり省エネ性です。従来の電球や蛍光灯にくらべると1/2～1/3程度ともいわれており、小電力でも強い光を発します。長寿命であることも特徴で、電球の寿命は1,000～1,500時間といわれていますがLEDそのものの寿命は10万時間以上ともいわれています。

ただLED照明となると電源寿命の関係から寿命が落ち込みますが、それでも20,000～40,000時間程度あり、電球とは大きく違うところです。またガラスを使う必要がないため、衝撃に強く破片の飛散による危険性を抑える照明を作ることもできます。蛍光灯に見られる水銀のような有害物質を含まないのも大きな特徴です。これらの特徴が温室効果ガスの削減にもつながり、環境にもやさしく人にもやさしいといわれている要因がここにあります。

このように他の光源にないあらゆる特徴でLEDは光源としての優位性を持ち、開発研究が続けられ現在に至っています。

LEDは車をはじめ信号機やふみきり、公衆トイレなどの公共施設、液晶ディスプレイのバックライト、工学ディスクの読み取り技術にも応用され、様々な場所で使われています。また、白色LED発明後に蛍光灯タイプのLED照明が製品化され、博物館や病院など一般的な照明としてもLEDが使われるようになりました。

将来照明の光源として活躍が期待されるLEDは省エネ性に優れ、温室効果ガス抑制に効果的と考えられています。LEDによる照明は既に家庭用のものまで発売されており、今後徐々に普及していきそうです。

LED照明は一般の照明に比べ、初期投資が大きいのが弱点です。そのため公共施設での採用が多く、一般家庭へはまだ浸透したとはいえません。しかし、LED照明は省エネ効果が高く3、4年使用した場合に従来の照明よりもコストパフォーマンスに優れるようなものもあり、経済的負担を軽減させるなどのメリットもあります。そのため、将来を見据えて取り換える世帯数も増加傾向にあるようです。

日本において全消費電力のうち照明に使われる電力は30％程度だといわれています。それらがLEDに置き換わると概算で1,800億kW節約することができます。これは一年間で一世帯が電力を3,600kW消費した場合、日本国内全世帯での年間消費電力に相当します。それによって温室効果ガスであるCO2も73,800t削減される計算となり、新幹線の車両およそ1,687両に相当する重さのCO2削減が見込まれます。