2014年は、日本人のノーベル賞受賞で話題になりましたよね。
ＬＥＤは白熱電灯と比べて長寿命で消費電力が小さく、これからの電球として期待されていますね。
そして、信号機などもＬＥＤになって普及してきていますね。
それと同時に問題点も。雪国では、信号が発熱しないため、ＬＥＤ信号に雪が積もって、雪が解けないから信号が見えなくなるなんて話もあって、結局今までの電球に変わったりとか。
そして、LEDの危険性を指摘している方もいますよね。
そんなＬＥＤの危険性についてメカニズムからまとめておきます。
ＬＥＤとは？
ＬＥＤって半導体なんですよね。半導体っていうと、パソコンとかスマートフォンに入っているＣＰＵやメモリなんかです。
それらと同じメカニズムで発光現象を行うのが、ＬＥＤです。
ＬＥＤの半導体に電流が流れる際に、半導体内で電子のエネルギーが変化して、そのエネルギー差に相当する光が発生するのですね。物質特有の光の波長が決まっているために、その特定の光を放出できるのです。
一般に使われているLEDの光の波長は、最も短い波長で青色LEDが450nm程度。（ちなみに太陽の光で有害な紫外線の波長は400nm以下の波長です。）
そのことから光の波長領域からは、市販されているLEDの製品自体に紫外線の様な危険性はありません。
そして、LEDが半導体で、LEDチップが均一な組成になっているため、電子のエネルギーの遷移による物質特有の波長の光については、極端に異なる波長の光が出ることは想定できません。
ＬＥＤの性質は？
ここで、問題となってくるのはLEDの強度です。
白熱灯でも、より強い光を出すものは気分が悪くなったりします。そして、LEDでも同じことが考えられるのです。
LEDは少ない電力で十分な光が出せるため家庭製品に使う場合、抵抗を付けて、過剰な電気がLEDに流れないようになっています。
もし、適切な抵抗がなければ、大容量の電流が発光ダイオードに流れてしまい、LEDの寿命が一気に縮まってしまうことになってしまいます。
そして、必要以上の電流が流れた時の、LEDの発光強度がきちんと調整されているのかどうかはメーカーによるのです。信頼のおける電機メーカーの製品は問題ないでしょうね。
実際に用途によって、LEDの照明の強さは測定器を用いて調整されています。
一般的な指標によって最適と考えられている数値になるように、LEDの強度が設定されるのです。
しかしながら、一般的な指標というのはこれまで使用していた白熱電球に基づいているため、光源の明るさについては白熱灯と違いが生じていても仕方がないのです。
そのために、プロ野球選手でも、ＬＥＤライトが白熱灯よりも明るく感じてしまい、それによって、ボールを見失ってしまうなんてことがあり得るのです。
ＬＥＤと白熱灯の違いは？
光源の明るさのちがいのために、特に直接光源を見た時に、白熱灯よりもＬＥＤライトが明るい場合があります。先ほど野球の例を挙げましたが、球場全体を白熱電球と同じ明るさにするという面では、ＬＥＤに変えたからといって明るさは変わりません。
それは、ＬＥＤに変更するときに、球場の明るさが同じになるように白熱電球で作られた指標を用いているためなのです。
発光原理については、白熱電球はWフィラメントなどに電流が流れることで光ります。そのフィラメンは電流が流れているフィラメントを中心にすべての方向に光を放出します。
一方で、LEDは平面的に作ってあるために、電流を流すと平面に垂直な方向のみに光を放出することになるのです。
ＬＥＤの問題点は？
この違いのために、直接、光源を見た時には、白熱電球と違った強さの光に感じてしまうことがあるのです。白熱灯でも、強い光を浴びることによって夜眠れなかったりということはありますよね。
たとえば、夜コンビニに行くと目がさえてしまって眠れなくなるなんてことは経験はあるのではないでしょうか。これはコンビニの明かりが明るすぎるために発生してしまうことです。
それと同じことが、LEDの光を見ることで発生することが考えられますね。近年のテレビやパソコンはLEDでバックライトを用いて明るくしています。夜遅くまで長時間作業することで眠れなくなるなんてことはありうるでしょう。
通常のパソコンを使う作業でも、ＬＥＤバックライトで明るくすることができるようになったため。より目が疲れることが起こりえます。
そのための、Blueライトを減らすメガネなどが売られていますね。Blueライトを減らすメガネの有効性はともかく、夜、作業する際には、パソコンの光の強度を下げることで光の強度が下がるために目への負担が軽減されるようにしたいですね。
眠れないことが多い方や、目が疲れやすい方はバックライトの強度を減らしてみたりBlueライト削減のメガネを使ってみたらいかがでしょうか。近視の方には、通常使っているメガネの度数を落としたものを使うことがおすすめですね。
ＬＥＤのまとめ
LEDライトの原理や光の波長を考えてみました。光の性質からは問題となる光の波長領域ではないですね。ただし、発光強度が増えることによって、集積した光が、人の体に影響がないとは言えないでしょう。それは、白熱灯も同じです。（発光物質によって集積すればレーザーになります。）
まだまだ、製品化されて新しいものなので、製品として使うためのノウハウが蓄積されないことも問題が生じてしまう要因です。それは、時間とともに解決される問題ですが、それよりも私たち自分自身が注意していきたいことですね。
今回はＬＥＤライトの危険性をメカニズムについて考えてみました。
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