前回、オフィスにおける電力使用量のうち、照明の占める割合を学ぶとともに、節電に向けた取り組みとして、LED電球への置き換えの効果などを学びました。今回は、このLEDがそもそもどのようなものなか、照明の歴史を振り返りながらレッド博士に伺いました。

LEDは「Light Emitting Diode」の略で、日本語では発光ダイオードと呼ばれる、電圧を加えることで発光する半導体素子です。
P型、N型という2つの半導体から成るチップに電子が行き来することで光が放出されます。
前回、ご紹介したように熱を発生しにくいことから、白熱電球や蛍光灯よりも効率よく電気を光に変えることができるという特徴があります。
LEDは1960年代に開発されましたが、当初は光が弱く、これを照明として利用できるだけの強い光にするにはどうしたら良いか、ということが長年研究されてきました。
また、当初は色も赤などしかなく、照明として利用できるレベルに到達したのは、1990年代、日本人により青色発光ダイオードが開発されてからのことです。
青色LEDにより、黄色蛍光体を光らせる。又は、赤、緑、そして青を組み合わせることで、ようやく白色の光を作り出すことが可能になったためです。
LEDの照明としての利用は、20世紀中には実現しないだろうと考えられていたほどで、青色LEDの開発は非常に大きな一歩だったと言えます。

人類にとって最初の「照明」は、石器時代に登場した焚き火でしょう。
前回、「光が発生する際には、同時にかなりの量の熱も発生する」ということを指摘しましたが、焚き火は典型的な例で、その光を恐れて動物が寄ってこないという利点もあり、また寒い時期には暖を取ることもできる、人類にとって重要なツールでした。
より「光」に特化した照明の第一世代としては、中世のロウソクや松明などがあります。
近代に入って鯨油などを利用したランプが登場するのが第二世代、電気を利用するようになったのが、1870年代以降の第三世代です。
蛍光灯が実用化されたのは1930年代ですが、当初は非常に高価だったため軍事用でした。
価格が低下して一般に普及したのが1950年代。
軍事用から広く一般に、という発展のしかたはインターネットと同様です。
そしてLEDが活用されるようになったここ数年が、照明の第四世代です。光につきものの発熱量が少なく、発光効率が非常に良いという点で、まさに新しい世代の照明と言えるでしょう。

LEDが非常にエコであることが、時代の要請に応えているためでしょう。
既にご紹介した通り、LEDは発光効率が良いため、少ない消費電力で十分な光を得られます。
LED電球の消費電力は、白熱電球と比べると約10分の1、倉庫や体育館などで利用される水銀灯の約4分の1、そして蛍光灯の約3分の2となります。
さらに、チップそのものも長寿命です。
シリカ電球の寿命は1000時間、その他の白熱電球は1000～2000時間、ブティックや居酒屋などで良く利用されるハロゲン電球は2000時間、蛍光灯は1万5000時間ほどと言われています。
これに対してLEDの寿命はおよそ4万時間です。
1日に10時間以上使っても、約10年持つ計算となります。
LEDでは、使用開始した当初の明るさと比べて、70％程度に低下した時点をチップの寿命と定義していますが、実際にはまだまだ使うことができるレベルなのです。
消費電力が少なく、電球交換の回数も少なくて済むLED電球はダブルでエコと言えるため、今後も注目度はさらに高まることは間違いないでしょう。

インタビュー日：2011年7月11日

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