【日焼け止めはいりません】LEDの紫外線量はどのくらい？

 

・LEDで日焼けする？

・LEDの紫外線量はどのくらい？

・UV LEDの仕組みは？

 

上記のような疑問にお応えします。

 

本記事をご一読していただくと、以下のポイントが理解できる内容となっております。

 

• 白色LEDの発光の仕組み
• LEDの紫外線量
• UV LEDの仕組みや寿命

 

結論から言えば、多くのLED照明からはほぼ紫外線が出ないため、一般的なLED照明によって日焼けや照明焼けをすることはありません。

 

しかし、中には紫外線を発するLED照明も存在します。今回は、ほぼ紫外線が発生しないLEDと紫外線を発生するLEDの両方について解説していきます。

 

LEDの紫外線量

 

LEDから紫外線が発生するかしないかは、そのLEDの発光の仕組みによって変わります。

 

まず白色LED照明の発光の仕組みを見た後、一般的な白色LED照明の紫外線について見ていきましょう。

 

白色LEDの発光の仕組み

 

私たちの身の周りの白色LED照明は、元から白色で発光しているわけではありません。

 

以下の3つの発光の仕組みのいずれかの方法で白色に光っています。

 

1. 青色LEDと、それを覆う黄色の蛍光体の2つを組み合わせて、青色と黄色の補色である白色光を作り出す方法
2. 赤色LED・緑色LED・青色LEDの3つを組み合わせて白色光を作り出す方法
3. 近紫外LEDまたは紫色LEDにより、赤色・緑色・青色の蛍光体を光らせる方法

 

多くの一般的な白色LED照明は、1番目の方法で白色光を作っています。そのため、ほぼ紫外線を発生させていません。

上の画像は、太陽光と一般的な白色LED照明の光の色別の波長を比較したものです。

 

紫外線の波長は380mm以下なので、上の画像を見ると、一般的な白色LED照明の光は青色より左には波長がないことから、紫外線が発生していないことがわかります。

 

一方、3番目の方法で発光するLEDからは紫外線が発生します。

 

LED照明の紫外線はどのくらい？

 

それでは、一般的な白色LED照明の紫外線についてしばらく話を進めていきましょう。

 

一般的な白色LED照明の紫外線量は、蛍光灯などと比較して以下のようになっています。

 

• 快晴時の太陽光･･約6.000μW/cm2
• 蛍光灯･･113～159μW/cm2
• 一般的な白色LED照明･･0.5~0.8μW/cm2

 

LEDの紫外線量は、太陽光の約10,000分の1、蛍光灯の約100分の1だということがわかります。

 

したがって「LEDで日焼け・照明焼けをすることはない」といえるでしょう。

 

紫外線が少ないメリットとは？

 

 

紫外線が少ないことによって、以下のようなメリットがあります。

 

• 光が当たるものの日焼けを防ぐことができる
• 熱に弱いものを守ることができる
• 虫が寄りにくい

 

例えば美術館の展示に一般的な白色LED照明を使うことで、展示物が傷んでしまうことを極力避けることが可能です。また、食品の傷みを避けると同時に、虫が寄りにくいため、食品のショーケースを照らす照明に使うことができます。

 

しかし一般的な白色LED照明には大きなデメリットがあります。

 

もう一度、太陽光と一般的な白色LED照明の光の色別の波長を比較した画像を見てください。

右側のLED照明の光の様子を見ると、ブルーライトがかなり突出していることがわかりますが、過度なブルーライトは以下の症状を引き起こす要因になっていることが近年明らかになってきています。

 

• 目の疲れ、痛み
• 視野のゆがみ、ぼやけ
• 網膜疾患

 

今お使いのLED照明を修理する際や見直しをする際には、ブルーライト対策がしっかりとなされているLED照明を選ぶことをオススメします。

 

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紫外線が発生するLED

 

次は、白色LED照明の発光の3番目の方法で光るLED照明についてご紹介していきます。

 

こちらは紫外線が発生するため、通常の白色LED照明が使用されない場面で使われています。

 

使われる場面とは？

 

紫外線を発生させるLED照明には、色が見やすい・樹脂を硬化させる・殺菌作用などの特徴があるため、以下のような用途で使用されています。

 

• 偽札かどうかを判断する紙幣識別機等のセンサー用光源
• レジンやジェルネイルなどの樹脂を硬化させるための化学反応用光源
• 光触媒との組み合わせによる空気清浄器の光源用

 

紫外線を出すLEDは「UV LED（紫外線LED）」と呼ばれており、ジェルネイルをする際にジェルを固めるためのライトとして使われるケースがあるため、聞いたことがあるという方もいるかもしれません。

 

UV LEDの仕組みとは？

 

それでは、UV LED（紫外線LED）はどのような仕組みで紫外線のみを出しているのでしょうか？

 

UV LEDが発光する仕組み自体は一般的なLEDと変わらず、P型半導体とn型半導体で構成されるLEDチップに電流を流すと、以下の原理で光るようになっています。

1. 電圧を受けて、プラスの「正孔」とマイナスの「電子」が勢いよくぶつかる
2. 「正孔」と「電子」が結合し、両者が持っていたエネルギーがより小さなエネルギーになる
3. 2で余ったエネルギーが光として放出される

 

ただし、UV LEDの材料として使用されるのが、一般的な白色LED照明に使われる窒化ガリウム（GaN）基板ではなく、窒化アルミニウム（AIN）基板。

 

そのため、発生した光の中に紫外線が含まれることになります。

 

UV LEDの寿命は？

 

では、UV LED（紫外線LED）の寿命はどのくらい続くのでしょうか？

 

寿命は、使用条件にもよるが1万時間〜数万時間であり、紫外線ランプの数倍から10倍近くに及ぶ。

出典：ウシオ電機株式会社「紫外線LED」

 

LED電球の寿命が40000～50000時間ですから、UV LEDの寿命は一般的なLEDより少し短いといえるでしょう。

 

 

まとめ

 

今回は、LEDと紫外線の関係をご紹介しました。

 

まとめ

• 多くのLED照明からはほぼ紫外線が出ないため、一般的なLED照明によって日焼けや照明焼けをすることはない
• 発光の方法によって、紫外線が発生するLEDもある
• 紫外線を発生させるLED照明には、色が見やすい・樹脂を硬化させる・殺菌作用などの効果がある

 

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