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 深紫外線、より具体的にはUV-Cと呼ばれる波長が100n~280nmの電磁波を出力するLED(UV-C LED)の市場が急拡大しつつある。

†深紫外線=波長がおよそ300nm以下の紫外線。280nm以下のUV-Cと同一視する場合もあるが、本稿では区別する。

 調査会社の英Allied Market Researchの予測によれば、世界のUV-C LEDの市場規模は2020年の約2億米ドル(1米ドル=140円で約280億円)の規模から、2030年には約100倍の189.4億米ドル(同約2.65兆円)と猛烈な勢いで急成長する見通しだ注1)。2021~2030年の年平均成長率(CAGR)は59.7%。多くの成長事業の中でも飛び抜けて高い。

注1)米国の調査会社Report Oceanによれば、2021年の世界のLED市場は795億米ドルで、2030年には1915億米ドルに拡大するという。Report OceanもUV-C市場は急成長すると予測している。UV-C市場はLED市場全体の約1割弱を占める可能性があるわけだ。

 そのきっかけはやはり、新型コロナウイルス感染症のまん延だ。UV-C LEDの利用目的は、カビや細菌の除菌、ウイルスの不活化などの衛生環境の維持がほとんど。以前は水の除菌が主な想定用途だったが、最近は部屋やビル内の空気、エスカレーターの手すり、そしてさまざまな持ち物を除菌するUV-C装置が急増した(図1)。

図1  UV-C LEDでポータブル化、パーソナル化が進む除菌装置
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図1  UV-C LEDでポータブル化、パーソナル化が進む除菌装置
UV-C(波長280nm以下の紫外線)を発光するLED(UV-C LED)を用いた除菌、防カビ、ウイルスの不活性化などを目的とした装置群。カッコ内は発光波長。同じUV-Cを発光するランプを用いた装置より小型で、持ち運べるものが多い。脱臭機能は、UV-Cとは別に、光触媒にUV-A(波長340n~400nm)の紫外線を照射して実現している。スタンレー電気と豊田合成はそれぞれ内製したUV-C LEDを用いた空気除菌装置を発売済み(a、b)。 AℓNUVは、「窒化アルミニウム(AlN)を基板として製造したUV」の意味だという。韓国Ideacityとその親会社の同YANMA GNSは2014年にエスカレーターの手すり専用のUV-C除菌装置を開発し、日本を含む世界51カ国に出荷済み。日本では福岡市の福岡国際会議場などで利用している(d)。自転車のダイナモライトのように、手すりの動きでモーターを駆動し発電しているため、外部電源が不要だ。2021年にはペン型のUV除菌灯も発売した。安全性確保のためジャイロセンサーを内蔵しており、照射面が下を向いていない場合は発光しないとする。米Sapience Groupは水筒のフタの内側にUV-C LEDを組み込み、衛生状態を信頼できない水道水や池の水などを除菌して飲めるようにした水筒を発売。90~180秒で殺菌が完了するとする。既に14万本が売れ、400万米ドル(1米ドル=140円で5.6億円)を売り上げたという(e)(写真:(a)と(d)の左は日経クロステック、それ以外は各社)

小型機器を“その場”で利用

 ただし、ビルの空調ダクトなどへの実装や据え置き型のやや大型なUV-C装置は、水銀ランプを用いた製品、あるいは水銀ランプとUV-C LEDを組み合わせたものが多い。水銀ランプは1本でも総光出力が数Wから数十Wと高出力で、価格も比較的安い。このため、総光出力で劣り、しかも割高なUV-C LEDのメーカーは、コロナ禍前までは水銀ランプとの競争の中、独自用途の開拓に苦しみ、自社生産から撤退するメーカーも少なくなかった注2)、注3)

注2)水銀ランプは、水銀の利用を規制する「水銀に関する水俣条約」が2013年10月に熊本県で採択され、日本を含む50カ国以上で2017年8月に発効したことで一時は製品の存続が危ぶまれた。しかし、現時点ではメーカーによる水銀ランプの含有水銀量を低減する努力が実り、この水銀規制を受けない水銀ランプ製品が増えている。
注3)パナソニック、DOWAエレクトロニクス、韓国LG Innotekらが自社生産からの撤退組。DOWAエレクトロニクスの撤退発表はちょうど日本でコロナ禍が始まった2020年2月だった。

 それがコロナ禍になって状況が変わった。スマートフォンや手持ちの小物、小銭、あるいはドアノブなど日常生活の中で頻繁に使ったり、不特定多数の人が触ったりするものを“その場で除菌”したくなるニーズが急増したからだ。水銀ランプが、スイッチを入れても実際に光出力が高まるまで時間がかかる一方、UV-C LEDはスイッチオンですぐ使えることもこれらの新市場に向いていた。

 結果として最近登場してきたUV-C LEDの用途は、(1)水銀ランプでは実現できないような超小型、または軽量でポータブルな機器、(2)脱臭など他の用途と組み合わせた機器、(3)ペンや水筒など身近な携帯品への組み込み――などが中心になっている。

クルマの内装への採用例が続々

 さらに直近では、自動車の内装にもUV-C LEDが続々と実装され始めた。例えば、日産自動車が2022年5月に発表した電気自動車(EV)「日産サクラ」のインストスライドボックス内部にUV-C LEDを実装するオプションを設けた(図2)。マスクなどを“除菌”できるとする。

図2 日産やHyundaiの新車にUV-C LEDを実装
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図2 日産やHyundaiの新車にUV-C LEDを実装
日産自動車の「日産サクラ」では、助手席前のインストスライドボックス内部に実装する(a)。マスクなどを“除菌”する想定だ。LEDは最大45分間点灯するが、ボックスを開けると消灯する。Hyundai Motorの「Genesis G90」では、コンソールボックス内部にUV-C LEDを実装した(画像:(a)は日産自動車、(b)はSeoul Semiconductor)
†インストスライドボックス=自動車の助手席の前にある収納スペース。グローブボックスとも呼ぶ。

 2022年9月には韓国Seoul Semiconductorの子会社同Seoul ViosysのUV-C LED(波長は日経クロステックの推定で275nm)が、韓国Hyundai Motorの高級セダン「Genesis G90」のコンソールボックスに採用された。このほかにも、不特定多数が乗車する国内外のタクシーやシェアリングカーにUV-C LEDの実装が続々と進んでいるもようだ。

†コンソールボックス=自動車の運転手と助手席の間に設けられた小物を置いたり、収納したりするスペース。