LED式街灯の色が青や紫に変わってしまう原因は何なのか？

アメリカやカナダでは「最初は白色だったLED式街灯の色が、いつの間にか紫色に変わった」という現象が数多く報告されています。このLED式街灯の色が変化してしまう理由が検証によって明らかになっています。

Investigating the Purple Light Phenomenon in LED Streetlights
https://inside.lighting/news/24-05/heres-why-led-streetlights-are-turning-city-highway-purple

アメリカやカナダで確認されている「紫色に変色したLED式街灯」の例が以下。街灯に照らされている周囲全体が紫色に染まっています。これらの街灯は元から紫色だったわけではなく、設置された当初は白色の光を放っていたそうです。

以下の写真の場合、奥側の街灯は白いままですが、手前側の街灯は紫色に輝いています。

この街灯変色問題について、LED Systems Reliability Consortium(LSRC)が調査を実施し、2024年5月に開催された北米照明学会(IES)のウェビナーで調査結果を発表しました。

Causes of Excess Color Changes in Streetlights 05 10 2024 FINAL - YouTube

発表によると、LED式街灯が紫に変色する問題は道路だけでなく駐車場などでも発生しているとのこと。

問題が確認された州を紫色に塗り分けた地図が以下。アメリカ全体に幅広く分布しています。ほかに、ブリティッシュコロンビアやアルバータなどカナダの地域でも同様の問題が確認されています。

LSRCはノースカロライナのハイウェイに設置された街灯をサンプルとして回収し、分析を実施しました。

白色のLEDを実現する方法は複数ありますが、分析対象の街灯にセットされていたLEDモジュールは「青色LEDの表面に黄色蛍光体をかぶせて白色の光を放つ」という仕組みが採用されていました。

この黄色蛍光体に亀裂が入ったり破損したりすると、街灯は青色の光を放つようになります。サンプルを分析した結果、時間の経過とともに黄色蛍光体に微細な亀裂が入って光が青や紫に変色していたことが明らかになりました。1基の街灯には大量のLEDモジュールが付いていますが、そのうち少数の黄色蛍光体が破損するだけでも全体的な光の色に影響するとのことです。

LSRCは街灯が紫色に変色することで交通事故のリスクが増加すると指摘し、街灯のメーカーに対してLEDモジュールの劣化を防ぐための厳格なガイドラインに従うように求めています。