《電子技術(shù)應(yīng)用》
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UV LED的應(yīng)用領(lǐng)域及其防護(hù)問題解析

2016-04-21

  紫外線的波長介于可見光和X光之間。其波長范圍是10~400nm。然而,許多光電廠商認(rèn)為430nm的波長也屬于紫外線。

  盡管許多紫外線并不為人眼所見,其仍為產(chǎn)生部分紫羅蘭色的可見光譜而得名,UV LED在過去幾年已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步。這不單是生產(chǎn)固態(tài)UV器件技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果,還得益于對(duì)生產(chǎn)無害環(huán)境的UV燈的需求增加。

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  當(dāng)前光電市場上的UV LED供給包含了265~420nm的波長范圍,有多種封裝形式,如穿孔、表面安裝和COB。UV LED發(fā)生器有多種獨(dú)特的應(yīng)用。然而,每一種發(fā)生器在波長和輸出功率上都是獨(dú)立的。

  通常情況下,用在LED上的UV光可以分成三個(gè)領(lǐng)域。它們分別被定義成UV-A(長波紫外線),UV-B(中波紫外線)和UV-C(短波紫外線)(見圖2)。

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  充分應(yīng)用

  UVA型器件從1990年就已經(jīng)開始生產(chǎn)了。這些LED一般被用在如偽造檢測或驗(yàn)證(貨幣、駕照或文件等)中。這些應(yīng)用的功率輸出要求非常低,實(shí)際使用的波長范圍是在390~420nm之內(nèi),更低波長的產(chǎn)品不適合應(yīng)用。因?yàn)檫@些LED在市場上的長生命周期和易于制造,可作為多種光源和最便宜的UV產(chǎn)品。

  UVA LED元件領(lǐng)域在過去數(shù)年已經(jīng)有了很大的增長。這個(gè)波長范圍(約350~390nm)的大部分應(yīng)用是商業(yè)和工業(yè)材料生產(chǎn)中,如粘合劑,涂料和油墨的紫外線固化。由于效率提高、成本降低和系統(tǒng)小型化,LED燈比傳統(tǒng)的固化技術(shù),如汞或熒光燈,有著更大的優(yōu)勢。

  因此,供應(yīng)鏈在不斷推動(dòng)LED技術(shù)的使用,使得采用LED來固化的趨勢愈發(fā)明顯。盡管這個(gè)波長范圍的產(chǎn)品成本是顯著高于UVA區(qū)的,但制造技術(shù)的快速進(jìn)步和產(chǎn)量的穩(wěn)步增加正在逐步降低價(jià)格。

  更低的UVA和更高的UVB波長范圍(約300-350nm)是最近才商業(yè)化的領(lǐng)域。這些具有很大潛力的器件可適于多種應(yīng)用中,包括紫外線固化、生物醫(yī)學(xué)、DNA分析和各種類型的感測中。

  這3個(gè)紫外線光譜范圍存在著一個(gè)顯著的重疊。因此,在選擇時(shí),不僅要考慮什么是最適合的應(yīng)用,還需要考慮什么是最具有成本效益的解決方案。因?yàn)檩^低的波長通常意味著較高的LED成本。

  UVB和UVC波長范圍(約250~300nm)是一個(gè)在很大程度上仍處于起步階段的領(lǐng)域。但是,將此類產(chǎn)品應(yīng)用在空氣和水凈化系統(tǒng)的熱情和需求非常旺盛。目前只有少數(shù)公司有能力生產(chǎn)這個(gè)波長范圍內(nèi)的UVLED,而更少數(shù)的公司才能生產(chǎn)有足夠的壽命,可靠性和性能特性的產(chǎn)品。

  因此,UVC/B器件的成本仍然很高,難以在一些應(yīng)用中使用。不過,第一個(gè)商業(yè)化的UVCLED消毒系統(tǒng)已于2012年推出,這有助推動(dòng)市場向前發(fā)展。


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