尽管日常生活中明显存在紫外线的潜在危害，如晒伤，但紫外线光谱在很多方面都有很多好处。与标准可见led对当今市场的影响不同，UV led的发展为各种各样的应用提供了一系列的优势。
最近的技术发展正在将UV LED市场细分到一个全新的产品创新和性能水平。设计工程师正在注意到，与替代技术相比，新兴的UV LED技术产生了显著的成本、能源和空间节省。事实上，最新一代UV LED技术的5个主要优势证明了为什么这个市场在未来5年预计将增长31%。
的应用范围
紫外光谱包括长度在100到400纳米之间的所有波长。它通常被分成三个不同的子字段:
•UV- a: 315至400 nm(也称为长波紫外线)
•UV- b: 280 ~ 315nm(也称为中波UV)
•UV- c: 100至280 nm(也称为短波UV)
牙科治疗仪器和伪钞检测应用是紫外光发光二极管技术的早期使用者。但性能、成本和耐久性的优势，加上最近在寿命上的增强，正导致UV LEDs被集成到数量迅速增长的应用中。今天，UV LED的应用包括:
•230至400纳米:光学传感器和仪器
•230至280 nm: UV ID验证，条形码
•240至280 nm:表面和水的杀菌
•250至405纳米:法医和体液检测和分析
270 ~ 300 nm:蛋白质分析，药物发现
•300至320纳米:医学光疗法
•300至365纳米:聚合物和油墨印刷
•375至395 nm:防伪检测
390至410纳米:表面/美容灭菌
环境影响
与其他替代技术相比，UV LEDs提供了几个环境效益。它们比冷阴极荧光灯(CCFLs)消耗的能量少70%。UV LEDs还符合欧盟的有害物质限制(RoHS)。
此外，UV LEDs不含有CCFL技术中经常发现的有毒汞。它们比ccfl更小，更耐用，更耐振动和冲击，从而减少产品破损和减少浪费和维护费用(图1）也
增强的寿命
在过去的10年里，UV LED的使用寿命不足对其技术构成了挑战。尽管它有很多优点，但由于紫外线很容易分解LED环氧树脂，使其寿命缩短到不到5000小时，因此被广泛采用。
下一代UV LED技术的特点是“硬化”或“抗紫外线”环氧封装，其使用寿命可达10,000生命小时，但对于大多数应用来说，这还远远不够。由于环氧树脂的破坏是不稳定的、不优雅的或线性的，甚至在寿命完全耗尽之前，环氧树脂的性能就很差，这进一步加剧了这种不足的寿命。
在过去的几个月里，新技术解决了这个工程难题。例如，Lumex的QuasarBrite UV LED技术用一个坚固的to -46封装取代了环氧树脂镜片，该封装带有一个玻璃镜片，使该技术的使用寿命至少延长了10倍，并提供了超过50,000小时的使用寿命。
下一个主要挑战是效率。对于许多应用，例如指纹识别(图2），医疗光线疗法(图3）UV led的输出功率仅为输入功率的5% ~ 8%。效率在385nm及以上时有所提高，但仅为15%左右。随着新兴技术解决这些效率挑战，更多的应用将开始采用UV led。
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性能
UV LEDs可以提供紧密的光束角度和均匀的光束模式。由于UV led固有的光学效率的挑战，大多数设计工程师都在寻找一个特定的光束角度，以最大化目标区域的输出。
使用普通的紫外线灯，工程师必须让该区域充满足够的光线，以尝试实现均匀性和强度的正确组合。使用UV LED，透镜允许更紧密的发射角度，允许大多数UV LED的输出直接聚焦在需要的地方。为了匹配这种性能，替代技术将需要额外的成本和空间要求的二次透镜。
具有成本效益的特定于应用程序的选项
从成本和性能的角度来看，为特定的应用创建专门设计的UV LED解决方案往往比为特定的应用采用标准技术要实用得多。在许多情况下，紫外led用于阵列，其中光束模式和光强度一致性是至关重要的整个阵列。
通过让UV LED供应商专门为应用程序提供一个完全集成的阵列，可以减少总物料清单(BOM)。供应商的数量也可以减少，阵列可以在发布给设计工程师之前，针对特定的应用进行测试。
然而，重要的是要确保UV LED供应商能够为您的应用需求提供具有成本效益的定制UV LED解决方案。例如，一个在印刷电路板(PCB)设计、定制光学、光线跟踪和成型方面拥有数十年经验的供应商合作伙伴，将能够提供一系列最具成本效益和针对性的解决方案。
总之，UV LED技术最近的技术改进解决了模具稳定性问题，并将寿命大大延长至50,000生命小时。这些发展，结合其增强的耐用性，缺乏危险材料，降低能源消耗，紧凑的尺寸，质量性能，成本节约，和低成本的定制选项，使UV led成为一个有吸引力的替代产品，迅速增长的市场，行业和应用。
理查德·哈利迪是Lumex的销售和市场总监。他在电子行业工作超过12年，与设计工程师一起工作，从PCB级别到成品解决方案的定制解决方案。
