日常生活において紫外線は日焼けなど生物にとって危険な可能性がありますが、紫外線はさまざまな分野で多くの有益な効果をもたらします。標準の可視光 LED と同様に、UV LED の開発は、さまざまな用途にさらなる利便性をもたらすでしょう。
最新の技術開発により、UV LED 市場の一部が製品革新と性能の新たな高みに拡大しています。設計エンジニアは、UV LED の新技術が他の代替技術と比較して、莫大な利益、エネルギー、スペースの節約をもたらすことに気づいています。次世代 UV LED 技術には 5 つの重要な利点があるため、この技術の市場は今後 5 年間で 31% 成長すると予想されています。
幅広い用途
紫外線のスペクトルには長さ 100 nm ～ 400 nm のすべての波長が含まれており、一般に 3 つのカテゴリに分類されます: UV-A (315 ～ 400 ナノメートル、長波紫外線とも呼ばれる)、UV-B (280 ～ 315 ナノメートル、別名長波紫外線)中波紫外線）、UV-C（100 ～ 280 ナノメートル、短波紫外線とも呼ばれます）。
歯科用器具および識別用途は UV LED の初期の用途でしたが、性能、コスト、耐久性の利点、および製品寿命の延長により、UV LED の使用が急速に増加しています。UV LED の現在の用途には、光学センサーおよび機器 (230 ～ 400nm)、UV 認証、バーコード (230 ～ 280nm)、地表水の滅菌 (240 ～ 280nm)、識別および体液の検出および分析 (250 ～ 405nm)、タンパク質分析および創薬 (270 ～ 300nm)、医療光療法 (300 ～ 320nm)、ポリマーおよびインク印刷 (300 ～ 365nm)、偽造 (375 ～ 395nm)、表面滅菌/化粧品滅菌 (390 ～ 410nm)。
環境への影響 - エネルギー消費量の削減、廃棄物の削減、有害物質の不使用
他の代替技術と比較して、UV LED には明らかな環境上の利点があります。蛍光灯 (CCFL) ランプと比較して、UV LED はエネルギー消費量が 70% 低くなります。さらに、UV LED は ROHS 認証を取得しており、CCFL 技術で一般的に見られる有害物質である水銀を含んでいません。
UV LED は CCFL よりもサイズが小さく、耐久性が優れています。UV LEDは振動や衝撃に強いため破損することが少なく、無駄や経費を削減できます。
I長寿を延ばす
過去 10 年にわたり、UV LED は寿命の点で課題が生じてきました。多くの利点があるにもかかわらず、UV LED の使用量は大幅に減少しています。これは、UV ビームが LED のエポキシ樹脂を分解する傾向があり、UV LED の寿命が 5,000 時間未満に短縮されるためです。
次世代の UV LED テクノロジーは、「硬化」または「UV 耐性」のあるエポキシ カプセル化を特徴としていますが、これは 10,000 時間の寿命を提供しますが、ほとんどの用途にはまだ十分とは言えません。
過去数か月にわたって、新しいテクノロジーがこのエンジニアリング上の課題を解決してきました。たとえば、エポキシ レンズの代わりにガラス レンズを備えた TO-46 頑丈なパッケージが使用され、耐用年数が少なくとも 10 倍の 50,000 時間に延長されました。この大きなエンジニアリング上の課題と波長の絶対的な安定化に関する問題が解決されたことで、UV LED テクノロジーは、ますます多くのアプリケーションにとって魅力的な選択肢となりました。
Pパフォーマンス
UV LED は、他の代替技術に比べて性能面でも大きな利点をもたらします。UV LED は、小さなビーム角度と均一なビームを提供します。UV LED の効率が低いため、ほとんどの設計エンジニアは、特定のターゲット領域で出力を最大化するビーム角度を探しています。通常の UV ランプでは、エンジニアは均一性とコンパクト性を確保するために領域を照らすのに十分な光を使用する必要があります。UV LED の場合、レンズ作用により UV LED の出力パワーの大部分を必要な場所に集中させることができ、より狭い放射角度が可能になります。
このパフォーマンスに匹敵するために、他の代替技術では他のレンズの使用が必要となり、追加のコストとスペースの要件が追加されます。UV LED は、狭いビーム角度と均一なビーム パターン、低消費電力、耐久性の向上を実現するために追加のレンズを必要としないため、CCFL テクノロジーと比較して使用コストが半分になります。
コスト効率の高い専用オプションは、特定の用途向けの UV LED ソリューションを構築するか、標準テクノロジーを使用します。多くの場合、前者の方がコストとパフォーマンスの点でより実用的です。UV LED は多くの場合アレイで使用され、アレイ全体のビーム パターンと強度の一貫性が重要です。特定のアプリケーションに必要な統合アレイ全体を 1 つのサプライヤーが提供する場合、総部品表が削減され、サプライヤーの数が減り、設計エンジニアに出荷する前にアレイを検査できるようになります。このようにして、トランザクションが少なくなり、エンジニアリングと調達のコストが節約され、最終アプリケーションの要件に合わせた効率的なソリューションが提供されます。
コスト効率の高いカスタム ソリューションを提供し、アプリケーションのニーズに特化したソリューションを設計できるサプライヤーを必ず見つけてください。たとえば、PCB 設計、カスタム光学系、レイ トレーシング、成形において 10 年の経験を持つサプライヤーは、最も費用対効果の高い特殊なソリューションのための幅広いオプションを提供できます。
結論として、UV LED の最新の技術的改良により、絶対的な安定化の問題が解決され、寿命が 50,000 時間まで大幅に延長されました。UV LED には耐久性の向上、有害物質の不使用、低エネルギー消費、小型、優れた性能、コスト削減、費用対効果の高いカスタマイズ オプションなどの多くの利点があるため、この技術は市場、業界、その他の分野で注目を集めています。魅力的なオプションを使用します。
今後数か月から数年で、特に効率化プログラムにおいてさらなる改善が行われるでしょう。UV LED の使用はさらに急速に拡大するでしょう。
UV LED 技術の次の大きな課題は効率です。医療用光線療法、水消毒、ポリマー療法など、365nm 未満の波長を使用する多くの用途では、UV LED の出力パワーは入力パワーのわずか 5% ～ 8% です。波長が 385nm 以上になると、UV LED の効率は向上しますが、入力電力の 15% にすぎません。新しいテクノロジーが効率の問題に取り組み続けるにつれて、より多くのアプリケーションが UV LED テクノロジーを採用し始めるでしょう。
投稿日時: 2022 年 2 月 21 日