与传统照明设备相比LED主要优势在哪？

在过去的十年，很多照明设备都使用了LED，因为与传统的照明设备相比LED具有更多的优势：

• 使用寿命更长，降低成本和维护费

• 单位电能可以都产生更多的光，更高效

• 通断操作更快速，并且没有任何不良影响

• 尺寸更小，带来了更多的使用潜能

• 面对打击、震动及机械压力，稳定性更高

LED在我们的生活中随处可见，无论是加油站的光罩，还是食品和服装的零售区位。白色的光照亮了我们的世界，并伴随着红光、绿光和蓝光，给我们了一个崭新的视角去瞭望生活。

同时，在我们肉眼无法察觉的光谱范围，LED也带来了改变，他改变了我们的应用。在可见光七彩色之外，LED实现了巨大的飞跃，他们正在颠覆紫外线和红外线光谱的应用，这种光是人类的视杆细胞及视为细胞的感知能力所无法企及的。

人类肉眼对色彩的感知能力大约在400nm-700nm的波长范围内。人们从小就知道，彩虹由六个基本色组成：红、橙、黄、绿、蓝、紫。当波长为430nm-495nm的光波摄入到人眼，被看到的是蓝色，波长小于430nm的光则显示为紫色。而当波长在400nm左右时，肉眼已经看不到紫色，不能再分辨它的颜色了。（图1）

蓝色 430nm-495nm

UV-A长波紫外线 360nm-430nm

图1：蓝光和紫光的波长（来源：贸泽电子）

比紫色光波更短的光是紫外线（UV），紫外线大约覆盖了三个光波区域：

• UV-A（长波紫外线）：315nm-400nm

• UV-B（中波紫外线）：280nm–315nm

• UV-C（短波紫外线）：100nm–280nm

短波紫外线主要应用于杀菌、消毒，这些高频光波的光子拥有比低频光谱更高的能量，他们主要用于破除难以处理的生物因子，其应用领域主要包括空气、水、医疗器械等的清洁工作。但由于半导体材料的带隙水平，获取波长短的光波是十分困难的。因此中波和短波紫外线的应用受到了限制，长波紫外线应用更为广泛。

紫外线灯在工业领域占据着一席之地得益于长波紫外线的应用，这是因为半导体制造商更擅长生产这种发射长波光线的半导体材料和产品。长波紫外线LED主要应用于三个领域：紫外线治疗、喷墨印刷、科学器械。下面我们就一起来探讨长波紫外线LED是如何在喷墨打印应用的。

喷墨打印是一种将高质量的数字图像传输到纸张和塑料等各种介质上的方法，喷墨打印所使用的墨水要么是被烘干的，要么是被固化的。传统的墨水一般是油墨或油墨溶剂。油墨或油墨溶剂的干燥分别是通过氧化作用和蒸发作用来实现的。这两个过程都需要施加一定的热量（红外加热），这不仅增加了打印时间，而容易导致收缩和扭曲。为了避免这样的结果，喷墨制造商研制出了通过长波紫外线来固化油墨的方法，也就是说当紫外线照射粘合剂和颜料的时候发生聚合反应，颜料被固化。这是因为来自长波紫外线的能量使反应物产生了与其他元素结合的自由基，这种自由基将粘合剂跟颜料稳固的连接起来。该方法的优点是，固化油墨不再需要将介质完全暴露在高温下，所以图像光滑且均匀。此外，这种方式十分环保，被紫外线固化的油墨百分百保留了油墨原料，不会产生蒸发作用和氧化作用的残余物，从而降低了污染、促进了环保。

很多年来，紫外线都是通过紫外线汞灯产生的。得益于宽光谱紫外线波长输出，这些紫外线汞灯能够加速喷墨打印进程，同时也使油墨的活性成分最大化。长光波紫外线led灯本来就是单色的，这限制了他们的固化功能。但如上述的LED灯的优势仍然是存在的。制造厂商仍然持续不断的改进油墨来配合最新的长波紫外线LED灯。这使得喷墨打印技术更适合于低生产率的设备，而不是高效率和高性能的系统。迄今为止，随着更高功率的长波紫外线灯的不断发展，他们将继续影响着这个行业。

许多LED灯公司都在扩张紫外线LED灯的市场供给，包括Lumileds、Led Engin、Luminus Devices、Everlight Electronics和Wurth Electronics等。例如：Lumileds LUXEON UV U Line LEDs就是一种大功率、高效率的器件（图2）。它们被设计的非常小，适用于以前的UV LED无法嵌入的地方，并且没有灯帽，可以被安装在物体表面，按阵列排列，他们之间只留有0.2毫米的空隙。它们的小尺寸允许精确的光学控制。这些LED可以提供波长为380nm–400nm和400nm–420nm的光波，可以应用于不同的领域，比如固化反应、医疗应用、分析仪器以及紫外线光化反应等。

图2：Lumileds LUXEON UV U Line LEDs（来源：Lumileds）

针对高功耗紫外线LED，LED Engin研发了波长在385nm-410nm