Λόγω της εκτεταμένης διάρκειας ζωής, της ενεργειακής οικονομίας και της ποικιλομορφίας τους, τα πάνελ LED χρησιμοποιούνται ευρέως σε μια ποικιλία εφαρμογών φωτισμού. Το αν τα πάνελ LED εκπέμπουν ή όχι υπεριώδη ακτινοβολία (UV) είναι ένα συχνό ζήτημα. Θα εξετάσουμε τη σύνδεση μεταξύ της εκπομπής UV και των πάνελ LED σε αυτό το άρθρο.
Εισαγωγή στα πάνελ LED
Οι δίοδοι εκπομπής φωτός-ή LED, είναι ημιαγωγοί που παράγουν φως από ηλεκτρική ενέργεια. Για να δημιουργήσετε μια σταθερή πηγή φωτός, πολλά ξεχωριστά LED ομαδοποιούνται σε έναΠίνακας LED. Η ηλεκτροφωταύγεια είναι η διαδικασία με την οποία εκπέμπεται φως σε LED. Το υλικό ημιαγωγών ενός LED απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή φωτονίων όταν τα ηλεκτρόνια ανασυνδυάζονται με ηλεκτρονιακές οπές όταν το ρέει ηλεκτρικό ρεύμα.
Μήκη κύματος φωτός που δημιουργούνται από LED
Τα LED μπορούν να σχεδιαστούν για να εκπέμπουν πολλά μήκη κύματος φωτός, καθένα από τα οποία αντιπροσωπεύει μια συγκεκριμένη απόχρωση. Το εύρος μήκους κύματος του ορατού φωτός είναι περίπου μεταξύ 380 και 780 νανόμετρα (nm). Τα κόκκινα LED, για παράδειγμα, εκπέμπουν συνήθως φως μεταξύ 620 και 750 nm, τα πράσινα LED μεταξύ 500 και 570 nm και τα μπλε LED μεταξύ 450 και 495 nm.
Οι ιδιότητες της υπεριώδους ακτινοβολίας
Το μήκος κύματος της υπεριώδους ακτινοβολίας είναι μεταξύ 10 και 400 nm, το οποίο είναι μικρότερο από αυτό του ορατού φωτός. Διακρίνονται επίσης τρεις υποκατηγορίες: UVA (315–400 nm), UVB (280–315 nm) και UVC (100–280 nm). Το στρώμα του όζοντος της Γης απορροφά την πλειονότητα της υψηλής ενέργειας UVC. Ενώ η UVA μπορεί να διεισδύσει βαθύτερα στο δέρμα και επίσης συμβάλλει στη βλάβη του δέρματος, η UVB είναι γνωστό ότι προκαλεί ηλιακό έγκαυμα και ότι παίζει ρόλο στη γήρανση του δέρματος και στην ανάπτυξη καρκίνου του δέρματος.
Εκπέμπονται οι υπεριώδεις ακτίνες από τα πάνελ LED;
Σε γενικές γραμμές, τα πάνελ υψηλής ποιότητας LED είναι κατασκευασμένα για να εκπέμπουν όσο το δυνατόν λιγότερο φως UV. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι τα LED είναι σχεδιασμένα και λειτουργούν για να παράγουν ορατό φως. Ο κύριος όγκος της ενέργειας μετατρέπεται σε φωτόνια ορατού φάσματος με τη μηχανική της πλειονότητας των πάνελ LED καταναλωτικής και εμπορικής ποιότητας-.
Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, τα πάνελ LED μπορεί να περιλαμβάνουν ίχνη υπεριώδους ακτινοβολίας:
Ατελής Μετατροπή Φωσφόρου: Για την παραγωγή λευκού φωτός ή ευρύτερου εύρους ορατού φωτός, τα LED χρησιμοποιούν συχνά φωσφόρους για να αλλάξουν το μπλε φως σε άλλες αποχρώσεις. Ένα πολύ μικρό μέρος της ενέργειας μπορεί περιστασιακά να απελευθερωθεί ως ακτινοβολία UV εάν η διαδικασία μετατροπής φωσφόρου δεν είναι 100% αποτελεσματική. Ωστόσο, η ποσότητα είναι απίστευτα χαμηλή, συνήθως πολύ κάτω από τα όρια που θα μπορούσαν να είναι εξαιρετικά επιβλαβή για την υγεία κάποιου.
LED που είναι ελαττωματικά ή κακής ποιότητας: Χαμηλή-ποιότηταΠάνελ LEDμπορεί να χρησιμοποιεί κατώτερα εξαρτήματα ή να έχει κατασκευαστικά ελαττώματα. Η ακατάλληλη ποιότητα υλικών ημιαγωγών ή τα προβλήματα με την επικάλυψη φωσφόρου και την ενθυλάκωση μπορεί να κάνουν αυτά τα ελαττωματικά LED πιο πιθανό να παράγουν κάποιο φως UV.
Όψεις Ασφάλειας και Υγείας
Παρόλο που τα πάνελ LED εκπέμπουν περιστασιακά υπεριώδες φως, οι ποσότητες είναι συνήθως τόσο χαμηλές που δεν θέτουν σε σοβαρό κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία. Όσον αφορά την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία, τα πάνελ LED είναι πολύ πιο ασφαλή από τις συμβατικές πηγές φωτός όπως οι λαμπτήρες φθορισμού, οι οποίοι μπορούν να παράγουν συγκριτικά μεγαλύτερα επίπεδα υπεριώδους ακτινοβολίας λόγω της διαδικασίας εκκένωσης ατμού υδραργύρου.
Οι ρυθμιστικοί φορείς έχουν θέσει περιορισμούς σχετικά με το πόσα είδη φωτισμού υπεριώδους ακτινοβολίας μπορούν να απελευθερώσουν προκειμένου να εγγυηθούν τη δημόσια ασφάλεια. Για να εγγυηθούν ότι τα προϊόντα τους είναι ασφαλή για χρήση από τους καταναλωτές, οι κατασκευαστές πάνελ LED πρέπει να συμμορφώνονται με αυτά τα κριτήρια.
Τελικές σκέψεις
Συμπερασματικά, παρόλο που μια πολύ μικρή ποσότητα υπεριώδους ακτινοβολίας μπορεί θεωρητικά να απελευθερωθεί από τα πάνελ LED, ιδιαίτερα σε καταστάσεις που περιλαμβάνουν παραγωγή κατώτερης ποιότητας ή ανεπαρκή μετατροπή φωσφόρου, οι ποσότητες είναι συχνά ασήμαντες. Για να μειωθούν οι πιθανές εκπομπές UV, κατασκευάζονται-πίνακες LED υψηλής ποιότητας που μετατρέπουν σχεδόν όλη την ηλεκτρική ενέργεια σε ορατό φως. Όταν πρόκειται για έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία,Πάνελ LEDείναι μια πολύ πιο ασφαλής επιλογή από πολλές άλλες συμβατικές πηγές φωτισμού από άποψη υγείας και ασφάλειας. Μπορεί να αναμένουμε ότι οι κατασκευαστές πάνελ LED θα βελτιστοποιήσουν περαιτέρω τα σχέδιά τους καθώς αναπτύσσεται η τεχνολογία, μειώνοντας ακόμη και τις μικρότερες ποσότητες υπεριώδους ακτινοβολίας που θα μπορούσαν να υπάρχουν αυτή τη στιγμή. Εξαιτίας αυτού, τα πάνελ LED είναι μια αξιόπιστη, ασφαλής και ενεργειακά{2}}αποτελεσματική επιλογή για μια ποικιλία εφαρμογών φωτισμού στο μέλλον.
