UV LEDブラックライト・365nmと395nmの違いについて

UV LEDブラックライト・365nmと395nmの違いについて

UV波長のLEDブラックライトを購入する際、365nm395nm2種類の波長スペックを見かけるでしょう。波長の違いは具体的に何を意味するのか、また、どちらのほうが良いのか気になりますよね?今回は365nmと395nmの違いについて詳しく解説していきます!

UV=紫外線・波長と光の原理について

365nmと395nmを比較する前に、波長と光の基本原理を確認しておきましょう。

そもそも、我々人間に見える光の色は、その光の波長により定められます。例えば波長が450nmであれば青630nmは濃い赤色です。(もちろん、日常的にみられる自然光などは広範囲の波長が混合したものです)。波長が400nm800nmの間にある場合、人間に見える範囲なので「可視光線」と言う定義があります。しかし、400nm以下の場合は、目に見えない「紫外線」(UV・ultraviolet)となります。

波長400nm以下の光は目視できませんが、波長によって特徴が随分異なります。例えば、波長315nm~400nmの紫外線は「UV-A」と呼ばれるグループに属し、波長280-315nmの紫外線は「UV-B」のグループに含まれます。波長によってUVの分類が決まり、これは用途や安全面に違いをもたらします。

365nmと395nmは「UV-A」の範囲内ですが、やはり波長に違いにより、LEDブラックライトの性能にも違いが発生します。

波長に関しての物理的な違いとして、395nm365nmよりも約30nm可視光線(紫)に近いことが挙げられます。つまり、365nm395nmよりも紫外線の特徴を有し、可視光線の特徴が少ないと言うことができます。

UV-A 波長の365nmと395nmの具体的な違い

365nmも395nmUV-Aの波長範囲です。UV-A波長は蛍光発光を起こしたり(典型的なブラックライト効果)、プラスチックや塗料を硬化(UVキュアリング)させるなどの用途に最適です。UV-Aの波長は、より強力なUV-BUV-Cと比較して比較的安全です。

では、365nmと395nmの30nmの違いは何を意味するのでしょうか。

主な違いは、395nmLED365nmLEDよりも可視光を多く放出するということです。395nmLEDははっきりとした紫色の光を放ち、365 nmLEDはくすんだ青みがかった白色の光を放ちます(これは可視スペクトルの波長に光エネルギーが微量に発されるためです)。両者ともUV-A波長域で発光し、「ブラックライト」や硬化効果をもたらします。

可視光の量に違いがあるのはどうしてでしょうか。上の図は、365nm(短い点線)と395nm(長い点線)のLEDスペクトル出力図です。365nm395nmの両方とも、それぞれの波長の前後に広がる形で発光していることが分かります。つまり、395nmLED395nmだけで発光しているわけではないということです。

395nmのLED395nm(=ピーク波長)で最も強く発光しますが、400nm410 nmでも相当なエネルギーを発します。これらの波長は可視紫色部分に含まれます。

当然、395nmLED395nm未満の波長でも発光しており、これらの波長の光エネルギーは蛍光効果やUV-A反応の誘発にとても効果的です。しかし、このグラフで注目すべきは光エネルギーのかなりの部分が可視紫色領域で放出されていることです。

逆に、365nmのグラフを見ると、ほぼ全体が不可視領域のみに収まっていて、発光エネルギーは400nmの手前でほぼゼロまで下がっていることが読みとれます。可視光エネルギーと比べるとUV-Aエネルギーの量が大幅に増加することになるので、UV-A利用の際には最適です

しかし、365nmLED発光を観察するとくすんだ青みがかった白色が見えてきます。これは可視光の「漏れ」によるもので、ごく微量ではありますが、目に見える程度の可視波長エネルギー(すなわち白色光)も放出されてるということです。この可視光エネルギーの割合は非常に小さいので、スペクトル図では「0」として表示されますが、紫外線写真などでは、可視光が実際に検出可能です。これが作業や外観の妨げになる場合は、可視光フィルターを追加する必要があります。

強い蛍光が求められるなら365nm

365nmのUVライトは紫色光を発しないというメリットの他、多くの物体が365nmで最も強く蛍光を発します(下図の吸収スペクトルの測定結果を参照)。

365nmの光は、より強い蛍光が必要な場合に適していることになります。365nmの光は、放出される可視光や紫色光の量が少ないという長所もあり、性能重視の用途に向いています。

費用と効率における違い

LEDの製造方法により、365nmの波長チップは効率が劣り、コストは高くなる傾向があります。正確な価格差は製品種類によりますが、一般的に365nmLEDには価格割増があるため、予算が限られている場合は395nmを選ぶほうが良いでしょう。

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