可見光、紫外（UV）以及紅外（IR）LED的主要區(qū)別在于它們所發(fā)射的電磁波波長各不相同，這一差異導致它們在材料、工作原理、應(yīng)用領(lǐng)域和人眼感知等方面存在顯著區(qū)別。以下是具體的對比情況：

可見光LED：

波長范圍：約380納米（紫光）至750納米（紅光）。

人眼感知：可被看見，能呈現(xiàn)紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等多種顏色。

材料：包括磷化鎵銦、磷化鋁鎵銦、氮化銦鎵等。通過調(diào)整材料比例（如InGaN、AlGaInP），可以精確控制帶隙，從而發(fā)出不同顏色的光。

應(yīng)用：通用照明（燈泡、燈管、面板燈等）、顯示與背光（手機、電視、電腦屏幕等）、裝飾與氛圍照明。

紫外LED (UV LED)：

波長范圍：約100納米至400納米，細分為UVA（315-400納米）、UVB（280-315納米）和UVC（100-280納米）。

人眼感知：不可見，但UVA在特定條件下可能讓人感知到微弱的紫光。UVC對生物組織有強烈破壞性。

材料：寬禁帶半導體至關(guān)重要。UVA常用氮化銦鎵、氮化鋁鎵；UVC主流為氮化鋁鎵，特別是AlGaN體系。金剛石、氮化硼是前沿研究方向，技術(shù)難度高且效率較低。

應(yīng)用：UVA用于固化、防偽檢測、誘蟲燈和特殊照明；UVC主要用于表面消毒、空氣/水凈化、醫(yī)療器械及食品加工設(shè)備的殺菌消毒。

紅外LED (IR LED)：

波長范圍：約700納米至1毫米，細分為NIR（700-1400納米）、MIR（1400-3000納米）和FIR（3000納米-1毫米）。

人眼感知：不可見，但部分NIR可能被感知為微弱的紅光，主要表現(xiàn)為熱輻射。

材料：砷化鎵是最常見且效率最高的基礎(chǔ)材料，砷化鋁鎵用于調(diào)整波長，磷化砷化鎵銦應(yīng)用于特定波長。

應(yīng)用：夜視與成像（安防監(jiān)控攝像頭、夜視儀）、通信（遙控器、光纖通信）、傳感（接近傳感、生物傳感）、機器視覺、加熱（工業(yè)烘干、理療設(shè)備）。

基本原理與能量差異：

三者均基于半導體PN結(jié)的電致發(fā)光現(xiàn)象，電子和空穴在PN結(jié)處復合釋放光子。根據(jù)光子能量公式E = hc / λ，紫外光波長最短，光子能量最高；紅外光波長最長，光子能量最低；可見光介于兩者之間。

效率與成本：

效率：可見光LED效率最高，尤其是白光LED；紅外LED (NIR) 效率也非常高；紫外LED（尤其是UVC）效率相對較低。

成本：可見光LED成本最低，大規(guī)模生產(chǎn)已成熟；紅外LED (NIR) 成本也較低；紫外LED（尤其是UVC）成本最高，主要受材料和技術(shù)限制。

安全風險：

可見光LED：需關(guān)注藍光危害，高亮度藍光可能損傷視網(wǎng)膜。

紫外LED (UVC)：安全風險最高，直接暴露會損傷皮膚和眼睛，使用時必須嚴格屏蔽。

紅外LED (高功率)：主要風險是熱損傷，長時間近距離照射可能導致皮膚灼傷，部分波長對眼睛晶狀體有熱損傷風險。