Tien belangrijke toepassingsgebieden van UV-led

Door de voortdurende vooruitgang op het gebied van LED-onderzoek en -ontwikkeling zijn de innovatie- en toepassingsvelden van LED-technologie de afgelopen jaren voortdurend uitgebreid en is de LED-markt steeds breder geworden. UV-LED is geleidelijk ons ​​gezichtsveld binnengedrongen en sommige bedrijven hebben deelgenomen aan het onderzoeken, verbeteren en toepassen van UV-LED-ultraviolette lampen. Voor het grote publiek is UV-licht met de juiste golflengte ook een essentiële lichtgolf voor ons menselijk lichaam. Laten we vandaag dus eens kijken naar de belangrijkste velden waarop UV-LED's worden toegepast.

De zogenaamde ultraviolette stralen (kortweg Ultraviolette Stralen/UV) verwijzen naar de onzichtbare lichtstralen buiten het zichtbare lichtspectrum (rood, oranje, geel, groen, cyaan, blauw en violet) van zonlicht. UV-stralen worden gezamenlijk straling genoemd met golflengten variërend van 10 nm tot 400 nm in het elektromagnetische spectrum. Afhankelijk van de golflengte worden UV-stralen doorgaans als volgt verdeeld in drie banden: A, B en C: UVA-led varieert van 400 tot 315 nm, UVB-led van 315 tot 280 nm en UVC-led van 280 tot 100 nm. Specifieke toepassingen variëren afhankelijk van verschillende golflengten.

In de UV-LED-markttoepassing heeft UV-A led het grootste marktaandeel, tot wel 90%. De belangrijkste toepassingsmarkt is uitharding, waarbij gebieden als nail art, tandheelkunde en inktprinten betrokken zijn. Daarnaast wordt UV-A-led ook geïntroduceerd in commerciële verlichting, waardoor witte kleding witter kan lijken. Wat betreft UVB-led en UVC-led, ze worden voornamelijk toegepast bij sterilisatie, desinfectie, medische fototherapie, enz. Onder hen wordt UVB-led voornamelijk gebruikt bij medische behandelingen, terwijl UVC-led wordt gebruikt voor sterilisatie en desinfectie. Bovendien worden UV-LED's toegepast van de herkenning van papiergeld tot het harden van lichte hars, het vangen van insecten en het printen, en ontwikkelen ze zich naar markten zoals sterilisatie, desinfectie, biomedische behandeling, identificatie tegen namaak, luchtzuivering, gegevensopslag en militaire luchtvaart, waarbij de nadruk vooral ligt op speciale verlichting.

1. UV geleid in Toepassingsgebieden van lichtuithardingssystemen.

De typische toepassingen van de UVA-golflengteband zijn UV-uitharding en UV-inktprinten, met representatieve golflengten van 395 nm en 365 nm. Toepassingen voor het uitharden met UV-LED-licht omvatten het uitharden van UV-lijmen in industrieën zoals beeldschermen, elektronische medische apparaten en instrumenten; UV-coatinguitharding in industrieën zoals bouwmaterialen, meubels, huishoudelijke apparaten en auto's; en UV-inktuitharding in industrieën zoals drukwerk en verpakking. Hiervan is de industrie voor decoratieve UV-LED-panelen een belangrijke hotspot geworden. Het grootste voordeel is de productie van milieuvriendelijke panelen zonder formaldehyde, met een energiebesparing van 90%, een hoog productievolume, weerstand tegen krassen op munten en uitgebreide economische voordelen. Dit geeft aan dat de markt voor UV-LED-uitharding een veelomvattende markt voor toepassingsproducten met een volledige cyclus is.

Micro-elektronica-industrie - UV-lichtuithardingstoepassingen: assemblage van componenten van mobiele telefoons (cameralenzen, oorstukken, microfoons, behuizingen, vloeibare kristalmodules, coatings voor aanraakschermen, enz.), assemblage van magnetische koppen van harde schijven (gouddraadbevestiging, lagers, spoelen, chipverbinding, enz.), DVD/digitale camera's (lens, lensverbinding, versterking van de printplaat), motor- en componentassemblage (draad, spoelbevestiging, spoeluiteindebevestiging, PTC/NTC-componentverbinding, bescherming transformatorkern), halfgeleiderchips (vochtbestendige beschermende coating, wafermasker, inspectie van waferverontreiniging, blootstelling aan UV-tape, inspectie van waferpolijsten), sensorproductie (gassensoren, foto-elektrische sensoren, glasvezelsensoren, foto-elektrische encoders, enz.).

PCB-industrie LED UV-lichtuithardingstoepassingen: componentfixatie (condensatoren, inductoren, verschillende plug-ins, schroeven, chips, enz.), vochtbestendige inkapseling en kerncircuit, chipbescherming, bescherming tegen oxidatiecoating, conforme (hoek)coating van printplaten, aarddraad, vliegende draad, spoelfixatie, golfsolderen doorlopende gatenmasker.

2. Medisch toepassingsgebied.

Huidbehandeling: Een belangrijke toepassing van de UVB-golflengteband is bij de behandeling van huidziekten, namelijk UV-fototherapie. Wetenschappers hebben ontdekt dat UV-licht met een golflengte van ongeveer 310 nm een ​​sterk melanotisch effect op de huid heeft, dat het huidmetabolisme kan versnellen en de huidgroei kan verbeteren, waardoor fotodermatosen zoals vitiligo, pityriasis rosea, polymorfe lichtuitbarsting, chronische actinische dermatitis en actinische prurigo effectief worden behandeld. Daarom wordt UV-fototherapie momenteel steeds vaker toegepast in de medische industrie. Vergeleken met traditionele lichtbronnen zenden UV-LED's pure spectraallijnen uit, wat de effectiviteit van de behandeling kan maximaliseren. De UVB led-golflengteband kan ook worden toegepast in de gezondheidszorg. Blootstelling aan UVB-ledstraling kan fotochemische en foto-elektrische reacties in het menselijk lichaam veroorzaken, wat resulteert in de productie van verschillende actieve stoffen. Het wordt momenteel gebruikt om de hogere zenuwfunctie te reguleren, de slaap te verbeteren en de bloeddruk te verlagen. Bovendien hebben onderzoeken aangetoond dat de UVB-golflengteband de productie van polyfenolen in bepaalde bladgroenten (zoals rode sla) kan versnellen. Er wordt beweerd dat deze polyfenolen eigenschappen tegen kanker, uitzaaiingen tegen kanker en mutaties tegen kanker hebben.

Medische hulpmiddelen: UV-lijmverbindingen maken de economische en geautomatiseerde montage van medische hulpmiddelen mogelijk. Tegenwoordig bieden geavanceerde LED-UV-lichtbronsystemen, die oplosmiddelvrije UV-kleefstoffen in enkele seconden kunnen uitharden, samen met doseersystemen, een effectieve en economische methode voor het bereiken van consistente en herhaalbare hechting tijdens het assemblageproces van medische apparaten. De optimalisatie en controle van UV-lichtbronnen zijn cruciaal voor de productie van betrouwbare medische hulpmiddelen. Het gebruik van UV-uithardende lijmen biedt tal van voordelen, zoals een lager energieverbruik, besparing op uithardingstijd en -ruimte, verhoogde productiviteit en eenvoudigere automatisering. UV-lijmen worden over het algemeen gebruikt voor het verlijmen en afdichten van medische hulpmiddelen, die de hoogste kwaliteit en betrouwbaarheid vereisen. Typische toepassingen van UV-lijmuitharding bij de assemblage van medische apparatuur zijn onder meer het verlijmen van: 1) verschillende materialen (of met verschillende mechanische eigenschappen); 2) materialen die niet dik genoeg zijn voor lasmethoden; 3) vooraf geproduceerde subcomponenten.

3. Sterilisatie- en desinfectieveld.

UVC-golflengte-ultraviolet licht kan, vanwege zijn korte golflengte en hoge energie, de moleculaire structuur van DNA (deoxyribonucleïnezuur) of RNA (ribonucleïnezuur) in de cellen van microbiële organismen (ziekteverwekkers zoals bacteriën, virussen en sporen) in korte tijd vernietigen. De cellen kunnen niet regenereren en de bacteriën en virussen verliezen hun vermogen om zichzelf te vermenigvuldigen. Daarom kunnen UVC-golflengteproducten op grote schaal worden gebruikt voor sterilisatie en desinfectie van water, lucht en andere stoffen. Vanwege de voordelen van UV-LED's, zoals het kleine formaat, kunnen ze worden gebruikt als lichtbron voor complete UV (ultraviolette) sterilisatieapparatuur, geschikt voor voorverpakkingsprocessen in grootschalige productielijnen met verschillende vormen en materialen. Ze kunnen ook worden gebruikt als UV-lichtbron (ultraviolet) voor sterilisatoren voor binnenlucht, geschikt voor sterilisatie en desinfectie van binnenlucht in huizen, openbare plaatsen en andere binnenruimtes. Ook worden ze toegepast op diverse huishoudelijke apparaten zoals desinfectiekasten en magnetrons.

Momenteel beschikbare diep-ultraviolette (UV) toepassingsproducten op de markt zijn onder meer draagbare LED-diep-UV-desinfectoren, LED-diep-UV-tandenborstelsterilisatoren, diepe UV-LED-reinigings- en sterilisatoren voor contactlenzen, luchtsterilisatoren, watersterilisatoren en voedsel- en oppervlaktesterilisatoren. Met het toenemende bewustzijn van de veiligheid en hygiëne van mensen zal de vraag naar deze producten aanzienlijk toenemen, waardoor een grootschalige markt ontstaat.

4. Militair veld.

Omdat de UVC-ledband binnen het zonneblinde ultraviolette spectrum valt, kent deze ook belangrijke militaire toepassingen, zoals veilige ultraviolette communicatie op korte afstand, UV-jamming en UV-waarschuwingstechnologie.

Ultraviolette (UV) communicatie: Ultraviolette communicatie is een nieuwe communicatiemethode met een enorm ontwikkelingspotentieel. Het beschikt over talrijke voordelen die niet bij andere conventionele communicatiemethoden te vinden zijn, zoals een lage afluistersnelheid, een hoog anti-interferentievermogen, een lage bitresolutie en werking onder alle weersomstandigheden. Daarom heeft het brede aandacht gekregen van afdelingen die hoge vertrouwelijkheid en mobiliteit in de communicatie eisen.

Ultraviolette (UV) jamming: De opkomst van tweekleurige UV-geleide raketten leidt onvermijdelijk tot de ontwikkeling van infrarood-UV tweekleurige jammingtechnologie. De sleutel tot UV-storing is het ontwikkelen van een drijfgas met voldoende sterke UV-straling, dat kan worden gevuld om jamming-granaten te produceren met UV-storingsmogelijkheden.

Ultraviolet (UV) waarschuwing: Het ultraviolet (UV) waarschuwingsapparaat detecteert doelen door UV-straling in de uitlaatpluim van raketten te detecteren. Het geeft een overzicht van de uitlaatpluimstralingskarakteristieken van raketten die verschillende brandstoffen gebruiken op lage hoogte. Het is gebaseerd op actieve waarschuwingen die via radar werken, maar ook op passieve waarschuwingen, waaronder voornamelijk infrarood-, laser- en ultraviolette (UV) waarschuwingen.

5. Plantengroeiveld.

Volgens Liu Wenke, een onderzoeker van het Institute of Agricultural Environment and Sustainable Development, Chinese Academy of Agricultural Sciences, is gesloten grondloze teelt gevoelig voor de accumulatie van autotoxische stoffen. TiO2-fotokatalyse kan echter wortelafscheidingen en afbraakproducten van rijstschillen in de voedingsoplossing van substraatteelt afbreken. Zonnelicht bevat slechts 3% ultraviolet licht en meer dan 60% wordt gefilterd door materialen die de faciliteiten bedekken, zoals glas, waardoor het onmogelijk is om dit binnen de faciliteiten toe te passen. De lage temperatuur en het beperkte zonlicht tijdens de winter in de groenteteelt buiten het seizoen resulteren in een lage efficiëntie en slechte stabiliteit, die niet kunnen voldoen aan de behoeften van de geïndustrialiseerde productie van faciliteitsgroenten. Er is een dringende vraag naar de ontwikkeling van TiO2-fotokatalytische systemen met kunstlicht die geschikt zijn voor grondloze teelt in de facilitaire tuinbouw, vooral voor gebruik in plantenfabrieken, met een groot commercieel potentieel. Sinds juni 2015 heeft China meer dan 80 plantenfabrieken opgericht en honderdduizenden hectaren kassen met meerdere overspanningen gecultiveerd.

6. Toepassingsgebieden van oliedampzuiveringsapparatuur.

Volgens het rapport van Haining Yaguang is het UV-geleide fotolyse-oxidatie-oliedampzuiveringssysteem momenteel het meest geavanceerde fotolyse-oxidatie-oliedampzuiveringssysteem in China. In dit zuiveringssysteem speelt een speciaal gemaakte uvc-ledbuis met daarin 185nm+254nm een ​​centrale rol. Het kan olie en vet afbreken, evenals geuren in de keukenlucht, en het heeft de voordelen dat er geen secundaire vervuiling is, minder brandgevaar, klein formaat, licht van gewicht en aanzienlijk lagere onderhoudskosten.

7. Toepassingsgebieden van de uitlaatgasbehandeling.

Volgens rapporten is de totale VOS-uitstoot door de Chinese textielindustrie verantwoordelijk voor ongeveer 30% van de totale industriële VOS-uitstoot. VOS zijn een van de precursorstoffen voor het ontstaan ​​van waas en een belangrijke component voor de vorming van PM2,5. De fotokatalytische oxidatiebehandeling van VOS met behulp van UV-LED als fotokatalytische lichtbron is superieur, met voordelen zoals kleine afmetingen, hoge katalytische activiteit, stabiele chemische eigenschappen, lage kosten en niet-toxiciteit, en heeft een breed scala aan toepassingsmogelijkheden.

8. Edelsteen beoordelingsveld.

Verschillende soorten edelstenen, dezelfde edelsteen met verschillende kleuren en edelstenen van dezelfde kleur met verschillende kleurmechanismen hebben allemaal verschillende UV-zichtbare absorptiespectra. Hoewel sommige geoptimaliseerde edelstenen dezelfde kleur hebben als hun overeenkomstige natuurlijke edelstenen, kunnen hun absorptiespectra verschillen als gevolg van verschillen in kleurmechanismen of kleurstoffen. UV-LED kan helpen edelstenen te identificeren en onderscheid te maken tussen bepaalde natuurlijke edelstenen en synthetische edelstenen. Het kan ook onderscheid maken tussen bepaalde natuurlijke edelstenen en kunstmatig verwerkte edelstenen door bestraling met ultraviolet licht.

9. Herkenning van bankbiljetten.

UV-led-herkenningstechnologie maakt voornamelijk gebruik van fluorescerende of UV-sensoren om de fluorescerende opdruk tegen namaak en de matte reactie van bankbiljetten te detecteren. Dit type herkenningstechnologie kan de meeste valse valuta identificeren (zoals gewassen, gebleekte en geplakte bankbiljetten). Deze technologie is het vroegst ontwikkeld, het meest volwassen en wordt veel gebruikt. Het wordt niet alleen gebruikt bij de herkenning van geldautomaten, maar ook in financiële instrumenten zoals geldtellers en validators. Over het algemeen worden fluorescentie en paars licht gebruikt voor uitgebreide reflectie- en transmissiedetectie van bankbiljetten. Identificeer de authenticiteit van papiergeld op basis van de verschillende absorptie en reflectiviteit van ultraviolette stralen in vergelijking met andere soorten papier. Kwantitatieve identificatie kan ook worden uitgevoerd op bankbiljetten met fluorescerende markeringen.

10.  Toepassingsgebieden van UV-harsuitharding.

UV-geleide uithardbare hars bestaat voornamelijk uit oligomeren, verknopingsmiddelen, verdunningsmiddelen, fotosensibilisatoren en andere specifieke additieven. Het maakt gebruik van ultraviolet licht om polymeerhars te bestralen, waardoor een verknopingsreactie en onmiddellijke uitharding ontstaat. Onder de bestraling van een UV LED UV-uithardingsmachine heeft de uithardingstijd van UV-uithardende hars niet zo lang nodig als 10 seconden, het kan in principe in 1,2 seconden worden uitgehard, wat qua snelheid veel sneller is dan de traditionele UV-kwiklichtuithardingsmachine. Tegelijkertijd is het qua warmte ook idealer dan UV-kwiklampen. Door de verschillende componenten van UV-uithardende hars aan te passen, kunnen producten worden geproduceerd die aan verschillende eisen en toepassingen voldoen. Momenteel wordt UV-uithardbare hars voornamelijk gebruikt voor het coaten van houten vloeren, plastic coating (zoals decoratieve PVC-panelen), lichtgevoelige inkt (zoals het bedrukken van plastic zakken), coating van elektronische producten (markering en printen op printplaten), polijsten van afdrukken (zoals polijsten van papier en speelkaarten), coating van metalen onderdelen (zoals motorfietsonderdelen), coating van glasvezel, fotoresist en coating van precisieonderdelen.