DUV-LED production

Deep UV-LEDs Nobelpreisprämierte Technologie

LEWAs Konzernmutter Nikkiso hat 2014 die ersten tief ultraviolett emittierenden Leuchtdioden (Deep UV-LEDs) auf den Markt gebracht. Beratend zur Seite standen Isamu Akasaki und Hiroshi Amano, die im Dezember 2014 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurden.

Die neuartigen Lichtquellen decken Wellenlängen, die vorher nicht mittels LEDs erzeugbar waren, sowie Ausgangsleistungen von momentan 255 bis 350 nm ab. Anwendungsfelder finden sich in der Biotechnologie, der Medizin, der Umwelt- und Industrietechnik. Zu weiteren Informationen kontaktieren Sie den Regionalvertrieb unserer Schwestergesellschaft NIKKISO Europe GmbH.

Beschreibung

Aktuell entwickelte Schlüsseltechnologien von Nikkiso finden ihre Synergie mit Anwendungsstärken in den unterschiedlichen Branchen von LEWA-Entwicklungen.

Gemeinsam ermöglichen wir unseren Kunden Chancen für die Zukunft. Jüngstes Beispiel im Bereich Photonik stellt die Entwicklung und Serienfertigung tief-ultravioletter LEDs dar, die zusammen mit den mit dem Nobelpreis 2014 ausgezeichneten Professoren Isamu Akasaki und Hiroshi Amano an der Universität in Nagoya über acht Jahre hinweg entwickelt wurde.

Nikkiso und deren Forschungsgruppe Nikkiso Giken haben 2014 begonnen eine eigene Massenproduktion von hochwertigen AlGaN-basierenden Deep-UV-Dioden aufzunehmen. Parallel wird auch an der Weiter- und Applikationsvorentwicklung für unterschiedlichste Industrieanwendungen gearbeitet.

Erste gemeinsame Entwicklungen mit LEWA auf dem Gebiet Medical/Life-Sciences finden Anwendung in LEWA-Produkten im Bereich Clean Process Market (z.B. Online-photometrische Messung von Protein, DNA/RNA und Desinfektion/Sterilisation).

DUV-LED production

Technologie

DUV-LEDs haben viele Vorteile im Vergleich zu herkömmlicher UV-Lichtquellen wie beispielsweise Quecksilberdampflampen. Da es sich um eine Solid-State-Technologie handelt, haben die LEDs eine wählbare spezifische Emissionswellenlänge, eine lange Lebensdauer und geringe Betriebsspannungen. 

Sie können mit sofortiger Leistungsentfaltung ein- und ausgeschaltet werden, sind stoßfest, leicht zu integrieren (Design-Flexibilität, einfache Ansteuerelektronik) und höchst ökonomisch (keine gefährliche Substanz wie Quecksilber, keine Ozonerzeugung). Außerdem ist die Leistungsfähigkeit der LEDs in den letzten Jahren deutlich angestiegen, was Ihre Einsatzmöglichkeiten immer interessanter macht (Wasserbehandlung, Meßtechnik, Lackhärtung).

Technische Daten

  • Wellenlängenbereich zwischen 255 – 350 nm
  • Strahlungsleistungen von mehr als 10 mW/cm2
  • Standzeiten von über 10000 h

Vorteile der UV-LEDs im Vergleich zu herkömmlichen UV-Lichtquellen (Niederdruck-Quecksilberdampflampen):

  • Keine Einschaltverzögerung
  • Geringes Gewicht
  • Lange Lebensdauer
  • Niedriger Stromverbrauch
  • Kompaktheit
  • Quecksilberfreiheit
  • Einzelne Lichtwellenlängen

Produkte

Bei den von NIKKISO erhältlichen Produkten (TO-46, SMD) handelt es sich um im tief-ultravioletten Bereich emittierende Hochleistungsdioden (DUV-LED) mit einer pnp-Aufbaustruktur. Es werden zurzeit Produkte mit Peak-Wellenlängen von 265nm, 285nm, 300nm und 340nm angeboten.

TO 46

265nm, 285nm, 300nm.

Surface Mount Device (SMD)

3,5 mm2 mit Zener-Diode; 265nm bis 42 mW/cm2, 285 und 300nm bis 104 mW/cm2

Anwendungsbeispiele

Anwendungsfelder für DUV-LEDs liegen in der Umwelttechnik, der Medizin und der Industrietechnik:

  • Photokatalyse, Zersetzung chemischen Materials auch zur Abluftbehandlung
  • Photo- und Immuntherapie
  • UV-Drucker: Harzhärtung, Klebstoffe und lithographische Belichtung
  • Ausweis/Dokumentenüberprüfung
  • Sterilisation, Desinfektion, Wasseraufbereitung mit Bakterien- und Virusinaktivierung
  • Biotechnologie, Medizintechnik, Meßtechnik

Darüber hinaus werden sich viele weitere neue Felder für die neuen Nikkiso-Produkte erschließen: Es sollen auch komplett vormontierte, spezifische Module angeboten werden. Das Ziel von Lewa ist es, diese LED-Packages und Module in kundenspezifische Anwendungen – insbesondere im Fluidbereich – zu integrieren.
In der Prozess- und Messtechnik findet sich eine ganze Reihe von Möglichkeiten, die LEDs mit LEWA-Anwendungen zu verbinden: Beispielsweise der Einbau in das Chromatographiesystem LEWA EcoPrime zur online-photometrischen Konzentrationsmessung von DNA/RNA und Proteinen Verwendung zur Sterilisation.

Beispiel in einer Umweltapplikation

Photokatalyse

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Beispiel aus dem Life Science Bereich

Verschiedene Analyseverfahren

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Beispiel aus der Produktionstechnik

UV-Aushärtung

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Weiterführende Informationen

Mit dem Nobel-Preis ausgezeichnet

Isamu Akasaki und Hiroshi Amano wurden für die Erfindung einer neuen energieeffizienten und umweltfreundliche Lichtquelle mit dem Nobelpreis für Physik 2014 ausgezeichnet.

 

Wissenschaftlicher Hintergrund

Mehr Informationen zu den wissenschaftlichen Hintergründen des Nobelpreises 2014 für Physik erfahren Sie hier.

NIKKISO - Hersteller führender Technologien

Nikkiso Giken Co., Ltd.

Nikkiso America, Inc.

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