UV LED的10大應用領域

　　隨著LED研發的不斷深入，LED技術創新與應用領域不斷擴展，LED市場也越來越寬廣。UV LED 逐漸進入我們的視野，并有一些企業參與進來研究、改進、應用UV LED紫外燈。對于普通大眾來說，適量合適波長的紫外線也是我們人體必需的光波。那么我們今天來了解一下UV LED 主要應用在哪些領域。

　　所謂的紫外線(Ultraviolet Rays/簡寫UV)就是指太陽光線的可視光線中(赤橙黃綠青藍紫)，紫色之外的肉眼看不見的光線。紫外線是電磁波譜中波長從10nm到400nm輻射的總稱。根據波長的不同，一般把紫外線分為A、B、C三個波段，具體如下：UVA為400～315 nm，UVB為315～280 nm，UVC為280～100 nm。對應不同波長，具體應用有所不同。

　　在UVLED市場應用中，UV-A占有最大市場份額，高達90%。其最主要的應用市場為固化，涉及到美甲、牙齒、油墨印刷等領域。除此之外，UV-A也導入商業照明，可以使白色衣物看起來更潔白。至于UV-B和UV-C則主要應用于殺菌、消毒，醫學光照療法等，其中UV-B以醫療為主、UV-C則是殺菌消毒。此外，UV LED從紙鈔識別，應用到光樹脂硬化、捕蟲、印刷，并朝殺菌、消毒等市場發展生物醫療、防偽鑒定、空氣凈化、數據存儲及軍事航空領域，以特種照明為主。

　　1.光固化系統中的應用領域

　　UVA波段的典型應用為紫外固化和UV噴墨打印，代表波長為395nm、365nm， UV LED光固化應用包含在顯示屏、電子醫療、儀表等行業的UV膠黏劑固化;建材、家具、家電、汽車等行業的UV涂料固化;印刷、包裝等行業的UV油墨固化……其中，紫外LED飾面板行業已成為一大熱點，最大的優勢是可制作出零甲醛的環保板材，且節能90%，產量大，耐硬幣刮擦，綜合效益經濟等優點。這表示UV LED固化市場是一個全方位和全周期的應用產品市場。

　　微電子行業-UV光固化應用：手機元件裝配(相機鏡頭、聽筒、話筒，外殼，液晶模組，觸摸屏涂層等)， 硬盤磁頭裝配(金線固定，軸承，線圈， 芯片粘接等)，DVD/數碼相機(透鏡，鏡頭粘接，電路板加固)，馬達及元件裝配 (導線，線圈固定，線圈末端固定，PTC/NTC元件粘接，保護變壓器磁芯)，半導體芯片(防潮濕保護涂層，晶元掩膜，晶元污染檢驗，紫外膠帶的曝光，晶元拋光檢查)，傳感器生產(氣體傳感器，光電傳感器，光纖傳感器，光電編碼器等)。

　　PCB行業LEDUV光固化應用：元件(電容，電感，各種插件，螺絲，芯片等)固定，防潮灌封和核心電路、芯片保護，抗氧化涂層保護， 電路板保型(角)涂層，地線，飛線，線圈固定，波峰焊通孔掩膜。

　　2.醫療領域

　　皮膚治療：UVB波段的一個重要應用則是皮膚病治療，即紫外光療應用?？茖W家發現波長在310nm左右的紫外線對皮膚有強烈的黑斑效應，能夠加速皮膚的新陳代謝，提高皮膚的生長力，從而可以有效治療白癜風、玫瑰糠疹、多形性日光疹、慢性光化性皮炎、光線性癢疹等光照性皮膚病，因此在醫療行業，紫外光療目前得到了越來越多的應用。相比于傳統光源，UV-LED的譜線純凈，可以最大程度上保證治療效果。 UVB波段也可以應用于健康保健領域，經過UVB波段的照射可以引起人體機體的光化學和光電反應，使皮膚產生多種活性物質，目前被應用于調節高級神經功能、改善睡眠、降低血壓等方面。此外，已有研究表明UVB波段能夠加速某些葉類蔬菜(如紅生菜)中多酚類物質的產生，這些多酚類物質被宣稱具有抗癌、抗癌擴散和抗癌突變等性質。

　　醫療器械：UV膠水粘接使醫療器械的經濟自動化裝配更容易?，F在，先進的LED UV光源系統，能幾秒鐘固化沒有溶劑的紫外膠水，以及點膠系統，使醫療器械裝配過程形成一致和重復性的粘接的一種有效和經濟性的方法。 UV光源的最優化和控制對制造可靠的醫療器械非常重要。使用紫外固化膠水提供有很多優勢， 比如更低的能量需要，節省固化時間和位置，提升生產率， 更容易自動化。 UV膠水一般用來粘接和密封醫療器械，這些醫療器械需要非常高的質量和最好的可靠性。UV膠水固化典型應用在醫療器械裝配，比如需要粘接 1) 不同的材料 (或是機械特性不相同) 2) 材料不足夠厚，不能使用焊接方法 3)預先生產子件。

　　3.殺菌消毒領域

　　UVC波段的紫外線由于波長短，能量高，可以在短時間內破壞微生物機體(細菌、病毒、芽孢等病原體)細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構，細胞無法再生，細菌病毒喪失自我復制的能力，因此UVC波段產品可以廣泛應用于如水、空氣等的殺菌消毒。由于UV-LED具有體積小等優點，可以配套作為成套UV(紫外線)殺菌設備的光源，適用于各式外形結構、各種材質的大批量產品流水化作業的包裝前工藝;配套作為室內空氣滅菌機的UV(紫外線)光源：適用于家用、公共場所等室內空氣殺菌消毒;應用于消毒柜、微波爐等各種家用電器。

　　目前市場上有的深紫外應用產品包括LED深紫外便攜式消毒器、LED深紫外牙刷滅菌器、深紫外LED隱形眼鏡清洗滅菌器、空氣類殺菌、潔凈水類殺菌、食品以及物體表面殺菌類。隨著人民安全衛生意識的提高，這些產品的需求將大幅度提高，從而創造較大規模的市場。

　　4.軍事領域

　　由于UVC波段屬于日盲紫外波段，因此，在軍事上也有重要應用，例如短距離紫外保密通訊、紫外干擾、紫外警告技術等。

　　紫外線(UV)通訊：紫外通訊是一種具有極大發展潛力的新型通訊方式。它具備了許多其他常規通訊方式所沒有的優點，如低竊聽率、高抗干擾性、低位辨率、全天候工作等，所以受到對通訊保密性、機動性要求高的部門的廣泛重視。

　　紫外線(UV)干擾：紫外雙色制導導彈的出現，必然導致紅外一紫外雙色干擾技術的發展.紫外干擾的關鍵是研究出具有足夠強紫外輻射的火藥，裝添以制成具有紫外干擾能力的干擾彈。

　　紫外線(UV)警告：紫外告警器是通過探測導彈尾焰中的紫外線(UV)輻射來發現目標的列出了低空時使用不同燃料的導彈的尾焰輻射特征。依賴雷達工作的主動式報警和包括紅外、激光和紫外線(UV)告警為主的被動式報警。

　　5.植物工廠領域

　　據中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所的劉文科研究員介紹，封閉式無土栽培中易造成自毒物質累積，而TiO2光催化可降解基質栽培營養液中的根分泌物和稻殼降解產物，太陽光僅含3%的紫外光、設施覆蓋材料如玻璃的過濾掉60%以上，無法在設施內應用;蔬菜反季節栽培冬季低溫寡照使之效率低且穩定性差，無法滿足設施蔬菜工廠化生產的需求。研發出適合設施園藝無土栽培使用，特別是適合植物工廠使用的人工光TiO2光催化系統，需求迫切，商業化潛力巨大。截至 2015 年 6 月,我國已建植物工廠達 80 多家，連棟溫室栽培幾十萬公頃左右。

　　6.油煙凈化設備應用領域

　　來自海寧亞光的報告，紫外線光解氧化油煙凈化系統是目前國內最先進的光解氧化油煙凈化系統，在此凈化系統中，特制的含185nm+254nm的紫外線燈管起到和核心的作用?？煞纸鈴N房空氣中油脂和異味，還有無二次污染、降低了火災隱患、體積小、重要輕、維護成本大大降低等優點。

　　7.廢氣處理應用領域

　　據報告，我國紡織工業VOCs排放總量占工業VOCs排放總量的30%左右，VOCs是霧霾生成的前體物質之一，是形成PM2.5的重要成分。用UV LED作為光催化光源的光催化氧化處理VOCs的方式較優，具有體積小、催化活性高、化學性質穩定、成本低、無毒等優點，應用前景廣泛。

　　8.寶石鑒定領域

　　不同種類的寶石、不同顏色的同一種寶石、同一顏色不同致色機理的寶石其紫外可見吸收光譜都不同。一些經優化處理的寶石雖然顏色與其對應的天然寶石一樣，但因致色機理或致色物質不同 ，吸收光譜有差異。UV LED可以幫助鑒定寶石及區分某些天然寶石與合成寶石、還可以通過紫外光照區分某些天然寶石與人工處理寶石。

　　9.紙鈔識別

　　紫外線識別技術主要是利用熒光或紫外線傳感器檢測紙幣的熒光印記防偽標志及紙幣的啞光反應。此類識別技術能夠識別大部分假幣(如洗滌、漂白、粘貼等紙幣)。此技術發展最早，最為成熟，應用最為普遍。它不僅在ATM機的存款識別時用到，還在點鈔機、驗鈔機等金融機具上用到。一般情況下運用熒光及紫光對紙幣進行全方位的反射、透射檢測。根據紙幣與其它紙張對紫外線的不同吸收率和反射率進行鑒別，辨其真偽。對有熒光印記的紙幣還能進行定量的鑒別。

　　10.光樹脂硬化應用領域

　　紫外光固化樹脂主要由低聚物、交聯劑、稀釋劑、光敏劑及其它特定助劑組成。它是用紫外光照射高分子樹脂，使之發生交聯反應而瞬間固化。在UV LED紫外線光固化機的照射下，紫外光固化樹脂固化時間根本不需要10秒那么長的時間，基本上1.2秒就能夠固化，比傳統的UV汞燈光固化機在速度上快很多。同時熱量方面也比UV汞燈的理想。通過對紫外光固化樹脂各成分的不同調配，可制得滿足不同要求和用途的產品。目前，紫外光固化樹脂主要用于木地板涂層、塑料涂層(如 PVC裝飾板)、光敏油墨(如塑料袋的印刷)、電子產品涂層(標記及電路板印刷)、印刷上光(如紙張、撲克牌上光)、金屬零部件(如摩托車零部件)涂層、光纖涂層、光刻膠及精密零部件的涂層等。