UNIQUE-Projekt zur Entwicklung von Massenmarkt UV-LEDs zur Desinfektion

(Regensburg, 11.05.2017) Für die umweltfreundliche Reinigung von Wasser und zur Bekämpfung von wasserbasierte Keime wird UV-Licht bereits verwendet, aber die hierfür verwendeten Lichtquellen sind immer noch überwiegend Quecksilberdampflampen. UV-LEDs haben sich aus Kostengründen bisher als unattraktiv erwiesen. Ziel des vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Medien, Energie und Technologie geförderten UNIQUE-Projektes ist es daher, hochleistungsfähige UV-LEDs für den industriellen Einsatz zu entwickeln. Das Projekt, das von Osram Opto Semiconductors koordiniert wird, umfasst fünf bayerische Unternehmen und Forschungseinrichtungen.

Im UNIQUE-Projekt werden für industrielle Desinfektionsprozesse quecksilberfreie LED-basierte UVC-Hochleistungs-Lichtquellen mit Wellenlängen im Bereich von 260 bis 280 Nanometer entwickelt. Es gibt eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten – von der häuslichen Wasserreinigung bis hin zur industriellen Desinfektion von Lebensmittelverpackungen. Aluminium-Gallium-Nitrid-Leuchtdioden (AIGaN-LEDs), eine Weiterentwicklung der derzeit in Betrieb befindlichen weißen, blauen oder grünen Indium-Galliumnitrid-LEDs, bilden die Basis. Die Erfüllung dieses Ziels erfordert grundlegende Material-, Technologie- und Systementwicklungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Die aprotec GmbH ist verantwortlich für die Konstruktion einer speziellen Anlage zur Herstellung von Aluminiumnitrid (AIN) Volumenkristallen durch Verdampfen von AlN-Pulver bei über 2000°C.

uvc led aluminium nitride kristall
Aluminiumnitrid (AIN) Volumenkristall – Basismaterial für die Herstellung von UVC LEDs

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Gerätetechnik (IISB) ist verantwortlich für die Entwicklung und Optimierung einer Prozesskette zur Herstellung von AlN-Substraten, die alles von der Synthese von hochreinem AlN-Pulver und der Herstellung von AlN-Kristallen bis zur Herstellung von AlN umfasst Substrate aus den AlN-Kristallen.

Osram Opto Semiconductors entwickelt den UVC-LED-Chip mit der zugehörigen Komponenten-Epitaxie und der Verarbeitung auf Basis des AlN-Substrates.

UV-LED-Chips benötigen den Schutz einer gasdichten Verpackung, die ein konstantes Vakuum und damit eine stabile Atmosphäre für den Chip bietet. Die Entwicklung einer dauerhaft vakuumdichten Verpackung aus anorganischen UV-stabilen Werkstoffen und die Auswertung der Struktur und Anschlüsse sind die Aufgaben der SCHOTT AG in Landshut.

Schließlich ist die Dr. Hönle AG für die Integration der UVC-Module in ein neues Desinfektionssystem und die Durchführung der entsprechenden Systemtests verantwortlich.

Durch die Entwicklung einer kleinen, kostengünstigen, energieeffizienten, quecksilberfreien, langlebigen UV-Diode wollen die Projektpartner eine starke Position auf dem wachsenden Markt für UV-LEDs gewinnen und die Ergebnisse des Projekts zur Stärkung Bayerns nutzen. „Unsere langjährige Erfahrung in der Entwicklung von Massenmarkt-Opto-Halbleiter-Komponenten wird dazu beitragen, das UNIQUE-Projekt zu einem Erfolg zu machen und dazu beitragen, den Prototyp zu einem späteren Zeitpunkt in der Serienproduktion zu vermarkten. Osram Opto Semiconductors ist bereits im nahen UV-Bereich tätig. UNIQUE erweitert unser Portfolio in den tiefen UV-Bereich, speziell für Desinfektionsanwendungen „, sagte Dr. Hans-Jürgen Lugauer, Leiter der UV-Entwicklung bei Osram Opto Semiconductors.

Das UNIQUE-Projekt soll von Juli 2016 bis Juni 2019 laufen. Es wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Medien, Energie und Technologie und vom VDI / VDE / IT gefördert.

Quelle: https://www.osram.com/os/press/press-releases/unique_project_for_developing_mass_market_uv_leds_for_disinfection.jsp

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