RadTech UV+EB 2016展場直擊-5: 光固化市場機會與挑戰

RadTech UV+EB 2016 於2016年5月16日-18日美國芝加哥展出,與會廠商多為業界先進紫外線固化與殺菌技術專業廠商與尋找系統解決方案的廠商。LEDinside 藉此機會參加2016 年主要UV LED 廠商新產品發表會,分別以三大主要發展技術,包含UV LED封裝、樹脂、光起始劑、相關材料、模組市場應用進行報導。
 
光固化市場機會: 眾多產品應用提升市場需求
以光固化市場來說,目前應用包含食物封裝(Food Packing)、木材塗佈(Wood Coating)、膠材固化(Adhesive Coating)、醫療固化(Medical Coating)等,此外還有很多光固化應用市場,正在新興期與成長期,期待市場起飛。
 
光固化市場挑戰: 主要包含固化塗料與光熱設計處理
 
挑戰一: 固化塗料
固化塗料包含Oligomers / Polymers預聚物、Photoinitiator光起始劑、Monomers單體、其他,如添加劑、油墨、消光粉、填充劑。
 
固化效果上針對應用更有不同的要求。例如在食物封裝上(Food Packing),需要使用低移析性質(Low Migration),以確保食物安全性;在一般產業上,則要求準確固化已達到要求的強度或是彈性、均勻性與快速固化效果;在木材塗佈(Wood Coating)上,則要求在固化後在外觀上能呈現與原本相同的自然度。
 
在空氣中光固化時,氧阻聚作用(Oxygen Inhibition)常常導致塗層底層固化、表面未固化而發黏的情況,從而影響塗層的長期穩定性,甚至可能影響固化後漆膜的硬度、光澤度和抗劃傷性等性能。如何減少氧阻聚 (Oxygen Inhibition)作用是現今材料廠商致力發展的方向,透過UV-C LED 產品的開發可以改善這個問題,然而,UV-C LED的效率、產品壽命是否能與UV-A LED產品匹配,同時滿足光固化市場需求,也是許多廠商關注的議題,其中,EXCELITAS、SolidUV / PlayNitride 於會展提出此概念。
 
也因為現階段UV LED效率仍未能達到光固化要求,GEW與Phoseon 於演講時提到目前共同ArcLED hybrid 結合傳統光源與UV LED光源,結合兩種光源優勢並中和缺點,供應固化市場。
 
 

另一個方式,則是提高光固化材料中單體(Monomers)乙氧基的數量能減小光固化過程中的氧阻聚,Allnex 主要推出的產品包含,LED01、LED02、EB85 (主要應用於印刷市場之中)。

 
 
挑戰二: 光熱設計
 

光學設計上如何達到峰值輻射照度,同時使得產品的光強、輻射照度、均勻性能滿足客戶需求。KOPP的多重玻璃鏡片設計提高波長混合效能,達到近汞燈的波長效果,目前正在進行專利申請。

 
相較於光學設計,多數廠商對於熱處理的解決能力是比較欠缺的,UV LED光學設計上加以冷卻系統設計,提供設備廠商在光機電熱上完整的解決方案。目前觀察,氣冷式以散熱導管設計為主;水冷式系統則以冷水導管系統,更可應用於高瓦數產品。
 
挑戰三: 模組產品規格與量測標準不一
 
模組大小規格與量測標準不一,只能依照終端客戶要求,開出客製化產品。光學設計來說,在特定的高工作距離上,達到要求的峰值輻射照度,彈性調整光學設計,提供不同客戶需求在不同的工作距離,使得產品的光強與輻射照度能滿足客戶需求為現階段模組廠商致力發展的目標。
 
EIT 產品L395 可做為370-420 nm 的光學測量反應,根據測驗高度與距離,可得到輻射照度與能量強度。
 

Heraeus 賀利氏為全球領先光源、模組、系統設備廠商,推出新的光源模組系統Semray,領先的模組設計,將目前業界上遇到的客製化問題一一打破,更能以替換的理念應用於多項固化市場之中。

 
 

Hamamatsu 同時為領先晶片、封裝、光源、系統設備廠商,結合氣冷式系統,應用於容器印刷市場之中。針對於油墨印刷與快速印刷,也有相對應的產品推出。

 
Heraeus、GEW 與 Digital Light Lab 光源結合控制系統,可以透過智能或是手動方式調整光源強弱、輸送帶快慢等,對於固化過程的監控擁有相當助益。
 
 
文 Joanne / LEDinside
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