〈觀察〉台塑集團也搶佈局 可消滅SARS病毒的UVC LED是什麼?

武漢肺炎疫情延燒,各類防疫產品熱度瞬間竄升。(圖:AFP)
武漢肺炎疫情延燒,各類防疫產品熱度瞬間竄升。(圖:AFP)

武漢肺炎疫情延燒,各類防疫產品熱度瞬間竄升,可殺菌消毒的深紫外線 (UVC)LED 應用也隨之受矚,台廠包括晶電 (2448-TW)、隆達 (3698-TW)、光寶科 (2301-TW)、億光 (2393-TW) 等,早已積極開發 UVC LED 產品,就連傳產龍頭台塑企業也相中相關商機,攜手日本廠商加入市場佈局。

UVC 為各波長紫外線中 唯一可殺菌消毒者

UV 為波長介於 10-400 奈米的電磁波,從波段波長長到短,可分為 UVA、UVB 及 UVC,其中,UVA 波長介於 320-400 奈米間,主要用於膠水固化、PCB 曝光、印刷等工業領域,及光觸媒淨化、美甲、防偽偵測等;UVB 波長介於 280-320 奈米間,應用則以光療為主。

UVC 波長介於 200-280 奈米間,為各波長紫外線中,唯一具殺菌消毒作用者,透過紫外線對細菌、病毒等微生物的照射,可破壞微生物機體細胞中的 DNA(脫氧核糖核酸) 或 RNA(核糖核酸) 結構,攻擊 DNA 並殲滅有害有機體,造成細胞死亡或喪失繁殖能力,達到殺菌消毒效果。

相較於傳統紫外線汞燈,UVC LED 具備安全、環保、高效、低耗能、壽命長、無化學殘留等特性,且對細菌、病毒的殺菌作用可在幾秒內完成,殺菌消毒能力比氯大上 600 至 3000 倍。以常見的細菌病毒殺菌效率來看,若以照射強度 30000μW/cm² 的 UVC 照射流感病毒,僅需花費 0.3 秒,就能將其殲滅。

據研究指出,以強度大於 90μW/cm² 的 UVC 照射病毒,30 分鐘就可消滅 SARS 病毒,若以熱輻射照射實驗來看,新型冠狀病毒在溫度升高下,存活率下降,顯示其 UVC 輻射能量可能小於 SARS 病毒,但仍須靠進一步研究來判定;且在當前肺炎疫情延燒下,UVC LED 產業鏈勢必會加快對新型冠狀病毒照射滅菌的試驗及研究腳步。

也因可成功消滅 SARS 病毒,UVC LED 近幾年來在醫療衛生消毒等領域應用日益增加;目前主要應用市場包括表面 / 空氣殺菌淨化、靜止水殺菌、流動水殺菌等,可針對醫療器具、母嬰用品、電扶梯扶手等進行表面殺菌,也可應用在飲水機水箱、加濕器等。

LED 廠瞄準利基應用 傳產龍頭也加入佈局

在 LED 產業面臨紅海市場競爭下,中國廠商殺價搶市占,LED 台廠過去幾年苦不堪言,營運飽受衝擊,許多廠商紛紛退出照明市場,轉向毛利表現較佳的利基市場佈局,UVC LED 便是其中之一。

從台廠佈局來看,晶電先前已推出 275-285 奈米的 UVC LED 產品,董事長李秉傑看好 UVC LED 未來市場潛力,將在智慧家電、居家照明等應用上,有很大的發揮空間,但目前還有成本較高等問題待克服,產品效益仍需時間發酵。隆達也已推出照射能量達 15mW 的 UVC LED,可應用於日常殺菌消毒。

除晶電與隆達外,光寶科也推出 270-280 奈米 UVC LED 晶片產品,可輸出高達 130mW 的紫外光,從消費電子設備消毒殺菌、空氣 / 表面殺菌、飲用水殺菌、靜止水殺菌等應用,持續推進至工業用水處理領域。億光也將 UVC LED 導入蛋殼殺菌的 UVC LED 模組、淨水器及捕蚊滅孓桶等應用。

不過,除 LED 廠外,國內傳統產業龍頭台塑企業也已搶進佈局 UVC LED 領域,四寶之一的台塑化 (6505-TW) 於 2018 年,與日本日機裝 (Nikkiso) 合資成立 NKFG 福機裝公司,共同開發及銷售 UVC LED 應用產品,已推出表面殺菌、淨水殺菌產品,本月也將推出除菌掃地機器人,除消費性市場外,未來也將瞄準工業用、水處理、農業、養殖業等產業應用。

隨著各家廠商加速開發 UVC LED 產品,越來越多應用也相繼問世,雖然 UVC LED 目前仍面臨成本較高問題,但專家指出,聯合國於 2013 年締結《水俣公約》,要求締約國從今年起禁止生產及進、出口含汞量超過 5 毫克的照明用途螢光燈,加上對生活衛生品質、健康要求日趨提高,可望加速推進 UVC LED 殺菌與淨化應用發展。

據研調機構 TrendForce 預估,在 UVC LED 市場需求帶動下,2023 年紫外線 LED 市場產值將達 9.91 億美元,2017 年至 2023 年 CAGR 達 29%,且目前全球水處理市場規模約 200 億美元,將成 UVC LED 最具發展潛力的目標市場。


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