從日本10th Highly-Functional Materials Week國際展看先進材料發展趨勢(一)

 

刊登日期:2020/1/13
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張志祥、陳哲陽/工研院材化所
 
2019年12月4-6日於日本東京海濱幕張舉辦10th Highly-Functional Materials Week國際展,本次材料展主題包括Highly-functional Film/ Ceramics/ Plastic/ Paint & Coating、Ceramic Matrix Composite、CFRP/CFRTP、Adhesions & Joining、Cellulose Nanofiber、Bioplastic及Materials Informatics等,邀請日本領導廠商專家進行特別演講與技術研討會,據主辦單位統計,參與本次在海濱幕張參展的廠商達1,000家以上,參觀人數達7萬人次,以下針對此展覽在特別演講與研討會所收集觀察到的資訊分享給材料世界網的讀者。
 
高功能膜材(Highly-functional Film)主題
1. Change the World with FUJIFILM's Functional Materials
本專題由Fujifilm公司Naoto Yanagihara副總裁進行演講,他首先針對公司的變革進行介紹。Fujifilm成立於1934年,至今邁入第85年,去年合併收入為2,431.5 billion日圓;集團公司合併數為279家,總員工超過7萬2,000人。由於數位相機的崛起,2000年以後彩色軟片的銷售開始每年以超過20%的速度在衰退,如圖一所示,所以該公司於2014年將原本的名稱Fuji Photo Film改為Fujifilm。
 
Fujifilm公司從技術面和市場面思考 (A)這是成長中的市場嗎? (B)公司是否擁有相關技術? (C) 在此領域中公司是否具有競爭力?在重新尋找公司新的定位後,形成目前的富士軟片集團(Fujifilm Group)。富士控股公司(Fujifilm Holdings Corporation)旗下包括:① Fujifilm Corporation、② Fuji Xerox Co. Ltd、③ Fujifilm Business Expert Corporation及④ Fujifilm Intellectual Property Research Co. Ltd。Fujifilm公司營收結構包括三大事業體:① Office document相關事業 (辦公複印機/多功能設備、印表機、生產系統和服務、紙張、消耗品和辦公服務等),2018年佔公司總營收41.4%;② Industrial Purpose/ Life Science相關事業 (醫療診斷和生命科學相關設備和材料、圖形藝術設備和材料、平面顯示材料、記錄介質、光學設備、電子材料和噴墨材料等),佔總營收42.7%,達1,039億日圓;③ Photography相關事業(彩色軟片、數位相機、洗印設備和彩色紙、化學製品和洗印服務等),佔總營收16%,如圖二所示。
 
Fujifilm從彩色軟片(Color Film)產品中找出公司的核心技術與優勢,包括該公司能從Fine Chemical透過Emulsion Dispersion技術得到Advanced Materials,並透過Thin Layer Multilayer Coating技術讓材料產生新的應用價值。彩色軟片的結構包含Display、Memory及Sensor等三種功能,該公司發覺材料設計的三個元素包括Fine Chemicals、Composites及Process Engineering是Source of Functional Creation,如圖三所示。
 
圖三、Fujifilm從彩色軟片產品中找出核心技術與優勢
圖三、Fujifilm從彩色軟片產品中找出核心技術與優勢
 
該公司開始專注於和Display、Memory及Sensor等三種功能及其組合相關產品的應用市場與功能材料技術,包括:
A. 在Display部分:
(1) Optical Film for LCDs (WV Film) 
 將液晶顯示器的視角提升1.8倍,如圖四所示。
 
圖四、Fujifilm的Optical Film for LCDs (WV Film)
圖四、Fujifilm的Optical Film for LCDs (WV Film)
 
(2) Ultra Thin Optical Layer
Fujifilm以其多年累積的液晶塗佈技術,推出偏光片厚度僅1~2 μm的產品,遠比一般競爭對手以Polymer材料得到的偏光片厚度40~50 μm要薄許多,如圖五所示。目前市面上出現的OLED智慧型手機幾乎都是採用Fujifilm的 λ∕4波長片與 λ∕2波長片,即使2片合一,薄膜厚度也僅僅只有3~4 μm。新型的圓偏光板結合了光學補償薄膜,與過去相同是2片構造,但因為擁有廣視角,提高了色彩再現性,即使從側邊看螢幕,顏色表現一樣出色。Fujifilm終極目標是捨棄光學補償膜,僅需1片圓偏光片就能聚集全部的機能,計畫在2021年能推向市場。
 
圖五、Fujifilm的Ultra Thin Optical Layer技術
 
(3) 噴墨技術 “UVIQUE”- UV+(Ultraviole rays)+UNIQUE=UVIQUE
UVIQUE技術是Fujifilm獨有的材料設計、配方及圖像成型的一項革命性技術,將光固化高分子材料配製成油墨,噴印的薄膜層具高柔韌性(可拉伸性),且不會損害基材原始質感,耐久性是傳統UV墨水的約5倍,不僅可應用於摩托車座椅,也可應用於時尚產品如皮包、鞋子和運動器材等,如圖六所示。Fujifilm規劃將其擴展到皮革及汽車內部裝飾膜等需高度柔軟可伸縮性及耐用性的應用領域。
 
圖六、Fujifilm的UVIQUE產品應用領域
圖六、Fujifilm的UVIQUE產品應用領域
 
(4) 應用於染髮劑的Rainbow Dyes
Fujifilm與Kao (花王)公司及德國Dresden大學共同合作開發,將原本用於軟片的染料材料直接用於---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 

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