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液晶显示上游材料偏光片的国内发展现状
发布时间:2014-09-04    来源:平显文摘   阅读次数:3020 分享到:
   偏光片是TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)面板的关键原材料之一,是将聚乙烯醇(PVA)拉伸膜和醋酸纤维素膜(TAC)经多次复合、拉伸、涂布等工艺制成的一种复合材料,是实现液晶显示不可缺少的关键性材料。偏光片约占TFT-LCD面板成本的10%左右。由于其生产技术汇集了高分子材料、微电子、光电子、薄膜、高纯化学及计算机控制等多种技术,因此,偏光片的生产具有较高的技术含量。
    偏光片主要结构包含PET保护膜、PSA感压性黏着剂、TAC三醋酸纤维素、PVA聚乙烯醇与PET离型膜等(表1)。多年来,偏光片市场被日本企业所把持,尤其是基膜部分,更是依赖于日本的供应。其中TAC膜、PVA膜、AG膜和光学补偿膜几乎百分之百由日本供应,其技术和市场完全被日本掌控,韩国和我国台湾主要依赖进口,在生产偏光片所需的各膜层中,TAC膜和PVA膜是最主要的膜层,分别占到偏光片原材料成本的54%和17%。各种膜层的技术壁垒很高,进入很困难。

表1 偏光片组成材料及功能

偏光片市场的发展
    和其他众多液晶面板上游原材料一样,偏光片也经历了一个从日本、韩国、我国台湾再到大陆地区的演进路径。1997年以前,偏光片的生产几乎由日东电工、三立、住友化学、Polatechno等4家日本企业所垄断。1998年,韩国LG化学在自主研发的基础上建成了一条窄幅(630mm)的偏光片生产线。目前,LG化学共有8条生产线,年生产能力达到8000万平方米,已成为世界第二大偏光片生产厂家,仅次于日本的日东电工。同年,我国台湾力特光电公司也在我国台湾建立偏光片生产线,该生产线以巨资从日本引进三立公司的生产设备和技术,已经进入快速发展阶段。目前,全球偏光片产业主要由日本、韩国和我国台湾企业所主导。
    日本企业在偏光片生产上居于全球领先地位,在技术上更是居于垄断地位。尤其是生产偏光片所需的关键原材料方面,日本企业对技术和生产的严密控制保证了其在市场上的独占地位。韩国企业尽管在偏光片的技术上有一定的实力,但是其在偏光片关键原材料方面的技术上仍与日本差距较大。我国台湾企业虽然在偏光片的生产上有一定规模,但其技术完全依赖于日本,实际是日本企业的加工厂。
    据Displaybank的数据显示,偏光片市场在未来仍呈现6%的年复合增长率,2016年市场规模有望增长至140亿美元。2012年整体偏光片市场达112亿美元的规模,其中TV、MNT、笔记本等大型LCD用偏光片市场规模为86亿美元,占总体市场的77%,年复合增长率为4%,在2016年有望达到99亿美元的市场规模。但随着智能手机等移动设备的大尺寸及出货量的增加,使得在整体市场的比重将在71%止步。偏光片市场占有率方面,日东电子占第一位、LG化学包含FPR(Flim Pattern Retarder)市场在内占据第二、住友化学占第三。
整体偏光片市场前景 (2011年~ 2016年)


    另外,根据偏光片企业的技术实力、辅材供给竞争力、生产能力等不同竞争要素,不同企业在不同的应用产品所呈现的优劣势也有所不同。2012年应用产品别企业占有率上,在面积及最大的LCD TV用偏光片市场日东电子占33%、住友化学28%、 LG为27%,主要三家企业呈现同等水平的占有率,三家公司在整体TV用偏光片市场的合计占有率达88%。
    就薄型化需求较大的笔记本偏光片市场方面,住友化学以53%的占有率占据第一、其次为第一毛织与日东电子紧随其后分别以14%的占有率分居第二与第三。在价格占重要因素的显示器市场,LG化学以43%占据第一位,而CMMT、 第一毛织与 BQM分别以16%, 15%与11%紧随其后。
    在耐久性、光特性与厚度等要求条件众多的平板电脑用市场用偏光片市场,垄断供应iPad系列偏光片的日东电子以62%占据第一,而LG化学以24%占据第二。

国内偏光片产业的进展
    相对于日本、韩国和我国台湾企业而言,我国大陆偏光片企业起步晚、技术壁垒高。总的来说,国内企业在偏光片领域生产规模普遍较小,偏光片用功能膜材料部分,只有TN-LCD的TAC膜部分实现了国产化,其余则全部依赖进口。目前,我国大陆约有偏光片生产线11条,其中深圳盛波光电有限公司(以下简称盛波光电)有5条,深圳三利谱光电科技股份有限公司(以下简称三利谱)有3条(表2)。 [JF:Page]

表2 国内部分偏光片企业情况



    国内偏光片的发展,是盛波于1996年从美国引进一条偏光片生产线为开端的,其后2000年、2001年国内企业相继生产TN/STN-LCD用偏光片,2007年至2010年TN/STN-LCD用偏光片的生产在国内得以快速发展,产能迅速提升。2010年国内有企业开始生产中小尺寸TFT-LCD用偏光片,2011年10月和12月三利谱和盛波光电先后投产1490mm宽幅生产线,生产大尺寸TFT-LCD用偏光片,填补了国内大尺寸TFT偏光片产业的空白。
    在TFT偏光片领域,目前国内主力生产企业是盛波光电和三利谱公司两家。
    据深纺A 2013年年报显示,2013年盛波光电偏光片生产量523.46万平方米,销售量491.91万平方米。TFT产品已开始向华星光电、龙腾光电、深超光电、中航光电批量供货,京东方、中电熊猫的产品导入工作也已取得了阶段性成果。
    2014年2月12日,盛波光电与日东电工就偏光片产品合作事项,达成合作框架协议,协议称,双方为在中国市场扩大双方的偏光光片事业,就相关技术的使用、生产、销售等事项构筑合作关系,并就技术的许可使用、技术支援以及基于该技术进行的产品生产等事项展开合作而签署本协议。
    时隔一月,3月11日,深纺织A发布关于变更募集资金用途的公告,公告显示,公司将原计划筹建的两条幅宽为1490mm的TFT-LCD用偏光片生产线(6号线、7号线),变更为合并建设TFT-LCD及AM-OLED用偏光片二期改造项目(6号生产线)。此次变更,也是基于与日东方面技术合作协议的达成。
    2014年4月初,TCL集团发布公告称,公司拟参与申购深圳市投资控股有限公司转让所持的深纺织部分股权。本次申购如果成功且交易完成,公司将持有深纺织26%的股权,成为深纺织第一大股东。
    上述这些举动,若全部达成,将会在技术、资金、出海口等多方面对盛波产生积极正面的影响,所以业界普遍看好盛波光电的未来发展。
    2011年10月国内第一条宽幅(1490mm) TFT偏光片生产线在三利谱建成投产,之后三利谱也开始了规模扩张计划。2013年12月29日,三利谱与合肥市新站区正式签署合作协议,计划总投资20亿元,在合肥市新站区投资建设偏光片生产基地。该项目计划10年内扩建6条宽幅TFT偏光片生产线。项目分两期进行建设,一期工程建设2条宽幅(1490mm)生产线,1条宽幅(2300mm)生产线;二期工程建设1条宽幅(2300)生产线,1条宽幅(2000mm)生产线及1条宽幅(1490mm)生产线。届时公司将年产偏光片8000万平方米。
    在国内企业积极建线的同时,国外其他偏光片企业为配合本地化生产,也在我国建设偏光片的生产基地,如:2013年5月 LG化学南京偏光片生产线投产;2014年1月台湾奇美材宣布将在昆山建设偏光片生产线。
突破偏光片产业发展瓶颈
    偏光片为一高分子多层复合材料。其制造包含了延伸、贴合、涂布、及精密裁切等技术,其生产是多学科的人才通力合作的过程。
    偏光片的制作主要有延伸法及涂布法,延伸法是目前的主流工艺。目前,生产技术以PVA膜的延伸工艺划分,有干法和湿法两大类;以PVA膜染色方法划分,有碘染色和染料染色两大类。
    干法拉伸工艺是指先在一定温度、湿度的条件下,在隋性气体环境中将PVA膜拉伸到一定倍率,而后进行染色、固色、复合、干燥等的制备工艺。湿法拉伸工艺是指PVA膜先进行染色,而后在溶液中进行拉伸、固色、复合、干燥的生产方法。
    由于我国企业涉足这一产业较晚,加上上述所列偏光片生产中多种复杂的工艺,我国偏光片生产企业的制造设备、技术储备、核心上游原材料、专利储备、人才储备等均较国外企业落后不少,所以至今在国内、国际市场均未占到较高的比重。
    更重要的是,长期以来,作为偏光片的主要原材料也是依赖进口,近几年国内才有了一定量的生产(详见本报226期)。
    偏光片产业若想有所成就,就要在核心上游原材料、技术、人才、设备等多方面加以努力,少了任何一环,将无法突破产业发展的瓶颈。在国外技术不断更新的背景下,我们也要跟上其技术革新的步伐,积极探索新技术、新工艺。作为液晶显示器系统的光学元件,偏光片在设计上需针对液晶面板的光学与机构的搭配,并能考虑到面板加工程序与环境。在未来技术发展上,除配合面板客制化需求外,在工艺及产品面如何达成节能与环保的趋势一直是偏光片技术研发的主要方向。此外,新的技术要求也不断涌现,如薄型化的偏光片、高耐候的偏光片、增亮膜整合型偏光片等等。

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