Optische film-optische film bevindt zich in de sleutelpositie van de paneelindustrieketen en de lokalisatie van polarisator is een trend geworden

Optische film is een dunne film product met optische eigenschappen in brede zin. Het is voornamelijk onderverdeeld in polarisatoren en optische filmproducten die worden gebruikt in backlight-modules (BLU). De belangrijkste toepassingsgebieden zijn TFT-LCD-panelen (ongeveer 20% van de totale kosten), polarisatoren. Het moet ook worden gebruikt in OLED-panelen. De productiecapaciteit van panelen blijft verschuiven naar het vasteland. Enerzijds zijn de investeringen in LCD-panelen, met name grote producten, toegenomen, waardoor de vraag naar optische films is toegenomen; anderzijds biedt de lokalisatie van polarisatoren ook meer kansen.

Inleiding: overzicht van dunne mallen

Membraanmaterialen kunnen worden onderverdeeld in functionele films (film) en selectieve scheidingsmembranen (membraan). Het dunne filmmateriaal is een tweedimensionaal materiaal gevormd door atomen, moleculen of ionen op het oppervlak van het substraat af te zetten. Membraanmaterialen omvatten een breed scala aan productie- en toepassingsgebieden, die vele industrieën bestrijken, zoals bouwmaterialen, energiebesparing en milieubescherming, medicijnen, elektronica, voedsel, transport, energie en chemicaliën. Functionele film verwijst voornamelijk naar de filmlaag met specifieke fysische en chemische eigenschappen, gebruikt voor oppervlaktebekleding of sandwiching, met de nadruk op de sterkte-eigenschappen, oppervlakte-eigenschappen, optische eigenschappen, hechteigenschappen of barrière-eigenschappen, enz.; en selectieve scheidingsmembranen hebben. Voor materialen met selectieve scheidingsfuncties wordt meer aandacht besteed aan de microscopische poriestructuur, het scheidingsmechanisme en de prestaties.

Functionele filmproducten op basis van polymeersubstraten worden steeds populairder op verschillende gebieden, vooral films met optische functies. Polymeerfilms (zoals PET, PC, PMMA, PVC, TAC, enz.) hebben uitstekende optische eigenschappen en fysische en mechanische eigenschappen. De implementatie van aanvullende functionele coatings zoals oppervlakteverhardende coatings of enkele speciale functionele coatings maakt deze polymeren De functionaliteit van dunne filmmaterialen is verbeterd en de toepassingswaarde is toegenomen. Volgens verschillende toepassingen en functies kan het worden onderverdeeld in optische films, beschermende barrièrefilms, elektrische en elektronische films, architecturale films en andere speciale films.

Selectieve scheidingsmembranen hebben veel aandacht getrokken vanwege hun brede toepassing in de waterbehandelingsindustrie. Scheidingsmembraan is een speciaal dunlaags materiaal met selectieve permeabiliteitsfunctie. Het kan een of meerdere stoffen in de vloeistof doordringen, terwijl andere stoffen niet kunnen doordringen, waardoor het de rol van concentratie en scheiding en zuivering speelt. . Scheidingsmembranen worden veel gebruikt bij ontzilting van zeewater, voedselconcentratie, afvalwaterbehandeling, met zuurstof verrijkte luchtbereiding, medische ultrapuur waterproductie, kunstmatige nier- en kunstmatige longapparatuur en medicijnen met langzame afgifte.

Als belangrijk nieuw materiaal hebben hoogwaardige membraanmaterialen de afgelopen jaren de aandacht en steun gekregen van relevant nationaal beleid. In het"Twaalfde vijfjarenplan" werden hoogwaardige membraanmaterialen als een speciaal plan in overheidsdocumenten geschreven en werd het doel gesteld om binnen vijf jaar 100 miljard yuan te bereiken. Het"13e Vijfjarenplan" noemt ook hoogwaardige membraanmaterialen, maar vergeleken met de"Twaalfde Vijfjarenplan" die zich richt op marktomvang en marktaandeel, het"13e vijfjarenplan" benadrukt de vaststelling van industrienormen en het belang van membraanmaterialen voor energiebesparing. Toepassing in milieubescherming.

1. Inleiding tot optische film

1.1 Classificatie van optische films: polarisatoren, optische films voor backlight-modules

Optische film verwijst naar de voorbereiding of coating van een of meer diëlektrische films of metaalfilms of een combinatie van deze twee soorten films op optische elementen of onafhankelijke substraten om de transmissiekenmerken van lichtgolven te veranderen, inclusief lichtprojectie, reflectie, absorptie, verstrooiing , polarisatie en faseverandering. Daarom kunnen de doorlaatbaarheid en reflectie van het oppervlak van verschillende golfbanden worden aangepast door de juiste referentie, en het licht van verschillende polarisatievlakken kan ook verschillende kenmerken hebben.

Optische films kunnen grofweg in twee groepen worden verdeeld: polarisatoren en optische films van de achtergrondverlichtingsmodule. Het belangrijkste toepassingsgebied is TFT-LCD. LCD bestaat voornamelijk uit verschillende belangrijke componenten, zoals vloeibaar kristal, achtergrondverlichtingsmodule, glassubstraat, polarisator en TFT-elektrode. Structureel gesproken zijn vloeibaar-kristalweergaveapparaten platte schermweergaveapparaten. De basisstructuur heeft de vorm van een meerlaagse vlakke plaat. De basisstructuur van een typisch vloeibaar-kristalweergaveapparaat bestaat hoofdzakelijk uit verschillende hoofdcomponenten, zoals vloeibaar kristal, glassubstraat, polarisator en TFT-elektrode. Natuurlijk kunnen verschillende soorten vloeibaar-kristalweergaveapparaten in sommige delen verschillende onderdelen hebben, maar alle vloeibaar-kristalweergaveapparaten kunnen worden beschouwd als zijnde samengesteld uit twee fotolithografische substraten met transparante geleidende elektroden, die een vloeibaar-kristallaag als tussenlaag vormen en deze inkapselen in een platte cel. Aan het buitenoppervlak is een polarisator bevestigd. Onder hen omvat de optische film van de achtergrondverlichtingsmodule ruwweg zes typen: reflecterende film, diffusorfilm, gewone prismafilm, multifunctionele prismafilm, microlensfilm en reflecterende gepolariseerde helderheidsverhogende film.

Aangezien het LCD-paneel zelf geen lichtemitterende eigenschappen heeft, moet een lichtgevende bron aan het LCD-paneel worden toegevoegd om het weergave-effect te bereiken. De achtergrondverlichtingsmodule (BLU) is het belangrijkste onderdeel dat de lichtbron vormt voor de achterkant van het LCD-scherm. LCD-achtergrondverlichtingsmodules bestaan ​​voornamelijk uit achtergrondverlichtingsbronnen, optische films, zelfklevende producten, isolatieproducten, plastic frames, enz. Onder hen zijn verschillende optische films de belangrijkste componenten van de achtergrondverlichtingsmodule. Volgens hun functies kunnen ze voornamelijk worden onderverdeeld in reflectoren, diffusors, prismafilms, lichtgeleidingsplaten, lampreflectoren, enz.

Als we de kosten van LCD-panelen opsplitsen, blijkt dat materiaalkosten meer dan 70% van de totale productiekosten van LCD's uitmaken, afschrijvingskosten 11% en arbeidskosten, indirecte kosten en verkoop- en beheerkosten elk 5-6%. In de materiaalkosten was de achtergrondverlichtingsmodule goed voor het hoogste aandeel van 18,2%, het kleurenfilter voor 14,7%, de polarisator voor 9,5% en het glazen substraat voor 8,9%.

De kosten van helderheidsverhogende film, diffusiefilm en reflecterende film in de achtergrondverlichtingsmodule waren respectievelijk goed voor 32%, 7% en 2%, en het totaal was goed voor 41%. Van de polarisatoren zijn TAC (Triacetyl Cellulose Ester) film en PVA (Polyvinyl Alcohol) film de belangrijkste grondstoffen, en de kosten bedragen respectievelijk 50% en 12%.

1.2 Optische film is een belangrijk onderdeel van de LCD-achtergrondverlichtingsmodule

LCD is het producttype met de meest volwassen technologie, de meeste ondersteunende fabrikanten en het meest gebruikt op het gebied van nieuwe flatpanel-beeldschermen. LCD (Liquid Crystal Display, liquid crystal display) is een vloeibaar kristal dat tussen twee parallelle glasplaten wordt geplaatst. Er zijn veel kleine verticale en horizontale draden in het midden van de twee stukken glas. De staafvormige kristalmoleculen worden aangestuurd om de richting te veranderen door gebruik te maken van elektriciteit of om de richting van het licht niet te veranderen. Het wordt gebroken om een ​​beeld te produceren.

De achtergrondverlichtingsmodule (BLU) is een belangrijk onderdeel van de lichtbron aan de achterkant van het LCD-scherm. Het LCD-paneel zelf heeft geen lichtemitterende eigenschappen, daarom moet een lichtgevende bron aan het LCD-paneel worden toegevoegd om het weergave-effect te bereiken. LCD-achtergrondverlichtingsmodules bestaan ​​voornamelijk uit achtergrondverlichtingsbronnen, optische films, zelfklevende producten, isolatieproducten, plastic frames, enz. Onder hen zijn verschillende optische films de belangrijkste componenten van de achtergrondverlichtingsmodule. Volgens hun functies kunnen ze voornamelijk worden onderverdeeld in reflectoren, diffusors, prismafilms, lichtgeleidingsplaten, lampreflectoren, enz. Vanuit het perspectief van technologische ontwikkeling omvatten LCD-ontwikkelingstrends grote schermen, hoge definitie, het gebruik van LED-achtergrondverlichting in plaats daarvan van CCFL-achtergrondverlichting, ultradun, breed kleurengamma, ondersteuning voor 3D-weergave en intelligentie, enz., maar deze ontwikkelingstrends zullen het basisprincipe van de achtergrondverlichting en de structuur van LCD niet veranderen. Daarom profiteert LCD van een reeks uitstekende voordelen, zoals klein formaat, lichtgewicht, geen straling, geen verblinding, goede anti-interferentie, goede schokbestendigheid, groot effectief weergavegebied, enz., En het krijgt snel de status van mainstream display-technologie wereldwijd. .

1.3 Het economische snijaantal van TFT-LCD LCD-panelen moet meer dan 6 . bedragen

Liquid crystal display (LCD)-technologie is een eeuwenoude flat-panel display-technologie. De opkomst en ontwikkeling hebben een revolutie teweeggebracht in de weergavetechnologie.

Afhankelijk van de grootte van het glassubstraat, kan de productielijn voor platte beeldschermen worden onderverdeeld in verschillende generaties. Bijvoorbeeld, de 2,5-generatielijn die gewoonlijk wordt gebruikt voor kleine en middelgrote toepassingen, de afmeting van het glassubstraat is 400 mm * 500 mm, 410 mm * 520 mm, enz., en de 8-generatielijn voor grote tv-paneeltoepassingen is 2200 mm * 2600 mm. De generatie van flat panel displays is alleen gerelateerd aan de grootte. Hoe groter de omvang en hoe hoger de productiewaarde van grootschalige toepassingsproducten, hoe hoger de gebruiksefficiëntie; maar het geavanceerde karakter van het productieproces en het product is niet noodzakelijk gerelateerd aan de generatie.

Gezien de productopbrengst en de gebruiksefficiëntie van glassubstraten, moet het economische snijaantal glaspanelen 6 of meer bedragen. Neem bijvoorbeeld het glazen substraat van de 8e generatie, de afmeting is 2160 * 2460 mm2, bij het snijden van 37-inch LCD-TV kunnen 12 stuks worden gesneden en de bezettingsgraad is 85%; snijden 46-inch LCD-TV kan slechts 8 stuks snijden, met behulp van Het tarief is slechts 88%; terwijl de productie van 57 inch slechts 3 stuks produceert en de bezettingsgraad 51% is; het kan 65 inch en 2 stuks produceren en de bezettingsgraad is slechts 44%. Over het algemeen produceert de 8-generatie lijn een capaciteit van 37, 46 en 52 inch met een hogere bezettingsgraad, terwijl andere maten een lagere bezettingsgraad hebben. Daarom, hoe groter de afmeting van het toepassingsproduct, hoe hoger de generatie van de productielijn die nodig is om economisch snijden te bereiken. Dit is ook de reden waarom de nieuwe productielijnen om de markt voor lcd-tv's de afgelopen jaren te ontmoeten, zich voornamelijk concentreren op de 8e generatie.

2. TFT-LCD-industrieketen

De TFT-LCD-industrie is een kapitaalintensieve, technologie-intensieve en industriële keten-geaggregeerde industrie. De belangrijkste kenmerken zijn als volgt: Ten eerste is de snelheid van de constructie van industriële lijnen, capaciteitsgroei, prestatieverbetering en kostenverlaging extreem snel en is de productconcurrentie extreem hevig; ten tweede heeft de industrie een hoge toetredingsdrempel en is het moeilijker om te vertrekken als je eenmaal binnen bent. ; Ten derde is het producttoepassingsbereik breed, het marktvooruitzicht is breed, de marktcapaciteit is enorm en de technologische toepassing is relatief volwassen.

Er is een bekende theorie in de TFT-LCD-industrie die de smile-curve wordt genoemd. Het middelste deel van de smile-curve is de productie van panelen; links is de stroomopwaartse materiaalvoorziening, die behoort tot de wereldwijde concurrentie; het recht is producttoepassing en marketing, voornamelijk lokale concurrentie. De twee uiteinden van de lachende curve zijn naar boven gericht. In de industriële keten wordt het deel met hoge toegevoegde waarde weerspiegeld in de twee uiteinden, dat wil zeggen, materiële levering en verkoop, en de brutowinst kan oplopen tot meer dan 50%. De maakindustrie in de tussenschakel heeft de laagste toegevoegde waarde, met een brutowinstmarge van -25~+30%, de laagste toegevoegde waarde, en de conjunctuurschommelingen van de industrie zijn groot. Wat betreft de winstgevendheid van de TFT-LCD-industrieketen, hebben upstream-materiaalbedrijven zoals glassubstraten, vloeibare kristallen en achtergrondverlichtingsmodules aanzienlijke voordelen met een hoge toegevoegde waarde.

Vanwege de hoge technische drempel en de sterke winstgevendheid zijn de belangrijkste technologieën en markten van upstreammaterialen in feite in handen van een paar wereldwijde bedrijven. Glasssubstraten worden bijvoorbeeld gemonopoliseerd door Corning, Japan, Asahi Glass en Electric Glass, en vloeibare kristallen worden gemonopoliseerd door Merck en Chisso uit Japan. , De polarisatiemarkt wordt gemonopoliseerd door Nitto Denko, LG Chem en Sumitomo Chemical.

Vanuit het perspectief van de ontwikkelingsvooruitzichten van de sector zullen lcd-tv's blijven domineren. Met de geleidelijke stopzetting van de twee soorten tv's, CRT en PDP, zullen tv-fabrikanten zich meer richten op lcd-tv's die concurrerender zijn. Als een opkomende technologie voor flatscreen-tv's heeft OLED, naast de investeringsschaal die niet kan worden vergeleken met TFT-LCD, een onzekere technologieroute voor OLED's van groot formaat, slechte opbrengstpercentages en hogere prijzen, die allemaal zijn de grootste problemen geworden die de ontwikkeling ervan beperken.

TFT-LCD-panelen van groot formaat worden voornamelijk gebruikt in vier gebieden, namelijk lcd-schermen, lcd-tv's, laptoptelegrafen en tabletcomputers. Vanuit het perspectief van trends in de industrieontwikkeling zal in de toekomst het aandeel OLED's in kleine formaten geleidelijk toenemen, terwijl LCD's zullen afnemen. In grote formaten zullen LCD's nog steeds de boventoon voeren. Volgens de driemaandelijkse verzendgegevens van grote TFT-LCD-panelen berekend door IDC, vertoonde het verzendvolume van TFT-LCD-panelen van het eerste kwartaal van 2015 tot het eerste kwartaal van 2017 de kenmerken van volatiliteit. Onder hen zijn de wereldwijde verzendingen in het eerste kwartaal van 2017 Het volume is 190 miljoen vierkante meter en de verhoudingen die worden gebruikt in lcd-schermen, lcd-tv's, notebooktelegrafen en tabletcomputers zijn 18,03%, 31,69%, 23,30% en 26,98% , respectievelijk.

Vanuit het perspectief van fabrikanten is BOE 's werelds grootste fabrikant van TFT-LCD's met groot formaat. Op dit moment heeft BOE 's werelds''s eerste 10,5-generatie TFT-productielijn gebouwd, die momenteel 's werelds''s hoogste generatie TFT-productielijn en 's werelds''s grootste high-tech elektronische plantenproject. Het is van plan de eerste batch producten te realiseren die in 2018 worden aangestoken en in productie worden genomen. In 2016 waren de vijf grootste TFT-LCD-fabrikanten ter wereld goed voor 20,5% van BOE, 20,2% van LG, 15,6% van Innolux, 14,3% van AUO en 11,6% van Samsung.

3. De snelle ontwikkeling van de paneelindustrie stimuleert de groei van de vraag naar optische films

3.1 Het wereldwijde aanbod van polarisatoren is geconcentreerd in de Verenigde Staten, Japan en Zuid-Korea en er is voldoende ruimte voor importsubstitutie

De beeldvorming van het vloeibaar-kristalbeeldscherm moet gebaseerd zijn op gepolariseerd licht en de LCD-beeldschermmodule met vloeibaar kristal moet twee polarisatoren bevatten. In de liquid crystal display-module zijn er twee polarisatoren bevestigd aan beide zijden van het glazen substraat. De onderste polarisator wordt gebruikt om de lichtbundel die door de achtergrondverlichting wordt gegenereerd om te zetten in gepolariseerd licht, en de bovenste polarisator wordt gebruikt om het gepolariseerde licht te analyseren dat elektrisch wordt gemoduleerd door het vloeibare kristal. Contrast tussen licht en donker om een ​​beeldscherm te produceren. Zonder polarisator kan de LCD-module geen afbeeldingen weergeven.

De polarisator is samengesteld uit een meerlagige film en de grondstofkosten bedragen 80% van de totale productiekosten. De grondstoffen zijn voornamelijk samengesteld uit TAC-film, PVA-film, drukgevoelige lijm, beschermende film en release-film. TAC is goed voor ongeveer 50% van de kosten, PVA is goed voor 12%, lijm 5-10%, beschermende film, lossingsfilm 15%, Chemische materialen zijn goed voor 5% en andere kosten zijn goed voor 10%. De kerntechnologie van de polarisator is de bereiding van TAC (Triacetyl Cellulose Ester) film en PVA (Polyvinyl Alcohol) film. De technologie en de markt worden bijna volledig gecontroleerd door Japan. Van de verschillende filmlagen die nodig zijn voor de productie van polarisatoren, zijn TAC-film en PVA-film de belangrijkste filmlagen, goed voor meer dan 60% van de grondstofkosten van de polarisator. Japan's Fuji beslaat meer dan 80% van de TAC-filmmarkt en KONICA neemt ongeveer 20% van de markt in. Kuarary beslaat 65% van de PVA-filmmarkt. De brutowinstmarge van de polarisatorfabriek is ook onderhevig aan het monopolie van stroomopwaartse filmmaterialen, die ongeveer 20-30% lager is dan die van vloeibare kristallen en glassubstraten. Met de doorbraak van Taiwanese fabrikanten in TAC-technologie zullen de kosten hier naar verwachting in de toekomst echter dalen.

De productietechnologie van de polarisator wordt gedeeld door het rekproces van PVA-film, dat kan worden onderverdeeld in twee categorieën: droge methode en natte methode. Het droge rekproces betekent dat de PVA-film wordt uitgerekt tot een bepaalde verhouding in een inert gasomgeving onder bepaalde temperatuur- en vochtigheidsomstandigheden, en vervolgens wordt het voorbereidingsproces van verven, fixeren, compounderen en drogen uitgevoerd; het natte rekproces Het verwijst naar de productiemethode waarbij de PVA-film eerst wordt geverfd en vervolgens wordt uitgerekt, gefixeerd, gecompoundeerd en gedroogd in de oplossing. Op dit moment gebruiken de wereldwijde polarisatorfabrikanten voornamelijk natte rektechnologie.

Volgens verschillende polariserende componenten zijn polarisatoren onderverdeeld in twee categorieën: jodiumreeksen en kleurstofreeksen. Op jodium gebaseerde polarisatoren gebruiken jodiummoleculen als polariserende component. Dit type polarisator heeft een goede polarisatie en een hoge doorlaatbaarheid, maar jodiummoleculen zijn vluchtig in omgevingen met hoge temperaturen, waardoor op jodium gebaseerde polarisatoren onvoldoende duurzaam zijn; Op kleurstof gebaseerde polarisatoren gebruiken bidirectionele absorptiekleurstoffen als de polariserende component van de polarisator, wat het duurzaamheidsprobleem beter kan oplossen, maar om een ​​bepaalde mate van polarisatie te bereiken, is een hogere kleurstofconcentratie vereist, wat de transmissie van de op kleurstof gebaseerde polarisator vermindert . tarief. Momenteel zijn polarisatoren voornamelijk gebaseerd op op jodium gebaseerde polarisatoren.

De basisprestatie-indicatoren van de polarisator omvatten voornamelijk: optische prestaties, duurzaamheidsprestaties, hechteigenschappen, uiterlijkprestaties en andere speciale eigenschappen. Optische prestaties omvatten drie belangrijke prestatie-indicatoren: polarisatiegraad, lichttransmissie en tint. Andere omvatten ook UV-bescherming en de transmissie-, totale reflectie- en diffuse reflectie-indicatoren van semi-transmissieve polarisator en semi-transmissieve film. Technische indicatoren voor duurzaamheid omvatten vier items: weerstand tegen hoge temperaturen, weerstand tegen vocht en hitte, weerstand tegen lage temperaturen en weerstand tegen koude en hitteschok, waarvan de belangrijkste het niveau van prestatie-indicatoren voor vocht- en hittebestendigheid is. De technische indicatoren van hechteigenschappen verwijzen voornamelijk naar de kenmerken van de drukgevoelige kleefstof van de polarisator, in het algemeen inclusief: de afpelkracht tussen de drukgevoelige kleefstof en het glassubstraat, de afpelkracht tussen de drukgevoelige kleefstof en de afpelfilm, de beschermende film van de polarisator en de polarisator De afpelkracht tussen de vellen en de hechtingsduurzaamheid van de drukgevoelige lijm.