Phim quang học-phim quang học đang ở vị trí then chốt của chuỗi ngành công nghiệp bảng điều khiển, và việc bản địa hóa các chất phân cực đã trở thành một xu hướng

Phim quang học-phim quang học đang ở vị trí quan trọng của chuỗi ngành công nghiệp bảng điều khiển, và việc bản địa hóa các bộ phân cực đã trở thành một xu hướng

Màng quang học là sản phẩm màng mỏng có tính chất quang học theo nghĩa rộng. Nó chủ yếu được chia thành các bộ phân cực và các sản phẩm phim quang học được sử dụng trong các mô-đun đèn nền (BLU). Các lĩnh vực ứng dụng chính là tấm nền TFT-LCD (khoảng 20% ​​tổng chi phí), bộ phân cực Nó cũng cần được sử dụng trong tấm nền OLED. Năng lực sản xuất bảng điều khiển tiếp tục chuyển sang đất liền. Một mặt, việc đầu tư vào các tấm nền LCD, đặc biệt là các sản phẩm kích thước lớn, đã tăng lên, thúc đẩy nhu cầu về phim quang học tăng lên; mặt khác, việc bản địa hóa các bộ phân cực cũng mang lại nhiều cơ hội lớn hơn.

Nhấp vào" Làn sóng Phúc lợi Thứ tư|Báo cáo Công nghiệp Vật liệu Mới Hàng hải" để có được phương thức nhận báo cáo và hành động nhanh chóng!

Giới thiệu: Tổng quan về Khuôn mỏng

Vật liệu màng có thể được chia thành màng chức năng (màng) và màng phân tách chọn lọc (màng). Vật liệu màng mỏng là vật liệu hai chiều được hình thành bằng cách lắng đọng các nguyên tử, phân tử hoặc ion trên bề mặt của chất nền. Vật liệu màng bao gồm nhiều lĩnh vực sản xuất và ứng dụng, bao gồm nhiều ngành công nghiệp như vật liệu xây dựng, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, y học, điện tử, thực phẩm, giao thông vận tải, năng lượng và hóa chất. Phim chức năng chủ yếu đề cập đến lớp phim có các tính chất vật lý và hóa học cụ thể, được sử dụng để phủ bề mặt hoặc kẹp, nhấn mạnh tính chất cường độ, tính chất bề mặt, tính chất quang học, tính chất liên kết hoặc tính chất rào cản, v.v.; và màng tách chọn lọc có Đối với vật liệu có chức năng tách chọn lọc, người ta chú ý nhiều hơn đến cấu trúc lỗ xốp siêu nhỏ, cơ chế tách và hiệu suất.

Các sản phẩm màng chức năng dựa trên nền polyme ngày càng trở nên phổ biến trong các lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là màng có chức năng quang học. Màng polyme (như PET, PC, PMMA, PVC, TAC, v.v.) có tính chất quang học và các tính chất cơ lý tuyệt vời. Việc thực hiện các lớp phủ chức năng bổ sung như lớp phủ làm cứng bề mặt hoặc một số lớp phủ chức năng đặc biệt tạo nên các polyme này. Chức năng của vật liệu màng mỏng đã được cải thiện và giá trị ứng dụng đã tăng lên. Theo các mục đích sử dụng và chức năng khác nhau, nó có thể được chia thành phim quang học, phim hàng rào bảo vệ, phim điện và điện tử, phim kiến ​​trúc và các loại phim đặc biệt khác.

Màng phân tách chọn lọc đã thu hút nhiều sự chú ý vì ứng dụng rộng rãi của chúng trong ngành xử lý nước. Màng ngăn cách là vật liệu lớp mỏng đặc biệt có chức năng thấm chọn lọc. Nó có thể thấm một hoặc một số chất trong dịch, còn các chất khác không thấm được, do đó đóng vai trò cô đặc và phân tách, thanh lọc. . Màng phân tách được sử dụng rộng rãi trong khử mặn nước biển, cô đặc thực phẩm, xử lý nước thải, điều chế không khí làm giàu oxy, sản xuất nước siêu tinh khiết y tế, thiết bị thận nhân tạo và phổi nhân tạo, và thuốc giải phóng chậm.

Là một vật liệu mới quan trọng, vật liệu màng hiệu suất cao đã nhận được sự quan tâm và hỗ trợ của các chính sách quốc gia có liên quan trong những năm gần đây. Trong" Kế hoạch 5 năm lần thứ 12" ;, vật liệu màng hiệu suất cao đã được viết vào các tài liệu của chính phủ như một kế hoạch đặc biệt và mục tiêu đạt 100 tỷ nhân dân tệ trong vòng 5 năm đã được đưa ra." Kế hoạch 5 năm lần thứ 13" cũng đề cập đến vật liệu màng hiệu suất cao, nhưng so với" Kế hoạch 5 năm lần thứ 12" trong đó tập trung vào quy mô thị trường và thị phần," Kế hoạch 5 năm lần thứ 13" nhấn mạnh việc thiết lập các tiêu chuẩn công nghiệp và tầm quan trọng của vật liệu màng trong bảo tồn năng lượng. Ứng dụng trong bảo vệ môi trường.

1. Giới thiệu về phim quang học

1.1 Phân loại phim quang học: phân cực, phim quang học cho môđun đèn nền

Phim quang học là việc chuẩn bị hoặc phủ một hoặc nhiều màng điện môi hoặc màng kim loại hoặc kết hợp hai loại phim này lên các phần tử quang học hoặc chất nền độc lập để thay đổi đặc tính truyền của sóng ánh sáng, bao gồm chiếu sáng, phản xạ, hấp thụ, tán xạ , phân cực và thay đổi pha. Do đó, độ truyền và độ phản xạ của bề mặt các dải sóng khác nhau có thể được điều chỉnh bằng cách tham chiếu thích hợp, và ánh sáng của các mặt phẳng phân cực khác nhau cũng có thể có các đặc điểm khác nhau.

Phim quang học có thể được chia thành hai nhóm: phim phân cực và phim quang môđun đèn nền. Lĩnh vực ứng dụng chính là TFT-LCD. LCD chủ yếu bao gồm một số thành phần chính như tinh thể lỏng, mô-đun đèn nền, chất nền thủy tinh, bộ phân cực và điện cực TFT. Về mặt cấu trúc, thiết bị màn hình tinh thể lỏng là thiết bị màn hình phẳng. Cấu trúc cơ bản của nó có dạng một tấm phẳng nhiều lớp. Cấu trúc cơ bản của một thiết bị màn hình tinh thể lỏng điển hình chủ yếu bao gồm một số thành phần chính như tinh thể lỏng, đế thủy tinh, bộ phân cực và điện cực TFT. Tất nhiên, các loại thiết bị màn hình tinh thể lỏng khác nhau có thể có các bộ phận khác nhau ở một số bộ phận, nhưng tất cả các thiết bị màn hình tinh thể lỏng có thể được coi là cấu tạo bởi hai chất nền quang điện với các điện cực dẫn điện trong suốt, kẹp một lớp tinh thể lỏng và bao bọc chúng thành một ô phẳng. Một bộ phân cực được gắn vào bề mặt bên ngoài. Trong số đó, phim quang học của mô-đun đèn nền bao gồm sáu loại: phim phản chiếu, phim khuếch tán, phim lăng kính thông thường, phim lăng kính đa chức năng, phim thấu kính vi mô và phim tăng cường độ sáng phân cực phản xạ.

Vì bản thân tấm nền LCD không có đặc tính phát sáng, nên phải thêm nguồn phát sáng vào tấm nền LCD để đạt được hiệu quả hiển thị. Mô-đun đèn nền (BLU) là thành phần chính cung cấp nguồn sáng cho mặt sau của màn hình LCD. Mô-đun đèn nền LCD chủ yếu bao gồm nguồn sáng nền, phim quang học, sản phẩm kết dính, sản phẩm cách điện, khung nhựa, ... Trong đó, các phim quang học khác nhau là thành phần quan trọng của mô-đun đèn nền. Theo chức năng của chúng, chúng có thể chủ yếu được chia thành các tấm phản xạ, bộ khuếch tán, phim lăng kính, tấm dẫn sáng, tấm phản xạ đèn, v.v.

Tách giá thành của tấm nền LCD cho thấy chi phí nguyên vật liệu chiếm hơn 70% tổng chi phí sản xuất màn hình LCD, chi phí khấu hao chiếm 11% và chi phí nhân công, chi phí gián tiếp, chi phí bán hàng và quản lý chiếm khoảng 5-6%. Trong chi phí vật liệu, mô-đun đèn nền chiếm tỷ trọng cao nhất với 18,2%, bộ lọc màu chiếm 14,7%, phân cực chiếm 9,5% và nền kính chiếm 8,9%.

Chi phí của phim tăng cường độ sáng, phim khuếch tán và phim phản chiếu trong mô-đun đèn nền lần lượt chiếm 32%, 7% và 2% và tổng cộng chiếm 41%. Trong số các chất phân cực, màng TAC (Triacetate Cellulose Ester) và màng PVA (Polyvinyl Alcohol) là nguyên liệu chính, và chi phí lần lượt chiếm 50% và 12%.

1.2 Màng quang học là thành phần chính của mô-đun đèn nền LCD

LCD là loại sản phẩm có công nghệ hoàn thiện nhất, được các nhà sản xuất hỗ trợ nhiều nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực thiết bị màn hình phẳng mới. LCD (Liquid Crystal Display, màn hình tinh thể lỏng) là một tinh thể lỏng được đặt giữa hai mặt kính song song. Giữa hai tấm kính có nhiều dây nhỏ dọc và ngang. Các phân tử tinh thể hình que có thể bị khúc xạ để tạo ra hình ảnh.

Mô-đun đèn nền (BLU) là thành phần chính của nguồn sáng được cung cấp cho mặt sau của màn hình LCD. Bản thân tấm nền LCD không có đặc tính phát sáng, do đó, phải thêm một nguồn phát sáng vào tấm nền LCD để đạt được hiệu quả hiển thị. Mô-đun đèn nền LCD chủ yếu bao gồm nguồn sáng nền, phim quang học, sản phẩm kết dính, sản phẩm cách điện, khung nhựa, ... Trong đó, các phim quang học khác nhau là thành phần quan trọng của mô-đun đèn nền. Theo chức năng, chúng có thể chủ yếu được chia thành các tấm phản xạ, bộ khuếch tán, màng lăng kính, tấm dẫn sáng, chóa đèn,… Dưới góc độ phát triển công nghệ, xu hướng phát triển của LCD bao gồm màn hình lớn, độ nét cao, sử dụng đèn nền LED thay thế của đèn nền CCFL, siêu mỏng, gam màu rộng, hỗ trợ hiển thị 3D, và độ thông minh, v.v., nhưng những xu hướng phát triển này sẽ không làm thay đổi nguyên lý và cấu trúc hiển thị đèn nền cơ bản của LCD. Vì vậy, LCD tận dụng hàng loạt ưu điểm nổi bật như kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, không bức xạ, không chói, chống nhiễu tốt, chống sốc tốt, diện tích hiển thị hiệu quả lớn, v.v. nên nó nhanh chóng chiếm được vị thế công nghệ hiển thị chủ đạo trên toàn thế giới. .

1.3 Số lượng cắt tiết kiệm của màn hình LCD TFT-LCD nên đạt hơn 6

Công nghệ màn hình tinh thể lỏng (LCD) là công nghệ màn hình phẳng xuyên thế kỷ. Sự xuất hiện và phát triển của nó đã tạo nên một cuộc cách mạng về công nghệ màn hình.

Theo kích thước của nền kính, dây chuyền sản xuất màn hình phẳng có thể được chia thành các thế hệ khác nhau. Ví dụ: dòng thế hệ 2,5 thường được sử dụng cho các ứng dụng vừa và nhỏ, kích thước của nền kính là 400mm * 500mm, 410mm * 520mm, v.v. và dòng thế hệ 8 cho các ứng dụng tấm nền TV kích thước lớn là 2200mm * 2600mm. Thế hệ màn hình phẳng chỉ liên quan đến kích thước. Kích thước càng lớn và giá trị sản xuất của sản phẩm ứng dụng kích thước lớn càng cao thì hiệu suất sử dụng càng cao; nhưng bản chất tiên tiến của quá trình sản xuất và sản phẩm không nhất thiết phải liên quan đến thế hệ.

Xem xét năng suất sản phẩm và hiệu quả sử dụng của nền kính, số lượng tấm kính cắt tiết kiệm cần đạt từ 6 trở lên. Ví dụ, lấy nền kính dòng thế hệ thứ 8, kích thước là 2160 * 2460mm2, khi cắt tivi LCD-37 inch có thể cắt được 12 tấm, tỷ lệ sử dụng là 85%; cắt TV LCD 46 inch chỉ cắt được 8 miếng, sử dụng Tỷ lệ chỉ 88%; trong khi sản xuất 57 inch chỉ sản xuất 3 chiếc, và tỷ lệ sử dụng công suất là 51%; nó có thể sản xuất 65 inch và 2 mảnh, và tỷ lệ sử dụng công suất chỉ là 44%. Nhìn chung, dòng 8 thế hệ tạo ra dung lượng 37, 46 và 52 inch với hiệu suất sử dụng cao hơn, trong khi các kích thước khác có hiệu suất sử dụng thấp hơn. Do đó, kích thước của sản phẩm ứng dụng càng lớn, thì yêu cầu của dây chuyền sản xuất càng cao để đạt được hiệu quả kinh tế. Đây cũng là lý do các dây chuyền sản xuất mới để đáp ứng thị trường TV LCD trong thời gian qua chủ yếu tập trung ở thế hệ thứ 8.

2. Chuỗi công nghiệp TFT-LCD

Ngành công nghiệp TFT-LCD là một ngành sử dụng nhiều vốn, thâm dụng công nghệ và tổng hợp chuỗi công nghiệp. Các đặc điểm chính của nó như sau: Thứ nhất, tốc độ xây dựng dây chuyền công nghiệp, tăng công suất, nâng cao hiệu suất, giảm chi phí cực kỳ nhanh và cạnh tranh sản phẩm cực kỳ gay gắt; thứ hai, ngành này có rào cản gia nhập cao, và bạn sẽ khó thoát hơn khi đã bước vào. ; Thứ ba, phạm vi ứng dụng sản phẩm rộng, triển vọng thị trường rộng, dung lượng thị trường rất lớn, ứng dụng công nghệ tương đối thuần thục.

Có một lý thuyết nổi tiếng trong ngành công nghiệp TFT-LCD được gọi là đường cong nụ cười. Phần giữa của đường cong nụ cười là sản xuất bảng điều khiển; bên trái là nguồn cung cấp nguyên liệu đầu nguồn, thuộc về cạnh tranh toàn cầu; quyền là ứng dụng và tiếp thị sản phẩm, chủ yếu là cạnh tranh địa phương. Hai đầu của cong cười hướng lên trên. Trong dây chuyền công nghiệp, phần giá trị gia tăng cao thể hiện ở hai đầu, đó là cung ứng nguyên vật liệu và bán hàng, tỷ suất lợi nhuận gộp có thể lên tới hơn 50 %. Sản xuất ở liên kết trung gian có giá trị gia tăng thấp nhất, với tỷ suất lợi nhuận gộp là -25 ~ +30 %, giá trị gia tăng thu được thấp nhất và biến động theo chu kỳ của ngành' rất lớn. Do đó, xét về lợi nhuận của chuỗi công nghiệp TFT-LCD, các công ty vật liệu thượng nguồn như đế thủy tinh, tinh thể lỏng và mô-đun đèn nền có lợi thế giá trị gia tăng cao đáng kể.

Do ngưỡng kỹ thuật cao và khả năng sinh lời cao, các công nghệ và thị trường chủ chốt của nguyên liệu thượng nguồn về cơ bản nằm trong tay một số công ty toàn cầu. Ví dụ, đế thủy tinh được độc quyền bởi Corning, Nhật Bản, Asahi Glass và Electric Glass, và tinh thể lỏng được độc quyền bởi Merck và Chisso của Nhật Bản. , Thị trường phân cực do Nitto Denko, LG Chem và Sumitomo Chemical độc quyền.

Xét về triển vọng phát triển của ngành, TV LCD sẽ tiếp tục chiếm ưu thế. Với việc ngừng sản xuất dần hai loại TV là CRT và PDP, các nhà sản xuất TV sẽ tập trung nhiều hơn vào dòng TV LCD có giá thành cạnh tranh hơn. Là công nghệ màn hình phẳng TV mới nổi, OLED ngoài quy mô đầu tư không thể so sánh với TFT-LCD, còn có một lộ trình công nghệ không chắc chắn đối với OLED kích thước lớn, tỷ lệ năng suất kém và giá cao hơn, tất cả đều đã trở thành những vấn đề lớn nhất hạn chế sự phát triển của nó.

Các tấm nền TFT-LCD kích thước lớn được sử dụng chủ yếu trong bốn lĩnh vực, đó là màn hình LCD, TV LCD, điện báo máy tính xách tay và máy tính bảng. Dưới góc độ xu hướng phát triển của ngành, trong tương lai, tỷ lệ màn hình OLED kích thước nhỏ sẽ tăng dần trong khi màn hình LCD sẽ giảm dần. Ở kích thước lớn, LCD vẫn sẽ chiếm ưu thế. Theo số liệu xuất xưởng hàng quý của tấm nền TFT-LCD kích thước lớn do IDC tính toán, lượng xuất xưởng của tấm nền TFT-LCD từ quý I / 2015 đến quý I / 2017 cho thấy đặc điểm của sự biến động. Trong số đó, các lô hàng toàn cầu trong quý đầu tiên của năm 2017, khối lượng là 190 triệu mét vuông, và tỷ lệ được sử dụng trong màn hình LCD, TV LCD, máy tính xách tay và máy tính bảng là 18,03%, 31,69%, 23,30% và 26,98%. , tương ứng.

Từ quan điểm của các nhà sản xuất, BOE là nhà sản xuất màn hình TFT-LCD kích thước lớn lớn nhất thế giới&thứ 39. Hiện tại, BOE đã xây dựng dây chuyền sản xuất TFT thế hệ 10,5 đầu tiên trên thế giới' hiện là dây chuyền sản xuất TFT thế hệ cao nhất của' và' s dự án nhà máy điện tử công nghệ cao lớn nhất. Nó có kế hoạch thực hiện lô sản phẩm đầu tiên được thắp sáng và đưa vào sản xuất vào năm 2018. Năm 2016, năm nhà sản xuất màn hình TFT-LCD kích thước lớn hàng đầu thế giới chiếm 20,5% BOE, 20,2% LG, 15,6% Innolux, 14,3% AUO và 11,6% của Samsung.

3. Sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp bảng điều khiển thúc đẩy nhu cầu về phim quang học tăng lên

3.1 Nguồn cung cấp phân cực toàn cầu tập trung ở Hoa Kỳ, Nhật Bản và Hàn Quốc, và có rất nhiều dư địa để thay thế nhập khẩu

Hình ảnh của màn hình tinh thể lỏng phải dựa vào ánh sáng phân cực và mô-đun màn hình tinh thể lỏng LCD phải chứa hai phân cực. Trong mô-đun màn hình tinh thể lỏng, có hai phân cực được gắn vào cả hai mặt của đế thủy tinh. Bộ phân cực dưới được sử dụng để chuyển chùm ánh sáng do đèn nền tạo ra thành ánh sáng phân cực, và bộ phân cực trên được sử dụng để phân tích ánh sáng phân cực được điều biến điện bởi tinh thể lỏng. Tương phản giữa sáng và tối để tạo ra hình ảnh hiển thị. Nếu không có bất kỳ bộ phân cực nào, mô-đun LCD không thể hiển thị hình ảnh.

Bộ phân cực được cấu tạo bởi một màng nhiều lớp, và chi phí nguyên liệu thô của nó chiếm 80% tổng chi phí sản xuất. Nguyên liệu chủ yếu bao gồm màng TAC, màng PVA, chất kết dính nhạy cảm với áp lực, màng bảo vệ và màng giải phóng. TAC chiếm khoảng 50% giá thành, PVA chiếm 12%, keo dán 5-10%, màng bảo vệ, màng giải phóng 15%, Vật liệu hóa chất chiếm 5%, chi phí khác chiếm 10%. Công nghệ cốt lõi của máy phân cực là chuẩn bị màng TAC (Triacetyl Cellulose Ester) và màng PVA (Polyvinyl Alcohol). Công nghệ và thị trường gần như hoàn toàn do Nhật Bản kiểm soát. Trong số các lớp phim khác nhau cần thiết để sản xuất bộ phân cực, phim TAC và phim PVA là những lớp phim quan trọng nhất, chiếm hơn 60% chi phí nguyên liệu của thiết bị phân cực. Nhật Bản' Fuji chiếm hơn 80% thị trường phim TAC và KONICA chiếm khoảng 20% ​​thị trường. Kuarary chiếm 65% thị trường phim PVA. Tỷ suất lợi nhuận gộp của nhà máy phân cực cũng chịu sự độc quyền của nguyên liệu phim đầu nguồn, thấp hơn khoảng 20-30% so với chất nền tinh thể lỏng và thủy tinh. Tuy nhiên, với sự đột phá của nhà sản xuất Đài Loan trong công nghệ TAC, giá thành tại đây dự kiến ​​sẽ giảm trong thời gian tới.

Công nghệ sản xuất phân cực được chia theo quy trình kéo căng của màng PVA, có thể chia thành hai loại: phương pháp khô và phương pháp ướt. Quá trình kéo căng khô có nghĩa là màng PVA được kéo căng đến một tỷ lệ nhất định trong môi trường khí trơ ở các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhất định, sau đó thực hiện quá trình chuẩn bị nhuộm, cố định, kết hợp và làm khô; quá trình kéo căng ướt Nó đề cập đến phương pháp sản xuất trong đó màng PVA được nhuộm trước, sau đó được kéo căng, cố định, kết hợp và làm khô trong dung dịch. Hiện nay, các nhà sản xuất phân cực trên toàn cầu chủ yếu sử dụng công nghệ kéo dãn ướt.

Theo các thành phần phân cực khác nhau, chất phân cực được chia thành hai loại: loạt iốt và loạt thuốc nhuộm. Các chất phân cực dựa trên iốt sử dụng các phân tử iốt làm thành phần phân cực. Loại phân cực này có độ phân cực tốt và độ truyền qua cao, nhưng các phân tử iốt dễ bay hơi trong môi trường nhiệt độ cao, điều này làm cho các chất phân cực dựa trên iốt không đủ độ bền; Chất phân cực dựa trên thuốc nhuộm sử dụng thuốc nhuộm hấp thụ hai chiều làm thành phần phân cực của chất phân cực, có thể giải quyết vấn đề độ bền tốt hơn, nhưng để đạt được một mức độ phân cực nhất định, cần phải có nồng độ thuốc nhuộm cao hơn, điều này làm giảm sự truyền của chất phân cực dựa trên thuốc nhuộm. . Tỷ lệ. Hiện nay, các chất phân cực chủ yếu dựa trên các chất phân cực dựa trên iốt.

Các chỉ số hoạt động cơ bản của bộ phân cực chủ yếu bao gồm: hiệu suất quang học, hiệu suất độ bền, đặc tính liên kết, hiệu suất bề ngoài và các tính chất đặc biệt khác. Hiệu suất quang học bao gồm ba chỉ số hiệu suất chính: mức độ phân cực, độ truyền ánh sáng và tông màu. Các chỉ số khác bao gồm khả năng chống tia cực tím và khả năng truyền qua, chỉ số phản xạ tổng và phản xạ khuếch tán của bộ phân cực bán truyền và phim bán truyền. Các chỉ số kỹ thuật về độ bền bao gồm bốn mục: chịu nhiệt độ cao, chịu ẩm và chịu nhiệt, chịu nhiệt độ thấp và chống sốc nhiệt và lạnh. Trong đó quan trọng nhất là mức độ chỉ số hiệu suất chống ẩm và chống nóng. Các chỉ tiêu kỹ thuật của đặc tính liên kết chủ yếu đề cập đến các đặc tính của chất kết dính nhạy cảm với áp suất phân cực, nói chung bao gồm: lực bong tróc giữa chất kết dính nhạy cảm với áp lực và nền thủy tinh, chất kết dính nhạy cảm với áp lực và độ bong tróc