Film Optik-Film Optik Berada Di Posisi Kunci Rantai Industri Panel, Dan Lokalisasi Polarizer Telah Menjadi Tren

Film optik merupakan produk film tipis dengan sifat optik dalam arti luas. Ini terutama dibagi menjadi produk polarizer dan film optik yang digunakan dalam modul lampu latar (BLU). Area aplikasi utama adalah panel TFT-LCD (sekitar 20% dari total biaya), polarizer. Ini juga perlu digunakan dalam panel OLED. Kapasitas produksi panel terus bergeser ke daratan. Di satu sisi, investasi dalam panel LCD, terutama produk berukuran besar, telah meningkat, mendorong pertumbuhan permintaan film optik; di sisi lain, lokalisasi polarizer juga memberikan peluang yang lebih besar.

Pendahuluan: Gambaran Umum Cetakan Tipis

Bahan membran dapat dibagi menjadi film fungsional (film) dan membran pemisahan selektif (membran). Bahan film tipis adalah bahan dua dimensi yang dibentuk dengan mengendapkan atom, molekul atau ion pada permukaan substrat. Bahan membran melibatkan berbagai bidang manufaktur dan aplikasi, yang mencakup banyak industri seperti bahan bangunan, konservasi energi dan perlindungan lingkungan, obat-obatan, elektronik, makanan, transportasi, energi, dan bahan kimia. Film fungsional terutama mengacu pada lapisan film dengan sifat fisik dan kimia tertentu, digunakan untuk menutupi permukaan atau mengapit, menekankan sifat kekuatan, sifat permukaan, sifat optik, sifat ikatan atau sifat penghalang, dll.; dan membran pemisahan selektif memiliki Untuk bahan dengan fungsi pemisahan selektif, perhatian lebih diberikan pada struktur pori mikroskopis, mekanisme pemisahan, dan kinerja.

Produk film fungsional berdasarkan substrat polimer menjadi semakin populer di berbagai bidang, terutama film dengan fungsi optik. Film polimer (seperti PET, PC, PMMA, PVC, TAC, dll.) Memiliki sifat optik dan sifat fisik dan mekanik yang sangat baik. Penerapan lapisan fungsional tambahan seperti lapisan pengerasan permukaan atau beberapa lapisan fungsional khusus membuat polimer ini. Fungsionalitas bahan film tipis telah ditingkatkan, dan nilai aplikasinya meningkat. Menurut kegunaan dan fungsinya yang berbeda, itu dapat dibagi menjadi film optik, film penghalang pelindung, film listrik dan elektronik, film arsitektur, dan film khusus lainnya.

Membran pemisah selektif telah menarik banyak perhatian karena aplikasinya yang luas dalam industri pengolahan air. Membran pemisah adalah bahan lapisan tipis khusus dengan fungsi permeabilitas selektif. Ini dapat menembus satu atau beberapa zat dalam fluida, sementara zat lain tidak dapat menembus, sehingga memainkan peran konsentrasi dan pemisahan dan pemurnian. . Membran pemisah banyak digunakan dalam desalinasi air laut, konsentrasi makanan, pengolahan air limbah, penyiapan udara yang diperkaya oksigen, pembuatan air ultramurni medis, alat ginjal buatan dan paru-paru buatan, dan obat-obatan pelepasan lambat.

Sebagai bahan baru yang penting, bahan membran berkinerja tinggi telah mendapat perhatian dan dukungan dari kebijakan nasional yang relevan dalam beberapa tahun terakhir. Dalam" Twelfth Five-Year Plan" ;, bahan membran berkinerja tinggi dituliskan ke dalam dokumen pemerintah sebagai rencana khusus, dan tujuan untuk mencapai 100 miliar yuan dalam lima tahun telah dikedepankan." Rencana Lima Tahun ke-13" juga menyebutkan bahan membran berkinerja tinggi, tetapi dibandingkan dengan" Rencana&Dua Belas Lima Tahun quot; yang berfokus pada ukuran pasar dan pangsa pasar," Rencana Lima-Tahun ke-13" menekankan pada penetapan standar industri dan pentingnya bahan membran dalam konservasi energi. Aplikasi dalam perlindungan lingkungan.

1. Pengantar Film Optik

1.1 Klasifikasi film optik: polarizer, film optik untuk modul lampu latar

Film optik mengacu pada persiapan atau pelapisan satu atau lebih film dielektrik atau film logam atau kombinasi dari dua jenis film ini pada elemen optik atau substrat independen untuk mengubah karakteristik transmisi gelombang cahaya, termasuk proyeksi cahaya, Refleksi, absorpsi, hamburan , polarisasi dan perubahan fasa. Oleh karena itu, transmitansi dan reflektansi permukaan pita gelombang yang berbeda dapat disesuaikan dengan referensi yang tepat, dan cahaya bidang polarisasi yang berbeda juga dapat memiliki karakteristik yang berbeda.

Film optik secara kasar dapat dibagi menjadi dua kelompok: polarizer dan film optik modul lampu latar. Bidang aplikasi utama adalah TFT-LCD. LCD terutama terdiri dari beberapa komponen utama seperti kristal cair, modul lampu latar, substrat kaca, polarizer dan elektroda TFT. Secara struktural, perangkat layar kristal cair adalah perangkat layar panel datar. Struktur dasarnya berbentuk pelat datar berlapis-lapis. Struktur dasar perangkat layar kristal cair umumnya terdiri dari beberapa komponen utama seperti kristal cair, substrat kaca, polarizer, dan elektroda TFT. Tentu saja, berbagai jenis perangkat layar kristal cair mungkin memiliki bagian yang berbeda di beberapa bagian, tetapi semua perangkat layar kristal cair dapat dianggap terdiri dari dua substrat fotolitografik dengan elektroda konduktif transparan, mengapit lapisan kristal cair, dan merangkumnya menjadi a sel datar. Sebuah polarizer dipasang ke permukaan luar. Di antara mereka, film optik dari modul lampu latar secara kasar mencakup enam jenis: film reflektif, film diffuser, film prisma biasa, film prisma multi-fungsi, film lensa mikro, dan film peningkatan kecerahan terpolarisasi reflektif.

Karena panel LCD itu sendiri tidak memiliki karakteristik pemancar cahaya, sumber pemancar cahaya harus ditambahkan ke panel LCD untuk mendapatkan efek tampilan. Modul lampu latar (BLU) adalah komponen kunci yang menyediakan sumber cahaya untuk bagian belakang layar LCD. Modul lampu latar LCD terutama terdiri dari sumber cahaya latar, film optik, produk perekat, produk isolasi, bingkai plastik, dll. Diantaranya, berbagai film optik merupakan komponen utama dari modul lampu latar. Menurut fungsinya, mereka dapat dibagi menjadi reflektor, diffuser, film prisma, pelat pemandu cahaya, reflektor lampu, dll.

Pemisahan biaya panel LCD menunjukkan bahwa biaya material mencapai lebih dari 70% dari total biaya produksi LCD, biaya penyusutan mencapai 11%, dan biaya tenaga kerja, biaya tidak langsung, dan biaya penjualan dan manajemen masing-masing mencapai 5-6%. Dalam biaya bahan, modul lampu latar menyumbang proporsi tertinggi sebesar 18,2%, filter warna menyumbang 14,7%, polarizer menyumbang 9,5%, dan substrat kaca menyumbang 8,9%.

Biaya film peningkatan kecerahan, film difusi dan film reflektif dalam modul lampu latar masing-masing menyumbang 32%, 7%, dan 2%, dan total menyumbang 41%. Di antara polarizer, film TAC (Triacetyl Cellulose Ester) dan film PVA (Polyvinyl Alcohol) adalah bahan baku utama, dan biayanya masing-masing sebesar 50% dan 12%.

1.2 Film optik adalah komponen kunci dari modul lampu latar LCD

LCD adalah jenis produk dengan teknologi paling matang, produsen paling mendukung, dan paling banyak digunakan di bidang perangkat layar panel datar baru. LCD (Liquid Crystal Display, liquid crystal display) adalah kristal cair yang ditempatkan di antara dua kaca paralel. Ada banyak kabel vertikal dan horizontal kecil di tengah kedua potongan kaca. Molekul kristal berbentuk batang dikendalikan untuk mengubah arah dengan menggunakan listrik atau tidak untuk mengubah arah cahaya. Itu dibiaskan untuk menghasilkan gambar.

Modul lampu latar (BLU) adalah komponen kunci dari sumber cahaya yang disediakan di bagian belakang layar LCD. Panel LCD itu sendiri tidak memiliki karakteristik pemancar cahaya, oleh karena itu, sumber pemancar cahaya harus ditambahkan ke panel LCD untuk mendapatkan efek tampilan. Modul lampu latar LCD terutama terdiri dari sumber cahaya latar, film optik, produk perekat, produk isolasi, bingkai plastik, dll. Diantaranya, berbagai film optik merupakan komponen utama dari modul lampu latar. Menurut fungsinya, mereka dapat dibagi menjadi reflektor, diffusers, film prisma, pelat pemandu cahaya, reflektor lampu, dll. Dari perspektif perkembangan teknologi, tren pengembangan LCD termasuk layar besar, definisi tinggi, penggunaan lampu latar LED sebagai gantinya lampu latar CCFL, ultra-tipis, nada warna lebar, dukungan untuk tampilan 3D, dan kecerdasan, dll., tetapi tren perkembangan ini tidak akan Mengubah prinsip dan struktur tampilan lampu latar dasar dari LCD. Oleh karena itu, LCD memanfaatkan serangkaian keunggulan luar biasa seperti ukuran kecil, ringan, tidak ada radiasi, tidak menyilaukan, anti-interferensi yang baik, ketahanan guncangan yang baik, area tampilan efektif yang besar, dll., Dan dengan cepat memperoleh status teknologi tampilan arus utama di seluruh dunia. .

1.3 Jumlah pemotongan ekonomis panel LCD TFT-LCD harus mencapai lebih dari 6

Teknologi layar kristal cair (LCD) adalah teknologi layar panel datar lintas abad. Kemunculan dan perkembangannya telah merevolusi teknologi layar.

Menurut ukuran substrat kaca, lini produksi layar panel datar dapat dibagi menjadi beberapa generasi. Misalnya, garis generasi 2.5 yang biasa digunakan untuk aplikasi berukuran kecil dan menengah, ukuran substrat kaca adalah 400mm * 500mm, 410mm * 520mm, dll., Dan garis generasi ke-8 untuk aplikasi panel TV ukuran besar adalah 2200mm * 2600mm. Pembuatan layar panel datar hanya terkait dengan ukuran. Semakin besar ukurannya dan semakin tinggi nilai produksi produk aplikasi berukuran besar, semakin tinggi efisiensi pemanfaatannya; tetapi sifat proses produksi dan produk yang maju belum tentu terkait dengan pembangkitan.

Mempertimbangkan hasil produk dan efisiensi pemanfaatan substrat kaca, jumlah pemotongan ekonomis panel kaca harus mencapai 6 atau lebih. Misalnya, ambil substrat kaca generasi ke-8, ukurannya 2160 * 2460mm2, saat memotong TV LCD 37 inci, 12 buah dapat dipotong, dan tingkat pemanfaatannya 85%; memotong TV LCD 46 inci hanya dapat memotong 8 buah, menggunakan Tarif hanya 88%; sedangkan produksi 57 inchi hanya menghasilkan 3 buah, dan tingkat utilisasi kapasitas 51%; itu dapat menghasilkan 65 inci dan 2 buah, dan tingkat pemanfaatan kapasitas hanya 44%. Secara keseluruhan, lini generasi ke-8 memproduksi kapasitas 37, 46, dan 52 inci dengan tingkat pemanfaatan yang lebih tinggi, sementara ukuran lain memiliki tingkat pemanfaatan yang lebih rendah. Oleh karena itu, semakin besar ukuran produk aplikasi, semakin tinggi generasi lini produksi yang diperlukan untuk mencapai pemotongan ekonomis. Ini juga alasan mengapa jalur produksi baru untuk memenuhi pasar TV LCD dalam beberapa tahun terakhir terutama terkonsentrasi pada generasi ke-8.

2. Rantai Industri TFT-LCD

Industri TFT-LCD adalah industri padat modal, padat teknologi, dan industri agregasi rantai industri. Karakteristik utamanya adalah sebagai berikut: Pertama, kecepatan pembangunan lini industri, pertumbuhan kapasitas, peningkatan kinerja, dan pengurangan biaya sangat cepat, dan persaingan produk sangat ketat; kedua, industri memiliki hambatan masuk yang tinggi, dan lebih sulit untuk keluar begitu Anda masuk. ; Ketiga, jangkauan aplikasi produk luas, prospek pasar luas, kapasitas pasar besar, dan penerapan teknologi relatif matang.

Ada teori terkenal di industri TFT-LCD yang disebut kurva senyum. Bagian tengah dari kurva senyum adalah manufaktur panel; kiri adalah pasokan material hulu, yang termasuk dalam persaingan global; yang benar adalah penerapan dan pemasaran produk, terutama persaingan lokal. Kedua ujung kurva senyum menghadap ke atas. Dalam rantai industri, bagian dengan nilai tambah yang tinggi tercermin pada dua ujungnya, yaitu pasokan dan penjualan material, dan tingkat laba kotor dapat mencapai lebih dari 50 %. Manufaktur di tautan perantara memiliki nilai tambah terendah, dengan margin laba kotor -25 ~ +30 %, nilai tambah terendah diperoleh, dan fluktuasi siklus industri&# 39 besar. Oleh karena itu, dalam hal profitabilitas rantai industri TFT-LCD, perusahaan material hulu seperti substrat kaca, kristal cair, dan modul lampu latar memiliki keunggulan nilai tambah tinggi yang signifikan.

Karena ambang teknis yang tinggi dan profitabilitas yang kuat, teknologi utama dan pasar material hulu pada dasarnya berada di tangan beberapa perusahaan global. Misalnya, substrat kaca dimonopoli oleh Corning, Jepang, Asahi Glass, dan Electric Glass, dan kristal cair dimonopoli oleh Merck dan Chisso dari Jepang. , Pasar polarizer dimonopoli oleh Nitto Denko, LG Chem dan Sumitomo Chemical.

Dari sisi prospek perkembangan industri, LCD TV akan terus mendominasi. Dengan penghentian bertahap dari dua jenis TV, CRT dan PDP, produsen TV akan lebih fokus pada TV LCD yang lebih hemat biaya. Sebagai teknologi layar panel datar TV yang sedang berkembang, OLED, selain skala investasi yang tidak dapat dibandingkan dengan TFT-LCD, memiliki jalur teknologi yang tidak pasti untuk OLED ukuran besar, tingkat hasil yang buruk, dan harga yang lebih tinggi, semuanya telah menjadi masalah terbesar yang membatasi perkembangannya.

Panel TFT-LCD ukuran besar terutama digunakan di empat area, yaitu layar LCD, TV LCD, telegraf laptop, dan komputer tablet. Dari sisi tren perkembangan industri, ke depan proporsi OLED dalam ukuran kecil akan berangsur-angsur meningkat sedangkan LCD akan menurun. Dalam ukuran besar, LCD masih akan didominasi. Berdasarkan data pengiriman triwulanan panel TFT-LCD ukuran besar yang dihitung oleh IDC, volume pengapalan panel TFT-LCD dari triwulan I 2015 sampai triwulan I 2017 menunjukkan karakteristik volatilitas. Diantaranya, pengapalan global pada triwulan I 2017 volumenya 190 juta meter persegi, dan proporsi yang digunakan pada layar LCD, TV LCD, telegraf notebook, dan komputer tablet adalah 18,03%, 31,69%, 23,30%, dan 26,98% , masing-masing.

Dari perspektif pabrikan, BOE adalah pabrikan TFT-LCD ukuran besar terbesar di dunia. Saat ini, BOE telah membangun lini produksi TFT 10,5 generasi pertama&# 39 di dunia, yang saat ini merupakan lini produksi TFT generasi tertinggi&# 39 dan elektronik berteknologi tinggi&# 39 dunia terbesar. proyek pabrik. Perusahaan berencana untuk merealisasikan batch pertama produk yang akan dinyalakan dan diproduksi pada tahun 2018. Pada tahun 2016, lima produsen TFT-LCD ukuran besar&# 39 dunia menyumbang 20,5% dari BOE, 20,2% dari LG, 15,6% dari Innolux, 14,3% dari AUO dan 11,6% dari Samsung.

3. Perkembangan pesat industri panel mendorong pertumbuhan permintaan film optik

3.1 Pasokan global polarizer terkonsentrasi di Amerika Serikat, Jepang dan Korea Selatan, dan ada banyak ruang untuk substitusi impor

Pencitraan layar kristal cair harus bergantung pada cahaya terpolarisasi, dan modul layar kristal cair LCD harus berisi dua polarizer. Pada modul liquid crystal display, terdapat dua polarizer yang dipasang di kedua sisi substrat kaca. Polarizer bawah digunakan untuk mengubah berkas cahaya yang dihasilkan oleh lampu latar menjadi cahaya terpolarisasi, dan polarizer atas digunakan untuk menganalisis cahaya terpolarisasi yang dimodulasi secara elektrik oleh kristal cair. Kontras antara terang dan gelap menghasilkan tampilan layar. Tanpa polarizer, modul LCD tidak dapat menampilkan gambar.

Polarizer terdiri dari film multilayer, dan biaya bahan bakunya mencapai 80% dari total biaya produksi. Bahan bakunya terutama terdiri dari film TAC, film PVA, perekat sensitif tekanan, film pelindung dan film rilis. TAC menyumbang sekitar 50% dari biaya, PVA menyumbang 12%, lem 5-10%, film pelindung, film rilis 15%, Bahan kimia menyumbang 5%, dan biaya lainnya menyumbang 10%. Teknologi inti dari polarizer adalah pembuatan film TAC (Triacetyl Cellulose Ester) dan film PVA (Polyvinyl Alcohol). Teknologi dan pasar hampir sepenuhnya dikuasai oleh Jepang. Di antara berbagai lapisan film yang diperlukan untuk produksi polarizer, film TAC dan film PVA adalah lapisan film yang paling penting, terhitung lebih dari 60% dari biaya bahan baku polarizer. Fuji&# 39 Jepang menempati lebih dari 80% pasar film TAC, dan KONICA menempati sekitar 20% pasar. Kuarary menempati 65% pasar film PVA. Margin laba kotor pabrik polarizer juga tunduk pada monopoli bahan film hulu, yang sekitar 20-30% lebih rendah daripada substrat kristal cair dan kaca. Namun, dengan terobosan pabrikan Taiwan dalam teknologi TAC, biaya di sini diperkirakan akan turun di masa mendatang.

Teknologi produksi polarizer dibagi dengan proses peregangan film PVA, yang dapat dibagi menjadi dua kategori: metode kering dan metode basah. Proses peregangan kering berarti bahwa film PVA diregangkan ke rasio tertentu dalam lingkungan gas inert di bawah kondisi suhu dan kelembaban tertentu, dan kemudian dilakukan proses pembuatan pewarnaan, pengikatan, peracikan, dan pengeringan; proses peregangan basah Ini mengacu pada metode produksi di mana film PVA dicelup terlebih dahulu, dan kemudian diregangkan, difiksasi, diperparah, dan dikeringkan dalam larutan. Saat ini, produsen polarizer global terutama menggunakan teknologi peregangan basah.

Menurut komponen polarisasi yang berbeda, polarizer dibagi menjadi dua kategori: seri yodium dan seri pewarna. Polarizer berbasis yodium menggunakan molekul yodium sebagai komponen polarisasi. Jenis polarizer ini memiliki polarisasi yang baik dan transmitansi yang tinggi, tetapi molekul yodium mudah menguap di lingkungan bersuhu tinggi, yang membuat polarizer berbasis yodium tidak cukup tahan lama; Polarizer berbasis pewarna menggunakan pewarna absorpsi dua arah sebagai komponen polarisasi polarizer, yang dapat memecahkan masalah daya tahan dengan lebih baik, tetapi untuk mencapai tingkat polarisasi tertentu, diperlukan konsentrasi pewarna yang lebih tinggi, yang mengurangi transmisi polarizer berbasis pewarna . menilai. Saat ini, polarizer terutama didasarkan pada polarizer berbasis yodium.

Indikator kinerja dasar polarizer terutama meliputi: kinerja optik, kinerja daya tahan, karakteristik ikatan, kinerja penampilan dan sifat khusus lainnya. Performa optik mencakup tiga indikator performa utama: derajat polarisasi, transmisi cahaya, dan rona. Lainnya juga termasuk perlindungan UV dan transmitansi, reflektansi total dan indikator reflektansi difus dari polarizer semi-transmisif dan film semi-transmisif. Indikator teknis ketahanan meliputi empat item: ketahanan suhu tinggi, tahan lembab dan panas, tahan suhu rendah dan tahan guncangan dingin dan panas, yang paling penting adalah tingkat indikator kinerja tahan lembab dan panas. Indikator teknis karakteristik ikatan terutama mengacu pada karakteristik perekat sensitif tekanan polarizer, umumnya termasuk: gaya pengelupasan antara perekat sensitif tekanan dan substrat kaca, gaya pengelupasan antara perekat sensitif tekanan dan film pengelupasan, film pelindung polarizer dan polarizer Gaya pengelupasan antara lembaran dan daya tahan adhesi perekat yang sensitif terhadap tekanan.