偏光片性能会严重影响面板的显示效果。偏光片的主要性能指标包括透过率、对比度、贴合度、色调、厚度等,对面板的亮度、对比度、视角、色度、色调、厚度都有影响。
2.2 偏光片制造:前期投入大,技术壁垒高
偏光片制造过程中综合运用包括光学、化学、化工等在内的多门技术,制造难度大,前期投入高,建设周期和回收周期长,中国内地厂商进入较晚。以 1490 线为例,项目建设周期 2 年,单个项目总投资近 6 亿。
制造技术上偏光片按染色方法分为碘系偏光片和染料系偏光片,碘系偏光片是 PVA与碘分子相结合,是现在主流的偏光片生产方法,用这种方法制造的偏光片,透光率和偏振度更高,但耐高温高湿的能力差,染料系偏光片是将具有二向色性的有机染料吸附在 PVA 上,并加以拉伸定向,使之具有偏光性能。染料系偏光片耐高温高湿的能力更好。
偏光片生产流程一般分为三个工序:前工序(TAC 膜预处理和 PVA 膜拉伸染色)、中工序(偏光膜涂布复合)和后工序(偏光片裁切)。经过水洗、膨润、染色、拉伸、补色、烘干后的 PVA 膜上下两侧各复合一层经过预处理的 TAC 膜,然后干燥、收卷,形成原片,再按照具体产品需求涂布其他膜,形成不同功能的偏光片。设备投资最大部分在前工序,约占设备总投资的 60%-70%。
染色和拉伸都是偏光片生产中的关键工艺。染色的关键是如何选择染色槽中溶液的最佳配比,以达到使产生的偏光片在整个可见光波段均匀吸收特性的目的。同时影响染色效率的还有溶液的温度和 PVA 膜的拉伸比。另一个关键工艺则是拉伸。拉伸过程中的用力不均匀会出现厚度不均匀甚至裂纹,影响良品率。高拉伸倍率则可以带来更高的材料利用率和更好的光学性能、外观性能。拉伸倍率太高,膜厚相对误差难以控制且工艺更加复杂。设备和工艺条件共同决定了 PVA 膜的拉伸倍率。偏光片制造中过程繁多,工艺复杂,稍有差错不但影响成品质量,更有可能影响到良品率,这些工艺都需要长期的实践积累才能达到好的效果。
3. 偏光片行业:上游价格稳定,供给端扩产进度偏慢,产品价格稳中偏升,日韩替代进行时3.1 中国大陆偏光片行业尚处于起步阶段
从偏光片的发展历史来看,下游液晶面板产业的兴起对上游偏光片产业兴起有决定性作用。偏光片制造产业最早萌芽于美国,20 世纪 70 年代起,日本率先实现液晶显示器的产业化,进而带动了偏光片产业的兴起。早期产品多用于手表、计算器等低档 TN-LCD 上,逐渐扩展至笔记本电脑、文字处理器等中档 STN-LCD 上。2000年之前,偏光片市场基本由日本企业垄断。1999 年 5 月我国台湾第一家偏光片厂商力特光电投产,但技术仍然来自日本。2000 年 3 月, LG 化学实现量产,韩国企业开始进入偏光片市场。我国第一条偏光片产线是盛波光电 1997 年从美国引进的,早期产品主要是 TN/STN-LCD 用偏光片。TFT-LCD 用偏光片的生产是从 2010年起步,主要产品是小尺寸用偏光片。我国首条 TFT-LCD 大尺寸偏光片产线是三利谱于 2011 年 8 月投产的 3 号线。发展至今,偏光片的制造技术已经相对成熟,制造专利上没有太多限制。
中国大陆地区从 0 开始,目前占比在 8 个点左右。根据前瞻产业研究院的数据,2017年偏光片市占率第一的是 LG 化学(25%),日东电工(21%)和住友化学(20%)分列二三位。第四位的三星 SDI(9%)与前三有一定差距。中国台湾地区(包括奇美材(现诚美材)、明基才、利特光电在内)占比共计 10%,中国大陆地区占比 8%,与其他地区差距明显。