偏光片于1938年由美国埃德温. 赫伯特. 兰德发明。此后20世纪70年代液晶显示器的出现,偏光片应用获得了扩展。到了20世纪末,液晶显示技术的进一步成熟,尤其对CRT的全面替代更是让偏光片产业得以快速发展。
一、偏光片
偏光片的全称是偏振光片,是一种高分子材料复合膜,由偏光膜、内保护膜、压敏胶层及外保护膜组成,主要用于液晶显示。
液晶显示器的成像必须依靠偏光片,所有的液晶都有前后两片偏光片紧贴在液晶玻璃上,组成总厚度约1mm左右的液晶片。液晶屏的下偏光片用于将背光源产生的光束转换为偏振光,上偏光片则用于解析经液晶电调制后的偏振光,产生明暗对比,从而产生显示画面。如果少了任何一张偏光片,液晶片都是不能显示图像的。
偏光片的制造工艺主要包括延伸法和涂布法。目前延伸法是偏光片的主流工艺,而延伸法根据PVA膜的拉伸工艺又可以分为干法延伸和湿法延伸。湿法延伸生产的偏光片无论在色调均匀性还是耐久性方面都优于干法延伸。因此全球偏光片主要生产企业如日、韩及我国厂商基本上均采用湿法延伸工艺生产偏光片。
二、偏光片产业链
偏光片产业链包括上游组成偏光片的原材料,中游偏光片生产制造,下游面板及其他终端应用。
上游构成偏光片的光学材料,材料成本约占偏光片全部成本的73%。材料成本里中,TAC膜(56%)和PVA 膜(16%)占大部分,剩下分别为增亮膜(10%)、保护膜(8%)、亚敏胶(5%)以及其他(包括离型膜和相位差膜等,共计5%)
全球TAC膜产能约为17.35亿平方米,其中日本三家TAC膜厂商(富士写真、柯尼达美能达、Zeon瑞翁)产能占全球TAC膜总产能约68.88%,韩国厂家晓星和SKI占10.95%。全球PVA 膜产能由日本厂商可乐丽一家独大,其占据LCD用PVA膜总出货量的70%。而我国PVA膜和TAC膜国产化率都还比较低,目前仅有部分企业在TAC膜上有布局,如东氟塑料、新纶科技和中国乐凯等。
中游偏光片依据面板类型不同,主要涉及TN型、STN型、TFT型和OLED型四种面板的生产制造。目前全球偏光片生产企业主要集中在日本、韩国、中国台湾和中国大陆。韩国偏光片产能居全球第一,占比约为40%,主要企业包括住友化学的韩国子公司东友精密化学、日东电工的韩国子公司Koreno公司,LG化学以及三星SDI。日本排名第二,占比约占32%,主要企业包括日东电工、住友化学、三立子、宝莱等。中国台湾产能排在第三位,产能占比约为20%,主要企业包括奇美材料和明基材料,以及住友化学台湾子公司住化电子材料科技有限公司等。中国大陆产能占全球产能的比例逐年上升,目前产能约占9%,主要企业包括LG化学中国子公司乐金化学(南京)信息材料有限公司、盛波光电、三利谱等。
下游终端应用包括手机、电脑、液晶电视等消费类电子显示屏和仪表、汽车电子等工控类电子产品显示屏,以及3D眼镜等其他应用。其中消费电子的LCD和OLED面板是目前偏光片的主流应用市场。
从LCD和OLED具体领域来看,TN型、STN型LCD面板用偏光片由于显示性能较低,应用领域窄,市场规模较小,而OLED面板则由于良品率低、寿命短等技术难题尚未完全解决,还未得到大规模应用。目前全球偏光片市场主要以TFT-LCD面板用偏光片为主。(2017年全球100亿美元的偏光片市场中,TN与STN型预计占比低于5%,OLED偏光片占比约2-3%,剩下92-93%的为TFT偏光片。)
三、偏光片市场
偏光片作为液晶面板的关键原材料之一,其市场未来供需状况和成长性与液晶面板市场息息相关。近年来,随着包括手机、电脑、液晶电视等终端市场的增长,以及新型应用市场如穿戴式产品、智能家居等的迅猛发展,均带动了偏光片市场产能以及供需的增加。
Displaybank的数据显示,全球偏光片产能预计将从2014年的5.82亿平米增加到2019年的7.28亿平米,年复合增长率为5.75%。全球偏光片供给预计将从2014年的4.41亿平米增加到2019年的5.314亿平米,5年年复合增长率为3.7%。全球偏光片市场需求预计将从2014年的3.91亿平方米,增加到2019年的4.989亿平米,5年年复合增长率为6.28%。2014-2019年评估供需状况的glut值分别为13%、10%、14%、15%、11%和7%,整体上看,全球偏光片市场产能和供需均保持稳步增长,其中供需表现基本为紧平衡状况。
从面积角度看,全球大尺寸、中小尺寸偏光片需求亦保持持续增长。其中,大尺寸(9寸及以上)TFT-LCD用偏光片市场占比从2014年的91%减少到2019年的90.5%,中小尺寸TFT-LCD用偏光片需求面积基本持平,从2014年的3330万平米增长到2019年的3360万平米,市场占比从2014年的8.5%减少到2019年的6.7%,AMOLED所用偏光片从2014年的180万平米增加到2019年的1390万平米,年复合增长率为67%,市场占比从2014年的0.5%增加到2019年的2.8%。
我国偏光片行业起步较晚,当时我国依托于全球面板产业转移的春风以及政府相关政策的支持,引导偏光片厂商积极跟进并扩大研发投入,使得产能规模得到不断扩张。截止目前,我国已经成为了全球第一液晶面板产业制造大国,同时还是全球第一的液晶面板消费国。
液晶面板较高的产能和消费让我国成为了全球偏光片新增需求最大的市场。根据OFweek产业研究院数据,2017年偏光片国内市场规模为35.4亿美元,同比快速增长27.3%,占全球市场份额31.2%。预计到2020年,国内偏光片市场规模可达53.2亿美元,占全球市场份额提高至40.2%,预计2015-2020年期间复合增长率为14.6%,远高于全球整体市场。
尽管全球每年约60%的液晶电视在我国生产,但国产液晶面板供不应求,仍需大量进口。2015年,我国液晶面板进口额高达397亿美元,仅次于集成电路、石油以及铁矿石。根据IHS数据,2014年到2020年,我国偏光片始终存在着30%-50%的供应缺口,市场需求巨大,还需要通过大量进口偏光片才能满足面板厂商的需求。
四、国内偏光片厂商
相对于日本、韩国和我国台湾厂商而言,我国偏光片的发展是以盛波光电于1997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。2007-2010年,TN/STN-LCD型偏光片的生产在我国得以快速发展,产能迅速提升。2010年,我国企业开始生产中小尺寸TFT-LCD用偏光片,2011年,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-LCD偏光片产业的空白。2016年,东旭光电科技股份有限公司宣布与住友化学株式会社、东友精细化学株式会社及拓米国际有限公司在无锡成立合资公司,从事偏光片采购、生产和加工业务。
目前,在TFT-LCD用偏光片领域,国内厂商中真正具备全工序规模生产能力的仅有盛波光电和三利谱两家。此外,他们还有稳定的下游客户,如京东方、深天马、龙腾光电等。
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