光學薄膜的(of)應用(use)始于(At)20世紀30年代,至今已形成一(one)門獨立的(of)技術,廣泛應用(use)在(exist)天文、軍事、醫學、科學檢測、光顯示和(and)光通訊等行業中。光學薄膜能改善系統性能,對光學儀器的(of)質量起着重要(want)或決定性的(of)作(do)用(use)。
光學薄膜是(yes)指鍍在(exist)一(one)些光學器件或其他(he)器件表面上(superior)的(of)薄膜,來(Come)選擇性的(of)吸收某些波長的(of)光,改變某些波長的(of)光的(of)透射性或偏振狀态,或者相位來(Come)滿足人(people)們(them)的(of)需要(want)。改變光的(of)透射性光學薄膜一(one)般由介質或金屬分子蒸發而成,對于(At)不(No)同波長的(of)光可以(by)制成不(No)同的(of)厚度,使用(use)這(this)些濾波片要(want)比使用(use)單色光源方便的(of)多。
反射、減反射以(by)及光譜調控是(yes)光學薄膜的(of)基本功能。利用(use)反射功能,光學薄膜可以(by)将光線按不(No)同的(of)角度折轉到(arrive)空間的(of)各個(indivual)方向。利用(use)減反射功能,光學薄膜可以(by)将光線在(exist)元件表面發生(born)反射時(hour)将光的(of)損耗降到(arrive)最低,因而使光學器件和(and)光學系統的(of)功能更加的(of)完美。利用(use)光譜調控功能,可以(by)将光學系統中的(of)色度進行變換,獲得缤紛絢麗的(of)色彩。
一(one)、光學薄膜的(of)發展曆程
如果從Fraunhofer利用(use)化學方法制備出(out)減反射層算起,光學薄膜已經有近兩百年的(of)曆史。但是(yes),光學薄膜真正作(do)爲(for)一(one)類光學元件應用(use)于(At)光學系統,應該從20世紀30年代擴散泵應用(use)于(At)真空系統開始。近幾十年來(Come),特别是(yes)電子計算機廣泛應用(use)于(At)光學薄膜的(of)設計和(and)薄膜制備過程以(by)來(Come),光學薄膜元件和(and)技術得到(arrive)突飛猛進的(of)發展,形成一(one)種欣欣向榮的(of)大(big)好局面。
最早論述光學薄膜性質及其制備技術的(of)專著是(yes)Heavens在(exist)1955年出(out)版的(of)Optical Properties of Thin Solid
Films及Holland在(exist)1956年出(out)版的(of)Vacuum Deposition of Thin Films這(this)兩本書,20世紀60年代初就有了(Got it)中譯本。在(exist)光學薄膜的(of)發展曆程中,光學薄膜的(of)專著出(out)版了(Got it)很多本,比較有代表性的(of)是(yes)Maeleod的(of)Thin Film Optical Filters,該書2001年已經有第三版問世,每一(one)版都反映了(Got it)光學薄膜發展的(of)一(one)個(indivual)新階段。
國(country)内比較有影響的(of)是(yes)唐晉發等1976年出(out)版的(of)《應用(use)薄膜光學》。在(exist)此基礎上(superior)2006年又出(out)版了(Got it)《現代光學薄膜技術》,不(No)僅充實了(Got it)薄膜技術的(of)内容,光學薄膜本身的(of)科學内容也有開闊和(and)加深。其他(he)專著如Herman在(exist)1996年出(out)版的(of)Optical
Diagnostics for Film Processing,Freund等2003年出(out)版的(of)Thin Film Materials Stress Defect
Formation and Surface Evolution以(by)及Lakhtakia在(exist)2006年出(out)版的(of)Sculptured Thin films Nanoengineered
Morphology and Optics等,都在(exist)不(No)同方面反映了(Got it)光學薄膜的(of)進展。
二、光學薄膜行業發展回顧
光學薄膜大(big)緻可以(by)分爲(for)兩組:偏光片和(and)背光模組光學薄膜,主要(want)應用(use)領域是(yes)TFT-LCD。LCD主要(want)由液晶、背光模組、玻璃基闆、偏光片及TFT 電極等幾大(big)部件組成。
液晶顯示器成像必須依靠偏振光,LCD液晶顯示模組必須包含兩張偏光片。偏光片的(of)基本結構包括:最中間的(of)PVA膜(聚乙烯醇),兩層TAC膜(三醋酸纖維素),PSA film(壓敏膠),Release film(離型膜) 和(and)Protective film(保護膜)。2017年全球液晶電視面闆的(of)出(out)貨數量達2.64億片,同比增長1.3%;根據一(one)個(indivual)液晶先模組需要(want)配兩張偏光偏,一(one)張偏光片需要(want)5層光學薄膜,那麽推出(out)2017年全球液晶模組成像所需光學薄膜達到(arrive)26.4億片。
2015-2018年全球液晶電視面闆出(out)貨量情況
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相關報告:智研咨詢發布的(of)《2019-20254年中國(country)光學材料行業市場現狀分析及投資前景預測報告》
2015-2018年全球液晶電視面闆偏光片光學薄膜需求量情況
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因LCD每個(indivual)背光模組需要(want)1張上(superior)擴散膜+2張增亮膜+1張下擴散膜+1張反射膜,可以(by)推算出(out)2017年全球液晶電視面闆背光模組需要(want)的(of)光學薄膜數量爲(for)13.2億片。
2015-2018年全球液晶電視面闆背光模組光學薄膜需求量情況
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從對LCD面闆成本進行拆分可以(by)看出(out),物料成本占到(arrive)LCD總制造成本的(of)70%以(by)上(superior),折舊成本占11%,人(people)力成本、間接成本、銷售管理成本各占5-6%。物料成本中背光模組占比最高爲(for)18.2%,彩色濾光片占14.7%,偏光片占9.5%,玻璃基闆占8.9%。
LCD面闆成本結構情況
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三、2019年光學薄膜行業發展前景預測
2014年全球偏光片市場需求3.91億平方米,2018增加到(arrive)4.989億平米,5年年複合增長率爲(for)6.28%,按照150元/平米價格算,全球市場空間将超過700億。
2014-2019年全球偏光片市場需求量走勢預測
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偏光片是(yes)由多層薄膜構成,其原材料成本占生(born)産總成本的(of)80%。原材料主要(want)有TAC膜、PVA膜、感壓膠、保護膜和(and)離型膜組成,其中TAC約占成本50%左右、PVA占12%、膠水5-10%,保護膜、離型膜15%,化工材料5%,其他(he)成本占10%。根據光學薄膜占偏光片原料成本的(of)77%(TAC+PVA+保護膜+離型膜),2017年偏光片光學膜需求規模達到(arrive)542.14億元。
2014-2019年全球偏光片市場規模走勢預測
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數據顯示,在(exist)全球經濟的(of)潮流下,以(by)及智能技術的(of)快速發展背景下,2017年的(of)全球液晶顯示器用(use)光學膜片的(of)市場需求已經達到(arrive)7.2億平方米,同時(hour)在(exist)液晶顯示産業鏈中,現實情況是(yes),許多關鍵材料的(of)技術以(by)及市場仍舊被外資企業所掌控,但許多LCD(液晶顯示)顯示材料中已經出(out)現中國(country)企業的(of)身影,2002年成立的(of)冠石科技集團,經過不(No)斷的(of)發展創新,在(exist)南京、鹹陽、成都及美國(country)洛杉矶等地(land),擁有多個(indivual)子公司和(and)辦事處。對于(At)光學膜的(of)研究創新,以(by)及逐漸擴大(big)的(of)市場規模,冠石科技會爲(for)整個(indivual)國(country)内市場創造出(out)超過20億的(of)年産值。
随着中國(country)電子工業的(of)不(No)斷發展,全球液晶面闆新增産能和(and)電子生(born)産基地(land)加速向中國(country)轉移。中國(country)已經成爲(for)全球最大(big)的(of)液晶背光模組、筆記本電腦和(and)手機生(born)産基地(land)。産業的(of)轉移必将帶光學薄膜的(of)需求轉移,我(I)國(country)的(of)光學薄膜産業迎來(Come)黃金發展期。預計到(arrive)2020年,我(I)國(country)光學薄膜産值将達到(arrive)680億元。
如今在(exist)液晶顯示産業領域的(of)技術研發和(and)創新層出(out)不(No)窮,OLED(有機電緻發光顯示)更是(yes)出(out)盡風頭,但液晶顯示在(exist)今後很長的(of)一(one)段時(hour)間内依舊是(yes)主流技術之一(one)。新用(use)戶、新技術的(of)湧現,全球市場的(of)需求擴大(big),國(country)内液晶顯示産業的(of)技術進步。
同時(hour)液晶面闆産能逐漸向國(country)内轉移,爲(for)液晶顯示的(of)上(superior)遊模組和(and)材料廠商帶來(Come)新的(of)發展機遇。如今,在(exist)光學膜領域,擴散膜、反射膜等技術上(superior)已經形成強有力的(of)國(country)産替代品,我(I)國(country)多條高世代液晶面闆生(born)産線投入生(born)産環節,世界範圍内逐漸形成影響力,總體來(Come)說,光學膜國(country)産替代在(exist)國(country)内的(of)發展空間潛力巨大(big)。