膠輥應(yīng)用之偏光片

一、偏光片簡介

偏光片（Polarizer）是面板關(guān)鍵原材料之一。LCD 面板需要兩張偏光片，分別位于液晶面板兩側(cè)，通過控制特定光束的偏振方向來透射或者阻斷背光模組發(fā)出的光線，并且調(diào)整像素的亮度并且重現(xiàn)顏色，從而呈現(xiàn)出顏色鮮艷的顯示影像，如果沒有它，液晶面板就無法顯示。而 OLED 面板需要用到一張偏光片，其作用是消除外界環(huán)境光的反射。偏光片在 LCD 成本中占比為 9.9%（膠輥應(yīng)用之偏光片）。

圖1面板結(jié)構(gòu)示意圖

圖2偏光片生產(chǎn)環(huán)境

在 LCD 面板中需要用到兩張偏光片，下偏光片將背光源發(fā)出的光束轉(zhuǎn)換為偏振光，上偏光片對偏振光進(jìn)行解析，產(chǎn)生明暗對比，從而實(shí)現(xiàn)畫面的顯示。液晶顯示必須依靠偏振光，少了任何一張偏光片，液晶顯示都無法顯示成像。而在 OLED 面板中需要用到一張偏光片，用來消除外界環(huán)境的反射光，保證顯示的對比度足夠高。

圖3偏光片工作原理

二、產(chǎn)業(yè)鏈

圖4偏光片產(chǎn)業(yè)鏈

圖5偏光片產(chǎn)業(yè)鏈

圖6偏光片產(chǎn)業(yè)鏈

三、市場格局面

中國偏光片企業(yè)起步晚，尚處于追趕階段。國內(nèi)偏光片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是從 1997 年盛波光電引進(jìn)一條偏光片生產(chǎn)線開始，1999 年盛波光電生產(chǎn)出第一張國產(chǎn)偏光片，打破了國外技術(shù)壟斷。隨后大陸企業(yè)相繼生產(chǎn) TN/STN-LCD 用偏光片，TN/STN-LCD用偏光片產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展。2010 年國內(nèi)企業(yè)開始生產(chǎn)中小尺寸 TFT-LCD 用偏光片，2011 年三利譜和盛波光電先后投產(chǎn)了 1490mm 寬幅生產(chǎn)線，生產(chǎn)大尺寸TFT-LCD 用偏光片，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。在 TFT-LCD 用偏光片領(lǐng)域，目前大陸企業(yè)具備全工序規(guī)模生產(chǎn)能力的主要是三利譜、杉杉股份（收購 LG 偏光片業(yè)務(wù)）以及盛波光電。

上游基膜進(jìn)口依賴嚴(yán)重。偏光片的上游是基膜等光學(xué)材料，其成本中占比最大的是TAC 膜和 PVA 膜，這也是偏光片生產(chǎn)的關(guān)鍵原材料。TAC 膜和 PVA 膜主要依賴進(jìn)口，其技術(shù)和產(chǎn)品主要被日本企業(yè)掌握。PVA 膜主要供應(yīng)商為日本可樂麗，占據(jù)了全球 80%左右的市場份額。富士膠片和柯尼卡美能達(dá)占據(jù)了 TAC 膜絕大部分市場，富士膠片市占率約為 53%，柯尼卡美能達(dá)占據(jù) 20%的市場份額。國內(nèi)企業(yè)對于基膜的進(jìn)口依賴程度高，少數(shù)基膜實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但只適用于低端產(chǎn)品且產(chǎn)量低。

皖維高新是國內(nèi)唯一一家生產(chǎn)、銷售、研發(fā) PVA 膜的企業(yè)，其產(chǎn)品主要應(yīng)用在 TN/STN-LCD上，在 TFT 級 PVA 膜生產(chǎn)技術(shù)上取得了一定的突破，正在著手產(chǎn)能擴(kuò)張；東氟塑料在成都投資建設(shè) TAC 膜生產(chǎn)線，產(chǎn)能 1 億平方米，2017 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，打破國外壟斷。

圖7偏光片市場格局

根據(jù) AVC 的數(shù)據(jù)，2019年全球偏光片市場出貨面積約為 5.4 億平方米，其中大尺寸偏光片出貨面積約為4.99 億平方米，占總出貨面積的 92.41%，大尺寸占據(jù)了絕大部分的偏光片市場。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，2019 年全球偏光片市場規(guī)模為 121.35 億美元，國內(nèi)偏光片市場規(guī)模為 251.73 億元，增速較快。我們預(yù)計(jì) 2025 全球偏光片市場規(guī)模將達(dá)到 171 億美元，超 1100 億人民幣。面板產(chǎn)能的轉(zhuǎn)移為偏光片本土化帶來了發(fā)展機(jī)遇，推動偏光片國產(chǎn)化。

國內(nèi)偏光片需求測算：滿產(chǎn)情況下國內(nèi)偏光片需求將達(dá)到 4.40 億平方米。對國內(nèi)目前 LCD 產(chǎn)線和 OLED 產(chǎn)線的產(chǎn)能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并測算其偏光片需求。LCD 面板需求兩張偏光片，OLED 面板需要一張偏光片，不考慮損耗，LCD 與偏光片的面積比約為 1:2，OLED 與偏光片的面積比約為 1:1。將所有產(chǎn)線考慮在內(nèi)，滿產(chǎn)情況下國內(nèi) LCD 面板對應(yīng)的偏光片需求為 4.08 億平方米/年，OLED 面板對應(yīng)的偏光片需求為每年 0.32 億平方米，總需求達(dá)到 4.40 億平方米/年。

偏光片的技術(shù)門檻高，市場集中度高，日韓企業(yè)占據(jù)了市場主導(dǎo)地位。全球市場主要參與有 LG 化學(xué)、住友化學(xué)、日東電工、三星 SDI 等日韓廠商，2019 年 LG 化學(xué) 市占率為 24%，全球第一；其次是住友化學(xué)，市占率為 23%。CR4 的市場占有率為 79%，市場集中度高。中國臺灣的偏光片廠商主要有誠美材料和明基材料，大陸廠商主要有三利譜和盛波光電，2019 年盛波光電的市場份額為 4%，國內(nèi)廠商市場份額占比低。

圖8偏光片競爭格局

國內(nèi)偏光片供給測算：大陸已有偏光片產(chǎn)能僅為 3.31 億平方米。從大陸已有的偏光片廠商來看，主要包括盛波光電、三利譜等國內(nèi)廠商，還包括 LG 化學(xué)、住友化學(xué)、日東電工、三星 SDI 等廠商在大陸的分公司或者合資廠，大陸已有偏光片產(chǎn)能總計(jì)約為 3.31 億平方米，在建產(chǎn)能約為 0.62 億平方米，其中盛波光電和三利譜現(xiàn)有產(chǎn)能約為 0.54 億平方米，占全部產(chǎn)能的 16.33%；杉杉股份收購的LG 化學(xué)現(xiàn)有產(chǎn)線的產(chǎn)能約為 1.63 億平方米。從產(chǎn)線幅寬上看，大陸本土廠商的產(chǎn)線集中在1490mm及以下，三利譜和盛波光電的 2500mm 超寬幅偏光片產(chǎn)線仍處于建設(shè)或者規(guī)劃中，國產(chǎn)化水平低。

國產(chǎn)偏光片產(chǎn)能嚴(yán)重不足，供需缺口巨大。受益于下游面板的快速發(fā)展，偏光片需求量在穩(wěn)步上升。國內(nèi)有多條高世代 LCD 產(chǎn)線和 OLED 產(chǎn)線相繼投產(chǎn)，產(chǎn)能逐步釋放。相比于偏光片市場約4.5 億平方米的需求，國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)能僅為3.31億平方米，偏光片市場還存在很大的供需缺口，國產(chǎn)替代空間巨大。

日韓偏光片產(chǎn)能逐步退出，國產(chǎn)化全面加速。隨著面板行業(yè)逐漸向大陸轉(zhuǎn)移，帶動上游產(chǎn)業(yè)鏈集聚，日韓企業(yè)逐漸退出大陸偏光片市場。2019 年 10 月住友化學(xué)發(fā)布公司戰(zhàn)略，計(jì)劃停止一部分偏光片產(chǎn)線的運(yùn)營，專注于發(fā)展高端偏光片。2020 年 6月，杉杉股份發(fā)布公告稱擬收購 LG 化學(xué)旗下在中國大陸、中國臺灣和韓國的 LCD

偏光片業(yè)務(wù)及相關(guān)資產(chǎn)。LG 化學(xué)將在中國境內(nèi)成立持股公司來控制標(biāo)的 LCD 偏光片業(yè)務(wù)和相關(guān)資產(chǎn)，杉杉股份將出資 7.7 億美元控股 70%，LG 化學(xué)持有剩余 30%的股權(quán)。目前大陸資產(chǎn)已完成交割，杉杉股份有望維持 LG 化學(xué)在偏光片的領(lǐng)先地位，偏光片國產(chǎn)化水平有望快速提升。

國內(nèi)偏光片企業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，有望實(shí)現(xiàn)快速增長三利譜產(chǎn)能快速擴(kuò)張。2020 年偏光片實(shí)際產(chǎn)量為 1915 萬平方米，同比增長了

30.81%；偏光片業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營收 19.02 億元，同比增長 31.32%。三利譜目前共有 5 條產(chǎn)線投產(chǎn)，深圳 1 號產(chǎn)線是 1330mm 的中后工序生產(chǎn)線，而其余 4 條是全制程生產(chǎn)線。其中莆田 650mm 生產(chǎn)線產(chǎn)品類型是黑白偏光片，年產(chǎn)能為 120 萬平方米；光明 1490mm 產(chǎn)線主要生產(chǎn)手機(jī)用偏光片，年產(chǎn)能為 600 萬平方米；合肥兩條產(chǎn)

線均生產(chǎn)平板和 TV 用偏光片，年產(chǎn)能為 1600 萬平方米。龍崗 6 號產(chǎn)線為 1490mm產(chǎn)線，主要用于生產(chǎn)小尺寸偏光片，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為 1000 萬平方米/年，預(yù)計(jì) 2021 年 上半年投產(chǎn)，該產(chǎn)線投產(chǎn)后三利譜預(yù)計(jì)年產(chǎn)能為 3200 萬平方米。此外，合肥2500mm 超寬幅產(chǎn)線正在規(guī)劃中，設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá)到 3000 萬平方米；莆田二期產(chǎn)線用于生產(chǎn)車載顯示偏光片，目前正在進(jìn)行廠房建設(shè)，預(yù)計(jì) 2022 年投產(chǎn)。未來兩年有大量產(chǎn)能釋放，三利譜有望實(shí)現(xiàn)快速增長。

圖9偏光片產(chǎn)線

四、產(chǎn)品原理及工藝流程

偏光片主要是由 PVA 膜、TAC 膜、保護(hù)膜、離型膜和壓敏膠等復(fù)合制成，其中起偏振作用的核心膜材是 PVA 膜，該材料決定了偏光片的偏光性能、透光度、偏振度、色調(diào)等關(guān)鍵光學(xué)指標(biāo)。PVA 膜經(jīng)過染色后吸附具有二向吸收功能的碘分子，通過拉伸使得碘分子在 PVA 膜上有序排列，形成具有均勻二向吸收功能的偏光膜，其透過軸與拉伸的方向垂直。

圖10 偏光片工作原理

TAC 膜是偏光片另一重要原材料，占偏光片總成本的 54%。TAC 膜充當(dāng) PVA 膜的支撐體，保證了 PVA 膜的延伸不會回縮，另外 TAC 膜還具有優(yōu)異的耐紫外線、耐酸堿特性，保護(hù) PVA 膜不受到水汽、紫外線等外界環(huán)境因素?fù)p害。PSA（壓敏膠）是偏光片貼合在 LCD 面板上的膠材，決定了偏光片的粘著性能以及貼片加工性能。

偏光片按照 PVA 膜的拉伸工藝可以分為干法拉伸和濕法拉伸兩大類。干法拉伸工藝是對 PVA 膜先進(jìn)行拉伸，后進(jìn)行染色、固色、復(fù)合、干燥等工藝；而濕法拉伸是將 PVA 膜先進(jìn)行染色，在溶液中進(jìn)行拉伸、固色、復(fù)合、干燥等工藝。目前偏光片廠商主要是以濕法拉伸技術(shù)為主。

圖11偏光片生產(chǎn)原理

按照 PVA 膜染色的成分不同，可以分為碘系偏光片和染料系偏光片。碘系偏光片中 PVA 膜吸附的是碘分子，具有較好的偏振度和透過率，但由于碘分子在高溫環(huán)境下容易揮發(fā)，其耐久度不足。而染料系偏光片中 PVA 膜吸附的是二向吸收有機(jī)染料，可以較好地解決耐久性問題，但是染料的濃度較高，其透過率降低。目前市場主要是以碘系偏光片為主。

偏光片的主流生產(chǎn)工藝流程可以分為前、中、后三段工藝，其中前段工藝是偏光片生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)。前段工藝包括對 TAC 膜的清洗和 PVA 膜的延伸及復(fù)合。將 TAC膜進(jìn)行堿液處理，清洗之后烘干收卷，降低 TAV 膜的接觸角。PVA 膜的延伸和復(fù)合。是將 PVA 膜浸入染色槽，吸附二向吸收的碘分子，再進(jìn)行拉伸取向，烘干后與 TAC

膜復(fù)合在一起，得到偏光膜。中段工藝是涂布壓敏膠與復(fù)合離型膜等其他膜材的制程。后段工藝是將固化好的偏光片按照需要的尺寸大小進(jìn)行裁剪、磨邊、清潔、檢驗(yàn)及包裝。

圖12偏光片生產(chǎn)原理

偏光片盈利能力好，同時(shí)具有較高的行業(yè)壁壘。從液晶面板行業(yè)毛利率的“微笑曲線”來看，偏光片處于面板行業(yè)上游，且其毛利率較高，大約為 40%，具有較好的盈利能力。但同時(shí)偏光片的行業(yè)壁壘較高，主要包括技術(shù)壁壘、客戶壁壘。偏光片生產(chǎn)涉及的專業(yè)多、綜合性強(qiáng)，技術(shù)含量高；同時(shí)偏光片需要滿足各項(xiàng)光學(xué)指標(biāo)，生產(chǎn)任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題都會影響到最終產(chǎn)品，因此生產(chǎn)線工藝技術(shù)完善是需要多年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累的。國內(nèi)偏光片企業(yè)起步晚，且自主研發(fā)的周期長，在技術(shù)儲備、工藝完善上還存在很大的差距。此外，偏光片是面板生產(chǎn)的關(guān)鍵原材料之一，其質(zhì)量好壞直接影響到面板的性能與質(zhì)量，因此下游面板廠商對于產(chǎn)品認(rèn)證的周期長、門檻高，一經(jīng)確認(rèn)一般不會輕易更換，對于新進(jìn)入的企業(yè)來說客戶壁壘較高。

偏光片產(chǎn)線主要有 1.5m、2m、2.3m、2.5m 等幅寬，從整體上看，寬幅越大的偏光片產(chǎn)線，能夠適應(yīng)的產(chǎn)品切割尺寸結(jié)構(gòu)越多，切割效率更高，更加能夠適應(yīng)大尺寸化趨勢。

五、思德諾慶可以提供產(chǎn)品解決方案

思德諾慶膠輥長期為日本等知名廠商提供偏光片產(chǎn)線橡膠輥（光學(xué)級）及相關(guān)導(dǎo)輥，從產(chǎn)品的精度及橡膠面的精細(xì)化要求，完全可以滿足用戶需求，同時(shí)為行業(yè)用戶提供相應(yīng)的輥筒產(chǎn)品改造提供整體解決方案。