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光学膜都有哪些分类,您都了解了吗?
文章来源:未知     点击数: 次     更新时间:2018-01-31 10:49

 光学薄膜在我们的生活中无处不在,从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说,平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品,或者是钞票上的防伪技术,皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸。

倘若没有光学薄膜技术作为发展基础,近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展,这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性。

光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为:反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等。相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等。

| 反射膜

反射膜一般可分为两类,一类是金属反射膜,一类是全电介质反射膜。此外,还有将两者结合的金属电介质反射膜,功能是增加光学表面的反射率。

根据 Display Search 的预计,2013 年~2020 年 LCD 的出货面积及一张液晶显示屏所用背光模组光学膜中反射膜 1 张,扩散膜 2 张,增亮膜平均 1.5 张为基础测算,未来背光模组光学膜市场需求情况如下:

目前市场上,反射膜主要用于消费电子领域。其中,又以道明光学、长阳科技为行业代表。

2017上半年道明光学营业收入构成

从上图的数据可以看出,道明光学的反光膜占2017上半年总营收49.07%,是公司的主要盈利产品。

资料显示,道明光学“年产 3,000 万平方米反光材料生产线”达到预定可使用状态的日期为 2016 年 12 月 31 日, 2017 年度为预计实现效益的第一年,根据规划,该项目建成后投产第 1 年即 2017 年的达产率为 30%、第 2 年为 60%、第 3 年为 100%。

同样作为反射膜的龙头企业,长阳科技共有 11 条生产线:2 条双拉生产线、6 条热固化/UV 涂布线和 3 条精密加工涂布线。

其中,反射膜的工序与太阳能背板膜的工序相似,可在同一条生产线上交替生产,而涂布类产品工艺是在常规反射膜或光学基膜的基础上增加一道涂布工艺。

长阳科技的主营业务为光学膜和太阳能背板膜的研发、生产和销售。

| 增透膜/减反射膜

减反射膜又称增透膜,它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等学表面的反射光,从而增加这些元件的透光量,减少或消除系统的杂散光。

减反射膜的实际应用非常广泛,最常见的是镜片及太阳能电池-通过制备减反射膜来提高光伏组件的功率瓦值。

目前晶体硅光伏电池使用的减反射膜材料是氮化硅,采用等离子增强化学气相淀积技术,使氨气和硅烷离子化,沉积在硅片的表面,具有较高的折射率,能起到较好的减反射效果。

早期的光伏电池采用二氧化硅和二氧化钛膜作为减反射层。

| 滤光片

滤光片是塑料或玻璃片再加入特种染料做成的,红色滤光片只能让红光通过,如此类推。

玻璃片的折射率原本与空气差不多,所有色光都可以通过,所以是透明的,但是染了染料后,分子结构变化,折射率也发生变化,对某些色光的通过就有变化了。

比如一束白光通过蓝色滤光片,射出的是一束蓝光,而绿光、红光极少,大多数被滤光片吸收了。

滤光片产品主要按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等方式分类。

彩色滤光片是TFT-LCD背光模组的重要组成部分。

目前,彩色滤光片许多关键技术、重要生产设备以及上游化学原料,大都日韩及中国台湾地区厂商所控制。

近年来,随着国内6代以上的TFT-LCD产线投产,与之配套的大尺寸、高分辨率彩色滤光片的生产工艺的研究显得越发重要。

目前,我国的彩色滤光片生产厂商有天马、深超光电、莱宝高额、南玻伟光、比亚迪等,依旧远远跟不上国内面板产线的建设步伐,难以实现本土化配套,只能实现满足自身需求,论彩色滤光片的研发远不如日本一些企业。

4月份,日液晶面板材料供应厂住友化学(Sumitomo Chemical)宣布,将对液晶面板的彩色滤光片产线进行改造,扩大OLED触控面板用料产能至目前3倍,以因应陆韩面板厂商年增3成的OLED需求。

住友化学拟使用原本设置在韩国工厂的无尘室,可省去重新建造产线的时间,不仅将一般2年左右的工期缩短至10个月,投资额也将压低在150亿日圆(约1.3亿美元)。如此一来可望赶在2018年1月前开始供应超过1亿支OLED手机面板彩色滤光片。

2015年,东旭光电斥资30亿元,引进日本DNP唯一一条第五代彩色滤光片生产线和技术。总投资达31.55亿元的东旭(昆山)显示材料有限公司正式开工建设。

该项目全面建成投产后,可形成年产G5彩色滤光片198万片的规模,实现年产值19.08亿元,填补国内5代彩色滤光片的市场空白。

| 偏光片

 

偏光片(PolarizingFilm)的全称应该是偏振光片。

液晶显示器的成像必须依靠偏振光。偏光片的主要作用就是使不具偏极性的自然光变成产生偏极化,转变成偏极光,加上液晶分子扭转特性,达到控制光线的通过与否,从而提高透光率和视角范围,形成防眩等功能。

偏光片可广泛应用于现代的液晶显示产品:液晶电视、笔记本电脑、手机、PDA、电子词典、MP3、仪器仪表、投影仪等,也可用于时尚偏光眼镜。

其中,LCD的应用是拉动偏光片产业发展的主要力量。

近年来,全球液晶面板生产重心正向国内转移。

然而,上游配套的原材料生产线却并没有同步跟上,这导致国内偏光片市场一直处于供不应求的状态。

 

福州旭友偏光片项目已于6月30日正式投产,合计产能为每年1000万平方米。

江西胜宝莱6月发布消息,表示9万平方米的标准厂房成功封顶落户泰和。项目投产后预计可实现主营业务收入25亿元,利润25000万。

该项目总投资18亿元,建设3条年产量3600万平方米宽幅TFT偏光片生产线,项目建设期为36个月,分两期完成。

一期投资5亿元,建2条1490宽幅TFT偏光片生产线,新增产能12亿元,将于2017年10月建成投产。

二期再投资3亿元,建设一条宽幅1540TFT偏光片生产线,新增产能12亿元以上,预计于2018年7月投产。

与此同时,深圳三利谱在合肥布局的四条生产线正紧锣密鼓建设中。

深圳市三利谱于5月份上市,公司在合肥有四条线在建(包括与更高的10.5世代液晶面板配套的偏光片),预计2020年产能达到8600万平米,比2016年增长10倍以上,在产能方面,将会形成日东电工、住友化学、LG化学、三星、三利谱世界五强的局面。

整体而言,2017 年中国大陆地区的偏光片供需缺口相比之前已经有明显的收窄,但是供给主要来自外资企业在国内的工厂,国内公司以三利谱、盛波光电为主,产能还明显较小,随着产能的逐步放大,国内企业在偏光片领域的竞争力将会逐步增强。

| 补偿膜/相位差板

 

补偿膜的补偿原理,是将各种显示模式下(TN/STN/TFT(VA/IPS/OCB))液晶在各视角产生的相位差做修正,简言之,即是让液晶分子的双折射性质得到对称性的补偿。

若要从其功能目的来区分则可略为分单纯改变相位的相位差膜、色差补偿膜及视角扩大膜。补偿膜能降低液晶显示器暗态时的漏光量,并且在一定视角内能大幅提高影像之对比、色度与克服部分灰阶反转问题。

| 配向膜

配向膜是具有直条状刮痕的薄膜,作用是引导液晶分子的排列方向。在已蒸上透明导电膜(ITO)的玻璃基版上,用PI涂液和转轮(roller),在ITO膜上印出一条一条平行的沟槽,到时候液晶可依此沟槽的方向横躺于沟槽内,达到使液晶呈同一方向排列之目的。

此具有一条一条方向的膜,即为配向膜。

据了解,液晶之所以可应用于屏幕上,因其在平行分子方向与垂直分子方向之诱电率不同,因此可用电场驱动之,另一方面,由于液晶也具有视分子方向而变化之折射率(也就是具有双折射),可改变偏极光之偏极方向,最后更因液晶与配向膜之界面有很强之作用力(AnchoringStrength),在电场关闭后液晶就靠着弹性系数(恢复力)而恢复到原来之排列,由此可知没有配向膜之存在,液晶是无法工作的。

但在液晶屏之应用上,其液晶分子与配向膜表面呈某一角度的倾斜(即预倾角,PretiltAngle),如此才能达到均一配向的效果。

配向膜涉及的涂布非卷式湿法涂布,方式有传统的定向刷磨法和现在的UV光配向法、电子浆配向和离子束配向。

| 扩散膜

 

扩散膜为TFT-LCD背光模块中之关键零组件,能够为液晶显示器提供一个均匀的面光源,一般传统的扩散膜主要是在扩散膜基材中,加入一颗颗的化学颗粒,作为散射粒子,而现有之扩散板其微粒子分散在树脂层间,所以光线在经过扩散层时,会不断于2个折射率相异的介质中穿过,故光线就会发生许多折射、反射与散射的现象,如此便造成了光学扩散的效果。

| 增亮膜/棱镜片/聚光片

 

增亮膜又叫棱镜片(PrismSheet),常简称BEF(BrightnessEnhancementFilm),为TFT-LCD背光模块中之关键零组件,主要是借由光的折射与反射原理,利用棱镜片修正光的方向,使光线正面集中,并将视角外未被利用的光线可以回收与利用,同时提升整体辉度与均匀度,达到增亮的效果,又称聚光片。

复合型光学膜,主要是将原本聚光片的功能与扩散功能加以整合,如此将可减少使用1片扩散片,有利于下游厂商简化背光设计、节省工序、降低成本,同时亮度效率还可提升。

对于光学膜厂商来说,虽然复合型增亮膜会取代传统聚光片(增亮膜),但单价和利润都较佳。

根据DisplaySearch预计,截至2017年,全球液晶显示器背光模组用光学膜片市场需求将达到7.20亿平方米,较2013年增长27.76%。同时,全球液晶显示器用光学膜的市场需求也正在持续向国内集中。

激智科技今年上半年增亮膜销售1,232.16万平米,较去年同期增长57.13%。

资料显示,“光学增亮膜生产线建设项目”完全达产后将形成年产1500万平方米的光学增亮膜生产能力。“光学扩散膜及反射膜生产线建设项目”达产后将形成年产3000万平方米扩散膜生产能力和年产900万平方米反射膜生产能力。

作为同在宁波的竞争对手,东旭成于2014年10月与韩国LG电子 签订了《项目合作合同书》,合同约定,东旭成投资建设生产线,向韩国LG电子供应Display 用棱镜膜 (增亮膜)。 

2015 年4月,东旭成增亮膜项目实现量产,并开始向韩国LG电子小批量供货。截至2016年12月31日,该项目累计实现营业收入 2589万元(含税)。
同时另一家浙江企业华东铝业,在去年募资3亿元加码增量亮膜项目。由控股方锦江集团引进的年产7200万平方米液晶屏背光模组增亮膜项目和年产3000万平方米TFT偏光增亮膜项目已落户华东铝业光学膜产业园,其中3600万平方米液晶屏背光膜组增亮膜项目进口设备已经在今年2月份安装完毕,这条生产线即将正式投产。

| 遮光膜/黑白胶

黑白遮光胶|遮光膜主要应用于背光源上,起固定、遮光作用(遮掉边光和灯位的光),也叫遮光片、黑白膜,简称黑白胶(可说是种双面胶带)。

相对TFT-LCD所使用的背光源遮光要求较高,所以大部分的黑白胶都应用在TFT-LCD的背光源上面。

除黑白胶外,还有黑黑胶(双面为黑色),主要作用仍然是固定,遮光;黑银胶(单面黑色,单面银色),除遮光外,银色面有反射作用。

相对黑白胶是LCD市场的主流产品。黑面与白面的粘性对比,白面需要更大一些,因为白面与橡胶框相连接,而黑面与玻璃相连接,相对玻璃对胶的附着性,橡胶框更差一些,所以需要白面的粘性更大来保证整个模组的稳定性。

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