光学膜研究报告7.30(1)资料

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1、光学材料产业研究报告装备产业一部2013年7月25日目录第一章光学材料产业发展背景1.第二章光学材料产业概述.3.第三章 光学材料产业重点门类光学膜概述 41. 光学膜的定义4.2. 光学膜种类5.3. 光学膜上下游 .193.1上游原材料193.1.1光学膜原材料 1.93.1.2光学基板原材料 203.2下游应用223.2.1下游产业简介223.2.2光学膜在下游产业中的使用及市场24第四章 我国光学膜产业发展现状和前景 281、我国光学膜产业发展现状 282、我国光学膜产业发展前景 29第五章张家港保税区光学膜产业发展思路和趋势 291、以康得新光学膜项目落户保税区为契机，努力打造光学膜

2、示范基地292、以掌握核心光学膜技术的龙头企业为目标，集中精力抓落地 313、 以保税区现有产业基础为导向，进行产业链延伸，积极打造光显材料产业基地32第一章光学材料产业发展背景光学材料产业是一个集聚效应明显、产业关联度高、技 术、资金及劳动力密集的产业。有太阳的地方就有光学”，光学既是一个传统产业，也是一个具有恒久发展潜力的朝阳 产业，光学元器件产品所涉及的领域非常广泛，从日用商品 到高档电子消费品到尖端军事器材都含有光学器件，其产业 涉及光学镜片加工、光学镜头配件生产组合、数码相机、扫 瞄仪等的制造，此外还有产品的销售、服务等很多领域。光学材料产业也是 一个技术含量较高，产品附加值较高，

3、资源消耗少，清洁、环保的可持续发展产业。做好、做大、 做强光学产业，张家港具有得天独厚的优势，有国内光学行 业佼佼者康得新的带动，培养和积累的人才、技术方面的优 势，打造的光学品牌和行业知名度，只要认识到位、政策到 位、支持到位，产业发展前景是可期的。光学材料的走热不仅是国家政策的导向，也是市场发展 的必然趋势。政策方面，2012年工信部发布新材料产业 十二五”发 展规划，规划提出的目标为，到 2015年，新材料产业 总产值达到2万亿元，年均增长率超过 25%。打造10个创 新能力强、具有核心竞争力、新材料销售收入超150亿元的综合性龙头企业，培育 20个新材料销售收入超过 50亿元的 专业性

4、骨干企业，建成若干主业突出、产业配套齐全、年产 值超过300亿元的新材料产业基地和产业集群。其中提到打 造10大工程，十大工程中第五项就是高性能膜材料专项工 程，其中光学膜也是位列其中。中国塑料协会发布的中国聚酯薄膜行业三年发展振兴 规划就明确提出，将配套应用在液晶显示器材行业的光学 聚酯薄膜、太阳能领域的聚酯薄膜、电子材料用聚酯薄膜作 为未来产业的发展重点。市场方面，LCD和AMOLED的发展都是光学材料发展 的重大推动力。3D电视的走热，国家节能新政对于液晶电 视的销售补贴的推出，推动LCD面板发展，这无疑是光学膜发展的第一大动力，与此同时AMOLED也在快速发展中， 虽说AMOLED在材

5、料成本所占比例下降，但其还在普及过 程中，并且从技术体系、工艺和产业布局上，OLED面板线将主要来自LCD线的改造：二者同样属于薄膜半导体产业， 亦都属于显示产业，将 LCD生产线改造成 OLED生产线是 符合液晶产业升级发展和电视产业升级发展的趋势的。这也 是目前三星、LG加快OLED产业布局的主要原因之一：三 星和LG是较早布局LCD液晶面板线的企业。所以AMOLED 的发展是光学膜发展的又一大推动力。2012年全球平板显示产业产值规模约1,220.8亿美元，TFT-LCD面板产值占整体平板显示产业比例达91.3%，至2019年，全球平板显示产业总产值规模将达到1756亿美元，年复合增长率

6、为5.3%，新型半导体显示器件由于能生产 的企业很少，今后5年产能将供不应求。第二章光学材料产业概述光学材料按照用途分为：光介质材料、光学纤维、光学 膜和其它光学材料。光介质材料是指传输光线的材料，因此也可叫透射材 料。入射的光线经过光介质材料折射、反射会改变其方向、 相位或偏振态，还可以经过光介质材料的吸收或散射改变其 强度和光谱成分。因此可以制成透镜、棱镜、反射镜、偏振 器、窗口、光学纤维和光学膜等器件。经过特殊烧结的陶瓷 可以对红外线透明，有的陶瓷对可见光也透明。光学纤维是一种新型信息、能量传输材料。光学膜是附加在光学器件表面用于提高或实现器件光 学性能的一类薄膜材料，在许多方面有广泛的

7、应用。其它光学材料：包括发光材料、着色材料、激光材料以 及光信息存储、显示、处理材料等，在现代光学领域有非常 重要的地位。其中光学膜这门学科已成为现代光学不可缺少的一个 重要组成部分，没有光学膜，许多现代光学装置便无法发挥 效能，失去作用，无论在提高或降低反射率、吸收率与透射 率方面，在使光束分开或合并方面，或者在分色方面，在使 光束偏振或检偏方面，以及在使某光谱带通过或阻滞方面， 在调整位相方面等等，光学膜均起着至关重要的作用。第三章光学材料产业重点门类光学膜概述1.光学膜的定义LED光学膜是指具有各种特定光学性能的一类高分子复合 膜材料，应用领域非常广阔，可分为以平板显示行业为主的 电子类

8、行业和非平板显示行业这两大应用市场。光学膜的主 要应用领域为：液晶显示器用的背光模组；智能手机、平板 电脑、电子书终端、导航仪、工控设备等用的显示触摸屏； 立体显示用的3D膜；机场、高铁、道路等用的反光膜； 节能灯用的匀光膜；其他消费类电子产品外壳、家电薄膜开 关的硬化膜以及太阳能电池聚光用膜等。倘若没有光学膜技 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，这也显示出光学膜技术研究发展的重要性。光学膜系指在光学元件或独立基板上，制镀上或涂布一 层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合，以改变光波 之传递特性，包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相 位改变。故经由适当设计可以调

9、变不同波段元件表面之穿透 率及反射率，亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。光学膜的特点是：表面光滑，膜层之间的界面呈几何分 割；膜层的折射率在界面上可以发生跃变，但在膜层内是连 续的；可以是透明介质，也可以是吸收介质；可以是法向均 匀的，也可以是法向不均匀的。实际应用的薄膜要比理想薄 膜复杂得多。这是因为：制备时，薄膜的光学性质和物理性 质偏离大块材料，其表面和界面是粗糙的，从而导致光束的 漫散射；膜层之间的相互渗透形成扩散界面；由于膜层的生 长、结构、应力等原因，形成了薄膜的各向异性；膜层具有 复杂的时间效应。一般来说，光学膜的生产方式主要分为干法和湿法的生 产工艺。所谓的干式就是没有液

10、体出现在整个加工过程中， 例如真空蒸镀是在一真空环境中，以电能加热固体原物料， 经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上，完成涂布加 工。日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的 包装膜，就是以干式涂布方式制造的产品。但是在实际量产 的考虑下，干式涂布运用的范围小于湿式涂布。湿式涂布一 般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料，以不同 的加工方式涂布在基材上，然后使液态涂料干燥固化做成产 品。2.光学膜种类光学膜根据其用途分类、特性与应用可分为：偏光片/偏光膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、反射膜、增透 膜/减反射膜、滤光片、遮光膜 /黑白胶、补偿膜/相位差板、 配向膜等。背

11、光模组用光学膜是应用光学膜的主战场，背光模组由 多层光学膜组合而成，功能在于供应充足的亮度与分布均匀 的光源，其中主要的光学膜为偏光片、扩散模、棱镜片（增 亮膜）、反射膜等。2.1偏光片偏光片(Polarizing Film)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

12、动偏光片产业发展的主要力量。2009年，全球TFT-LCD用光学膜出货面积估计达到5.43亿平方米，出货金额达91亿美元，其中偏光片占了所有类型光学膜三分之一出货面积以及将近三分之二产值。从需求 结构上看，大尺寸偏光片将在偏光片市场占主导地位。从应 用类型上看，LCD TV的偏光片需求将是大尺寸偏光片的主 要应用。在LCD TV的驱动下，偏光片市场将维持稳定的成 长，2010年、2011年与2012年整体产值分别达 59.54亿 美元、62.49亿美元与64.36亿美元，年增率分别达4%、5% 与3%。(图1)1全球偏光片市场状况（2007-2012）全球偏光片市場規模咗軸）、百萬美元；年增率

13、（右軸!）日本企业在偏光片生产上居于全球领先地位，在技术上 更是居于垄断地位。尤其是生产偏光片所需的关键原材料方 面，日本企业对技术和生产的严密控制保证了其在市场上的 独占地位。TAC膜、PVA膜、AG膜和光学补偿膜的技术和 市场被日本绝对掌控。TAC膜和PVA膜分别占到偏光片原 材料成本的54%和17%。 起初，仅 FUJIFILM 和KONICA 能够生产TAC膜，后台湾新光合成纤维的子公司达辉光电、 国内的乐凯和南韩晓星（Hyosung）也可以生产。但是FUJILIM 和KONICA 的市场占有率仍有 65%和23%左右，两者占据 近全球90%的份额。目前全球 TAC薄膜产能为12亿平方

14、米 左右。虽然 PVA是常见的化学材料，但是偏光片用的PVA目前仅日本的 KUARARY 和合成化学能够制造，价格高达 20美金每平米。KURARAY占据了全球约80%的市场份额。最近有传国内最大的PVA厂商皖维咼新计划从日本引入偏光用PVA膜技术，年产300万平米，投资40亿日元。另外 在偏光片的其他原材料膜方面，日本也居于垄断地位，例如，90%AG膜市场由日东电工和大日本印刷占据。偏光片市场占有率前三名依次为韩国LG化学、日本日东电工、日本住友化学。韩国企业于2000年开始进军 TFT用偏光片市场，首家厂商LG化学于2000年3月量产。尽管 在偏光片的技术上有一定的实力，但是其在偏光片关键

15、原材 料方面的技术仍与日本差距较大。我国台湾企业虽然在偏光 片的生产上有一定规模，但其技术完全依赖于日本，实际是 日本企业的加工厂。我国内地企业在偏光片领域生产规模较 小，主要供应 TN-LCD用和部分STN-LCD用偏光片。但已 有报道称深纺织集团的盛波光电及深圳三利谱于2011年上TFT-LCD用偏光片生产线。从全球角度来看，中国的面板生 产2010-2012年在全球的占比分别是 3-5%、9%、20-22%。 而国内生产偏光片在全球占比目前只有1%，发展空间巨大。反射型偏光片或 DBEF ( Dual Brightness EnhancementFilm)，是3M独有的专利产品，属于反射式偏光板，为最重 要之增亮膜，设计原理为利用回收光机制，重复利用背光源 输出的光，以高低不同折射率的光学材料层层叠制，让光在 800多层的介质中全反射，使之通过二色性吸收型偏光板时 不被吸收，工艺多达百层。效能可增亮1.6倍，优于BEF。不过目前有些韩国厂商也开始推出类似功能的产品，如MNTech 的 NPRF, Shinwha 的 CLC 与 Woongjin 以及日本 Zeonor 的 Zeno 等。2.2扩散膜扩散膜（图2）为TFT-LCD背光模块中之关键零组件，它 将CCFL的线性光源或 LED的点状光源均匀转换成面光 源，为液