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一文看懂显示关键材料之偏光片

 ZmlZwh 2018-01-11


液晶显示器在显示图像时的光线时都是取向光,而由自然光到取向光的转变则必须有对光进行取向选择的结构,而对光有取向作用除了液晶材料外,还需要偏光片。且对于TFT-LCD来说,正反面均需要贴附偏光片。


图片来源:友达光电官网


那么什么是偏光片,它又有那些神奇的特性呢?下面小编带你了解偏光片。


什么是偏光片


偏光片(Polarizer)全称为偏振光片,可控制特定光束的偏振方向。由美国人Edwin Herbert Land发明。


主要作用是可以将不具偏极性的自然光转化为偏振光,透过液晶的转向,来控制光线的穿透与否,进而产生面板明暗之显示效果,利用液晶分子的扭转特性,达到控制光线的通过程度。


图片来源:网络公开资料


偏光片的工作原理


自然光在通过偏光片时,振动方向与偏光片透过轴垂直的光将被吸收,透过光只剩下振动方向与偏光片透过轴平行的偏振光。


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。液晶显示模组的成像必须依靠偏振光,少了任何一张偏光片,液晶显示模组都不能显示图像。


未加电压时偏光片的对光的影响

图片来源:网络公开资料


加电压后偏光片与液晶对光的影响

图片来源:网络公开资料


偏光片的分类


偏光片根据功能的不同有不同的类型,而且一些偏光片还有一些如防眩目的附加功能。


偏光片的分类

图片来源:网络公开资料整理


偏光片的结构


偏光片为多层结构,上下表层为保护膜和离型膜(ReleaseFilm),中部为TAC膜、PVA膜以及压敏胶(PSA)组成。



图片来源:网络公开资料整理


偏光片中起偏振作用的核心膜材是PVA膜。PVA膜经染色后吸附具有二向吸收功能的碘分子,通过拉伸使碘分子在PVA膜上有序排列,形成具有均匀二向吸收性能的偏光膜,其透过轴与拉伸的方向垂直。


偏光片膜的材质及特性、作用

资料来源:显示世界、网络公开资料整理


偏光片的主要性能指标


资料来源:网络公开资料整理


偏光片特性对LCD的影响

资料来源:显示世界、网络公开资料整理


偏光片关键层-PVA


PVA膜 (PolyvinylAlcohol)全称聚乙烯醇薄膜,其组分主要是碳氢氧等轻原子,因此具有高透光和高延展性等特点。PVA分子本来是任意角度无规则性分布的,在一定温度和湿度条件下,受力拉伸后就逐渐偏转于作用力方向,趋向于成直线状分布。


PVA分子拉伸前后状态

资料来源:网络公开资料整理


拉伸后的PVA分子沿拉伸方向直线排列,吸附在PVA层上的染料分子也跟随着有方向性的偏转,形成或染料分子的长链。因为碘离子(或染料分子)有很好的起偏性,它可以吸收平行于其排列方向的偏振光,只让垂直方向的偏振光通过,利用这样的原理就可制造偏光膜。


PVA分子拉伸后染料分子分布

资料来源:网络公开资料整理


偏光片生产工艺流程

资料来源:网络公开资料


偏光片市场


偏光片技术壁垒高,市场曾经呈现出被日本、韩国高度垄断的态势。但随着中国对偏光片技术、产品研发的持续投入,日韩产品的市场份额呈逐年下降趋势。


2016年偏光片市场份额分布

数据来源:渤海证券


目前全球偏光片需求保持持续增长。全球偏光片市场需求从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年-2019年全球偏光片市场需求情况

数据来源:中国产业信息网


在使用情况占比方面, TFT-LCD用偏光片在2020年前依旧占据了绝大部分的偏光片市场。而AMOLED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%。


2014年-2019年偏光片应用分布

数据来源:HIS、中国产业信息网


而在产能方面,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%。


2014年-2019年偏光片全球产能增长情况

数据来源:HIS、中国产业信息网


国内外偏光片知名企业


日东电工株式会社(Nitto)


公司简介:日东电工株式会社成立于1918年,总部位于日本大阪,在全球设有很多的生产工厂和研发机构,集团公司数量超过94家。2017年截止到3月,销售收入达7,6770亿日元。目前公司是全球第一大偏光片制造商,其生产的其生产的液晶电视用多层光学补偿膜占国际市场份额的40%以上。目前公司拥有17条产线,年产能可达1.63亿平方米。


主营业务:原材料、电子显示材料、电子设备、汽车运输等。


公司官网:https://www./jp/ja/




LG 化学(LG Chem)

公司简介:LG化学是LG集团最重要的支柱产业之一,成立于1947年。以石油化学、信息电子材料、二次电池等三个事业为中心。2000年公司在韩国最早实现LCD专用偏光板的商业化。2016年销售额达到20.7兆韩元。目前LG化学拥有10条产线,年产能1.72亿平方米。


主营业务:信息电子材料、电池材料、显示材料、精细化工等


公司官网:http://www./cn/main




住友化学株式会社(Sumitomo-Chem)

公司简介:住友化学株式会社成立于1913年,总部位于日本东京,在全球公司数量超过170家,2016年销售额达到19543亿日元,净利润为855亿日元。目前公司拥有13条产线, 产能共计8700万平米。而且,住友化学与东旭光电合资成立的无锡旭友,将新增产能2000万平米。


主营业务:石油化工、信息电子产业、能源、功能材料等


公司官网:http://www./chinese/




三星SDI

三星SDI为三星集团在电子领域的附属企业,原指中国三星的显像管生产部门,后由于显示技术液晶化,转行生产锂电池,偏光片等产品。三星SDI于2007年收购ACE DIGITECH后进入偏光片市场。公司在2013年全球首次开发成功用光学性能优秀的PET胶片替代偏光片材料TAC胶片的技术,并成功适用于TV用产品。目前拥有4条产线,年产能3200万平方米。2015年斥资1.8亿美元在无锡建立偏光片生产线,目前已经量产,可新增产能3000万平米。


主营业务:半导体材料、LCD/OLED材料、太阳能电池材料、锂电池材料等


公司官网:http://www./




深圳市盛波光电科技有限公司

公司简介:盛波光电始建于1995年,是国内首家专业从事液晶显示器(LCD)用偏光片的研发、生产、销售和技术服务的企业,,产品涵盖TN、STN、CSTN、TFT及偏光眼镜等广泛领域。目前共有5条量产生产线,1条在建生产线。


主营业务:各种型号偏光片


公司官网:http://www./default.aspx




深圳市三利谱光电科技有限公司

公司简介:深圳市三利谱光电科技股份有限公司成立于2007年,主要从事偏光片的研发、生产和销售。三利谱TFT-LCD偏光片产销率超过了90%。2016年合肥三利谱光电科技有限公司正式投产,具备年产1600万平方米的偏光片产品的能力,预计未来六条线全部投产后,将具备年产8000万平方米偏光片的生产能力。


主营业务:各种型号偏光片等


公司官网:http://www./index.asp




明基材料有限公司

公司简介:明基材料成立于1998年,以生产光碟片起家,2005年布局偏光片市场,逐渐成为全球第四大偏光片生产商。目前偏光片事业仍占明基材营收比重的90%。


主营业务:偏光片、触控面板材料、工业胶带、先进电池材料等


公司官网:http://www./index-tw.php




奇美材料

公司简介:奇美材料于2005年由奇美实业投资创立,产品以液晶显示器用偏光板为主。目前乃是台湾生产偏光片的龙头企业。奇美材与锦江集团合资的昆山厂第一条线已经开始量产,总产能将增加25%。


主营业务:LCD与TV用偏光板


公司官网:http://www./



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