2018年全球光學(xué)薄膜行業(yè)發(fā)展歷程、行業(yè)發(fā)展回顧及2019年行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測[圖]

    光學(xué)薄膜的應(yīng)用始于20世紀(jì)30年代，至今已形成一門獨(dú)立的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在天文、軍事、醫(yī)學(xué)、科學(xué)檢測、光顯示和光通訊等行業(yè)中。光學(xué)薄膜能改善系統(tǒng)性能，對光學(xué)儀器的質(zhì)量起著重要或決定性的作用。

    光學(xué)薄膜是指鍍在一些光學(xué)器件或其他器件表面上的薄膜，來選擇性的吸收某些波長的光，改變某些波長的光的透射性或偏振狀態(tài)，或者相位來滿足人們的需要。改變光的透射性光學(xué)薄膜一般由介質(zhì)或金屬分子蒸發(fā)而成，對于不同波長的光可以制成不同的厚度，使用這些濾波片要比使用單色光源方便的多。

    反射、減反射以及光譜調(diào)控是光學(xué)薄膜的基本功能。利用反射功能，光學(xué)薄膜可以將光線按不同的角度折轉(zhuǎn)到空間的各個方向。利用減反射功能，光學(xué)薄膜可以將光線在元件表面發(fā)生反射時將光的損耗降到最低，因而使光學(xué)器件和光學(xué)系統(tǒng)的功能更加的完美。利用光譜調(diào)控功能，可以將光學(xué)系統(tǒng)中的色度進(jìn)行變換，獲得繽紛絢麗的色彩。

    一、光學(xué)薄膜的發(fā)展歷程

    如果從Fraunhofer利用化學(xué)方法制備出減反射層算起，光學(xué)薄膜已經(jīng)有近兩百年的歷史。但是，光學(xué)薄膜真正作為一類光學(xué)元件應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)，應(yīng)該從20世紀(jì)30年代擴(kuò)散泵應(yīng)用于真空系統(tǒng)開始。近幾十年來，特別是電子計算機(jī)廣泛應(yīng)用于光學(xué)薄膜的設(shè)計和薄膜制備過程以來，光學(xué)薄膜元件和技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，形成一種欣欣向榮的大好局面。

    最早論述光學(xué)薄膜性質(zhì)及其制備技術(shù)的專著是Heavens在1955年出版的Optical Properties of Thin Solid Films及Holland在1956年出版的Vacuum Deposition of Thin Films這兩本書，20世紀(jì)60年代初就有了中譯本。在光學(xué)薄膜的發(fā)展歷程中，光學(xué)薄膜的專著出版了很多本，比較有代表性的是Maeleod的Thin Film Optical Filters，該書2001年已經(jīng)有第三版問世，每一版都反映了光學(xué)薄膜發(fā)展的一個新階段。

    國內(nèi)比較有影響的是唐晉發(fā)等1976年出版的《應(yīng)用薄膜光學(xué)》。在此基礎(chǔ)上2006年又出版了《現(xiàn)代光學(xué)薄膜技術(shù)》，不僅充實了薄膜技術(shù)的內(nèi)容，光學(xué)薄膜本身的科學(xué)內(nèi)容也有開闊和加深。其他專著如Herman在1996年出版的Optical Diagnostics for Film Processing，F(xiàn)reund等2003年出版的Thin Film Materials Stress Defect Formation and Surface Evolution以及Lakhtakia在2006年出版的Sculptured Thin films Nanoengineered Morphology and Optics等，都在不同方面反映了光學(xué)薄膜的進(jìn)展。

    二、光學(xué)薄膜行業(yè)發(fā)展回顧

    光學(xué)薄膜大致可以分為兩組：偏光片和背光模組光學(xué)薄膜，主要應(yīng)用領(lǐng)域是TFT-LCD。LCD主要由液晶、背光模組、玻璃基板、偏光片及TFT 電極等幾大部件組成。

    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。偏光片的基本結(jié)構(gòu)包括：最中間的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Protective film（保護(hù)膜）。2017年全球液晶電視面板的出貨數(shù)量達(dá)2.64億片，同比增長1.3%；根據(jù)一個液晶先模組需要配兩張偏光偏，一張偏光片需要5層光學(xué)薄膜，那么推出2017年全球液晶模組成像所需光學(xué)薄膜達(dá)到26.4億片。

    2015-2018年全球液晶電視面板出貨量情況

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-20254年中國光學(xué)材料行業(yè)市場現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測報告》

    2015-2018年全球液晶電視面板偏光片光學(xué)薄膜需求量情況

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    因LCD每個背光模組需要1張上擴(kuò)散膜+2張增亮膜+1張下擴(kuò)散膜+1張反射膜，可以推算出2017年全球液晶電視面板背光模組需要的光學(xué)薄膜數(shù)量為13.2億片。

    2015-2018年全球液晶電視面板背光模組光學(xué)薄膜需求量情況

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    從對LCD面板成本進(jìn)行拆分可以看出，物料成本占到LCD總制造成本的70%以上，折舊成本占11%，人力成本、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為18.2%，彩色濾光片占14.7%，偏光片占9.5%，玻璃基板占8.9%。

    LCD面板成本結(jié)構(gòu)情況

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    三、2019年光學(xué)薄膜行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測
2014年全球偏光片市場需求3.91億平方米，2018增加到4.989億平米，5年年復(fù)合增長率為6.28%，按照150元/平米價格算，全球市場空間將超過700億。

    2014-2019年全球偏光片市場需求量走勢預(yù)測

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    偏光片是由多層薄膜構(gòu)成，其原材料成本占生產(chǎn)總成本的80%。原材料主要有TAC膜、PVA膜、感壓膠、保護(hù)膜和離型膜組成，其中TAC約占成本50%左右、PVA占12%、膠水5-10%，保護(hù)膜、離型膜15%，化工材料5%，其他成本占10%。根據(jù)光學(xué)薄膜占偏光片原料成本的77%（TAC+PVA+保護(hù)膜+離型膜），2017年偏光片光學(xué)膜需求規(guī)模達(dá)到542.14億元。

    2014-2019年全球偏光片市場規(guī)模走勢預(yù)測

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    數(shù)據(jù)顯示，在全球經(jīng)濟(jì)的潮流下，以及智能技術(shù)的快速發(fā)展背景下，2017年的全球液晶顯示器用光學(xué)膜片的市場需求已經(jīng)達(dá)到7.2億平方米，同時在液晶顯示產(chǎn)業(yè)鏈中，現(xiàn)實情況是，許多關(guān)鍵材料的技術(shù)以及市場仍舊被外資企業(yè)所掌控，但許多LCD(液晶顯示)顯示材料中已經(jīng)出現(xiàn)中國企業(yè)的身影，2002年成立的冠石科技集團(tuán)，經(jīng)過不斷的發(fā)展創(chuàng)新，在南京、咸陽、成都及美國洛杉磯等地，擁有多個子公司和辦事處。對于光學(xué)膜的研究創(chuàng)新，以及逐漸擴(kuò)大的市場規(guī)模，冠石科技會為整個國內(nèi)市場創(chuàng)造出超過20億的年產(chǎn)值。

    隨著中國電子工業(yè)的不斷發(fā)展，全球液晶面板新增產(chǎn)能和電子生產(chǎn)基地加速向中國轉(zhuǎn)移。中國已經(jīng)成為全球最大的液晶背光模組、筆記本電腦和手機(jī)生產(chǎn)基地。產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移必將帶光學(xué)薄膜的需求轉(zhuǎn)移，我國的光學(xué)薄膜產(chǎn)業(yè)迎來黃金發(fā)展期。預(yù)計到2020年，我國光學(xué)薄膜產(chǎn)值將達(dá)到680億元。

    如今在液晶顯示產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新層出不窮，OLED(有機(jī)電致發(fā)光顯示)更是出盡風(fēng)頭，但液晶顯示在今后很長的一段時間內(nèi)依舊是主流技術(shù)之一。新用戶、新技術(shù)的涌現(xiàn)，全球市場的需求擴(kuò)大，國內(nèi)液晶顯示產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

    同時液晶面板產(chǎn)能逐漸向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，為液晶顯示的上游模組和材料廠商帶來新的發(fā)展機(jī)遇。如今，在光學(xué)膜領(lǐng)域，擴(kuò)散膜、反射膜等技術(shù)上已經(jīng)形成強(qiáng)有力的國產(chǎn)替代品，我國多條高世代液晶面板生產(chǎn)線投入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，世界范圍內(nèi)逐漸形成影響力，總體來說，光學(xué)膜國產(chǎn)替代在國內(nèi)的發(fā)展空間潛力巨大。