1 偏光片的原理與分類
1.1 原理
因?yàn)榈夥肿友刂环较蚺帕袝r(shí)會(huì)產(chǎn)生不對(duì)稱電子密度，所以在不同方向上的極化光吸收系數(shù)有一定差別，如果光線極化方向和碘分子鏈長(zhǎng)軸方向保持 90°，那么極化光能夠通過。反之，透過光的強(qiáng)度會(huì)不斷降低，甚至到完全遮蔽。因此，可以得出碘分子長(zhǎng)鏈的起偏性良好?，F(xiàn)階段，最常見的偏光片是由 1938年蘭特發(fā)明的 H 片。
1.2 分類
根據(jù)功能進(jìn)行劃分，偏光片包括透射式偏光片、反射式偏光片、半透過半反射式偏光片、補(bǔ)償型偏光片。
根據(jù)起偏材質(zhì)進(jìn)行劃分，偏光片包括以下幾種：金屬偏光片是直接把金、銀、鐵等金屬鹽與高分子薄膜上進(jìn)行吸附，然后還原后使得棒狀金屬具備一定的起偏能力；碘系偏光片是在結(jié)合 PVA 和碘分子的基礎(chǔ)上，具備高透過率、高偏振度的優(yōu)勢(shì)，然而其耐高溫高濕性能較差。這種偏光片的成本較低，所以市場(chǎng)占有率比較高，而且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛；染料系偏光片是直接把具備二色性的有機(jī)染料在 PVA 上進(jìn)行吸附，之后進(jìn)行延伸定向，使其具備一定的偏旋光性能，然而缺點(diǎn)透過率和偏振度較低，優(yōu)勢(shì)是耐高溫高濕，因此大多應(yīng)用于汽車、船舶等工業(yè)。
2 偏光片的性能指標(biāo)與其影響因素
2.1 偏光片的外觀指標(biāo)與其影響因素
偏光片的外觀指標(biāo)包括表面平整度、外觀欠點(diǎn)數(shù)量等，對(duì)偏光片產(chǎn)品在貼片過程中的利用率產(chǎn)生比較直接的影響，為確保偏光片外觀指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)偏光片的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，包括材料選擇、生產(chǎn)工藝、運(yùn)輸存儲(chǔ)、存放環(huán)境等。
2.2 偏光片的光學(xué)性能與其影響因素
偏光片光學(xué)性能包括以下幾個(gè)指標(biāo)，分別是偏振度、透光率、防紫外線性能等，針對(duì)于普通 LCD 產(chǎn)品在對(duì)偏光片進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，一般應(yīng)用偏振度與透光率比較高的產(chǎn)品，從而促進(jìn) LCD 顯示器件顯示質(zhì)量及效率的提升，充分減少能源損耗；然而對(duì)普通碘染色偏光片來說，偏振度和透光率屬于兩個(gè)矛盾的因素，一般是偏振度高，則透光率降低，不可避免受到色調(diào)的影響，所以常規(guī)型偏光片的偏振度處于 90% ～ 99% 的范圍，透光率指標(biāo)處于41% ～ 44% 的范圍。色調(diào)指標(biāo)的基本作用是滿足視覺習(xí)慣，偏光片盡可能要求色調(diào)偏差小，確保 LCD 產(chǎn)品色調(diào)的一致性。
2.3 偏光片的耐久性能指標(biāo)與其影響因素
偏光片耐久性能指的是偏光膜耐久性，以及壓敏膠粘合劑的耐久性，前者指的是偏光膜的耐高溫、濕熱、低溫以及冷熱沖擊等性能，具體影響因素包括其基本材質(zhì)、染色材料、染色工藝等。具體來說，偏光片選擇的 PVA 膜分子質(zhì)量、拉伸倍率和其耐久性成正比。此外，偏光膜在生產(chǎn)時(shí)的著色度、染料抗水解能力也對(duì)偏光膜耐久性有促進(jìn)的影響，因?yàn)榈夂偷饣锞鶎儆诜浅Ｈ菀姿獾牟馁|(zhì)，所以，染料系偏光片的耐久性能和碘染色系偏光片產(chǎn)品的耐久性進(jìn)行對(duì)比有很大優(yōu)勢(shì)。
為確保偏光片可以和液晶顯示器的玻璃面板進(jìn)行緊密貼合，要在偏光片外層進(jìn)行壓敏膠的涂抹，并且要復(fù)合離型膜以對(duì)壓敏膠進(jìn)行保護(hù)，如果偏光片和被粘物進(jìn)行粘合，則直接撕去離型膜，不需要采用溶劑、熱等方法，僅僅施加一個(gè)輕度指壓即可，壓敏膠可以和被粘物進(jìn)行牢固粘合，因此，必須要求壓敏膠具備一定的再剝離性、剝離強(qiáng)度以及一定的持粘力與初粘力。生產(chǎn)過程中壓敏膠粘合劑技術(shù)對(duì)偏光片生產(chǎn)有一定影響，包括粘合劑的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、工藝等，因此，常規(guī)偏光片生產(chǎn)企業(yè)在對(duì)粘合劑工藝條件進(jìn)行確定后會(huì)應(yīng)用很長(zhǎng)時(shí)間，且其工藝質(zhì)量要求非常苛刻，以此保證生產(chǎn)質(zhì)量。
3 偏光片的附加功能
現(xiàn)階段，隨著液晶顯示大型化、車載、中小尺寸等各個(gè)方面的用途，尤其是要符合個(gè)性化顯示的效果，因此在偏光片生產(chǎn)制造時(shí)，對(duì)特種材料、工藝進(jìn)行選擇，給偏光片附加很多新功能。
早期，很多液晶顯示器的功能還僅限于辦公、文字、簡(jiǎn)單圖像顯示等，對(duì)于畫面質(zhì)量的要求很低，但是隨著液晶顯示器的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是液晶電視進(jìn)入到百姓家庭，對(duì)于畫面質(zhì)量的要求有了很大程度的提升。其中，不得不提的是廣視角功能，指的是液晶顯示器能夠在非常大的視角范圍內(nèi)對(duì)畫質(zhì)進(jìn)行觀察，前提是影像保持不變，從而滿足數(shù)量更多、視角更廣的觀眾。目前來說，廣視角技術(shù)包括WV/SWV 廣視角膜、補(bǔ)償膜技術(shù)及 IPS 技術(shù)。
IPS 廣視角技術(shù)又叫平面控制模式廣視角技術(shù)，顧名思義，這種技術(shù)主要是以液晶分子平面切換的方式來改善視角。它充分利用空間厚度、摩擦強(qiáng)度、橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的改變使液晶分子作大幅度的平面旋轉(zhuǎn)角。這種技術(shù)讓用戶在任何情況下都只能看到液晶分子的短軸，令各個(gè)角度觀看屏幕，畫面可視范圍影響均較少。IPS 廣視角技術(shù)較前面兩種技術(shù)要更加完美。使用 IPS 技術(shù)的液晶顯示器可視角度可達(dá)到 170 度，可以說實(shí)現(xiàn)真正的超廣視角。
IPS 的字面全稱為 In-PlaneSwitching，液晶分子采用水平排列方式，并且兩極處于同一平面，這兩點(diǎn)是 IPS 技術(shù)區(qū)別于其他面板技術(shù)的重要特征，也保證了 IPS 面板遇阻后畫面穩(wěn)定性更高。由于與眾不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造就了 IPS 面板極具辨識(shí)性的產(chǎn)品特點(diǎn)。IPS 面板用手輕輕劃一下不容易出現(xiàn)水紋樣變形，因此有硬屏之稱。仔細(xì)看屏幕時(shí)，如果看到是方向朝左的魚鱗狀象素，加上硬屏的話，那么就可以確定是 IPS 面板了。IPS 面板技術(shù)增強(qiáng)了顯示器動(dòng)態(tài)顯示效果，在觀看體育賽事、動(dòng)作片等運(yùn)動(dòng)速度較快的節(jié)目時(shí)能夠獲得更好的畫質(zhì)。和其他類型的面板相比，IPS 色彩還原準(zhǔn)確性高、響應(yīng)時(shí)間快、色彩渲染豐富、可視角度大、高對(duì)比度這五點(diǎn)是 IPS 廣視角面板的優(yōu)勢(shì)。這五個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)也讓 LGDisplay 推出的IPS 廣視角面迅速躥紅。
4 偏光片市場(chǎng)分析
綜上所述，偏光片行業(yè)進(jìn)入到穩(wěn)定增長(zhǎng)階段，國(guó)內(nèi)需求非常旺盛，TFT-LCD 偏光片生產(chǎn)會(huì)迎來快速發(fā)展，但是我們也要看到，在許多關(guān)鍵材料方面依然需要從國(guó)外進(jìn)口，和國(guó)外還存在不小的差距，必須要加強(qiáng)研究。
國(guó)內(nèi)掀起的8.5代液晶面板“投資熱”，在2015年集中爆發(fā)。目前量產(chǎn)的8.5代生產(chǎn)線有8條，如果算上在建的，8.5代及以上液晶面板生產(chǎn)線將多達(dá)13條。作為液晶面板的核心部件，偏光片匯集了高分子材料、微電子、光電子、薄膜、高純化學(xué)及計(jì)算機(jī)控制等多種技術(shù)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)壁壘高，目前在我國(guó)有無突破性進(jìn)展呢？
據(jù)介紹，盡管目前國(guó)內(nèi)液晶面板需求持續(xù)放量，但毛利率在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中卻是較低的，其上游的偏光片、光學(xué)膜等毛利率遠(yuǎn)高于液晶面板。從這個(gè)角度說，努力發(fā)展上游偏光片等產(chǎn)品，有利于提升我國(guó)液晶顯示行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力。作為全球第一的電子信息產(chǎn)品制造國(guó)和消費(fèi)國(guó)，我國(guó)對(duì)全球偏光片的需求增長(zhǎng)貢獻(xiàn)最大。預(yù)計(jì)至2018年，全球偏光片需求將達(dá)到5.16億平方米，市場(chǎng)規(guī)模接近120億美元，屆時(shí)我國(guó)偏光片需求將達(dá)到1.45億平方米，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到33.6億美元。
由于我國(guó)新增液晶面板生產(chǎn)線的強(qiáng)勁需求，全球偏光片的新增產(chǎn)能幾乎都開在中國(guó)大陸，包括三星SDI、LG化學(xué)、奇美材料等，近兩年都在中國(guó)大陸新建生產(chǎn)線。記者在三星SDI無錫工廠看到，其偏光板生產(chǎn)線正在緊張地做最后調(diào)試，下半年將可以量產(chǎn)。量產(chǎn)后年生產(chǎn)規(guī)模達(dá)3400萬平方米，可用于生產(chǎn)2500萬臺(tái)48英寸液晶電視。據(jù)介紹，三星SDI和中國(guó)多家最主要的顯示器廠商都有合作關(guān)系，三星SDI無錫工廠量產(chǎn)后，有望帶動(dòng)國(guó)內(nèi)廠家向大尺寸液晶面板用偏光片高端轉(zhuǎn)型。
與巨大的偏光片市場(chǎng)需求形成反差的，是我國(guó)較低水平的偏光片生產(chǎn)能力。需求方面，2014年我國(guó)偏光片需求占全球的14.86%，預(yù)計(jì)2016年占比將達(dá)到24.56%，2018年有望達(dá)到28.24%；產(chǎn)能方面，2015年中國(guó)大陸偏光片產(chǎn)能僅占世界總產(chǎn)能的8.8%，而且多集中在低端領(lǐng)域。由于偏光片技術(shù)壁壘高，目前全球偏光片市場(chǎng)的主要生產(chǎn)廠家是日韓企業(yè)，如日本電工、住友化學(xué)、三立化學(xué)，及韓國(guó)三星SDI、LG化學(xué)等。
根據(jù)韓國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，在面板產(chǎn)能逐漸轉(zhuǎn)移到我國(guó)的情況下，偏光片產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模進(jìn)口替代即將到來，下游面板客戶普遍有強(qiáng)烈意愿配套使用國(guó)產(chǎn)偏光片。近年來，隨著技術(shù)的積累，我國(guó)主要的偏光片生產(chǎn)企業(yè)盛波光電和三利譜等，已經(jīng)有了一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。由于下游需求旺盛，目前三利譜TFT-LCD偏光片產(chǎn)銷率超過了90%。作為國(guó)內(nèi)年產(chǎn)銷量最大的液晶玻璃基板生產(chǎn)商，東旭光電今年2月投資5億元，和日本住友化學(xué)成立合資公司，以快速搶占國(guó)內(nèi)大尺寸液晶面板企業(yè)需求巨大的偏光片市場(chǎng)。三星集團(tuán)大中華區(qū)總裁張?jiān)脖硎?，三星將擴(kuò)大在中國(guó)的高精尖產(chǎn)業(yè)投資，并且和中國(guó)企業(yè)緊密合作，帶動(dòng)中國(guó)偏光片、液晶顯示、半導(dǎo)體、動(dòng)力電池等新興產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
有關(guān)專家指出，國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展偏光片要過幾關(guān)，第一要能做出來，第二要能夠批量生產(chǎn)，第三要讓客戶批量使用，第四是降低成本。也就是要從工程樣品到批量生產(chǎn)，從邊緣客戶進(jìn)入主流市場(chǎng)，同時(shí)達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)和降低成本，與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。為此，國(guó)內(nèi)企業(yè)要發(fā)揮比較優(yōu)勢(shì)，提高自主創(chuàng)新能力，打造本土化的完整產(chǎn)業(yè)鏈，從而提高國(guó)內(nèi)偏光片的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。