球迷体育

球迷体育

TFT-LCD液晶屏光学薄膜研究及应用(下)

2013-04-13 林树鑫

当下世表面上已烧录及发掘中的补尝膜/相位差膜包括N-TAC(KONICA),X-PLATE(日东电工),M-TAC(FUJI FILM),COP(Zeoron,Arton)等。与广视角TAC膜市场情况不同的是,补偿膜的市场竞争者众多且变化快速。Konica的N-TAC最先被TFT面板厂广泛采用,后被日东电工的X-Plate逐渐取代,成为国内TV偏光片主流。 Zeon(Zeoron),日本合成橡胶JSR(Arton)两家日系厂商则舍弃传统的TAC膜而采用COP膜为基材,旨在避开TAC膜供应吃紧时,原料取得不易的困境(图13):


  2.6、偏光片产业现状

  2.6.1 国际企业具体描述

  2009 年,全.球TFT-LCD用光电器件元件膜备货绿地规模估算高达5.43000万mm²米,备货资金达96亿澳元,其中的偏光片占了全部类别光电器件元件膜四分之中备货绿地规模及其接近四分之一产量。从市厂业务需求构造上看,大长宽偏光片将在偏光片市厂占主体价值。从使用类别上看,LCD TV的偏光片市厂业务需求将是大长宽偏光片的包括使用。在LCD TV的驱动软件下,偏光片市厂将保护安全稳定的我的成长,预计2010 年、2011 年与20十二年一体化产量不同达59.54 亿澳元、62.49 亿澳元与64.36 亿澳元,年增率不同达4%、5%与3%(图14)。


  德国地区各个品牌在偏光片分娩上占据全世界更优实力,在系统上这是占据价格竞争实力。特别是分娩偏光片所用的重要的原板材料几个方面,德国地区各个品牌对系统和分娩的严实管理确定了其在市场中上的独有实力。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FUJI FILM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占领了亚洲地区约80%的餐饮股票市场股票市场状况。最近的有传我国大的PVA制造商皖维高新科技准备从当地获取偏光用PVA膜技艺,生产量400万多平方米,加盟40亿韩元。其次在偏光片的某些钢筋取样料膜个方面,当地也都是居于专卖地方,举例,90%AG膜餐饮股票市场由日东电焊工和大当地印刷类占领。


  偏光片市場强占率前3位顺次为法国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。



三、背光光电膜

  3.1、背光模组间介

  背光模组(BLU, Back Light Unit)主要由光源(冷阴极萤光管CCFL/发光二极体LED等)、反射板(Reflector)、导光板(LGP,Light guide plate)、扩散膜、增亮膜/棱镜片及外框等组件组装而成(图15)。背光模组实际是由一层层光学膜片所组成,通过光源,经过模组中各种膜片材料对光的功能作用,实现对光能的重新分配。由于背光光源必须使用反射膜、扩散膜等等的光学薄膜,来达到光源平均投射的目的,但是往往产生光耗损的现象。根据研究,从传统背光光源出来的光是100%的话,经过反射膜、扩散膜等光学薄膜后,只会有约60%的光通过背光模组进入到偏光膜,最后经过液晶、Surface出来只剩下4-8%左右的光。


  在开关面板中,背光模组(约20-30%)是成本最高的零组件。对于BLU,15“-17”约20-25%,30寸以上则达25%以上。随着大尺寸面板时代的来临,其在面板成本结构中的地位也越来越重要。而其光学膜也占背光模组近40%的成本,举足轻重(图16)。


  3.1.1、LED光源

  CCFL 能够方便的解释为在荧屏背安装两根长形灯管,而LED则能够方便的解释为在荧屏后安装成千上万多边形放光场效应管。CCFL的背光设汁的概念一般有二者:“侧入式”与“直落式”,但考虑到侧入式因光导设汁的概念会使光折损率较高,接着让背光鲜度受阻,表示屏图片的宽度越大时透明度对比度就越低。大多数状况下,大图片的宽度LCD大多数几乎都是直落式的。在教学液晶表示屏中,消费交流电源很多的这部分这就是背光模块图片。LED背光能够在较低的功率下,做到更多的的色彩饱和状态度和透明度对比度,表示器能够做得薄,终成为中的图片的宽度TFT-LCD表示屏中的主流的背黑与白。


  3.1.2、导光板

  导光板(LGP)绝大多数材料为PMMA,作用在于引导光的散射方向,用来提高面板的辉度,并确保面板亮度的均匀性,因此导光板的设计与製造攸关背光模组光学设计与辉度、均细度的控制,为背光模组最主要的技术与成本所在。


  3.2、对外扩散膜

  3.2.1、对外扩散膜关键技术及功能

  在LCD模组中,将 CCFL的线性光源或 LED的点状光源均匀转换成面光源时,需藉由扩散材料如扩散膜,使光线形成漫射来达到匀光的效果。LCD扩散膜其原理系利用光在不同折射率的介质中穿过,光线产生许多折射、反射、散射的现象,于是造成光学扩散的效果(图18)


  常见们来说,LCD需要两片扩散膜,上扩散膜(透明白色)与下扩散膜(白色)各一。下扩散膜主要功能是集光、遮蔽导光板印刷网点或线光源、灯管黑影;上扩散膜具高光穿透能力,可改善视角、增加光源柔和性,兼具扩散及保护稜镜片的功能,加工易有损伤,要求更高。在背光模组材料中,相较于稜镜片等光学膜片,扩散膜所占成本比重虽不高,但在LCD TV高亮度规格要求下,电视产品显示出的均匀度与亮度主要受扩散材料的品质影响下,扩散膜的重要性自是不言可喻。


  3.2.2、粘附膜的加工制作工艺

  发展膜按制做步骤方法步骤划分,有涂覆式及非涂覆式这两种。这当中涂覆式发展膜又构成散射塑料颗粒型的湿法涂覆和外表面微设计型的UV涂布。涂布扩散膜具有透光率较高,雾度调节范围大,外观质量好,为高端背光源产品的扩散膜首选品种。扩散膜按形态分,有卷料和片料两种。我们的客户群在母卷制作的厂家。


  目前市上面上的向外粘附膜形式包头小异,从上至下分开是:向外粘附层——基本的材质材料——防护层。特种点的有,底层光背的光源用向外发展转移膜在基本的材质材料上各自有一向外发展转移层,在下向外发展转移层的接下来一样 还体现了胶接层。基本的材质材料大多数为透明体电子光学级PET膜,板材的厚度有25、38、50、75、100、125、150、188um这几个尺寸规格。


  散射塑料再生颗粒型的涂抹原辅材料是散出粒子+粘合剂(压克力树脂)(图19)。散射粒子可以是无机粒子或合成的高分子粒子,涂层经高温烘干去除溶剂、硬化。此类扩散膜的优点是生产技术成熟,广为市场接受,粘合剂树脂材料容易取得。缺点是涂料含有溶剂,溶剂挥发度不同易造成涂层不均;含溶剂之废气的处理问题;烘干溶剂需消耗能源且制程时间长;散射粒子与溶剂、树脂接着力不佳;粒子分布均匀度难以控制;干燥过程易受温湿度影响。


  单单从表面微框架型吸附膜是在PET膜上涂布一层UV感光材料,经刻有微结构的钢轮(结构轮)压印,将微结构转印到感光材料上,再经紫外线硬化即可。


  对向外扩散膜涂抹机的整体来说必须是:

  1) 适当的形式和它的重量:日前扩撒膜涂覆纸纸手段主要的有3种,即刮刀辊涂覆纸纸、的计量校准辊涂覆纸纸和喷胶涂覆纸纸。具体实施适用哪某种还是要看用到热熔胶的化学性质、粘合度和固量。刮刀辊涂覆纸纸极具涂覆纸纸它的重量调结区域大,认知涂覆纸纸它的重量10~30nm,外墙乳胶漆粘合度20~100s的当下热熔胶的涂覆纸纸。的计量校准辊涂覆纸纸有线网辊和网纹辊涂覆纸纸,认知涂覆纸纸它的重量在10 nm控制,粘合度低过20s的当下热熔胶的涂覆纸纸。喷胶涂覆纸纸不合偏油性胶的涂覆纸纸,特别时候低粘合度的水溶性胶和UV胶的涂覆纸纸。涂覆纸纸机的幅宽大部分在1m控制,知道幅宽必须要 遵循板材长宽、工作率及机械创造的能力等原因。扩撒膜涂覆纸纸机的涂覆纸纸高高时速一般的为10~40米之中,高高时速太低产能低,高高时速太高不利的于考察涂覆纸纸中的弊病。


  真空烘箱的干澡方式英文有自动空调式和光固式(UV)两类,烘道的长度主要与涂料干燥性能和要求的涂布速度有关。扩散膜涂布机一般只采用其中一种烘道,有的则两者都有。这样做的目的是使涂布机对涂料种类的适应性广泛。因为,烘道的种类完全是由扩散膜涂料的种类决定的。对于热风烘道,扩散膜涂布对温度的要求是一样的:最高温度120℃、温度控制精度≤5℃、初始升温时间≤30分钟。烘道内部的结构有气浮式(无接触)和辊筒式两种。有条件的最好设计成气浮式烘箱。对于辊道式烘箱的托辊,设计时要充分采用避免擦伤膜片的技术。


  2)较高的精密加工度较和外外面效率规范请求:散出作用膜刷抹机一种精密加工刷抹机基本要素。由散出作用膜一种白色度很高的光电技术膜片,在刷抹时,边缘有时特点宽度分散,接着就常用眼角可以看出膜片上长明暗不一的缺陷报告。经常散出作用膜技规求出的宽度数据差值为±5%,减去基本材料宽度数据差值的1%后,还多余4%,刷抹宽度经常在10~20um。屏蔽散出作用膜对刷抹机的精密加工度较规范请求是很高的,刷抹数据差值大于3um。外外面效率规范请求属于的细小的外外面不光滑度、很高的外外面氏硬度和很高的外外面抗灼伤耐热性。


  3)适用在废气处理工作制造线上安全使用的要:扩散作用转移膜涂覆机所工作制造的食品级量要,决定了扩散作用转移膜涂覆机肯定在废气处理工作制造线上工作制造。

  为此,从扩撒膜的涂覆加工制作工艺 剖析,气浮式恒温干燥的箱的优良潜在客户群是技术应用到暖风干燥的生孩子的扩撒膜生孩子商。


  3.2.3、外扩散膜文化产业运行

  2007年其实给予财富管理信任危机的会影响,亚洲发展膜的领域大小仍提高了5.26亿元。发展膜片的注意盈利额收入亦来骄傲自满规格利用软件的影响力,约占95%,这之中 LCD TV的利用软件为4成,预期至2012 年可高于5成。


  外扩散膜本来面目由Keiwa、Kimoto、Tsujiden等日本厂商所掌控,但近年在韩国SKC、Shinwha的积极抢攻下,除Keiwa 仍位居领导地位外,其余已拱手让给韩国厂商。Keiwa向来在 LCD Monitor的上扩散片拥有极大的市占率,有鉴于下游客户的成本考量,上扩需求有减少趋势,未来该公司将加强扩大下扩散膜片的占有率。Tsujiden 是90年代首次推出扩散膜产品的厂商。此外,有别于日本其他竞争厂商在海外寻找当地合作厂以进行后段加工制程的策略,则多坚持公司本身从开发、生产、加工的一贯作业体制,该公司应用在笔记型电脑的下扩产品占有极高比重,2002年1月于昆山设立裁切厂(100%Tsujiden出资)。 Kimoto则在行动电话与LCD TV的应用上大幅斩获,目前亦积极扩大笔记型电脑等相关应用市场。Kimoto主要生产地点除了日本国内的三重与茨城两工厂外,在美国亦有两条生产线。


  在新加坡茶叶市场上,SKC 原系 PET 底材的供应商,是韩国第一家制造扩散膜的本土厂商,国内主要客户为 LPL,因先进入者优势曾拥有韩国90%的市占率。然而在后进者积极抢攻下,已较不复当年的亮丽表现。Shinwha Intertek 于2002年进入市场后,除积极蓄积其产品技术能量外、亦专注在产品品质的提升。该公司除以其产品能力赢得客户青睐外,同时亦以生产的规模经济打低价策略,企图席卷扩散膜片的市场。2006年SKC的占有率已降至40%左右,反而是Shinwha因抢占Samsung 90%的订单,因此一跃成为韩国市场的龙头,市占率约45%,亦在全球市场上前进至仅次Keiwa第二名的地位。其余如PET底材的供货商Toary Seahan、Kolon等亦加入扩散膜的生产行列,不同于台湾多以下游厂商向上整合的状况。就扩散膜而言,PET材料占其其高比重的成本,因此在来自下游厂商Cost Down的要求下,拥有上游材料来源自是在成本竞争上具有极大的优势,而韩国下游大厂如Samsung与LG提出使用本土材料厂商产品的政策也多少扶植了韩系的本土厂商。


  跟随着新加坡称得上LCD的生产重镇,吸引了包括日、韩等上游材料厂商来台竞逐。综观日韩在LCD扩散膜的竞争态势,在处处以成本效益为优先考虑的LCD领域,日本厂商面对韩国业者的低价策略,似有节节败退的倾向,不过目前仍以下扩散膜的情形较为明显,在质量要求较高的上扩散膜,日本厂商仍掌握其技术优势。凭借技术与品质优势、以及与国内厂商较早及建立的合作关系,仍保有一定的市场版图。根据保守估计国内约7成以上扩散膜片被日系与韩系厂商所控制。


  中国近些年尚所处起点周期,无此不大自动要货设备厂家。所以有着有不少制造业企业在去下线扩散转移膜的创业项目。香港步入LCD扩散膜领域的厂商,其最初的经营模式是与日韩厂商合作,如华宏新技与Keiwa、伸昌光电与Kimoto,宏森光电与SKC合作,进行后段工作。华宏是国内主要的扩散膜供货商,目前在台湾扩散膜的市场占有率约50%。宣茂科技是国内第一家本土制造商,提供从前段至后段的一贯制程。至于近年由传统化工业积极转型至电子材料领域的长兴化工,一如前述在背光光学膜的布局亦显相当积极;在扩散膜片的发展上,亦已建构相关制程技术的专利。至于岱稜科技、致和光电、捷晟等公司亦少量或即将切入国内扩散膜片的市场。


  3.3、增亮膜/棱镜片

  3.3.1、增亮膜的功用

  增亮膜又叫菱镜片 (Prism Sheet),常简称BEF(Brightness Enhancement Film),为TFT-LCD背光模组中之关键零组件,占背光模组成本比重最高,亦占到整个面板成本的2-8%。其具有精密微结构的光学薄膜,可将光源散射的光线正面集中,将原本散乱的光线集中至约70度的范围,并且将视角外未被利用的光,利用光的反射再循环利用减少损失,是LCD重要的节能元件。通常一片BEF约可提高40-60%的辉度,若搭配2张摆放位置垂直90度的增亮膜则可达到更高的辉度效果。


  3.2.1、增亮膜/反射镜片的划分类别

  似的有五种类行,似的反射镜片(normal prism sheet)、多功能棱镜片、micro-lens film与反射型偏光片(reflective polarizer)等,每种光学膜也有着不同的市场特性。详见第二章。


  基本反射镜片(Normal Prism Sheet)

  菱镜片的首要功能模块为将灯源(包括CCFL与LED)发出的光线与以导正,以增加发光效率。目前最主要的供货商为3M公司,其它供货商有Mitsubishi Rayon, LG Electronics,MNTech, Shinwha,DNP,LGS,Gamma(台湾嘉威),E-fun(台湾迎辉)Suntech,SKC Haas以及Samsung Cheil等。


  多功用三棱镜片(Multi-Functional Prism Sheet)

  多特点三菱镜片就是种较高阶的服务,她聚合了三菱镜片与吸附片的特点,较基本型三菱镜片有更加好的荧光速率;主要的供货商有 3M,Shinwha,MNTech,Samsung Cheil,E-fun 与LG Electronics。同时韩国面板厂商较日本与台湾厂商更快地由一般型棱镜片转换为多功能棱镜片,而台湾面板厂商则是较快地达成降低CCFL灯管的目标。


  Micro-Lens Film

  micro- lens膜藉由mico-lens数组系统架构部署同样的地将三反射镜片与吸附片特点资源共享到一个照片膜里,有更多表面开关面板使用二张mico-lens膜以加入一个照片三反射镜片加二张上上下下扩的系统架构部署,目前为止一般使用的设备为32“,37”与40”液晶显示电视节目表面开关面板,一般的采购商为英国大公司如MNTech,SKC Hass,Shinwha,LG Chemical及及LG Micron。


  折射型偏光片(Reflective Polarizer)

  或DBEF(Dual Brightness Enhancement Film),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。


  3.3.2、增亮膜的工艺技术

  吸附膜是能够 在光学玻璃膜片的材料上的微细小粒(beads)实现光的扩散,而增亮膜(棱镜片)是通过在透明光学材料上加工成型微细条纹(光栅)结构进行反射和折射,对光能重新分布。由于表面均匀布满棱形尖锥型的微细结构,提高了光线透过率,增大了亮度和视角。

  增光膜(棱镜片)的生产工艺包括光学设计、精密模具、化学配方及涂布。国际先进国家的方法就是在加工完的模辊上通过光固化UV胶成型工艺技术,实现微细光学结构的成型工艺。增光膜最关键的技术是在辊筒上雕刻棱形花纹技术。


  3.4、梳理型光学仪器膜

  近些载以来来背光光电膜片有非常大的关键,之中发展最高的应属将散出膜、稜眼镜片、偏极增亮膜、导光板等每项基本基本功效并成设计方案,成了和好化、内置式化或是专项 化之新款式光电膜片。品质可靠制造厂商应用或有物料多加改进,融合贴心的售后服务光电膜基本基本功效,设计制作出多基本基本功效的光电膜片;亦有新进者试图运用新的光学设计与新技术,开发整合型的光学膜。整合型光学膜改进了以往单一膜片单一功能之多膜片模组架构,藉此减少膜片的使用数量,并降低总体成本,是厂商一致认为光学膜片未来的发展趋势。自3M开始推出多功能光学膜、MNtech 于2005年6月开始量产UTE产品并交货给三星,整合型光学膜开始进入市场。尔后,在厂商陆持续改良品质(如增加Lens 密度及光辉度),陆续推出新产品外,也见到新加入者如SKC、Shinwha 等加入市场行列,目前市场竞争虽尚属萌芽阶段,但仍可见到市场上每增加1家新进者,价格就会有5%~10%不等的下降幅度。 而随着面板厂将传统的光学膜组成模式由上扩散膜+BEF+下扩散膜改成两张Microlens Film+下扩散膜,虽然表面辉度下降许多,然而在成本价格挂帅的中低阶LCD TV市场中已成为趋势。


  踏入整合资源型光学元件膜销售商的形式,除原先去做稜光学镜片制作的销售商(如3M、MNtech、迎辉等)外,扩散膜的制造商亦积极跨入此领域(如 SKC、Shinwha等)。由于现阶段整合型光学膜各家厂商的制造方法差异颇大,但可确定的是,各类厂商都以既有核心技术为基盘,再衍生导入相关功能所需的技术。换言之,在整合型光学膜的制造手法上,扩散膜厂商在利用扩散粒子涂布制作扩散膜的膜片上,追加设置Pattern与形状,试图藉此以提高光利用效率;至于稜镜片厂商则进行其微结构的分子与形状控制外,涂上扩散粒子以达到扩散效果并同时具备辉度增益的特性。一般而言,因稜镜片厂商具备微结构分子与形状控制等关键技术,而此等技术层次高,具控制良率的重要因素,对拥有该等技术的稜镜片厂商而言,欲进入整合型光学膜的事业领域,相对门槛较低。


  近期来,逐渐国内自动化企业的不息成长 方向,越发就越多的国内现代级自动化行业龙头在国内进行投资设厂,逐渐国内现代级自动化生產军事园区向国内的转至,现今国内早已经拥有的世界各国最好的文章本电脑上和小米5手机生產军事园区,而lcd界面显示仪彩电台机电视台、lcd界面显示仪彩电台机界面显示仪或别的自动化产品名称设备的出现也稳居国内现代级前茅。此前起到下,国内粘附膜市场上的愈发成长 方向,现今已占的世界各国市场上的的近50%。

 


那些固化的标签: 光学薄膜
var _hmt = _hmt || []; (function() { var hm = document.createElement("script"); hm.src = "https://hm.baidu.com/hm.js?15e5dd77663e4ab0ad84d9e02dfa5507"; var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(hm, s); })();