全球大尺寸液晶显示用导光板产业发展现状及未来趋势

2019-06-10 00:27:15 5011
来源:本文来自中华液晶网 www.FPDisplay.com
 
提要: 导光板一词来自于英文Light Guide Plate的翻译,其产生是为配套液晶显示面板。液晶显示由于其非自身发光的特性而要求由背光模组来显现其亮度,在背光模组的发展过程中关键元器件导光板也随着下游产品的需求进而开始不同的改变。 
引言
21世纪以来液晶显示技术蓬勃发展,人们的日常生活随处可见液晶显示的身影。液晶显示面板可以按照面积大小进行划分,分别适用于不同的领域。对于大尺寸液晶面板市场而言,主要应用领域集中在液晶电视、笔记本电脑和液晶显示器,其市场份额分别达到35.7%、30.9%和32.9%。对于中小尺寸LCD面板市场而言,主要应用领域集中在手机、MP3、数码相机、数码摄像机、GPS、平板电脑等产品上,其中手机占据着中小尺寸LCD面板市场的主要份额,达到60.3%,数码相框、GPS作为新兴应用市场,保持了较快的增长速度,市场份额分别达到6.3%和5.0%。
导光板一词来自于英文Light Guide Plate的翻译,其产生是为配套液晶显示面板。液晶显示由于其非自身发光的特性而要求由背光模组来显现其亮度,在背光模组的发展过程中关键元器件导光板也随着下游产品的需求进而开始不同的改变。导光板是使用光学级的PMMA/MMA/PC制成,然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料,在导光板的底面用UV网版印刷技术印上导光点。导光板吸取的背光源发出来的光在导光板表面停留,当光线射到各个导光点时,反射光会往各个角度扩散,然后破坏反射条件由导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点,可使导光板均匀发光。
LED背光潮流引发大尺寸液晶显示用导光板发展
目前在国际上新型平板显示器主要包括 LCD、PDP(等离子显示屏)和 OLED(有机发光显示体)等,其中LCD是新型平板显示器件领域中技术最成熟、支持厂家最多、应用最广泛的产品类型。LCD在可预见的时期内仍将是平板显示器的主流,因此随着电子信息产业的深入发展和消费类电子产品需求的持续增长,全球LCD市场的需求巨大,预计未来一段时期仍处于高速发展阶段。而LCD的巨大需求,必然带动导光板等上游材料行业的快速发展。
伴随着液晶显示技术发展,LED背光潮流开始显现,从笔记本电脑到台式显示器,再发展到LED背光源液晶电视。尤其是LED电视,进入2010年后,在国内外厂商的大力推动下,LED背光源液晶电视市场份额一路攀升。奥维咨询(AVC)数据显示:2010年上半年,LED背光源液晶电视零售量渗透率从1月份的3.7%,上升至6月的10.6%,零售额渗透率从9.0%上升到19.6%,LED背光源液晶电视呈现爆发式的增长势头。
国内外企业全力推动LED背光源液晶电视,规模的高速增长造成上游资源的紧张,液晶面板厂从2010年第一季以来就面临LED背光源相关零组件缺货的窘境。由于LED背光源的主要材料蓝宝石、导光板等短缺,索尼、夏普LED产品在中国市场的主推时间不断延后。而另一方面,由于侧光式设计LED背光(Edge-litLED Backlight)模块,必须用到大尺寸薄型导光板外,电视导光板的产量也因PMMA的缺货而有所限制,相关厂商产能不足,使得在短时间内导光板产能短时间内无法供需解决。
具体从台式显示器、笔记本电脑及液晶电视三个主用应用领域来看。
从台式电脑显示器的发展来看,目前的新变化是LED背光源开始逐步取代CCFL背光源,这两种背光源的台式电脑液晶显示器都需要用到导光板。因此在相当长的时间内导光板的应用不会改变。
从笔记本电脑来看,随着LED背光源的应用和导光板挤出工艺的发展,挤出型超薄平板导光板有取代注射型楔形导光板的趋势,有可能占据目前笔记本电脑用导光板的市场份额。对于背光模组厂来说,LED背光模组在结构上,主要的差异点在于导光板的改变。使用CCFL时,由于受限于灯管管径1.8mm~4mm,导光板入光侧必须维持2.0mm左右,而成为一个楔形的板,这使得笔记本电脑面板没有办法做得很薄;然而使用LED作背光源时,原来导光板之厚度限制已不存在,可以让整个导光板厚度均匀且变薄,因此可以满足笔记本电脑对于轻薄短小的追求。因此,随着目前笔记本电脑大都已经采用LED背光源。
从平板电视来看,LED液晶电视、网络电视、3D电视是未来一段时期的发展趋势。LED液晶电视的兴起将带来导光板市场容量的大幅上升。网络电视的应用对于液晶显示面板基本没有影响。3D电视目前技术尚不成熟,成本高昂,如TCL今年五一节的一台裸眼3D电视的价格达到了18万元,预计其形成比较成熟的市场尚需较长时间。另外目前的3D电视的技术都是在原有的平板电视基础上增加3D显示功能,对于液晶面板的具体构成改变不大,导光逶?D电视中仍将得到应用。
由上看见,导光板的应用在未来一段时间内将随着液晶面板行业的发展而大幅上升。另一方面,虽然导光板的应用呈现不断上升的趋势,但是导光板本身的生产技术则有可能随着液晶行业技术的发展而发展。液晶面板行业产品的开发及技术进步主要围绕成本及性能展开,导光板行业也不例外。为降低生产成本,日本、韩国和台湾地区的背光模组厂商都在研发生产新型导光板,减少光学膜片的使用,降低背光模组成本。通过在表面形成密布的微结构,例如利用特殊的成型技术(V-Cut)可以减少使用扩散膜及棱镜片(各一片),直接产生更强的扩散及增亮作用;在材料中加入不同折射率的少量颗粒材料,直接形成具有扩散作用的凸点或凹点(前者考虑亮度;后者考虑均匀性)。
全球液晶显示用导光板产业发展现状
导光板从生产工艺上可以分为挤出、浇注或射出,一般来说前者主要透过裁切用于尺寸较大的Monitor与TV导光板上,而后者则是透过浇注(射出)成型的制程,运用在对厚度要求较高的NB导光板上。
目前,亚洲PMMA(导光板的原材料)市场总量大约为75万~80万吨/年,其中20万~22万吨/年被用于液晶显示器(包括液晶电视、个人电脑和其他电子产品)的导光板。生产方面,日本三菱丽阳和旭化成的装置目前均在满负荷生产MMA,主要满足液晶电视导光板生产需求。今年,韩国大山9万吨/年MMA项目和赢创德固赛在上海的10万吨/年项目也已竣工,其中大部分产品为本地市场消化。日本住友化学和璐彩特国际新加坡MMA项目今年底也将完成扩能计划,三菱丽阳和旭化成也将在2011年底完成各自的扩能项目,新增产能达16万吨/年。
目前大尺寸液晶面板用导光板主要用于台式液晶显示器和LED液晶电视,根据相关统计数据,2010年全球大尺寸导光板出货18.86万吨,预计未来全球导光板的需求量将以7.6%的复合增长率增长,至2016年可达到51.22万吨(主要根据导光板的密度、尺寸进行换算成以重量计量的导光板的市场容量,如图1和图2)。
导光板市场需求旺盛
根据预计,到2013年全球背光模组产业规模达311.7亿美元,年均复合增长率达10.3%。随着在中国背光模组的厂商数量越来越多,规模越来越大,中国背光模组产量占全球产量比重将持续扩大,预计到2013年,中国背光模组的产业规模将达到1,479.5亿元,年均复合增长率达19.6%。由此,也带动了中国大陆导光板产业的迅速发展。
 
同时,2009年初LED液晶电视出现在家电市场,并迅速进入消费者的视野。2010在国内外厂商的大力推广下,LED背光源液晶电视市场份额一路攀升。2010年上半年,LED背光源液晶电视零售量渗透率从1月份的3.7%,上升到6月的10.6%,零售额渗透率从9%上升到19.6%,呈现爆发式的增长。到2010年,只在上下两边配备LED成为标准方式,但由此可以将成本削减30%。
根据研究机构Display Search的研究报告显示,LED液晶电视将大幅度的替代CCFL液晶电视,至2016年整个液晶电视出货量的84%将使用LED,LED面板出货量将达到2.21亿片。同时由于侧边式光源技术的应用,导光板的需求量将保持同比增加。
导光板主要厂商现状
目前,全球导光板厂商主要分布液晶面板产业发达的日本、韩国和台湾地区。台湾地区的导光板企业主要为液晶面板大厂的子公司,如奇美电子、辅详实业的子公司。
在中国大陆,大尺寸液晶用导光板产业也在不断发展,大陆企业也开始进入并稳步扩大市场份额, 国内企业常州丰盛目前导光板月产能达到2000余吨,产能规模位居全球第四,根据研究机构Displaybank的研究显示,全球导光板生产的主要厂商如表一。
 奇美实业股份有限公司——奇美实业于1959年在台湾创立,主要生产和销售PMMA、ABS、PS石油化工产品。近年来奇美实业全面进行转型利用其在传统石化产品的优势开发生产背光模组厂使用的挤出成型导光板,主要为旗下的奇美电子和友达光电配套,目前奇美实业市场占有率全世界第一。
三菱丽阳株式会社——三菱丽阳株式会社1993年在日本成立,专业从事MMA、炭素纤维、纺织纤维、水处理膜、树脂、涂料等生产和销售。三菱丽阳高分子材料(南通)有限公司生产销售PMMA粒(产能4万吨/年)、PMMA连续浇注板(产能2万吨/年)、丙烯酸涂料树脂(产能4,200吨/年)。公司生产的PMMA板材分为一般级别、卫浴级别和光学级别,其中光学级别部分可应用于背光模组导光板。目前市场占有率世界第二。
辅祥实业股份有限公司——辅祥实业股份有限公司于1989年在台湾创立,2006年与德国Degussa集团合资成立辅德高分子股份有限公司专业生产PMMA原材料,辅详实业台湾地区设有大雅厂和永丰厂两个工厂,截至2009年12月共计员工1488人。目前市场占有率世界第三。
常州丰盛光电科技股份有限公司——公司成立于1999年,专业从事光学材料在液晶显示、LED光学照明中的应用。丰盛光电是中国大陆地区首家大批量生产大尺寸挤出型导光板的生产企业,公司产品主要适用于电脑液晶显示器和LED液晶电视。公司现有导光板产能为年产2万吨左右,和韩国三星、瑞仪光电、璨宇光学等厂商保持良好的合作关系。目前市场占有率世界第四。
2010世界各大厂商的产能统计数据,全球导光板市场份额如图三。
 加快发展国内导光板产业
无论从国内平板显示产业的发展需求,还是从产业链的集聚和完善角度来说,加快发展国内导光板产业都势在必行。当前来看,国内发展导光板产业具备了以下有利条件:
(1)我国产业政策积极支持
平板显示行业是支撑我国信息产业持续发展的战略性产业,产业链长,对上下游产业带动性强,辐射范围广,对整个信息产业升级转型、产业结构提升、经济增长方式转变都具有重要意义。平板显示行业的价值体现为产业链的价值,产业链的完善取决于上游关键基础材料的配套能力。近年来,国家出台了一系列政策积极支持平板显示行业特别是上游关键基础材料的发展,特别支持国内企业在液晶显示上游领域进行突破。
(2)全球产能向中国转移
中国的经济增长和居民消费升级,激发了国内市场对LCD面板的强劲需求。目前,中国是全球液晶电视、液晶显示器、笔记本电脑、手机产品的主要生产国,规模大,增长迅速。从光电显示行业的产业链特性来看,下游LCD行业的快速发展必将拉动上游光电显示器件行业的成长壮大。但在当前LCD产业链向中国大陆的梯次转移中,中游LCD面板行业的转移速度已远远超过上游相关电子元器件行业的转移速度,致使LCD产业链上游的光电显示器件行业存在一定的供给缺口。因此,未来中国光电显示器件行业仍然具有广阔的市场成长空间。
目前国内北京、广州、惠州、佛山、深圳、大连、南昌、厦门、合肥等地方政府纷纷制定了产业发展战略。从2009年开始,国内各地进入LCD产业投资集中期,总投资规模超过1500亿元。
(3)市场需求持续稳定增长
近年来平板显示产业保持持续增长,2010年全球平面显示产业的销售收入达到了900亿美元。由于平板显示技术与市场的快速发展,未来几年平均年复合成长率预计将达到19%,2016年全球整体FPD产业产值将达到1,100亿美元,其中TFT-LCD面板产值占比80%以上,发展空间广阔。
总结
当前,近年来随着国家政策的支持,国内平板显示产业迅猛发展,产业链集聚不断加强,相关企业不断向平板显示产业链的上游延伸,玻璃基板、液晶材料相继取得了突破,随着国内企业如常州丰盛光电科技股份有限公司对于导光板领域的开拓,国内导光板产业必将迎来新的发展和突破。
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