高世代面板趨勢下,PI配向膜的機遇與挑戰(zhàn)
在LCD面板制造過程中,為實現(xiàn)最理想的光電效果,控制液晶分子均勻配向是非常重要的,這通常會在ITO玻璃基板上涂布一層配向膜,藉由液晶分子與配向膜之間的相互作用力,使得液晶按照預設的方向有序排列??梢哉f,沒有配向膜,液晶將無法工作。
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來源:網(wǎng)絡
當前,從全球PI配向膜市場來看,日產(chǎn)化學與JSR等日企掌握著主導權,深圳大分子、道爾頓、三月科技、波米科技等企業(yè)通過技術積累與供應鏈整合,在光配向液晶配向膜的研發(fā)上取得突破,部分企業(yè)獲得下游面板廠驗證通過,即將迎來量產(chǎn)。
因此,在液晶產(chǎn)能進一步向中國大陸集中以及大世代面板發(fā)展趨勢下,PI配向膜市場需求擴大。這對本土PI配向膜企業(yè)來說,機遇與挑戰(zhàn)并存。
從產(chǎn)品市場應用情況來看,10.5代、8.6代和8.5代線是目前液晶面板行業(yè)中最為廣泛應用的世代線,2023年這三種世代線合計占據(jù)了全球92.81%的市場份額,尤其在大尺寸電視面板制造中發(fā)揮關鍵作用。國內G8.5代及以上的面板線近20條,總投資金額超萬億元。
PI配向膜用量大:面板產(chǎn)線代數(shù)越高,能生產(chǎn)的單塊玻璃基板尺寸就越大,以更低的成本切割大尺寸液晶面板。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截止2024年,本土高世代液晶面板線的PI配向膜用量超過1800噸。(PI配向膜用量與面板產(chǎn)能有關,這里預測的數(shù)據(jù)是在產(chǎn)能滿產(chǎn)情況下)
市場增長率高:隨著下游液晶面板產(chǎn)能擴張,國內PI配向膜市場進一步擴大。此前,TCL華星謝忠憬在勢銀(TrendBank)舉辦的先進聚酰亞胺大會報告中指出,2023年大約在40億左右,年復合增長率超過8%。預計2024年能達到46億左右,其中光配PI能超過三分之二。
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來源:勢銀膜鏈、TCL華星
然而,面對充滿機遇的市場,勢銀膜鏈通過與相關材料與面板企業(yè)溝通認為,國產(chǎn)PI配向膜面臨開發(fā)難、應用難、投入大等挑戰(zhàn)。
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來源:勢銀膜鏈、TCL華星
開發(fā)難:PI取向膜需要經(jīng)過單體結構設計、溶液配比優(yōu)化,涂布工藝、ODF工藝與配向工藝,在這個過程中,通常會遇到這些問題:
專利壁壘:目前PI配向膜相關專利主要集中在日韓企業(yè),對于本土企業(yè)發(fā)展來說,缺乏自主的PI材料研發(fā)數(shù)據(jù)庫;
單體結構、樹脂結構設計難:PI屬于高分子材料,PI配向膜有兩種結構,需要分上下兩層,但是PI配向膜總體厚度為納米級,很難確定結構;60余種原材料,需要自制、篩選、純化來滿足純度和金屬離子需求;
樹脂批量化合成難:單體、添加劑的比例需精確控制,反應溫度及轉速中間過程參數(shù)同樣需要精確控制,以及合成批次穩(wěn)定性等問題;
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供應鏈問題:從上游的單體與高純溶劑,到檢測設備、工藝設備、合成設備等,國產(chǎn)供應鏈存在短板。
關于產(chǎn)品規(guī)格,國家層面已發(fā)布《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2021 年版)》,自2022年1月1日起施行。標準的制定,既使產(chǎn)品開發(fā)有章可循,也進一步提升了開發(fā)難度。
來源:中華人民共和國工業(yè)和信息化部
投入大:研發(fā)、設備、人才等方面來看,PI配向膜本土化發(fā)展投入巨大。
研發(fā)投入大:目前缺少上游材料設計端口的技術,在關鍵單體合成、PI聚合、PI配方設計方面能力相對空白和稀缺;
配套設備:搭建生產(chǎn)線涉及的配套設備方面,耗費巨大、資金門檻高,尤其是測試平臺動輒數(shù)千萬元。 人才培養(yǎng):國內在專業(yè)技術人才與研究人員的培養(yǎng)上與市場需求存在偏差,投入大。
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來源:勢銀膜鏈、鼎龍
應用難:應用難首先在于驗證難。從產(chǎn)品研發(fā)測試到小試、中試、大量驗證到量產(chǎn)型驗證,整個周期超過一年以上,驗證時間長、驗證項目多。對于材料方來說,材料開發(fā)廠家驗證設備投入大、配方與工藝的匹配性驗證繁雜;從終端來看,PI配向膜對于LCD來說是比較敏感的材料,導入新款材料要進行信賴性、光學等全面測試。
其次是應用難:在這個發(fā)展比較成熟的LCD產(chǎn)業(yè),與大量使用的進口材料相比,國產(chǎn)PI配向膜相對不夠成熟,即使驗證通過,進入供應鏈并且真正規(guī)模化應用還需等待機會。另外,PI配向膜屬于高技術壁壘,高附加值材料,但相對于LCD其他原材料,BOM占比并不算高,同時,PI材料屬于盒內結構材料,替換應用風險較高,在面板廠的成熟項目上,國產(chǎn)材料做替換的動力不大。
值得一提的是,勢銀(TrendBank)將于2025年3月26-27日舉辦“2025第八屆勢銀(舟山)先進聚酰亞胺材料產(chǎn)業(yè)大會”!為業(yè)界提供更廣泛且具深度的議題研討的同時,幫助推升產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)之間的互動與合作。
來源:勢銀膜鏈
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