偏光板產業

何謂偏光板

偏光板主要運用於四種面板分別為：TN、STN、TFT及OLED，因TN及STN已喪失市場主流，故公司產品主要朝TFT及未來面板趨勢OLED為主要發展。



偏光板為液晶顯示器重要元件之一，隨著液晶顯示器的快速發展，偏光板的市場也隨之擴大，由於TFT-LCD用偏光板受限於技術門檻高，不易跨越，對於台灣廠商而言，要切入偏光板量產難度較高，因此目前國內投入TFT-LCD偏光板製造廠商並不多，主要是上游關鍵零組件如TAC及PVA薄膜皆掌握在日商手中，而材料成本又佔偏光片總成本5成以上，因此對國內廠商而言，解決上游材料供應的問題是其中關鍵。

目前國內可以量產TFT-LCD用偏光片的廠商有力特光電，力特主要是透過日本第二大偏光片廠商三立(Sanritz)技術移轉，克服過去僅能從事後段加工的低附加價值製程，為國內唯一可全製程量產的廠商，建議可作為投資標的。

偏光板簡介：

一、偏光板的功能

圖一 偏光板的功能



資料來源：力特

偏光板是將不具偏極性的自然光，產生偏極化，轉變成偏極光，因此液晶顯示器就能利用此偏極光，加上液晶分子扭轉特性，來達到控制光線的通過與否(圖一)。

由於上下兩片偏光板的偏光軸呈90度，當未加電壓時，光線透過其中一層偏光板時，右旋光被吸收，而由於中間的液晶分子是呈90度旋轉，穿透的左旋光會沿著旋轉的液晶分子前進，當光線抵達另一片偏光板時，偏光軸也轉了90度，因此光線即可穿透，而加電壓時，液晶不再旋轉，此時因為兩層偏光板偏光軸呈90度，使得光線無法穿透。

一般光源的光為多方向性（非極化），偏光板在LCD內扮演的角色如同光的過濾器，可以過濾掉非特定方向的光，只留下特定方向的光（較正確的說法是把非極性光變成極性光）。如下圖所示，偏光配置於LCD上下兩個部位，上下的偏光板可極化的光互成90度，故通過第一片偏光板的光，便不能通過另一片偏光板，但若在兩片偏光版中間加上經旋轉方向配置的液晶，就可引導光極化方向轉變90度，而極化光就可以通過第二片偏光板，但若透過電壓讓液晶方向與通過第一片偏光板的極化光方向一致，極化光就無法通過第二片偏光板。依此原理，透過電壓調控液晶旋轉的方向，就可以改變面板上光線明暗的變化。

二、偏光板結構

圖二 偏光板結構



資料來源：機能材料 ITIS

偏光板佔LCD面板材料成本比重約11%，最主要的結構是中間兩層醋酸三纖維素薄膜(TAC)夾一層聚乙烯醇(PVA)，由於PVA經過延伸之後，通常機械性質會降低，變得易碎裂。所以在PVA延伸完後，要在兩側貼上三醋酸纖維(TAC)所組成的透明基板，一方面可做保護，一方面則可防止膜的回縮，此外在基板外層可再加一層離型膜及保護膜(如圖二)。

PVA是一種常見的塑化材料，而供應偏光板用的Kuraray及日本合成化學是唯二的兩家供應商， TAC的主要是製造底片的原料，目前全球主要底片供應商Fujifilm、Kodak及Konica皆有生產，而目前Fujifilm為目前市場佔有率達7成以上，Konica佔有剩餘的市場，而Kodak則仍在積極切入市場中。

偏光板製程：

偏光板為光電產業的上游產品，因需具備特殊光學性質，所以需運用精密機械、化工科技及光學技術加工生產，製造過程可以分為前段製成及後段製程(圖三、圖四)。前段製程主要是以醋酸三纖維素薄膜(TAC)經過蝕刻、水洗及乾燥處理後與聚乙烯醇(PVA)作貼合，而PVA與TAC作貼合前，要先經過延伸、浸染、乾燥等過程，再與TAC作貼合的動作，然後再塗佈光學膠，而後段製程主要為保護膜的貼合與裁切。

圖三 偏光板前段製程



資料來源：協臻　

圖四 偏光板後段製程



資料來源：協臻

PVA（polyvinyl alcohol，聚乙烯醇）延伸特性具有偏光作用，因此普遍被當為偏光基質，由於PVA在經過延伸之後，變得容易碎裂，因此當偏光基質延展成膜後，兩側通常會鍍上一層TAC（triacetyl-cellulose，三醋酸纖維）膜，一方面可以提供保護，另一方面則能夠防止PVA膜回縮。另通常在基板外層還可加上一層離型膜及保護膜，做為偏光板保存及運送保護之用。

產品原料及其供應商

偏光板市場

一、全球主要生產線

表一 全球主偏光板要生產線



資料來源：協臻

目前偏光板生產廠商日本有日東電工、OLS(原住有化學) 、三立電機與Polartechno等四大偏光板供應商，韓國有Ace-Digitech與LG化學兩家，台灣偏光片供應商有台灣日東電工、力特光電與協臻光電，台灣日東電工為日本子公司，生產模式為日本當地生產捲筒式TFT 用偏光片，出貨到台灣作後段裁切加工；力特光電與日商三立合作，原僅生產TN/STN 用偏光片，以及TFT 用偏光片的後段加工，2001 年力特光電自三立移轉TFT 用偏光片前段製程，使偏光片的產品線更完整；協臻光電原移轉美國技術，採乾式製程，生產TN/STN 用偏光片，目前TFT 偏光片仍再發展中，新成立的偏光廠商還有亞化光電與住華科技，亞化光電為原亞洲化學轉投資，接收韓Kokam 技術團隊，並與工研院化工所技術合作生產TFT-LCD 用廣視角膜；住華科技為日本稻田產業和住友化學合資成立，於高雄設廠生廠TN/STN 與TFT 用偏光片，計畫於2004年量產。

二、全球產值預估

圖五 全球偏光板市場 單位：億日圓




偏光板的市場需求，隨著LCD需求擴大而擴大。STN用偏光板在2001年因為行動電話的需求將達高峰，之後TN、STN偏光板雖然用量方面仍可小幅成長，但以金額來看，市場將隨著單價逐年降低的需求而逐漸減少。相對的TFT用偏光板則隨著TFT-LCD逐年強勁的成長，2001年TFT偏光板的產值達800億日圓，預估2002年可提升至930億日圓。

台灣偏光板製造廠商

一、目前台灣偏光板的自給率仍低

圖六 台灣偏光板的自給率



資料來源:IT IS

在LCD相關零組件中，台灣廠商目前則有力特、協臻等廠商投入TFT-LCD用偏光板，但僅力特為全國唯一為可全製程量產的廠商，其餘多數廠商都僅能從事後段半的加工，因此偏光板目前自給率仍低，2001年自給率仍低，僅有38%(圖六)，預估在力特產能擴充後，偏光板的自給率仍有所提升。

二、力特光電為可全製程量廠的廠商



力特為可全製程量產的廠商，其餘多數廠商都僅能在後段半成品製程階段，而台灣目前仍以台灣日東電工產能最大，約佔台灣廠商總產能50%以上，日商在台設廠皆以TFT用偏光板後段加工製程為主，至於力特則與日本第二大偏光板廠商三立策略聯盟，三立陸續轉移後段及前段製程技術給力特，建立台灣LCD上游零組件產業的自給能力。