偏光片是传统LCD液晶显示器成像必备的光学元件。不过,偏光片大部分依赖进口,国内自给率不足9%。多年来,厦门火炬高新区企业厦门祥福兴科技股份有限公司(下称“祥福兴”)一直大规模投入研发偏光片产品,解决“卡脖子”难题,成为国内众多一线品牌显示屏的上游供应商。
文/记者 张海军
通讯员 郭文晨 凌琦媛 图/陈立新
大学时学的是金融专业
却对高分子材料感兴趣
偏光片的全称是偏振光片,液晶显示器的成像必须依靠偏振光。前后两片偏振光片紧贴在液晶玻璃上,组成总厚度1毫米左右的液晶片。如果少了任何一张偏光片,液晶片都是不能显示图像的。
祥福兴的会客室里专门摆放一台液晶电视,当记者第一次看到像普通塑料片一样的偏光片时,感觉它并不起眼。但当工作人员把偏光片抽出时,电视一下子变成了白屏,再把它放置进入,电视立马恢复正常了。
祥福兴掌门人蔡福水大学时学的是金融专业,却对高分子材料更感兴趣。他于2008年成立祥福兴,从事高分子材料研发生产。偏光片被视为光学行业的“芯片”,它是将聚乙烯醇(PVA)膜和三醋酸纤维素(TAC)膜经拉伸、复合、涂布等工艺制成的一种高分子材料。
蔡福水说,作为面板的核心材料,偏光片决定了面板显示质量。而偏光片结构复杂,生产工艺流程多,是一个资本密集型、技术门槛高的行业。随着国内面板企业崛起,偏光片的需求越来越大。不过,偏光片的国产化率低,一度被视为“卡脖子”的关键产业。
2013年起,蔡福水与华侨大学陈国华教授团队一起对偏光片的未来需求趋势进行了深入的探究。2015年,他们签署产学研全面合作协议,在石墨烯偏光片技术上进行合作研发。
研发出石墨烯偏光片
具备防水抗静电等多种特性
为了研发偏光片,蔡福水常常泡在实验室里,盯着各种实验数据。公司同事说,蔡福水有时做实验会持续到凌晨5点,“天都亮了,董事长还在看着实验数据兴奋着”。
要是研发遇上瓶颈,同事说,蔡福水有时急得都快哭了。蔡福水说,每次实验,各种材料的成本往往都是上万元,如果没有成果,钱就打水漂了,能不急吗?
“整个研发直到2017年才有了眉目。”蔡福水说。2017年,祥福兴的“光电显示用石墨烯偏光片产业化项目”列入福建省发改委石墨烯科技专项,并获得350万元的资助。之后,关于石墨烯的多个偏光片技术申请了中国发明专利并获得授权,包括抗静电型偏光片、超薄高柔性偏光片、水汽阻隔偏光片等。
祥福兴是国内唯一在做石墨烯偏光片的企业。防水是石墨烯偏光片的一大优势。用笔记本电脑时,如果水洒到屏幕上,液晶屏上往往会出现黑点。这是因为水透过偏光片渗入屏幕里。而石墨烯偏光片就像荷叶一样,水洒上去,会形成一粒一粒的小水珠,不会渗入。除了防水,石墨烯偏光片还有抗蓝光、抗静电等多种特性。
自主研发生产设备
节省大量资金投入
蔡福水带领团队除了研发偏光片产品外,还设计出成套的偏光片生产设备。他介绍,如果购买外面的设备,需投入上亿元,而祥福兴自己研发设备,一条生产线的建造成本大概只需2000万元。
“当初,我们为找厂房,也是费了一番周折。幸亏在厦门火炬高新区的帮助下,找到了合适的地点,还预留出第二条生产线的空间。”蔡福水说,偏光片生产线的安装调试花了整整一年时间。
在火炬(翔安)产业区,祥福兴拥有8000余平方米厂房和一条650毫米宽幅的偏光片产线,包括涂布机、拉伸机、切片工段等。整个无尘车间分3层,连成一体,总高超过11米。8000平方米的工厂里,几乎实现了全自动生产,工人数量并不多。据介绍,第一条生产线上,大概只有十多个工人,而整个祥福兴,员工人数也只有30多个。
去年仅10%国产化
未来发展空间较大
在国内,很少有民营企业涉足基础高分子材料研究。因为这样的研究,既费时又费钱,投入大,还不会有立竿见影的回报。这些年,蔡福水和他的团队在偏光片领域的研发、设备投入超过5000万元。有人劝他不要这么执拗,蔡福水却说,这个行业前景很好,他愿意在这个领域继续耕耘。
“除了手机、电脑、液晶电视等消费类电子产品的液晶显示屏外,汽车电子、医疗器械、仪器仪表等工控类电子产品的液晶显示屏,也都需要偏光片。”蔡福水说,偏光片的需求来自液晶面板行业的扩张,尤其是超大尺寸电视需求旺盛,使得高端偏光片需求不断增加。2019年,偏光片国产化比例仅10%左右,可见国产偏光片未来存在较大发展空间。“这也将给我们祥福兴带来更大的机会”。