光學薄膜的應用始于20世紀30年代，至今已形成一門獨立的技術，廣泛應用在天文、軍事、醫學、科學檢測、光顯示和光通訊等行業中。光學薄膜能改善系統性能，對光學儀器的質量起著重要或決定性的作用。

    光學薄膜是指鍍在一些光學器件或其他器件表面上的薄膜，來選擇性的吸收某些波長的光，改變某些波長的光的透射性或偏振狀態，或者相位來滿足人們的需要。改變光的透射性光學薄膜一般由介質或金屬分子蒸發而成，對于不同波長的光可以制成不同的厚度，使用這些濾波片要比使用單色光源方便的多。

    反射、減反射以及光譜調控是光學薄膜的基本功能。利用反射功能，光學薄膜可以將光線按不同的角度折轉到空間的各個方向。利用減反射功能，光學薄膜可以將光線在元件表面發生反射時將光的損耗降到最低，因而使光學器件和光學系統的功能更加的完美。利用光譜調控功能，可以將光學系統中的色度進行變換，獲得繽紛絢麗的色彩。

    一、光學薄膜的發展歷程

    如果從Fraunhofer利用化學方法制備出減反射層算起，光學薄膜已經有近兩百年的歷史。但是，光學薄膜真正作為一類光學元件應用于光學系統，應該從20世紀30年代擴散泵應用于真空系統開始。近幾十年來，特別是電子計算機廣泛應用于光學薄膜的設計和薄膜制備過程以來，光學薄膜元件和技術得到突飛猛進的發展，形成一種欣欣向榮的大好局面。

    最早論述光學薄膜性質及其制備技術的專著是Heavens在1955年出版的Optical Properties of Thin Solid Films及Holland在1956年出版的Vacuum Deposition of Thin Films這兩本書，20世紀60年代初就有了中譯本。在光學薄膜的發展歷程中，光學薄膜的專著出版了很多本，比較有代表性的是Maeleod的Thin Film Optical Filters，該書2001年已經有第三版問世，每一版都反映了光學薄膜發展的一個新階段。

    國內比較有影響的是唐晉發等1976年出版的《應用薄膜光學》。在此基礎上2006年又出版了《現代光學薄膜技術》，不僅充實了薄膜技術的內容，光學薄膜本身的科學內容也有開闊和加深。其他專著如Herman在1996年出版的Optical Diagnostics for Film Processing，Freund等2003年出版的Thin Film Materials Stress Defect Formation and Surface Evolution以及Lakhtakia在2006年出版的Sculptured Thin films Nanoengineered Morphology and Optics等，都在不同方面反映了光學薄膜的進展。

    二、光學薄膜行業發展回顧

    光學薄膜大致可以分為兩組：偏光片和背光模組光學薄膜，主要應用領域是TFT-LCD。LCD主要由液晶、背光模組、玻璃基板、偏光片及TFT 電極等幾大部件組成。

    液晶顯示器成像必須依靠偏振光，LCD液晶顯示模組必須包含兩張偏光片。偏光片的基本結構包括：最中間的PVA膜（聚乙烯醇），兩層TAC膜（三醋酸纖維素），PSA film（壓敏膠），Release film(離型膜) 和Protective film（保護膜）。2017年全球液晶電視面板的出貨數量達2.64億片，同比增長1.3%；根據一個液晶先模組需要配兩張偏光偏，一張偏光片需要5層光學薄膜，那么推出2017年全球液晶模組成像所需光學薄膜達到26.4億片。

    2015-2018年全球液晶電視面板出貨量情況

數據來源：公開資料整理

    相關報告：智研咨詢發布的《2019-20254年中國光學材料行業市場現狀分析及投資前景預測報告》

    2015-2018年全球液晶電視面板偏光片光學薄膜需求量情況

數據來源：公開資料整理

    因LCD每個背光模組需要1張上擴散膜+2張增亮膜+1張下擴散膜+1張反射膜，可以推算出2017年全球液晶電視面板背光模組需要的光學薄膜數量為13.2億片。

    2015-2018年全球液晶電視面板背光模組光學薄膜需求量情況

數據來源：公開資料整理

    從對LCD面板成本進行拆分可以看出，物料成本占到LCD總制造成本的70%以上，折舊成本占11%，人力成本、間接成本、銷售管理成本各占5-6%。物料成本中背光模組占比最高為18.2%，彩色濾光片占14.7%，偏光片占9.5%，玻璃基板占8.9%。

    LCD面板成本結構情況

數據來源：公開資料整理

    三、2019年光學薄膜行業發展前景預測
2014年全球偏光片市場需求3.91億平方米，2018增加到4.989億平米，5年年復合增長率為6.28%，按照150元/平米價格算，全球市場空間將超過700億。

    2014-2019年全球偏光片市場需求量走勢預測

數據來源：公開資料整理

    偏光片是由多層薄膜構成，其原材料成本占生產總成本的80%。原材料主要有TAC膜、PVA膜、感壓膠、保護膜和離型膜組成，其中TAC約占成本50%左右、PVA占12%、膠水5-10%，保護膜、離型膜15%，化工材料5%，其他成本占10%。根據光學薄膜占偏光片原料成本的77%（TAC+PVA+保護膜+離型膜），2017年偏光片光學膜需求規模達到542.14億元。

    2014-2019年全球偏光片市場規模走勢預測

數據來源：公開資料整理

    數據顯示，在全球經濟的潮流下，以及智能技術的快速發展背景下，2017年的全球液晶顯示器用光學膜片的市場需求已經達到7.2億平方米，同時在液晶顯示產業鏈中，現實情況是，許多關鍵材料的技術以及市場仍舊被外資企業所掌控，但許多LCD(液晶顯示)顯示材料中已經出現中國企業的身影，2002年成立的冠石科技集團，經過不斷的發展創新，在南京、咸陽、成都及美國洛杉磯等地，擁有多個子公司和辦事處。對于光學膜的研究創新，以及逐漸擴大的市場規模，冠石科技會為整個國內市場創造出超過20億的年產值。

    隨著中國電子工業的不斷發展，全球液晶面板新增產能和電子生產基地加速向中國轉移。中國已經成為全球最大的液晶背光模組、筆記本電腦和手機生產基地。產業的轉移必將帶光學薄膜的需求轉移，我國的光學薄膜產業迎來黃金發展期。預計到2020年，我國光學薄膜產值將達到680億元。

    如今在液晶顯示產業領域的技術研發和創新層出不窮，OLED(有機電致發光顯示)更是出盡風頭，但液晶顯示在今后很長的一段時間內依舊是主流技術之一。新用戶、新技術的涌現，全球市場的需求擴大，國內液晶顯示產業的技術進步。

    同時液晶面板產能逐漸向國內轉移，為液晶顯示的上游模組和材料廠商帶來新的發展機遇。如今，在光學膜領域，擴散膜、反射膜等技術上已經形成強有力的國產替代品，我國多條高世代液晶面板生產線投入生產環節，世界范圍內逐漸形成影響力，總體來說，光學膜國產替代在國內的發展空間潛力巨大。