國產(chǎn)OLED屏企艱難追星之路
長(cháng)期以來(lái),韓國企業(yè)壟斷了OLED行業(yè),如今中國企業(yè)也在奮力地追趕。
據最新消息稱(chēng),京東方的第一批OLED屏并能未通過(guò)蘋(píng)果的質(zhì)量測試。蘋(píng)果將繼續從三星采購OLED屏幕,而LG Display也拿下一部分訂單。從去年8月蘋(píng)果與京東方進(jìn)行合作測試OLED屏,到如今京東方出局,不僅影響iPhone12上市時(shí)間,從另一方面講也是對國產(chǎn)OLED屏的一次打擊。
如今OLED屏已經(jīng)牢牢搶占了高端手機市場(chǎng),今年上半年幾款旗艦手機除了華為P40系列采用京東方之外,其余廠(chǎng)商無(wú)一例外采用了三星的柔性AMOLED屏。在細膩鮮艷的顯示效果面前,沒(méi)有人可以拒絕它,曾經(jīng)風(fēng)光無(wú)限的LCD屏逐漸被取代。也因此,中國企業(yè)將目光從LCD看向了OLED屏市場(chǎng),這個(gè)一直以來(lái)被韓國企業(yè)壟斷的領(lǐng)域,如今也開(kāi)始了暗流涌動(dòng)。
LCD(液晶顯示屏)與OLED(有機發(fā)光二極管)
眾所周知,屏幕由無(wú)數個(gè)像素點(diǎn)組成,每個(gè)像素點(diǎn)通過(guò)紅藍綠三基色的不同比例形成不同的顏色。LCD屏通過(guò)背光板照射白光,當白光穿過(guò)彩色濾光膜時(shí)會(huì )產(chǎn)生不同的顏色。而OLED屏采用的有機發(fā)光材料自身可以發(fā)光,只需通過(guò)電極變化就能改變色彩。
圖 | OLED與LCD 對比
由于OLED屏不需要背光板,所以結構簡(jiǎn)單、更加輕薄,不僅能實(shí)現屏下指紋、息屏顯示等功能,而且能做成曲面屏、折疊屏等異形屏。
在全面屏時(shí)代,各大廠(chǎng)商都在追求極致的屏占比,輕薄的OLED屏自然成為高端手機的首選,這其中三星的AMOLED屏更是王者中的王者。三星的OLED屏發(fā)展早,如今良品率已經(jīng)將近80%,目前市場(chǎng)占有率達95%以上,而京東方扔在往70%的良品率努力,可見(jiàn)差距還是很大。
三星壟斷OLED的核心技術(shù)
羅馬城不是一天建成的,但韓企在OLED行業(yè)的壟斷地位從剛進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)就已確立。LG在中高端大型OLED面板市場(chǎng)獨占鰲頭,三星則完全壟斷了小尺寸高密度面板,這個(gè)成績(jì)就是多年深耕的結果。
· OLED 產(chǎn)業(yè)鏈
圖 | OLED 產(chǎn)業(yè)鏈
俗話(huà)說(shuō),工欲善其事,必先利其器,想要做成好的產(chǎn)品,生產(chǎn)設備自然十分重要。正如光刻機是制造芯片的核心設備,蒸鍍機就是制造OLED屏的“光刻機”。
蒸鍍工藝是OLED制作流程中的最后一道工序同時(shí)也是最關(guān)鍵的一步,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將紅綠藍三原色有機體和金屬電極用特殊工藝在真空環(huán)境下鍍到顯示屏基板上。
制作造蒸鍍機本身沒(méi)有什么難度,全球已有多家企業(yè)制造出蒸鍍機。但制造精確誤差在5微米以?xún)鹊母咝阅苷翦儥C,現今只有日本的Canon Tokki公司才可以。
· 被壟斷的OLED蒸鍍機
曾經(jīng)Tokki公司只是一個(gè)默默無(wú)聞的日本鄉間小企業(yè),在21世紀最初幾年,OLED屏由于高昂的成本以及較低的良品率,在當時(shí)幾乎得不到市場(chǎng)認可度,Tokki公司的投資商也心灰意冷地退出了市場(chǎng),到2006年的時(shí)候,其他客戶(hù)取消OLED屏的訂單,唯獨三星苦苦支撐著(zhù)Tokki,幫助其度過(guò)寒冬期。直到2007年Tokki被佳能公司收購,才算迎來(lái)了春天。最終經(jīng)過(guò)反復實(shí)驗和改良,使用Tokki公司蒸鍍機生產(chǎn)出來(lái)的OLED屏幕合格率大幅度上升,成本也隨之下降,從此OLED屏幕開(kāi)始大規模普及應用。
最開(kāi)始的幾年,Canon Tokki與三星達成協(xié)議,每年三四臺產(chǎn)量全部供貨給三星,所以三星從一開(kāi)始就搶占了市場(chǎng)。即使之后產(chǎn)量提高到十幾臺,大部分設備還是被三星購得,由此可見(jiàn)高性能蒸鍍機的稀有程度。
所以國內的京東方在2017年購得一臺Canon Tokki蒸鍍機后,才算真正擁有了制造OLED屏幕的硬性條件。
· 被壟斷的蒸鍍掩膜板
除了蒸鍍機難以購買(mǎi),蒸鍍掩膜板同樣被三星壟斷。雖說(shuō)這只是蒸鍍機中一個(gè)小部件,但是這個(gè)小部件直接決定了最終面板的分辨率。能生產(chǎn)最高精度的蒸鍍掩膜板只有日本的大日本印刷,而這家公司的產(chǎn)能同樣被三星獨占,別家企業(yè)很難購買(mǎi)。
那為什么別的公司沒(méi)法生產(chǎn)高精度蒸鍍掩膜板?因為生產(chǎn)高精度蒸鍍掩膜板要用到一種鐵鎳鈷合金——超因瓦板。只有一家名為日立金屬的日本公司能做到全球最薄,其他公司的同等材料遠遠比不上。而三星與日立金屬簽訂了獨家供貨的協(xié)議,即日立金屬的產(chǎn)能優(yōu)先滿(mǎn)足三星,剩余產(chǎn)能才能供給其他公司。
從上游原材料到中游制作工藝,三星在每個(gè)環(huán)節都讓競爭對手無(wú)從下手,在核心技術(shù)被日韓企業(yè)掌握的情況下,中國企業(yè)的OLED之路一開(kāi)始走得并不順暢,但屬于中國企業(yè)的故事才慢慢開(kāi)始。
后起之秀京東方
最近互聯(lián)網(wǎng)上有一個(gè)很火的段子,講的是合肥市政府作為一個(gè)最牛逼的風(fēng)投機構,經(jīng)常能賭對風(fēng)口,這其中就提到了京東方。2006年的京東方股價(jià)受到全球經(jīng)濟危機的重創(chuàng )一度陷入困境,當年一年財政收入僅300億的合肥拿出了百億元的規模吸引京東方,這在當時(shí)需要多少魄力。
事實(shí)證明,京東方就是一塊寶藏,給合肥帶來(lái)了無(wú)數機會(huì )和財富。
如今京東方已經(jīng)成長(cháng)為中國最大的半導體顯示面板研發(fā)和制造公司。這十幾年不僅是京東方的發(fā)展歷史,也見(jiàn)證了中國顯示屏行業(yè)的成長(cháng)。
· 數十年技術(shù)積累,走紅一瞬間
2003年,京東方通過(guò)收購韓國現代的3.5代液晶面板生產(chǎn)線(xiàn)獲得液晶面板生產(chǎn)技術(shù),然后花費15年時(shí)間成為全球最大的液晶面板生產(chǎn)企業(yè),靠的是中國較低的制造業(yè)成本和大量資金帶來(lái)的技術(shù)創(chuàng )新。
進(jìn)軍OLED市場(chǎng)后,京東方再次嘗試復制液晶面板業(yè)務(wù)的擴張模式,在2017年9月成功投產(chǎn)第一條6代柔性OLED生產(chǎn)線(xiàn)一夜走紅之后,京東方又在綿陽(yáng)、重慶、福州布局了另外3條生產(chǎn)線(xiàn)。
這邊是加足馬力增大產(chǎn)能,而在遙遠的朝鮮半島,韓國人正在為日本政府的材料管制政策頭疼,似乎一切都在向著(zhù)京東方有利的方向傾斜。
除了京東方的4條生產(chǎn)線(xiàn),華星華電、天馬等企業(yè)在全國各地新增多條OLED生產(chǎn)線(xiàn),其中柔性屏生產(chǎn)線(xiàn)就占到17條,這對于國內的上游原材料企業(yè)來(lái)說(shuō),自然是十分利好的機會(huì )。據估算到2023年,中國OLED屏產(chǎn)能將全面能超越韓國。
· 殘酷的一課
正當我們滿(mǎn)懷信心,覺(jué)得可以打破韓企壟斷時(shí),現實(shí)給我們上了殘酷的一課。
根據6月10號的消息,京東方和華星光電的OLED屏均未能通過(guò)三星的測試,最新的Galaxy S21將繼續使用三星自家的AMOLED顯示屏,同時(shí)iphone 12的OLED屏幕也將大量采購三星的OLED屏幕。之前已經(jīng)使用國產(chǎn)屏幕的手機,消費者的評價(jià)也很不樂(lè )觀(guān),質(zhì)量和顯示問(wèn)題屢屢出現。
國產(chǎn)屏幕究竟差在哪里?除了缺少市場(chǎng)的磨礪,更多還是核心技術(shù)上的欠缺。
賽迪智庫集成電路研究所光電子研究室主任耿怡表示,中國OLED產(chǎn)業(yè)90%以上設備、50%以上材料依賴(lài)進(jìn)口。比如國產(chǎn)蒸鍍機并不是沒(méi)有,像合肥欣奕華、中山凱旋、合肥萊德這幾家企業(yè)都已經(jīng)做出了樣機,但在精度上與Canon Tokki的產(chǎn)品還有很大距離,遠遠無(wú)法滿(mǎn)足國內企業(yè)需求,各家廠(chǎng)商只能老老實(shí)實(shí)排隊,等待國外的剩余產(chǎn)能。
艱難前行的中國OLED企業(yè)
因此,想要中國OLED面板真正趕超韓企,就必須從源頭抓起。打破上游材料的壟斷,尋找新型材料替代。增大中游相應匹配設備的研發(fā),最后還要增強上下游的聯(lián)動(dòng),完善整個(gè)OLED產(chǎn)業(yè)鏈。
之前的日韓摩擦時(shí),韓企一度受制于日本的材料管控,韓國政府就宣布在半導體材料等領(lǐng)域每年增投1萬(wàn)億韓元,并且選擇俄羅斯的相應原材料作為替代,這就是值得我們去學(xué)習的例子。
當然我們從不缺少政策的扶持、也不缺乏技術(shù)的研發(fā)能力。如果只是一味沿著(zhù)韓企的思路,做一位追趕者,恐怕很難有所突破,所以我們需要打破常規從新領(lǐng)域出發(fā)。
傳統的OLED屏需要蒸鍍環(huán)節,而噴墨印刷OLED技術(shù)則跳出了這一步,如果國內廠(chǎng)商搶先研究,這就給了我們彎道超車(chē)的機會(huì )。此外,相比于OLED,Micro LED在技術(shù)優(yōu)勢上會(huì )更大,在未來(lái)也更有競爭力。資料顯示,TCL華星與三安半導體建立聯(lián)合實(shí)驗室,共同發(fā)力Micro-LED顯示技術(shù),而京東方早已開(kāi)始了相應的研究,所以跳出傳統的OLED市場(chǎng)或許也是一個(gè)不錯的方法。
有人說(shuō)京東方就跟華為一樣,干著(zhù)最苦的活,還有帶著(zhù)國人的希望前行。但比起華為的星光璀璨,一夜走紅的京東方明顯還有很多事情要做。一邊是國產(chǎn)OLED生產(chǎn)線(xiàn)不斷鋪開(kāi),另一邊則是國產(chǎn)OLED屏的尷尬處境,雖然我們已經(jīng)在慢慢打破韓企的壟斷,但中國的OLED產(chǎn)業(yè)依然還在艱難地前行著(zhù)。
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