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AG直营平台 原创国产OLED屏幕杀入iPhone供应链,中韩面板大战重燃战火

时间:2020-02-04 18:54 来源:恒峰-恒峰g22-恒峰手机娱乐 点击:76

京东方55英寸8K印刷式OLED屏

面对三星对关键设备的垄断,中国企业还能在中小OLED面板制造上缩短技术差距吗?

自2016年至今,半导体业务一直是三星电子的第一大利润来源,而中小尺寸OLED面板业务则是它的第二大利润来源。

比如生产金属掩膜版(FMM)的大日本印刷,就跟三星签下了独家供应协议,10-20微米厚度的QHD(2560x1440,通常手机上的2K分辨率屏)等级OLED面板全部被三星买断。

当时有40多家公司进入OLED面板行业,但是由于OLED屏幕成本高,良率低,跟LCD相比几乎没有市场认可度,到2006年的时候,OLED面板又开始退潮,大量客户取消订单,Tokki只剩下三星这一个客户苦苦支撑。2007年,佳能收购Tokki,成为现在的Canon Tokki,靠着三星的鼎力支持,Canon Tokki才度过了生死危机。

CanonTokki 蒸镀机

Canon Tokki公司一年只能生产10台左右的真空蒸镀机,几乎全被三星拿下了,而Canon Tokki公司的订单需要排2年以上,而且报价从原来的8500万美元一路飙升到现在1.14亿美元。

又比如金属掩膜版的原材料超因瓦板( Super Invar Sheet)。能够生产出超因瓦板, 而且薄度达到20微米以下,既有高分辨率, 又能保持表面紧绷不向下垂弯, 全世界也就日立金属这一家。三星也跟日立金属签下了独家供应契约。

京东方14条面板生产线分布(其中5条为OLED生产线)

IHS Markit预计,全球喷墨打印OLED面板的产量将从2020年的10.5万片增长到2024年的130万片,单位面积产能从20.9万平方米增加到730万平方米。

2017年,深圳天马位于武汉的G6 OLED面板产线上,采用了ULVAC的蒸镀机,然而直到2019年初还未实现大规模量产,甚至连累其2018年净利润下滑超15%,在资本市场引发了投资者的追问。

截至2018年底,京东方就已拥有5条不同规格的OLED屏幕生产线(2条在建),深圳天马、维信诺(国显光电 黑牛)拥有3条生产线,和辉光电、华星光电都有2条生产线,信利光电和柔宇科技光电各有一条生产线。

LCD屏幕放大后

大日本印刷

在2018年第三季度AG直营平台,全球手机屏幕销售额为107亿美元AG直营平台,而出货量占比不足30%的OLED屏幕AG直营平台,占到了销售额的61.1%(66亿美元),这其中,三星又占据了OLED屏幕销售额的93.3%,超过61亿美元。

在OLED面板生产过程中,有一道电致发光材料(EL)成膜的关键工序,就需要使用真空蒸镀机进行“蒸镀”。目前,只有Canon Tokki生产的真空蒸镀机,才可以制造出最高品质的OLED面板,据说这台机器能把蒸镀误差控制在5微米以内,相当于头发直径的1%。

蒸镀法,主要通过使用金属掩模板(FMM)上,对蒸发有机物进行过滤使其沉积在大型LTPS背板的特定区域,再依次加热不同的有机物材料最后形成OLED面板。

因此,Canon Tokki与三星达成协议,最开始年产量不过3-4台的几年,全部供货给三星,所以三星才能在中小尺寸OLED面板行业占得先机,一举抢占9成以上的市场。

喷墨打印工艺的原理

2017年9月,苹果iPhone X首次采用了OLED屏幕,这宣布了全球手机面板产业正式进入OLED时代,OLED屏幕开始成为智能手机旗舰机型的标配。

以2018年发布的iPhone XS Max为例,一块三星提供的OLED屏幕要占到120美元的成本,而在iPhone7 Plus上,一块LCD屏幕的成本不过45-55美元。

一机难求的背后,是因为三星牢牢把握住了这一中小OLED面板产业的入场券。

回到OELD产线的那一道电致发光材料(EL)成膜工序,要完成这项工序,其实有两种方式,一种就是目前为三星等主流厂商利用的蒸镀法,另一种则是喷墨打印法。

然而蒸镀法有一定的限制,因为精细金属掩模板尺寸上的限制,蒸镀工艺基本上用在中小型OLED屏幕上,而且因其原理上存在根本缺陷,必须经过材料的气化,限制了良品率的提高和可用材料的范围。

为什么中国企业和三星的差距这么大?这是因为生产OLED屏幕的门槛非常高,抛开复杂的生产工艺不说,最关键的制造设备真空蒸镀机,我们目前还被人卡着脖子。

而对京东方来说,杀入苹果供应链,标志着他们终于在中小尺寸OLED面板赛道上站稳脚跟,有资格向三星叫板了。

2019年11月26日,京东方又展出了全球首款55英寸8K印刷式OLED屏,该款屏幕分辨率达到7680×4320,像素密度从前一年的80 ppi提升到了160 ppi。根据京东方的介绍,该屏幕的材料利用率达到90%,大大节省了设备和耗材成本。

京东方的柔性OLED屏幕

其中,京东方的速度较快,早在2012年就推出17英寸喷墨打印OLED显示屏,2013年成功研制当时业内第一块30英寸FHD喷墨打印OLED显示屏,2014年又推出14英寸QHD分辨率喷墨打印OLED显示屏。

CanonTokki工厂

三星宣传的AMOLED屏幕(右)和普通LCD屏幕的对比

为什么三星能拿下Canon Tokki公司的订单,这要从21世纪初说起,当时电子产品大爆发,电脑、笔记本、手机、车载系统等新兴电子产品都开始大规模应用液晶屏,液晶电视也成为主流,得益于电子产品的发展,OLED屏幕技术隐忍多年总算有了出口,10英寸以下的小显示面板也开始有了OLED的身影。

而在2018年4月,中国企业聚华印刷显示也在依托上海天马,不改变喷头喷墨墨滴体积的前提下,成功地展示了一块AMOLED 样品,分辨率达到了400 ppi。

天下网商记者 张超

到了2019年第三季度,全球手机OLED屏幕共出货1.46亿片,仅三星一家就出货1.36亿片,市场份额超过93%。

而喷墨打印法是先在溶剂中融化OLED材料,使其变成墨水状,再通过喷墨头的喷嘴,往基板上喷射少于几十pl(一万亿分之一升)的OLED墨水,在基板的隔栅之间进行印刷,最后经过干燥的工序去除溶剂,就可以完成OLED材料的印刷。

OLED屏幕出货量虽然落后于LCD屏幕,但售价和利润却远胜后者。

据IHS Markit预计,到2023年,全球手机OLED屏幕出货总量将增至8.25亿片,中国面板企业当然不甘心让三星始终把持着这块最赚钱的业务,所以也纷纷杀入了中小尺寸OLED面板制造的赛道。

OLED屏幕放大后

2017年,京东方投资10亿人民币,在合肥投建印刷OLED技术平台,到2018年底就研制成功了首款采用喷墨打印技术的55英寸4K OLED屏幕。

就像三星S10,搭载的是自家的AMOLED打孔屏,分辨率为3040×1440,屏幕像素密度为551 ppi(每英寸所拥有的像素数量),而华为Mate20 Pro搭载的京东方的AMOLED屏,分辨率为3120×1440,538 ppi。虽然京东方在分辨率的纸面数据上占优,但是实际显示效果公认和三星还有较大差距。

外媒报道,京东方将在2020年开始向苹果iPhone提供OLED面板

韩国信息显示器学会会长柳在秀就曾对韩国媒体表示,“虽然韩国在OLED领域暂时保持优势,但预计两三年内就会被中国赶上。”

三星垄断手机面板最赚钱的业务 展开全文 OLED面板产线上的“光刻机” 为什么中国厂商突破不了工艺 喷墨打印工艺将开辟新战场

目前,中国、日本、韩国的许多生产厂商正在加紧开发喷墨打印OLED技术。

据市场调研机构IHS Markit初步统计,2019年,全球智能手机屏幕(TFT-LCD OLED屏幕)发货总量为15.8亿片,其中OLED屏幕出货量达到了4.86亿片,约占总数的30%。

除了京东方,其他中国面板厂商也在加大投入对喷墨打印工艺的开发,华星光电、深圳天马都会在2020-2021年逐步建立喷墨打印OLED生产线,最终的目标是取代韩国企业的主导位置。

OLED面板生产过程中的真空蒸镀机,就好比是芯片行业的光刻机,几乎就是进入这个行业的入场券。

这是因为,三星在中小AMOLED面板生产领域的上游,还至少跟三家关键企业签订了独家供货协议,以限制竞争对手生产面板的分辨率和切割面板的效率。

目前,全球能生产真空蒸镀机的企业有几家,比如Canon Tokki、SUNIC、SFA、ULVAC等等,但是考虑到精度和产量,最靠谱的还是Canon Tokki的真空蒸镀机。

所以,虽然京东方的产线上有Canon Tokki真空蒸镀机,但产量和良品率还是和三星存在差距,而且最终生产出的手机OLED屏幕,也和三星存在差距。

对此,韩国业界弥漫着一股“悲观”的情绪。

没有真空蒸镀设备,就进不了OLED面板行业,可就算有了关键设备,也不代表一条产线可以实现批量化高品质的生产,还需要对整个生产链进行科学管理及整合,确保每一道工序可控、可靠。

有专家预测,未来喷墨打印的OLED屏幕像素密度甚至可以达到600 ppi。

iPhone要用中国屏了。

ELA准分子激光退火设备,是切割面板的重要工具,目前智能手机有两大主流尺寸——5.5寸和6寸。而6代线的基板尺寸是1850×1500, 不论是切5.5寸或是切6寸, 都可以达到利用率90%以上的经济切割。而ELA设备如果安装1500毫米的激光源,1次就可以处理完1块6代基板, 而京东方只能买到750毫米激光源的ELA设备, 必须来回2次, 调整移动基板, 才能处理完1块6代基板。

再比如,三星还跟Coherent签下独家供应协议,100%独占了全球ELA准分子激光退火( Excimer Laser Annealing )设备所使用的准分子激光源供应。

蒸镀工艺(左)和喷墨打印工艺的对比

电致发光材料(EL)成膜工序可以使用喷墨打印工艺

原标题:国产OLED屏幕杀入iPhone供应链,中韩面板大战重燃战火

韩国媒体日前披露,京东方生产的OLED屏幕,今年将小规模搭载在iPhone 12系列上进行试验,为了配合2021年的新iPhone生产,苹果可能会向京东方采购多达4500万块OLED屏幕。这意味着京东方将取代LG,成为iPhone的第二大OLED屏幕供应商。

那深圳天马为什么不直接购买Canon Tokki公司的真空蒸镀机?因为这不是说买就能买的,截至2018年底,也只有3家中国企业拥有4条Canon Tokki真空蒸镀机的OLED面板产线,其中京东方2条,华星光电1条,维信诺1条。

但是相比三星、LG等韩国面板企业,中国企业在OLED的产量、良率等方面还远远落后,能玩转中小尺寸OLED面板的企业更是屈指可数,哪怕龙头企业京东方,2019年上半年手机OLED屏幕出货量才刚刚超过1000万片,预计2019年全年出货量将在2000万片左右,市占率还不到5%。

一直以来,苹果都在尝试拓展OLED屏幕的采购渠道,2018年,苹果便将LG加入OLED屏幕供货商行列,更多供应商竞争,有助于降低iPhone成本。

买不到Canon Tokki的真空蒸镀机,最好别硬上OLED面板产线,因为已经有中国面板企业吃过大亏。

有业内人士分析,深圳天马的产线与蒸镀机不匹配,导致了屏幕在高分辨率上表现不佳,最终严重影响了量产。

目前看来,喷墨打印技术更适用于电视等大尺寸OLED面板的生产制作,因为用喷墨技术制作RGB子像素并列结构(RGB Side-by-Side)的产品,ppi大约在100-300之间,这个分辨率刚好满足65英寸及以上尺寸FHD、4K和8K面板生产的需要。

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