據韓國媒體報道,京東方IT第八代OLED生產線,即成都B16工廠,將于6月完成投資規劃,并即將開工用地基礎建設——這是關于國內新一代OLED線建設的“最新進展”,也在進一步預示著OLED顯示新一輪技術搶跑大賽已經開始。
OLED顯示產業競爭的基本格局
在OLED顯示技術的發展史上,這一技術可以說是上世紀中葉后期發源于歐美、90年代量產于日本,但是真正發揚光大則要等到2010年前后韓國三星突破了5-6代線、硬屏OLED的大規模高品質量產技術:也因為獨家專有的OLED硬屏手機,三星實現了那一個時代的“稱王”。歷史數據顯示,三星最高曾經占據全球OLED顯示產業99%的產能。
維信諾新型OLED圖形化技術樣品
但是,任何技術都是不斷進步的、應用也是不斷擴大的,三星對OLED市場的壟斷,隨著LGD和我國面板企業紛紛加入戰團而迅速改變。2016年之后,OLED的手機用6代線大面積投產開花,帶來了一輪技術擴散的高潮。但是,時至今日,三星依然是全球OLED市場占比過半的第一巨頭。
在2016年新一輪的OLED顯示技術擴散中,有四條主線:第一是更多企業突破了6代線剛性屏技術;第二是我國企業在柔性OLED顯示上幾乎同步韓國三星和LG實現量產;第三是為VR等設備配套的硅基OLED顯示,我國企業率先發力,目前技術水平、量產能力和在建投資規模保持世界領先;第四是TV用8.5代OLED線,這方面韓國LGD和三星保持領先,但是因由TV OLED比較LCD電視依然缺乏成本競爭力、規模競爭力,以及LCD液晶技術的不斷進步,TV用OLED線尚未擺脫虧損現狀。
“從剛性OLED的大幅落后,到柔性OLED幾乎與世界并駕齊驅,再到硅基OLED的領先布局……”隨著OLED顯示產業的不斷發展,我國企業的基礎已經從“基本為零,變成了部分領域領先”。而目前,8代IT OLED線已經成為下一個行業投資、研發和產能布局的關鍵賽點。
8代OLED線“如此”重要!
手機代表的小尺寸OLED市場飽和,TV代表的大尺寸市場,技術困難并沒有完全克服,受制于生產效率和LCD的競爭,盈利情況不佳:這樣的背景下,近三年來OLED行業將中尺寸,即10-20英寸IT用OLED屏幕作為了“新的需求點培育”。
采用OLED屏幕的IT設備在厚度上更薄、未來可發展柔性和折疊應用、色彩上更為突出、對比度更高,尤其是對快速運動畫面的顯示像素反應速度會更快……
5月18日,韓國產業通商資源部在首爾舉行“顯示器產業革新戰略圓桌會議”;同期韓國經濟副總理兼企劃財政部長官秋慶鎬稱韓國將制定“奪回顯示器世界第一的戰略”……兩者背后,核心的目標產品線即是“IT用OLED 8代線”。
據韓媒體報道,韓國政府將集中投入4200億韓元規模的科學研究與研發(R&D)資金,升級用于IT的第八代、用于電視機的第十代OLED量產技術。同時,韓國還將給予OLED高世代線更多的稅收和融資支持。我國業內也擔憂,韓國會利用和日本產業界的關系,在美國調解下,形成對我國OLED上游材料、設備和高世代線建設競爭的“產業聯盟”——類似于“半導體、光刻機”等的歐美日韓聯動。
從企業角度看,2021年前后三星和LG先后“最早”提出建設8代OLED IT專業用線的計劃。并無可避免的第一時間瞄準了潛在大客戶“蘋果下一代的筆電、臺式機和平板等設備的面板”需求。為此,兩年多以來,三星為代表的蘋果第一大顯示設備供應商集團,韓系面板業已經在8代OLED IT用設備和工藝路線上,投入大量研究。
可以說,8代線IT用OLED線關乎于:第一韓國顯示產業的中近期國家級競爭;第二新一代消費類IT設備終端廠商的競爭力;第三OLED顯示技術進一步發展的行業和供應商競爭力!這將是即剛性OLED、柔性OLED、硅基OLED、TV OLED之后,一個嶄新的行業“賽點”:業內人士表示,基于OLED對液晶的不斷替代的可能性,我國面板企業如果不能抓住8代線的大尺寸機會,可能將目前因液晶顯示器強大而占據的全球顯示產業第一位置,拱手讓人。
8代IT OLED,承上啟下的技術樞紐
“與液晶面板相似,OLED制造也會遵從‘從小到大’的發展過程。”——這既是,手機、IT到TV的市場需求擴展。此前,LGD期望跳過IT,直接用TV的成功,打對手一個措手不及。但是目前看,這種技術難度過于跨越的選擇,并不是明智之舉。例如,LGD建設了數年的10.5代TV用OLED線,已經再次工程延期。
IT用OLED線和傳統手機線有什么區別呢?答案在于,8代線的制造效率和生產規模要比手機的6代線高很多。IT面板亦完全可以采用6代線制造,但是其成本和效率不占優勢。搶先實現8代線的IT OLED面板制造,相比于6代線主要意義是“效率”提升。
和TV用OLED線比,8代IT線有何區別呢?答案是,IT線對顯示亮度的需求沒有TV高,但是對圖形化的精度——即顯示分辨率需求要比TV產品高很多。
理論上,今天大多數彩電也能采用6代線切割面板,但是與高世代線、更大基板產品比,效率更低——即顯示面板制造的效率,存在著越是大尺寸顯示設備越需要更高世代線的“效率成本”規律。而克服IT用8代OLED線建設和量產工藝,也會為進一步的TV市場OLED化奠定更多的產業基礎:畢竟今天相當多的液晶電視依然采用8.5/8.6代線切割。
同時,因為LGD和三星具有8.5代TV用OLED線量產的經驗(雖然盈利能力不足);因此,行業普遍認為投資IT用OLED的8.x代線,在技術上并不具有“無法跨越”的障礙。不過,目前TV用OLED面板,LGD和三星分別采用了白色和藍色OLED的“單色方案”,這與IT市場必然需要RGB OLED原生彩色方案會顯著不同。即OLED成膜和圖形化的精度是IT用8代OLED線的主要技術難點。
OLED未來:圍繞成膜和圖形化的技術之爭
對于要發展大尺寸化OLED 屏幕技術,這一點行業有充分的共識。但是,對于大尺寸化OLED、高世代線的技術路線,行業卻又有分歧:
從TV面板,已經實現了量產的韓國LGD和三星看,蒸鍍工藝依然是最大的難點。這也是二者采用不同的彩色化方案,但同時選擇“單色OLED材料圖形化”的原因。圍繞蒸鍍技術的難題,則主要有:大尺寸蒸鍍的均勻性、設備可及性以及大尺寸圖形化傳統的金屬掩膜版(FMM)成本、精度和大尺寸掩膜版的重力變形問題。
對此,行業形成了傳統方案、改進蒸鍍方案和印刷技術方案三種不同選擇:傳統方案即目前LGD和三星在TV面板上采用的“通過彩色化技術調整”避免“RGB三原色蒸鍍”的方案。這種方案完全繼承了6代OLED的技術特點,但通過不同的彩色化方案,簡化了難度。
改進蒸鍍方案主要有兩種:第一是,三星等企業考慮的垂直蒸鍍方案,好處是解決FMM大尺寸化后水平方向的重力變形問題。第二是,日本JDI率先提出的“光刻圖形化OLED方案”,即無FMM蒸鍍技術。JDI曾經傳出與三星合作量產這一技術方案的大尺寸OLED面板;2023年JDI與我國企業惠科亦簽訂了圍繞這一技術的合作意向書、我國企業維信諾近日發布了自主研發的“無FMM”光刻圖形化OLED技術方案。
所謂改進蒸鍍方案,可以看到主要圍繞FMM進行。其依然需要佳能等設備企業的大尺寸高精度蒸鍍機等關鍵核心設備支持。同時,這些改進方案都缺乏實際大規模量產驗證。
印刷技術方案是OLED大尺寸化的另外選擇。包括噴墨、激光熱轉印等各種印刷OLED技術,具有效率、成本上的理論制造優勢。幾乎全球主要大尺寸面板玩家都有該方面的研發投入。例如,日本JOLED實現了5代線級別噴墨印刷OLED的少量量產、我國京東方和華星光電等建立有專門的印刷技術試驗線。
目前,實現“實驗線試制”的印刷OLED技術很多,但是哪一個企業真正摸到了量產的技術底線,尚無定論。從技術角度看,印刷OLED需要全新的“印刷設備”和“印刷OLED油墨”。其技術全新度要比改進的蒸鍍OLED線高很多,因此技術風險和難度也更高——但是,如果能成功,其顛覆性的成本、大尺寸化和量產優勢也更大。
在業內看來,8代以上的OLED,無論是IT用還是TV用,都已經因為“以上技術路線的不確定性”,而存在“投資選擇的困難”:誰都不想投入巨資的新線,建成就是“落后”的工藝選擇。這也是近三年來大尺寸OLED吹風不斷,但實際建設尚未展開的原因——擁有技術路線賭博的性質,行業人士如此表示:技術不確定性,加上投資巨大,可能是讓行業企業對8代IT OLED線建設頗為謹慎的兩大原因。(如,據消息人士表示,京東方曾經計劃的B16工廠投資規模為,以每月3萬張(30K)八代玻璃基板為標準,投資680億元,約12.7萬億韓元。)
從2023年的最新動態看,我國華星光電更傾向于印刷技術、惠科和維信諾選擇了光刻圖形化的無FMM技術、三星等如果想搶先完成8代IT線建設和量產,很可能被迫采用最為成熟的“傳統6代線技術的基板放大方案”。——京東方也可能選擇跟隨三星的技術工藝選擇。
綜上所述,OLED行業的確在認真研究和論證8代IT線的投資。這將是又一輪數千億元人民幣以上的“大規模資本、技術和產能”戰爭。不過,從市場端看,IT用OLED面板暫時可以由6代線頂著;同時,大尺寸OLED工藝路線也并未完全定型——更高世代、更大基板的OLED之爭,似乎更多的是陣營對未來的投資(而非短期內可見產品的計劃)。