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三年要把两大韩国巨头拉下马!国产屏幕上位之路

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智东西(公众号:zhidxcom)文 | 云鹏

最近,京东方OLED屏幕送测苹果,或将超越LGD成为苹果iPhone屏幕第二大供应商的消息刷爆科技圈。

最终供应链传出消息,京东方送测的OLED屏幕未能通过苹果iPhone 12的屏幕测试。国产屏幕与苹果的这次牵手未能如愿,但国产OLED屏幕却第一次拿到了能与全球一线OLED屏幕巨头同台竞技的资格。

据Sigmaintell数据显示,在2019年智能手机AMOLED屏幕市场中,大陆面板出货量达到了5500万片,同比增长165%,市场占比来到了12%。虽然12%并不多,但相比2018年三星一人吃去九成以上市场来说,提升还是肉眼可见的。

有业内专家预测,2020年中国OLED屏幕将在全球市场中占据28%的份额,2023年中国将超越韩国成为OLED赛道的最大玩家。今年,无疑将是国产OLED屏幕的发展的关键之年。当然,我们也能看到三星等一线巨头在技术水平、产能上的显著优势。国产OLED屏幕的全面翻身,任重而道远。

与韩国巨头的差距是如何拉开的,这些年中国厂商又是如何在被三星、LGD近乎垄断的AMOLED市场中分得一杯羹的?OLED屏幕从“万元机”落地“千元机”,清一色三星屏的高端旗舰逐渐接纳国产OLED屏幕。取代韩国,摘得OLED桂冠,我们的底气究竟在哪里?

一、国产OLED仍处“初级”阶段,产业链上游薄弱

在各家智能手机厂商发布会上,凡是对屏幕素质着重宣传的,几乎都采用的是三星OLED屏幕,华为的P40 Pro采用多家屏幕供应商,本身无可厚非,但由于国内供应商屏幕与三星屏幕在观看体验上存在一定差异,在近距离观看时略有“果粒感”,遭到了一些消费者的“吐槽”。

的确,在目前高刷新率、高分辨率盛行的智能手机市场中,三星OLED屏幕似乎成了唯一选择。传统LCD屏幕由于本身屏幕响应时间较慢,在高刷新率下会出现一定的“拖影”现象。

OLED屏幕虽然可以解决拖影问题,但是三星占据了目前屏幕像素排列方式中显示效果最佳的“钻石排列”,并且通过专利进行保护。所以国产屏幕在像素排列上就有着先天“劣势”。屏幕像素只有红、绿、蓝三种颜色,一旦最佳排列方式被找到,很难有新的突破点。

▲三星“钻石排列”

另外,三星从2006年开始,十多年来在OLED屏幕领域积累的技术,也让他们的OLED屏幕技术有着别人“学不来”的特点。比如在峰值亮度、对比度、显示稳定度方面,三星OLED屏幕仍然有着较大优势。

除了普通消费者能够感知的差异,国内OLED屏幕厂商在技术水平、生产力上相较三星也有一定落后。

有业内人士指出,国产AMOLED面板在良率、显示性能、产品可靠性等方面还有待提升,比如目前三星柔性OLED屏幕的良率可达80-90%,而国内头部厂商硬性OLED屏幕的良率仅在70-80%左右。要知道,柔性屏幕的工艺难度要远超硬性屏幕。

国内某头部厂商相关负责人说, AMOLED技术其实门槛很高,国内面板厂商的AMOLED技术和国内AMOLED产业链都还处于成长期,产能和良率的稳定释放还需要一定时间。目前国内OLED产业整体还处于良率爬坡期,规模较小、产能相对较低,并且产品技术门槛普遍不高。

的确,虽然目前国产OLED屏幕的应用似乎呈现爆发态势,但是从整个OLED屏幕产业链的角度来看,其实是不完整的,甚至是严重缺失。

简单来说,有机发光材料和生产设备是OLED屏幕生产中最主要的成本所在,属于链条上游。而国内OLED行业的投资主要集中于下游面板的制造,例如京东方、华星光电、维信诺、深天马等主流厂商均处于产业中游,是主要的面板制造商。

上游的材料与设备领域无疑是国内OLED产业发展的短板。

二、差距从何而来,三星凭什么这么厉害?

其实国内头部厂商都十分清楚自己的短板所在,但他们也是有苦说不出,很多时候,在某些关键技术上被“卡脖子”,是一件非常难受的事情,而他们与三星之间的差距,也在技术的不断迭代中被渐渐拉开。

OLED是“有机发光二极管”的简称,正如它的名字,OLED本身是一种主动式发光器件, 简单来说,OLED中比较重要的是阳极、阴极和发光层,在电场作用下,两极产生的物质会在发光层中相遇并依据配方不同,产生红、绿、蓝这三种基本色彩。

在OLED面板的生产过程中,最为关键的就是OLED材料和生产设备。

处于产业链上游的OLED材料大约要占整个OLED面板成本的20%-30%,主要涉及电极材料、有机发光材料、偏光片、封装胶等。

日本idemitsu、韩国三星和LG化学、美国陶氏化学和UDC,德国默克和Novaled等欧美、日韩厂商基本上垄断了全球OLED产业的材料市场,仅就有机发光材料这一块市场,日韩厂商就吃去了八成以上。

这些厂商已经成为目前世界范围内OLED显示面板的主要上游原料供货商。并且,这些材料巨头已对OLED材料专利及技术做了较为严密的系统性布局和封锁。相比之下,国内OLED材料企业起步晚,短期内是很难突破国外专利壁垒的。

有业内人士表示,目前具有自主知识产权的国产OLED材料还远未实现规模化销售,市场份额也比较低。

生产设备方面的情况同样不容乐观。

从OLED设备供应商的分布看,韩国和日本企业占据了70%以上的市场。OLED设备分为17个大类,而国内设备覆盖范围仅有39%,虽然目前国内已有6代及以上OLED产线,但从2016年开始建设的项目国产化设备渗透率只有2.5%。

▲OLED主要生产设备厂商

在这17大类设备中,最为关键的设备就是蒸镀机。OLED制备工艺的核心就在于一个“蒸”字,其实OLED屏幕上的每一个像素点都是通过蒸镀工艺附着到LTPS玻璃基板上的。蒸镀机其实就相当于屏幕制造领域的“光刻机”。

所谓蒸镀,就是在真空环境中,通过电流加热、电子束轰击加热和激光加热等方法,使有机材料蒸发成原子或分子,并在基板表面凝结,从而形成一层薄膜,每块OLED面板都包含了许多这样的膜层。

而且蒸镀的对象不仅是发光材料,甚至连金属电极也是蒸镀上去的。这也侧面体现出蒸镀工艺需要达到怎样的精度。目前能够制造高精度蒸镀机的厂商,只有日本Tokki。

据称Tokki蒸镀机的误差范围可以控制在5微米之内,大约是一根头发丝直径的百分之一。而蒸镀机整体的长度大约是100米,就像一列小火车,近20年前,这样一台蒸镀机的价格大约是8500万美元。

▲Tokki蒸镀机

14年前,OLED行业才刚刚起步不久,很多厂商因扛不住成本压力纷纷退出,Tokki出现了48亿日元的亏损,一度面临破产。但三星看中了OLED轻薄、省电、色彩艳丽的特点,认为OLED是一只“潜力股”,他们不但没有砍单,反而继续增单,帮助Tokki扩充产能。

苦苦坚持了12个月以后,日本佳能投资76亿日元入股Tokki,成为其母公司,Tokki也正式改名为Canon Tokki,真正活了过来。

在此之后,得益于这样的“生死之交”,三星买断了Canon Tokki蒸镀机的所有产能。一直到2017年Canon Tokki扩充产能,从4台产能增加至7台,LGD和京东方才有幸各获得1台产能,而三星独占5台。

京东方成都G6产线在2017第一季度才购入了首台Tokki蒸镀设备,从而获得与三星在OLED领域竞争的基础。

在上游材料、生产设备上的优势,让韩国三星、LGD等厂商在起跑线上就大幅领先了对手。从2007年开始,他们的产能和增长率一直保持领先,并且在技术上一直处于引领地位。

▲日韩厂商OLED产能

规则从来都是胜者制定的,目前市场主流的OLED生产要么采用三星的“LTPS-TFT基板+RGB OLED”技术路线,要么采用LGD的“Oxide 基板+白光”技术路线。但不管走哪条路,核心技术都被牢牢把握在二者手中。

三、技术封锁下另辟蹊径,国内下游厂商支持

由于蒸镀技术是生产OLED面板最成熟且稳定的方案,因此每个入局的玩家都避不开蒸镀机。而三星这样的垄断,让国内厂商不得不寻找新的技术突破点。

喷墨打印技术目前是国内厂商普遍选择的另一条道路。既然OLED屏幕的每个像素点可以蒸上去,那么就同样可以“印”出来。

喷墨打印技术就是使用“喷”OLED材料的方式来制作显示器的有机材料膜层,通过喷墨印刷设备上的多个印刷喷头,将不同颜色的聚合物发光材料溶液精确的沉积在ITO玻璃基板的隔离柱槽中,从而构成可发光的像素。

与蒸镀技术相比,喷墨打印技术可以节省90%的OLED面板原材料。并且喷墨打印技术可以有效提升成品的使用寿命,该技术也更容易适应大尺寸基板的切割需要,可以顺应高代线处理大尺寸基板的趋势。

不过目前喷墨打印技术的发展也遇到了一些瓶颈,其中最大的难点在于减小像素间的差异、提升设备的喷墨精度。对于喷墨打印技术来说,油墨稳定性其实不是最大的问题,设备的精度和稳定性才是真正的挑战所在

当然,采用喷墨打印技术生产的OLED屏幕,其显示效果和性能表现与三星、LGD等厂商采用蒸镀技术生产的高端OLED屏幕尚有一定差距。该技术更像是一种折中方案,也是国内厂商艰难探索后找到的一条出路。

除了厂商们自身的努力探索,国际贸易形势也如同一只“上帝之手”,推动着中国OLED产业的发展。

由于当前的贸易摩擦,供应链安全成为了科技行业的关注焦点,不少下游终端品牌厂商都意识到战略性培养自主健全供应链的重要性,而屏幕作为手机产业链的核心部件,成为了厂商们关注的重点。

目前华为、小米、OPPO、中兴等品牌都已经从新技术合作研发、高端机型战略供应等方面与国内OLED屏幕厂商展开合作。目前这些厂商的部分新机中都有国产OLED屏幕的身影,比如中兴最新的Axon 11 5G就采用了维信诺的AMOLED屏幕,而华为P40 Pro的部分机型也采用了京东方的90Hz高刷新率AMOLED屏幕。

四、国内OLED玩家奋起直追,产能即将释放

经过多年追赶,目前国内OLED屏幕厂商已经到了“拿得出手”的阶段,而市场份额也在快速增长。

京东方目前在国内柔性AMOLED面板市场中布局规模最大,也是最早宣布G6高代柔性AMOLED产线量产的厂商。不过在2018年及更早的时候,京东方柔性AMOLED只能应用于一些中低端机型上。

从2018年开始,华为在旗舰机P2O Pro上首次搭载了京东方的AMOLED柔性屏,也开启了国产柔性AMOLED屏幕进军一线终端厂商的道路。随后,华为P30、Mate 30系列陆续采用京东方的柔性AMOLED屏幕。

目前最新的华为P40、荣耀30系列也部分采用了京东方屏幕,最近还有业内人士透露,京东方决定专门为苹果投资OLED模组产线,计划在其位于四川的工厂中专门新建10条产线。另外,京东方也在为笔记本厂商开发15.6英寸、12.6英寸、13.3英寸的OLED面板。

▲华为P40 Pro

华星光电作为国产屏幕领域的二把手,也在近两年快速切入AMOLED市场,去年华星光电生产的折叠屏已经为摩托罗拉Razr手机供货,而今年2月小米发布的旗舰小米10系列也部分采用了华星光电定制的AMOLED曲面屏。

TCL科技董事长李东生曾提到,随着产能爬坡和新客户开发,华星光电2020年在柔性OLED屏幕赛道上有望更快实现放量。

▲摩托罗拉Razer

维信诺虽然之前业务重心在PMOLED上,但自2017年在《战狼2》中的AGM X2手机上亮相以来,维信诺先后为坚果Pro 2S、努比亚红魔5G游戏手机等终端产品提供柔性AMOLED屏幕,今年也有望进入华为的供应链,为荣耀30系列等产品提供柔性AMOLED屏幕。

和辉光电是目前国内已有产能规划中硬性OLED屏幕产能最大的厂商,此前曾为BBK打造了11英寸OLED面板、为华为打造了11.5英寸OLED面板,为惠普和戴尔打造了15.6英寸OLED面板。

主要专注于中小尺寸手机屏幕的深天马,过去以供应LCD屏幕为主,目前在AMOLED技术方面也已经有所布局,以硬性AMOLED屏幕为主,客户主要是联想、华硕和HTC。曾经在2018年就亮相于ROG游戏手机上的120Hz OLED屏幕,就是天马的手笔。

总体来看,根据Omdia数据显示,2019年中国面板厂商的OLED面板出货总量为1.05亿块,相较2018年的3200万块翻了三倍有余,其中智能手表和智能手机面板大概各占一半,均在5000万块左右。

在柔性OLED面板市场中,京东方的出货量相较2018年翻了将近4倍,达到了1700万块,维信诺以260万块的出货量位居国内第二。在硬性OLED面板方面,和辉光电的出货量为2670万块,排名国内第一,京东方以2210万块紧随其后,相较2018年翻了12倍。

目前国内已经有21条已建和在建的OLED产线,其中6代产线共有15条,全部满产后总产能加起来超过500K/月,目前已经实现量产或满产的14条产线中,有7条为6代线,产能也超过了250K/月。

▲国内主要OLED面板厂商产线情况

有专家预测,到2021年,我国OLED产线月产能将占到全球产能的26%,到2023年,中国大陆地区的OLED面板总产能占比将近46%,届时中国将成功取代韩国成为全球最大的OLED面板供应商。

一些业内人士预计,中国OLED面板厂商产能的释放、良率的提升,会使出货量随之显著提升,OLED面板也将出现供大于求的局面,各家厂商为了抢占市场份额,很可能会发生“价格战”。

目前OLED面板价格下降的趋势已然显现。据CINNO Research数据显示,6.4英寸柔性AMOLED面板价格从2月份的55美元下降到4月份的53美元,每月平均下降1美元。

在2019年,只有高端旗舰智能手机才会使用AMOLED屏幕,而售价也普遍在4000元以上,但从今年开年起,AMOLED屏幕手机的价格被不断拉低,如今一部两千元以内智能手机也有不少都搭载了AMOLED屏幕,并且还具有90Hz的高刷新率。

中国OLED厂商产能的释放,无疑会进一步加速OLED屏幕的普及和技术的下放。

结语:国产OLED逆袭?还要狠抓技术、完善产业链

OLED屏幕的发展史,无疑是围绕着OLED材料和生产设备展开的,而十几年积累的技术差距和产业链生态的缺口,需要国内厂商潜心追赶,下功夫啃技术硬骨头。时间、资本,无一不需要狠砸。

三星目前在智能手机OLED屏幕市场中以88.1%的份额处于相对主导地位,但OLED屏幕市场的机会仍然巨大。OLED屏幕市场增长迅猛,有研究机构预计到2023年全球中小尺寸OLED市场渗透率将达到68.1%,LCD屏幕市场将逐渐被OLED屏幕所取代。

智能手机出货量虽然会因疫情影响有所下降,但Omdia预计智能手机所使用的AMOLED面板则可以在今年实现逆势增长,从2019年的4.71亿块增加到5.13亿块,并且AMOLED面板在手机市场中的渗透率也会进一步提升。

对于中国OLED厂商来说, 被设备卡脖子的苦日子已经逐渐过去,“人有我无”不再是常态,而未来,能否在OLED核心技术领域有所突破,掌握核心技术,将决定着他们的上限

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