8代OLED IT线:行业之争的新赛点

那山那水 2023-05-30

    据韩国媒体报道,京东方IT第八代OLED生产线,即成都B16工厂,将于6月完成投资规划,并即将开工用地基础建设——这是关于国内新一代OLED线建设的“最新进展”,也在进一步预示着OLED显示新一轮技术抢跑大赛已经开始。

    OLED显示产业竞争的基本格局

    在OLED显示技术的发展史上,这一技术可以说是上世纪中叶后期发源于欧美、90年代量产于日本,但是真正发扬光大则要等到2010年前后韩国三星突破了5-6代线、硬屏OLED的大规模高品质量产技术:也因为独家专有的OLED硬屏手机,三星实现了那一个时代的“称王”。历史数据显示,三星最高曾经占据全球OLED显示产业99%的产能。

8代OLED IT线:行业之争的新赛点

维信诺新型OLED图形化技术样品

    但是,任何技术都是不断进步的、应用也是不断扩大的,三星对OLED市场的垄断,随着LGD和我国面板企业纷纷加入战团而迅速改变。2016年之后,OLED的手机用6代线大面积投产开花,带来了一轮技术扩散的高潮。但是,时至今日,三星依然是全球OLED市场占比过半的第一巨头。

    在2016年新一轮的OLED显示技术扩散中,有四条主线:第一是更多企业突破了6代线刚性屏技术;第二是我国企业在柔性OLED显示上几乎同步韩国三星和LG实现量产;第三是为VR等设备配套的硅基OLED显示,我国企业率先发力,目前技术水平、量产能力和在建投资规模保持世界领先;第四是TV用8.5代OLED线,这方面韩国LGD和三星保持领先,但是因由TV OLED比较LCD电视依然缺乏成本竞争力、规模竞争力,以及LCD液晶技术的不断进步,TV用OLED线尚未摆脱亏损现状。

    “从刚性OLED的大幅落后,到柔性OLED几乎与世界并驾齐驱,再到硅基OLED的领先布局……”随着OLED显示产业的不断发展,我国企业的基础已经从“基本为零,变成了部分领域领先”。而目前,8代IT OLED线已经成为下一个行业投资、研发和产能布局的关键赛点。

    8代OLED线“如此”重要!

    手机代表的小尺寸OLED市场饱和,TV代表的大尺寸市场,技术困难并没有完全克服,受制于生产效率和LCD的竞争,盈利情况不佳:这样的背景下,近三年来OLED行业将中尺寸,即10-20英寸IT用OLED屏幕作为了“新的需求点培育”。

    采用OLED屏幕的IT设备在厚度上更薄、未来可发展柔性和折叠应用、色彩上更为突出、对比度更高,尤其是对快速运动画面的显示像素反应速度会更快……

    5月18日,韩国产业通商资源部在首尔举行“显示器产业革新战略圆桌会议”;同期韩国经济副总理兼企划财政部长官秋庆镐称韩国将制定“夺回显示器世界第一的战略”……两者背后,核心的目标产品线即是“IT用OLED 8代线”。

8代OLED IT线:行业之争的新赛点

    据韩媒体报道,韩国政府将集中投入4200亿韩元规模的科学研究与研发(R&D)资金,升级用于IT的第八代、用于电视机的第十代OLED量产技术。同时,韩国还将给予OLED高世代线更多的税收和融资支持。我国业内也担忧,韩国会利用和日本产业界的关系,在美国调解下,形成对我国OLED上游材料、设备和高世代线建设竞争的“产业联盟”——类似于“半导体、光刻机”等的欧美日韩联动。

    从企业角度看,2021年前后三星和LG先后“最早”提出建设8代OLED IT专业用线的计划。并无可避免的第一时间瞄准了潜在大客户“苹果下一代的笔电、台式机和平板等设备的面板”需求。为此,两年多以来,三星为代表的苹果第一大显示设备供应商集团,韩系面板业已经在8代OLED IT用设备和工艺路线上,投入大量研究。

    可以说,8代线IT用OLED线关乎于:第一韩国显示产业的中近期国家级竞争;第二新一代消费类IT设备终端厂商的竞争力;第三OLED显示技术进一步发展的行业和供应商竞争力!这将是即刚性OLED、柔性OLED、硅基OLED、TV OLED之后,一个崭新的行业“赛点”:业内人士表示,基于OLED对液晶的不断替代的可能性,我国面板企业如果不能抓住8代线的大尺寸机会,可能将目前因液晶显示器强大而占据的全球显示产业第一位置,拱手让人。

    8代IT OLED,承上启下的技术枢纽

    “与液晶面板相似,OLED制造也会遵从‘从小到大’的发展过程。”——这既是,手机、IT到TV的市场需求扩展。此前,LGD期望跳过IT,直接用TV的成功,打对手一个措手不及。但是目前看,这种技术难度过于跨越的选择,并不是明智之举。例如,LGD建设了数年的10.5代TV用OLED线,已经再次工程延期。

    IT用OLED线和传统手机线有什么区别呢?答案在于,8代线的制造效率和生产规模要比手机的6代线高很多。IT面板亦完全可以采用6代线制造,但是其成本和效率不占优势。抢先实现8代线的IT OLED面板制造,相比于6代线主要意义是“效率”提升。

    和TV用OLED线比,8代IT线有何区别呢?答案是,IT线对显示亮度的需求没有TV高,但是对图形化的精度——即显示分辨率需求要比TV产品高很多。

    理论上,今天大多数彩电也能采用6代线切割面板,但是与高世代线、更大基板产品比,效率更低——即显示面板制造的效率,存在着越是大尺寸显示设备越需要更高世代线的“效率成本”规律。而克服IT用8代OLED线建设和量产工艺,也会为进一步的TV市场OLED化奠定更多的产业基础:毕竟今天相当多的液晶电视依然采用8.5/8.6代线切割。

    同时,因为LGD和三星具有8.5代TV用OLED线量产的经验(虽然盈利能力不足);因此,行业普遍认为投资IT用OLED的8.x代线,在技术上并不具有“无法跨越”的障碍。不过,目前TV用OLED面板,LGD和三星分别采用了白色和蓝色OLED的“单色方案”,这与IT市场必然需要RGB OLED原生彩色方案会显著不同。即OLED成膜和图形化的精度是IT用8代OLED线的主要技术难点。

    OLED未来:围绕成膜和图形化的技术之争

    对于要发展大尺寸化OLED 屏幕技术,这一点行业有充分的共识。但是,对于大尺寸化OLED、高世代线的技术路线,行业却又有分歧:

    从TV面板,已经实现了量产的韩国LGD和三星看,蒸镀工艺依然是最大的难点。这也是二者采用不同的彩色化方案,但同时选择“单色OLED材料图形化”的原因。围绕蒸镀技术的难题,则主要有:大尺寸蒸镀的均匀性、设备可及性以及大尺寸图形化传统的金属掩膜版(FMM)成本、精度和大尺寸掩膜版的重力变形问题。

    对此,行业形成了传统方案、改进蒸镀方案和印刷技术方案三种不同选择:传统方案即目前LGD和三星在TV面板上采用的“通过彩色化技术调整”避免“RGB三原色蒸镀”的方案。这种方案完全继承了6代OLED的技术特点,但通过不同的彩色化方案,简化了难度。

    改进蒸镀方案主要有两种:第一是,三星等企业考虑的垂直蒸镀方案,好处是解决FMM大尺寸化后水平方向的重力变形问题。第二是,日本JDI率先提出的“光刻图形化OLED方案”,即无FMM蒸镀技术。JDI曾经传出与三星合作量产这一技术方案的大尺寸OLED面板;2023年JDI与我国企业惠科亦签订了围绕这一技术的合作意向书、我国企业维信诺近日发布了自主研发的“无FMM”光刻图形化OLED技术方案。

    所谓改进蒸镀方案,可以看到主要围绕FMM进行。其依然需要佳能等设备企业的大尺寸高精度蒸镀机等关键核心设备支持。同时,这些改进方案都缺乏实际大规模量产验证。

    印刷技术方案是OLED大尺寸化的另外选择。包括喷墨、激光热转印等各种印刷OLED技术,具有效率、成本上的理论制造优势。几乎全球主要大尺寸面板玩家都有该方面的研发投入。例如,日本JOLED实现了5代线级别喷墨印刷OLED的少量量产、我国京东方和华星光电等建立有专门的印刷技术试验线。

    目前,实现“实验线试制”的印刷OLED技术很多,但是哪一个企业真正摸到了量产的技术底线,尚无定论。从技术角度看,印刷OLED需要全新的“印刷设备”和“印刷OLED油墨”。其技术全新度要比改进的蒸镀OLED线高很多,因此技术风险和难度也更高——但是,如果能成功,其颠覆性的成本、大尺寸化和量产优势也更大。

    在业内看来,8代以上的OLED,无论是IT用还是TV用,都已经因为“以上技术路线的不确定性”,而存在“投资选择的困难”:谁都不想投入巨资的新线,建成就是“落后”的工艺选择。这也是近三年来大尺寸OLED吹风不断,但实际建设尚未展开的原因——拥有技术路线赌博的性质,行业人士如此表示:技术不确定性,加上投资巨大,可能是让行业企业对8代IT OLED线建设颇为谨慎的两大原因。(如,据消息人士表示,京东方曾经计划的B16工厂投资规模为,以每月3万张(30K)八代玻璃基板为标准,投资680亿元,约12.7万亿韩元。)

    从2023年的最新动态看,我国华星光电更倾向于印刷技术、惠科和维信诺选择了光刻图形化的无FMM技术、三星等如果想抢先完成8代IT线建设和量产,很可能被迫采用最为成熟的“传统6代线技术的基板放大方案”。——京东方也可能选择跟随三星的技术工艺选择。

    综上所述,OLED行业的确在认真研究和论证8代IT线的投资。这将是又一轮数千亿元人民币以上的“大规模资本、技术和产能”战争。不过,从市场端看,IT用OLED面板暂时可以由6代线顶着;同时,大尺寸OLED工艺路线也并未完全定型——更高世代、更大基板的OLED之争,似乎更多的是阵营对未来的投资(而非短期内可见产品的计划)。

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