中國企業重金押注8.6代OLED,能否重演LCD產業逆轉史?



合肥近年來很火!而這主要是因為合肥投資了京東方、長鑫儲存、蔚來等等這一系列“神操作”而出圈,短短數年間就建立起了包含面板、晶片、新能源汽車等先進製造產業叢集,被網友稱為“最牛風投城市”。

就在最近,維信諾與合肥市政府簽署合作備忘錄,雙方將合力推動維信諾第8.6代AMOLED生產線項目的投資建設和生產營運。這是國內第二個明確將加入這一戰局的面板廠商。這一項目的簽約落地,引發了市場關注。


01 OLED技術起源與發展

OLED(Organic Light-Emitting Diode),即有機發光二極體,是一種電流型的有機發光器件。其原理是利用有機半導體材料和發光材料在電場驅動下,通過載流子(電子和空穴)的注入和復合導致發光的現象。具體來說,OLED器件包括ITO透明電極和金屬電極,分別作為器件的陽極和陰極。在一定電壓驅動下,電子和空穴分別從陰極和陽極注入到電子和空穴傳輸層,然後遷移到發光層並在其中相遇,形成激子並激發發光分子,後者經過輻射弛豫而發出可見光。

OLED螢幕相比傳統LCD(液晶螢幕)具有許多優勢,包括更輕薄、亮度高、功耗低、響應快、清晰度高、柔性好、發光效率高等。這些特點使得OLED在滿足平面顯示器應用上顯得非常突出,尤其是在高端手機、電視等電子產品中得到了廣泛應用。

OLED的研究起源於上世紀中葉後期。1979年,在美國柯達公司從事科研工作的華裔科學家鄧青雲博士(Dr. C.W. Tang)意外發現有機蓄電池在黑暗中發光,這一發現為OLED的研究奠定了基礎。鄧博士因此被稱為“OLED之父”。

1987年,美國科學家奧斯坦·弗雷切提和史蒂文·范·辛普森發現第一種可以作為有機發光二極體的有效材料,這一發現被認為是OLED研究的重要里程碑。同年,同屬柯達公司的汪根樣博士和同事成功地使用類似半導體PN接面的雙層有機結構第一次作出了低電壓、高效率的光發射器,為OLED顯示器的生產奠定了基礎。柯達公司推出的第一款OLED雙層器件,展示了OLED優異的性能,包括更薄、更黑、響應更快等特點。

1997年,OLED由日本先鋒公司在全球第一個商業化生產並用於汽車音響。早期,OLED的唯一市場為車載顯示器,之後逐漸擴展到手機、PDA、相機等領域。2010年前後韓國三星突破了5-6代線、硬屏OLED的大規模高品質量產技術。

2009年,各大廠商開始將重心轉向AMOLED,導致AMOLED產值首度超越PMOLED。2013年,LGD、SMD等廠商推出55英吋OLED電視,標誌著OLED在大尺寸顯示領域取得突破。2017年蘋果十周年紀念手機iPhoneX採用AMOLED螢幕。隨著OLED技術的不斷成熟和市場規模的擴大,OLED產能逐漸提升。

OLED從首次商業應用到成功推出55英吋電視屏僅僅用了16年時間,而LCD走過這段歷程則花了32年時間,可見全球OLED產業發展非常迅猛。


02 高世代OLED技術難度高,將成為未來OLED發展主要趨勢

OLED第8代技術是一個重要的技術進步,主要針對中大尺寸面板的生產。

8.6 代是指“世代線”,幾代線主要是指基板的尺寸,越大越可以生產大尺寸螢幕,或者一次工藝切割出更多的小尺寸屏,滿足大螢幕需要或極大提高生產效率。

第8代OLED技術主要面向平板電腦、筆記型電腦等中大尺寸IT產品市場,通過採用更大的玻璃基板,提高生產效率和經濟性。第8.6代OLED生產線對應的玻璃基板尺寸為2290*2620mm。

目前,國內OLED面板產線主要以6代及以下世代線為主,6代及以下世代線主要用於中小尺寸液晶基板玻璃。中大尺寸基板技術難度高,國內廠商進一步加大新產品的技術研發投入,8.6代和8.5代OLED產線逐漸開始量產,為中大尺寸基板玻璃產業規模化發展奠定了基礎。

日本和韓國在OLED領域已經展開了技術角逐,特別是在第8代OLED FMM(精細金屬掩範本)領域。大日本印刷DNP和韓國材料商豐元精密Poongwon Precision都在積極擴充產能和引進新技術。

此外,三星顯示已與日本愛發科共同開發第8代全切式垂直蒸鍍機,並計畫從2024年開始量產IT用第8代OLED。京東方已經掌握了無FMM光刻圖形化技術,並在QLED和OLED上都有所嘗試。

從量產的第6代OLED FMM躍升至第8代OLED FMM並實現商業化,面臨技術和材料上的極大挑戰。隨著OLED電視和顯示器的逐步走熱,市場對高精度、大尺寸的超精細金屬掩膜版FMM的需求也將大幅增加。

不過,第8代OLED產線相比第6代線生產更經濟,有助於提高生產效率和降低成本。面向IT產品的第8.6代OLED產線通常採用Oxide基板而非LTPS基板,並使用RGB蒸鍍製程,這種工藝相比印刷OLED或QD-OLED方式成熟度更高。

高世代OLED將成為未來OLED發展主要趨勢。


03 全球面板巨頭重金佈局第8代OLED線

從全球範圍來看,中韓都在加緊佈局8.6代AMOLED生產線。

2021年前後三星和LG先後“最早”提出建設8代OLED IT專業用線的計畫。並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、桌上型電腦和平板等裝置的面板”需求。為此,兩年多以來,三星為代表的蘋果第一大顯示裝置供應商集團,韓系面板業已經在8代OLED IT用裝置和工藝路線上,投入大量研究。

去年四月份,三星顯示(Samsung Display Co.)斥資4.1萬億韓元(約合人民幣215.25億元),在韓國建立先進OLED面板的量產系統。今年三月份,三星顯示官宣,已開始建設新的 8.6 代 IT 有機發光二極體(OLED) 生產線,這是該公司為鞏固其在全球平板顯示器市場領導地位而採取的戰略舉措。該產線由兩條每月7.5K的生產線(每月15K)以雙堆疊串聯方式組成。

根據規劃,三星顯示將峨山中部工廠將現有的 L8 生產線改造為 A6 生產線,生產除智慧型手機外,面向 IT 裝置的 8.6 代 OLED 面板。這將是三星顯示器的第六條 OLED 生產線,計畫今年安裝主要裝置,並於 2026 年開始大規模生產。

今年二月份,有傳言稱 LG Display 將繼續建設其 8.6 代 (2250 x 2600mm) IT AMOLED 生產線。該公司已與裝置製造商洽談供應協議。據悉,這一項目計畫於今年下半年正式宣佈,產能可能為每月7500 至 15000 個基材。LG將利用其現有的P10廠房和裝置來降低成本,這意味著其WOLED電視面板產能擴張計畫將被推遲。預計未來IT AMOLED螢幕需求將大幅增長。

國內面板巨頭也不甘落後。京東方在成都開建了國內首條8.6代OLED面板生產線,是中國首條、全球第二條第8.6代AMOLED生產線,總投資630億元人民幣。目標在 2026 年量產 8.6 代 OLED 面板。

根據官方披露,京東方該項目佔地面積 92.52 萬㎡,項目公司註冊資本金 380 億元。其中,京東方籌集資金 199.994 億元,重產一期籌集資金 90.003 億元,電子公司籌集資金 90.003 億元,項目總投資與註冊資本的差額部分通過項目公司外部融資解決。該項目建設的G8.6產線將在現有G6 OLED 產線工藝技術基礎上,進一步提升背板與 OLED 發光器件製備工藝,使用該技術的產品較上一代產品具有更低功耗和更長的壽命。

在今年4月底,還有消息傳出TCL華星即將入局8.6代OLED。不過,TCL華星母公司TCL科技已經公告澄清此消息,TCL華星CEO趙軍還在本月初接受採訪時表示,“我們沒有明確的時間表去建8.6代的OLED產線,這件事的決策取決於很多方面,包括內部的技術準備度、市場的競爭、行業技術的迭代趨勢,我們會綜合考慮這些因素,會在適時的時間去評估,並且作相應的決策,但眼下確實沒有明確的時間表。”

新興顯示產業正站在技術革命與產業升級的交匯點上,建設高世代線是時勢所趨,是必須抓住的戰略機遇點。目前,中韓8.6代OLED產線的進展頗有競賽意味。

在LCD及小尺寸OLED市場格局逐漸清晰的情況下,目標中大尺寸8.6代OLED線進展已經成了顯示業界關注焦點,主流廠商們是否投資、何時投產、進展如何都將影響整個產業未來的競爭格局。


04 高世代線OLED有望重演LCD產業歷史

隨著韓國企業退出LCD行業,中韓兩國顯示產業競爭聚焦到OLED等韓國企業傳統強項以及Micro LED等新興顯示技術上來。儘管韓國企業在OLED技術上有數年的先發優勢和技術積累,但近年來中國顯示企業的不斷追趕也正在彌合差距。

在以智慧型手機為主的傳統OLED應用市場裡,中國顯示企業處於追趕者的位置。而在方興未艾的筆電、平板等新興OLED應用市場,中韓兩國顯示企業在技術上基本站在同一起跑線上。而這正是高世代OLED的戰場。

在高世代線OLED上方面,雖然國內廠商缺乏經驗,但包括三星在內的韓國企業也不是完全有經驗。因為8.6代線中韓各個廠商都是第一次做。

現在國內的兩個廠商規劃產能已經達到64K/月,韓國廠商官宣的三星顯示產能是15K/月,從這個維度上,中國已經在產能佈局上趕超了韓國。只是在技術維度上或投資速度上,三星顯示會快一些,因為它是明年或後年量產,而京東方要2026年之後才能量產,時間會慢一點。

得益於中國市場巨大的電子產品體量和海量的資金投入,OLED有望重現LCD產業中韓企業市場逆轉的局面。而這其中的關鍵之一在於國產裝置、材料和工藝技術的突破。

“當前OLED大尺寸供應以韓廠為主,BOE(京東方)的加入,大世代OLED產線的佈局,預示著OLED面板供應格局的進一步重塑,也有望加速OLED在IT產業的滲透,對產品的升級,新技術的匯入以及供應鏈上下游體系的完善都起到推動作用。”奧維睿沃中級研究經理魏天昊表示。

中金研究指出,目前OLED上游關鍵裝置與材料仍由海外廠商主導,國內廠商有望在部分中前段裝置、有機終端材料、掩膜版、驅動晶片領域逐步突破海外廠商壟斷。Omdia資料也指出,國內市場AMOLED面板國產化比率持續提升,如2023年中國大陸用於AMOLED的TFT背板產能總佔比升至43%,而韓國三星佔比下降至41%,而這意味著在AMOLED面板領域,國內廠商與韓國廠商已平分秋色,甚至在一些領域中國廠商已超過韓國廠商。

不過韓國企業和政府目前也在加緊佈局,企圖贏得這場競爭。

據韓媒報導,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,升級用於IT的第八代、用於電視機的第十代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援。中國業內也擔憂,韓國會利用和日本產業界的關係,在美國調解下,形成對中國OLED上游材料、裝置和高世代線建設競爭的“產業聯盟”——類似於“半導體、光刻機”等的歐美日韓聯動。

目前,三星與京東方A都稱其8.6代線將於26年量產,海內外的高世代OLED產線的軍備賽進度難分上下。在面向IT用的8.6代OLED技術戰場上,誰能搶佔先機,還待時間檢驗。 (半導體產業縱橫)