退出LCD市场 三星OLED新突围

三星显示器公司能否复制中小尺寸OLED成功经验，在两者之间探索出一条康庄大道，再次登上中大尺寸OLED王座呢？
作者｜林美炳 校对｜张轶群
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集微网报道 OLED集省电、轻薄、柔性等优势于一身，被认为是下一代显示技术，得OLED得天下。全球面板行业群雄逐鹿，三星显示器公司、LG Display、京东方、维信诺等皆斥巨资不断加码OLED，抢占OLED市场机遇。

目前，三星显示器公司是中小尺寸OLED市场王者，但是中大尺寸OLED却是其多年来不愿提及的痛，九年前三星显示器公司由于选错中大尺寸OLED技术路线，输给LG Display，不得不暂时败退。
如今，三星显示器公司彻底退出液晶面板市场，重返中尺寸OLED市场，不再孤注一掷，而是双管齐下。三星显示器公司水平蒸镀8.5代QD-OLED量产不到一年就决定投资垂直蒸镀8.5代RGB OLED。近日，三星显示器公司首席执行官崔周善（Joo-seon Choi）在IMID 2022主题演讲中表示，将投资IT用第 8 代OLED生产线，目标2024年投产。
但是水平蒸镀8.5代OLED面临“重力下垂”等挑战，垂直蒸镀8.5代OLED更是无人区，充满未知风险，三星显示器公司能否复制中小尺寸OLED成功经验，在两者之间探索出一条康庄大道，再次登上中大尺寸OLED王座呢？

投资QD-OLED 打通水平蒸镀工艺路线
蒸镀工艺是OLED制造的核心工艺之一，制约着OLED的良率和产能。根据精密金属掩膜版(FMM)放置方向，蒸镀工艺可分为水平蒸镀以及垂直蒸镀。目前，水平蒸镀是OLED产业的主流，所有已量产的OLED生产线都采用水平蒸镀工艺。
LG Display水平蒸镀8.5代WOLED生产线已经量产多年。三星显示器公司采用跟随策略，其8.5代QD-OLED生产线也采用水平蒸镀，目前良率正在持续提高。根据韩国媒体报道，去年11月，QD-OLED良率仅50%；今年4月中旬提高至75%；今年6月初提升到了80%；今年7月，崔周善透露，QD-OLED良品率已达到85%。这对三星显示器公司来说意义重大，良率85%有利于其开拓除索尼、戴尔、三星电子之外的更多品牌客户。

伴随着良率不断提高，QD-OLED成本也将持续下降。今年8月，市场研究公司DSCC预计，三星显示器公司QD-OLED明年制造成本将比今年降低20%-25%。崔周善自信满满地表示明年QD-OLED将再创里程碑。
良率提高，成本降低，有望促进QD-OLED电视销售。三星电子DX事业部负责人韩钟熙近日表示，QD-OLED 电视是三星电子的电视产品线之一，并计划通过扩大产能在韩国发布。UBI Research预计，三星电子明年QD-OLED电视的销量将增加到100万台。
为了应对迫切的市场需求，三星显示器公司将提高QD-OLED产能，扩大产品线。据韩国媒体报道，三星显示器公司计划在今年底通过减少设备节拍时间的方式提高30%的QD-OLED产能。与此同时，三星显示器公司明年还将增加77 英寸QD-OLED，以满足电视市场大尺寸化的需求。
但是业界并不看好QD-OLED面板市场前景。OLED行业工程师丁源（化名）指出，QD-OLED虽然具有色域优势，但是其QD材料成本、功耗较高，分辨率受限，存在光学串扰等问题，更加适合应用于大尺寸的电视，但是电视对面板价格又非常敏感，所以QD-OLED在电视面板市场没有竞争力，只是过渡方案。
QD-OLED很可能是三星显示器公司通往大尺寸RGB OLED的桥梁。QD-OLED至少可以应用于电视，如果进一步突破有可能促进大尺寸RGB OLED工艺路线的打通。丁源指出，三星显示器公司8.5代半切式水平蒸镀QD-OLED生产线Q1月产能仅15K，没有立即扩产，很可能是水平蒸镀8.5代RGB OLED生产线的先导线。因为目前QD-OLED采用半切式水平蒸镀工艺，其电子传输层、电子注入层等都采用有机发光材料，所以QD-OLED有助于三星显示器公司开发全切式水平蒸镀RGB OLED量产工艺。

规避重力下垂 垂直蒸镀工艺是新方向
8.5代OLED用FMM在全切式水平蒸镀时会遇到了“重力下垂”的技术瓶颈。据介绍，FMM是超薄的金属遮罩，当水平放置时，在重力的作用下FMM中间与边缘存在一定的偏移量，而且FMM尺寸越大偏移的幅度越明显。这不利于提高AMOLED的PPI，使混色良率降低，大幅提高了AMOLED生产成本。
目前，FMM重力下垂挑战还未被完全克服，半切水平蒸镀可以缓解FMM下垂幅度，加速OLED量产，成为主流蒸镀方案。接近三星显示器公司产业链从业者王颖（化名）指出，半切式水平蒸镀6代AMOLED产线通过采用磁性吸盘与张网机可以有效减少下垂量。但是8.5代AMOLED产线的FMM尺寸更大，即使采用半切式水平蒸工艺，原有的磁性吸盘与张网机已经无法满足其生产要求，厂商可以选择将两片FMM焊接，但是焊接良率不高，DNP FMM产能也不够。

而垂直蒸镀工艺就能避免水平蒸镀工艺FMM“重力下垂”带来的干扰。垂直蒸镀工艺则将FMM垂直放置，FMM和玻璃基板形变小，蒸镀更均匀，像素位置精度(PPA)更高，混色更小，同时可以提升分辨率，降低功耗、成本，成为一个重要的蒸镀工艺制程方向。
爱发科、应用材料一直在研究垂直蒸镀工艺设备。一名韩国蒸镀设备从业者指出，垂直蒸镀方式一直以来被判定为是不能实现量产的技术，应用材料几年前几乎无偿地将垂直蒸镀设备demo转让给JDI。但是接近应用材料的显示行业人士冯唐（化名）告诉集微网，JDI手表用OLED通过苹果测试认证之后，向应用材料采购大量用于量产的垂直蒸镀设备。
爱发科也坚持垂直蒸镀方向，投入超过1000亿韩元（折合人民币5.035亿元），与三星显示器公司联合攻关，突破一些技术壁垒，研发出第8.5代垂直蒸镀设备。显示产业链从业者张明（化名）向集微网透露，与Tokki水平蒸镀设备不同，爱发科在垂直蒸镀设备领域的研究已经坚持十几年，三年前爱发科垂直蒸镀设备已经取得一些关键性技术突破，还与检测设备厂商联合推进垂直蒸镀工艺检测设备。
但是垂直蒸镀工艺存在各种不确定性挑战。张明（化名）指出，垂直蒸镀的挑战主要是在蒸镀源的设计。垂直蒸镀将气化的有机材料均匀地推到玻璃基板上，需要高温环境下产生的蒸汽压，但是温度如果过高可能会影响有机发光材料的寿命、电压等特性。为了减少温度对有机发光材料的影响，垂直蒸镀过程中可能需要引入特种气体作为载气。此外，确保重复蒸镀2米以上的8.5代玻璃基板的蒸镀工艺，并在无损伤的情况下移动的物流技术也并非易事。
集微咨询(JW Insights)显示行业首席分析师李雷广认为，目前，垂直蒸镀尚无量产化实例，技术仍有待于验证。

购买蒸镀设备 探索垂直蒸镀工艺路线
当前，只有JDI拥有一条垂直蒸镀工艺低世代量产线，主要用于生产手表用的OLED。JDI表示，垂直方式蒸镀设备所占面积相比目前的水平方式蒸镀设备的减少30%。
但是垂直蒸镀工艺在高世代产线上没有量产的案例。三星显示器公司决定成为第一家”吃螃蟹“的公司。据韩国媒体报道，三星显示器公司同意以6000亿韩元（30.15亿元人民币）的价格购买爱发科的第8.5代垂直蒸镀机。如果三星显示器公司与爱发科达成最终协议，预计第8.5代垂直式蒸镀机的订单将在今年内下达。由于是首批引进的设备，蒸镀机性能测试时间可能较长，因此订单可能会推迟到明年初，预计2024年三星显示器公司垂直蒸镀8.5代RGB OLED产线量产。

显示行业人士刘强（化名）向集微网透露，三星显示器公司垂直蒸镀8.5代RGB OLED产线很可能与水平蒸镀8.5代RGB OLED产线一样，只是一条先导线，投资额在3万亿韩元左右。通过这条垂直蒸镀先导线，三星显示器公司进一步确认垂直蒸镀与像素相关的工艺窗口，然后放大垂直蒸镀尺寸，增加辅助电极，探索全切式垂直蒸镀的可行性，以降低投资风险。
根据三星显示器公司规划，垂直蒸镀8.5代RGB OLED产线主要用于生产笔记本电脑、显示器等IT面板，所以三星显示器公司会先攻克半切式垂直蒸镀工艺路线。
中国电子视像行业协会副秘书长董敏告诉集微网，半切式垂直蒸镀面积更小，切割电视面板不经济，但是良率更高，更适合切割IT面板，比6代线生产效率更高。例如，6代线生产48片13.3 英寸面板，8.5 代线可以生产 96片；6代线生产32片15.6英寸面板，8.5代线可生产70片，因此后者经济切割效率更高，有助于提高OLED在IT市场的渗透率。
IT市场是目前三星显示器公司重点攻关的市场之一。近年来，三星显示器公司用6代线切割笔记本电脑面板，出货不断增加，根据Omdia数据，三星显示器公司2021 年笔记本电脑OLED面板出货量达到470万片,同比大幅增长395%。如果三星显示器公司垂直蒸镀8.5代RGB OLED产线能够量产，将加快OLED在IT市场的普及速度，并逐步替代LCD。
更为重要的是，苹果iPad和MacBook计划从2024年开始采用OLED面板。而且其他IT品牌厂商也已经导入OLED，只要三星显示器公司垂直蒸镀8.5代RGB OLED产线能够量产，不愁出海口。

主动战略转型 试图复制中小尺寸OLED经验
目前，大尺寸RGB OLED技术路线不明确。无论是半切式水平蒸镀8.5代QD-OLED产线，还是半切式垂直蒸镀8.5代RGB OLED产线，都是三星显示器公司全切式蒸镀8.5代RGB OLED产线量产工艺的”试金石“。中国光学光电子行业协会液晶分会常务副秘书长胡春明指出，三星显示器公司试图在大尺寸RGB OLED领域复制中小尺寸RGB OLED主动战略转型的成功经验。

胡春明进一步表示，三星显示器公司曾经通过主动战略转型，首先在中小尺寸RGB OLED实现技术领先，其次通过大规模投资实现产能领先，最终在市场中实现效益领先。目前，虽然三星显示器公司中小尺寸RGB OLED市场份额正在被后来者逐步侵蚀，但是其中小尺寸RGB OLED市场霸主地位依然稳固。根据DSCC数据，三星显示器公司第二季度OLED面板出货占比高达64%。
三星显示器公司8.5代RGB OLED实际上是其中小尺寸RGB OLED的延伸。三星显示器公司已经在中小尺寸应用市场充分展示RGB OLED的画质、功耗、柔性、轻薄等优势，在智能手机市场渗透率已经超过40%,预计到2022年底,将达到50%左右。但是6代RGB OLED切割IT、TV面板不经济，需要进一步突破8.5代RGB OLED，才有可能在IT、TV市场逐步取代LCD。
目前，三星显示器公司已经退出液晶面板市场，将全部的资源投入到8.5代RGB OLED，尝试实现技术领先。OLED行业人士郑兴（化名）指出，三星显示器公司拥有足够的资源，投资半切式水平蒸镀8.5代QD-OLED产线、半切式垂直蒸镀8.5代RGB OLED产线就是为了搜集足够的生产经验和良率，寻找最适合的材料、设备和工艺，确定最终的量产路线，然后进行大规模复制，实现规模的领先，最终达到效益领先。
如果三星显示器公司率先突破8.5代RGB OLED量产瓶颈，有可能在中尺寸市场率先对LCD形成冲击。OLED产业链人士林诚（化名）指出，8.5代线是非常灵活的产线，既可以生产大尺寸电视面板，也可以生产中尺寸的IT面板，甚至可以生产中小尺寸的手机面板。按照三星显示器公司此前6代线的经验，只要8.5代RGB OLED生产成本不断接近LCD，并且具有画质、柔性、轻薄、省电等优势，就有可能在中尺寸市场不断侵蚀LCD市场空间。当然，三星显示器公司还想通过8.5代RGB OLED进一步占领电视面板市场，让OLED取代LCD在大、中、小尺寸应用市场全面普及。
总之，三星显示器公司已经成功推动OLED在智能手机市场普及，但是目前6代线及以下世代RGB OLED产线切割中大尺寸面板不经济，三星显示器公司如果中大尺寸RGB OLED要复制中小尺寸OLED全面领先的经验，还需要进一步攻破8.5代RGB OLED生产线量产工艺瓶颈，提高OLED性能，降低成本，才有可能促进RGB OLED在中大尺寸应用市场全面普及。


图源｜网络
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