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美国硅谷OLED装备巨头科迪华透露来华计划 火爆折叠屏手机背后的产业链王者首次浮出水面

发布时间:2020/4/14 11:10:12   编辑:中华液晶网
提要: 2020年伊始,三星、华为相继推出第二代折叠屏手机,开售后即迅速宣告售罄。越来越多的厂商入局折叠屏战场。
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2020年伊始,三星、华为相继推出第二代折叠屏手机,开售后即迅速宣告售罄。越来越多的厂商入局折叠屏战场。一场智能手机革命性商业竞争巨幕正在拉开。手机显示端的未来在哪?与其高昂的价格形成反差的是,手机厂商的折叠屏手机产量无法满足市场,是饥饿营销,还是一场新的技术革命即将拉开?近日,笔者亲赴美国硅谷,实探世界OLED显示设备巨头公司科迪华(Kateeva),为你首次揭示国之重器的高端制造博弈。

手机产商背后的巨人国之重器的竞争

如今,智能手机经过更新换代已演变出折叠屏的手机形态,手持新奇的折叠屏手机也势必会引来身边人的关注。然而,在手机厂商一次又一次刷新消费者用户极致体验的同时,殊不知手机厂商其实处于整个手机生产链的最下游。生产一部手机需要厂商将半导体、集合屏幕、芯片、电池等上游生产线元件资源进行组装整合,最终贴上厂商LOGO面向市场销售。

折叠屏手机与普通智能手机的最大不同在于屏幕可折叠的新型设计,这一新形态得益于柔性OLED屏幕技术。鲜为人知的是一条OLED屏生产线建设成本高达几十亿美元。在生产线的背后,除了巨额成本投入,还掩藏了行业上游链条中诸多平板显示装备、材料供应等环节,一个OLED生产线的占地面积相当于飞机场的大小,而世界半导体产业巨头就低调地隐藏在这条供需链条的背后。

折叠屏黑科技背后的巨人美国硅谷OLED装备TOP3

想不到巴掌大小的手机屏幕背后,竟是数百亿级产业链的投资。说起折叠手机屏幕的生产,其大致主要分为:背板、发光层、封装层、盖板四层制造工艺流程。而手机屏幕之所以能够折叠,与其生产手机屏幕的第三层,即薄膜封装工艺息息相关。

传统手机屏幕生产主要使用玻璃封装,厚度大、刚性强,因此,手机屏幕不可折叠。而薄膜封装则是将液态薄膜材料直接均匀地喷涂在OLED功能膜层之上(也就是在发光层之上),并通过紫外光照射固化后再做最后一层盖板保护,同时辅助背板的折叠能力,手机屏幕就实现了折叠功能。仅这一道工序,就需要像一套别墅那么大的显示设备才能完成。而笔者探访的科迪华正是生产这项黑科技背后的巨人,被誉为 “硅谷OLED显示装备三强之一”(分别是应用材料Applied Materials、相干激光Coherent和科迪华)。

折叠屏手机黑科技薄膜封装全球市场占有率80%

据悉,科迪华是全球领先的OLED生产设备供应商。公司的核心技术是YIELDjetTM平台,即利用创新的喷墨打印技术为大规模生产OLED显示屏提供薄膜封装层(TFE)以及有机发光层(RGB)打印的解决方案。其中,由科迪华研发生产的YIELDjetTM FLEX薄膜封装设备,占全球80%以上的市场份额。

此外,科迪华的投资人囊括了全球半导体领域的顶级公司和投资机构,包括世界半导体基金第一的华登国际产业基金、全球半导体显示龙头企业京东方科技集团(BOE),还有TCL 创业投资有限公司、美国应用材料公司等,目前已累计完成融资超过3亿美金。

凭借国际化的资本背景和强大的装备制造能力,科迪华开启了一个新的手机柔性屏创造时代。可以说,三星之所以能在显示屏领域拥有绝对的世界垄断地位,其幕后推手正是科迪华。早在2014年,科迪华的薄膜封装工艺就应用于三星Galaxy Note Edge上。当时,三星第一次试图将柔性屏运用在量产设备上,然而,对于OLED屏幕来说,在有机发光材料上面防止水和氧气反应而劣化失效的一层保护膜至关重要,三星因为良品率制约了整条产线的进程。直到2014年9月,三星将科迪华的薄膜封装设备应用在三星显示器的柔性OLED面板生产线,使得三星的柔性OLED得以量产,人们也才用上了3D盖板+OLED柔性显示屏的Galaxy系列新品手机。

可以说没有科迪华的封装工艺,就没有三星Galaxy系列手机。而三星此后的刘海屏、水滴屏、全面屏技术推进生产,也都少不了这层最重要的工艺。虽然科迪华在国内相对陌生,但是我们手里那款越来越薄和屏占比越来越大的手机,都是用的科迪华这项工艺。

科迪华实现了OLED技术的商业化量产

此刻,不由地感叹,我们的手机里每个微小的体验升级,背后都是技术创新的巨大革新。为了能够同时满足封装效果、制程简易度及成本优势的效果,科迪华为此研究了十余年之久。

来到科迪华的硅谷总部,我们看到两栋约十米高、体育场大小的生产车间。公司管理层向笔者介绍,制造这层0.01毫米比纸还薄的保护膜,需要将先进的半导体制造技术和喷墨技术相结合,在屏幕上喷出均匀的化学物质层,从而制造出曲面、可弯曲乃至于卷轴式的密封显示屏。目前科迪华是唯一接近具备大规模生产能力的公司。

OLED共同创始人挂帅首席技术官聚集全球顶级科学家团队

科迪华为什么能够拥有今天的世界地位?与其全球顶级的科学家团队背景密不可分。科迪华拥有来自MIT(美国麻省理工学院)、贝尔实验室等众多在OLED领域的行业尖端人才,以及OLED发明人之一的Steven Van Slyke(史蒂文·范斯莱克),目前也是公司的首席技术官。由于国人对OLED的历史了解不多,大众只知OLED的发明人是美籍华裔邓青云而不晓得范斯莱克,其实早在1979年他与同在柯达实验室的邓青云一起开始开发OLED技术,奠定了OLED商业化的历程,两人于2018年一起入选美国国家发明家名人堂。

集众长兼收并蓄一家,科迪华是OLED阵营中当之无愧的执牛耳者。目前,公司已拥有700多项专利,在途申请专利200余项,涵盖喷墨设备和用于制造OLED及其他显示屏的相关工艺领域。

OLED量产技术科迪华全球领先

如果此刻,科迪华的技术力量已让你为之震撼,那么其另一项技术——创新型的喷墨像素打印技术更是意义非凡,该技术可称为助推全球OLED行业量产的幕后功臣。

目前,OLED有机发光层的形成主要采用蒸镀工艺,即将有机发光材料汽化后,通过精细金属掩膜板(FMM)后形成像素图案沉积在玻璃或柔性基板上。通俗来说,就是通过有机材料蒸发凝固来形成显示屏幕。蒸镀过程中,金属掩膜板是该工艺中的核心零部件。5.5英寸的掩膜板上,分布着370万个网孔,每个网孔都有独特尺寸。即便是微米级别的网孔变形,都会造成柔性屏显示偏色。

然而,科迪华创新性地采用喷墨打印技术,通过精细的算法,精准地控制喷头将有机发光材料直接喷涂在玻璃或柔性基板之上,形成像素图案。此举可将OLED发光材料的使用效率提升至80%以上,减少蒸镀机和金属掩膜板的使用量,有机会提高OLED显示屏产出良率。也就是说,科迪华的自主创新手段替代了传统的蒸镀工艺,可直接在底板上通过喷墨打印技术将有机材料形成均匀的薄膜层,此工艺的革新是OLED大中尺寸显示器可实施量产的重要条件之一,也是量产OLED电视的关键要素。

颠覆性技术创新为OLED大尺寸量产奠定基础

据了解,京东方推出55英寸4K OLED产品通过采用科迪华喷墨打印设备,实现了全球领先的RGB全打印技术,对比度达1000000:1,为用户带来更震撼的画质体验。喷墨打印技术生产OLED显示屏不仅极大提高有机材料的利用率,还能够有效降低成本,尤其在大尺寸OLED领域具有很好的应用前景,这成为显示技术发展的重要趋势之一。IHS预计,一台65英寸的4K OLED电视目前的生产成本约585美元;但如使用喷墨打印,整体成本将下降至441美元(成本缩减近25%)。未来这一颠覆性的创新技术,将在更广的范围内得以应用:手机屏幕自由伸缩、电脑成卷屏、手机戴手上……这些在科幻电影里被大众看到的黑科技,将会因科迪华的喷墨打印技术变成现实,并“未产先火”。

科迪华设备出产良率超过99% 全球首屈一指

文章开头提到,折叠屏手机一经开售即迅速宣告售罄,这种“一机难求”的供需关系背后。其实是折叠屏手机产能严重不足的尴尬局面。笔者通过业内人士了解到,对于全球面板企业而言,提升良率以扩大产能是一个艰苦的过程。作为显示屏领域OLED设备的领军企业,科迪华却给出了拥有行业地位的第一硬指标,客户的良率超过 99%,这意味着当竞争对手还在为良率问题苦恼时,科迪华将良率直接提高到了极致。

首次披露科迪华计划在中国建设工厂

此次探访期间,科迪华管理层也向笔者首次披露了公司发展的又一重要动向,即计划在中国建设工厂,此战略性选择预示着显示屏行业将发生趋势性的转变。而近日,三星显示集团(Samsung Display)表示将于年底关停旗下在韩国和中国的所有 LCD 面板产线,全面转向利润更大的QD-OLED 量子点显示面板和 OLED 显示面板。在三星全力进军OLED面板市场时, 科迪华宣布在中国建设工厂,对于中国面板企业在世界竞争格局中具有重要的意义。

为OLED产业链全球优势资源来华起到带头作用

对于科迪华来到中国的意义,公司管理层对笔者表示,不仅是离服务客户距离更近,同时也会促进整个产业生态链来到中国。“我们是OLED上游供应链里比较关键的一个供应商,我们的到来,势必将带动其他材料厂商也会来到中国市场,大家一砖一瓦把这个生态系统就建起来了。”

根据《安信证券》的研报显示,2019 年华为、三星折叠屏手机的出货量分别为 15-20万、40-50万台。而Strategy Analytics 预计,全球可折叠智能手机的出货量将从 2019 年的不足 100 万部增长到2025年的1亿部,成为未来十年高端智能手机市场增长最快的细分市场。在市场爆发的前夜,科迪华作为OLED显示设备的龙头企业进入中国,势必将提升中国面板企业的发展速度;而借助中国的产业优势、资金优势和全球最大的市场需求,也将促使科迪华向OLED显示设备领域的千亿级世界企业迈进。


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