国内外面板厂下一代显示差距有多远

    国产面板企业正在积极布局有“下一代显示技术”之称的OLED生产线。月中，华星光电开工建设的二期项目将引入OLED技术，近日，京东方在内蒙古鄂尔多斯的5.5代AMOLED生产线正式点亮投产。

    国内首条5.5代AMOLED生产线投产

    据了解，京东方鄂尔多斯第5.5代AMOLED生产线总投资220亿元，项目建筑面积约46.7万平方米，设计产能为5.4万片玻璃基板/月，产品定位主要为中小尺寸LTPS及AMOLED高端显示器件。

    随着智能手机、平板电脑等电子显示产品的快速发展和普及，中小尺寸产品市场正呈现新一波的成长态势。在众多新兴显示产品中，以OLED（有机发光二极管）为主导的新型显示技术，正以其独有的性能优势快速发展，市场前景十分可观。Displaysearch数据显示， LTPS TFT-LCD年复合成长率为19%；LTPS AMOLED为17%。

    此前，全球仅三星拥有一条5.5代AMOLED生产线，因此三星在中小尺寸OLED市场占有绝对领先位置，几近独占。京东方副总裁张宇表示，鄂尔多斯5.5代线量产还需时日，不过OLED面板代表行业发展趋势，国产面板企业必须布局，京东方的这条生产线是国内第一条，也是全球第二条。

    张宇表示，鄂尔多斯5.5代线未来可以更好地满足国内和海外高端移动终端屏幕的需求，有助于促进穿戴科技、柔性屏的研发，此外，对大尺寸的OLED电视屏的研发也会有促进。

    另一家国产面板企业华星光电也着手在刚刚开工建设的二期项目中引入OLED技术。据华星光电CEO薄连明介绍，二期预计在2015年5、6月投产，月产能10万片，其中7万片为非晶硅半导体玻璃基板，3万片为氧化物半导体玻璃基板（含部分AMOLED），而且在维持总产能不变的前提下，氧化物半导体玻璃基板（含部分AMOLED）产能将根据市场状况进行合理调整。

    TCL集团董事长李东生也透露，华星光电量产的AMOLED屏主要用于手机，因为AMOLED用在大屏幕电视上，成本还偏高，生产工艺还不完善。不过这并不意味着TCL放弃了对OLED电视屏的研发，相关的研发正在加紧推进。日前华星观点就在深圳光明新区的生产基地展示了在一期4.5代试验线上生产的首块国产31英寸AMOLED屏。

    国内OLED产业形成规模还有待时日

    尽管OLED仍存在一定的技术瓶颈，仍处于起步阶段，制造成本相对较高，业界仍看好其前景，据Display Search的数据显示，OLED电视市场规模预计将于2014年大幅增加，2015年市场规模将达到30亿美元，成为高端电视市场的发展动力。IHS Display Bank则预测，全球柔性显示器行业将获得迅猛增长，到2016年市场规模有望达到15亿美元，到2019年更可达到100亿美元。谁都想分得这块蛋糕上更大的部分。

    国产面板企业虽然已经在OLED领域有所布局，但与这一领域内领先的韩国面板企业仍有相当大的差距。韩国面板企业在OLED技术不惜投入巨资，据公开数据显示，LG Display在2012年开始对OLED电视机面板进行投资，今年的投资总额将达到1.1万亿韩元，三星电子在过去的两个财年中，已投入7.9万亿韩元用于开发OLED技术。

    这些投入为韩国面板企业确立了在OLED市场的领先地位，目前AMOLED市场，三星和LG Display的出货量占到了全球90%以上。用5.5代线生产中小尺寸OLED的产能中，三星几近独占，占比达到95%。今年初，LG Display投资约40亿人民币在其坡州P9工厂内增设一条8.5代WRGB OLED电视面板生产线，明年上半年将实现量产，月产能为2.6万片。三星、LG年初推出的OLED电视产品9月相继在中国市场上市销售。而且，韩国面板企业已经瞄准柔性显示技术，10月，LG Display宣布将开始量产全球首批智能手机用6英寸柔性OLED面板，随后三星也表示开始量产5.7英寸的OLED柔性显示屏。

    不仅是韩国面板企业，日本企业也凭借在上游材料、设备等领域的优势，通过产业整合，加快对OLED技术的研发和产业化，松下、索尼都已经推出了大尺寸的OLED电视，另外台湾地区的面板企业也在积极跟进。

    与之相比，国内OLED产业发展还面临着较多的困难，包括缺乏面向产业化的成套OLED生产设备制造厂商，关键设备以及整套设备的系统化技术等掌握在日韩及欧洲等企业手中，几乎所有的上游材料配件如驱动IC、导电玻璃、封装玻璃、有机材料、精密掩模板等都需要从日韩购买，想要成规模还有待时日。

    如何发展AMOLED显示产业？

    从韩国三星、LG计划推出AM-OLED电视以来，AM-OLED一直保持较高的人气，各种媒体甚至经济学家都大呼其将很快代替TFT-LCD成为显示的主流。在舆论的推动下，投资也进一步升温，上海、河南等地均有新建项目。诚然，在AM-OLED已经有一定应用市场的背景下，小规模的投资无可厚非，大规模投资的机会还未到来，其发展模式却值得探寻，是采用“进口设备+引进技术团队+进口原材料”的快餐模式还是另寻出路，对于整个产业未来的发展至关重要。

    一、AM-OLED产业处于发展初期

    对于AM-OLED是否已经成熟的命题，业内的专家已经讨论过多次。大部分业内专家认为，目前AM-OLED还处于产业化发展初期，存在众多的问题需要解决。在4月份的一个业内专家内部讨论会上，大家对AM-OLED发展存在的问题进行了讨论，大致得出以下观点：

    第一、AM-OLED背板的技术工艺尚不成熟。AM-OLED需要高迁移率的背板作为驱动，目前可供选择低温多晶硅(LTPS)和金属氧化物半导体TFT背板。而LTPS背板工艺较为复杂，需要十几道工序，每道工序都会造成一定的良率损失，最终造成良率低下，而这十几道工序也将会增加成本。金属氧化物半导体TFT背板目前工艺尚不成熟，仅被夏普所掌握。

    第二、AM-OLED显示像素实现技术路线的选择。目前OLED工艺路线有两种，一种是RGB模式，一种是白光+彩色滤光片的模式。RGB模式在小尺寸方面使用较广，但无法应用到大尺寸领域，其难点在于蒸镀成膜阶段，现阶段都采取先将基板切成4片或者6片再进行蒸镀的方法进行，生产效率不高。而白光+彩色滤光片的模式无法体现AM-OLED真正的优势，同时功耗也将居高不下。

    第三、AM-OLED成膜工艺路线的选择。现阶段以真空蒸镀成膜为主，但基板尺寸、分辨率和制造产能有瓶颈，有机发光材料利用率和生产良率也很难提升。业界一直在探索其他的OLED成膜方式，包括喷墨打印和激光转印等，这些方式虽然理论上可以实现大尺寸、高效率、低成本OLED成膜，但是由于诸多技术、材料、工艺和设备等难题有待突破，未来以何为主成为OLED成膜方式还需要继续探索。

    第四、综合以上三个方面，AM-OLED成本还很高。由于装备制造效率或单位产能、良率、材料利用率等方面的问题，AM-OLED虽然理论上有结构简单的优势，但目前阶段AM-OLED的成本依然居高不下，难以和TFT-LCD竞争。

    三星电子集团由于将AM-OLED大量的应用在三星自有品牌的手机上，集团内部互为客户，价值体现在三星一流的品牌带动和集团总体利益平衡。所以，三星AM-OLED一家独大有其独特的不可复制性，其他企业贸然进入AM-OLED量产，如果在装备、工艺、材料、下游客户等AM-OLED全产业链没有准备充分，是否能够盈利尚未可知。对于这个问题，身处企业一线的吴延德深有体会：“大尺寸OLEDTV在超薄、快速响应、色彩等方面有TFT-LCDTV无法比拟的独特优势，但是距离大规模普及还很遥远。比如，LG推出的AM-OLEDTV价格高，出货也只有几百台，其中的主要因素有三：一是金属氧化物背板技术不成熟，目前只有夏普在此技术上量产；二是其白光+彩色滤光片的模式虽然破解了分辨率的难题，但大尺寸OLED成膜量产难度依然很大；三是大尺寸OLEDTV的寿命问题还很难达到电视机使用的要求。”中小尺寸AM-OLED虽然已经大批量上市，但是在分辨率方面，他表示：“中小尺寸AM-OLED在分辨率方面仍然与TFT-LCD相比有一定差距。AM-OLED背板上的一个像素中包含5-6个晶体管，相对于TFT-LCD的2个晶体管来说复杂的多，要做到高分辨率难度则很大。”对于目前中小尺寸AM-OLED是采用RGB模式还是白光+彩色滤光片的模式，吴延德更看好前者，他认为彩色滤光片会影响光透过率，而要提高亮度，就要付出高功耗的代价。

    值得注意的是，华星光电等厂商的成功，其一个很重要的前提是TFT-LCD工艺技术及制造设备已经走向标准化、成熟化。但在AM-OLED领域，目前除三星将AM-OLED产业化之外，还没有一家厂商正式进行大规模量产，包括工艺路线、生产设备都还在探索阶段，没有形成标准化的程序，那么新建AM-OLED生产线的技术团队是否有能力承担产业化的重任，存在着不确定的风险因素。吴延德指出：“AM-OLED产业目前除三星之外，没有成功的量产经验，而由于三星技术的保密限制，外界只能是参考，无法复制其技术。”

    那么如果在技术储备不足的情况下贸然大规模投资AM-OLED生产线，其失败不仅会造成资源浪费，同时也会对发展AM-OLED产业的信心造成一定的影响。前面提到，AM-OLED产业处于产业化初期，技术发展还不成熟，这正好给我们发展AM-OLED产业留下了时间与空间。利用这段时间寻求技术上的突破，加快设备及原材料的研发，真正的实现自主创新，即使不能够走在世界前列，但至少也缩小与先进国家或地区的差距。

    二、发展AM-OLED产业的几点思路

    由于AM-OLED需要使用TFT背板作为驱动，被认为是TFT-LCD产业的继承，其在发展过程中可借鉴TFT-LCD产业的成功经验，同时吸取其发展过程中的不足。

    1、寻求其独一无二的应用领域恐怕是途径之一。

    液晶技术研究源于美国，产业却兴于日本，靠的是日本初期将液晶在电子表等产品的推广应用。其后TFT-LCD几起几落，在笔记本电脑领域的应用成为TFT-LCD产业发展的里程碑，随后液晶显示器、液晶电视、再到近两年平板电脑和智能手机的应用将TFT-LCD从低谷中拉起，目前新的背板技术、4K×2K等也欲刺激TFT-LCD产业继续增长前行。所以一种显示技术的存在，必定需要一个强有力的应用产品作为支撑，而且此应用领域有着不可轻易替代的特性。对于AM-OLED的应用领域，业界认为其独特的领域在于柔性显示领域，目前已经有可卷起来的手机等概念性产品出现，但其真正的普及还需柔性显示技术的支持。除此之外，其他的应用领域也在探寻，或许有一天，如同iPad和iPhone的出现再次推动TFT-LCD产业的发展一样，一个新应用产品的诞生推动AM-OLED产业的前行。

    2、强大的品牌效应支持。

    三星之所以能够在AM-OLED产业一直独占鳌头，与其强大的品牌效应密切相关，其生产的AM-OLED显示屏一直内部供应，应用于其智能手机，利润在集团之间进行分配，足以支持其可持续的发展。LG的OLEDTV也得益于其品牌效应，否则，试问哪个电视机厂商敢于豪赌这一产品？其他研究AM-OLED的厂商虽一直称会量产，但最终均无实质性动作，有趣的是日本JDI最近的说法为“不量产只是因为不愿意帮助敌人”，这可以理解成为日本不愿意AM-OLED产业的发展触动其目前在液晶产业中的利益，也可理解为其因成本居高无法盈利推迟量产的借口。国内的维信诺似乎已经意识到品牌支撑的益处，开始以其PM-OLED显示应用为基础，推出电子血压仪等健康应用终端产品，试图打造自有品脾，寻求新的发展契机。更期待中国民族品牌的智能手机、平板电脑、笔记本电脑和电视机品牌，能够率先觉醒，参与到AM-OLED产业的投资和产品先导性应用。

    3、企业之间的通力合作。

    目前发展AM-OLED的主要有三股力量，主力军团为TFT-LCD面板企业，如三星、LG、JDI、京东方、天马、友达、奇美等厂商；其次为传统的OLED企业及研究机构，如维信诺、台湾铼宝、广州新视界等企业；第三为投资机构，如和辉光电、信阳激蓝等企业。这三股力量各有优势也存在不足。TFT-LCD制造厂商有着丰富的TFT背板制造技术，其对于显示产品的应用领域轻车熟路，有着良好的营销渠道；在资金上，TFT-LCD的投资本来就很大，在效益较好的情况下其在TFT-LCD的收益足以支撑其对OLED工艺的研究，因此其最有实力也最有可能成功；但其在OLED工艺方面经验欠缺，同时出于自身LCD产品利益的考量，若非成本降低及需求的推动，一般很少主动推出量产产品。

    OLED厂商在PM-OLED摸爬滚打十几年，在OLED技术领域有着非常丰富的经验；但缺乏TFT背板的制造经验，其在PM-OLED领域的收益不足以支撑其对TFT背板技术的学习与实践，因为只有花费高昂的代价购进TFT背板生产线进行实践，才可能积累一定的经验；TFT-LCD厂出于利益考虑也不愿出售或高价出售TFT背板给OLED厂商，致使OLED厂商处于较为尴尬的境地。投资机构则拥有雄厚的资金实力，但存在的问题最多，缺乏技术经验、营销渠道等，风险最大。那站在国家战略的层次来考虑，整合TFT-LCD厂商、传统OLED厂商及投资机构的资源，或许是发展AM-OLED的最佳方案。据吴延德介绍，三星的成功也源于其在PM-OLED做了多年的技术积累，后来加大AM-OLED用低温多晶硅(LTPSTFT)背板技术储备，全力以赴进入AM-OLED领域。

    4、加强基础技术的研究。

    在技术不成熟的情况下，还有时间加强基础技术的研究，这种研究看起来或许很沉闷，见效慢，但相对于技术不成熟的情况下盲目引进生产线而走的弯路或许快得多。基础研究包括背板技术、材料研究、设备研究等几个方向。背板方面，北京大学教授关旭东认为，LTPS最终会被金属氧化物所替代，因为LTPS存在着较多的问题，如十几道光罩工艺等，但金属氧化物现在还不成熟，比IGZO更好的材料可能只是没有被发现而已；吴延德表示，IGZO是4组分的物质，稳定性差，工艺波动大，今后有可能研发出3组分甚至2组分的材料来替代。材料方面，TCL工研院朱昌昌指出，可溶性有机发光材料将会是AM-OLED发展的突破口，目前成膜阶段的难点在于有机材料易氧化，造成均匀度差，而可溶性有机发光材料亲水亲氧的特性能够解决这些问题。南京平板显示行业协会薛文进提到，印刷技术是值得关注的一项技术，向电视等对于像素密度要求不高的产品，可考虑用印刷的方式完成产品的生产。设备方面，吴延德指出，目前维信诺已经与国内一些设备厂商合作，计划经过几年的研究开发出国产化的AM-OLED生产设备。

    5、统筹规划国产化材料及设备的研发。

    国内TFT-LCD面板原材料及设备是在TFT-LCD面板线建成投产之后才开始投入研究与产业化，至今仍有许多产品处于认证和小批量供货阶段。AM-OLED产业应吸取这一教训，提早布局。前车之鉴，后事之师。在TFT-LCD产业成功经验与存在不足的指引下，探寻出AM-OLED良好的发展模式，对于我国今后显示产业的发展将有重大意义。