你知道什么是OLED蒸镀吗?这项技术直接关乎到智能手机和大尺寸电视屏幕的显示。OLED全称为有机发光二极管,是柔性显示技术的基础核心物质,曲面屏幕的显示完全靠这项技术来实现。
蒸镀在制造工艺中直接影响到OLED屏幕显示的好坏,在此之前,关键技术主要掌握在日本厂商手里。佳能旗下的一家子公司几乎垄断了全球所有的蒸镀技术市场,这正是OLED屏幕价格高的主要原因。
我国的电子产品无论是制造还是消费,在世界上都举重若轻,因此OLED应用在国内的份额也很重,核心技术如果长期掌握在外国人手里,对我国的产业发展将会形成很大制约。
而现在国内的OLED蒸镀技术已经取得突破,这不亚于在芯片的光刻机领域取得了重大进展。
这套设备是由合肥欣奕华智能机器股份有限公司攻克的。去年4月,公司在该领域还获得了产品大奖——国际信息显示学会中国区显示行业大奖。
公司生产的设备硅基OLED蒸镀机,属于硅基OLED显示器件制备环节的核心设备。抛开专业术语,简单来说就是在该领域取得了核心技术的突破,未来在屏幕显示制备工艺领域将占据关键位置。
这套设备能够将有机发光材料精准均匀的蒸镀到基板上,通过蒸镀技术完成产品在生产环节里的重要步骤,而这家企业也是国内蒸镀设备的率先研发企业。
国内的第一台设备去年已经完成交付,也就是说可以确保产品接下来的稳定生产。你肯定会想,不就是只生产了一套设备吗?有什么值得大惊小怪的?
这还真值得大书特书,因为在该领域垄断市场的那家日本企业每年设备的生产量也只有9套。是的,你没听错,连10套都不到。但即便如此,这家日本企业却能够独占全世界的OLED蒸镀设备市场。
在OLED蒸镀机领域,日本的 Canon Tokki公司垄断了整个市场。这家公司是佳能旗下的一家子公司,但是在该领域却是世界公认的权威企业。
别看这家公司的员工连400人都不到,但是企业一年创造的经济产值达到了数十亿美元。公司生产的蒸镀机设备在行业内的口碑相当不错,所以基本上垄断了所有市场。
他们生产的设备具有很高的对位精准度,能够把有机发光材料精准的蒸镀到基板上,误差能够控制在5μm之内,如此小的误差,屏幕的显示才能够有保证。
设备本身就属于核心技术,再加上产能有限,因此日本的这家企业一年最多只能生产9套设备。即便全球的订单量很高,购买的企业也只能排队等待,有些订单甚至排到了两年以后。
在我国没有攻克这项核心技术之前,我们的OLED产业确实很大,产业链齐全,但是却一直处在大而不强的状态。现在有了关键突破,对未来的产业发展将会产生关键影响。
从材料到技术本身来看,OLED器件中的有机薄膜的总膜厚为100~200nm,而且所用到的都是有机材料。除了蒸镀技术外,还有涂布、印刷等成膜技术。
相对来说,目前性能最好的是蒸镀技术,尤其对小分子OLED材料来说,这项技术对于保证有机材料的精准成膜相当友好。
我国取得了核心技术的突破,不过接下来还要保证产业链的完善以及相关设备的国产化率不断提升。
目前整个OLED设备供应环节,除了日本之外,韩国和美国也极具竞争力。OLED的上游设备在整个产业链中的占比可以达到35%。除了蒸渡之外,封装设备、TFT设备,此前基本上被日本、韩国和美国垄断。
相比之下,设备的国产化不但要做大,而且要做强,更要完善产业链的稳定,因为在该领域占据优势的国家正趋于保守。
比如,韩国政府此前已经明确限制OLED生产设备的出口,而且还打算将设备的生产指定为国家核心技术。在这之前,韩国的一些企业被政府指控将最新的OLED显示技术出售给了我国的企业。
日本此前也采取了类似的措施,包括OLED材料出口在内都受到了不同程度的限制。尤其是在材料市场,日本当前基本垄断了氟聚酰亚胺、氟化氢材料市场,这两种材料在全球的份额分别达到了90%和70%多。
在此之前,日本还对韩国实施定向的出口管制,直接导致韩国的半导体企业在短时间内找不到代替厂家,三星在内的一些公司受到了很大冲击。
从全球的范围来看,目前OLED的供应商主要集中在4个地区,我国的一些企业在该领域也取得了巨大进步,无论是技术突破还是市场份额进展成果显著。这就是我国造出OLED蒸镀机的关键意义。
只有在这种发展基础上,我们才能逐步摆脱对国外设备的依赖,不然的话,一旦情况有所变化,整个供应链都会受到严重干扰。虽然在核心技术上取得了进展,但是从整个产业链来看,依旧充满挑战。
前面已经提到,哪怕是日本的垄断企业,每年设备生产的数量也只有9台。虽然我们也取得了核心技术的攻关,但是接下来要持续量产,尤其是提高国产化率还需要时间,不可能一蹴而就。
目前在整个产业领域,国产化设备的比例相比2018年之前已经有了大幅度的提升,国内设备供应商在OLED制程中的覆盖比率整体已经接近40%。
比如合肥的这家企业,除了研制出蒸镀机之外,也研制出了大尺寸的 Mini LED巨量转移设备。从市场的角度看,设备供应商未来的发展方向是要立足于成熟的技术,不断提高国产化率,同时还要继续开发新的产品。
整个OLED上游市场因为技术壁垒的存在,客观上技术研发的成本投入很高,所以要保证量产就得采取综合性的方式。
庞大的市场份额甚至是空缺确实存在,但短时间内不可能一口吃下去。技术的铺开有一个过程,整个普及程度需要一点一点去打磨。
比如在OLED绑定类设备领域,目前的供应商除了我国的一些企业外,韩国的一些企业也参与其中,技术层面彼此之间不分伯仲,所以竞争相当激烈。
在这种局面下,任何一家企业都想在新技术上取得更大突破,同时又想保留自身的核心竞争力,所以势必就会采取很多限制措施。未来我们产业的发展一定要立足在自身技术的基础之上。
这是最关键的前提。不管市场的份额有多大,首要的条件是自己能够吃得下,设备要完善,供应体系要成熟稳定,不能有丝毫的中断,否则的话就会被竞争企业取得先机。
如此一来,就得面对国产化设备细节领域的更多问题。
在这一领域,国内的设备生产商需要注重四个领域,首先是基础性研究。
比如OLED柔性3D,贴合其中就要运用到硅胶模具,而这套设备将是整个设备领域的核心,需要研究硅胶,也要研究其他材料的特性和配比,只有这样生产出来的设备才能达到最好的贴合效果。
而这些都属于基础性领域的研究,如果这方面的研究存在不足,将会直接影响到产业体系的稳定。类似的技术环节还有很多,对供应商来说,自己要重视,产品设备的技术更新更是要随时提上日程。
其次是要持续提高相关设备的精细度。前面提到,日本垄断企业生产的OLED蒸镀机误差可以控制在5μm之内,这相当于连头发直径的1%都不到。如此小的误差恰恰说明企业注重精细度。
我国的设备供应商在未来的技术研发中也得采取类似的态度,整体上保证精细程度,未来在市场上的竞争力也将更具优势。换句话说,这是一种长期性的回报。
再次,产品的出货时间也要做进一步的优化和调整。日本和韩国的一些设备商在交货的时候,由于时间长,所以这些供应商拥有充足的时间可以对设备进行调试,从而降低故障率,能够保证企业拿到设备就能开工使用。
而国内的设备商由于竞争激烈,在交货的时候往往会压缩时间乃至物料成本,这就导致一些客户的不满意度一直在增加,未来这种局面必须得得到改善,哪怕是其他环节的问题,也必须得像研制核心技术那样同等对待。
最后一点就是要保证相关人才的持续培养,不管是技术型人才还是管理人才都不能够欠缺,只有具备了大量的人才,才能够满足客户的需求。
目前在核心技术设备领域取得突破,相当于万里长征迈出了第一步,整个产业的发展才是更关键的,因此未来要做的事情和注意方向都还有很多。
未来不管是制备工艺还是一些流程环节,很多细节上的瑕疵也都要注意,因为整套的产业体系本身就是精细化的发展模式和方向,所以从观念上做到精细才对。
参考资料:
《“合肥造”硅基OLED蒸镀机,提升新型显示产业竞争力》 合肥日报 2024年4月11日
《浅析OLED设备国产化》 深圳市平板显示行业协会 2020年3月7日
《OLED之痛——蒸镀工艺》 电子工程专辑网 2021年10月20日
更新时间:2025-09-16
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