回溯历史,1979年,时任美国柯达实验室研究员的华裔科学家邓青云发现了这款有机发光材料,并于1987年正式注册了小分子OLED专利;在2000年初,OLED屏显技术由三星、LG、索尼带入大众视野;2008年诺基亚 N85首次将OLED应用在手机屏幕上;2017年被苹果选为iPhone X屏幕材料,随着屏下指纹、全面屏技术发展,OLED成为主流 。
从前,手机大多采用TFT LCD(薄膜电晶体液晶显示器)屏,材料本身不发光,需要背光源;且由于液晶层、背光层的存在,屏幕较厚,不可大幅度弯曲 。相比之下,OLED可以自发光,具备无穷对比度、宽视角、低能耗、高响应速度的特性,且材料更为轻薄,支持柔性显示 。
OLED有不同种类,其中主动发光型的AMOLED最常用于手机屏幕上 。AMOLED的柔性程度与基底材料息息相关,目前包括使用刚性玻璃基板的“硬屏”和基于聚酰亚胺背板(PI膜)的“软屏” 。可折叠柔性屏就是基于这块PI膜生产出来的 。
各种OLED屏幕材料结构,图片来自知乎
柔性AMOLED在手机上的应用早已有之,三星在2014年就将其作为Galaxy Note4的屏幕 。近两年各大厂商推出的曲面屏、双曲面屏手机(如Galaxy Note Edge, LG G Flex2等)也大多使用柔性AMOLED 。
LG Flex2
尽管如此,由于成本高昂及手机形态的限制,柔性AMOLED的销量和增长都远低于硬性AMOLED 。但可以预见的是,随着柔宇推出首款可折叠屏手机,三星、华为等大厂纷纷入场,柔性AMOLED将形成一股热潮 。
据 IHS Markit 预测,到2025年,柔性AMOLED出货量将达4.76亿,预计占AMOLD面板总出货量(8.25亿)一半以上,其中柔性程度最高的可折叠面板预计出货量为5000万 。
离可折叠屏量产、我们用上可折叠屏手机还有多远?
手机量产绕不开屏幕制造,而一块小小的柔性AMOLED背后却有着庞杂的产业链:上游的材料、设备、零件生产商,中游的面板制造和模组生产商,以及下游的智能手机、平板电脑、汽车等厂商 。
在产业链中、下游,早在2001年入场的三星是绝对的霸主,在中小型AMOLED面板制造方面就占据了97.7%的市场份额 。面对三星的技术垄断、日益增长的柔性AMOLED需求和供不应求的市场现状,许多厂商开始“弯道突破”,其中中国厂商尤为活跃 。
如下图所示,目前全球有20条已公布的柔性AMOLED产线中,包括京东方、和辉光电、华星光电、维信诺、柔宇科技等在内的国内厂商均已入场 。据悉,柔宇此前发布的FlexPai也是使用的自研自产的可折叠性AMOLED屏 。
全球6代及以下AMOLED产线及产能分布,图片来自群智咨询
尽管国内厂商玩家不少,能否实现量产仍旧是个问号 。具体来说,有以下两点问题:
上游材料设备依赖进口
纵观产业链,国内厂商都还聚集在中游 。而柔性屏的关键则是上游的材料和设备供应,这些技术目前都掌握在日本和欧美国家手中 。
材料方面,柔性基底材料的PI膜一直被由美国杜邦、日本宇部兴产、日本钟渊化学、日本东丽-杜邦和韩国SKC垄断 。36氪从业内某高分子材料学博士处了解到:除全透明PI膜外,要实现防碎屏功能,可折叠屏手机厂商还需要使用屏保树脂,这些材料均需从日本进口,且成本极高 。
设备方面,真空蒸镀机被誉为“AMOLED制程的心脏”,其主要作用就是把有机发光材料蒸镀到柔性基底板上 。然而,全球最顶尖的真空蒸镀设备则为日本Cannon Tokki所垄断,年产量仅在几台到十几台,有钱难买 。36氪从某业内人士处获知:目前,国内仅京东方拥有Cannon Tokki设备,花费在1.5亿美金以上 。
Cannon Tokki真空蒸镀机
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