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OLED蒸鍍機:難不倒、卡脖子與白菜化的三疊態

來源:投影時代 更新日期:2024-06-18 作者:四季花開

    隨著全球OLED 8.6代IT線建設和規劃進入“高潮”期,蒸鍍機卡脖子這一話題再次成為業內焦點:

    例如,消息傳聞,在三星選擇了日本佳能、京東方選擇了韓國Sunic System之后,LGD的8.6代IT線規劃只能推后——因為業內只有佳能和Sunic System擁有適配8.5代左右產線的蒸鍍機產品供應。同理,無論是國內的維信諾、天馬還是華星,如果要建設IT用8.6代OLED線,也需要再蒸鍍機上排隊。

    再例如,此前我國6代線OLED面板追趕韓國的步伐,始終被“蒸鍍機”左右。當三星、LGD新線投資多的時候,佳能等企業的蒸鍍機產能被充分占據,我國企業“買不到機器”;只有當韓國的投資熱情降下來的時候,我國OLED面板企業才獲得了擴張的機會——而這時候,主要面向手機應用的6代OLED面板產品價格已經大幅下降。

    所以,整體看OLED面板的蒸鍍機,有點類似于半導體芯片的光刻機——是一個一臺設備就能卡脖子的產品,也是一個一臺設備能以一億美元為單位計價的設備。但是,蒸鍍機真的會卡住“OLED”的脖子嗎?

    國內真空鍍膜產業的發展:難不倒與白菜化

    6月5日,匯成真空成功登陸創業板。這是一家真空鍍膜設備制造商。據悉,其用于半導體芯片產品的真空鍍膜設備正在開發之中。不過由于商業競爭等原因,應客戶要求,其產品開發進度高度保密。匯成真空產品涵蓋了蒸發鍍膜、磁控濺射鍍膜、離子鍍膜等主要真空鍍膜技術及其組合應用,設備形態包括了單體機和連續線——而OLED真空膜形成,就屬于真空蒸發連續鍍膜技術工藝。

OLED蒸鍍機:難不倒、卡脖子與白菜化的三疊態

    實際上,與光刻機基本只與半導體加工有關不同,真空鍍膜是一個應用非常廣泛的傳統技藝。從五金衛浴到顯示、半導體芯片都會用到真空鍍膜技術。因此,從基礎技術原型角度看,蒸鍍技術更為原始、成熟、技術擴散更為充分。

    再此基礎上,合肥欣奕華智能機器股份有限公司(以下簡稱“合肥欣奕華”)等三家企業已經能夠提供8或者12英寸晶圓OLED蒸鍍和1-2代玻璃基板OLED蒸鍍設備。且成膜精度超過進口同類產品。實際上,我國從事真空蒸鍍設備研發的企業至少十余家。基本蒸鍍工藝和技術“已經白菜化”。特別是,隨著近10年我國硅基OLED產品投資力度加大,設備采購需求占據全球四分之三,加之國外設備商對我們的“卡脖子”,小型高精度蒸鍍產品,我國企業已經實現突破、量產、領先和規模效益。

    大幅OLED蒸鍍設備的“卡脖子”

    與小型蒸鍍設備的白菜化不同,大幅蒸鍍設備才是OLED產業鏈真正的“金饃饃”。這里面的大型設備主要是只適配6代和8代玻璃基板的設備。也是今天OLED產線的主力設備和未來需求量最大的設備。

    OLED蒸鍍產品主要有三個維度的性能參數:第一個是“精度”或者說是分辨率,這方面我國企業已經實現突破;第二是大幅蒸鍍,即一次蒸鍍的面積能有多大——硅基OLED的蒸鍍最大不過12英寸,6/8代線則以米為單位(對于連續蒸鍍工藝,其即是設備蒸鍍寬度);第三個則是均勻度,即蒸鍍面整體的厚度誤差要盡可能小。

OLED蒸鍍機:難不倒、卡脖子與白菜化的三疊態

    在實踐中,以上三個參量會互相影響。其中,主要的是蒸鍍面積變大,均勻度就更容易出問題。即在10英寸內容許10%的厚度誤差,放大到一米上,那就是廢品。這也是大幅蒸鍍的主要難點,是我國蒸鍍裝備產業界,從技術角度看的主要難點——但是,這還不是真正的大幅蒸鍍機本土替代的最大“難點”:

    因為,和光刻機產業不同——哪怕是最高性能的光刻機,也是面對大量微處理芯片、高性能芯片的海量市場,產業前景、需求規模非常明確。而高性能大幅蒸鍍機,目前的主要市場就是占據一半手機屏幕份額的OLED和未來可能總份額不會高于3成的IT顯示器。即OLED顯示在顯示產業目前不是多數、因為成本原因未來亦未必是多數,且市場面臨印刷技術、QLED、Micro LED等新顯示技術的競爭可能。

    這導致,整體顯示行業看,對大幅OLED蒸鍍機的需求有限。且單臺設備價格過高,甚至售價超過10億元,采購商不太可能為新供應商提供“試錯”空間。——實際上,硅基OLED蒸鍍機突破之后,本土供應商為了獲得訂單已經不得不采用“先用后付款”的模式,承擔所有開發性風險。

    即對于國產大幅真空蒸鍍OLED成膜設備產業發展而言,技術難度固然是有的,但潛在市場規模很難容納新玩家、用戶端很難給與嘗試機會,是更為重要的問題和真正的難點:打不通用的瓶頸,上游設備商就沒有開發這類設備的“動因”。

    所以,在新一代OLED面板的設備采購上,被蒸鍍機卡脖子,不能說競爭對手沒有卡國內產業一下的想法,但更主要的還是這個行業下游需求和潛能過于集中和有限導致的,設備供給端必然沒有充分競爭的規律使然。這不是真正的“生死線”的卡脖子。

    大幅蒸鍍折中方案與新技術

    沒有大幅蒸鍍機,就不能建設高世代OLED面板線嗎?答案也并非完全如此。

    例如,LGD的8.5代OLED電視面板線,最初建設的時候,全球都沒有8.5代蒸鍍機。怎么辦呢?其采用將8.5代切割成兩半,用6代線蒸鍍機蒸鍍的方式,亦實現了量產。只不過這種折中等于“半8.5代線”,生產效率和成本受到不小的影響。我國產業界,在最早的5.5/6代OLED線產能上,由于缺乏適配的蒸鍍機,甚至采用過玻璃基板切割成四塊,用更低世代蒸鍍機蒸鍍的方案。

    即,大幅先進蒸鍍設備,不像先進光刻機,面對先進產品需求時缺乏折中方案。通過二分之一蒸鍍或者四分之一蒸鍍,高世代OLED線的架子是能夠搭建出來的,且產品質量、品質不受任何影響。從這一點看,高端大幅蒸鍍機自身的卡脖子效應非常低。更何況,顯示產業的主體依然是LCD產品.。LCD的制造設備沒有卡脖子問題。即沒有OLED用LCD不是也很好嗎?

OLED蒸鍍機:難不倒、卡脖子與白菜化的三疊態

    當然,對于大幅先進蒸鍍機而言,最大的挑戰來自競品技術。其中最重要的是印刷OLED顯示。2024年TCL華星第一條5.5代印刷OLED量產線要投入生產。這將繼續檢驗印刷OLED技術的可行性。理論上,印刷OLED要比蒸鍍OLED“1.設備價格低廉、2.材料更為節約、3.大幅化更容易,效率更高”——總之一句話就是成本更低。業內預計,目前尚未成熟和規模化的印刷OLED成本,應與已經大規模制造和高度成熟的6代線蒸鍍OLED相當。

    因此,在大幅先進蒸鍍機面臨的全球需求本就有限的格局下,還有一個潛在的強大替代者一直在“研發中潛行”。目前我國在印刷OLED設備、材料和量產布局上處于領先地位。

    與此相似,Micro LED顯示作為未來可能的高端顯示應用接班人,很可能是OLED顯示未來的最大挑戰者。我國產業界在Micro LED的投資規模、設備和材料研發、量產工藝上的積累與全球同步,甚至大幅占優。

    所以,從現實和未來的可能競爭性角度看,LCD、QLED、MICRO LED、印刷顯示等,都對大幅蒸鍍機+OLED的這一組合構成威脅、替代。這是另一視角下大幅蒸鍍機的“難不倒”。

    綜上所述,大幅蒸鍍機有點像先進光刻機,是一個產業瓶頸點。只不過,要提卡脖子就必須是在蒸鍍OLED這條賽道上才有效,但是現代顯示產業的賽道太多了。而且,如果不提“大幅”二字,一般性蒸鍍設備更是一個白菜化的產品,不存在被卡的可能。——在這樣的背景下,大幅蒸鍍機作為經濟武器使用的價值就極低,甚至是“大幅蒸鍍機武器化”只會加速蒸鍍的替代工藝、或者本土大型蒸鍍設備的發展,對于武器使用者絕對得不償失。

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