11.22 在摺疊屏手機背後,這家企業用“匠人精神”給中國“長面子”

作者|黎光壽、劉丹

2019年11月18日上午10時08分,售價16999元的華為摺疊屏手機Mate X 5G版再度開賣,場面如三天前(15日)首次發售時一樣——“秒沒”。不少參與搶購的用戶表示:“簡直太難了。”黃牛阿飛(化名)表示:“我們用外掛都搶不到,這個手機曾被炒到過12萬元一部,簡直太瘋狂了。”網友對此調侃道:“華為Mate X稱得上年度最佳理財產品了。”

華為摺疊屏手機Mate X 5G版所使用的屏幕為AMOLED柔性顯示屏,目前國內有京東方、上海和輝光電有限公司(以下簡稱“和輝光電”)等企業能夠生產,但佔據的市場份額極其有限,全世界最大的製造商是三星。

中國生產的手機、電腦和彩電數量是世界第一,但長期以來,顯示面板技術高地一直被境外企業佔據,中國企業只有被迫適應。正因如此,顯示面板和芯片、操作系統一起,被稱為困擾中國電子信息產業發展的“三座大山”。

為了儘快移除這“三座大山”,中國從中央到地方各級政府,都在鼓勵相關企業不斷創新,突破阻礙,以扭轉中國經濟發展的困局。而在技術領域從未停止過耕耘奮進的中國科技企業,已經取得初步成果。

和輝光電是眾多取得成果的企業之一,在其專注的AMOLED顯示屏領域的成功,為進一步解決電信產業的“面子”問題帶來了曙光。和輝光電是怎麼做的呢?

在摺疊屏手機背後,這家企業用“匠人精神”給中國“長面子”

具有顛覆性的顯示屏

AMOLED技術的全稱是“Active Matrix Organic Light Emitting Diode”,又叫做“主動矩陣式有機發光二極管”,作為新一代顯示屏技術,AMOLED顯示屏在畫質、外形、操作、性能上有著獨特的優勢,是目前世界最流行的手機和穿戴設備的標配。

最新式的蘋果手機和華為Mate20 pro、Mate 20X等手機屏幕,均使用該項技術。

這項技術與美籍華人鄧青雲有關——1979年,鄧青雲在做一個太陽能光伏發電項目中,偶然發現此項技術。他對光伏發電設備收集光發電的技術進行逆向思維,即通上電之後再發光。“這個逆向技術做出來兩年後申請了專利。但當時發光很少,亮度很低、時間很短,無法進行產業化,直到二十世紀九十年代才得到應用。”和輝光電總經理劉惠然博士這樣告訴記者。

劉惠然介紹,第一款使用AMOLED顯示屏的是柯達數碼相機,但其屏幕的解析度並不高。“真正使這個行業實現跨越性發展的歸功於三星,當其他的企業都在做LCD顯示屏的時候,三星花了十五年的時間和上千億美元的資本,苦苦耕耘AMOLED顯示屏技術。”

由此,三星也成為全世界首家AMOLED顯示屏量產企業,據相關調研機構數據顯示:2017年三星AMOLED顯示屏產品市場佔有率達到驚人的97%,穩居世界首位;排行第二是LG集團,其市場份額是1.5%;排行第三為中國上海和輝光電,市場佔有率為1%,剩下的0.5%為世界其他剩餘廠家瓜分。

近年來,因為AMOLED顯示屏具有傳統LCD顯示屏不可比擬的優勢,媒體將該顯示技術稱作“具有革命性的、顛覆性的、替代性的新型顯示技術”。在新一輪的全球顯示產業發展浪潮中,AMOLED顯示面板以卓越畫質、極致輕薄、寬溫工作、戶外可視、超低功耗、健康護眼等特性脫穎而出,現廣泛應用於智能手機、電視、可穿戴設備、電腦以及VR領域。

和輝光電成立於2012年10月,坐落於上海市,是國內首家專注於中小尺寸高解析AMOLED顯示屏研發和生產的高新技術企業。首期項目斥資70.5億,建成國內首條第4.5代低溫多晶硅(LTPS)AMOLED顯示屏量產線。為了擴大量產規模,和輝光電正在建設一條第6代AMOLED顯示屏生產線。

劉惠然表示,除了原材料的一些專利來自國外,和輝光電沒有購買任何三星或者LG等企業的技術,完全依靠自己的團隊、自主創新研發新技術。“我們不會像終端的產品一樣,沒有要採購誰的系統,我們這是完全具有自主知識產權的技術。”

另一個產業鏈

從2012年10月公司成立,到2013年7月廠房封頂,10月設備搬入,再到2014年12月開始小批量生產。直到2016年,和輝光電在第4.5代AMOLED顯示屏生產線上終於成功實現主動驅動有機發光顯示器件的大批量生產,成為國內首家量產的AMOLED顯示企業,一舉打破國際廠商的壟斷局面。

2016年12月,和輝光電繼續發力,第6代AMOLED顯示屏項目正式開工,產品為1-15英寸的顯示屏及模組,兼顧柔性和硬板生產技術。到2018年7月,項目正式進入了生產設備安裝調試階段。第6代線投入的玻璃基板面積大小達到了第4.5代線的四倍,總共投資272.78億元,產能規模為每月3萬片玻璃基板(含部分柔性)。

“和輝光電已經實現批量量產,這意味著和輝光電建立起了完整的供應鏈體系、技術體系、人才體系、製造工藝體系。”和輝光電總經理助理梁曉表示,作為國家戰略新興產業,要實現自主量產不僅靠政策支持和技術支撐,有一個成熟的商業模式上也至關重要。作為高端製造業,關鍵的是要有一個出海口去吸收生產出來的產品。

梁曉認為,對於和輝光電這樣的面板廠商來說,手機、智能手錶、電視或各種家電都是其出海口。而近年來華為、小米、OPPO、vivo等國產品牌手機的崛起,正好給了和輝光電以全新的出海口,“和輝光電生產出來的手機面板,可以直接供應國內手機生產企業”。梁曉認為,面板顯示行業的發展,正是歸功於國產手機的崛起。

“如果沒有出海口的話,你研發出來的東西你賣給誰?沒有需求的話,你技術怎麼進步?你沒有進步的話,你光靠國家投錢也好,或者是民間投資也好,根本就不能自行發展。”梁曉進一步解釋道,同一條產業鏈上的企業往往是環環相扣,上、下游貫通的這樣一個結構,這個鏈上的任何一家企業的發展,都極其容易產生聯動效應,帶動其它相關企業的發展,最終推動整個產業鏈條的進步。

和輝光電二期項目即第6代產線運轉後,產能能夠得到大幅度提升,供應方向將進一步轉入高端主打機型規模量產。“我們目前和一線客戶,包括華為、小米等已經在合作,待二期產線導入實現大批量生產。”劉惠然說。

可以說,和輝光電產品的批量增長就意味著整個產業鏈的增長,也為全球計劃使用AMOLED顯示面板的企業提供了機會。梁曉介紹,和輝光電的4.5代線一投產就被廣泛關注到,但由於產能有限,尚不能為華為Mate系列和P系列高端手機提供屏幕產能保障,蘋果找上門來採購,公司也暫時還不能滿足這位世界知名客戶的需求,但第6代線的投產,有望緩解這一困局。

緊跟尖端顯示

當手機成為現代人生活工作的必需品,人們看一款手機往往最先關注的是它的品牌,它是蘋果還是三星?是華為還是小米?亦或是它的功能是否全面?外形是否美觀?幾乎不會有人對這些優質手機的顯示屏是誰做的產生疑問,熟不知手機每一次設計更新換代,都是屏幕背後隱身“匠人”的瀝血之作,而和輝光電更是藏在匠人背後。

“這些手機的每一次的更新換代,從設計的階段開始我們就介入了。”和輝光電總經理劉惠然說。跟其它的面板廠商不同的是,和輝光電是國內唯一一家專注於AMOLED顯示屏生產和研發的企業,作為一個新興領域,人們對其仍然較為陌生。

對於目前的面板市場來說,LCD顯示屏還佔據著主要的位置。劉惠然說,“雖然LCD顯示屏現在在市場上能賺錢,但我們沒有在非常成熟的LCD顯示屏市場上繼續去做,我們看的是未來,專注於做AMOLED高端顯示屏的研發和生產,這一點是和輝光電可以拿出來比較自豪的一點。”

從技術角度看,AMOLED顯示技術只是個後起之秀,但已經在多方面顯示出LCD顯示技術難以比擬的優越性。從技術角度來說它的色彩更豔麗,對比度更高;在性能上它的功耗更低,尤其是它可以呈現柔性顯示和透明顯示。換句話說,AMOLED顯示屏的應用也更加寬廣,這些都是現在LCD顯示屏無法達到的一個技術水平。

在OLED技術領域中,共有AMOLED(主動矩陣式)和PMOLED(被動矩陣式)兩種技術。劉惠然解釋,PMOLED技術存在三大侷限性:第一,被動矩陣式的響應速度很慢,不能做大屏(如手機屏);第二,色彩十分飽滿、清晰度高的屏做不了;第三,刷新速度很快的屏做不了。“由於技術限制,PMOLED目前只能做如MP3、MP4或者手環這種比較小的屏,這不符合我們做手機屏和其他高端顯示器屏的定位,所以我們只做AMOLED顯示屏。”

AMOLED顯示屏的器件結構包括陽極、陰極以及夾在中間的有機發光層,呈現三明治結構,這種獨特的結構正是形成器件發光的原理結構,主要通過驅動電路來驅動發光二極管。和以往需要依靠背光源來發光的LCD顯示屏比起來,AMOLED顯示屏可以做到主動發光。

作為新一代顯示屏技術,AMOLED技術在畫質、外形、操作、性能上有著獨特的優勢,在其製作中囊括了現今顯示面板行業的諸多尖端技術。梁曉介紹,AMOLED顯示屏的工藝流程主要分為三大工序——背板段、前板段以及模組段。背板段工藝通過成膜、光刻膠塗布、曝光、顯影、蝕刻、剝離最後形成LTPS(低溫多晶硅)驅動電路,為發光器件提供點亮信號以及穩定的電源輸入,對工藝精細度以及電子性能指標要求極高。

“做顯示屏的工藝是十分精密的,驅動背板電路過程要反覆循環13次,其為發光器件提供點亮信號以及穩定的電源輸入,技術難點在於微米級的工藝精細度以及對於電性指標的極高要求。”梁曉表示,有機鍍膜段的工藝從蒸鍍到封裝也具有極大的挑戰性難度,其過程中所用到的一種“精密金屬掩膜版”只能靠進口,國內此技術還在一個匱乏的階段。

AMOLED顯示屏不僅能夠給用戶帶來更加高端舒適的體驗,更有開發柔性顯示屏的潛力,而這正是下一代移動終端的需求之一。柔性面板通常可分為“可彎折”、“可摺疊”和“可捲曲”三種境界,梁曉表示,和輝光電目前已經做出柔性屏,並在其內彎的板塊取得了重大突破,在產品的性能上,基本可以說我們是緊跟著三星的。”但是對於各種支撐材料,如電池、電子元件等器件與柔性屏的集成上,還需進一步攻克技術難題。

面板產業補短板

宏碁集團創辦人施振榮先生提到“微笑曲線”,指導企業要不斷往附加價值高的區塊移動與定位,而價值最豐厚的區域就集中在價值鏈的兩端——研發和市場,即前端與終端。過去,中國的微笑曲線長期處於終端部位,前端的原材料等領域大量被國外企業控制,國內企業對原材料的成本投入以及供應量缺乏自主權,導致利潤低迷。

如今,國產化發展正呈現逐步向前端(即上游領域)延伸的趨勢,到達基礎材料、基礎工藝都開始做研發、實現國產的階段。“這個行業在國內全從終端開始發展起來的,剛開始各方面全是從國外進口,慢慢這些東西實現國產化。我們起來了,也為這些廠商解決了很多問題。”梁曉表示,國產化帶動了國內企業的進一步發展,前端企業的自力更生為終端企業解決了後顧之憂。

“不像三星一樣,想給你供貨就供貨,不給你供貨你就只能幹受著。”據業內人士介紹,由於面板壟斷的關係,全球手機企業都吃過三星的虧,包括蘋果和華為等著名的廠商,但和輝光電的成功量產,有利於打破壟斷,增強國際競爭。

不過,和輝光電並不是高枕無憂,劉惠然說,“原材料這一方面的知識產權還需要突破,它的質量、性能應該說和國外的產品相差不大了,但它的知識產權還存在問題。但是作為我們顯示屏的製造廠商來說,我們的生產工藝、我們研發產品規格的技術都是我們自己的,這個是沒有問題的。”

更大的挑戰來自於人才的缺失。梁曉介紹,和輝光電2012年成立之前,三星就存在很多年了,人才也基本上聚集在三星公司裡,此外在中國大陸和臺灣地區,也有少量前沿的AMOLED顯示技術研發人才,面對壟斷對手從零開始建立一個新公司,至少在AMOLED顯示屏領域沒有成功案例。“但是和輝光電成功了,人才少也是這個行業的特點,所以說這個行業不可能快速複製。資金、人才的門檻都不小,人才的門檻不亞於資金的門檻。”

梁曉介紹,上海市政府很有戰略眼光,在國外技術成果如此豐碩的情況下,國內已經落後於起跑線,仍然選擇投資和輝光電,並給予了許多配套支持,“我們的第4.5代產線現在已經滿產,很少有企業說是你投四五年,就能達到這種狀態的”。

“我們公司上下還是務實的一個團隊,我們看的不是現在,不是過去,我們看的是未來。”梁曉介紹,對和輝光電來說,現在的挑戰是國內在AMOLED顯示屏上投資了十幾條生產線,導致了人才的緊缺。培養國內人才也是和輝光電目前著手重點方向。從整個產業來說,電信製造產業不斷往前端滲透,對比之下,終端產業已經發展起來,人才壓力相對緩和,而前端上游產業普遍處於人才緊缺的狀態。

“很多地方政府,吸引人才的力度確實是相當大,從政府到企業一條龍的政策出臺來吸引人才。”如今國內整個產業培養突然間放大,梁曉也表示,對公司來說人才培養還是一個需要花很大力氣去做的事。

和輝光電總經理劉惠然表示,目前國內上游企業的技術積累還未達到理想狀態,廠家做出的一些高端、尖端設備的精度還難以滿足和輝光電的應用要求,導致目前上游的一些關鍵領域(如蒸鍍設備、曝光設備)繼續受制於國外,主要設備及材料還是依靠進口。國內需要打造自主健全的產業鏈,實現國內AMOLED顯示屏互利經濟循環。

現如今,和輝光電已有多款產品走進消費者手中,並獲得華為、小米、步步高(小天才)、魅族等品牌客戶的認可。和輝光電已經在規劃上市,公司跟英特爾也形成了戰略合作關係,後續將繼續在手機、手錶以及車載、VR領域大放異彩。

和輝光電將一直致力於走在創新顯示大潮的前沿,帶動中國AMOLED顯示屏產業鏈共同發展,打破國外企業在這個領域的壟斷地位,為中國顯示產業加速發展作出貢獻。

作者|黎光壽、劉丹

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