伴隨著中美貿易戰的不斷升級，產業界和資本界逐漸意識到中國在工業和製造產業大而不強的嚴重態勢，其中最為明顯的是集成電路產業，從材料、裝備到EDA軟件，已明顯成為資本市場和各地政府最為關注的產業，稱之“以舉國之力發展中國芯片”也不為過。但其實中國的顯示行業也面臨和半導體一樣的窘況，引用中國科學院院士、中國科學院物理研究所歐陽鍾燦教授所說的話：中國平板顯示全球第一，但大而不強。
我國顯示產業，尤其是OLED產業主要聚集在產業鏈中下游的面板和手機等顯示終端產業應用領域，上游核心生產設備則完全依靠進口。《科技日報》曾在2018年系列報道、整理了中國35項被卡脖子的關鍵技術，製造芯片的光刻機排在第一位，而OLED面板製程的心臟——真空蒸鍍機，則排在第六位。
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OLED面板蓬勃發展
蘋果2017年發佈的iPhone X開始採用了OLED屏，直接引領了全球消費電子產品顯示屏幕的發展風向。LCD正在被智能手機拋棄似乎已經成為一個公認的趨勢，2015年手機OLED的數量規模為255百萬片，滲透率僅17.9%，2017年滲透率上升至30.8%，根據行業專家的預測，OLED在手機行業的滲透率預計2023年可以達到68.1%。觀察這幾年蘋果、華為、三星等全球頂級的手機廠商的新機配置也可得到相似的結論，前幾年還是以高端機配置為主，現在OLED屏已然成為新機型的主流，據悉華為正在爭取全繫上OLED。
數據來源：中國產業信息網
相應的，中國已經成為全球最大的OLED採購國。UBI Research的最新報告顯示，中國今年二季度的手機OLED面板的採購量達到整個市場總量的52.5%，相比之下韓國佔比35%，美國約為8.3%。
需求端主要在中國，而在供給端三星無疑是全球最大的OLED玩家，雖然中國的顯示面板廠商京東方、深天馬、維信諾等也已開始佈局，但是無論是規模還是良率，三星都佔據顯著優勢。據行業人士統計，截至2019年年底國內已建和在建的6代及以上OLED產線已達13條。但是因為效率和良率的原因，預計2021年實際出貨量也只能達到理想產能的二到三成。
圖片來源：OLED industry
OLED面板相較於LCD不僅可以做到更輕薄，而且色彩飽和度更高，成像效果更好。但是其生產工藝的特殊性，尤其是OLED生產過程中最重要的一環“蒸鍍”，工藝難度極高，使得OLED的成本居高不下，良率也遠不及預期。而真空蒸鍍機則是蒸鍍環節的心臟設備。
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真空蒸鍍設備在OLED的應用
與傳統顯示行業一樣，OLED產業鏈同樣較長且分工明確，下游主要為智能手機、電腦、平板及電視等電子器件廠，中游則為面板製造和模組組裝廠，上游包括ITO玻璃、有機發光材料以及顯影設備、鍍膜設備等材料、設備廠商。真空蒸鍍機則屬於上游的關鍵設備。
一般來說鍍膜會有多種工藝，如化學氣相沉積、濺射鍍膜等，而真空蒸鍍法更適用於OLED材料。蒸鍍工藝成膜主要有三個基本過程：
加熱蒸發過程。將有機材料由凝聚相轉變為氣相的想變過程；
氣化原子或分子在蒸發源與基片之間的輸送，即發光材料粒子在環境氣氛中的飛行過程；
蒸發原子或分子在基片表面上的沉澱過程，即蒸發凝聚-形成薄膜。
圖片來源：互聯網
原理聽起來比較易懂，就是一個蒸發——輸送——附著的過程，但是實際操作過程中每個步驟的實現都難度極高，高質量穩定的熱源（一般電子束加熱或激光加熱）、真空密閉容器、高精度的基板對位，以及製程工藝和操作系統設計等等都需要極為細緻和精密。目前國內還沒有任何一家企業開發出產業化的OLED真空蒸鍍機，技術難度之高可見一斑。
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真空蒸鍍機的全球格局
全球OLED蒸鍍機行業正處於一超多強的現狀。
一超指的是日本Tokki。顯示行業內有句話：“買到Canon Tokki的蒸鍍設備才算真正得到一張生產OLED面板的入場券”。據說京東方6代柔性OLED生產線能夠提前量產的重要前提就是拿到了Canon Tokki的真空蒸鍍機。Canon Tokki在業內的名聲和地位如同頂級光刻機企業ASML在芯片行業一樣。
Canon於2007年11月正式宣佈公開收購日本OLED設備生產商Tokki公司（當時為日本Jasdaq上市公司），以加速其在數字相機產品上用OLED面板替代小型液晶屏的進程。而在此之前，因為OLED的良率太低，產品在價格上毫無競爭力，主導OLED設備的Tokki曾多次面臨經營危機，好在三星自2000年初便一直提供訂單支持才使得公司撐到OLED行業爆發，迎來高光時刻。直到2017年以前，這家三百多人的公司還是每年生產3-4臺蒸鍍機，基本只供給三星一家。2017年後，Tokki的總裁津上照久宣佈擴大產能，但目前每年也僅能出貨7臺，並且主要仍是供給三星，單臺售價超1億美金。
Canon Tokki的真空蒸鍍機
圖片來源：OLED industry
除了Tokki外，日本的ULVAC也緊追不捨，其推出的新型鍍膜設備採用線型蒸鍍源技術，可以將材料利用率大幅度提升；韓國的ANS、Sunic、美國的Litrex、德國的Aixtron等也在逐步發力蒸鍍設備。
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國內廠商的機遇
前面介紹到，截至目前為止，中國還沒有任何一家企業可以設計和開發出產業化的真空蒸鍍機。這對於中國OLED產業做強是關鍵的卡脖子難題，一是因為國外產品有供貨週期長、價格高、服務反饋慢等弊端，且當前環境下有隨時斷供的可能；二是雖然像京東方這樣大的面板廠可以依靠資金和資源去採購國外高端設備，但是國內還有大量的OLED發光材料廠商、研究機構，對於高質量的蒸鍍設備也有極高的需求，而無法得到滿足。
隨著市場需求的凸顯和國內顯示、裝備製造業的技術積澱，以及國家不斷加大對於重大卡脖子技術/設備的支持力度，國內開始有一批顯示面板、材料和裝備製造的行業內人才逐漸關注到這塊短板並開始嘗試進行攻堅和突破。
國家發改委
《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》
其中合肥萊德裝備技術有限公司是由來自中科大、華中科大和合肥工大的高技術人才團隊組成的專注從事真空蒸鍍機和相關元器件產品的企業，公司已完成原型機試製並與數家OLED材料廠商達成合作意向。除此之外，國內一些其他設備製造廠商也先後宣佈開始嘗試向蒸鍍機領域進軍。
總體來看，如光刻機、刻蝕機等重大關鍵設備一樣，真空蒸鍍機的國產化勢在必行，期待在政策、資金和人才集聚的大環境下，有技術、有毅力的團隊能早日完成突破該項卡脖子技術，助力中國顯示產業再上一個臺階。
