印刷OLED规模化量产在即，一场中国面板厂商的突围战

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8月底，一场在面板车间进行的物理课引发了数千万网友的围观。一边是烧脑的物理学理论知识，另一边是先进面板工艺的制造实践，两个场景的融合碰撞，让很多网友不明觉厉的同时，也直观地感受到了知识之美、科技之美。
课堂地点选择在了TCL华星武汉基地的印刷OLED展厅和产线，这是一个具有历史意义的地方。过去，面板产业的技术路线和产业化，一直由日韩企业所主导。但这里即将规模化量产的印刷OLED，正在改写这一规则。
文｜游勇
编｜周路平
2024年3月，三星显示CEO崔周善在担任韩国显示产业协会会长第一天，当着众多媒体的面，喊出了一个韩国人心中郁结已久的口号：2027年一定能从中国手中夺回全球显示产业第一的位置。
自从中国在2017年首次站上LCD榜一大哥的位置后，意兴阑珊的三星和LG等韩国厂商在2020年主动退出竞争激烈、无利可图的LCD赛道，把精力放在下一代面板技术OLED上，同时把所剩无几的LCD产线卖给了中国企业。如今，国内已经掌握了LCD市场70%的产能。
但真正让韩国企业感到紧张的是，根据CINNO Research的数据，在智能手机用OLED面板领域，中国面板厂商在2024年第一季度的出货量首次超越韩国。中韩面板企业的竞争正在从LCD延伸到了OLED。
一个不得不正视的现实是，在高端OLED产品线，中韩之间的差距还非常明显。韩国企业在高端OLED的份额占到了九成，技术上也与中国企业拉开了1-1.5年的代差。
在很多人看来，这又将是一个强者恒强的版本：行业领先者获得了丰厚的利润，然后更多的钱投入前沿技术的研发，从而保持在下一代技术上的领先，甚至通过结成同盟和技术封锁的方式，阻断后来者的前进脚步。
但封印正在出现松动。2024年底，TCL华星宣布印刷OLED正式量产，首款产品应用于21.6英寸的4K医疗设备显示屏。TCL华星CEO赵军当时给出了一个很高的评价：“这代表着显示技术领域首个由中国企业引领全球化技术进入商业化阶段。”

过去，中国企业在面板市场一直是追随者的角色，尽管出货量很大，但技术路线和产业化，一直由日韩企业所主导。即便是在OLED领域，国内大部分选择的是蒸镀OLED路线，这也是日韩企业主导的优势领域。但印刷OLED的破局，正在改写这一规则。

01

东亚卷王的面板追逐战

液晶显示最早是美国人发明的，却被日本企业发扬光大。上世纪七八十年代，精工、夏普等日本企业，从美国公司获得了液晶技术的授权。
美国企业还在折腾显像管时，夏普很快就推出了首款轻薄的LCD电视，实现了液晶产业化，而背后顶着个驼峰的CRT电视迅速落入下风。1994年，日本LCD面板占到全球94%市场份额。
精明的韩国人嗅到了机会，疯狂投资LCD面板。这是一场国运的豪赌，三星、LG为了LCD的产业化，连续出现了七八年的亏损。
韩国企业很早意识到，面板产业有显著的周期效应，越亏越投反而有可能在新一波机会到来时实现赶超。三星的反周期投资策略也是在这个阶段大放异彩。
1997年前后，亏损多年的韩企终于迎来了咸鱼翻身的机会，当时日本企业在亚洲金融危机的冲击和美国“打压”等多重打击下，一蹶不振。而韩国从日本手中抢过了面板产业老大的宝座。
但韩国企业的好日子没过几年，新的卷王诞生。LCD的市场份额陆续被中国台湾和中国大陆的厂商所蚕食。2017年，中国大陆取代韩国成为全球最大的屏幕产地。
东亚三大卷王的竞争在面板产业展现得淋漓尽致。从显像管时代，到后来的LCD，再到现在的OLED，面板产业一直是中日韩轮流坐庄。当新的技术出现时，市场格局又将迎来剧烈变动。
而纵观产业发展史，中国面板产业的成功，既有海量的产业投资，保证了在高世代产线上能够持续投入，也有下游电子产业和消费市场的发达，给上游的面板提供旺盛的需求。
但一个残酷的现实是，在过去的几代面板技术和产业化的浪潮中，尽管中国面板产业已经取得了巨大进步，而在产业链最上游，获取高额利润的依然是掌握技术和标准定义权的日韩厂商。
当显示技术演进到OLED时，这种尴尬局面没有太明显的改观。2019年，意识到在成熟的LCD市场卷不过中国产业链的韩国企业，陆陆续续退出了LCD的竞争，把重心放在了下一代OLED的突破上。
早在2007年，索尼就曾制造出全球第一台OLED电视，但它只有11英寸。同年，三星实现了OLED的量产，主要用于手机屏幕。2012年，LG量产了全球首款55英寸OLED面板，一鸣惊人。市场一度呈现出，LG引领大尺寸OLED，三星垄断小尺寸OLED的局面。
外界普遍认为，未来十年，LCD液晶屏在大尺寸领域仍将是主流核心技术路线。不过，OLED已成为了面板厂商的下一个必争之地。相比于LCD需要依靠背光源，OLED是自发光，每个像素独立控制亮度，拥有高分辨率、低功耗、柔性显示等一系列优点。
但OLED受限于制造工艺，过去一直在小尺寸上有成熟应用，比如2017年苹果发布的iPhoneX就用的是三星的AMOLED屏。但随着这几年技术的成熟，OLED也在中尺寸上得到越来越多的应用。
尤其是2024年，OLED在智能手机面板市场的份额首次超过LCD，达到53%，OLED的产业化在旺盛需求的推动下快速走向成熟。“OLED在中尺寸应用的拓展和渗透率的提升，可能是整个显示产业未来五年唯一确定的大趋势。”TCL华星CEO赵军说。
2024年，央视报道了一则新闻，我国OLED显示面板及模组产值规模超千亿元人民币，同比增长38%，国际市场占比52%。

中日韩三大卷王又开始了在OLED领域暗暗较劲。国内的多条高世代OLED产线正在热火朝天的建设中，预计在一两年后陆续投产，而三星已经建设了多条高世代OLED产线，LG在广州建设了高世代OLED产线后，也开始在韩国本土投资建设OLED产线。韩国正在想方设法避免OLED产业再被中国追赶的命运。

02

OLED的路线之争

在通往OLED的未来征途上，已经演变出了多条技术路线。
蒸镀OLED是目前最成熟的量产工艺，当前手机上的OLED屏基本都是采用蒸镀工艺，现有的量产产线也几乎走的是蒸镀路线。它的原理是在高真空条件下加热待镀材料至气化，再通过掩膜版精确凝固到玻璃基板的指定位置，形成像素，背后需要用到蒸镀机和FMM掩膜版等关键性设备和材料。
但蒸镀有一定局限，因为FMM掩膜版需要一定的强度，各个像素成型孔间需要保留较大的间隙，导致绝大部分材料会残留在掩膜版上，整体利用率不到30%。同时，蒸镀工艺对真空腔的要求高，产线设备的投入成本非常大。
另外，随着面板尺寸越大，FMM掩膜版会在重力的作用下，中间与边缘存在一定的偏移，导致整张玻璃基板上的OLED蒸镀沉积的厚度和形状出现不一致的现象。所以，蒸镀OLED产线大部分都还是针对手机等小尺寸终端设备。
而日本JDI和中国的维信诺走的是无FMM光刻技术路线，其好处是绕开FMM的限制。但无FMM光刻技术还缺乏量产经验，没有得到市场检验。而且在不少人看来，无FMM光刻技术本质上还属于蒸镀工艺。

印刷OLED则是完全独立于蒸镀的路线。它类似于喷墨打印机一样把发光材料滴到基板上，不需要掩膜版，而且定位精度可以控制在微米级别。相比于蒸镀工艺，喷墨印刷最大的优势是材料利用率高，蒸镀工艺只有30%的利用率，而印刷OLED工艺可以实现90%以上的利用率。
其次，蒸镀工艺需要真空加热，而印刷工艺只需要挥发溶剂时实现真空环境，对设备的投资要求也没有那么高，不需要太多的真空设备。
另外，喷墨打印制程的灵活性使其更易适应大基板的切割需求。外界普遍认为，印刷OLED可在常压或低真空环境下制造，相比真空蒸镀技术，面板尺寸的升级理论上只需要增加印刷设备上的喷头等设备，更容易调节出不同尺寸和形状。
印刷OLED的这些优势也意味着，量产后的制造成本更低，相比于蒸镀OLED，会有更高的质价比，从而加快OLED屏幕在中尺寸IT消费场景的普及。
不过，印刷OLED对工艺精度要求很高，需要把1毫升的液体发光材料均分成10亿滴，然后按照每秒滴下4万次的频率工作，每一滴都必须精准无误，同时还要确保滴下的液体铺展、干燥后完全均匀。这是一个非常有挑战的操作，比如印刷工艺容易出现咖啡环效应。
赵军做过一个形象的比喻：就好比是将一瓶盖酒分给全国人民，半分钟之内分完，还要保证绝对公平。这种不可能完成的任务，在面板行业成了现实。
但这几条技术路线其实并非是你死我活、非此即彼的关系。
翻看各家的投资布局会发现，早年都是多头下注，既有蒸镀OLED，也有印刷OLED。但目前各方投资建设的8.6代OLED面板生产线都采用了蒸镀工艺。
这并不是印刷OLED不好，而是无论是上游供应链的成熟度，还是技术实现难度，蒸镀OLED是目前相对容易快速落地量产的技术路线。
其实，TCL华星也有蒸镀工艺的OLED产线，其t4工厂就在生产小尺寸OLED的手机屏。只不过在未来技术的下注上，TCL华星选择了在印刷OLED下重注，一手着眼当下客户的需要，另一手着眼未来，希望通过对前沿技术的探索实现逆天改命。

03

如何摆脱卡脖子的宿命

2023年，三星决定投资4.1万亿韩元建设第8.6代OLED生产线。但因为关键设备蒸镀机的价格问题，一直与日本佳能Tokki拉扯了很久。三星嫌贵，但无奈甲方爸爸苹果公司，非常青睐佳能Tokki的蒸镀设备。
作为三星OLED屏幕的最大客户，苹果在供应链一向有很强的话语权。仗着苹果的偏爱，佳能Tokki死活不愿意在价格上过多让步。最终，三星花了8000亿韩元（约22亿元人民币）采购了两台佳能Tokki蒸镀机。
蒸镀机是面板制造领域的核心设备，它的作用就是将红绿蓝三原色有机体和金属电极用特殊工艺在真空环境下镀到显示屏基板上。而高世代产线的蒸镀机只有韩国和日本等少数几家企业能提供。
关键是有钱也未必能买到。Tokki的产能非常有限，一年也就一二十台的量，供给远小于需求，交货周期动不动就是一两年。而且，三星因为当年救过Tokki的命，所以双方签过协议，Tokki生产的蒸镀机要独家供应给三星。这也让三星在OLED抢占了先机。直到2017年Tokki产能提升后， 中国企业才拿到采购名额。
2018年，《科技日报》梳理了制约中国工业发展的35项“卡脖子”技术，其中就包括真空蒸镀。
除了蒸镀机，精细金属掩膜版FMM是蒸镀工艺的关键耗材。而全球FMM掩膜版有90%以上的市场份额被日本DNP公司垄断，包括韩国和中国的OLED厂商都要与其签订排他协议。而制造高阶FMM的关键材料Invar36合金又大部分来自日本日立金属。这两家日本企业搞了个独家战略合作，日立金属50微米以下Invar材料需要独供给DNP。
怪不得国内面板行业人士痛心疾首：“FMM行业存在材料封锁困境。”
不难发现，从设备到材料，蒸镀OLED的关键技术节点上，都已经被日韩企业重兵把守。这不仅使得国内企业在谈判时没有话语权。更关键的是，在OLED的技术浪潮下，中国企业依然会是追随者，随时被人卡脖子。
造成的结果就是，很多国内OLED厂商囿于良率和成本的因素都不赚钱，只有三星和上游设备材料商在闷声发财。
这一幕，在芯片领域似曾相识。制造高制程的芯片的EUV光刻机几乎全部依赖荷兰的阿斯麦，而生产芯片的核心材料光刻胶则依赖日本企业。
缺芯少屏是国内很多电子信息从业者难以抹去的记忆。而当下，虽然中国的芯片和屏幕出货量已遥遥领先，但在制造芯片和屏幕的核心设备和材料上，处境依旧。
与其被别人卡着脖子、牵着鼻子走，TCL华星决定另辟蹊径，走印刷OLED路线，绕开了蒸镀设备、FMM材料，具有低成本、环保、高性能优势。
这也是TCL华星押注印刷OLED的初衷，除了技术本身更节省材料、生产工艺更简单，带来更大的想象空间，更重要的考量在于，蒸镀OLED的专利大部分掌握在了日韩企业手里，只有换道才有超车的机会。
如今在印刷OLED领域，TCL华星已经拥有全球排名第一的可用发明专利数量，从发光材料配方到印刷设备结构，都已经形成了护城河。
但能否量产又是技术到产业跃迁的关键一环，TCL华星在印刷OLED上也经历过惊险一跃。

2023年，日本JOLED突然宣布破产。作为行业的精神领袖和导师，JOLED在2017年就开始试产印刷OLED面板，并且在2019年投建了全球第一条喷墨印刷OLED面板产线。尽管JOLED是由于自身经营不善导致关门，但多少给人一种信仰要崩塌的感觉。
这一度让印刷OLED路线陷入尴尬，也让TCL华星非常难受。TCL华星当年曾考虑过自建印刷OLED产线，但因为投资太大，最终选择了折中方案，花20亿元投资JOLED，让JOLED的产线给TCL华星做中试线，合作期三年，双方约定三次机会，只帮TCL华星试产一个产品。结果，合作还没到期，合作伙伴先没了。
不管是内部员工，还是外部投资人，一时之间，质疑的潮水汹涌而来。最终还是TCL创始人、董事长李东生拍板，印刷OLED已经有了成果，看到了曙光，不能半途而废。TCL华星一咬牙，干脆把JOLED的设备买了回来，搬到了武汉，改良升级之后，成了TCL华星的印刷OLED产线。
在近两年时间后，印刷OLED在武汉开花结果。

04

历史的天平正在发生倾斜

2015年6月，美国圣何塞，李东生在SID大会上发表了一场36分钟的演讲，全程英文。李东生除了介绍中国显示产业的发展情况，也发出了一个行业预判：印刷显示技术可能成为新一代大尺寸显示核心技术，“像印报纸一样制造显示器”。
十年后，依然在美国圣何塞会展中心，梦想照进现实。作为展会的常客，TCL华星展出了全球首条印刷OLED量产线上诞生的“全尺寸产品族”，覆盖了从小尺寸智能终端到中大尺寸商用显示、智慧家居显示等全部应用场景。
这也是全球首次由单一厂商实现印刷OLED技术从中小尺寸到大尺寸的全场景覆盖，印刷OLED正在迎来产业化的曙光。根据TCL的规划，未来一两年，当前的量产线将生产直接面向C端用户产品，包括笔记本、平板、显示器、电视等。

历史的天平正在发生倾斜，在日韩厂商把持的战略高地上，TCL华星凭借印刷OLED这条技术路线，撕开了一条产业演进的口子。
“显示技术从早期的投影、CRT显示、等离子、LCD再到OLED，几乎每一项技术的发明与产业化均由国外企业主导。而印刷OLED技术的量产则打破了这一局面，使中国企业站在了全球显示技术的前沿。”赵军说。
而印刷OLED带来的产品价值不仅仅在产业端，这种优势也在消费端显现。因为无需金属掩膜版，印刷OLED通过喷墨打印头直接印刷到预设像素坑内，采用Real RGB，实现三原色规则排列，做到了真正的高质量显示效果。而传统的蒸镀工艺因为子像素间隙较大容易出现色彩偏移和文字边缘模糊的问题。
在“万物皆有理”的探厂直播中，连搜狐创始人、董事局主席兼CEO、物理学博士张朝阳都忍不住感慨：这个技术太棒了！
不过，当前的一大挑战在于，由于印刷OLED起步较晚，相关的材料没有蒸镀技术的材料这么成熟，使得供应链没有这么完善。而目前面板厂中只有TCL华星在加大对印刷OLED的布局，因此供应链多少有一些担忧。
TCL华星已联合材料厂商开发寻找解决方法。比如使用更多已经在量产的材料，降低上游材料的废率，同时，TCL华星也在与供应商合作，在新技术上做布局，解决材料供应的稳定性问题。
外界一度把TCL在印刷OLED的投资形容为一场豪赌，商业化不够成熟，前景也不够明朗。但在李东生看来，TCL不是在听天由命的“赌”，而是在计算风险之后的“搏”，搏一个由技术驱动实现产业破局的未来。
正如CINNO Research首席分析师周华所言：“未来，中国企业和韩国企业的竞争，将从过去价格、产能的比拼，提升为技术路线的竞争，这是中国OLED产业赶超韩国OLED产业的一个契机。”
而这场围绕下一代显示技术的突围战才刚刚开始，印刷OLED也走到了规模量产的十字路口，不想再做跟随者的TCL华星，正在通过一条少有人走过的路，来构建自己的技术壁垒和护城河。

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印刷OLED材料利用率超90%比蒸镀高两倍多，就像把一桶水精准倒进十个杯子还不洒，TCL这技术真行

疯了吧

全世界只有韩国在显示面板，手机，存储芯片，锂电池，造船，汽车，家电跟中国全面竟争。中国要想办法在显示面板，手机，汽车，造船，锂电池彻底打败韩国企业。

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