维信诺孙铁朋:AMOLED黑科技助力显示产业变革
作为下一代的屏幕技术,AMOLED显示屏一直是行业重点攻关难题,受到三星、LG等大牌厂商的重视,国内的维信诺和京东方等企业跟进的速度也非常快。实际上柔性屏已经在潜移默化的改变我们身边的行业。在2018中国智能手机行业企业家峰会上,维信诺的副总裁孙铁朋先生就AMOLED在各个行业中的应用进行讲解,以下为现场实录:
维信诺副总裁孙铁朋
我从2000年开始从事OLED的产品和技术研发工作,是中国第一代OLED工程师,经历了OLED从一个发光点、实验片,到点阵屏,再到PMOLED中试、PMOLED量产的过程。OLED技术难度非常高,我们每年都面临着很多困难,才终于一路走到了今天。我所在的维信诺公司是中国最早从事OLED的公司之一,我们只做OLED。今天,在这里,我会谈谈我们对于OLED产品、行业的理解,以及对未来的看法。
我个人负责维信诺市场营销和销售的工作。我现在汇报一下AMOLED的情况。
目前全球智能手机面临着存量市场,增长非常缓慢,几乎没有增长。为什么呢?去年全面屏爆发,大家觉得可能手机会有增量,但目前看来,全面屏带来的不是根本性的人机交互,不能带来革命性的变化,所以消费者需要换手机的时候会换全面屏,但不会因为全面屏而换手机。
我们期待下一个换机潮。目前来看5G会成为一个引爆点。另外在人机交互上能够真正改变人的行为方式、能给人带来真正的生活各方面的变化的,也将成为引爆点。目前手机厂商都在手机的形态和各方面花精力,不遗余力地做新的产品开发。另一方面,目前看来iPhone X的需求不如预期,给三星AMOLED下的定单也减少了很多。为什么会有这样的结果呢?实际上是跟苹果X的定价有关。
从目前的使用方面来看,OLED的效果确实得到认可,它从各个角度来看都非常完美,像一张纸一样,很漂亮,但是它的价格让人难以接受,也就是说,它的价格不足以让人去换手机。但是,从消费者的角度来讲,iPhone X还是能在一段时间内引领一个产品形态的。
现在手机厂商更多的是在想怎么做屏下摄像头,并在和屏厂沟通,希望有新的产品形态出现。另外,苹果下调AMOLED的预期,这件事对于整个业界来看似乎是不好的消息,但对中国厂商来说则是个利好,因为苹果下调预期,导致三星建线的节奏放缓,这给中国AMOLED厂商带来很好的缓冲期。
AMOLED行业从最早的三星一家独大,到现在的重心逐渐转向中国大陆,这是大势所趋。中国大陆在OLED上跟韩系厂商的差距不像液晶那样,有着多年的差距,我们在OLED上也有很多技术积累,短期内可以通过提升产能规模,达到控制成本的目的。同时,大陆厂商拥有本土化的服务优势,这也是很重要的。
大家都知道AMOLED非常难做,但是具体哪里难?OLED的技术分四个层面,第一是技术、材料和接口,第二是量产技术,第三是终端产品的技术层面第四是量产设备的改造技术。维信诺源于清华大学化学系,是做材料和器件出身的。从PMOLED到AMOLED,我们有多年的OLED量产经验。我们组建的设备采用的是自己的技术,团队里全部是中国人。OLED的链条非常深,涉及到的门类非常广,涉及到各个学科,不是一两个专家能够搞定的,所以团队在OLED事业中是非常重要的成功因素。
另外,资本也是非常重要的。三星的领先有两方面的原因,一个是节奏,一个是规模,也就是靠资本。一旦中国的企业有了资本、上市平台和规模,那么和三星在产业链方面的竞争上,在上下游的竞争差距就会缩小很多。同时,从PMOLED走向AMOLED的途径非常重要。现在全世界能从PMOLED走向AMOLED大生产的,只有三星、LG和维信诺,没有PMOLED的生产经验,直接走向AMOLED,是具有很大的难度的。另外,中试到量产的环境也很重要,OLED的投资是大投资,技术环节难度非常大,任何一个环节的投资失败和方案失败都会导致全局的失败。所以中试过程对成功非常重要。
维信诺是从学校的实验室走向企业、走向PMOLED的量产、AMOLED的实验室、AMOLED中试、AMOLED量产,从硬屏走向柔性。我们的PMOLED现在在全球的出货量上占30%以上排在首位。在OLED最核心的设备方面,我们培养了很多OLED制造设备厂。这也是一个很重要的方面。OLED设备制作完成后,还需要对它进行更改、改造。我们改造了很多这样的设备,终于把良率从个位数、十位数增加90%以上。
从柔性技术上来讲,柔性是推动我们下一代显示技术的重要环节。第一代全面屏大小为6吋左右,比例为18:9,现在大家在想能不能挖孔。全面屏之后就是折叠技术。全面屏给行业带来了革命,它足以叫革命性创新,而折叠所带来的不仅是显示屏的改变,而是从软件、操作系统到CPU,再到硬件、材料的整体的改变。比如在笔记本电脑上,操作系统必须改变,它一定是能够兼容双屏的,而且双屏必须是有横屏模式和竖屏模式的。
另外,玻璃盖板未来会走向柔性盖板、柔性PI,这些都是未来非常重要的趋势。未来可预期的是每个人所携带显示屏的面积将是现在的2倍甚至3倍以上,未来对生产线的需求是非常庞大的。
除了手机,其实可穿戴设备也是很重要的。可穿戴设备不需要手持,可带来很多交互信息。尤其是4G时代新的智能穿戴的出现、一卡多终端技术的出现,给智能穿戴带来革命性的变化。一开始的可穿戴设备是无屏的,后来到PMOLED、AMOLED的应用,后续的智能穿戴都是带系统的,能够像手机一样进行多方面的交互。
柔性技术其实可以带来更多惊喜,比如智能音箱。5G技术下,手机不会成为唯一的接口。智能音箱在美国有很好的销量,中国会成为下一个爆发点。一开始的智能音箱是不带显示屏的,后续人机交互的过程中由于AI等功能的出现,显示屏成为交互的载体,因此成为非常重要的方向。智能音箱的显示屏有两种,一种是硬屏,一般是正方形或长方形,尺寸在3-4吋之间;另一种是曲面屏,视觉更美观、更方便人的交互。同时,未来新能源汽车对显示屏的需求非常大,这也是行业的另一个方向。
此外,还有VR/AR。我个人认为AR才是真正的未来。VR属于沉浸式的交互,这使得它的使用场景受限,只能做娱乐之类的功能。AR才是真正能改变人的交互模式的技术:脱离手机甚至穿戴设备,在一个小的显示屏上进行显示,然后通过全息波导镜片,在视野中显示出一百吋、二百吋的场景,这是非常重要的。AR在电池、传输方面不存在困难,但是在高亮、微型显示,全息波导光路系统,尤其是户外对高亮的要求上,仍然需要进一步加强。同时,显示由微小尺寸放大到几十一百吋的时候,光的散射非常重要,将会影响成像效果。
现在AMOLED硬屏在应用上已经比较广了,但是柔性AMOLED的未来才是大家期待的。目前柔性AMOLED的局限是什么?最核心的还是成本,另外良率也很重要。
成本是跟产业链的发展有关的。目前来看,3D盖板行业还不成熟,它的价格制约着柔性AMOLED的发展柔性屏和硬屏不一样的地方,在于硬屏还有玻璃,而柔性没有玻璃,另外柔性的TP价格比较高,不过一旦实现规模化,成本就不会太高。另外,柔性IC也处于产业化的初级阶段。未来只要价格可以下降,整个市场是非常可期的,所以我们要用发展的眼光来看待柔性的未来。
另外还有MicroLED。它是有前途的,而且在大尺寸上也会成为杀手锏的技术。但在手机上,这项技术还面临着比较大的困难,它的晶圆尺寸决定了它的成本,在手机上实现5微米,其价格是很高的,而且目前即使只是10微米都已经很困难了。一个技术真正能够在产业里得到广泛应用,核心就是消费者达到所能接受的价格。未来MicroLED还有很长的路要走。OLED目前在研制的下一代技术,其核心发光材料是蓝光。现在蓝光是用第一代荧光技术,未来蓝光成熟之后,OLED的成本进一步下降、性能进一步提高。所以短期内,MicroLED很难冲击OLED在手机方面的地位。
OLED在视觉上与LCD对比有很多优点。根据我个人的亲身经历,OLED在黑暗中对视觉没有影响,但换了LCD手机就会让人受不了那种光的刺激,这种光对人眼的伤害非常大,尤其是蓝光,所以OLED对人的视觉和视力的保护还是根本性的。另外OLED的显示效果也比液晶有明显优势。
最后汇报一下维信诺在OLED方面的进展。维信诺源于清华大学化学系,我们是做有机化工材料的。2002年,我们建成了中国第一条PMOLED中试线,并做了很多产品;2006年我们开始在昆山成立PMOLED量产线,当时业界PMOLED的良率是70%,而我们公司如果做不到95%就很难做到财务上的盈亏平衡;2008年这条产线建成了,由于资本的限制,我们去买韩国的设备,然后自己进行改造,到2012年良率提高到97%,在这一点上,我们成为全球的NO.1。而在产能上,我们从2008年每年3千片,做到现在每年8千片,我们在PMOLED上做得非常成功。这个过程非常艰难,需要突破自身的潜能。
2008年,我们进行了战略布局,并在2012年成立昆山基地,开始做AMOLED;2015年经过一年的生产线改造,终于将良率提升到90%以上,并随后开始量产;2017年良率达到预想阶段,我们开始扩产能,所以去年我们在手机方面的出货量是国内第一的,而今年将会有更大的出货量。虽然和三星比起来,我们的出货量还是比较小的,但是维信诺的能力也在不断提升,良率、可靠性、性能、功耗和寿命等方面,维信诺都在慢慢加强。
2016年我们组建了第六代生产线。本来在2015年我们就有能力组建了的,但我们要求每一步都达到预期之后才会进行下一步,所以我们到2016年才增加了第六代生产线,尺寸是1.5m×1.85m。今年这条产线就会实现规模出货。
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