OLED全稱為有機(jī)發(fā)光二極管，是柔性顯示技術(shù)的基礎(chǔ)核心物質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)曲面顯示的基礎(chǔ)。OLED顯示技術(shù)成為智能手機(jī)和大尺寸電視屏幕的應(yīng)用已經(jīng)成為了一種發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)作為全球電子產(chǎn)品制造大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，也被看做是目前全球最大的OLED應(yīng)用市場(chǎng)。但與此同時(shí)，我國(guó)OLED產(chǎn)業(yè)目前仍面臨著產(chǎn)業(yè)鏈還不健全，國(guó)產(chǎn)化率配套低；高質(zhì)量、低成本生產(chǎn)技術(shù)還需要進(jìn)一步開發(fā)；AMOLED技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化與國(guó)外差距較大等方面的問題。本文先針對(duì)OLED進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，讓大家對(duì)OLED的工藝有比較清晰的了解。然后針對(duì)OLED 制作工藝進(jìn)行說明，并結(jié)合工藝對(duì)其設(shè)備商狀況進(jìn)行分析，最后針對(duì)中國(guó)國(guó)內(nèi)設(shè)備商在OLED產(chǎn)業(yè)中的的機(jī)遇和挑戰(zhàn)進(jìn)行分析。

 

 

 

OLED和LCD結(jié)構(gòu)對(duì)比示意圖如下所示：

 

 

AMOLED與LCD規(guī)格對(duì)比：

 

 

1.3 OLED的工藝流程

OLED因其構(gòu)造簡(jiǎn)單，所以生產(chǎn)流程不像LCD制造程序那樣繁復(fù)。但由于現(xiàn)今OLED制程設(shè)備還在不斷改良階段，并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的量產(chǎn)技術(shù)，而主動(dòng)與被動(dòng)驅(qū)動(dòng)以及全彩化方法的不同都會(huì)影響OLED的制程和機(jī)組的設(shè)計(jì)。

 

 

 

第二章OLED產(chǎn)業(yè)鏈和設(shè)備供應(yīng)商

 

2.1 OLED產(chǎn)業(yè)鏈
 

OLED行業(yè)上游主要包括：設(shè)備制程（蝕刻、顯影、鍍膜、封裝等）、材料制造（OLED終端材料、基板、電極等）和組裝零件（驅(qū)動(dòng)IC、電路板和被動(dòng)元件）；中游是OLED面板制造；下游是OLED的終端應(yīng)用，包括電視、手機(jī)等顯示領(lǐng)域，同時(shí)也可以應(yīng)用于照明。

 

OLED制作工藝囊括了顯示面板行業(yè)的諸多尖端技術(shù)，其主要分為背板段（array）、前板段（OLED成盒）以及模組段三道工藝。背板段工藝通過成膜、曝光、蝕刻、顯影疊加不同圖形不同材質(zhì)的膜材以形成LTPS驅(qū)動(dòng)電路，其為發(fā)光器件提供點(diǎn)亮信號(hào)以及穩(wěn)定的電源輸入。該部分工藝的主要技術(shù)難點(diǎn)在于微米級(jí)的工藝精度以及對(duì)于電性指標(biāo)的極高均一度要求。其細(xì)節(jié)流程如下：

 

本文只針對(duì)OLED 產(chǎn)業(yè)鏈中的工藝自動(dòng)化設(shè)備部分進(jìn)行討論和分析。

 

2.2 OLED設(shè)備供應(yīng)商

 

OLED前段設(shè)備包含背板段工藝的顯影、蝕刻設(shè)備；蒸鍍封裝段工藝的蒸鍍、封裝設(shè)備，以及模組段工藝的檢查、測(cè)試設(shè)備。OLED上游設(shè)備在產(chǎn)業(yè)鏈占比約35%，尤其是TFT陣列和Cell成盒兩個(gè)階段包含眾多的復(fù)雜工藝，關(guān)鍵設(shè)備如TFT設(shè)備、蒸鍍和封裝設(shè)備幾乎被日本、韓國(guó)和美國(guó)所壟斷。其中蒸鍍?cè)O(shè)備是整個(gè)面板生產(chǎn)過程中最核心的環(huán)節(jié)，直接影響到產(chǎn)品的良率和質(zhì)量。在模組和測(cè)試段設(shè)備中國(guó)設(shè)備商較多。如下圖所示：

 

第三章 OLED設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

 

3.1 OLED設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的機(jī)遇

 

一、OLED市場(chǎng)需求大幅增長(zhǎng)

如下圖所示，OLED的營(yíng)收在2019年Q2已經(jīng)達(dá)到 69億美元，比2019 Q1增長(zhǎng)了9.5%，比去年同期增長(zhǎng)了18.9%。三星和LG分別位列第一和第二位，而中國(guó)的BOE以6%的市場(chǎng)份額占比位列第三位。

 

 

 

從中國(guó)手機(jī)市場(chǎng)的趨勢(shì)來看，預(yù)計(jì)2020年~2022年將迎來弱勢(shì)復(fù)蘇，其中5G手機(jī)將是此波復(fù)蘇的重要引子。

 

 

二、智能裝備國(guó)產(chǎn)化是國(guó)家策略規(guī)劃

 

加快發(fā)展智能制造，是培育我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能的必由之路，是搶占未來經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，打造我國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)具有重要戰(zhàn)略意義。

 

國(guó)家對(duì)智能制造智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）中提到，智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。

 

2025年前，推進(jìn)智能制造發(fā)展實(shí)施“兩步走”戰(zhàn)略：第一步，到2020年，智能制造發(fā)展基礎(chǔ)和支撐能力明顯增強(qiáng)，傳統(tǒng)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造，有條件、有基礎(chǔ)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)智能轉(zhuǎn)型取得明顯進(jìn)展；第二步，到2025年，智能制造支撐體系基本建立，重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。其中2020年的具體目標(biāo)之一——智能制造技術(shù)與裝備實(shí)現(xiàn)突破。研發(fā)一批智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備，具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率超過50%。突破一批智能制造關(guān)鍵共性技術(shù)。核心支撐軟件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率超過30%。

三、國(guó)際形勢(shì)的變化，日益凸顯設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的重要性。

 

如前章節(jié)所述，OLED行業(yè)上游設(shè)備基本被日本、韓國(guó)和美國(guó)所壟斷。OLED上游的蒸鍍機(jī)被日本Canon Tokki壟斷，Canon Tokki是日本的一家世界級(jí)企業(yè)，公司員工約350人，公司年產(chǎn)值高達(dá)數(shù)十億美元，是業(yè)界公認(rèn)最好的蒸鍍機(jī)制造商，幾乎獨(dú)占全球的OLED蒸鍍?cè)O(shè)備。CanonTokki蒸鍍機(jī)具有極高的對(duì)位精準(zhǔn)度,能夠把OLED有機(jī)發(fā)光材料精準(zhǔn)的蒸鍍到基板上,誤差控制在5微米之內(nèi)（1微米＝1/10000公分,相當(dāng)于頭發(fā)直徑的1%）,獨(dú)步業(yè)界。然而，由于產(chǎn)能有限，Canon Tokki一年僅能生產(chǎn)9臺(tái)蒸鍍機(jī)，因此廠商的訂單往往要等兩年以上。這也是造成我國(guó)OLED產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)的局面和影響國(guó)內(nèi)OLED技術(shù)量產(chǎn)的關(guān)鍵原因。

 

韓國(guó)政府將限制OLED生產(chǎn)設(shè)備的出口，計(jì)劃將OLED設(shè)備指定為“國(guó)家核心技術(shù)”。這是三星電子零件供應(yīng)商Toptec公司的官員被指控將三星最新的OLED顯示技術(shù)出售給京東方集團(tuán)后，防止技術(shù)泄漏再次發(fā)生的后續(xù)措施。另外，日本政府修改了對(duì)韓國(guó)的出口管理運(yùn)用政策，決定從2019年7月4日開始限制半導(dǎo)體、OLED材料出口。限制出口韓國(guó)的三種材料分別是用于電視和智能手機(jī)面板上使用的氟聚酰亞胺、半導(dǎo)體制作過程中的核心材料光刻膠和高純度半導(dǎo)體用氟化氫。日本當(dāng)前基本壟斷了全球的氟聚酰亞胺、氟化氫材料市場(chǎng)，分別占全球份額的90％、70％之多日本對(duì)韓國(guó)實(shí)施出口管制后，韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)和面板企業(yè)短期內(nèi)很難找到替代廠家，三星和LG等公司將受到?jīng)_擊。

 

從上面來看，不管日本還是韓國(guó)，針對(duì)先行性行業(yè)設(shè)備的出口管控都已經(jīng)上升到很高的程度。而任何一個(gè)行業(yè)都需要掌握核心技術(shù)才能健康順利發(fā)展。從以往的經(jīng)驗(yàn)來看，產(chǎn)業(yè)升級(jí)的客觀規(guī)律就是下游帶動(dòng)上游發(fā)展。這點(diǎn)從中國(guó)企業(yè)在液晶電視上的逆襲就是最好的證明

 

目前世界上OLED的供應(yīng)商只集中在4個(gè)地區(qū)，而這其中日本的JDI和臺(tái)灣的鴻海進(jìn)度已落后于韓國(guó)的三星和中國(guó)的京東方。三星雖然暫時(shí)一家獨(dú)大，但國(guó)內(nèi)的京東方和華星光電也取得了巨大的進(jìn)步，技術(shù)突破和市場(chǎng)份額成果顯著，同時(shí)也越來越重視設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化程度，這對(duì)于國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)商來說，是個(gè)利好的消息。

 

四、OLED設(shè)備國(guó)產(chǎn)化嚴(yán)重不足，充滿挑戰(zhàn)

 

在國(guó)家政策的引導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)設(shè)備商積極相應(yīng)并取得了一定的成果。在OLED領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的程度還非常低，而且如前面章節(jié)所述，技術(shù)壁壘和比重都需要努力突破。

 

 

從設(shè)備供應(yīng)商的分布來看，中國(guó)設(shè)備供應(yīng)商只占整個(gè)供應(yīng)鏈不到30%的份額。從2016年到2018年的營(yíng)收來看，國(guó)內(nèi)大部分設(shè)備供應(yīng)商的營(yíng)收都有較明顯的成長(zhǎng)，但與韓國(guó)相比，差距非常大。

 

 

收集國(guó)內(nèi)各OLED制造商中的國(guó)產(chǎn)設(shè)備并對(duì)比來看，國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的比率從2018年起有大幅上升，其中華星CSOT和京東方BOE中的國(guó)產(chǎn)化設(shè)備比率最高，到2019年H2已經(jīng)有將近20%的整體占比。當(dāng)然國(guó)產(chǎn)化設(shè)備還有很大的提升空間。

 

3.2 OLED設(shè)備國(guó)產(chǎn)化突圍之路 

 

從CINNO research統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來看，國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)商在OLED制程中的覆蓋比率整體只有39%，各制程中占比非常低。

 

 

 

下面我們將分析國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的市場(chǎng)需求和方向：

 

一、自動(dòng)化設(shè)備，指的是Load/Unload/Packing/Unpacking/MES/Robot等一些自動(dòng)化的解決方案和設(shè)備。據(jù)CINNO預(yù)測(cè)，未來到幾年，還有60~90億RMB的市場(chǎng)需求。國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)商在自動(dòng)化設(shè)備方面大有可為。

 

 

綜上所述，國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)商的發(fā)展方向應(yīng)該是立足于目前LCD的成熟量產(chǎn)技術(shù)，積極開發(fā)柔性模組自動(dòng)化設(shè)備，如綁定，貼合，檢測(cè)和自動(dòng)化設(shè)備方，市場(chǎng)前景廣闊。OLED上游的設(shè)備因?yàn)榧夹g(shù)壁壘和投入成本非常高，暫時(shí)還不具備量產(chǎn)的能力。

 

 

二、檢測(cè)類設(shè)備。包含光學(xué)和bonding壓痕檢測(cè)AOI，自動(dòng)畫面檢測(cè)API，以及Aging和燒錄設(shè)備，如OTP,Gamma等自動(dòng)化設(shè)備。從目前市場(chǎng)預(yù)測(cè)來看，還有超過50億的成長(zhǎng)空間。

 

 

 

三、綁定和貼合類設(shè)備。
綁定類設(shè)備包含COF/IC/FPC，根據(jù)材料可以分為COF/COG/FOF/FOG/TFOG/TFOF/FOP/COP等種類；而貼合類設(shè)備包括偏光片、保護(hù)膜、OCA、承載膜、CG蓋板（含3D和折疊屏類）以及一些輔材和膠帶等的貼附自動(dòng)化設(shè)備。

 

目前OLED綁定類設(shè)備供應(yīng)商主要為韓國(guó)的ATS、SFA、Finetek，而前國(guó)內(nèi)主要是天通吉成（BOE較多）。但是國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)商中的聯(lián)得裝備，鑫三力和集銀等有在逐步突破。據(jù)了解，聯(lián)得裝備在觸摸屏sensor、film上的綁定積累了豐富的實(shí)績(jī)，同時(shí)在COF等高精度綁定設(shè)備也有大量量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。未來伴隨OLED模組廠的擴(kuò)張，綁定設(shè)備在國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中還是有很多機(jī)會(huì)的。

 

貼合設(shè)備主要為韓國(guó)SHINDO，TOPTEC以及LDK。TOPTEC被三星起訴，目前被限制設(shè)備出口國(guó)內(nèi)。國(guó)內(nèi)貼合設(shè)備最大的供應(yīng)商是聯(lián)得裝備，其在LCD硬屏貼合有超過10年的自動(dòng)化設(shè)備開發(fā)和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。而據(jù)最新消息，聯(lián)得裝備在OLED柔性屏3D和折疊屏的自動(dòng)化貼合設(shè)備已經(jīng)獲得國(guó)內(nèi)OLED制造商的高度認(rèn)可，2D和3D兼容，以及3D蓋板 180°以內(nèi)的貼合也通過國(guó)內(nèi)頂尖手機(jī)制造商的驗(yàn)證。以及并已經(jīng)完成出貨，于客戶端開始量產(chǎn)。相信未來越來越多的設(shè)備商都會(huì)隨著市場(chǎng)需求積極開發(fā)新技術(shù)新產(chǎn)品，以滿足國(guó)內(nèi)OLED制造商和OLED技術(shù)的需求。

 

 

 

3.3 國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的不足之處

 

1、國(guó)產(chǎn)設(shè)備商的基礎(chǔ)性研究欠缺。比如在OLED柔性3D貼合中需要用到的硅膠模具是核心治具，通過研究硅膠或其他材料的特性、配比并結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來進(jìn)行模型仿真達(dá)到最好的貼合效果，才能突出重圍，行業(yè)領(lǐng)跑。

 

2、國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的精細(xì)度不夠。不管從機(jī)臺(tái)的外觀，線路布局合理性，機(jī)構(gòu)的合理性和精細(xì)度，零件的加工品質(zhì)、組裝效果和機(jī)構(gòu)的重復(fù)精度等等方面來看，國(guó)產(chǎn)化設(shè)備和進(jìn)口設(shè)備的差距還是非常大。如上部分的好壞，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的品質(zhì)以及設(shè)備的性能和后期的維護(hù)，而這也是國(guó)內(nèi)設(shè)備使用者抱怨最多的地方。

 

3、國(guó)內(nèi)OLED制造商對(duì)于國(guó)產(chǎn)設(shè)備商較國(guó)外設(shè)備商在某種程度上更嚴(yán)苛。進(jìn)口的日韓設(shè)備商的交期都較長(zhǎng)，如此一來進(jìn)口的設(shè)備有非常充足的時(shí)間在設(shè)備出貨之前進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化和產(chǎn)品調(diào)試，故設(shè)備的出貨品質(zhì)和出貨后的設(shè)備表現(xiàn)普遍較國(guó)內(nèi)設(shè)備商好。而國(guó)內(nèi)設(shè)備商競(jìng)爭(zhēng)激烈，往往由于客戶交期限制不得不在極端情況下為了出貨而出貨，有時(shí)候甚至設(shè)備沒有組裝完成就出貨至客戶端。這樣的后果就是設(shè)備在客戶端調(diào)試需要浪費(fèi)大量的時(shí)間，大量的人力成本，物料成本，還有客戶自己的材料成本，也導(dǎo)致客戶的不滿意度一直居高不下。

 

4、設(shè)備制作和生產(chǎn)管理人才欠缺。國(guó)內(nèi)設(shè)備商基本都是非標(biāo)設(shè)備，同樣工藝的設(shè)備，每個(gè)客戶的客制化差異大，少量多樣是常態(tài)。以前的大規(guī)模生產(chǎn)模式的時(shí)代已經(jīng)過去了，如何引進(jìn)具有思考能力和解決問題的能力的人才，根據(jù)內(nèi)部模式優(yōu)化或建立更完善的更科學(xué)的管理流程是每個(gè)生產(chǎn)型企業(yè)需要特別重視的問題。

展望與總結(jié)

 

本文介紹了OLED產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和特性，并針對(duì)OLED制作的工藝進(jìn)行了詳細(xì)的說明，同時(shí)結(jié)合OLED制程來分析其設(shè)備和供應(yīng)商，在此基材上分析OLED設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的方向和待改進(jìn)部分，希望大家能對(duì)OLED產(chǎn)品，工藝和國(guó)產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商有一個(gè)比較全面的了解。
 

未來大數(shù)據(jù)智能，群體智能，人機(jī)融合智能的深度應(yīng)用將進(jìn)一步提高各種產(chǎn)品的個(gè)性化，推進(jìn)中國(guó)制造業(yè)真正實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的新模式、新業(yè)態(tài)。適用于多品種，中小批量產(chǎn)品的柔性自動(dòng)化生產(chǎn)模式及對(duì)應(yīng)的柔性自動(dòng)化設(shè)備解決方案需求成為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)設(shè)備商需要對(duì)內(nèi)部的設(shè)備研發(fā)、組裝、調(diào)試和售后等各個(gè)環(huán)節(jié)的管理上積極探索新方法，不斷優(yōu)化和持續(xù)創(chuàng)新，為客戶提供客制化的機(jī)械設(shè)計(jì)，彈性化的軟體開發(fā)，高效率的系統(tǒng)整合，和高素質(zhì)的售后服務(wù)。設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，加油！