在折叠屏手机背后,这家企业用“匠人精神”给中国“长面子”

在折叠屏手机背后,这家企业用“匠人精神”给中国“长面子”
2019年11月21日 23:59 反做空研究中心

作者|黎光寿、刘丹 

2019年18日上午10时08分,售价16999元的华为折叠屏手机Mate X 5G版再度开卖,场面如三天前(15日)首次发售时一样——“秒没”。不少参与抢购的用户表示:“简直太难了。”黄牛阿飞(化名)表示:“我们用外挂都抢不到,这个手机曾被炒到过12万元一部,简直太疯狂了。”网友对此调侃道:“华为Mate X称得上年度最佳理财产品了。”

华为折叠屏手机Mate X 5G版所使用的屏幕为AMOLED柔性显示屏,目前国内有京东方、上海和辉光电有限公司(以下简称“和辉光电”)等企业能够生产,但占据的市场份额极其有限,全世界最大的制造商是三星。

中国生产的手机、电脑和彩电数量是世界第一,但长期以来,显示面板技术高地一直被境外企业占据,中国企业只有被迫适应。正因如此,显示面板和芯片、操作系统一起,被称为困扰中国电子信息产业发展的“三座大山”。

为了尽快移除这“三座大山”,中国从中央到地方各级政府,都在鼓励相关企业不断创新,突破阻碍,以扭转中国经济发展的困局。而在技术领域从未停止过耕耘奋进的中国科技企业,已经取得初步成果。

和辉光电是众多取得成果的企业之一,在其专注的AMOLED显示屏领域的成功,为进一步解决电信产业的“面子”问题带来了曙光。和辉光电是怎么做的呢?

具有颠覆性的显示屏

AMOLED技术的全称是“Active Matrix Organic Light Emitting Diode”,又叫做“主动矩阵式有机发光二极管”,作为新一代显示屏技术,AMOLED显示屏在画质、外形、操作、性能上有着独特的优势,是目前世界最流行的手机和穿戴设备的标配。

最新式的苹果手机和华为Mate20 pro、Mate 20X等手机屏幕,均使用该项技术。

这项技术与美籍华人邓青云有关——1979年,邓青云在做一个太阳能光伏发电项目中,偶然发现此项技术。他对光伏发电设备收集光发电的技术进行逆向思维,即通上电之后再发光。“这个逆向技术做出来两年后申请了专利。但当时发光很少,亮度很低、时间很短,无法进行产业化,直到二十世纪九十年代才得到应用。”和辉光电总经理刘惠然博士这样告诉记者。

刘惠然介绍,第一款使用AMOLED显示屏的是柯达数码相机,但其屏幕的解析度并不高。“真正使这个行业实现跨越性发展的归功于三星,当其他的企业都在做LCD显示屏的时候,三星花了十五年的时间和上千亿美元的资本,苦苦耕耘AMOLED显示屏技术。”

由此,三星也成为全世界首家AMOLED显示屏量产企业,据相关调研机构数据显示:2017年三星AMOLED显示屏产品市场占有率达到惊人的97%,稳居世界首位;排行第二是LG集团,其市场份额是1.5%;排行第三为中国上海和辉光电,市场占有率为1%,剩下的0.5%为世界其他剩余厂家瓜分。

近年来,因为AMOLED显示屏具有传统LCD显示屏不可比拟的优势,媒体将该显示技术称作“具有革命性的、颠覆性的、替代性的新型显示技术”。在新一轮的全球显示产业发展浪潮中,AMOLED显示面板以卓越画质、极致轻薄、宽温工作、户外可视、超低功耗、健康护眼等特性脱颖而出,现广泛应用于智能手机、电视、可穿戴设备、电脑以及VR领域。

和辉光电成立于2012年10月,坐落于上海市,是国内首家专注于中小尺寸高解析AMOLED显示屏研发和生产的高新技术企业。首期项目斥资70.5亿,建成国内首条第4.5代低温多晶硅(LTPS)AMOLED显示屏量产线。为了扩大量产规模,和辉光电正在建设一条第6代AMOLED显示屏生产线。

刘惠然表示,除了原材料的一些专利来自国外,和辉光电没有购买任何三星或者LG等企业的技术,完全依靠自己的团队、自主创新研发新技术。“我们不会像终端的产品一样,没有要采购谁的系统,我们这是完全具有自主知识产权的技术。”

另一个产业链

从2012年10月公司成立,到2013年7月厂房封顶,10月设备搬入,再到2014年12月开始小批量生产。直到2016年,和辉光电在第4.5代AMOLED显示屏生产线上终于成功实现主动驱动有机发光显示器件的大批量生产,成为国内首家量产的AMOLED显示企业,一举打破国际厂商的垄断局面。

2016年12月,和辉光电继续发力,第6代AMOLED显示屏项目正式开工,产品为1-15英寸的显示屏及模组,兼顾柔性和硬板生产技术。到2018年7月,项目正式进入了生产设备安装调试阶段。第6代线投入的玻璃基板面积大小达到了第4.5代线的四倍,总共投资272.78亿元,产能规模为每月3万片玻璃基板(含部分柔性)。

“和辉光电已经实现批量量产,这意味着和辉光电建立起了完整的供应链体系、技术体系、人才体系、制造工艺体系。”和辉光电总经理助理梁晓表示,作为国家战略新兴产业,要实现自主量产不仅靠政策支持和技术支撑,有一个成熟的商业模式上也至关重要。作为高端制造业,关键的是要有一个出海口去吸收生产出来的产品。

梁晓认为,对于和辉光电这样的面板厂商来说,手机、智能手表、电视或各种家电都是其出海口。而近年来华为、小米、OPPO、vivo等国产品牌手机的崛起,正好给了和辉光电以全新的出海口,“和辉光电生产出来的手机面板,可以直接供应国内手机生产企业”。梁晓认为,面板显示行业的发展,正是归功于国产手机的崛起。

“如果没有出海口的话,你研发出来的东西你卖给谁?没有需求的话,你技术怎么进步?你没有进步的话,你光靠国家投钱也好,或者是民间投资也好,根本就不能自行发展。”梁晓进一步解释道,同一条产业链上的企业往往是环环相扣,上、下游贯通的这样一个结构,这个链上的任何一家企业的发展,都极其容易产生联动效应,带动其它相关企业的发展,最终推动整个产业链条的进步。

和辉光电二期项目即第6代产线运转后,产能能够得到大幅度提升,供应方向将进一步转入高端主打机型规模量产。“我们目前和一线客户,包括华为、小米等已经在合作,待二期产线导入实现大批量生产。”刘惠然说。

可以说,和辉光电产品的批量增长就意味着整个产业链的增长,也为全球计划使用AMOLED显示面板的企业提供了机会。梁晓介绍,和辉光电的4.5代线一投产就被广泛关注到,但由于产能有限,尚不能为华为Mate系列和P系列高端手机提供屏幕产能保障,苹果找上门来采购,公司也暂时还不能满足这位世界知名客户的需求,但第6代线的投产,有望缓解这一困局。

紧跟尖端显示

当手机成为现代人生活工作的必需品,人们看一款手机往往最先关注的是它的品牌,它是苹果还是三星?是华为还是小米?亦或是它的功能是否全面?外形是否美观?几乎不会有人对这些优质手机的显示屏是谁做的产生疑问,熟不知手机每一次设计更新换代,都是屏幕背后隐身“匠人”的沥血之作,而和辉光电更是藏在匠人背后。

“这些手机的每一次的更新换代,从设计的阶段开始我们就介入了。”和辉光电总经理刘惠然说。跟其它的面板厂商不同的是,和辉光电是国内唯一一家专注于AMOLED显示屏生产和研发的企业,作为一个新兴领域,人们对其仍然较为陌生。

对于目前的面板市场来说,LCD显示屏还占据着主要的位置。刘惠然说,“虽然LCD显示屏现在在市场上能赚钱,但我们没有在非常成熟的LCD显示屏市场上继续去做,我们看的是未来,专注于做AMOLED高端显示屏的研发和生产,这一点是和辉光电可以拿出来比较自豪的一点。”

从技术角度看,AMOLED显示技术只是个后起之秀,但已经在多方面显示出LCD显示技术难以比拟的优越性。从技术角度来说它的色彩更艳丽,对比度更高;在性能上它的功耗更低,尤其是它可以呈现柔性显示和透明显示。换句话说,AMOLED显示屏的应用也更加宽广,这些都是现在LCD显示屏无法达到的一个技术水平。

在OLED技术领域中,共有AMOLED(主动矩阵式)和PMOLED(被动矩阵式)两种技术。刘惠然解释,PMOLED技术存在三大局限性:第一,被动矩阵式的响应速度很慢,不能做大屏(如手机屏);第二,色彩十分饱满、清晰度高的屏做不了;第三,刷新速度很快的屏做不了。“由于技术限制,PMOLED目前只能做如MP3、MP4或者手环这种比较小的屏,这不符合我们做手机屏和其他高端显示器屏的定位,所以我们只做AMOLED显示屏。”

AMOLED显示屏的器件结构包括阳极、阴极以及夹在中间的有机发光层,呈现三明治结构,这种独特的结构正是形成器件发光的原理结构,主要通过驱动电路来驱动发光二极管。和以往需要依靠背光源来发光的LCD显示屏比起来,AMOLED显示屏可以做到主动发光。

作为新一代显示屏技术,AMOLED技术在画质、外形、操作、性能上有着独特的优势,在其制作中囊括了现今显示面板行业的诸多尖端技术。梁晓介绍,AMOLED显示屏的工艺流程主要分为三大工序——背板段、前板段以及模组段。背板段工艺通过成膜、光刻胶涂布、曝光、显影、蚀刻、剥离最后形成LTPS(低温多晶硅)驱动电路,为发光器件提供点亮信号以及稳定的电源输入,对工艺精细度以及电子性能指标要求极高。

“做显示屏的工艺是十分精密的,驱动背板电路过程要反复循环13次,其为发光器件提供点亮信号以及稳定的电源输入,技术难点在于微米级的工艺精细度以及对于电性指标的极高要求。”梁晓表示,有机镀膜段的工艺从蒸镀到封装也具有极大的挑战性难度,其过程中所用到的一种“精密金属掩膜版”只能靠进口,国内此技术还在一个匮乏的阶段。

AMOLED显示屏不仅能够给用户带来更加高端舒适的体验,更有开发柔性显示屏的潜力,而这正是下一代移动终端的需求之一。柔性面板通常可分为“可弯折”、“可折叠”和“可卷曲”三种境界,梁晓表示,和辉光电目前已经做出柔性屏,并在其内弯的板块取得了重大突破,在产品的性能上,基本可以说我们是紧跟着三星的。”但是对于各种支撑材料,如电池、电子元件等器件与柔性屏的集成上,还需进一步攻克技术难题。

面板产业补短板

宏碁集团创办人施振荣先生提到“微笑曲线”,指导企业要不断往附加价值高的区块移动与定位,而价值最丰厚的区域就集中在价值链的两端——研发和市场,即前端与终端。过去,中国的微笑曲线长期处于终端部位,前端的原材料等领域大量被国外企业控制,国内企业对原材料的成本投入以及供应量缺乏自主权,导致利润低迷。

如今,国产化发展正呈现逐步向前端(即上游领域)延伸的趋势,到达基础材料、基础工艺都开始做研发、实现国产的阶段。“这个行业在国内全从终端开始发展起来的,刚开始各方面全是从国外进口,慢慢这些东西实现国产化。我们起来了,也为这些厂商解决了很多问题。”梁晓表示,国产化带动了国内企业的进一步发展,前端企业的自力更生为终端企业解决了后顾之忧。

“不像三星一样,想给你供货就供货,不给你供货你就只能干受着。”据业内人士介绍,由于面板垄断的关系,全球手机企业都吃过三星的亏,包括苹果和华为等著名的厂商,但和辉光电的成功量产,有利于打破垄断,增强国际竞争。

不过,和辉光电并不是高枕无忧,刘惠然说,“原材料这一方面的知识产权还需要突破,它的质量、性能应该说和国外的产品相差不大了,但它的知识产权还存在问题。但是作为我们显示屏的制造厂商来说,我们的生产工艺、我们研发产品规格的技术都是我们自己的,这个是没有问题的。”

更大的挑战来自于人才的缺失。梁晓介绍,和辉光电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里,此外在中国大陆和台湾地区,也有少量前沿的AMOLED显示技术研发人才,面对垄断对手从零开始建立一个新公司,至少在AMOLED显示屏领域没有成功案例。“但是和辉光电成功了,人才少也是这个行业的特点,所以说这个行业不可能快速复制。资金、人才的门槛都不小,人才的门槛不亚于资金的门槛。”

梁晓介绍,上海市政府很有战略眼光,在国外技术成果如此丰硕的情况下,国内已经落后于起跑线,仍然选择投资和辉光电,并给予了许多配套支持,“我们的第4.5代产线现在已经满产,很少有企业说是你投四五年,就能达到这种状态的”。

“我们公司上下还是务实的一个团队,我们看的不是现在,不是过去,我们看的是未来。”梁晓介绍,对和辉光电来说,现在的挑战是国内在AMOLED显示屏上投资了十几条生产线,导致了人才的紧缺。培养国内人才也是和辉光电目前着手重点方向。从整个产业来说,电信制造产业不断往前端渗透,对比之下,终端产业已经发展起来,人才压力相对缓和,而前端上游产业普遍处于人才紧缺的状态。

“很多地方政府,吸引人才的力度确实是相当大,从政府到企业一条龙的政策出台来吸引人才。”如今国内整个产业培养突然间放大,梁晓也表示,对公司来说人才培养还是一个需要花很大力气去做的事。

和辉光电总经理刘惠然表示,目前国内上游企业的技术积累还未达到理想状态,厂家做出的一些高端、尖端设备的精度还难以满足和辉光电的应用要求,导致目前上游的一些关键领域(如蒸镀设备、曝光设备)继续受制于国外,主要设备及材料还是依靠进口。国内需要打造自主健全的产业链,实现国内AMOLED显示屏互利经济循环。

现如今,和辉光电已有多款产品走进消费者手中,并获得华为、小米、步步高(小天才)、魅族等品牌客户的认可。和辉光电已经在规划上市,公司跟英特尔也形成了战略合作关系,后续将继续在手机、手表以及车载、VR领域大放异彩。

和辉光电将一直致力于走在创新显示大潮的前沿,带动中国AMOLED显示屏产业链共同发展,打破国外企业在这个领域的垄断地位,为中国显示产业加速发展作出贡献。

作者|黎光寿、刘丹

编辑|小鬼当家

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