今天小編分享的科技經驗:三星專利書,壓不住中國四大屏廠,歡迎閱讀。
智東西(公眾号:zhidxcom)
作者 | 雲鵬
編輯 | 心緣
就在昨天,三星正式向一家美國法院起訴中國屏企京東方(BOE)專利侵權,涉及 5 項用于移動設備的專利,這些設備中就包括蘋果 iPhone 12。
近年來三星已經頻繁試圖通過專利大棒保身,比如去年年底三星就狀告多家公司專利侵權,涉及專利達到 599 項。
根據全球專利服務機構 IFI Claims 的年度統計,2022 年三星電子穩坐美國專利授權量排行榜第一,聚焦顯示業務的三星顯示以 2106 件排名第 12 位,京東方則以 2195 件排名第 11,位列中國企業前三。
▲ 2022 年美國專利授權量排行榜,來源:IFI CLAIMS
巨頭三星的專利積累和實力誠然不容小觑,但中國屏廠無疑正在專利這條難啃的賽道上加速追趕,不斷縮小差距。
三星看起來似乎有點 " 急 " 了,頻頻希望通過專利壓制國内屏企發展。沒錯,從市場份額上來看,三星的确被追趕得有點快。
僅僅從 2022 年一季度到 2023 年一季度這短短一年裡,國内屏廠在全球智能手機 AMOLED 市場中的份額就從 22.6% 上漲至 37.8%,增加超過 15 個百分點。
另一邊,三星的份額則從 70.2% 縮窄至 53.3%,下降接近兩成。
▲ 2023 年第一季度全球市場 AMOLED 智能手機面板出貨市場份額,來源:CINNO
不僅是市場份額的追趕,在 OLED 領網域硬核技術層面,從 LTPO 技術的突破到新興的 IT OLED 相關技術布局,從 240Hz 超高刷 AMOLED 技術的突破到量子點直接光刻工藝的展示。
中國屏廠的各種新技術,可以說是 " 黑科技 " 滿滿,也亮點頗多。
在各種新技能樹的加持下,國產螢幕的新特性也更多赢得終端廠商們的青睐,中國手機廠商們在發布會上對于國產屏的應用越來越重視,普遍會花費大量篇幅講述國產屏的種種新特性。
國產屏,正在手機產業中加速普及,三星屏,其曾經的 " 皇冠 " 正逐漸失色。
值得一提的是,今年震撼產業的蘋果 Vision Pro,其螢幕就是一種 OLED 屏—— Micro-OLED,根據螢幕市場研究機構 DSCC 預測,未來蘋果還要在 iPad、MacBook 中進行 OLED 螢幕的全面替代。
可以說,從手機、平板、PC、電視到可穿戴、VR/AR 頭顯,整個消費電子行業的 OLED 革新潮已經勢不可擋,而中國屏廠們正逐漸走到舞台中央,從追趕走到比肩,甚至是反超。
中國屏廠們是如何在短時間内實現份額的趕超的?中國屏廠們能否撐着這股 OLED 浪潮真正實現崛起、追上甚至反超三星、LG 等韓國日本顯示巨頭?
深入到產業中,我們會發現,哪怕是現有王者也面臨各種挑戰,作為追趕者的中國屏廠們,在面對諸多機遇的同時,也要翻過幾座大山。
不論是誰,在這場角逐中都不能掉以輕心。
一、國產屏風起雲湧,唯三星論成為過去式
雖然 OLED 顯示技術已經誕生多年,但在螢幕產業人士眼中,它依然屬于一類比較前沿、比較新,擁有很多迭代方向的技術。
智能手機這類產品可以說集合了目前人類科技的許多最前沿技術,從芯片、螢幕、攝像頭、各類傳感器到機身制造工藝,因而智能手機所采用的 OLED 螢幕,也成為 OLED 賽道上最受關注、新技術湧現最快的領網域之一。
這也是我們今天為什麼要聚焦國内智能手機 OLED 螢幕的技術發展與產業變動。
1、一季度成國產屏爆發新高潮,從折疊屏到直屏旗艦
首先最為搶眼的,就是今年一季度,國内掀起的這一股國產屏應用熱潮,從中端機到旗艦機,從直屏手機到折疊屏手機,國產新機幾乎無一例外地采用了國產螢幕。
這些螢幕的供應商包括京東方、TCL 華星、天馬微電子、維信諾。當然,也有極少數型号采用了三星的螢幕。
比如在折疊屏領網域,vivo 和摩托羅拉都發布了各自的折疊屏新機,而 vivo X Flip 也是 vivo 自家的第一款小尺寸豎着折疊屏手機。
vivo X Flip 的螢幕由京東方獨供,值得一提的是,這塊螢幕上使用的 UTG 超薄玻璃是由京東方自研的,根據 vivo 官方信息,這是此類技術在國内的首發。
▲ vivo X Flip
UTG 超薄玻璃自折疊屏手機誕生之初就已經出現,大家并不陌生了,但此前這項技術長期被三星壟斷,產能也十分有限,導致國内折疊屏手機大多采用的是非玻璃材質的螢幕保護材料,耐久度相較之下有一定差距。
但今天,國内屏廠已經實現了這項關鍵技術的突破。
另一邊,摩托羅拉的折疊屏新機 moto razr 40 Ultra 搭載了一塊 TCL 華星的 OLED 螢幕,這塊螢幕應用了 TCL 華星 PLP 和 LTPO 技術。其實 PLP 就是無偏光技術(Pol-less)的一種叫法,各家對這類技術的命名有所不同,比如三星稱之為 Eco²,天馬則命名為 CFOT。
簡單來說,這項技術可以讓螢幕功耗更低,但顯示效果卻不會打折扣。
此前三星是第一家量產無偏光技術手機 OLED 螢幕的廠商,如今國内也實現了這一技術的突破并在折疊屏手機中實現了量產。
除了折疊屏手機,在直屏旗艦手機這邊,國產屏廠們也動作頻頻。
比如榮耀 Magic5 Pro 就采用了京東方和維信諾兩家廠商的 OLED 螢幕,值得一提的是,這塊螢幕的 DXOMARK 評分為 151 分,超過了當時蘋果 iPhone 14 Pro Max 的 149 分,位列全球 DXOMARK 手機螢幕評分排行榜第一。
這一方面證明了國產 OLED 螢幕在一些螢幕的硬性指标上已經追平甚至超過了三星 OLED 螢幕。
除了榮耀,OPPO、iQOO、小米等多家廠商的旗艦以及中端手機新品都采用了天馬、京東方等廠商的 OLED 螢幕。可以說,在今年上半年的新機潮中,三星屏已經難尋身影,國產屏占據了絕對主導。
2、熱潮之下,硬核技術突圍搶眼
值得注意的是,國產屏不僅拿下了諸多客戶,在主流智能手機中應用、提高了市場份額,國產屏同樣在諸多技術領網域實現了自研技術的突破和追趕。
除了前文提到的 UTG 超薄玻璃技術、240Hz 超高刷以及 LTPO 等技術,最近半年來,國產屏廠們亮出了不少 OLED 螢幕領網域的技術大招。
比如今年 2 月,京東方發布了一塊采用"Tandem+LTPO"技術的手機 OLED 螢幕,京東方稱這是該技術在手機領網域的首次應用。
▲ Tandem+LTPO 方案原理示意圖,來源:京東方
簡單來說,根據官方數據,這項技術可以讓手機螢幕的功耗下降 20%,壽命提升 300% 到 400%,而螢幕亮度可以進一步提升至 1600nit 以上。
既然提到 OLED 螢幕,其中核心且長期被外國企業壟斷的一項技術就是FMM(高精度金屬掩模板),它是 OLED 螢幕生產核心環節要用到的核心裝置。而最近中國屏廠在這方面也取得了可喜的技術研發成果。
就在今年 5 月,前身為清華大學 OLED 項目組的維信諾全球首發了" 無金屬掩膜版 RGB 自對位像素化技術 ",維信諾将其稱之為 ViP 技術。
▲ ViP 與傳統 FMM 工藝在器件結構和工作原理上的對比,來源:維信諾
簡單來說,借助這項技術,我們不需要 FMM 也可以生產出高素質的手機 AMOLED 螢幕。這就從根上解決了螢幕生產過程中與 FMM 相關的各類難題和技術壁壘,成為國產屏追趕的一個重要新契機。
具體來看 ViP 技術,它用半導體光刻工藝替代了 FMM,可以讓 AMOLED 有效發光面積從傳統的 29% 提升至 69%,讓像素密度提升至 1700ppi 以上,此外配合特定器件,相較 FMM 方案的 AMOLED 可實現 6 倍的壽命提升或 4 倍的亮度提升。
據了解,維信諾在該領網域已經有核心專利接近百件。
除了維信諾,京東方也開發了 FMM 的替代工藝技術,京東方将其稱之為" 量子點直接光刻工藝 " —— DP-QLED,基于該技術,京東方開發了 4.7 英寸 650ppi 的 AMQLED 螢幕。
DP-QLED 工藝最主要的特性在于,其突破了傳統蒸鍍與噴墨打印工藝對分辨率的限制,DP-QLED 工藝的分辨率理論上取決于曝光機及光罩的精度,在原理上甚至可以做近萬 ppi 的像素密度。當然,這項技術也不需要使用 FMM。
在維信諾和京東方之外,TCL 華星在 LTPO 螢幕技術領網域發布了 WQLTPO 技術,天馬則通過與手機終端廠商的聯合研發,在業内首發了 1.5K 螢幕、2160PWM 高頻調光以及低頻 LTPS 節能方案等技術。
從上述一系列關鍵技術的突破來看,中國屏廠的增長不僅是快速的,也是有質量的,這一點令人欣喜。
3、國產屏份額一年增長 10 個百分點,三星霸主地位逐漸被撼動
大規模應用、技術突圍之下,國產屏市場份額的增長似乎已經成為了必然。
縱觀整個 2022 年,根據市研機構 CINNO Research 數據,在全球手機 AMOLED 市場中,韓國廠商的市場份額占比已經降低至 70% 左右,國產屏廠份額提升至 30%,相比去年增加了 9 個百分點。
▲ 2022 年全球市場 AMOLED 智能手機面板出貨份額,來源:CINNO
其中京東方的市場份額在一年内增長了 4.1 個百分點,市場份額為 13%,位居全球第二。
要知道,僅僅在兩三年前,三星還掌控着全球 AMOLED 市場近九成出貨份額,但去年,三星的份額已經跌至 63%,跌去近 10 個百分點,同比降幅超過 21%。
如果我們将目光放到今年一季度,那麼國產屏廠崛起的勢頭會更加明顯。
2023 年一季度,京東方的手機 AMOLED 螢幕出貨量已經超過了 3000 萬片,同比增長近七成,而天馬微電子的出貨量同比大漲 550%,達到了約 1000 萬片,市場份額直接增長了 5 個百分點,跻身全球第四、國内第二。
毫無疑問,在全球智能手機 OLED 螢幕市場中,中國屏廠的崛起,已經勢不可擋。
二、螢幕新戰事正在湧起,雖是難啃的骨頭,但三星 LG 已搶占先機
在中國屏廠于手機 OLED 市場中叱咤風雲之際,OLED 螢幕領網域的另一場新戰事已經在激烈醞釀之中,以韓國三星、LG 為代表的巨頭們可以說是 " 明修棧道暗度陳倉 ",都在積極備戰。
這場新戰事,就是面向平板電腦、PC 筆記型電腦領網域的 IT OLED 之戰。
我們作為普通消費者,簡單理解就是,OLED 螢幕領網域的仗,要從手機打到平板和 PC 市場中了。而中國屏廠們能否在這場新戰事中跟進不掉隊,将成為我們關注的焦點。
1、蘋果押寶的 IT OLED,成了一塊 " 燙嘴的山芋 "
目前我們的平板和筆記型電腦的螢幕絕大部分都是 LCD 螢幕,而非手機上已經應用成熟的 OLED 螢幕。
但根據螢幕市場研究機構 DSCC 和 Omdia 等權威機構的調研,以及郭明祺等知名分析師的曝料,蘋果公司極大概率将會在自家的 iPad 和 MacBook 產品線中進行 OLED 螢幕的逐漸替代。
也就是說,未來 iPad 和 MacBook 都會采用 OLED 螢幕。眾所周知,蘋果對于產業鏈的帶動作用和示範效應是非常明顯的,不論是手機 OLED 螢幕的應用,還是平板電腦 MiniLED 螢幕的應用,蘋果都是行業中第一個大規模量產落地的。
而在蘋果行動之後,幾乎所有消費電子巨頭都選擇了跟進。
如果 IT OLED 領網域繼續延續這種趨勢,那麼毫無疑問,從手機、平板到 PC,幾大消費電子領網域的核心產品都将會迎來 OLED 螢幕的革新潮,此中蘊含的技術創新趨勢、市場份額的潛在變動,都将會成為影響螢幕產業的關鍵變量。
根據目前的曝料和預測信息,蘋果将在明年的 iPad Pro 中采用 OLED 螢幕,在 2026 年的 MacBook Pro 上應用 OLED 螢幕。而目前這些 OLED 螢幕的生產,基本都被韓國三星和 LG 接去。
根據 Omdia 數據,去年一年,蘋果一共采購了 9900 萬片便攜電腦(平板和筆記型電腦)螢幕,占據全球五分之一的采購份額,連續五年穩坐全球便攜電腦采購份額第一。
這也是為什麼蘋果的動作,會引起業内如此廣泛的關注。
那麼 IT OLED 技術究竟有什麼難點,以至于它會被單獨拿出來成為一類 OLED 技術?要知道,小尺寸手機 OLED 技術和大尺寸電視 OLED 技術已經落地應用多年了。
實際上,最直觀的看,iPad、MacBook 這類 IT 設備更像是 " 生產力設備 ",這類設備通常會長時間使用,且經常顯示靜态畫面,這些場景對于螢幕一些特性的要求,與手機和電視 OLED 有所不同。
為了應對這些需求,目前三星和 LG 采用的主流實現技術路線是雙層串聯 OLED。
▲單層 RGB-OLED 與雙層串聯 RGB-OLED 面板對比,來源:Omdia
雙層串聯 OLED 很好理解,簡單來看,就是要實現 "1+1" 的效果,與傳統單層 OLED 螢幕相比,理論上其亮度可以翻倍,使用壽命則可以達到原來的 4 倍。
當然,理論歸理論,實際生產過程中,各種挑戰就接踵而至了。
比如為了在良率、出貨量、成本結構等方面實現更好的平衡,IT OLED 要采用更高世代的 8 代產線生產,代數越高,生產螢幕的玻璃基板尺寸就越大,生產的效率會有提升,但基板尺寸的更改則涉及新的蒸鍍設備的開發以及新的 FMM 的開發,對于财力和時間的消耗都不容小觑。
▲ 8.5 代設備與 6 代設備對比示意圖,來源:OLEDindustry
今年 4 月,三星在韓國牙山廠區宣布新投資 4.1 萬億韓元(約合人民币 213.6 億元)建設全球首個用于筆記型電腦和平板電腦的 8.6 代 OLED 面板工廠。
在這超過 200 億元的投資中,蒸鍍機設備是其中的關鍵一環,據韓國媒體報道,直到今年 5 月,三星和日本佳能 Tokki 就蒸鍍機設備的價格仍未談妥。
Tokki 給出的單台蒸鍍機設備價格超過 1 萬億韓元(約合人民币 52.3 億元),甚至遠超過一台荷蘭 ASML 頂級 EUV 光刻機的價格。據報道,三星 8 代產線投資中一般以上都是用于購買 Tokki 的設備。
據韓國當地媒體 THELEC 報道,至今三星和 LG 都比較擔心產線的建造成本與盈利能力不相符。
2、韓國廠商先行一步,中國屏廠要保持警惕
不論如何,IT OLED 正成為未來 OLED 螢幕市場中一塊關鍵新戰場,而三星和 LG 顯然已經走在了前面,這對于中國屏廠來說并不樂觀。
目前中國屏企維信諾和惠科 HKC 也有建設 8 代及以上高世代產線的意向,但還沒有正式對外公布投資計劃。
當下螢幕上遊供應鏈企業都已經開始針對 8 代及以上的高世代產線的擴張做準備,例如頭部 FMM 廠商以及蒸鍍機設備廠商。面對蘋果即将帶起的 IT OLED 新風潮,中國屏廠想要抓住,還有不少功課要補。
雖然在智能手機 OLED 螢幕領網域的崛起已勢不可擋,但面對最前沿的新技術浪潮,中國屏廠仍然時刻保持敏銳,才能不掉隊。
三、屏之戰已成 " 舉國之戰 ",中國屏廠們時刻面臨新挑戰
正如前文所說,在蘋果掀起的 IT OLED 新浪潮中,三星、LG 顯然已先行一步,而這兩家韓國巨頭在螢幕領網域走的如此之快,背後有一大關鍵因素不容忽視,那就是國家力量的幹預。
時至今日,就如同芯片領網域的技術之戰已經牽涉到大國間的政治博弈,螢幕領網域的技術之戰,國家力量的參與也開始扮演越來越重要的角色。
用有些誇張的說法來形容,三星、LG 所在的韓國,正在以舉國之力,掀起一場螢幕之戰。
首先,從限制中國螢幕企業發展的角度來看,今年 5 月,韓國三星向美國國際貿易委員會申請展開 337 專利調查,有分析人士認為,三星企圖通過專利戰,限制包括中國在内的螢幕企業進行 OLED 技術研發。
除了在專利上做文章,今年 4 月據《韓國時報》報道,美國拜登政府的下一個目标可能是面板產業,而阻撓中國稱霸 OLED 產業,有望促進美國及其盟友的成長,而這個 " 盟友 ",在螢幕產業中顯然指的就是韓國和日本。
在打壓中國屏企的同時,韓國也在進一步加大對螢幕領網域技術的投資,以維持其技術領先性。
在政策扶持層面,今年 2 月,據韓媒 biz.chosun 報道,韓國已經将 AMOLED、MicroLED、QD-OLED、面板沉積鍍膜設備等 5 項關鍵技術新增為 " 國家戰略技術 ",而投資這些技術的相關企業,就可以享受到與半導體同等的國家戰略技術稅收優惠。
緊接着在 4 月,韓國政府決定投資 160 萬億韓元(約合人民币 8352 億遠)用于 100 項未來核心技術的投資,确保韓國在半導體、顯示器和下一代電池領網域的領先。而在顯示器技術領網域,OLED、超高清等 28 項技術被列為了重點。
從中國的視角來看,中國螢幕企業正在 OLED 賽道上突飛猛進,而韓國三星、LG 則有 " 節節敗退 " 态勢,但實際上,這些韓國巨頭的硬實力依然不可小觑,不論是吃下蘋果最新的技術訂單,還是韓國舉國家之力的幫扶,都會幫助三星、LG 進一步鞏固其技術優勢。
在韓國本土舉辦的一場顯示技術路線大會上,三星顯示副總裁 Seong-chan Cho 和 LGD 的執行董事 Yeo Jun-ho 就一致認為,要加速全球顯示器從 LCD 轉向 OLED,以擺脫中國企業的追趕。
▲韓國總統尹錫烈、工業部長官李昌洋、三星電子董事長李在镕共同出席韓國顯示產業相關活動,來源:三星
在大會上,三星顯示宣布其目标是将所有 IT 設備都采用 OLED 螢幕。
對于韓國廠商來說,在智能手機這條成熟賽道上,他們很難再像從前那樣限制中國屏企的發展,中國屏廠們崛起的勢頭,他們也很難壓住。
韓國曾在 OLED 行業建立基于 FMM 的專利壁壘,但正如前文所說,國產屏廠一系列光刻工藝的商業化落地,也意味着這些專利壁壘即将成為過去式。
因此新興的 IT OLED 似乎成為了他們眼中新的關鍵 " 技術高地 "。對韓國三星、LG 來說,這塊高地不能失,而對于中國屏廠們來說,這塊高地必須要攻。
因為 IT OLED 技術背後,包含了一系列前文所提到的技術創新,從材料、設備創新到整個高世代產線的建設,IT OLED 技術背後不僅僅是平板電腦、筆記型電腦螢幕這些市場,更是前沿顯示技術迭代的重要方向,關系到未來顯示產業技術發展和產業格局的變動。
随着蘋果 Vision Pro 的發布,顯示領網域或許又将迎來的新的革命,平板電腦、筆記型電腦、電視等帶屏顯示設備或許都将被 " 虛拟螢幕 " 取代,當然,這些在短時間内不會成為現實。
不論是 IT OLED 革命,還是潛在的可能會革命 IT OLED 的 " 空間計算 " 革命,對于中國屏廠們來說,新的挑戰,正一波接一波的湧來。在手機 OLED 市場中的經驗和積累能否幫助中國屏廠們在新的戰場中突圍,仍然是一場大考。
結語:中國屏廠崛起加速進行時,螢幕之戰湧現新變量
中國屏廠在 OLED 賽道快速崛起的背後,技術的突破、產業鏈合力都是關鍵因素,中國螢幕產業的崛起和追趕,需要各方參與者的共同努力,完善的、過硬的、配合熟練的產業鏈企業,也是中國科技產業的核心優勢之一。
目前中國屏廠在手機 OLED 領網域取得了比較亮眼的成績,但同樣要正視差距,在 IT OLED 等新興技術領網域要一鼓作氣繼續追趕。
值得注意的是,未來所有螢幕產業或許都将迎來一場 " 風暴 ",那就是 " 空間計算時代 ",所有螢幕或許都将被 " 虛拟巨屏 " 取代,對于所有螢幕廠商來說,既要争取當下,又要着眼于未來,未雨綢缪。
螢幕賽道充滿新變量,中國廠商機遇挑戰并存。