产业要闻

科技创新引领中国OLED产业发展

21岁维信诺的OLED梦想和实践

作者:连晓东来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-10-17 我要评论

   

  云谷(固安)第6代AMOLED项目负责人张德强博士

  

  2017年5月,国际电工委员会(IEC)正式发布了“IEC 62715-6-2柔性显示器件环境试验方法”国际标准,该国际标准由中国OLED显示企业维信诺主导制定,是迄今为止我国首个在国际上立项并发布的柔性显示国际标准。

  维信诺,脱胎自1996年成立的清华大学OLED项目组,是全球OLED领域的先锋企业。在中国的新型显示企业集群中,维信诺起步早,拥有OLED的核心技术和丰富的量产经验,在OLED方面的专利和Know-how数量及分量优势明显。维信诺,累积20余年的研发和生产运营经验,只做一件事——OLED。

  如今,OLED已经是公认的“下一代显示技术”,尤其是在以手机为代表的中小尺寸屏幕应用中,OLED取代LCD只是时间问题。同时,OLED在快速向柔性显示目标迈进,维信诺在柔性显示领域取得的上述国际地位,意味着中国显示企业头一次就未来显示技术在国际舞台上拥有了自己的话语权。经历了LCD时代的后来追赶,刚性OLED时期的紧密跟随,在柔性显示这个技术转折点,中国完全有可能同步于全球一流企业的步伐。

  AMOLED开始收获

  1987年,在柯达实验室工作的美籍华人邓青云发明了有机发光显示技术(OLED),由此开启了全球对OLED的研究。9年后,清华大学成立OLED项目组,维信诺对OLED的研究开始了。2017年,OLED 30岁,维信诺21岁。

  21岁的维信诺近日喜事连连。

  9月20日,维信诺宣布其柔性AMOLED全面屏产品从昆山维信诺5.5代线正式下线,开始向下游智能手机产业链全面供货,当前下游手机厂商“高端AMOLED柔性全面屏难求”的局面得以缓解。而在此前,中兴通讯、努比亚等手机品牌已经用上了由维信诺提供的刚性AMOLED显示屏。

  8月29日,维信诺在河北固安的云谷第6代AMOLED生产线主体结构顺利封顶,维信诺第6代AMOLED柔性生产线提前一个月进入设备搬入和调试阶段。

  更早一点,7月,维信诺宣布,成功将TDDI(触控与显示驱动集成)技术应用在其1.2英寸手表搭载的AMOLED模组开发中,将触控与显示芯片合二为一,这在全球尚属首例,无论在提升终端用户体验、优化产品工业设计,还是控制下游技术开发管理成本方面,都有实际意义,将进一步引领OLED产业技术攻关及下游终端产品创新升级。

  维信诺速度

  中国有多条产线在建。在AMOLED的建线流程上,一些企业采用的是直接上马量产线的方式,还有一些是在原有LTPS线上进行改造,而维信诺采用的却是一种“扎马步方法”——先建中试线,再建量产线,产品在整机客户那里得到验证后,才进行量产。一步步稳扎稳打,以靠谱的技术和产品品质为市场和终端服务。

  有的时候稳就是快。9月20日在昆山下线的维信诺5.5代线柔性AMOLED全面屏,距离8月28日该线正式点亮全柔性屏幕只有22天,而这条AMOLED柔性线从2017年5月20日设备搬入到2017年8月28日点亮,只用了98天。据了解,11月高交会期间,维信诺展台就能够展出应用了维信诺AMOLED柔性全面屏的手机产品。这样的“表现”还有很多,维信诺人称之为“维信诺速度”。同时,维信诺在固安的第6代柔性AMOLED生产线从启动建设到封顶只用了310天,据介绍,由于经历了前期5.5代线的磨合,维信诺和上游设备厂商建立了很好的信任关系,在多条6代线同时开建,上游设备商供货能力受限的情况下,维信诺的设备供货和安装调试速度会快于同行。“经历过柔性屏批量出货的过程,我们相信云谷(固安)第6代柔性AMOLED生产线从点亮到出货的时间,也会缩短。2018年年中就能点亮,年底就会批量出货。”云谷第6代AMOLED项目负责人张德强告诉《中国电子报》记者。

  “我们始终认为,对OLED这样不能引进完全靠自主研发的技术,一定要经过实验室→中试线→量产线的过程,要通过中试做出产品,掌握了工艺技术,验证了原材料,再到客户那里验证了产品合格,才能放量。”张德强说,“中试线和量产线混着上不是一种科学的方式,至少不是以技术创新主导的公司应有的安排。”

  三星是迄今为止全球AMOLED最成功的企业,它花了7年时间做PMOLED,然后再开发LTPS,总共做了16年的研发,又在10年的实际应用中不断打磨提升,才有了今天的地位。从1996年开始,维信诺做OLED 21年,2008年PMOLED成功量产,2009年布局AMOLED,经过5年中试,2014年在昆山建5.5代AMOLED量产线,该线产品向中兴ZTE、努比亚等企业成功批量供货后,又在2016年扩产,同时在支持固安投产6代线。维信诺OLED的研发历程,和三星很像。

  坚强基石PMOLED

  维信诺坚信上述方式才是AMOLED最正确的“打开方式”,不仅是基于自身对技术及工艺路线的合理判断,还因为维信诺在PMOLED那里尝到了甜头。

  OLED依驱动方式的不同又可分为被动式(PMOLED)与主动式(AMOLED),全球OLED的研发和量产从PMOLED开始。2002—2003年,PMOLED鼎盛时期全球有22家企业从事PMOLED,2006年,坚持下来的只有9家,维信诺是其中一家。

  2008年,维信诺建成中国大陆第一条PMOLED大规模量产线,2012年,维信诺PMOLED产品出货量跃居全球第一,直至今日。小米的手环、华为的手表,用的都是维信诺的PMOLED屏,产品已经遍及全球48个国家。

  “显示领域一直有波峰波谷,但我们PMOLED的业绩一直很好,持续盈利。”张德强告诉《中国电子报》记者。据悉,维信诺PMOLED一直订单不断,产品供不应求。

  “现在,我们创新了很多PMOLED应用场景,包括工控仪表、USB KEY、手环等可穿戴设备……PMOLED的应用范围还在扩大。”张德强表示。现在,维信诺已经能在应用中主导PMOLED的规格,产品采用多大的屏幕,由维信诺来定义,后续逐渐有其他屏厂跟随。这相当于三星目前在AMOLED中的地位。

  维信诺只有一条PMOLED生产线,但却占领了全球30%的份额,甚至超过同行业厂商几条生产线的效果,为什么?

  “最基础的,还是技术,包括工程化技术的能力。如果没有技术功底在那里,很难和设备厂商谈出一个很好规格的设备和方案。比如机械手工作的节拍,我们提出一个目标,韩国设备厂商说不行,可能会导致碎屏,我们说按我们的设计试试,结果没碎。我们就是这样一秒一秒把效率提高。再比如有机材料蒸发时的效率,我们和设备厂商一起算好,让效率高一点再高一点,因为我们懂原理。良率也是如此,原理我们很懂,出了问题马上就能解决。”对于PMOLED的“奋斗史”,张德强津津乐道,但实际上,个中艰难,做技术的人谁都知道。

  “对我们来说,PMOLED的作用和历史地位不只是现在的盈利,或领域内的规模、地位,它是我们技术的基础。现在做AMOLED成功的代表企业三星和LG,它们都在PMOLED上花过7年以上的研发和量产时间。反过来说,没有PMOLED作为基础行不行?我们不能说不行,但是那就必须得补课。因为AMOLED与PMOLED在结构设计、蒸镀工艺等方面都有共通之处,经历过PMOLED的历练,AMOLED上的成功就会来得比较快。”张德强表示。

  资本的翅膀

  高科技行业有两大门槛:技术门槛和资金门槛,显示行业更是如此。显示行业的生产线投资,动辄百亿至数百亿元。研发投入亦然。OLED技术突破难度大,需要长期的巨额投入。OLED技术发展的前15年,先锋、东芝、索尼等日本企业在OLED上有大量的研发投入并引领行业,后来受日本整体经济形势影响,日本企业没有财力追加投资,被迫退出OLED市场,其中很多技术团队被三星接手,才有三星显示今天在OLED领域的成就。

  “资本对我们来说一直有需求,显示行业不可能靠小尺寸赚钱后再去建大尺寸。但这个问题,我们于去年,从机制上解决了。”张德强告诉《中国电子报》记者。

  2017年8月15日,黑牛食品股份有限公司发布了该公司关于非公开发行股票申请获得中国证监会发行审核委员会审核通过的公告。公告显示,此次黑牛食品非公开发行股票募集资金将用于建设昆山国显光电5.5代AMOLED生产线扩产项目、云谷(固安)第6代AMOLED生产线项目,而募集资金总额达150亿元。本次非公开发行股票完成后,目前旗下拥有维信诺公司的国显光电将成为黑牛食品间接控股子公司。体制的改变,意味着多年技术积累的科技公司维信诺插上了资本的翅膀。技术+资本,有了这两个翅膀,维信诺就能飞起来了。

  “钱到位了,意味着目前两条生产线新建、扩产的资金就有保证了,后续适当时机扩产的战略目标也有了保障,今后维信诺OLED产业发展拓展有了新模式。”张德强向《中国电子报》记者表示。

  对于维信诺来说,光有技术没有资金,就很难依托深厚的产业积累把OLED业务做大,而对于整个OLED产业来说,也缺少了一个重要的“引擎”。现在,资本问题的解决,对于以技术创新为使命的维信诺而言,将协同产业链共同创新,为中国“智造”开辟新天地,也会让资本发挥最大的价值。

  光荣与梦想

  维信诺的下一个目标是柔性OLED显示。

  “全中国的OLED企业,机会就在柔性上。”张德强对《中国电子报》记者分析说,“现在,柔性是市场认可和欢迎的产品,但柔性还在发展过程中,正因为它有技术难度,要努力去获取一些技术和知识产权,所以才是我们的机会所在。在技术的空白点上,我们和国际企业的机会是均等的。”

  但是实现的路径如何,能否比较扎实地从原理上解决问题,能否把产品做好,这需要企业研发实力的支撑。

  耕耘OLED领域21年,维信诺目前已经获得了2700多项专利。而相对于专利,标准则有更高的门槛,不但提出的东西要有技术含量,还要得到行业的认可,尤其是国际标准,要在国际投票上获得通过,非常代表技术水平和实力。整个OLED的国际标准不到20项,维信诺作为中国的代表就主导制定了其中4项,其中有2项是柔性显示标准。此外,还有5项中国国家标准、3项行业标准,特别是代表我国主导制定了第一份、第二份国际柔性显示标准。2002年,维信诺即成为国内第一个主导制定OLED相关国际标准的企业。

  “2001年维信诺就开始柔性技术的开发和布局了,那时候业界柔性显示用什么作为基片都没有方向。我们尝试过不锈钢衬底、PET、PI等多种方法,2015年,我们成功实现了可卷曲的、弯曲半径为3毫米的柔性显示屏,2016年又实现了180度对折的、和偏光片在一起的显示技术,到今年9月实现了曲面AMOLED屏的量产。”张德强表示。

  柔性显示技术涉及方方面面,包括TFT背板、OLED工艺、有机材料、特色显示、终端显示等。柔性的变形首先涉及应力,变化过程中电子元器件、电容电镀都要发生变化;其次是功能薄膜的设计;最后是全模组的实现。按照当前业界公认的设想,柔性显示分几个阶段,目前流行的全面屏是可弯曲的 “弧面”柔性屏,将来还要达到“可折叠”和可自由弯曲变形的“可挠”显示,后者才是真正的“柔性”显示。

  2017年9月,维信诺用98天的时间实现了5.5代柔性AMOLED显示屏的量产,实现了全面屏的供货能力。“我们一直是以量产为导向的基础研究和中试技术开发,柔性技术采用同样的路线,但是柔性技术难度更大,实现量产相当不容易。”而目前,维信诺的柔性AMOLED技术在全面屏领域已实现全面突破。首先,在分辨率方面,维信诺从GIP输出能力、AA区倒角设计、亮度均一性、驱动芯片等要素出发,开发和整合了相关技术,让用户拥有更好的视觉体验。其次,在边框技术研究上,维信诺柔性屏将通过3D盖板更小弯曲半径的贴合实现全面屏的视觉效果,COF方案可以让下边框达到3.x毫米,窄得更为极致。最后,在指纹识别方面,维信诺聚焦在光学式指纹识别,这使AMOLED面板的现有设计在改动最少的同时提升用户的指纹识别体验。

  9月26日—27日,由中国OLED产业联盟联合全球显示行业学协会组织的“2017中国国际OLED产业大会”在天津举办,维信诺在会上展示了多款柔性AMOLED屏、全面屏。前来参会的LGD社长吕相德指着维信诺展台提醒《中国电子报》记者:“这家公司的技术很不错,你可以好好看看。”吕相德主导了LGD OLED研发和生产的全过程,他的评价,颇有权威性。

  使命与后盾

  走进维信诺办公区,前台背景墙上的大幅标语特别醒目——“以科技创新引领中国OLED产业”。这句话,直白,却十分精准地概括了维信诺的企业宗旨。

  长期以来,中国作为电子制造大国却“缺芯少屏”,在液晶领域,中国从第五名切入,奋起直追,凭借巨大的市场、政策的扶持和坚韧不懈的努力,才有今天“坐二望一”的地位。但是在向OLED的迁移这波浪潮中,以维信诺等为代表,中国企业已经有了坚实的技术和产业化基础,中国的机会更大。

  “一家企业有可能做大一份事业,但只有一群企业才能做强一个产业。”作为一名科学家,张德强在天津OLED大会上说的这句话是面对全球OLED产业链上的所有参与者,希望集全体之力攻克技术难关,提升人类视觉享受。他随后又呼吁:“构建OLED产业生态,才能加速中国OLED产业崛起。”维信诺的使命便是引领中国OLED产业走向世界一流。

  因为研发实力过硬,维信诺有能力扶持上游企业共同成长。

  维信诺做中试线和5.5代线时选中的某蒸镀设备企业,今年被国际巨头选中,成为其在可挠式OLED研发线的蒸镀设备供应商,维信诺与有荣焉,因为该设备的成长,也有维信诺一路培养的功劳。“我们能把一台设备的效率做得很高,不是设备厂商卖给我们一台好的设备,是我们一起提要求一起改进,才使得做出来的设备效率比较高。”张德强说。维信诺PMOLED材料的国产化率,目前已经做到了90%。“一开始我们也是吃‘细粮’,只能买韩国和我国台湾的材料,但后来,材料几乎全部国产化了,只有一两种材料需要进口了。因为我们懂OLED,从原理上对它非常了解。”张德强表示。

  “从原理上了解OLED”“在原理上是行得通的”……“原理”是常挂在张德强口中的一个词。21年做OLED,历尽波折艰辛但坚定不移,张德强认为首先因为对OLED技术本身有着执着的信念,不在波谷时动摇,关键时候看清方向。“初期OLED有太多走不下去的时候,那时曾尝试找大企业合作,但他们大都对OLED前景不看好,是导师邱勇教授的执着,才让团队坚持下来。现在回想起来,这并不是盲目,是首先能深刻地理解这个技术。”张德强向《中国电子报》记者表示。

  “很坦诚地讲,我们一开始做OLED时,没有想到会做这么多年,没有想到会这么难做,也没有想到做成功了对国家、对行业、对自己的人生这么有意义。”张德强表示。1996年加入清华大学OLED项目组,张德强称自己为“OLED人”。维信诺背后,是一群这样的OLED人。

  维信诺的发展经历了三个阶段:1996年到2001年,是以学校为主体的基础研究阶段;2002年到2012年,是以企业为主体的产品市场创新阶段;从2013年到现在,则是以技术+资本为主体的产业模式创新阶段。三个阶段的稳步发展,依靠的是从几个到几千个维信诺人的坚持,靠扎实的积累,靠文化和传承,靠整个团队,才能不断实现科技创新,以科技创新引领中国OLED产业。

  看准方向、脚踏实地、创新引领、砥砺前行,中国OLED产业需要多几个维信诺这样的团队!


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:吴丽琳

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