三星借QD-OLED卷土重來,勝負幾何?

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近三四年來,主打QLED電視的三星時常直指OLED電視的壽命問題,甚至宣稱“OLED電視沒有未來”。但是OLED電視市場卻節節攀升,IHS Markit預測,今年OLED電視銷量將首次超過QLED電視。

三星對OLED電視開始松口了。三星承認,三星Display正在研發QD-OLED電視面板。而且根據韓國《電子時報》近日報道,三星Display將打造大尺寸QD-OLED面板試產線,預計明年年中前試產。原本不太看好OLED電視市場的三星為何如此積極推動OLED電視面板量產?如果三星QD-OLED成功量產,又將對面板產業帶來什么樣的影響?

選錯技術路線,曾經叫停OLED

三星Display曾是大尺寸OLED面板市場的一名重頭玩家。2013年,在液晶電視大行其道的時候,三星電子發布了搭載三星Display 55英寸OLED面板的曲面電視,與LG電子搭載LG Display 55英寸OLED面板的電視爭鋒相對,曾風光一時。

但是很快三星電子就停止銷售OLED電視。當時三星電子表示,大尺寸OLED面板制程等存在問題,價格在近期內仍偏高。群智咨詢總經理李亞琴指出,三星Display用LTPS TFT OLED制程生產大尺寸OLED,但是LTPS TFT背板和FMM不適合用于生產大尺寸OLED,導致OLED良率特別低,如果三星電子繼續銷售OLED電視,市場風險非常大。

與三星Display RGB OLED相比,LG Display WRGB OLED面板將LTPS TFT背板改為金屬氧化物TFT背板,去除FMM,技術更容易一些,良品率更高。LG電子咬牙堅持下來,持續推廣OLED電視,支持LG Display改善WRGB OLED面板技術。

為了能夠在高端電視市場與OLED電視相抗衡,三星搬出了QLED電視。三星QLED電視是改良型的液晶電視,提升了色域值。前幾年,在三星電子和TCL大力推廣下,QLED電視銷量持續攀升。但是去年第四季度,三星QLED電視銷量首次被LG OLED電視超越。今年QLED電視市場將被全面超越,IHS Markit預測,今年OLED電視銷售量將達254萬臺,將超過QLED電視銷量。

憑借QD-OLED,三星將卷土重來

而且隨著LG Display WRGB OLED面板產能不斷增加,越來越多的電視品牌加入了OLED電視陣營,OLED電視在高端電視市場站穩了腳跟。三星QLED電視也無法阻擋這種趨勢,只能通過降價來提升市場份額。

與此同時,三星也在迎合OLED電視市場趨勢。一直在研究OLED面板技術的三星Display提出了另一種OLED折中解決方案——QD-OLED。QD-OLED是以藍光OLED為底光,然后激發紅色、綠色量子點膜,形成紅光和綠光,最后與藍光OLED一起形成RGB。其中藍光OLED采用蒸鍍工藝,綠色、紅色量子點膜采用印刷工藝。

與RGB OLED相比,QD-OLED方案只有藍光OLED需要蒸鍍,降低了制備的難度。與LG Display WRGB OLED相比,三星Display QD-OLED發光效率更高。

北京交通大學教授徐征指出,WRGB OLED是白光OLED通過彩膜后得到

RGB,制備難度低一些,但是彩膜會降低出光效率,所以WRGB OLED亮度會低于RBG OLED面板。

而QD-OLED采用光轉換效率更高的量子點材料,藍光OLED激發量子點膜后仍然保持較高的亮度,而且藍光OLED部分沒有被遮擋,QD-OLED光的利用效率會比WRGB OLED的更高。

此外,理論上QD-OLED成本將更低。WRGB OLED擁有22層膜,QD-OLED只有13層膜,這意味著QD-OLED生產效率將更高,材料成本更低。DSCC估計,1平方米的QD-OLED材料成本約26美元,1平方米WRGB OLED材料成本接近95美元。

QD-OLED不易,面臨四大挑戰

由于QD-OLED使用了蒸鍍、印刷工藝,涉及OLED材料、量子點材料,所以除了OLED的一些難點需要克服之外,還需要解決印刷量子點所帶來的新難題。IHS Markit顯示研究總經理謝勤益認為,QD-OLED存在四大挑戰:印刷式量子點彩膜、藍光有機發光層蒸鍍及其壽命、金屬氧化物TFT背板、封裝工序。

如果將印刷工藝用于生產電致發光量子點膜,很難保證膜厚的均勻性,需要設計電路進行補償。徐征指出,用于光致發光的綠色、紅色量子點膜采用印刷工藝雖然降低了難度,但仍然很難保證膜厚的一致性。金屬氧化物TFT背板本身不穩定,量子點材料印刷在背板的過程中可能會出現混色的現象。而且量子點彩膜同樣怕水、氧氣、空氣,如果封裝不到位,存在壽命問題。

用蒸鍍工藝生產大尺寸藍光OLED很難保證膜厚的均勻性。而且藍光OLED在三基色當中的壽命是最短的,如何保證藍光OLED擁有足夠長的壽命,對三星Display也是一大考驗。

藍光OLED屬于有機發光材料,最怕水、氧氣,需要進行密閉封裝,與水氧隔絕。目前,不少OLED廠商在封裝工序當中遇到很多良率的挑戰。QD-OLED需要兩道封裝工序,同樣存在良率考驗。

如果要生產55英寸和65英寸4K LCD,采用a-Si TFT背板也可以。如果要生產8K QD-OLED需要采用金屬氧化物TFT背板,但是與LTPS TFT背板相比,金屬氧化物TFT背板穩定性差一些,不是非常成熟,即使已經量產WOLED的LG Display也無法保證金屬氧化物TFT背板不出問題。

如果成功量產,將加速轉戰OLED

根據韓國《電子時報》報道,三星Display將打造大尺寸QD-OLED面板試產線。預計從今年12月開始進行設備安裝,6個月后啟動產線。

據了解,三星Display將改造L8-1部分產線來打造一條月產能2.5萬張至2.7萬張玻璃基板的QD-OLED試生產線。由于它充分利用現有的LCD工廠設備,只引進了一些核心預處理設備。其中藍光OLED蒸鍍設備是由日本Canon tokki供應,而紅色和綠色QD噴墨印刷設備由美國Kateeva供應。

據報道,三星Display QD-OLED開發結果優于業界預期。一位業界代表說:“QD-OLED研究結果非常好,三星Display對量產的信心比以往任何時候都大。”

謝勤益表示,如果三星Display試產線順利,產能將十分有限,生產成本較高,QD-OLED只能供三星電子高端電視使用。與此同時,三星Display可能將L8生產線改為QD-OLED批量生產線,然后根據量產線和市場情況來決定是否投資10.5代QD-OLED產線或半套10.5代產線。

如果三星Display將L8-1和L8-2改為QD-OLED大規模生產線,三星Display 8代線液晶面板產能將下降20%。49英寸和55英寸液晶面板市場將受到影響,全球晶電視面板的供需可能也會發生變化。

目前,三星Display的核心業務是OLED。三星電子在10月31日的業績說明會中表示,三星Display第三季度OLED營收占比超過80%。隨著中國大陸不斷加碼大尺寸液晶面板生產線投資,韓國面板廠商正在加速將戰略重心轉向OLED。三星Display中小尺寸面板業務已經華麗轉向OLED,如果大尺寸QD-OLED能夠量產,同樣也會將利潤逐漸下滑的液晶面板生產線轉為更有市場競爭力的QD-OLED生產線。

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