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三星借QD-OLED卷土重来,胜负几何?


近三四年来,主打QLED电视的三星时常直指OLED电视的寿命问题,甚至宣称“OLED电视没有未来”。但是OLED电视市场却节节攀升,IHS Markit预测,今年OLED电视销量将首次超过QLED电视。

三星对OLED电视开始松口了。三星承认,三星Display正在研发QD-OLED电视面板。而且根据韩国《电子时报》近日报道,三星Display将打造大尺寸QD-OLED面板试产线,预计明年年中前试产。原本不太看好OLED电视市场的三星为何如此积极推动OLED电视面板量产?如果三星QD-OLED成功量产,又将对面板产业带来什么样的影响?

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选错技术路线,曾经叫停OLED

三星Display曾是大尺寸OLED面板市场的一名重头玩家。2013年,在液晶电视大行其道的时候,三星电子发布了搭载三星Display 55英寸OLED面板的曲面电视,与LG电子搭载LG Display 55英寸OLED面板的电视争锋相对,曾风光一时。

但是很快三星电子就停止销售OLED电视。当时三星电子表示,大尺寸OLED面板制程等存在问题,价格在近期内仍偏高。群智咨询总经理李亚琴指出,三星Display用LTPS TFT OLED制程生产大尺寸OLED,但是LTPS TFT背板和FMM不适合用于生产大尺寸OLED,导致OLED良率特别低,如果三星电子继续销售OLED电视,市场风险非常大。

与三星Display RGB OLED相比,LG Display WRGB OLED面板将LTPS TFT背板改为金属氧化物TFT背板,去除FMM,技术更容易一些,良品率更高。LG电子咬牙坚持下来,持续推广OLED电视,支持LG Display改善WRGB OLED面板技术。

为了能够在高端电视市场与OLED电视相抗衡,三星搬出了QLED电视。三星QLED电视是改良型的液晶电视,提升了色域值。前几年,在三星电子和TCL大力推广下,QLED电视销量持续攀升。但是去年第四季度,三星QLED电视销量首次被LG OLED电视超越。今年QLED电视市场将被全面超越,IHS Markit预测,今年OLED电视销售量将达254万台,将超过QLED电视销量。

凭借QD-OLED,三星将卷土重来

而且随着LG Display WRGB OLED面板产能不断增加,越来越多的电视品牌加入了OLED电视阵营,OLED电视在高端电视市场站稳了脚跟。三星QLED电视也无法阻挡这种趋势,只能通过降价来提升市场份额。

与此同时,三星也在迎合OLED电视市场趋势。一直在研究OLED面板技术的三星Display提出了另一种OLED折中解决方案——QD-OLED。QD-OLED是以蓝光OLED为底光,然后激发红色、绿色量子点膜,形成红光和绿光,最后与蓝光OLED一起形成RGB。其中蓝光OLED采用蒸镀工艺,绿色、红色量子点膜采用印刷工艺。

与RGB OLED相比,QD-OLED方案只有蓝光OLED需要蒸镀,降低了制备的难度。与LG Display WRGB OLED相比,三星Display QD-OLED发光效率更高。北京交通大学教授徐征指出,WRGB OLED是白光OLED通过彩膜后得到RGB,制备难度低一些,但是彩膜会降低出光效率,所以WRGB OLED亮度会低于RBG OLED面板。

而QD-OLED采用光转换效率更高的量子点材料,蓝光OLED激发量子点膜后仍然保持较高的亮度,而且蓝光OLED部分没有被遮挡,QD-OLED光的利用效率会比WRGB OLED的更高。

此外,理论上QD-OLED成本将更低。WRGB OLED拥有22层膜,QD-OLED只有13层膜,这意味着QD-OLED生产效率将更高,材料成本更低。DSCC估计,1平方米的QD-OLED材料成本约26美元,1平方米WRGB OLED材料成本接近95美元。

QD-OLED不易,面临四大挑战

由于QD-OLED使用了蒸镀、印刷工艺,涉及OLED材料、量子点材料,所以除了OLED的一些难点需要克服之外,还需要解决印刷量子点所带来的新难题。IHS Markit显示研究总经理谢勤益认为,QD-OLED存在四大挑战:印刷式量子点彩膜、蓝光有机发光层蒸镀及其寿命、金属氧化物TFT背板、封装工序。

如果将印刷工艺用于生产电致发光量子点膜,很难保证膜厚的均匀性,需要设计电路进行补偿。徐征指出,用于光致发光的绿色、红色量子点膜采用印刷工艺虽然降低了难度,但仍然很难保证膜厚的一致性。金属氧化物TFT背板本身不稳定,量子点材料印刷在背板的过程中可能会出现混色的现象。而且量子点彩膜同样怕水、氧气、空气,如果封装不到位,存在寿命问题。

用蒸镀工艺生产大尺寸蓝光OLED很难保证膜厚的均匀性。而且蓝光OLED在三基色当中的寿命是最短的,如何保证蓝光OLED拥有足够长的寿命,对三星Display也是一大考验。

蓝光OLED属于有机发光材料,最怕水、氧气,需要进行密闭封装,与水氧隔绝。目前,不少OLED厂商在封装工序当中遇到很多良率的挑战。QD-OLED需要两道封装工序,同样存在良率考验。

如果要生产55英寸和65英寸4K LCD,采用a-Si TFT背板也可以。如果要生产8K QD-OLED需要采用金属氧化物TFT背板,但是与LTPS TFT背板相比,金属氧化物TFT背板稳定性差一些,不是非常成熟,即使已经量产WOLED的LG Display也无法保证金属氧化物TFT背板不出问题。

如果成功量产,将加速转战OLED

根据韩国《电子时报》报道,三星Display将打造大尺寸QD-OLED面板试产线。预计从今年12月开始进行设备安装,6个月后启动产线。

据了解,三星Display将改造L8-1部分产线来打造一条月产能2.5万张至2.7万张玻璃基板的QD-OLED试生产线。由于它充分利用现有的LCD工厂设备,只引进了一些核心预处理设备。其中蓝光OLED蒸镀设备是由日本Canon tokki供应,而红色和绿色QD喷墨印刷设备由美国Kateeva供应。

据报道,三星Display QD-OLED开发结果优于业界预期。一位业界代表说:“QD-OLED研究结果非常好,三星Display对量产的信心比以往任何时候都大。”

谢勤益表示,如果三星Display试产线顺利,产能将十分有限,生产成本较高,QD-OLED只能供三星电子高端电视使用。与此同时,三星Display可能将L8生产线改为QD-OLED批量生产线,然后根据量产线和市场情况来决定是否投资10.5代QD-OLED产线或半套10.5代产线。

如果三星Display将L8-1和L8-2改为QD-OLED大规模生产线,三星Display 8代线液晶面板产能将下降20%。49英寸和55英寸液晶面板市场将受到影响,全球晶电视面板的供需可能也会发生变化。

目前,三星Display的核心业务是OLED。三星电子在10月31日的业绩说明会中表示,三星Display第三季度OLED营收占比超过80%。随着中国大陆不断加码大尺寸液晶面板生产线投资,韩国面板厂商正在加速将战略重心转向OLED。三星Display中小尺寸面板业务已经华丽转向OLED,如果大尺寸QD-OLED能够量产,同样也会将利润逐渐下滑的液晶面板生产线转为更有市场竞争力的QD-OLED生产线。


责任编辑:林美炳


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