提到日本,你会想到什么?
岛屿国家?樱花?还是富士山?
但你可能不知道的是,日本仅仅依靠一项核心技术,狠狠地锁住了中国厂商的咽喉数十年,这项技术就是与光刻机地位并列的真空蒸镀机。
提到光刻机,其重要性已经不言而喻了,如果说光刻机是芯片制造的“心脏”,那么,在OLED面板制造工艺中,真空蒸镀机的地位则丝毫不亚于光刻机,按照国际惯例,垄断即意味着话语权。
由于日本在高端真空蒸镀机生产上的垄断地位,一台真空蒸镀机即便是高达7亿的价格,还是让众多企业“争破了头”,而且关键的是,你就算是有钱,也很难买得到。
那么,作为一台价格不菲、重要性比肩光刻机,有钱也不一定买得到的设备,真空蒸镀机凭什么这么“牛”?
对大部分人而言,真空蒸镀机这是个相当陌生的名字,但其实,在我们的生活中,电视、手机、可穿戴设备及任何一类尖端屏幕面板的生产中,它都是极为重要的存在。
为什么这么说呢?
因为目前我们所使用的移动设备的OLED屏,几乎都要经由蒸镀机之手,而蒸镀机及蒸镀工艺,则是OLED屏生产过程中,难度最高的环节之一,在生产OLED面板的过程中,需要通过真空蒸镀机,把原本的OLED有机发光材料,蒸镀到玻璃基底上,而这过程,不仅要精准,更要均匀。
其后,才能完成使屏幕面板感光接受信息,同其他的“技术种子”一样,蒸镀机也是设备越高端完善,其孵化出的屏幕性能就越具有市场竞争力,在竞争日益激烈化的屏幕供应市场中,只有拥有了高性能的真空蒸镀机,才算是真正拿到了OLED屏生产的入场券。
可就是这样一项,极为重要的高端技术,却被一家日本企业垄断了长达数十年,它就是Canon Tokki,Canon Tokki成立于1967年,位于日本本州岛岛中北岸港市见附市内,周围被一片稻田环绕着,员工规模也仅有300多人。
麻雀虽小、五脏俱全,就是这家看似普通的日本乡村公司,却近乎垄断了所有的有机发光二极管(OLED)制造屏幕的机器。
据赛迪智库统计,截止到2018年,日本佳能Tokki已成为OLED蒸馏设备的主要生产商,其市场占有率达到了90%,如果真要说,做一台蒸镀机有多么多么难的话,其实也不尽然,同大部分制造工艺一样,单论生产制造的话,一台真空蒸镀机的制造难度,并没有难到“上青天”的地步。
不少企业也都能自主研发,如韩国的SNU,而且全球生产蒸镀设备厂商也不止一家,但是,为什么独独Canon Tokki,却能占到90%的市场份额呢?
因为真正难的并不是准入门槛,而是对准确度的精准把控,蒸镀设备的准确度,直接与OLED屏的良品率挂钩,想要造出有竞争力的好屏幕,就要将真空蒸镀机的误差,控制在极小范围内,而这个时候,考验的就是真正的技术了。
Canon Tokki 经过20余年的研究,探索出了一套准确可行的方法,即,在生产环节中,将机器视觉应用在设备上,因为,作业时设备想要成功对准玻璃基板,和用作像素模板的细金属网,难度很大,而利用摄像头追踪,就可很好地解决这一问题,并能将误差范围缩小至5微米内。
5微米是什么概念呢?
大概也就是一个人体组织细胞的直径,再直观一点就是相当于头发直径的1%,而仅有300多人的Canon Tokki,就是凭借着这惊人的误差控制,垄断了全球,成为高端蒸镀机制造行业的龙头翘楚。
高精准、高品控的真空蒸镀机一经“出世”,自然就成了抢手的“香饽饽”,就连苹果公司之前也明确地表示了,只要没有经过日企高端蒸镀机加工的屏幕面板,一律不准进入苹果产业体系。
此举一出,各大屏幕面板商更是趋之若鹜,为了搏得苹果公司的青睐,一台Canon Tokki的蒸镀机,更是让面板商们费尽了心思 抢破了头。
可遗憾的是,作为OLED面板制造的核心所在,蒸镀机是个难搞的家伙,体积大 、且结构复杂,单是真空生产线就足足有百米长,所以这就直接导致了蒸镀机的产量极低。
Canon Tokki虽然能够生产高端蒸镀机,但由于本身的研发技术限制,无法实现成本控制与规模量产,因此一年的产量也就十几台,如此一来,全球高端蒸镀机供应就更加稀缺了,更令人无奈的是,产量少也就罢了,这仅有的几台设备,还将优先提供给“关系户”三星。
其他企业想买,不好意思,您只能在后面排队等等了。
那么问题来了,同样是国际大企业,为什么三星就能跻身成为“关系户”拥有VIP直通券呢?
那这就不得不说一说,这两家公司之间的“兄弟情谊”了。其实在2000年OLED崭露头角时,并不被市场看好,即使当时有着40多家公司蜂拥进入OLED行业,也并没有捧出属于OLED繁荣的时代,相反的,却因为技术不成熟等各种原因,出现了良品率极低、成本高等问题。
那时候跟LCD相比,OLED的市场认可度可谓是极低了,在这种情况下,OLED口碑急速下滑,一直到2006年,危机真正袭来,大量的客户纷纷取消了订单,Tokki 的厂商中也就只剩下三星一家在苦苦支撑。
事实证明,三星的坚持是有意义的,也是收益颇丰的。2007年,Tokki迎来了企业发展的转折点,佳能成功收购了Tokki,成为Canon Tokki,并在三星的支持下,度过了破产危机,锦上添花易、雪中送炭难,迎来春天的Canon Tokki,并没有忘记这位一直支持自己的老大哥。
成功喘息后 Canon Tokk,便与三星达成了“友好协议”,承诺生产的设备将优先供货给三星。所以,在最开始的几年,即便是在年产量3至4台时,Canon Tokk也会将所有的真空蒸镀机供货给三星,以报当年扶持之恩。
正所谓,先下手为强,三星押宝押中了Canon Tokki,Canon Tokki的回报,也让三星在显示屏领域独霸一方的地位更加牢固,在优先获得高端蒸镀机的“buff”加成后,三星迅速布局,抢占了OLED领域95%的市场。
2020年,其OLED面板的出货量,在世界范围内占比高达68%,而届时,京东方却只有5.7%,而且在良品率方面,京东方也低于三星,最高只能达到80%,而三星已经突破了90%。
看到这份成绩单,当再回想起当年的那份坚持,想必就算在梦中,三星也会笑醒吧!
不止于此,这份企业间的“友好协议”,还成为了三星抑制其他OLED面板厂商发展的一种手段,什么意思呢?
就是在三星的商业版图横跨全球时,还有成堆的企业徘徊在Canon Tokk的门外,连那张跨过门槛的“入场券”还没有拿到,只要三星不松口,其他厂商就丧失了与之一搏的基础,这对入场较晚的中国厂商而言,这种来自先进厂商的压制就显得更加明显。
这种情况一直到2017年,当Canon Tokki年产量达7台时,LGD和京东方才各得一台。目前,全球对于OLED面板的需求量日益旺盛,我们国家对其需求尤甚,初步估计,在2022年需求量将达到4.5亿片,且随着物质生活水平的发展,手机、可穿戴设备、电视等产品在中国市场需求量,日益增长。
但是由于缺乏核心技术,国内厂商的往往是高成本、低收益,特别是在面板领域,中国生产的OLED面板,一直无法与三星、LG等国外厂商媲美,因此需求量再大,成本降不下来还是白搭。
想象一下,在战场上,面对这一群拥有精良武器装备的对手时,我们却赤膊上阵,能赢的概率有多少?
结果已经显而易见了吧,但如果只把国内屏幕发展落后于三星的原因,归结于缺乏蒸镀机,则太过草率,中国目前已成为了OLED面板生产大国,占据全球近一半的市场份额。
但却是,大而不强,除了是在屏幕领域起步晚外,还有一个原因就是,我国OLED企业主要聚集在,产业链中下游的面板和手机等,显示终端产品应用领域,上游核心生产设备过于依赖进口,把决定权放在别人身上,最后的结果一定是受制于人。
好在功夫不负有心人,中国已成功突破国外技术壁垒,可以自己制造真空蒸镀机了。
2019年10月份,中国首条OLED蒸镀量产线成功点亮,这是国内首条自主设计的OLED照明G2.5代量产线,并成功点亮多种颜色的OLED照明面板,该量产线的成功,是国产OLED装备关键技术的重大突破。
此外,经过多年的探索研发,合肥莱德设备技术有限公司,不仅成功研发出高品质的真空蒸镀机,还已投入量产,真正打破了日本的垄断,让中国面板生产商挺起腰板,不再受制于人。
更值得关注的是,国产OLED蒸镀机的误差在1.5um之内,但这时候,早先远远领先于我们的日本,却依然保持3um左右的水准,国产蒸镀机,在精准度方面,已经能够比肩甚至超过国际先进水平了。
而这只是中国真空蒸镀机发展的局部,除了合肥莱德,该领域好消息源源不断,早在2015年,OLED蒸镀机关键技术的研发按键,就被合肥欣张奕华按下开启,并在近两年谱写了技术突破的新篇章。
那么,在提振士气之外,国产真空蒸镀机的成功研发能为我国,带来哪些实实在在的经济意义呢?
其一,斩断链条垄断,近些年来,虽然在国家政策与资金的扶持下,OLED面板的研发与生产领域喜讯连连,中国与外国厂商的差距逐也渐缩小,但是缺乏核心技术是硬病,表象上再繁荣也难掩根源上的缺憾,只要一天买不到先进的真空蒸镀机,我们在高端OLED面板领域中,还是处于下风,难以与LG、三星竞争。
甚至,就连我们自己国内的手机厂商,也在标谤三星、LG提供的OLED面板,而对于国内厂商提供的OLED面板却避而不谈,中国高端OLED市场,迟早丧失在外国厂商手中,利润都落在了别人的腰包里。
此番,国产真空蒸镀机的成功研发和量产,将打破这种被动局面,改善中国厂商的境况,将旺盛的需求转化成实实在在的利润,把这“肥水”留在自家“田地”里。
其二,开拓新市场,近年来,柔性屏的概念越来越火,像纸一样能弯曲、可折叠,不仅显色度高还没有蓝光伤害,以上种种卖点助推着柔性屏,走上了满是镁光灯的舞台。
全球各大厂商也紧追风口,纷纷布局柔性屏的投研,而在眼前,实现柔性屏最好的办法就是,依托OLED面板,将有机层蒸镀或涂在塑料基衬上。因此,真空蒸镀机的生产自主化,便越发的重要。
其实,在目前的市场中,已有多款柔性屏手机面世,并受到了不少科技发烧友的推崇,由于柔性屏可折叠、省空间的特点,未来还将应用在平板电脑、智能手表等各种领域。
由此看来,中国突破真空蒸镀机技术的意义就更大了,正如印度所说:中国在科技领域已经取得了巨大的进步,离光刻机的发展,还远吗?
目前,光刻机世界一流水平的判断标准为,7纳米以及5纳米,中国技术在28纳米,虽然还有很大的进步空间,可技术的突破,不都是从无到有,从有到优的过程吗?
但当国产蒸镀机已经锋芒初露,中国的高端制造业也正奋力攻克一道道难关,我们是不是也可以期待,真正攻克光刻机的那天,从制造大国到制造强国,未来中国制造业还要继续往高端领域发展,我们也希望无论是在芯片还是在屏幕上,国内能够实现更多的突破,让外企垄断中国技术的时代彻底翻篇。
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