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三星專利書,壓不住中國四大屏廠
發(fā)布時間:2023-09-06 09:44瀏覽次數:

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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(tǒng)計,2022年三星電子穩(wěn)坐美國專利授權量排行榜第一,聚焦顯示業(yè)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(yè)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覷,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內屏企發(fā)展。沒錯,從市場份額上來看,三星的確被追趕得有點快。

僅僅從2022年一季度到2023年一季度這短短一年里,國內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,國產屏幕的新特性也更多贏得終端廠商們的青睞,中國手機廠商們在發(fā)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(yè)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(yè)的蘋果Vision Pro,其屏幕就是一種OLED屏——Micro-OLED,根據屏幕市場研究機構DSCC預測,未來蘋果還要在iPad、MacBook中進行OLED屏幕的全面替代。

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(yè)的OLED革新潮已經勢不可擋,而中國屏廠們正逐漸走到舞臺中央,從追趕走到比肩,甚至是反超。

中國屏廠們是如何在短時間內實現份額的趕超的?中國屏廠們能否撐著這股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(yè)中,我們會發(fā)現,哪怕是現有王者也面臨各種挑戰(zhàn),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、國產屏風起云涌,唯三星論成為過去式

雖然OLED顯示技術已經誕生多年,但在屏幕產業(yè)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、屏幕、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屏幕,也成為OLED賽道上最受關注、新技術涌現最快的領域之一。

這也是我們今天為什么要聚焦國內智能手機OLED屏幕的技術發(fā)展與產業(yè)變動。

1、一季度成國產屏爆發(fā)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,國內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屏幕。

這些屏幕的供應商包括京東方、TCL華星、天馬微電子、維信諾。當然,也有極少數型號采用了三星的屏幕。

比如在折疊屏領域,vivo和摩托羅拉都發(fā)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著折疊屏手機。

vivo X Flip的屏幕由京東方獨供,值得一提的是,這塊屏幕上使用的UTG超薄玻璃是由京東方自研的,根據vivo官方信息,這是此類技術在國內的首發(fā)。

▲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,導致國內折疊屏手機大多采用的是非玻璃材質的屏幕保護材料,耐久度相較之下有一定差距。

但今天,國內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屏幕,這塊屏幕應用了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,這項技術可以讓屏幕功耗更低,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屏幕的廠商,如今國內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屏幕,值得一提的是,這塊屏幕的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手機屏幕評分排行榜第一。

這一方面證明了國產OLED屏幕在一些屏幕的硬性指標上已經追平甚至超過了三星OLED屏幕。

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屏幕。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屏幕領域的技術大招。

比如今年2月,京東方發(fā)布了一塊采用“Tandem+LTPO”技術的手機OLED屏幕,京東方稱這是該技術在手機領域的首次應用。

▲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屏幕的功耗下降20%,壽命提升300%到400%,而屏幕亮度可以進一步提升至1600nit以上。

既然提到OLED屏幕,其中核心且長期被外國企業(yè)壟斷的一項技術就是FMM(高精度金屬掩模板),它是OLED屏幕生產核心環(huán)節(jié)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(fā)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(fā)了“無金屬掩膜版RGB自對位像素化技術”,維信諾將其稱之為ViP技術。

▲ViP與傳統(tǒng)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屏幕。這就從根上解決了屏幕生產過程中與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(fā)光面積從傳統(tǒng)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,維信諾在該領域已經有核心專利接近百件。

除了維信諾,京東方也開發(fā)了FMM的替代工藝技術,京東方將其稱之為“量子點直接光刻工藝”——DP-QLED,基于該技術,京東方開發(fā)了4.7英寸650ppi的AMQLED屏幕。

DP-QLED工藝最主要的特性在于,其突破了傳統(tǒng)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屏幕技術領域發(fā)布了WQLTPO技術,天馬則通過與手機終端廠商的聯合研發(fā),在業(yè)內首發(fā)了1.5K屏幕、2160PWM高頻調光以及低頻LTPS節(jié)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(guī)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內增長了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,三星還掌控著全球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%。

如果我們將目光放到今年一季度,那么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屏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,躋身全球第四、國內第二。

毫無疑問,在全球智能手機OLED屏幕市場中,中國屏廠的崛起,已經勢不可擋。

二、屏幕新戰(zhàn)事正在涌起,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市場中叱咤風云之際,OLED屏幕領域的另一場新戰(zhàn)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(zhàn)。

這場新戰(zhàn)事,就是面向平板電腦、PC筆記本電腦領域的IT OLED之戰(zhàn)。

我們作為普通消費者,簡單理解就是,OLED屏幕領域的仗,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(zhàn)事中跟進不掉隊,將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本電腦的屏幕絕大部分都是LCD屏幕,而非手機上已經應用成熟的OLED屏幕。

但根據屏幕市場研究機構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,蘋果公司極大概率將會在自家的iPad和MacBook產品線中進行OLED屏幕的逐漸替代。

也就是說,未來iPad和MacBook都會采用OLED屏幕。眾所周知,蘋果對于產業(yè)鏈的帶動作用和示范效應是非常明顯的,不論是手機OLED屏幕的應用,還是平板電腦MiniLED屏幕的應用,蘋果都是行業(yè)中第一個大規(guī)模量產落地的。

而在蘋果行動之后,幾乎所有消費電子巨頭都選擇了跟進。

如果IT OLED領域繼續(xù)延續(xù)這種趨勢,那么毫無疑問,從手機、平板到PC,幾大消費電子領域的核心產品都將會迎來OLED屏幕的革新潮,此中蘊含的技術創(chuàng)新趨勢、市場份額的潛在變動,都將會成為影響屏幕產業(yè)的關鍵變量。

根據目前的曝料和預測信息,蘋果將在明年的iPad Pro中采用OLED屏幕,在2026年的MacBook Pro上應用OLED屏幕。而目前這些OLED屏幕的生產,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(平板和筆記本電腦)屏幕,占據全球五分之一的采購份額,連續(xù)五年穩(wěn)坐全球便攜電腦采購份額第一。

這也是為什么蘋果的動作,會引起業(yè)內如此廣泛的關注。

那么IT OLED技術究竟有什么難點,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,且經常顯示靜態(tài)畫面,這些場景對于屏幕一些特性的要求,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(tǒng)單層OLED屏幕相比,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(zhàn)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,生產屏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(fā)以及新的FMM的開發(fā),對于財力和時間的消耗都不容小覷。

▲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(qū)宣布新投資4.1萬億韓元(約合人民幣213.6億元)建設全球首個用于筆記本電腦和平板電腦的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(huán),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給出的單臺蒸鍍機設備價格超過1萬億韓元(約合人民幣52.3億元),甚至遠超過一臺荷蘭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屏幕市場中一塊關鍵新戰(zhàn)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。

當下屏幕上游供應鏈企業(yè)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。面對蘋果即將帶起的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屏幕領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(zhàn)已成“舉國之戰(zhàn)”,中國屏廠們時刻面臨新挑戰(zhàn)

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屏幕領域走的如此之快,背后有一大關鍵因素不容忽視,那就是國家力量的干預。

時至今日,就如同芯片領域的技術之戰(zhàn)已經牽涉到大國間的政治博弈,屏幕領域的技術之戰(zhàn),國家力量的參與也開始扮演越來越重要的角色。

用有些夸張的說法來形容,三星、LG所在的韓國,正在以舉國之力,掀起一場屏幕之戰(zhàn)。

首先,從限制中國屏幕企業(yè)發(fā)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(zhàn),限制包括中國在內的屏幕企業(yè)進行OLED技術研發(fā)。

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標可能是面板產業(yè),而阻撓中國稱霸OLED產業(yè),有望促進美國及其盟友的成長,而這個“盟友”,在屏幕產業(yè)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屏幕領域技術的投資,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,韓國已經將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(zhàn)略技術”,而投資這些技術的相關企業(yè),就可以享受到與半導體同等的國家戰(zhàn)略技術稅收優(yōu)惠。

緊接著在4月,韓國政府決定投資160萬億韓元(約合人民幣8352億遠)用于100項未來核心技術的投資,確保韓國在半導體、顯示器和下一代電池領域的領先。而在顯示器技術領域,OLED、超高清等28項技術被列為了重點。

從中國的視角來看,中國屏幕企業(yè)正在OLED賽道上突飛猛進,而韓國三星、LG則有“節(jié)節(jié)敗退”態(tài)勢,但實際上,這些韓國巨頭的硬實力依然不可小覷,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(yōu)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(zhí)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(yè)的追趕。

▲韓國總統(tǒng)尹錫烈、工業(yè)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(yè)相關活動,來源:三星

在大會上,三星顯示宣布其目標是將所有IT設備都采用OLED屏幕。

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(fā)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(yè)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(yè)化落地,也意味著這些專利壁壘即將成為過去式。

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技術背后,包含了一系列前文所提到的技術創(chuàng)新,從材料、設備創(chuàng)新到整個高世代產線的建設,IT OLED技術背后不僅僅是平板電腦、筆記本電腦屏幕這些市場,更是前沿顯示技術迭代的重要方向,關系到未來顯示產業(yè)技術發(fā)展和產業(yè)格局的變動。

隨著蘋果Vision Pro的發(fā)布,顯示領域或許又將迎來的新的革命,平板電腦、筆記本電腦、電視等帶屏顯示設備或許都將被“虛擬屏幕”取代,當然,這些在短時間內不會成為現實。

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(zhàn),正一波接一波的涌來。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(zhàn)場中突圍,仍然是一場大考。

結語:中國屏廠崛起加速進行時,屏幕之戰(zhàn)涌現新變量

中國屏廠在OLED賽道快速崛起的背后,技術的突破、產業(yè)鏈合力都是關鍵因素,中國屏幕產業(yè)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(yè)鏈企業(yè),也是中國科技產業(yè)的核心優(yōu)勢之一。

目前中國屏廠在手機OLED領域取得了比較亮眼的成績,但同樣要正視差距,在IT OLED等新興技術領域要一鼓作氣繼續(xù)追趕。

值得注意的是,未來所有屏幕產業(yè)或許都將迎來一場“風暴”,那就是“空間計算時代”,所有屏幕或許都將被“虛擬巨屏”取代,對于所有屏幕廠商來說,既要爭取當下,又要著眼于未來,未雨綢繆。

屏幕賽道充滿新變量,中國廠商機遇挑戰(zhàn)并存。