奧來德:“硬科技”打破壟斷 加碼研發迎接更廣闊市場
奧來德/供圖 陳錦興/製圖
證券時報記者 吳志
從手機、電腦、電視到汽車,顯示屏幾乎無處不在。人們透過一塊塊小小的屏幕,感知光彩的絢麗變化,獲得信息。近幾年,顯示效果更好且具有輕便、可摺疊等特性的OLED(有機發光二極管)屏幕,逐漸在各類電子產品中普及應用,爲消費者帶去更好的使用體驗。
實際上,就在幾年前,OLED屏還是高端電子產品專屬,廠商大多隻在旗艦機型上使用。OLED屏從高端走向普及的背後,是OLED技術和產品的快速升級迭代,也是面板顯示產業鏈上下游共同努力的結果。來自吉林的科創板公司奧來德(688378)就是其中的關鍵一員。
目前,OLED面板的主流生產技術路線是真空蒸鍍法。這一方法是在蒸鍍機的真空環境下,通過蒸發源將有機發光材料加熱蒸發,使其平穩蒸鍍到OLED基板上。蒸發源是蒸鍍機的核心組件,它的性能決定着蒸鍍過程中的鍍膜厚度和均勻度。
OLED設備行業具有很高的技術壁壘。2017年10月,奧來德自研的用於6代AMOLED(柔性)面板產線的線性蒸發源設備成功量產,憑藉優良的性能迅速佔領市場,打破了國外壟斷。至今,奧來德仍是蒸發源的唯一國內生產商,幫助我國OLED面板產業實現了關鍵部件的國產化,解決了國內6代AMOLED產線的“卡脖子”技術問題。
近日,證券時報“實探東北高端裝備製造業樣本”採訪組走進奧來德位於上海市金山區的生產基地,現場感受這家“硬科技”企業的“硬實力”。
“蒸”出來的OLED面板
OLED是第三代顯示技術,相較於傳統液晶顯示技術,OLED具有器件輕薄、對比度高、功耗低等優點,尤其是OLED具備實現柔性顯示的優勢,是目前主流顯示技術中市場發展最快、應用前景最好的路線之一。
和依靠背光源發光的液晶屏不同,OLED顯示是一種主動發光顯示技術。其主動發光的秘訣,是附在基板上的一層薄薄的有機發光材料。當電流通過時,這些材料便能夠發光並實現顯示功能。
目前,主流的OLED面板生產採用真空蒸鍍法。即在真空蒸鍍機裡,通過蒸發源加熱,將有機發光材料氣化蒸發並沉積至基板上。
真空蒸鍍機由真空抽氣系統和真空腔體組成,蒸發源放置在真空腔體內部。在奧來德的車間裡,證券時報記者一行見到了真空腔體的“真身”,單個真空腔體高達幾米,看上去就像一座“金屬房子”。據瞭解,一條6代AMOLED面板產線通常由多個真空腔體組成,規模十分龐大。
與體積龐大的真空腔體相反,用於加熱有機發光材料的蒸發源要小得多。在車間裡,記者一行看到了奧來德研發的蒸發源設備,這是一個僅有不到2米的長方形凹槽結構,凹槽周邊佈置有用於加熱發光材料的加熱絲,頂部則是一排不規則排列的噴嘴。當蒸發源在蒸鍍機內來回移動時,有機材料就被均勻蒸鍍到上方的基板上。
蒸發源不重,用奧來德董事長軒景泉的話說,兩個成年人就可以“擡着走”。但正是這個小小的設備,不僅是蒸鍍機的核心部件,且過去長期被國外廠商壟斷,成爲我國OLED面板產業“卡脖子”的存在。
軒景泉告訴證券時報記者,早年國外部分掌握核心技術的廠商對國內面板企業實行技術封鎖,國內面板企業難以買到優質的蒸鍍機和蒸發源,直接導致面板生產良率難以提升。2012年,軒景泉在得知國內面板產業這一窘境後,帶領團隊開始了對蒸鍍設備的研發,他首先把目光鎖定在了核心組件蒸發源上。
蒸發源唯一國產廠商
成立於2005年的奧來德,最初一直致力於OLED發光材料的研發,公司是國內少數可以自主生產有機發光材料的企業。也正是在有機發光材料方面的深厚積累,幫助奧來德實現了在蒸發源研發上的突破。
軒景泉告訴證券時報記者,考量蒸發源性能的指標包括蒸鍍的均勻度、鍍膜厚度、連續蒸鍍時長、材料利用率等。主流的AMOLED面板需要蒸鍍十餘層有機材料,蒸發源使用的材料、溫度設置、噴嘴的角度等,都會影響蒸鍍效果,進而影響面板的發光效率、顯示顏色、良品率等。
“只有對有機發光材料性能研究比較透徹的企業,才能真正把蒸發源做好。”軒景泉表示,相較於純粹的設備廠商,奧來德研發蒸發源擁有獨特的優勢。
2012年,奧來德集合了公司在材料、設備、機械、市場等多方面的核心人員成立研發團隊,啓動蒸發源研製項目。歷經多年攻堅,設計出了6代線蒸發源,並於2017年10月正式投產。
奧來德的突破打破了國外的技術壁壘,也解決了國內6代AMOLED產線的“卡脖子”技術問題。2018年,奧來德蒸發源設備即實現收入1.56億元。近年來,在國內面板廠商進行招標採購的6代AMOLED線性蒸發源中,奧來德是唯一的國內供應商,市場佔有率長期位居第一。
奧來德的蒸發源從量產上市至今已有7年時間,軒景泉介紹,公司設備的許多性能指標仍然領跑,“蒸鍍的厚度和均勻度,我們能達到納米級精度;連續蒸鍍時長,我們可以做到260小時穩定蒸鍍,十幾天不用關機。”對於面板生產企業而言,這意味着更高的生產良率和效率。
啃最難啃的“骨頭”
顯示技術發展日新月異。從早期盛行的等離子顯示器,到十年前被視爲“高端代名詞”的液晶顯示器,再到如今正在快速滲透的OLED,幾十年間顯示技術突飛猛進。技術迭代對普通消費者意味着更好的體驗,對產業鏈上下游則是“落後就要被淘汰”的壓力。
軒景泉告訴證券時報記者,奧來德多年來一直堅定執行“深挖洞,廣積糧”的經營策略。“公司的材料、設備模塊在打破壟斷後,技術上要經得住迭代,這要求我們在優勢項目裡持續深耕,形成自己的優勢。”
奧來德的兩大主營業務都有着較高的技術門檻。其中,“論克”計算的有機發光材料的技術門檻是專利壁壘高、研發難度大、終端材料純度要求高、生產流程複雜;而蒸發源的技術門檻是技術壁壘高、研發投入大、製造精度要求高。
爲了保持技術上的領先,近幾年,奧來德始終保持着較高的研發投入強度。2023年,公司研發投入達到1.22億元,佔營業收入的23.64%。這一投入比例超過了行業平均水平,在以“研發高地”著稱的科創板也毫不遜色。
過往財報顯示,奧來德每年處於推進中的在研項目都超過了20項。2023年,公司圍繞OLED顯示開展的研發項目多達26項。截至2023年年底,奧來德已累計申請發明專利799件,累計獲得發明專利325件。
軒景泉向證券時報記者介紹,公司目前的研發可以概括爲材料類和設備類兩大方向。材料方面堅持“迭代”加“增量”和解決產線痛點爲開發目標,隨着國產化替代進程的加快,公司在對現有材料迭代更新的基礎之上,前瞻佈局了下一代材料。
在設備方面,公司重點做好高世代蒸發源的技術開發工作,並結合行業發展趨勢,佈局了硅基OLED蒸鍍機和鈣鈦礦蒸鍍機。基於蒸發源產品的技術優勢,奧來德此前已經以此爲技術基礎,進一步開發了小型蒸鍍機和鈣鈦礦設備。據悉,目前公司的小型蒸鍍機已完成兩臺設備的交付,鈣鈦礦設備已完成整體設計,正在推進樣機制作。
“奧來德自成立以來,靠的就是硬科技,民營科技企業就是要做‘難而正確的事’。”軒景泉坦言,真正的技術研發不僅困難,而且失敗的風險很高。但未來幾年,公司的研發投入不會降下來,等到目前在研的技術取得突破以後,預計還會開展更多新的項目研究,保持技術優勢。
迎接更廣闊的市場
2017年,蘋果公司在其首款全面屏手機iPhone X上,首次使用了OLED顯示屏。目前,蘋果公司推出的旗艦手機均已使用OLED屏。另外,蘋果公司還在今年推出的平板電腦iPad Pro上首次配備了OLED顯示屏。
蘋果公司對OLED屏的應用,是OLED發展和應用的一個縮影。近年來,隨着技術的成熟和成本的下降,OLED的應用場景和市場邊界不斷拓展。從小尺寸的手機屏幕開始,OLED正逐步向更大尺寸的平板電腦、筆記本屏幕等應用領域拓展。
根據市場研究機構CINNO Research數據,2023年全球市場AMOLED智能手機面板出貨量約6.9億片,同比增長16.1%。OLED在智能手機的滲透率由2018年的不足30%攀升至2023年的48%,預計2024年滲透率有望提升至55%。
隨着市場需求的提升,頭部面板廠商紛紛加快了對尺寸更大、生產效率更高的高世代OLED產線的投資。根據公開報道,京東方投資630億元建設的國內首條第8.6代AMOLED生產線項目已在推進中。其他廠商也紛紛“摩拳擦掌”。
高世代產線對應面積更大的基板,也意味着更高的加工難度。“基板尺寸變大後,工作機理雖然還是一樣的,但加工難度越來越大了。比如如何實現更大面積蒸鍍的均勻性,我們做了很多優化和研究,技術上有了很大的突破,技術壁壘也更高了。”軒景泉表示。
據瞭解,目前奧來德已經完成了8.6代AMOLED線性蒸發源樣機制作,正在進行性能及參數測試及市場開拓,爲即將迎來的第8代線建設高潮做好技術儲備。根據公司初步測算,8代線蒸發源市場規模有望達到20億元至30億元。在當前6代線投資進入末期的背景下,8代線有望爲奧來德提供新的業務增量。
除了設備,有機發光材料也將受益於OLED市場需求的增長。奧來德財報顯示,近兩年,公司有機發光材料業務明顯放量。2023年,公司有機發光材料實現收入3.18億元,同比增長近50%,銷售量同比增長了43.9%。
“公司這幾年發光材料上量一方面得益於我們技術的突破,另外下游廠商的國產化率整體在提升,使用國產材料也能降低生產成本。”軒景泉告訴證券時報記者。
據瞭解,除了發光材料,奧來德自主開發的“OLED薄膜封裝材料”,已經批量供應給下游平板生產企業,實現了該產品的國產化替代;公司自主研發生產的PSPI材料(OLED顯示製程的光刻膠)也已通過下游廠商量產測試並批量供貨。
近年來,我國面板產業的發展有目共睹。但軒景泉坦言,我國面板顯示產業上游的材料和設備領域,還有很大國產替代的空間。“奧來德會繼續攻關材料及設備領域中的核心關鍵技術,走專精特新發展道路,持續增強技術儲備,爲發展新質生產力貢獻力量。”軒景泉說。