說起卡脖子技術(shù),大家第一反應(yīng)可能是光刻機,但還有一個設(shè)備比光刻機更金貴——OLED蒸鍍機。
這玩意兒單臺售價高達(dá)16億人民幣,交貨要等兩年,過去20年被日本佳能死死攥在手里,你手機上那塊屏幕能不能做出來,全看日本人的臉色。
2019年,合肥欣奕華終于搞定了這個大國重器,精度直接從日本的5微米提升到1.5微米,徹底改寫了全球顯示產(chǎn)業(yè)的規(guī)則。
從天價勒索到技術(shù)突圍
早些年,想買日本的OLED蒸鍍機簡直比登天還難。佳能不光價格開到天價,還得排隊等貨,交貨周期長達(dá)兩年。更過分的是,他們經(jīng)常挑揀淘汰的二手貨賣給中國企業(yè),價格照樣不打折扣。
當(dāng)時日本人特別硬氣,直接放話說"沒有我們的設(shè)備,中國造不出OLED屏"。這話聽著刺耳,但確實是現(xiàn)實。OLED蒸鍍機是整個顯示產(chǎn)業(yè)鏈的心臟,它負(fù)責(zé)在玻璃基板上精確鍍上有機發(fā)光材料。這個過程要求在真空環(huán)境下,將有機材料加熱蒸發(fā),然后均勻沉積到基板上,精度要求達(dá)到微米級別。
一臺設(shè)備的壟斷,直接影響了整個中國手機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。那時候國產(chǎn)手機想沖擊高端市場,屏幕良率就是最大的攔路虎。京東方、華星光電這些面板廠,眼睜睜看著訂單被三星、LG搶走,就因為設(shè)備受制于人。
2014年,合肥欣奕華決定硬啃這塊骨頭。他們組建了一支國際化攻堅團(tuán)隊,瞄準(zhǔn)三大核心技術(shù):真空腔體設(shè)計、蒸發(fā)源控溫、微米級對位。聽起來簡單,做起來難如登天,在真空環(huán)境里,溫度偏差一度、氣壓波動一絲,整塊屏幕立馬報廢。
1.5微米精度的技術(shù)奇跡
攻克蒸鍍機最難的地方在哪?簡單說就是要讓幾十個蒸發(fā)源同時工作,還得保證每個點的膜厚誤差不超過頭發(fā)絲的萬分之一。
欣奕華的工程師們從零開始,死磕"分子噴泉"工藝。這個技術(shù)聽起來很玄乎,其實就是通過精確控制有機材料的噴射軌跡,讓分子像噴泉一樣均勻灑落到基板上。為了達(dá)到這個效果,他們反復(fù)調(diào)試了上千次。
最終的突破來得有點突然。2019年,團(tuán)隊成功將沉積誤差壓縮到1.5微米,膜厚均一性誤差控制在1%以內(nèi)。這意味著什么?日本設(shè)備的精度是5微米,中國直接提升了3倍,一舉達(dá)到國際頂尖水平。
為了支撐這個研發(fā),欣奕華砸下重金建了3萬平米的潔凈車間。車間里的塵埃顆粒數(shù)嚴(yán)格控制在每立方米1000個以下,比手術(shù)室還要干凈。20多臺尖端檢測儀器24小時監(jiān)控,確保每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都萬無一失。
技術(shù)突破只是第一步,量產(chǎn)才是真正的考驗。從實驗室樣品到工業(yè)化生產(chǎn),中間還有無數(shù)個坑要踩。欣奕華的工程師們在車間里泡了整整兩年,一個細(xì)節(jié)一個細(xì)節(jié)地?fù)?,才最終實現(xiàn)了穩(wěn)定量產(chǎn)。
國產(chǎn)屏幕的全面逆襲
有了自主的蒸鍍機,中國顯示產(chǎn)業(yè)迎來了爆發(fā)式增長。2021年,臺州觀宇科技接收了第一臺國產(chǎn)蒸鍍機,成功點亮了首塊自研全彩微顯示屏。這標(biāo)志著中國正式告別了"缺芯少屏"的歷史。
成本優(yōu)勢立馬顯現(xiàn),京東方的8.6代OLED產(chǎn)線原本需要花200億進(jìn)口4臺設(shè)備,改用國產(chǎn)設(shè)備后,采購成本直接降低30%。更重要的是,售后服務(wù)從"看外企臉色"變成了"24小時駐廠響應(yīng)"。
國產(chǎn)屏幕的品質(zhì)也開始讓全世界刮目相看,京東方成功打入蘋果iPhone 15供應(yīng)鏈,這在以前是不可想象的。華星光電的折疊屏良品率更是達(dá)到95%,比三星還高出5個百分點。
到2025年,中國OLED面板在全球市場的份額接近50%,首次超越韓國成為世界第一。三星顯示部門的高管都開始擔(dān)心,"我們的競爭對手變得非常激烈"。
這種變化不僅僅體現(xiàn)在市場份額上,更重要的是產(chǎn)業(yè)鏈的全面升級。國產(chǎn)蒸鍍機帶動了上游有機材料、中游面板制造、下游終端產(chǎn)品的整體提升,形成了完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)?,F(xiàn)在中國企業(yè)可以自主掌控從設(shè)備到產(chǎn)品的全鏈條,再也不用受制于人。
征途未完,挑戰(zhàn)仍在
雖然在蒸鍍機領(lǐng)域取得了突破,但整個顯示產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化之路還很漫長。目前,OLED前端設(shè)備的國產(chǎn)化率仍然不足20%,曝光機、刻蝕機等關(guān)鍵設(shè)備依然依賴日本尼康、美國應(yīng)用材料等國外廠商。
這種"頭輕腳重"的格局需要時間來改變。后段模組設(shè)備的國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到85%,但前段設(shè)備的技術(shù)壁壘更高,需要更長時間的積累。
不過,中國企業(yè)已經(jīng)開始布局下一代技術(shù)。合肥欣奕華正在研發(fā)G8.6蒸鍍機,瞄準(zhǔn)筆記本電腦和車載大屏市場。同時,他們還在探索鈣鈦礦蒸鍍技術(shù),準(zhǔn)備延伸到光伏領(lǐng)域。
設(shè)備支持2000PPI超精細(xì)硅基OLED屏的量產(chǎn),為AR/VR這個千億級市場提供了技術(shù)基礎(chǔ)。中國企業(yè)正在與三星、蘋果競爭元宇宙硬件的主導(dǎo)權(quán),而屏幕技術(shù)將是決定性因素之一。
金屬掩膜板的精度、蒸鍍均勻性等技術(shù)細(xì)節(jié)仍然是高世代線量產(chǎn)的瓶頸,需要持續(xù)攻關(guān)。但從16億人民幣的天價勒索到7億人民幣的自主重器,中國已經(jīng)證明了什么叫自力更生。
回頭看這場技術(shù)突圍,最大的意義不在于省了多少錢,而在于掌握了產(chǎn)業(yè)話語權(quán)。當(dāng)中國企業(yè)不再受制于人,當(dāng)國產(chǎn)屏幕開始供應(yīng)全球,整個顯示產(chǎn)業(yè)的格局就徹底改變了。這場技術(shù)革命,代表著中國制造向科技金字塔尖的又一次成功沖鋒。
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