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近年来,LCD、OLED和AMOLED屏等显示技术竞争愈演愈烈,甚至各类产品一度令人眼花缭乱。随着各种面板技术不断迭代升级,下一代手机屏幕将如何演进?现阶段,画质更优、功耗更低以及运行更流畅的LTPO OLED屏成为理想的选择之一。
在LTPO技术方面,韩国的三星和LG目前在良率、成本和产能等方面占据优势。但从2022年起,随着LTPO产品国产化,中国企业在OLED赛道上将获得更多与韩企角逐的筹码。由此,在OLED面板“革命”前夜,LTPO技术成为中韩企业博弈新焦点。
LTPO技术优势“与生俱来”
当前,新一代显示技术正在往高分辨率、快速响应速度、高对比度、柔性和超薄方向发展。而在OLED面板的主要制备工艺——LTPS和氧化物TFT中,前者因具有较高电子迁移率、开口率并能实现较高分辨率,已成为智能手机、智能手表等中小尺寸屏幕的主要技术。
然而,功耗过大依然是LTPS在驱动OLED时难以避免的一大难题。具体而言,LTPS在开态电流大同时漏电也会相对比较多,因而需要不断充电维持住电容中的电位,以避免面板画质不良。这就意味着LTPS无法实现低频驱动,从而对面板功耗节省非常不利。
由于具有可大面积制备、抗弯折特性好、成本低和容易集成等优势,氧化物TFT(主要指IGZO)曾被认为是最有利的替代品。但据了解,其电子迁移率还不够高,光电稳定性也不够好,因而始终在大尺寸OLED面板领域徘徊,没有真正登上中小尺寸OLED舞台。
图源:BOE 创新汇
如今,“杀手级”新技术已经来临。集微咨询显示行业首席分析师李雷广表示,作为LTPS和IGZO结合的TFT驱动技术,LTPO同时结合这两大流派优点,能够实现更高电荷迁移率、稳定性和可扩展性,在寿命、亮度、分辨率和低功耗等方面具有与生俱来的竞争力。
在性能上,LTPO OLED屏幕刷新率最高可达120Hz,同时支持硬件可变刷新率(VRR),修正了LTPS OLED不可调节刷新率的缺点。例如用户在使用静态场景时刷新率可降至最低1Hz。得益于此,与LTPS技术相比,相同条件下的LTPO可节省约10%-15%的功耗。
不过,由于LTPO工艺需要考虑LTPS和IGZO两种器件工艺的相互影响,李雷广认为,目前LTPS背板技术的OLED在良率上尚未得到很完美的解决。而LTPO作为一个更新的技术同样还没有完全掌握,生产工艺仍要重新摸索,良率提升和成本控制还有待努力。
韩企争相布局LTPO产能
在5G时代,随着功耗大幅提升,具有低功耗等优势的LTPO OLED技术成为手机厂商重要的选择之一。但受制于产能、成本等因素,2021年应用这一屏幕的手机只有寥寥数款——三星Note20 Ultra、S21、OPPO Find3 X、一加9系列和iPhone13系列部分机型。
可以说,LTPO技术已逐渐成为折叠屏等旗舰机型的主流配置,未来也将成为中高端手机标配。这是因为折叠屏手机需要高刷新率来降低较大尺寸屏幕的延迟,而高刷新率也是旗舰手机的标配参数。此外,由于静态低刷新率场景较多,可穿戴产品也是LTPO的主要应用之一。
作为OLED面板技术的演进方向,LTPO技术已经处于行业风口。李雷广表示,由于量产化技术正在探索和完善中,目前LTPO OLED尚未大规模应用。但距大规模应用已不远,相信是未来两年之内的事。如果LTPO技术进一步成熟,将有可能全面替代LTPS背板。
群智咨询(Sigmaintell)的数据也显示,2021年全球LTPO智能手机出货约5300万部,预计2022年全球出货量约1.4亿部,同比增长156%。此外,调研机构Omdia预测,从2024年起,采用LTPO背板的柔性OLED将超过采用LTPS背板的柔性OLED。
基于此,即便更换为LTPO OLED生产线需要增加不少投资,韩国企业仍在在积极布局扩产。市调机构UBI Research数据显示,2020年,三星的苹果专用6代线拥有3万片规模的LTPO面板产能。2021年,三星又对苹果的这一专用线进行改造,以大幅提升产能。
另外,为降低LTPO屏幕供应链风险、提高议价权,苹果早前曾联合LGD共同开发LTPO屏幕。为此,LGD还于2021年7月投资扩产E6-3,引入更多LTPO OLED面板生产设备。改造完成后,其OLED面板的产量将提升50%,预计将在2022年下半投产。
LTPO成中韩产业博弈新焦点
在OLED显示赛道的竞争中,三星和LGD当前处于领跑地位。但国内厂商一直在不断追赶,近年来综合实力和市占率都在飞速增长。根据韩国显示器产业协会统计口径,中国面板厂的智能手机AMOLED面板市占率在2016年约仅为1.1%,但在2020年已达13.2%。
2021年,京东方成功打入“果链”、正式成为iPhone13屏幕供应商,更标志着由韩国企业主导的iPhone屏幕供应格局被打破。不过,据产业人士透露,此次京东方为苹果供应的还不涉及LTPO OLED屏幕。由此,国内面板厂商亟需加快攻坚突破LTPO量产技术。
可喜的是,多家国内厂商有望在2022年量产LTPO屏幕。去年11月,有消息称京东方正在改建 B7、B11、B12 工厂生产线,计划将LTPS产线改造为LTPO产线。此外,维信诺合肥产线已经具备LTPO OLED量产出货的能力,目前已储备20K/月的LTPO产能。
首次搭载国产LTPO屏的荣耀Magic4系列
对于显示面板行业竞争,李雷广认为,目前三星和LGD都已有LTPO背板OLED量产经验,在OLED领域的投入、量产方面都更具有优势。无疑,与韩国这两家企业相比,国内面板企业确实存在一定差距,但在追赶过程中这一差距会越来越小,甚至未来实现反超。
此外,也有行业人士称,中韩两国现在OLED面板的技术差距在三年左右,但随着LTPO屏开始国产化差距将进一步缩小。据了解,2022年-2023年,京东方、维信诺、华星光电、天马等厂商均会陆续推出LTPO产品,并将加速LTPO OLED屏幕在国内的渗透。
CINNO Research发布的报告指出,2021年,中国市场搭载LTPO面板的OLED智能机占比为7%;预计到2025年,采用LTPO技术的OLED产品将超越采用LTPS技术的OLED产品,渗透率有望达43%。无疑,中国市场将成为国内面板企业角力的重要支撑点。
结语
在OLED面板产业,国内厂商在与韩企的竞争中也在做出更多尝试及挑战。据悉,京东方计划在2022年下半年实现双层串联OLED显示屏量产。与单层OLED面板相比,双层串联OLED面板屏幕亮度可扩大2倍,使用寿命可延长4倍,以及可降低达30%耗电量。
随着行业竞争日益激烈、外部环境愈发复杂,国内面板厂商紧跟技术潮流、快速成熟有助于提高中国的全球竞争力。凭借在LTPO、双层串联OLED等前沿技术上的砥砺探索,中国企业或将如在LCD液晶产业一样,未来几年在OLED赛道上和韩国企业分庭抗礼!(校对/隐德来希)