蘇鐘人
據報道[1],總投資330 億元的天馬第8.6 代新型顯示面板生產線項目已在廈門進入落地實施階段。 2022 年5 月18 日,負責實施該項目的廈門天馬光電子有限公司成立,標志著廈門新型顯示產業(yè)發(fā)展又邁上一個新臺階。本文研究了廈門市新型顯示產業(yè)的發(fā)展路徑,強調了產業(yè)基金投入的必要性并解析了其退出機制。沿著新型顯示產業(yè)發(fā)展的技術路線,分析和預測了下一步關鍵投入的方向和時機。對目前產業(yè)如何發(fā)展,提出相關對策建議,以期能對廈門市新型顯示產業(yè)的投融資、 招商引資、產業(yè)扶持、人才政策等提供參考。
新型顯示是信息產業(yè)的支柱, 屬于資本密集、人才密集、技術密集、演進快速的產業(yè)。新型顯示不僅包括目前主流的平板顯示, 還包括激光顯示、電子紙顯示、三維立體(3D)顯示、全息顯示等技術。2009 年,在中國大陸面板企業(yè)規(guī)模太小、資本不足以支撐面板產線的建設投入的狀況下, 為了改變“缺芯缺屏”的困境,國家發(fā)展和改革委員會制定了發(fā)展中國平板顯示產業(yè)的戰(zhàn)略。 根據中國的國情,將“由地方政府牽頭融資設立產業(yè)基金”和“由若干掌握關鍵制造技術的面板廠商集中經營”兩者相結合,走出了中國特色平板顯示產業(yè)發(fā)展的道路。 中國大陸廠商在顯示面板全球市場的出貨量占比從2009 年不足2%提升到2021 年超過50%。
隨著技術進步和市場需求的變化,顯示面板的主流技術發(fā)展路線,大的轉變是由TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)向AMOLED(有源矩陣有機發(fā)光二極體顯示器) 發(fā)展。 在中小尺寸面板,由a-Si (非晶硅) TFT-LCD、 LTPS (低溫多晶硅)TFT-LCD 轉向AMOLED, 包括AMOLED 的剛性屏和柔性屏, 未來隨著巨量轉移技術的成熟,還會向Micro/Mini-LED 顯示器方向發(fā)展;在大尺寸面板,則是由a-Si TFT-LCD、IGZO(銦鎵鋅氧化物)TFT-LCD 逐漸轉向AMOLED;超大尺寸面板市場則正在被Mini-LED 顯示、 激光投影顯示搶占;超小尺寸市場,高像素密度的Micro-LED 將占據優(yōu)勢。 技術創(chuàng)新發(fā)展的躍變,伴隨著顯示質量的提高和能耗的降低,包含了許多細節(jié)技術的進步和改善。原有產品和新技術產品在市場競爭中此消彼長,會有一個較長的交叉過渡期。
廈門的平板顯示產業(yè)在國內有先發(fā)優(yōu)勢,較早引入一批臺資企業(yè),如宸鴻科技(廈門)有限公司、友達光電(廈門)有限公司、冠捷顯示科技(廈門)有限公司等,形成了千億產值平板顯示產業(yè)集群。 但這些企業(yè)在產業(yè)鏈環(huán)節(jié)中屬于中下游的模組和整機廠。產業(yè)鏈中更為關鍵更有帶動效應的環(huán)節(jié)是面板制造。
對于資金密集、技術密集、人才密集型的面板制造,其發(fā)展離不開資金、技術、人才要素的聚集和齊備。 下面主要分析廈門市新型顯示產業(yè)發(fā)展路徑中是如何集聚資金和技術要素的,以面板制造代表性企業(yè)廈門天馬微電子有限公司及其參與投資的相關企業(yè)(包括廈門天馬顯示科技有限公司和廈門天馬光電子有限公司)為例,以下統(tǒng)稱為廈門天馬1。
廈門天馬的發(fā)展,基本遵循了“地方政府產業(yè)基金投入”與“專業(yè)技術廠商集中經營”相結合的模式。
2011 年3 月,廈門市金財投資有限公司(后變更為廈門金財產業(yè)發(fā)展有限公司,簡稱廈門金財)和中國航空工業(yè)集團公司旗下3 個子公司(簡稱中航系公司)共同出資88 億元成立廈門天馬微電子有限公司,其中廈門金財出資56.32 億元,股權占比64%。公司分兩期投資建設了5.5 /6 代低溫多晶硅(LTPS)TFT-LCD 及彩色濾光片(CF)生產線,一期項目投資70 億元,于2014 年6 月建成投產。二期項目投資120 億元,于2017 年6 月建成投產。 減去88 億元注冊資本,差額部分向銀行貸款。兩期面板生產線融資投入后的建設運營, 都委托天馬微電子股份有限公司的子公司上海天馬微電子有限公司托管。
廈門金財的實際控股股東是廈門金圓投資集團有限公司(簡稱廈門金圓),廈門金圓作為地方國有資本金融控股公司, 肩負“助推產業(yè)轉型升級、深化兩岸融合發(fā)展、做強區(qū)域金融產業(yè)”三重使命。
政府牽頭的產業(yè)基金投入,有多種退出機制。2018 年2 月2 日, 天馬微電子股份有限公司通過發(fā)行股份上市融資, 以104.5251 億元作價并購了廈門天馬微電子有限公司。 廈門金財通過認購,獲得天馬微電子股份有限公司3.8961 億股, 所持股份在2019 年2 月13 日解除限售上市流通。 至此,廈門金財可以選擇股權質押短期融資, 或在股票行情高漲時減持退出。
根據天馬微電子股份有限公司2010 年上市公司年報,2010 年其營業(yè)收入34.5 億元, 凈利潤1.77 億元,年末總資產79.7 億元,負債率68.76%。按照如此經濟規(guī)模, 如果沒有國有資本牽頭的產業(yè)基金的投入, 廈門天馬的面板生產線根本不可能建設成功。
廈門天馬顯示科技有限公司于2020 年1 月8日成立。 2020 年1 月6 日天馬微電子股份有限公司股東大會通過議案, 同意其全資子公司廈門天馬微電子有限公司與廈門國貿產業(yè)有限公司、廈門金圓產業(yè)發(fā)展有限公司、廈門興馬股權投資合伙企業(yè)(有限合伙)、廈門象嶼集團有限公司在廈門投資成立一家合資項目公司,注冊資本270 億元,廈門天馬微電子有限公司出資40.5 億元, 股權占比15%,其余4 家廈門公司,控股股東都是廈門地方國有資本,共出資229.5 億元,占比85%。 建設一條月加工柔性顯示基板4.8 萬張的第6 代柔性AMOLED 生產線項目,總投資480 億元,項目總投資與合資項目公司注冊資本之間的差額即210 億元,由合資項目公司向銀行申請貸款。 第6 代柔性AMOLED 生產線于2020 年5 月全面開工,2022年2 月正式進入生產運營。
2022 年4 月13 日天馬微電子股份有限公司發(fā)布公告[2],公司擬通過子公司廈門天馬微電子有限公司與合作方廈門國貿控股集團有限公司、廈門軌道建設發(fā)展集團、廈門金圓產業(yè)發(fā)展有限公司在廈門投資成立一家合資項目公司,建設一條月加工2250 毫米×2600 毫米玻璃基板12 萬張的第8.6 代新型顯示面板生產線項目,總投資330 億元。 合資項目公司注冊資本198 億元,其中廈門天馬微電子有限公司出資29.7 億元,持有15%股權;合作方合計出資168.3 億元,合計持有85%股權。
至此,廈門天馬微電子有限公司在廈建設新型平板顯示生產線總共投入1000 億元,實際上,其中至少45%是廈門市地方國企的投入, 或換個說法,廈門新型顯示產業(yè)是向地方國有資本融資來成就產業(yè)發(fā)展。 2021 年天馬微電子股份有限公司實現營業(yè)收入318.29 億元,同比增長8.88%;實現凈利潤15.42 億元,同比增長4.61%。 其中,廈門天馬微電子有限公司營業(yè)收入159.57 億元,凈利潤14.37億元[3],說明了資本與技術、人才和高端裝備相結合,是新興產業(yè)發(fā)展的驅動力。
廈門天馬微電子有限公司將投資建設的8.6代a-Si 和IGZO TFT-LCD 生產線對自身是一個突破。 在此之前,天馬微電子股份有限公司建設的面板生產線都在6 代線及以下。 隨著車載顯示、IT終端顯示、工業(yè)品顯示等市場大屏化的發(fā)展,且a-Si 和IGZO TFT 目前已是成熟技術, 廈門天馬微電子有限公司跨出了8.6 代線建設關鍵的一步。8.6代線與6 代線相比,會有更好的經濟切割,可以降低成本。 IGZO TFT 技術也會在大尺寸AMOLED面板上得到應用。 下一步發(fā)展布局的方向,很可能是8.6 代AMOLED, 布局時間段在2024—2026年,投資額在300 億元以上,也需要產業(yè)基金的介入。
大尺寸AMOLED 的技術路線目前還不太成熟和清晰[4]。 韓國LG 集團采用的是“WOLED+CF” ,即白光OLED+彩色濾光片,目前已大批量出貨;三星集團采用的是“QD-OLED”,即OLED+量子點薄膜,藍色是OLED 自發(fā)光,紅色和綠色是藍光激發(fā)量子點后產生的。 三星集團在其紅色QD 材料和綠色QD 材料的制程上采用噴墨印刷工藝,藍光OLED 材料成膜則采用蒸鍍技術。 QD-OLED的顯示效果超過了WOLED+CF, 但目前的良品率也只有75%,三星集團表示將持續(xù)投入研究,改進結構和工藝,將QD-OLED 的良品率提升到90%。深圳市華星光電技術有限公司(簡稱華星光電)在大尺寸OLED 面板的制程, 采用了大面積噴墨印刷技術,已經有樣屏點亮。 天馬微電子股份有限公司和華星光電合資成立廣東聚華印刷顯示技術有限公司, 天馬微電子股份有限公司持股比例27.96%。
據報道,京東方科技集團股份有限公司(簡稱京東方) 計劃在成都建設8.6 代OLED 面板生產線,2024 年底啟動生產,目標在于承接蘋果平板電腦和筆記本電腦OLED 顯示屏的訂單。 京東方也在和日本佳能株式會社的東京電子(Tokki)談判,以開發(fā)適用于8.6 代半切割的沉積設備(蒸鍍機)。再過3 年,大尺寸AMOLED 的技術路線將更加清晰, 市場需求也將擴大許多。 在那時決定大尺寸OLED 的工藝技術路線將更有把握避開風險。
預計2026 年之后,Mini/Micro-LED 技術將較為成熟,具有較強的競爭力,市場滲透率也將逐步提高, 如果到時仍未確定布局8.6 代AMOLED產線,那么改為布局Mini/Micro-LED 產線將可能是下一步更好的選擇。
廈門市政府已經對新型顯示產業(yè)的發(fā)展制定了一整套的產業(yè)政策和扶持措施。本文的對策建議重在選擇重大扶持項目, 解釋其對產業(yè)發(fā)展的意義,以便促進政策組合給予到位支持。
AMOLED 的4 大核心關鍵技術包括TFT 技術、有機成膜技術、器件封裝技術、驅動技術。 其中蒸鍍封裝是所有制程中最關鍵、技術難度最大的工序。特征性關鍵設備是真空蒸鍍設備。利用真空蒸鍍設備,把有機功能材料(包括空穴注入、空穴傳輸、紅綠藍有機發(fā)光、電子傳輸和電子注入等)以及金屬組合物陰極材料等, 分別采用精密金屬掩膜版,一層層蒸鍍到基板上。 全球性能最好的真空蒸鍍設備制造商是日本佳能的東京電子(Tokki),全球最精密的金屬掩膜版制造商是大日本印刷株式會社(DNP),而韓國三星集團通過資金支持和“友好協議”壟斷了這些優(yōu)質資源。 日本真空技術株式會社(ULVAC)、韓國顯示設備廠商SNU Precision的真空蒸鍍設備,雖然在精度上也滿足要求,但目前在良品率上,還未能控制達到90%。 只有三星集團做到了AMOLED 手機面板90%以上的良品率,中國大陸AMOLED 面板廠商還有一些差距。
此外,雖然AMOLED 也用到LTPS TFT 背板技術, 但LCD 屬于電壓驅動型器件,LCD 的TFT工作在數字狀態(tài)。AMOLED 屬于電流驅動型器件,TFT 工作在模擬狀態(tài)。如果出現TFT 性能不均勻、閾值電壓漂移等問題,AMOLED 將出現圖像亮度不均的條紋或斑點(MURA),導致良品率降低。
根據國際著名市調機構顯示屏供應鏈顧問公司(DSCC)的測算,AMOLED 面板只有在良品率達到和超過90%以后, 其成本競爭力才可以超過LTPS TFT-LCD。 因此良品率達到90%是一個需要追逐的目標,廈門天馬顯示科技有限公司可能需要不止一兩年的努力。 建議廈門市政府針對AMOLED 良品率的提高設立重大專項給予扶持。
在理想的情況下,投資100 億元,可以帶動全產業(yè)鏈年產值達到300 億元。 中游對上游、下游對中游都會有一個增值。本地化配套率越高,本地的產值越大。一般本地配套鏈較為完整,也會形成產業(yè)鏈的成本競爭力。即使物流成本不高,本地配套也能加快周轉??梢酝ㄟ^鼓勵培育本地配套廠家、加強本地產業(yè)鏈環(huán)節(jié)的溝通和招商引資等方式來補鏈強鏈,政府給予適當的激勵政策。
經過近幾年的努力, 廈門天馬微電子有限公司LTPS-TFT LCD 制造已經實現上游多種材料的本地化,包括電子特種氣體、柔性電路板、導電膠帶、散熱絕緣材料、OCA 膠、發(fā)泡制品包裝材料等, 廈門天馬微電子有限公司還設立背光廠和模組廠, 并自主開發(fā)了玻璃基板減薄、In-Cell 觸控屏、屏下指紋識別等技術。 但目前超薄玻璃基板、液晶材料、光學膜、偏光片、驅動IC 等材料主要外購。 據了解,廈門天馬LCD 面板生產線目前所有配套供應商中,本地企業(yè)只占百分十幾。為填補本地缺失的配套鏈, 建議廈門市政府對廈門天馬提出明確要求, 并對其本地配套率的提升給予適當的資金獎勵。
OLED 發(fā)光材料在AMOLED 面板物料成本中占比12%以上,驅動IC 占成本比例達7%,精細金屬掩膜版(FMM)是AMOLED 制程中的核心耗材,在制程中需要定期更換。這些材料可以作為廈門招商引資補鏈強鏈的優(yōu)先選項。
廈門目前在新型平板顯示產業(yè)上的龍頭企業(yè)主要有宸鴻科技(廈門) 有限公司(簡稱宸鴻科技)、友達光電(廈門)有限公司(簡稱友達光電)、冠捷顯示科技(廈門)有限公司(簡稱冠捷)、弘信系列、廈門天馬、電氣硝子玻璃(廈門)有限公司(簡稱電氣硝子)等。
宸鴻科技現已建置從2.5~279.4 厘米 (1~110英寸)完整觸控顯示產品線。宸鴻科技正積極向上游材料滲透,已投資上億元建成納米銀(SNW)柔性導電薄膜和導電觸控薄膜生產線, 正向中大尺寸和超大尺寸柔性觸控屏方向發(fā)展。 宸鴻科技是外掛式觸控屏全球領先解決方案提供商。 未來,AMOLED 觸控屏仍然不能集成到屏內,還是外掛式。 到柔性AMOLED 時代,宸鴻科技還有暴起的機會。對于宸鴻科技向上游材料的轉型升級,建議廈門市政府給予針對性的扶持政策, 例如對于納米銀材料研究、應用、推廣、產線技術改造等設立專門的項目扶持資助。
友達光電是個模組廠, 但有較強的模具配套能力。近年來業(yè)務向車載顯示屏、工業(yè)用顯示屏和超大尺寸顯示屏發(fā)展,也做OEM 整機組裝。 臺灣友達光電股份有限公司在中國大陸有多家制造廠,蘇州廠的實力最強。據了解有些項目臺灣友達光電股份有限公司也讓在大陸的多家制造廠“競爭”,給予友達光電的扶持實際上可以是支持其去爭取更多更大的項目,從而達到更大的產值。但這種支持必須有即時的信息溝通和靈活及時的決策機制,例如預先設立模具開發(fā)扶持基金額度,在爭取項目時,經過申報評估可以隨時動用。
冠捷主要生產平板電視, 其顯示器主要在福清生產。 當廈門天馬建設的8.6 代a-Si 和IGZO TFT-LCD 面板產線投產后, 出于就地面板供應的便利, 可以爭取引進冠捷在廈門建立顯示器生產基地,建議廈門市政府提供用地便利。
電氣硝子原來一、 二期項目是8.5 代a-Si TFT-LCD 玻璃基板, 并不支持和廈門天馬6 代線的配套。 電氣硝子聲稱在三期項目中引進的設備和工藝,可以支持LTPS 和AMOLED 玻璃基板的要求。四期項目建設了玻璃加工廠。建議廈門市政府鼓勵廈門天馬和電氣硝子溝通接洽, 設立對接項目,形成玻璃基板的本地配套,廈門市政府可以按照本地配套金額大小, 給予一定比例的資金支持。
Mini-LED 背光是不能忽視的一個產業(yè)擴展點。 湖北三安光電有限公司已經在向華星光電提供Mini-LED 背光配套。 背光模組在LCD 面板模組中成本占比在20%以上, 這個產業(yè)鏈環(huán)節(jié)的產值不可小覷, 尤其是在廈門天馬8.6 代線投產之后。 建議廈門市政府對Mini-LED 背光的本地化配套生產設立項目扶持資金,加以鼓勵。
廈門市政府對關鍵人才的引進有一套扶持政策。廈門天馬微電子有限公司在成立初期, 曾引進臺灣一批LTPS TFT-LCD 技術人才, 在設備選型、制程設計、工藝改進、質量管理和大客戶項目管理等方面發(fā)揮了巨大作用。
由于臺灣在AMOLED 產業(yè)發(fā)展上競爭力不足,AMOLED 的核心技術人才需要從韓國或日本引進。據《電子工程世界》2022 年3 月報道,有中國企業(yè)以5 倍,甚至10 倍薪酬和免費住房的待遇招攬韓國OLED 方面的人才[5]。廈門天馬也許有招聘韓國專家人才的需求, 建議廈門市政府給予更寬松的人才政策, 例如可以廠校聯合聘任外籍專家到學校任教,工廠派學員參加學習,設立關鍵技術課題項目攻關等。
成立以來, 廈門天馬微電子有限公司進行過多項縮短工藝流程、降低成本、提升良品率、提高質量的重大技術改造。 目前后道工序中大量使用人工進行模組檢測, 存在著采用機器視覺代替人眼進行自動化檢測的可能性, 國內也已經有這種儀器設備,但是技術改造的投資巨大。 “機器換人”不僅提高生產效率和質量水平, 還可以緩解招工困難的矛盾。 建議廈門市政府采取專項資金扶持,幫助解決融資困難等措施, 加強技改的政策扶持力度。
Micro/Mini-LED 由于其更好的顯示性能和更低的能耗,未來將成為顯示市場的主流。 但目前生產大面積顯示屏所需的巨量轉移技術尚未成熟。 由于Micro-LED 像素密度可以做到高達1500 PPI, 而LCD 和OLED 目前最高只達約800 PPI, 因此在高端AR/VR 眼鏡中, 采用Micro-LED 可以達到更好的視覺效果。Mini-LED 目前應用到中尺寸LCD 顯示模組的背光,以及超大尺寸屏幕的直接顯示, 如廈門強力巨彩光電科技有限公司制作的微小間距LED 顯示屏。
臺灣企業(yè)在AMOLED 產業(yè)上沒有做大,但把研發(fā)精力投放到Micro/Mini-LED 上,尤其是巨量轉移的工藝技術,取得令人矚目的進展。 這是兩岸可以進行技術合作的一個領域。
AMOLED 技術還存在很大的發(fā)展空間。 根據DSCC 的報道, 有人用AI 人工智能技術在尋找效率更高的發(fā)光材料;有人在探索改進AMOLED 器件結構;有人在試驗新的噴墨印刷工藝,免除高成本的蒸鍍工藝,等等。 但前面分析過,對當前影響最大的研究項目,應該集中在提高AMOLED 面板的良品率。 建議廈門市政府設立更有針對性的研發(fā)項目補貼,加大對新型顯示研發(fā)的持續(xù)支持。