現(xiàn)如今,手機幾乎成為人類社會的必備工具,伴隨5G、智能家居和應用的升級,除了把AI引入SoC搖身一變成為NPU、內存和運存越做越大,屏幕尺寸、占屏比和屏幕幀率也成為競爭的核心。屏幕顯示可以說是一切的基石,無論內核如何優(yōu)秀,都需被更好地“看見”。
自從全面屏拉開序幕以來,許多用戶就對“強迫癥接受不了”的“劉海兒”哀鴻遍野,為了讓這塊屏幕占屏比越來越高,廠商把屏幕玩出了“花兒”。挖孔式、水滴式、升降式、彈出式、滑動式、翻轉式……這些技術的革新正在為用戶帶來更好的體驗,但無一不在期盼和指向眾望所歸的“真·全面屏”。
除了消費電子市場,屏幕幾乎貫穿了人類的整個“電子歷史年表”。示波器之類儀器儀表、擁有MIPI接口的FPGA、配合高幀屏幕的工業(yè)CMOS傳感器等電子產品最終的指向載體也是屏幕??梢哉f,優(yōu)秀的屏幕一直是電子的“好伙伴”,背后的科技才得以“躍然屏上”。
天馬微電子股份有限公司(下文簡稱“天馬”)作為一家國內知名顯示解決方案的創(chuàng)新型科技公司,證券簡稱“深天馬A(000050)”。根據(jù)公開信息顯示,這家公司自2017年四季度開始至今,連續(xù)近3年保持LTPS智能手機面板出貨量全球第一;LCD智能手機打孔屏出貨量也持續(xù)保持全球第一;車載TFT顯示屏出貨量全球第二。這家公司究竟有什么秘訣,21ic中國電子網(wǎng)記者連線天馬微電子股份有限公司市場部總監(jiān)吳弢,揭曉背后的故事。
天馬的業(yè)務:“2+1”和“1+1+N”
吳弢表示,對于天馬通常大家較為熟悉的是“1+1+N”的三塊核心顯示業(yè)務,事實上天馬還將業(yè)務分為“2+1”的形式來運作,其中兩塊是和顯示有關,分為“移動智能終端”核心業(yè)務和“專業(yè)顯示”關鍵業(yè)務,另一塊則是公司兩年前提出的“非顯示”增值業(yè)務。
通過吳弢的介紹,天馬顯示業(yè)務中,目前移動智能終端業(yè)務營收占比為70%左右,專業(yè)顯示領域營收占比為30%左右。兩者之間既有聯(lián)系又有區(qū)別,主要在于不同環(huán)境下參數(shù)要求不同。他解釋,目前天馬產品主要應用在中小尺寸顯示領域,因此在智能手機、平板電腦這類消費電子中使用頻率很大。
移動智能終端:超前研發(fā)才能超前排名
移動智能終端業(yè)務方面,最為典型的例子便是智能手機,這種日常幾乎完全脫離不開的產品,對于全面屏、高刷新率、觸控響應時間有很高的要求。
天馬產品覆蓋的產品都是耳熟能詳?shù)氖謾C品牌,包括華為、小米、OPPO、vivo、MOTO等,擁有劉海屏、水滴屏、盲孔屏、雙攝盲孔屏、LTPS高刷新率等各種全面屏產品。
追溯全面屏的歷史,2017年9月伴隨iPhone X的異性全面屏設計問世,雖然“劉海兒”不見得多好看,但收緊屏幕上下邊框,并將指紋識別改為面部識別這無疑為行業(yè)打開了“腦洞”。
吳弢表示,事實上,天馬每一代全面屏設計方案的更新迭代和量產出貨都是早于競爭對手至少半年以上的時間,持續(xù)走在全面屏產品技術前列。天馬早在2017年下半年便入局全面屏這一技術革新熱潮,提前感知到了這一趨勢,所以才能取得LTPS智能手機面板出貨量已連續(xù)近3年保持全球第一;LCD智能手機打孔屏出貨量也持續(xù)保持全球第一的成績。
現(xiàn)如今,市場擁有“三雄稱霸”的OLED、LCD和Micro LED。主流的手機屏幕主要是鮮艷濃郁、超廣色域、像素自發(fā)光的OLED和頂級色準、耗電量低、自帶背光的LCD。從市場數(shù)據(jù)上來看,LTPS與POLED(柔性OLED)、GOLED(剛性OLED)三分天下。
從工藝和制程上來講,LTPS與OLED具有一定重合度,具有較強的協(xié)同效應。天馬在LTPS方面,最近對外公布了全球首款LTPS屏內多點指紋解決方案;該方案是觸控、顯示、指紋識別三合一,將光路和傳感器覆蓋整個顯示屏,搭載基于玻璃基板的傳感器,傳感器尺寸不受限制,可在全屏幕上實現(xiàn)“全屏多點”指紋識別。
吳弢提到:該技術將拓寬LCD產業(yè)鏈的生命周期,向客戶提供更多的選擇,并進一步擴大5G時代天馬在LTPS領域的競爭優(yōu)勢。OLED方面,天馬武漢OLED一期項目目前正進行剛轉柔,預計今年末柔性產能將全部釋放;二期項目為柔性屏產能,目前關鍵設備已完成搬入,設備安裝及調試持續(xù)進行中,預計今年末開始釋放柔性產能。
Micro LED雖然有著遠超OLED的壽命、分辨率、功耗、輕薄度,并且同OLED一樣可以隨意彎曲,但這項工藝目前無疑還存在諸多的挑戰(zhàn)。吳弢坦言,這種技術必然是驅動未來的優(yōu)秀技術,但擺在面前的是成本、工藝難度和原材料的難題。筆者注意到,OLED和LCD的過渡態(tài)的mini LED都會是過度到Mirco LED的強敵,但在市場狂熱研發(fā)之下未來必然是屬于Micro LED的。
吳弢表示,天馬持續(xù)推進Micro LED技術發(fā)展,目前和合作伙伴開發(fā)了多款柔性、拼接、超窄邊框和超高透過率顯示屏。除了應用在消費類電子領域,也使得車載顯示應用多樣化有望實現(xiàn),比如前擋風顯示實時交互駕駛信息、未來自動駕駛汽車側窗玻璃顯示娛樂信息等。
專業(yè)顯示:標準化與個性化造就的市場
吳弢為記者介紹,“專業(yè)顯示”方面,則主要分為車載市場的“關鍵業(yè)務”和非車載的“增長業(yè)務”兩個方向。
車載顯示對于可靠性的要求極高,研發(fā)前期就要考慮產品的壽命、極寒、極熱、抗破壞等諸多方面,并進行嚴苛的測試。這類產品在汽車技術高速發(fā)展情況下需求量級非常大,因此在生產上逐漸形成了標準化流程,行業(yè)也一直在跟隨市場變化或轉型進行或多或少的調控。
汽車的換車周期一般為5~10年,較消費品的更新周期也長很多。另外,正因為車載顯示在產品技術升級導入新技術時要經過反復驗證,存在導入時期長的特點。
需要注意的是,天馬在90年代就已布局車載市場,開發(fā)、生產儀表盤使用的黑白產品,并在2010年開始供應TFT彩色產品。天馬主要通過儀表總成商供貨(Tier 1),其中全球國際客戶(Top24 Tier1)覆蓋率達92%,獲得Continental、Visteon、Bosch等全球知名汽車電子廠商的高度認可;中國自主品牌(Top10)覆蓋率100%。入場早意味著技術也早已被錘煉至爐火純青,截止2019年,天馬的車載TFT出貨量全球第二,連續(xù)5年保持雙位數(shù)增長,也是國內最大的TFT面板廠。
非車載的“增長業(yè)務”應用包括高端醫(yī)療、智能家居、POS機、工業(yè)HMI亦或是形形色色需要解決問題的場景,但這部分客戶應用到不同界面時,很多情況下需要個性化、定制化的產品,因此屬于這種特點的產品均被劃分到這類業(yè)務之中。
值得一提的是,在醫(yī)療領域,天馬作為全球領先的醫(yī)療顯示屏供應商,一直以來,天馬都為飛利浦、瑞思邁(ResMed)、邁瑞、GE、羅氏集團(Roche)、朗馳、紅相等知名醫(yī)療器械企業(yè)提供高質量、高可靠度的顯示及觸控解決方案。在本次抗疫之戰(zhàn)之中,天馬各基地也是克服種種困難組織員工投入到緊張的生產中。其中,國內醫(yī)療器械龍頭企業(yè)邁瑞為火神山醫(yī)院馳援的醫(yī)療設備就使用了天馬5寸、7寸和10.4寸的醫(yī)療顯示產品。不僅火神山,天馬的屏幕也隨著客戶的產品一起送到了雷神山醫(yī)院,以及武漢市金銀潭醫(yī)院、武漢市普愛醫(yī)院、武漢市漢口醫(yī)院等定點救治醫(yī)療機構。
除了醫(yī)院所需的輸注泵、監(jiān)護儀、呼吸機等重要設備,天馬屏也被應用到了各種防疫物資中,如日??捎玫募t外體溫監(jiān)控儀、測溫槍等。吳弢表示,醫(yī)療顯示對屏幕的均一性、灰階顯示均有極高的要求。
非顯示業(yè)務:顯示與非顯示業(yè)務協(xié)同進步
吳弢為記者介紹,這一業(yè)務是近兩年提出來的,天馬稱之為“非顯示業(yè)務”,目前定位在于芯片產品的開發(fā),未來一段時間這項業(yè)務也將是天馬較為重要的增長點。目前完成了數(shù)字微流控芯片、生物識別芯片、光電傳感芯片、信號邏輯處理芯片、高速信息傳輸芯片等技術的開發(fā),相關技術可廣泛應用于生物醫(yī)療、智慧交通、人工智能、信息通訊等領域,并已與各領域重點企業(yè)展開技術合作,實現(xiàn)互利共贏。
吳弢強調:“非顯示業(yè)務的提出,要求我們對顯示技術不斷探索,不斷去提高顯示技術的先進性、穩(wěn)定性,將部分細分領域的成熟技術應用到新的業(yè)務領域,做到顯示與芯片完美融合,做到領先技術、成熟技術,多領域共享。促進顯示變革和發(fā)展。”
總結:持續(xù)的投入與大膽的嘗試
隨著5G、IoT、AI技術的發(fā)展,萬物互聯(lián)已經成為大勢所趨。同時,“新基建”戰(zhàn)略也將促使終端硬件隨之升級變化,為產業(yè)鏈和行業(yè)格局帶來深刻變革。伴隨交互方式的改變與硬件的提升,未來,顯示技術應用范圍將會不斷擴展,并在用戶信息獲取和交互上起到舉足輕重的作用。
隨著國際形勢越來越復雜,國產化的呼聲越來越大,天馬一直在路上。吳弢為記者講述,2019 年天馬嘗試在 a-Si大客戶項目中推廣偏光片國產化,以打破進口供應商的供應壟斷,但此前未有任何面板廠規(guī)模化使用該國產偏光片。在重重質疑下,天馬最終達成 " 全球首家成功量產國產消費品偏光片的面板廠 ",實現(xiàn)大客戶中高端項目零的突破,有效支撐了公司在 a-Si 產品線發(fā)展,也為下一步 LTPS 偏光片國產化奠定堅實基礎,以抵御未來復雜的國際政治經濟形勢給業(yè)務連續(xù)性可能帶來的不利影響。
天馬也在研發(fā)方面持續(xù)發(fā)力,作為全球領先的中小尺寸顯示領域領先企業(yè),公司持續(xù)對研發(fā)進行投入,研發(fā)費用連續(xù)三年增長,2019年研發(fā)投入18.57億元,研發(fā)投入占比行業(yè)領先。并在重點領域如柔性顯示、柔性折疊OLED、Micro LED、LCD屏內多點指紋、屏下攝像頭、LCD雙盲孔、純黑車載顯示等方面均取得非常不錯的成果。
在筆者看來,半導體行業(yè)本身就是投入大、戰(zhàn)線長、革新快的一個行業(yè)。通過天馬進入芯片領域來看,不僅可以穩(wěn)固核心業(yè)務和專業(yè)顯示,補全天馬自身產品供應鏈;這還體現(xiàn)了天馬在新領域入場快、敢嘗試,而這種研發(fā)精神則也預示著天馬必然是“國產化”的堅實后盾。