AMOLED產(chǎn)業(yè)及技術(shù)發(fā)展趨勢工信部

AMOLED產(chǎn)業(yè)及技術(shù)發(fā)展趨勢工信部目錄2AMOLED現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢維信諾OLED技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化AMOLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展思考AMOLED現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢AMOLED原理及優(yōu)勢AMOLED市場現(xiàn)狀A(yù)MOLED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀A(yù)MOLED未來發(fā)展及挑戰(zhàn)19631987199019971963年，Pope蒽單晶體1987年，Kodak，C.W.Tang小分子雙層結(jié)構(gòu)OLED器件1990年，劍橋大學(xué)高分子OLED器件，并于1992年成立CDT19361936年，Destrian發(fā)現(xiàn)有機(jī)電致現(xiàn)象1997年Forrest發(fā)現(xiàn)磷光電致發(fā)光現(xiàn)象日本Pioneer首次將OLED商品化20042004年維信諾研制成功中國大陸第一款全彩OLED屏AUO首次將AMOLED用于BenQ手機(jī)主屏20072008~20102007年三星開始量產(chǎn)AMOLED產(chǎn)品SONY推出11”O(jiān)LEDTV產(chǎn)品2008年國內(nèi)首條PMOLED量產(chǎn)線在昆山建立SONY和SMD分別展示27”和31”O(jiān)LEDTV2009年LG量產(chǎn)15”O(jiān)LEDTV2010年三星建立G5.5AMOLED量產(chǎn)線三星展出世界上首款透明筆記本原型機(jī)

三星發(fā)布首款A(yù)MOLED屏的3D手機(jī)2011~2011年國內(nèi)首款12”AMOLEDTV成功點(diǎn)亮三星手機(jī)Galaxy系列大賣，4個月銷量突破1000萬臺AUO展出32”O(jiān)LEDTV2012年LG和SMD分別展出了55”O(jiān)LEDTVAMOLED發(fā)展歷程AMOLED基本原理AMOLED是將OLED像素淀積或集成在TFT陣列上，通過TFT陣列來控制流入每個OLED像素的電流大小，從而決定每個像素點(diǎn)發(fā)光強(qiáng)度的顯示技術(shù)。其中，OLED像素包括陰極、有機(jī)發(fā)光層及陽極層的堆疊，TFT背板由TFT陣列層和基板組成。AMOLED的優(yōu)勢[真彩色][超輕超薄][低功耗][快速響應(yīng)][超寬視角][高對比]

AMOLED與LCD的對比指標(biāo)AMLCDAMOLEDAMOLED產(chǎn)品的相對優(yōu)勢發(fā)光方式被動發(fā)光自主發(fā)光無需背光源，色彩鮮艷，對比度高器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜簡單全固態(tài)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低視角受限制接近180度寬視角，側(cè)視畫面色彩不失真響應(yīng)時間10-3秒10-6秒更適合動態(tài)顯示，無拖尾現(xiàn)象溫度范圍-20－600C-40－800C高低溫性能優(yōu)越，適應(yīng)各種特殊環(huán)境LCDAMOLED與LCD相比，AMOLED的結(jié)構(gòu)相對簡單，這決定了AMOLED先天具有優(yōu)異的性能和低廉的成本。如果工藝成熟，其成本優(yōu)勢將會很快顯露出來。AMLCD=背光源(Backlight)+TFT背板+液晶盒(Cell)AMOLED=TFT背板

+OLED器件a-SiTFTμ-SiTFTLTPSTFTOxideSiOGSPCMIC/MILCELASLS晶粒大小N/A10~20nm0.4~1.0μm數(shù)μm~數(shù)百μm0.5~1μm(調(diào)整困難)2~3.5μm(調(diào)整容易)N/A單晶載流子遷移率（cm2/Vs）0.5~1.01~5~20(n),~20(p)~60(n),~60(p)~110(n),~50(p)~185(n),~80(p)<10270(n),100(p)大尺寸>Gen.10取決于PECVD設(shè)備Gen.4Gen.4Gen.4量產(chǎn)Gen.5以上較難Gen.4量產(chǎn)Gen.5.5可能Gen.4開發(fā)中開發(fā)中主要應(yīng)用公司LCD廠商SMD,LGDLGD,SMD,AUOSMD,CMELSharpSMD,SONY,TMD,LGD,AUO等SMDLGD,SMDCorning等優(yōu)點(diǎn)大尺寸，成本低，工藝簡單，均勻性好大尺寸，成本低大尺寸，成本低，工藝簡單，重復(fù)性好晶粒尺寸可調(diào)工藝成熟，穩(wěn)定性好結(jié)晶化尺寸可控室溫工藝，穩(wěn)定性優(yōu)越，大面積一致性好遷移率高、均勻性好不需要補(bǔ)償電路問題點(diǎn)TFTStability(Vth漂移),Mobility低重復(fù)性，TACTTime大尺寸玻璃基板扭折問題，Ion/Mobility低金屬殘留，漏電流高，晶粒尺寸不均勻均勻性大尺寸困難，受到設(shè)備限制均勻性，MuraMobility低，工藝穩(wěn)定性差大尺寸基板困難開發(fā)方向補(bǔ)償電路，驅(qū)動設(shè)計工藝優(yōu)化工藝優(yōu)化去除金屬殘留技術(shù)開發(fā)設(shè)備開發(fā)，補(bǔ)償電路SLSMask優(yōu)化Autofocus工藝優(yōu)化Tiling技術(shù)優(yōu)化AMOLED樣品/產(chǎn)品Samsung40”2004Sony27”2007LG15”2009CMEL7”2008Sony11”2007Samsung14”2007Samsung19”2009Samsung2.4”2007

TFT背板技術(shù)對比

非晶硅TFT背板W=3mm遷移率(cm2/Vs)電流(mA)多晶硅100.015.0非晶硅0.70.1需要大尺寸TFT(幾百微米)載流子遷移率低：每個像素的驅(qū)動電流要求大約為10μA，對于實(shí)際TFT尺寸來說，驅(qū)動OLED需要TFT遷移率大于20cm2/Vs可靠性差：閾值電壓漂移，需要補(bǔ)償電路 AMLCD工作時TFT負(fù)荷約為0.1~0.2%，而AMOLED工作時為100%，因此對閾值電壓

漂移程度要求高的多。

低溫多晶硅TFT背板特點(diǎn)：

-載流子遷移率高(50~100cm2/Vs，TFT特性優(yōu)異，可以制作P型器件，有希望集成驅(qū)動電路問題：

-晶界導(dǎo)致非均勻性，閾值電壓和載流子遷移率的差異導(dǎo)致OLED電流的差異，易產(chǎn)生顯示mura,工藝復(fù)雜，大尺寸困難。柵絕緣層pMOSTFT中間層鈍化層源極漏極多晶硅溝道LDDnMOSLDDTFT柵極柵極CMOSTFT源極漏極多晶硅溝道LDD

主要特點(diǎn)：遷移率較高10~30cm2/Vs,能夠用濺射法制造，工藝簡單（類似a-Si），可以使用低溫工藝條件，容易實(shí)現(xiàn)大面積生產(chǎn)。主要問題點(diǎn)：有源層對水氧敏感，制造工藝再現(xiàn)性差，TFT的重復(fù)性及穩(wěn)定性需提高。氧化物半導(dǎo)體TFT背板OLED原理及優(yōu)勢AMOLED市場現(xiàn)狀A(yù)MOLED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀A(yù)MOLED未來發(fā)展及挑戰(zhàn)中小尺寸FPD市場中小尺寸FPD市場中小尺寸FPD市場 DisplaySearch預(yù)測AMOLED電視2012年起步，約11萬臺，2014年后將快速增長， 2018年達(dá)到1800萬臺，年均增長率達(dá)到105%。大尺寸AMOLED出貨量預(yù)測數(shù)據(jù)來源：DisplaySearch2012Q2OLED原理及優(yōu)勢AMOLED市場現(xiàn)狀A(yù)MOLED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀A(yù)MOLED未來發(fā)展及挑戰(zhàn)全球AMOLED產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀目前，全球已有AMOLED量產(chǎn)線10條，在建的7條，僅SMD能大批量供應(yīng)AMOLED，產(chǎn)業(yè)主要集中在東亞地區(qū)，中國具備一定競爭潛力國家/地區(qū)廠商產(chǎn)線世代基板尺寸(mm)產(chǎn)能(K/月)量產(chǎn)時間OLED技術(shù)TFT背板技術(shù)韓國三星移動顯示(SMD)A1-14.5G730×920272007Q3FMMLTPS(ELA)韓國三星移動顯示(SMD)A1-24.5G730×920142009Q2韓國三星移動顯示(SMD)A1-34.5G730×920482010Q2韓國三星移動顯示(SMD)A2-15.5G1300×1500242011.Q2FMMLTPS(ELA)韓國三星移動顯示(SMD)A2-25.5G1300×1500322011Q4韓國韓國LGDE24.5G730×92082011Q2FMMLTPS(ELA)日本日本索尼-3G600×7205TBDFMMLTPS中國臺灣臺灣友達(dá)(AUO)L3DLinkouAMOLED3.5G620×75072012.Q4FMMLTPS中國臺灣臺灣友達(dá)(AUO)L4BAMOLED4.5G730×92030TBDFMMLTPS中國臺灣臺灣新奇美(CMI)TPOHinschu13.5G620×750-TBDFMMLTPS中國大陸京東方(BOE)Erdos5.5G1300×150054K2013.Q4FMMLTPS中國大陸維信諾(Visionox)kunshan5.5G1300×150030K2014.Q3FMMLTPS中國大陸維信諾(Visionox)kunshan2.5G400×500Pilot2010.Q2FMMLTPS中國大陸上海天馬(Tianma)shanghai4.5G730×920Pilot2011.Q1FMMLTPS中國大陸上海天馬(Tianma)Xiamen5.5G1300×1500302013.Q1FMMLTPSOLED原理及優(yōu)勢AMOLED市場現(xiàn)狀A(yù)MOLED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀A(yù)MOLED未來發(fā)展及挑戰(zhàn)中小尺寸產(chǎn)品發(fā)展方向來源:Intel-IDF2012針對SmartPhone，25~35cm查看距離，300ppi已達(dá)人眼感知極限2012年300ppi→2013年400~500ppi中小尺寸產(chǎn)品發(fā)展方向Sumsung中小尺寸AMOLED尺寸inch4.84.654.55.297.75.55像素720*1280720*1280720*1280800*12801280*800720*1280ppi306316326286197267亮度cd/m2300350350300300300IMID2012Sansung中小尺寸AMOLEDLG

55”DemoSMD55”DemoSONY11”XEL-1LG15”O(jiān)LEDTVLG31”DemoSMD40”DemoSONY21”,27”Demo(CES2009)AUO32”Demo(FPDI2011)20”30”40”20072008大尺寸，超薄，高對比&高色域(CES2012)2009~20112012~大尺寸產(chǎn)品發(fā)展方向Samsung55inOLEDTVIMID2012SansungOLEDTVCR150k:1NTSC124%Thickness1.6mmWeight3.5kgStructureLTPS+RGBLightingTypeBottomEmission

IMID2012LGDOLEDTVCR100k:1ATSC118%Thickness1.6mmWeight3.5kgStructureWOLED+CF(RGBW)OxideIGZOLightingTypeBottomEmission

LGD55inOLEDTV三星VsLG55”O(jiān)LEDTV三星的大尺寸技術(shù)方案：LTPSTFT+SMSRGB蒸鍍；LG的大尺寸技術(shù)方案：OxideTFT+WhiteOLED/CF大尺寸TFT背板技術(shù)：LTPS(ELA)1.補(bǔ)償電路；2.Coherent公司研制VYPER系列激光器，光束長度達(dá)750mm，可以支持G5.5生產(chǎn)線；3.SMD與設(shè)備廠商合作，正在進(jìn)行可應(yīng)用于G8.5的ELA設(shè)備開發(fā)，但尚未對外發(fā)布。激光束拼接工藝控制困難，需大功率激光器；TFT特性一致性較差，Mura控制比較困難

；工藝復(fù)雜（8~11

mask），設(shè)備成本高、運(yùn)行成本高。大尺寸應(yīng)用主要問題點(diǎn)：開發(fā)方向&進(jìn)展：大尺寸TFT背板技術(shù)：氧化物改進(jìn)工藝和設(shè)計，改進(jìn)Oxide半導(dǎo)體組成結(jié)構(gòu)，提升TFT可靠性，包括穩(wěn)定性和重復(fù)性等；導(dǎo)入EtchStopLayer(ESL)

，保護(hù)Oxide薄膜，但多一道MASK；繼續(xù)研究與a-SiTFT結(jié)構(gòu)相同的BackChannelEtch(BCE)結(jié)構(gòu)，以減少M(fèi)ASK

TFT穩(wěn)定性；工藝性差，氧化物半導(dǎo)體化學(xué)敏感，S/D刻蝕時，易受損；對水、氧和UV光等敏感。大尺寸應(yīng)用主要問題點(diǎn)：開發(fā)方向&進(jìn)展：精細(xì)金屬蔭罩激光熱轉(zhuǎn)印噴薄打印白光+彩膜原理示意圖圖形最小線寬約15μm2~5μm10~20μm約2.5μm最大解析度200~250PPI300~400PPI200PPI300~400PPI開口率30~50%70~80%50~60%60~70%材料利用率10~20%20~30%80~90%60~80%優(yōu)點(diǎn)已量產(chǎn)，設(shè)備成熟可用于大尺寸高解析度可用于大尺寸設(shè)備成本較低可用于大尺寸CF技術(shù)成熟缺點(diǎn)大尺寸困難增加轉(zhuǎn)印板成本配套設(shè)備不成熟材料受限設(shè)備精度要求高目前還不成熟透過率問題量產(chǎn)技術(shù)不成熟目前研發(fā)公司已量產(chǎn)技術(shù)SMD,SonyCDT,Seiko-EpsonLGD大尺寸技術(shù)挑戰(zhàn)：OLED技術(shù)方案柔性顯示全球OLED顯示市場穩(wěn)步提升，年復(fù)合增長率預(yù)計達(dá)到30%以上，其中AMOLED在中小尺寸市場得到快速提升；中小尺寸AMOLED成功量產(chǎn)，已開始大量出貨，發(fā)展方向?yàn)楦蟪叽纭⒏叻直媛屎腿嵝?；大尺寸AMOLED應(yīng)用初現(xiàn)端倪，SMD和LG分別推出55英寸OLEDTV樣品，發(fā)展方向?yàn)榇蟪叽?、超薄、高對比度和高色域；大尺寸AMOLED技術(shù)挑戰(zhàn)，目前主要技術(shù)方向?yàn)長GD的OxideTFT+WhiteOLEDCF及SMD的LTPS+SMS技術(shù)，但目前均處于試產(chǎn)階段，最終方案取決于研發(fā)進(jìn)展。維信諾OLED技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化維信諾：發(fā)展歷程20012001，北京維信諾成立19961996，清華大學(xué)開始OLED研究2008201220062006，OLED產(chǎn)業(yè)化基地落戶江蘇昆山2008，中國大陸第一條OLED大規(guī)模生產(chǎn)線投產(chǎn)2012，在昆山的支持下，籌建AMOLED生產(chǎn)線2010，建成我國第一條AMOLED中試線建設(shè)2006，OLED產(chǎn)業(yè)遇到低谷2000左右，全球OLED技術(shù)處于起步期攜手清華創(chuàng)新昆山維信諾：PMOLED量產(chǎn)線建設(shè)2005.052006.072007.092008.012008.10量產(chǎn)線籌備組和工程部相繼成立產(chǎn)業(yè)面臨低谷，維信諾逆勢而為首選設(shè)備商“雪上加霜”元旦設(shè)備合同簽訂8月設(shè)備搬入，10月底產(chǎn)品進(jìn)入市場2011全球市場占有率第二，實(shí)現(xiàn)盈利單線運(yùn)營效率最高，在全球率先實(shí)現(xiàn)盈利維信諾：全球PMOLED出貨排名2011年維信諾出貨量為全球PMOLED市場的24%，居全球第二。來源:DisplaySearch2011Q4AMOLED顯示屏技術(shù)開發(fā)基礎(chǔ)2010年5月建成中國大陸第一條AMOLED中試生產(chǎn)線，2010年年底完成全套AMOLED工藝技術(shù)開發(fā)。AMOLED顯示屏技術(shù)開發(fā)基礎(chǔ)2011.092011.103.5”全彩AMOLED圖像顯示7.6”全彩AMOLED圖像顯示2011.1112”全彩AMOLED圖像顯示2011.042.8”全彩AMOLED圖像顯示2011年開發(fā)4款A(yù)MOLED產(chǎn)品規(guī)劃建設(shè)5.5代AMOLED量產(chǎn)線5.5代生產(chǎn)線月投片量3萬片，年產(chǎn)AMOLED產(chǎn)品1億支（以4英寸產(chǎn)品計算）產(chǎn)品將主要應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、超級本等消費(fèi)類電子產(chǎn)品，以及工業(yè)儀器儀表、醫(yī)療器械等特殊應(yīng)用領(lǐng)域，占據(jù)全球10-20%市場份額2012年規(guī)劃建設(shè)一條5.5代AMOLED量產(chǎn)線，預(yù)計2014年投產(chǎn)產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新模式演變96年-2001年

清華大學(xué)OLED實(shí)驗(yàn)室

基礎(chǔ)研究2001-2008年北京維信諾中試線：工藝技術(shù)開發(fā)；研發(fā)中心：新技術(shù)開發(fā)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室：前沿技術(shù)開發(fā)2008年—昆山維信諾PM量產(chǎn)線：制造銷售PMOLED產(chǎn)品；PM研發(fā)中心：新技術(shù)開發(fā)；AM研發(fā)中心：AMOLED工藝技術(shù)開發(fā)；整機(jī)、TP及其他業(yè)務(wù)；聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室：前沿技術(shù)開發(fā)。研發(fā)成果就是產(chǎn)品，沒有成果轉(zhuǎn)化的過程。專業(yè)化、職業(yè)化、國際化團(tuán)隊(duì)

維信諾：知識產(chǎn)權(quán)截至2012年7月共申請專利412件，包括發(fā)明專利324件（國內(nèi)284件、國外40件），其中198件專利已獲授權(quán)清華大學(xué)、維信諾有機(jī)發(fā)光項(xiàng)目2012年2月14日，獲頒國家技術(shù)發(fā)明一等獎！清華大學(xué)研究OLED技術(shù)十五年，維信諾公司創(chuàng)業(yè)十周年十年磨一劍，榮獲國家發(fā)明一等獎442011年12月18日溫家寶總理視察維信諾溫家寶總理視察維信諾李克強(qiáng)副總理視察2012年5月22日，李克強(qiáng)副總理視察維信諾OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展思考顯示器：國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)

平板顯示產(chǎn)業(yè)是跨電子、信息、新材料、節(jié)能領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)業(yè)帶動力強(qiáng)，對國民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)大。行業(yè)產(chǎn)業(yè)拉動系數(shù)房地產(chǎn)業(yè)2.2汽車產(chǎn)業(yè)2.64平板顯示產(chǎn)業(yè)4制造裝備技術(shù)微電子技術(shù)光電子技術(shù)半導(dǎo)體工程技術(shù)化學(xué)材料技術(shù)新型平板顯示技術(shù)臺灣地區(qū)“兩兆雙星”

兩兆：半導(dǎo)體、顯示器；雙星：數(shù)碼技術(shù)、生物科技韓國三星以顯示產(chǎn)業(yè)為主業(yè)

歷史上重點(diǎn)發(fā)展CRT、TFT-LCD，下一步重點(diǎn)是OLED。第一代CRT（顯像管）第二代LCD(液晶）新一代OLED（有機(jī)發(fā)光）真空器件體積大抗震性差流動的液晶相需要背光源工作溫度范圍窄全固態(tài)半導(dǎo)體薄膜器件可實(shí)現(xiàn)柔性顯示工作溫度范圍寬抗震性好-48-顯示技術(shù)發(fā)展歷程第一代、第二代顯示：缺乏自主核心技術(shù)OLED：跨越式發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)我國顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程1978年引進(jìn)首條彩色CRT生產(chǎn)線，1987年成為生產(chǎn)大國。CRT2000年引進(jìn)首條TFT-LCD生產(chǎn)線；2005年開始建設(shè)5代TFT-LCD線；2009年開始建設(shè)8代以上生產(chǎn)線。TFT-LCD1960年日本誕生第一臺彩色CRT電視機(jī)。1991年日本TFT-LCD制作PC，并開始建設(shè)TFT-LCD生產(chǎn)線。OLE