AMOLED產(chǎn)業(yè)及技術(shù)發(fā)展趨勢-工信部

目錄2AMOLED現(xiàn)狀及開展趨勢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未來開展及挑戰(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200420072021~20212007年三星開始量產(chǎn)AMOLED產(chǎn)品SONY推出11〞OLEDTV產(chǎn)品2021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〞OLEDTV2021年LG量產(chǎn)15〞OLEDTV2021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三星發(fā)布首款A(yù)MOLED屏的3D2021~2021年國內(nèi)首款12〞AMOLEDTV成功點亮三星Galaxy系列大賣，4個月銷量突破1000萬臺AUO展出32〞OLEDTV2021年LG和SMD分別展出了55〞OLEDTVAMOLED開展歷程AMOLED根本原理AMOLED的優(yōu)勢[真彩色][超輕超薄][低功耗][快速響應(yīng)][超寬視角][高比照]

AMOLED與LCD的比照指標(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)異的性能和低廉的本錢。如果工藝成熟，其本錢優(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、均勻性好不需要補償電路問題點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

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：

-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：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，容易實現(xiàn)大面積生產(chǎn)。主要問題點：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未來開展及挑戰(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2021年起步，約11萬臺，2021年后將快速增長， 2021年到達1800萬臺，年均增長率到達105%。大尺寸AMOLED出貨量預(yù)測數(shù)據(jù)來源：DisplaySearch2021Q2OLED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未來開展及挑戰(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能大批量供給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(AUO)L3DLinkouAMOLED3.5G620×75072012.Q4FMMLTPS中國臺灣臺灣友達(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未來開展及挑戰(zhàn)中小尺寸產(chǎn)品開展方向來源:Intel-IDF2021針對SmartPhone，25~35cm查看距離，300ppi已達人眼感知極限2021年300ppi→2021年400~500ppi中小尺寸產(chǎn)品開展方向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/m2300350350300300300IMID2021Sansung中小尺寸AMOLEDLG55〞DemoSMD55〞DemoSONY11〞XEL-1LG15〞OLEDTVLG31〞DemoSMD40〞DemoSONY21〞,27〞Demo(CES2021)AUO32〞Demo(FPDI2021)20〞30〞40〞20072021大尺寸，超薄，高比照&高色域(CES2021)2021~20212021~大尺寸產(chǎn)品開展方向Samsung55inOLEDTVIMID2021SansungOLEDTVCR150k:1NTSC124%Thickness1.6mmWeight3.5kgStructureLTPS+RGBLightingTypeBottomEmission

IMID2021LGDOLEDTVCR100k:1ATSC118%Thickness1.6mmWeight3.5kgStructureWOLED+CF(RGBW)OxideIGZOLightingTypeBottomEmission

LGD55inOLEDTV三星VsLG55〞OLEDTV1.補償電路；2.Coherent公司研制VYPER系列激光器，光束長度達750mm，可以支持G5.5生產(chǎn)線；3.SMD與設(shè)備廠商合作，正在進行可應(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〔8~11mask〕，設(shè)備本錢高、運行本錢高。大尺寸應(yīng)用主要問題點：開發(fā)方向&進展：改進工藝和設(shè)計，改進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MASK

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：開發(fā)方向&進展：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柔性顯示維信諾：開展歷程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2021，在昆山的支持下，籌建AMOLED生產(chǎn)線2021，建成我國第一條AMOLED中試線建設(shè)2006，OLED產(chǎn)業(yè)遇到低谷攜手清華創(chuàng)新昆山維信諾：PMOLED量產(chǎn)線建設(shè)2005.052006.072007.092021.012021.10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)品進入市場2021全球市場占有率第二，實現(xiàn)盈利單線運營效率最高，在全球率先實現(xiàn)盈利維信諾：全球PMOLED出貨排名2021年維信諾出貨量為全球PMOLED市場的24%，居全球第二。來源:DisplaySearch2021Q42021.092021.103.5〞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2021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、平板電腦、超級本等消費類電子產(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2021年規(guī)劃建設(shè)一條5.5代AMOLED量產(chǎn)線，預(yù)計2021年投產(chǎn)產(chǎn)學(xué)研合作機制96年-2001年

清華大學(xué)OLED實驗室

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)合實驗室：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、TP及其他業(yè)務(wù)；聯(lián)合實驗室：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、國際化團隊

維信諾：知識產(chǎn)權(quán)截至2021年7月共申請專利412件，包括創(chuàng)造專利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)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，榮獲國家創(chuàng)造一等獎442021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OLED產(chǎn)業(yè)開展思考顯示器：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，對國民經(jīng)濟奉獻大。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)第一代CRT（顯像管）第二代LCD(液晶）新一代OLED（有機發(fā)光）真空器