屏材更迭 AMOLED制造工艺优化迫在眉睫维信诺公司高级顾问|万博泉

屏材更迭 AMOLED制造工艺优化迫在眉睫维信诺公司高级顾问|万博泉

          随着无线通讯技术传输能力的飞速发展，市场对于高画质、超轻薄便携式移动设备和大屏幕高画质显示终端需求量逐年增加，预计到2019年对AMOLED的需求将达到5.7亿只。目前智能手机是AMOLED的主要应用领域，平板电脑和OLED TV的市场份额将逐年扩大。但现状是，大尺寸AMOLED目前仅有三星和LG有小批量产品推出，且售价高昂；中小尺寸AMOLED目前仅有三星实现了量产，该显示屏已经用在了其GALAXY系列的手机屏上，成为该手机的一大卖点。可见，优化OLED制造工艺、降低成本、提高产量已经迫在眉睫。

        中国OLED坐拥最大应用市场

      在现今的信息时代，显示器件扮演着至关重要的角色，其战略性地位使得各国非常重视。OLED的出现，为中国显示产业实现跨越式发展提供了一个难得的发展机遇。据维信诺公司资深顾问万博泉介绍，全球60%以上的手机、50%以上的电脑和70%以上的彩色电视机、照明光源和灯具在中国大陆生产，中国已成为OLED研发和产业化的第二大国，拥有最大的OLED应用市场，同时，OLED已被列为我国重点发展的战略新兴产业。从全球来看，预计到2015年，全球AMOLED生产线将达18条，总投片能力834.4万㎡/年，在中小尺寸生产线中，三星一家独大，占据了半壁江山，三星共有8条中小尺寸生产线，其中4.5代线3条、5.5代线5条（含柔性显示屏线1条），总投片能力352.6万㎡/年，全球占比60%；中国大陆将成为第二大生产基地，共有4条在建生产线，其中4.5代线1条，5.5代线3条，总投片能力185.7万㎡/年，全球占比32%。

      目前，我国OLED产业虽然拥有一定的发展基础，但是并没有形成完整的产业链。由于我国TFT技术发展相对落后，导致面板制备技术的发展受阻，OLED产业的发展一直没有很大突破。近日，晶门科技与维信诺成功开发了中国大陆首颗qHD AMOLED显示驱动器集成电路芯片，标志着国内AMOLED技术进程的一个重要里程碑。

       生产成本 制造工艺尚待突破

        OLED按照驱动方式的不同，分为PMOLED和AMOLED，其中PMOLED技术相对比较成熟，“维信诺公司作为中国大陆首家实现PMOLED量产的企业，2012年出货量位居全球首位，产品良率达到95%以上。”万博泉介绍。AMOLED目前全球的生产工艺技术尚未成熟，受生产工艺的制约，目前只有三星一家实现了大规模量产。谈到成本问题，万博泉对记者表示：“受上游产业链、生产工艺技术的制约，OLED还有新的技术工艺需要解决，成本也还未达到一个最理想的状态，但是维信诺在与上游原材料厂商的共同努力下，公司PMOLED生产的本土化配套率达到了80%以上，大大降低了原材料进口的成本。与此同时，通过DOE和质量专案导入，大大提高了良率，从而降低了成本。”总的来说，未来可期的有三个途径实现OLED降低成本：生产线设计由G2进化至G6；有机材料镀膜技术由蒸镀改为打印；降低材料成本。

         应用方面，维信诺提高了OLED抗电磁干扰、抗力学冲击的能力，研制成功满足航天要求的高性能的OLED显示器，成功应用在“神七”舱外航天服上，这是国际上第一次将OLED应用在航天领域。据万博泉介绍，目前维信诺正在推进5.5代AMOLED生产线建设，预计将于2014年底建成投产，这条生产线将生产面向手机、平板电脑的OLED显示屏。就技术路线来看，目前AMOLED技术中最核心的关键技术——OLED技术已经解决，但是AMOLED的背板技术发展路线目前还存在一些争议。业界热议的背板路线有低温多晶硅技术和氧化物TFT技术两种，其中三星采用的是低温多晶硅技术，LGD采用的是氧化物TFT技术，这两种技术路线各有各自的优势和不足。低温多晶硅TFT技术比较成熟，可以做到高分辨率在中小尺寸AMOLED显示屏上有比较好的发展前途，但大尺寸比较困难。。若想把AMOLED做到大尺寸电视上，一定要用氧化物TFT或其他可以采用在低温下，大面积沉积薄膜技术而制造的TFT。低温多晶硅TFT的工艺流程比较复杂，需要光刻的次数在10次以上，而每一次光刻，成品率要下降一点，这是一个很重要的缺点。另外，目前的低温多晶硅都是先沉积为非晶硅，再通过激光退火后晶化为多晶硅晶粒，而晶粒间隙、晶粒的均匀性和重复性，甚至晶粒的大小对TFT的性能和显示质量的影响也是一个需要认真解决的难题，因为AMOLED是电流驱动型显示，对TFT的一致性、重复性的要求非常高。AMOLED要用在大尺寸电视上，最好采用氧化物TFT技术。氧化物TFT目前的代表是IGZO（铟镓锌氧化物），但现在还存在诸多工艺稳定性等方面的问题，尚需解决。

         产业化初期 坚持自主研发

        近几年在三星和LGD的推动下，AMOLED无论在中小尺寸的手机市场还是在大尺寸的电视市场，都显现出了超高的人气，甚至有人认为AMOLED将带动新一次显示技术革命。先不说这个看法是否准确，由AMOLED带来的产业机会肯定是相当巨大的，中国作为全球最大显示市场之一，应抓住良机。那么，中国显示企业应当如何抓住此次难得的发展机遇，也就成为相关业者仔细思考的重要课题。

       根据 市场权威机构DISPLAYSEARCH的预测，OLED将呈现出快速增长的态势，据预测，2019年OLED显示市场将达到334亿美元。AMOLED的发展趋势未来将向大尺寸和柔性化两个方向发展，其中面向智能手机和平板电脑的OLED显示屏预计将在1-2年内实现普及，大尺寸的电视和柔性显示的普及可能还需要加以时日。整体来说，AMOLED产业仍处于发展初期，虽然现在看来在技术上、工艺上取得突破并不容易，但不做的话等到市场大规模爆发就来不及了,中国应提早布局。其实，中国相关企业在加大TFT-LCD投入的同时，早已开始了对OLED核心技术的研发，维信诺、京东方、天马等企业都形成了一部分自有的核心技术。中国在CRT和LCD阶段都是走技术引进的路线，而OLED的发展走的是自主创新的路线，这为中国在新型平板显示领域实现跨越式发展奠定了坚实的基础。

     以维信诺为例，PMOLED量产已连续3年实现盈利，自2010年中国大陆首条AMOLED中试线建成，完成了AMOLED量产工艺技术集成，2012年AMOLED量产线项目启动，计划2014年AMOLED量产线投产。这种走自主研发，到中试/小规模量产，再到大规模量产产业发展道路，是推动中国新型平板显示产业实现跨越式发展的创新模式。万博泉表示维信诺将遵循技术/生产/市场发展成熟度，适时规模量产AMOLED和OLED照明。

      事实上，笔者认为，与TFT-LCD相比，AMOLED的结构相对简单，这决定了AMOLED先天具有优异的性能和低廉的成本，如果工艺成熟，其成本优势将会很快显露出来。