工研院籌組「AMOLED檢測設備研發(fā)聯(lián)盟」，聯(lián)盟成員包括群創(chuàng)、友達、錸寶、華映、勝華、崇電雷射、廣化科技、宏瀨科技、旭東機械、源臺精密等產(chǎn)學單位，將協(xié)助AMOLED制造商加速產(chǎn)品量產(chǎn)及提升良率，以搶得市場商機。

工研院指出，影響AMOLED生產(chǎn)的主要關鍵，包括材料及設備技術能力，因此從材料的取得到制程處理、量產(chǎn)品質(zhì)及良率控制，都需要有效率、精準及高穩(wěn)定性的檢測設備來進行監(jiān)控與分析改善。

AMOLED聯(lián)盟將整合國內(nèi)產(chǎn)、學、研各方資源，共同開發(fā)關鍵檢測設備，包括結(jié)晶缺陷檢測設備，以及微粒瑕疵檢測設備，以提升產(chǎn)品良率、提高檢測準確度、并降低設備開發(fā)成本。

工研院量測中心主任段家瑞說，AMOLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大關鍵技術，包括研發(fā)、制程的改善以及良率提升，工研院在相關方面有很好的基礎與資源，希望藉由聯(lián)盟的成立，提供工研院各方面的資源，并結(jié)合產(chǎn)學研的技術能量，協(xié)助臺廠開發(fā)AMOLED制程關鍵的檢測設備、解決技術上的問題，加速產(chǎn)品量產(chǎn)時程。

幾種常規(guī)AMOLED技術盤點

AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode)是有源矩陣有機發(fā)光二極體面板。相比傳統(tǒng)的液晶面板，AMOLED具有反應速度較快、對比度更高、視角較廣等特點。

因為AMOLED不管在畫質(zhì)、效能及成本上，先天表現(xiàn)都較TFT LCD優(yōu)勢很多。這也是許多國際大廠盡管良率難以突破，依然不放棄開發(fā)AMOLED的原因。目前還持續(xù)投入開發(fā)AMOLED的廠商，除了已經(jīng)宣布產(chǎn)品上市時間的Sony，投資東芝松下Display(TMD)的東芝，以及另外又單獨進行產(chǎn)品開發(fā)的松下，還有宣稱不看好的夏普。2008年8月發(fā)布的NOKIA N85，以及2009年第一季度上市的NOKIA N86都采用了AMOLED。

在顯示效能方面，AMOLED反應速度較快、對比度更高、視角也較廣，這些是AMOLED天生就勝過TFT LCD的地方;另外AMOLED具自發(fā)光的特色，不需使用背光板，因此比TFT更能夠做得輕薄，而且更省電;還有一個更重要的特點，不需使用背光板的AMOLED可以省下占TFT LCD 3~4成比重的背光模塊成本。

AMOLED的確是很有魅力的產(chǎn)品，許多國際大廠都很喜歡，甚至是手機市場最熱門的產(chǎn)品iPhone，都對AMOLED有興趣，相信在良率提升之后，iPhone也會考慮采用AMOLED，尤其AMOLED在省電方面的特色，很適合手機，目前AMOLED面板耗電量大約僅有TFT LCD的6成，未來技術還有再下降的空間。

當然AMOLED最大的問題還是在良率，以目前的良率，AMOLED面板的價格足足高出TFT LCD 50%，這對客戶大量采用的意愿，絕對是一個門檻，而對奇晶而言，現(xiàn)階段也還在調(diào)良率的練兵期，不敢輕易大量接單。

(1)金屬氧化物技術(Metal oxide TFT)

這種生產(chǎn)技術目前被很多廠家及專業(yè)調(diào)查公司看好，并認為是將來大尺寸AMOLED技術路線的首選，各個公司也有相應的大尺寸樣品展出。

該技術TFT基板在加工過程中，可采取液晶行業(yè)中常見的、成熟的大面積的濺鍍成膜的方式，氧化物為InGaO3(ZNO)5，盡管這種器件的電子遷移率較LTPS技術生產(chǎn)出來的產(chǎn)品要低，基本為10 cm2/V-sec，但這個遷移率參數(shù)為非晶硅技術器件的10倍以上，該器件電子遷移率完全能夠滿足AMOLED的電流驅(qū)動要求，因此可以應用于OLED的驅(qū)動。

目前金屬氧化物技術還處于實驗室驗證階段，世界上沒有真正進行過量產(chǎn)的經(jīng)驗，主要的因素是其再現(xiàn)性及長期工作穩(wěn)定性還需要進一步改善和確認。

(2)低溫多晶硅技術(LTPS TFT)

該技術是目前世界上唯一經(jīng)過商業(yè)化量產(chǎn)驗證、在G4.5代以下生產(chǎn)線相當成熟的AMOLED生產(chǎn)技術。

該技術和非晶硅技術主要的區(qū)別是利用激光晶化的方式，將非晶硅薄膜變?yōu)槎嗑Ч瑁瑥亩鴮㈦娮舆w移率從0.5提高到50-100 cm2/V-s，以滿足OLED電流驅(qū)動的要求。

該技術經(jīng)過多年的商業(yè)化量產(chǎn)，產(chǎn)品性能優(yōu)越，工作穩(wěn)定性好，同時在這幾年的量產(chǎn)中，其良品率已得到很大的提高，達到90%左右，極大的降低了產(chǎn)品成本。

從以上LTPS的工藝流程可以看出，其和非晶硅技術的主要區(qū)別是增加了激光晶化過程和離子注入過程，其它的加工工藝基本相同，設備也和非晶硅生產(chǎn)有相通之處。

另外，晶化的技術也有很多種，目前小尺寸最常用的是ELA，其它的晶化技術還有：SLS、YLA等，有的公司也在利用其它的技術研發(fā)AMOLED的TFT基板，例如金屬誘導晶化技術，也有相應的樣品展出，但這一技術的主要問題是金屬會導致膜層間的電壓擊穿，漏電流大，器件穩(wěn)定性無法保證(由于AMOLED器件是特別薄的，各層間加工時保證層面干凈度，防止電壓擊穿是重要的一項課題)。

LTPS技術的主要缺陷有如下幾點：

●生產(chǎn)工藝比較復雜，使用的Mask數(shù)量為6—9道，初期設備投入成本高。

●受激光晶化工藝的限制，大尺寸化比較困難，目前最大的生產(chǎn)線為G4.5代。

●激光晶化造成Mura嚴重，使用在TV面板上，會造成視覺上的缺陷。

(3)非晶硅技術(a-Si TFT)

非晶硅技術最成功的應用是在液晶生產(chǎn)工藝中，目前的LCD 廠家，除少數(shù)使用LTPS技術外，絕大部分使用的是a-Si技術。

a-Si技術在液晶領域成熟度高，其器件結(jié)構簡單，一般都為1T1C(1個TFT薄膜晶體管電路，1個存儲電容)，生產(chǎn)制造使用的Mask數(shù)量為4—5，目前也有廠家在研究3Mask工藝。

另外，采用a-Si技術進行AMOLED的生產(chǎn)，設備完全可以使用目前液晶TFT加工的原有設備，初期投入成本低。

再者，非晶硅技術大尺寸化已完全實現(xiàn)，目前在LCD領域已做到100寸以上。

雖然在LCD領域，a-Si技術為主流，但OLED器件是電流驅(qū)動方式，a-Si器件很低的電子遷移率無法滿足這一要求，雖然也有公司(例如加拿大的IGNIS)在IC的設計上進行了一些改善，但目前還無法從根本上解決問題

LTPS技術主要技術瓶頸在晶化的過程，而a-Si技術雖然制造過程沒有技術難題，但匹配的IC的設計難度要高得很，而且目前IC廠商都是以LTPS為主流，對a-Si用IC的開發(fā)投入少，因此如果采用a-Si技術進行生產(chǎn)，則IC的來源是一個嚴重的瓶頸和掣肘，另外器件的性能將會大打折扣。

(4)微晶硅技術(Microcrystalline Silicon TFT)

微晶硅技術在材料使用和膜層結(jié)構上，和LCD常見的非晶硅技術基本上是相同的。

微晶硅技術器件的電子遷移率可達到1—10 cm2/V-s，是目前索尼選擇的技術。

這種技術雖然也能達到驅(qū)動OLED的目的，但由于其電子遷移率低，器件顯示效果差，目前選擇作為研究方向的廠家較少。

通過對各種TFT技術比較，我們可以看出，LTPS技術主要的優(yōu)點是電子遷移率極高，完全滿足OLED的驅(qū)動要求，而且經(jīng)過幾年的商業(yè)化生產(chǎn)，良品率已達到90%左右，生產(chǎn)成熟度高。主要的問題是初期設備投入成本高，大尺寸化比較困難。

金屬氧化物技術電子遷移率雖然沒有LTPS高，但能夠滿足OLED的驅(qū)動要求，并且其大尺寸化比較容易。主要的問題是穩(wěn)定性差，沒有成熟的生產(chǎn)工藝。

微晶硅和非晶硅技術雖然相對簡單，容易實現(xiàn)大尺寸化，并且在目前LCD生產(chǎn)線上可以制造，初期的投入成本較低，但其主要的問題是電子遷移率低的問題，適合LCD的電壓驅(qū)動，而不適用OLED的電流驅(qū)動模式，并且在OLED沒有成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗，器件穩(wěn)定性和工藝成熟性無法保證。

結(jié)合目前世界上所有AMOLED生產(chǎn)廠家的實際情況，以及我們上面對幾種技術的比較和分析，我們認為廣東省當前在TFT基板技術上應采用低溫多晶硅技術(LTPS)技術，采用激光晶化方式。同時鼓勵金屬誘導方式的發(fā)展，如果能夠在金屬誘導方面取得突破，也可以作為一個技術方向。

(5)、有機膜蒸鍍技術路線選擇

有機層形成方式，可分為傳統(tǒng)方式和新型方式。傳統(tǒng)方式是以氣相沉積技術為基礎的，而新興方式是以轉(zhuǎn)印和印刷技術為基礎的。

新興方式中轉(zhuǎn)印技術由三星和3M聯(lián)合開發(fā)和研制;印刷技術主要由愛普生開發(fā)和研制。這兩種方法最大的優(yōu)點是提高材料使用率和簡化生產(chǎn)制程，但其技術和材料具有一定的壟斷性，目前還不具備量產(chǎn)的能力。

傳統(tǒng)的氣相沉積方法也就是我們通常所講的CVD，對于有機材料的蒸發(fā)，按照蒸發(fā)源的不同和蒸發(fā)方式的不同又分為點源式、線源式及OVPD(有機氣相沉積)。

OVPD是由德國愛思強公司研發(fā)，該工藝設計改進了可生產(chǎn)性，相對于蒸鍍技術可以降低制造成 本。具有優(yōu)越的重復性和工藝穩(wěn)定性以及顯著的膜層均勻性和摻雜的精確控制，為高良率批量生產(chǎn)奠定了基礎，同時減少了維護和清潔要求，從而降級了材料消耗，具有提高材料利用率的巨大潛力。

OVPD方式具有較好的優(yōu)越性，由非OLED生產(chǎn)商研制，面向廣大的OLED生產(chǎn)商，是業(yè)界較為看好的生產(chǎn)技術和設備。但是該設備目前存在兩個問題：

1)目前成熟的設備僅可以制作370×470的尺寸，還無法滿足大尺寸生產(chǎn)的要求。

2)該設備目前對單色器件有較好的可靠性，但全彩的穩(wěn)定性還不夠理想。

鑒于以上的分析，我們只能采用點源或線源的蒸鍍方式。目前來看，點源技術日本TOKKI公司較為優(yōu)秀，線源技術日本ULVAC公司較為優(yōu)秀。宏威公司也可以在這方面加以努力。

(6)、光射出方式技術路線選擇

目前OLED器件有兩種光出射方式：底發(fā)光和頂發(fā)光，下表是這兩種方式的對比：

底發(fā)光技術工藝成熟，選擇風險小，甚至沒有風險。頂發(fā)光制作工藝有兩個難點，一是陰極制作，另一個就是封裝方式。盡管頂部發(fā)光困難尚存，但已是趨勢所在(最少在背板材料沒有新的突破下)。但從長遠看，如果背板材料有了新的突破，如遷移率和均勻性得到質(zhì)的改善，那么底發(fā)光就有更低成本的優(yōu)勢?？傮w而言，采用a-Si背板，頂發(fā)光是較好的選擇;P-Si背板就可以考慮底發(fā)光方式。

中國AMOLED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及如何破局?

目前全球AMOLED FAB建設計畫，預計2014年年底，全球AMOLED六代線以下產(chǎn)線都將進入量產(chǎn)階段，產(chǎn)能將大幅提升。有鑒于此，中國AMOLED面板產(chǎn)線投資步伐加快，截至到2013年5月為止，中國大陸面板產(chǎn)線共計七條，其中4.5代線4條、5.5代線3條，累計投資約合85億美元。

據(jù)了解，信陽激藍、上海天馬、上海和輝、佛山彩虹為新建4.5代線;廈門天馬、京東方以及昆山國顯為5.5代線。而且，京東方在合肥和重慶以及華星新建的8.5代線TFT-LCD面板產(chǎn)線將相容AMOLED。不僅如此，中國中央政府對于AMOLED發(fā)展也高度重視。對此，中國光學光電子行業(yè)協(xié)會液晶分會胡春明表示：“除了中央政府大力推動OLED產(chǎn)業(yè)，甚至連地方政府也一同加入。”

他進一步表示，廣東地方政府積極扶持相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展，初步完成產(chǎn)業(yè)聚集;而四川則是以產(chǎn)業(yè)園區(qū)為核心，助力推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展;而江蘇政府則是以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為抓手，瞄準契機，大力推動OLED照明產(chǎn)業(yè)化。談到全球針對OLED的投資重點比較，胡春明分析，以韓國來說，投資方向主要集中在跨越高世代面板線以及全產(chǎn)業(yè)鏈，投資主體逐漸從面板企業(yè)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐哉邪l(fā)專案為主的多元模式。不僅如此，韓國投資規(guī)模持續(xù)上升，且政府投資介入程度很深，主要集中技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)鏈建設。

至于日本，則與韓國不同，集中在中小尺寸，并細分市場、材料裝備。投資主體主要是面板企業(yè)，但投資規(guī)模比較小，且政府涉入不深，但已開始向韓國學習。而臺灣部份，投資方向尚局限于面板產(chǎn)線，投資規(guī)模比較小，不過政府投資開始介入，但程度不深且方向是產(chǎn)業(yè)鏈整合而非技術研發(fā)。至于中國，胡春明表示：“中國大陸目前投資方向主要以面板產(chǎn)線為主，較難形成優(yōu)勢的全產(chǎn)業(yè)鏈，且投資主體又與日韓臺比較相對分散，投資規(guī)模雖然比日本與臺灣大，卻與韓國相差甚遠，相對的，技術研發(fā)投入明顯不足。”

足見，中國大陸市場雖然潛在需求龐大，但仍必須等待產(chǎn)業(yè)化技術取得一定突破，以及兩岸產(chǎn)業(yè)合作之后，才能得以在激烈的市場競爭中破局，形成規(guī)模。目前京東方在建擬建產(chǎn)線3條，全部相容AMOLED面板。而天馬其中一條4.5代線完成AMOLED改造，在建一條5.5代線相容LTPS與AMOLED。至于維信諾則已建立完整的OLED產(chǎn)業(yè)化體系。彩虹則是建制兩條AMOLED面板產(chǎn)線，目前廠房建設已完成，技術方案也準備完畢;虹視則在目前PMOLED基礎上研發(fā)AMOLED。而TCL工研院則是在OLED顯示與材料方面開始初步布局。

目前，AMOLED市場規(guī)模依舊持續(xù)成長，然而產(chǎn)業(yè)相關技術以及競爭都相當激烈，對上游(原材料、設備)以及下游(整機)的依賴性也很強，因此機遇與挑戰(zhàn)仍是并存的階段，要破局仍存在一定困難。