进博会看应用材料公司:解码30余年的显示创新之路

半导体行业观察 · 科技资讯

原创 杜芹 2026-11-05 09:13 安徽 从LCD到MAX OLED,见证显示技术未来 在今天开幕的第九届中国国际进口博览会上,应用材料公司(Applied Materials)在其展台展示了3D模型、MAX OLED显示解决方案和 光波导智能视觉平台 等多个半导体与先进显示领域的创新成果。 提到应用材料公司,很多人的第一反应,可能都是“全球最大的半导体设备公司之一”。诚然,从晶体管、互连到先进封装,在芯片制造越来越逼近物理极限的今天,应用材料公司几乎参与了半导体制造中最关键的一系列材料工程创新。 但事实上,这家公司的技术版图远不止半导体。在显示设备制造领域,应用材料公司同样拥有超过30年的技术积淀。 如果把过去30多年全球显示产业的发展重新梳理一遍,会发现应用材料公司其实一直站在数次产业技术迁移的幕后。 从LCD到OLED:显示技术幕后的英雄 上世纪90年代,全球显示产业迎来了一场影响深远的技术革命。 彼时,笨重的CRT显像管仍然占据主流,当时最大的CRT电视——索尼 PVM-4300——屏幕尺寸为43英寸,重量超过400磅,与如今尺寸通常接近100英寸的轻薄 LCD 电视相比,简直天壤之别。 索尼PVM-4300(图源:应用材料公司) 但更轻、更薄的TFT-LCD开始崭露头角。问题在于,LCD要真正走向大众市场,仅仅“能够制造出来”远远不够,它还必须把屏幕越做越大,同时不断降低单位面积的制造成本。 这首先是一项制造技术的挑战。应用材料公司敏锐地意识到,自己在半导体产业长期积累的CVD(化学气相沉积)技术,同样可以应用于制造显示面板上的薄膜晶体管。于是,一次重要的技术“跨界”发生了。凭借在大尺寸基板上进行均匀薄膜沉积的能力,CVD设备得以伴随玻璃基板世代不断升级,从而不断提高一块玻璃能够切割出的显示面板数量,降低单位显示面积的制造成本。LCD也由此逐步从最初的笔记本电脑,走向桌面显示器、电视,最终成为全球消费电子产业最重要的显示技术之一。 这可以说是应用材料公司把半导体材料工程能力从硅晶圆“移植”到玻璃基板,进军显示业务的重要起点。 此后,应用材料公司又把PVD(物理气相沉积)技术引入显示制造,通过新的材料和结构帮助客户制造运行速度更快、功耗更低的薄膜晶体管;同时将电子束技术用于在线缺陷分析和晶体管测试,进一步改善显示面板生产的效率、良率和成本。 第二轮更大的机会,则伴随着智能手机的兴起而到来。 消费者开始要求手机拥有更高分辨率、更好的画质、更轻薄的机身以及更长的续航时间,传统显示技术也开始向LTPS(低温多晶硅)、LTPO(低温多晶氧化物)和OLED等新技术演进。 应用材料公司将LTPS相关工艺导入显示制造,使薄膜晶体管拥有更高的电子迁移率,并进一步把CVD技术延伸到OLED薄膜封装,用以保护对水和氧气极为敏感的OLED材料。伴随着OLED在高端智能手机市场不断渗透,这些技术也推动应用材料公司的显示业务进一步成长。 经过几轮技术迭代,应用材料公司如今已经形成覆盖CVD、PVD、OLED薄膜封装以及电子束检测等多个关键环节的显示制造技术组合,并成为世界领先的显示设备供应商之一。 而现在,这条技术路线又走到了一个新的拐点。 新风口来临, MAX OLED解决方案攻克“跨界”难关 如今,OLED凭借高对比度、极佳色彩饱和度与轻薄柔性等天然优势,已稳固成为中高端显示市场的主流技术之一。但过去十余年,OLED最成功的市场主要还是手机。 今天真正值得关注的变化,是 OLED正在迎来第二次“跨界” :从小尺寸智能手机,开始向面积大得多的平板电脑、笔记本电脑、IT显示器乃至电视市场快速渗透。苹果等终端厂商近年来陆续把OLED引入平板和更多IT终端,越来越多PC厂商也开始提升OLED产品比重。更大的屏幕、更高的价值量以及庞大的PC、平板和电视市场,让显示产业看到了OLED下一轮规模化增长的空间。 然而,将OLED从小屏扩大到大屏并非易事。中大尺寸OLED面板制造面临着严峻的行业痛点:传统精细金属掩模版(FMM)在大尺寸下极易发生重力下垂与热变形,导致高分辨率像素阵列对位难度增加;同时,亮度受限、大面积发光衰减影响使用寿命、大尺寸蒸镀良率偏低、高昂的设备投资与材料利用率偏低等多重挑战,严重阻碍了中大尺寸OLED的全面普及。 面对这一难题,应用材料公司推出了拥有 自主专利的MAX OLED 解决方案。这是一项颠覆性的像素结构与无掩模(Maskless)真空像素沉积制造技术。目标就是帮助OLED从目前常见的Gen 6玻璃基板,更容易地扩展到面积约为其两倍的Gen 8玻璃基板,并进一步向更大尺寸扩展。 应用材料公司的 MAX OLED解决方案 (图源:应用材料公司) MAX OLED最核心的改变之一,是重新设计了OLED像素的形成方式。

查看原文