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揭秘万亿显示面板背后的材料宇宙:1000+种核心材料终极拆解
材料汇·2025-09-02 20:08

显示面板技术路线与材料体系 - LCD技术基于背光模组和液晶盒两大模块 其中背光模组包含LED芯片(蓝宝石或硅衬底 GaN基多量子阱结构)[4]、导光板(光学级PMMA基板)[6]和光学膜组(PET基反射片/扩散片/增亮膜)[6] 液晶盒采用TFT阵列结构(6Mask工艺 含Mo/AlNd/Cu栅极 SiNx:H绝缘层 a-Si/IGZO/LTPS有源层 ITO像素电极)[10]和无碱玻璃基板(康宁EAGLE XG®)[11] - OLED为自发光技术 材料体系聚焦能级匹配与激子管理 采用LTPS或IGZO背板保障电流稳定[24] 发光单元通过真空蒸镀形成空穴功能层(HAT-CN/MoO₃ HIL NPB/TCTA HTL)[28]、发光层(CBP/mCP主体材料 Ir系列掺杂剂)[28]和电子功能层(TPBi/Bphen ETL LiF/CsF EIL)[28] 封装层需阻隔水氧(刚性封装用玻璃粉 TFE采用ALD-Al₂O₃/PECVD-SiNx无机层)[30] - Micro-LED采用微型化LED芯片 外延衬底包括蓝宝石(Al₂O₃)/硅(Si)/GaN同质衬底[33] 外延层含n-GaN硅掺杂层(浓度1×10¹⁸~5×10¹⁹ cm⁻³)[34]和InGaN/GaN MQW有源层(铟组分15-30%)[35] 巨量转移依赖临时键合胶(PDMS热释放胶)和永久键合材料(Au-Sn共晶胶)[35] - Micro-OLED(硅基OLED)将OLED器件集成于单晶硅CMOS背板 驱动背板采用28-65nm工艺节点[41] 像素阳极使用高反射银/铝或透明ITO[42] 平坦化层通过光敏聚酰亚胺和CMP工艺实现[42] 制造关键耗材 - 光刻工艺耗材包括正胶(酚醛树脂+DNQ光敏剂)、化学放大胶(PHS树脂+锍鎓盐PAG)和负胶(环化聚异戊二烯+双叠氮交联剂)[43] 配套使用2.38% TMAH显影液和MEA/DMSO混合剥离液[43] - 蚀刻工艺涵盖湿法蚀刻(ITO用HCl+HNO₃混合液 Cu/Mo用H₃PO₄+HNO₃混合液)[43]和干法蚀刻(硅基薄膜用CF₄/CHF₃气体 金属用Cl₂/BCl₃气体)[43] CMP抛光液采用SiO₂/CeO₂研磨颗粒+H₂O₂氧化剂[43] - 薄膜沉积依赖高纯溅射靶材(99.999% Cu/Mo/ITO)[43]和PECVD气体(SiH₄/NH₃/PH₃)[43] 蒸发源使用BN/石墨坩埚和因瓦合金FMM[43] - 模块制程采用ACF(环氧树脂基膜+镀金微球)和OCA(UV固化丙烯酸酯)[43] 厂务支持包含超纯水(18.2 MΩ·cm)和工艺冷却水系统[44] 技术发展趋势 - 技术高端化体现为柔性OLED材料(PI基板/TFE材料)需求增长[46] Micro-LED巨量转移/键合材料成为竞争焦点[46] Micro-OLED驱动CMOS背板及高精度蒸镀材料迫切[46] - 应用多元化推动车规级显示材料(耐高温高湿)发展[46] AR/VR带动超高PPI和高亮度微显示材料创新[46] - 供应链本土化从基础化工材料(光刻胶)向核心功能材料(OLED发光材料/FMM/高端光刻胶)深化 国产替代空间巨大[47] 产业投资逻辑 - 投资聚焦高壁垒细分领域国产替代 包括OLED红光/绿光主体材料与氘代材料[50]、精密金属掩膜板(FMM)[50]、Micro-LED巨量转移/键合/修复材料[50]以及量子点色转换彩膜[50] - 技术突破企业将具备强客户粘性和定价权 享受爆发性增长红利[51] 创业方向与策略 - 配套材料与耗材领域涵盖高纯试剂(6N级异丙醇)/CMP抛光液(GaN专用配方)/高性能胶材(耐高温UV胶) 需建立车规级品质管理体系[55] - 设备与服务国产化包括Micro-LED检测修复设备/镀膜设备核心部件(蒸发源坩埚)/材料回收服务 依赖AI算法和定制化开发能力[55] - 核心材料创新聚焦无镉量子点(InP/钙钛矿)/薄膜封装墨水/激光材料 需全球专利布局和产学研合作[55] - 创业需绑定头部面板厂(京东方/华星光电)技术需求[56] 核心团队需兼具学术与产业背景[56] 融资阶段需明确技术独特性和商业落地能力[56] 材料国产化现状 - 玻璃基板(无碱玻璃)国产化率约20% 主要企业包括东旭光电和彩虹股份[58] - 偏光片(PVA/TAC膜)国产化率超60% 以三利谱和杉杉股份为代表[58] - OLED有机材料(HTL/ETL/EML)国产化率低于10% 莱特光电和奥来德从事终端材料开发[58] - 金属掩膜板(FMM)国产化率低于5% 众凌科技和莱德沃参与布局[58] - 量子点材料(InP/ZnS)国产化率低于10% 纳晶科技和扑浪量子为主要企业[58]