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第05版:新型显示

日本垄断OLED“金属光罩”有望被韩企打破?

本报记者 杨鹏岳

针对OLED显示关键材料——FMM(精细金属掩膜版),韩国正在竭力挣脱日本的束缚。近日,韩国干式蚀刻专业厂商Vault Creation透露,公司可以生产750PPI OLED用FMM。多位业内人士向记者指出,韩国是否能打破日本对FMM的垄断,现在看来还为时过早。

日本长期垄断精细金属掩膜版

在OLED核心蒸镀制程中,FMM可解决蒸镀有机材料RGB三基色的微米级像素阵列涂布,直接决定着AMOLED显示屏的分辨率、显示效果、生产良率。但FMM这层薄薄的昂贵金属光罩在被业界捧为至宝的同时,也成为套在面板厂商头上的隐形“魔咒”。

对于全面发力OLED产业的韩国,生产OLED时无法绕开具有高附加值和高技术壁垒特征的FMM。而这般重要的OLED关键材料,长期以来却被日本所垄断:全球FMM掩膜版有90%以上的市场份额都被日本印刷株式会社(DNP)占据;同时,制造FMM的关键材料Invar合金(中文名称为“因瓦合金”,是一种镍铁合金)仅有日本日立金属(HitachiMetals)一家企业生产。

此外,DNP与日立金属这两家日本企业属于捆绑式合作,并于2022年12月达成新的战略合作,未来7年,日立金属50μm以下Invar材料将独供DNP,其他FMM厂商将无法获得日立金属的50μm以下Invar材料。

“FMM技术最难的地方在于因瓦合金材料本身,这包括材料的纯度以及专利限制等因素。”清华大学教授段炼向《中国电子报》记者表示,衡量FMM的技术先进性时,与高PPI像素密度相比,蒸镀膜的Shadow控制,Mask厚度、强度以及开口率之间涉及的技术问题解决及提升则更为重要。

在FMM技术壁垒之下,强如三星显示这样的韩国面板龙头,也不得不依赖日本FMM的供应。据了解,在2018年以前,DNP与三星显示签署了垄断性合约(提供10~20 μm厚的FMM),2018年垄断性合约到期后,才逐步向其他面板厂供货。另外,三星显示、LG Display等企业为了获得DNP及时、稳定的FMM供应,都与DNP签订了相关排他性协议。

日本在FMM领域的制胜法宝是什么?业内人士向记者坦言,之所以日本能在FMM领域长期占据垄断优势,一个重要原因就是日本上下游企业联合得特别紧密,而材料工艺的成熟和进步需要长时间磨合。

韩国企业能否突出重围?

面对日本在OLED核心材料方面筑起的高墙,韩国早已开始寻找破局之道。

近日,韩国干式蚀刻专业厂商Vault Creation透露,其开发出了一种可以实现高达750PPI的FMM技术。Vault Creation首席执行官崔相俊表示,日本主要使用的湿法工艺大多已获得专利,因此很难开发使用该方法的技术。Vault Creation已开发出干式蚀刻工艺,并获得了专利。Vault Creation宣称,其加工设备自行制造,因此生产价格是竞争对手的十分之一。

据了解,FMM的生产方法包括蚀刻、电铸和多重材料(金属+树脂材料)复合等。其中,DNP采用了湿法蚀刻技术来生产FMM,其他厂商要想在FMM方面有所发展,就需要避开DNP的这条路线。

事实上,韩国也是这样去做的。2020年,走电铸技术路线的韩企PhilOptics表示,已开始批量生产第六代AMOLED线基板用FMM。2021年,APS Holdings的子公司APS Materials和Poongwon Precision这两家韩企被选为韩国贸易、工业和能源部国家项目——AMOLED FMM制造技术开发项目的执行机构。其中,APS Materials将采取非蚀刻方法(激光图案化方法)进行FMM研究,而Poongwon Precision则选择用蚀刻方法推进FMM项目。今年3月,韩媒报道称,Poongwon Precision正准备量产用于第8代OLED用FMM。

至于近日引发关注的Vault Creation,该公司自2015年以来,为了获得全球知识产权选择了干式蚀刻技术,并在两年前使用低温工艺完成了FMM的开发。直到今年9月,Vault Creation表示将开启批量生产用于移动产品的500PPI FMM的准备工作。

需要指出的是,多位业内人士向记者表示,Vault Creation的FMM产品是否真正实现产业化还有待观察,目前看尚未被下游显示企业商业化使用。因此,其具体技术能力水平、FMM产品的量产稳定性、综合相加比优势等影响产业化应用的关键指标还不能被完全确认。

打破垄断言之尚早

在业内人士看来,就目前而言,谈韩国打破日本对FMM的垄断,还为时过早。不过,韩企的种种尝试也引发了行业的思考。

“韩国企业探索了很多种FMM技术路线,最大考量应该就是为了摆脱对日本原材料的依赖。”山东奥莱电子科技有限公司董事长隋鑫向《中国电子报》记者表示,假如韩企能够量产FMM且原材料也来自本土,将对日本DNP造成很大冲击。而且以韩国企业的风格,可能会在价格方面与日本企业形成很大落差。

“ 在产业链各个环节,很多企业采取的方式是对标国外先进企业,进行模仿或追赶,但是必须认识到,模仿和追赶永远也无法实现领先。”段炼强调,真正的超越需要“换道超车”,需要创造性的技术研发以及开创性的技术突破。“不管这家韩企FMM做得到底怎么样,他们创造性的工作值得肯定。”他说道。

对于韩国而言,“担心失去OLED领先地位”是韩企争先恐后在本地生产FMM的直接原因。

谈及OLED产业的本土化配套,隋鑫认为,实现FMM本土化发展将有利于提高技术配合性、降低价格、缩短生产周期以及减少交流成本。

想要早日实现FMM方面的突破,原材料是需要优先考虑的因素。如果使用传统的材料,攻克的时间成本会比较高,但是如果开辟另外一条路,其实花费的时间成本基本也差不多。另一方面,离不开产业链上下游的支持和配合。对于FMM企业,缺少了上下游配合就难以对技术进行有效验证。

“走传统路线的好处是技术特别成熟,只需要把原材料端的问题解决掉就立马可以成型,但是我们在攻克原材料时所花费的时间就不好说了。”隋鑫说。

2023-12-08 本报记者 杨鹏岳 1 1 中国电子报 content_8923.html 1 日本垄断OLED“金属光罩”有望被韩企打破? /enpproperty-->