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决胜高世代OLED，从一张金属“网”开始

BOE知识酷 2025-03-17 11:32
破解工业通信时延困局 多物理场仿真在半导体制程中的应用


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第1880篇推文


编者按：随着中大尺寸OLED市场需求持续增长，OLED面板产线也在从6代线向8.6代线加速升级。根据市场研究机构Omdia的预测，2024年OLED市场份额将达到56%。2025年，更多高世代OLED面板生产线临近量产，将为上游原材料和设备供应商带来巨大商机。

高世代OLED量产在即，产业链在行动。目前，如OLED发光材料、基板材料、偏光片和关键膜材、超精细金属掩膜版（FMM）、生产设备等都在积极适配8代OLED。《中国电子报》将推出“产业链备战高世代OLED”系列报道，敬请关注。

众凌科技全国产化Invar薄带宽幅材料及不同规格FMM量产产品
在高世代OLED领域，我国与韩国的发展进程基本相同，但若要说“后顾之忧”，不得不提FMM精密金属掩膜版（Fine Metal Mask，简称FMM）。FMM号称“OLED行业光刻机”，它决定着OLED屏幕的分辨率和成像质量。此前，日本掌握全球绝大部分高端FMM（精度小于25微米）产品以及FMM关键原材料Invar（因瓦合金、铁镍合金）金属薄带的供给资源，这些正是韩国面板厂商三星显示在OLED竞争中的杀手锏。通过与日本DNP（大日本印刷）签署独供协议，三星显示垄断大部分超精细高端FMM，意图通过FMM的品质代差减缓中国抢占OLED市场份额的速度。
如今，随着我国金属掩膜厂商宣布具备量产8代OLED用FMM的能力，以及成功研发Invar金属薄带，我国OLED产业不仅获得了稳健发展的保障，也在全球高世代OLED竞争中占据了有利位置。
适配8代OLED，我国FMM向前冲
鉴于显示端对中大尺寸OLED需求强烈，各大面板厂纷纷开始布局高世代OLED面板产线。目前，包括韩国的三星显示和LGD，以及国内的京东方、维信诺等显示面板大厂已经投资G8.6代OLED产线。
随着投入到8代OLED产线的显示面板企业越来越多，FMM的市场需求也将大幅增加。数据显示，FMM市场的年复合增长率超过38%。根据群智咨询的数据，预计到2025年，全球FMM供应规模将达到近60万条。由于面板厂商OLED产能的扩大，FMM材料将出现供应紧张情况，随着时间的推移，供需缺口将进一步扩大。群智咨询预计，全球FMM供需比缺口最大可达31%。
在OLED大尺寸化浪潮下，谁能更早适配8代OLED，就可以占据更有利的竞争地位。在此背景下，中日韩材料企业开始在8代OLED用FMM上展开角逐。
三年前，日本DNP和韩国元丰精密（Poongwon Precision）率先宣布加快研发8代OLED FMM，并给出了量产时间表。彼时，我国材料企业如寰采星科技、众凌科技、高光半导体、浚颍光电、奥莱电子等也在默默蓄力。
当时，寰采星科技(宁波)有限公司联合创始人、副总经理武斌在接受《中国电子报》记者采访时表示，在8代OLED FMM产业布局上，我国与日韩企业都处于同一条起跑线上，未来谁先跑到终点犹未可知。
事实上，我国企业确实进展迅速。
在日本DNP于2024年6月首次宣布量产第8代OLED用FMM的半年内，我国材料企业也陆续交卷。2024年年底，寰采星科技和众凌科技先后宣布完成G8.6 OLED用FMM产品的试量产。
武斌近日在接受《中国电子报》记者采访时透露，截至目前，寰采星科技已投资逾10亿元，建设两条第6代及一条8.6代OLED用FMM量产线，并计划未来两年再投资10亿元，重点提升8.6代FMM产能规模，加大国产FMM产能覆盖比例。
我国另一家FMM量产企业众凌科技的G8.6 OLED用FMM规模化量产线将于2025年第三季度投产，且其350毫米以上大宽幅G8.6 OLED用FMM产品也已试量产成功，目前企业正与面板厂商接洽评估中，并已排出后续量产计划。
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寰采星科技量产G8.6代（长）与G6代（短）FMM产品
FMM疏通关键堵点，Invar国产化进展快
FMM作为如此重要的材料，为何全球能够实现量产的金属掩膜厂商并不多？
在日本凸版印刷和中国台湾达运精密退出后，日本DNP独占全球市场。目前，我国具备6代以上OLED FMM量产能力的企业仅有寰采星科技和众凌科技两家。高光半导体和拓维虽有技术突破，但在6代以上OLED FMM方面仍处于工程样品阶段。而早期入局的浚颍光电、奥莱电子等因技术瓶颈退出市场，反映出行业的极高准入门槛。
“FMM行业存在材料封锁困境。”众凌科技总经理徐华伟向《中国电子报》记者介绍说。
FMM决定OLED产品质量，Invar则决定了FMM产品质量。由于FMM需要在蒸镀的高温环境下使用，并能保持细达数十微米的孔在常温与高温情况下都能精确地与子像素对位，通常使用热膨胀系数接近于玻璃面板、含有约36%镍的铁镍合金材料（即“Invar36”）制作。
日本日立金属是Invar36的全球主要供应商，而日本DNP与日立金属达成战略合作，使得日立金属50微米以下Invar材料独供DNP。新入局企业因材料受限只能被迫使用替代方案，导致产品品质长期难以达到量产水准。
随着终端对显示清晰度要求越来越高，OLED屏不断刷新更高PPI值，这对FMM的精细化要求也越来越高，金属掩膜厂商需要获得更薄（25微米以下）的Invar原材。
“在决定OLED显示精度的25微米以下高阶FMM产品层面，由于日韩技术封锁，国内仍存在10亿~20亿元规模的市场缺口，直接制约着我国OLED面板企业在高端市场的竞争力。因此，Invar原材，尤其是25微米以下的高端Invar原材亟需实现国产化供给。”徐华伟表示。
可喜的是，我国已经疏通这一关键堵点。
记者在采访寰采星科技和众凌科技时了解到，众凌科技与包括太钢在内的国内上游钢铁企业深度研发攻关FMM用Invar合金薄带，目前已实现Invar薄带成品的全国产化链条供应，厚度精准至25微米。此外，在25微米原料全国产基础上，众凌科技还实现了20微米超薄高阶FMM产品的量产，可进一步提升OLED像素密度和发光面积，这意味着我国OLED产业长期受制于海外高阶FMM限供，而无法进一步提升OLED发光表现的困局将被打破。
武斌表示，寰采星科技有稳定的海外Invar合金薄带供应商，同时国产Invar材料的进展也很快，厚度已经可以达到15～40微米，FMM原材料的供给情况逐渐改善。
太钢首席精密箔材工艺工程师廖席在接受《中国电子报》记者采访时表示，目前，太钢可量产Invar薄带产品宽幅已达400毫米，厚度精准至25微米，厚度均一性控制在≤0.7微米，契合FMM行业主流需求规格，供给能力可以覆盖国内所有国产企业的需求。未来，FMM产品宽幅将向500~600毫米迈进，厚度有望减薄至15微米级别，以满足更大尺寸、更高分辨率的OLED显示需求。
不过，与国外先进企业如日立金属的Invar材料相比，虽然国产Invar材料在纯度、杂质含量等方面已经全面优于日本材料，但全面规格覆盖和稳定量产水平还有所欠缺。徐华伟举例说，在直接压制Invar材料厚度方面，日本已经可以稳定量产18微米厚度材料，国产材料可能还需要时间迭代。另外，在Invar材料厚度均匀性方面，国产材料优于德国材料，但弱于日本材料。不过，徐华伟称，目前靠技术工艺手段可以解决差异，不影响量产。
据业内人士透露，我国多家头部钢铁企业已经加入Invar材料的开发队伍中。待8代OLED面板全面进入规模量产期，生产端对于国产FMM的需求量更大时，我国Invar材料也将全面实现大规模量产。
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FMM生产车间

FMM研发成功，不只利好我国显示产业
业内人士认为，8代OLED用FMM和Invar材料实现国产化供给，降低了我国OLED面板生产端对单一供应商的依赖，大幅降低了交付风险，对于我国OLED供应链安全和产业高质量发展意义重大。
“8代OLED用FMM实现国产化，彻底打破海外供应限制的‘紧箍咒’，助力我国OLED产业在全球竞争中赢得先机。”清华大学教授、显示行业资深专家张百哲指出，三星显示通过与日本DNP签署独供协议，垄断了大部分超精细高端FMM，意图通过FMM的品质代差减缓中国抢占韩国OLED市场份额的速度。如今，高端FMM产品实现国产化，意味着我国OLED产业有望在全球竞争中立于潮头。
徐华伟介绍说，FMM实现国产化供给可以极大缩减交付周期。此前，海外金属掩膜板的交货期至少月余，而我国FMM实现量产后，供货周期可以大大缩短，这是海外厂商无法做到的，而且运输和制作成本也会大幅降低。
FMM的研发成功，不只利好我国显示产业。在此过程中积累下来的核心技术，如超精细的金属刻蚀技术、超薄柔性金属图形化技术、超薄Invar薄材等，具备更多前瞻应用意义。
徐华伟指出，超薄柔性金属的化学和激光图形化技术在行业内确实比较稀缺，FMM属于高阶金属精细加工产品，相关技术在半导体、新能源的装备部件、材料以及电子产品材料方面都有一定的应用拓展空间。
武斌指出，在FMM的国产化和规模量产的过程中，企业建立了包含原材处理、双面精准曝光、漂浸式精密蚀刻等核心环节的卷对卷制程工程技术体系。寰采星科技的核心技术是超精密蚀刻技术，初期产品是FMM，未来可以衍生至使用超精密蚀刻技术的泛半导体等众多产品。





（END）


文章来源： 中国电子报 公众号
















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