編者按:隨著中大尺寸OLED市場需求持續(xù)增長,OLED面板產(chǎn)線也在從6代線向8.6代線加速升級。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Omdia的預(yù)測,2024年OLED市場份額將達(dá)到56%。2025年,更多高世代OLED面板生產(chǎn)線臨近量產(chǎn),將為上游原材料和設(shè)備供應(yīng)商帶來巨大商機(jī)。目前,如OLED發(fā)光材料、基板材料、偏光片和關(guān)鍵膜材、超精細(xì)金屬掩膜版(FMM)和生產(chǎn)設(shè)備等都在積極適配8代OLED。該系列將陸續(xù)報(bào)道FMM、OLED發(fā)光材料、基板材料、偏光片和關(guān)鍵膜材、生產(chǎn)設(shè)備等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),敬請期待。
眾凌科技全國產(chǎn)化Invar薄帶寬幅材料及不同規(guī)格FMM量產(chǎn)產(chǎn)品
在高世代OLED領(lǐng)域,我國與韓國的發(fā)展進(jìn)程基本相同,但若要說“后顧之憂”,不得不提FMM精密金屬掩膜版(Fine Metal Mask,簡稱FMM)。FMM號稱“OLED行業(yè)光刻機(jī)”,它決定著OLED屏幕的分辨率和成像質(zhì)量。此前,日本掌握全球絕大部分高端FMM(精度小于25微米)產(chǎn)品以及FMM關(guān)鍵原材料Invar(因瓦合金、鐵鎳合金)金屬薄帶的供給資源,這些正是韓國面板廠商三星顯示在OLED競爭中的殺手锏。通過與日本DNP(大日本印刷)簽署獨(dú)供協(xié)議,三星顯示壟斷大部分超精細(xì)高端FMM,意圖通過FMM的品質(zhì)代差減緩中國搶占韓國OLED市場份額的速度。
如今,隨著我國金屬掩膜廠商宣布具備量產(chǎn)8代OLED用FMM的能力,以及成功研發(fā)Invar金屬薄帶,我國OLED產(chǎn)業(yè)不僅獲得了穩(wěn)健發(fā)展的保障,也在全球高世代OLED競爭中占據(jù)了有利位置。
適配8代OLED,我國FMM向前沖
鑒于顯示端對中大尺寸OLED需求強(qiáng)烈,各大面板廠紛紛開始布局高世代OLED面板產(chǎn)線。目前,包括韓國的三星顯示和LGD,以及國內(nèi)的京東方、維信諾顯示面板大廠已經(jīng)投資G8.6代OLED產(chǎn)線。
隨著投入到8代OLED產(chǎn)線的顯示面板企業(yè)越來越多,F(xiàn)MM的市場需求也將大幅增加。數(shù)據(jù)顯示,F(xiàn)MM市場的年復(fù)合增長率超過38%。根據(jù)群智咨詢的數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)到2025年,全球FMM供應(yīng)規(guī)模將達(dá)到近60萬條。由于面板廠商OLED產(chǎn)能的擴(kuò)大,F(xiàn)MM材料將出現(xiàn)供應(yīng)緊張情況,隨著時(shí)間的推移,供需缺口將進(jìn)一步擴(kuò)大。群智咨詢預(yù)計(jì),全球FMM供需比缺口最大可達(dá)31%。
在OLED大尺寸化浪潮下,誰能更早適配8代OLED,就可以占據(jù)更有利的競爭地位。在此背景下,中日韓材料企業(yè)開始在8代OLED用FMM上展開角逐。
三年前,日本DNP(大日本印刷)和韓國元豐精密(Poongwon Precision)率先宣布加快研發(fā)8代OLED FMM,并給出了量產(chǎn)時(shí)間表。彼時(shí),我國材料企業(yè)如寰采星科技、眾凌科技、高光半導(dǎo)體、浚潁光電、奧萊電子等也在默默蓄力。
當(dāng)時(shí),寰采星科技(寧波)有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、副總經(jīng)理武斌在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示,在8代OLED FMM產(chǎn)業(yè)布局上,我國與日韓企業(yè)都處于同一條起跑線上,未來誰先跑到終點(diǎn)猶未可知。
事實(shí)上,我國企業(yè)確實(shí)進(jìn)展迅速。
在日本DNP于2024年6月首次宣布量產(chǎn)第8代OLED用FMM的半年內(nèi),我國材料企業(yè)也陸續(xù)交卷。2024年年底,寰采星科技和眾凌科技先后宣布完成G8.6 OLED用FMM產(chǎn)品的試量產(chǎn)。
武斌近日在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)透露,截至目前,寰采星科技已投資逾10億元,建設(shè)兩條第6代及一條8.6代OLED用FMM量產(chǎn)線,并計(jì)劃未來兩年再投資10億元,重點(diǎn)提升8.6代FMM產(chǎn)能規(guī)模,加大國產(chǎn)FMM產(chǎn)能覆蓋比例。
我國另一家FMM量產(chǎn)企業(yè)眾凌科技的G8.6 OLED用FMM規(guī)?;慨a(chǎn)線將于2025年第三季度投產(chǎn),且其350毫米以上大寬幅G8.6 OLED用FMM產(chǎn)品也已試量產(chǎn)成功,目前企業(yè)正與面板廠商接洽評估中,并已排出后續(xù)量產(chǎn)計(jì)劃。
寰采星科技量產(chǎn)G8.6代(長)與G6代(短)FMM產(chǎn)品
FMM疏通關(guān)鍵堵點(diǎn),Invar國產(chǎn)化進(jìn)展快
FMM作為如此重要的材料,為何全球能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)的金屬掩膜廠商并不多?
在日本凸版印刷和中國臺灣達(dá)運(yùn)精密退出后,日本DNP獨(dú)占全球市場。目前,我國具備6代以上OLED FMM量產(chǎn)能力的企業(yè)僅有寰采星科技和眾凌科技兩家。高光半導(dǎo)體和拓維雖有技術(shù)突破,但在6代以上OLED FMM方面仍處于工程樣品階段。而早期入局的浚潁光電、奧萊電子等因技術(shù)瓶頸退出市場,反映出行業(yè)的極高準(zhǔn)入門檻。
“FMM行業(yè)存在材料封鎖困境。”眾凌科技總經(jīng)理徐華偉向《中國電子報(bào)》記者介紹說。
FMM決定OLED產(chǎn)品質(zhì)量,Invar則決定了FMM產(chǎn)品質(zhì)量。由于FMM需要在蒸鍍的高溫環(huán)境下使用,并能保持細(xì)達(dá)數(shù)十微米的孔在常溫與高溫情況下都能精確地與子像素對位,通常使用熱膨脹系數(shù)接近于玻璃面板、含有約36%鎳的鐵鎳合金材料(即“Invar36”)制作。
日本日立金屬是Invar36的全球主要供應(yīng)商,而日本DNP與日立金屬達(dá)成戰(zhàn)略合作,使得日立金屬50微米以下Invar材料獨(dú)供DNP。新入局企業(yè)因材料受限只能被迫使用替代方案,導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)長期難以達(dá)到量產(chǎn)水準(zhǔn)。
隨著終端對顯示清晰度要求越來越高,OLED屏不斷刷新更高PPI值,這對FMM的精細(xì)化要求也越來越高,金屬掩膜廠商需要獲得更薄(25微米以下)的Invar原材。
“在決定OLED顯示精度的25微米以下高階FMM產(chǎn)品層面,由于日韓技術(shù)封鎖,國內(nèi)仍存在10億~20億元規(guī)模的市場缺口,直接制約著我國OLED面板企業(yè)在高端市場的競爭力。因此,Invar原材,尤其是25微米以下的高端Invar原材亟需實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化供給?!毙烊A偉表示。
可喜的是,我國已經(jīng)疏通這一關(guān)鍵堵點(diǎn)。
記者在采訪寰采星科技和眾凌科技時(shí)了解到,眾凌科技與包括太鋼在內(nèi)的國內(nèi)上游鋼鐵企業(yè)深度研發(fā)攻關(guān)FMM用Invar合金薄帶,目前已實(shí)現(xiàn)Invar薄帶成品的全國產(chǎn)化鏈條供應(yīng),厚度精準(zhǔn)至25微米。此外,在25微米原料全國產(chǎn)基礎(chǔ)上,眾凌科技還實(shí)現(xiàn)了20微米超薄高階FMM產(chǎn)品的量產(chǎn),可進(jìn)一步提升OLED像素密度和發(fā)光面積,這意味著我國OLED產(chǎn)業(yè)長期受制于海外高階FMM限供,而無法進(jìn)一步提升OLED發(fā)光表現(xiàn)的困局將被打破。
武斌表示,寰采星科技有穩(wěn)定的海外Invar合金薄帶供應(yīng)商,同時(shí)國產(chǎn)Invar材料的進(jìn)展也很快,厚度已經(jīng)可以達(dá)到15~40微米,F(xiàn)MM原材料的供給情況逐漸改善。
太鋼首席精密箔材工藝工程師廖席在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示,目前,太鋼可量產(chǎn)Invar薄帶產(chǎn)品寬幅已達(dá)400毫米,厚度精準(zhǔn)至25微米,厚度均一性控制在≤0.7微米,契合FMM行業(yè)主流需求規(guī)格,供給能力可以覆蓋國內(nèi)所有國產(chǎn)企業(yè)的需求。未來,F(xiàn)MM產(chǎn)品寬幅將向500~600毫米邁進(jìn),厚度有望減薄至15微米級別,以滿足更大尺寸、更高分辨率的OLED顯示需求。
不過,與國外先進(jìn)企業(yè)如日立金屬的Invar材料相比,雖然國產(chǎn)Invar材料在純度、雜質(zhì)含量等方面已經(jīng)全面優(yōu)于日本材料,但全面規(guī)格覆蓋和穩(wěn)定量產(chǎn)水平還有所欠缺。徐華偉舉例說,在直接壓制Invar材料厚度方面,日本已經(jīng)可以穩(wěn)定量產(chǎn)18微米厚度材料,國產(chǎn)材料可能還需要時(shí)間迭代。另外,在Invar材料厚度均勻性方面,國產(chǎn)材料優(yōu)于德國材料,但弱于日本材料。不過,徐華偉稱,目前靠技術(shù)工藝手段可以解決該差異,不影響量產(chǎn)。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,我國多家頭部鋼鐵企業(yè)已經(jīng)加入Invar材料的開發(fā)隊(duì)伍中。待8代OLED面板全面進(jìn)入規(guī)模量產(chǎn)期,生產(chǎn)端對于國產(chǎn)FMM的需求量更大時(shí),我國Invar材料也將全面實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。
FMM研發(fā)成功,不只利好我國顯示產(chǎn)業(yè)
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,8代OLED用FMM和Invar材料實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化供給,降低了我國OLED面板生產(chǎn)端對單一供應(yīng)商的依賴,大幅降低了交付風(fēng)險(xiǎn),對于我國OLED供應(yīng)鏈安全和產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展意義重大。
“8代OLED用FMM實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,徹底打破海外供應(yīng)限制的‘緊箍咒’,助力我國OLED產(chǎn)業(yè)在全球競爭中贏得先機(jī)?!鼻迦A大學(xué)教授、顯示行業(yè)資深專家張百哲指出,三星顯示通過與日本DNP簽署獨(dú)供協(xié)議,壟斷了大部分超精細(xì)高端FMM,意圖通過FMM的品質(zhì)代差減緩中國搶占韓國OLED市場份額的速度。如今,高端FMM產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,意味著我國OLED產(chǎn)業(yè)有望在全球競爭中立于潮頭。
徐華偉介紹說,F(xiàn)MM實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化供給可以極大縮減交付周期。此前,海外金屬掩膜板的交貨期至少月余,而我國FMM實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后,供貨周期可以大大縮短,這是海外廠商無法做到的,而且運(yùn)輸和制作成本也會大幅降低。
FMM的研發(fā)成功,不只利好我國顯示產(chǎn)業(yè)。在此過程中積累下來的核心技術(shù),如超精細(xì)的金屬刻蝕技術(shù)、超薄柔性金屬圖形化技術(shù)、超薄Invar薄材等,具備更多前瞻應(yīng)用意義。
徐華偉指出,超薄柔性金屬的化學(xué)和激光圖形化技術(shù)在行業(yè)內(nèi)確實(shí)比較稀缺,F(xiàn)MM屬于高階金屬精細(xì)加工產(chǎn)品,相關(guān)技術(shù)在半導(dǎo)體、新能源的裝備部件、材料以及電子產(chǎn)品材料方面都有一定的應(yīng)用拓展空間。
武斌指出,在FMM的國產(chǎn)化和規(guī)模量產(chǎn)的過程中,企業(yè)建立了包含原材處理、雙面精準(zhǔn)曝光、漂浸式精密蝕刻等核心環(huán)節(jié)的卷對卷制程工程技術(shù)體系。寰采星科技的核心技術(shù)是超精密蝕刻技術(shù),初期產(chǎn)品是FMM,未來可以衍生至使用超精密蝕刻技術(shù)的泛半導(dǎo)體等眾多產(chǎn)品。