日本垄断OLED“金属光罩”有望被韩企打破？
2023-12-08 10:38
来源：中国电子报针对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。
