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　　當前，在競爭日趨白熱化的OLED領域，繼傳統FMM(精細金屬掩模版)蒸鍍和印刷顯示之外，被視為OLED第三條路線的“無FMM光刻技術”正在成為讓OLED顯示界寄予厚望的新焦點。2023年以來，多家半導體顯示企業宣布將使用半導體光刻工藝而非FMM的OLED技術。

　　那么，有望攻克傳統OLED軟肋的“光刻”路線，究竟能否為OLED顯示開辟出一條極具未來前景的新航道?近日，多位業內專家向《中國電子報》記者指出，無FMM光刻OLED路線如果成功商業化，將有望進一步拓展OLED的應用領域，把OLED產業推向下一個階段。

基于無精密金屬掩膜板RGB自對位像素化技術的柔性OLED折疊屏

　　束縛OLED的“軟肋”逐步浮現

　　目前，OLED顯示技術勢頭正盛，尤其AMOLED已在小尺寸領域占據半壁江山。Omdia數據顯示，2022年全球OLED面板市場規模為433億美元，預計到2027年市場規模將達到577億美元。但OLED要想在顯示界“更上一層樓”，未來的重頭戲會聚焦于中大尺寸方向，以搶占更大的市場空間。

　　“當前，AMOLED技術已經在6代產線和智能手機應用領域取得成功，但要從迭代技術成為主流技術，AMOLED還需要向其他應用領域擴展滲透。”中國光學光電子行業協會液晶分會常務副秘書長胡春明向《中國電子報》記者表示，中大尺寸的IT產品是下一步AMOLED技術合適的攻關方向，因為經濟切割尺寸的需要，現有的6代產線需升級到8.5+代產線。8.5+代產線目前仍采用6代產線水平蒸鍍的方式，但蒸鍍設備十分昂貴，而垂直蒸鍍的方式還有一些問題沒有根本解決。

　　在OLED向更大尺寸和更高世代線的方向突破時，具有高附加值和高技術壁壘的FMM(即精細金屬掩膜版)成為一道無法繞開的“壁壘”。

　　據了解，OLED面板量產的主流方法是真空蒸鍍工藝，而FMM作為用于OLED核心蒸鍍制程的消耗性核心材料，可解決蒸鍍有機材料RGB三基色的微米級像素陣列涂布，直接決定了AMOLED顯示屏的分辨率、顯示效果、生產良率。FMM是中小尺寸柔性OLED生產中不可或缺的材料，也是形成高分辨率像素的必備零部件。

　　地位如此重要的FMM，卻也成為綁在OLED生產企業頭上的“緊箍咒”。需要指出的是，目前日本印刷株式會社(DNP)壟斷了全球FMM 90%以上的市場份額，包括韓國三星顯示、LG Display以及國內主要OLED面板廠商只能與日本DNP簽署相關排他性協議。另外，制造FMM的關鍵材料Invar合金僅有日本日立金屬(HitachiMetals)一家企業生產，而且還不能大面積拼接。為了避免FMM在蒸鍍期間變形，目前6代產線幾乎已是FMM的極限尺寸。

　　另辟蹊徑，“光刻”路線一夜成名

　　在技術快速迭代的半導體顯示領域，創新才是硬道理。當舊路線變成阻礙，新路線便會脫穎而出。

　　“蒸鍍工藝所需要的FMM供給資源十分有限且容易受制于人，因此無需使用FMM的光刻路線日益受到一些面板廠的關注，并最終成為其戰略選擇。”胡春明說道。

OLED面板制造中用到的FMM精細金屬掩模版

　　去年5月，日本顯示器公司(JDI)突然宣布，公司開發出了使用無掩模沉積和光刻技術的OLED技術，并將其命名為“eLEAP”。JDI表示該技術不使用 FMM，但卻可以更精確地對RGB像素進行圖案化。同年8月，eLEAP樣品被交付客戶，并計劃于2024年開始量產。今年4月，JDI宣布與中國面板企業惠科HKC簽署戰略聯盟諒解備忘錄，雙方的合作內容包括共同開發下一代OLED技術。

　　實際上，無FMM光刻技術路線已經在OLED顯示圈引起了不小震動，也受到了包括三星顯示在內的多家企業關注。

　　今年5月，維信諾在2023世界超高清視頻產業發展大會上全球首發了無精密金屬掩膜板RGB自對位像素化技術(即維信諾ViP技術)。據悉，維信諾ViP技術具有無FMM、獨立像素、高精度的特點，通過半導體光刻工藝，實現更精密的AMOLED像素。由于該方案在蒸鍍制程中不需要FMM，使蒸鍍制程和設備簡單化，解決了FMM對顯示屏尺寸、分辨率及其他屏體性能的限制，是超高性能、全域尺寸、敏捷交付的AMOLED量產升級方案。

　　“從產業界的消息來看，當前中日韓三國顯示產業企業都在進行光刻OLED技術的研發。”維信諾研發總監肖一鳴向《中國電子報》記者表示，目前維信諾已完成ViP技術驗證和量產工藝集成，正在合肥第六代 AMOLED量產線上增加投資，進行產業化，并于2024年上半年實現量產出貨，隨后公司將擇機建設更高世代量產線。

　　在短短一年左右的時間里，無FMM 光刻路線在OLED顯示圈開始“名聲大噪”，這讓走傳統蒸鍍FMM路線的玩家變得不再淡定。

　　今年6月初，韓國顯示產業協會創新顯示創新工藝項目組主任Kim Yong-seok在研討會上指出，對通過半導體光刻工藝OLED 而不使用FMM 的技術應持謹慎態度，因為在今年的SID上，多家企業宣布使用半導體光刻工藝而不使用FMM的OLED技術。另外，有業界觀點認為，如今韓國在OLED行業已經建立了基于FMM的像素結構專利壁壘，一旦光刻OLED技術商業化，行業可能會發生結構性轉變，那么之前的專利壁壘或將消失。

　　未來能否成為OLED產業的“萬能鑰匙”?

　　“無FMM光刻OLED路線的核心優勢在于使用半導體光刻工藝制備獨立的、高密度的顯示像素，該路線有望突破FMM制備過程中存在的顯示亮度、密度的‘天花板’。利用該技術制備的AMOLED面板，可具有更高的分辨率和亮度，以及更好的色彩表現力。”賽迪智庫集成電路研究所主任耿怡在接受《中國電子報》記者采訪時表示。

　　目前來看，被視為OLED第三條路線的“無FMM光刻技術”具備的潛在優勢主要體現在性能、應用和成本三個方面。在性能方面，該技術路線顯著改善了OLED顯示的峰值亮度、分辨率、壽命和功耗;在應用方面，突破了FMM對顯示屏形狀的限制，允許將屏幕設計為自由形狀，可以覆蓋從VR/AR微小尺寸到電視等超大尺寸的全應用領域;在成本方面，解決了FMM費用高、交期長、起訂門檻高的痛點，擁有新的量產優勢，運營成本低。

　　鑒于上述潛在優勢，“光刻”路線將對OLED產業產生怎樣的影響?

　　在肖一鳴看來，該技術將成為OLED產業應用擴大化的重要切入點，并推動AMOLED產業進入下一個階段。可以說它是一把萬能鑰匙，能解決OLED顯示從微小到中大尺寸的“堵點”技術問題，打開通路，實現新的突破和發展。

　　“如果光刻OLED技術產業化，將會加速OLED向中大尺寸應用滲透的進度。”不過，胡春明也向記者指出，目前無FMM光刻技術主要的不足是缺乏量產經驗，需要進行必要的中試驗證。

　　“該技術的前景令人興奮，但是否會帶來翻天覆地的變化，還有待觀察。基于FMM路線生產的OLED顯示面板已經大規模應用于智能手機、手表等領域，產線相對成熟，成本控制更具優勢。”耿怡進一步解釋道，該技術屬于新興技術，目前還未有產線投入量產，在量產實現過程中，生產效率、設備成本、良率提升、材料體系探索等方面還有待進一步觀察。“無FMM光刻OLED路線商業化成功后，有望進一步擴展OLED的應用范圍。”

　　但與此同時，也有業內人士向記者表示，對無FMM光刻技術持保守態度，它本質上還屬于蒸鍍工藝，最大的問題就是相當于把現行工藝延長了三倍，由此會帶來各種工藝損耗，而良率也是一大挑戰。

　　其中，針對日本JDI的eLEAP技術，就有供應商提到，如果按照這種制作流程，仍然還是采用鍍膜工藝，幾乎每制作一種顏色，就需要封裝一次，并且對封裝層進行拋光、清潔后才可以進入到下一套工序，這種頻繁進出蒸鍍機的工藝流程，對真正量產時的生產效率、產品良率、綜合效益有何影響，仍有待評估。但至少，eLEAP給了行業一條較為清晰的工藝路線，就是發光層是可以通過光刻工藝來實現的。

　　談及不同OLED技術路線的未來趨勢，胡春明強調，中大尺寸OLED技術路線——包括蒸鍍、無掩膜光刻和印刷都各有優缺點，關鍵是企業要做出自己的戰略選擇并有能力引領上下游通力合作，才能最終實現領先。

　　“無FMM光刻OLED路線將會是接下來一段時間的研究熱點，隨著更多的企業進入，該技術有望更加完善和成熟。總的來看，目前OLED產業的競爭格局仍將維持較長一段時間，創新能力的提升將是企業間競爭的焦點和關鍵。”耿怡向記者說道。

　　作者：楊鵬岳　　來源：中國電子報、電子信息產業網