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AMOLED的FMM技術淺析及全球格局真實現狀

編輯:songqiuxia 2018-01-10 09:11 瀏覽 評論 評論 0 贊    來源:  中華顯示網

  什么是FMM

  FMM 全稱為Fine Metal Mask(精細金屬掩模版), 其主材主要是金屬或金屬+樹脂。

  由于目前AMOLED面板量產的主流方法是真空蒸鍍,而真空蒸鍍必須用到FMM蒸鍍技術,在干式制程中運用遮罩將RGB 三種光色分子分別附著于狹小的區域中。應用于大尺寸面板時,大尺寸Mask在蒸鍍制程中易產生變形與材料過度使用等弊病,維持平坦的表面是制程相對較難的精密金屬遮罩的關鍵技術。

  利用Invar材料(為一種鎳鐵合金),其特有的低熱膨脹系數(CTE))與高模量且極薄及超平整度等特性來制作FMM,可有效解決FMM 在大型面板因加工中產生的熱,造成金屬面罩彎曲及孔位對位不正等問題。

  蒸發是OLED的核心工藝之一,也是OLED制造工藝大致分為五步的第二階段。

  而FMM就是在LTPS光盤下面帶上的精細的金屬掩模。掩膜是一種在薄鋼板上有一個小孔的器件,當沉積有機材料時只能沉積在特定位置。如果您不使用蒙版,則通過將紅色,綠色和藍色放在紅色(R)像素上,將無法獲得純色。因此,在沉積過程中不同的時間使用RGB的每個位置和形狀的不同掩模。

  當掩模準備就緒時,將蒸發源(如有機材料等蒸發材料)放在其下,并將其加熱到適當的溫度。當加熱開始時,分子單元中的小有機分子穿過掩模并施加到期望的位置。

  FMM的主要生產方式

  從FMM 開孔形狀來區分, 根據FMM 的開孔形狀的不同, FMM 可以再進一步細分為插槽型 和 狹縫型。

FMM 開孔形狀分類

  生產FMM 的方式主要有三種: 蝕刻、電鑄和多重材料(金屬+樹脂材料)復合。

  一、蝕刻法—— 主要是通過蝕刻Invar Sheet 的方式制作。現階段主要的OLED 面板FMM 供應商, 如DNP、凸版印刷和達運等均采用蝕刻技術。該方法制作出的FMM 在現階段最薄可以做到20 μm 左右并達到WQHD 級別分辨率。

  二、 電鑄(Electroforming Metal)——通過該方法制作出的FMM 厚度很薄。采用該方法的廠家主要有日本Athene 與Hitachi Maxell。這兩家公司已經將板厚控制到約5 μm, 并正在研發WQHD 分辨率級別的FMM 產品。

  三、多重材料復合法——主要采用樹脂和金屬材料混合以制作FMM 以應對熱膨脹, V-Technology 目前具有做到厚度為5μm, 且成膜精度位置為2 μm FMM 的能力(向1 μm 發展)。

  雖然Hitachi Maxell 與V-Technology 分別采用電鑄和多重材料復合方式對QHD 分辨率以上的FMM 有進行研究, 但是其產品還未進入量產和廠商驗證階段。

  FMM 產業競爭格局及市場現狀

  隨著有源矩陣有機發光二極管(AMOLED)顯示屏迅速取代智能手機中的LCD,面板制造商正在迅速增加新的產能,加速對精細金屬光罩(FMM ),這是用于制造RGB -AMOLED的關鍵生產組件。

  據IHS 預計,FMM市場預計將以38%的年復合增長率(CAGR)從2017年的2.34億美元增長到2022年的12億美元。

  但是從現階段的FMM形成的產業鏈來看,上游材料INVAR(10~20 μm 厚)只有日立金屬可以生產,而中游主要是日韓和中國臺灣地區,實際上中國大陸能夠量產FMM的并沒有(下表中的大陸企業都是CMM,并不是FMM),但是中國大陸卻是需求量最大的市場。

  在2018年以前,由于日立跟DNP是捆綁合作,而DNP與三星是簽署了壟斷性合約(提供10~20 μm 厚的FMM)。到了2018年三星跟DNP壟斷合約到期,這也才有了 DNP 已經與BOE 達成協議, DNP會逐步向BOE 提供WQHD 級手機用的FMM(約30 μm 厚)。

  FMM的競爭格局

  雖然DNP壟斷協議解除,但是DNP和日立的捆綁協議依然在,這對于FMM廠來說,就等于掐住了咽喉。因為目前量產主要采用的FMM 生產技術還是以蝕刻為主。對于FMM目前原材料,只有Hitachi Metals 提供, 其后材料會送到FMM 制作商處制作FMM Mask, 并待制作完成后送交到終端客戶手上。

  截至到2017 年中旬為止, Hitachi Metals 是為數不多能提供厚度在20 μm 以下、高分辨率(WQHD)且不會受到重力影響的FMM 原材料的廠商。

  如果需要制造高精度的FMM, 則需要更高級的INVAR 合金(Super INVAR alloy)。現在市面上唯一能提供滿足FMM 使用需求的Super INVAR alloy 合金的廠商是Hitachi Metal 。

  所以目前由于下游市場需求的井噴,倒逼上游材料的也有更多人參與,而國內的這些CMM廠都在摩拳擦掌加速布局中。

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