憑借優(yōu)異的顯示特性，OLED成為下一代新型顯示技術(shù)路線中呼聲最高的技術(shù)之一。國內(nèi)面板企業(yè)爭相跟進布局，目前國內(nèi)已建成的OLED產(chǎn)線已超全球總數(shù)的一半。面對國內(nèi)即將爆發(fā)的OLED產(chǎn)能，作為OLED面板生產(chǎn)過程中最核心的材料——金屬掩膜版也隨之迎來巨大的市場機遇。

決定產(chǎn)品良率和品質(zhì)的核心耗材

終端電子產(chǎn)品類型日趨豐富，對顯示屏幕的要求也越來越高，平板顯示行業(yè)也在不斷適應其變化。目前，主要面板廠商正在加強OLED面板產(chǎn)線的投資力度，截至2020年2月，全球已建成共25條OLED產(chǎn)線，其中我國已建成的OLED產(chǎn)線為13條。據(jù)WitsView預測，到2021年，我國OLED產(chǎn)線月產(chǎn)能將超過45萬片，占全球產(chǎn)能的26%。

山東奧萊電子總裁隋鑫告訴《中國電子報》記者：“每條OLED 6代線每年大概需要消耗200套金屬掩膜版，我國OLED產(chǎn)線還在不斷增加，OLED金屬掩膜版市場空間非常大。”

隨著OLED面板行業(yè)整體投資速度的加快，OLED產(chǎn)業(yè)鏈配套正在快速擴張，許多企業(yè)看好OLED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景，從2018年開始增加對掩膜版行業(yè)的投資。

2018年8月，聯(lián)創(chuàng)電子發(fā)布公告稱，將投建高精密金屬掩膜版項目；2019年1月，清溢光電8.5代及以下高精度掩膜版項目奠基；2019年12月，山東奧萊電子宣布投資生產(chǎn)金屬掩膜版，三階段完成后預計年產(chǎn)值可達20億元；2019年末，寰采星科技開始進行高精度金屬掩膜版（FMM）項目建設(shè)；2020年6月，樂萌精密科技新增投資2億元擴建OLED金屬掩膜版產(chǎn)線項目；2020年8月，浚潁光電OLED高精度金屬掩膜版生產(chǎn)線和CVD Mask項目投產(chǎn)，年產(chǎn)值預計可達50億元。

“如果說蒸鍍是OLED心臟，那么金屬掩膜版就是蒸鍍的根本。”隋鑫表示，金屬掩膜版是OLED蒸鍍工藝中必不可缺少的高價值核心生產(chǎn)耗材，需要定期更換，生產(chǎn)成本較高。其主要材料是金屬或金屬+樹脂，主要作用是在OLED生產(chǎn)過程中沉積RGB有機物質(zhì)并形成像素，在需要的地方準確和精細地沉積有機物質(zhì)。它在OLED面板生產(chǎn)過程中非常關(guān)鍵，決定了OLED屏幕生產(chǎn)的良率和分辨率。

據(jù)了解，應用于AMOLED產(chǎn)品的金屬掩膜版主要是以金屬為基本材料的Shadow-Mask，包括CMM和FMM兩種。其中，CMM即Open-Mask，主要被用于大尺寸OLED面板生產(chǎn)過程中；FMM即高精度金屬掩膜版，則主要用于中小尺寸OLED面板制造過程中。

業(yè)內(nèi)人士分析稱，隨著更多OLED面板產(chǎn)線投產(chǎn)并實現(xiàn)量產(chǎn)，中國平板顯示行業(yè)對金屬掩膜版的需求量也將逐年增加。預計三年后，該需求量將提高50%。

國內(nèi)廠商加緊布局FMM

目前，金屬掩膜版廠商主要集中在日韓兩國，例如，大日本印刷株式會社、凸版印刷株式會社、Ponngwon化學株式會社、SEWOO COPORATION等。而國內(nèi)涉及金屬掩膜版生產(chǎn)的企業(yè)屈指可數(shù)，且大多以生產(chǎn)CMM產(chǎn)品為主。雖有部分廠商已經(jīng)開始涉獵FMM產(chǎn)品，但是目前仍處于測試研發(fā)階段，還未能實現(xiàn)量產(chǎn)。

“中國雖是需求量最大的市場，國內(nèi)生產(chǎn)的金屬掩膜版質(zhì)量還有待提高，此前的產(chǎn)品更多應用在中低端市場，應用于8代及以上的大尺寸OLED面板的金屬掩膜版和高精細金屬掩膜版仍然以進口產(chǎn)品為主。”賽迪顧問高級分析師劉暾在接受《中國電子報》記者采訪時介紹說。

隋鑫認為，日韓OLED產(chǎn)業(yè)化較早，金屬掩膜版廠商很早就開始涉足產(chǎn)業(yè)配套，占據(jù)了行業(yè)先機，在技術(shù)積累上優(yōu)勢明顯。作為后來者的國內(nèi)金屬掩膜版廠商，一時還很難超越他們積累多年的生產(chǎn)技術(shù)，只能生產(chǎn)一些小尺寸和低精度金屬掩膜版。

據(jù)研究機構(gòu)Omedia預計，高精度金屬掩膜版市場將以38%的年復合增長率從2017年的2.34億美元增長到2022 年的12億美元。

寰采星科技副總經(jīng)理武斌表示，OLED面板廠商在積極促進供應商多元化，掩膜版廠商需加快產(chǎn)線的推進速度，搶占先機。在實現(xiàn)大尺寸和高精度金屬掩膜版（FMM）量產(chǎn)后，廠商將在國內(nèi)開拓出更多市場空間。

電子材料與器件資深高級研究員朱海彬在接受《中國電子報》記者采訪時介紹說，F(xiàn)MM是比紙還薄的金屬片，在顯示屏相應的區(qū)域內(nèi)，需要利用半導體制程設(shè)備蝕刻出數(shù)百萬個孔，這些孔不僅細小，位置排列講究，形狀還不規(guī)則。紅黃藍三原色需要通過三套不同的FMM，密集、規(guī)律、均勻地蒸鍍在基板上，所以這張掩膜版的質(zhì)量直接決定了顯示產(chǎn)品的品質(zhì)。

此外，由于FMM比紙還薄，所以在制作和使用過程中，易受到如重力、壓力、磁力等應力的作用，尤其是在生產(chǎn)大尺寸FMM時會有彎曲下垂等問題。FMM不僅在應力作用下會產(chǎn)生蠕變行為，并且蒸鍍有機材料的熱量釋放還會產(chǎn)生熱膨脹。

“FMM生產(chǎn)難度極高。即使有最精密的半導體制程設(shè)備，如果沒有長期的，數(shù)以萬計、億計的實驗和參數(shù)積累，依然生產(chǎn)不出一張合格的FMM。”武斌表示。

上游材料供應商集中度較高

隨著手機、平板電腦等移動終端向著更高清、色彩度更飽和、更輕薄化發(fā)展，OLED屏的分辨率和PPI越高，金屬掩膜版也就越趨向精細化。

如果需要制造高精度FMM，就需要更高級的INVAR合金（鐵鎳鈷合金）——即超因瓦合金，這種材料最大的特點就是膨脹系數(shù)約等于0，在高溫蒸鍍過程中不會變形，在微米級蒸鍍過程中顯得尤為關(guān)鍵。

金屬掩膜版行業(yè)主要原材料供應商也較為集中，日韓及歐美廠商的產(chǎn)品性能優(yōu)異，被主流廠商廣泛采用。比如，上文提到的超因瓦合金材料主要由日立金屬供貨。大日本印刷（DNP）生產(chǎn)的FMM原材料便來自于日立金屬的獨家供應。

PPI會影響FMM的效果，最終影響OLED屏的分辨率。DNP生產(chǎn)的FMM不僅可以做到最薄，PPI還可超過520，暫時還沒有其他廠商可以做到。三星也因大日本印刷提供高質(zhì)量的FMM，而一直在中小尺寸OLED產(chǎn)業(yè)中占有優(yōu)勢。

早前，為降低材料成本并提升產(chǎn)品質(zhì)量，日本Hoya和韓國LG-IT已經(jīng)向行業(yè)上游環(huán)節(jié)延伸，具備了研磨、拋光、鍍鉻、涂膠等金屬掩膜版基板全產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)能力。目前，我國企業(yè)也正在上游原材料領(lǐng)域?qū)で蠹夹g(shù)突破。

“上游原材料被日韓企業(yè)所掌握，這也是限制我國金屬掩膜版產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個痛點。目前，我們正與歐洲相關(guān)材料企業(yè)合作，以豐富供應鏈。同時，為突破瓶頸，我們也在實驗線導入了國內(nèi)原材企業(yè)的產(chǎn)品進行測試，相互配合，做到發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、改善產(chǎn)品、再次測試。”隋鑫表示。

朱海彬認為，由于金屬掩膜版具有制造復雜性，生產(chǎn)設(shè)備投入高、工藝難度大、上游材料供應集中度較高，因此在需求持續(xù)增加的情況下，行業(yè)發(fā)展還需要全產(chǎn)業(yè)鏈的配合。
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