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突破●!日韩连手垄断的OLED关键材料:电铸FMM by殷瓦精密

点击数:25492020-09-14 15:52:02 来源:

FMMFine Metal Mask,精细金属屏蔽)是中小尺寸柔性OLED生产中不可或缺的材料,且攸关OLED面板生产良率。




FMM在蒸镀制程中让R/G/B有机材料在面板指定位置精确蒸镀形成画素,面板要提高分辨率与制程良率,关键在于FMM的厚度与开口大小,厚度愈薄, 开口愈小愈密集, 因此,金属掩膜版被视为具有高度技术难度的主要生产治具。分辨率越高,像素数越多,金属掩膜版上就需要更加微细和精巧的孔。


制作出来的面板分辨率愈高,FMM越厚越难实现高分辨率, 而金属掩膜版的主要技术难度就是制造出具有小孔径的薄型金属掩膜版。


当有机物质被高温蒸发而沉积时,根据掩膜版的厚度和沉积方向会沉积出有机物质的堆叠图案,由于阴影距离(Shadow Distance)决定像素大小,阴影距离变大时分辨率会随之下降,因此掩膜版孔径需要最小化。


一直以来大日本印刷(DNP)搭配日立金属(Hitachi Metals)超薄的 Invar金属膜材采用蚀刻工艺所生产的FMM,是业界唯一能够生产QHD等级以上的OLED面板。


然而,三星早与Hitachi Metals / DNP签订了20μm以下厚度的FMM独供合同。DNP虽然也向LGD和面板厂商供应FMM,但是供应的是技术水平较低的30μm或更厚的产品,造成其他竞争同业无法生产QHD等级分辨率以上的OLED面板。


受限于三星与Hitachi Metals / DNP之间的独供合同,台、日、韩多家厂商皆积极投入以电铸工艺生产FMM,如:日本Athene、韩国Wave ElectronicsTGO及台湾殷瓦精密等。


利用电铸工艺特点可以突破蚀刻工艺的瓶颈,开孔更精细,且不受上游Invar膜材原料的供料及产量限制,但多年来开发电铸的厂商大多无法满足OLED面板厂对FMM所要求特定的蒸镀条件以及与Invar匹配的物理特性。


什么是电铸FMM?

目前比较主流的金属掩膜版制作工艺主要有四种:蚀刻工艺:不断减薄基材的厚度, 以期获得更精细的开孔;电铸工艺:电铸工艺可以突破蚀刻工艺的瓶颈,开孔更精细。


蚀刻+激光复合材料:利用蚀刻Invar形成基材,在基材上覆PI材料,再利用激光工艺在PI表面形成精密开孔, 以达到与金属掩膜版功能相同的效果。


该方法可行性较好,但是设备要求过于苛刻,不适合产业化生产;混合工艺:利用电铸+电铸或者电铸+蚀刻等混合工艺,其中电铸+蚀刻工艺无论是可行性还是产业化都具有独特的优越性,未来最有希望突破高PPI难题。


2016年即投入电铸FMM研发的台湾殷瓦精密,已于今年(2020)起突破技术瓶颈,成功开发出以电铸工艺所生产可对应现行OLED面板厂G6尺寸的超薄FMM,且其产品的物理特性(如:低膨胀系数 (CTE)、低内应力、平坦度、磁导性)及技术指标(如:薄型化、耐用性、尺寸稳定性、蒸镀shadow、拉伸变形系数),皆已通过客户验证符合蒸镀制程的投产要求。殷瓦精密将可望突破日韩连手所设立的FMM技术竞争门坎,成为第一家国产的高分辨率FMM供货商。


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