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突破!日韓連手壟斷的OLED關鍵材料:電鑄FMM by殷瓦精密

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-09-14  瀏覽次數:2196

核心提示:FMM(Fine Metal Mask,精細金屬屏蔽)是中小尺寸柔性OLED生產中不可或缺的材料,且攸關OLED面板生產良率。FMM在蒸鍍制程中讓R/G/
FMM(Fine metal Mask,精細金屬屏蔽)是中小尺寸柔性OLED生產中不可或缺的材料,且攸關OLED面板生產良率。

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FMM在蒸鍍制程中讓R/G/B有機材料在面板指定位置精確蒸鍍形成畫素,面板要提高分辨率與制程良率,關鍵在于FMM的厚度與開口大小,厚度愈薄, 開口愈小愈密集, 因此,金屬掩膜版被視為具有高度技術難度的主要生產治具。分辨率越高,像素數越多,金屬掩膜版上就需要更加微細和精巧的孔。

制作出來的面板分辨率愈高,FMM越厚越難實現高分辨率, 而金屬掩膜版的主要技術難度就是制造出具有小孔徑的薄型金屬掩膜版。當有機物質被高溫蒸發而沉積時,根據掩膜版的厚度和沉積方向會沉積出有機物質的堆疊圖案,由于陰影距離(Shadow Distance)決定像素大小,陰影距離變大時分辨率會隨之下降,因此掩膜版孔徑需要最小化。

一直以來大日本印刷(DNP)搭配日立金屬(Hitachi metals)超薄的 Invar金屬膜材采用蝕刻工藝所生產的FMM,是業界唯一能夠生產QHD等級以上的OLED面板。然而,三星早與Hitachi metals / DNP簽訂了20μm以下厚度的FMM獨供合同。DNP雖然也向LGD和中國面板廠商供應FMM,但是供應的是技術水平較低的30μm或更厚的產品,造成其他競爭同業無法生產QHD等級分辨率以上的OLED面板。

受限于三星與Hitachi metals / DNP之間的獨供合同,臺、日、韓多家廠商皆積極投入以電鑄工藝生產FMM,如:日本Athene、韓國Wave Electronics及TGO及臺灣殷瓦精密等。利用電鑄工藝特點可以突破蝕刻工藝的瓶頸,開孔更精細,且不受上游Invar膜材原料的供料及產量限制,但多年來開發電鑄的廠商大多無法滿足OLED面板廠對FMM所要求特定的蒸鍍條件以及與Invar匹配的物理特性。

什么是電鑄FMM?

目前比較主流的金屬掩膜版制作工藝主要有四種:蝕刻工藝:不斷減薄基材的厚度, 以期獲得更精細的開孔;電鑄工藝:電鑄工藝可以突破蝕刻工藝的瓶頸,開孔更精細。蝕刻+激光復合材料:利用蝕刻Invar形成基材,在基材上覆PI材料,再利用激光工藝在PI表面形成精密開孔, 以達到與金屬掩膜版功能相同的效果。

該方法可行性較好,但是設備要求過于苛刻,不適合產業化生產;混合工藝:利用電鑄+電鑄或者電鑄+蝕刻等混合工藝,其中電鑄+蝕刻工藝無論是可行性還是產業化都具有獨特的優越性,未來最有希望突破高PPI難題。

自2016年即投入電鑄FMM研發的臺灣殷瓦精密,已于今年(2020)起突破技術瓶頸,成功開發出以電鑄工藝所生產可對應現行OLED面板廠G6尺寸的超薄FMM,且其產品的物理特性(如:低膨脹系數 (CTE)、低內應力、平坦度、磁導性)及技術指標(如:薄型化、耐用性、尺寸穩定性、蒸鍍shadow、拉伸變形系數),皆已通過客戶驗證符合蒸鍍制程的投產要求。殷瓦精密將可望突破日韓連手所設立的FMM技術競爭門坎,成為第一家國產的高分辨率FMM供貨商。
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