【芯视野】日本垄断OLED金属掩膜版,中国如何突围?

近日,根据韩国媒体报道,韩国金属掩膜版(FMM)厂商已经向中国OLED面板厂商送样,如果10月通过测试有望进入量产。于此同时,中国FMM厂商也在加快量产步伐,宁波寰采星FMM生产线已进入调试阶段,而且国内目前还有其他厂商不断涌入FMM领域,日本垄断FMM的局面是否会被打破?

《【芯视野】日本垄断OLED金属掩膜版,中国如何突围?》

FMM迎来产业机遇

伴随着中韩面板厂商不断加码投资AMOLED,全球AMOLED产能不断攀升,加快AMOLED在手机面板市场的渗透速度。韩国研究机构DSCC预计,2020年,全球AMOLED手机面板产量将超过LCD产量,到2025年将达到65%的市场份额。

而蓬勃发展的AMOLED手机面板市场催生出庞大的FMM需求。Omdia预计,高精度金属掩膜板(FMM)市场将从2017年的2.34亿美元增长到2022年的12亿美元,年复合增长率达38%。寰采星科技副总经理武斌对FMM市场预期更高,他指出,2019年FMM市场规模为60亿元,预计2022年达100亿元。

但是目前AMOLED产业的第二大材料FMM被DNP、TOPP AN Athene、LG、e-CONY等日韩企业垄断,中国AMOLED面板厂商的FMM都依赖进口。FMM具有巨大的国产替代机会,吸引安徽省大富光电、山东奥莱电子、南京高光半导体、宁波寰采星、安徽浚颍光电等厂商涌入。

其中寰采星金属掩膜版(FMM)生产线目前已进入调试阶段,一期工程9月以后将创造营收,未来的二期、三期工程将扩产FMM产线10条。安徽浚颍光电OLED高精度金属掩膜板生产线和CVD Mask项目一期3亿元已投产,二期投资7亿元,主要从事FMM、OLED金属掩膜板的研发、制造等配套服务。

山东奥莱电子日照金属掩膜板生产线项目第一阶段投建金属掩膜板生产线及一条研发线,第二阶段将会着力研发生产高精度金属掩膜板产品,目前第一阶段金属掩膜板生产线已经封顶。南京高光半导体初期主攻材料及Open-Mask Frame,2020年上半年开始生产Open-Mask产品,现处于打样测试阶段。

这些厂商的加入将加快中国FMM的技术突破,有利于实现FMM国产化,提升国产AMOLED的市场竞争力。

FMM面临三大拦路虎

当前,中国正在鼓励发展FMM,FMM已被列入《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》,但是中国FMM还处于发展初期,仍然受到缺少原材、人才匮乏和资金门槛较高等因素制约。

日本垄断Invar材料。目前,蚀刻FMM技术最为成熟,要量产蚀刻FMM需要30微米以下Invar材料(铁镍合金),而且如果要生产更高PPI AMOLED就需要用更薄的FMM,但是日立金属不对外供应30微米以下Invar材料。因为日立金属相关专利来自日本FMM厂商DNP,DNP禁止日立金属对外供应30微米以下Invar材料。目前,绝大部分AMOLED厂商为了获得DNP及时、稳定的FMM供应,推进AMOLED量产,都与DNP签署了相关排他性协议,连三星Display的FMM都依赖DNP。

而且DNP与日立金属共同垄断30微米以下厚度Invar材料的局面暂时很难被打破。奥莱电子董事长隋鑫向老伙计网记者透露,欧美厂商正在攻克Invar材料,有一些初步成果,但是目前材料还不稳定,表面的粗糙程度还没有达到量产FMM的水平,技术水平与日本厂商还差三年。

FMM人才紧缺。中国大陆虽然投资了大量的AMOLED面板产线,但是产业链还处于发展初期,缺乏有经验的设备、图形解析等方面人才。一般来说,FMM设备都是定制化生产的,所以FMM厂商设备人才需要向设备厂商提供设备喷嘴角度、凹槽深度等关键参数,而且还需要为FMM设备留出后续改造的空间。但是中国缺乏有FMM设备经验的人才,只能向日韩或者中国台湾厂商高价挖角。

同样,中国大陆FMM解析人才也十分欠缺。一般来说,AMOLED面板厂商获得应用厂商需求之后,面板厂商会根据需求方设计AMOLED面板,并向FMM厂商提出相应需求,FMM厂商的图形解析人才会根据面板厂商的设计进行分析,如果发现缺陷或者需要改良,图形解析人才会将相关情况反馈给面板厂商。如果缺乏图形解析人才,FMM在设计环节时就很容易出现问题,所以解析人才至关重要。但是目前优秀的图形解析人才主要在日本,国内同样一片空白。

资金门槛较高。FMM产线前期成本较高,一般来说,建一条FMM产线需要2-3亿元的资金,每年的FMM测试验证费用也需要1.5亿元-3亿元。而且Invar材料比黄金还贵,1吨30微米以下厚度Invar材料至少需要300万元。如果Invar材料不稳定,FMM产线良率可能只能从1%开始爬坡,材料浪费程度很高,成本也会大幅增加。一位FMM创业者向老伙计网记者透露,如果投资人愿意提供10亿元启动资金,后续每年再投资3亿元,他才会考虑搭建FMM产线。

FMM如何实现国产化?

虽然FMM国产化面临三大拦路虎,但是FMM国产化前途一片光明。一位FMM从业者认为,当前中国FMM缺少材料、设备等,就像10年前的中国AMOLED产业,面临各种不确定挑战,但是经过十年的技术摸索和产业沉淀,中国AMOLED良率正在不断提升,与三星Display的差距正在不断缩小。同样,接下来中国FMM也会像AMOLED产业一样兴起。

而且目前的外部环境对FMM国产化更加有利。自从华为芯片禁令之后,中国厂商更加意识到产业链国产化的必要性,AMOLED面板厂商也有更大的动力去推动配套国产化。大富光电总经理高小平认为,配套发展环境还与AMOLED厂商的强弱相关,如果中国大陆AMOLED厂商的市场占比能够超过50%,配套国产化的进程才有可能加速。现在中国大陆AMOLED厂商绝大多数都处于亏损状态,都在流血,所以首先应该先止血,再造血,实现盈利,才有可能将FMM国产化提上日程。

AMOLED面板产业上下游是一个紧密相连的整体,AMOLED面板厂商崛起才能带动FMM等配套的发展。三星Display与DNP配合才促进日本FMM的发展,DNP与日立金属的联合才垄断了FMM市场。DNP与日立金属的联合发展,形成了一个相互促进的封闭链条,共同发展。隋鑫认为,中国如果要发展刻蚀FMM先要攻克Invar材料,而攻克Invar材料的方式可以向DNP学习,与上游厂商联合开发,共同推进。他相信如果国内厂商进入Invar材料领域,有可能加速突破,就像当年圆珠笔球珠一样,原本以为国内厂商做不了,但是国内厂商进入之后很快就做出来了。

与材料相比,FMM设备门槛更高。目前中国与日本的设备差距太大,中国大部分AMOLED核心设备都来自日本厂商,FMM设备只能从日本进口。一位FMM创业者指出,“只有懂Know-How的人才,才能定制出合格的FMM设备”,中国厂商可以从日韩或者中国台湾聘请有经验的FMM人才,向日本定制FMM设备。

解决设备、材料之后,FMM厂商还需要沉下心来摸索工艺,不断提升良率,才有可能在产品端实现真正突破。一位FMM创业者指出,目前,DNP FMM的良率不是很高,如果中国FMM厂商肯坐冷板凳,长期专研,或许未来有机会实现赶超。

当然,目前也有厂商为了避开DNP与日立金属的材料封锁,转向电铸、多重材料复合等等工艺FMM,但是非蚀刻工艺FMM产业链更加不成熟,需要更多长的时间才有机会攻克。一位FMM从业者表示,虽然现在韩国厂商号称电铸FMM即将进入量产,但是具体进展情况需要看三星Display,如果三星Display愿意导入电铸FMM,才能说明电铸FMM真正实现技术突破了。

总之,中国已经规划了巨大的AMOLED产能,现在正在不断释放,带动着中国AMOLED产业地位的提升。未来随着中国AMOLED产业的真正崛起,将带动配套本地化发展,FMM作为AMOLED的关键材料,早晚都会实现国产化。一位FMM创业者乐观地认为,明年下半年国内FMM可能会实现一些突破。(校对/邝伟钧)

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