据报道，三星显示器在中小尺寸RGB OLED市场上占据主导地位，并在RGB OLEDoS技术上占据主导地位。据观察，自5月份的SID以来，三星显示器内部对非FMM OLED的兴趣也在增长。三星显示器的下一个任务将是“非FMM”型OLED，它使用半导体曝光工艺而不是FMM。

非FMM OLED可以填补中小尺寸RGB OLED和大型QD-OLED之间的技术空白，已经不再难以拓展市场。据称，非FMM OLED将能够针对小批量生产产品开发中尺寸OLED市场。

FMM OLED限制在15~17英寸

韩媒17日报道称，多位业内人士预测，三星显示的下一个任务将是不使用精细金属掩模（FMM）的中尺寸有机发光二极管（OLED），也就是非FMM OLED。

FMM目前是用于在智能手机等中小尺寸产品中真空沉积红（R），绿（G），蓝（B）OLED子像素的组件。目前应用于智能手机和智能手表的OLED，使用FMM在同一层相邻沉积RGB OLED子像素。日本DNP是FMM市场的主导公司。

有行业人士指出，这种FMM的可扩展性有限。将FMM制成长条形式后，必须将其拉紧并焊接到大框架上，以防止FMM的中心部分下垂。但如果FMM变宽，则很难将FMM拉紧。正因为如此，使得FMM的制作变得更加困难。目前已知6英寸左右智能手机OLED的FMM生产良率在30%左右，但随着屏幕变大，生产良率势必会进一步下降。

考虑到量产FMM的宽度，已知可以制成标准屏幕的OLED屏幕尺寸限制在15~17英寸。三星电子和LG电子发布的OLED笔记本电脑屏幕尺寸也在13~17英寸左右。超过30英寸的车载显示器很多，但这些产品又窄又细，因此没有必要显着增加FMM的宽度。

三星显示器的大量子点（QD）-OLED和LG Display的大白光（W）-OLED应用于OLED显示器和OLED电视，不使用FMM，但使用开放式金属掩模（OMM）。这些大尺寸OLED通过堆叠3~4层发光层产生蓝光（QD-OLED）或白光（W-OLED），然后通过QD颜色转换层（QD-OLED）或滤色片（W-OLED）实现色彩。但这种方法有4层（QD-OLED）或3层（W-OLED）发光层，功耗较高且亮度提升有限。

就OLED而言，使用FMM的RGB OLED可用于15~17英寸，大尺寸OLED可用于30~40英寸及以上，但在17英寸和30英寸之间存在技术差距。非FMM OLED之所以受到关注，正是因为FMM型RGB OLED的局限性和OLED技术差距。

束缚OLED的“软肋”逐步浮现

目前，OLED显示技术势头正盛，尤其AMOLED已在小尺寸领域占据半壁江山。Omdia数据显示，2022年全球OLED面板市场规模为433亿美元，预计到2027年市场规模将达到577亿美元。但OLED要想在显示界“更上一层楼”，未来的重头戏会聚焦于中大尺寸方向，以抢占更大的市场空间。

“当前，AMOLED技术已经在6代产线和智能手机应用领域取得成功，但要从迭代技术成为主流技术，AMOLED还需要向其他应用领域扩展渗透。”中国光学光电子行业协会液晶分会常务副秘书长胡春明向《中国电子报》记者表示，中大尺寸的IT产品是下一步AMOLED技术合适的攻关方向，因为经济切割尺寸的需要，现有的6代产线需升级到8.5+代产线。8.5+产线目前仍采用6代产线水平蒸镀的方式，但蒸镀设备十分昂贵，而垂直蒸镀的方式还有一些问题没有根本解决。

在OLED向更大尺寸和更高世代线的方向突破时，具有高附加值和高技术壁垒的FMM（即精细金属掩膜版）成为一道无法绕开的“壁垒”。

据了解，OLED面板量产的主流方法是真空蒸镀工艺，而FMM作为用于OLED核心蒸镀制程的消耗性核心材料，可解决蒸镀有机材料RGB三基色的微米级像素阵列涂布，直接决定了AMOLED显示屏的分辨率、显示效果、生产良率。FMM是中小尺寸柔性OLED生产中不可或缺的材料，也是形成高分辨率像素的必备零部件。

地位如此重要的FMM，却也成为绑在OLED生产企业头上的“紧箍咒”。需要指出的是，目前日本印刷株式会社（DNP）垄断了全球FMM 90%以上的市场份额，包括韩国三星显示、LG Display以及国内主要OLED面板厂商只能与日本DNP签署相关排他性协议。另外，制造FMM的关键材料Invar合金仅有日本日立金属（HitachiMetals）一家企业生产，而且还不能大面积拼接。为了避免FMM在蒸镀期间变形，目前6代产线几乎已是FMM的极限尺寸。

维信诺弯道超车

5月9日，在2023世界超高清视频产业发展大会上，维信诺正式全球首发无金属掩膜版RGB自对位像素化技术——维信诺智能像素化技术（Visionox intelligent Pixelization），简称ViP。

顾名思义，ViP的技术核心在于无精细金属掩膜版，即无FMM（Fine Metal Mask），这也是我所说的“颠覆”的核心。

众所周知，传统OLED面板量产的主流方法是真空蒸镀，而FMM蒸镀技术便是真空蒸镀的关键技术，不可或缺。FMM的主要材料为金属或金属+树脂，并长期为日本所垄断。因此，如果未来ViP技术能够得到广泛应用，OLED制造的部分技术垄断便不复存在了。

那么，除了无FMM，ViP技术相比传统的OLED制造工艺还有哪些特点或者优势呢？

ViP技术的核心优势在于无FMM、独立像素、以及高精度，其通过半导体光刻工艺（替代FMM），实现了更高精度的AMOLED像素。

维信诺Visionox Lab测算数据显示，ViP技术使得AMOLED有效发光面积（开口率）由传统的29%提升至69%，并可将像素密度提升至1700ppi以上。同时，配合维信诺Tandem叠层器件，屏幕面板的亮度将是传统FMM AMOLED的4倍，而使用寿命则是后者的6倍，不过二者不能同时实现，客户需要任选其一。

此外，像素精度的增加，使得面板可以在高ppi下依然采用Real RGB像素排列。而利用半导体光刻工艺替代FMM蒸镀工艺后，蒸镀时子像素之间的混色问题、以及低亮度驱动时子像素之间的串扰问题也随之得以解决。

因此，相较传统FMM AMOLED，ViP AMOLED拥有更佳的清晰度、色彩表现、以及均一度等显示效果。

而且更关键的是，维信诺的ViP技术并不会影响基于FMM技术下已经成熟量产的技术的延续，这些原有的技术（比如屏下摄像、Tandem叠层器件、以及COE等）会得到ViP技术的全新加持。

以屏下传感器为例，在不改变设计、不增加成本的前提下，屏下传感器透过率较FMM工艺提升1倍。在保证优秀显示的基础上，屏下摄像能够进一步提升自拍效果，进一步推动屏下摄像真全面屏的普及。

未来能否成为OLED产业的“万能钥匙”？

“无FMM光刻OLED路线的核心优势在于使用半导体光刻工艺制备独立的、高密度的显示像素，该路线有望突破FMM制备过程中存在的显示亮度、密度的‘天花板’。利用该技术制备的AMOLED面板，可具有更高的分辨率和亮度，以及更好的色彩表现力。”赛迪智库集成电路研究所主任耿怡在接受《中国电子报》记者采访时表示。

目前来看，被视为OLED第三条路线的“无FMM光刻技术”具备的潜在优势主要体现在性能、应用和成本三个方面。在性能方面，该技术路线显著改善了OLED显示的峰值亮度、分辨率、寿命和功耗；在应用方面，突破了FMM对显示屏形状的限制，允许将屏幕设计为自由形状，可以覆盖从VR/AR微小尺寸到电视等超大尺寸的全应用领域；在成本方面，解决了FMM费用高、交期长、起订门槛高的痛点，拥有新的量产优势，运营成本低。

鉴于上述潜在优势，“光刻”路线将对OLED产业产生怎样的影响？

在肖一鸣看来，该技术将成为OLED产业应用扩大化的重要切入点，并推动AMOLED产业进入下一个阶段。可以说它是一把万能钥匙，能解决OLED显示从微小到中大尺寸的“堵点”技术问题，打开通路，实现新的突破和发展。

“如果光刻OLED技术产业化，将会加速OLED向中大尺寸应用渗透的进度。”不过，胡春明也向记者指出，目前无FMM光刻技术主要的不足是缺乏量产经验，需要进行必要的中试验证。

“该技术的前景令人兴奋，但是否会带来翻天覆地的变化，还有待观察。基于FMM路线生产的OLED显示面板已经大规模应用于智能手机、手表等领域，产线相对成熟，成本控制更具优势。”耿怡进一步解释道，该技术属于新兴技术，目前还未有产线投入量产，在量产实现过程中，生产效率、设备成本、良率提升、材料体系探索等方面还有待进一步观察。“无FMM光刻OLED路线商业化成功后，有望进一步扩展OLED的应用范围。”

但与此同时，也有业内人士向记者表示，对无FMM光刻技术持保守态度，它本质上还属于蒸镀工艺，最大的问题就是相当于把现行工艺延长了三倍，由此会带来各种工艺损耗，而良率也是一大挑战。

其中，针对日本JDI的eLEAP技术，就有供应商提到，如果按照这种制作流程，仍然还是采用镀膜工艺，几乎每制作一种颜色，就需要封装一次，并且对封装层进行抛光、清洁后才可以进入到下一套工序，这种频繁进出蒸镀机的工艺流程，对真正量产时的生产效率、产品良率、综合效益有何影响，仍有待评估。但至少，eLEAP给了行业一条较为清晰的工艺路线，就是发光层是可以通过光刻工艺来实现的。

谈及不同OLED技术路线的未来趋势，胡春明强调，中大尺寸OLED技术路线——包括蒸镀、无掩膜光刻和印刷都各有优缺点，关键是企业要做出自己的战略选择并有能力引领上下游通力合作，才能最终实现领先。

“无FMM光刻OLED路线将会是接下来一段时间的研究热点，随着更多的企业进入，该技术有望更加完善和成熟。总的来看，目前OLED产业的竞争格局仍将维持较长一段时间，创新能力的提升将是企业间竞争的焦点和关键。”耿怡向记者说道。

文章来源： CINNO，胖胖聊科技，中国电子报