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    • 由于FMM Stick的宽度局限, FMM OLED被限制在15~17吋
    • 非FMM OLED成为业界的关注焦点
    • 非FMM方式OLED,可实现多品种小批量生产
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三星显示计划将非FMM方式中尺寸OLED列为下一课题

2023/10/18
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CINNO Research产业资讯,三星显示已主导了中小尺寸RGB OLED市场,在RGB OLEDoS技术领域处于全球领先地位。

据观察,三星显示的下一个任务将是使用半导体曝光工艺而不是FMM 的“非FMM”方式的OLED。自今年5 月的 SID展会以来,三星显示内部对非 FMM方式OLED的关注度也在持续增加。这是由于非FMM OLED或许可以用来填补难以再进行市场扩大的中小尺寸RGB OLED和大尺寸QD-OLED之间的技术空白。据预测,非FMM方式OLED将能推动针对多品种小批量生产产品的中尺寸OLED市场的开拓。

由于FMM Stick的宽度局限, FMM OLED被限制在15~17吋

根据韩媒thelec报道,10月17日,据多位业内人士预测,三星显示的下一个任务将是不使用精细金属掩膜版(FMM)的“非FMM”方式的中尺寸有机发光二极管(OLED)。

FMM目前是用于在智能手机等中小尺寸产品中真空蒸镀红(R),绿(G),蓝(B)和OLED子像素的零部件。目前应用于智能手机和智能手表的OLED使用FMM将RGB OLED子像素邻近地蒸镀在同一层。日本DNP(大日本印刷)公司是FMM市场的龙头厂商。

业界指出,这种FMM的可扩展性有限。FMM必须制成长条形的Stick形态的FMM,为了使FMM Stick的中心部位不会向下垂,需要拉长并焊接到大框架上。此时,如果将Sitck宽度加宽,则很难拉紧FMM。正因为如此,存在一个使FMM生产更加困难的问题。目前已知,6吋左右智能手机OLED的FMM生产良率在30%的水平,但随着屏幕变大,生产良率必然会进一步下降。

据了解,考虑到量产FMM Stick的宽度,可以做成标准屏幕的OLED屏幕尺寸的极限为15~17吋。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吋左右。虽然有许多超过30吋的车载显示屏,但这些产品形态又窄又细,因此FMM Stick宽度不需要明显加宽也可。

三星显示的QD-OLED和LG显示的白光(W)-OLED正在应用于OLED显示和OLED电视领域,不使用FMM并使用开放式金属掩膜版(OMM)。这些大尺寸的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)或彩色滤光片(W-OLED)实现色彩。这种方式的发光层有4层(QD-OLED)或3层(W-OLED),因此功耗大,亮度提升有限。

仅就OLED而言,使用FMM的RGB OLED可用于15~17吋,大尺寸OLED可用于30~40吋及以上,但在17吋和30吋之间存在技术空白。非FMM方式的OLED之所以受到关注,是由于FMM方式RGB OLED的局限性和OLED技术空白。

日本JDI宣布,与使用现有FMM的OLED方式相比,其“eLEAP”OLED技术将使开口率提升2倍,最大亮度提升2倍,寿命提升3倍(图片来源:JDI)

非FMM OLED成为业界的关注焦点

业界对非FMM方式OLED的关注度日益增加,最近有几家公司均推出了这种产品。虽然这项技术本身已经被谈论了4~5年,但去年,日本的JDI推出了“eLEAP”(无金属掩膜蒸镀),而今年,日本的SEL(半导体能源实验室)再次呼吁关注非FMM OLED技术。SEL是一家以研究为导向的公司,在申请和注册专利后,主要通过专利许可业务产生销售。截至 17 日,SEL 已在韩国公布并注册了 4,329 项专利。

5月在美国举办的全球最大展览在大会的SID上,除了JDI,还有SEL、中国的维信诺(技术名称ViP)和韩国的崇实大学都展示了非FMM方式的OLED技术。当时有报道称,三星显示相关人士参观了SEL展位并与之举行了会议,在SID展会之后,SEL相关人士也访问了三星显示,并再次介绍了他们的技术。

一位参加 SID 的业内人士评论称:“与其他展品不同,SEL 展品中的缺陷(Defect)不是很明显。根据 SEL 在 SID展会 时的说明,封装的工艺顺序(从水分和氧气中保护OLED)与其他公司的工艺顺序不同。另一位业内人士说明称:“SEL 在曝光工艺之后继续进行封装工艺。他说,“在曝光过程中包括的湿法蚀刻工艺中,OLED可能会暴露在水分和氧气中,因此首先进行封装工艺,但SEL表示,OLED像素不会通过使用特殊材料暴露在湿气和氧气中”,并称“缺乏具体性的说明”。

三星显示也对非FMM OLED表现出浓厚兴趣,但有一个绊脚石需要立即解决。问题在于,各家公司披露的非FMM OLED技术彼此相似,因此即使三星显示不仅使用自己的非FMM OLED技术,还通过购买或许可协议使用特定公司的专利,也面临其他公司专利侵权的风险,或者其他公司可以轻松回避设计。这意味着三星显示很难在该技术领域实现垄断。

因此,这与此前当三星显示进入一个新市场时,选择垄断相关技术和设备,并阻止竞争对手至少几年内无法进入的策略不同,可能需要一个另外的介入方式。当三星显示收购美国RGB OLEDoS公司eMagin时,业界观察到三星显示将积极开发RGB OLEDoS,并认为三星显示会重复其垄断所有相关技术并开展业务的商业行为。

非FMM方式OLED,可实现多品种小批量生产

尽管如此,预计三星显示将不得不为非FMM OLED技术做准备。这是因为,虽然目前很难马上将其商业化,但如果真正商业化,该技术将可能给OLED市场带来巨大的变化。一位行业相关人士说明称,“通过非FMM方式的OLED,我们可以期待打开一个可以小批量生产多品种产品的市场”,并称“我们可以进入一个不同于现有使用FMM方式OLED的少品种大规模生产的市场。

在此之前,今年6月,韩国显示创新工艺事业团金永锡(音译)团长在“2023 SID复盘研讨会”上表示,“韩国OLED产业已经基于FMM和像素结构设置了专利壁垒”,并称“韩国面板厂商也在研发采用半导体曝光工艺的OLED技术,但如果这些技术商业化,FMM技术壁垒将被消除,韩国OLED产业将可能会出现巨大的结构性变化。

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