憑藉優異的顯示特性，OLED成為下一代新型顯示技術路線中呼聲最高的技術之一。國內面板企業爭相跟進佈局，目前國內已建成的OLED產線已超全球總數的一半。面對國內即將爆發的OLED產能，作為OLED面板生產過程中最核心的材料——金屬掩膜版也隨之迎來巨大的市場機遇。
決定產品良率和品質的核心耗材
終端電子產品類型日趨豐富，對顯示屏幕的要求也越來越高，平板顯示行業也在不斷適應其變化。目前，主要面板廠商正在加強OLED面板產線的投資力度，截至2020年2月，全球已建成共25條OLED產線，其中我國已建成的OLED產線為13條。據WitsView預測，到2021年，我國OLED產線月產能將超過45萬片，佔全球產能的26%。
山東奧萊電子總裁隋鑫告訴《中國電子報》記者：“每條OLED 6代線每年大概需要消耗200套金屬掩膜版，我國OLED產線還在不斷增加，OLED金屬掩膜版市場空間非常大。”
隨著OLED面板行業整體投資速度的加快，OLED產業鏈配套正在快速擴張，許多企業看好OLED產業的發展前景，從2018年開始增加對掩膜版行業的投資。
2018年8月，聯創電子發佈公告稱，將投建高精密金屬掩膜版項目；2019年1月，清溢光電8.5代及以下高精度掩膜版項目奠基；2019年12月，山東奧萊電子宣佈投資生產金屬掩膜版，三階段完成後預計年產值可達20億元；2019年末，寰採星科技開始進行高精度金屬掩膜版(FMM)項目建設；2020年6月，樂萌精密科技新增投資2億元擴建OLED金屬掩膜版產線項目；2020年8月，浚潁光電OLED高精度金屬掩膜版生產線和CVD Mask項目投產，年產值預計可達50億元。
“如果說蒸鍍是OLED心臟，那麼金屬掩膜版就是蒸鍍的根本。”隋鑫表示，金屬掩膜版是OLED蒸鍍工藝中必不可缺少的高價值核心生產耗材，需要定期更換，生產成本較高。其主要材料是金屬或金屬+樹脂，主要作用是在OLED生產過程中沉積RGB有機物質並形成像素，在需要的地方準確和精細地沉積有機物質。它在OLED面板生產過程中非常關鍵，決定了OLED屏幕生產的良率和分辨率。
據瞭解，應用於AMOLED產品的金屬掩膜版主要是以金屬為基本材料的Shadow-Mask，包括CMM和FMM兩種。其中，CMM即Open-Mask，主要被用於大尺寸OLED面板生產過程中；FMM即高精度金屬掩膜版，則主要用於中小尺寸OLED面板製造過程中。
業內人士分析稱，隨著更多OLED面板產線投產並實現量產，中國平板顯示行業對金屬掩膜版的需求量也將逐年增加。預計三年後，該需求量將提高50%。
國內廠商加緊佈局FMM
目前，金屬掩膜版廠商主要集中在日韓兩國，例如，大日本印刷株式會社、凸版印刷株式會社、Ponngwon化學株式會社、SEWOO COPORATION等。而國內涉及金屬掩膜版生產的企業屈指可數，且大多以生產CMM產品為主。雖有部分廠商已經開始涉獵FMM產品，但是目前仍處於測試研發階段，還未能實現量產。
“中國雖是需求量最大的市場，國內生產的金屬掩膜版質量還有待提高，此前的產品更多應用在中低端市場，應用於8代及以上的大尺寸OLED面板的金屬掩膜版和高精細金屬掩膜版仍然以進口產品為主。”賽迪顧問高級分析師劉暾在接受《中國電子報》記者採訪時介紹說。
隋鑫認為，日韓OLED產業化較早，金屬掩膜版廠商很早就開始涉足產業配套，佔據了行業先機，在技術積累上優勢明顯。作為後來者的國內金屬掩膜版廠商，一時還很難超越他們積累多年的生產技術，只能生產一些小尺寸和低精度金屬掩膜版。
據研究機構Omedia預計，高精度金屬掩膜版市場將以38%的年複合增長率從2017年的2.34億美元增長到2022 年的12億美元。
寰採星科技副總經理武斌表示，OLED面板廠商在積極促進供應商多元化，掩膜版廠商需加快產線的推進速度，搶佔先機。在實現大尺寸和高精度金屬掩膜版(FMM)量產後，廠商將在國內開拓出更多市場空間。
電子材料與器件資深高級研究員朱海彬在接受《中國電子報》記者採訪時介紹說，FMM是比紙還薄的金屬片，在顯示屏相應的區域內，需要利用半導體制程設備蝕刻出數百萬個孔，這些孔不僅細小，位置排列講究，形狀還不規則。紅黃藍三原色需要通過三套不同的FMM，密集、規律、均勻地蒸鍍在基板上，所以這張掩膜版的質量直接決定了顯示產品的品質。
此外，由於FMM比紙還薄，所以在製作和使用過程中，易受到如重力、壓力、磁力等應力的作用，尤其是在生產大尺寸FMM時會有彎曲下垂等問題。FMM不僅在應力作用下會產生蠕變行為，並且蒸鍍有機材料的熱量釋放還會產生熱膨脹。
“FMM生產難度極高。即使有最精密的半導體制程設備，如果沒有長期的，數以萬計、億計的實驗和參數積累，依然生產不出一張合格的FMM。”武斌表示。
上游材料供應商集中度較高
隨著手機、平板電腦等移動終端向著更高清、色彩度更飽和、更輕薄化發展，OLED屏的分辨率和PPI越高，金屬掩膜版也就越趨向精細化。
如果需要製造高精度FMM，就需要更高級的INVAR合金(鐵鎳鈷合金)——即超因瓦合金，這種材料最大的特點就是膨脹係數約等於0，在高溫蒸鍍過程中不會變形，在微米級蒸鍍過程中顯得尤為關鍵。
金屬掩膜版行業主要原材料供應商也較為集中，日韓及歐美廠商的產品性能優異，被主流廠商廣泛採用。比如，上文提到的超因瓦合金材料主要由日立金屬供貨。大日本印刷(DNP)生產的FMM原材料便來自於日立金屬的獨家供應。
PPI會影響FMM的效果，最終影響OLED屏的分辨率。DNP生產的FMM不僅可以做到最薄，PPI還可超過520，暫時還沒有其他廠商可以做到。三星也因大日本印刷提供高質量的FMM，而一直在中小尺寸OLED產業中佔有優勢。
早前，為降低材料成本並提升產品質量，日本Hoya和韓國LG-IT已經向行業上游環節延伸，具備了研磨、拋光、鍍鉻、塗膠等金屬掩膜版基板全產業鏈的生產能力。目前，我國企業也正在上游原材料領域尋求技術突破。
“上游原材料被日韓企業所掌握，這也是限制我國金屬掩膜版產業發展的一個痛點。目前，我們正與歐洲相關材料企業合作，以豐富供應鏈。同時，為突破瓶頸，我們也在實驗線導入了國內原材企業的產品進行測試，相互配合，做到發現問題、解決問題、改善產品、再次測試。”隋鑫表示。
朱海彬認為，由於金屬掩膜版具有製造複雜性，生產設備投入高、工藝難度大、上游材料供應集中度較高，因此在需求持續增加的情況下，行業發展還需要全產業鏈的配合。
