全球看点：打破日本垄断！OLED关键材料FMM首次国产

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全球看点：打破日本垄断！OLED关键材料FMM首次国产

2023-01-30 19:26:40 来源：快科技

1月30日消息，近年来，随着京东方、TCL华星等众多国产显示面板厂商的迅速崛起，国产LCD的出货量已经拿下了全球超过67%的LCD面板市场份额，但在OLED面板市场，国产面板厂仍在奋起直追，特别是在制造OLED所需的设备和原材料上仍受制于国外厂商。

近期，国产厂商寰采星科技首次打破日本垄断，成功量产了OLED面板制造所需的关键材料FMM（Fine Metal Mask）。

OLED加速渗透，国产OLED产能增长迅猛

(资料图片仅供参考)

随着 OLED 技术的不断成熟，OLED 面板商业化趋势逐步体现，市场规模在不断增长。

根据 DSCC 的数据，OLED 的渗透率在逐步提高，预计在 2022 年 OLED 在显示领域的渗透率与 LCD 持平，2023 年的渗透率将超过 LCD。

根据Omdia预计，从2021年到2028年，OLED 显示面板的出货面积需求将以11.6%的复合年增长率增长，达到3070万平方米。

△2016-2023 全球 OLED 渗透率（资料来源：DSCC）

随着OLED 面板市场规模的不断增长，也带动了上游 OLED 材料市场的快速发展。

根据 Omdia 的数据，预计 2021 年全球 OLED 材料市场规模将增长 40%，达到 17.54 亿美元；小尺寸 RGB OLED 材料将占据 OLED 材料市场总规模的 70%；大尺寸 OLED 材料将增长 69%，达到 5.41 亿美元，市场规模巨大。

预计2022年全球OLED材料销售金额将达到21.95亿美元，同比增长30%，到2025年，OLED材料市场销售金额有望达到29亿美元。

从国内OLED产业发展来看，随着OLED 技术的不断成熟，其应用越来越广泛，特别是手机厂商加速导入国产OLED屏幕，国产OLED面板厂商也在持续扩大OLED 产线布局。

目前，中国大陆厂商已建及在建的 OLED 产线超过20 条，这些产线全部建成投产之后，预计产能约为 88.65万片/月。

数据显示，2021年，我国OLED市场规模已经达到了2632亿元，同比增长31.3%；预计2022年，我国OLED市场规模将达3225亿元。

据Omdia预测，单看已公布的OLED产线，到2026年，中国OLED面板产能有望占到全球产能的49.04%，与韩系OLED面板产能平分秋色。

随着国产OLED的崛起，也将直接带动国产OLED原材料产业的发展。

OLED核心材料仍受制于人

OLED 也称为“有机发光二极管”，平板显示技术之一，具有自发光的特性，因此其具有一种专属的原材料，即有机发光材料。

有机发光材料是 OLED 面板的关键核心材料，直接决定了面板的发光特性，在成本中占比 23%，同时也是技术壁垒最高的领域之一。

OLED 基本器件结构包括阴极、电子注入层、电子传输层、有机发光层、空穴传输层、空穴注入层、阳极和基板。

有机发光材料按照用途可以分为发光功能材料、空穴功能材料和电子功能材料，其中发光功能材料可进一步划分为红光主体/掺杂材料、绿光主体/掺杂材料和蓝光主体/掺杂材料。

发光功能材料按照代际划分，可以分为荧光材料、磷光材料和 TADF 材料。

荧光发光是第一代发光技术，发光效率较差，仅为 25%。

磷光是第二代发光技术，发光效率和发光效果好于荧光材料。目前红光、绿光材料已经处于磷光材料技术阶段，其中磷光材料已经规模化应用；而蓝光磷光材料目前还处于研发阶段。

第三代发光技术是热活化延迟荧光材料（TADF），目前仍然处于研发阶段，尚未实现商业化应用。

OLED 有机发光材料的生产流程可以分为中间体、前端材料和终端材料三个阶段。

首先是将有机发光材料的化工原材料合成中间体；再将中间体通过一步或者多步工艺合成前端材料；最后对前端材料进行多次升华提纯后得到终端材料。终端材料即为升华后材料，可以直接蒸镀到基板上用于 OLED 面板的生产。

前端材料纯度相对较低，其技术壁垒相对较低。

终端材料是直接用于 OLED面板的制造，对于纯度要求高，一般纯度要求为 6-8N （99.99999%-99.999999%）以上。

若使用了纯度不达标的终端材料，不发光的杂质会使得 OLED 显示屏出现黑点，并且会加速有机发光材料整体的氧化过程，导致大面积花屏、黑屏的现象，降低面板的使用寿命。因此终端材料具有很高的技术壁垒和专利壁垒。

目前，在中间体和前端材料的国产化方面，国产厂商也在加快推进。

万润股份、瑞联新材、阿格蕾雅等企业实现了中间体和前端材料的量产，并且成功进入终端材料的供应商。万润股份客户以德国默克为主；瑞联新材主要是以空穴传输层材料和荧光蓝光发光层材料为主；而阿格蕾雅研发且具备量产能力的 OLED 材料达四十多种。

终端材料对于升华提纯的要求高，技术壁垒较高，核心技术和专利长期都掌握在海外少数厂商手中，市场也主要被美、日、韩、德等海外企业垄断。

主要厂商包括日本出光兴产、德国默克、美国 UDC、陶氏化学、住友化学等，前三大厂商的市占率超过 65%，市场集中度高。

△2019 年全球 OLED 材料市场份额（资料来源：新材料在线）

美国 UDC 在红光、绿光磷光掺杂材料专利上具有垄断地位，陶氏化学占据了红色发光材料绝大部分市场份额；日本出光和德国默克占据了蓝色荧光材料大部分市场份额。

相比之下，国产厂商还存在着升华速率低下、单体材料纯度不高、连续升华技术未突破、升华工艺繁琐等问题，目前只有少数几家厂商具有终端材料生产能力，国产化水平低，通用辅助材料国产化率约为 12%，而发光功能材料国产化率不足 5%，进口依赖严重。

另外，在将终端材料蒸镀到基板上的过程当中，还需要用到掩膜版，这是OLED蒸镀工艺中必不可缺少的高价值核心生产耗材，需要定期更换，生产成本较高，决定了OLED屏幕生产的良率和分辨率。

OLED蒸镀工艺所需的掩膜版主要被日本厂商所垄断，这也是国内极为薄弱的关键一环。

打破日本垄断，寰采星实现FMM量产

通常蒸镀工艺使用的掩膜版可以分为Open Mask和FMM。

Open Mask是在显示屏启动的范围内没有遮挡部位的开放式掩膜版。在显示器的工作范围内如果没有遮挡区域，将无法沉积整个显示器表面。

当用一种颜色的发光材料沉积发光层或沉积到EIL、HTL层时，可以使用它。

FMM则是精细金属掩模版，主要是用于在OLED显示器的基板上沉积作为发光体的有机物。

它是“带有小且密集孔的薄金属掩模板”，它的作用是使发光有机材料沉积穿过掩模并沉积在基板上的所需位置上（小孔越密集，生成的像素点越小，分辨率越高），是用来解决蒸镀有机材料RGB三基色的像素阵列涂布，也是目前唯一实现量产的彩色化技术方案。

比如，京东方的B12和三星显示的A4E，都是基于精细金属掩模板（FMM）工艺的OLED工厂。

△Open Mask和FMM

作为FMM是OLED面板蒸镀工艺中的关键材料，根据群智咨询预计，2021年全球FMM市场需求规模近37万条。

随着FMM厂商的良率提升和新产能的释放，到2025年全球FMM供应规模将近60万条。随着相关厂商OLED产能的扩大，导致FMM等上游材料出现供应紧张情况，其供需缺口也进一步扩大。

群智咨询预计，全球FMM供需比在2021年缺口最大为31%，若FMM厂商投资扩产及良率提升进展顺利，预计到2025年FMM供需关系才得以有效缓解。

从FMM的供应格局来看，此前全球只有日本DNP、TOPPAN两家企业供应商，其中DNP占据了90%的市场份额，有着垄断性优势。

DNP还与三星签署有垄断性合约，把技术含量最高的产品卖给三星Display，且占据绝大部分的产能，国内面板厂商只能购买购买品质相对差一些的产品。

此外，有消息显示，中国及韩国的面板厂商采购NDP的FMM材料都要被迫签订排他性协议。

为了打破日本厂商对于FMM的垄断，近年来国内的寰采星科技、众凌、达运、奥莱电子、高光半导体等厂商纷纷发力 FMM 领域，但是他们缺乏优质的 FMM 材料—— Invar（铁镍合金）来源，绝大部分厂商 FMM 推进速度较慢。

据集微网援引供应链的最新消息显示，寰采星科技的FMM已经成功量产，打破了日本对FMM材料的垄断，填补了中国 FMM 的空白，并已导入了和辉光电的第六代AMOLED生产线，获得了部分三四线手机厂商的认可。

资料显示，寰采星科技（宁波）有限公司成立于2019年，注册资本约4189万元，是国内OLED半导体显示用精细金属掩膜版（FMM）产业化及工艺技术综合解决方案的高新技术企业。

公司创始团队由全球半导体显示领军人物刘秉德领衔，汇集全球半导体显示行业领军级运营团队和全球领先的金属掩膜板核心技术团队以及行业内知名供应商的销售团队，包含两位国千专家和两位深圳“孔雀计划”专家。

目前，寰采星科技已拥有百余项 FMM 专利，完成两项国家 "863 项目计划 "，并已在宁波投建了中国首条第六代 FMM 量产线。

去年四季度，寰采星科技二期扩产项目也已正式启动。

关键词： OLED 打破日本垄断OLED关键材料FMM首次国