迎接新一轮军备竞赛,“OLED行业光刻机”FMM实现全国产化

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OLED领域向来被视作韩国显示行业的“最后堡垒”。自2021年中国在LCD领域成功夺取头把交椅后,韩国的显示巨头三星、LG等便全力致力于捍卫其在下一代显示技术领域的领先地位。然而,2024年第一季度,Omdia的数据显示,在中小尺寸OLED领域,中国企业于全球的市场份额已攀升至49.7%,首次在市场份额上超越了韩国的49%。随着OLED迅速走向大尺寸,国内外众多显示面板厂商纷纷积极布局,展开了新一轮的激烈角逐。在中小型OLED市场已成功站稳脚跟的中国厂商,无疑为未来在OLED市场全面实现对韩国的赶超筑牢了坚实基础,这场显示技术领域的竞争正朝着更加激烈且充满机遇的方向发展。

然而,中国OLED若要达成真正意义上的全面超越,依然面临诸多挑战。在部分细分领域的材料末端,长期遭受老牌海外企业的掣肘,尤其是在直接关乎OLED显示效果、被誉为“OLED行业光刻机”的FMM精密金属掩膜版及其Invar36金属薄带原材料方面,更是多年来深陷受制于海外单一供应商的困境。在全球市场上,高品质的Invar36铁镍合金一直被日立金属垄断,而日立金属又与DNP签署了独家供应协议和优等品排他协议。仗着原材料优势,DNP在全球市场一直处于主导位置,也因此奠定了三星、LG等韩国OLED面板厂商在全球市场的竞争优势。

关键材料受限问题使得中国OLED产业在向高端迈进的道路上面临巨大压力。现在,这一局面正被众凌科技等国产厂商逐渐打破。

众凌科技打破FMM海外垄断困局

FMM是OLED蒸镀工艺中的消耗性核心零部件,用于定义OLED显示屏幕上的数百万颗30—40微米AMOLED红绿蓝发光像素图形,其好坏直接决定了OLED显示面板的显示技术表现和品质,其核心原材料是Invar36铁镍合金。FMM的主要最大门槛在于获得高质量的Invar合金卷材,Invar合金成分主要为铁63.8%,镍36%,及少量其他元素,其热膨胀系数极低,具备导磁性,能在很宽温度范围内不发生形变,在OLED蒸镀环节保障了像素点的精度,是该环节不可替代的材料。

成立于2020年的众凌科技,致力于OLED面板生产用核心冶具FMM的规模化量产以及高品质国产化替代,为OLED面板客户提供整体解决方案。2021年底众凌科技第一批产品试产,2022年9月首次在行业主流G6世代OLED客户成功量产与海外同等规格的高端产品,直接应用于我国主流手机品牌旗舰终端,品质达到国际先进水平。之后于2023年首次打破海外垄断困局,成功向下游客户供应全品类G6 FMM产品,覆盖到中高低端各类产品,包括20um厚度超高分辨率产品,以及产品宽幅350mm以上的超大宽幅产品,产品技术覆盖能力为国内唯一,全球唯二。至2024年,众凌科技的产品已经开始在国内各大主流G6面板厂规模化量产,公司营收较23年翻了近7倍。随着众凌科技各类产品开始全方位逐步替代进口供给,占全国FMM需求95%以上的G6世代FMM产品长年被海外限制的局面,已开始逐步瓦解。

近日,众凌科技再次发布了两项重大技术成果,一是与包括山西太钢不锈钢精密带钢有限公司在内的三家钢铁企业联合研发的全国产大宽幅FMM用Invar金属薄带量产成功,这是从原料开始到最终薄带产出完全国产的产品,在国内尚属首例。二是大尺寸产品用G8.6 FMM产品的试量产成功,这也是继日本DNP在去年6月宣布给三星试产G8.6大宽幅FMM之后,全球第二例试量产成功的产品,为国内首例。这两个新技术的发布,无疑我国AMOLED行业注入了一针 “强心剂”,极大增强了我国在该领域超越韩国企业的信心与实力,为我国显示产业在全球竞争中赢得了关键的战略优势。

目前太钢精带的可量产Invar薄带产品宽幅已达400mm,厚度精准至25um,厚度均一性控制在≤0.7um,完美契合FMM行业主流需求规格,有力填补国内空白。未来产品宽幅将向500 - 600mm大步迈进,厚度有望减薄至15um级别,以卓越品质赋能更大尺寸、更高分辨率的OLED显示需求。这一材料的国产化,宛如一把利剑,斩断了我国FMM产业对单一供应商的依赖枷锁,大幅降低品质与交付风险。依托全国产产业链的精准管控,材料品质跃上新台阶,FMM制程中的材料缺陷将显著减少,良率与客端品质大幅提升,标志着我国FMM产业从原材料到成品的全链条国产化愿景在被海外限制十多年后,终于照进现实。

携手太钢精带攻克FMM国产化核心瓶颈

事实上,早在2014-2018年前后,国内就有多家企业研究FMM的国产化问题,但是大多都成为了“殉道者”,原因是这个体量不大的细分市场却有着极高的门槛。FMM行业面临Invar原材料和产品的双垄断门槛。如要破局,必须同时破除材料瓶颈和商业垄断问题,否则就会如同这些殉道者一般被滚入历史的车轮。

从商业角度来看,作为关键的上游原材料,FMM需求Invar体量太小,全球市场仅6亿人民币/年,国内大型钢厂基于自身体量(都是千亿体量),无法从投入产出角度符合商业利益有动力去开发超薄Invar。从技术层面来看,由于OLED和FMM产业前期的垄断原因,彼此上下游也都属于黑箱行业。上中下游之间理解非常浅,上游无法洞悉下游现在及未来的价值点,并针对性的进行改善和技术开发。特别是钢铁行业的粗放式规模化加工距离半导体级别的微米级别精细加工,行业鸿沟巨大,靠上游自己主动开发去穿透下游难度极高。

众凌科技总经理徐华伟在接受集微网采访时指出,FMM生产中,Invar合金开发面临诸多困难,建立标准是最艰巨的任务,因其产业非标,需从头寻找物理控制点,包括压延、材料性能控制(如一致性、均匀性、平整度)以及核心技术(热处理、微观组织控制等)方面都存在难题。同时,传统钢铁行业与FMM行业对材料要求差异大,FMM对材料要求极高,达到金属材料领域的天花板。

山西太钢不锈钢精密带钢有限公司(太钢精带)在金属材料研发与生产方面具备深厚实力,双方的合作成为此次技术突破的关键。太钢精带工艺技术负责人廖席表示,此前太钢在该行业接触过国家项目产品,但因各种原因未持续。众凌和太钢合作后,双方定位明确,深度介入产业链研发。双方合作源于机遇与信任,彼此投缘且信任度高。太钢在后端加工中向众凌反馈信息,双方通过不断学习、试验和改进,逐步攻克技术难关,实现材料性能的优化,实现深度联合创新。

“FMM市场体量并不大,在国内只有几十亿元的市场,但它带动的是上万亿元的面板行业。”廖席指出,“钢铁作为传统行业,在当前产能普遍过剩的情况下,我们也需要找到创新方向和新的增长点。”

“FMM及Invar在市场中属于极其细分而品质又要求极高的赛道,传统企业打法在这两个产品上都难以适用。唯有对上下游有深度了解,并能够将产业链技术链条打通,才能够将近似于黑箱中的FMM及其原材料Invar长期受限的困局打破。”徐华伟表示,与太钢精带合作成功的关键在于双方的信任与协同,在情怀、技术和商业方面形成了紧密且有效的逻辑体系。

在情怀上,双方凭借对技术的热爱和产业情怀,勇担打破国外垄断、填补国内空白的使命,在行业困境中积极寻求创新突破,为国家产业发展贡献力量。技术层面,建立深度协同研发模式,采用分段式开发策略降低难度、提高效率,持续创新迭代以保持领先,实现全链条技术优化。商业方面,基于信任共同分担成本风险,追求可持续商业回报,通过优化产品、拓展市场等确保量产盈利,为未来发展奠定基础,共同推动了FMM国产化进程,在OLED行业发挥着重要引领作用。

历经三年磨一剑,在双方的精诚合作下,终于于2024年末一举实现了FMM产业全链条的国产化。这是我国企业第一次实现从原材料采购→熔炼→热轧→粗轧→精轧到成品INVAR薄带的全国产化链条供应。这也意味着,韩日联盟通过Invar材料-FMM等关键材料的限制供给与品质差异供给来压制中国AMOLED产业赶超韩国企业的战略效果将被大幅削弱,我国AMOLED产业将不再受制于核心模具FMM的限制,能够在品质与技术层面真正与韩国三星、LG等企业一较高下。

迎接G8.6世代OLED新一轮“军备竞赛”

得益于OLED显示的技术日益成熟,其优势愈发明显,OLED在手机端对LCD技术的渗透和替代已超过50%。而仍旧以LCD技术为主流的中大尺寸显示产品,也已开始逐步进行技术迭代,向OLED技术转移。车载、平板、笔记本、桌面显示等诸多显示产品开始尝试将LCD屏幕替换为OLED技术。

包括三星显示、LGD、京东方、维信诺、华星光电等在内的显示面板企业对第8代及以上OLED产线的投入越来越多,这些都将决定掩膜版的尺寸注定趋于大型化,市场对高精度、大尺寸的超精细金属掩膜版FMM的需求也将大幅增加。

图:G6G8.6产品对于排版效率的差异,以及FMM尺寸大小差异

徐华伟介绍,众凌科技这次在国内率先实现大宽幅G8.6世代FMM产品试量产成功,是全球继日本DNP后第二家达成这一壮举的企业。该产品宽幅达到350mm以上,长度延展至1.7m,产品面积较G6产品激增近40%,规格达到行业主流需求水平,彰显了我国在高端FMM制造领域的雄厚实力。下游量产后,它将极大提升中大尺寸产品在OLED显示面板生产中的排版效率,为我国OLED中尺寸新兴市场拓展按下“加速键”。G8.6 FMM的国产化,彻底打破海外供应限制的“紧箍咒”,助力下游面板厂在新一轮技术竞赛中挺直脊梁,从追随者华丽转身为领航者,为我国OLED产业在全球竞争中赢得先机。

在短短几年内能取得如此成绩,得益于众凌科技从成立伊始就以对标和超越DNP为目标来布局资源投入。通过搭建深度定制的全自动化产线,在产能、产品品类、品质层面为下游客户全面兜底,以此来获得下游面板客户释放产品量产验证的合作机会。同时,通过筛选+二次处理+国产化开发三步建立技术护城河的路线,逐步解决Invar原材品质不佳和供应受限的问题。

“众凌科技与太钢精带在FMM和Invar合金领域的突破,一方面,实现了国内核心材料供应稳定性的显著提升,打破国外垄断,确保稳定供应,还能灵活响应国内客户需求。”徐华伟强调,“另一方面,众凌科技成功打开这一市场,也帮助下游显示面板客户降低了成本,增强了他们在这一原材料上的议价能力,提升了谈判话语权,为我国显示产业的发展提供有力支撑。

下一步,众凌科技将继续深耕FMM领域,加大研发投入,不断提升产品的技术水平与市场竞争力。一方面,进一步优化现有产品的性能,提高产品的精细度、宽度和强度等指标,满足不同应用场景的需求;另一方面,将积极拓展新的应用领域,如车载显示、AR/VR等,推动FMM技术在更广泛的领域应用。同时,众凌科技还计划扩大产能,预计明年第三季度设备将进入,产能将在现有基础上翻倍,基本可以覆盖国内70%左右的市场需求。

展望未来,徐华伟表示,众凌科技将继续在产品研发中紧密关注市场需求,以客户需求为导向,不断拓展产品应用领域,在超薄、超宽、超精细等方面的技术突破,为行业发展指明方向,激励更多企业加大研发投入,共同推动我国OLED业蓬勃发展。

责编: 张轶群
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