日本OLED金属遮罩“竞争战”:DNP蚀刻遭遇电铸技术挑战

黯影冰风
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被视为次世代显示科技的OLED显示技术,目前在生产成本与分辨率方面,仍无法与液晶显示技术抗衡,原因之一在生产过程的金属遮罩,很难兼顾大面积、低重量、低热膨胀需求,因此现在日厂除继续精进蚀刻遮罩技术外,同时发展电铸与多材料遮罩技术,期待有所突破。

日本电子零组件产业新闻报导,目前OLED面板的生产技术,几乎都是蒸着式,将OLED材料加温蒸发后,沉积于基板上,在材料沉积前先在基板上放置金属遮罩,则OLED材料就只会沉积在没有被遮罩盖住的部位,形成必要的回路。

而要提高OLED显示面板的每英吋画素值,就必须要有精密的金属遮罩,但是高精密度金属遮罩,在使用时会碰到二个问题:一,金属材质热膨胀不可太明显,否则蒸发材料冷却时,遮罩变形,线路便难以精确;二,遮罩不可太重,否则安置时容易歪曲变形。

目前OLED面板用金属遮罩制造技术,大致有三种:一,蚀刻;二,电铸;三,多重材料复合产品。而主要的OLED面板用金属遮罩制造厂:大日本印刷(DNP)、凸版印刷(Toppan)、达运,采用的都是蚀刻技术。

鉴于苹果(Apple)带来的手机OLED面板潮,市场需求大增,相关的金属遮罩全球市场规模,可从2016年的2.05亿美元,在2019年增为8.02亿美元,几乎达4倍,因此大日本印刷计划在2020以前投资60亿日圆(约5,430万美元),让该厂OLED用金属遮罩产能,增为3倍。

在蚀刻金属遮罩领域技术落后者也另辟蹊径,如日本模具大厂Athene与Hitachi Maxell,就走向擅长的电铸技术领域,开发板厚仅5微米(μm)的铁镍合金遮罩,热膨胀率仅常用镍钴合金遮罩的一半,有助于大基板生产高分辨率OLED面板应用。

另一种应付热膨胀的方法,则是树脂与金属混合材料遮罩,半导体设备厂V-Technology目前已做到厚度5微米,且成膜位置精度从过去的3微米,精进到2微米,目前正朝1微米以下的范围发展。

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