干掉FMM，光刻造像素正在改写OLED的故事

来源：市场资讯

（来源：OLEDindustry）

OLED早已不是手机专属屏幕。

AI设备浪潮之下，终端对低功耗显示的需求持续走高，OLED开始从智能手机、电视，往笔记本、桌面显示器、车载屏等领域渗透。但长期居高不下的面板成本，始终拦在OLED 大规模普及的路上。而成本的根源之一，就是传统精细金属掩模（FMM）蒸镀工艺自带的物理天花板。

一场抛弃FMM的产业变革正在发生。JDI的 eLEAP、维信诺ViP、LGD FLiPP、三星显示MPO，中日韩面板厂拿出了基于光刻的无掩膜像素方案。看上去完美的技术路线，能不能真正把OLED的价格打下来？

FMM，困住中大尺寸OLED的那层金属薄膜

OLED的发光原理很简单，那就是有机材料通电自发光。制造时先在玻璃基板做好TFT驱动电路，再把红、绿、蓝三色发光材料精准沉积到对应像素位置，这个环节叫做像素图案化。

过去手机等中小尺寸 OLED，依靠FMM精细金属掩模来完成图案化，FMM是一块布满微米小孔的超薄金属板，生产时和玻璃基板高精度对齐，然后有机材料穿过孔洞蒸镀，依次完成 RGB 三色像素。

这套工艺在小尺寸屏幕里足够好用，但基板一旦做大，麻烦接踵而至。

金属掩模面积越大，自重下垂越明显，掩模孔洞和基板像素就越容易错位，会直接造成混色、像素失效等问题，同时反复对位、分离掩模也会拖慢整条产线节拍，即便行业推进到8.6 代OLED产线，也只能用 “对半切基板” 的妥协方案，缓解掩模形变问题。

除此之外，FMM本身就是昂贵耗材，掩模加工、维护、更换持续增加成本。蒸镀过程里，大部分有机发光材料会被金属掩模挡住，利用率仅40%，昂贵的发光原料大量浪费。像素之间还要预留掩模挡墙空间，限制了开孔率，屏幕亮度、寿命和功耗都因此受限。

笔记本、显示器这类中大尺寸IT屏幕，想要真正放量，必须摆脱FMM的物理限制，无 FMM光刻像素化技术，就是产业找到的破局方向。

借鉴半导体光刻，换一种方式造OLED像素

无FMM的思路，和传统FMM蒸镀是完全反过来的。

图片来源：维信诺

不再靠金属掩模定点蒸镀发光材料，而是先在整块玻璃基板上整面涂上对应颜色的有机发光层，再引入半导体领域的光刻、曝光、刻蚀工艺，只保留像素区域的发光材料，把其余多余部分剔除。重复 R、G、B 三色光刻流程，就能成型完整像素阵列。

最大难点在于OLED有机材料很脆弱，怕化学试剂、怕水汽。光刻时必须在发光层上方增加保护层，隔绝光刻药液侵蚀，只刻掉多余区域，保护有效像素发光层不被破坏。这也是 OLED光刻和传统半导体光刻最大的区别。

工艺如果跑通，成本收益很直观。没有FMM下垂、对位偏差的困扰，8代甚至更大尺寸母基板可以完整使用，不用对半切割。像素之间不再需要预留掩模挡墙，像素间距可以压缩，开孔率大幅提升。

更高的开孔率意味着，同等亮度下发光元件负荷更低，屏幕寿命更长；同等功耗下亮度更高，刚好契合AI终端低功耗需求。同时，昂贵的FMM耗材不再需要，有机发光材料利用率也会显著提升。

目前行业已经有三套代表性方案。

日本JDI最早推出无FMM路线 eLEAP。官方数据显示，对比传统FMM，eLEAP开孔率突破60%，亮度翻倍，寿命提升三倍，原生支持高分辨率、大尺寸面板。

图片来源：JDI

国内维信诺在2023年发布了ViP维信诺智能像素化技术，依靠光刻独立成型RGB发光像素，这项技术能把开孔率从29%提升至69%，最高支持1700ppi。目前，维信诺已经在合肥8代ViP 产线部署核心光刻设备，6代ViP 产线产品已经供给可穿戴设备，手机、笔记本原型产品持续推进。

图片来源：维信诺

LG Display今年8月发布FLiPP无FMM像素技术，瞄准8代线IT OLED市场。FLiPP开孔率可达65%，相比传统FMM的42%提升约55%；亮度提升1.6 倍、寿命延长2.4 倍，功耗下降13%。生产端，23.5英寸面板基板利用率从75% 提升至93%，有机材料利用率由40% 提升到74%，蒸镀工序时间缩短约40%。LGD还在评估复用现有LCD、WOLED产线改造落地FLiPP的可能性。

图片来源：LGD

三星显示的MPO无FMM项目也在这场竞赛中迎来转折。该项目曾一度搁置，而在拆解评测维信诺ViP手表OLED面板后，三星显示推翻了此前对无FMM技术的负面预判，并已重启项目开始打样。

从字面参数看，无FMM方案在性能与生产效率上全面优于传统FMM，中日韩厂商，已经在OLED底层制造工艺上开启新一轮竞赛。

不是万能解药，量产才是真正的大考

抛弃FMM不等于万事大吉，旧障碍消失，新难题随之而来。

LGD曾提出的无FMM量产三大核心条件包括有机发光层封装保护技术、像素独立供电结构和适配有机材料的干法 / 湿法刻蚀技术。整套工艺要求在保护敏感有机材料的前提下完成微米级精准刻蚀，保护层一旦出现微小破损，发光层就会失效，直接带来良率损失。

大基板面内均匀性是另一道坎。8代母基板尺寸巨大，光刻、刻蚀、薄膜沉积，都要保证基板中心和边缘的膜厚、像素形态高度一致。一旦出现偏差，同一块基板产出的面板就会出现亮度、色彩不均。

成本层面更是一场博弈。无FMM省去掩模耗材、减少有机材料浪费，但新增整套光刻设备投入，工艺流程也变得更长。短期来看，设备资本开支、新工艺良率爬坡成本，很可能抵消掩模节约带来的收益。只有长期稳定工艺，持续拉高良率，才能把性能优势转化为面板降价。

困扰IT OLED市场的寿命不足和售价偏高这两大痛点，也不会随着技术发布就立刻消失。这项技术能不能兑现期待，推动OLED走进更多笔记本、显示器，最终要看产线良率爬坡、工艺稳定性和产业链配套。

AI时代，屏幕不再只是简单的显示窗口，终端对功耗、亮度、寿命的要求越来越苛刻。OLED想要走出手机市场，拿下中大尺寸赛道，FMM工艺已经摸到天花板。

无FMM光刻像素化，本质是把半导体精密光刻能力引入OLED制造，改变了像素成型的方式。中日韩厂商的同台竞技，意味着竞争重心已经从像素设计、材料，下沉到底层制造工艺。

技术蓝图已经绘好，但量产马拉松才刚刚起跑。无FMM不是一场一蹴而就的革命，而是光刻设备、有机材料、薄膜封装、刻蚀工艺协同迭代的系统性工程。未来几年，无FMM的良率与成本表现，将决定OLED能否打破壁垒，成为IT终端的主流屏幕的新方案。