掩膜版又称光罩、光掩膜，是光刻工艺中的关键耗材，从应用角度看，主要分为半导体掩膜版和平板显示掩膜版。随着全球显示产业进一步向中国转移，以及在高世代、高精度市场需求的带动下，2025年中国平板显示掩膜版市场规模全球占比有望超过60%。不过业内人士强调，尽管我国掩模版行业发展速度很快，但还是存在产业链断层的情况，关键原材料和设备仍被掣肘。
国内厂商加速追赶
掩膜版被形象地比喻成“相机底片”。这片薄薄的材料可以根据要求刻画出不同的镂空图案，在面板生产时，通过光照在衬底上留下它的“分身”，就像“拍照”一样。作为母版的掩膜版是决定面板精细化程度的关键。
在平板显示领域，掩膜版属于高消耗材料。深圳清溢光电股份有限公司总经理吴克强在接受《中国电子报》记者采访时指出，以TFT-LCD制造为例，利用掩膜版的曝光掩蔽作用，将设计好的TFT阵列和彩色滤光片图形按照薄膜晶体管的膜层结构顺序，依次曝光转移至玻璃基板，最终形成多个膜层所叠加的显示器件，在此过程中至少需要10片掩膜版。而对于像素排列更为复杂的Mini/Micro LED和OLED来说，其所使用的掩膜版数量更多，大概需要17到24片。
随着新型显示技术的快速发展，掩膜版的需求也随之增加。根据Omidia数据，2022年全球平板显示掩膜版市场规模已经增长至52.1亿元。
受益于LCD产业向我国持续转移以及国内在建产能释放，中国（不包括中国台湾地区）平板显示掩膜版市场规模已经超过了韩国成为全球第一。根据群智咨询数据，2022年中国平板显示掩膜版市场规模全球占比达到58%，预计2025年将超过60%。
我国巨大的市场需求为国内掩膜版厂商提供了肥沃的成长土壤。但是从供给端来看，国内掩膜版厂商的供给能力与国外厂商相比仍存在较大差距。目前，四家头部掩膜版企业——Photronics福尼克斯、SKE、HOYA以及LG-IT的平板显示掩膜版销售额合计占全球的近80%。而中国厂商只有清溢光电和路维光电在全球供应端占据了一席之地，合计销售额占比约为14.6%。
为满足掩膜版产业需求，从2022年开始，我国陆续有新企业和新产线涌现。
2022年8月，路维光电在正式登陆上交所科创板时宣布募资4.05亿元用于高精度半导体掩膜版与大尺寸平板显示掩膜版扩产项目。
路维光电董事长、总经理杜武兵在接受《中国电子报》采访时透露：“未来三至五年内，路维光电将加快相关布局，扩大高世代TFT-LCD掩膜版、高精度AMOLED掩膜版的生产规模及市场占有率；同时，公司计划投资20亿元在苏州建设半导体掩膜版产线项目，持续提升半导体掩膜版产品精度和丰富产品种类。”
2023年4月，由京东方全资子公司北京京东方视讯科技和豪雅株式会社共同持股，总投资超20亿元的重庆迈特光电光掩膜版项目开工，计划2024年第四季度开始量产。
近日，清溢光电发布公告称，拟投资14亿元投入高精度掩膜版和高端半导体掩膜版生产基地建设。公告显示，其中高精度掩膜版生产基地建设项目一期主要生产8.6代及以下，应用于a-Si、LTPS、LTPO、AMOLED、MicroLED等平板显示的高精度掩膜版产品。
掩膜版迈向大尺寸、高精度
中国电子材料行业协会常务副秘书长鲁瑾在接受《中国电子报》记者采访时指出，平板显示掩模版属于定制化产品，不同下游领域的不同客户对于产品的尺寸、精度要求均有不同。
随着平板显示产业的对于大尺寸和高精度的掩膜版的需求不断增强。“大尺寸”和“高精度”已经成为我国平板显示掩膜版产业发展的重要方向。
当前，大尺寸屏幕需求引领全球平板显示产业向8+代线和10+代线迈进，由此成为掩膜版产业升级的主要驱动力。
根据Omdia分析数据，预计2025年全球G8.6及以下平板显示掩膜版销售收入预计约49.3亿元；G10平板显示掩膜版销售收入预计约6.54亿元。
据悉，平板显示掩膜版的尺寸取决于显示产品世代线，不同世代线的尺寸不一样，从G2.5到G11的平板显示掩膜版尺寸跨度可以从300mm跨越到1780mm，且产品尺寸越大，其图形精度的均一性以及图形缺陷导致的宏观视觉不良等管控难点越明显。
目前，我国掩膜版厂商已经攻克诸多难点，实现大尺寸平板显示掩膜版的量产。其中，清溢光电已实现8.6代高精度平板显示掩膜版的量产；路维光电已经拥有G11代平板显示掩膜版产品生产线；合肥丰创光罩拥有10.5代平板显示掩膜版项目。
图为路维光电G11平板显示掩膜版产品
此外，近年来，屏幕显示精度的不断提高、平板显示技术的更新迭代以及高分辨率终端显示产品的不断渗透都在推动平板显示掩膜版朝着更高精度发展，相关产品的精细化程度已经能够满足业内所需。
据吴克强介绍，目前，清溢光电的6代AMOLED高精度掩膜版的最小线宽尺寸为1.5μm，线宽精度为0.08μm，位置精度0.2μm，缺陷精度0.5μm。
而不同显示技术对于掩膜版的图形设计和精度要求不尽相同，由此也带动了掩膜版厂商生产能力的提升。
杜武兵向《中国电子报》记者介绍说，传统TFT-LCD（包含Mini-LED背光技术）像素阵列设计相对简单，最小特征尺寸基本在2～3微米，而其彩色滤光片图形尺寸基本在5微米以上。AMOLED阵列设计更为复杂，像素密度远高于传统LCD，相对来说其精度及缺陷管控难度更高。而能用在近眼显示（VR/AR）的硅基OLED（Micro OLED）的线路图形则在亚微米级别。因此，随着显示技术的不断发展，作为上游材料供应商，必须不断提升技术水平，以适应平板显示对掩膜版的曝光分辨率（最小线宽线缝）、图形精度均匀性、缺陷控制等相关环节的更高技术要求。
吴克强指出，我国掩膜版产业经过数年积累，无论是技术水平、生产能力，还是产品种类都取得了明显进步，行业不断涌现出可以适配新型显示技术的掩膜版产品和工艺。例如，LTPS掩膜版、OLED FMM（高精细金属掩膜版）、Mini/MicroLED掩膜版、3D厚胶生产技术、4K/8K高分辨率显示屏掩膜版，以及平板显示用半透膜（HTM）、PSM等先进的掩膜版工艺。
图为路维光电掩膜版生产作业现场
关键原材料和设备仍存短板
业内人士强调，尽管我国平板显示掩模版行业发展速度很快，但还是存在产业链断层的情况。例如，关键主要原材料：石英基板材料（尤其是中大型尺寸石英基板）、遮光膜等仍然依赖进口，这就意味着，即使我国掩模版企业从海外巨头手中抢得订单，却仍然受国外材料厂商的掣肘。
掩模版的上游材料是经过加工后的合成石英板，实际上我国并不缺少合成石英产能，但在掩膜基材出厂后，还需要经过研磨、抛光、镀铬、光阻涂布等几个精加工环节，只有经过加工后的精掩膜基板才可以交付给掩模版生产厂商。
据业内人士介绍，此前，全球具备掩膜基板精加工的企业有日本HOYA和韩国LG-IT两家公司，其他公司是不具备掩膜和镀铬等加工能力的，这迫使掩模版生产厂商只能进口精加工后的基板。
鲁瑾指出，为降低原材料采购成本，保障终端产品质量，国内掩膜版行业企业开始向上游延伸。目前，国内掩膜版企业已具备一定从研磨、抛光、镀铬、涂胶等的生产能力，这不仅可以有效降低原材料的采购成本，而且能够有效提升掩膜版产品质量。
杜武兵指出，路维光电正积极探索掩膜版上游材料领域，目前已实现了国内掩膜版行业在高精度、大尺寸光阻涂布技术上零的突破，这标志着国内掩膜版企业已开始对产业链上游技术逐步延伸，一定程度上缩小了与国外领先企业的差距。
此外，关于生产平板显示掩膜版的核心设备——光刻机的供应情况，据吴克强介绍，目前，光刻机供应商集中度较高，基本被瑞典Mycronic和德国海德堡仪器两家公司所垄断，国内外掩膜版企业对两家生产的设备依赖程度较高。
