三星显示评估半色调黑PDL新技术：OLED制造少用一道光罩，成本大幅优化

9月23日消息，据业内人透露，三星显示器公司正在推进一项名为“半色调黑色PDL”的前沿工艺技术评估，这项技术将大幅简化旗下无偏光片OLED的CoE（封装彩色滤光片）制造流程，通过合并核心工序减少光掩模使用数量，最终实现OLED面板制造成本的显著下降，目前该技术已被纳入下一代旗舰手机面板的应用候选清单。

这项新技术的核心思路，是将传统工艺中分别独立生产的黑色像素定义层（PDL）和间隔层，整合到单一工艺流程中一次性完成。目前三星CoE工艺在生产环节需要用到六枚独立光掩模，分别对应PDL、间隔层、红、绿、蓝三色光刻胶以及覆膜工序，而半色调黑色PDL技术落地后，就能把PDL和间隔层的两枚光掩模合并为一，将整个CoE工艺的光掩模总数量从6个直接减少到5个。

CoE技术是三星近年在高端OLED面板上重点推广的核心工艺，它直接在OLED发光层上方形成彩色滤光片和环境光反射抑制结构，彻底去掉了传统OLED面板上的外置偏光片。去掉偏光片之后的面板整体厚度更薄，光线从发光层透出的效率更高，能直接提升屏幕的峰值亮度表现，同时降低面板的整体功耗。

但这一工艺的代价是需要额外增加多步光刻工序，来制作彩色滤光片和各类功能结构的精细图案，整体生产复杂度和制造成本反而比传统带偏光片的OLED更高。

从Galaxy Z Fold6开始，三星显示器就正式采用了一种彩色滤光层中不含黑矩阵（BM）的全新CoE结构，把原本分散的功能层进一步整合，而半色调黑色PDL技术，就是在这一基础上的又一次关键工艺简化升级。

从技术原理来看，黑色PDL层的作用是分隔各个独立的OLED像素区域，同时吸收入射的外部环境光，大幅降低屏幕表面的反光；间隔层则是位于黑色PDL层上方的凸起结构，作用是保持面板内部上下层结构之间的固定物理间隙。这两层功能不同、成型高度也不一样的结构，在传统生产工艺中需要使用完全不同的材料和独立光掩模，分两次完成光刻制作。

半色调技术的核心突破，是通过控制透过掩模的光量实现一次成型：半色调工艺将掩模的透光率设置为0%、20%-50%、100%三个不同等级，曝光过程中不同区域的材料接收到的光量存在明显差异，最终固化程度也完全不同，仅用单一材料和单枚掩模，就能在一次光刻流程中同时形成不同高度的PDL层和间隔层，一步完成两个独立结构的制作。

光刻工艺本身是由材料涂覆、曝光、显影等连续步骤组成的完整链条，合并黑色PDL和间隔层两道工序之后，直接减少了一整套光刻流程的设备运行时间、光刻材料消耗，最终既缩短了面板整体生产周期，也直接降低了整条产线的制造成本。

目前三星显示器已经完成了半色调黑色PDL技术在三星电子旗舰智能手机OLED面板上的应用潜力评估，据产业链消息，这项技术正被考虑用于计划2027年发布的Galaxy S27 Ultra机型。如果在这款年出货量千万级别的旗舰产品上落地应用，省去一整道光刻工序带来的成本节约效果会被进一步放大，大幅摊薄大尺寸高端OLED面板的单位制造成本。

目前这项技术落地的核心挑战集中在良率控制层面：传统的分开制作工艺，可以分别独立优化黑色PDL层和间隔层的参数，而半色调工艺必须用同一种材料和同一套曝光参数，同时精准控制两个结构的厚度和高度，一旦出现厚度偏差或者图案缺陷率上升，反而会抵消减少工序带来的成本节约。

一位业内知情人士透露，三星电子已经针对Ultra系列机型完成了初步评估，目前这项技术仍在下一代产品的应用考量范围内，最终是否落地到明年的量产机型，要等工艺稳定性和量产良率的全面评估完成后才能正式确定。