在柔性显示领域

一块薄薄的AMOLED屏幕背后

藏着多少科技突围的故事?

近日

中国新型显示行业自主化进程又迎重大进展

——由华南理工大学

机械与汽车工程学院肖舒副教授团队

主导设计的中国首

第8.6代AMOLED金属掩膜版产线核心设备

——金属掩膜版镀膜装备

正式进驻江苏镇江句容经济开发区生产企业

这一重大进展

实现AMOLED金属掩膜版最高水平从0到1的国内首创

成功填补国内行业空白

标志着我国在AMOLED金属掩膜版领域

达到国际领先水平

为我国新型显示产业链自主可控

进一步奠定坚实基础

01

技术创新:点亮柔性显示的“中国造”

OLED柔性显示技术凭借其可弯曲、响应速度快、高色域、宽视角等卓越性能,正在大规模取代传统显示技术。然而,作为OLED柔性屏的生产与消费大国,我国曾长期面临核心材料供应的“卡脖子”困境。

肖舒老师在创交会上介绍团队产业化进展

肖舒介绍说,以TFE CVD掩膜版为例,该掩膜版需同时满足高精度、耐NF3/CF4等离子体腐蚀以及耐击穿等特性,是OLED柔性屏薄膜封装制程中的关键部件。2020年前,该产品的供应100%依赖韩国进口。

为了解决这个国产OLED柔性屏生产中的“卡脖子”问题,2018年8月,肖舒团队与南京高光半导体材料有限公司联手,由南京高光负责金属掩膜版研发,肖舒团队负责TFE CVD掩膜板镀膜技术攻关,一场攻克“卡脖子”难题的联合攻坚战就此打响......

半导体设备用介质窗氧化物镀膜产线

在这场没有硝烟的战斗中,学校实验室成为了团队的“战场”。700多个日夜的坚守,超千次工艺参数的反复调试,团队成员们面对重重技术难题,从未退缩。从等离子体放电稳定性到膜厚均匀性控制难题,从核心溅射阴极瓶颈到系统集成调试困境,他们凭借坚韧的毅力和创新的思维,逐一攻克了这些技术壁垒。最终,历时两年,团队完成了具有自主知识产权的基于自适应PEM控制及瞬态性能反馈的磁控溅射镀膜生产线,成功打破了国外的技术垄断。

这背后,是多项创新技术的有力支撑:

创新技术,赋能高效涂层制备

1. 完全自主知识产权的新型磁控溅射阴极系统

团队开发的低温、低应力磁控溅射阴极系统显著提高了涂层的沉积速率,解决了氧化物涂层内应力大、生长效率低的问题,为大面积生长高质量金属氧化物涂层,提供了关键核心部件。

2. 自主研发等离子体自供电无源监测技术

创新利用等离子体自建电场实现等离子体状态无源监测,实时监控涂层沉积过程中温度、膜厚及等离子体特性,为实现涂层精准可控制备提供了关键监测装备。

3. 沉积工艺过程精准闭环控制系统

为了提升金属氧化物涂层沉积的精准可控及稳定性,团队开发了基于电压及等离子体信号反馈的PEM闭环控制系统,实现了对溅射工艺的精准控制,从而确保了涂层质量的高度稳定性和可重复性。

这套 "中国装备" 有多厉害?

让我们从一组数据中找寻答案:

  • 采用华工团队研发的核心溅射装备及工艺生产的Al₂O₃涂层,产能可达到国外同类型产线效率的2倍

  • 宽幅1200mm膜厚均一性2.5%,较国外产品的5%有着明显提升

  • CVD Mask加工精度、耐击穿及耐腐蚀性能均满足客户需要

G6h TFE CVD Mask产品(测试用)

2020年6月,团队和南京高光合作的首条生产线投产,实现了G6H TFE CVD Mask国产化,该产线经过多次工艺技术迭代,产品良率超过97%,质量已达到国际领先水平。2021年正式获得国内面板大厂京东方的批量供货订单,2022年起正式供货华星光电、天马及维信诺等国内面板大厂,并为苹果、华为、小米、VIVO、OPPO等多个终端项目提供掩膜板。

2024年3月27日,南京高光与京东方签署战略合作协议,为其第8.6代AMOLED生产线供应掩膜版,肖舒团队承担G8.6H CVD Mask镀膜产线关键技术研发,作为国内首条、全球首批最高世代AMOLED生产线,有望实现我国OLED显示领域从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的历史性转折。

02

校企合作:共谱产学研融合的新篇章

高校、企业是产学研深度融合的重要组成部分,校企合作是推动高水平科技自立自强的关键之举。

华工-高光联合实验室中试中心(国家大学科技园顺德园区)

在肖舒看来,这场技术突围的背后,是高校与企业的“双向赋能”。以企业需求为导向的合作模式,不仅让高校的科研成果走出象牙塔,不再束之高阁,更是成功打通了科技成果转化的“最后一公里”,有力促进了产学研的深度融合,最终实现了校企合作的双赢局面。

2019年,肖舒以担任技术顾问的方式为南京高光提供技术服务,完成了第一代G6H CVD掩膜版镀膜产线设计、投产。

2022年,校企双方进一步深化合作,建立华南理工大学-高光新型柔性显示掩膜版研发联合实验室。同年10月南京高光公司投资3000万,由团队主导的联合实验室负责第二代镀膜产线设计,通过“低温、低应力CVD Mask表面氧化铝涂层生产线关键技术研发”项目完成产线关键技术攻关。

2023年6月,第二代“基于自适应PEM控制及瞬态性能反馈的磁控溅射镀膜生产线”通过验收。12月通过客户认证,正式供货。

目前,肖舒团队有5位学生在华工科技园中试中心实习,1位企业人员考取华南理工大学机械与汽车工程学院在职研究生。团队研究生凭借相关成果在多项赛事中斩获佳绩:包括2024年中国国际大学生创新大赛国赛铜奖(国际赛道)、2024年中国国际大学生创新大赛省赛金奖、2024年第十一届中国青年创青春大赛创新组国家级优秀奖等。

此外,团队和南京高光联合获得多个奖项,包括 2024 年度广东省真空科技进步奖一等奖、广东省防腐蚀协会科学技术奖—优秀产品奖,以及中国技协技术创新成果一等奖。

部分获奖证书

从最初的涂层装备研发,到涂层结构精准控制、无源监测系统研发、涂层沉积过程精准控制、中试验证、量产供货,肖舒团队完成了完整体系构建,真正将科研做在产业中。据统计,项目累计创造产值超3亿元,带动上下游产业超8亿元。

肖舒团队博士生范舒瑜表示,参与项目时将专业理论融入产业场景,直面企业技术瓶颈、破解生产难题,实现从 “知识接收者” 到 “创新实践者” 的蜕变。这种实战历练,提升了跨学科技术整合与工程化解决问题的能力,更在参与产业技术突破中,体悟到科技创新与产业发展同频的使命,在科技自立实践中找准个人理想与国家需求的结合点,为未来锚定 “把论文写在产线、把成果转化在产业” 的方向。

构建以产业需求为导向的产学研深度融合机制,是促进科技成果转化见真章、出实效的必要路径。近年来,华南理工大学着力构建全要素聚集的科技创新和成果转化新范式,围绕重点产业与企业共建校企联合实验室近300个,聚焦地方优势产业打造高能级创新平台12家,以科技创新促进产业创新和区域经济发展,形成新质生产力。

技术突破的涟漪效应正在扩散。肖舒介绍道,团队正将核心技术向半导体装备领域延伸,联合南京高光公司在华南理工大学国家大学科技园顺德创新园区建设半导体零部件表面新型耐刻蚀涂层研发及中试产线,瞄准当前国内紧缺的半导体设备介质窗、气体喷嘴、氙离子聚焦装置等耐刻蚀产品市场,重点对接北方华创、华为、中微半导体等国内半导体设备厂商需求。

“预计2年内中试中心将扩展到2000平,与合作企业一道拓展国内半导体装备零部件市场,以期未来将辐射全国半导体产业链。”肖舒说。

从实验室里的千次调试

到产线上的全球领先

肖舒团队的突围之路

是我国科技工作者

“把论文写在产业一线” 的生动写照

当AMOLED屏幕在指尖轻盈弯折

其背后闪耀的

不仅是柔性显示的科技之光

更是中国创新从跟跑到领跑的坚定足迹

加油,华南理工科研人!

华南理工大学 学生记者团

信息来源:科学技术研究院 机械与汽车工程学院

微信编辑:鲍恩

初审:鲍恩

二审:卢庆雷

终审:邹浩

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邮箱:hgxcb@scut.edu.cn

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