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OLED 与 8代线需求:OLED(有机发光二极管)作为自发光显示技术,具有高响应速度、广视角和高画质等优点,正逐步向大尺寸 TV 领域拓展。为实现 40 英寸以上大尺寸 AMOLED 的量产,行业亟需稳定且具备大批量生产能力的 8代线(2,200mm × 2,500mm) 基板及相关沉积设备技术。
OLED 制造的核心在于真空热蒸发沉积系统(有机/金属蒸发源、In-Line 沉积系统等)。由于大面积下厚度均匀性、材料利用率和连续运行时间等要求极高,本项目的核心目标就是攻克 8G 级 OLED 沉积系统的成套技术。
8G 级有机/金属蒸发沉积系统及 8G 主体(Host)用有机蒸发源。
实现了最大100mm 的托盘(Tray)恒速传输速度,真空度达到 $5 \times 10^{-7}\text{ torr}$。
开发了可重新填充有机材料的蒸发源结构,并在小尺寸区域验证了 $\le \pm 3\%$ 的有机膜厚度均匀性。
开发了 8G 级金属蒸发源及掺杂剂(Dopant)用有机蒸发源。
实现了金属膜厚度均匀性 $\le 5\%$,并完成了共蒸发(Host + Dopant)状态下的均匀性与速度控制验证。
针对 8G 全尺寸($2,200\text{mm} \times 2,500\text{mm}$)基板进行了共蒸发均匀性测试(达成 $\le \pm 3\%$)。
成功开发了基板支撑静电卡盘(ESC, Electrostatic Chuck),其变形量保持在 $2\text{mm}$ 以下,卡盘夹持可维持 24 小时以上。
开发了金属材料自动供给装置,确保了金属源的稳定连续供给。
完成了各项量产验证,包括 14 天以上的连续不间断运行、有机材料使用效率(达到 71.3%,超出 60% 的目标)以及 Tact Time 缩短至 $77\text{ 秒}$。
进行了 OLED 器件(Layer 别)的实际点亮与电学/光学性能评估,证明了所制备器件与委托机构制作的器件无显著差异(差异在 $\pm 5\%$ 范围内)。
8G 级 In-Line 沉积系统架构:优化了内部容积和抽气系统(Cryo Pump + 协同 Dry/Booster 泵),各主要腔体均在 24 小时内达到低于目标值的超高真空状态。
大面积线性蒸发源(Linear Source)与喷嘴优化:通过对 2700mm 级喷嘴阵列的组合与微调,确保了超大面积基板移动扫描时的膜厚均匀性(达到约 $\pm 1.88\% \sim \pm 1.96\%$)。
防热辐射与防变性设计:在蒸发源周围引入冷却模块(Cooling Block)及可移动加热器(Moving Heater),有效防止了有机材料因长期受热而变性,同时利用热仿真减小了基板的温升($\Delta T \approx 2.5^\circ\text{C}$)。
金属源自动供给与遮挡(Chopper)机构:解决了高溫金属蒸发源寿命短、需频繁补料的痛点,通过精密的晶振传感器(QCM)寿命管理和自动送料机构,顺利完成了 2 周的连续稳定运行。