2018年04月24日 星期二

突破国外垄断!他们在超清柔性显示领域打上“广东烙印”

来源:南方日报 2018-04-08 10:54:14 记者:

“经过两轮答辩,评审专家很认可我们的成果。很高兴能够获得这项殊荣。”华南理工大学教授彭俊彪在获得2017年广东省技术发明一等奖后有感而发:“这也是团队共同努力而水到渠成的结果。”

在彭俊彪团队核心科研成果的支撑下,华南理工大学联合广州新视界光电科技有限公司,研制出国内第一块氧化物薄膜晶体管(TFT)技术的柔性新一代半导体(AMOLED)显示屏,在超清柔性显示领域打上广东“智造”的烙印。

科研往往走在技术应用的前沿,产业化的窗口期短而紧迫。近日,彭俊彪接受南方日报记者专访时表示,期待团队的核心技术早日实现落地实现量产,抢下先手棋,助力广东和中国创新驱动发展。

突破国外垄断

核心技术让显示屏“卷起来”

从显示器诞生之日起,人们就没有停止过对高分辨率、全彩色显示的追求。从上个世纪60年代的显像管真空技术、90年代的液晶技术,再到21世纪初超薄有机发光技术……显示产业的技术迭代日新月异。

2013年8月,一块厚度0.01毫米,重量不到1克的薄膜的问世引起了显示产业界的轰动。这是国内首块氧化物薄膜晶体管技术的全彩色柔性AMOLED显示屏,由华南理工大学联合新视界公司自主研发。彭俊彪说,没有哪个企业敢把柔性屏展示出来让观众把玩,但是我们有这个自信。

华南理工大学团队突破了柔性高清显示屏集成关键技术,采取了全新的薄膜封装制备技术,使得柔性屏耐弯不卷曲。这款柔性屏经过检测,弯折10万次以上,屏幕的亮度仅下降约4.5%。

显示屏是否能够发挥高分辨率、窄边框、集成度高等特性还有一个关键要素,那就是电子通过薄膜晶体管器件中的半导体材料的速度,这个指标在业内称为迁移率。

为了优化改善这个迁移率性能,华工的科研团队用了8年时间。彭俊彪在调研时发现,国内的半导体材料生产线中,非晶硅材料迁移率低已经不能满足AMOLED显示屏的需求。如果采用国外发明的商用氧化物半导体的材料,尽管迁移率较非晶硅材料有所提高,但是由于知识产权被国外垄断,设备和材料全部依赖进口。

“肯定还有更优的组合,实现更好的性能。”彭俊彪说。他带领团队,决定从氧化物里寻找替代材料。整个氧化物谱系中,各种配比的元素数不胜数。从2008年到2016年,他们经过理论计算、夜以继日地反复实验,经历无数失败的尝试,终于发明了镧系稀土掺杂氧化物的新材料体系,测出的稳定电子迁移率高达50.2cm2/Vs的稳定迁移率。

新材料体系的电子迁移率,比目前国际知名产商韩国LG公司的产品所使用材料的迁移率提高3倍,比夏普公司的提高5倍。使用新材料的器件实现了700PPI的超高分辨率显示,比iPhone X的分辨率高40%。

负责编辑:陈穗岚

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