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新型显示与照明技术研发加速产业化应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-11-06 09:42   来源:中国半导体照明网  浏览次数:421
   新型显示与照明技术所对应的发光器件包括机发光二极管(OLEDs)、量子点发光二极管(QLEDs)、Micro-LED、钙钛矿发光二极管(PerLEDs)、石墨烯发光二极管等。当前,OLED技术有点火, Micro-LED也不弱, QLED也在人们的视线里,不同显示技术上,有不同的实现方法,也有各自的优势,胜负尚未见分晓,不同显示技术的进展如何,显示器件的关键技术以及相关的新型基板、面板制造工艺等技术进展如何?显示与照明技术格局会有怎样的变化?
 现场1
  2017年11月1日-3日,SSL国际系列论坛在中国地区的年度盛会--第十四届中国国际半导体照明论坛将北京·顺义·首都机场希尔顿酒店隆重举行。本届论坛(SSLCHINA 2017)将以全新形式和主题亮相北京,并与国际第三代半导体论坛(IFWS2017)同期举行。论坛由国家半导体照明工程研发及产业联盟、第三代半导体产业技术创新战略联盟、北京市顺义区人民政府主办。中关村科技园区顺义园管理委员会、北京半导体照明科技促进中心、北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司承办,并得到了科技部、发改委、国标委和北京市科委等主管部门的大力支持。
 显示现场
  作为论坛的重要组成部分,新型显示与照明技术分会,由东旭光电科技股份有限公司、湖州明朔光电科技有限公司支持协办,针对当前显示与照明领域的热点和前沿问题,汇聚来自显示、照明等不同领域的国内外同行专家,权威解读显示、照明的发展脉动。分会由苏州大学教授廖良生和北京交通大学教授徐征共同坐镇主持。
 孙杰
  会上,来自瑞典查尔姆斯理工大学副教授Jie SUN分享了“GaN光电器件CVD石墨烯透明电极应用”报告。他表示,石墨烯是传统的石墨剥离制备方法,制备大面积单层石墨烯具有挑战性。最近开发了用于过渡金属的石墨烯化学气相沉积(CVD)方法。提出了一种新的非催化化学气相沉积(相对于催化石墨烯CVD金属)机制来解释我们的实验结果。随着CVD石墨烯转移过程相关联的复杂。对直接生长法的一些初步结果,13表明其在GaN光电子的实际工业应用前景广阔。
 
  石墨烯是自2010年得到诺贝尔奖以后得到了各个热点的研究,在许多领域有了一个突出的应用,比如说显示、生物医药等等;有人说石墨烯是主导未来高技术竞争的战略性新型材料。另外一个是第三代半导体,是目前自主可控、可持续发展的信息化社会的材料基石,节能减排效果明显,快速培养新的经济增长点,促进重大基础产业转型升级,应用于雷达、光电探测预警系统,对国家信息安全、国防建设意义重大,在未来有非常大的需求规模。
 刘志强
  中国科学院半导体研究所研究员刘志强分享了“二维缓冲层中亚硝酸盐的浮动外延生长”研究报告;他介绍说,石墨烯缓冲层氮化物异质外延,初步实现了石墨烯界面氮化物成核,石墨烯边界与Bridge site,将优先成核位置。我们在石墨烯上来进行一个类似纳米柱上的生长,做了一些研究,通过调整晶核生长得到纳米柱的结构,在图形化的衬底上也长出来一些趋向比较一致的石墨烯的纳米柱,但是这根趋向一致性主要是硅的衬底,因为石墨烯是单纯的材料,石墨烯生长会受到衬底的影响,所以硅是单层多层,单层的话趋向是非常一致的,层数变多会有一定的紊乱,加氮受到衬底的影响是很大。在非晶衬底上发现纳米的生长,我们进一步成膜增长,结合起来晶体是比较差。在蓝宝石衬底上做了一个成膜生长,在蓝宝石上分别是500和2000多,我们现在的数据可以做到100多。多层石墨烯的实验,会影响趋向一致性,层数越多影响越明显,这是在硅上的一个石墨烯的生长,在硅上能看出来趋向一致性明显变差。
 宋杰
  耶鲁大学研究科学家宋杰分享了“纳米孔GaN作为高反射和熔覆层的III族氮化物激光器”报告。他表示,我们制备了由纳米孔状的GaN和无孔GaN薄膜的周期结构组成的布拉格反射层,通过4~5对的DBR层就获得了高达99.9%的放射率,并且显著地提高了激光二极管结构中的光学限制因子,使得阈值材料gain降低至400cm-1,比之前报道的低了二倍,表明我们可以显著地降低激光器的开启阈值电流以及提高光电转化效率。同时,我们也采用纳米孔状的GaN和无孔GaN组成的布拉格反射层引用到VCSEL结构中,实现了光激射的VCSEL。
 刘建平
  中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员刘建平在做“镓氮基蓝光与绿光激光二极管的发展”报告时表示,对GaN基蓝色和绿色的激光二极管(LD)的研究已经引起人们的广泛关注,在过去的几年里,为了满足激光显示应用的需求。我们提高了发光均匀性和减少基蓝光LD结构面自支撑GaN衬底上生长GaN的内部损失。同质外延GaN层的形貌是由边角料取向和GaN衬底角度很大的影响。并且通过工程InGaN/GaN量子阱的界面,我们已经实现了绿色激光器结构1.85 kA cm-2低阈值电流密度。在室温连续波作用下,绿光LD的输出功率为100毫瓦。
 杨华
  中国科学院半导体研究所副研究员杨华在介绍了照明与显示技术的集成框架研究报告。他表示,技术、成本和应用场景是照明与现实技术融合的关键因素。通过对光源技术发展的分析目前主要的照明技术与显示技术的基本架构、控制难度和成本组成。给出了照明与现实技术融合的技术与成本条件。同时对照明与现实技术融合的应用场景进行了分类分析。
 
  照明和显示的融合是随着灯具技术适应更多样化的需求以及显示控制技术成本的降低,使得产品既能提供一定显示功能,同时也能够提供照明功能技术趋势,它主要涉及到的技术内容可能包括廉价怎么降低成本,耐用性,如果采用嵌入式等形式,涉及多结构还有其他的技术,如果到处有这样的终端,可能会产生对内容服务的需求,外延上面最初步的可能是简单集成工具,把灯具和显示器简单的结合在一起,如果真正的实现单位式的融合,比如我们做成窗户,做成绘画和艺术品,做基本的做成墙。显示和照明是生活中LED应用的主要方向,有可能存在两者融合发展的需求,这个需要我们在光生物方面和高效率的器件方面做更多的工作。
 
  近年来高分辨率、高PPI的Micro-LED显示技术正吸引着越来越多的关注。相比起其他显示器件,Micro-LED具有优越的自身优势如自发光、高亮度、高效率、低功耗、长寿命、极其宽广的工作环境等,使得Micro-LED有望在多项应用领域的发挥其特点。比如它可以在强光照的条件下依然保持高显示质量,因而被看作是最具竞争力的户外显示方式。
 刘召军
  南方科技大学副教授刘召军在分享“可编程有源矩阵Micro-LED显示器的设计与制作”报告中表示,Micro-LED还可以被用于微型投影仪,不仅所需光路简单还可以大大提高整个系统的光利用率。Micro-LED在可穿戴器件应用中也炙手可热,适用于低功耗高亮度大视角的头戴式眼镜等应用场景。此外,基于氮化镓材料的Micro-LED在多种极端环境下依然能保持高度稳定性和可靠性,这使得其在特种应用方面前景更加广阔。刘教授重点对介绍了 Micro-LED的电学特性和最优化设计; 电流控制电流源设计架构的有源选址Micro-LED像素驱动电路。Micro-LED有源驱动背板中的光致漏电流问题及其解决方法。他希望通过这些设计思路为广大Micro-LED研究单位和公司显示提供良好的基础。
 郭浩中
  台湾交通大学的教授郭浩中在“基于量子点气溶胶喷射技术的高性能全彩微显示器”报告中指出,目前,光利用效率(LUE)液晶显示器仍低于2.8%。大多数无源元件,如彩色滤光片,可以吸收来自LED背光的大量光子。因此,为了满足预期的输出发光,显示器的工作功率必须大于所需功率的十倍,而RGB量子点是实现全彩色显示和解决LCD系统低光利用效率问题的一个很好的备选方案。量子点具有高的量子产率、尺寸依赖的发射波长和窄的发射半峰等特性。本研究报告了一种全彩色LED显示屏,它采用紫外量子点技术通过气溶胶喷射印刷技术将紫外微LED阵列与282英寸每英寸(PPI)的全彩色显示器相结合。
 田朋飞2
  复旦大学的副教授田朋飞则带来了“基于微LED与钙钛矿量子点结合的高带宽白光通信系统”报告。他表示,可见光通信是一种先进的无线通信技术,它可以将固态照明和光通信结合在一起。由大尺寸的蓝光LED和黄色荧光粉组成的白光LED是常用的固态照明光源,但是黄色荧光粉的调制带宽很低,限制了白光LED的最高数据通信速率,因而需要发展新型高带宽白光LED。他介绍了一种新型高带宽白光系统,使用蓝光氮化镓基霯ED来激发具有黄色发光光谱的钙钛矿量子点CsPbBr1.8I1.2来实现高速实时可见光通信。
 
  近年来,有机发光二极管(OLED)已经吸引了相当的关注,由于有源矩阵OLED显示器(AMOLED)成功引入到移动电话和OLED电视。鉴于其卓越的显示质量(色域、对比度、响应时间等)和独特的外形特征(薄而轻,灵活,和保形能力),OLED已经成为当前和未来的显示应用优质的选择,从移动显示器、电视、可穿戴设备、汽车展示、虚拟现实/增强现实(VR / AR),等。
 陈建平2
  维信诺OLED显示器先锋立足中国,一直专注于OLED技术的发展和大规模生产OLED产品。维信诺高级技术研究院高级技术人员陈建平分享了“AMOLED显示屏:技术现状及应用”主题报告。他表示,2015年我们已经开始有批量生产的玻璃为基础的刚性AMOLED面板。最近,我们已经取得了相当的技术进步为基础的柔性基板AMOLED, G6代柔性AMOLED面板线2018年也将投产。
 冯敏强2
  苏州大学功能纳米与软物质研究院教授冯敏强在“高效白光OLED材料及器件工程”。主要介绍什么做白光OLED及应用,并从材料、合成器件的研究,把OLED的效率提高。
 Alexander LOESING
  德国 ALLOS semiconductors GmbH 总裁Alexander LOESING分享了“用于微LED的具有精确应变控制和优异发射均匀性的200mm硅基镓氮LED外延片”报告。他表示,精准的应变控制对硅基镓氮的晶圆,能够通过结合形成中间层来获得,能够让我们有精确的应变控制,之前产业是没有想象过的,能够让我们实现刚刚说的五大特点。问题是什么?  副作用是什么?我们看没有幅面的作用,对于我们生产来说是完全可以实现的。(根据现场速记整理,如有出入敬请谅解!)
 
 
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