来源:科技日报
2个月前,由香港永宁控股有限公司(以下简称永宁)总投资80亿元的高世代氧化物TFT电子纸项目签约仪式在浙江省宁波市鄞州区举行,标志着我国首条基于氧化物TFT背板技术的电子纸产业化生产线正式落地。具有突破性意义的是,此TFT背板将采用华南理工大学自主研发的稀土氧化物TFT技术。“该技术拥有完全自主知识产权,不受国外技术、材料限制,自由度高。”永宁董事长杜伟杰说。
早在2011年,广州新视界光电科技有限公司(以下简称新视界)就开发出了国内首个基于氧化物TFT驱动的AMOLED显示;2013年开发出国内首个柔性全彩色AMOLED显示屏,并在透明显示、印刷显示、Micro-LED显示等领域形成了深厚的技术积累。从实验室到产业化的“最后一公里”常常令人烦恼,华南理工大学及新视界,通过转变思路,搭建起了实验室到产业化的对接平台。
事实也证明了该路径的可行性。
寻找新材料代替物,突破国外技术垄断
全球显示产业规模高达几千亿元乃至上万亿元,可与IC、能源产业媲美。中国是显示产业大国,2017年我国平板显示产业规模超3000亿元,已跃居全球第一,预计2019年左右将成为全球最大的TFT-LCD平板显示生产基地。然而,“第一”的背后是大而不强,显示屏生产仍缺乏自主核心关键技术和原材料,被欧美日国家“卡脖子”。TFT技术就是其中之一。
TFT即薄膜晶体管,主要用途是控制OLED显示屏的发光像素。“所有的显示屏,由像素构成。每一个像素必须用开关来调节工作状态,调节的精细程度将影响到显示屏的质量优劣、分辨率、响应速度等。TFT相当于一个控制像素发光的开关。”新视界总经理王磊介绍说。
为了最优的TFT的性能,我国科学家一直在坚持探索。2009年,曹镛院士团队成员、华南理工大学材料科学与工程学院彭俊彪教授承担国家科技部“863”平板显示重大专项,专门攻克OLED显示的核心关键TFT背板技术。曹镛院士的学生王磊也参与其中,他说:“TFT材料与技术有多种,但我们重点研发的是氧化物材料。”
为何选中氧化物材料呢?“电子通过薄膜晶体管器件半导体材料的速率,业内称之为电子迁移率,是关键重要技术指标。国内现有的平板显示生产线中占主流的非晶硅材料电子迁移率低,已无法满足新型显示屏的生产需求,将会被逐步淘汰。但如果采用国外发明的商用氧化物半导体的材料,性能较低,而且我国缺少自主知识产权,也难掌握核心技术。”彭俊彪认为,创新材料体系是自我发展的唯一办法。他结合我国丰富的稀土资源,带领团队从稀土氧化物入手,寻找新材料的代替物。