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攫住“顯示”先機——科學基金提升有機電致發光基礎研究實力
2012-09-26  來源:中國科學報
    數據表明,我國信息產業40%以上的產值與“顯示”有關,但我們并非“顯示”強國。在陰極射線管顯示器(CRT)和液晶顯示器(LCD)時代,技術引進使我國長期被限制于產業鏈的末端,國際競爭力不強。

  有機發光顯示器(OLED)技術的興起,有可能讓我國攫住“顯示”先機。在國家自然科學基金的持續資助下,清華大學副校長邱勇團隊對此進行了深入研究,攻克了有機發光顯示器產業發展必須解決的材料、器件、工藝方面系列關鍵科學技術問題。

  OLED的優勢

  “清華大學研制的OLED曾用于‘神七’艙外航天服顯示,滿足了航天服耐高低溫(-40℃到100℃)、抗電磁干擾、耐力學沖擊、防靜電等性能要求。”邱勇對記者說,“‘神九’沒有出艙任務,因此沒有用OLED顯示,但今后的飛船內還會采用OLED顯示和照明技術。”

  有機發光顯示器是有機半導體材料在電場作用下,電子與空穴注入復合發光器件。和OLED相比,LED也是一種電—光轉換型器件,但所采用的是無機材料。由此可見,OLED與LED既有區別又有聯系。在照明領域,受結構限制,LED是點光源,而OLED是平面光源;在顯示領域,LED顯示屏是由發光二極管排列組成的顯示器件,無法顯示高分辨率的圖像,而OLED是由光刻電極基板與有機發光材料結合組成的顯示器件,可以實現高分辨率的圖像。

  OLED還具有全固態、主動發光、高亮度、高對比度、超薄、低功耗、無視角限制、工作溫度范圍寬、可實現柔軟顯示等諸多優點,因此也被業界認為是最有發展前景的新型顯示技術之一。

  目前,基于清華大學技術生產的OLED產品已應用在消費電子、工控儀表、醫療器械、煤礦安全、智能監控系統等民用領域,在國內市場占據了50%以上的份額,并出口歐洲、日本、韓國,已進入全球小尺寸OLED產品出貨量的前兩位。

  此外,該產品在一些特殊領域也得到廣泛應用,如中國正在自主研發、獨立運行的北斗全球衛星導航系統的終端顯示,軍用電臺及通訊裝置,戰斗機、直升機等顯示飛行參數、發動機參數、高度參數等的顯示設備。

  挑戰性的課題

  有機電材料有如此多的優勢,但器件的發光效率、壽命是制約其發展的關鍵因素。要實現OLED技術的自主產業化,材料、器件、工藝和驅動方面存在的一系列科學問題須優先解決。

  “在有機光電材料和器件領域,OLED是最先得到成功應用的。但其關鍵技術問題的解決,必須基于基礎研究的突破。”邱勇說,“國家自然科學基金委的長期支持,對開展相關OLED基礎研究起到了關鍵作用。”

  由于OLED技術是一門涉及化學、電子、材料、物理、光學等多種學科的新型交叉學科,邱勇以項目目標為中心組織隊伍,通過實驗室培養和社會人才引進,組建了一支多學科的人才團隊,不同學科人才的交融,大大推進了OLED項目的進展。

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(責任編輯:佳)
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