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據(jù)報(bào)道，2017年廣東省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)、教授彭俊彪

在彭俊彪團(tuán)隊(duì)核心科研成果的支撐下，華南理工大學(xué)聯(lián)合廣州新視界光電科技有限公司，研制出國(guó)內(nèi)第一塊氧化物薄膜晶體管（TFT）技術(shù)的柔性新一代半導(dǎo)體（AMOLED）顯示屏，在超清柔性顯示領(lǐng)域打上廣東“智”造的烙印。

科研往往走在技術(shù)應(yīng)用的前沿，產(chǎn)業(yè)化的窗口期短而緊迫。近日，彭俊彪接受南方日?qǐng)?bào)記者專訪時(shí)表示，期待團(tuán)隊(duì)的核心技術(shù)早日實(shí)現(xiàn)落地、量產(chǎn)，搶下先手棋，助力廣東和中國(guó)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。

8年磨一劍 超清柔性屏引起轟動(dòng)

從顯示器誕生之日起，人們就沒有停止過對(duì)高分辨率、全彩色顯示的追求。從上個(gè)世紀(jì)60年代的顯像管真空技術(shù)、90年代的液晶技術(shù)，再到21世紀(jì)初超薄有機(jī)發(fā)光技術(shù)……顯示產(chǎn)業(yè)的技術(shù)迭代日新月異。

2013年8月，一塊厚度0.01毫米，重量不到1克的薄膜的問世引起了顯示產(chǎn)業(yè)界的轟動(dòng)。這是國(guó)內(nèi)首塊氧化物薄膜晶體管技術(shù)的全彩色柔性AMOLED顯示屏，由華南理工大學(xué)聯(lián)合新視界公司自主研發(fā)。彭俊彪說，沒有哪個(gè)企業(yè)敢把柔性屏展示出來讓觀眾把玩，但是我們有這個(gè)自信。

利用Ln-IZO開發(fā)的各種柔性AMOLED顯示屏

華南理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)突破了柔性高清顯示屏集成關(guān)鍵技術(shù)，采取了全新的薄膜封裝制備技術(shù)，使得柔性屏耐彎不卷曲。這款柔性屏經(jīng)過檢測(cè)，彎折10萬次以上，屏幕的亮度僅下降約4.5%。

顯示屏是否能夠發(fā)揮高分辨率、窄邊框、集成度高等特性還有一個(gè)關(guān)鍵要素，那就是電子通過薄膜晶體管器件中的半導(dǎo)體材料的速度，這個(gè)指標(biāo)在業(yè)內(nèi)稱為“遷移率”。

為了優(yōu)化改善遷移率性能，華南理工科研團(tuán)隊(duì)用了8年時(shí)間。彭俊彪在調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體材料生產(chǎn)線中，非晶硅材料遷移率低，已經(jīng)不能滿足AMOLED顯示屏的需求。如果采用國(guó)外發(fā)明的商用氧化物半導(dǎo)體的材料，盡管遷移率較非晶硅材料的有所提高，但是由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)被國(guó)外壟斷，設(shè)備和材料全部依賴進(jìn)口。

“肯定還有更優(yōu)的組合，實(shí)現(xiàn)更好的性能。”彭俊彪說。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，決定從氧化物里尋找替代材料。整個(gè)氧化物譜系中，各種配比的元素?cái)?shù)不勝數(shù)。從2008年到2016年，他們經(jīng)過理論計(jì)算、夜以繼日地反復(fù)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷無數(shù)失敗的嘗試，終于發(fā)明了鑭系稀土摻雜氧化物的新材料體系，測(cè)出的穩(wěn)定電子遷移率高達(dá)50.2cm2/Vs。

新材料體系的電子遷移率，比目前國(guó)際知名產(chǎn)商韓國(guó)LG公司的產(chǎn)品提高3倍，比夏普公司的提高5倍。使用新材料的器件實(shí)現(xiàn)了700PPI的超高分辨率顯示，比iPhone X的分辨率高40%。

產(chǎn)學(xué)研互利互補(bǔ) 躋身“國(guó)家隊(duì)”考察名單

廣東是顯示產(chǎn)業(yè)大省，包括電視、手機(jī)、電腦等終端產(chǎn)品，全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)產(chǎn)值將近2000億元。目前這個(gè)產(chǎn)業(yè)迅速更新，處于往技術(shù)引領(lǐng)方向發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。

2010年8月，為了推動(dòng)科研成果更快更好地轉(zhuǎn)化，華南理工大學(xué)與創(chuàng)維集團(tuán)合資，孵化了廣州新視界光電科技有限公司，形成一個(gè)與高校緊密協(xié)作的產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)。

彭俊彪在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試儀器

“高校、實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)形成了互補(bǔ)互利的局面。”彭俊彪說。公司依托華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，有強(qiáng)大的技術(shù)支撐。國(guó)內(nèi)第一臺(tái)氧化物薄膜晶體管技術(shù)的柔性AMOLED顯示屏就是在公司的中試平臺(tái)中誕生的，在業(yè)內(nèi)打響第一炮。

每當(dāng)華南理工大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)有成果出來，新視界公司就成為鏈接產(chǎn)業(yè)和科研的“橋頭堡”。成果通過重復(fù)性和穩(wěn)定性更高的工藝型設(shè)備制成樣品，再推向市場(chǎng)。

彭俊彪表示，雖然團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新材料還未獲得主流廠商的大規(guī)模應(yīng)用，但是已經(jīng)躋身“國(guó)家隊(duì)”企業(yè)技術(shù)支撐名單。目前，京東方集團(tuán)、信利半導(dǎo)體公司等都對(duì)該項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生興趣，并進(jìn)行不同程度的量產(chǎn)論證。