光電子顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢

光電子顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢摘要:作者前一段時(shí)間參加了劉頌豪院士主持的《廣州市光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路研究》軟課題調(diào)研組,旨在為廣州市的領(lǐng)導(dǎo)者在發(fā)展光電子產(chǎn)業(yè)的決策中提供客觀和科學(xué)的參考。課題組在查閱大量的國內(nèi)外有關(guān)光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)資料的同時(shí),先后去了長春、武漢、北京等光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展活躍的地區(qū)進(jìn)行了較為細(xì)致的考察,此外又與廣州市的諸多光電子產(chǎn)業(yè)的企業(yè)家、大學(xué)教授以及科研人員多次舉行座談。對廣州市光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路構(gòu)建了較為清晰的輪廓,其中對廣州市提出應(yīng)以“光電子顯示技術(shù)作為龍頭”,即以照明顯示為核心,實(shí)現(xiàn)廣州市光電子產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的建議。本文將著重對LED和DLP(DMD)等目前幾種主要的光電子顯示器件的技術(shù)發(fā)展趨勢予以簡要闡述。關(guān)鍵詞：光電子顯示器件,LED,PDP,FED,OLED,DLP(DMD)引言

鑒于光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)已成為21世紀(jì)高科技競爭的焦點(diǎn),隨著全球信息化時(shí)代技術(shù)創(chuàng)新浪潮的日益高漲,我國的科技界和企業(yè)界以及政府部門對迅速發(fā)展的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的深遠(yuǎn)意義和巨大潛力皆予以足夠充分的重視。作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的廣州市,在發(fā)展光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方面,只有抓住機(jī)遇,選準(zhǔn)方向,在市場的牽引下,有所創(chuàng)新,有所突破。相信一定會(huì)把廣州市的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推向國際信息化的前沿,成為一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)的現(xiàn)代化的都市。

目前，廣州市已基本建立了以廣州科學(xué)城為基地的光電子產(chǎn)業(yè)園區(qū),隨著科學(xué)城開發(fā)面積的擴(kuò)大,以廣州科學(xué)城為中心的光電子產(chǎn)業(yè)的硬件環(huán)境已日益完善?，F(xiàn)已吸引了多家外企落戶廣州科學(xué)城,建立了諸多的以光電子產(chǎn)品為主的企業(yè)集團(tuán)公司。在市場需求的牽引下,一些企業(yè)已逐步形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)?！，F(xiàn)已初步形成以液晶顯示(LCD)、發(fā)光二極管(LED)、等離子體顯示(PDP)、場發(fā)射平板顯示(FED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、數(shù)字光處理投影顯示(DLP)、全息顯示(HOLOD)為主的光電子顯示產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)群。此外,激光加工技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)和光傳輸、光器件也在原有的基礎(chǔ)上得以迅速發(fā)展；光盤驅(qū)動(dòng)器、激光視盤產(chǎn)品、光盤產(chǎn)品現(xiàn)已形成超過數(shù)十億元人民幣產(chǎn)值的規(guī)模。在廣州市光電子產(chǎn)業(yè)園區(qū)光電子產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值大約為95億元人民幣。據(jù)預(yù)測,在今后2-3年內(nèi),產(chǎn)值將達(dá)到275億元人民幣,而到2005年則可形成360億元人民幣的產(chǎn)值?；谏鲜霎a(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn),建議廣州市應(yīng)進(jìn)一步整合光電子產(chǎn)業(yè)顯示領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈,形成更為合理的產(chǎn)業(yè)配套。

在光電子產(chǎn)業(yè)的光電子顯示領(lǐng)域里,液晶顯示(LCD)、發(fā)光二極管(LED)、等離子體顯示(PDP)、場發(fā)射平板顯示(FED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、數(shù)字光處理投影顯示(DLP)、全息顯示(HOLOD)是站主導(dǎo)地位的顯示技術(shù),下面著重簡要介紹發(fā)光二極管(LED)和數(shù)字光處理投影顯示(DLP)。1,發(fā)光二極管(LED)

半導(dǎo)體的發(fā)展可劃分為以下三個(gè)階段：

第一代半導(dǎo)體,1950年代：當(dāng)時(shí)是以硅材料為主,其特征是頻率低、非直接帶隙,無發(fā)光器件；

第二代半導(dǎo)體,1970年代：出現(xiàn)了GaAs基、InP基黃、紅光發(fā)光管及激光器,促進(jìn)了光電子及軍用微電子(1-300GHz)的發(fā)展。在光纖通訊、無線通訊等領(lǐng)域獲得了發(fā)展應(yīng)用；

第三代半導(dǎo)體,1990年代：GaN基半導(dǎo)體的誕生,其特征是寬帶隙3－6eV,發(fā)射紫外、藍(lán)光。由于紫外、藍(lán)光LED的出現(xiàn),使LED白光照明成為可能,同時(shí)、在大容量存儲(chǔ)方面也得到了發(fā)展應(yīng)用。

1964年,世界上第一只紅色Ⅲ-Ⅴ族GaAsP-LED誕生,這也就預(yù)示著固體發(fā)光時(shí)代的來臨。不久,橙色、黃色和黃綠色LED也相繼問世,實(shí)現(xiàn)了在波長940~540nm范圍內(nèi)發(fā)光的全固化。二十世紀(jì)七十年代,LED產(chǎn)業(yè)迎來了蓬勃發(fā)展的春天,在大屏幕顯示、交通信號(hào)燈和儀器儀表指示等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并隨著家用電器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展LED進(jìn)入了人們的生活。但是實(shí)現(xiàn)全色顯示尚缺發(fā)藍(lán)光的LED,藍(lán)光的空缺一直是個(gè)障礙。墾奶待19句94如年,陡氮化剩鎵基修藍(lán)、歡綠光樂Al土Ga對In南N-敏LE飛D的們出現(xiàn)字了,授這是旱LE裳D發(fā)繞展史益上的撥又一族個(gè)里燒程碑茄,它膚使戶皺外全渣色顯膽示和雜半導(dǎo)奏體照頓明成償為可圍能。仇猛語藍(lán)光洋發(fā)光肉二極萍管(奔LE溫D)餅是以曉第三階代半干導(dǎo)體貧氮化車鎵(足Ga駛N)路為代混表的柏藍(lán)色魄發(fā)光貝二極煤管。蜓國內(nèi)卡外都勇對該浩領(lǐng)域羞投入趟了大療量的鴿研究擺,美痰國和摸日本紀(jì)現(xiàn)已找掌握奮生產(chǎn)量純藍(lán)努和純東綠光元的氮另化鎵歸基(幻Ga暢N)灰材料麻的生震長工咸藝。蝴我國奴已在摟實(shí)驗(yàn)倍室生嗚產(chǎn)出預(yù)氮化戴鎵基我(G卡aN或)藍(lán)裕色發(fā)蒼光材符料,艱目前誓正在壺進(jìn)行踏產(chǎn)業(yè)林化生廊產(chǎn)方述面的怎研究紀(jì)。氮扁化鎵濤基固釣態(tài)光累源是峰一個(gè)鄉(xiāng)Ga年N-路白光定LE育D發(fā)錫光器呢件,依具有論全固忌體、稀冷光芳源、索壽命客長、睜體積晝小、畫光效踩高、赴響應(yīng)減速度蘿快、處耐候貢性好李等優(yōu)除點(diǎn)。百在國渴民經(jīng)釋濟(jì)的枝眾多阻領(lǐng)域卡具有終廣泛螞的應(yīng)身用前總景,鎮(zhèn)正已拿引起堵科技蛙界和談產(chǎn)業(yè)甚界的扣極大及關(guān)注賞,成講為半鼠導(dǎo)體碗領(lǐng)域旨新崛玩起的舉研究編熱點(diǎn)脖和經(jīng)跑濟(jì)生宇長點(diǎn)零。雅到斤白光成LE猾D點(diǎn)兄燃了址真正求“綠曬色照童明”磨的光市輝,漢被認(rèn)秀為是搖21節(jié)世紀(jì)洪最有井價(jià)值信的新飄光源蚊,將墊取代運(yùn)白熾我燈和檢日光肆燈成懲為照問明市處場的羅主導(dǎo)駕,使若照明泰技術(shù)乓面臨仍一場向新的架革命以,從色而一尾定程箏度上丸改善渣人類氏的生搭產(chǎn)和暢生活脾方式敬。與什怠氮化鉛鎵基剝(G灶aN叔)材魯料特技點(diǎn)以糟氮化皆鎵(垮Ga在N)譯為代耀表的毒II到I-慕V族繼寬帶腔隙化學(xué)合物浴半導(dǎo)蓄體材壇料,怠內(nèi)、不外量鹿子效潛率高樓,具綠有高晌發(fā)光齒效率砌,高六熱導(dǎo)惠率,紗耐高貼溫,煉抗輻舌射,蛙耐酸榆堿,泳高強(qiáng)股度和愉高硬狡度等宴特性薪,是囑世界墓目前逢最先妄進(jìn)的寫半導(dǎo)舒體材芝料。江姿扔在氮化白鎵基早(G瘡aN鍛)材泛料可忍制成運(yùn)高效平藍(lán)、鴨綠光籠發(fā)光掘二極毫管L治ED壽和激爬光二男極管糞LD境,并置可延銀伸到史白光優(yōu)LE料D,竹將替栗代人煮類沿角用至夠今的酬照明廉系統(tǒng)根。氮效化鎵批基(亭Ga脫N)脈藍(lán)光參二極練管還伙將帶紛來I羨T行虹業(yè)數(shù)及字化會(huì)存儲(chǔ)析技術(shù)湯的革軋命。它是諒室外裹高亮注度、進(jìn)高清件晰度辛大屏燭幕全街色顯海示屏增關(guān)鍵國部件草。華倚南師長范大除學(xué)以乘劉頌矮豪院云士為需首的鋼研究驢開發(fā)月隊(duì)伍交也正來與企扣業(yè)合長作開顫發(fā)第麻三代雕半導(dǎo)尿體氮汁化鎵慧(G殼aN腥)為超代表襯的藍(lán)敘色發(fā)豎光二請極管存。拾棉習(xí)第三襖代半端導(dǎo)體奧Ga碎N基錄LE飯D是抗一種懼耐高栽溫、索高頻歷、大趕功率之、抗板輻照抱及抗午腐蝕暗的光乎電子理器件梁;其那發(fā)展逃與光而電子記、微侄電子封技術(shù)決同步責(zé)發(fā)展宏;目固前該瓶技術(shù)橫發(fā)展扒十分侵迅速席,日請趨成哪熟,熟而市庭場需雅求驅(qū)證動(dòng)力齡又十橡分大品,它頭具有親巨大過發(fā)展閉空間晃;產(chǎn)吹業(yè)化細(xì)轉(zhuǎn)化臺(tái)速度享亦非攝?？煊H;其充從低黨端產(chǎn)陸品不湖斷向寨高端正產(chǎn)品餅發(fā)展倦：干Ga弟N基墨半導(dǎo)右體發(fā)削展史鈔19那69沒年：儀第一捆次外效延G叢aN其；植19煩69堅(jiān)年：登開始寬用M瘋OC違VD銀技術(shù)娘生長閱Ga移N；恩19遭71餡年：鄉(xiāng)第一剪只G詢aN輕L袍ED傅；傻19平86血年：僵低本尿底濃刮度的沈Ga喉N膜跨出現(xiàn)檔；信19咳89同年：睜解決唐P－陪Ga甩N講生長襯；忘19怖92施年：溝日亞潔化學(xué)噸(斃Ni供ch欺ia耀)偽Ga娛N布LE圾D歷旱史性少突破居；抵19柜94升年：舊Ga喉N射HE束MT篇(H色ig稿h奸El快ec食tr衛(wèi)on群M令ob宣il雄it引y顆Tr貸an鋼si即st枕or挖s)儀出現(xiàn)孟了高出電子神遷移難率的指藍(lán)光壟Ga蹲N基吃二極菌管。趙認(rèn)配由于歇Ga東N在裳高溫騙生長驕時(shí)氮謙的離災(zāi)解壓做很高晌,目揚(yáng)前很闖難得符到大齡尺寸費(fèi)的G穿aN鄙體單蹲晶材鼠料,業(yè)所以累只能灘在其積它襯且底上歪進(jìn)行床異質(zhì)駛外延勁生長暮。在呆各種然生長蕩技術(shù)擇中金廉屬有廳機(jī)化得學(xué)汽壘相沉究積(獎(jiǎng)MO銜CV繭D)累和分博子束逐外延仰技術(shù)縫(M搞BE堤)已竊經(jīng)成惑為制靜備G涂aN尚及其揪相關(guān)橫三元筍、四柴元合槳金薄批膜的釣主流閑生長社技術(shù)土。姻MO襯CV測D方芳法的妨生長櫻速率涼適中峰,可子以比誓較精扣確地賺控制倉膜厚疫,特洲別適叨合于散LE稿Ds駁和L雅Ds何的大爛規(guī)模晶工業(yè)豈化生閉產(chǎn)。赴目前茂已經(jīng)佳成為航使用旨最多禽,生箭長材演料和悼器件緒質(zhì)量追最高鉗的方絞法。朽美國革的E遮MC功OR宅E和卻AI淡XT場RO肚N公伯司以乳及英依國的扭Th垃om挨as勿S險(xiǎn)wa現(xiàn)n公需司都至已經(jīng)悲開發(fā)紹出用鬧于工都業(yè)化陵生產(chǎn)巡的成Ⅲ碌族氮欠化物擔(dān)MO朝CV愿D(厘LP三-M沙OC像VD富)設(shè)稅備。強(qiáng)分第子束宏外延餐(M跳BE館)是撕一種靈用于彼單晶稿半導(dǎo)糞體、贏金屬甘和絕室緣材居料生節(jié)長的絞薄膜憐工藝構(gòu)。用摟這種罪工藝貝制備嫩的薄手層具務(wù)有原團(tuán)子尺蹦寸的抬精度娘,這恩是它沙的獨(dú)沿特特氣征。健原子攤逐層碼沉積撫導(dǎo)致果薄膜登生長率。這頃些薄險(xiǎn)層結(jié)盯構(gòu)構(gòu)甲成了辟許多帆高性耍能半擱導(dǎo)體串器件成的基喚礎(chǔ)。埋MB診E現(xiàn)嗓在是駝一種堂可進(jìn)以行大鬼批量擇生產(chǎn)悉的技豎術(shù)。災(zāi)多晶魂片、倦高產(chǎn)化量的章MB軌E系活統(tǒng),環(huán)S劇em進(jìn)ic舟on瞧V衰15涉0系奉統(tǒng),望用才計(jì)算舉機(jī)控姓制進(jìn)鑒行自厘動(dòng)化健生產(chǎn)迷一次聲可以披生長嚇?biāo)膫€(gè)莊6喬英寸朵,九弓個(gè)4話英寸音或1渡6個(gè)偵3英三寸晶礙片。辨單機(jī)只年產(chǎn)擠量可挨以超板過一兩萬片齡的6讀英寸痛晶片濫。害駕斃氮化熊鎵基童藍(lán)光膀LE么D的惕出現(xiàn)風(fēng)使全鬼色顯笑示成永為可帽能。旱摩姿全色惑LE舟D顯邪示系師統(tǒng)特短點(diǎn)：提膽本1、播RG記B總?cè)丫胁?6昂b歷it柜灰度蟻級(jí)職較洪2、執(zhí)支持姻標(biāo)準(zhǔn)丸的V蝦GA骨、N頁TS打C、非PA住L、藝SE壽CA柴M到視頻臣系統(tǒng)植,類蓬似C盒RT膝動(dòng)態(tài)舟顯示菌信號(hào)也輸入讀選擇勻：(銳1)吵TV遷、V破CR遍、L仿D、指DV煩D；雞(2旨)視狠頻相曾機(jī)、心RS守23饑2、粘調(diào)制瞇解調(diào)欄器；姜(3庸)M魔PE歌G系惹統(tǒng)；機(jī)珠婦3、論通過葵自敏芝感系壤統(tǒng)自超動(dòng)調(diào)僅節(jié)各瞞種顏敵色亮她度耽1花～割10姜0%暗；籍元擴(kuò)4、侄具實(shí)蟻時(shí)自檢檢系懶統(tǒng)；勾須瓜5、仿具柔欄性抗允GA俱MM容A修億正；就斧組6、垂具光毛纖數(shù)括據(jù)傳屑輸能細(xì)力；誤臂前7、長具遙旱控通賊訊與渣定時(shí)碌軟件酸；校具宴8、管水平罷廣視狡角,躁無透盞鏡可蘇達(dá)1聲70蛛°；姐青日9、嘩屏幕浙尺寸趙可靈燈活設(shè)辦計(jì)；距挑咸10腎、實(shí)授時(shí)6勻0H雕z圖糠象無菊閃爍晝處理忘器；獵醬夏11斯、可用在強(qiáng)市陽光玩、高繭溫環(huán)么境下趙使用邪；稅侮晶12暢、模哈塊化叛。易糖安裝投,耐翅惡劣差環(huán)境柜,恒領(lǐng)流電柿源驅(qū)夢動(dòng)、描低熱枯,高器功率征效率值,2震56奪級(jí)亮彼度調(diào)獵節(jié),王高精乒度C撇NC竄外罩弓設(shè)計(jì)輛。刷勤揭目前勤,L彩ED取產(chǎn)業(yè)遣競爭欠的焦伍點(diǎn)集暑中在理白光組LE膽D、上藍(lán)、襖紫光叢LD寨以及紙大功掉率高撇亮度浙芯片科。白庫光L杏ED竭是繼撒白熾體燈和袖日光刪燈之岸后的息第三諷代電提光源瞎,是臘世界束各地去光源爛和燈準(zhǔn)具研辯究機(jī)燥構(gòu)競顆相開近發(fā)、脈努力掩獲取林的目蓄標(biāo),木是未和來照仰明領(lǐng)薦域的猶明星洲行業(yè)筑。白范光L足ED瓜的能惰耗僅股為白帖熾燈駁的1碌/8薯,熒刷光燈陳的1詠/2堪,節(jié)物約能牙源,蔑而其私壽命兔可長桐達(dá)1均0萬盒小時(shí)避。白斷光L供ED可的無擁汞化驅(qū),易栽回收派,益呆于環(huán)棚境保僚護(hù)。姥因此活各國拘政府?dāng)[均大豈力扶攔持白需光L墳ED奸的發(fā)犁展。福美、口日、鑼歐盟宿等發(fā)燙達(dá)國合家皆殊由政謹(jǐn)府成淚立專束項(xiàng),婦積極仙推行頃如：浪日本立的“里21伙世紀(jì)純的光桂照明脈”計(jì)框劃,跳時(shí)間線是從州19皮98屆年~渾20艙02懲年,諸將耗航費(fèi)5棵0億納日元丙推行效半導(dǎo)裙體照筍明,更目標(biāo)腦是在腹20帥06糾年用吉白光貢LE加D替誰代5踩0%蓄的傳螞統(tǒng)照薯明；糠美國祝的“大國家胖半導(dǎo)惠體照扁明計(jì)編劃”順,時(shí)穗間是沈從2辦00劇0年開~2逆01草0年紐,計(jì)隆劃投阻資5哀億美晉元；壩歐盟朱的“攜彩虹索計(jì)劃飛”,乖已在建20冷00堆年7閃月啟崇動(dòng),柴通過診歐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