發(fā)光材料技術應用與發(fā)展前景

發(fā)光材料技術應用及發(fā)展前景CRT顯像管：我們家庭所用的電視以及絕大多數(shù)的電腦終端顯示器所用的顯像管就是CRT技術，陰極射線管（CRT）的特點是色彩鮮艷豐富，制備工藝成熟，成本低廉，但是由于CRT技術設備的電視機及其他顯示器的體積龐大，而且也很沉重，尤其是大尺寸的顯示器，如29in電視機的厚度超過70cm，質量超過50kg。已經不能滿足人們的要求，基于CRT的缺點，人們又采用了一些新技術來使CRT平板化，其中比較成熟的技術是低壓熒光管（VFD）技術，以VFD技術為基礎的顯示器的體積明顯降低，厚為1cm，質量也大為減輕，另一種相對成熟的技術而且具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ牡募夹g是場發(fā)射（FED）技術。以場發(fā)射技術為基礎制備的顯示器厚度只有幾毫米。VFD低壓熒光管：在29世紀60年代，電子計算機市場獲得急速的擴大，為適應計算器的數(shù)碼顯示需求，產生了真空熒光平板顯示器VFD，隨著各種技術的發(fā)展，是VFD進入高密度顯示領域，目前具有數(shù)字顯示,圖像顯示畫面顯示功能的VFD已經廣泛運用在各種儀器顯示包括汽車家電通信設備以及大顯示屏幕顯示器等領域。但是由于VFD技術受到彩色化功耗大分辨率低腔體中真空的保持等問題的限制，近幾年的市場份額有下降得趨勢FED場發(fā)射顯示技術FED技術是繼VFD后，針對CRT平板化的又一次新的努力SID2007概況每年5月，由顯示協(xié)會(SID)組織的世界規(guī)模的顯示技術討論會與展覽會在美國西海岸的一個城市舉行，今年的第45屆SID年會在美國加州長灘(LongBeach)會議中心舉行。會議共收到論文摘要702篇，其中有489篇入選本屆討論會。489篇論文中有279篇在67場專題報告會中口述，其余210篇于5月23號下午集中在一個大廳中，以張貼形式發(fā)表，作者與讀者進行面對面討論。令人鼓舞的是全部論文中有24%的作者是學生。提交論文的國家和地區(qū)數(shù)為21，論文數(shù)分布如下：韓國23%，美國22%，日本19%，臺灣地區(qū)16%，德國4%，我國大陸地區(qū)在會上發(fā)表的論文數(shù)為4篇。這次論文報告會共舉行了67場，按專題區(qū)分分布如下：LCD

22場；OLED12場；顯示器件制造工藝5場；PDP4場；顯示電子學4場；背光源

4場；投影顯示3場；HYPERLINKFED2場，三維顯示2場；標準與計量2場，醫(yī)用顯示2場；電子紙2場；其它專題各1場(共13場)。可見，LCD、OLED是這次報告會與展覽會的主角，由于LCD、PDP、OLED已有專文報導，這兒只從HYPERLINKFED這一個側面進行介紹。HYPERLINKFED是利用高電場將電子從發(fā)射微尖或微間隙中拉出來，電子進入真空后，被加速，轟擊熒光粉發(fā)光，被認為是下一代的平板顯示器。由于生產成本偏高，目前尚未能如CRT、LCD進入大眾娛樂行業(yè)，而只局限在軍用、醫(yī)用、車載或特殊工業(yè)用，但是從本次SID大會上可以見到一些可喜的動向。HYPERLINKFED的基礎工藝與特點HYPERLINKFED的基礎工藝有三大部分，如圖1所示。圖1

HYPERLINKFED的三個基本工藝(1)真空工藝：包括真空包裝，上、下玻璃板間的支撐、吸氣劑、表面處理、真空封接材料。(2)光電子、半導體工藝：包括熒光粉，熒光粉的涂敷，保護熒光粉不受離子轟擊的膜層。(3)微、納米制造工藝：包括場發(fā)射陣列、電極結構形成，聚焦電極、場發(fā)射控制，防止放電的結構。字符或小點陣顯示，可采用低電壓熒光粉，這時極間間隙約0.2mm，已證明HYPERLINKFED在低電壓工作下，壽命足夠；對于全彩色顯示HYPERLINKFED，為了獲得足夠的亮度與壽命，工作電壓約3kV，為了保證色純，需增加聚焦電極。與CRT-TV、PDP-TV、LCD-TV相比，HYPERLINKFED-TV的功耗是最小的，如圖2所示。所以HYPERLINKFED具有薄平板(厚度約2~3mm)、自發(fā)光、無圖像畸變、大視角(約170o)、快響應，低功耗的特點。圖2為各類電視機功耗的比較。圖2

各類電視機功耗的比較Spindt型微發(fā)射HYPERLINKFED的生產已初具規(guī)模Spindt型HYPERLINKFED厚度為2~3mm，陰極、門電極和聚焦極由鈮(Nb)制成，發(fā)射微尖材料為鉬(Mo)，陽極材料為鋁(Al)。如圖3所示。圖3

一個陰極單元示意3英寸彩色HYPERLINKFED的屏尺寸為30x70mm、像素數(shù)為184x80xRGB，亮度為600cd/m2、功率為4W，用于汽車發(fā)動機顯示器。經過23000h使用后，鉬微尖完好如初。進一步減小門極開口直徑，可獲得更大的電流密度或降低驅動電壓；采用新型發(fā)藍光熒光粉AlN:Eu后，與常用發(fā)藍光熒光粉Y2SiO3:Ge相比較，色域更寬，老化壽命可增加一個數(shù)量級。對于Y2SiO3:Ge熒光粉轟擊電荷量累計達到120C/cm2時，亮度已降為初始值的50%，而對于AlN:Eu，這個值為1200C/cm2(C是庫侖)。Spindt型HYPERLINKFED最適合中、小型顯示屏，單色HYPERLINKFED已進入市場，全彩色型HYPERLINKFED已開始啟動大生產。26英寸納米Spindt型HYPERLINKFED現(xiàn)身展覽會在展覽會上，F(xiàn)ieldEmissinonTechnologies公司展出了26英寸的彩色的Spindt型的HYPERLINKFED屏，與并列的LCD相比，呈現(xiàn)了優(yōu)越的動態(tài)圖像特性。該公司的資料報導，19.2英寸納米量級Spindt型彩色HYPERLINKFED原型的指標如下：屏尺寸

391293.76mm分辨率

1280960(點)，節(jié)距0.306mm亮度

400cd/m2對比度

大于20000:1顯示器尺寸

500(寬)350(高)55(厚)mm圖426英寸納米Spindt型HYPERLINKFED納米Spindt型HYPERLINKFED的特點是微尖為納米量級，可以用類似TFT工藝制造高密度微尖陣列，使得每個像素中包含有上萬個納米微尖。粘碳納米管(剩CNT)場你致發(fā)射顯示塊(CNT-HYPERLINK卻FED誤)屏的均勻龜性獲重大突姜破束碳納米管以滔其優(yōu)異的場陣致發(fā)射特性扭和可以用較敞簡單工藝制翼造大尺寸發(fā)鍋射陣列，特亮別適于用制露造大尺寸HYPERLINK伶FED涉顯示屏，但我由于均勻性抬的限制，一違直未能進入城高質量圖像牧顯示市場。鳳法國研究人膀員采用將觸框媒體層光刻硬成所需的圖江案，在其上測生長出CN滲T，如圖5喬所示。每個垃溝道寬12赴mm，間距廟25mm，箏每個溝道中正有10個4循.5mm撒OLED前馳景展望：司從目前鞭顯示技術的詞發(fā)展趨勢來仗看，OLE浙D無疑是會牧帶來顯示產染品集體換代嶺的一項新技摩術?，F(xiàn)在主徹要的技術突姥破還在于大褲尺寸工藝，納色彩，以及鞏使用壽命。點不過目前萎胳靡的液晶市它場或許會激痛發(fā)廠商們盡晨早提速OL岡ED大面積亭進入市場的賓決心，提速詞OLED的絮研發(fā)及生產墨工藝的改進主或許已經在燒廠商們的計沫劃之內。當川然我們不能退指望OLE循D不久會以飼一種低價格壟的姿態(tài)進入同市場，任何怪一種革命性里的新技術均恩隨著市場及禮技術的成熟捉才漸漸地平承易近人，這標段時間往往括需要幾年，費OLED的廊前景是十分啄讓人看好的智。賀CES2杯009展索喘尼首發(fā)21銀英寸OLE炒D電視，分焰辨率為13她66×76擴8霧OLE閱D超薄柔軟框可卷曲的特怒性使其的應割用方向更廣俊，超低的功慌耗更符合目宏前時代發(fā)展斯的需求，在融今后我們將虧會看到更多漸的地方出現(xiàn)售OLED的詳身影。相信籮5年內，壁微畫般的顯示珍產品也將會墓在市場內出騙現(xiàn)，拭目以謙待吧。棒液晶顯示器磚件套(LCD)真是個人應用部顯示器中最壯有發(fā)展?jié)摿ξ锏娘@示器件若。反射型液傍晶顯示糖器件的功耗然每平方厘米胳在一微瓦以晉下,是目前蓮世界上最省單電的顯示器熟。爆由于液晶產橫業(yè)的發(fā)展,宣應用顯示器詠的地方也就普越來越多,私如個人計時柴用的各種電亂子表緣、電子鐘、宜萬年歷;個租人通信用的跑"BP"機暑、"大哥大東";個人學扛習用的計算程器、電子字塘典、李電子翻譯器濁、電子課本謝;個人工作猴用的電子記剛事簿、PD敏A、掌上微教機;個人娛慘樂用的電子擠游虜戲機、電子筆照相機、電義子攝像機、漿液晶小電視褲等。液晶顯扮示產業(yè)的發(fā)濃展,將給個赤人大量、皇廣泛地使用男顯示器帶來褲一次革命。總而個人大量壇應用顯示器環(huán),可隨時、妨隨處獲得信襯息,這又癢將大大推動呼世界信息產蒙業(yè)的發(fā)展?？肝覈囊壕钱a業(yè)應著重創(chuàng)發(fā)展個人應斃用的液晶顯割示器,在近個人應用顯弦示器上與世喊界各國展開慢競爭。另外問,由于液晶貸顯示器的工陰作電壓低、乳無輻射、微無熒光閃爍片,顯示質量鹽可以與CR灘T媲美,日陶本、韓國等株LCD企業(yè)惹都大力推廣顯LCD在便酸攜機和臺捏式機上的應足用。在下個笛世紀,LC浙D將有可能考代替CRT悟成為新一代苦微機監(jiān)示器椒的主流產品乞。烘目前液晶產蔑業(yè)三分之二去的銷售收入資都來源于便鐘攜機的顯示蠅器上,便攜跡機應用LC探D顯示均屏的主要尺候寸為12.菌1英寸彩色柄SVGA(雁800×6滲00線)和僻13.3英秋寸彩色XG遞A(102霧4×768畜線)的產代品。未來發(fā)陜展的方向是斧生產功耗極系小、8.4膊英寸以下反緒射型彩色T佛FT-LC令D產品,作邊為更輕便前的筆記本或炭掌上型電腦反顯示屏。1卸998年日府本批量生產薯了15英寸曠彩色XGA華(1024遣×768線恨)和璃18英寸彩抄色SXGA鐮(1028務×1024熟線)的液晶方顯示屏,作炒為臺式電腦捧顯示用,并滋與CRT爭事奪監(jiān)示器尊的市場。由亦于制作這類賊液晶顯示屏堂投資大,生奧產技術要求衣高,國內還辨沒有生產線痰,近期國內帥即使建立了趟這種生產線產,也很難在郊產品上與日軌本競爭。狡過去和現(xiàn)在逼目前全世界州的LCD產陶業(yè)主要集中令在東亞的日達本、韓國和艙中國。日本付是全世界最最大的T劇FT-LC禿D和STN捏-LCD生厚產國,約占肝全球份額的法85%左右飲。中國是世具界上最大的跨TN-LC察D生產國,窄產量約占全極世界產量的般一半以上。環(huán)1968年談美國發(fā)明了做液晶顯示器桐件,70年測代初日本開柴始生產TN茅-LCD,蹤并推廣應用既。80年噴代初,TN咱-LCD產驗品在計算器位產品上獲得須了廣泛應用呈;1984泊年左右歐美庫提出TFT倦-LCD和促STN-L哲CD顯示技柄術;80年適代末,日本系掌握了ST詳N-LCD炒的大生產技甜術,使LC挽D產業(yè)獲得蒼飛速發(fā)展;內1993便年左右,日贊本又掌握了罪TFT-L堡CD的大生握產技術,促究使日本于1妹997年建叮成了一大批版以550m隆m×圾670mm請為代表的大吧基板尺寸的自第三代TF濁T-LCD鐮生產線,并礙使1998避年大尺寸的激LCD顯示盾屏的價兔格比199供7年下降了歌一半。價格宮的降低大大勻地促進了L刻CD產業(yè)的錢發(fā)展。19冊97年銷售遺額超過1踩00億日元宏的日本LC售D公司有夏籍普、東芝、戒NEC、日梨立、精工愛擇普生、松下星、OPTR語EX、卡西足歐、星電、鋼三菱、富士漁通、西鐵城跌、精工電子濤、京陶、三惱洋電機等。什1996年般以后,韓國搞和冬我國臺灣都侄投巨資建第投三代的TF咐T-LCD與生產線,準診備在199劫9年以后,園在TFT-扶LCD上與附日本競果爭。巖韓國主要的王LCD企業(yè)朝有三星、L危G、現(xiàn)代等罪。臺灣早期云的LCD廠詞有勝華、碧自悠、光聯(lián)等沉;1995禮年以后,在伴TFT-L殿CD上投巨找資的企業(yè)有劫聯(lián)友、元太辮、中華映管療等。豬我國從80衰年代初就開框始引進TN殼-LCD生煎產線,是目怖前世界上最詳大的TN-脹LCD生產肝國。目前理全國共引進糕和建立LC配D生產線4籌0多條(日泛本和我國港表臺部分獨資邀的生產線沒楊有統(tǒng)計在內掘),揪共有LCD束配套廠30趁余家,19星97年中國駝ITO的生杏產量已超過繩200萬平熔方米,TN毛型液晶體生凍產能力貼已超過10旁噸。這兩種源材料不僅能事滿足國內需顧求,還能出閉口。其他材饒料國內雖然繪能生產,但忙是還沒有形惱成不依賴進仍口的局面。有雖然深圳盛秀波引進了一誘條偏光片生兼產線,但是玩我國每年每還需要引進辦200萬平立方以上的偏披光片。根據念中國液晶行慚業(yè)協(xié)會19既98年統(tǒng)計奴,中國的液盞晶產檔業(yè)現(xiàn)狀如下歪表所示:縣@@118孫2500.喜JPG;表繩1@@漏雖然近兩年祖世界LCD桑產品的價格竭不斷下降,歌產品市場競翻爭激烈,但還是1997燒年中國的L瞧CD筆產業(yè)仍是一雪個豐收年。脖中國LCD棵產業(yè)199蜓7年的銷售杰額比199儲6年增長4嚴2%,達到悠30.58胳億元。寸由于中國L養(yǎng)CD企業(yè)開路工較飽滿,橋1997年霉中國的絕大詳多數(shù)的LC給D企業(yè)都處解于獲利狀態(tài)蓮。1997縣年企,中國LC機D企業(yè)的銷低售額超過3暮000萬元抵的企業(yè)有無謝錫夏普、深削圳天馬、深軋圳輝開、汕聯(lián)尾信釣利、河北冀凳雅、煙臺多伶納勒、深圳株萊寶、蛇口雕偉光、汕尖截超聲、深圳杰思特達、惠傘州康惠民、莆田新光萬、深圳深輝同、莆田莆輝蠻、順德先河膠、鞍山三特例、大連東方柏、上海海晶掏、長江叼曙光、秦皇椅島萊成、廈也門高卓立、寇潮州晶蕾等崖。判1998年熄由于東亞經儉濟危機的影極響,個人應膛用顯示器的前市場有些萎升縮,使中國慈的LCD企韻業(yè)鎖處于較困難峽的境地。但拳是TN-L幕CD產品還儀是以我國生禾產為主。中基國原準備大氧力擴展中小家尺蚊寸STN-啦LCD產品壓的市場,但屢受到較大阻羨力;韓元、且日元的貶值胃對我國LC頁D產品價格浸有較大壓局力。日本《筐半導體產業(yè)搶新聞》19煙98年8月踢給出的日本停液晶顯示器席件價格為:相5-6英寸比彩色蕉TFT-L訪CD價格疼為7500饒~9000介日元張10英寸彩踢色灣STN-L劫CD價格阿為8000堪~9000尤日元婚10英寸彩修色阿TFT-L駐CD價格餐為1750顯0~200轟00日元剪12.1英潮寸彩色S甚TN-LC限D價格為罷23000仆~2700央0日元如12.1英魂寸彩色T涼FT-LC嶄D價格為蕉32000般~3700寺0日元絮與去年同期池相比,日本摘的液晶顯示乎器件的價格撿下降40%衣左右,這對思擴大LCD根應用帶來商跌機,但是也總使LCD企譽業(yè)的競爭更蓋加激烈。我副國原有的一膚些企業(yè)擴大么了生產規(guī)模古,同時又上宏了課一些新企業(yè)懇,估計19低98年我國挨LCD產量置約93萬平列方米,銷售寫額約35億毫元。付機會莫錯過報LCD產品葵市場廣闊,竊有大量的現(xiàn)餓實市場,更謊有廣闊的潛麥在市場。目須前中國LC脖D產業(yè)不是吐有沒有市場獅,而是LC版D企業(yè)能不鴿能提高產品涼質量,能不吐能將TN-鉛LCD產品押的成品率提登高到90%核以上,中小洗尺寸的ST槍N-LCD再成品率提高納到85%以糖上,去占領享市場和開拓飯市場的問題牽。現(xiàn)在我乒國已基本掌再握了TN-隙LCD和中蹦小尺寸ST救N-LCD沙的大生產技傍術,也有了赤較廣闊的市垃場。在發(fā)展失LCD產業(yè)辟上必須以市兼場為導向,發(fā)以發(fā)展應用毒整機為龍頭業(yè),促進現(xiàn)有闊的LCD產夢業(yè)的更新、鐮改造面和發(fā)展,不蠶必再新上T百N、STN童生產線。今備后我國液晶孟產業(yè)發(fā)展的睡重點應為彩渴色液晶顯示飽技眉術和引進、妨消化、吸收屋TFT-L霧CD大生產薦技術序。膀等離子顯示裕器：煤中國等離子炎彩電產業(yè)則茫是剛剛起步悼，但是通過活引進、消化慶和吸收，這遭幾年發(fā)展十所分迅速。彩貸虹團體公司磨和西安交通惹大學與俄國現(xiàn)斯國家氣體校放電器件研騾究所合作，槳已開發(fā)出具輛有自主和知琴識產權的4倡0英寸彩色愁PDP產品甩，彩虹團體彎公司在北京消已建成一條兆40英寸以勁