2017年11月19日,由我司牽頭承擔的國家重點研發計劃“戰略性先進電子材料”重點專項‘高光束質量、低閾值、長壽命、低成本紅光LD材料與器件關鍵技術與工程化研究’(編號:2017YFB0404900)項目啟動會在深圳朗山酒店二樓郎睿廳舉行。
出席本次會議的單位和企業包括:科技部高技術中心、深圳市科創委、南山區科技局、長春理工大學、西南技術物理研究所、中國科學院半導體研究所、中國科學院長春光學精密機械與物理研究所、中國科學院理化技術研究所、清華大學、深圳清華大學研究院、南方科技大學、深圳大學、香港中文大學、濟南大學,深圳瑞波光電子、山東華光光電子、武漢光迅、杭州中科極光,工業和信息化部第五研究所,深圳創新投等政府、科研機構、大學、企業、投資界的專業代表參加。
--‘高光束質量、低閾值、長壽命、低成本紅光LD材料與器件關鍵技術與工程化研究’(編號:2017YFB0404900)項目啟動會現場 --
解決激光顯示核心難題
激光顯示技術是繼黑白顯示、彩色顯示、數字顯示之后的第四代顯示技術。在眾多不斷發展的顯示技術中,激光顯示技術代表顯示技術未來發展的趨勢和主流方向,是未來顯示領域競爭的焦點。
激光顯示技術在繼承了數字顯示技術所有優點的基礎上,以紅綠藍三基色激光作為顯示光源,在色度學方面實現了重大突破,解決了顯示技術領域長期以來懸而未決的大色域色彩再現的難題,所以能夠最完美地再現自然色彩。
目前市場上銷售的顯示器件(如:CRT、LCD、PDP、DLP投影儀以及電影放映機等)的色彩再現能力均未突破NTSC制式的色彩空間,其色域空間僅能覆蓋人眼所能識別的色彩空間的33%,難以真實還原自然色彩,這一不足成為進一步提高顯示質量的重要障礙。在數字顯示技術實現了顯示系統的高清晰度之后,激光顯示技術將實現更大色域的圖像再現,激光顯示系統是顯示器件向更高性能發展的必然產物。
在許多業內人士看來,激光顯示是顯示領域的“最高境界”,是新一代顯示技術競爭的制高點,未來市場空間預估將達到千億美元規模。
盡管前景美好,但是當前激光顯示仍面臨許多重大挑戰,最大的難題就是產業化,特別是關鍵件產品激光光源器件—三基色紅綠藍LD材料及器件關鍵技術與工程化研究急需進行突破。本次重點專項‘高光束質量、低閾值、長壽命、低成本紅光LD材料與器件關鍵技術與工程化研究’項目啟動會也著眼于解決三基色之一的紅光LD的產業化難題。
目標:高光束質量、低閾值、長壽命、低成本
與其他類型的項目啟動會不同,本次紅光LD項目啟動會重點著眼于工程化和產業化,目標明確,就是研制出高光束質量、低閾值、長壽命、低成本紅光LD,并實現生產工程化需要的完整技術儲備。
針對上述目標,需要解決如下技術難題:
1) 量子阱中載流子的高效注入;
2) 高鋁組分AlGaInP外延材料缺陷的抑制;
3) 腔面光學災變的抑制。
要解決這些難題需要突破低缺陷密度、高應變、高均勻性、低成本AlGaInP外延材料生長、量子阱互混非吸收窗口及腔面鈍化、LD封裝模塊高效熱管理、LD制造環節的測試表征等關鍵技術,最終目標是研制出640nm LD單管功率達到1.2W(40℃),電光效率超過36%(1W,20℃),生產成本低于5美元/W,壽命超過2萬小時(1W,20℃),紅光LD模塊的光纖輸出功率則需要超過8W(40℃)。
我司作為項目牽頭單位,是從事高端半導體激光研究和生產的高科技企業,擁有從半導體激光芯片設計、制造工藝,到芯片封裝、表征測試等全套核心技術,可向市場提供高性能、高可靠性大功率半導體激光芯片、封裝模塊及測試表征設備。目前公司已經成功開發出多款大功率半導體激光西片及封裝產品,包括635nm、780 nm、808 nm、830 nm、915 nm、940 nm、976 nm、1470 nm、1550 nm系列。技術指標和可靠性居于國內領先地位,達到進口芯片水平,其中808 nm單管激光芯片輸出連續功率10W,并在國內首次演示了高性能顯示用638 nm紅光LD器件,室溫下輸出功率達到1W。
公司總經理胡海表示:盡管瑞波首次承擔這類國家級的重大研究項目,把不同課題組、不同參研單位協調起來對瑞波是一個挑戰,但瑞波有信心跟各個參研單位密切合作,不會辜負國家和人民的金錢,完成科技部下達的任務目標。
精誠合作 協同創新
‘高光束質量、低閾值、長壽命、低成本紅光LD材料與器件關鍵技術與工程化研究’(編號:2017YFB0404900)項目屬于“戰略性先進電子材料”重點專項,由我司牽頭,聯合山東華光、中科院長春光機所、武漢光迅、濟南大學、深圳清華大學研究院、杭州中科極光和工信部電子第五研究所等8家單位共同承擔,于2017年7月獲得科技部立項。項目總預算6336萬元,其中中央財政專項經費2186萬元,參研單位自籌資金4150萬元,項目實施期限42個月。
該項目按照紅光LD顯示光源的生產工藝流程即“設計-材料-芯片-器件-模組”的主線開展研究工作,并設置了三個關鍵課題組:
課題1組負責研究高效率、低缺陷、低成本的紅光LD材料及芯片的關鍵技術及工程化研究。承擔單位包括了深圳瑞波光電子、山東華光、武漢光迅、中科院長春光機所4家單位。
課題2組負責研究高導熱、低成本的紅光LD封裝耦合模塊的關鍵技術及工程化研究。承擔單位包括中科院長春光機所、濟南大學、深圳瑞波光電子等3家單位;
課題3組負責研制紅光LD關鍵質量控制技術的研究。承擔單位包括深圳清華大學研究院、杭州中科極光和工信部電子第五研究所3家單位。
科技部高技術中心專項主管楊斌在項目啟動會上表示,相對863計劃,各個課題組獨立性比較強,現在重點專項是全過程管理, 各個課題組內部的交流和合作要更加緊密,同時項目與項目之間的合作也要加強,比如紅光LD項目與藍綠光LD項目之間。
為了保障、支持和監督項目順利實施,會議上還成立了項目管理工作組,責任/咨詢專家組。對項目進行全過程跟蹤,全面把握項目進展情況,發揮專家作用,邀請長春理工大學馬曉輝教授、西南技術物理研究所余麗波研究員擔任責任專家,發揮專家在技術把關、決策咨詢方面的作用,確保專項及項目目標的實現。
--深圳瑞波光電子有限公司總經理胡海為咨詢專家頒發證書--
--項目帶頭人何晉國博士主持會議--
--與會專家合影--
小結
在新一代顯示產業升級轉型的時候,我國已經具備彎道超車的機會,中科院理化技術研究所研究員畢勇表示,本項目首先要解決可靠性的問題,第二就是要解決成本的問題,只有解決了這兩個問題,激光顯示才能走進千家萬戶。要緊盯三菱、Ⅱ-Ⅵ等國際領先企業,通過四年的努力,除了完成項目目標外,還能讓產品達到國際先進水平。
公司總經理胡海表示,新一代紅光LD項目不僅僅應用于顯示、照明和醫療市場,項目所產生的技術和工藝也會應用到其他產品上,比如SiC熱沉、測試設備等都可以應用到整個行業,從而實現更大的經濟和社會效益。
在項目啟動會上,專家建議,一定要突破關鍵技術,提升核心競爭能力,除了企業和科研機構努力外,也需要政府、投資界、媒體等各界人士的大力支持。要緊抓激光顯示產業價值鏈核心環節,突破全色激光顯示等下一代關鍵性顯示技術,深化以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系。大力支持企業進行引進消化吸收再創新、技術集成創新以及原始創新工作,利用高附加值產品培育產業生態。鼓勵激光顯示企業通過技術和產品創新提高企業經營利潤,進一步促進激光顯示技術創新投入、研發和成果轉化應用。
在此,衷心地祝愿:項目早日成功,讓激光顯示盡快服務于萬千大眾!
--會后各參研單位嘉賓參觀瑞波公司--