統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2017年全球TV面板的出貨數(shù)量達2.62億片，出貨面積為1.38億平方米。2018年，TV市場競爭日趨白熱化和焦灼化。以三星和TCL為代表的量子點電視陣營雄心勃勃，LG主導(dǎo)的OLED電視陣營更不甘示弱，兩大技術(shù)路線的競爭甚囂塵上。雖然Micro-LED技術(shù)尚未成熟，但三星在CES展上發(fā)布的146寸Micro-LED電視“The Wall”也是賺足了眼球。從一定意義上講，平板顯示產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)國時代已悄然來臨。

從本質(zhì)上講，當(dāng)前量子點電視與OLED電視的競爭仍屬于液晶顯示與OLED顯示的競爭。量子點顯示的技術(shù)基礎(chǔ)有兩個層面：電致發(fā)光與光致發(fā)光。所謂電致發(fā)光，就是量子點材料在電場驅(qū)動下發(fā)出不同顏色的光，基于此可以制備量子點發(fā)光二極管（QLED）。QLED的顯示原理與OLED類似，然而囿于量子點材料的特性，QLED器件只能通過噴墨打印等濕法工藝來制備，目前在設(shè)備、工藝等方面的瓶頸尚未突破，因而QLED真正產(chǎn)業(yè)化尚需時日。目前商業(yè)化的量子點顯示器是基于光致發(fā)光原理，屬于量子點背光技術(shù)（QD-BLU）與液晶顯示相結(jié)合的產(chǎn)物，即量子點背光液晶顯示器（QD-LCD）。

早在上世紀(jì)80年代初，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了量子點材料并開始研究其應(yīng)用。1981年，前蘇聯(lián)科學(xué)家Efros和Ekimov就發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體納米晶的量子尺寸效應(yīng)。1983年，美國貝爾實驗室的Brus首次報道了CdS納米晶具有尺寸效應(yīng)等相關(guān)的性質(zhì)，拉開了量子點研究的序幕，雖然“量子點”這一名稱是數(shù)年后耶魯大學(xué)物理學(xué)家馬克里德正式賦予的。在以后的數(shù)年中，研究者將精力集中于如何制備大小均一的量子點、如何提高量子點的量子效率和穩(wěn)定性，以及無鎘多元量子點材料的研究，這些研究為量子點的商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。時至今日，應(yīng)用于發(fā)光的量子點材料家族逐漸壯大，已經(jīng)涵蓋了硒化鎘、磷化銦、鈣鈦礦等幾大體系。

自量子點材料被發(fā)現(xiàn)后，人們就開始思考其應(yīng)用價值，科學(xué)家探索了量子點材料在LED、太陽能電池以及生命科學(xué)方面的應(yīng)用。2009年，美國尼克思照明的夏洛特將量子點的涂料涂在藍光LED上，在實驗室中制成了世界上第一個量子點LED燈，正式開啟了量子點的商業(yè)化應(yīng)用探索。然而量子點照明的商業(yè)化并不順利，價格昂貴、壽命短、產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，使得量子點照明的商業(yè)化停滯不前。

量子點顯示的產(chǎn)業(yè)化探索始于本世紀(jì)初，由此誕生了QD-Vision（2016年被三星收購）、Nanosys和Nanoco三大量子點巨頭。三家的發(fā)展各具特色：Nanoco從成立之初就致力于無鎘量子點開發(fā)及應(yīng)用；QD-Vision于2013年率先實現(xiàn)了量子點電視，采用的是量子點管技術(shù)；與QD-Vision師出同門的Nanosys專利布局深遠，是量子點膜的發(fā)明者。在量子點背光技術(shù)中，先后出現(xiàn)了三種產(chǎn)品形態(tài)：On-chip、On-edge和On-surface。On-chip是將量子點油墨涂敷在藍光芯片上直接做成白光量子點光源，其好處是量子點粉體用量最少，但其弊端也非常明顯，藍光芯片工作時產(chǎn)生的熱量會使量子點的壽命大幅降低，無法達到商業(yè)化應(yīng)用。On-edge方式即為量子點管技術(shù)，是將量子點粉體封裝在玻璃管中，裝配在模組導(dǎo)光板入光側(cè)面。這種方式克服了量子點直接與高溫LED接觸的問題，壽命大大延長，早期的量子點電視多采用這種方式。然而，這種方式并不適合大規(guī)模推廣。原因在于量子點管比較脆、很容易破損，且安裝在導(dǎo)光板側(cè)面需要額外的空間，必須重新進行產(chǎn)品設(shè)計，因而終端用戶的阻力很大。Nanosys與3M聯(lián)合開發(fā)，將量子點材料包覆在兩層PET膜之間得到量子點膜，裝配時放在導(dǎo)光板或擴散板上面，即所謂的On-surface。量子點膜在空間上遠離LED燈，且與當(dāng)前模組制造工藝兼容度高，因而受到下游廠家的青睞。

量子點液晶顯示大事記

量子點膜邂逅LCD：讓“視界”更精彩

量子點膜問世之初，并未受到產(chǎn)業(yè)界的青睞。第一，當(dāng)時價格昂貴，每平米價格高達100多美金，終端廠商無法接受。第二，產(chǎn)品的性能及信賴性有待提高。第三，產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，終端廠商對量子點膜產(chǎn)品及如何應(yīng)用不了解。隨著量子點合成及涂布工藝的改善，特別是國內(nèi)廠商開始涉足量子點膜生產(chǎn)。產(chǎn)品的外觀、性能、信賴性以及價格逐步跨過下游廠商的門檻，量子點膜逐漸成為量子點顯示廠商的首選和主流產(chǎn)品。

量子點膜結(jié)構(gòu)示意圖

當(dāng)前量子點膜都采用三明治結(jié)構(gòu)：兩層水氧阻隔膜中間夾著量子點層。量子點層中含有紅色和綠色量子點，藍光激發(fā)產(chǎn)生紅光和綠光，與LED自身藍光復(fù)合形成白光。由于量子點材料發(fā)光半峰寬比較窄（通常30nm左右），這意味著與熒光粉LED背光相比，量子點背光的紅色和綠色更純正。依據(jù)色度學(xué)原理不難理解，RGB三基色光譜的半峰寬越窄，三基色的純度越高，其顯示的色域也更寬。一般采用YAG熒光粉的LCD，色域值只有70%（NTSC），而采用量子點膜的LCD色域值可以達到110%（NTSC），高于目前OLED電視的色域值。因此，無論是要與OLED顯示器競爭，還是液晶顯示行業(yè)內(nèi)部的競爭，都有必要采用量子點技術(shù)提高色域、改善顯示效果。

量子點膜可以應(yīng)用于TV、商業(yè)顯示器、電子黑板、筆電、PAD、車載顯示及手機等領(lǐng)域。以量子點液晶TV為例，其背光結(jié)構(gòu)分為直下式和側(cè)入式。中高端TV通常采用側(cè)入式背光結(jié)構(gòu)，引入量子點膜技術(shù)后，其一般結(jié)構(gòu)為“反射片/導(dǎo)光板/量子點膜/BEF/DBEF/上擴散片/液晶cell”。由于要采用藍光激發(fā)，原來的白光LED燈條需要更換成藍光LED燈條，一般推薦主波長區(qū)間在445-450nm范圍內(nèi)的藍光LED燈條。量子點液晶顯示器的產(chǎn)業(yè)鏈與傳統(tǒng)的液晶顯示器基本相同，其模組生產(chǎn)工藝也和傳統(tǒng)液晶顯示器基本一致，主要區(qū)別是在模組結(jié)構(gòu)上增加一片量子點膜。采用量子點膜對傳統(tǒng)LCD進行性能升級相對比較簡單，成本增加也比較低，顯示器色域可以達到110%甚至更高，從而以較低的成本實現(xiàn)了顯示性能的大幅提升。

目前業(yè)界領(lǐng)頭羊三星把量子點技術(shù)作為戰(zhàn)略性發(fā)展方向，近日三星顯示為8.5代線QD-OLED 生產(chǎn)打造試驗線。這也是為打破大尺寸事業(yè)LCD技術(shù)的限制，為次世代顯示技術(shù)做準(zhǔn)備。

我國政府也非常重視新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，近年來，工信部、發(fā)改委、科技部等多部委相繼發(fā)布了新材料產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃及科技發(fā)展規(guī)劃。今年6月，國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略咨詢委員會發(fā)布了《2017十三五新材料技術(shù)發(fā)展報告》。報告中指出功能性光學(xué)薄膜作為重要的新材料，近年來受到了國家相關(guān)政策的關(guān)注與支持。我國科技部制定的《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》中要求大力發(fā)展新型顯示技術(shù)，并將TFT 等印刷顯示關(guān)鍵材料與技術(shù)作為發(fā)展重點之一。此外，國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中的新材料提質(zhì)和協(xié)同應(yīng)用工程專欄中明確提出加快制定光學(xué)功能薄膜標(biāo)準(zhǔn)，完善節(jié)能環(huán)保用功能性膜材料配套標(biāo)準(zhǔn)。

國內(nèi)量子點陣營TCL也是在其高端到中端X系列和C系列都在延續(xù)量子點配置，而旗下華星光電和工研院也積極的布局投資光致發(fā)光的QLED技術(shù)。海信雖在海外項目中開始導(dǎo)入OLED機種，但在國內(nèi)項目中高端系列依然堅持著量子點。

風(fēng)行、樂視、微鯨、康佳線上品牌均在采用量子點技術(shù)。量子點技術(shù)從一開始的高端旗艦機種延伸至中低端全線系列，并趨向于標(biāo)配化也是得益于國內(nèi)量子點上游的蓬勃發(fā)展。

中科納通：量子點膜后起之秀

國內(nèi)光電顯示領(lǐng)域電子材料先行者。經(jīng)過6年的不斷探索，現(xiàn)已初步形成“漿”、“膠”“膜”三大產(chǎn)品線，涵蓋數(shù)十種電子材料產(chǎn)品。產(chǎn)品應(yīng)用于觸控、顯示、LED照明、電磁屏蔽、電熱等領(lǐng)域。尤其在顯示領(lǐng)域，中科納通提早布局，開發(fā)的產(chǎn)品已應(yīng)用于面板玻璃減薄、液晶顯示模組、OLED硬屏保護以及量子點背光源等場合。

作為一家中科院技術(shù)背景的企業(yè)，中科納通在量子點膜開發(fā)方面得到了中科院化學(xué)所、聯(lián)想集團的大力支持。中科院化學(xué)所及中科納通技術(shù)團隊早在2013年就開始關(guān)注量子點技術(shù)，并開始做相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品預(yù)研。目前，公司已經(jīng)在量子點油墨開發(fā)、量子點膜耐水氧性能、量子點膜新型結(jié)構(gòu)及器件結(jié)構(gòu)改善等方面申請核心專利5項。在量子點粉體方面，中科納通與國內(nèi)外廠家采取聯(lián)合開發(fā)等模式，保障了粉體供應(yīng)的安全和穩(wěn)定，同時也在積極驗證導(dǎo)入無鎘量子點。結(jié)合不同的應(yīng)用場景及客戶需求，現(xiàn)已開發(fā)出QD350、QD155及QD105三大系列產(chǎn)品，產(chǎn)品最大幅寬達為1200mm，可以支持86寸量子點電視。憑借在量子點材料供應(yīng)、量子點油墨配方、涂布工藝控制方面的獨特優(yōu)勢，我們快速配合客戶做定制化開發(fā)，產(chǎn)品得到了多家大客戶的贊賞和認可。

“納四海英才，通產(chǎn)業(yè)之巔”。中科納通自成立之日起一直堅守這一理念，致力于成為一家專業(yè)的電子材料公司。在顯示領(lǐng)域，中科納通未來三年會加強量子點膜等產(chǎn)品的開發(fā)與推廣，為液晶模組及終端客戶提供高性能的產(chǎn)品和解決方案，助力液晶顯示在當(dāng)前平面顯示器激烈的競爭格局中煥發(fā)生機、大放異彩。