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顯示領(lǐng)域是量子點(diǎn)材料的主要應(yīng)用之一。與傳統(tǒng)液晶顯示器（LCD）相比，量子點(diǎn)顯示材料能夠提供更寬的色域、更高的色彩精度和更高的亮度。主要是因?yàn)樗苽浼{米晶體粒徑的高度可控性，在制造過程中可以通過調(diào)整量子點(diǎn)以發(fā)出期望的光的顏色，同時(shí)它們的發(fā)光光譜非常窄，使得其發(fā)光顏色異常純凈，使顯示屏幕可以呈現(xiàn)更鮮艷、更真實(shí)的顏色。量子點(diǎn)材料已成為世界各國在高色域、大面積顯示等領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)最激烈的新型材料之一。

根據(jù)奧維睿沃（AVCRevo）數(shù)據(jù)，2023年上半年，我國量子點(diǎn)電視的零售量份額增長處于領(lǐng)先地位，成為顯示技術(shù)市場(chǎng)的主要推動(dòng)力。據(jù)勢(shì)銀(TrendBank)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2025年，全球量子點(diǎn)電視出貨量可達(dá)2000萬臺(tái)。

圖源：奧維睿沃（AVCRevo）

量子點(diǎn)顯示技術(shù)依次經(jīng)過量子點(diǎn)管、量子點(diǎn)膜（QLCF）、量子點(diǎn)擴(kuò)散板（QDP）等技術(shù)迭代，可與LCD、OLED、Mini/Micro-LED等新型顯示技術(shù)結(jié)合，顯著提高色彩品質(zhì)，簡(jiǎn)化制造工藝，已成為顯示領(lǐng)域重要的前沿技術(shù)之一。

2012年，側(cè)入式入光為顯示器的主流結(jié)構(gòu)，通過將真空封裝了量子點(diǎn)材料的玻璃管嵌入藍(lán)光LED與導(dǎo)光板之間，形成量子點(diǎn)管技術(shù)。但由于玻璃管的力學(xué)強(qiáng)度差等問題，量子點(diǎn)管技術(shù)存在時(shí)間較短。

2015年，3M公司與美國Nanosys公司推出量子點(diǎn)膜的技術(shù)方案。量子點(diǎn)膜一般都采用三明治結(jié)構(gòu)——兩層水阻隔膜中間夾著量子點(diǎn)層。量子點(diǎn)層中含有紅色和綠色量子點(diǎn)，藍(lán)光激發(fā)產(chǎn)生紅光和綠光，與LED自身藍(lán)光復(fù)合形成白光。相較于量子點(diǎn)管方案，這種技術(shù)方案解決了量子點(diǎn)在光激發(fā)過程中的散熱問題，光轉(zhuǎn)換效率大幅提升30%，且由于使用膜片封裝的形式，量子點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景大幅增加。然而量子點(diǎn)膜的成本較高，其成本構(gòu)成中水氧阻隔膜占比約50%，成本優(yōu)化空間有限。

圖源：中科納通

圖源：星爍納米

2016年，創(chuàng)億達(dá)有限公司與TCL合作開發(fā)了量子點(diǎn)擴(kuò)散板，其原理是將量子點(diǎn)膜片與擴(kuò)散板整合，開發(fā)出具有三層擠出結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)擴(kuò)散板。量子點(diǎn)擴(kuò)散板通過量子點(diǎn)材料的合成優(yōu)化技術(shù)和自包裹技術(shù)，解決材料因水氧的氧化導(dǎo)致缺陷增加的問題，極大地提升了量子點(diǎn)材料的穩(wěn)定性。目前，量子點(diǎn)擴(kuò)散板的性能不僅與量子點(diǎn)膜片相持平，并且成本更低，結(jié)構(gòu)兼容性更好，已經(jīng)在市場(chǎng)終端得到了廣泛的應(yīng)用。

圖源：玻爾科技

韓國三星公司報(bào)道了基于QD彩色濾光片（QDCF）技術(shù)的QD-OLED技術(shù)，該技術(shù)使用藍(lán)光OLED作為背光源，實(shí)現(xiàn)像素級(jí)控光，在此基礎(chǔ)上，將原來LCD中紅綠子像素的色阻材料替換成光致發(fā)光量子點(diǎn)材料，從而實(shí)現(xiàn)像素級(jí)控光與量子點(diǎn)技術(shù)的結(jié)合。與傳統(tǒng)濾色器的不同之處在于量子點(diǎn)的作用類似于有源元件，QDCF在轉(zhuǎn)換通過它的光，而不是阻擋光。

圖源：行家說

在下一代顯示Mini/Micro LED中，目前很多業(yè)界企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)主要采用量子點(diǎn)做色轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和工藝，以解決全彩化難題。這種技術(shù)方案只使用發(fā)光效率最高的藍(lán)光Mini/Micro LED作為光源，然后在藍(lán)光Mini/Micro LED上添加一層量子點(diǎn)轉(zhuǎn)光層，將部分藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光和綠光，從而形成RGB全彩顯示，能夠顯著提高制造效率和紅綠光的發(fā)光效率。

圖源：NewDisplay Focus

量子點(diǎn)應(yīng)用限制

當(dāng)前，量子點(diǎn)膜和量子點(diǎn)擴(kuò)散板已經(jīng)成為主流LCD背光產(chǎn)品升級(jí)的關(guān)鍵材料和方案，全球眾多顯示領(lǐng)域公司，包括三星、Nanosys、納晶科技等均進(jìn)行戰(zhàn)略布局，斥資數(shù)億美元開展QLED研發(fā)。QLED的技術(shù)難點(diǎn)主要來自于兩個(gè)方面：其一，藍(lán)色QLED存在穩(wěn)定性差的問題；其二，QLED封裝與后端集成工藝仍具有挑戰(zhàn)。也就是說，高效率穩(wěn)定藍(lán)色QLED的獲取以及QLED封裝與后端集成工藝，是整個(gè)量子點(diǎn)顯示產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)下最大的問題所在。

量子點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈

量子點(diǎn)顯示產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要包括量子點(diǎn)材料、阻隔膜的供應(yīng)商，中游則是量子點(diǎn)膜、量子點(diǎn)擴(kuò)散板的生產(chǎn)企業(yè)，下游量子點(diǎn)電視是主要的應(yīng)用領(lǐng)域。在量子點(diǎn)顯示產(chǎn)業(yè)鏈中，量子點(diǎn)材料是技術(shù)難度最高的環(huán)節(jié)之一，其價(jià)值量占據(jù)了量子點(diǎn)電視新增成本的約50%。

量子點(diǎn)技術(shù)的核心專利主要集中在三星、Nanoco、Nanosys等國外公司，并在專利、價(jià)格和環(huán)保上設(shè)立了壁壘。在這種嚴(yán)峻的條件下，我國納晶科技、TCL等公司以及眾多研究機(jī)構(gòu)奮起直追，其中TCL在量子點(diǎn)發(fā)光顯示領(lǐng)域公開專利數(shù)量2057件，是全球第二，擁有絕對(duì)的技術(shù)話語權(quán)。

圖源：見水印

總結(jié)

量子點(diǎn)作為一種具有前景的納米材料，正在推動(dòng)科技界的發(fā)展，為我們帶來更出色、高效的技術(shù)解決方案。在諾獎(jiǎng)效應(yīng)下，預(yù)計(jì)未來會(huì)有更多企業(yè)加入競(jìng)爭(zhēng)，并推動(dòng)量子點(diǎn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新。

國內(nèi)外代表企業(yè)簡(jiǎn)介：

Nanosys

Nanosys是一家總部位于美國加州硅谷的公司，經(jīng)營著世界最大的量子點(diǎn)納米材料工廠，年產(chǎn)能超過25噸。該公司對(duì)全球300多個(gè)已發(fā)布和正在申請(qǐng)的專利擁有或享有獨(dú)家許可權(quán)。Nanosys的產(chǎn)品包括含鎘和無鎘量子點(diǎn)材料，并且已經(jīng)向市場(chǎng)供給超過5噸的量子點(diǎn)濃縮液。此外，Nanosys還與3M合作推出了量子點(diǎn)薄膜QDEF，用于Kindle Fire HDX等產(chǎn)品的尺寸較小的液晶面板。

Quantum Materials Corp

成立于2007年，是一家專注于量子點(diǎn)材料研發(fā)和生產(chǎn)的公司。其產(chǎn)品包括用于顯示、照明和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的量子點(diǎn)材料和相關(guān)技術(shù)。

三星

2015年，三星發(fā)布了SUHD TV，宣告吹響QLED電視的號(hào)角；2016年，收購被譽(yù)為“量子點(diǎn)顯示之父”的技術(shù)公司QD Vision，進(jìn)一步精進(jìn)QLED的研發(fā)；2017年，三星首款QLED旗艦電視——Q8C誕生。自此，三星正式踏上了QLED之路。2022年開始布局QD-OLED電視。

納晶科技

成立于2009年8月，是一家以量子點(diǎn)半導(dǎo)體新材料為技術(shù)核心的高新技術(shù)企業(yè)，是一家以量子點(diǎn)半導(dǎo)體新材料（又稱納米晶）為技術(shù)核心的高新技術(shù)企業(yè)，擁有量子點(diǎn)材料、量子點(diǎn)膜片、量子點(diǎn)擴(kuò)散板生產(chǎn)基地。

撲浪量子

成立于2021年5月，技術(shù)依托于南方科技大學(xué)，公司主要研究半導(dǎo)體量子點(diǎn)發(fā)光材料及量子點(diǎn)應(yīng)用產(chǎn)品，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)在國內(nèi)外知名電視、電競(jìng)顯示器等客戶量產(chǎn)銷售，全球首款硅基QLED原型機(jī)點(diǎn)亮。擁有量子點(diǎn)材料、量子點(diǎn)膜片、熒光粉膜生產(chǎn)基地。2021、2022年獲得投資總金額近億元。

激智科技

成立于2007年3月，公司主營光學(xué)擴(kuò)散膜、光學(xué)增亮膜、量子點(diǎn)膜、太陽能背板膜、窗膜等，廣泛應(yīng)用于顯示行業(yè)、光伏行業(yè)、汽車行業(yè)以及電池行業(yè)。公司量子點(diǎn)膜已經(jīng)順利通過多家客戶的驗(yàn)證，部分客戶已量產(chǎn)出貨。公司于2023年上半年投資設(shè)立浙江芯智，公司目前持有芯智75%的股權(quán)。浙江芯智主要生產(chǎn)擴(kuò)散板、量子點(diǎn)擴(kuò)散板、發(fā)泡板、量子點(diǎn)發(fā)泡板、微結(jié)構(gòu)板、膜板一體及新型功能板，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于背光顯示模組等產(chǎn)品。

華威新材料

2017年被道明光學(xué)收購100%股權(quán)，主要產(chǎn)品LCD用多功能復(fù)合型增亮膜卷材、光學(xué)膜片材以及量子點(diǎn)膜。2020年，道明光學(xué)曾在投資者平臺(tái)表示，華威新材料的量子點(diǎn)膜主要客戶為TCL集團(tuán)，也是TCL量子點(diǎn)膜的主要供應(yīng)商之一。

惟怡科技

成立于2017年，是由南通天鴻鐳射科技有限公司薄膜事業(yè)部獨(dú)立出來的一家專注于功能性光學(xué)薄膜制造的公司。公司產(chǎn)品包括量子點(diǎn)膜和量子點(diǎn)透鏡。2019年初，惟怡科技與全球量子點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)頭羊Nanosys在光學(xué)量子點(diǎn)增強(qiáng)膜(QDEF®)和量子點(diǎn)粉體合成的開發(fā)方面達(dá)成戰(zhàn)略合作。2022年完成數(shù)千萬人民幣的A輪融資，由中泰證券完成本輪投資。

創(chuàng)億達(dá)

成立于2016年11月，坐落于江蘇省如東經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)黃河路158號(hào)，國際首創(chuàng)量子點(diǎn)（QD）擴(kuò)散板，突破量子點(diǎn)后加工不耐高溫水氧的關(guān)鍵技術(shù)，開辟量子點(diǎn)顯示應(yīng)用發(fā)展的新賽道。

TCL