統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2017年全球TV面板的出貨數(shù)量達(dá)2.62億片,出貨面積為1.38億平方米。2018年,TV市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化和焦灼化。以三星和TCL為代表的量子點(diǎn)電視陣營(yíng)雄心勃勃,LG主導(dǎo)的OLED電視陣營(yíng)更不甘示弱,兩大技術(shù)路線的競(jìng)爭(zhēng)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(guó)時(shí)代已悄然來(lái)臨。
從本質(zhì)上講,當(dāng)前量子點(diǎn)電視與OLED電視的競(jìng)爭(zhēng)仍屬于液晶顯示與OLED顯示的競(jìng)爭(zhēng)。量子點(diǎn)顯示的技術(shù)基礎(chǔ)有兩個(gè)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(diǎn)材料在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下發(fā)出不同顏色的光,基于此可以制備量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)。QLED的顯示原理與OLED類似,然而囿于量子點(diǎn)材料的特性,QLED器件只能通過(guò)噴墨打印等濕法工藝來(lái)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(shí)日。目前商業(yè)化的量子點(diǎn)顯示器是基于光致發(fā)光原理,屬于量子點(diǎn)背光技術(shù)(QD-BLU)與液晶顯示相結(jié)合的產(chǎn)物,即量子點(diǎn)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(diǎn)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(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的Brus首次報(bào)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(diǎn)研究的序幕,雖然“量子點(diǎn)”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(diǎn)、如何提高量子點(diǎn)的量子效率和穩(wěn)定性,以及無(wú)鎘多元量子點(diǎn)材料的研究,這些研究為量子點(diǎn)的商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。時(shí)至今日,應(yīng)用于發(fā)光的量子點(diǎn)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(diǎn)材料被發(fā)現(xiàn)后,人們就開始思考其應(yīng)用價(jià)值,科學(xué)家探索了量子點(diǎn)材料在LED、太陽(yáng)能電池以及生命科學(xué)方面的應(yīng)用。2009年,美國(guó)尼克思照明的夏洛特將量子點(diǎn)的涂料涂在藍(lán)光LED上,在實(shí)驗(yàn)室中制成了世界上第一個(gè)量子點(diǎn)LED燈,正式開啟了量子點(diǎn)的商業(yè)化應(yīng)用探索。然而量子點(diǎn)照明的商業(yè)化并不順利,價(jià)格昂貴、壽命短、產(chǎn)業(yè)鏈不成熟,使得量子點(diǎn)照明的商業(yè)化停滯不前。
量子點(diǎn)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(gòu))、Nanosys和Nanoco三大量子點(diǎn)巨頭。三家的發(fā)展各具特色:Nanoco從成立之初就致力于無(wú)鎘量子點(diǎn)開發(fā)及應(yīng)用;QD-Vision于2013年率先實(shí)現(xiàn)了量子點(diǎn)電視,采用的是量子點(diǎn)管技術(shù);與QD-Vision師出同門的Nanosys專利布局深遠(yuǎn),是量子點(diǎn)膜的發(fā)明者。在量子點(diǎn)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(diǎn)油墨涂敷在藍(lán)光芯片上直接做成白光量子點(diǎn)光源,其好處是量子點(diǎn)粉體用量最少,但其弊端也非常明顯,藍(lán)光芯片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)使量子點(diǎn)的壽命大幅降低,無(wú)法達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用。On-edge方式即為量子點(diǎn)管技術(shù),是將量子點(diǎn)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(diǎn)直接與高溫LED接觸的問(wèn)題,壽命大大延長(zhǎng),早期的量子點(diǎn)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(diǎn)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(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),因而終端用戶的阻力很大。Nanosys與3M聯(lián)合開發(fā),將量子點(diǎn)材料包覆在兩層PET膜之間得到量子點(diǎn)膜,裝配時(shí)放在導(dǎo)光板或擴(kuò)散板上面,即所謂的On-surface。量子點(diǎn)膜在空間上遠(yuǎn)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(diǎn)液晶顯示大事記
量子點(diǎn)膜邂逅LCD:讓“視界”更精彩
量子點(diǎn)膜問(wèn)世之初,并未受到產(chǎn)業(yè)界的青睞。第一,當(dāng)時(shí)價(jià)格昂貴,每平米價(jià)格高達(dá)100多美金,終端廠商無(wú)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(duì)量子點(diǎn)膜產(chǎn)品及如何應(yīng)用不了解。隨著量子點(diǎn)合成及涂布工藝的改善,特別是國(guó)內(nèi)廠商開始涉足量子點(diǎn)膜生產(chǎn)。產(chǎn)品的外觀、性能、信賴性以及價(jià)格逐步跨過(guò)下游廠商的門檻,量子點(diǎn)膜逐漸成為量子點(diǎn)顯示廠商的首選和主流產(chǎn)品。
量子點(diǎn)膜結(jié)構(gòu)示意圖
當(dāng)前量子點(diǎn)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(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。由于量子點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)膜的LCD色域值可以達(dá)到110%(NTSC),高于目前OLED電視的色域值。因此,無(wú)論是要與OLED顯示器競(jìng)爭(zhēng),還是液晶顯示行業(yè)內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng),都有必要采用量子點(diǎn)技術(shù)提高色域、改善顯示效果。
量子點(diǎn)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(jī)等領(lǐng)域。以量子點(diǎn)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(diǎn)膜技術(shù)后,其一般結(jié)構(gòu)為“反射片/導(dǎo)光板/量子點(diǎn)膜/BEF/DBEF/上擴(kuò)散片/液晶cell”。由于要采用藍(lán)光激發(fā),原來(lái)的白光LED燈條需要更換成藍(lán)光LED燈條,一般推薦主波長(zhǎng)區(qū)間在445-450nm范圍內(nèi)的藍(lán)光LED燈條。量子點(diǎn)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(diǎn)膜。采用量子點(diǎn)膜對(duì)傳統(tǒng)LCD進(jìn)行性能升級(jí)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,成本增加也比較低,顯示器色域可以達(dá)到110%甚至更高,從而以較低的成本實(shí)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(diǎn)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(yàn)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(guó)政府也非常重視新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,近年來(lái),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(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)發(fā)布了《2017十三五新材料技術(shù)發(fā)展報(bào)告》。報(bào)告中指出功能性光學(xué)薄膜作為重要的新材料,近年來(lái)受到了國(guó)家相關(guān)政策的關(guān)注與支持。我國(guó)科技部制定的《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)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(diǎn)之一。此外,國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國(guó)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(guó)內(nèi)量子點(diǎn)陣營(yíng)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(diǎn)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(xiàng)目中開始導(dǎo)入OLED機(jī)種,但在國(guó)內(nèi)項(xiàng)目中高端系列依然堅(jiān)持著量子點(diǎn)。
風(fēng)行、樂(lè)視、微鯨、康佳線上品牌均在采用量子點(diǎn)技術(shù)。量子點(diǎn)技術(shù)從一開始的高端旗艦機(jī)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(guó)內(nèi)量子點(diǎn)上游的蓬勃發(fā)展。
中科納通:量子點(diǎn)膜后起之秀
國(guó)內(nèi)光電顯示領(lǐng)域電子材料先行者。經(jīng)過(guò)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(hù)以及量子點(diǎn)背光源等場(chǎng)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(diǎn)膜開發(fā)方面得到了中科院化學(xué)所、聯(lián)想集團(tuán)的大力支持。中科院化學(xué)所及中科納通技術(shù)團(tuán)隊(duì)早在2013年就開始關(guān)注量子點(diǎn)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(diǎn)油墨開發(fā)、量子點(diǎn)膜耐水氧性能、量子點(diǎn)膜新型結(jié)構(gòu)及器件結(jié)構(gòu)改善等方面申請(qǐng)核心專利5項(xiàng)。在量子點(diǎn)粉體方面,中科納通與國(guó)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(shí)也在積極驗(yàn)證導(dǎo)入無(wú)鎘量子點(diǎn)。結(jié)合不同的應(yīng)用場(chǎng)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(dá)為1200mm,可以支持86寸量子點(diǎn)電視。憑借在量子點(diǎn)材料供應(yīng)、量子點(diǎn)油墨配方、涂布工藝控制方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),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(rèn)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(jiān)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(lái)三年會(huì)加強(qiáng)量子點(diǎn)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(jìng)爭(zhēng)格局中煥發(fā)生機(jī)、大放異彩。
-
OLED
+關(guān)注
關(guān)注
119文章
6213瀏覽量
224484 -
LED技術(shù)
+關(guān)注
關(guān)注
7文章
197瀏覽量
33347 -
量子點(diǎn)
+關(guān)注
關(guān)注
7文章
244瀏覽量
25920
原文標(biāo)題:中科納通 | 量子點(diǎn)膜邂逅LCD:讓“視界”更精彩
文章出處:【微信號(hào):CINNO_CreateMore,微信公眾號(hào):CINNO】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論