半岛彩票:行业分析 量子点材料为新型显示产业发展提供更多可能

　　2023年，诺贝尔化学奖授予了美国麻省理工学院教授蒙吉·G·巴文迪(Moungi G. Bawendi)、美国哥伦比亚大学教授路易斯·E·布鲁斯(Louis E. Brus)和美国纳米晶体科技公司科学家阿列克谢·伊基莫夫(Alexey I. Ekimov)，以表彰他们在量子点（Quantum Dots）的发现和合成方面做出的贡献。

　　量子点是一种纳米级半导体发光材料，也被称为“人造原子”，由于量子效应，在材料相同的情况下，不同尺寸会表现出独特的性质，比如发出不同波长的光。即随着尺寸的减小，最高价带与最低导带之间的能量差增大，从而导致量子点需要更多的能量激发，同时在当晶体返回基态时会释放出更多的能量，导致发射光颜色从红色变为蓝色。

　　量子点的出现，可以说是材料学的一个里程碑，它改变了传统的材料设计思维，在物质的组成和结构之外，还可以通过尺度去控制材料的特性。

　　量子点可以由一系列半导体材料合成。目前，低镉化和无镉化是量子点未来主要发展趋势。其中，低镉技术主要为硒化镉（CdSe）体系等，无镉技术主要包括磷化铟（InP）体系以及钙钛矿（ABX3）体系。

　　其中，Cd系量子点的技术日趋成熟，对其合成工艺的进一步简化和完善，将有助于降低生产成本，但仍需破解Cd系蓝光量子点器件效率和稳定性问题。

　　InP量子点的合成及其显示技术，韩国三星已经走在世界前列。但当下的合成条件苛刻且昂贵，技术仍有卡点痛点，中国科学家仍有赶超三星的机会。

　　钙钛矿量子点作为一种新型的量子点材料，具备缺陷容忍度高，制备简单、成本低、易放大生产等特点，成为显示领域基础和应用研究备受青睐的新兴材料。国内外在钙钛矿量子点方面的研究工作几乎同时起步，有很大部分相关合成技术和知识产权集中在中国，部分研究处于领先水平。

　　在显示技术最常使用的材料中，CdSe和InP材料覆盖最高内部量子效率水平（80-100％）的可见波长范围。

　　目前，基于量子点的多种物理效应，量子点材料在太阳能转换、发光和显示器件、光电探测、催化、分子和细胞标记以及超灵敏检测等领域有许多独特的优势。

　　显示领域是量子点材料的主要应用之一。与传统液晶显示器（LCD）相比，量子点显示材料能够提供更宽的色域、更高的色彩精度和更高的亮度。主要是因为所制备纳米晶体粒径的高度可控性，在制造过程中可以通过调整量子点以发出期望的光的颜色，同时它们的发光光谱非常窄，使得其发光颜色异常纯净，使显示屏幕可以呈现更鲜艳、更真实的颜色。量子点材料已成为世界各国在高色域、大面积显示等领域竞争最激烈的新型材料之一。

　　根据奥维睿沃（AVCRevo）数据，2023年上半年，我国量子点电视的零售量份额增长处于领先地位，成为显示技术市场的主要推动力。据势银(TrendBank)统计，预计到2025年，全球量子点电视出货量可达2000万台。

　　量子点显示技术依次经过量子点管、量子点膜（QLCF）、量子点扩散板（QDP）等技术迭代，可与LCD、OLED、Mini/Micro-LED等新型显示技术结合，显著提高色彩品质，简化制造工艺，已成为显示领域重要的前沿技术之一。

　　2012年，侧入式入光为显示器的主流结构，通过将真空封装了量子点材料的玻璃管嵌入蓝光LED与导光板之间，形成量子点管技术。但由于玻璃管的力学强度差等问题，量子点管技术存在时间较短。

　　2015年，3M公司与美国Nanosys公司推出量子点膜的技术方案。量子点膜一般都采用三明治结构——两层水阻隔膜中间夹着量子点层。量子点层中含有红色和绿色量子点，蓝光激发产生红光和绿光，与LED自身蓝光复合形成白光。相较于量子点管方案，这种技术方案解决了量子点在光激发过程中的散热问题，光转换效率大幅提升30%，且由于使用膜片封装的形式，量子点技术的应用场景大幅增加。然而量子点膜的成本较高，其成本构成中水氧阻隔膜占比约50%，成本优化空间有限。

　　2016年，创亿达有限公司与TCL合作开发了量子点扩散板，其原理是将量子点膜片与扩散板整合，开发出具有三层挤出结构的量子点扩散板。量子点扩散板通过量子点材料的合成优化技术和自包裹技术，解决材料因水氧的氧化导致缺陷增加的问题，极大地提升了量子点材料的稳定性。目前，量子点扩散板的性能不仅与量子点膜片相持平，并且成本更低，结构兼容性更好，已经在市场终端得到了广泛的应用。

　　韩国三星公司报道了基于QD彩色滤光片（QDCF）技术的QD-OLED技术，该技术使用蓝光OLED作为背光源，实现像素级控光，在此基础上，将原来LCD中红绿子像素的色阻材料替换成光致发光量子点材料，从而实现像素级控光与量子点技术的结合。与传统滤色器的不同之处在于量子点的作用类似于有源元件，QDCF在转换通过它的光，而不是阻挡光。

　　在下一代显示Mini/Micro LED中，目前很多业界企业或研究机构主要采用量子点做色转换结构和工艺，以解决全彩化难题。这种技术方案只使用发光效率最高的蓝光Mini/Micro LED作为光源，然后在蓝光Mini/Micro LED上添加一层量子点转光层，将部分蓝光转换为红光和绿光，从而形成RGB全彩显示，能够显著提高制造效率和红绿光的发光效率。

　　当前，量子点膜和量子点扩散板已经成为主流LCD背光产品升级的关键材料和方案，全球众多显示领域公司，包括三星、Nanosys、纳晶科技等均进行战略布局，斥资数亿美元开展QLED研发。QLED的技术难点主要来自于两个方面：其一，蓝色QLED存在稳定性差的问题；其二，QLED封装与后端集成工艺仍具有挑战。也就是说，高效率稳定蓝色QLED的获取以及QLED封装与后端集成工艺，是整个量子点显示产业链当下最大的问题所在。

　　量子点显示产业链的上游主要包括量子点材料、阻隔膜的供应商，中游则是量子点膜、量子点扩散板的生产企业，下游量子点电视是主要的应用领域。在量子点显示产业链中，量子点材料是技术难度最高的环节之一，其价值量占据了量子点电视新增成本的约50%。

　　量子点技术的核心专利主要集中在三星、Nanoco、Nanosys等国外公司，并在专利、价格和环保上设立了壁垒。在这种严峻的条件下，我国纳晶科技、TCL等公司以及众多研究机构奋起直追，其中TCL在量子点发光显示领域公开专利数量2057件，是全球第二，拥有绝对的技术话语权。

　　量子点作为一种具有前景的纳米材料，正在推动科技界的发展，为我们带来更出色、高效的技术解决方案。在诺奖效应下，预计未来会有更多企业加入竞争，并推动量子点技术的不断创新。

　　Nanosys是一家总部位于美国加州硅谷的公司，经营着世界最大的量子点纳米材料工厂，年产能超过25吨。该公司对全球300多个已发布和正在申请的专利拥有或享有独家许可权。Nanosys的产品包括含镉和无镉量子点材料，并且已经向市场供给超过5吨的量子点浓缩液。此外，Nanosys还与3M合作推出了量子点薄膜QDEF，用于Kindle Fire HDX等产品的尺寸较小的液晶面板。

　　成立于2007年，是一家专注于量子点材料研发和生产的公司。其产品包括用于显示、照明和生物医学等领域的量子点材料和相关技术。

　　2015年，三星发布了SUHD TV，宣告吹响QLED电视的号角；2016年，收购被誉为“量子点显示之父”的技术公司QD Vision，进一步精进QLED的研发；2017年，三星首款QLED旗舰电视——Q8C诞生。自此，三星正式踏上了QLED之路。2022年开始布局QD-OLED电视。

　　成立于2009年8月，是一家以量子点半导体新材料为技术核心的高新技术企业，是一家以量子点半导体新材料（又称纳米晶）为技术核心的高新技术企业，拥有量子点材料、量子点膜片、量子点扩散板生产基地。

　　成立于2021年5月，技术依托于南方科技大学，公司主要研究半导体量子点发光材料及量子点应用产品，产品实现在国内外知名电视、电竞显示器等客户量产销售，全球首款硅基QLED原型机点亮。拥有量子点材料、量子点膜片、荧光粉膜生产基地。2021、2022年获得投资总金额近亿元。

　　成立于2007年3月，公司主营光学扩散膜、光学增亮膜、量子点膜、太阳能背板膜、窗膜等，广泛应用于显示行业、光伏行业、汽车行业以及电池行业。公司量子点膜已经顺利通过多家客户的验证，部分客户已量产出货。公司于2023年上半年投资设立浙江芯智，公司目前持有芯智75%的股权。浙江芯智主要生产扩散板、量子点扩散板、发泡板、量子点发泡板、微结构板、膜板一体及新型功能板，产品广泛应用于背光显示模组等产品。

　　2017年被道明光学收购100%股。