量子點(diǎn)電致發(fā)光處于研究階段 未來(lái)五年市場(chǎng)升溫

　　近兩年，顯示技術(shù)快速升級(jí)，并涌現(xiàn)出4K/8K技術(shù)、量子點(diǎn)技術(shù)、印刷顯示技術(shù)以及OLED技術(shù)等一系列新名詞。然而，在產(chǎn)業(yè)和技術(shù)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的同時(shí)，也出現(xiàn)了概念不清、技術(shù)路線不明等問(wèn)題，影響行業(yè)發(fā)展。量子點(diǎn)電致發(fā)光還處于實(shí)驗(yàn)研究階段，下面四位來(lái)自企業(yè)和研究所專家解讀了這項(xiàng)技術(shù)的最新發(fā)展。他們分別是北京交通大學(xué)教授徐征，中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)液晶分會(huì)副秘書長(zhǎng)胡春明，京東方集團(tuán)副總裁技術(shù)戰(zhàn)略與全球合作中心負(fù)責(zé)人徐曉光，IHSMarkit資深分析師RichardSon，TCL多媒體中國(guó)區(qū)銷售公司市場(chǎng)總監(jiān)陳冰峰。

　　徐征：量子點(diǎn)的發(fā)光峰窄、發(fā)光顏色可調(diào)、發(fā)光效率高，比較適合在顯示器件中使用。量子點(diǎn)在顯示技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括兩個(gè)方面：基于量子點(diǎn)光致發(fā)光特性的量子點(diǎn)背光源技術(shù)(QuantumDots-BacklightUnit，QD-BLU);基于量子點(diǎn)電致發(fā)光特性的量子點(diǎn)發(fā)光二極管顯示技術(shù)(QuantumDotsLightEmitTIngDiodeDisplays，QLED)。

　　利用量子點(diǎn)材料的光致發(fā)光特性制造的背光源可將現(xiàn)有白光LED作為背光源，顯示器件色域覆蓋率從72%提高到110%，大幅度提升顯示器件的色彩表現(xiàn)力。量子點(diǎn)材料非常昂貴，雖然量子點(diǎn)材料的光致發(fā)光應(yīng)用已經(jīng)商業(yè)化，但只是定位于高端市場(chǎng)。對(duì)于大面積應(yīng)用還需看量子點(diǎn)材料的降價(jià)幅度和速度。量子點(diǎn)電致發(fā)光的應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)研究階段，從實(shí)驗(yàn)階段到生產(chǎn)階段還需要較長(zhǎng)時(shí)間，要解決制備工藝、發(fā)光亮度、壽命、效率等多方面問(wèn)題。因此量產(chǎn)時(shí)間很難確定。

　　胡春明：目前市場(chǎng)上的應(yīng)用都是量子點(diǎn)光致發(fā)光技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是將量子點(diǎn)材料加入液晶面板的背光源或彩膜中，豐富顯示器的色彩，顯示單元仍然是液晶器件。量子點(diǎn)發(fā)光二極管技術(shù)(QLED)才可以稱為真正意義上的“量子點(diǎn)顯示技術(shù)”，但仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段。

　　量子點(diǎn)材料大幅提升了LCD顯示器件的色域，使得LCD電視在與OLED電視的競(jìng)爭(zhēng)中取得了相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但量子點(diǎn)技術(shù)無(wú)論是光致發(fā)光還是電致發(fā)光，都有待于繼續(xù)完善和研究，如何提升其產(chǎn)能、降低成本、無(wú)鎘化、解決發(fā)熱淬滅、延長(zhǎng)壽命等多方面均需有所突破。相信在各國(guó)科研人員的努力下，QLED商業(yè)化的腳步會(huì)離我們?cè)絹?lái)越近。

　　徐曉光：現(xiàn)在市面上提到的量子點(diǎn)顯示，譬如三星和TCL推出的量子點(diǎn)電視產(chǎn)品，從技術(shù)架構(gòu)上講，都是采用混入量子點(diǎn)材料的背光替代傳統(tǒng)的白光背光。從本質(zhì)上講，所謂的量子點(diǎn)顯示仍然是LCD(液晶)顯示，只是在光學(xué)組材中用到了量子點(diǎn)材料。近年來(lái)有關(guān)量子點(diǎn)電致發(fā)光的研究非常活躍，是顯示行業(yè)比較關(guān)注的研究課題。

　　作為電致器件，量子點(diǎn)發(fā)光顯示將會(huì)是未來(lái)很有競(jìng)爭(zhēng)力的顯示技術(shù)之一。但其現(xiàn)在同樣面臨很多問(wèn)題，一是目前光電效率較高的量子點(diǎn)材料往往含有金屬Cd(鎘)，這是一類對(duì)環(huán)境有毒的重金屬，如何找到特性友好且無(wú)毒的替代材料是在量子點(diǎn)材料領(lǐng)域的重要課題。

　　RichardSon：事實(shí)上，關(guān)于QLED有許多不同的說(shuō)法，真正的QLED目前仍在研究。QLED真正的理念是改變發(fā)射至QD(量子點(diǎn))的OLED發(fā)射層。因此，其設(shè)備結(jié)構(gòu)或研究和發(fā)展過(guò)程很大程度上與OLED(有機(jī)發(fā)光二極體)初步發(fā)展類似。QLED設(shè)備的驅(qū)動(dòng)原理亦與OLED類似。簡(jiǎn)單地說(shuō)，真正的QLED應(yīng)該被叫做“QDOLED”，它是自發(fā)射顯示器，然而，當(dāng)前QDLCD電視中的QD材料為光致發(fā)光(需要外部光源)。

　　另一種是應(yīng)用QD彩色濾光片(也就是彩膜)技術(shù)。這是一種先進(jìn)的QD電視。當(dāng)前的QD電視需要在背光系統(tǒng)中額外增加涂有QD材料的薄膜。但是，應(yīng)用QD的彩膜意味著QD材料位于彩膜上，所以是在面板內(nèi)部，而非外部。這也是導(dǎo)致電視制造模式轉(zhuǎn)換的原因。QD電視主要由電視品牌推動(dòng)，因?yàn)槠駷橹雇坑蠶D材料的薄膜由電視品牌處理，而非面板制造商。然而應(yīng)用QD的濾色器意味著這項(xiàng)工作將由面板制造商完成，與電視制造商無(wú)關(guān)。

　　因此，面板制造商推動(dòng)并主導(dǎo)應(yīng)用QD的彩膜技術(shù)。從面板制造商的角度來(lái)看，特別是大的面板制造商，最好的武器是擴(kuò)大與其他效仿者的技術(shù)差距。事實(shí)上，應(yīng)用QD的彩膜技術(shù)被認(rèn)為是TFT-LCD陣營(yíng)獲得真正QDOLED的橋梁。

　　QLED與OLED生產(chǎn)工藝相似度高

　　徐征：量子點(diǎn)電致發(fā)光二極管(QLED)的工作原理與有機(jī)電致發(fā)光器件是相同的復(fù)合發(fā)光機(jī)理。QLED電致發(fā)光器件的基本結(jié)構(gòu)和OLED器件也基本一樣?，F(xiàn)在有機(jī)電致發(fā)光器件中的發(fā)光材料也有磷光材料、熒光材料及延遲熒光材料，也就是用量子點(diǎn)材料替代有機(jī)發(fā)光器件中的上述3類有機(jī)發(fā)光材料。量子點(diǎn)材料與熒光材料和磷光材料一樣是電致發(fā)光材料的篩選內(nèi)容之一，都是為高效的、高亮度的電致發(fā)光器件提供途徑。

　　徐曉光：實(shí)際上量子點(diǎn)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)與OLED器件結(jié)構(gòu)十分相似，生產(chǎn)工藝上相似度也極高。因此，從產(chǎn)業(yè)的角度來(lái)說(shuō)不存在量子點(diǎn)對(duì)OLED的挑戰(zhàn)，因?yàn)樵O(shè)備工藝幾乎完全相同，無(wú)需大量的額外投資。從技術(shù)上講，量子點(diǎn)器件較之OLED器件理論上擁有更好的顏色表現(xiàn)、更久的工作壽命等優(yōu)勢(shì)。但就目前的研究水平看，量子點(diǎn)器件尚不能達(dá)到OLED器件的特性表現(xiàn)。一方面，需要量子點(diǎn)材料本身的性能提升;另一方面，器件結(jié)構(gòu)層次也需要進(jìn)一步的優(yōu)化改善。伴隨工業(yè)界與學(xué)術(shù)界的深入合作，相信未來(lái)量子點(diǎn)發(fā)光技術(shù)的進(jìn)展會(huì)十分迅速。

　　RichardSon：AMOLED(有機(jī)發(fā)光二極體)顯示器正在崛起，被認(rèn)為是可以取代TFT-LCD的最完美顯示器。因而，TFT-LCD行業(yè)正在尋求一種解決方案，以改善其色域表現(xiàn)，與AMOLED競(jìng)爭(zhēng)。與AMOLED相比，QD(量子點(diǎn))不僅擁有更好的色域表現(xiàn)，而且更具成本競(jìng)爭(zhēng)力，這是目前QD(量子點(diǎn))在顯示器行業(yè)越來(lái)越受歡迎的原因。預(yù)計(jì)2021年QD顯示器市場(chǎng)將由2016年的730萬(wàn)臺(tái)增加至3100萬(wàn)臺(tái)。

　　陳冰峰：量子點(diǎn)確實(shí)會(huì)對(duì)OLED形成強(qiáng)力挑戰(zhàn)，三星也發(fā)表了類似的觀點(diǎn)，他們甚至認(rèn)為OLED沒(méi)有未來(lái)，在下一代顯示技術(shù)之爭(zhēng)中一定會(huì)被量子點(diǎn)打敗。首先，受制于有機(jī)材料的問(wèn)題，OLED存在良品率較低、成本太高、使用壽命較短等缺陷，而量子點(diǎn)是無(wú)機(jī)材料，不存在不穩(wěn)定和壽命短的問(wèn)題;其次，OLED的顯示工藝還存在開口率的問(wèn)題，導(dǎo)致分辨率做不高，4K已經(jīng)是OLED技術(shù)的天花板了，無(wú)法應(yīng)對(duì)下一代8K及更高分辨率的要求;最后，我們看到OLED看似有不少品牌在推廣，但實(shí)際上OLEDTV面板全球就只有LGD一家供應(yīng)，且良品率低、產(chǎn)能小，目前來(lái)看市場(chǎng)還無(wú)法形成規(guī)模。

　　未來(lái)5年量子點(diǎn)顯示技術(shù)將持續(xù)升溫

　　徐征：在國(guó)際面板制造企業(yè)的積極推動(dòng)下，未來(lái)5年量子點(diǎn)顯示技術(shù)將持續(xù)升溫。根據(jù)行業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)顯示，2015年量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)在智能手機(jī)液晶面板中的滲透率將達(dá)3%，到2020年迅速增至26%;平板電腦滲透率將從2015年的2%增至2020年的15%;液晶電視面板方面，2015年市場(chǎng)滲透率大約只有1%，到2020年或增至9%。

　　在2014年，三星宣布暫緩OLED電視計(jì)劃，將重心轉(zhuǎn)向量子點(diǎn)作為背光的TFT-LCD電視并推出了SUHD系列產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)方面，許多企業(yè)也意識(shí)到了量子點(diǎn)背光技術(shù)帶來(lái)的巨大機(jī)遇，華星光電、京東方等面板廠商都相繼采用這一技術(shù)，TCL、海信等公司已經(jīng)推出了采用量子點(diǎn)背光技術(shù)的液晶電視。

　　胡春明：以TCL、長(zhǎng)虹、康佳等顯示產(chǎn)業(yè)鏈下游的國(guó)內(nèi)電視廠商在量子點(diǎn)技術(shù)上進(jìn)行積極布局，從產(chǎn)品應(yīng)用效果上看，與三星量子點(diǎn)電視相比基本處于相同水平。但是從產(chǎn)業(yè)鏈上游看，量子點(diǎn)材料供應(yīng)上被歐美少數(shù)幾家壟斷。

　　徐曉光：京東方一直關(guān)注新一代顯示技術(shù)及顛覆性的顯示技術(shù)，介于量子點(diǎn)顯示優(yōu)異的顏色表現(xiàn)和廣泛的用途，京東方在此課題上也投入了資源。一方面，京東方積極開發(fā)搭載量子點(diǎn)背光元件的LCD顯示產(chǎn)品;另一方面，在前瞻的主動(dòng)發(fā)光量子點(diǎn)顯示器件方面，京東方積極在提高器件效率、優(yōu)化工藝條件等方面進(jìn)行布局，并承擔(dān)國(guó)家在此方向的重大課題研究，帶領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)一同攻關(guān)。

　　RichardSon：三星VD(電視部門)明確表示電視的未來(lái)發(fā)展是“QLED”。因此，三星公司將QD(量子點(diǎn))OLED視作電視顯示器技術(shù)的未來(lái)，而非當(dāng)前的AMOLED技術(shù)。換句話說(shuō)，這就意味著三星公司不會(huì)涉足AMOLED電視。因此，QD至關(guān)重要，它是三星公司電視業(yè)務(wù)成功的關(guān)鍵。三星公司推出SUHDTV時(shí)，為QD創(chuàng)建了包括背光系統(tǒng)在內(nèi)的從材料到薄膜的自有供應(yīng)鏈。但是，獲得真正的QDOLED需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，作為獲得真正的QDOLED的橋梁，三星公司可能再次成為應(yīng)用QD的彩膜技術(shù)的前沿公司。

　　中國(guó)的電視品牌力正日益強(qiáng)大，并試圖發(fā)力前沿QD技術(shù)。TCL集團(tuán)最近直接向韓國(guó)名為“Sangbo”的QD制造商投資，以增強(qiáng)其QD技術(shù)和供應(yīng)鏈。TCL亦表示他們的目標(biāo)是QDOLED打印技術(shù)。這些都是中國(guó)電視品牌積極涉足QD技術(shù)的實(shí)例。IHSMarkit認(rèn)為，QD時(shí)代將是中國(guó)電視制造商成為“前沿領(lǐng)袖”的開端，中國(guó)將不再是各項(xiàng)技術(shù)的“追隨者”。

　　陳冰峰：目前TCL已經(jīng)在量子點(diǎn)材料合成、量子點(diǎn)印刷器件、印刷顯示工藝技術(shù)、G4.5印刷顯示平臺(tái)、G8.5印刷顯示平臺(tái)等五大部分得到優(yōu)先布局和均衡發(fā)展，搶占印刷顯示領(lǐng)域的技術(shù)尖端。希望在不久的將來(lái)，TCL在量子點(diǎn)電致發(fā)光的基礎(chǔ)上，把新一代印刷顯示工藝開發(fā)成熟。

　　從上游量子點(diǎn)供應(yīng)材料來(lái)看，在QDVision面臨困難的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)看到行業(yè)中的量子點(diǎn)生產(chǎn)廠商正在呈倍數(shù)地成長(zhǎng)。單獨(dú)一家公司經(jīng)營(yíng)狀況的好壞，有其內(nèi)部經(jīng)營(yíng)的各種綜合因素，我們?cè)u(píng)價(jià)一個(gè)行業(yè)的發(fā)展應(yīng)該更多地著眼于整體市場(chǎng)規(guī)模的成長(zhǎng)以及新進(jìn)入者的數(shù)量。TCL一直在致力于量子點(diǎn)技術(shù)的發(fā)展，截至目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)收購(gòu)或參與投資了4家量子點(diǎn)廠商，在資源上完全可以支持公司已制定的量子點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)也為未來(lái)QLED的發(fā)展做好了布局。