量子點(diǎn)LED-專題報(bào)告(共40頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上量子點(diǎn)LED專題報(bào)告2016-11-03一、什么是量子點(diǎn)LED？量子點(diǎn)LED是把有機(jī)材料或者LED芯片和高效發(fā)光無(wú)機(jī)納米晶體結(jié)合在一起而產(chǎn)生的具有新型結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光器件。相對(duì)于傳統(tǒng)的有機(jī)熒光粉，量子點(diǎn)具有發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)（可覆蓋可見(jiàn)和近紅外波段）、熒光量子效率高（可大于90%）、顆粒尺寸小、色彩飽和度高、可低價(jià)溶液加工、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，尤其值得注意的是高色純度的發(fā)光使得其色域已經(jīng)可以超過(guò)HDTV標(biāo)準(zhǔn)色三角。因此基于量子點(diǎn)的發(fā)光二極管，有望應(yīng)用于下一代平板顯示和照明。 表征量子點(diǎn)的光電參數(shù):1、光致發(fā)光譜（PL譜）：光致發(fā)光譜反映的是發(fā)射光波長(zhǎng)與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)

2、系。從PL譜上可以得到發(fā)光顏色的單色性、復(fù)合發(fā)光的機(jī)制、量子點(diǎn)的顆粒尺寸大小及分布均勻性、本征發(fā)射峰波長(zhǎng)等基本光學(xué)信息。量子點(diǎn)光致發(fā)光譜的半高寬越窄，說(shuō)明量子點(diǎn)的發(fā)光單色性越好，器件的缺陷和雜質(zhì)復(fù)合發(fā)光越少。2、紫外可見(jiàn)吸收譜：量子點(diǎn)的紫外可見(jiàn)吸收譜反映的是量子點(diǎn)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度，從譜中吸收峰的位置可計(jì)算出量子點(diǎn)的禁帶寬度。量子點(diǎn)吸收譜的第一吸收峰與光致發(fā)光譜的發(fā)射峰的偏移是斯托克斯位移，斯托克斯位移越大，量子點(diǎn)的自吸收越弱，量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度越高。3、光致發(fā)光量子產(chǎn)率：量子點(diǎn)溶液的光致發(fā)光量子產(chǎn)率是通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)熒光物質(zhì)（一般用羅丹明6G）的熒光強(qiáng)度對(duì)比而測(cè)出。量子點(diǎn)高的量子產(chǎn)率能有效提升器

3、件的發(fā)光效率，但純核量子點(diǎn)沉積成薄膜后量子產(chǎn)率將比在溶液中的量子產(chǎn)率下降1到2個(gè)數(shù)量級(jí)。量子點(diǎn)也存在熒光自淬滅現(xiàn)象，這是由存在于不均勻尺寸分布的量子點(diǎn)中的激子通過(guò)福斯特能量轉(zhuǎn)移到非發(fā)光點(diǎn)進(jìn)行非輻射復(fù)合所引起。二、量子點(diǎn)LED在照明顯示中的應(yīng)用方案量子點(diǎn)的發(fā)射峰窄、發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)、熒光效率高、色彩飽和度好，非常適合用于顯示器件的發(fā)光材料。量子點(diǎn)LED在照明顯示領(lǐng)域中的應(yīng)用方案主要包括兩個(gè)方面：a、基于量子點(diǎn)光致發(fā)光特性的量子點(diǎn)背光源技術(shù)（QD-BLU，即光致量子點(diǎn)白光LED）；b、基于量子點(diǎn)電致發(fā)光特性的量子點(diǎn)發(fā)光二極管技術(shù)（QLED）。（一）量子點(diǎn)背光源技術(shù)量子點(diǎn)背光源技術(shù)即光致量子點(diǎn)白光LED

4、，是基于量子點(diǎn)光致發(fā)光特性的背光源技術(shù)。（1）量子點(diǎn)背光源技術(shù)的基本原理量子點(diǎn)光致發(fā)光（PL）原理：量子點(diǎn)層在外界光源下獲得能量，電子吸收激發(fā)光光子的能量從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶。導(dǎo)帶底的電子和價(jià)帶頂?shù)目昭梢援a(chǎn)生帶邊復(fù)合發(fā)光，一部分電子與空穴則被比較淺的雜質(zhì)能級(jí)所捕獲，被雜質(zhì)能級(jí)俘獲的電子和空穴可以直接復(fù)合產(chǎn)生發(fā)光或者向更深的缺陷躍遷。帶邊發(fā)射才是器件發(fā)光的主要機(jī)制，缺陷和雜質(zhì)復(fù)合發(fā)光會(huì)影響量子點(diǎn)發(fā)光的純色性光致量子點(diǎn)白光LED有大致兩種實(shí)現(xiàn)方案：1、顏色轉(zhuǎn)換顏色轉(zhuǎn)換機(jī)制是將藍(lán)光LED芯片與綠光、紅光量子點(diǎn)相結(jié)合制備量子點(diǎn)白光LED。相較顏色混合產(chǎn)生白光-適當(dāng)混合各色量子點(diǎn)的電致發(fā)光，顏色轉(zhuǎn)換產(chǎn)生白

5、光是LED芯片發(fā)出的藍(lán)光部分被量子點(diǎn)吸收轉(zhuǎn)變成綠光和紅光，利用RGB原理與剩余藍(lán)光復(fù)合形成白光。2、直接白光直接白光機(jī)制是指發(fā)光層中只有一種發(fā)光量子點(diǎn)，經(jīng)紫外LED芯片發(fā)出的紫外光激發(fā)發(fā)出不止一種顏色的光，然后直接復(fù)合產(chǎn)生白光。顏色混合和顏色轉(zhuǎn)換產(chǎn)生白光的機(jī)制都涉及幾種顏色光之間混合平衡的問(wèn)題，各色光不匹配會(huì)嚴(yán)重影響白光LED的出光質(zhì)量。因此，人們對(duì)直接發(fā)射白光的熒光體用于固態(tài)照明產(chǎn)生了極大的興趣。由于直接白光量子點(diǎn)的發(fā)光多數(shù)有表面缺陷參與，因此效率較低，要實(shí)現(xiàn)直接白光量子點(diǎn)的最終應(yīng)用，提高發(fā)光效率是研究的關(guān)鍵。（2）量子點(diǎn)背光源技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用量子點(diǎn)背光源技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用是將藍(lán)光LED芯片與

6、量子點(diǎn)材料結(jié)合起來(lái)來(lái)取代傳統(tǒng)液晶面板的背景光源-白光LED，由此制成的液晶面板也稱為量子點(diǎn)LCD。在液晶顯示屏中封裝量子點(diǎn)的方法有三種，第一種是直接將量子點(diǎn)材料放在藍(lán)色LED芯片上的“On-Chip”方式，第二種是將量子點(diǎn)密封在細(xì)玻璃管中并安裝在背照燈導(dǎo)光板的LED光入射口的“On-Edge”方式，第三種是將薄膜之間夾有量子點(diǎn)的片狀材料貼在導(dǎo)光板與液晶面板之間的“On-Surface”方式。資料來(lái)源：NANOCO，中國(guó)銀河證券研究部1、美國(guó)3M公司和德國(guó)Nanosys公司的設(shè)計(jì)方案2012年3M公司和Nanosys共同開(kāi)發(fā)出采用量子點(diǎn)材料制作出的可大幅擴(kuò)大顯示器色域的量子點(diǎn)加厚薄膜（QDEF）

7、，通過(guò)組合使用藍(lán)光LED和QDEF可以輕松實(shí)現(xiàn)NTSC（美國(guó)國(guó)家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)）比為100%的廣色域，獲得與有機(jī)EL同等的色彩表現(xiàn)力，而原產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)色域?yàn)镹TSC比70%。QDEF是將直徑分別為3nm和7nm的量子點(diǎn)分散到薄膜中，然后通過(guò)保護(hù)膜（兩層氧氣阻隔膜）將量子點(diǎn)夾住。QDEF貼在背照燈的導(dǎo)光板和液晶面板之間（“On-Surface”方式），背照燈光源采用藍(lán)光LED取代原來(lái)的白光LED。3nm量子點(diǎn)在藍(lán)光LED的照射下將藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成綠色光，而7nm量子點(diǎn)在藍(lán)光LED的照射下將藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成紅色光，并同部分透過(guò)薄膜的藍(lán)色光一起混合得到白光。與原來(lái)?yè)碛衅椒€(wěn)波長(zhǎng)特性的白光LED相比，藍(lán)光LED和

8、QDEF的組合能夠產(chǎn)生擁有尖銳峰值的紅綠藍(lán)光源，可以有效提升LCD的色彩飽和度。與傳統(tǒng)的高色域技術(shù)相比，量子點(diǎn)技術(shù)可以在不增加CF膜厚的情況下，將LCD的色域提高30%，另一方面還可以增加背光亮度，節(jié)省能耗。資料來(lái)源：Nanosys，中國(guó)銀河證券研究部2、美國(guó)QD Vision公司的設(shè)計(jì)方案QDVision公司認(rèn)為量子點(diǎn)原材料可用于市場(chǎng)規(guī)模巨大的液晶顯示器，推廣“色彩更為鮮艷”的量子點(diǎn)液晶電視。以42英寸電視為例計(jì)算每年需要約100噸量子點(diǎn)材料，為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)迅速崛起的有效方法是將量子點(diǎn)材料設(shè)置在導(dǎo)光板入口（“On-Edge”方式）而非導(dǎo)光板與液晶面扳之間（“On-Surface”方式），采用該

9、方法的量子點(diǎn)材料的使用量只有采用On-Surface方式時(shí)的1/50，并且可以使用便宜且穩(wěn)定的玻璃管來(lái)封裝量子點(diǎn)材料，有很大的成本優(yōu)勢(shì)。另外將量子點(diǎn)材料設(shè)置在LED芯片表面的“On-Chip”方式雖然可以將年產(chǎn)量削減至萬(wàn)分之一（10kg/年），但考慮到LED的發(fā)熱問(wèn)題，選用“On-Edge”方式最為穩(wěn)妥。索尼在2013年1月的國(guó)際消費(fèi)電子產(chǎn)品展（CES）展示了配備QDVisions公司量子點(diǎn)光學(xué)材料“ColorIQ”的液晶電視，這款液晶電視命名為“Triluminos”，色域NTSC比由原來(lái)的70%提高到了100%，采用了QDVision公司的量子點(diǎn)技術(shù)，可獲得與有機(jī)EL同等的色彩表現(xiàn)力。3、

10、英國(guó)Nanoco的設(shè)計(jì)方案英國(guó)量子點(diǎn)材料供應(yīng)商N(yùn)anoco在無(wú)鎘技術(shù)方面與陶氏化學(xué)合作，布局量子點(diǎn)市場(chǎng)。目前該公司的核心技術(shù)完全不含毒性元素鎘（Cd）的“CFQD”（無(wú)鎘量子點(diǎn)）的產(chǎn)量還僅限于每年幾千克的水平，還不足以滿足以液晶面板為中心日益擴(kuò)大的市場(chǎng)需求。為了建立起大規(guī)模生產(chǎn)體制，該公司與陶氏化學(xué)簽訂了排他性授權(quán)協(xié)議，目的是利用陶氏化學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域的生產(chǎn)能力和供應(yīng)鏈，為今后的市場(chǎng)擴(kuò)大做準(zhǔn)備。合作雙方所使用的技術(shù)是將薄膜之間夾有量子點(diǎn)的片狀材料貼在背照燈與液晶面板之間的“On-Surface”方式。鑒于量子點(diǎn)材料的穩(wěn)定性和容易嵌入液晶面板的特性，采用了On-Surface方式的目是贏得市場(chǎng)。（二

11、）量子點(diǎn)發(fā)光二極管技術(shù)量子點(diǎn)發(fā)光二極管技術(shù)即QLED技術(shù)，是基于量子點(diǎn)電致發(fā)光特性的一種新型LED制備技術(shù)，是真正意義上的量子點(diǎn)發(fā)光二極管。而基于量子點(diǎn)的背光源技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是量子點(diǎn)LCD即量子點(diǎn)加液晶面板，是對(duì)現(xiàn)有LCD的一種改良，并不是真正意義上的QLED。（1）QLED技術(shù)的基本原理量子點(diǎn)電致發(fā)光（EL）原理：QLED電致發(fā)光一般歸咎于直接的載流子注入復(fù)合、Forster共振能量轉(zhuǎn)移或二者共同的作用。電子和空穴注入后，實(shí)現(xiàn)電致發(fā)光的途徑有以下兩種：a、電子和空穴直接注入到同一個(gè)量子點(diǎn)，在量子點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)輻射復(fù)合發(fā)光；b、在有機(jī)物中注入電子和空穴形成激子，然后以Forster共振能量轉(zhuǎn)移形式將能

12、量轉(zhuǎn)移給量子點(diǎn)，在量子點(diǎn)中產(chǎn)生一個(gè)激子即電子-空穴對(duì)，最后電子-空穴對(duì)復(fù)合發(fā)出光子。這兩種途徑同時(shí)存在，可以使QLED的發(fā)光效率最大化。（2）QLED四種基本結(jié)構(gòu)類型自從電致驅(qū)動(dòng)QLED1994年發(fā)明以來(lái)，器件經(jīng)歷了四種結(jié)構(gòu)的發(fā)展和變化，其亮度和外量子效率得到很大地提高。1、TypeI：以聚合物作為電荷傳輸層該結(jié)構(gòu)以聚合物為載流子傳輸層，是最早的QLED器件結(jié)構(gòu)，其典型的器件結(jié)構(gòu)是將包含CdSe純核量子點(diǎn)和聚合物雙層或二者的混合物，包夾于兩電極間。該結(jié)構(gòu)由于使用了低量子產(chǎn)率的純核CdSe，且存在明顯的聚合物內(nèi)寄生的電致發(fā)光，所以器件具有較低的外量子效率（EOE）和較小的最大亮度。2、TypeI

13、I：以有機(jī)小分子作為電荷傳輸層2002年Coe等人提出了將單層量子點(diǎn)與雙層OLED結(jié)合的TypeII型QLED器件結(jié)構(gòu)，以有機(jī)小分子材料作載流子傳輸層。該結(jié)構(gòu)使在OLED的基礎(chǔ)上，加入單層的量子點(diǎn)層能使通過(guò)有機(jī)層的載流子傳輸過(guò)程和發(fā)光過(guò)程分離開(kāi)來(lái)，提高了OLED的外量子效率。將OLED結(jié)構(gòu)與量子點(diǎn)單層結(jié)合，讓人們看到了提高QLED效率的希望。這種結(jié)構(gòu)器件既具有OLED的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)又可以改善器件的光譜純度和實(shí)現(xiàn)發(fā)光顏色的調(diào)諧。但是有機(jī)層的使用導(dǎo)致器件在空氣中的穩(wěn)定性下降，如同傳統(tǒng)的OLED一樣，這種結(jié)構(gòu)的QLED需要進(jìn)行封裝，從而提高了制作成本和限制了柔韌性。除此之外，有機(jī)半導(dǎo)體材料本身的絕

14、緣性，限制了器件電流密度的進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)而限制了器件的發(fā)光亮度，并且有機(jī)半導(dǎo)體材料的發(fā)光光譜較寬，也不利于優(yōu)化器件的色彩純度。3、TypeIII：全無(wú)機(jī)載流子遷移層與TypeII結(jié)構(gòu)類型相比，該結(jié)構(gòu)類型是以無(wú)機(jī)載流子傳輸層替代有機(jī)載流子傳輸層。這大大提高了器件在空氣中的穩(wěn)定性，并使器件能夠承受更高的電流密度。Caruge等人用濺射法，以氧化鋅錫和氧化鎳分別作為電子和空穴傳輸層制備出全無(wú)機(jī)的QLED，該器件能承受的最大電流密度達(dá)到了4Acm-2，但外量子效率小于0.1%。器件效率不高歸因于在濺射氧化物層時(shí)造成了量子點(diǎn)破壞，載流子注入不平衡和量子點(diǎn)被導(dǎo)電金屬氧化物包圍時(shí)產(chǎn)生的量子點(diǎn)熒光淬滅。4、T

15、ypeIV：有機(jī)空穴傳輸層與無(wú)機(jī)電子傳輸層混合TypeIV結(jié)構(gòu)類型采用有機(jī)和無(wú)機(jī)混合載流子傳輸層制作QLED器件，該結(jié)構(gòu)一般以N型無(wú)機(jī)金屬氧化物半導(dǎo)體作為電子傳輸層，以P型的有機(jī)半導(dǎo)體作為空穴傳輸層。混合結(jié)構(gòu)的QLED外量子效率高，同時(shí)具有高亮度。其中Qian等人報(bào)道了外量子效率分別為1.7%，1.8%，0.22%，最大亮度分別為31000cdm-2，68000cdm-2，4200cdm-2的紅、綠、藍(lán)混合結(jié)構(gòu)QLED。近期利用Type這種混合結(jié)構(gòu)，人們研制出了4英寸QD-LED彩色顯示器，采用微接觸印刷技術(shù)，使用溶液化QLED彩色顯示器的分辨率達(dá)到了1000ppi（像素尺寸為25m）。與Ty

16、peII結(jié)構(gòu)類型相比，TypeIII和TypeIV結(jié)構(gòu)類型使用的量子點(diǎn)薄膜厚度超過(guò)了一個(gè)單層達(dá)到50nm。因此TypeIV結(jié)構(gòu)類型的工作機(jī)制偏重于載流子注入機(jī)制，而不是Forster能量轉(zhuǎn)移機(jī)制。（3）QLED器件制備方法QLED器件制備方法中，已經(jīng)被成功證明的制備技術(shù)包括相分離技術(shù)、噴墨技術(shù)和轉(zhuǎn)印技術(shù)三種。1、相分離技術(shù)相分離技術(shù)可以很好地制備大面積有序膠體單層量子點(diǎn)。量子點(diǎn)薄膜可以通過(guò)利用旋涂法從有機(jī)芳香族材料與脂肪族材料的量子點(diǎn)混合溶液中制備，在溶劑烘干時(shí)，兩種不同材料分離，在有機(jī)半導(dǎo)體表面形成期望的單層量子點(diǎn)。這種方法可靠、靈活，同時(shí)可以精確地控制，重復(fù)性好。溶液濃度、溶液比例、量子點(diǎn)

17、尺寸分布以及量子點(diǎn)的形狀都會(huì)影響薄膜的結(jié)構(gòu)?？刂坪眠@些因素可以獲得高效率、高色彩飽和度的QLED。然而由于這種方法采用旋涂法，因此它只能制備單色顯示屏。2、噴墨技術(shù)對(duì)全色顯示來(lái)說(shuō)，希望找到一種能夠制作單層量子點(diǎn)圖案的制備工藝，同時(shí)不會(huì)對(duì)材料與器件結(jié)構(gòu)有更多的要求，而噴墨工藝就是符合這些條件的制備技術(shù)。噴墨技術(shù)就是用微米級(jí)的打印噴頭將制備好的有待殊功能的“墨水”噴涂在預(yù)先已經(jīng)圖案化了的ITO襯底上形成像素單元。利用噴里法能精確控制量及位置的按需分配，可降低生產(chǎn)成本，還能實(shí)現(xiàn)大面積大尺寸顯示。3、轉(zhuǎn)印技術(shù)轉(zhuǎn)印技術(shù)是首先將量子點(diǎn)溶液涂在硅板上，然后蒸發(fā)，再將突起部分進(jìn)行壓制成量子點(diǎn)層，去掉表層后轉(zhuǎn)壓

18、到玻璃基板或塑料基板上，該過(guò)程就實(shí)現(xiàn)了量子點(diǎn)到基板的轉(zhuǎn)移。（4）當(dāng)前QLED的主要問(wèn)題1、制備成本QLED器件的制作成本大致可分為原材料的成本和處理這些材料的制造成本。由于目前QLED都采用類似的工具箱薄膜處理技術(shù)，例如噴墨和微接觸印刷，熱蒸發(fā)定量和濺射等，雖然QLED在結(jié)構(gòu)和制作技術(shù)上比OLED減少了很多成本，但是高要求的制備環(huán)境使其與商業(yè)化仍有一段距離。2、使用壽命目前QLED器件在最低視頻亮度（100cd/m2）上的壽命僅為100-1000個(gè)小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于顯示器需要的壽命（大于10000小時(shí)）。由于目前缺乏深入的理論研究，所以造成器件壽命短的因素可能有很多。由于QLED器件一定程度上是在

19、OLED基礎(chǔ)上演變而來(lái)的，所以作為QLED電荷傳輸層的有機(jī)物的某些固有不穩(wěn)定性質(zhì)可能是其器件壽命短的一個(gè)原因。在這個(gè)基礎(chǔ)上，改善器件中的有機(jī)物的穩(wěn)定性成為增加QLED壽命的一個(gè)研究方向。三、量子點(diǎn)LED的應(yīng)用量子點(diǎn)LED主要有兩個(gè)應(yīng)用方向：一個(gè)是利用量子點(diǎn)背光源技術(shù)的量子點(diǎn)LCD，另外一個(gè)是量子點(diǎn)發(fā)光二極管QLED。在這兩種應(yīng)用方向中，量子點(diǎn)LCD的應(yīng)用較為簡(jiǎn)單成熟，已經(jīng)有相當(dāng)多的產(chǎn)品出現(xiàn)，而相比之下QLED還在不斷發(fā)展改進(jìn)中。（一）量子點(diǎn)LED的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)由于量子點(diǎn)LED采用了量子點(diǎn)材料，所以其自然而然也就具備了量子點(diǎn)材料相對(duì)于有機(jī)熒光材料的諸多優(yōu)勢(shì)。（二）量子點(diǎn)LED應(yīng)用發(fā)展概況（1）201

20、0年LG在SID國(guó)際顯示信息大會(huì)上展示了一款新型面板，該面板采用量子點(diǎn)LED作為其背景光源，液晶面板的色彩純度將得到進(jìn)一步提升，從而使得面板的顯示色域擴(kuò)大了30%。（2）2011年先進(jìn)材料開(kāi)發(fā)商N(yùn)anoPhotonica在量子點(diǎn)LED顯示技術(shù)方面取得切實(shí)可行的重大突破，即將用于顯示器的批量生產(chǎn)。采用NanoPhotonica-QLED技術(shù)生產(chǎn)的顯示器將擁有更佳的畫質(zhì)，同時(shí)功耗下降30%，價(jià)格削減75%，使用壽命延長(zhǎng)一倍。其用途廣泛，可用于各種尺寸的顯示器，而用途廣泛的背后是無(wú)需真空蒸鍍處理、具有成本效益的噴墨打印技術(shù)。三星電子以有機(jī)層和無(wú)機(jī)層分別作為量子點(diǎn)發(fā)光層的電子和空穴傳輸層，制備得到了量

21、子點(diǎn)發(fā)光二極管。通過(guò)轉(zhuǎn)印法對(duì)量子點(diǎn)薄膜圖形化，三星電子公司制作了4英寸全彩有源矩矩陣QLED顯示器件原型。QD Vision公司在SID上展示了一款4英寸的全彩色量子點(diǎn)LED顯示屏，該顯示屏的畫質(zhì)與效率已經(jīng)達(dá)到現(xiàn)有OLED的水平。QDVision預(yù)計(jì)3-5年內(nèi)將實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)LED顯示屏的量產(chǎn)。Nanosys公司在2011年SID上展示了一款量子點(diǎn)增強(qiáng)薄膜QDEF技術(shù)，該技術(shù)在液晶顯示器的背光單元和顯示模塊之間增加一層量子點(diǎn)增強(qiáng)薄膜，能夠使現(xiàn)有液晶顯示器的色域提高50%，達(dá)到與OLED齊平的色域。2011年Nanosys公司以藍(lán)光LED激發(fā)量子點(diǎn)發(fā)光薄膜作為背景光源，開(kāi)發(fā)了色域達(dá)到80%NTSC的

22、47英寸全高清LCD電視。（3）2013年2013年6月索尼推出在背光源中采用量子點(diǎn)技術(shù)的液晶電視高端機(jī)型，同年10月亞馬遜推出了液晶屏背光源采用量子點(diǎn)的平板電腦。 （4）2014年4月，全球科技領(lǐng)導(dǎo)品牌美國(guó)優(yōu)派（ViewSonic）的VX2457sml是量子點(diǎn)技術(shù)的代表之作，借助量子點(diǎn)顯示技術(shù)可進(jìn)一步增加可顯示色彩的數(shù)量，將面板的顯示色域提升到99%AdobeRGB，液晶面板的色彩純度也有大幅度提升，提高了圖像質(zhì)量，從而為用戶呈現(xiàn)出專業(yè)、極致的逼真色彩顯示。9月，三星電子、LGE及TCL都在柏林國(guó)際消費(fèi)電子展（IFA）上首次展出應(yīng)用量子點(diǎn)背光技術(shù)的LCD電視。其中，三星電子將與明年

23、一季度量產(chǎn)QDLCD電視，由SDC提供Opencell，首批產(chǎn)品主要產(chǎn)品尺寸為55英寸和66英寸，并將定位在超高端市場(chǎng)。TCL則將使用華星55英寸UHD面板及3MQDEF，色域達(dá)到105%，計(jì)劃最快于2014年年底量產(chǎn)。LGE也一直與QDvision合作開(kāi)發(fā)量子點(diǎn)背光技術(shù)并計(jì)劃推出QDLCD電視，但2015年的產(chǎn)品策略將仍以O(shè)LED為重點(diǎn)推廣產(chǎn)品。索尼也有計(jì)劃推出55英寸以上QDLCD電視產(chǎn)品。美國(guó)專利和商標(biāo)局2014年初通過(guò)了一項(xiàng)Apple在2012年申請(qǐng)的被稱為“擁有分色濾光器的量子點(diǎn)增強(qiáng)顯示器”專利，專利中詳細(xì)介紹了量子點(diǎn)技術(shù)以及這種技術(shù)如何應(yīng)用在像iPhone這樣的移動(dòng)設(shè)備上。（5）2

24、015年三星在CES2015電子展上大力宣傳全新的“SUHDTV”系列，突出其亮度、顏色還原、細(xì)節(jié)呈現(xiàn)等優(yōu)勢(shì)，也是與普通UHD（超清）電視的區(qū)別。但本質(zhì)上，SUHD也是以量子點(diǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)，只不過(guò)三星針對(duì)納米晶體、圖像處理引擎進(jìn)行了優(yōu)化，相對(duì)此前的4KLED背光電視看上去效果更出色。在CES2015上，TCL集團(tuán)也在展會(huì)上舉行了新品推介會(huì)，面向北美市場(chǎng)發(fā)布中國(guó)首款量子點(diǎn)電視H9700，成為2015美國(guó)CES展一大看點(diǎn)。（6）2016年2016年IFA展會(huì)上，三星展示了多款大屏電視新品，以SUHD為主的量子點(diǎn)電視毫無(wú)意外地占領(lǐng)了半邊天-除了覆蓋43英寸到88英寸不等的19款量子點(diǎn)電視新品，三星還發(fā)

25、布首款量子點(diǎn)曲面電競(jìng)顯示器。9月TCL進(jìn)行秋季產(chǎn)品線的重要推陳出新，推出高端副品牌“創(chuàng)逸”（英文名稱為“Xess”），及旗下量子點(diǎn)電視、平板電腦、手機(jī)等數(shù)款終端產(chǎn)品，其中量子點(diǎn)電視X2作為重要旗艦產(chǎn)品預(yù)計(jì)三個(gè)月后正式推向市場(chǎng)。（三）量子點(diǎn)LED應(yīng)用市場(chǎng)分析量子點(diǎn)LED的應(yīng)用市場(chǎng)分為QLED和量子點(diǎn)LCD，由于QLED商用化還不夠成熟，現(xiàn)在的量子點(diǎn)LED應(yīng)用市場(chǎng)基本上被量子點(diǎn)LCD占據(jù)。（1）全球QLED應(yīng)用市場(chǎng)預(yù)測(cè)雖然現(xiàn)在所有的目光都集中在量子點(diǎn)LCD上，但QLED才是真正意義上的量子點(diǎn)發(fā)光二極管，有望成為下一代OLED顯示屏技術(shù)。根據(jù)IDTechExResearch前瞻性預(yù)測(cè)，到2026年Q

26、LED的市場(chǎng)規(guī)?？梢赃_(dá)到112億美元，顯示領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模為96億美元，占比約85%。圖26：QLED應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（2）全球量子點(diǎn)LCD應(yīng)用市場(chǎng)預(yù)測(cè)量子點(diǎn)顯示技術(shù)在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)問(wèn)世，但它直到最近才開(kāi)始在電視市場(chǎng)里流行起來(lái)。液晶面板已經(jīng)發(fā)展了幾十年，主要的提升在于背光技術(shù)的發(fā)展，LED背光目前已經(jīng)成為主流，相比傳統(tǒng)冷陰極熒光燈背光擁有更好的顯示效果。但顯然LED背光也并非萬(wàn)能，所謂的“WhiteLED”光譜范圍十分廣泛，所以為了顯示更飽和的紅、綠、藍(lán)色，需要更精準(zhǔn)的調(diào)光技術(shù)，也存在一些瓶頸。自發(fā)光的OLED具有更好的色彩還原效果，但成本非常高，市場(chǎng)接受度低，大規(guī)模地量產(chǎn)很不現(xiàn)實(shí)。量子點(diǎn)

27、則是一種液晶顯示技術(shù)中更為高效的顯示技術(shù)。量子點(diǎn)能夠?qū)⒓兯{(lán)色光源轉(zhuǎn)換為紅、綠色，抑制偏色狀況，實(shí)現(xiàn)更平衡的三原色輸出。同時(shí)，它的功耗和成本也要比OLED更低?？紤]到量子點(diǎn)技術(shù)能夠帶來(lái)更高的能效和色彩表現(xiàn)，同時(shí)還可降低成本，量子點(diǎn)LCD可能很快就會(huì)成為高端電視市場(chǎng)里最熱門的選擇。2015年量子點(diǎn)LCD的市場(chǎng)規(guī)模為7760萬(wàn)美元，預(yù)計(jì)到2020年市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)4.77億美元，同比增長(zhǎng)515%?？梢钥吹?，未來(lái)五年量子點(diǎn)LCD的市場(chǎng)規(guī)模將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)的狀態(tài)，潛力巨大。圖27：量子LCD市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)量子點(diǎn)LCD一共有三種封裝形式：On-Surface、On-Edge和On-Chip，目前前兩種方式是量子

28、點(diǎn)LCD的主要封裝形式。2015年以O(shè)n-Surface形式和On-Edge形式封裝的量子點(diǎn)LCD市場(chǎng)規(guī)模分別為6950萬(wàn)美元和810萬(wàn)美元，預(yù)計(jì)到2020年市場(chǎng)規(guī)模分別為42540萬(wàn)美元和1610萬(wàn)美元。On-Surface形式市場(chǎng)規(guī)模呈逐年增加趨勢(shì)，On-Edge形式2018年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)2020萬(wàn)美元，隨后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。On-Chip形式封裝的量子LCD預(yù)計(jì)2018年市場(chǎng)規(guī)模為700萬(wàn)美元，2020年將達(dá)3570美元，將超過(guò)On-Edge形式封裝的市場(chǎng)規(guī)模。On-surface封裝形式是量子點(diǎn)LCD的主流選擇，2015年市場(chǎng)規(guī)模占比為89.6%，預(yù)計(jì)2020年占比為89.1%。量子L

29、CD由于其優(yōu)異的性能，將廣泛應(yīng)用于電視顯示屏（TV）、監(jiān)控顯示屏（monitor）、筆記本電腦顯示屏（notebook）、平板電腦顯示屏（tablet）和手機(jī)顯示屏（smartphone）。2015年應(yīng)用于TV、monitor和tablet的市場(chǎng)規(guī)模分別為7350萬(wàn)美元、350萬(wàn)美元和50萬(wàn)美元，出貨量分別為140萬(wàn)臺(tái)、40萬(wàn)臺(tái)和10萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)到2020年市場(chǎng)規(guī)模分別為41630萬(wàn)美元、2420萬(wàn)美元和1930萬(wàn)美元，出貨量分別為2450萬(wàn)臺(tái)、320萬(wàn)臺(tái)和470萬(wàn)臺(tái)。應(yīng)用于notebook的2016年的市場(chǎng)規(guī)模為70萬(wàn)美元，出貨量為10萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)到2020年市場(chǎng)規(guī)模為400萬(wàn)美元，出貨量為80

30、萬(wàn)臺(tái)。應(yīng)用于smartphone的2018年的市場(chǎng)規(guī)模為110萬(wàn)美元，出貨量為50萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)到2020年市場(chǎng)規(guī)模為1350萬(wàn)美元，出貨量為740萬(wàn)臺(tái)。量子點(diǎn)電視是量子點(diǎn)LCD的主要應(yīng)用領(lǐng)域，2015約占到總市場(chǎng)規(guī)模的94.8%，2020年預(yù)計(jì)約為87.2%。圖31：量子點(diǎn)LCD應(yīng)用領(lǐng)域出貨量預(yù)測(cè)未來(lái)五年內(nèi)，量子點(diǎn)電視將占據(jù)著量子點(diǎn)LCD應(yīng)用的絕大部分市場(chǎng)，2015年40-49英寸量子點(diǎn)電視的出貨量為10萬(wàn)臺(tái)，50-59英寸為80萬(wàn)臺(tái)，60-69英寸為40萬(wàn)臺(tái)，到2020年預(yù)計(jì)出貨量將分別達(dá)到830萬(wàn)臺(tái)、1190萬(wàn)臺(tái)和390萬(wàn)臺(tái)。預(yù)計(jì)大于70英寸量子點(diǎn)電視2017年的出貨量為10萬(wàn)臺(tái)，到2020

31、年預(yù)計(jì)為40萬(wàn)臺(tái)。40-60英寸是量子點(diǎn)電視的主流需求，2015年占到總出貨量的69.2%，2020年將占到82.5%，相比之下70英寸以上需求較小。圖33：不同尺寸量子點(diǎn)電視出貨量預(yù)測(cè)四、全球主要量子點(diǎn)生產(chǎn)廠商目前全球大約有六十家單位在進(jìn)行量子點(diǎn)的研究，包括企業(yè)、大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)等，其中三大世界領(lǐng)先的量子點(diǎn)材料制造商-英國(guó)的Nanoco、美國(guó)的QDVision和德國(guó)的Nanosys，已逐步形成三足鼎立的態(tài)勢(shì)，這三家公司幾乎把市場(chǎng)瓜分殆盡，而杭州納晶科技股份有限公司是國(guó)內(nèi)唯一一家具備量子點(diǎn)技術(shù)研發(fā)實(shí)力的企業(yè)。（一）國(guó)外主要量子點(diǎn)企業(yè)（1）英國(guó)Nanoco英國(guó)Nanoco成立于2001年，其市場(chǎng)定

32、位是環(huán)保型無(wú)鎘量子點(diǎn)（CFQD）的生產(chǎn)商和供應(yīng)商，其與美國(guó)陶氏化學(xué)合作試制的使用無(wú)鎘（Cd）量子點(diǎn)的液晶顯示器于2014年6月2日在“SID2014”期間進(jìn)行了展示，采用“On-Surface”的封裝形式，但尚未有應(yīng)用產(chǎn)品的公開(kāi)報(bào)道，另外三星即將量產(chǎn)的量子點(diǎn)背光材料主要來(lái)自Nanoco和陶氏化學(xué)，該公司當(dāng)前市值為1.96億美元。Nanoco公司2015年?duì)I業(yè)收入和凈利潤(rùn)分別為320萬(wàn)美元和-1290萬(wàn)美元，連續(xù)六年凈利潤(rùn)為負(fù)值且不斷擴(kuò)大，處于虧損當(dāng)中。其2015年的營(yíng)業(yè)收入來(lái)源于版稅與許可證收入、量子點(diǎn)材料和技術(shù)服務(wù)三個(gè)部分，其中量子點(diǎn)材料的營(yíng)業(yè)收入占比為21.9%。Nanoco量子點(diǎn)材料業(yè)務(wù)

33、概況：1、背光顯示：CFQD可以顯著增加顯示色域（提高30%）使影像更逼真，色彩更艷麗，且無(wú)需改變現(xiàn)有LCD及LED顯示的工藝模式，成本更低，更易于被廣大LCD（LED）廠商所接受。應(yīng)用方向：手機(jī)面板、平板電腦、電腦顯示屏、電視等。2、照明：通過(guò)控制CFQD的尺寸可以精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)光的色溫及顯色指數(shù)，從而達(dá)到客戶對(duì)光的個(gè)性化需求。另外由于CFQD更為優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)化效率，可以減少LED光源的使用量而達(dá)到更加節(jié)能的目的。應(yīng)用方向：LED封裝、LED照明裝置、LED燈具、LED照明產(chǎn)品等。3、薄膜太陽(yáng)能：Nanoco生產(chǎn)的納米粒子（CIGS）具有很好的光電轉(zhuǎn)化效率，與現(xiàn)行的加工方法不同，該納米粒子可以通

34、過(guò)溶液法制作薄膜太陽(yáng)能電池，材料利用率到達(dá)90%，遠(yuǎn)高于現(xiàn)行的蒸鍍法和濺射法（<50%）,因此成本更低。同時(shí)利用Nanoco納米粒子制作的薄膜太陽(yáng)能電池成品率高，薄膜均一性好，產(chǎn)品壽命長(zhǎng)，而且可以用于柔性基質(zhì)，適用性廣。應(yīng)用方向：薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域。4、生物醫(yī)藥：水溶性CFQD和功能化CFQD，應(yīng)用方向：生物成像、體內(nèi)體外活體診斷。（2）美國(guó)QD Vision美國(guó)QD Vision于2004年由世界著名麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員創(chuàng)立，其中包括量子點(diǎn)顯示技術(shù)之父MoungiBawendi，其除了擁有超過(guò)250項(xiàng)專利和申請(qǐng)中的專利外，還獲得了包括由美國(guó)環(huán)境保護(hù)署頒發(fā)的著名“總統(tǒng)綠色化學(xué)獎(jiǎng)”

35、在內(nèi)的諸多獎(jiǎng)項(xiàng)。其與美國(guó)NexxusLighting合作于2009年推出了商業(yè)化的量子點(diǎn)照明光源，2013年發(fā)布的量子點(diǎn)背光管應(yīng)用于日本Sony公司的電視機(jī)，采用了“On-Edge”的封裝方式。QDVision聲稱其量子點(diǎn)光學(xué)部件的月產(chǎn)量可達(dá)100萬(wàn)個(gè)。QD Vision是量子點(diǎn)顯示技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，其ColorIQ量子點(diǎn)顯示技術(shù)提供的獨(dú)特組件方案可以使顯示器輸出“全域”色彩。自2013年以來(lái)，該公司已售出超過(guò)一百萬(wàn)件的ColorIQ光學(xué)器件并持續(xù)與電視和顯示器市場(chǎng)的品牌商包括TCL、海信、飛利浦和康佳合作，采用ColorIQ技術(shù)的量子點(diǎn)電視和顯示器目前已在中國(guó)、日本和歐洲等地上市。ColorIQ量子點(diǎn)顯示技術(shù)是一種由QD Vision研發(fā)的高級(jí)發(fā)光半導(dǎo)體技術(shù)，相關(guān)產(chǎn)品采用量子點(diǎn)材料制備而成，能發(fā)射出非常純凈、非常飽和的窄帶寬紅、綠、藍(lán)光，通過(guò)集成ColorIQ光學(xué)組件和客戶的顯示技術(shù)，液晶電視可以實(shí)現(xiàn)更廣的色域和100%NTSC標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用方向：大屏液晶電視、個(gè)人電腦、工作站顯示器、智能手機(jī)、照明領(lǐng)域等。（3）德國(guó)Nanosys德國(guó)N