中科纳通: 量子点膜——“视界”因你更精彩_新闻_新材料在线
2020年1月13日

中科纳通: 量子点膜——“视界”因你更精彩_新闻_新材料在线

作者:北京中科纳通电子技能有限公司 徐文涛 李义香

导读:统计数据显现,2017年全球TV面板的出货数量达2.62亿片,出货面积为1.38亿平方米。2018年,TV市场竞赛日趋白热化和焦灼化。以三星和TCL为代表的量子点电视阵营雄心壮志,LG主导的OLED电视阵营更不甘示弱,两大技能道路的竞赛甚嚣尘上。尽管Micro-LED技能没有老练,但三星在CES展上发布的146寸Micro-LED电视“The Wall”也是赚足了眼球。从必定意义上讲,平板显现工业的战国时代已悄然降临。

从本质上讲,其时量子点电视与OLED电视的竞赛仍归于液晶显现与OLED显现的竞赛。量子点显现的技能根底有两个层面:电致发光与光致发光。所谓电致发光,便是量子点资料在电场驱动下宣布不同色彩的光,根据此能够制备量子点发光二极管(QLED)。QLED的显现原理与OLED相似,但是囿于量子点资料的特性,QLED器材只能通过喷墨打印等湿法工艺来制备,现在在设备、工艺等方面的瓶颈没有打破,因而QLED真实工业化需求时日。现在商业化的量子点显现器是根据光致发光原理,归于量子点背光技能(QD-BLU)与液晶显现相结合的产品,即量子点背光液晶显现器(QD-LCD)。

量子点显现开展始末

早在上世纪80年代初,科学家就发现了量子点资料并开端研讨其使用。1981年,前苏联科学家Efros和Ekimov就发现了半导体纳米晶的量子尺度效应。1983年,美国贝尔实验室的Brus初次报导了CdS纳米晶具有尺度效应等相关的性质,拉开了量子点研讨的前奏,尽管“量子点”这一名称是数年后耶鲁大学物理学家马克里德正式赋予的。在今后的数年中,研讨者将精力集中于怎么制备巨细均一的量子点、怎么进步量子点的量子功率和安稳性,以及无镉多元量子点资料的研讨,这些研讨为量子点的商业化使用奠定了根底。时至今日,使用于发光的量子点资料宗族逐步强大,现已包括了硒化镉、磷化铟、钙钛矿等几大系统。

自量子点资料被发现后,人们就开端考虑其使用价值,科学家探究了量子点资料在LED、太阳能电池以及生命科学方面的使用。2009年,美国尼克思照明的夏洛特将量子点的涂料涂在蓝光LED上,在实验室中制成了世界上榜首个量子点LED灯,正式敞开了量子点的商业化使用探究。但是量子点照明的商业化并不顺畅,价格昂贵、寿数短、工业链不老练,使得量子点照明的商业化停滞不前。

量子点显现的工业化探究始于本世纪初,由此诞生了QD-Vision(2016年被三星收买)、Nanosys和Nanoco三大量子点巨子。三家的开展各具特色:Nanoco从建立之初就致力于无镉量子点开发及使用;QD-Vision于2013年首先完成了量子点电视,选用的是量子点管技能;与QD-Vision师出同门的Nanosys专利布局深远,是量子点膜的发明者。在量子点背光技能中,先后呈现了三种产品形状:On-chip、On-edge和On-surface。On-chip是将量子点油墨涂敷在蓝光芯片上直接做成白光量子点光源,其优点是量子点粉体用量最少,但其坏处也十分显着,蓝光芯片作业时发生的热量会使量子点的寿数大幅下降,无法到达商业化使用。On-edge方法即为量子点管技能,是将量子点粉体封装在玻璃管中,安装在模组导光板入光旁边面。这种方法克服了量子点直接与高温LED触摸的问题,寿数大大延伸,前期的量子点电视多选用这种方法。但是,这种方法并不合适大规模推行。原因在于量子点管比较脆、很简单破损,且安装在导光板旁边面需求额定的空间,有必要从头进行产品设计,因而终端用户的阻力很大。Nanosys与3M联合开发,将量子点资料包覆在两层PET膜之间得到量子点膜,安装时放在导光板或分散板上面,即所谓的On-surface。量子点膜在空间上远离LED灯,且与其时模组制作工艺兼容度高,因而遭到下流厂家的喜爱。

图1.量子点液晶显现大事记

量子点膜邂逅LCD:让“视界”更精彩

量子点膜面世之初,并未遭到工业界的喜爱。榜首,其时价格昂贵,每平米价格高达100多美金,终端厂商无法承受。第二,产品的功能及信任性有待进步。第三,工业链不老练,终端厂商对量子点膜产品及怎么使用不了解。跟着量子点组成及涂布工艺的改进,特别是国内厂商开端进入量子点膜出产。产品的外观、功能、信任性以及价格逐步跨过下流厂商的门槛,量子点膜逐步成为量子点显现厂商的首选和主流产品。

图2.量子点膜结构示意图

其时量子点膜都选用三明治结构:两层水氧阻隔阂中心夹着量子点层。量子点层中含有赤色和绿色量子点,蓝光激起发生红光和绿光,与LED本身蓝光复合构成白光。因为量子点资料发光半峰宽比较窄(一般30nm左右),这意味着与荧光粉LED背光比较,量子点背光的赤色和绿色更纯粹。根据色度学原理不难理解,RGB三基色光谱的半峰宽越窄,三基色的纯度越高,其显现的色域也更宽。一般选用YAG荧光粉的LCD,色域值只要70%(NTSC),而选用量子点膜的LCD色域值能够到达110%(NTSC),高于现在OLED电视的色域值。因而,无论是要与OLED显现器竞赛,仍是液晶显现职业内部的竞赛,都有必要选用量子点技能进步色域、改进显现作用。

量子点膜能够使用于TV、商业显现器、电子黑板、笔电、PAD、车载显现及手机等范畴。以量子点液晶TV为例,其背光结构分为直下式和侧入式。中高端TV一般选用侧入式背光结构,引进量子点膜技能后,其一般结构为“反射片/导光板/量子点膜/BEF/DBEF/上分散片/液晶cell”。因为要选用蓝光激起,本来的白光LED灯条需求更换成蓝光LED灯条,一般引荐主波长区间在445-450nm范围内的蓝光LED灯条。量子点液晶显现器的工业链与传统的液晶显现器根本相同,其模组出产工艺也和传统液晶显现器根本共同,首要区别是在模组结构上添加一片量子点膜。选用量子点膜对传统LCD进行功能晋级相对比较简单,本钱添加也比较低,显现器色域能够到达110%乃至更高,从而以较低的本钱完成了显现功能的大幅提高。

中科纳通:量子点膜后起之秀



中科纳通建立于2012年,专心于光电显现范畴,尽力成为国内光电显现范畴电子资料先行者。通过6年的不断探究,现已开端构成“浆”、“胶”“膜”三大产品线,包括数十种电子资料产品。产品使用于触控、显现、LED照明、电磁屏蔽、电热等范畴。尤其在显现范畴,中科纳通提前布局,开发的产品已使用于面板玻璃减薄、液晶显现模组、OLED硬屏维护以及量子点背光源等场合。

作为一家中科院技能布景的企业,中科纳通在量子点膜开发方面得到了中科院化学所、联想集团的大力支撑。中科院化学所及中科纳通技能团队早在2013年就开端重视量子点技能,并开端做相关技能和产品预研。现在,公司现已在量子点油墨开发、量子点膜耐水氧功能、量子点膜新式结构及器材结构改进等方面请求中心专利5项。在量子点粉体方面,中科纳通与国表里厂家采纳联合开发等形式,保证了粉体供给的安全和安稳,一起也在活跃验证导入无镉量子点。结合不同的使用场景及客户需求,现已开宣布QD350、QD155及QD105三大系列产品,产品最大幅宽达为1200mm,能够支撑86寸量子点电视。凭仗在量子点资料供给、量子点油墨配方、涂布工艺操控方面的共同优势,咱们快速合作客户做定制化开发,产品得到了多家大客户的欣赏和认可。

“纳四海英才,通工业之巅”。中科纳通自建立之日起一向据守这一理念,致力于成为一家专业的电子资料公司。在显现范畴,中科纳通未来三年会加强量子点膜等产品的开发与推行,为液晶模组及终端客户供给高功能的产品和解决方案,助力液晶显现在其时平面显现器剧烈的竞赛格式中勃发活力、大放异彩。

本文已取得中科纳通授权发布

相关链接:http://wafatea.com.cn