(完整word版)量子点LED

1、量子点LED专题报告一、什么是量子点LED?量子点LED是把有机材料或者LED芯片和高效发光无机纳米晶体结 合在一起而产生的具有新型结构的量子点有机发光器件。相对于传统的有机荧光粉，量子点具有发光波长可调（可覆盖可见和近红外波段） 荧光量子效率高（可大于90%）、颗粒尺寸小、色彩饱和度高、可 低价溶液加工、稳定性高等优点，尤其值得注意的是高色纯度的发光 使得其色域已经可以超过 HDTV标准色三角。因此基于量子点的发 光二极管，有望应用于下一代平板显示和照明。ffll：量子点的光学轴性较窄的发射峰荧光效宽的吸率高收峰量子点的发光波*字转忤光学性 长可调兀子时土菖髓定色彩饱生物相和度高容性好资料来

2、懑:中境就河证济研无部m 2-旋型量子点发光双长就程图3：量子晶LEU的CIE色度图和发光败卑膏科来界："HOTDN,中用爬牙证卡牙E前表征量子点的光电参数：1、光致发光谱（PL谱）：光致发光谱反映的是发射光波长与发光强 度的关系。从PL谱上可以得到发光颜色的单色性、复合发光的机制、 量子点的颗粒尺寸大小及分布均匀性、本征发射峰波长等基本光学信 息。量子点光致发光谱的半高宽越窄，说明量子点的发光单色性越好, 器件的缺陷和杂质复合发光越少。2、紫外可见吸收谱：量子点的紫外可见吸收谱反映的是量子点对不同波长光的吸收程度，从谱中吸收峰的位置可计算出量子点的禁带宽度。量子点吸收谱的第一吸收峰

3、与光致发光谱的发射峰的偏移是斯托克斯位移，斯托克斯位移越大，量子点的自吸收越弱，量子点的荧光 强度越高3、光致发光量子产率：量子点溶液的光致发光量子产率是通过与标 准荧光物质（一般用罗丹明6G）的荧光强度对比而测出。量子点高 的量子产率能有效提升器件的发光效率，但纯核量子点沉积成薄膜后 量子产率将比在溶液中的量子产率下降 1到2个数量级。量子点也存 在荧光自淬灭现象，这是由存在于不均匀尺寸分布的量子点中的激子 通过福斯特能量转移到非发光点进行非辐射复合所引起。二、量子点LED在照明显示中的应用方案量子点的发射峰窄、发光波长可调、荧光效率高、色彩饱和度好，非 常适合用于显示器件的发光材料。量子点

4、 LED在照明显示领域中的 应用方案主要包括两个方面：a、基于量子点光致发光特性的量子点 背光源技术（QD-BLU,即光致量子点白光LED） ; b、基于量子点 电致发光特性的量子点发光二极管技术（QLED）。S 4:量于嘏LED在照明显示中的应用量子点LED在照明显示领域中的应用光致发光电致发光量子点背光源技术量子点发光二极管技术（光致鼻亍由相光led）（QLED）语料来源:中国艰河法养畸走部（一）量子点背光源技术 量子点背光源技术即光致量子点白光 LED,是基于量子点光致发光特性的背光源技术。（1）量子点背光源技术的基本原理量子点光致发光（PL）原理：量子点层在外界光源下获得能量，电 子吸

5、收激发光光子的能量从价带跃迁至导带。导带底的电子和价带顶 的空穴可以产生带边复合发光，一部分电子与空穴则被比较浅的杂质 能级所捕获，被杂质能级俘获的电子和空穴可以直接复合产生发光或 者向更深的缺陷跃迁。带边发射才是器件发光的主要机制， 缺陷和杂 质复合发光会影响量子点发光的纯色性光致量子点白光LED有大致两种实现方案：1、颜色转换颜色转换机制是将蓝光LED芯片与绿光、红光量子点相结合制备量 子点白光LED。相较颜色混合产生白光-适当混合各色量子点的电致 发光，颜色转换产生白光是LED芯片发出的蓝光部分被量子点吸收 转变成绿光和红光，利用 RGB原理与剩余蓝光复合形成白光。2、直接白光直接白光机

6、制是指发光层中只有一种发光量子点，经紫外LED芯片发出的紫外光激发发出不止一种颜色的光，然后直接复合产生白光。颜色混合和颜色转换产生白光的机制都涉及几种颜色光之间混合平衡的问题，各色光不匹配会严重影响白光 LED的出光质量。因此，人们对直接发射白光的荧光体用于固态照明产生了极大的兴趣。 由于 直接白光量子点的发光多数有表面缺陷参与， 因此效率较低，要实现 直接白光量子点的最终应用，提高发光效率是研究的关键。图5：芯致量子点由光LLDWhite Light处 |素料卡源：SEQ" 中济整再辽春魂七辛i(2)量子点背光源技术的实际应用 量子点背光源技术在实际中的应用是将蓝光 LED芯片与

7、量子点材料 结合起来来取代传统液晶面板的背景光源-白光LED,由此制成的液 晶面板也称为量子点LCD。图由量子点LCD裁普通LCD比戟LED，backlAg3 TVQuMufH Doi TV*i wAvn pfWKtmrSSL C函子点t ££盘手建造构对出示*里声样来海:ZOLt卢因兼丹江赤可电新在液晶显示屏中封装量子点的方法有三种，第一种是直接将量子点材料放在蓝色LED芯片上的“OrChip”方式，第二种是将量子点密封在 细玻璃管中并安装在背照灯导光板的 LED光入射口的“OfEdge”方 式，第三种是将薄膜之间夹有量子点的片状材料贴在导光板与液晶面 板之间的“OnSu

8、face ”方式。图7：液曲JL示鼻三钟量子点材料射机方式qt>NMlTtGfLATIONQ。、Mied b<tw<l6 LCD paiLkig.4 ，力d hflht g-ukdeQm pldii-e4 tn thin Sim, 4.iive”nd，Ek。d I*® iiHacc资料来源:QD Vision,中境根可遣摹林K部Q0b pl-.d diiri-ctl¥ “(0Shackle, whch m coup«d 巾 惊k Ma st rftscjent 白 porojiti Need to wthEand h ghi temperaiti

9、rrei Npwl 1 rfl«r FHfrtiyr E «aHn| agiinj! enygengiu-dedPEHAmGTEMreRATUREhthr igrnodcrate(between 坤国 ofAndorcNpjnear mom reiTp/MurtMATtRlAL USAGEIommoderateti<hpftos aeons Airrblv m.u«5 Need jdditkindl From ih the dlence r尊aHdry h fFrifilr (pnTEM forenpour to QD 史NnjiEase of ma&

10、;s prductitn< lg包 r opbLali fl li and heal taayla wcorporale ntc an *r * / 加 川-曲，资料来源：NANOCO ,中国银河证券研究部1、美国3M公司和德国Nanosys公司的设计方案2012 年 3M 公司和 Nanosys 共同开发出采用量子点材料制作出的可 大幅扩大显示器色域的量子点加厚薄膜（QDEF）,通过组合使用蓝光LED和QDEF可以轻松实现NTSC （美国国家电视标准委员会）比为 100% 的广色域，获得与有机EL 同等的色彩表现力，而原产品的标准色域为NTSC 比 70%。QDEF 是将直径分别为3n

11、m 和 7nm 的量子点分散到薄膜中，然后通过保护膜 （两层氧气阻隔膜）将量子点夹住。QDEF 贴在背照灯的导光板和液晶面板之间（ “ On-Surface ”方式） ， 背照灯光源采用蓝光LED取代原来的白光LED。 3nm 量子点在蓝光LED 的照射下将蓝色光转换成绿色光，而 7nm 量子点在蓝光LED 的照射下将蓝色光转换成红色光， 并同部分透过薄膜的蓝色光一起混合得到白光。与原来拥有平稳波长特性的白光LED 相比，蓝光LED 和 QDEF 的组合能够产生拥有尖锐峰值的红绿蓝光源，可以有效提升LCD 的色彩饱和度。与传统的高色域技术相比，量子点技术可以在不增加CF 膜厚的情况下，将 LC

12、D 的色域提高30%， 另一方面还可以增加背光亮度，节省能耗。图9: QDEF常景光源技米4 An LCD常存来次：.3的m.中国根耳证器峙定群图Ik QUEF背景光谩与传酰台光背景光源岩球比驶资料来源：Nanosys,中国银河证券研究部2、美国QD Vision公司的设计方案QDVision公司认为量子点原材料可用于市场规模巨大的液晶显示器， 推广 色彩更为鲜艳”的量子点液晶电视。以42英寸电视为例计算每年需要约100吨量子点材料，为了应对市场迅速崛起的有效方法是 将量子点材料设置在导光板入口（“OfEdge”方式）而非导光板与液晶面扳之间（"OrtSuface”方式），采用该方法

13、的量子点材料的使用量只有采用On-Suface方式时的1/50,并且可以使用便宜且稳定的 玻璃管来封装量子点材料，有很大的成本优势。另外将量子点材料设 置在LED芯片表面的“OnChip”方式虽然可以将年产量削减至万分之 一（10kg/年），但考虑到LED的发热问题，选用“OEdge”方式最 为,急妥。索尼在2013年1月的国际消费电子产品展（CES）展示了配备 QDVisions公司量子点光学材料“Color。的液晶电视，这款液晶电视 命名为“Triluminos,'色域NTSC比由原来的70%提高到了 100%, 采用了 QDVision公司的量子点技术，可获得与有机 EL同等的色

14、彩 表现力。出 11: C«*r IQ I Vttft评杆来簿:QDViswn.中做排矛注率臂£部3、英国Nanoco的设计方案英国量子点材料供应商Nanoco在无镉技术方面与陶氏化学合作，布 局量子点市场。目前该公司的核心技术一完全不含毒性元素镉（Cd） 的“CFQD （无镉量子点）的产量还仅限于每年几千克的水平，还不 足以满足以液晶面板为中心日益扩大的市场需求。为了建立起大规模生产体制，该公司与陶氏化学签订了排他性授权协议，目的是利用陶氏化学在化学领域的生产能力和供应链，为今后的市场扩大做准备。合作双方所使用的技术是将薄膜之间夹有量子点的片状材料贴在背 照灯与液晶面板之

15、间的“OnSuface ”方式。鉴于量子点材料的稳定性和容易嵌入液晶面板的特性，采用了 On-Suface方式的目是赢得市国12: CFQD I V性地比较DCI-P3OVERLAPRELATIVEBRIGHTNESSMANOSYSm98%112 %QD VISION闭95%109%NANOC。闻98%100%表L三大量子点材料公司的封装方式公司量子点材料封藜方式德-国 NanosysOn-Surface美国 QD VisionOn-Edge英国 NanocoOn-Surface资料来源:中国城河证券研究部显于i十界（二）量子点发光二极管技术量子点发光二极管技术即 QLED技术，是基于量子点电

16、致发光特性 的一种新型LED制备技术，是真正意义上的量子点发光二极管。而 基于量子点的背光源技术，其实质是量子点 LCD即量子点加液晶面 板，是对现有LCD的一种改良，并不是真正意义上的 QLED。(1) QLED技术的基本原理量子点电致发光（EL）原理：QLED电致发光一般归咎于直接的载流子注入复合、Forster共振能量转移或二者共同的作用。电子和空穴注入后，实现电致发光的途径有以下两种：a、电子和空穴直接注入到同一个量子点，在量子点中实现辐射复合发光；b、在有机物中注入电子和空穴形成激子，然后以 Forster共振能量转移形式将能量 转移给量子点，在量子点中产生一个激子即电子 -空穴对，

17、最后电子- 空穴对复合发出光子。这两种途径同时存在，可以使 QLED的发光 效率最大化。(2) QLED四种基本结构类型自从电致驱动QLED1994年发明以来，器件经历了四种结构的发展和变化，其亮度和外量子效率得到很大地提高。图13: QIXD的发展小包fPHOTON.中港康河i£联注支蓦1、Typel :以聚合物作为电荷传输层该结构以聚合物为载流子传输层，是最早的 QLED器件结构，其典型的器件结构是将包含CdSe纯核量子点和聚合物双层或二者的混合物，包夹于两电极间。该结构由于使用了低量子产率的纯核 CdSe , 且存在明显的聚合物内寄生的电致发光， 所以器件具有较低的外量子 效率

18、(EOE)和较小的最大亮度。2、Typell :以有机小分子作为电荷传输层2002年Coe等人提出了将单层量子点与双层 OLED结合的Typell 型QLED器件结构，以有机小分子材料作载流子传输层。该结构使 在OLED的基础上，加入单层的量子点层能使通过有机层的载流子 传输过程和发光过程分离开来，提高了 OLED的外量子效率。将OLED结构与量子点单层结合，让人们看到了提高 QLED效率的 希望。这种结构器件既具有 OLED的全部优点，同时又可以改善器 件的光谱纯度和实现发光颜色的调谐。 但是有机层的使用导致器件在 空气中的稳定性下降，如同传统的 OLED 一样，这种结构的QLED 需要进行

19、封装，从而提高了制作成本和限制了柔韧性。除此之外，有 机半导体材料本身的绝缘性，限制了器件电流密度的进一步优化， 进 而限制了器件的发光亮度，并且有机半导体材料的发光光谱较宽，也不利于优化器件的色彩纯度。阻IS: Tjpe U的动构臭型NPHOTONr 中闺艰？TM卡 考制6 V applied bias4、TypelV :有机空穴传输层与无机电子传输层混合3、TypeIII :全无机载流子迁移层与Typell结构类型相比，该结构类型是以无机载流子传输层替代有机载流子传输层。这大大提高了器件在空气中的稳定性， 并使器件能够承受更高的电流密度。Caruge等人用溅射法，以氧化锌锡和氧化镇分别作为

20、电子和空穴传输层制备出全无机的 QLED ,该器件能承受的最大电流密度达到了 4Acm-2 ,但外量子效率小于0.1%。器件效率不高归因于在溅射氧化物层时造成了量子点破坏，载流子注入不平衡和量子点被导电金属氧化物包围时产生的量子点荧光淬灭图16： T?pe III的楮构臭型膏料来澹：NPH0TON.中国根河证券上f化部TypelV结构类型采用有机和无机混合载流子传输层制作 QLED器件, 该结构一般以N型无机金属氧化物半导体作为电子传输层，以 P型 的有机半导体作为空穴传输层。混合结构的QLED外量子效率高，同时具有高亮度。其中Qian等人报道了外量子效率分别为1.7%, 1.8%, 0.22

21、%,最大亮度分别为 31000cdm-2 , 68000cdm-2 , 4200cdm-2的红、绿、蓝混合结构 QLED。近期利用Type IV这种混合结构，人们研制出了 4英寸QD-LED彩色 显示器，采用微接触印刷技术，使用溶液化 QLED彩色显示器的分 辨率达到了 1000Ppi (像素尺寸为25”)。与TypeII结构类型相比，TypeIII和TypeIV结构类型使用的量子点薄膜厚度超过了一个单层达到 50nm。因此TypeIV结构类型的工作机制偏重于载流子注入机制，而不是Forster能量转移机制。图17: Typf IV的性构集型群*瀑t ZPHQTON.中球械片近年1七祎(3)

22、QLED器件制备方法QLED器件制备方法中，已经被成功证明的制备技术包括相分离技术、 喷墨技术和转印技术三种。1、相分离技术相分离技术可以很好地制备大面积有序胶体单层量子点。量子点薄膜 可以通过利用旋涂法从有机芳香族材料与脂肪族材料的量子点混合 溶液中制备，在溶剂烘干时，两种不同材料分离，在有机半导体表面 形成期望的单层量子点。这种方法可靠、灵活，同时可以精确地控制， 重复性好。溶液浓度、溶液比例、量子点尺寸分布以及量子点的形状 都会影响薄膜的结构。控制好这些因素可以获得高效率、 高色彩饱和 度的QLED。然而由于这种方法采用旋涂法，因此它只能制备单色显示屏。国18:相分高技术示意图QD So

23、lution TPDclose packed QDspXXKxbCOOOOOtp6Substrate4 Self-AssemblyMix Sotuttons5Pmy 口 5E/ kSubst mt aPhase SeparationQP-LEDAq40nm ETLQD monolayer40nm HTLIT。 一Glass膏料兴源：SFM.中以根河适冬呵部2、喷墨技术对全色显示来说，希望找到一种能够制作单层量子点图案的制备工艺, 同时不会对材料与器件结构有更多的要求， 而喷墨工艺就是符合这些条件的制备技术。喷墨技术就是用微米级的打印喷头将制备好的有待殊功能的 墨水”喷涂在预先已经图案化了的IT

24、O衬底上形成像素单元。 利用喷里法能精确控制量及位置的按需分配， 可降低生产成本，还能 实现大面积大尺寸显示。3、转印技术转印技术是首先将量子点溶液涂在硅板上,然后蒸发，再将突起部分进行压制成量子点层，去掉表层后转压到玻璃基板或塑料基板上， 该过程就实现了量子点到基板的转移S 19:林印技术示意图NPHOTON,中国蛾河谭泰时常葬(4)当前QLED的主要问题1、制备成本QLED器件的制作成本大致可分为原材料的成本和处理这些材料的制造成本。由于目前QLED都采用类似的工具箱薄膜处理技术，例如喷墨和微接触印刷，热蒸发定量和溅射等，虽然QLED在结构和制作技术上比OLED减少了很多成本，但是高要求的

25、制备环境使其 与商业化仍有一段距离。2、使用寿命目前QLED器件在最低视频亮度(100cd/m2 )上的寿命仅为 100-1000个小时，远远小于显示器需要的寿命(大于10000小时)C 由于目前缺乏深入的理论研究，所以造成器件寿命短的因素可能有很 多。由于QLED器件一定程度上是在 OLED基础上演变而来的，所 以作为QLED电荷传输层的有机物的某些固有不稳定性质可能是其 器件寿命短的一个原因。在这个基础上，改善器件中的有机物的稳定 性成为增加QLED寿命的一个研究方向。三、量子点LED的应用量子点LED主要有两个应用方向：一个是利用量子点背光源技术的量子点LCD,另外一个是量子点发光二极管

26、 QLED。在这两种应用 方向中，量子点LCD的应用较为简单成熟，已经有相当多的产品出 现，而相比之下QLED还在不断发展改进中。ffl 2（1:量子点LED的应用|量子点上X.CD WQLED量子点LED的应用资料来源:中国摄河试奏研究解（一）量子点LED的应用优势 由于量子点LED采用了量子点材料，所以其自然而然也就具备了量 子点材料相对于有机荧光材料的诸多优势4L 2: QLED马OLED及LC口的比皎41林QLKDOLEDLe140% NTSCHO% NTSC70% NTSC时比度1,000,000:11.000,000:110,000:1常无第用系则X*视新180o*180o180o

27、*180o<G0o*90c寿命*e卷厚度< 1.5 inn< 1.5 m】i> L5 itim工林厘度施置tt窄时冲击强港弼实晚送性显示军另拿当彩电董傀二衣.元声甘界声料来源:精晶料枝.中国盛河迸*种比部表3:量子点LCD与OLED比较招标量子点LCDOLED出彩炮府文110%80%-120%色蝇110%100%成本低高良率>90%僮rrr-ixrn制程改支无需改变50%功耗较低低对比度根据TFT-LCD变化高亮度<商竹光需计牝工需胃充视篇相M 1FL -LCD更化至理府限制威苒尺寸55 inch以下7 uich以下黄静来谨:百度丈琢,中西域河江摹研究部(二

28、)量子点LED应用发展概况(1) 2010 年LG在SID国际显示信息大会上展示了一款新型面板，该面板采用量 子点LED作为其背景光源，液晶面板的色彩纯度将得到进一步提升, 从而使得面板的显示色域扩大了 30%。图22: 2010年LG量子点LCD皆料来源:SIDt中国爆河证赤研党部2011年先进材料开发商NanoPhotonica在量子点LED显示技术方面取得切 实可行的重大突破，即将用于显示器的批量生产。采用NanoPhotonica-QLED技术生产的显示器将拥有更佳的画质，同时功 耗下降30%,价格削减75%,使用寿命延长一倍。其用途广泛，可 用于各种尺寸的显示器，而用途广泛的背后是无

29、需真空蒸镀处理、具有成本效益的喷墨打印技术。三星电子以有机层和无机层分别作为量子点发光层的电子和空穴传输层，制备得到了量子点发光二极管。通过转印法对量子点薄膜图形化，三星电子公司制作了 4英寸全彩有源矩矩阵QLED显示器件原 QD Vision公司在SID上展示了一款4英寸的全彩色量子点LED显 示屏，该显示屏的画质与效率已经达到现有 OLED的水平。QDVision 预计3-5年内将实现量子点LED显示屏的量产。Nanosys公司在2011年SID上展示了一款量子点增强薄膜 QDEF 技术，该技术在液晶显示器的背光单元和显示模块之间增加一层量子 点增强薄膜，能够使现有液晶显示器的色域提高 5

30、0%,达至口与OLED 齐平的色域。2011年Nanosys公司以蓝光LED激发量子点发光薄膜作为背景光源，开发了色域达到80%NTSC的47英寸全高清LCD电视。(3) 2013 年2013年6月索尼推出在背光源中采用量子点技术的液晶电视高端机型，同年10月亚马逊推出了液晶屏背光源采用量子点的平板电脑。国23:亚马港量子点手被电脑济彩来满；ZOL中极河证卷研道部(4) 2014 年4 月， 全球科技领导品牌美国优派( ViewSonic ) 的 VX2457sml 是量子点技术的代表之作，借助量子点显示技术可进一步增加可显示色彩的数量，将面板的显示色域提升到99%AdobeRGB ，液晶面板

31、的色彩纯度也有大幅度提升，提高了图像质量，从而为用户呈现出专业、极致的逼真色彩显示。9月，三星电子、LGE及TCL都在柏林国际消费电子展(IFA)上首次展出应用量子点背光技术的LCD 电视。其中，三星电子将与明年一季度量产QDLCD 电视，由SDC 提供 Opencell ，首批产品主要产品尺寸为55 英寸和 66 英寸，并将定位在超高端市场。TCL 则将使用华星55 英寸 UHD 面板及 3MQDEF ， 色域达到105%，计划最快于2014 年年底量产。LGE 也一直与QDvision 合作开发量子点背光技术并计划推出QDLCD 电视，但2015 年的产品策略将仍以 OLED 为重点推广产

32、品。索尼也有计划推出55 英寸以上QDLCD电视产品。美国专利和商标局2014 年初通过了一项Apple 在 2012 年申请的被称为 “拥有分色滤光器的量子点增强显示器 ”专利，专利中详细介绍了量子点技术以及这种技术如何应用在像iPhone 这样的移动设备上。困工4：美国优派VXMS九ml春蚌来源：2OL,中重慢河证考研卷部(5) 2015 年三星在CES2015电子展上大力宣传全新的“SUHDTV系列，突出其 亮度、颜色还原、细节呈现等优势，也是与普通 UHD (超清)电视 的区别。但本质上，SUHD也是以量子点技术为基础，只不过三星针 对纳米晶体、图像处理引擎进行了优化，相对此前的 4K

33、LED背光电 视看上去效果更出色。在CES2015上，TCL集团也在展会上举行了新品推介会， 面向北美 市场发布中国首款量子点电视 H9700 ,成为2015美国CES展一大 看点。(6) 2016 年2016年IFA展会上，三星展示了多款大屏电视新品，以 SUHD为主的量子点电视毫无意外地占领了半边天-除了覆盖43英寸到88英寸不等的19款量子点电视新品，三星还发布首款量子点曲面电竟显示9月TCL进行秋季产品线的重要推陈出新，推出高端副品牌创逸（英文名称为“Xess）',及旗下量子点电视、平板电脑、手机等数款终端产品，其中量子点电视 X2作为重要旗舰产品预计三个月后正式推向市场S 2

34、5;三星5UHD量子点电视声笄哀骞;上次曾吊 甲国旗津在孝绅E*（三）量子点LED应用市场分析量子点LED的应用市场分为QLED和量子点LCD ,由于QLED商用化还不够成熟，现在的量子点LED应用市场基本上被量子点LCD占（1）全球QLED应用市场预测虽然现在所有的目光都集中在量子点 LCD上，但QLED才是真正意 义上的量子点发光二极管，有望成为下一代 OLED显示屏技术。根 据IDTechExResearch前瞻性预测，到2026年QLED的市场规模可 以达到112亿美元，显示领域的市场规模为96亿美元，占比约85%。图26: QLED应用市场规模预测春乾果愚:TDTechE Rearv

35、h,中闻馔河注冢呵£部& 4： QLKD显赤枝米应用莉泰小鼻中棒大鼻超支导尺寸(inch)< 11 - 10-32-80>&0主要就BI垮*可穿Mit事上机PAD个人也勒享用也很全脚车费事(PPI)>1000>300<300120-20080-120现阶AM机QLEDLCD OLEDLCDLCD激光QLED,彳耳阑外剧耳雨/I I _青料泉源士料口科摄,中鹫博耳谭界N比帮(2)全球量子点LCD应用市场预测量子点显示技术在上世纪90年代就已经问世，但它直到最近才开始 在电视市场里流行起来。液晶面板已经发展了几十年，主要的提升在 于背光技术的

36、发展，LED背光目前已经成为主流，相比传统冷阴极 荧光灯背光拥有更好的显示效果。但显然 LED背光也并非万能，所 谓的“WhiteLED光谱范围十分广泛，所以为了显示更饱和的红、绿、 蓝色，需要更精准的调光技术，也存在一些瓶颈。自发光的 OLED具有更好的色彩还原效果，但成本非常高，市场接受度低，大规模地 量产很不现实。量子点则是一种液晶显示技术中更为高效的显示技术。量子点能够将纯蓝色光源转换为红、绿色，抑制偏色状况，实现更平 衡的三原色输出。同时，它的功耗和成本也要比OLED更低。考虑到量子点技术能够带来更高的能效和色彩表现，同时还可降低成本， 量子点LCD可能很快就会成为高端电视市场里最热

37、门的选择。2015年量子点LCD的市场规模为7760万美元，预计到2020年市 场规模可达4.77亿美元，同比增长515%。可以看到，未来五年量 子点LCD的市场规模将呈现爆发式增长的状态，潜力巨大。图27 :量子LCD市场规模预测女海：I暨5.中港盘河试春黑笔部量子点LCD 一共有三种封装形式：On-Surface、On-Edge和On-Chip , 目前前两种方式是量子点LCD的主要封装形式。2015年以On-Surface形式和On-Edge形式封装的量子点LCD市场规模分别 为6950万美元和810万美元，预计到2020年市场规模分别为42540 万美元和1610万美元。On-Surf

38、ace形式市场规模呈逐年增加趋势，On-Edge形式2018年市场规模预计将达2020万美元，随后呈现下降趋势。On-Chip形式封装的量子LCD预计2018年市场规模为700工4S 28：量子点LCD三钟如襄招式市场越模预测万美元，2020年将达3570美元，将超过On-Edge形式封装的市场规模。On-suface封装形式是量子点LCD的主流选择，2015年市场规模占比为89.6%,预计2020年占比为89.1%帑押*小尤中博岷落江案刊与部于寿来茅：IfIS.中港镇耳汪章晴光却困2死 三尹封装勤式市场规模占比量子LCD由于其优异的性能，将广泛应用于电视显示屏（TV）、监控显示屏（monit

39、or）、笔记本电脑显示屏（notebook）、平板电脑显示屏（tablet）和手机显示屏（smartphone ） 。 2015年应用于TV、monitor和tablet的市场规模分别为7350万美元、350万美元和50F Oil ' 11”“矛On Chi|) Otk EdgvOn Surface市场规模（百万美元）. On Su rfiler On ILd21r201520162017201820192020717.8的.5165.9298.6363.5414742541 I b r万美元，出货量分别为140万台、40万台和10万台，预计到2020 年市场规模分别为41630万美元

40、、2420万美元和1930万美元，出 货量分别为2450万台、320万台和470万台。应用于notebook的 2016年的市场规模为70万美元，出货量为10万台，预计到2020 年市场规模为400万美元，出货量为80万台。应用于smartphone 的2018年的市场规模为110万美元，出货量为50万台，预计到2020 年市场规模为1350万美元，出货量为740万台。量子点电视是量子 点LCD的主要应用领域，2015约占到总市场规模的94.8%, 2020 年预计约为87.2%。国a” 量子点LCD金川耀城市靖境蝶物剧M0 404 邮n100 0mu l|ih im o ktNi*汕。必 t

41、f allilhr巾坳说睡C日万美力）图31 :量子点LCD应用领域出货量预测1*用04IkIJ2.：X47dxwA4101口 2(LJ虹 5UN Monhdr心0,看U1*LE1 2 TV1.J4.41UBAIDA24 占#闻唐承；非图，*盘置气点*餐工律未来五年内，量子点电视将占据着量子点LCD应用的绝大部分市场， 2015年40-49英寸量子点电视的出货量为10万台，50-59英寸为 80万台，60-69英寸为40万台，到2020年预计出货量将分别达到 830万台、1190万台和390万台。预计大于70英寸量子点电视2017 年的出货量为10万台，到2020年预计为40万台。40-60英

42、寸是量 子点电视的主流需求，2015年占到总出货量的69.2% , 2020年将占 到82.5% ,相比之下70英寸以上需求较小。图33:不同尺寸量子点电视出货量预测资料*修：R苏、申阴爆再整荥"电辱四、全球主要量子点生产厂商目前全球大约有六十家单位在进行量子点的研究，包括企业、大学、 研究机构等，其中三大世界领先的量子点材料制造商-英国的Nanoco、 美国的QDVision和德国的Nanosys ,已逐步形成三足鼎立的态势， 这三家公司几乎把市场瓜分殆尽，而杭州纳晶科技股份有限公司是国 内唯一一家具备量子点技术研发实力的企业。(一)国外主要量子点企业(1)英国 Nanoco英国N

43、anoco成立于2001年，其市场定位是环保型无镉量子点 (CFQD)的生产商和供应商，其与美国陶氏化学合作试制的使用无镉(Cd)量子点的液晶显示器于 2014年6月2日在“SID2014'期间 进行了展示，采用“OnSuface”的封装形式，但尚未有应用产品的公 开报道，另外三星即将量产的量子点背光材料主要来自Nanoco和陶氏化学，该公司当前市值为1.96亿美元。国公：N.wtD域去年的球业收入和净利涧洌立/，凡）蛮料果造：卅由时拉乎,中隰蛾总氐*甘竟咨图36：工（HE年川科成。曾业收:人.分臭情虱卡用点3；B：S.中国棱湾江豪理宽部Nanoco量子点材料业务概况:1、背光显示：C

44、FQD可以显著增加显示色域（提高 30%）使影像更逼真，色彩更艳丽，且无需改变现有 LCD及LED显示的工艺模式,成本更低，更易于被广大LCD （LED）厂商所接受。应用方向：手机面板、平板电脑、电脑显示屏、电视等。Nanoco公司2015年营业收入和净利润分别为 320万美元和-1290万美元，连续六年净利润为负值且不断扩大，处于亏损当中。其2015年的营业收入来源于版税与许可证收入、量子点材料和技术服务三个部分，其中量子点材料的营业收入占比为21.9%5+hA. Ijcrmw*#*#a 良工）*«IL201*2、照明：通过控制CFQD 的尺寸可以精准地调节光的色温及显色指数，从而

45、达到客户对光的个性化需求。另外由于CFQD 更为优异的光电转化效率，可以减少LED 光源的使用量而达到更加节能的目的。应用方向：LED 封装、 LED 照明装置、LED 灯具、 LED 照明产品等。3、薄膜太阳能：Nanoco生产的纳米粒子（CIGS）具有很好的光电转化效率，与现行的加工方法不同，该纳米粒子可以通过溶液法制作薄膜太阳能电池，材料利用率到达90%，远高于现行的蒸镀法和溅射法（ <50% ） ,因此成本更低。同时利用Nanoco 纳米粒子制作的薄膜太阳能电池成品率高，薄膜均一性好，产品寿命长，而且可以用于柔性基质，适用性广。应用方向：薄膜太阳能领域。4、 生物医药：水溶性 C

46、FQD 和功能化CFQD， 应用方向：生物成像、体内体外活体诊断。（ 2）美国 QD Vision美国QD Vision于2004年由世界著名麻省理工学院（MIT）的研究人员创立，其中包括量子点显示技术之父MoungiBawendi ，其除了拥有超过250 项专利和申请中的专利外，还获得了包括由美国环境保护署颁发的著名“总统绿色化学奖 ”在内的诸多奖项。其与美国NexxusLighting 合作于 2009 年推出了商业化的量子点照明光源，2013 年发布的量子点背光管应用于日本Sony 公司的电视机，采用了 On-Edge”的封装方式。QDVision声称其量子点光学部件的月产量可达 100

47、 万个。QD Vision 是量子点显示技术领域的领导者，其ColorIQ 量子点显示技术提供的独特组件方案可以使显示器输出“全域 ”色彩。自 2013 年以来， 该公司已售出超过一百万件的ColorIQ 光学器件并持续与电视和显示器市场的品牌商包括 TCL、海信、飞利浦和康佳合作，采用ColorIQ 技术的量子点电视和显示器目前已在中国、日本和欧洲等地 上市。ColorIQ 量子点显示技术是一种由QD Vision 研发的高级发光半导体技术，相关产品采用量子点材料制备而成，能发射出非常纯净、非常饱和的窄带宽红、绿、蓝光，通过集成ColorIQ 光学组件和客户的显示技术，液晶电视可以实现更广的

48、色域和100%NTSC 标准。应用方向：大屏液晶电视、个人电脑、工作站显示器、智能手机、照明领域等。（ 3）德国 Nanosys德国 Nanosys 成立于 2001 年， 是量子点显示技术的领导者之一，该公司握有超过300 项量子点显示的相关专利，其2012 年与 3M 公司合作研发了量子点加厚薄膜（ QDEF） 技术， 利用 QDEF 技术不仅可以将色域由NTSC 比 70%扩大到 100%，用液晶面板亮度与背照灯功率之比表示的发光效率也提高了约50%，其采用了“ O-nSurface”的封装形式。Nanosys量子点材料业务主要包括量子点浓缩液和 QDEF技术，该 公司目前拥有世界最大的量子点浓缩液生产基地，年产量 25吨，同 时具备每年为600万台60英寸量子点电视提供量子点材料的能力，2015年之后将会陆续推出一系列新型量子点产品，例如量子点管道。该公司与一些知名的电脑和显示器品牌商如3M、三星、夏普和LG建立了紧密的合作关系，具产品广泛应用于平板电 脑、电视，智能手机等。（二）国内主要量子点企业（1）杭州纳晶科技