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量子點技術升溫液晶再戰OLED勝算幾何

[發布時間:2014-11-07閱讀次數:494次]

量子點技術的出現讓液晶顯示技術升級又尋找到新的突破口。2014年以來,不僅三星、LG等國際大廠正在通過量子點技術來生產電視顯示屏,我國京東方、華星光電等本土廠商也宣布量子點背光技術產品即將導入量產。一時間,量子點技術成為液晶顯示領域關注的焦點。這不僅是因為采用量子點技術的差異化產品可以成為廠商利潤的增長點,更重要的是,其色彩飽和度可以媲美OLED。倘若量子點技術能夠克服現有發展瓶頸,那么OLED將再次受到液晶顯示技術的強大挑戰。

    一線廠商積極投入量子點技術升溫

    隨著量子點技術逐步成熟,全球一線品牌廠商皆積極研發大尺寸QDLCD電視產品。

    “繼3D、4K之后,顯示器高附加值的競爭核心已經明確,那就是擴大TFT-LCD色彩表現范圍的‘廣色域化’。”中國科學院院士歐陽鐘燦告訴記者,“將采用量子點的光學材料放入背照燈與液晶面板之間,可以使色域達到或超過OLED的水平。同時因為有可能省去光源側的偏光片,量子點技術有望以更低的成本制造液晶顯示器。”

    據記者了解,量子點顯示技術主要包括量子點發光二極管顯示技術(QLED)和量子點背光源技術(QD-BLU)。由于量子點本身具有發光特性,量子點薄膜(QDEF)中的量子點在藍色LED背光的照射下將生成紅光(R)和綠光(G),并同部分透過薄膜的藍光(B)一起混合得到白光,從而提升整個LCD背光的發光效果。

    群智咨詢副總經理李亞琴告訴記者,隨著量子點技術逐步成熟,全球一線品牌廠商皆積極研發大尺寸QDLCD電視產品。其中,三星電子計劃明年第一季度量產QDLCD電視,由SDC提供Opencell,首批產品主要為55英寸和65英寸,并將定位在超市場。TCL則將使用華星光電55英寸UHD面板及3MQDEF,色域可以達到105%,計劃于2014年年底量產。LG電子也一直與QDvision合作開發量子點背光技術。此外,索尼也有計劃推出55英寸以上QDLCD電視產品。

    在國際面板大廠的積極推動下,未來5年量子點顯示技術將持續升溫。據NPDDisplaySearch的數據顯示,2015年量子點顯示在智能手機液晶面板中的滲透率將達3%,到2020年將增至26%;平板電腦滲透率將從2015年的2%增至2020年的15%;在液晶電視面板方面,2015年其滲透率將小于1%,到2020年有望增至9%。

    我國即將導入量產專利材料是瓶頸

    我國面板廠商已經積極研發和生產量子點技術,但是專利和材料基本掌握在外國企業手中。

    隨著量子點技術日益升溫,我國京東方、華星光電、龍騰光電等面板廠商都開始量子點技術的相關研發和生產。今年8月,京東方宣布量子點背光技術產品即將導入量產,TCL也有望年底推出QDLCD電視產品。

    TCL集團工業研究院副總工程師朱昌昌告訴記者:“TCL最初研發量子點技術是與美國QDVision合作的,現在與國內科研院校共同開發量子點技術。雖然量子點技術發展前景很好,但是材料基本壟斷在國外企業手里。量子點技術應用在電視領域會更好一些,這也是TCL目前研發的重點。”

    “龍騰光電目前跟國內LED廠商合作,將量子點技術主要應用在19英寸~27英寸的顯示器領域。LED封裝可以使背光源顆粒數更少,能耗降低25%左右,在使液晶面板提高色彩飽和度的同時,可以達到省電的效果。”龍騰光電協理蔡志承在接受記者采訪時表示,目前量子點膜基本被國外企業壟斷,這是我國企業在研發該技術時遇到的問題。量子點技術應用于電視領域還需要解決生產環境、干濕度以及可靠性等方面的問題。

    如果使用量子點技術生產電視顯示屏,我國制造商將面臨一些挑戰,這種挑戰主要就是他們很難從供應商那里獲得足量的量子點材料。近年來雖然有多家企業涉及量子點顯示的研究,但目前量子點顯示相關的專利主要還是掌握在Nanosys公司手上,該公司共握有超過300項相關專利,三星電子為該公司的主要投資者之一。從全球來看,英國Nanoco、德國Nanosys及美國QDVision三大量子點制造商在量子點顯示技術方面處于先進水平。

    李亞琴告訴記者,由于量子點薄膜具有納米薄膜特性,粒子非常細小,在生產工藝中對薄膜的平坦度及粒子的均勻性要求較高,生產良品率較低,由此導致目前QDLCD模組成本較普通LCD模組高30%以上。QDLCD電視上市之初將定位大尺寸超市場為主,市場普及可能還需要一個較長的過程,未來薄膜生產良品率的提高及LCD背光結構改善等都將是決定成本下降的幾個關鍵因素。

    解決功耗成本問題OLED面對新挑戰

    量子點技術將有效解決傳統方法導致面板高色域但低亮度的問題,這無疑將為LCD產品在高色域方面與OLED競爭提供了佳解決方案。

    “與傳統的高色域技術相比,量子點技術一方面可以在不增加CF膜厚的情況下,將LCD色域提升30%,也可以有效提升LCD的色彩飽和度;另一方面還可以增加背光亮度,節省能耗。量子點技術將有效解決傳統方法導致面板高色域但低亮度的問題,同時高亮度必須增加LED芯片數量從而導致能耗及成本增加的兩難問題也可以得到解決。這無疑將為LCD產品在高色域方面與OLED競爭提供了佳解決方案。”李亞琴對記者分析說。

    盡管大尺寸OLED并不完美,但是OLED電視的上市給“液晶派”帶了巨大的壓力。去年以來,無論是曲面電視還是4K超高清電視的快速發展,在某種程度上OLED都扮演了背后推手的重要作用。在曲面電視和4K電視的熱潮過后,量子點技術再次承擔起挑戰OLED的重任。

    目前來看,量子點技術制造工藝非常直接,而且能夠以更加便宜的成本提供更高質量的圖像,使其成本要比OLED便宜得多。據一位業內分析師預計,55英寸的量子點電視售價可能要比現在的LCD電視貴30%至35%,但是,OLED電視的售價卻是LCD電視的5倍左右。價格便宜可能會推動量子點技術更加快速地發展。

    清華大學教授高鴻錦在接受記者采訪時說:“相對于QLED顯示技術,量子點背光源顯示器件更容易實現。量子點技術出現的時間并不長,一開始并沒有引發太多的關注。我認為,量子點有希望能夠真正提高液晶的品質,現在在發展中還遇到一些問題,如果能夠克服瓶頸,真正實現市場化,那么將對OLED形成挑戰。我對量子點的未來是充滿希望的。”

    可以說,量子點技術無論是做背光,還是直接做顯示屏,都有待于繼續完善,如何提升其產能、無鎘化、延長壽命等多方面均需各方的努力。

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