微资讯!显示面板开启新一轮军备竞赛?量子点成为核心关注领域
量子点(QD,Quantum Dot),虽然叫量子,但其实跟量子没有直接关系,是一种特殊的颗粒类型,直径一般在2-10纳米之间。
(资料图片)
上图这个类似于高尔夫球形状的颗粒,就是典型的核-壳结构量子点结构示意图。
之所以叫量子点,是因为这种纳米级尺寸的半导体颗粒,会有量子限域效应,尺寸不同的颗粒,受到激发的时候,可以发出不同颜色光。
有光,而且是不同颜色的光,那就可以用于显示啊,这是为什么量子点目前最大的应用场景是量子点显示的原因。比如硒化镉(CdSe),最典型的量子点,在2纳米时发出的是蓝色光,到8纳米的尺寸时发出的就是红色光,中间的尺寸则呈现绿色、黄色、橙色等等。
受激发而发光的方式,分为光致发光(PL)与电致发光(EL)。光致发光即外部光源引发量子点材料发光,电致发光即外部电流引发量子点材料发光。
光致发光和电致发光的原理不同,也衍生出了在显示领域的不同应用:光致发光比较适合做背光源,一般和MiniLED配合应用于LCD的背光源中(QD-LCD);电致发光因为受到电激发后能够自发光,因此可以用于量子点发光二极管显示(QLED),可以PK目前的OLED显示。
关于显示基本原理,感兴趣可以参考之前科普文章《显示屏技术简史-白话版》
目前主流的QD-LCD应用中,具体的产品形态是量子点膜,覆盖于蓝色LED(Blue-LED)之上。MiniLED的蓝光通过量子点膜等激发产生红绿光,与蓝光混合产生高质量的白光。
构成量子点颗粒的原材料,目前常见的由IV、II-VI,IV-VI或III-V元素组成,主要分为三大技术路线:CdSe(硒化镉)、InP(磷化铟)、ABX3(钙钛矿)。
CdSe(硒化镉)、InP(磷化铟)比较好理解,钙钛矿听得比较多的是钙钛矿光伏技术。其实钙钛矿是一类有着ABX3晶体结构材料的统称,得名原因也是钛酸钙(CaTiO3)晶体结构,其中A为有机阳离子,B为金属离子,X为卤素基团。大家最关心的可能是钙钛矿量子点的ABX3材料是什么,A位一般为Cs(铯)、有机HC(NH2)2+(简称FA+)或者CH3NH3+(简称MA+);B位一般为Pb(铅)、Sn(锡);X位一般为Cl(氯)、Br(溴)、I(碘)。
目前行业中三个技术路线都有企业在布局。
技术路线 | 相关企业 |
CdSe (硒化镉) | 美国Nanosys、韩国DCT、中国纳晶、中国深圳扑浪、中国苏州星烁 |
InP (磷化铟) | 韩国三星(收购美国QD Vision)、韩国DCT |
ABX3 (钙钛矿) | 中国致晶科技、中国深圳阳明、中国协鑫纳米、中国纤纳光电、中国极电光能、英国牛津光伏、日本松下 |
——创道硬科技研究院——
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