全球量子點(diǎn)顯示材料市場(chǎng)格局及未來(lái)發(fā)展機(jī)遇

王倩 宮學(xué)源

顯示產(chǎn)品是信息時(shí)代的“交互窗口”。未來(lái)，隨著5G和人工智能等技術(shù)的普及，顯示產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模仍將持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)新型顯示技術(shù)、新型顯示材料的需求也會(huì)不斷提升。近年來(lái)，量子點(diǎn)顯示以其較高的色域及較為成熟的材料產(chǎn)業(yè)化能力成為新型顯示的主力軍，并在生物、新能源等領(lǐng)域展現(xiàn)出較大應(yīng)用前景，成為國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)關(guān)注的新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域之一。2020年，全球電視出貨量受到新冠肺炎疫情抑制，預(yù)估年衰退5.8%，達(dá)2.052億臺(tái)。但受惠于“宅經(jīng)濟(jì)”需求發(fā)酵，量子點(diǎn)產(chǎn)品呈現(xiàn)逆勢(shì)增長(zhǎng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)全年出貨量年增長(zhǎng)41.8%，達(dá)827萬(wàn)臺(tái)。本文將簡(jiǎn)要介紹量子點(diǎn)材料技術(shù)原理及其在顯示領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)趨勢(shì)。

1 量子點(diǎn)顯示材料性能卓越，未來(lái)應(yīng)用前景廣闊

1.1 量子點(diǎn)顯示材料簡(jiǎn)介

量子點(diǎn)材料于20世紀(jì)80年代被首次發(fā)現(xiàn)，Brus等人觀察到納米CdS晶粒小于其激子波爾半徑時(shí)，隨著尺寸的變化表現(xiàn)不同的發(fā)光性質(zhì)，該類材料隨后被稱為量子點(diǎn)。根據(jù)量子物理理論，量子點(diǎn)尺寸越小，能量E越大，對(duì)應(yīng)的發(fā)光波長(zhǎng)越短（藍(lán)移），如圖1所示。

量子點(diǎn)的形態(tài)一般為直徑在2～20nm之間的球形或類球形，通過調(diào)控量子點(diǎn)的尺寸可以實(shí)現(xiàn)不同光色的發(fā)射。量子點(diǎn)材料主要由ⅡB—ⅥA、ⅢA—ⅤA或者ⅣA—ⅥA族元素構(gòu)成，如圖2所示。常見的量子點(diǎn)材料有硫化鎘（CdS）量子點(diǎn)、碲化鎘（CdTe）量子點(diǎn)、硒化鎘（CdSe）量子點(diǎn)、硅量子點(diǎn)、鍺量子點(diǎn)、硒化鋅（ZnSe）量子點(diǎn)、硫化鉛（PbS）量子點(diǎn)、硒化鉛（PbSe）量子點(diǎn)、磷化銦（InP）量子點(diǎn)等。量子點(diǎn)的發(fā)光光譜因材料的結(jié)構(gòu)、尺寸等因素而處于不同波段，如ZnS量子點(diǎn)發(fā)光光譜基本涵蓋紫外區(qū)，CdSe量子點(diǎn)發(fā)光光譜基本涵蓋可見光區(qū)域，而PbSe量子點(diǎn)發(fā)光光譜基本涵蓋紅外區(qū)。……