一   什么是量子点

量子点：（quantum dot）其实是一种纳米级别的半导体，通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化，因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色，由于这种纳米半导体拥有限制电子和电子空穴（Electron hole）的特性，这一特性类似于自然界中的原子或分子，因而被称为量子点。

其光学原理

越是小的量子点就能生成越短的波长，越是大的量子点就能生成越长的波长；通过交换蓝色LED发出的光的波长，可得到所希望的光的波长；单个的量子点通过吸收短波长的光，放射出比较长波长的窄光谱光；通过制备并集齐大小一样的量子点，可获得色纯度高，光谱锐利的发光粉红色，可实现并提高颜色的再现性，降低电力消耗。

二   量子点技术应用情况

量子点技术可令LCD(液晶显示)在宽广的颜色领域得以实现，是4K级别画面信息的理想技术。可大幅提升画面影像的颜色再现性，色彩度，整体的明亮度等，与早期的LCD相比，颜色显示能力高出50%的优越度；与 OLED相比，具备同等以上的颜色再现能力。

量子点电视显示原理

量子点显示技术的优势可以概括为“高、纯、久”三大方面。“高”就是色域高，色域覆盖率达110％NTSC；“纯”就是颜色纯，色彩纯净度比普通LED提升约58．3％，精准呈现大自然色彩；“久”就是色彩久，稳定的无机纳米材料的量子点能够保证色彩恒久不褪色，色彩持久稳定可达60000小时。

因此，各大液晶显示厂商开始采用该技术，。

索尼：在2013年6月销售的液晶电视中使用此技术。

亚马逊：2013年10月销售的电子书「KindleFireHDX」里使用。

苹果：在2014年2月公开发表量子点技术方面的专利。

LG：在2015年1月发表了对应4K技术的电视产品。

三星电子：在2015年1月发表了新型电视「SUHD电视机」。

TCL、海信集团(Hisense)：在2014年9月发布量子点电视机。

三   什么是量子点膜

量子点膜：将量子点分散在树脂材料上，分散并进行膜片化，用2张水汽高阻隔膜对其进行包夹封装，形成类似三明治的多层复合结构。

由于量子点粒径在1～10nm之间，比表面积非常大，导致氧气和水汽容易对量子点表面产生破坏，导致荧光猝灭。即量子点技术当前面临的课题:防热、防氧化、防水。所以，需要采用两层高阻隔膜和特殊高分子聚合材料包裹量子点来解决这些问题。

防热对策：采用薄膜形式，与发热源的LED光源设定必要距离。

防氧化/水对策：采用水汽高阻隔膜进行包夹式封装。

【量子点膜 结构示意图】

如图，最外层是具有光学微纳结构的表层，它具有减少牛顿环的支撑作用和增加蓝光折返路径以及均光的三重作用。

上下两层PET是基材层。PET基材内侧有隔氧阻水的SiO2涂层。

中间的量子点材料层由量子点、高分子聚合物以及其他配方料组成。

量子点薄膜有个其他光学膜没有的特殊指标——无效边际，主要是量子点薄膜层在自由空气中随着时间的推移索产生的量子点发光失效，该指标在今天强调超窄边框的大环境下有着特殊意义。

【量子点膜 生产路线图】

量子点材料由于其特殊的性能对水汽和氧气的敏感性，从而不得不采用高阻隔薄膜进行结构性封装，在涂布时不仅要考虑涂层厚度的控制，还要考虑复合成三明治结构以后的总厚度。目前量子点薄膜涂层厚度一般在50－100um左右，这种比较大的涂布量可以采用逗号、辊涂和狭缝等几种方式。

比较理想的涂布方式是狭缝涂布。狭缝涂布是其操作原理是将流体以一定量泵打入一能将流体均匀展开的模具。它是一个封闭的系统，其次它是通过精密计量泵来对涂布材料进行预先计量。

正是基于这两点，狭缝涂布方式具有其他涂布所不具备的一些优势：涂层重量和整体分布更均匀；易于在厚涂层和薄涂层工艺间切换；最大限度地减少了挥发性排放、涂层污染、原料浪费，以及工作场所混乱程度。

由于涂布精度高，挤出量可以通过精密计量泵体的动力马达转速控制，实现一个闭环回路。在系统张力恒定的情况下，狭缝涂布头的送胶电机的转速是量子点膜厚度的函数。通过在线实时检测量子点膜厚度，经过相关计算，反馈到狭缝涂布头的送胶电机，通过改变送胶电机转速，可以精确控制量子点膜厚度。

三   面向量子点膜所用高阻隔膜要点

量子点膜所用阻隔膜必要条件，如下表：

四   面向高阻隔膜的镀膜要点

01 基材层：基材必须具备表面平坦度，有光学特性，可承受镀膜的耐性；一般情况下使用表面附带功能涂布层的PET基材。

02 镀膜工艺：采用可廉价制备可连续镀膜的真空卷对卷工艺。基材卷一卷长度数千米，所以必须要有能稳定镀膜长尺寸基材的镀膜工艺。在没有光学问题发生的范围内，必须保证宽度方向的膜厚均一性。因阻隔性的要求在通常阻隔水平之上，膜厚均一性在原先并不做要求。

03 镀膜方法：等离子CVD（化学气相沉）和磁控溅射

04 方法区别：1.磁控溅射镀的阻隔膜，属于无机膜，通过对薄膜的弯曲伴随膜本身的开裂会造成膜阻隔性恶化的风险；2.等离子CVD的阻隔膜，从原料直接生成膜物质，属于无机膜和有机膜的混合，有机膜的存在使其没有了薄膜因开裂而使得阻隔性恶化的风险。不足之处是容易发生腔体污染，腔体污染的发生，会造成阻隔膜的品质不良。3.磁控溅镀制成的阻隔膜，因需使用磁控溅镀靶材进行镀膜成本高。

05 镀膜膜种：考虑到光学特性，一般使用Si系列的膜。1.单层膜结构，因SiO系的光学性折射率低，折射率接近于基材所以被建议使用。SiN系在阻隔性・弯曲性上表现优越，但因折射率高使得光线透过成了难题。2.多层膜结构，在阻隔性、弯曲性方面好建议使用，但成本高。

五   此类高阻隔膜的其他用途

柔性太阳能电池，

要求和量子点所用阻隔膜等同的阻隔性。

柔性OLED，

要求超过量子点所用阻隔膜的阻隔性。

水汽氧气阻隔膜测试设备，

水汽氧气透光率测试，非称重法。

六   国内部分量子点膜生产企业

自欧洲委员会全面禁止销售含镉产品政策出台后，各大企业纷纷开始布局无镉量子点膜。

| 纳晶科技

纳晶科技主要业务是研究、制造量子点新材料及开发量子点应用技术和产品，目前主要产品包括显示产品分类中的 QLCD（量子点光转换器）和 QLCF（量子点光转换膜），应用于液晶显示终端；半导体发光材料，是全球四大量子点材料供应商之一，同时，公司在照明产品和生物产品上也有一定布局。

| 康得新

康得新，2017年4月9日下午，康得新与陶氏化学共同举行全球战略合作启动仪式暨无镉量子点膜全球首发仪式，双方将共同推出高色域的无镉量子点膜，引领显示材料新发展。

| 天津纳美纳米

天津纳美纳米科技有限公司成立于2012年，注册资金1000万，公司的主要业务是生产销售量子点高技术产品。

| 激智科技

宁波激智科技股份有限公司成立于2007年3月，一直专注于显示用光学膜的研发。

| 天鸿镭射

南通天鸿镭射科技有限公司是一家致力于功能性光学薄膜、模具及设备研发、生产的高科技企业。

| 普加福

广东普加福光电科技有限公司正式运作于2012年，专注于从事纳米材料、光电材料及其器件的研发、生产和销售。

| 睿泰

东莞市睿泰涂布科技有限公司创立于2012年6月，生产高性能光学膜、离型膜、保护膜和工业胶带等。

| 北达聚邦

北京北达聚邦科技有限公司，是专业致力于量子点（QDs）研发、应用及产业化的高科技公司。