諾獎加持，量子點顯示有“錢”景嗎

10月12日，美國微型發光二極管（Micro LED）顯示器開發商Mojo Vision宣布，公司正式完成4350萬美元、折合約3.18億元人民幣的A輪融資。Mojo Vision開發了高性能量子點（HPQD）技術，希望基于此設計世界上最小、最高效的RGB（紅綠藍）像素。該技術可顯著提升增強現實（AR）和擴展現實（XR）設備的顯示性能。

　　早在今年5月的美國拉斯維加斯消費電子展覽會上，一家來自中國的科創公司——西安賽富樂斯半導體科技有限公司（以下簡稱賽富樂斯）展示了適用于AR和虛擬現實（VR）眼鏡的0.39英寸紅、綠、藍三色微顯示屏樣機。賽富樂斯副總裁申辰告訴《中國科學報》，他們計劃在今年推出0.12英寸微型顯示樣機并將導入量產，樣機大小約為小拇指指甲蓋的一半。

　　最近2023年諾貝爾化學獎揭曉，3位為“量子點的發現與合成”作出開創性貢獻的科學家獲獎，使得量子點技術持續升溫。但在大眾熟悉的顯示領域，量子點仍是一個新面孔。

　　統計數據顯示，2022年全球顯示面板市場出貨總面積約為2.4億平方米，其中液晶顯示器（LCD）面板的出貨量占93%，具有絕對優勢。那么，量子點顯示又“錢”景如何呢？

　　從研發到應用

　　據英國市場調研公司IDTechEx預測，2034年全球量子點材料市場將達到5.5億美元，與2022年相比，復合年均增長率達12.3%。

　　此前的研究顯示，量子點三個維度的尺寸都在100納米以下，像一個非常小的點狀物，但實際上量子點不是點。丹麥科技大學光電工程系量子光學研究小組和哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所的科學家發現，量子點的方位不同，其發射出的光子數也不同。

　　研究發現，每當受到光或電刺激時，量子點便會發出有色光線，光線的顏色由量子點的組成材料和大小形狀決定。量子點顆粒大吸收長波，顆粒小吸收短波。

　　申辰介紹，量子點應用于顯示產品，主要有兩種路線：一是電致發光，即通過電流激發發光材料來產生光；二是光致發光，即通過光能量來激發材料。量子點的電致發光產品目前在可靠性、發光效率等方面仍存在有待解決的問題。而對于量子點光致發光的產品量產，賽富樂斯已給出了肯定答案。

　　賽富樂斯自主研發的納米孔技術實現了高效率、高可靠性的量子點光致發光芯片制備。實驗數據顯示，納米孔結構結合量子點進行光轉化，能實現8倍光吸收率、30倍光萃取面積，以及10倍散熱性能。

　　“電致發光仍在探索中，但是在光致發光方面，無論是LED背光應用還是直顯應用，業內都已取得突破，實現產品商業化。”申辰說，賽富樂斯通過納米孔-量子點技術制備的R1系列芯片已經導入利亞德的QLED（量子點發光二極管）直顯大屏實現量產。此外，賽富樂斯還使用該技術進行了車載屏和手表屏的顯示芯片開發以及AR/VR顯示屏的制備。

　　良性循環的產業生態圈

　　2013年，日本索尼公司率先發布了量子點背光源的液晶電視。隨后，三星、TCL等品牌相繼推出搭載量子點背光的液晶電視，量子點電視開始走進公眾視野。

　　購買這類電視的許多人可能并不知曉這是應用了量子點技術的產品，最多會感嘆一句：“技術真厲害，電視畫質越來越好！”

　　“量子點是非常完美的發光材料。”南方科技大學納米科學與應用研究院執行院長孫小衛說。他的主要研究方向是基于納米晶的高品質顯示和照明。

　　2016年，孫小衛創辦深圳撲浪創新科技有限公司（以下簡稱撲浪公司），開啟應用技術研發。撲浪音譯自Planck，是量子力學里常用的常數。如今，撲浪公司研發的低鎘量子點膜產品，已經覆蓋各類尺寸的顯示應用。

　　“量子點技術能否實現廣泛應用，還要看大家的了解和接受程度。”撲浪公司聯合創始人張志寬告訴《中國科學報》，“今年的諾獎釋放了很大的利好消息，我們不需要再一遍遍解釋什么是量子點技術，接下來我們要做的就是降低材料成本。”

　　申辰也認為量子點技術的應用發展空間很大。從賽富樂斯自身出發，一方面用于直顯屏的R系列芯片已經實現了量產導入；另一方面應用了納米孔量子點技術的MicroLED顯示屏也將在四季度拉通量產線。

　　他表示：“量子點技術應用大規模導入市場，這要求上下游企業的配合，比如量子點的合成企業、配體企業、封裝企業一起發力，形成一個良性循環的產業生態圈。”

　　中科創星創始合伙人米磊向《中國科學報》介紹，目前市場上主流的顯示技術包括LCD、LED、OLED（有機發光二極管）、MiniLED、MicroLED、量子點、光波導等。

　　其中，LCD和LED是已經很成熟的顯示技術，應用范圍很廣。OLED則是與LED完全不同的技術路線。因為成像原理不同，當下LED更加適用于超大尺寸屏幕，比如戶外廣告屏，OLED則適用于小尺寸顯示屏，比如智能手表、手機等。

　　米磊表示，MiniLED、MicroLED是LED朝精細化發展延伸的技術，成本相對較高，還未形成穩定的量產機制。量子點則是一種前沿的半導體納米材料，能提高顯示性能，大多用于高端顯示產品。光波導顯示則具有優秀的顯示性能，將成為AR方案的理想技術。

　　作為一名投資人，米磊比較看好MicroLED、量子點、HUD（抬頭顯示系統）、光波導顯示等技術路線。近年來，中科創星圍繞這些賽道分別投資了賽富樂斯、撲浪公司、光舟半導體、鯤游光電等項目。

　　談及哪種顯示技術會最終勝出，米磊認為，顯示市場整體布局將朝著符合未來技術趨勢的方向發展，比如分辨率越來越高、顯示色彩度越來越好、色域越來越寬、功耗越來越低、顯示器越來越輕薄。顯示技術勝出的關鍵在于技術與市場的平衡，市場不僅要為消費者提供性能更為優秀的產品，還要有更高的性價比，這對于技術和市場來說都是重大考驗。

　　在日前召開的2023世界顯示產業大會上，中國科學院院士歐陽鐘燦表示，量子點顯示發光過程雖與OLED類似，但目前該技術的成熟度卻遠不及OLED，技術尚處于開發階段。

　　對此，米磊表示，量子點技術的發展不僅可以提升LCD技術，對抗日趨成熟的OLED技術，還可能開創比OLED更具優勢的QLED顯示技術。未來，當電致發光的量子點技術投入應用后，照明和顯示行業將被顛覆。比如，應用量子點可以像打印報紙一樣打印電視，能夠有效減少廢料，在緩解全球能源危機方面發揮重要作用。