实现未来显示器的材料：可大幅扩大液晶面板色域的量子点

国际显示器会议“SID 2013”（2013年5月19～24日，加拿大温哥华）上发布了一些旨在将液晶显示器色域大幅扩大至与有机EL同等水平的技术，吸引了众多听众的关注。其中，美国3M公司公开演示了采用量子点的薄膜“QDEF”，而在研讨会上，美国QD Vision公司就面向液晶显示器用途的量子点的制造情况发表了特邀演讲。

图1：3M公司展区的QDEF演示。左侧是原产品（NTSC比69％），中间是配备QDEF的产品（NTSC比98％），右侧是配备有机EL的产品（NTSC比103％）。（点击放大）

3M的QDEF与蓝色LED组合使用，NTSC比达到100％

3M公司以前一直通过以“DBEF”为代表的各种背照灯薄膜来提高液晶显示器的显示性能，这次则将向市场投放新产品——采用量子点、可大幅扩大液晶显示器色域的QDEF薄膜。通过组合使用蓝色LED和QDEF，可以轻松实现NTSC比为100％的广色域。

在展会上，3M公司进行了将QDEF薄膜用于移动终端液晶面板的演示（图1）。现场还进行了比较，原产品的标准色域为NTSC比70％，QDEF则提高到了与有机EL同等的NTSC比100％。3M还通过大尺寸电视，演示了原产品与QEDF配备产品之间的差异（图2）。配备QDEF的大尺寸电视试制品被展会主办方授予了“BEST IN SHOW DISPLAY WEEK 2013”大奖。

QDEF拥有将直径分别为3nm和7nm的量子点分散到薄膜中，通过保护膜将其夹住的构造。QDEF贴在背照灯的导光板和液晶面板之间。背照灯光源采用蓝色LED取代原来的白色LED。通过3nm量子点将蓝色光转换成绿色光，通过7nm量子点将蓝色光转换成红色光。据介绍，与原来拥有平稳波长特性的白色LED相比，蓝色LED可凭借拥有尖锐峰值的红绿蓝光源，获得鲜艳的色彩。

这项技术是3M从2012年开始与德国Nanosys公司共同开发出来的。目前正在进行用户评测，计划2013年第三季度开始产品供货。展会上有许多参观者围着演示品，就连笔者进行采访的时候，仍有观众在一旁插嘴提出问题。

QD Vision的量子点制造战略：考虑全面用于液晶

另外，关于采用量子点技术的QD Vision公司光学材料“Color IQ”，索尼在2013年1月的“2013 International CES”上展示了配备“Color IQ”的液晶电视。这款液晶电视命名为“Triluminos”，色域NTSC比由原来的70％提高至100％，其中采用了QD Vision公司的量子点技术。这项技术以蓝色LED为光源，将采用量子点的光学材料放入背照灯与液晶面板之间，从而可以通过拥有尖锐峰值的红绿蓝光获得鲜艳的色彩。据介绍，由此可以获得与有机EL同等的色彩表现力。

QD Vision在研讨会上以“Quantum Dot Manufacturing Requirements for the High Volume LCD Market”为题，就量子点原材料的制造战略发表了演讲，量子点原材料可用于市场规模巨大的液晶显示器。QD Vision认为，与其等待目前产量寥寥无几的有机EL电视崛起，倒不如在市场规模已经超过两亿台的液晶电视上采用该技术，这样更能有效推广“色彩鲜艳的电视”。另外，量子点原材料存在的课题是当在背照灯和液晶面板之间导入该光学材料时，需要事先制作出大量的材料，因为制造粒径整齐的量子点原材料需要时间。比如，以42英寸电视为例进行计算，每年必须制造100吨的量子点原材料。而且，如果移动产品、个人电脑和显示器用途也包括在内的话，需要的量子点原材料数量会更庞大。

要想应对市场的迅速崛起，有效方法是将采用量子点的材料设置在导光板入口而非背照灯与液晶面板之间的“On-edge”方法。如果采用该方法，可以将所需要的年产量削减至1/100。另外，采用量子点的材料设置在LED芯片表面的“On-chip”方法的话，可将年产量削减至万分之一（10kg/年）。但考虑到LED的发热问题，还是On-edge方式最为稳妥。

虽然这场演讲是研讨会最后一天的最后一场分会，但依然吸引了很多听众，现场进行了热烈的讨论，显示器业界的殷切期待可见一斑。该技术与之前提到的3M的薄膜和量子点不仅能为液晶显示器的性能提高做出贡献，还会给液晶显示器与有机EL显示器之间的竞争带来重大影响。（特约撰稿人：北原 洋明，Tech and Biz）

图2：3M公司展区的QDEF演示。将两台大屏幕电视并排在一起，比较原产品（下）和QDEF配备产品（上）的色域差异。（点击放大）