京東方QLED技術突破，國產先進面板前景解析

薛山

據京東方官方7月17日透露，關于量子點發光二極管（QLED）的研究取得重大突破，打破了傳統制備工藝限制，能實現更高的像素密度，相關研究論文《高分辨率、全彩量子點發光二極管光刻方案》于6月25日在國際權威學術期刊《Nano Research》上發表。那么，QLED的優勢在哪，京東方的這次突破又意味著什么呢？

QLED：電視背光技術的未來之星

目前來看，QLED的主要發力方向是大屏幕，所以它的競爭關系主要是針對LCD和OLED。首先，QLED雖然與有機發光二極管OLED聽上去很相似，但后者為自發光的主動式顯示器件，QLED則是與LCD相同的被動式顯示器件（當然，學術上的QLED是量子點電致發光技術，原本也是主動式，但技術難度太大，因此由三星牽頭暫時放棄了這條路線，轉戰現在的量子點+LED激發的形式）。所以QLED的優勢就要從LCD講起，隨著顯示技術的發展，LCD已成為眾多平面顯示器件中發展最為成熟、應用面最廣的顯示器件，LCD通過銦鎵氮藍光LED激發黃熒光粉實現白色背光的方法雖然成本低廉，但半峰寬較寬，顏色純度低色域窄，透過率也相對較低，而QLED最關鍵的納米半導體量子點材料替代的正是LCD里的熒光粉。因為量子點材料半峰寬窄且光譜可調，會帶來明顯的色純度與色域表現提升，除此之外透過率也會大幅增加，可明顯提升顯示亮度。

高亮度、大面積、長壽命且易于實現HDR是QLED的優勢

當然，目前來看量子點材料還是以硒化鎘為主，而硒化鎘是一種劇毒晶體，歐盟早在2013年就頒布了《電器電子產品有害物質限制使用管理辦法》，其中就明確要求了電器中鎘元素的含量質量比必須低于1×10-4，也就是產品重量的萬分之一，我國也在2016年1月頒布了相關條例，所以對無毒的新型量子點材料研發也是目前的行業重點。

相對OLED而言，QLED在亮度、尺寸和使用壽命上都有比較明顯的優勢，而且在新技術加持下，早期QLED黑電平輸出效果不足、可視角度相對小的劣勢也都逐步改善，再加上被動式顯示器件也避免了燒屏的風險，是目前電視背光技術的一個重要發展方向。

量子點并非高高在上，京東方入局讓中低端部署成為可能

目前主流的量子點顯示技術基于量子點色彩增強膜，采用兩片隔水氧層包裹，將其貼在背光模組導光板正上方，再通過使用導光板均勻分布發光的藍色LED光源進行激發，生成高純度的紅綠色光，并與穿透的藍光混合為白光，NTSC色域一般會達到110%以上，這種技術的優點是量子點色彩增強膜不與LED接觸，溫度低、壽命高（30000小時以上）、穩定性好。目前該膜片的技術專利主要掌握在3M 和Nanosys等公司手中，但國內的跟進速度也很快，比如納晶、普加福、波爾等量子點企業也都在研發自己的量子點色彩增強膜，小米、三星、TCL等品牌電視上已經被大量采用。比如納晶科技就有推出自家的量子點平板電腦，利用量子點光譜可調的特性，調低藍光光譜，減少其所造成的眼刺激。

“量子點”的名稱很容易讓人產生“高大上”的感覺，而從相對成本來看，量子點色彩增強膜的量子點材料用量最大，而且工藝相對繁瑣，因此成本也相對更高，但隨著國產廠商產能的跟進，55～65英寸的膜片采購成本其實也能控制在200～300元，即便是對中低端電視來說也完全是可行方案：同為55英寸4K的情況下，采用量子點技術的小米電視5 Pro售價3699元，比采用傳統LCD的小米電視5貴700元，色域從NTSC 85%增加到108%，視覺差距比較明顯，而且這700元價差并不僅僅因為屏幕，小米電視5 Pro內存/存儲更大且支持MEMC運動補償，性能的提升還是比較明顯的。

主流的量子點顯示技術本質上基于量子點色彩增強膜（QDEF）

那么回到京東方這次的新技術，利用光刻實現高分辨率QLED器件目前來看依然還處于研發階段，距離量產還有一定的距離，但價格的相對優勢依然值得期待，伴隨這一輪的技術升級，這種相對成熟的光致發光量子點色彩增強膜技術下沉到中低端市場成為標配是很有可能的。對于京東方等國產面板廠商而言，目前因海外疫情的加劇導致歐美電視渠道的絕對主力——線下市場幾乎處于停滯狀態，這導致三星、LG等一線品牌的出貨量在今年第二季度將很可能會迎來大幅暴跌，無疑將會拖累其研發進度。而我國在率先控制住疫情的情況下有序恢復了經濟生產，為國產上游技術的追趕提供了寶貴的時間。

高分辨率的實現助力其發力手機產品線

不過，雖然QLED誕生目的主要服務電視，但京東方這次的新技術研發重點并不在電視端，具體來說，京東方的研究論文中表述其實現了分辨率500ppi、NTSC色域覆蓋114%的全彩QLED 器件，這個色域表現從QLED的角度來說還不算是現有最高水準，比如量子點擴散板和量子點網點微結構的技術都能實現NTSC 120%以上的色域覆蓋。京東方真正突破的其實是量子點噴墨打印分辨率限制，以往的極限基本只能到250ppi，而京東方通過負性光刻膠和犧牲層的組合來確定量子點的準確沉積，而犧牲層的作用就是保護量子點刻蝕的完整性，從而實現了分辨率的翻番。

那么500ppi意味著什么？我們知道ppi只是單位面積的像素數量，屏幕尺寸越大，總像素就越多，所以電視的ppi反倒是很低，即便最新的75英寸8K電視，ppi也不過約為117ppi，100英寸就更是下降到了88ppi左右。所以，京東方做高分辨率QLED的目的并不是為了電視——喬布斯在WWDC 2010上首次定義的“視網膜屏”為326ppi，10年后的今天，顯示面板巨頭三星自家旗艦S20 Ultra 5G的6.9英寸AMOLED分辨率約為511ppi、華為P40 Pro+的6.58英寸OLED屏分辨率約為441ppi、iPhone 11 Pro Max的OLED屏分辨率約為458ppi……很明顯，以往的250ppi天花板明顯限制了QLED在手機等小尺寸產品端的發力，分辨率只能與LCD相比較，與其他方面的性能優勢形成鮮明反差，而京東方的新QLED工藝打破了分辨率枷鎖，正是為殺入手機市場做技術儲備。

國產電視已經開始在主流價位產品中采用QLED技術

編輯觀點

作為目前國產面板產業的領頭羊，京東方在產業鏈上下扶持的情況下發展步伐穩健，尤其對于新興技術而言，國產與國際一線更像是站在同一條起跑線上的較量，目前無論電視還是手機端，國產品牌都是出貨量的絕對主力，京東方若是在QLED等新技術上實現量產突破，對撼動以往幾乎被一線品牌壟斷的高端手機市場并非癡人說夢。