OLED電視VS量子點電視,誰更勝一籌?

新三板上的納晶科技，成立於2009年8月，是一家以量子點半導體新材料（又稱納米晶）為技術核心的高新技術企業，主要業務是量子點新材料的研究、製造及應用技術與產品的開發。

量子點材料，是 20 世紀 80 年代開始發展的一種新型材料，具備在多領域得到應用的潛力，在過去的 30 年，引起了學術界和產業界的廣泛關注。

量子點（或稱半導體納米晶），是一種由 IIB－VI 族或 III－V 族元素組成的納米顆粒。量子點的粒徑一般介於 1～10nm 之間，由於電子和空穴被量子限域，連續的能帶結構變成具有分子特性的分立能級結構，受激後可以發射螢光。基於量子效應，量子點可以在顯示、照明、生物標記等領域得到廣泛的應用。科學家已經發明許多不同的方法來製造量子點，並預期這種納米材料在二十一世紀的納米電子學（nanoelectronics）上有極大的應用潛力。

現代量子點技術起源於上世紀八十年代，貝爾實驗室的 Louis E． Brus 博士（納晶科技首席科學顧問、美國科學院院士、美國哥倫比亞大學化學系講座教授）與同事發現不同大小的硫化鎘顆粒能夠產生不同的顏色，即半導體納米晶的發光顏色可以通過控制晶體顆粒大小來調控。這種優異而獨特的尺寸相關性質是其它發光材料不可能實現的。同時，這種獨特性質要求合成得到的量子點具有接近完美的尺寸、形貌、表面控制。由於製備方法上採用了二甲基鎘，二甲基鋅等劇毒且不易操作的金屬有機原材料，如何實現在常規實驗條件下合成量子點，在二十世紀末一直是材料合成化學的一大挑戰，這一點也影響了量子點的工業化進程。

進入到本世紀後，彭笑剛教授（納晶科技董事長）在美國阿肯色大學通過系列的發明，逐步解決了量子點合成與加工中的問題，從而使得高質量量子點有條件進入實用階段。其中在 2001 年發明的使用簡單的金屬氧化物和金屬無機鹽做原料製備高性能量子點的技術開創了量子點合成的新時代。

保證量子點材料的高性能（量子效率、半峰寬、穩定性）和規模化生產是量子點材料行業的一大難題。最近幾年，量子點的工業級製備技術不斷得到發展，目前全球有幾家公司已經具備了量子點材料的工業化生產能力並能夠保證量子點材料的高性能（納晶科技是其中一家）。量子點的高性能是量子點能應用於其他應用產品的基礎，伴隨量子點製備技術的進步，在應用產品中的應用不斷取得突破，以量子點材料為基礎的在照明、顯示和生物等領域的應用產品已經研發成功並開始逐步得到實際應用。

在2019年報中，量子點顯示產品佔比88％，照明產品、生物產品、半導體發光材料佔比很，總體收入也就幾百萬。

可見，量子點顯示產品目前已經開始進入成熟的商業化階段，而照明產品、生物產品、半導體發光材料等應用還處於初期。

液晶顯示器（Liquid Crystal Display， LCD）是平板顯示技術（Flat Panel Display， FPD）的一種，基於液晶材料特殊的理化與光電特性，是目前平板顯示技術中發展最成熟、應用最廣泛的顯示器件，主要應用於電視、顯示器、筆記本電腦、平板電腦、智慧型手機等領域。

目前市場上所謂的 LCD 主要指的是主動矩陣式的薄膜電晶體液晶顯示器（Thin FilmTransistor LCD， TFT－LCD），包括了薄膜電晶體（TFT）和液晶顯示（LCD）兩項技術，即由薄膜電晶體控制的液晶顯示。

LCD 發展早期的被動矩陣式的扭曲相列型液晶顯示器（Twisted Nematic LCD， TN－LCD）和超扭曲相列型液晶顯示器 STN－LCD（Super TwistedNematic LCD， STN－LCD）技術已逐步被淘汰。

TFT－LCD 顯示模組主要由液晶面板（Panel ）、驅動電路和背光源（Back Light ）組成。在液晶面板中，兩片平行的玻璃基板中間放置液晶盒，上層玻璃基板的上方為偏光片（Polarizer），下方為彩色濾光片（Color Filter， CF）；下層玻璃基板的上方貼有薄膜電晶體，下方為偏光片。背光源的作用是為液晶顯示屏提供一個面內亮度均勻分布的背景光源，而驅動電路則在通電後向顯示屏提供各種顯示畫面的信息。

TFT－LCD 的顯示原理是：驅動電路提供顯示畫面的信息，背光源向顯示屏發出亮度分布均勻的光源；偏光片將不具偏極性的自然光轉化為偏振光，TFT 薄膜電晶體通過改變信號與電壓來控制液晶分子的轉動方向，從而達到控制每個像素點偏振光出射與否而達到顯示目的；彩色濾光片使每個像素包含紅藍綠三原色，從而使其呈現出某一特定的顏色，這些不同顏色的像素呈現出來的就是面板前端的圖像。

液晶顯示技術的背光光源主要經歷了冷陰極螢光燈管（CCFL）和 WLED 這2個階段。

LED 電視實際上仍然是 LCD 液晶屏幕，只不過背燈由原來的 CCFL螢光燈改用了白色 LED 照明，故又稱呼 WLED（白光二極體）。A股的德豪潤達10多家上市公司都有LED顯示產品。

量子點背光技術，無論是性能還是功耗都有革命性的突破，量子點背光極有可能是繼CCFL 背光和WLED背光之後，液晶發展史上的又一次革命。

量子點是由鋅、鎘、硒和硫原子組合而成，包括IIB－VIB族以及IIIB－VB族元素，如CdTe、CdS、CdSe、PbS、InP和InAs等，量子點作為納米級別的半導體材料，帶隙寬度較大，有電致與光致發光兩種形式。

量子點材料的光致發光與電致發光，分別應用於 QD－LCD 與 QLED。

QLED利用量子點在電驅動下的自發光作為顯示基礎，由於溶液製程研發困難，且存在可靠性低、藍光發光效率低、鎘基量子點器件具有毒性等問題，因此業內認為電致發光的 QLED 技術商用化仍需 10 年以上。

2020年，京東方集團中央研究院關於高解析度、全彩量子點發光二極體（QLED）的研究取得重大突破，實現了解析度 500ppi、色域 114％NTSC 的高解析度、全彩 QLED 器件，技術指標全球領先。

QD－LCD 仍然採用 LCD 的主體架構，僅在背光源上添加量子點薄膜，藍光 LED 背光源發出的光經過量子點膜轉化，實現全彩顯示。

據韓國媒體報導，三星預計2020年能夠完成 QD－OLED 面板生產線的建設，並於2021 年開展企業化生產，這不僅可以降低面板的製作成本，還可以提升面板的顯示性能，旨在使 QD－OLED 面板成為下一代高畫質電視的標配。在量子點電致發光技術成熟之前，QD－OLED 是非常有價值的顯示技術。

報導中提到，三星 Display 將在 2021 年 1 季度開始試生產 QD－OLED 面板（結合了背光和自發光兩種技術，加上三星的量子點技術），並計劃在 2季度進行正式生產，其第一條 QD－OLED 面板生產線（Q1 生產線）每月可生產 3 萬塊玻璃板，可容納 65 英寸 8K 電視面板（3 個單元）和 32 英寸 4K 顯示器面板（18 個單元），據悉其 65 英寸QD－OLED 面板年產量預計將達到 80 萬。

目前量子點技術在TFT－LCD上的設計應用主要有兩種方式，即On Edge方式和On Surface方式。

On Edge的技術主要來源於QD Vision，應用此種技術的企業有索尼、TCL；On Surface的技術主要來源於3M和 Nanosys，選擇此技術的企業有三星、海信、長虹。

在QD－LCD的On Surface升級方案中，僅僅需要將LCD的白光LED改為藍光LED，彩色濾光片方案微調。將量子點膜在光源和增亮膜下面，去掉一層擴散膜，升級成本低，很容易產業化推廣，有望成為標配。

在量子點中，氧化鋅和硒化鎘作為主要材料，通過藍光LED發光直接照射在兩種量子點上，發出紅光與綠光，再與藍光相互混合形成白光背光光源。

目前，實現量子點液晶面板原理主要有兩種：第一，利用量子點材料來替代黃色螢光粉，再與藍色LED封裝在一起，進入導光板；第二，當真空容器經過處理後，將量子點材料放入其中，放在導光板邊緣，在藍光LED燈照射下，呈現出紅綠兩種顏色光，然後同藍光相互混合形成白光進入導光板，最後藍光LED發出的光通過導光板形成白光。

量子點背光原理如圖1所示：

量子點液晶電視是背光源應用量子點發光技術的一種液晶電視，通過對量子點大小以及分布情況進行控制，調整量子點發出光的顏色與純度，達到控制量子點電視色域的目的。通過精準控制量子點顆粒大小，可實現控制RGB三基色坐標，使得其包圍的區域進一步擴大，滿足110％的色域。

因此，量子點電視是應用了量子點技術背光源的電視，本質上屬於LCD液晶電視（採用 LED 背光源）。它以藍色 LED 為光源，將採用量子點的光學材料放入背光燈與LCD 面板之間，可以通過擁有尖銳峰值的紅、綠、藍 3 種光獲得鮮豔的色彩，讓色域達到或超過 OLED 水平。

量子點電視和傳統液晶電視的區別主要在於，前者採用的是升級過的 LED 技術（在液晶背光源添加納米材料、藍色背光源，照射直徑不同的紅綠量子點形成 RGB 三原色），比採用傳統 LED 背光的液晶電視在畫面質量和節能環保上有著更優秀的表現。因此量子點顯示技術也被視為是突破 LED 技術天花板的革新性一步，成為液晶電視發展的新方向。

量子點電視具有完美的色彩表現力。視覺效果是電視評價的第一標準，量子點電視擁有色彩純、色域值高、性能穩定持久等諸多特色，能夠100％還原顯色空間，明亮和昏暗場景都能得到很好的體現，擁有與真實世界接近的視覺體驗。

量子點材料成本低，具有極高的色純度、發光顏色可調以及螢光量子產率高等特點，所以量子點電視在提升顯示器件的色域方面具有巨大潛力。

量子點電視發展大事記：

2010年，三星公司研究團隊首次將量子點應用到一臺46英寸的液晶顯示器研究樣機，色域達到104．3％NTSC色域。

2013年，美國的QD Vision公司開發的Color IQ技術，被用於索尼推出的高端電視中，被叫做「特麗魅彩TRILUMINOS」技術。

2014年底，海信、TCL等宣布第一代量子點電視上市。

2015年1月，三星在CES大會上宣布全新量子點曲面電視SUHD TV上市。

2015年中期，飛利浦（臺灣冠捷）推出量子點電視和量子點顯示器。

2016年初，TCL發布全球首款QUHD TV量子點電視X1

2016年，三星收購「量子點顯示之父」之稱的QD Vision公司。

2017年，三星首款QLED旗艦電視——Q8C誕生，是首臺能夠對100％顯色體積進行還原的電視，三星也成了當前唯一不含鎘元素的量子點電視生產商。

目前量子點電視仍處在光致發光階段，為非主動發光顯示，還是需要背光源的助力。隨著技術瓶頸的突破，未來或將能實現真正的主動發光顯示技術，增強其顯示性能。

因此，純粹的技術層面上來說，量子點電視本質上是LCD技術，不過進行了增強和改進，所以算一種過渡性技術。

OLED 才是代表未來的第三代顯示技術。OLED 即有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode），其基本結構類似三明治，由一薄而透明、且具半導體特性的銦錫氧化物（ITO）與陽極相連，再加上另一個金屬陰極組成。與傳統的液晶顯示器（LCD ） 相比，OLED 最大優勢是可實現柔性、輕薄和透明 。同時OLED 還 具有響應速度快 的 優點， 可 有效降低因顯示屏 響應 時間差造成的暈眩感， 使其 成為最適合 VR 設備 的顯示 技術 。

此外，OLED 顯示屏與 LCD 屏相比還具有電－光轉換效率更高、發熱量更低、對比度更高、

屏幕亮度更為均勻、更加節能等優勢。OLED 被認為是繼 CRT 、LCD 之後， 代表未來的第三大平板顯示技術。

量子點電視和 OLED 電視在原理上有很大不同，量子點電視改進了背光顯示，但本質仍是液晶電視。和傳統 LED 背光技術來比較，量子點技術能夠有效減少過多的藍光，從而提升色域和顏色精準度，讓色域媲美甚至超過 OLED 水平。

OLED 為有機發光二極體，具有自發光特性，不像液晶屏幕那樣需要背光源，只要通過磷光色層來構造產生不同顏色的光。正是因為有著自發光的特性，所以 OLED 能夠擁有更出色

的黑色水平、更優秀的顏色精度和更寬廣的色域。此外，它還有超薄、可卷以及能耗低等優勢。但是 OLED 材料存在天生不穩定性，在壽命、光效等方面缺陷明顯，良品率也很難達到商業化要求。

在小尺寸屏幕上， OLED 電視表現力優秀，但是如果應用在大尺寸屏幕上，由於工藝複雜而導致良品率極低，所以會看到市面上 OLED 大屏電視的價格都比較高昂，比如索尼曾推出的98 英寸 OLED 電視售價就高達 529 999 元。

亮度、 HDR 和色域方面：都是量子點電視表現得更加優秀，量子點採用的 LED 背光能夠提高亮度，還能在較長時間裡保持不衰減狀態。此外，在相同色深和灰度的情況下，量子點也有著更好的 HDR 動態範圍表現。而 OLED 自發光的特點，在高亮度的同時勢必會造成有機發光體的衰減，造成不可恢復的物理損傷，所以在亮度、 HDR 和色域等方面略遜一籌；

黑位水平、刷新率與響應時間和均勻性方面：OLED 電視表現更加出色，因為 OLED 可以完全關閉背光，能夠控制好每個像素。在接受電信號後， OLED 電視能夠瞬間完成開關閉合的動作；

可視角度和柔性方面：OLED 電視有著更大的優勢，它可以做到 180 ° 可視角，自身就具備可彎曲的柔性特性，實現凹面、凸面、雙面壁掛和前後雙曲面等場景。

灰度、成本和壽命方面：量子點電視更有優勢，因為 OLED採用的是 PWM 或者 DC 調光方式。當面板的色數達到 10 bit ，也就是 1 024 級的時候，要想像液晶分子那樣精細地控制轉向，就比較困難了。同時， OLED 採用的藍色子像素的壽命有限，面板工藝比量子點更加複雜，所以良品率低。

在現有的LED液晶電視裡融入量子點技術並不困難，只要在電視的LED背光源上額外附加一層量子點膜來調節穿過的光線，就可以了。而這樣做最大的好處就是只需要對現有生產線進行小規模的改造，成本增加並不大。

通過以上幾個方面的對比，可以看出量子點電視和 OLED電視其實不相伯仲，各有各的優勢。

產業界也有不同的看法，現在分成兩派：

量子點陣營以三星、 TCL 和小米為主，還有海信、索尼等。三星的 QDOLED 是指將量子點與OLED 相結合的顯示技術。根據三星電子表示，至 2025 年將在 QDOLED 產線上投入 110 億美元。TCL 在量子點致發光公開專利數量為 1199 件，位列全球第二。

OLED陣營則以 LG 、創維、長虹、康佳、松下和飛利浦、海信、索尼為主。電視 OLED 面板幾乎被 LG Display 壟斷。

因此，從市場上來說，不能因為量子點電視是過渡性技術就沒有前途的結論，因為在同等顯示效果下，量子點電視具有價格、壽命、良品率高等其他優勢。在OLED電視成本遲遲不能得到有效控制的當下，量子點技術是一種成本更低，效果更好的解決方案。量子點電視有可能具有較長的生命周期，可能長時間內都是 OLED的有力競爭對手。

量子點顯示產業鏈從上遊到下遊依次為上遊量子點材料和阻隔膜、中遊量子點膜和下遊量子點電視。

量子點膜的成本主要來自於阻隔膜和量子點濃縮液兩方面。量子點材料和阻隔膜供應商代表公司有 3M、美國的 Nanosys 和 QDVision（2016 年被三星收購）、英國的 Nanoco、納晶科技。

高阻隔膜是一種對氣體和有機化合物等低分子化學物質具有很低透過性的光學膜，是AMOLED顯示和量子點顯示的核心材料之一， 其阻隔性的高低直接影響了顯示器的壽命。

國外高阻隔膜企業主要集中在韓國、美國、日本，發展較早，技術較為成熟，在高阻隔膜市場佔據主要地位。國內從事高阻隔膜企業中，做食品、藥品包裝膜的企業較多，但真正做封裝水汽阻隔膜的企業非常少，目前具有規模化生產能力的企業是萬順新材，量子點高阻隔膜已供應下遊量子點顯示材料客戶使用，終端應用於國內量子點電視品牌。另外還有樂凱、康得新等。

Nanosys 公司年產能約為 25 噸量子點濃縮液，與 3M 長期合作生產量子點膜，於 2017 年起與激智科技合作生產量子點膜，產品已順利通過 TCL、海信、京東方等廠商驗證。

量子點膜公司負責完成量子點光學膜的塗布和複合工藝，代表性公司 3M、激智科技、道明光學、納晶科技、新和光學等；目前全球生產量子點膜的企業主要集中在大陸和中國臺灣，三星的量子點膜只供自己的產品，不外賣不構成競爭，美國的3M已經宣布退出該領域。而中國臺灣開拓大陸客戶需要要時間，目前大陸公司在量子點膜滲透率提升初期，處於非常好的位置，在技術、客戶、市場等領域具有明顯的優勢。

道明光學子公司華威新材自 2016 年起研發量子點膜技術，並在 2017 年與 Nanosys 達成合作，是國內較早一批進行量子點膜研發的企業之一。目前公司已初步具備了規模化生產量子點膜的能力，量子點膜的生產能力達到 300 萬平／年。其下遊客戶主要為 TCL ，2019年實現銷售收入 1039萬元，2020 年初已經在兩家知名廠商實現小批量供貨。

新和光學為三星電子的 QLED 電視提供量子點薄膜。三星近一半的量子點薄膜供應來自韓國本土。

納晶科技2019年量子點顯示產品實現銷售收入5467萬，客戶有TCL和海信等電視廠商。

激智科技成立於 2007 年 年 3 月，是一家集光學薄膜和功能性薄膜的配方研發、光學設計模擬、精密塗布加工技術等服務於一體 的高新技術企業。公司光學膜產品包括擴散膜、增亮膜、量子點薄膜、複合膜（DOP、POP 等）、銀反射膜、3D 膜、保護膜、手機硬化膜等，廣泛用於電視、顯示器、筆記本電腦、平板電腦、智慧型手機、導航儀、車載顯示屏等各類顯示應用領域。公司與全球量子點生產領頭羊 Nanosys 在光學量子點增強膜（QDEF）的開發方面達成戰略合作。目前已建設先進 QDEF 塗裝生產線的製造廠。公司量子點膜產品已廣泛應用於小米集團多種品類和型號的液晶電視、智慧型手機等終端產品，且已經順利通過冠捷、京東方、TCL、海信、微鯨、PPTV、友達、VIZIO、索尼、聯想、飛利浦等公司的驗證，部分客戶已開始穩定量產出貨。

另外，還有康得新、普加福、長陽科技等企業。康得新攜手陶氏進軍無鎘量子點領域，在技術研發、產品生產及綜合解決方案方面共同合作，並且公司生產的水汽阻隔膜年初已經投產。公司成為國內首家無鎘量子點膜供應商，可達到中國和歐盟制定的無鎘行業高級標準，已經能夠覆蓋 75 寸及以下尺寸的量子點膜的穩定供應能力。公司的量子點膜已經進入客戶送樣檢測階段。

雙星新材光學膜片系列包括 QD 量子點膜等，產品已進入國內外市場，主要客戶包括三星、小米、創維、TCL、長虹、康佳、冠捷等國內外品牌商、模切廠等。

卓翼科技官網顯示，公司可提供量子點顯示技術解決方案。公司自主研發量子點材料和半導體工藝，量子點顯示項目進展順利，相關產品已在測試階段，三星電子、華為等均是公司客戶。

東材科技增資入股蘇州星爍納米科技，後者專注於量子點材料的開發和應用。

終端電視廠負責量子點電視的設計、生產和銷售，代表公司有三星、TCL 和海信。

隨著量子點產品市場的擴大，量子點膜的價格也在不斷下降，進口量子點膜的價格從 2014年的150美元／平下降至2017年的 80 美元／平，未來隨著量子點膜國產化率的提升，價格進一步下降，將有利於量子點膜的應用大規模推廣。

量子點電視滲透趨勢是從高端（高端電視一般尺寸較大）開始滲透，並且整個電視行業的屏幕尺寸一直沒停止大屏化趨勢，因此量子點電視平均尺寸為 55 寸左右。

2018 年國內量子點電視的出貨量大約在 350 萬臺左右，2020 年預計可達到 800 萬臺，而 55 寸電視的顯示面積約等於0．83 平方米，由此測算 2020 年量子點膜市場需求量為 664 萬平方米。按照目前國內量子點膜價格 20 美元／平方米，國內市場規模將近 10 億元。

而隨著三星量子點面板的量產，上遊量子點材料有望迎來高速增長。因此，量子點行業是很有前景的，納晶科技在產業鏈上具有一定位置，並且布局很早。至於納晶科技能否在這個朝陽行業中成為龍頭企業，下一篇再進行探討分析。

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