项目名称:全球首创钙钛矿量子点聚合物复合材料
牵头单位:致晶科技(北京)有限公司

致晶科技(北京)有限公司核心技术团队是全球最早开发有机无机钙钛矿量子点材料的北理工团队。目前已在国际极具影响力的杂志上发表多篇论文。同时,公司创始人钟海政教授为中国彩电技术创新联盟专家委员会量子点领域专家 。目前本公司创业核心管理团队五人,包括材料化学专业、高分子材料专业、物理专业、会计专业等各领域专业人员,是一支有朝气、有干劲的青年队伍。
平板显示技术具有极其广泛的用途,属于国家战略性新兴产业规划中的七大领域之一。其中,液晶显示(Liquid Crystal Display, LCD)是目前主流的显示技术。近年来,全球平板液晶显示行业在液晶电视、液晶显示器、手机平板电脑等下游需求的带动下,保持稳定的发展态势。根据行业调研机构IHS数据,2017年全球LCD显示器市场总规模约为850亿美元,5年内LCD显示器市场将以3.62%的年复合增长率继续快速发展,到2022年达到1015亿美元。本项目开发的钙钛矿量子点背光膜产品应用于液晶显示器背光模组,以提高液晶显示色域、降低显示功耗、提升显示亮度、削减制造成本。
目前液晶显示器用背光材料主要是稀土荧光粉,其优势主要体现在成本低廉,但其显示色域一般只有60-70%NTSC标准,相对于后起之秀OLED技术的80-90%NTSC色域,现有LCD显示效果处于下风。量子点背光膜技术可以有效提升LCD色域至110%NTSC以上,被认为是LCD继续领先OLED作为主流显示技术的杀手锏。以QD Vision公司的量子点光管技术(ColorIQ)和3M、Nanosys公司的量子点增强膜技术(QDEF)为代表的量子点背光技术已在TCL、LG、海信、三星等液晶电视厂商中获得初步商业化应用。但目前量子点膜由于处于发展初期且被几家外国厂家垄断,其价格非常昂贵,达到100美元/平方米。而且,由于量子点材料含有重金属致癌物镉,欧盟RoHS标准仅有条件允许该类产品的销售,销售期截止2019年6月。尽管如此,根据显示领域著名调研机构Touch Display Research Inc的数据,2017年量子点背光膜全球市场份额仍达到了10亿美元,预计到2022年使用量子点背光技术的LCD显示器将达到50%的份额。以50美元/平米的售价计算,量子点背光膜市场规模将达到80亿美元。
钙钛矿量子点是一种新型的光电材料,可广泛应用于显示、照明、太阳能电池、光电探测器、储能电池等领域,但其在水气环境下稳定性非常差,阻碍了实际应用。本项目团队全球首次提出钙钛矿量子点+聚合物的复合材料及应用技术,解决了稳定性问题。通过一次成型制备钙钛矿量子点/聚合物复合光学薄膜,独家实现了该材料的产业化。相对于传统的“量子点合成——量子点聚合——复合封装成膜”的生产工艺相比,本项目开发的工艺制程更加简化,产率和成品率大幅提高,使最终产品的成本大幅降低,预计可实现20-50美元/平米的产品售价,相比现有的产品售价降低50-70%。另外,由于钙钛矿量子点不含重金属致癌物镉,完全符合欧盟RoHS环保准入条件,将会是未来主流的量子点光学膜产品。三星、友达等以国际市场为主的厂商均已制定镉替代方案,并选择钙钛矿材料为下一代产品。致晶科技已开发出1.2米幅宽的钙钛矿量子点光学薄膜标准样品,该样品参加了2018年CES、SID展,并已向4家行业巨头送样测试,获得了广泛的关注与认可。
2019年,经过三代样机开发后,致晶科技与合作厂商一道共同推广搭载钙钛矿量子点光学膜的显示产品,推出面向客户的55寸钙钛矿量子点电视工程机。该工程机采用钙钛矿量子点光学膜搭配全新设计的直下式蓝光LED,并结合KSF红光材料,使整机显示色域达到105% NTSC,显示亮度达到550尼特,超越现有OLED显示效果,质量稳定,色彩显示效果好。该工程机已经开始面向政府、酒店、学校、医院、机场等批量采购客户销售。
显示行业对高价值专利的重视程度是非常高的。国外的竞争对手在高价值专利的布局上面进行了大量的投入。作为一家初创企业,在创立之初我们就认识到核心专利布局的重要性,一定要在起跑阶段就做好对核心技术的保护。目前公司专利均已实施在自行开发的钙钛矿量子点聚合物光学薄膜产品上,利用本项目专利技术开发的钙钛矿量子点背光膜产品应用于液晶显示器背光模组,可大幅提高液晶显示色域、降低显示功耗、提升显示亮度、削减制造成本,是高色域液晶显示产品必备的材料,对于液晶产业的升级换代具有重大的技术价值。
致晶科技的钙钛矿量子点光学膜已经进入中试-量产阶段,2018年其市场空间约为30亿人民币/年。预计到2022年使用量子点背光技术的LCD显示器将达到30%的份额,量子点背光膜市场规模将达到80亿人民币/年。因此我们的核心专利价值非常高。
单位聘请了专业的知识产权代理机构开展下一步的知识产权布局工作。在进行布局的过程中,针对关键发明点进行了全面的检索,包括采用关键词、分类号、申请/发明信息等进行详细全面的检索。在保护关键发明点的前提下,进一步对技术方案进行了总体的规划和专利申请布局,以期在保证创新性的同时更加全面的保护涉及的技术方案。