编者：中喷网 墨宸
量子点技术企业Nanosys与日本化学材料巨头DIC近日宣布达成合作，双方将无镉量子点以喷墨印刷方式制成薄膜，直接替代传统LCD面板中的彩色滤光片，为液晶显示技术带来了一次底层架构的革新。这一技术路线的落地，意味着LCD面板在亮度、色域和成本控制之间有望找到全新的平衡点。
图：Nanosys与DIC将量子点导入LCD喷墨滤光片，亮度提升300%
长期以来，量子点技术主要采用QDEF（量子点增强膜）方案，将量子点薄膜贴附在导光板上方。这种方案虽然能提升色域，但会增加面板厚度、降低背光利用率，且大尺寸面板用量大、成本高昂。另一种方案是将量子点集成到侧边背光模组中，但又面临温度过高导致量子点失效的风险。Nanosys与DIC此次合作的技术路径则完全不同——将量子点层从背光系统移至彩色滤光片位置，通过喷墨印刷工艺直接在像素级精准沉积量子点材料。
目前双方已制造出次像素尺寸约为100微米×300微米的样品，换算后对应约50英寸UHD电视的像素规格，已具备向大尺寸电视面板推广的潜力。Nanosys指出，该方案可有效将亮度提升300%，同时拓展显色色域范围。亮度的大幅提升意味着在同等显示效果下可降低背光功耗，或在同等功耗下获得更高亮度，这对大尺寸电视、HDR内容显示以及移动设备续航都有直接助益。同时，由于量子点直接参与像素级色彩生成，色彩纯度和视角一致性也有望得到显著改善。
图：量子點放在液晶面板不同位置的比較
从材料角度看，无镉量子点的采用是另一大亮点。目前显示用量子点大多含镉，出于环保和可持续性考量，市场对无镉替代方案的需求日益迫切。Nanosys在无镉量子点领域拥有多项专利和深厚积累，而DIC则是全球最大的印刷油墨制造商之一，在分散、混合、树脂等墨水开发技术方面拥有丰富经验。双方的合作目标是开发全球首款用于喷墨印刷量子点彩色滤光片的无镉量子点喷墨墨水。
然而，将无镉量子点整合进DIC的喷墨印刷制程并非易事。技术团队需要解决量子点墨水与DIC喷墨材料的相容性、喷头可喷射性，以及量子点在UV固化或热固化过程中的稳定性等难题。量子点材料对环境较为敏感，高温或强紫外线可能导致其发光效率下降，因此低温固化工艺和材料配方优化成为关键的技术攻关方向。DIC方面表示，墨水研发的重点是实现可在多种喷头上喷射，并兼容UV固化和热固化两种工艺路线，以适应不同制造线的需求。
从产业链视角来看，Nanosys与DIC的合作体现了显示材料领域跨界融合的典型模式——一方是量子点材料专家，另一方是喷墨印刷材料与工艺专家，双方将材料创新与制程创新紧密结合。在OLED、Mini LED背光等新型显示技术加速渗透的背景下，传统LCD需要通过量子点、多基色、低反射、高刷新率等技术持续升级，以维持在中大尺寸显示市场的优势地位。喷墨印刷量子点滤光片的落地，有望使LCD在亮度、色域、成本和能耗之间取得更好的平衡。随着印刷显示技术的进一步发展，类似的材料-设备-面板厂三方合作或将成为显示技术升级的重要模式。
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