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量子點在尋找商業(yè)應(yīng)用入口時,做了很多嘗試,包含生醫(yī)、太陽能、雷射、半導體、照明,結(jié)果就如同其他奈米材料一般,給了人無限美好的想像空間,但距離實務(wù)所需的安全、穩(wěn)定與性價比,總是少了些什么,最后還是只能停留在實驗室。于是乎,量子點窮極三十年,一直都在尋尋覓覓,眼巴巴的等著那關(guān)鍵的殺手級應(yīng)用——直到有天它遇上了“顯示”。
停一下,喝杯茶,讓我們坐上時光機 --
量子點的初登場
量子點1981年就被蘇聯(lián)科學家St. Petersburg的Dr Alexey Ekimov發(fā)現(xiàn)了,隨后在1983年貝爾實驗室科學家發(fā)現(xiàn)了量子點粒徑與激發(fā)波長的關(guān)系,開啟了早期量子點的研究熱潮,然而這個尺寸與色彩關(guān)聯(lián)的重要特質(zhì),卻等了足足三十年才踏出顯示應(yīng)用商業(yè)化的第一步。
量子點的商業(yè)挫折
在量子點遇上初戀之前,曾有過幾次糾結(jié)的羅曼史,包含1998年應(yīng)用在生醫(yī),當時科學家曾以為生醫(yī)是量子點的美好邂逅,借由結(jié)合特定藥物進入人體,量子點可做為熒光標簽使用,追蹤藥物在人體內(nèi)的移動狀態(tài)。但量子點含鎘的問題很早就存在,把含鎘的物質(zhì)注入人體這件事,且不論實務(wù)的安全性,直觀上就讓人抗拒,更何況鎘中毒歷史有殷鑒:
1931年日本富山縣神通川流域發(fā)生的怪病--“痛痛病”,已在五零年代被證實罪魁禍首就是鎘,也許重癥病患愿意承擔風險,量子點還可以用于癌癥治療的領(lǐng)域,否則就算換成非鎘量子點,現(xiàn)階段來說還是避不開重金屬,于是問題來了,除非量子點由人體內(nèi)本來就存在的元素制造(比如鐵),不然到最后只是從甲毒換成乙毒而已,這是很尷尬而且暫時無解的問題?偨Y(jié)來說,生醫(yī)應(yīng)用有其科學價值,但始終沒能轉(zhuǎn)化成喂養(yǎng)量子點的商業(yè)養(yǎng)分。
在生醫(yī)之后量子點也嘗試去敲了幾扇門,包含市場已經(jīng)被玩爛的太陽能,以及1993年美國Nexxus Lighting與QDVision合作的,號稱第一個商業(yè)化的量子點燈泡,這些議題都在刷了幾篇媒體版面后,漸漸地消失在民眾的心中,核心問題無非都是性價比、性價比、性價比。量子點確實提高了太陽能的效率,但單晶矽、多晶矽的便宜模組滿天飛,用面積去換怎樣都劃算,如果不是航太或是國防需求,有必要為了尊爵不凡的轉(zhuǎn)換效率,跟錢包過意不去嗎?
QD燈泡就更尷尬了,在燈泡上面蓋一層量子點薄膜,說是CRI表現(xiàn)更好(官方數(shù)據(jù)CRI 90以上),但這真的是主流照明的核心需求嗎?又或者換個角度想,比起用RG熒光粉調(diào),改用量子點的效益在哪里?如果想到這里還是覺得有賣點,那再補上最后一擊吧,照明的壽命要求,量子點追得上嗎?史諾雖然沒有用過這盞燈,但可以大膽預測當年擁有這盞燈的,如今白光都變成藍光了吧。
從量子點三劍客看顯示應(yīng)用的發(fā)展
許多人談量子點時,總會提及三家最高調(diào)的公司,分別是美國的 :“Nanosys”、“QD Vision”、英國的“Nanoco”
1、Nanoco
Nanoco第一個講是因為他很特別,特別的……嗯,反正就是很特別,Nanoco很早就公開宣稱以無鎘技術(shù)(CFQD?)為主,很大膽、很前瞻、很有個性,但是這個定位下的有點著急了,事實證明最能實現(xiàn)商業(yè)水平的材料仍然是硒化鎘(CdSe),無鎘材料無論是半高寬、轉(zhuǎn)換效率還是穩(wěn)定性,要追上CdSe還需要時間,Nanoco這一壯烈的宣言把自己逼到了墻角,放棄了先用含鎘材料去市場卡位的機會,于是,也成了量子點西洋三劍客中,商業(yè)成就仍然接近空白的公司。
Nanoco從2001年成立到現(xiàn)在,燒錢燒了快十五年,2016年初結(jié)算公開的半年虧損就達524萬英鎊,收入多少?那個…29萬英鎊(英國本地的銷售就占了四分之三)。所以簡單短評Nanoco這家好特別的公司,我會說:
“產(chǎn)品不含鎘,股東不缺錢!
Nanoco如果這十五年什么都沒做,又怎么能一直在媒體上刷存在?Nanoco這些年可忙的了,大致上就是結(jié)盟、授權(quán)、被告,以及去鼓吹歐盟禁止含鎘量子點等等,歸納起來都是政治與外交,Nanoco前前后后跟DOWS、Merck、Osram以及臺灣的華宏合作,偶而跟眼中釘Nanosys打打架然后和好…這一路走來Nanoco內(nèi)部收獲最多、最有成就感的的單位,我想當屬”公關(guān)”和”法務(wù)”了吧。
也是啦,有這么瀟灑的CEO和股東,難怪英國會脫歐。
2、QD Vision
QD Vision比較多人熟悉,畢竟是第一個把量子點顯示市場打開的公司,在2013年發(fā)表了Color IQ?的技術(shù)后,Sony、Samsung、Philips、Nokia等大廠先后跟進推出TV、Monitor和手機,中國的海信、康佳與長虹也沒錯過這股風潮,一時之間量子點成了媒體的焦點,仿佛新一代的顯示技術(shù)就此誕生。
先放一下很有名的點、線、面圖(量子點在電視應(yīng)用的三種型式):
量子點初期進入顯示市場時,把應(yīng)用的形式分成三塊,上圖(a)是on-chip,量子點直接取代熒光粉,(b)是on-edge,量子點封進玻璃管中放在面板側(cè)邊,(c)on-surface,是做成一張薄膜取代背光模組里頭的擴散片,從(a)到(c)量子點的消耗量越來越多,距離發(fā)光源也越來越遠,這三者的優(yōu)劣稍后與Nanosys一起說。
QD Vision采用的是Tube的形式,代工的是臺灣的封裝廠隆達(原本是威力盟,但威力盟在2013年初并入隆達),這樣子的形式宣稱能減少量子點的消耗,又能跟晶片保持適當?shù)木嚯x(量子點怕熱怕水氧,就跟OLED一樣),但QDV的初試啼聲并沒有獲得巨大的成功,除了難封裝、回收麻煩(尤其在歐洲)、歐盟對豁免期限的態(tài)度不明外,玻璃管量子點電視需要另開治具,而且無法與窄邊框設(shè)計相容,這些都提高了轉(zhuǎn)換成本,QD Vision此時仍未政策轉(zhuǎn)彎,一昧固守QD Tube的形式,外加沒有趁勢布局非鎘材料,導致一開始的成功能量沒能延續(xù)。
2015到2016年間,三星、海信、TCL紛紛宣布倒戈,放棄Tube改投Film的懷抱,接著隆達在2016年初停止Tube代工并出售設(shè)備,2016年4月Nanosys乘勝追擊,去按鈴控告Nanoco以及Nanoco的客戶Sony、Philips、TCL等專利侵權(quán),QDV就這樣哀傷的淡出顯示舞臺,把光環(huán)讓給了對手Nanosys。
是該說說當今的最大贏家Nanosys了。
3、Nanosys
Nanosys可以說和QD Vision師出同門,核心團隊皆系出MIT量子點權(quán)威Bawendi,Nanosys堪稱西洋三劍客中的專利戰(zhàn)神,前后告過Nanoco和QD Vision,一個挑兩個,簡直兇悍到?jīng)]朋友,是另外兩家的眼中釘和頭號競爭者。
在商業(yè)化的戰(zhàn)略上,Nanosys不只布局的早,靈活程度也勝于Nanoco和QDV,QD on Chip雖然省材料,但因為太接近熱源(LED),會導致壽命和效率很差,Nanosys于是把on-chip定位在長期目標,點不行,線總可以吧?
在2008年Nanosys就已嘗試過把QD Tube用在手機,產(chǎn)品名稱當時叫Quantum Rail(合作對象是LG),時間點比QDV早了足足五年,當時發(fā)現(xiàn)Tube阻水氧太難做、良率不好、量產(chǎn)性不足,Nanosys于是優(yōu)雅一個轉(zhuǎn)彎,在2010年初推出了和3M合作開發(fā)的量子點薄膜QDEF(Quantum Dot Enhancement Film)。
這一張昂貴的薄膜沒有立即獲得市場青睞,QDV因為打點通路下了些功夫,反而在商戰(zhàn)上捷足先登,事后諸葛來看也挺耐人尋味,QDV可以說是幫Nanosys做了球,不但先把商業(yè)化的路鋪好、把量子點的宣傳做好,最后還讓客戶自己學習到,原來薄膜更實在、更穩(wěn)定、設(shè)計更簡單,畢竟QDEF的工商說法是--“輕輕放進一層膜,就地變身廣色域!
講故事的時間過得好快,不知不覺竟然已經(jīng)深夜了,野哥曾經(jīng)警告我再熬夜就要對我做殘忍的事,拿生命來寫稿實在不是辦法,想想量子點的前世今生輪廓也勾勒得差不多了,來個三部曲也還合情合理,我們就留到(下)再聊聊量子點的未來吧!
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