1 引言胶体量子点由于具有宽吸收、窄发射、可溶液加工等优异特性，可以赋能液晶显示技术实现高色域的画质效果，近年来获得了越来越多的产业应用［1-2］，其中应用最广泛的产品即为量子点光转换膜［3-6］。2011年美国3M公司运用位于美国硅谷的Nanosys公司的红、绿量子点材料，结合自身的阻隔膜产品和精密涂布技术，推出了第一款可以大幅提升显示设备色域的量子点膜，并将其命名为量子点色彩增强膜（Quantum dot enhancement film， QDEF），该产品于2013年7月在亚马逊的Kindle X fire上第一次商业化使用。随后TCL、三星、海信等陆续启用该提升色域的产品方案。纳晶科技也于2016年推出量子点光转换膜（Q-LCF）并应用到TCL的高端电视X1中。随着三星和TCL、海信等大型显示终端企业的力推，量子点膜方案迅速替代最早量产的量子点玻璃管方案（on edge封装搭配LCD）成为市场的主流。目前量子点膜产品方案出货已达到数千万平米，成为最近几年的中高端TV市场的主流产品之一。中国企业和研究机构联合代表我国率先在量子点光转换膜方面提出了国际电工委员会（IEC）国际标准，于2019年上海会议获得多个国际标准预立项，同时相关国家标准也分别在2020年12月份和2021年8月份获批立项，从规范方面支撑量子点膜行业有序良性发展。随着量子点膜片的开发进步和市场普及，量子点膜片的应用也从TV等大屏显示逐渐覆盖到显示器、笔记本、平板、车载屏幕以及VR［7］和智能穿戴设备，从产品出货量到覆盖产品的维度都获得了较大发展。2 量子点光转换膜的构成、工作原理和制备2.1　量子点光转换膜液晶模组结构及工作原理量子点光转换膜是基于量子点材料制备的，将特定波长的高能量光子转换成另一种波长的低能量光子的光学膜。一般是以量子点、阻隔性树脂以及光学级水氧阻隔膜为主要原料，结合高精密涂布技术制作的广色域特种光学薄膜［8］。有别于传统液晶显示（LCD）的由白色发光二极管（LED）形成的背光单元（BLU），典型的量子点显示的BLU则以蓝光LED为光源，在蓝光激发下，量子点光转换膜发出窄带的绿光和红光，与LED的蓝光一起形成高质量的白光，实现了LCD的广色域覆盖，提高其色彩表现力［9-13］，以及由于这种极佳的色彩表现力而增强了的立体显示效果［14-15］。由于量子点具有窄半峰宽、波长可调等特性，可以根据不同的需求进行光谱设计以满足不同终端对色域设计需求［16］。量子点光转换膜的工作原理如图1所示。10.37188/CJLCD.2022-0365.F001图1量子点光转换膜在液晶显示中的工作示意图Fig.1Schematic diagram of working principle of Q-LCF in LCD液晶显示中使用量子点光转换膜背光的光谱与普通白光背光光谱如图2所示。经过彩色滤光片过滤后，从量子点背光源得到的三基色更加纯正，更能实现高色域的显示。10.37188/CJLCD.2022-0365.F002图2普通背光和量子点背光光谱对比图Fig.2Spectral comparison of normal BLU and Q-LCF BLU图3为量子点光转换膜在侧发光和直下式背光设计中的位置图。相对于普通背光，量子点背光结构的主要变更是量子点光转换膜替换下扩散膜，背光源从普通白光变为蓝光。当然最近也有一些新的技术产品演变趋势，将背光源设计为冷白光源，量子点浓度减少，实现亮度和色域覆盖以及成本控制的综合性能优势。或者是背光源改为蓝色+红色，膜片为单绿色等多种不同产品形式，但整体结构和工作原理基本一致，只是产品形态趋于多样化。10.37188/CJLCD.2022-0365.F003图3量子点光转换膜在液晶面板结构中位置示意图Fig.3Schematic of position of Q-LCF in LCD module2.2　量子点光转换膜的构成量子点光转换膜为典型“三明治”结构，如图4所示，即有上、下阻隔膜和中间量子点树脂层。为了兼具功能性，具体结构自上至下分为雾度层、PET支撑层（有单层也有双层PET复合）、阻隔层（一般为无机氧化物层或高阻隔涂层）、顶涂层（有些方案为了和量子点树脂层具有较好的剥离力，另外再加一层易接着层）、量子点树脂层、顶涂层、阻隔层、PET支撑层、雾度层。10.37188/CJLCD.2022-0365.F004图4典型量子点光转换膜结构图Fig.4Structure diagram of typical Q-LCF雾度层起到扩散光或者防止光学膜堆叠时发生干涉条纹的作用，所以雾度层也有叫防眩光层（AG层）。雾度设计从1%~95%，也有方案为了降低成本，只是在紧贴导光板面做雾度设计，另一面则不用雾度层。PET支撑层起到厚度控制作用，厚度一般在12~135 μm，有单层、双层或三层复合的方案。单层是在一定厚度PET上镀无机氧化物层而来，代表性企业为美国3M（代表性规格125 μm和50 μm）、韩国i-Component、万顺科技等。双层复合膜是用一定厚度PET与薄层阻隔膜复合（典型为12 μm，也有23 μm），代表性企业为韩国东丽（75 μm PET+12 μm阻隔膜）、日本凸版印刷（75 μm PET+23 μm阻隔膜）、日本DNP（100 μm PET+12 μm阻隔膜）等。三层复合膜是在双层复合膜基础上再复合一薄层阻隔膜，代表性企业为日本凸版印刷（75 μm PET+23 μm阻隔膜+23 μm阻隔膜）。阻隔层一般为无机氧化物层，将AlxOy或者SixOy蒸镀到经过预处理的PET表面，主要用磁控溅射（Sputter）、化学沉积（CVD）、物理沉积（PVD）等方式，可以实现水汽透过率（WVTR）达到10-1 g·m-2·day-1或者10-2 g·m-2·day-1以下，一般在无机氧化物层外会再涂布一层顶涂层（Over coating）起到保护无机层和粘连的作用。对于有些量子点树脂体系，需要在顶涂层上再制备一层易接着层以确保量子点树脂和阻隔膜的粘结强度。量子点树脂部分为量子点光转换膜的核心部分，一般由红色、绿色量子点和高分子树脂组成。量子点主要有CdSe体系、InP体系以及钙钛矿体系，树脂主要有热固化和紫外（UV）固化树脂。树脂的选择主要考虑量子点与树脂的适配性、树脂水氧阻隔性能、与阻隔膜的剥离强度、收缩性能等。2.3　量子点光转换膜制造量子点光转换膜一般是以PET为基材的两层高阻隔膜以及中间混合了量子点的树脂胶层所组成的三明治结构。其中量子点层是提供光学色彩的关键层，因此其厚度以及均匀性的控制就显得尤为重要。精密涂布是在传统涂布技术基础上发展而来的先进涂布技术，其均匀性、厚度可控性都有质的飞跃。目前量子点膜胶层厚度一般在50~120 μm左右，适配该涂布量的精密涂布技术有辊式涂布、刮刀涂布和狭缝涂布等方式。辊式涂布又可以细分为普通/间接网线辊涂布、光辊涂布、逆辊涂布等。辊式涂布的厚度一般小于30 μm，其中光辊涂布厚度可达10~100 μm，适用于大范围涂布，但是操作复杂，对操作人员要求较高。刮刀涂布可以分为逗号刮刀涂布、刮棒（匀胶棒）涂布、气流刮刀涂布等技术。其中逗号刮刀涂布技术对辊子精度要求高，制造难度大，成本较高。对于量子点胶水而言，其易结块和沉淀的特点导致刮刀涂布需要面临异物和拉丝等问题。对于量子点膜生产而言，狭缝涂布是一种较为理想的方式。其具有预计量系统，通过精确计算，计量泵可以将合适的胶水量对狭缝式涂布头进行供料，从而可以达到控制涂布厚度的目的。并且可以和后端在线式厚度测量系统联动，实时在线调整供胶量调整厚度。这对量子点膜生产过程中的色点管控至关重要。并且狭缝涂布窗口较大，适用多种涂布宽度和厚度；另一方面对于胶水粘度适应性也较强，方便调整量子点胶水配方［17］。其缺点是在配方更换时清洗比较繁琐。3 量子点光转换膜的性能控制作为显示背光的重要组件，典型的量子点光转换膜起到将部分蓝光转换为绿光和红光的作用，加上透过的部分蓝光一起形成液晶显示屏的白色（RGB）背光源。量子点光谱半峰宽可以做到超窄，最终经过面板中彩色滤光片后的半峰宽也很窄，相应的单色色纯度也非常高，大幅提升了液晶显示器色域覆盖度。评价显示效果的关键指标亮度、色域及亮度（色度）均匀度等均与量子点光转换膜片强相关，亮度与量子点光转换膜光转换效率相关，而色域覆盖度则与量子点的波长、半峰宽及红绿量子点浓度配比等相关，亮度（色度）均匀度等则与量子点光转换膜均匀度相关。一般设计匹配的流程如图5所示，先根据显示器最终参数（色域等）设计模板，通过模拟计算得出一个适合的红、绿量子点波长以及相应半峰宽，以及相应浓度配比，通过涂布得到量子点光转换膜，之后在背光架构中测试光学参数，最终确定整机参数和显示画质的结果再回馈给量子点做出相应调整，主要是量子点波长、半峰宽以及量子点红绿浓度调整。10.37188/CJLCD.2022-0365.F005图5量子点光转换膜匹配项的设计开发流程Fig.5Design and development process of Q-LCF matches色点、色域和光转换效率是量子点光转换膜的最基本性能，可以通过量子点膜中量子点的组分调控得到控制。获得的量子点膜还需要对其光学性能，如色坐标、亮度，均匀性、稳定性和机械物理性能进行表征分析和监测。3.1　色点与色域的调控不同红绿波长选择对量子点的色域覆盖有不同的影响。在如图6所示的固定OC（Open Cell）频谱情况下，以DCI-P3色域覆盖情况为例，表1展示了不同红绿量子点波长与色域覆盖的对应关系。10.37188/CJLCD.2022-0365.F006图6OC频谱Fig.6Spectra of OC10.37188/CJLCD.2022-0365.T001表1不同量子点波长与色域覆盖对应关系Tab.1Corresponding relationship between different quantum dot wavelengths and gamut coverage色域DCI-P3随量子点波长（半峰宽25 nm）的变化/%波长组合/nm52052553053554054561574.6280.2285.4390.1992.7690.8262077.3583.2088.6893.7196.6993.2662579.0884.9290.2494.8196.9693.7363080.0485.8990.9495.1597.0194.0863580.6586.3291.2795.2396.9994.293.2　光转换效率的调控荧光发射光子数与背光源被吸收光子数之比即光转换效率，是显示器件应用效果的关键特性参数。量子点的波长也影响量子点光转换膜的光转换效率，表2为同一款量子点，不同红绿量子点波长时，对应的光转换膜的光转换效率表。10.37188/CJLCD.2022-0365.T002表2不同量子点波长与光转换效率对应关系Tab.2Correspondence between wavelength of different quantum dots and optical conversion efficiency光效随量子点波长（半峰宽25 nm）的变化/%波长组合/nm520525530535540545615105.08108.47111.28113.56115.32116.70620101.28104.73107.66110.13112.15113.8462596.52100.00103.03105.69107.99110.0663090.8594.3197.43100.27102.89105.3863584.3787.7490.9193.9296.8499.753.3　量子点光转换膜产品光学评测一般显示设备的光学评测主要关注亮度、色坐标和均匀性。对于显示设备的重要组成部分，量子点的相关色坐标和亮度也是重要评测点，相应的量子点膜光转换效率也为重要的单品监测数据。测试样品：某市售1 651 mm（65 in）TV大屏显示用“量子点光转换膜”量产品。裁剪成若干A4尺寸大小的测试用实验样品，任意选取9张进行测试分析。测试环境为标准测试环境，温度：23.6 ℃；湿度：58%；背光光源：稳定蓝光LED照射。图7展示了背光源与该量子点膜片产品的荧光发射光谱的光谱图，其关键特性光学参数测试结果见表3。按照9点均匀性测试方法测试了量子点光转换膜样品的色坐标与亮度（见表4），光转换效率（荧光发射光子数与背光源被吸收光子数之比）、光子吸收率（量子点光转换膜吸收背光源光子数与背光源光子数之比）、透过率（透过试样的光通量与射到试样上的光通量之比）与雾度（透过试样而偏离入射光方向（2.5°以上）的散射光通量与透射光通量之比）（见表5）。从结果可见，各项光学均匀性均合格，其亮度均匀性达到99.3%，说明该市售量子点光转换膜产品均匀性控制较好。10.37188/CJLCD.2022-0365.F007图7背光源与荧光发射光谱的光谱图Fig.7Spectra of backlight and fluorescence-emission10.37188/CJLCD.2022-0365.T003表3量子点光转换膜关键特性光学参数测试结果Tab.3Test results of key characteristic optical parameter of Q-LCF光学参数/nm激发光谱峰发射光谱峰1发射光谱峰2峰值波长450536622半峰宽18272610.37188/CJLCD.2022-0365.T004表4量子点光转换膜的色坐标与亮度测试结果Tab.4Measurement results of color coordinate and luminance of optical of Q-LCF样品号色坐标 X色坐标 Y亮度/（cd·m-2）s-10.259 70.238 11 808s-20.260 10.2391 813s-30.259 70.238 31 813s-40.260 10.2391 817s-50.259 90.238 61 818s-60.259 60.238 21 817s-70.260.238 91 818s-80.260 10.2391 820s-90.260 10.2391 817最小值0.259 60.238 11 808最大值0.260 10.2391 820平均值0.259 90.238 71 816均匀度99.3%10.37188/CJLCD.2022-0365.T005表5光转换效率、光子吸收率、透过率与雾度的测试结果Tab.5Measurement results of optical conversion efficiency， photon absorption rate， transmittance and haze样本号光转换效率/%光子吸收率/%透过率/%雾度/%s-156.174.157.292.6s-256.674.157.392.4s-355.973.858.092.9s-456.374.157.192.1s-556.574.157.292.8s-656.373.857.092.7s-756.374.157.192.1s-856.874.057.792.6s-956.274.057.592.8最小值55.973.857.092.1最大值56.874.158.092.9平均值56.374.057.392.63.4　可靠性评测Q-LCF的可靠性在实际使用过程中尤其重要，而量子点的失效主要是因为受到水汽、氧气以及温、湿度和光强的影响，因此可靠性检验标准也根据温度、湿度和光强等进行设计。将3.3节所测试样品参考产品标准和实际经验筛选了一些老化条件，用来评估产品可靠性和寿命，相关测试结果如图8所示，在1 000 h加速老化条件下，保持近乎100%发光强度稳定性。10.37188/CJLCD.2022-0365.F008图8量子点光转换膜加速老化测试结果Fig.8Test results of Q-LCF under accelerated aging condition3.5　物理及机械性能评测Q-LCF的物理及机械性能评价主要从膜表面硬度（引用标准《ISO 15184-2012 色漆和清漆-铅笔试验法测定漆膜硬度》）、剥离强度（引用标准《GB/T2790-1995胶粘剂180°剥离强度试验方法 挠性材料对刚性材料》）、翘曲（引用标准《GBT 25257-2010 光学功能薄膜 翘曲度测定方法》）等方面进行评测，其他划伤、条纹以及气泡等外观性不良通过目视检进行评测。4 量子点膜产品优化提升早期量子点光转换膜由于量子点的耐水氧气性能较差，一般选用较高等级（如10-4 g·m-2·day-1）的阻隔膜对其进行保护，但是其成本高昂，阻碍了相关使用量子点光转换膜产品的显示设备进一步普及。通过提高量子点树脂稳定性的方式进而降低阻隔膜等级（如10-1 g·m-2·day-1）的相关产品的优化提升已成为技术研发的首选方向。提高量子点树脂稳定性的方式主要聚焦于量子点材料优化提升、配体优化提升以及对量子点进行封装包裹技术的提升。水、氧通过物理或化学的形式结合在量子点表面影响量子点光学性能［18-24］。如图9所示，当光激发量子点连续暴露在水/氧气氛时，量子点被光氧化逐渐发生物质转变，表面缺陷逐渐增多从而产生永久淬灭。通过壳层、配体的合理设计可以提升量子点的耐水氧稳定性。而光稳定性、热稳定性、化学稳定性提升可采用表面钝化、空间位阻增加等方法实现。10.37188/CJLCD.2022-0365.F009图9水/氧气氛下半导体纳米晶的光物理/化学的相关性［25］Fig.9Scheme of the correlation of photophysical processes with photochemical reactions of semiconductor nanocrystals under a H2O or/and O2 atmosphere［25］4.1　量子点结构设计量子点壳层对光学性能参数，如色纯度、量子效率以及稳定性都有显著影响［26-27］。在Type1型核/壳结构中，核的价带和导带边缘位于壳的价带和导带边缘之内，壳层限制核中的激子并减少表面缺陷，从而防止量子点的降解［28-29］。可以通过引入中间壳层、合金核壳结构中的成分梯度以及增加壳层的厚度增强量子点的稳定性。其中中间壳层以及具有成分梯度的合金核壳结构通过消除因核壳之间化学成分不同而产生的晶格失配，增强了量子点光稳定性和热稳定性［30-34］。如图10所示，Panda等发现合金化CdSe@ZnSe量子点比CdSe/ZnSe核壳量子点表现出更好的光稳定性［33］。365 nm UV照射6 h，CdSe@ZnSe合金量子点的PL强度较初始值依然能够维持90%，而CdSe/ZnSe核壳量子点却降到了70%。增加外壳的厚度还能提高化学稳定性、光稳定性、热稳定性和水分稳定性［35-37］。Fu等通过增加CdSe/ZnSe量子点的ZnS壳层厚度增强了量子产率以及稳定性［37］。CdSe@ZnS/ZnS量子点的壳层厚度增加1.9 nm，不仅量子产率从44%增加到88%，而且在85 ℃/85%RH老化条件下，400 h后量子点的PL强度依然能够维持93%，而原CdSe@ZnS量子点降到了75%。并且CdSe@ZnS/ZnS量子点在UV光氧老化条件以及120 ℃高温条件下也依然维持更高的PL强度。10.37188/CJLCD.2022-0365.F010图10CdSe@ZnSe合金量子点［33］Fig.10Scheme of CdSe@ZnSe alloyed QDs［33］4.2　量子点配体设计配体可以以巯基、氨基、羧基等多种化学官能团的形式键接在量子点表面。配体极大地影响了量子点在介质中的溶解性以及溶液应用加工性能。如图11所示，Peng等发现引入让分子内熵达到最大化的“熵配体”可以让多种纳米晶的溶解度提升102~106［38-39］。另一方面，通过增强配体的绑定能力以及构造大的空间位阻可以显著提升量子点稳定性。Kim等发现结合十二硫醇配体的CdSe/ZnS量子点可以维持60%的PL强度，而对比组油酸配体的量子点PL强度骤降至34.8%［40］。通过引入三正辛膦、氧化三正辛膦、十四烷基膦酸（TDPA）以及2，2-亚氨基二苯甲酸等大空间位阻配体，钙钛矿量子点的水/空气稳定性得到巨大提升［41-43］。例如，TDPA配体的CsPbBr3钙钛矿量子点在水中处理5 h依然可以维持75%的PL强度，而对比组CsPbBr3量子点水中处理1 h后PL强度只剩7%［43］。10.37188/CJLCD.2022-0365.F011图11熵配体的量子点溶解性［39］Fig.11Solubility of CdSe QD-ligands［39］4.3　量子点包覆封装设计量子点的水氧敏感性决定了其必须在壳层和配体之外还需要更进一步的封装保护，其中硅基材料封装在近年来得到了广泛研究以及应用。如图12所示，Hwea Yoon报道了硅氧烷封装的CdSe/ZnS量子点在85 ℃/85% RH、强酸等极端条件下老化40天，其PL强度和量子效率几乎维持不变。该复合物在沸水中处理一个月依然能保持相当的发光强度［44］。然而，传统的SiO2包覆方法不适用于钙钛矿量子点，针对这个问题Shuqiang Huang等以正硅酸甲酯（TMOS）为前体，在低水含量的甲苯溶液中成功包覆了SiO2层［45］。图13的结果表明，在不降低量子产率的情况下，制备了SiO2包覆的CH3NH3PbBr3量子点（MAPB-QDs/SiO2）。光稳定性测试表明，在470 nm LED照射7 h后，MAPB-QD/SiO2粉末的光致发光率（PL）维持在94.10%，远高于纯MAPB-QD样品在相对湿度为60%时的PL（38.36%）。10.37188/CJLCD.2022-0365.F012图12氧化硅包覆的量子点稳定性［44］Fig.12Stability of siloxane-encapsulated QDs［44］10.37188/CJLCD.2022-0365.F013图13MAPB-QD和MAPB-QDs/SiO2量子点粉末（a）及其相应量子点膜样品（b）在不同湿度下用470 nm LED激发的光学稳定性［45］Fig.13Photostabilities of （a） MAPB-QD and （b） MAPB-QDs/SiO2 powders， and their films with different RH values under illumination with a 470 nm LED light［45］.5 标准化工作进展5.1　国家标准和行业标准目前已经发布的量子点膜相关标准有2个行业标准，分别是由TCL集团股份有限公司、深圳市百得力电子有限公司、青岛海信电器股份有限公司等起草的行业标准SJ/T11460.4-2018《液晶显示用背光组件第4部分：量子点背光组件空白详细规范》，2019年1月1日实施。主要由中国乐凯集团有限公司、合肥乐凯科技产业有限公司、乐凯华光印刷科技有限公司起草的行业标准HG/T5658-2019《量子点膜用高阻隔封装膜》于2020年7月1日实施。由纳晶科技股份有限公司、国家纳米中心、TCL电子控股有限公司和青岛海信电器股份有限公司等起草的国家标准20204089-T-491《纳米技术 纳米光电显示 量子点光转换膜光学性能测试方法》和20212957-T-491《纳米技术 纳米光电显示 量子点光转换膜的光学可靠性测定》两项国家标准已通过国标委正式公告立项，预期近年内会颁布实施。5.2　国际标准量子点膜目前还没有正式发布的相关国际标准，国家纳米中心专家联合提案在2019年IEC第83届年会上获得国际电工委员会电工产品和系统纳米技术标准化委员会（IEC TC113）3项预立项（PWI），分别是IEC TS62876-4-1 Nanomanufacturing-Reliability assessments-Part 4-1： Quantum dot enabled light conversion films（Q-LCFs）、IEC TS62565-4-x Nanomanufacturing-Material specifications-Part 4-x： Quantum dot enabled light conversion films （Q-LCFs）-Blank detail specification和IEC TS62607-3-x Nanomanufacturing-Key control characteristics-Part 3-x： Quantum dot enabled light conversion films （Q-LCFs）-Light conversion efficiency；同年，由中国青岛海信电器股份有限公司和纳晶科技股份有限公司专家联合在国际电工委员会电子显示技术标准化委员会（IEC TC110）相关量子点背光提案获得预立项，为IEC TR62595-1-6，Display lighting unit-Part 1-6： Quantum dot films and quantum dot diffuser plates used in backlight unit。该系列提案的提出和推进，对于提高量子点膜相关行业规范和国际话语权做出了有益探索。5.3　相关标准委员会5.3.1　国内委员会国内委员会主要由聚焦于量子点应用的电子显示器件标准化技术标委会（TC547）、聚焦于光学膜应用的全国光学功能膜材料标准化技术委员会（TC431）和聚焦于纳米材料的全国纳米技术标准化技术委员会（TC279）几家委员会在起草制定相关量子点膜标准。5.3.2　国际委员会国际上主要由IEC TC110和IEC TC113两个委员会在起草制定相关量子点膜标准，ISO TC229起草了部分量子点材料测量表征的标准。6 技术发展展望随着量子点膜片应用越来越广泛以及新的显示需求的出现，其应用也发生了一些新的技术发展变化趋势。6.1　多功能化复合膜技术发展趋势之一是向多功能化集成方向发展，以多层膜复合为主，目前市场主流已经有扩散膜复合棱镜膜（DOP）、棱镜膜复合棱镜膜（POP）等。量子点膜和其他背光用光学膜片复合也是趋势之一。如图14所示，Kim等人提出了一种结合附带“桥型图案”棱镜膜层的量子点光转换膜，特殊设计的“桥型图案”不仅能够提取QD膜中的光线，还可以将光路沿垂直方向取向，从而使亮度增加了33.6%［46］。10.37188/CJLCD.2022-0365.F014图14（a）背光结构中附带“桥型图案”棱镜膜层的量子点膜；（b） 530 nm和615 nm量子点在蓝光LED激发下的吸收和发射光谱［46］。Fig.14（a） Diagram of the integrated prism sheet on QD film with bridge patterns in a BLU system； （b） Absorption and emission spectra of QD 530 nm and QD 615 nm with an emission spectrum of blue LED［46］.6.2　低成本化另外一种发展趋势是立足于降低成本的方式，如采用非阻隔膜的光PET进行封装。采用树脂包裹技术提高量子点稳定性等。如图15所示，Woo等利用含巯基的有机硅树脂大分子配体修饰量子点，其光学特性（PL发射光谱和量子点效率等）相比油酸（OA）配体的量子点几乎一致，杂化的树脂大分子配体提供了足够厚的保护壳层，从而阻挡水/氧等的侵蚀。实验证明，即使在18.5%浓度的盐酸溶液中浸泡30 min依然能保持68%的发光强度，而对比组量子点发光强度急速降低并随之彻底淬灭［47］。这样可以使用低阻隔等级，如WVTR等级从10-3~10-4 g·m-2·day-1降低到10-1 g·m-2·day-1或者更低，从而可以大幅降低成本。10.37188/CJLCD.2022-0365.F015图15（a）含巯基的有机硅树脂大分子配体修饰量子点制备杂化膜示意图；（b）含巯基的有机硅树脂大分子配体合成示意图［47］。Fig.15（a） Schematic of the preparation of QD/OS hybrid films； （b） Schematic illustration for the synthesis of thiol-containing polymeric OS ligands （TMP371）［47］.6.3　低重金属化随着各国环保政策的加严，低重金属化趋势已出现，市场主流产品也向InP或者低Cd化（小于1×10-4的RoHS标准）发展。6.4　超薄化随着显示技术的发展，各种显示设备都向薄型化发展，量子点膜作为重要显示部件，相应地也向薄型化发展，这给精密涂布和基材外观控制提出较大挑战，如果做好产品管控将大幅提升产品竞争力。6.5　高遮光及高耐强蓝光化随着Mini LED逐渐应用到背光产品中［48］，相应的配套量子点膜也要适应变化，逐渐向高耐蓝光和灯影遮蔽性上发展。相应的技术实现方式通过提高量子点耐光性以及提高膜内雾度的方式实现。6.6　量子点显示健康化研究探索有研究表明，均衡的RGB量子点光谱可以大幅提升显示设备的舒适度［49］，降低实际亮度来提高视感亮度［50］。通过对比YAG荧光粉电视和使用量子点光转换膜的量子点电视，根据Kaiser模型与Nayatani模型分析纯色实验以及观看者亮度感知实验，结果表明量子点电视具有更为显著的H-K效应，其感知亮度明显高于传统YAG电视。同时，在相同感知亮度下，高色域的量子点电视更受欢迎，并且喜好趋势将随着亮度的增加而增加［50］。因此，量子点电视在同等感知亮度下，物理亮度更低且画面鲜艳程度更受用户喜爱，不仅提升了用户体验且达到了健康显示的目的。6.7　新膜材产品形式根据特定化市场需求，已有基于冷白光源的低浓度红绿量子点膜产品和基于蓝、红光源的绿色量子点膜产品等出现。另外，值得一提的是，随着量子点扩散板技术的逐渐成熟［51］，采用高温挤出成型的工艺直接生产量子点膜片的方式也逐渐成为发展方向之一。直接成型的方式具有超薄化（50 μm）、成本低廉、设计自由度高及生产工艺简单等优点。但其固有的高温（200 ℃）工艺制程对量子点材料及其封装方式提出了更高要求。基于量子点膜形式，后续会有丰富多样的产品开发出来。7 结论本文总结了量子点膜的技术和市场现状及发展趋势，详细介绍了量子点膜结构、对应功能特性以及相关技术发展和市场发展情况，其将色域典型值从传统的72% NTSC提高到100% NTSC以上，显示色彩更加丰富多彩，让液晶显示发展进入全新阶段。本文在量子点膜的国内外标准研制、目前相关技术发展趋势方面也做了总结，指出多功能化复合膜和低成本低重金属化为重要发展趋势，其显著特点是将高成本的阻隔膜替换为低阻隔等级的PET，WVTR等级由10-3~10-4 g·m-2·day-1降低到10-1 g·m-2·day-1甚至更低。另外，薄型化及高遮光和高耐强蓝光化以及助力健康显示也是重要发展方向。