液晶面板技術(shù)發(fā)展前景有限，為了不讓AMOLED面板技術(shù)不斷超前，越來越多業(yè)者選擇在高階產(chǎn)品導(dǎo)入量子點(diǎn)技術(shù)方案，透過量子點(diǎn)技術(shù)進(jìn)而擴(kuò)增液晶面板的特性表現(xiàn)，甚至在Apple公司已針對量子點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域取得多項(xiàng)專利，更讓量子點(diǎn)面板技術(shù)方案未來發(fā)展備受市場期待。
檢視液晶螢?zāi)坏募夹g(shù)架構(gòu)，背光設(shè)計(jì)一直是LCD的關(guān)鍵設(shè)計(jì)，優(yōu)秀的背光與背光源頻譜效果大體上就左右一片液晶屏幕的成像品質(zhì)水準(zhǔn)！而目前常見具成本優(yōu)勢的液晶螢?zāi)淮蠖嗖捎酶吡炼人{(lán)光LED、搭配封裝材料添加螢光粉的方式獲得接近白光的背光效果，實(shí)際上這種作法雖具備低成本效益，但也因?yàn)槿狈φ鎸?shí)紅光/綠光混合光源讓面板的顯色能力因此受限，至于新穎的量子點(diǎn)(Quantum Dot)面板科技目前最大的效益在于以藍(lán)光背光為基礎(chǔ)精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換取得紅光/綠光背光需求，進(jìn)而擴(kuò)展LCD面板的顯色能力。
透過材料科技改善奈米技術(shù)讓光學(xué)材料特性更突出
以量子點(diǎn)面板技術(shù)觀察，一般來說把長、寬、高限制在100nm以下的材料都可以達(dá)到量子點(diǎn)或是奈米粒子，而多數(shù)產(chǎn)業(yè)會熱衷于開發(fā)奈米材料的關(guān)鍵在于，因?yàn)槿缭谝痪S條件下的100nm以下可以稱之為量子井(或稱奈米薄膜)、二維條件在100nm以下可以稱為奈米線，因?yàn)槠洳牧蠁挝怀叽鐦O小，因此材料的表面積相對也較原始材料設(shè)計(jì)比例較顯得更大許多，因?yàn)槊娣e相對較大、特性作用速度或表現(xiàn)更顯著，材料本身的特性也可因此獲得大幅優(yōu)化。
基本上若將材料制作成量子點(diǎn)尺寸，因?yàn)殡娮尤菀资艿接绊戇M(jìn)而改變能階，而在電子發(fā)聲與電洞結(jié)合過程附帶產(chǎn)生的光能量強(qiáng)度，被實(shí)驗(yàn)證實(shí)會與量子點(diǎn)的尺寸大型呈現(xiàn)正比影響其表現(xiàn)特性，也就是說若要控制量子點(diǎn)的光能量強(qiáng)度，只要產(chǎn)制特定量子點(diǎn)大小的材料就能控制對應(yīng)物理效應(yīng)發(fā)出的光量波長。簡而言之，當(dāng)量子點(diǎn)直徑越大材料激發(fā)的光波長就接近偏紅；而當(dāng)量子點(diǎn)直徑越小、材料激發(fā)的光波長越小、材料可取得偏藍(lán)的光，我們可以這么說，透過材料控制不同直徑的量子點(diǎn)材料設(shè)計(jì)，在理想狀態(tài)下，甚至可以在材料上制造接近自然光的連續(xù)光譜效果。
量子點(diǎn)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)多但量產(chǎn)仍有技術(shù)、成本瓶頸待突破雖說量子點(diǎn)技術(shù)若能掌握，應(yīng)可制造出具自然光效果的背光模組，但實(shí)際上制造達(dá)到量子點(diǎn)的半導(dǎo)體材料其實(shí)相當(dāng)困難，目前多半采用硒化鎘(CdSe)、氧化鋅(ZnO)搭配藍(lán)光LED照射于量子點(diǎn)材料上進(jìn)而產(chǎn)生紅/綠光效果，相關(guān)制程優(yōu)化與成本優(yōu)化仍需更多開發(fā)資源投入。而整合量子點(diǎn)材料技術(shù)的LCD面板設(shè)計(jì)方案，目前已有多種技術(shù)方案，常見的為以量子點(diǎn)技術(shù)來取代藍(lán)光LED光學(xué)封裝材料中的黃色螢光粉，使用On-Chip制程將量子點(diǎn)材料與藍(lán)光LED封裝在一起，另一種是將材料配置于光學(xué)管材中，以背光源銜接光學(xué)管材讓背光與量子點(diǎn)材料作用后取得的光源，作用于面板背光設(shè)計(jì)上，第三種即將背光的光學(xué)材料擴(kuò)散膜改用量子點(diǎn)技術(shù)制作。
現(xiàn)有發(fā)展量子點(diǎn)技術(shù)方案的業(yè)者，有Nanoco、Nanosys、QD Vision等，其中Nanosys已與國際材料大廠3M合作，開發(fā)On-Surface方案的背光擴(kuò)散膜光學(xué)材料概念產(chǎn)品，此為QDEF(Quantum Dot Enhancement Film)技術(shù)方案，實(shí)際的產(chǎn)品材料由于量子點(diǎn)材料容易受環(huán)境影響導(dǎo)致QDEF材料壽命縮短，因此在3M技術(shù)方案中利用自家光學(xué)材料包覆保護(hù)QDEF的量子點(diǎn)材料，借此延長QDEF模組的使用壽命，而Apple所評估的量子點(diǎn)面板技術(shù)，據(jù)聞也是以QDEF方案為主。另外平面電視大廠Sony則傾向在背光與面板之間置入量子點(diǎn)光學(xué)材料，以O(shè)n-Edge方式整合優(yōu)化背光品質(zhì)，相關(guān)導(dǎo)入量子點(diǎn)技術(shù)方案的顯示器也使用Triluminos系列型號搶攻市場。
量子點(diǎn)材料科技趨于實(shí)用化成為液晶面板產(chǎn)品差異化關(guān)鍵量子點(diǎn)液晶屏幕技術(shù)，除了是相關(guān)面板業(yè)者與韓系A(chǔ)MOLED技術(shù)對抗的關(guān)鍵技術(shù)外，在液晶面板或電視影音設(shè)備市場，液晶顯示器已是高度成熟、標(biāo)準(zhǔn)化的零組件，相關(guān)廠商很難找到產(chǎn)品差異化的設(shè)計(jì)方案，而近期備受熱議的量子點(diǎn)技術(shù)，即是可在面板技術(shù)趨于同質(zhì)化的現(xiàn)況下，透過背光方案優(yōu)化下、凸顯產(chǎn)品差異化的關(guān)鍵重點(diǎn)。
目前已有多家業(yè)者在消費(fèi)性電子產(chǎn)品導(dǎo)入量子點(diǎn)的廣色域顯示面板技術(shù)，例如2013年推出的Kindle Fire的HDX電子書產(chǎn)品所使用的小屏幕面板、與Sony Triluminos系列液晶電視，均為前祈導(dǎo)入量子點(diǎn)廣色域技術(shù)的LCD液晶面板產(chǎn)品。即便目前量子點(diǎn)技術(shù)，可以透過換用擴(kuò)散膜或是變更背光設(shè)計(jì)導(dǎo)入現(xiàn)有的消費(fèi)性產(chǎn)品液晶面板應(yīng)用中，但實(shí)際上要使量子點(diǎn)廣色域技術(shù)大量被新產(chǎn)品采用，其實(shí)還有相當(dāng)多技術(shù)瓶頸需要克服。
首先，早期量子點(diǎn)廣色域技術(shù)在關(guān)鍵元件上仍有含鎘問題存在，因?yàn)殒k會造成產(chǎn)品廢棄或回收衍生之環(huán)境污染問題，面對全球環(huán)保意識抬頭，也會導(dǎo)致量子點(diǎn)螢?zāi)患夹g(shù)導(dǎo)入受到質(zhì)疑，另外是目前量子點(diǎn)廣色域技術(shù)的關(guān)鍵材料取得成本仍高，相關(guān)技術(shù)的專利掌握在僅數(shù)家業(yè)者手上，專利授權(quán)或使用專利材料都會導(dǎo)致相關(guān)制品的成本過于高昂，使產(chǎn)品的終端售價(jià)競爭力降低。
韓系業(yè)者積極投入材料研發(fā)Apple搶著注冊相關(guān)專利由于量子點(diǎn)廣色域顯示技術(shù)關(guān)鍵的擴(kuò)散膜方案，可望在未來顯示技術(shù)上成為關(guān)鍵組件，也吸引多家關(guān)鍵材料業(yè)者積極開發(fā)相關(guān)材料，例如韓國的Samsung、LG、Sangbo、LMS、Hanwha、SKC-Haas等公司積極開發(fā)對應(yīng)材料，只要投入量子點(diǎn)廣色域技術(shù)所需的關(guān)鍵材料業(yè)者增加，透過市場競爭或許可讓具備量子點(diǎn)技術(shù)的擴(kuò)散膜或是相關(guān)組件成本更低，屆時(shí)也能為量子點(diǎn)廣色域技術(shù)屏幕的終端售價(jià)更為合宜。
除韓系顯示器或材料科技業(yè)者積極投入量子點(diǎn)廣色域技術(shù)研發(fā)外，消費(fèi)性電子產(chǎn)品大廠Apple也積極投入量子點(diǎn)相關(guān)顯示技術(shù)，尤其是與Apple相關(guān)消費(fèi)性電子產(chǎn)品、筆電、桌上型電腦整合的可能性，Apple青睞量子點(diǎn)技術(shù)的關(guān)鍵在于，相較于傳統(tǒng)的螢光材料，量子點(diǎn)技術(shù)方案具螢光亮度強(qiáng)、發(fā)光穩(wěn)定性佳，與運(yùn)用單一波長之紫外線光源就能激發(fā)多種波長光波的材料特性，因?yàn)槠涔獠芍貜?fù)被激發(fā)、螢光時(shí)效持久可讓顯示器應(yīng)用的背光品質(zhì)大幅提升，讓極為講究顯示品質(zhì)的Apple相關(guān)產(chǎn)品有了極大的導(dǎo)入效益。例如Apple近期申請獲得的量子點(diǎn)應(yīng)用相關(guān)專利中，就已將量子點(diǎn)技術(shù)作為強(qiáng)化顯示器呈現(xiàn)效果的重點(diǎn)技術(shù)關(guān)鍵，該專利為運(yùn)用側(cè)光式設(shè)計(jì)之藍(lán)光LED做為背光源，再搭配導(dǎo)光板( Light Guide Panel；LGP)與量子點(diǎn)強(qiáng)化膜(Quantum Dot Enhancement Film；QDEF)組合，而在QDEF量子點(diǎn)強(qiáng)化膜中設(shè)置紅光/綠光量子點(diǎn)螢光粉，同時(shí)配置液晶螢?zāi)患扔械牟噬珵V光片、增亮膜(Double Brightness Enhanced Film；DBEF)等。
另Apple還針對量子點(diǎn)廣色域技術(shù)可用的背光光源混合、背光亮度控制、量子點(diǎn)顯示器之微機(jī)電控制開關(guān)設(shè)計(jì)...等技術(shù)申請獲得對應(yīng)專利，從近期Apple取得的量子點(diǎn)相關(guān)專利理解其專利布局，顯示Apple正積極研究量子點(diǎn)技術(shù)導(dǎo)入3C產(chǎn)品的整合可能性，也讓相關(guān)面板、顯示器廠商不得不重視這波量子點(diǎn)廣色域技術(shù)的產(chǎn)品熱潮。