致晶科技：创新性钙钛矿量子点材料应用开拓者

孙晓霞

近年来，量子点（Quantum Dot）作为可解决液晶显示器色彩表现性的技术而备受关注，并引起全球主要显示企业对量子点技术的争夺战。量子点是半径小于或接近于激子波尔半径的半导体纳米晶体，其独特的性质基于它自身的量子效应。当颗粒尺寸进入纳米量级时，尺寸限域将引起一系列特殊效应，派生出纳米体系特有的低微物性，展现出不同于其他宏观材料的物理化学性质。例如，量子点尺寸效应在显示领域的应用，能够通过精准控制量子点的不同尺寸，量子点材料在受到外来能量激发后，能够发出对应波长的光，从而显示出非常纯的RGB三原色。目前，随着量子点显示技术的发展，基于量子点背光源技术的液晶显示器件（LCD）已经走向商业化应用，并成为未来LCD电视的升级标配。其中，量子点材料的选择、设计及制备、量子点膜的生产成为产业链环节中价值量最高、技术壁垒最高的环节。目前，仅少数企业掌握相关技术及核心专利。

2015年，北京理工大学材料学院教授钟海政在国际知名期刊ACS Nano上发表论文，全球范围内首次报道了高效率发光的杂化钙钛矿量子点以及光学膜材料。这一报道在全球学术界引发轰动，也受到了工业界的广泛关注。基于上述钙钛矿量子点团队的一系列研究成果，2016年7月12日致晶科技（北京）有限公司（以下简称“致晶科技”）成立，这家新成立的科技公司致力于钙钛矿量子点材料的产业化及其应用技术研究，成为这一领域新的开拓者。

解决技术难题 实现产业应用

致晶科技副总经理江峰在采访中自豪地说道，致晶科技不仅凝聚了领域内顶级的技术团队，而且拥有独家材料应用技术，同时还有着产品的先发优势。致晶科技是定位于技术开发的平台性公司，其主要功能是提供原创性的应用技术。钙钛矿量子点作为一种高性能光电材料，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。但是，其在水气环境下稳定性非常差，这在很大程度上阻碍了它的实际应用。为此，致晶科技的技术团队率先提出“钙钛矿+聚合物的复合材料及应用技术”，将不稳定的钙钛矿量子点与特殊聚合物混合后制备复合薄膜。这一方案解决了钙钛矿量子点的稳定性问题，产品可应用于多种场景，在全球范围内独家实现了钙钛矿量子点材料的产业化。

江峰介绍，自成立以来，致晶科技走出了稳扎稳打的推进之路，目前已经完成量产工艺验证的第一个原创应用就是钙钛矿量子点光学膜PQDFTM，正在与客户合作全力推进产品导入工作。2016年12月，试制出幅宽1.25m钙钛矿量子点光学膜中试样品；2017年2月，致晶科技的试样品通过国内某客户的色域、亮度等性能指标测试，符合各项指标要求；2017年4月，成功试制21英寸量子点背光显示器样机；2017年11月，完成全球首款55寸钙钛矿量子点电视样机的制作；2018年7月，完成首家客户的全面测试，各项指标达到要求，开始讨论产品导入；2018年12月致晶科技获得首批样品订单，为规模化出货奠定基础。除了PQDFTM产品以外，致晶科技还在针对OLED/ MicroLED开发下一代钙钛矿量子点打印技术，对基础材料和相应打印工艺的专利布局也已经初步完成，下一步将联合国内OLED/MicroLED厂商开展技术对接工作，力求早日实现钙钛矿量子点打印技术的产品级应用。

作为一家以科技创新为驱动的新型公司，致晶科技不断开拓创新，在创新创业道路上硕果累累，战功赫赫，捷报频传。如在“纳米之星”创新创业大赛、“燕山杯”新材料创新创业大赛、第七届中国创新创业大赛国际第3代半导体专业赛等众多赛事中，致晶科技取得优异成绩，荣获不菲奖项。这些不俗的表现，也为致晶科技获得资本支持，从而加速钙钛矿量子点的实际应用带来了积极效果。

看好市场前景 掌握价格主权

江峰表示，钙钛矿量子点产业是一个拥有广阔市场前景的朝阳产业。钙钛矿量子点材料在显示应用市场的技术壁垒高，市场增长率也高，这一市场属于蓝海市场；在太阳能应用市场和锂电隔膜应用市场，其特点为技术壁壘高，市场空间大。有相关机构预测了量子点材料在显示领域、太阳能领域、锂电隔膜领域的市场规模：显示领域2018年的市场规模为35亿元，2023年的规模为200亿元；太阳能领域2018年的市场规模为200亿元，2023年的规模为270亿元；锂电隔膜领域2018年的市场规模为130亿元，2023年的规模为200亿元。这一预测足见市场规模的巨大。

显示产业，无疑是钙钛矿量子点材料最为突出的应用领域之一。致晶科技的钙钛矿量子点光学膜PQDFTM，可替代现有扩散膜，实现高色彩纯度、高对比度、低功耗、防蓝光等效果，主要用于高端、柔性、可穿戴显示器等。相比于传统量子点光学膜，钙钛矿量子点光学膜采用了全新的生产工艺，避免了量子点合成工艺中存在的诸多问题，使材料利用率接近100%，有效降低生产成本。同时，由于不含欧盟严格限制的重金属镉，钙钛矿量子点光学膜PQDFTM完全满足《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》（RoHS）标准，是下一代无镉量子点光学膜的首选。

对于钙钛矿量子点在太阳能领域和锂电隔膜领域，致晶科技也进行了积极的开发探索。将钙钛矿量子点制备的太阳能紫外转光膜与太阳能电池盖板结合，可以实现电池效率提升、防紫外线老化等效果，这一产品可应用于太阳能电站；钙钛矿聚合物复合材料应用于高端动力电池锂电隔膜，在高能量密度条件下，可以实现隔膜低收缩率，提升热稳定性、对电导率有明显提升效果，有效补齐了高能量密度电池隔膜短板。钙钛矿量子点在太阳能和锂电隔膜等领域的应用，很好地解决了这些行业的痛点。

对于致晶科技的核心优势，江峰信心满满：“我们的颠覆性‘原位制备技术，将量子点合成与薄膜制备合二为一，可以一步完成薄膜制造，大幅降低了生产成本，将定价话语权掌握在自己手里。”据介绍，致晶科技已与合肥某公司合作，双方发挥各自优势，使致晶科技的核心材料与技术工艺在其产线上成功落地。

布局知识产权 规划未来发展

致晶科技以技术开发为主，对外输出技术，同时设立全资子公司承载具体产品的开发与生产，并对复合材料配方具有很强的控制力，能够很好地整合产业资源。作为一家以原创技术开发为使命、轻资产研发型的高科技公司，致晶科技从成立之初就非常重视知识产权的战略布局。

江峰坦言，致晶科技深知在显示行业中，知识产权的价值非常巨大。大多数核心专利技术都掌握在国外厂商手中。尽管国内厂商近些年来都大力开展知识产权建设，但真正具有原创性的核心专利还需要通过海外授权才能使用，这也是制约我国科技产业发展的瓶颈。为此，致晶科技力争在技术发展初期就完善专利结构，形成有效的保护体系。具体来说，致晶科技在最基础的钙钛矿量子点材料方面布局了材料的合成、复合、掺杂调控等几大方向的知识产权；在材料的加工工艺上，着重布局了涂覆和打印2大方面；在应用方面，我们在6个主要应用方向上均有涉及，尤其在应用前景明确但还未完全实现应用的领域，着重加强了知识产权建设。经过成立几年来的努力，致晶科技在钙钛矿量子点领域形成了20多项专利技术，同时还在以每年10～15项的申请速度，积极开展相关前沿技术的布局，力争在2020年达到50项专利技术。

虽然致晶科技成立仅短短几年，但一路走来，江峰对创业的感悟与体会却颇深。他说，创业是一个艰难求生的过程，相信是每一个创业者都体会过2个最大的困难：资金和客户。对于创业公司来说，资金永远是不够的。人员、设备、原材料、日常管理等等方面都会产生各种各样的开支，预算做的再好可能也会出现意想不到的支出，从而干扰公司的发展规划。在客户对接方面，对于致晶科技，一方面是初期沒有合适的客户对接窗口，另外一方面前期也出现过没有准确把握客户需求、在产品开发过程中没能有效解决客户关注，从而拖延产品开发进度的问题。当然，在后来的发展过程中，致晶科技逐渐意识到，解决这2个困难的核心还是把产品做好，让客户通过产品实现价值最优，从而达到双方共赢的目的。

江峰表示，在未来2～3年，致晶科技将专注显示领域，将光学膜产品推向市场，实现批量销售；同时，将和国内OLED厂商紧密合作，开发钙钛矿量子点彩膜的打印技术，提升OLED良率。另外，在资源配置允许的情况下，致晶科技还将兼顾钙钛矿量子点在其他领域的应用开发，争取实现相关产品应用的小样和小批量出货。对于更远的将来，江峰信心十足，他说，致晶科技经历了从成立至今蕴育酝酿的种子期，力争要将钙钛矿量子点技术领域中的全球领跑者地位一直保持下去，迎来茁壮扎根的发芽期、枝繁叶茂的成长期。