致晶科技：創(chuàng)新性鈣鈦礦量子點(diǎn)材料應(yīng)用開拓者

孫曉霞

近年來，量子點(diǎn)（Quantum Dot）作為可解決液晶顯示器色彩表現(xiàn)性的技術(shù)而備受關(guān)注，并引起全球主要顯示企業(yè)對量子點(diǎn)技術(shù)的爭奪戰(zhàn)。量子點(diǎn)是半徑小于或接近于激子波爾半徑的半導(dǎo)體納米晶體，其獨(dú)特的性質(zhì)基于它自身的量子效應(yīng)。當(dāng)顆粒尺寸進(jìn)入納米量級時(shí)，尺寸限域?qū)⒁鹨幌盗刑厥庑?yīng)，派生出納米體系特有的低微物性，展現(xiàn)出不同于其他宏觀材料的物理化學(xué)性質(zhì)。例如，量子點(diǎn)尺寸效應(yīng)在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠通過精準(zhǔn)控制量子點(diǎn)的不同尺寸，量子點(diǎn)材料在受到外來能量激發(fā)后，能夠發(fā)出對應(yīng)波長的光，從而顯示出非常純的RGB三原色。目前，隨著量子點(diǎn)顯示技術(shù)的發(fā)展，基于量子點(diǎn)背光源技術(shù)的液晶顯示器件（LCD）已經(jīng)走向商業(yè)化應(yīng)用，并成為未來LCD電視的升級標(biāo)配。其中，量子點(diǎn)材料的選擇、設(shè)計(jì)及制備、量子點(diǎn)膜的生產(chǎn)成為產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中價(jià)值量最高、技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)。目前，僅少數(shù)企業(yè)掌握相關(guān)技術(shù)及核心專利。

2015年，北京理工大學(xué)材料學(xué)院教授鐘海政在國際知名期刊ACS Nano上發(fā)表論文，全球范圍內(nèi)首次報(bào)道了高效率發(fā)光的雜化鈣鈦礦量子點(diǎn)以及光學(xué)膜材料。這一報(bào)道在全球?qū)W術(shù)界引發(fā)轟動(dòng)，也受到了工業(yè)界的廣泛關(guān)注。基于上述鈣鈦礦量子點(diǎn)團(tuán)隊(duì)的一系列研究成果，2016年7月12日致晶科技（北京）有限公司（以下簡稱“致晶科技”）成立，這家新成立的科技公司致力于鈣鈦礦量子點(diǎn)材料的產(chǎn)業(yè)化及其應(yīng)用技術(shù)研究，成為這一領(lǐng)域新的開拓者。

解決技術(shù)難題 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

致晶科技副總經(jīng)理江峰在采訪中自豪地說道，致晶科技不僅凝聚了領(lǐng)域內(nèi)頂級的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，而且擁有獨(dú)家材料應(yīng)用技術(shù)，同時(shí)還有著產(chǎn)品的先發(fā)優(yōu)勢。致晶科技是定位于技術(shù)開發(fā)的平臺性公司，其主要功能是提供原創(chuàng)性的應(yīng)用技術(shù)。鈣鈦礦量子點(diǎn)作為一種高性能光電材料，可廣泛應(yīng)用于顯示、照明、太陽能電池、光電探測器、儲能電池等領(lǐng)域。但是，其在水氣環(huán)境下穩(wěn)定性非常差，這在很大程度上阻礙了它的實(shí)際應(yīng)用。為此，致晶科技的技術(shù)團(tuán)隊(duì)率先提出“鈣鈦礦+聚合物的復(fù)合材料及應(yīng)用技術(shù)”，將不穩(wěn)定的鈣鈦礦量子點(diǎn)與特殊聚合物混合后制備復(fù)合薄膜。這一方案解決了鈣鈦礦量子點(diǎn)的穩(wěn)定性問題，產(chǎn)品可應(yīng)用于多種場景，在全球范圍內(nèi)獨(dú)家實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦量子點(diǎn)材料的產(chǎn)業(yè)化。

江峰介紹，自成立以來，致晶科技走出了穩(wěn)扎穩(wěn)打的推進(jìn)之路，目前已經(jīng)完成量產(chǎn)工藝驗(yàn)證的第一個(gè)原創(chuàng)應(yīng)用就是鈣鈦礦量子點(diǎn)光學(xué)膜PQDFTM，正在與客戶合作全力推進(jìn)產(chǎn)品導(dǎo)入工作。2016年12月，試制出幅寬1.25m鈣鈦礦量子點(diǎn)光學(xué)膜中試樣品；2017年2月，致晶科技的試樣品通過國內(nèi)某客戶的色域、亮度等性能指標(biāo)測試，符合各項(xiàng)指標(biāo)要求；2017年4月，成功試制21英寸量子點(diǎn)背光顯示器樣機(jī)；2017年11月，完成全球首款55寸鈣鈦礦量子點(diǎn)電視樣機(jī)的制作；2018年7月，完成首家客戶的全面測試，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求，開始討論產(chǎn)品導(dǎo)入；2018年12月致晶科技獲得首批樣品訂單，為規(guī)?；鲐浀於ɑA(chǔ)。除了PQDFTM產(chǎn)品以外，致晶科技還在針對OLED/ MicroLED開發(fā)下一代鈣鈦礦量子點(diǎn)打印技術(shù)，對基礎(chǔ)材料和相應(yīng)打印工藝的專利布局也已經(jīng)初步完成，下一步將聯(lián)合國內(nèi)OLED/MicroLED廠商開展技術(shù)對接工作，力求早日實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦量子點(diǎn)打印技術(shù)的產(chǎn)品級應(yīng)用。

作為一家以科技創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)的新型公司，致晶科技不斷開拓創(chuàng)新，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)道路上碩果累累，戰(zhàn)功赫赫，捷報(bào)頻傳。如在“納米之星”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“燕山杯”新材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、第七屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽國際第3代半導(dǎo)體專業(yè)賽等眾多賽事中，致晶科技取得優(yōu)異成績，榮獲不菲獎(jiǎng)項(xiàng)。這些不俗的表現(xiàn)，也為致晶科技獲得資本支持，從而加速鈣鈦礦量子點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用帶來了積極效果。

看好市場前景 掌握價(jià)格主權(quán)

江峰表示，鈣鈦礦量子點(diǎn)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)擁有廣闊市場前景的朝陽產(chǎn)業(yè)。鈣鈦礦量子點(diǎn)材料在顯示應(yīng)用市場的技術(shù)壁壘高，市場增長率也高，這一市場屬于藍(lán)海市場；在太陽能應(yīng)用市場和鋰電隔膜應(yīng)用市場，其特點(diǎn)為技術(shù)壁壘高，市場空間大。有相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測了量子點(diǎn)材料在顯示領(lǐng)域、太陽能領(lǐng)域、鋰電隔膜領(lǐng)域的市場規(guī)模：顯示領(lǐng)域2018年的市場規(guī)模為35億元，2023年的規(guī)模為200億元；太陽能領(lǐng)域2018年的市場規(guī)模為200億元，2023年的規(guī)模為270億元；鋰電隔膜領(lǐng)域2018年的市場規(guī)模為130億元，2023年的規(guī)模為200億元。這一預(yù)測足見市場規(guī)模的巨大。

顯示產(chǎn)業(yè)，無疑是鈣鈦礦量子點(diǎn)材料最為突出的應(yīng)用領(lǐng)域之一。致晶科技的鈣鈦礦量子點(diǎn)光學(xué)膜PQDFTM，可替代現(xiàn)有擴(kuò)散膜，實(shí)現(xiàn)高色彩純度、高對比度、低功耗、防藍(lán)光等效果，主要用于高端、柔性、可穿戴顯示器等。相比于傳統(tǒng)量子點(diǎn)光學(xué)膜，鈣鈦礦量子點(diǎn)光學(xué)膜采用了全新的生產(chǎn)工藝，避免了量子點(diǎn)合成工藝中存在的諸多問題，使材料利用率接近100%，有效降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，由于不含歐盟嚴(yán)格限制的重金屬鎘，鈣鈦礦量子點(diǎn)光學(xué)膜PQDFTM完全滿足《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》（RoHS）標(biāo)準(zhǔn)，是下一代無鎘量子點(diǎn)光學(xué)膜的首選。

對于鈣鈦礦量子點(diǎn)在太陽能領(lǐng)域和鋰電隔膜領(lǐng)域，致晶科技也進(jìn)行了積極的開發(fā)探索。將鈣鈦礦量子點(diǎn)制備的太陽能紫外轉(zhuǎn)光膜與太陽能電池蓋板結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)電池效率提升、防紫外線老化等效果，這一產(chǎn)品可應(yīng)用于太陽能電站；鈣鈦礦聚合物復(fù)合材料應(yīng)用于高端動(dòng)力電池鋰電隔膜，在高能量密度條件下，可以實(shí)現(xiàn)隔膜低收縮率，提升熱穩(wěn)定性、對電導(dǎo)率有明顯提升效果，有效補(bǔ)齊了高能量密度電池隔膜短板。鈣鈦礦量子點(diǎn)在太陽能和鋰電隔膜等領(lǐng)域的應(yīng)用，很好地解決了這些行業(yè)的痛點(diǎn)。

對于致晶科技的核心優(yōu)勢，江峰信心滿滿：“我們的顛覆性‘原位制備技術(shù)，將量子點(diǎn)合成與薄膜制備合二為一，可以一步完成薄膜制造，大幅降低了生產(chǎn)成本，將定價(jià)話語權(quán)掌握在自己手里?！睋?jù)介紹，致晶科技已與合肥某公司合作，雙方發(fā)揮各自優(yōu)勢，使致晶科技的核心材料與技術(shù)工藝在其產(chǎn)線上成功落地。

布局知識產(chǎn)權(quán) 規(guī)劃未來發(fā)展

致晶科技以技術(shù)開發(fā)為主，對外輸出技術(shù)，同時(shí)設(shè)立全資子公司承載具體產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)，并對復(fù)合材料配方具有很強(qiáng)的控制力，能夠很好地整合產(chǎn)業(yè)資源。作為一家以原創(chuàng)技術(shù)開發(fā)為使命、輕資產(chǎn)研發(fā)型的高科技公司，致晶科技從成立之初就非常重視知識產(chǎn)權(quán)的戰(zhàn)略布局。

江峰坦言，致晶科技深知在顯示行業(yè)中，知識產(chǎn)權(quán)的價(jià)值非常巨大。大多數(shù)核心專利技術(shù)都掌握在國外廠商手中。盡管國內(nèi)廠商近些年來都大力開展知識產(chǎn)權(quán)建設(shè)，但真正具有原創(chuàng)性的核心專利還需要通過海外授權(quán)才能使用，這也是制約我國科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。為此，致晶科技力爭在技術(shù)發(fā)展初期就完善專利結(jié)構(gòu)，形成有效的保護(hù)體系。具體來說，致晶科技在最基礎(chǔ)的鈣鈦礦量子點(diǎn)材料方面布局了材料的合成、復(fù)合、摻雜調(diào)控等幾大方向的知識產(chǎn)權(quán)；在材料的加工工藝上，著重布局了涂覆和打印2大方面；在應(yīng)用方面，我們在6個(gè)主要應(yīng)用方向上均有涉及，尤其在應(yīng)用前景明確但還未完全實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的領(lǐng)域，著重加強(qiáng)了知識產(chǎn)權(quán)建設(shè)。經(jīng)過成立幾年來的努力，致晶科技在鈣鈦礦量子點(diǎn)領(lǐng)域形成了20多項(xiàng)專利技術(shù)，同時(shí)還在以每年10～15項(xiàng)的申請速度，積極開展相關(guān)前沿技術(shù)的布局，力爭在2020年達(dá)到50項(xiàng)專利技術(shù)。

雖然致晶科技成立僅短短幾年，但一路走來，江峰對創(chuàng)業(yè)的感悟與體會卻頗深。他說，創(chuàng)業(yè)是一個(gè)艱難求生的過程，相信是每一個(gè)創(chuàng)業(yè)者都體會過2個(gè)最大的困難：資金和客戶。對于創(chuàng)業(yè)公司來說，資金永遠(yuǎn)是不夠的。人員、設(shè)備、原材料、日常管理等等方面都會產(chǎn)生各種各樣的開支，預(yù)算做的再好可能也會出現(xiàn)意想不到的支出，從而干擾公司的發(fā)展規(guī)劃。在客戶對接方面，對于致晶科技，一方面是初期沒有合適的客戶對接窗口，另外一方面前期也出現(xiàn)過沒有準(zhǔn)確把握客戶需求、在產(chǎn)品開發(fā)過程中沒能有效解決客戶關(guān)注，從而拖延產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度的問題。當(dāng)然，在后來的發(fā)展過程中，致晶科技逐漸意識到，解決這2個(gè)困難的核心還是把產(chǎn)品做好，讓客戶通過產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)價(jià)值最優(yōu)，從而達(dá)到雙方共贏的目的。

江峰表示，在未來2～3年，致晶科技將專注顯示領(lǐng)域，將光學(xué)膜產(chǎn)品推向市場，實(shí)現(xiàn)批量銷售；同時(shí)，將和國內(nèi)OLED廠商緊密合作，開發(fā)鈣鈦礦量子點(diǎn)彩膜的打印技術(shù)，提升OLED良率。另外，在資源配置允許的情況下，致晶科技還將兼顧鈣鈦礦量子點(diǎn)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)，爭取實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用的小樣和小批量出貨。對于更遠(yuǎn)的將來，江峰信心十足，他說，致晶科技經(jīng)歷了從成立至今蘊(yùn)育醞釀的種子期，力爭要將鈣鈦礦量子點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域中的全球領(lǐng)跑者地位一直保持下去，迎來茁壯扎根的發(fā)芽期、枝繁葉茂的成長期。