工程灯厂？量子点：IDTechEx讲述讨论LED照明的希望，挑战和未来

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量子点：IDTechEx讲述讨论LED照明的希望，挑战和未来

2022-04-09    

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　　波士顿，2022年4月8日，美通社/-首先，我们必须问一下量子点在LED照明中可以带来什么价值?在一样平常照明中，QD可以同时实现高功效和高CRI(显色指数)值。总体而言，提高CRI的功效价值异常高。

IDTechEx讲述“ 2022-2030年量子点质料和手艺：趋势，市场，介入者”讨论了LED照明的希望，挑战和QD(www.IDTechEx.com/QD)

　　2022年，欧司朗推出了具有片上QD的LED灯，以90 CRI到达173lm / W。Lumileds在一年左右之前使用相同的基本QD手艺已经证实了相似的效果。与领先的非QD窄带红色发射器相比，这些情形在CRI 90下的效率提高了约8-10%。这些效果清晰地证实了QD在削弱lm / W功效和CRI(色彩质量的主要指标)之间的取舍方面的乐成。

　　在本文中，IDTechEx的研究总监Khasha Ghaffarzadeh博士讨论了QD在一样平常照明市场中所面临的挑战和远景。本文摘自研究公司的讲述《2022-2030年量子点质料和手艺：趋势，市场，介入者》，其中详细剖析了量子点手艺的价值链及其应用(显示器，传感器，照明，农膜等)。 )。

　　IDTechEx提供全球所有主要介入者的详细和最新谈论。他们在讲述中剖析并强调了所有重大趋势，研究了性能水平和生长趋势，律例，组成转变以及进一步的激进和增量生长要求，以开拓新市场和展示集成模式。

　　该讲述还研究了现有和新兴的应用程序，提供了对当前状态和未来远景的详细评估。在这里，剖析职员思量使用增强膜，LCD，OLED和microLED上的QD彩色滤光片，片上，QLED，照明，NIR / SWIR传感器，农用膜等。该讲述还提供了在质料和应用层面的价值和消费方面的市场展望。

　　挑战性

　　照明中的要害QD颜色为红色。这是由于当前荧光粉的光谱太宽，会重新发射波长超出眼睛敏捷度极限的红光，从而虚耗了该能量。因此，具有所需中央波长的窄红光发射器可以显着提高效率。

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　　一直以来，手艺难题是要找到一种QD质料系统，该系统必须(a)足够稳固以蒙受热和光通量;(b)与现有的荧光粉手艺相比，是尽可能多的嵌入式解决方案，而且(d)包罗毒物含量很少或没有，例如镉。

　　最初，提出并接纳了远程色彩转换器的实现。此处，在LED上一定距离处添加了QD膜以举行颜色转换。显示器中也部署了类似的部署。这本质上是一种制止当前QD手艺稳固性限制的解决方案。然则，这曾经是，也不是一个优雅的解决方案。人们希望实现片上集成，即将QD集成到LED封装中，就像今天集成了荧光粉一样。

　　为了实现片上集成，需要对QD举行高度设计。例如，睁开的量子点可能会履历配体交流，然后发生反映，从而在通常的核-壳结构周围形成珍爱性硅壳。纵然接纳了这种措施，早期产物也只能使用低功率LED，即0.2W。

　　可以合理地预期稳固性会随着时间的推移而改善，从而逐渐打开更高功率品级的市场。这将通过改善单层或多层壳结构(例如ZnO /二氧化硅/ QD)，更好地控制核-壳界面以及最小化氧化和其他检测来推动。

　　确立嵌入式解决方案的要求也很要害，尤其是在缩短产物上市时间方面。这一点稀奇主要，由于红色QD将与其他磷光体夹杂。因此，很难想象仅针对QD的单独夹杂和沉积历程。当前的一流手艺允许QD混入有机硅中，举行涂覆，然后固化。这些QD还将在安装LED封装时使用的尺度焊料回流工艺中幸免。

　　现在，基于镉的量子点是最稳固的。在显示器中，InP尤其通过三星价值链获得了伟大的市场份额，而且大大缩小了与基于镉的QD相比的量子产率和FWHM性能差距。然而，InP量子点对于芯片上的照明条件而言不够稳固。

　　这里的挑战是镉是有毒的。欧盟已经赞成从去年10月最先制止它。然则，现在正在举行新的商议，人们普遍预计它将进一步扩大商议。在照明方面，开发职员有充实的理由辩称，尚无可行的替换方案。这种论点可能会在短期甚至中期赢获胜利。然而，这不是一个永远性的解决方案，这意味着将需要具有足够稳固性的非镉替换品，这为紧要的创新和生长时机指明晰偏向。

　　在显示器尺寸上，片上QD手艺可以将QD直接集成到LCD背光中使用的LED中，从而消除了其他QD膜。由于与尺度荧光粉差异，它可以知足尺寸限制，因此它也是micro-LED手艺的领先者。每个LED的QD浓度可以很高(<5ug / mm2)，然则在整个显示区域上缩放时，它是云云之高(0.08-0.2ug / mm2)。当前，正在就此用例的准确限制举行协商。

　　未来

　　总体而言，照明的蹊径图很明确：首先，在将其扩展到高功率高CRI细分市场之前，先将QD引入低功率高CRI高效LED中。这样一来，它将从保费市场向通俗保费市场扩散。通俗显示QD的价钱比黄色YAG高10倍，但提高CRI所需的价钱与红色氟化物的价钱差异很小。固然，高度设计的弹性片上QD将比许多其他QD要求更高的每公斤价钱。只管LED的每mm2数目很少，但IDTechEx展望该市场将变得重大。

　　同时，片上显示QD市场也充满希望。这家全球市场研究公司估量，最早的市场渗透将从2022年终或2023年头最先。在LED照明LCD中，可以预推测异常乐成和超窄带PSF红色荧光粉的猛烈竞争。

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