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利亞德與賽富樂(lè)斯聯(lián)合發(fā)布《量子點(diǎn)(QD-mLED)直顯解決方案白皮書(shū)》
2024年8月29日，利亞德光電股份有限公司（Leyard Optoelectronic Co., Ltd.）與賽富樂(lè)斯半導(dǎo)體科技有限公司（Saphlux, Inc.）聯(lián)合發(fā)布《量子點(diǎn)（QD-mLED）直顯解決方案白皮書(shū)》。
前言：
量子點(diǎn)是當(dāng)前顯示科技中非常優(yōu)秀的色彩表現(xiàn)材料。市面上傳統(tǒng)LED直顯的色域極限是Rec. 2020標(biāo)準(zhǔn)的88%，傳統(tǒng)的液晶（LCD）顯示的色域極限是Rec. 2020標(biāo)準(zhǔn)的97.3% （CIE1976）1，而量子點(diǎn)材料產(chǎn)生的單色光幾乎可以覆蓋人眼看到的所有自然界色彩，并且能夠提供更飽和的顏色，因此可以達(dá)到100%的Rec. 2020色域范圍覆蓋2。
圖1 量子點(diǎn)LED全彩顯示色域范圍與Rec. 2020標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比示意圖3
量子點(diǎn)（Quantum Dots）是一類具有獨(dú)特光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)的半導(dǎo)體納米晶體，同時(shí)也是一種光致發(fā)光材料。2023年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了孟吉·巴文迪（Moungi G. Bawendi）、路易斯·布魯斯（Louis E. Brus）和阿列克謝·葉基莫夫（Aleksey Yekimov），以表彰他們“發(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)”的貢獻(xiàn)4。
量子點(diǎn)的最獨(dú)特之處在于其發(fā)光波長(zhǎng)與特性取決于粒徑尺寸，其直徑通常在2到10納米之間。由于其量子限制效應(yīng)，量子點(diǎn)的電子和空穴在三個(gè)維度上被限制，從而導(dǎo)致它們的能帶結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)顯著不同。尺寸較小的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)射較短波長(zhǎng)的光（例如藍(lán)光），而尺寸較大的量子點(diǎn)則會(huì)發(fā)射較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光（例如紅光）。這種尺寸依賴的發(fā)光特性使得量子點(diǎn)在顯示技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用，例如量子點(diǎn)作為背光的QD-LCD顯示器，量子點(diǎn)使其能夠提供更寬廣的色域5。
量子點(diǎn)技術(shù)的影響力仍在不斷擴(kuò)展，量子點(diǎn)發(fā)光二極管、光電探測(cè)器、生物熒光標(biāo)記技術(shù)的進(jìn)步，以及量子點(diǎn)激光器和量子計(jì)算機(jī)的巨大應(yīng)用前景，充分展示了量子點(diǎn)對(duì)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的迅速推動(dòng)作用。
2010年代是量子點(diǎn)顯示技術(shù)的初步商業(yè)化階段。三星、索尼等主要廠商紛紛推出基于量子點(diǎn)技術(shù)的電視產(chǎn)品，利用量子點(diǎn)背光技術(shù)顯著提高了液晶顯示器（LCD）的色域和亮度6。
進(jìn)入2020年代，量子點(diǎn)顯示技術(shù)繼續(xù)快速發(fā)展。研究重點(diǎn)包括自發(fā)光量子點(diǎn)顯示器（QLED）以及OLED藍(lán)光結(jié)合的光轉(zhuǎn)換量子點(diǎn)直顯（QD-OLED）等等。同時(shí)，量子點(diǎn)技術(shù)也被引入柔性顯示器和可穿戴設(shè)備，推動(dòng)顯示技術(shù)進(jìn)入新紀(jì)元7。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，量子點(diǎn)產(chǎn)品仍然面臨高光強(qiáng)下可靠性差和小尺寸下轉(zhuǎn)換效率低的限制。因此，目前它們主要應(yīng)用于背光和OLED等低光強(qiáng)產(chǎn)品，無(wú)法完全展現(xiàn)其在色彩等方面的優(yōu)勢(shì)，尚未能真正成為直顯產(chǎn)品。
基于獨(dú)家的納米孔量子點(diǎn)（NPQD®）技術(shù)，賽富樂(lè)斯半導(dǎo)體科技有限公司（Saphlux, Inc.）首次實(shí)現(xiàn)了量子點(diǎn)直顯產(chǎn)品的突破。公司創(chuàng)造性地將Mini/Micro-LED芯片與量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換層原位集成（in-situ integration），并于2023年正式量產(chǎn)基于該技術(shù)的R系列量子點(diǎn)芯片。納米孔結(jié)構(gòu)是量子點(diǎn)材料的天然容器，在提供充分有效光徑的同時(shí)，為量子點(diǎn)材料提供保護(hù)，為可靠性提供保障，是目前效率、量產(chǎn)可行性領(lǐng)先的量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換方案8。其轉(zhuǎn)換效率是傳統(tǒng)量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換方案的三倍，可靠性提升兩個(gè)數(shù)量級(jí)【圖2】。基于R系列量子點(diǎn)芯片，利亞德光電股份有限公司（Leyard Optoelectronic Co., Ltd.）與賽富樂(lè)斯共同研發(fā)了量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品，將量子點(diǎn)直顯產(chǎn)品正式推向市場(chǎng)。自2024年起，Mini/Micro-LED自發(fā)光（直顯）量子點(diǎn)直顯大屏正式開(kāi)啟商業(yè)化進(jìn)程，引領(lǐng)量子點(diǎn)顯示科技進(jìn)入新時(shí)代。
圖2 納米孔量子點(diǎn)（NPQD®）與量子點(diǎn)膜色轉(zhuǎn)換效率對(duì)比數(shù)據(jù)9
一、量子點(diǎn)直顯屏優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)總覽
表1 量子點(diǎn)直顯屏優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)總覽
二、量子點(diǎn)直顯屏優(yōu)勢(shì)詳解
可視角度
可視角度是衡量任何商顯屏幕優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。考慮到此類屏幕的應(yīng)用場(chǎng)景，如會(huì)議室、演出場(chǎng)館、展廳和商業(yè)中心等，通常人員眾多且位置分散，需要從不同角度同時(shí)觀看屏幕。因此，屏幕需要具有足夠大的可視角度，并保證各角度觀看的畫(huà)面色彩與亮度一致。
對(duì)于傳統(tǒng)直顯屏而言，在不同視角，尤其是大視角下保持色彩一致，色準(zhǔn)依舊是最主要的挑戰(zhàn)之一。由于傳統(tǒng)直顯屏通常采用磷化鋁銦鎵紅光芯片，與氮化鎵材料的藍(lán)綠光芯片不同，材質(zhì)自身折射率等性質(zhì)不同導(dǎo)致了芯片層級(jí)的出光角度差異10。整屏顯示效果表明，傳統(tǒng)磷化鋁銦鎵紅光芯片在大角度下亮度不足，導(dǎo)致屏幕整體從大角度觀看時(shí)色彩偏青色。
1.大視角下15倍色準(zhǔn)提升
將量子點(diǎn)直顯屏與封裝配置相同傳統(tǒng)直顯屏進(jìn)行直接對(duì)比測(cè)試時(shí)，在大角度下，量子點(diǎn)直顯屏色溫變化比傳統(tǒng)直顯屏小15倍【圖4】，即顯示的色準(zhǔn)提升了15倍。經(jīng)充分發(fā)揮三色光型一致的優(yōu)勢(shì)，量子點(diǎn)直顯屏水平與垂直可視角皆達(dá)到170?【圖4】。
圖3 大角度下白光畫(huà)面色偏對(duì)比實(shí)拍
圖4 隨角度變化色溫變化值對(duì)比
2.各視角色彩不變
量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品中采用的量子點(diǎn)紅光芯片可以有效解決紅光光型不一致的問(wèn)題。量子點(diǎn)紅光芯片采用了氮化鎵材料的納米孔量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)化層加同材料藍(lán)光LED的色轉(zhuǎn)換方案，制成與藍(lán)綠芯片材料一致的量子點(diǎn)紅光芯片。該紅光芯片與藍(lán)綠結(jié)合后，在量子點(diǎn)直顯屏中，三色芯片光源所散發(fā)的朗伯體光型接近一致【圖5】。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量，在0?（正面視角）、30?、45?、60?、85?所得色溫測(cè)量結(jié)果，量子點(diǎn)直顯屏色溫偏移值均小于傳統(tǒng)直顯屏【表2】 。
圖5 量子點(diǎn)直顯屏三色光型與傳統(tǒng)直顯屏對(duì)比
表2 量子點(diǎn)直顯屏與傳統(tǒng)直顯屏白平衡畫(huà)面下不同角度色溫對(duì)比
色彩表現(xiàn)
Mini/Micro-LED直顯屏具有單顆像素受獨(dú)立控制、自發(fā)光的特性。該特性確保了相較于其他顯示技術(shù)路線如TFT，LCD等的更高對(duì)比度色彩表現(xiàn)。除顯示技術(shù)路線類型、封裝方式及調(diào)試校準(zhǔn)之外，Mini/Micro-LED芯片自身的特性決定了直顯屏色彩表現(xiàn)的上限。量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品中所采用的量子點(diǎn)紅光芯片從本質(zhì)上將直顯屏的色彩表現(xiàn)提升至全新高度。
1.更廣色域
直顯屏需要能夠顯示出廣泛的色域，以滿足高品質(zhì)顯示的需求。
量子點(diǎn)紅光芯片相較于傳統(tǒng)磷化鋁銦鎵紅光芯片具有更飽滿的紅光色點(diǎn)，波長(zhǎng)可達(dá)到超630nm甚至更高，接近Rec. 2020紅光色點(diǎn)范圍。采用該紅光芯片的量子點(diǎn)直顯屏達(dá)成88.8% Rec. 2020色域標(biāo)準(zhǔn)覆蓋【圖6】，高于傳統(tǒng)直顯屏。
圖6 量子點(diǎn)直顯屏色域數(shù)據(jù)
2.紅光一致性更佳
為了保障直顯屏的高色彩一致性，需要所有像素點(diǎn)在不同的工作條件下能顯示出一致的色彩。這包括制作直顯屏用到的不同批次的LED芯片之間的波長(zhǎng)一致性，以及同一屏幕上各個(gè)像素點(diǎn)的色彩一致性。由于LED芯片的生產(chǎn)過(guò)程中存在一些微小的差異，這可能導(dǎo)致顯示屏上出現(xiàn)色差11。
傳統(tǒng)直顯屏中采用的紅光LED材料為磷化鋁銦鎵，與藍(lán)綠LED芯片所采用的氮化鎵材料不同。材料的不同會(huì)導(dǎo)致了芯片發(fā)光波長(zhǎng)隨溫度變化及電流變化的敏感程度不同。量子點(diǎn)作為當(dāng)前非常優(yōu)秀的色彩表現(xiàn)材料，其發(fā)光波長(zhǎng)由自身尺寸決定，具有極高的穩(wěn)定性和均一性12。通過(guò)采用具有納米孔結(jié)構(gòu)的氮化鎵材質(zhì)容納量子點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)色轉(zhuǎn)換層，并將這一色轉(zhuǎn)換層與同材質(zhì)的藍(lán)光LED進(jìn)行芯片上的同位鍵合，量子點(diǎn)紅光芯片顯著提升了量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品的色彩一致性。
研究表明，人眼可以分辨任何大于2nm波長(zhǎng)的微弱色彩變化13。對(duì)于浮動(dòng)超過(guò)4nm的傳統(tǒng)磷化鋁銦鎵紅光而言，人眼可以輕易觀測(cè)到由“深紅”到“淺紅”的細(xì)微區(qū)別，導(dǎo)致整屏色彩不均。經(jīng)由量子點(diǎn)賦能的紅光芯片具有極高的波長(zhǎng)一致性，波長(zhǎng)浮動(dòng)小于2nm【圖7】【圖8】，經(jīng)分選組裝成屏后，整屏波長(zhǎng)浮動(dòng)小于0.2nm，確保屏幕色彩的均勻性及一致性。
圖7 R系列量子點(diǎn)紅光芯片同晶圓300K芯片WLD分布數(shù)據(jù)
圖8 R系列量子點(diǎn)紅光芯片500片晶圓WLD分布數(shù)據(jù)
3.色彩穩(wěn)定性
直顯屏需要在不同的工作條件下（如溫度變化、使用時(shí)間的增加）保持色彩穩(wěn)定。傳統(tǒng)紅光LED芯片的光輸出和色彩隨溫度和時(shí)間變化而產(chǎn)生變化，影響顯示屏的色彩穩(wěn)定性14。
量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品相比于傳統(tǒng)直顯屏對(duì)溫度變化更不敏感，其由開(kāi)機(jī)溫度引起的色彩均一性差異低20%【圖9】【圖10】。
圖9 量子點(diǎn)紅光芯片與GaAs紅光芯片不同溫度下亮度對(duì)比
圖10 量子點(diǎn)紅光芯片與GaAs紅光芯片隨開(kāi)機(jī)時(shí)間亮度衰減對(duì)比
產(chǎn)品生產(chǎn)與使用環(huán)保
隨著科技與制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的不斷升級(jí)完善，環(huán)境問(wèn)題作為企業(yè)社會(huì)責(zé)任的重要部分成為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)過(guò)程中不可或缺的重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題。我國(guó)倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的道路，不以犧牲環(huán)境為代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)張，故而在現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)問(wèn)題里，尤其注重提升綠色環(huán)保意識(shí)，減少環(huán)境有害問(wèn)題的協(xié)調(diào)工作，因此有害物質(zhì)的產(chǎn)生和清除，也成為了重要管控問(wèn)題。
1.無(wú)砷環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)
在傳統(tǒng)led顯示屏的制備過(guò)程中，通常采用砷化鎵基作為紅光材料，氮化鎵基作為藍(lán)綠光材料。砷化鎵基紅光芯片的制備過(guò)程中，砷化鎵和磷烷為不可或缺的生長(zhǎng)原材料，兩者具有劇毒性，國(guó)際衛(wèi)生組織也將無(wú)機(jī)砷定義為一種有劇毒、潛在致癌的水資源污染物質(zhì)15，對(duì)環(huán)境安全和人體健康會(huì)造成嚴(yán)重危害16。因此，在芯片廠商生產(chǎn)制備時(shí)，紅光芯片的生產(chǎn)也被納入了重要管控項(xiàng)目，需要進(jìn)行資格獲批。量子點(diǎn)紅光芯片中采用了藍(lán)轉(zhuǎn)紅量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換方案，色轉(zhuǎn)換層采用了與藍(lán)綠芯片相同的氮化鎵材料，在制備紅光芯片過(guò)程中不會(huì)引入劇毒元素砷，制造過(guò)程環(huán)境友好且會(huì)降低報(bào)廢物質(zhì)規(guī)范化處理的隱性成本，有利于下游各類LED顯示屏的生產(chǎn)制造。
為進(jìn)一步佐證量子點(diǎn)紅光芯片采用的氮化鎵基底材料較常規(guī)芯片廠砷化鎵基底中砷（As）元素含量明顯更低的優(yōu)勢(shì)，我們進(jìn)行了兩種芯片的砷元素含量測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果表明，在砷化鎵紅光芯片中，含有高達(dá)390mg/kg的劇毒元素砷，而在氮化鎵芯片中，則未發(fā)現(xiàn)砷元素的存在（檢出限為50mg/kg）【圖11】。
量子點(diǎn)紅光芯片砷含量測(cè)試報(bào)告
傳統(tǒng)GaAs紅光芯片砷含量測(cè)試報(bào)告
得益于量子點(diǎn)芯片的環(huán)保材料生產(chǎn)制備，使得LED顯示屏的生產(chǎn)過(guò)程對(duì)劇毒物質(zhì)砷元素的管控也有了更優(yōu)良的對(duì)策，也助力LED顯示屏廠及終端用戶在環(huán)保使用方面貫徹了企業(yè)社會(huì)責(zé)任。
使用穩(wěn)定性
在多種新型顯示技術(shù)當(dāng)中，Micro-LED 作為基于效率和穩(wěn)定性極高的第三代半導(dǎo)體氮化鎵材料的照明與顯示技術(shù)，有著不可替代的作用。Micro-LED 用于顯示，與液晶顯示器和OLED 顯示器相比，Micro-LED的發(fā)光效率高，亮度大，對(duì)比度高，響應(yīng)時(shí)間短，溫度可靠性高，抗沖擊性好且壽命長(zhǎng) 。作為自發(fā)光的微小顯示像元，Micro-LED 完全不需要依賴背光源模塊（ BLU ），因而使得系統(tǒng)的電路得到全面的簡(jiǎn)化，不僅光利用率有顯著提升，且成本更為降低。光效的提升與光路的簡(jiǎn)化，帶來(lái)的是系統(tǒng)功耗的顯著降低及重量與體積的大幅縮減，進(jìn)而使得電池的使用時(shí)限更長(zhǎng)、發(fā)熱量更低并且延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命。同時(shí)，因氮化鎵材料具有的高穩(wěn)定性， 使得Micro - LED 可以在高溫、低溫、潮濕、有毒、超低壓、太空輻射等極端的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作。
1.更優(yōu)散熱表現(xiàn)
散熱能力強(qiáng)：量子點(diǎn)紅光芯片采用氮化鎵材料，散熱能力為260W/(m·K)，比作為散熱器的鋁合金的167W/(m·K)還要高，極高的散熱能力有助于快速將LED芯片核心部分的熱量傳導(dǎo)至箱體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而快速被吸收，達(dá)到降溫的效果，所以量子點(diǎn)直顯屏持續(xù)工作后，溫度升高的度數(shù)（15℃）比普通直顯屏溫升（23℃）要小得多。普通直顯采用的砷化鎵散熱能力（0.46）較差，顯示屏持續(xù)點(diǎn)亮后，LED芯片核心部分的熱量無(wú)法得到有效傳導(dǎo)吸收17，持續(xù)累計(jì)熱量會(huì)造成屏體表面更多升溫?？偨Y(jié)而言，在功率相同的情況下，氮化鎵器件的溫度低于砷化鎵器件，有利于可靠性相關(guān)表現(xiàn)。
2.更高芯片強(qiáng)度
氮化鎵作為無(wú)機(jī)晶體材料，物理和化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，這將大大提高芯片的壽命與工作時(shí)的穩(wěn)定性。
氮化鎵材料硬度高，其原子的化學(xué)鍵是高度離子化的氮化鎵化學(xué)鍵，強(qiáng)度為砷化鎵化學(xué)鍵的三倍，可在高溫和高電壓下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作。氮化鎵擁有極穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)以及1700℃的高熔點(diǎn)。相對(duì)而言，傳統(tǒng)紅光LED采用的砷化鎵材料機(jī)械強(qiáng)度較弱，更易碎裂。因其易揮發(fā)的物理性質(zhì)，砷化鎵在一定條件下容易分解，使得制備過(guò)程相對(duì)復(fù)雜困難，需保證嚴(yán)格的化學(xué)計(jì)量比。
3.簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)架構(gòu)
傳統(tǒng)直顯屏由于RGB三色發(fā)光材料不同，藍(lán)綠和紅光的驅(qū)動(dòng)電壓不同，如果采用共陽(yáng)架構(gòu)驅(qū)動(dòng)，紅光需要提供更大的配阻，配阻分擔(dān)一部分電壓，將紅光驅(qū)動(dòng)電壓降低1V左右，這部分配阻會(huì)增加系統(tǒng)整體的功耗，也會(huì)增加系統(tǒng)的熱量和溫度。
同時(shí)，若采用共陰極驅(qū)動(dòng)和目前傳統(tǒng)的直顯屏搭配使用同樣面臨挑戰(zhàn)。共陰極驅(qū)動(dòng)需要采用雙路電壓驅(qū)動(dòng)電源，電源、電路的架構(gòu)復(fù)雜，需要更多的元器件實(shí)現(xiàn)兩路驅(qū)動(dòng)電壓，使得整體驅(qū)動(dòng)架構(gòu)可靠性較低，安裝調(diào)試和售后維護(hù)面臨更高的成本。
量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品統(tǒng)一了RGB三色光源的發(fā)光材質(zhì)，不需要為紅光提供特殊低電壓。單電壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元器件精簡(jiǎn)、設(shè)計(jì)容錯(cuò)率更高。這種簡(jiǎn)單性使得單電壓驅(qū)動(dòng)具有很高的可靠性，且安裝和調(diào)試都相對(duì)容易，有利于產(chǎn)品可靠性。
在LED顯示屏領(lǐng)域，單電壓驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用非常廣泛。傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)電路需要兩個(gè)電源電壓，一個(gè)用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED燈，另一個(gè)用來(lái)驅(qū)動(dòng)電路中的電子元件。單電壓驅(qū)動(dòng)僅需要一個(gè)電源電壓，可以直接驅(qū)動(dòng)LED燈，減少了電路的復(fù)雜性，提高了驅(qū)動(dòng)效率和可靠性。在電池管理系統(tǒng)中，單電壓驅(qū)動(dòng)也扮演著重要角色?，F(xiàn)代電子設(shè)備中大量使用鋰離子電池，其電壓通常在3V至4.2V之間。單電壓驅(qū)動(dòng)可以直接從電池中獲取電源電壓，無(wú)需額外的電源，降低電路復(fù)雜度，延長(zhǎng)電池壽命，提高工作效率。單電壓電路設(shè)計(jì)容錯(cuò)率更高，故障更易排查和解決，降低售后維護(hù)難度。
三 、量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品規(guī)格
表3 量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品規(guī)格
圖12 量子點(diǎn)直顯箱體尺寸示意圖
四 、量子點(diǎn)直顯屏可靠性表現(xiàn)
考慮到商顯直顯屏應(yīng)用場(chǎng)景的多樣性，可靠性的考量尤為關(guān)鍵。當(dāng)外界環(huán)境的溫度、濕度、污染和震動(dòng)等超出LED顯示屏的承受范圍，或者顯示屏設(shè)計(jì)的抗外界環(huán)境因素閾值過(guò)低時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致顯示屏失效。尤其是小間距LED顯示屏，對(duì)外界環(huán)境因素更為敏感，更容易出現(xiàn)失效問(wèn)題。LED顯示屏需要具備如防震、防撞、防潮、正面防水和防塵等關(guān)鍵性能。屏幕可靠性對(duì)以下幾點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生直接影響：
產(chǎn)品壽命：可靠性直接關(guān)系到產(chǎn)品的使用壽命。高可靠性的直顯屏可以在長(zhǎng)期使用中保持穩(wěn)定的性能，減少故障率，延長(zhǎng)顯示屏的使用壽命。
顯示效果：可靠性的提升可以確保顯示屏在不同環(huán)境條件下提供一致的顯示效果。避免因?yàn)榄h(huán)境變化而出現(xiàn)亮度不均、色彩失真等問(wèn)題。
維護(hù)成本：高可靠性的產(chǎn)品可以減少維護(hù)頻率和成本，降低因故障帶來(lái)的維修和更換成本，從而提高用戶的投資回報(bào)率18。
用戶體驗(yàn)：穩(wěn)定可靠的顯示效果是提升用戶體驗(yàn)的重要因素?？煽康闹憋@屏可以在各種使用場(chǎng)景下提供高質(zhì)量的視覺(jué)效果，滿足用戶的多種需求。
量子點(diǎn)Micro-LED作為新嶄露頭角的顯示技術(shù)，有關(guān)其可靠性的討論一直是業(yè)界和消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)。不同于在LED芯片上方附加量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換層的量子點(diǎn)膜和量子點(diǎn)線等思路，賽富樂(lè)斯獨(dú)家的NPQD®納米孔色轉(zhuǎn)換技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了“量子點(diǎn)In-Chip”（量子點(diǎn)與LED芯片一體）。通過(guò)氮化鎵納米多孔結(jié)構(gòu)承載量子點(diǎn)，提供大有效光徑，實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率，并且最大程度上延長(zhǎng)量子點(diǎn)壽命。不同于使用附加有機(jī)色轉(zhuǎn)換層的方法，該技術(shù)使用無(wú)機(jī)材料承載量子點(diǎn)進(jìn)行色轉(zhuǎn)換，從而保證顯示產(chǎn)品在各溫濕度條件下的出色可靠性。
目前首批4K量子點(diǎn)Microled直顯屏如今距投入使用已超18個(gè)月，經(jīng)實(shí)際測(cè)量，該屏幕白光亮度較出廠時(shí)衰減約1.3%，白光色坐標(biāo)（x： 0.275， y：0.300）相較出廠時(shí)無(wú)偏移，完全符合出廠標(biāo)準(zhǔn)【圖13】。在600尼特的正常使用下，量子點(diǎn)直顯模組連續(xù)點(diǎn)亮1000小時(shí)后無(wú)明顯衰減，預(yù)計(jì)壽命達(dá)到10，000小時(shí)?！緢D14】。
圖13 量子點(diǎn)直顯屏使用一年色彩表現(xiàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)
圖14 量子點(diǎn)直顯模組常溫常濕1000小時(shí)點(diǎn)亮可靠性數(shù)據(jù)
在初版量子點(diǎn)直顯屏產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，賽富樂(lè)斯通過(guò)一年時(shí)間在芯片制造工藝上進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步“升級(jí)”了顯示屏的可靠性和穩(wěn)定性，當(dāng)前的V3版本芯片及模組已經(jīng)通過(guò)了各種常規(guī)可靠性檢測(cè)。檢測(cè)報(bào)告顯示，60℃/90%高溫高濕的條件下儲(chǔ)存1000小時(shí)，量子點(diǎn)直顯模組亮度衰減<2%，且進(jìn)一步衰減曲線趨于穩(wěn)定，試驗(yàn)中和試驗(yàn)后受試樣品外觀結(jié)構(gòu)和功能均正常【圖15】。這一突破可保障產(chǎn)品在更嚴(yán)苛的各種環(huán)境場(chǎng)景中長(zhǎng)時(shí)間使用的穩(wěn)定性。
圖15 量子點(diǎn)直顯模組60℃/90%高溫高濕儲(chǔ)存1000小時(shí)可靠性數(shù)據(jù)
五 、量子點(diǎn)直顯屏應(yīng)用場(chǎng)景與落地案例
2023年4月，利亞德與賽富樂(lè)斯于北京電影博物館聯(lián)合發(fā)布了全球首款4K 162英寸量子點(diǎn) Micro-LED 直顯屏，這是量子點(diǎn)直顯產(chǎn)品首次出現(xiàn)在人們的視野中。
利亞德與賽富樂(lè)斯聯(lián)合發(fā)布4K 162英寸量子點(diǎn) Micro-LED 直顯屏
時(shí)隔一年后，2024年4月利亞德于InfoComm展會(huì)展出了量子點(diǎn)直顯一體機(jī)產(chǎn)品，并于利亞德集團(tuán)生態(tài)合作伙伴大會(huì)上正式發(fā)布了MG-QD量子點(diǎn)直顯系列產(chǎn)品。面市后的短短幾個(gè)月內(nèi)，量子點(diǎn)直顯屏迅速贏得市場(chǎng)青睞，近千平米的產(chǎn)品已成功落地。量子點(diǎn)直顯大屏正堅(jiān)定不移地朝著“實(shí)現(xiàn)終極顯示技術(shù)”的目標(biāo)邁進(jìn)。
（左）利亞德集團(tuán)生態(tài)合作伙伴大會(huì)發(fā)布MG-QD系列量子點(diǎn)直顯系列產(chǎn)品
（右）利亞德于InfoComm展會(huì)展出量子點(diǎn)直顯一體機(jī)產(chǎn)品
量子點(diǎn)直顯屏作為先進(jìn)的顯示技術(shù)，已在產(chǎn)品可靠性方面取得了顯著進(jìn)展，成功通過(guò)了行業(yè)內(nèi)最嚴(yán)苛的6090標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。這表明該產(chǎn)品能夠在不同的環(huán)境條件下保持穩(wěn)定的性能，適用于各類室內(nèi)顯示場(chǎng)景，從常規(guī)使用到高要求的應(yīng)用場(chǎng)合。
量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品具有模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需求靈活拼接，提供從小型到大型的顯示解決方案。這種靈活性使其特別適合應(yīng)用于高端家庭影院，在家庭環(huán)境中提供高質(zhì)量的視聽(tīng)效果。同時(shí)，該產(chǎn)品也能滿足更大規(guī)模的顯示需求，如在體育場(chǎng)館、購(gòu)物中心及會(huì)議中心等大型公共場(chǎng)所中，提供廣泛的覆蓋范圍和色彩精準(zhǔn)的視覺(jué)體驗(yàn)。
與傳統(tǒng)直顯屏不同，量子點(diǎn)直顯屏采用了量子點(diǎn)紅光芯片，替代了傳統(tǒng)的AlInGaP紅光芯片。由于三色光型的一致性，該產(chǎn)品在色彩顯示方面具備較高的準(zhǔn)確性，特別是在大角度觀看時(shí)優(yōu)勢(shì)更加明顯。這種技術(shù)特點(diǎn)確保了無(wú)論觀眾站在屏幕的哪個(gè)位置，都能看到相同質(zhì)量的圖像，適合應(yīng)用于如大型會(huì)議廳、劇院、機(jī)場(chǎng)等需要廣泛視角覆蓋的場(chǎng)景。
此外，量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品在大角度顯示方面的性能優(yōu)勢(shì)，使其在新興應(yīng)用領(lǐng)域中得到了廣泛認(rèn)可。例如，該產(chǎn)品可用于沉浸式CAVE屏、XR虛擬影棚、直播間背景屏等場(chǎng)景，滿足了這些領(lǐng)域?qū)︼@示效果的一致性和色彩準(zhǔn)確性的需求，確保在全角度拍攝過(guò)程中保持高水平的畫(huà)面質(zhì)量。
綜上所述，量子點(diǎn)直顯屏系列產(chǎn)品憑借其在色彩還原度、視角一致性和可靠性方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，廣泛適用于各種顯示應(yīng)用場(chǎng)景，從家庭到商業(yè)再到娛樂(lè)，提供了可靠的顯示解決方案【圖16】。
圖（組）16 量子點(diǎn)直顯屏落地場(chǎng)景案例
六、附錄（具體內(nèi)容請(qǐng)查閱白皮書(shū)）
產(chǎn)品ISO質(zhì)量認(rèn)證
3C質(zhì)量認(rèn)證
Reach質(zhì)量認(rèn)證
RoHS質(zhì)量認(rèn)證
R系列量子點(diǎn)無(wú)砷檢測(cè)認(rèn)證
傳統(tǒng)紅光芯片含砷檢測(cè)
P1.25 量子點(diǎn)直顯屏檢測(cè)報(bào)告（可提供其余點(diǎn)間距）
1Chen, H., Zhu, R., He, J., Duan, W., Hu, W., Lu, Y., Li, M., Lee, S., Dong, Y., & Wu, S. (2017). Going beyond the limit of an LCD’s color gamut. Light, Science & Applications, 6.
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