近年來，在“元宇宙”、智慧醫療等新興概念的驅動下，下一代顯示器為像素分辨率設定了更高的標準，以滿足海量信息及AR/VR顯示等不斷升級的應用需求。開發具有千級乃至萬級PPI（每英寸所擁有的像素數目）、可在微小空間輸出海量信息的極高分辨率顯示器，是進入“元宇宙”的重要途徑。

 

量子點發光二極管由于其優異的光電特性，如高色純度、高發光效率等在照明顯示領域具有廣闊的應用前景。然而，如何實現量子點發光二極管的高分辨率像素化，仍然是一個關鍵瓶頸。該文中，研究人員利用有序分子自組裝技術實現了致密無缺陷的量子點單層膜，并結合轉移印刷技術實現了亞微米級像素的超高分辨率量子點顯示，其最高分辨率達到~25000PPI（人眼極限分辨率約為300PPI）。

 

實現了量子點圖案化薄膜的均勻拾取和釋放，可以輕松制備出亞微米級像素的超高分辨率量子點發光二極管。重要的是，這是有史以來報告的顯示器件的最高像素密度之一。值得一提的是，研究團隊首次提出在發光量子點像素之間嵌入蜂窩狀圖案的非發光電荷阻擋層，這種均勻致密的阻擋層有效地降低了器件的漏電流，極大地提高了器件的效率。

 

與之前的研究比較，該成果在高分辨率量子點顯示方面具有最佳性能。因此，該成果為實現具有高性能的超高分辨率發光顯示開辟了一條全新的路線。據介紹，這種新型的高分辨率圖案化方法在未來可以進一步實現全彩顯示。超高分辨率量子點發光二極管的前景可以應用于下一代“近眼”設備，比如：虛擬現實(VR) 和增強現實 (AR) 應用的頭戴式顯示器和智能眼鏡。

 

 

 

（a）LB-TP工藝示意圖；（b）微結構PDMS印章的光學顯微鏡圖像；（c-d）微結構PDMS印章的掃描電子顯微鏡圖像（直徑，間距和高度均為500 nm）

 

相關研究論文3月1日在線發表于國際頂級期刊《自然-光子學》（影響因子38.77）。該論文以福州大學為第一完成單位，第一作者為物信學院碩士生孟汀濤，李福山教授為論文通訊作者。

 

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41566-022-00960-w