近年来,在“元宇宙”、智慧医疗等新兴概念的推动下,下一代显示对像素分辨率提出了更高的标准,以满足海量信息和近眼显示不断升级的应用需求。开发数千甚至万级PPI(每英寸像素数)的极高分辨率显示器,能够在微小的空间内输出海量信息,是进入“元宇宙”的重要途径。量子点发光二极管因其具有高色纯度、高发光效率等优异的光电特性,在照明显示领域具有广阔的应用前景。然而,如何实现量子点发光二极管的高分辨率像素化仍然是关键瓶颈。
在这项研究中,研究人员利用有序分子自组装技术实现了致密、无缺陷的量子点单层薄膜,并结合转印技术实现了亚微米级像素的超高分辨率量子点显示,目前分辨率最高达到~25000PPI(人眼极限分辨率约为300PPI),实现量子点图案薄膜的均匀拾取和释放,可以轻松制备亚微米像素的超高分辨率量子点发光二极管。这是迄今为止报道的显示设备的最高像素密度之一。
值得一提的是,研究团队首次提出在发光量子点像素之间以蜂窝状图案嵌入不发光电荷阻挡层。这种均匀致密的阻挡层有效降低了器件的漏电流,大大提高了器件的性能。效率。与之前的研究相比,该成果在高分辨率量子点显示方面具有更好的表现,为实现高性能超高分辨率发光显示开辟了新路线。
据介绍,这种新的高分辨率图案化方法未来可以进一步实现全彩显示。超高分辨率量子点发光二极管有望应用于下一代“近眼”设备,例如用于虚拟现实(VR)和增强现实(AR)应用的头戴式显示器和智能眼镜。
(a) LB-TP工艺示意图; (b) 微结构PDMS 印模的光学显微镜图像; (c-d) 微结构PDMS 印模的扫描电子显微镜图像(直径、间距和高度均为500 nm)。福州大学供图