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近日,北京理工大学智能光子学团队在量子点微显示应用研究中取得进展,提出了一种全彩色转换型 Micro-QLED技术路线,为解决微显示关键问题提供了新思路。
相关成果以“Photolithographic fabrication of high-resolution Micro-QLEDs towards color-conversion microdisplay”为题,发表在《Light: Science & Applications》上。
AR眼镜是元宇宙的重要硬件,微显示屏是其核心组件。目前主要技术路线包括硅基液晶(LCoS)、硅基有机发光二极管(Micro-OLED)、微型氮化镓发光二极管(Micro-LED)和微型量子点发光二极管(Micro-QLED)。
LCoS成本低但对比度和响应速度不足;Micro-OLED对比 度高、功耗低,但亮度有限;Micro-LED亮度高、寿命长,但全彩化工艺复杂;Micro-QLED具有亮度范围宽、易实现高分辨率和全彩显示等特点,被认为是具潜力的AR显示方案。
研究团队提出全彩色转换型Micro-QLED技术路线,开发光刻模板辅助制备工艺,实现像素尺寸为2–20 μm的单色Micro-QLED器件。该器件由蓝光Micro-QLED与红、绿量子点图案化色转换层(QDCC)组成,制备流程包括光刻模板制备、QLED旋涂和量子点图案化。
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全彩色转换型Micro-QLED器件的结构示意图与制备流程示意图
实验结果显示,所制备的蓝光Micro-QLED发光均匀,并可通过集成红、绿量子点图案化色转换层实现全彩显示,最高分辨率达1184 ppi。该技术的分辨率受光刻机和光刻胶性能影响,预计随着光刻技术进步,可进一步提升至超过10,000ppi。
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全彩色转换型Micro-QLED器件的点亮效果
该团队还在蓝光量子点材料(Nature Synthesis 2023;Nano Research 2024、2025)和QLED器件分析(Nano Letters 2023;ACS Photonics 2024;J. Phys. Chem. Lett. 2023)方面取得系列研究成果,为Micro-QLED微显示技术的发展提供了基础。
来源:北京理工大学、LEDinside整理
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