福州大學(xué)教授李福山團(tuán)隊(duì)聯(lián)合寧波材料所研究員錢磊，利用有序分子自組裝技術(shù)和轉(zhuǎn)移印刷技術(shù)相結(jié)合的方法，提出一種抑制高分辨率器件漏電流的新策略，制備出了高性能的超高分辨率量子點(diǎn)發(fā)光二極管。相關(guān)研究論文3月1日在線發(fā)表于《自然—光子學(xué)》。

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

近年來，在 “元宇宙”、智慧醫(yī)療等新興概念的驅(qū)動(dòng)下，下一代顯示器為像素分辨率設(shè)定了更高的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足海量信息及虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) 和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 顯示等不斷升級(jí)的應(yīng)用需求。開發(fā)具有千級(jí)乃至萬級(jí)PPI（每英寸所擁有的像素?cái)?shù)目）、可在微小空間輸出海量信息的極高分辨率顯示器，是進(jìn)入“元宇宙”的重要途徑。量子點(diǎn)發(fā)光二極管由于其優(yōu)異的光電特性，如高色純度、高發(fā)光效率等在照明顯示領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，如何實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)發(fā)光二極管的高分辨率像素化，仍然是一個(gè)關(guān)鍵瓶頸。

該文中，研究人員利用有序分子自組裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了致密無缺陷的量子點(diǎn)單層膜，并結(jié)合轉(zhuǎn)移印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)了亞微米級(jí)像素的超高分辨率量子點(diǎn)顯示，其最高分辨率達(dá)到~25000PPI（人眼極限分辨率約為300PPI），實(shí)現(xiàn)了量子點(diǎn)圖案化薄膜的均勻拾取和釋放，可以輕松制備出亞微米級(jí)像素的超高分辨率量子點(diǎn)發(fā)光二極管。重要的是，這是有史以來報(bào)告的顯示器件的最高像素密度之一。

值得一提的是，研究團(tuán)隊(duì)首次提出在發(fā)光量子點(diǎn)像素之間嵌入蜂窩狀圖案的非發(fā)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(diǎn)顯示方面具有最佳性能。因此，該成果為實(shí)現(xiàn)具有高性能的超高分辨率發(fā)光顯示開辟了一條全新的路線。

據(jù)介紹，這種新型的高分辨率圖案化方法在未來可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全彩顯示。超高分辨率量子點(diǎn)發(fā)光二極管的前景可以應(yīng)用于下一代“近眼”設(shè)備，比如：VR、AR 應(yīng)用的頭戴式顯示器和智能眼鏡。

據(jù)悉，該論文以福州大學(xué)為第一完成單位，第一作者為福州大學(xué)物理與信息工程學(xué)院碩士生孟汀濤，福州大學(xué)物理與信息工程學(xué)院教授李福山為論文通訊作者。

相關(guān)論文信息：

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

審核編輯 ：李倩