近年來,在“元宇宙”、智慧醫(yī)療等新興概念的推動下,下一代顯示對像素分辨率提出了更高的標準,以滿足海量信息和近眼顯示不斷升級的應用需求。開發(fā)數(shù)千甚至萬級PPI(每英寸像素數(shù))的極高分辨率顯示器,能夠在微小的空間內(nèi)輸出海量信息,是進入“元宇宙”的重要途徑。量子點發(fā)光二極管因其具有高色純度、高發(fā)光效率等優(yōu)異的光電特性,在照明顯示領域具有廣闊的應用前景。然而,如何實現(xiàn)量子點發(fā)光二極管的高分辨率像素化仍然是關鍵瓶頸。
在這項研究中,研究人員利用有序分子自組裝技術實現(xiàn)了致密、無缺陷的量子點單層薄膜,并結合轉印技術實現(xiàn)了亞微米級像素的超高分辨率量子點顯示,目前分辨率最高達到~25000PPI(人眼極限分辨率約為300PPI),實現(xiàn)量子點圖案薄膜的均勻拾取和釋放,可以輕松制備亞微米像素的超高分辨率量子點發(fā)光二極管。這是迄今為止報道的顯示設備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(fā)光量子點像素之間以蜂窩狀圖案嵌入不發(fā)光電荷阻擋層。這種均勻致密的阻擋層有效降低了器件的漏電流,大大提高了器件的性能。效率。與之前的研究相比,該成果在高分辨率量子點顯示方面具有更好的表現(xiàn),為實現(xiàn)高性能超高分辨率發(fā)光顯示開辟了新路線。
據(jù)介紹,這種新的高分辨率圖案化方法未來可以進一步實現(xiàn)全彩顯示。超高分辨率量子點發(fā)光二極管有望應用于下一代“近眼”設備,例如用于虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)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 印模的光學顯微鏡圖像; (c-d) 微結構PDMS 印模的掃描電子顯微鏡圖像(直徑、間距和高度均為500 nm)。福州大學供圖