闽都创新实验室李福山团队在《Nature Photonics》发表超高分辨率QLED研究成果

时间:2022-03-08 字体【 | |

  近年来,在“元宇宙”、智慧医疗等新兴概念的驱动下,下一代显示器为像素分辨率设定了更高的标准,以满足海量信息及增强现实 (AR) /虚拟现实 (VR) 显示等不断升级的应用需求。开发具有千级乃至万级PPI(每英寸所拥有的像素数目)、可在微小空间输出海量信息的极高分辨率显示器,是进入“元宇宙”的重要途径。量子点发光二极管(QLED)由于其优异的光电特性,如高色纯度、高发光效率等在照明显示领域具有广阔的应用前景,是实现高分辨显示的极佳选择。然而,如何实现QLED发光层的高分辨率图案化仍然是一个关键瓶颈。

图:超高分辨率量子点薄膜的制备示意图及其电子显微镜照片

  针对这一难题,闽都创新实验室李福山团队创造性地采用有序分子自组装技术(LB膜技术)和转移印刷技术相结合的方法,实现了每英寸9072-25400像素(PPI)的超高分辨率QLED,这也是目前报道的显示器件中最高的像素密度之一。与之前报道的转印工艺相比,该方法表现出其独特的优势:无需对PDMS印章表面进行润饰,上墨过程避免了有机溶剂对PDMS印章的溶胀效应,从而实现了致密的自组装亚微米级量子点单层的拾取和释放,避免了传统转移印刷过程中纳米颗粒的不均匀沉积。同时,为了有效地抑制器件的漏电流,该工作首次提出在发光量子点像素之间嵌入蜂窝图案化的宽带隙非发光量子点层作为电荷阻挡层,从极大地提高了器件的发光效率,实现了亮度高达262400 cd m-2,且外量子效率为14.72%的红光QLED。这也是目前为止在高分辨率量子点显示方面报道的最佳器件性能。

  这项工作为实现具有高性能的超高分辨率QLED器件开辟了一条全新的途径,并有望在未来进一步实现全彩显示。超高分辨率量子点发光二极管可应用于下一代“近眼显示”设备,如AR/VR头戴式显示器和智能眼镜等,从而开启通往“元宇宙”的新大门,具有广阔的应用前景。相关成果以研究论文的形式发表在国际顶级刊物Nature Photonics(2021年影响因子38.77)上,论文第一作者为硕士生孟汀涛,通讯作者为李福山教授。

  论文网址链接:https://www.nature.com/articles/s41566-022-00960-w 

 

(李福山研发团队供稿)

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