突破性的柔性超高分辨率量子点发光二极管为近眼显示技术带来全新可能

        随着元宇宙的发展，近眼显示设备的技术进步对于提升虚拟现实（VR）和增强现实（AR）用户的沉浸感至关重要。这些设备需要提供清晰、逼真且符合人体工学的界面。在军事领域，近眼显示系统集成到飞行员头盔中，需具备高信息密度、广阔视野、个性化定制和轻量化设计，以满足未来空战需求。然而，现有的近眼显示设备存在分辨率不足、缺乏对个体差异的适应性以及不理想的视觉体验等局限性。传统刚性屏幕缺乏对瞳孔位置、距离、眼球运动、眼球弧度或视高等因素的调节功能，导致视觉不适和视野受限，在近眼显示领域实现高分辨率、灵活性及用户舒适度方面仍存在诸多挑战。量子点发光二极管（QLEDs）作为一种新型的半导体电致发光器件，因其可调节的发射波长、高色彩饱和度和优异的稳定性，在下一代宽色域、高对比度、柔性显示领域中具有广泛应用。

图1 FUR-QLEDs的荧光显微图像、器件性能、器件弯曲后的功能层应力分布，以及优化图案化绝缘层薄膜的弹性模量后，器件表现出的弯曲稳定性和耐用性。

        近期，福州大学/闽都创新实验室的郭太良、李福山研究团队提出的柔性超高分辨率量子点发光二极管（FUR-QLEDs）不仅能与眼球曲率更好地适配，还能提高图像质量和用户舒适度，特别是在VR和AR等近眼显示应用中具有显著优势。该研究采用纳米压印和表面改性技术相结合的方法，首次成功制造出9072 PPI的FUR-QLEDs，最大外量子效率（EQE）达到15.7%，峰值亮度为15163 cd/m²，标志着高分辨率QLEDs性能的新高度。此外，该研究还揭示了FUR-QLEDs在弯曲疲劳测试后性能衰减的机理；探讨了弯曲等外部机械行为对器件功能层的影响，并通过优化图案化绝缘层薄膜的弹性模量，实现FUR-QLEDs在弯曲半径为6 mm，400次弯曲循环后仍能保持91%的初始亮度，展现出卓越的弯曲稳定性和耐用性。这项研究成果为柔性显示技术的发展提供了关键的技术支持，并为未来进入元宇宙的虚拟现实设备带来了无限可能。
这一最新研究成果以 “Flexible Ultrahigh-Resolution Quantum-Dot Light-Emitting Diodes”为题发表在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》上。林立华为论文第一作者，李福山为通讯作者，福州大学和闽都实验室为该论文的共同完成单位。该研究工作得到了国家重点研发计划项目的资助支持。
论文网址链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202408604