近日，湖北光谷實(shí)驗(yàn)室、華中科技大學(xué)集成電路學(xué)院和光電子器件與三維集成團(tuán)隊(duì)的張建兵等人與廣納珈源（廣州）科技有限公司合作，研發(fā)出高性能量子點(diǎn)光刻膠（QD-PR），其藍(lán)光轉(zhuǎn)換效率達(dá)到44.6%（綠色）和45.0%（紅色），光刻精度達(dá)到1um，各項(xiàng)性能指標(biāo)為行業(yè)領(lǐng)先水平。

高性能量子點(diǎn)光刻膠

Micro-LED顯示技術(shù)因有著高分辨率、高亮度、高對(duì)比度、寬色域等優(yōu)勢，備受人們關(guān)注，在AR、VR領(lǐng)域備受青睞。然而，其全彩化顯示存在較大挑戰(zhàn)。目前主流的RGB三色micro-LED全彩技術(shù)，不僅存在巨量轉(zhuǎn)移次數(shù)多、成本高昂、驅(qū)動(dòng)控制電路復(fù)雜、不同顏色光衰不同等問題，并且由于micro-LED尺寸減小，紅色LED的發(fā)光效率急劇下降。因此，使用單色藍(lán)光micro-LED激發(fā)綠色和紅色熒光材料實(shí)現(xiàn)全彩化顯示可以規(guī)避前述問題，極具發(fā)展?jié)摿Α?span>
2023年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的材料——膠體量子點(diǎn)，因具有發(fā)光半峰寬窄、顏色可調(diào)、效率高、粒徑小等優(yōu)異的性能，是配合藍(lán)光micro-LED的熒光材料的理想選擇。

量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換層需要像素化才能與藍(lán)光micro-LED陣列配合，當(dāng)前實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)像素化的方案主要有兩種：噴墨打印和光刻。相較而言，光刻精度更高、獲得的量子點(diǎn)像素更小，更適合于高PPI的AR、VR應(yīng)用。
然而，當(dāng)前量子點(diǎn)光刻技術(shù)仍存在諸多挑戰(zhàn)，包括發(fā)光效率低、像素精度不夠高、藍(lán)光轉(zhuǎn)換效率低、穩(wěn)定性差等問題。

量子點(diǎn)光刻膠的性能指標(biāo)

基于高性能的量子點(diǎn)光刻膠，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了高精度的量子點(diǎn)像素。

量子點(diǎn)光刻像素

此外，這些量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換像素還表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性，在空氣中75℃加熱120小時(shí)后仍能保留原始發(fā)光性能的92.5%（紅色）和93.4%（綠色）。

量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換像素構(gòu)成的靜態(tài)圖案

通過紅綠量子點(diǎn)套刻，配合藍(lán)色面光源，研究團(tuán)隊(duì)獲得了高精度的基于量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換像素的靜態(tài)圖案，展示了該量子點(diǎn)光刻膠的顯示應(yīng)用潛力。

信息來源 | 光谷實(shí)驗(yàn)室