近日，华中科技大学张建兵老师团队在量子点光刻胶研究中取得新进展，有望应用于micro-LED全彩显示。
Micro-LED是一种备受关注的新型显示技术，其每个像素由小于50微米的LED构成，几乎拥有完美的显示性能，是极具发展潜力的微显示方案，在AR、VR领域备受青睐。但是，micro-LED在制造方面面临巨大挑战。当前，micro-LED全彩显示主要采用红、绿、蓝三色LED组合的方案，每一种颜色LED都需要矩阵排列并与驱动电路的电极连接，在如此小（50微米以下）的像素下，其制造工艺难度极高。此外，红色LED在小尺寸下因侧壁缺陷导致发光效率非常低，严重影响显示亮度的提升。为规避这些问题，一种简单的方案应运而生，即只需要蓝色LED像素矩阵，利用荧光材料，通过色转换的方式将部分像素的蓝光转换为绿光和红光，从而实现全彩化。2023年获得诺贝尔奖的材料——胶体量子点，因具有发光半峰宽窄、颜色可调、效率高、粒径小等优异的性能，是配合蓝光micro-LED的荧光材料的理想选择。
基于量子点色转换的micro-LED全彩显示方案
基于量子点色转换的micro-LED全彩显示方案需要在特定像素处放置红色和绿色量子点，即量子点的像素化。当前主要有两种技术实现量子点的像素化：喷墨打印和光刻。相较于打印，光刻技术精度更高、获得的量子点像素更小，更适合于高PPI的AR、VR应用。然而，当前量子点光刻技术仍存在诸多挑战，包括发光效率低、像素精度不够高、蓝光转换效率低、稳定性差等问题。
高性能量子点光刻胶
针对上述问题，我院张建兵老师团队与广纳珈源（广州）科技有限公司合作，研发出高性能量子点光刻胶（QD-PR），实现了高品质的量子点色转换像素，其蓝光转换效率达到40.8%（绿色）和45.0%（红色），光刻精度达到1 mm，各项性能指标为业界领先水平。
量子点光刻胶的性能指标
基于高性能的量子点光刻胶，研究团队实现了高精度的量子点像素。
量子点光刻像素
此外，这些量子点色转换像素还表现出优异的稳定性，在空气中75℃加热120小时后仍能保留原始发光性能的92.5%（红色）和93.4%（绿色）。
通过红绿量子点套刻，配合蓝色面光源，研究团队获得了高精度的基于量子点色转换像素的静态图案，展示了该量子点光刻胶的显示应用潜力。
量子点色转换像素构成的静态图案
这些研究进展引起了广泛关注，近期相继被湖北卫视和武汉电视台新闻栏目报道。
湖北卫视：
武汉电视台
