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在国家自然科学基金项目(批准号:92263209、52403358)等资助下,天津工业大学李越教授团队联合福州大学李福山教授团队在高分辨量子点显示领域取得进展。相关研究成果以“基于限域毛细力自组装的超高分辨率量子点发光二极管显示器件(Ultrahigh-resolution nanoimprint patterning of quantum-dot light-emitting diodes via capillary self-assembly)”为题,于2026年1月30日在线发表在《自然·光子学》(Nature Photonics)期刊,论文链接:https://www.nature.com/articles/s41566-025-01836-5。
虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等近眼显示技术已成为新一代信息交互的战略高地。传统液晶显示(LCD)难以满足微显示对轻薄化和高对比度的严苛需求,而有机发光二极管(OLED)在超高亮度下易产生“烧屏”老化且色纯度提升难。相比之下,无机量子点发光二极管(QLED)因其窄半峰宽带来的极高色纯度、接近人眼极限的广色域以及优异的稳定性等优势,被认为是下一代微显示技术之一。然而,当像素尺寸缩小至微米乃至纳米级时,QLED器件面临着“成本高”和“尺寸依赖效率滚降”等问题,严重影响高分辨率高端显示的研发。
针对上述挑战,李越教授团队与合作者提出了一种基于纳米孔阵列压印的毛细力诱导量子点限域自组装策略,成功实现了纳米级超高分辨率QLED器件的制造(图a)。该策略可将像素尺寸缩小至约70 nm,像素密度可高达169,333 PPI(图b),分别达到了目前报道像素尺寸最小值和像素密度最高值。得益于发光量子点单层的紧密序构堆积,所制备的超高像素密度QLED器件表现出极微弱的性能衰减,其中最小像素尺寸70 nm的红、绿、蓝三色器件仍分别保持了17.0%、10.5%和5.7%的平均外量子效率(EQE)(图c-e)。在此基础上,研究团队进一步展示了该技术在柔性基底上的兼容性,并成功实现了高分辨率全彩量子点阵列的图案化。
该研究提供了一种低成本构筑高效率、超高分辨率纳米QLED阵列的新方法,为下一代显示技术的发展提供了新思路。

图 高性能超高分辨纳米QLED。(a)基于纳米压印限域毛细自组装量子点阵列示意图;(b)超高分辨率红色、绿色和蓝色量子点阵列的扫描电子显微镜图像,插图为纳米QLED的电致发光图像;(c)不同方法在分辨率、成本效益、可扩展性、灵活性、全彩显示能力及纳米LED器件性能方面的比较;(d)本工作与其他工作在平均 EQE﹑像素密度和像素尺寸的性能对比;(e)本工作与其他工作在电致发光面积的对比