在国家自然科学基金项目（批准号：T2525035、52102182、62174104、T2425026、52173190）资助下，上海大学杨绪勇教授、吉林大学吴雨辰教授与首尔大学Tae-Woo Lee教授合作，在量子点超晶格及高清显示应用方面取得新进展。研究成果以“像素化量子点超晶格发光二极管（Pixelated quantum-dot superlattice LEDs）”为题，于2026年4月15日发表于《自然》（Nature）期刊，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10392-z。

　　胶体量子点具有发光颜色纯度高、光谱易调节、可溶液加工等突出优点，已成为高清显示领域的明星材料。当量子点组装成超晶格等有序致密薄膜结构时，可产生集体光电效应并有效抑制发光器件（QLED）的漏电等问题，从而显著提升性能，以满足近眼显示、AR/VR等前沿显示技术对高亮度、高分辨和长寿命的需求。传统方法制备的量子点薄膜一般呈无序堆积，导致能量无序和器件工作中的电荷积累；同时，像素图案化过程易破坏其有序结构，从而形成“结构有序与可图案化难以兼得”的关键瓶颈。因此，如何在QLED制造中实现超晶格薄膜的阵列化并保持其结构有序性，是领域内研究者长期面临的重要挑战。

　　针对上述挑战，团队创新性地提出了“超晶格大面积组装-量子点器件像素化-显示系统集成”全链条解决策略，实现了像素化的超晶格量子点高分辨显示。通过开发有机配体-氟表面重构技术，制备出高效发光且形貌规整的菱形十二面体量子点；并利用液桥限域组装方法实现了面内长程有序、空间图案精确的量子点超晶格薄膜阵列。该超晶格薄膜展现出了更低的能量无序度、更强的电子耦合能力以及超荧光等特性，实现了从无序跳跃输运向带状输运的转变，从而显著提升载流子注入与辐射复合效率，并有效抑制了高电流密度下的非辐射损耗与局部电荷积累，使器件在高亮度工作条件下仍能保持高效率与稳定性，突破了传统QLED中“亮度、效率与分辨率难以兼顾”的难题。基于该像素化超晶格构筑的QLED器件兼具高的发光效率（外量子效率>30 %）、亮度（>10万cd m^-2）与像素密度（>5000 PPI）。进一步，通过与薄膜晶体管（TFT）背板的一体化集成，团队成功制作出了高灰阶有源矩阵动态显示器。该研究实现了像素化量子点超晶格的精准自组装及可控的光电性质，为构建高性能、高分辨的全彩显示器提供了新材料体系与创新技术路径，展现出量子点超晶格在光电器件中应用的巨大潜力。

图 像素化超晶格QLED及显示集成。（a）量子点超晶格的透射电子显微镜（TEM）、选区电子衍射及高倍TEM图；（b、c）温度依赖的载流子迁移率μ及dμ/dT曲线；（d）时间分辨光致发光衰减曲线；（e、f）量子点超晶格阵列的SEM及其电致发光照片；（g）基于量子点超晶格的高分辨显示器样机图像