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預計將極大加速AR和VR等下一代顯示器的商業化進程

中國AI網 2025年09月24日)韓國大邱慶北科學技術院團隊開發出無需光刻膠、僅用光就能以超高分辨率制備量子點圖案的直接光學光刻技術(DOL),并據此提出了制造高性能QLED所需交聯劑的選擇標準。這項成果是可廣泛應用于Micro QLED、超高分辨率顯示器和下一代圖像傳感器等光電子器件的核心基礎技術,預計將極大加速AR和VR等下一代顯示器的商業化進程。

韓國研究團隊開發量子點直接光學光刻技術  第1張

量子點是直徑僅為頭發絲十萬分之一的超精密半導體顆粒,其發光顏色可根據尺寸自由調節,是具有卓越色彩再現能力的下一代顯示材料。但傳統光刻膠圖案化工藝存在流程復雜、發光性能下降和圖案變形等局限性,噴墨打印和微接觸打印技術也存在分辨率和精度方面的限制。

大邱慶北科學技術院團隊引入了一種對紫外線具有響應的二氮丙啶交聯劑TDBA。所述物質同時具有能與量子點表面直接結合的羧酸官能團和對光響應的二氮丙啶結構,單次光照即可與量子點形成化學鍵合從而生成超精細圖案。通過這種方法,團隊成功實現了約2微米(6350 DPI)的超高分辨率圖案化,并同時確保了卓越的精度和穩定性。

在圖案化工藝后,研究團隊采用名為PETMP的硫醇化合物進行后處理,鈍化了量子點表面缺陷,將其光致發光量子產率(PLQY)進一步提升。使用經過后處理的量子點作為發光層的QLED器件實現了10.3%的最大外部效率和99,369 cd/m2的最大亮度,展現出卓越器件性能。同時,團隊在采用R/G/B量子點的半透明QLED中驗證了雙面發光的可行性,為透明顯示應用開辟了可能性。

除開發制造技術外,團隊進一步深入分析了交聯劑分子結構如何影響量子點的光電特性。通過使用量子力學計算方法——密度泛函理論,團隊對比含硫原子的TBBT與不含硫的BPDT,發現BPDT具有更高導電性,更有利于提升QLED性能。這一發現有望為高分辨率、高性能量子點顯示器的制造提供重要的材料選擇指南。

相關論文:Role of Conjugated Structure of Cross-linkers in Patterned QLEDs

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c01926

研究人員表示:“這項研究不僅提升了分辨率,更提出了保持量子點固有光電特性的穩定制造方法及明確的材料選擇標準,預計將極大加速AR、VR等下一代顯示器的商業化進程。”