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?br />
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。
針對(duì)上述問題,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1 um,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
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)。
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。
量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換像素構(gòu)成的靜態(tài)圖案
來源:湖北光谷實(shí)驗(yàn)室