福州大学登《Nature》:研发25400PPI全彩量子点微显示,突破AR/VR核心瓶颈

🤖 由 文心大模型 生成的文章摘要

2026年4月2日,福州大学李福山教授团队在国际顶级期刊《Nature》在线发表题为《Nanoscale transfer‑printed full‑colour ultrahigh‑resolution quantum dot LEDs》的重磅成果,成功攻克全彩超高分辨率量子点发光二极管(QLED)的关键技术难题,为下一代沉浸式近眼显示提供全新可行路径。

当前AR/VR等近眼显示迫切需要视网膜级分辨率(>10000 PPI)与高发光效率兼备的微显示器,但硅基液晶、OLED、Micro‑LED等现有技术,在超高像素密度、全彩集成与器件性能统一上均存在明显短板,而量子点全彩超高分辨率阵列制备一直是行业未攻克的核心卡点。

针对这一痛点,李福山团队原创提出双作用力动力学(DAFD)新策略,融合硬质硅模板纳米压印与倒置转移印刷技术,实现亚微米级RGB像素的高精度、无串扰、高良率制造。该团队采用两步纳米压印‑倒置转印工艺,先通过纳米压印形成高保真RGB微腔阵列,利用润湿性差异将红、绿、蓝量子点墨水精准选择性填充,杜绝颜色串扰;再通过倒置转移印刷,在双作用力驱动下让量子点形成致密无空洞薄膜,转移良率超99.9%,最高实现25400 PPI像素密度,远超视网膜级标准。同时,团队通过在PVA绝缘层掺入TiO₂纳米颗粒调控介电常数,匹配量子点介电特性,显著抑制微孔边缘电场集中,大幅降低漏电流、提升效率与稳定性,从根源解决高分辨率器件性能衰退问题。

此次研发的红色器件(12700 PPI)峰值外量子效率达26.1%,1000 cd/m²亮度下T₉₅寿命65190小时,较传统器件提升超千倍;全彩显示色域覆盖≥85% Rec.2020,白光器件峰值外量子效率达10.1%,显著优于溶液共混型白光QLED;团队还成功与CMOS驱动电路单片集成,制备出1920×1080、5600 PPI有源矩阵显示面板,实现像素独立精准寻址,兼容现有微电子架构。

该成果是福州大学信息类学科首次以第一单位在《Nature》发表研究论文,标志着我国在超高分辨率量子点微显示领域达到国际领先水平,将有力推动AR/VR、近眼显示、高端微显示芯片等领域的技术革新与产业落地。