光谷实验室研发出1μm精度高性能量子点光刻胶，有望应用于Micro-LED全彩显示

佚名　2024-08-19

Micro-LED显示技术因有着高分辨率、高亮度、高对比度、宽色域等优势，备受人们关注，在AR、VR领域备受青睐。

然而，其全彩化显示存在较大挑战。

目前主流的RGB三色micro-LED全彩技术，不仅存在巨量转移次数多、成本高昂、驱动控制电路复杂、不同颜色光衰不同等问题，并且由于micro-LED尺寸减小，红色LED的发光效率急剧下降。

因此，使用单色蓝光micro-LED激发绿色和红色荧光材料实现全彩化显示可以规避前述问题，极具发展潜力。

2023年获得诺贝尔奖的材料——胶体量子点，因具有发光半峰宽窄、颜色可调、效率高、粒径小等优异的性能，是配合蓝光micro-LED的荧光材料的理想选择。

量子点色转换层需要像素化才能与蓝光micro-LED阵列配合，当前实现量子点像素化的方案主要有两种：喷墨打印和光刻。

相较而言，光刻精度更高、获得的量子点像素更小，更适合于高PPI的AR、VR应用。

然而，当前量子点光刻技术仍存在诸多挑战，包括发光效率低、像素精度不够高、蓝光转换效率低、稳定性差等问题。

针对上述问题，湖北光谷实验室、华中科技大学集成电路学院和光电子器件与三维集成团队的张建兵等人与广纳珈源（广州）科技有限公司合作，研发出高性能量子点光刻胶（QD-PR），其蓝光转换效率达到44.6%（绿色）和45.0%（红色），光刻精度达到1 um，各项性能指标为行业领先水平。

高性能量子点光刻胶

量子点光刻胶的性能指标

基于高性能的量子点光刻胶，研究团队实现了高精度的量子点像素。

量子点光刻像素

此外，这些量子点色转换像素还表现出优异的稳定性，在空气中75℃加热120小时后仍能保留原始发光性能的92.5%（红色）和93.4%（绿色）。

通过红绿量子点套刻，配合蓝色面光源，研究团队获得了高精度的基于量子点色转换像素的静态图案，展示了该量子点光刻胶的显示应用潜力。

量子点色转换像素构成的静态图案

最近在量子点材料上国产化进程不断传来好消息，例如，8月18日山东昇典半导体新材料有限公司高精度量子点光阻新材料项目落地淄博高新区并实现研发运行。项目由台湾专家吴逸丰为核心的量子点光阻材料研发团队建设，昇典半导体已开始小批量生产，经测试，该产品的色纯度、色转换效率、可成膜厚度范围、光透率等性能均优于国内外同类产品，可实现<2um的高精度LED颗粒尺寸。

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