編輯丨王多魚

排版丨水成文

全彩超高分辨率量子點發(fā)光二極管（URQLED）因其高效率和穩(wěn)定性，成為下一代近眼顯示器的關(guān)鍵器件。然而，現(xiàn)有量子點圖案化技術(shù)難以同時實現(xiàn)亞微米級像素尺寸、全彩集成與高性能。

2026 年 4 月 1 日，福州大學(xué)李福山教授作為通訊作者，林立華作為第一作者，在Nature期刊發(fā)表了題為：Nanoscale transfer-printed full-colour ultrahigh-resolution quantum dot LEDs 的研究論文。

該研究通過納米轉(zhuǎn)印，實現(xiàn)了全彩超高分辨量子點發(fā)光二極管，研究團隊將該技術(shù)與集成電路相結(jié)合，成功制備出可獨立驅(qū)動像素的主動矩陣顯示原型，驗證了其在實際顯示系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力，為新一代近眼顯示技術(shù)提供了重要理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。

在這項最新研究中，研究團隊從納米制造工藝與器件物理機制兩個層面開展系統(tǒng)性研究。在工藝方面，創(chuàng)新性構(gòu)建了“硬質(zhì)納米壓印-整體倒置轉(zhuǎn)印”技術(shù)體系，通過引入可重復(fù)使用的高精度硅模板，實現(xiàn)了紅、綠、藍量子點像素陣列在納米尺度上的高保真復(fù)制；同時提出“雙作用力”調(diào)控策略，使量子點在微納像素中實現(xiàn)致密均勻排布，從而顯著提升發(fā)光均勻性與器件性能。此外，研究團隊設(shè)計了新型保護層結(jié)構(gòu)，有效避免材料殘留與顏色串擾，實現(xiàn)了高純度、高一致性的全彩像素陣列構(gòu)建。

在此基礎(chǔ)上，研究團隊進一步在物理機制層面取得重要進展。研究團隊首次系統(tǒng)揭示了納米尺度像素結(jié)構(gòu)中電場分布不均勻這一關(guān)鍵限制因素，發(fā)現(xiàn)像素邊緣區(qū)域存在顯著的電場集中效應(yīng)，從而引發(fā)能量損失與器件性能衰減。基于上述發(fā)現(xiàn)，研究團隊提出了通過引入納米級氧化鈦材料調(diào)控器件內(nèi)部介電特性，實現(xiàn)電場分布均勻化，從而從根本上提升器件效率與穩(wěn)定性。

得益于工藝與機制的協(xié)同優(yōu)化，研究團隊成功實現(xiàn)了高性能全彩量子點發(fā)光器件。其中，紅光器件外量子效率達到 26.1%，工作壽命超過 6 萬小時；綠光與藍光器件性能顯著提升。紅綠藍像素化白光器件效率達到 10.1%，刷新了高分辨率量子點顯示的性能紀錄。進一步地，研究團隊將該技術(shù)與集成電路相結(jié)合，成功制備出可獨立驅(qū)動像素的主動矩陣顯示原型，驗證了其在實際顯示系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力。

總的來說，該研究在超高分辨率量子點顯示的制造工藝與器件物理機制方面實現(xiàn)了系統(tǒng)性突破，不僅解決了納米尺度下高質(zhì)量圖案構(gòu)建與性能退化的關(guān)鍵問題，還建立了“結(jié)構(gòu)設(shè)計-電場調(diào)控-性能提升”的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，為新一代近眼顯示技術(shù)提供了重要理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10333-w