由韩国高等科学技术研究院(KAIST)的能源科学与工程系教授杨智雄领导的研究团队,携手蔚山科学技术研究院新材料系的崔文基教授以及韩国基础科学研究所纳米粒子研究中心的铉泰焕博士,共同开发了一种创新的双层干式转印技术。这一技术能够同时将发光层和电子传输层精准地转移到基板上,为增强现实(AR)和虚拟现实(VR)领域带来了突破性的进展,有望极大地提升用户的沉浸式体验。
随着可穿戴设备、移动设备以及物联网(IoT)技术的飞速发展,市场对AR、VR和可穿戴显示器的需求日益增长。这些设备上的显示器需要在有限的空间内展示丰富的信息,并且必须具备超高清的画质,以避免用户在长时间佩戴时出现不适感。
量子点纳米粒子因其出色的色纯度和色彩再现能力,被视为下一代显示器的理想发光材料。然而,传统的干式转印技术,尽管能够实现精细的像素图案,但由于发光效率不足5%,一直未能广泛应用于显示器的生产。
图:AR/VR领域有突破性进展
为了解决这一难题,杨智雄教授的研究团队与崔文基教授和铉泰焕博士合作,开发出了一种新型的干式转印技术。这项技术能够在低电流条件下实现高亮度发光,从而突破了传统技术的局限。通过降低界面电阻,新型高密度双层薄膜展现出了高达23.3%的外部量子效率(EQE),这与量子点发光器件的理论最大效率相媲美。
研究人员利用这种新技术,成功创建了高达25,526像素每英寸(PPI)的超高清量子点图案,并在8厘米×8厘米的区域内实现了重复打印,证明了其在商业化生产中的潜力。
杨智雄教授表示:“通过我们的双层干式转印技术,我们显著降低了界面电阻,促进了电子的注入,制造出了既超高清又高效的发光器件。这一成果在EQE上达到了23.3%,与量子点发光器件的最大理论效率相近,这是一个非常令人振奋的突破。”
崔文基教授补充道:“我们对于这项技术在VR和AR中实现更高分辨率屏幕的能力感到非常兴奋。未来,我们将继续研究,以期将色彩还原度高、色纯度好的量子点更广泛地应用于智能可穿戴设备。”
这项研究得到了韩国国家研究基金会和三星未来技术开发计划的支持,并已于8月在国际领先的光学期刊《自然光子学》上发表。