福州大學李福山團隊AFM：突破性的柔性超高分辨率量子點發光二極管為近眼顯示技術帶來全新可能

近期，李福山研究團隊在國際頂級期刊《Advanced Functional Materials》上發表了題為“Flexible Ultrahigh-Resolution Quantum-Dot Light-Emitting Diodes”的最新研究成果。林立華為論文第一作者，李福山為通訊作者，福州大學為該論文的第一且唯一完成單位。該研究工作得到了國家重點研發計劃項目的資助支持。

隨著元宇宙的發展，近眼顯示設備的技術進步對于提升虛擬現實（VR）和增強現實（AR）用戶的沉浸感至關重要。這些設備需要提供清晰、逼真且符合人體工學的界面。在軍事領域，近眼顯示系統集成到飛行員頭盔中，需具備高信息密度、廣闊視野、個性化定制和輕量化設計，以滿足未來空戰需求。然而，現有的近眼顯示設備存在分辨率不足、缺乏對個體差異的適應性以及不理想的視覺體驗等局限性。傳統剛性屏幕缺乏對瞳孔位置、距離、眼球運動、眼球弧度或視高等因素的調節功能，導致視覺不適和視野受限，在近眼顯示領域實現高分辨率、靈活性及用戶舒適度方面仍存在諸多挑戰。量子點發光二極管（QLEDs）作為一種新型的半導體電致發光器件，因其可調節的發射波長、高色彩飽和度和優異的穩定性，在下一代寬色域、高對比度、柔性顯示領域中具有廣泛應用。

圖1 FUR-QLEDs的熒光顯微圖像、器件性能、器件彎曲后的功能層應力分布，以及優化圖案化絕緣層薄膜的彈性模量后，器件表現出的彎曲穩定性和耐用性。

本研究提出的柔性超高分辨率量子點發光二極管（FUR-QLEDs）不僅能與眼球曲率更好地適配，還能提高圖像質量和用戶舒適度，特別是在VR和AR等近眼顯示應用中具有顯著優勢。該研究采用納米壓印和表面改性技術相結合的方法，首次成功制造出9072 PPI的FUR-QLEDs，最大外量子效率（EQE）達到15.7%，峰值亮度為15163 cd/m2，標志著高分辨率QLEDs性能的新高度。此外，該研究還揭示了FUR-QLEDs在彎曲疲勞測試后性能衰減的機理；探討了彎曲等外部機械行為對器件功能層的影響，并通過優化圖案化絕緣層薄膜的彈性模量，實現FUR-QLEDs在彎曲半徑為6 mm，400次彎曲循環后仍能保持91%的初始亮度，展現出卓越的彎曲穩定性和耐用性。這項研究成果為柔性顯示技術的發展提供了關鍵的技術支持，并為未來進入元宇宙的虛擬現實設備帶來了無限可能。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202408604