南京理工大学研究生，南京理工大学研究生院
Micro/mini-LEDs 具有低功耗，快响应，高分辨率等独特优势，因此他们被当作第四代显示技术，在商业界与科研领域都吸引了大量的注意力。目前，主要有三类发光材料：GaN，有机小分子和量子点发光材料，应用于Micro/mini-LEDs的研究中。适用于不同类型的发光材料的制备技术得到了探索与开发，其中包括用于实现微型GaN-LEDs（μ/m-GaN-LEDs）巨量转移与光刻技术，微型有机-LEDs（μ/m-OLEDs）的微型掩膜版技术和微型QLEDs（μ/m-QLEDs）中的印刷技术，打印（转移打印，喷墨打印）技术和光刻，等等。
在上述三类发光材料中，量子点发光材料，由于具有低成本的优势和杰出的光电性能（比如：光谱可调、高的量子产率），在最近几十年得到了更多关注。尤其是，量子点具有较窄的半峰宽（FWHM~20-30 nm），这说明量子点发光材料具有实现饱和色域超过90%的潜力（Rec.2020）。随着基于量子点发光材料的μ/m-QLEDs制备技术不断地积累和突破，目前μ/m-QLEDs的阵列分辨率（像素密度单位（PPI））得到了快速地提升，现在已经可以实现一万以上，展现出了广阔的应用前景。因此，探索基于量子点的μ/m-QLEDs，实现对当前显示技术产品的革新，是领域内的重要发展方向。
Figure 1 The calculation formula of PPI of arrayed QLEDs. The scope of PPI requirements for TVs (25-90), computers (90-280), and mobile phones (200-806) and PPI of m-QLEDs achieved in the work meet the requirements of ones.
在当前显示产品中，如手机、电脑、电视等，他们的超高清显示决定于他们的像素密度单位（PPI）。比如，对于手机，人眼视觉极限大约为500 PPI（距离25 cm）；而对于电脑和电视，PPI分别下降至大约260 (距离45 cm)和80 (距离250 cm)。他们在实现高清显示的同时，价格也越来越高，大大增加了人们的消费成本。因此，发展满足显示需求的低成本显示技术，是显示技术领域的紧迫任务。
基于显示领域对低成本超高清显示技术的迫切需求，南京理工大学相恒阳/曾海波团队聚焦低成本环保型量子点显示技术，开发出全溶液旋涂技术处理功能层和电极阵列化技术相结合的技术路线，成功实现了基于环保型蓝光量子点ZnSeTe/ZnS的mini-QLEDs。相关论文发表在Nanoscale。
文章地址：
https://doi.org/10.1039/D2NR03082A
在他们最近的工作中，不同尺寸的 mini-QLEDs（500 um*500 um、200 um*200 um、100 um*100 um、50 um*50 um）实现的PPI分别为：36、90、180、360，可以满足电视、电脑、手机的显示需求。同时，通过调节阵列化的阳极/阴极，柔性或者玻璃衬底的mini-QLEDs都可以实现了图案化显示功能。值得注意地是，这类mini-QLEDs一方面可以兼容AM/PM显示技术路线，另一方面可以结合红/绿色转换层，实现全色显示。这一技术兼备了全溶液法的低成本潜力和电极模版化的简单制造工艺，是一种具有竞争力的技术，有望大大降低手机、电脑、电视等主流显示产品的制造成本，并能充分实现柔性化、环保化的超高清显示。
Figure 2 (a) Typical heavy-metal-free blueQDs can cover the entire blue emission region, e.g., ZnS:Te/ZnSeS/ZnS, ZnTeSe/ZnSe/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, Zn-Cu-Ga-S (ZCGS). (b) The internal commission on illumination (CIE) coordinates of two QDs. Two ZnTeSe/ZnS QDs characterization: The absorption and PL spectra of ZnTeSe/ZnS QDs of (c) 470 nm and (d) 451 nm. The TEM images of ZnTeSe/ZnS QDs of (e) 470 nm and (f) 451 nm. The insets in Figure (e)-(f) show the respectively statistical distribution of particle size of the two QDs.
Figure 3 (a) The devices structure diagram of QLEDs. (b) The energy level diagram of QLEDs. (c) The schematic diagram of the preparation process for QLEDs. Morphology characterization of each functional layer by solution process via AFM: (d) ITO/HIL; (e) ITO/HIL/PTAA; (f) ITO/PEDOT:PSS/PTAA/QDs; (g) ITO/HIL/PTAA/QDs/ETL. The corresponding scan lines of different structures from AFM: (h) ITO/HIL; (i) ITO/HIL/PTAA; (j) ITO/PEDOT:PSS/PTAA/QDs; (k) ITO/HIL/PTAA/QDs/ETL.
ITO/HIL/HTLs, ITO/HIL/HTLs/EML, and ITO/HIL/HTL(PTAA)/EML/ETL.
Figure 4 (a) The real image of m-QLEDs is based on an ITO glass substrate. (b) The real image of m-QLEDs is based on PET flexible substrate. (c) The EL pattern displays images of the letters “NJUST”. (d) PPIs of m-QLEDs with different sizes (500×500 μm2,200 ×200 μm2, 100×100 μm2, and 50×50 μm2), are respectively 36, 90, 180, and 360, meeting the requirements of TVs, computers, and mobile phones.
*感谢论文作者团队对本文的大力支持。
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南京理工大学研究生(南京理工大学研究生院)