10月20日，一项发表于国际顶尖光学期刊Light: Science & Applications的研究成果，Photolithographic fabrication of high-resolution Micro-QLEDs towards color-conversion Microdisplay，为下一代增强现实（AR）与虚拟现实（VR）设备的显示技术带来了突破性进展。由北京理工大学钟海政教授团队领衔，联合多家科研单位，成功开发出基于光刻工艺的高分辨率全彩色量子点发光二极管（Micro-QLED）微显示屏。该研究不仅实现了目前同类器件中最高的像素密度，还展示出优异的发光效率与亮度，为微显示技术的低成本、大规模制造提供了全新路径。
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微显示屏，是一种尺寸极小但像素密度极高的显示面板。它通常只有指甲盖大小，却可以呈现出极其细腻的图像。这类屏幕是AR/VR眼镜、头戴式显示器等沉浸式设备的核心部件，决定了用户所见画面的清晰度、色彩真实性与视觉舒适度。
目前市面上常见的微显示技术如液晶硅基（LCoS）、有机发光二极管（OLEDos）和微米发光二极管（Micro-LED）各有优劣，但在分辨率、亮度或色彩表现上仍存在局限。而量子点发光二极管（QLED）因其色彩纯、亮度高、可溶液加工等优势，被视为下一代微显示的理想候选。
传统上，制作高分辨率QLED像素阵列面临工艺复杂、像素间漏电、效率下降等问题。北京理工大学团队创新地引入“光刻模板辅助工艺”，巧妙地解决了这一难题。
使用光刻模板的高分辨率全彩色色彩转换 Micro-QLED
研究团队首先通过光刻技术（类似于制造集成电路的工艺）在基板上制作出微米级的“像素坑”模板，随后将发光材料逐层填充进去，形成一个个独立的发光像素。这种方法不仅实现了像素之间的物理隔离，有效防止电流泄漏，还保持了量子点材料的高发光效率。
利用这一方法，团队成功制备出像素尺寸小至2微米×2微米（约为一根头发丝直径的1/30）的蓝色Micro-QLED阵列，分辨率高达6350 PPI（每英寸像素数），创下当前QLED微显示领域的最高纪录。
· 蓝色像素：最高效率达7.8%，最大亮度接近4万尼特（cd/m²），足以在强光环境下清晰显示；
· 红色像素：效率进一步提升至18%，亮度突破10万尼特；
· 全彩色显示：通过在蓝色QLED上覆盖红、绿两色量子点光转换层，团队成功制出分辨率达1184 PPI的全彩色微显示屏，色彩覆盖率达NTSC标准的95.8%，画面鲜艳逼真。
这项技术的突破，不仅仅停留在实验室阶段。它为实现轻薄、高清、低功耗的AR/VR显示设备奠定了工艺基础。未来能在：
· 轻便型AR眼镜中看到与现实无缝融合的数字信息；
· 车载抬头显示器（HUD）中看到更清晰的行车数据等。
“我们提供了一种非破坏性、易操作的高分辨率QLED制备方法，”论文通讯作者钟海政教授表示，“这项工艺兼容现有半导体生产线，可推动微显示面板的低成本、大规模制造。”
尽管量子点材料的光稳定性、蓝光器件效率等挑战仍需进一步攻克，但这项研究无疑为全彩色、高分辨率微显示技术的发展开辟了一条清晰可行的道路。
论文DOI：https://doi.org/10.1038/s41377-025-02000-y
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