近日，韓媒報道，韓國釜山大學與成均館大學聯合研究團隊開發出一種新型非破壞性光刻技術，該技術無需使用光刻膠（Photoresist）及覆雜的配體交換過程，即可實現量子點的精密微細圖案化。這一技術可滿足AR/VR所需的超高分辨率及高可靠性微型顯示器的制造需求。

圖片來源：Advanced Functional Materials

據悉，量子點發光二極管（QD-LED）憑借卓越的色純度和溶液工藝兼容性，被視為下一代顯示元件的有力競爭者。然而，缺乏能夠實現高分辨率RGB像素的圖案化技術，一直是QD-LED商用化的最大障礙。

傳統的噴墨打印工藝難以形成超高分辨率像素，而基於光刻的圖案化方式則面臨工藝過程中量子點易受損，或必須經過覆雜配體交換工序等局限。

在半導體和顯示器的制造過程中，精確刻畫極微小圖案的技術必不可少。通常做法是先塗抹光刻膠感光材料，通過曝光保留所需圖案。但光刻膠的塗刷與去除過程不僅覆雜且成本高昂，更極易對量子點等敏感材料造成物理或化學損傷。

針對量子點材料應用問題，此前雖有研究嘗試通過交換量子點表面配體來實現無需光刻膠的“PR-free”工藝，但此類方法由於引入了覆雜的配體交換步驟，往往會導致量子點表面缺陷增加，從而使其原本優異的光學特性大幅退化。

為此，研究團隊開發出一種無需光刻膠和配體交換，即可在不損害量子點特性的前提下進行精密排列的非破壞性技術。該技術簡化了工藝流程並最大限度地減少了材料損耗，被視為在實現QD-LED超高分辨率的同時，同步提升效率和壽命的工藝創新。

研究團隊開發的核心技術是基於混合型發光層（blended Emissive Layer, b-EML）的高分辨率圖案化技術。該技術將量子點與空穴傳輸層聚合物（PVK）及光交聯劑（FPA）混合，在紫外線照射下，聚合物之間會形成牢固的鏈接，構建出三維網狀結構，從而將量子點穩定地固定在其中。通過這一過程，量子點可以精確地留在預定位置，實現極高分辨率的微細圖案。

利用該技術，研究團隊成功實現了單色10,000 ppi以及RGB全彩1,000 ppi以上的超高分辨率量子點圖案，並在無需光刻膠和配體交換的情況下，同時確保了極高的圖案保真度和發光特性。

此外，研究團隊應用該圖案化方式制作了量子點發光二極管。實驗結果顯示，得益於混合型發光層對電子過量注入的抑制以及對空穴注入的改善，器件的外部量子效率提升了1.7倍，驅動壽命延長了3倍。

研究負責人表示，這種新型量子點圖案化技術的特點是能夠防止工藝中的量子點損傷，且工藝簡單，具有極高的通用性，可適用於多種量子點系統。此外，該技術在提升QD-LED壽命與效率的同時簡化了生產流程，將有望加速基於量子點的AR/VR顯示器的商用化進程。

TrendForce 2025 近眼顯示市場趨勢與技術分析
出刊日期: 2025年8月29日
語系: 中文 / 英文
格式: PDF
頁數: 126