Разработана технология «прямой фотолитографии» для дисплеев на квантовых точках сверхвысокого разрешения

Учёные из Корейского института передовых технологий создали инновационную технологию прямой фотолитографии (Direct Optical Lithography, DOL) для квантовых точек, которая позволяет формировать сверхвысокоточные изображения без использования фоторезиста.

Кроме того, исследователи разработали рекомендации по выбору сшивающих агентов, необходимых для производства эффективных квантовых светодиодов. Это важное фундаментальное достижение может найти применение в различных оптоэлектронных устройствах, включая микро-КЛЛ, дисплеи с очень высоким разрешением, прозрачные электронные приборы и новые поколения сенсоров изображений.

Квантовые точки — это ультратонкие полупроводниковые наночастицы размером примерно в 1/100 000 толщины человеческого волоса. Их цвет зависит от размера, что делает их перспективным материалом для дисплеев с яркой и точной цветопередачей. Однако традиционные методы нанесения рисунков с фоторезистом имеют ограничения, включая сложность процесса, снижение эффективности свечения и искажения узора. Другие методы, такие как струйная или микроконтактная печать, также ограничены по разрешению и точности.

Чтобы преодолеть эти проблемы, команда использовала сшивающий агент на основе диазирина — TDBA, реагирующий на ультрафиолетовый свет (365 нм). TDBA содержит карбоксильные группы для прямого связывания с поверхностью квантовых точек и светочувствительную диазириновую структуру. Под воздействием света агент химически фиксируется на квантовых точках, формируя сверхтонкие узоры с разрешением около 2 мкм (6350 точек на дюйм) с высокой точностью и стабильностью.

После формирования рисунка исследователи применили постобработку тиольным соединением PETMP, которое устраняет поверхностные дефекты квантовых точек и значительно повышает их квантовый выход фотолюминесценции (PLQY). Светодиодные устройства с таким обработанным слоем продемонстрировали максимальную внешнюю эффективность 10,3 % и яркость до 99 369 кд/м², что свидетельствует о высоких рабочих характеристиках. В полупрозрачных QLED-дисплеях с красными, зелёными и синими квантовыми точками подтверждена возможность двустороннего излучения, открывающая новые возможности для прозрачных экранов.

Кроме того, учёные проанализировали влияние молекулярной структуры сшивающих агентов на оптические и электрические свойства квантовых точек с помощью квантово-механических расчетов (теории функционала плотности). Они сравнили агенты TBBT (с атомами серы) и BPDT (без серы), обнаружив, что BPDT обеспечивает лучшую проводимость и подходит для улучшения характеристик квантовых светодиодов. Это открытие станет важным ориентиром при выборе материалов для высокопроизводительных квантовых дисплеев.

Профессор Чон Су Ли отметил: «Наша разработка не только повышает разрешение, но и обеспечивает стабильный производственный процесс, который сохраняет оптические и электрические свойства квантовых точек. Чёткие критерии выбора материалов ускорят вывод на рынок дисплеев нового поколения, включая технологии дополненной и виртуальной реальности».

С уважением, ООО "Компания "База Электроники"

Вернуться на главную