高志远

想要进入“元宇宙”，感受到接近于现实的虚拟效果，需要极为苛刻的显示技术、网络技术、渲染技术和计算处理能力。

目前，用户体验VR一般都需要佩戴VR头盔，VR显示器件是VR头盔的重要组成部分，在诸多显示器件中，微型发光二极管（Micro-LED）是一种由微米级半导体发光单元阵列组成，能将电能转化为光能的电致发光器件。与传统的液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）相比，具有分辨率和对比度更高、响应速度更快，功耗更低，以及可拼接等特点，是目前头戴式显示最具有潜力的技术。

但当前其大规模商业化面临着技术不成熟、成本高等难题，技术瓶颈之一是如何实现Micro-LED的全彩化。针对这一问题，目前主要有两种解决方案，一是通过巨量转移，如精准抓取技术、自组装技术、转印技术等，但此技术路线存在小尺寸红光芯片效率低、巨量转移涉及复杂的驱动电路设计等问题；二是采用蓝光Micro-LED结合量子点色转换阵列的技术。蓝光Micro-LED制备工艺成熟、成本相对较低。量子点色转换技术只需要整体地制造具有极高像素密度的蓝光Micro-LED显示器，通过图案化的量子点色转换阵列将其部分蓝色像素分别转换成红色和绿色，即可实现全彩显示。

量子点图案化技术有很多，比如光刻、转印、喷墨打印、激光直写、电泳沉积等。在诸多图案化技术中，光刻技术具有分辨率更高、可规模化生产、技术成熟度高等优势。但现有的光刻工艺存在量子点在光刻过程中被破坏的风险，比如加工溶剂来溶解破坏钙钛矿量子点，高能紫外光直接对量子点进行曝光致使光学性能大幅下降。

2016年，我们智能光子学团队发明了钙钛矿量子点的原位制备技术，只需要将含有钙钛矿前驱体的聚合物涂膜，就可以制备出高效率发光的量子点光学膜，目前已经在液晶显示技术上得到应用。2022年，针对微显示的图案化应用，我们又发明了钙钛矿量子点的光刻原位制备技术，通过将钙钛矿前驱体与光刻胶混合，再通过掩模板进行紫外曝光，制备出高分辨率钙钛矿量子点图案。这种量子点原位光刻技术，规避了在光刻過程中量子点的破坏风险，更具产业化价值。最近，我们正在积极推动AR显示样机的开发。

突破了全彩化等关键技术，Micro-LED极有可能成为具有颠覆性和变革性的下一代主流显示技术，带来新一轮显示技术升级换代。

责任编辑：刁雅琴