通过3D打印量子点纳米像素提高显示分辨率

韩国昌原——韩国电子技术研究院(KERI)开发的一项显示技术，通过3D打印嵌入聚合物纳米线的量子点(QDs)，可以产生纳米尺度的3D像素。研究小组将这项技术称为“纳米光子3D打印”，可用于在电视、智能手机、虚拟现实和其他设备上实现超高分辨显示。

显示屏上可显示的像素越多，像素集成越紧密，分辨率就越高。为了增加屏幕上的像素数，传统的方法是减小像素大小。通过更小的像素来获得更高的清晰度已经成为在这个竞争激烈的市场中领先的关键，但是减小像素尺寸的同时也限制了光的强度。

韩国的一个研究团队开发出一种基于3D打印生产超高分辨率纳米显示器的技术。图片由韩国电气技术研究所(KERI)提供。

KERI团队认为，超高分辨率所需的光强度可以通过3D结构的像素来实现。该团队没有使用2D模式，而是将3D结构应用到像素上，以克服光强问题。与传统的薄膜结构相比，3D布局使全色(红、绿、蓝)亮度增加了两倍，并且对空间分辨率没有显著影响。

利用其纳米光子3D打印技术，该团队分别制备了横向尺寸为620纳米，间距为3微米的红，绿，蓝三像素。三原色的像素密度为5600像素/英寸(PPI)，超过了8K QLED电视(100像素/英寸)、笔记本电脑(200像素/英寸)和智能手机(800像素/英寸)，同时也超过了商业技术的极限(1000像素/英寸)5倍以上。另外，通过简单地调整3D像素的高度就可以实现亮度的独立控制。

该方法实现了较高像素密度，可应用于未来的VR和AR显示器、光束投影仪以及其他需要超高分辨率的应用。研究人员认为，纳米光子3D打印技术的最大好处之一是可以将量子点3D打印在聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯材料上，用于生产柔性衬底,从而使得这项技术可用于可穿戴或可卷动的设备。

研究发表在ACS Nano (www.doi.org/10.1021/acsnano.0c04075