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  随着元宇宙的发展，近眼显示设备的技术进步对于提升虚拟现实（VR）和增强现实（AR）用户的沉浸感至关重要。这些设备需要提供清晰、逼真且符合人体工学的界面。在军事领域，近眼显示系统集成到飞行员头盔中，需具备高信息密度、广阔视野、个性化定制和轻量化设计，以满足未来空战需求。然而，现有的近眼显示设备存在分辨率不足、缺乏对个体差异的适应性以及不理想的视觉体验等局限性。传统刚性屏幕缺乏对瞳孔位置、距离、眼球运动、眼球弧度或视高等因素的调节功能，导致视觉不适和视野受限，在近眼显示领域实现高分辨率、灵活性及用户舒适度方面仍存在诸多挑战。量子点发光二极管（QLEDs）作为一种新型的半导体电致发光器件，因其可调节的发射波长、高色彩饱和度和优异的稳定性，在下一代宽色域、高对比度、柔性显示领域中具有广泛应用。本研究提出的柔性超高分辨率量子点发光二极管（FUR-QLEDs）不仅能与眼球曲率更好地适配，还能提高图像质量和用户舒适度，特别是在VR和AR等近眼显示应用中具有显著优势。该研究采用纳米压印和表面改性技术相结合的方法，首次成功制造出9072 PPI的FUR-QLEDs，最大外量子效率（EQE）达到15.7%，峰值亮度为15163 cd/m²，标志着高分辨率QLEDs性能的新高度。此外，该研究还揭示了FUR-QLEDs在弯曲疲劳测试后性能衰减的机理；探讨了弯曲等外部机械行为对器件功能层的影响，并通过优化图案化绝缘层薄膜的弹性模量，实现FUR-QLEDs在弯曲半径为6 mm，400次弯曲循环后仍能保持91%的初始亮度，展现出卓越的弯曲稳定性和耐用性。这项研究成果为柔性显示技术的发展提供了关键的技术支持，并为未来进入元宇宙的虚拟现实设备带来了无限可能。

 图1. 用纳米压印技术制作图案化绝缘膜。a)图案化PMMA薄膜的制备过程示意图。b)使用不同材料制备的图案薄膜的SEM图像：(i)单独的PMMA，（ii）PMMA（1：1）共混物，（iii）PS。

 图2. FUR-QLED器件的结构和表征。a)FUR-QLED设备的原理图。b)AFM图像中沿实线的像素微孔的表面轮廓。c）(i)和（ii）掺杂PEDOT：PSS前后）图案膜表面的水接触角。d)嵌入三个功能层（PEDOT：PSS/TFB/QDs）的图案膜的像素微孔的扫描电镜图像。e)嵌入三个功能层的像素微孔的表面轮廓。插图：AFM图像。f)图案红色qd薄膜阵列的荧光显微镜图像。g)fur-qled的EL显微镜图像。此外，还介绍了h)J-V、i)L-V和j)含和不含ipa掺杂PEDOT：PSS的图案红qdfur-qled的EQE-V特性。

图3. 弯曲稳定性分析和表面形貌。a)在6 mm弯曲半径下的400次弯曲前(i)和（ii）之后的fur-qled的EL发射图像。b)在6 mm弯曲半径下，(i)弯曲前和（ii）400弯曲前后的EL发射图像。c)在不同的弯曲曲率半径下记录的亮度变化作为弯曲循环的函数。d)在不同的弯曲曲率半径下记录的电流密度波动作为弯曲循环的函数。e)ITO/Ag电极在6、7和8 mm半径下电阻的变化随弯曲循环的变化。f）弯曲前(i)和（ii）后的表面粗糙度比较。g）(i)和（ii）弯曲前后的表面粗糙度比较。

 图4. 在FUR-QLED器件内的应变分布的理论计算和模拟。a)三层薄膜(PET、功能层、银电极）的机械建模。b)在弯曲条件下的FQLED的示意图表示。c)fur-qled的单像素结构。插入：像素数组。d)图案薄膜的杨氏模量：(i) PMMA，（ii）功能层和（iii）PS。e)在弹性模量为(i) 3.7 GPa，（ii）1的FURQLEDs中，应力分布的有限元模拟。

 图5. 器件性能退化和优化的微观机制。a)(i)FQLED和（ii）用不同图案薄膜制作的FUR-QLED器件的阻抗变化。插图：建议的正常装置的等效电路。b)(i)HOD和（ii）用不同图案薄膜制作的EOD的电流密度的变化作为弯曲循环的函数。c)用(i) PMMA和（ii）PS在弯曲前后制备的HOD和EOD的J-V特性。d)具有不同图案薄膜的fur-qled的电流密度波动(i)和亮度变化（ii）作为弯曲周期的函数。e)（i)J-V-L和（ii）具有PS图案膜的荧光荧光qled在400个弯曲循环前后的EQE-L特性。f）带有PS图案薄膜的FUR-QLEDs(i)弯曲前和弯曲后的EL图像。

（来源： 发光材料与器件应用公众号，转载请注明出处）