将色彩转换材料单体集成到蓝光背景微发光二极管（Micro-LEDs）上，已成为实现全彩微显示设备的一种有前途的策略。然而，这种方法仍面临诸如蓝光背景泄漏和由于量子点（QD）材料和制造工艺不满意导致的低良品率等挑战。
在这里，湖南大学潘安练教授、李梓维教授、黄建华博士等人联合湖南师范大学、诺视科技、晶能光电多家单位，开发了量子点色转换像素集成的Micro-LED全彩集成工艺，实现了超高亮度、超高像素密度的Micro-LED全彩微显示芯片。展示了单体集成的0.39英寸微显示屏幕，能够显示丰富多彩的图片和视频，这是通过在蓝光背景Micro-LED晶圆上创建界面化学键，实现小于5微米QD像素的晶圆级粘附。选择带有氯磺酰基和硅烷基的配体分子作为合成配体和表面处理材料，有助于制备高效的QD光刻胶，并形成用于像素集成的牢固化学键。
这是微显示设备领域的领先记录，实现了超过40万尼特的最高亮度、3300 PPI的超高分辨率、130.4% NTSC的宽色域，以及超过1000小时的最终服务寿命性能。这些结果将成熟的集成电路技术扩展到微显示设备的制造中，也为全彩微LED的产业化进程铺平了道路。
图1. 量子点像素堆叠的全彩Micro-LED单片集成技术示意图。Micro-LED全彩集成存在“蓝色背光泄漏”和“彩色像素集成良率低”两大难题。
图2. 钙钛矿量子点合成工艺、形貌表征以及发光性能测试。
图3. 量子点色转换像素堆叠工艺中的表面预处理工艺，处理后实现了界面公价化学键成键。
图4.量子点像素堆叠的Micro-LED全彩单片集成技术，其中光阻挡结构有效实现了像素光串扰隔离。
图5. 0.39英寸的彩色Mirco-LED显示屏，展现出大色域、高亮度、高稳定等性能优势。
