3D列印量子點納米像素來提高顯示解析度

2020-09-17 江蘇雷射產業創新聯盟

江蘇雷射聯盟導讀：來自韓國的研究人員利用3D列印量子點納米像素的辦法來提高顯示的解析度，可以實現超高清晰解析度的顯示，為將來柔性顯示和可滾動的顯示屏以及大尺寸顯示奠定了基礎。

韓國電氣研究院（Korea Electrotechnology Research Institute (KERI) ）在最近研發了一種新的顯示技術，通過嵌入在聚合物納米線中的３D列印的量子點納米像素來在納米尺度製造3D的像素。這一技術被研究團隊稱之為「納米光子三維列印 」，可以在TV、智慧型手機、虛擬實境耳機以及其他裝置中用來獲得超高解析度的顯示。

3D列印納米像素

在顯示屏中存在更多的像素和分布密度更多的像素整合在儀器中，將會使顯示屏具有更高的解析度。為了在屏幕中增加更多的像素數量，傳統的辦法是減小像素的尺寸。為實現通過減小像素尺寸的辦法來獲得更高清晰度 ，成為市場競爭的關鍵，但在減少像素尺寸的同時也會限制光的強度。

韓國的研究人員發展了一種新的技術，通過3D列印技術來製造納米顯示以獲得超高的解析度

韓國電氣研究院的項目研究團隊相信，實現超高解析度的光的強度可以通過3D結構的像素來實現。替代原先的2D模式的製造工藝，研究人員利用3D結構來實現像素，以此來克服同光強度相關的問題。同傳統的以薄膜為基礎的工藝相比較，這一3D排列可以促使光的強度在全色（紅、綠、藍）的時候增加亮度，同時對空間解析度還沒有不良影響。

納米像素中的彩色發射

使用納米光子3D列印技術，研究人員展示了橫向尺寸為629nm，一系列為 3 μm 的紅色、綠色和藍色的像素產品。研究人員的結果顯示三個基本色在5600像素每英寸的時候（即ppI），性能超過了8K的 QLED TV (100 PPI)，筆記本電腦 (200 PPI)和智慧型手機(800 PPI)等裝置，取得了同現有商業技術(1000 PPI) 至少5倍還多的好效果。研究人員的結果同時也顯示僅僅只需要通過簡單的調製3D像素的高度即可控制單個顏色的亮度。

發射方向性

項目研究人員

韓國電氣研究院的項目研究人員提供的這一像素密度的辦法可以用在未來的VR和AR顯示設備上，以及光束投影儀和其他需要用到超高清顯示的場合。這一納米光子3D列印技術最大的一個優點就是，研究人員認為，就是QDs可以在聚合物中進行3D列印或者在聚對苯二甲酸乙二醇酯中進行列印，這就可以用來製造柔性基材。這一技術可以用在可穿戴或者可滾動設備 上。

納米像素可以用來製造大尺寸的高清顯示裝置

文章來源：

1，https://doi.org/10.1021/acsnano.0c04075，3D-Printed Quantum Dot Nanopixels，ACS Nano 2020以及2，韓國電氣研究院，， Science Advances (https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw2205).

相關焦點

  • 韓研究所公布可以打造超高解析度量子點「納米顯示器」的新技術
    尤其是VR，它需要更高的解析度來提升顯示效果。近期韓國電氣技術研究所KERI，公布了一項基於3D列印技術的研究，宣稱可以打造超高解析度的量子點「納米顯示器」，ppi達5600，亮度是量子點方案提升2倍，且彩色表現更優秀。
  • 一文縱覽:QLED量子點顯示
    由於在生產過程中在量子點表面產生有機配體，抵消量子點之間的範德瓦耳斯吸引力，以維持其在溶液中的穩定性。但這層有機配體極大的阻礙了電荷在量子點之間的傳輸。這點大大降低了納米微晶在太陽電池和其它的元件上的應用。科學家們曾嘗試用各種方法提高電荷在這種材料中的傳導率。
  • 京東方高解析度、全彩量子點發光二極體取得重大突破
    京東方官方獲悉，近日，京東方集團中央研究院關於高解析度、全彩量子點發光二極體（QLED）的研究取得重大突破，實現了解析度500ppi、色域114%NTSC的全彩QLED器件，技術指標全球領先。相關研究論文在國際權威學術期刊Nano Research上發表。
  • 俄科學家開發基於納米顆粒高解析度雷射3D列印
    雙光子光刻是一種3D列印方法，與大多數雷射3D列印技術不同，3D雷射列印技術的解析度受3D印表機雷射點的大小限制，雙光子聚合技術可將列印解析度提高到難以置信的精度。對於醫學研究領域，即用於藥物輸送、組織再生、化學和材料合成的應用而言，這項技術值得深入研究。
  • 變解析度寬幅面光固化3D列印,
    但傳統的面曝光設備存在著實現寬幅面和高解析度的矛盾，由於鏡頭像素的限制，在提高其中一項性能的時候，會犧牲另一項。因此，傳統的設備都存在列印幅面小的缺點。當需要列印尺寸比列印幅面大的零件時，通常會使用多區域曝光，拼接列印的辦法。
  • 顯示技術之量子點顯示解決方案
    量子點（QD）顯示器是使用螢光半導體納米晶體（也稱為 量子點）作為面板架構的一部分來產生單色光以提供可調原色並提高屏幕效率和性能的裝置。 這可以通過兩種基本方式實現： 00001.
  • 3D列印大事件丨SUTD研究人員使用3D列印的納米結構來製造防偽裝置
    六色全息彩色列印提供增強的光學安全性新加坡科技與設計大學（SUTD）的研究人員發明了一種新型的防偽技術，稱為全息彩色印刷品由副教授Joel Yang領導的研究小組演示了一種光學裝置，它在白光下顯示為常規彩色列印，但在用雷射照射時可將多達三幅圖像投射到遠處的屏幕上。與具有磨砂玻璃外觀並僅投影單個圖像的常規衍射光學元件不同，這些新的全息彩色印刷品將對偽造者具有更強的威懾力。此外，印刷品由納米3-D印刷的聚合物結構組成，並且特別用於光學文件安全性。
  • 納米雷射印刷駕臨:解析度達127000DPI難以被複製
    蘇黎世聯邦理工學院的衍生公司Scrona應用納米級3D列印技術在髮絲截面的大小（0.0092平方毫米）上列印出了全世界尺寸最小的3D
  • 首個全3D列印LED燈問世
    但普林斯頓大學的研究團隊已經成功3D列印出基於量子點的LED（QD-LED），顯示出不同類型的材料可以3D列印，並完全集成到具有有源器件性能的組件中。McAlpine和他來自普林斯頓大學的同事已經將5中不同種類的材料混合在一起列印出第一個全3D列印的LED燈了。「使用3D列印實現不同材質的無縫集成是一個巨大的挑戰。」
  • 量子點,點亮美好生活
    目前，我們已開發的產品：1、23.8寸、31.5寸量子點無邊框背光模塊2、23.8寸、31.5寸量子點無邊框顯示模組3、23.8寸、31.5寸量子點無邊框顯示器4、23.8寸量子點無邊框一體電腦三、我們只是讓顏色更自然更純真四、量子點不是點量子點，其實是一種納米級別的半導體，通過對這種納米半導體材料施加一定的電場或光壓，他們便會發出特定頻率的光，而發出的光的頻率會隨著這種半導體的尺寸的改變而變化
  • 「3d掃描儀結合3d列印技術」學校3d創新教育的一把利器
    3d創新教育是以培養學生創新精神、創新能力、動手實踐能力為價值取向的新型教育。在3d創新教育中，我們要如何讓「3d掃描儀、3d列印技術」這兩把利器發揮重要作用呢？從提供3d掃描獲取數據到3d設計、數據再創造再到3d列印創意實現的完整解決方案是廣大師生的呼聲，更是教育改革時代背景下的一條創新之路。
  • 日本利用矽納米陣列實現亞波長解析度的高純度可見光
    日本大阪大學的三名研究人員最近展示了使用單晶矽對可見光進行精確的顏色控制，該研究成果發表在納米快報上。研究通訊作者Junichi Takahara說：「使用矽片使我們能夠實現高解析度和高飽和度。全介電材料能夠以高解析度生產單個彩色像素，無混色，與金屬材料相比具有明顯的優勢。」超材料陣列具有納米級圖案，可用作天線，將光輻射轉換為局部能量。使用電子束光刻來製造掩模，可保護矽表面免受隨後的等離子體蝕刻損傷。該團隊能夠生成完全由天線幾何形狀控制的生動色彩的可見光，同時也可生成白光，這對於全色列印非常重要。另外，雙色信息的每個像素是固有的，並且可以通過改變入射光的偏振來實現顯示。
  • 研製成功首款基於稀土摻雜氧化物 TFT 技術的全彩色量子點電致發光...
    、界面互溶等科學問題，突破了新材料體系的氧化物 TFT 基板製備技術、表面特性調控技術、溶液法製備量子點薄膜技術、薄膜封裝技術等，研製成功首款基於稀土摻雜氧化物TFT(Ln-IZO TFT)技術的全彩色有源驅動電致發光量子點顯示屏(AM-QLED)，實現了彩色圖像顯示。
  • 可見光快速3D列印
    使用「解析度列印」方法的3D列印優化協議。△(a)當所有方塊同時被照亮時，一秒鐘內的數字投影層(白色區域對應於曝光)(左上角)。放大11秒曝光/層的正方形，顯示投影的線條和像素陣列(左下方)以及用光學輪廓術拍攝的紅光解析度照片(右下方)。光固化硬樹脂的化學成分，包括二甲基丙烯醯胺和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(右上)。
  • 韓國造出全彩色量子點顯示屏
    由於量子點（Quantum Dots）發光波長範圍極窄，顏色非常純粹，還可實現精細調節，所以量子點顯示器畫面比液晶畫面更加清新明亮。據英國《自然》雜誌網站、美國物理學家組織網等媒體2月22日（北京時間）報導，韓國多家研究院最近聯合造出了第一個「大屏幕」全彩色量子點顯示器，為開發下一代電視機、手機、數字相機和可攜式遊戲機等帶來全新視野。
  • 量子點顯示,顛覆的不僅是屏幕—新聞—科學網
    「目前，量子點顯示技術包括兩種，一種是量子點發光二極體，一種是基於藍光晶片的背光技術。」南京理工大學材料科學與工程學院納米光電材料研究所所長、教授曾海波對《中國科學報》記者介紹道。其中，量子點發光二極體（QLED）是以量子點為發光層，以電驅動的方式，電能直接轉換為發光。背光的技術則是利用量子點的光致發光原理，也被稱為OLED。
  • 3D列印材料新突破：乳膠3D列印
    橡膠狀彈性體通常存在於塗料和手套中，實際上是一組像蛇一樣卷在分散的納米顆粒中的聚合物。經過成功的三維列印，該技術可以使材料製成複雜的幾何形狀，因此可以用於醫療器械、減震器和軟機器人等許多應用。 增值光聚合（vp）的製備創造了複雜的幾何形狀，具有良好的解析度；然而，高分子量聚合物由於伴隨著高溶液和熔體粘度而不適合。因此，在可列印性和機械性能之間出現了一個具有挑戰性的悖論。
  • 普林斯頓大學力作:全球首個全3D列印LED燈問世
    但普林斯頓大學的研究團隊已經成功3D列印出基於量子點的LED(QD-LED)，顯示出不同類型的材料可以3D列印，並完全集成到具有有源器件性能的組件中。　　McAlpine和他來自普林斯頓大學的同事已經將5中不同種類的材料混合在一起列印出第一個全3D列印的LED燈了。　　「使用3D列印實現不同材質的無縫集成是一個巨大的挑戰。」
  • 列印高像素! 從輸出看高像素相機有多強
    現如今相機的解析度越來越高，像素數更是與日俱增。那麼既然如今相機的像素數如此之高，我們如果將這些高像素的照片列印出來，能夠達到怎樣水平的效果呢？這一次，我們就離開電腦屏幕，用印表機真實列印的照片，來看看如今的這些高像素135相機究竟能達到怎樣的水平！
  • 納米科學:科學家克服了製造量子點顯示器的瓶頸!
    納米科學：科學家克服了製造量子點顯示器的瓶頸！（Phys.org） - 儘管在20世紀80年代發現了量子點，但到目前為止還沒有這些納米級發光半導體顆粒的廣泛商業應用。主要問題是需要將量子點沉積並圖案化到基板上，並且目前沒有方法能夠以高解析度和大規模實現這一點。現在，在一項新的研究中，研究人員已經開發出一種方法，通過結合兩種常規方法克服這種權衡：光刻法，其使用光來以高解析度對量子點進行圖案化;和逐層組裝，它使用量子點的電荷在大面積上均勻地沉積它們。