导读

微显示屏是AR眼镜的核心组件。目前，微显示的主要技术路线包括：硅基液晶（LCos）、硅基有机发光二极管（Micro-OLED）、微型GaN发光二极管（Micro-LED）和微型量子点发光二极管（Micro-QLED）。Micro-QLED具有高亮度、高分辨率和容易全彩化等特点，是最具潜力的AR显示技术路线。

晶圆级制造是Micro-QLED微显示产业应用的关键技术。最近，北京理工大学钟海政研究团队和中国科学院力学研究所王育人研究团队报道了2英寸晶圆级Micro-QLED微显示屏的制备。他们通过混合烷烃溶剂调控量子点液滴干燥成膜行为，结合光刻模板辅助法制备Micro-QLED技术（拓展：《钟海政等Light | 色转换型全彩Micro-QLED微显示技术》），制备出2英寸Micro-QLED晶圆，为实现Micro-QLED器件的产业化提供了可量产技术路线。

该成果以“Two-inch wafer-scale manufacturing of Micro-QLED for AR microdisplay application”为题发表在Light: Advanced Manufacturing。北京理工大学景宇宇博士为本文的第一作者，钟海政教授和李伟斌副研究员为本文的通讯作者，姚明宇、匡俊华博士、张晨博士参与了本工作，王育人研究员提供了指导。

该研究得到了国家自然科学基金地区联合基金（北京市）、北京市科学技术委员会的支持。

研究背景

量子点发光二极管（QLED）具有高亮度、优异色彩表现和溶液加工优势，在显示领域展现出广阔应用前景。随着AR眼镜的快速发展，微显示技术受到广泛关注。目前，微显示的主要技术路线包括：硅基液晶（LCos）、硅基有机发光二极管（Micro-OLED）和微型GaN发光二极管（Micro-LED）和微型量子点发光二极管（Micro-QLED）。LCos技术是早期主流技术，成本低但对比度（<1000:1）、响应速度（>10ms）不足；Micro-OLED对比度高、功耗低，是当前高端VR设备的主流选择（如苹果Vision Pro、索尼PS VR2），但其亮度较低（< 10 000 nit），无法满足AR应用。Micro-LED具有超高亮度、长寿命，正在快速发展，但实现全彩化的工艺复杂，开发难度大。Micro-QLED作为新兴的微显示技术，具有高亮度和易实现高分辨率等特点，是最具潜力的AR显示技术路线。面向产业化制造，晶圆级的Micro-QLED微显示屏制造仍是重大挑战。

在晶圆级Micro-QLED制造过程中，量子点墨水在基板上的均匀铺展是实现大面积高质量器件的关键挑战。北京理工大学钟海政研究团队和中国科学院力学研究所王育人研究团队报道了2英寸晶圆级Micro-QLED微显示屏的制备路线。他们通过混合烷烃溶剂调控量子点液滴成膜行为，解决了晶圆级基板上量子点墨水铺展面积受限的问题，实现了2英寸晶圆大面积量子点薄膜的均匀制备；进一步结合光刻模板辅助法制备Micro-QLED技术，实现了2英寸Micro-QLED晶圆制备，单片晶圆可集成15块0.46英寸的微显示屏，微显示屏的像素尺寸覆盖4~50 μm，实现了Micro-QLED微显示样机的集成制备。

研究亮点

2英寸晶圆级Micro-QLED微显示屏的制备流程包含以下步骤：（1）光刻模板制备，（2）QLED旋涂制备。利用上述的制备路线，实现了2英寸Micro-QLED晶圆制备，单片晶圆可集成15块0.46英寸的微显示屏，电致发光整面均匀，微显示屏的像素尺寸范围为4~50 μm，最高分辨率为2510 ppi，满足微显示的应用需求。

图1：2英寸Micro-QLED器件及0.46英寸微显示屏的电致发光效果

图2：Micro-QLED微显示屏的制备流程示意图

在大面积QLED器件的制备过程中，量子点墨水在基板上的均匀铺展是实现大面积高质量器件的关键挑战。为了解决这一问题，引入正己烷/正辛烷混合溶剂调控液滴干燥过程。相比单一正己烷体系，正己烷/正辛烷混合溶剂在液滴内部诱导产生了马兰戈尼对流，推动液滴的三相线向外移动，实现量子点液滴的铺展面积增加；促使量子点均匀分布，减少单溶剂体系中的咖啡环效应，最终实现了大面积均匀量子点薄膜制备。

总结与展望

该研究报道了2英寸晶圆级Micro-QLED微显示屏的制备路线，单片晶圆可提供15块0.46英寸的微显示屏，为Micro-QLED的产业化应用提供了一种低成本低制造方法。（来源：先进制造微信公众号）

相关论文信息：http://doi.org/10.37188/lam.2026.091