增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术的广泛应用，亟需一种能够同时实现超高像素密度（超过10,000 PPI）、高发光效率、长工作寿命且可大规模生产的全彩微显示技术。然而，现有技术各有短板：液晶显示器光学效率低；有机发光二极管在微小像素下效率急剧下降；微型发光二极管则受制于巨量转移良率和侧壁复合问题。量子点发光二极管（QLED）凭借其窄带发射、高量子产率和溶液加工性，被视为理想的技术平台。但如何将红绿蓝三色量子点精准图案化，形成尺寸在亚微米级的全彩像素阵列，同时保证器件性能不衰减，一直是困扰科学界的核心挑战。
2026年4月1日，福州大学李福山教授团队在《自然》期刊发表题为《Nanoscale transfer-printed full-colour ultrahigh-resolution quantum dot LEDs》的研究论文。该团队开发出一种名为“双作用力动力学”（DAFD）的纳米压印-反向转移印刷技术，成功制备出像素密度高达25,400 PPI的全彩超高清QLED阵列，并通过介电常数匹配策略，使红色器件的峰值外量子效率达到26.1%，工作寿命（T95）在1000 cd/m²亮度下长达65,190小时。
为实现亚微米级全彩量子点图案化，研究团队设计了双层聚合物结构（聚乙烯醇缩丁醛牺牲层/聚乙烯醇电荷阻挡层）与硬质硅模板结合的纳米压印工艺。在110°C下，硅模板上的微柱精确压入软化聚合物层，冷却后形成蜂窝状绝缘支架和整齐的像素微孔。随后利用微孔与台面区域的浸润性差异，通过旋涂将红、绿、蓝三色量子点依次精准填充至各自对应的微孔中，实现了无串扰的全彩像素阵列制备。最后，通过反向转移印刷工艺，将整层量子点阵列与绝缘框架一体转移至目标基板，转移良率超过99.9%。
研究团队发现，在超高分辨率器件中，像素微结构会导致内部电场分布不均，边缘区域出现电场热点，加剧非辐射复合和器件退化。针对这一瓶颈，他们通过在PVA阻挡层中掺入二氧化钛纳米颗粒，将其介电常数由3.3提升至与量子点（约6.7）匹配的水平。COMSOL仿真显示，介电匹配后微孔内的电场分布显著均匀化，边缘热点得到有效抑制，从而减少了漏电流，提升了载流子注入效率。
基于优化后的结构，12,700 PPI的红色URQLED峰值外量子效率高达26.1%，绿色器件达18.1%，蓝色器件达5.1%。与未采用介电优化的器件相比，红、绿、蓝器件的效率分别提升125%、124%和119%。器件工作寿命同样显著延长，红色器件在1000 cd/m²亮度下的T95寿命长达65,190小时，创下同类器件纪录。研究团队还展示了红绿蓝三色像素集成的全彩器件，在白色发光模式下峰值外量子效率达到10.1%，显著优于溶液共混法制备的混合白光器件。
研究团队进一步将该技术应用于柔性衬底和曲面衬底，成功制备了可弯曲的超高分辨率QLED阵列，弯折状态下仍保持稳定的电学性能。更重要的是，他们将红色URQLED阵列与CMOS驱动电路单片集成，制备出5,600 PPI的主动矩阵显示样机，实现了独立寻址发光，展示了该技术面向商业化微显示应用的巨大潜力。
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