微(wei)米級發光二極(ji)管（Micro- LED）以其超高(gao)(gao)分辨率、超高(gao)(gao)亮度(du)、響(xiang)應速(su)度(du)快、高(gao)(gao)對(dui)比度(du)、低功(gong)耗等(deng)特(te)點(dian)被認為是(shi)下(xia)一代顯示技(ji)術(shu)。然而(er)，傳統(tong)無機III-V半導(dao)體LED小型化到(dao)微(wei)尺(chi)度(du)（≤50µm）的過程(cheng)中，面臨著綠(lv)色(se)和紅色(se)LED輻射效(xiao)率急劇下(xia)降、傳質困難、紅綠(lv)藍（RGB）像(xiang)素驅動(dong)電(dian)壓失配等(deng)技(ji)術(shu)和性能(neng)方(fang)(fang)面的挑(tiao)戰，嚴重影響(xiang)了其商業化進程(cheng)。為了解決這些(xie)問題，采(cai)用納米級尺(chi)寸、高(gao)(gao)效(xiao)率、窄帶發射、高(gao)(gao)色(se)純度(du)的紅、綠(lv)量子點(dian)（QDs）作為顏色(se)轉換材料，與藍色(se)微(wei)型LED結合，實(shi)現了全(quan)彩微(wei)型LED顯示。該(gai)方(fang)(fang)法有(you)望簡化傳質，易于驅動(dong)電(dian)路，成本低。
然而(er)，由于量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點在(zai)藍(lan)色(se)區(qu)域的消光系數低，量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點的光提取效(xiao)(xiao)率(lv)（LEE）較(jiao)(jiao)差，導致量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點轉(zhuan)(zhuan)換(huan)的微(wei)型LED藍(lan)光泄(xie)漏(lou)(lou)嚴重，發光效(xiao)(xiao)率(lv)低，因(yin)此(ci)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點顏色(se)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)層(ceng)（CCL）的性(xing)能仍然較(jiao)(jiao)低。最(zui)近，通(tong)過將量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點嵌(qian)入到納米多孔GaN中(zhong)(zhong)，并在(zai)器(qi)件中(zhong)(zhong)添加(jia)濾(lv)色(se)器(qi)（CF）或分布(bu)式布(bu)拉(la)格反(fan)射器(qi)（DBR）來吸收(shou)或反(fan)射量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點無(wu)法吸收(shou)的殘留藍(lan)光，可以(yi)有(you)效(xiao)(xiao)地抑制藍(lan)光泄(xie)漏(lou)(lou)。然而(er)，這些方法不可避免(mian)地會增加(jia)功耗(hao)，降低視角，并增加(jia)微(wei)型LED顯示(shi)屏的表(biao)(biao)面溫度。此(ci)外，對于傳統的QD顯示(shi)器(qi)，QD CCL被夾在(zai)兩個厚度高達260微(wei)米的水(shui)(shui)氧(yang)阻隔(ge)層(ceng)之間，以(yi)提高顯示(shi)器(qi)的可靠性(xing)這種策略(lve)不適合微(wei)型LED，因(yin)為長寬比會顯著增加(jia)，這使(shi)得小像素(su)（<50µm）的圖(tu)案(an)難以(yi)形成。雖然可以(yi)通(tong)過涂覆二氧(yang)化(hua)(hua)硅(gui)殼、氧(yang)化(hua)(hua)鋁殼或硅(gui)氧(yang)烷(wan)配(pei)體來制備(bei)更薄、更穩定的量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點像素(su)，而(er)無(wu)需使(shi)用水(shui)(shui)-氧(yang)屏障層(ceng)，從而(er)提高量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點的PL穩定性(xing)，但由于硅(gui)烷(wan)水(shui)(shui)解(jie)、表(biao)(biao)面配(pei)體修飾或原(yuan)子(zi)(zi)(zi)層(ceng)沉積（ALD）對量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點表(biao)(biao)面的破(po)壞和較(jiao)(jiao)低的藍(lan)色(se)吸收(shou)率(lv)，從而(er)大(da)大(da)降低了(le)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點的顏色(se)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)性(xing)能，增加(jia)了(le)非輻(fu)射復合。因(yin)此(ci)，構建同時具有(you)優異色(se)彩轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)和優異PL穩定性(xing)的量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)點材料是實現(xian)高可靠性(xing)全彩微(wei)型LED的關鍵。
樹突狀介(jie)孔硅球（dms）具有(you)直徑可調、介(jie)孔豐富、高折射率、優異的(de)(de)(de)光(guang)學(xue)透過率和較強的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)穩(wen)定(ding)性(xing)等特點。因此，將量(liang)子點封(feng)裝在dms的(de)(de)(de)介(jie)孔中，可以提高量(liang)子點的(de)(de)(de)顏色轉換性(xing)能(neng)和可靠(kao)性(xing)。介(jie)孔的(de)(de)(de)空間限制(zhi)作用降低了(le)量(liang)子點的(de)(de)(de)重吸收，使量(liang)子點與(yu)水和氧(yang)分離。此外，在介(jie)孔和填料之間形(xing)成的(de)(de)(de)光(guang)學(xue)微腔(qiang)改(gai)善了(le)激發光(guang)和發射光(guang)的(de)(de)(de)局部光(guang)場。然而，有(you)幾個關鍵問(wen)題需要解(jie)決，如：如何(he)在密封(feng)過程(cheng)中抑制(zhi)有(you)機(ji)配(pei)體脫落(luo)并減少對量(liang)子點表面的(de)(de)(de)損(sun)傷；封(feng)裝結構(gou)如何(he)影響顏色轉換性(xing)能(neng)。
廈門大學解榮軍、黃凱、宣曈曈等人展示了綠色和紅色量子點發光微球，同時具有高顏色轉換效率和優異的PL穩定性，從而實現超高效和明亮的RGB微型LED。采用濕法合成了平均直徑為220 nm的鎘基QD@dMS@聚馬來酸酐十八烯(PMAO)@SiO2（QD@dMS@PMAO@SiO2）發光微球，其中PMAO作為量子點與SiO2殼層之間(jian)的(de)橋梁(liang)。PMAO不(bu)僅可以抑(yi)制(zhi)配體脫落(luo)，還可以抑(yi)制(zhi)3-氨基(ji)丙基(ji)三乙(yi)氧(yang)基(ji)硅烷（APTES）的(de)水解，從而破壞(huai)量子點(dian)的(de)表面。結(jie)果(guo)表明，該微球具有較高(gao)的(de)外光(guang)致發光(guang)量子效(xiao)率(lv)（EQY）和(he)(he)對藍光(guang)、熱和(he)(he)水氧(yang)的(de)優異PL穩定性。將(jiang)時域有限差(cha)分(fen)（FDTD）與實(shi)驗結(jie)果(guo)相結(jie)合，揭示了顏(yan)色轉換性能的(de)改善機理。最后，綠(lv)色和(he)(he)紅色微型LED的(de)最大外部量子效(xiao)率(lv)（EQEs）分(fen)別達到40.8%和(he)(he)22.0%。它們(men)進一(yi)步與薄膜晶體管（TFT）背板集成，實(shi)現高(gao)像素分(fen)辨率(lv)和(he)(he)高(gao)亮度的(de)微型LED顯示屏。
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