量子点发光二极管（QLED）因其低能耗、窄带发射光谱、高对比度等特性，被认为是下一代显示技术的理想选择。目前，红色和绿色QLED在效率和稳定性方面已接近商业化标准，但蓝色QLED，尤其是图案化蓝色QLED，仍面临效率低、稳定性差和分辨率不足等挑战。传统图案化方法容易导致量子点排列无序，引发非辐射复合和电荷泄漏，从而降低器件性能。因此，开发一种能够实现蓝色量子点长程有序排列的高效策略，对于推动QLED的商业化应用具有重要意义。
本文要点
要点一：蓝色量子点由于尺寸较小，粒子间相互作用较弱，导致其在图案化过程中难以实现有序排列。针对这一问题，团队提出了一种芳香增强的毛细管桥限域组装策略，通过引入短链芳香配体（3-氟肉桂酸，3-F-CA）增强量子点间的相互作用，实现了蓝色量子点的长程有序排列。
图一 3-F-CA对量子点性能的影响
要点二：通过溶剂蒸发诱导三相接触线定向滑动，在微孔内形成有序阵列。借助3-F-CA的分子间作用力，克服流体动力学干扰，实现精度可控的量子点排列。所得阵列表面粗糙度显著降低，掠入射小角X射线散射观测到清晰布拉格衍射斑点。长程有序结构使载流子迁移率提升，电荷泄漏减少。
图二 长程有序量子点阵列的制备和性能
图三 QLED的性能表征
要点四：基于该技术团队成功制备了最小3 μm×3 μm像素的蓝色QLED阵列，分辨率突破5000 PPI。不同像素尺寸器件性能统计显示：3μm像素器件仍保持18.3%的平均效率、7.3万尼特亮度及48小时的工作寿命。构建的10 mm×10 mm显示设备可实现清晰图像输出，528像素区域良率达99.6%。该策略同时适用于红绿量子点，为全彩QLED显示提供统一解决方案。
图四 高分辨率QLED器件和静态电致发光图案展示
结论展望
本研究通过芳香增强与毛细管桥限域组装的协同作用，成功实现了蓝色量子点的长程有序排列，制备的QLED器件的峰值外量子效率24.1%，最高亮度达到101,519 cd m-2。器件的最小像素尺寸达到3微米，分辨率超过5000 PPI，为高分辨率显示应用提供了新的解决方案。这项研究为量子点材料的自组装和图案化技术提供了新思路，具有重要的科学意义和应用价值。未来，该技术有望在柔性显示、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等领域发挥重要作用，为下一代显示技术的发展开辟新方向。
文章链接
Jia, Y., Li, H., Guo, N. et al. Long-range order enhance performance of patterned blue quantum dot light-emitting diodes. Nat Commun 16, 7643 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-62345-1
