近日,根據(jù)韓媒韓國講師新聞報(bào)道,韓國全北大學(xué)宣布稱,李承熙教授研究團(tuán)隊(duì)(工科研究生院納米融合工程系、高分子納米工程系、JBNU-KIST產(chǎn)學(xué)研融合系)的研究教授金民秀利用有機(jī)和無機(jī)復(fù)合納米散射體成功開發(fā)出可實(shí)現(xiàn)顯示量子點(diǎn)光致發(fā)光色轉(zhuǎn)換效率最大化的技術(shù)。

左起分別為:金民秀研究教授、李多妍(畢業(yè)生)、鄭河英(碩士在讀生)
量子點(diǎn)(Quantum dots) 作為新一代顯示材料,因其能夠?qū)崿F(xiàn)高色域顯示和更加多樣化的顏色表現(xiàn)而備受矚目。當(dāng)前,商業(yè)化的量子點(diǎn)顯示將這些量子點(diǎn)做成sheet形態(tài)在聚合物基質(zhì)上,插入到液晶顯示的背光(backlight)前,或者最近在Blue OLED之上,以噴墨印刷技術(shù)形成Red、Green像素,將每個(gè)像素點(diǎn)實(shí)現(xiàn)從藍(lán)色光到紅色及綠色光變換的方式,應(yīng)用于高端電視領(lǐng)域。此時(shí),量子點(diǎn)接受特定顏色,用另一種顏色進(jìn)行色彩轉(zhuǎn)換,稱為光致發(fā)光(Photoluminescence),當(dāng)這種光致發(fā)光效率作為顯示屏應(yīng)用時(shí),是非常關(guān)鍵的要素。
為提高這種光致發(fā)光效率,研究者們一直嘗試通過不同的量子點(diǎn)合成方式。而李承熙教授的研究團(tuán)隊(duì)則在高分子基質(zhì)內(nèi),成功構(gòu)建了有機(jī)-無機(jī)復(fù)合納米散射體,開發(fā)出了一種新技術(shù),即使使用相同的量子點(diǎn),也能顯著提高色彩轉(zhuǎn)換效率。這種納米散射體結(jié)合了聚合物分散液晶(PDLC),一種在智能窗戶應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大潛力的材料,以及具有高UV反射率的二氧化鈦(titanium dioxide)納米粒子的復(fù)合體,這種材料常用于UV阻隔劑。
通過光聚合相分離技術(shù),形成了PDLC類型的納米散射體,促使該色彩轉(zhuǎn)換層內(nèi)光向及散射特性的優(yōu)化,使藍(lán)光在沒有色色轉(zhuǎn)換的情況下不會泄露,從而繼續(xù)與內(nèi)部的量子點(diǎn)相互作用,從而實(shí)現(xiàn)色彩轉(zhuǎn)換效率的最大化。
在噴墨印刷方式中,當(dāng)使用量子點(diǎn)、二氧化鈦納米粒子和聚合物樹脂的混合物時(shí),無機(jī)粒子很有可能引起噴嘴堵塞或在溶液內(nèi)產(chǎn)生沉淀等問題。而將具有流動特性的異向有機(jī)分子混合在一起,既能形成散射體,又能緩解沉淀等問題,從而能夠確保溶液的穩(wěn)定性或?qū)θ軇┕に嚪浅S欣牟牧咸匦浴?/p>
經(jīng)過這項(xiàng)研究驗(yàn)證,在保持三天以上不沉淀或結(jié)塊的最優(yōu)濃度條件下,所形成的納米散射體顯著提高了參與色彩轉(zhuǎn)換的外部量子效率至58.6%。
金民秀研究教授表示:“這項(xiàng)研究不僅實(shí)現(xiàn)了溶劑工藝上的高穩(wěn)定性,同時(shí)也為提升外部量子效率提供了新的方向。因此,我們非常期待該技術(shù)在量子點(diǎn)顯示領(lǐng)域能夠?qū)崿F(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。”
此次研究由金民秀研究教授和李多妍碩士(畢業(yè))、鄭河英碩士生參與,得到了韓國研究財(cái)團(tuán)(中堅(jiān)研究者支援事業(yè))和教育部的第四階段智慧韓國21工程(BK21-FOUR)的支持。研究結(jié)果發(fā)表在復(fù)合材料和工程領(lǐng)域前1%以內(nèi)的國際學(xué)術(shù)雜志《Composites Part B:Engineering》(影響因子IF=13.1)上,文章標(biāo)題為“Superior photoluminescence of quantum dot displays via organic-inorganic composite scatterers(通過有機(jī)-無機(jī)復(fù)合散射體實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)顯示優(yōu)異的光致發(fā)光性能)”。
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