全北大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)顯示用量子點(diǎn)光致發(fā)光色彩可變技術(shù)

近日，根據(jù)韓媒韓國(guó)講師新聞報(bào)道，韓國(guó)全北大學(xué)宣布稱(chēng)，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(wú)機(jī)復(fù)合納米散射體成功開(kāi)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)。

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(chēng)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(guò)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(wú)機(jī)復(fù)合納米散射體，開(kāi)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(guò)光聚合相分離技術(shù)，形成了PDLC類(lèi)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(méi)有色色轉(zhuǎn)換的情況下不會(huì)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(shù)脂的混合物時(shí)，無(wú)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(wèn)題。而將具有流動(dòng)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(wèn)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?/span>

經(jīng)過(guò)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(guó)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(guó)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(guó)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(guò)有機(jī)-無(wú)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)”。