近日，根據韓媒韓國講師新聞報道，韓國全北大學宣布稱，李承熙教授研究團隊(工科研究生院納米融合工程系、高分子納米工程系、JBNU-KIST產學研融合系)的研究教授金民秀利用有機和無機復合納米散射體成功開發(fā)出可實現(xiàn)顯示量子點光致發(fā)光色轉換效率最大化的技術。
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(Quantum dots) 作為新一代顯示材料，因其能夠實現(xiàn)高色域顯示和更加多樣化的顏色表現(xiàn)而備受矚目。當前，商業(yè)化的量子點顯示將這些量子點做成sheet形態(tài)在聚合物基質上，插入到液晶顯示的背光(backlight)前，或者最近在Blue OLED之上，以噴墨印刷技術形成Red、Green像素，將每個像素點實現(xiàn)從藍色光到紅色及綠色光變換的方式，應用于高端電視領域。此時，量子點接受特定顏色，用另一種顏色進行色彩轉換，稱為光致發(fā)光(Photoluminescence)，當這種光致發(fā)光效率作為顯示屏應用時，是非常關鍵的要素。
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合成方式。而李承熙教授的研究團隊則在高分子基質內，成功構建了有機-無機復合納米散射體，開發(fā)出了一種新技術，即使使用相同的量子點，也能顯著提高色彩轉換效率。這種納米散射體結合了聚合物分散液晶（PDLC），一種在智能窗戶應用中展現(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）納米粒子的復合體，這種材料常用于UV阻隔劑。
通過光聚合相分離技術，形成了PDLC類型的納米散射體，促使該色彩轉換層內光向及散射特性的優(yōu)化，使藍光在沒有色色轉換的情況下不會泄露，從而繼續(xù)與內部的量子點相互作用，從而實現(xiàn)色彩轉換效率的最大化。
在噴墨印刷方式中，當使用量子點、二氧化鈦納米粒子和聚合物樹脂的混合物時，無機粒子很有可能引起噴嘴堵塞或在溶液內產生沉淀等問題。而將具有流動特性的異向有機分子混合在一起，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)定性或對溶劑工藝非常有利的材料特性。
經過這項研究驗證，在保持三天以上不沉淀或結塊的最優(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換的外部量子效率至58.6%。
金民秀研究教授表示：“這項研究不僅實現(xiàn)了溶劑工藝上的高穩(wěn)定性，同時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在量子點顯示領域能夠實現(xiàn)更廣泛的應用。”
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，得到了韓國研究財團(中堅研究者支援事業(yè))和教育部的第四階段智慧韓國21工程(BK21-FOUR)的支持。研究結果發(fā)表在復合材料和工程領域前1%以內的國際學術雜志《Composites Part B:Engineering》（影響因子IF=13.1）上，文章標題為“Superior photoluminescence of quantum dot displays via organic-inorganic composite scatterers(通過有機-無機復合散射體實現(xiàn)量子點顯示優(yōu)異的光致發(fā)光性能)”。
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