科学家将量子点包裹在盐中

众所周知,将削皮的苹果浸入盐水中可以防止氧化和褐变,但是您知道盐水也可以保护易碎的量子点(QD)材料吗?台湾国立清华大学材料科学与工程系的陈学士教授领导的研究小组最近开发了世界上第一种使用盐水封装QD材料的喷墨技术,该技术不仅可以抵抗水和氧气的腐蚀,但也可以均匀地作为柔性塑料膜印刷在微型LED阵列上,以用于手机,眼镜等的高分辨率可弯曲屏幕。

为了制造出具有更高分辨率,更高亮度和更长使用寿命的超薄可弯曲显示器,以用于增强现实(AR)和虚拟现实(VR)的护目镜以及手表和其他可穿戴电子设备,Apple ,三星和其他主要的面板制造商已大力投资开发微型LED,以取代目前使用的OLED显示器。

在基板上布置数百万个尺寸小于100μm的微型LED存在一些主要困难。根据Chen的说法,许多制造商使用冲压方法将数百万个红色,绿色和蓝色的微型LED逐一移动到基板上,但是如果只有少数芯片不粘住,则屏幕将损坏有缺陷的像素。

解决此问题的一种方法是使用喷墨打印来打印微像素,而不是移动微型LED,这更加有效且具有成本效益。但是,当从喷墨打印机中喷出QD溶液时,对流会在液滴内部发生,从而将材料推向外围,使其分布不均匀,中心颜色较浅,外围颜色较暗,外观类似于所谓的“咖啡环现象”是指将一滴咖啡滴到浅色的表面上。

陈学士教授的研究团队在量子点(QD)墨水中添加了无机盐,在国立清华大学的QD喷墨打印技术上取得了重大突破。图片来源:台湾NTHU MSE

通过向QD溶液中添加盐水(氯化钠溶液),Chen的研究团队成功地封装了QD,这些QD形成了晶体,Chen称其为“抓住量子点并将其浓缩为均匀分布的点”。这些封装的量子点也更稳定,更耐腐蚀,就像苹果在盐水中浸泡一样。

想到将量子点浸泡在盐水中的想法的团队成员是国立清华大学材料科学与工程系的Ho Shih-Jung博士。他从显微照片中观察到,没有添加盐水的QD材料从喷墨打印机喷出时会散布成不规则的形状,但是通过添加盐水,它们会逐渐收缩并收敛为均匀而美丽的晶体。

台湾国立清华大学材料科学与工程系的陈学士教授已经开发出一种使用盐水封装QD的技术,以便在可弯曲的塑料薄膜上进行喷墨打印。图片来源:台湾NTHU MSE

根据Ho的说法,向QD溶液中添加盐水也可以喷射较小的液滴,这说明当前QD打印机的液滴大小约为30μm至50μm,但是通过添加盐水,大小可以减小至3.7小。 μm,约为人发直径的1/20,因此分辨率更高。

这项创新研究已发表在最新一期的ACS Applied Materials&Interfaces上,并且他们开发的材料目前已在美国和台湾获得专利。

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