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研究人员提高了量子点QD颜色转换性能

2022/7/1 8:42:00 材料来源：

光聚合技术提供像素尺寸为20微米的钙钛矿量子点颜色转换微阵列

一个中国研究团队开发了钙钛矿型量子点微阵列，其具有量子点颜色转换（QDCC）应用的潜力，包括光电子集成、micro-LED和近场显示。该团队于2022年5月31日在《纳米研究》杂志上发表了他们的发现。

在印刷方面，QDCC被认为是实现全彩有机LED和micro-LED显示器的一种通用方法。QDCC提供了广泛的颜色性能并易于集成。

然而，量子点和咖啡环效应的传统组合或蒸发后出现的含颗粒液体的水坑，降低了量子点微阵列的光转换效率和发射均匀性。这也会导致蓝光泄漏或光串扰，信号路径之间会出现不必要的耦合。

钙钛矿量子点（PQD）有可能解决传统QDCC中发现的一些问题。通过使用图案化的黑色光刻胶模具制造QD像素，研究人员已经能够增加像素厚度并避免光学串扰，这是一个常见但重要的问题，阻碍了更好的打印结果。但其制造成本大幅上升。

北京理工大学光学与光子学学院助理教授Gaoling Yang表示：“为了解决这些问题，我们将喷墨打印与前体油墨光聚合过程中钙钛矿量子点的原位制备相结合，制备了三维钙钛矿量子点微阵列。”

喷墨打印是无机和有机光电器件中广泛使用的一种沉积方法。由于其非接触、材料高效和可重复的处理，它在模式化微阵列中引起了人们的关注。光聚合是一种利用光创造聚合物结构的技术。利用光聚合技术，研究人员获得了像素尺寸为20微米的钙钛矿量子点颜色转换微阵列。他们的技术为光转换应用提供了一条新的技术路线，例如彩色转换micro-LED。

该团队表示，他们的PQD微阵列具有QDCC应用所需的特性，包括半球形的3D形态和强光致发光。由于与原位制备的PQD无缝集成，这些微阵列在大面积上实现了强而均匀的光致发光。研究人员的技术证明了原位直接打印光聚合方法在制备具有宽色域和高分辨率的多色钙钛矿量子点阵列中的潜在应用。

展望未来，研究人员认为该技术为进一步制造全彩QDCC micro-LED显示器铺平了道路。

“原位直接打印光聚合技术允许精确控制像素结构，消除量子点和微阵列中咖啡环效应的聚集，这将有助于它们在光子学集成、全彩显示、芯片生物医学诊断以及下一代增强现实和虚拟现实设备方面的扩展，”Yang说。

本研究由国家重点研究开发项目、国家自然科学基金、国家自然科学基金和北京理工大学青年学者研究基金资助。

参考文献

Perovskite quantum dot microarrays: in situ fabrication via direct print photopolymerization' by XiuLiu et al; Nano Research (2022)

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