魏文君,曹元成,劉繼延,尤慶亮
(江漢大學(xué) 光電化學(xué)材料與器件省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 武漢 430056)
量子點(diǎn)顯示材料的研究進(jìn)展
魏文君,曹元成*,劉繼延,尤慶亮
(江漢大學(xué)光電化學(xué)材料與器件省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北武漢430056)
摘要:半導(dǎo)體量子點(diǎn)(quantum dots,QDs)由于具有獨(dú)特的發(fā)光特性而在顯示器材料領(lǐng)域具有極高的應(yīng)用價(jià)值。相比傳統(tǒng)顯示材料,QDs光器件具有色彩明亮、純色性好和低能耗的優(yōu)點(diǎn),是理想的顯示器材料。結(jié)合已有的工作介紹了半導(dǎo)體QDs的發(fā)光原理、發(fā)光特性和常見的制備方法,同時(shí)也介紹了目前QDs顯示器的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn),并對其在柔性顯示器方面的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:量子點(diǎn)(QDs);顯示材料;柔性顯示器;納米材料;熒光
量子點(diǎn)(quantum dots,QDs)是一種三維團(tuán)簇,尺寸在納米量級,所以又被稱為納米晶、納米點(diǎn)。QDs材料是一個(gè)涉及物理、材料、納米技術(shù)等多學(xué)科的交叉領(lǐng)域。由于QDs的特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、介電限域效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng),從而導(dǎo)致獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和發(fā)光特性,這些都完全不同于相同的宏觀塊體材料的性質(zhì)[1-4]。由于QDs在很多方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值,從1970年代末開始就吸引了物理、電子工程和化學(xué)領(lǐng)域研究者的關(guān)注。
另一方面,目前廣泛使用的liquid-crystal display(LCD)、light-emitting diode(LED)顯示器材雖然在大尺寸、高分辨率上有了突破的進(jìn)展,然而由于其發(fā)光材料的光譜缺陷,這些顯示材料在畫面質(zhì)量和色彩保真度上還有很大的挑戰(zhàn)[5-10]。解決這些挑戰(zhàn)需要更好的發(fā)光材料,QDs發(fā)光材料的出現(xiàn)為這些問題的解決提供了一個(gè)有效的途徑。
盡管QDs的獨(dú)特的光學(xué)和物理性質(zhì)很早就被發(fā)現(xiàn),但是在顯示器材料方面的應(yīng)用直到最近才發(fā)展起來。我們知道,QDs在可見光發(fā)射光譜內(nèi)其發(fā)射光是連續(xù)可調(diào)的,這是其他發(fā)光材料不可比擬的;而且不同波長的QDs可以被同一激發(fā)波激發(fā),因而在顯示材料中只要用一種藍(lán)色背光就能激發(fā)所有的可見光譜范圍內(nèi)的光。三星電子的研究人員已經(jīng)制備出世界上第一臺全色QDs顯示器,比目前普遍使用于手機(jī)和MP3上的顯示器的色彩更鮮艷、更便宜和更節(jié)能[11-12]。正是在這些成果的鼓舞下,世界上主要的顯示器生產(chǎn)商和研究機(jī)構(gòu)紛紛展開了QDs顯示器的研究工作,各種技術(shù)挑戰(zhàn)正在逐步解決。因此,筆者結(jié)合已有的工作介紹半導(dǎo)體QDs的發(fā)光原理和發(fā)光特性,同時(shí)介紹了目前QDs顯示器的工作原理和技術(shù)挑戰(zhàn),并對其在柔性顯示器方面的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
1.1QDs的光學(xué)特性
QDs納米材料的光、電性質(zhì)與單個(gè)原子相似,電子在其中的能量狀態(tài)呈現(xiàn)類似原子的分立能級結(jié)構(gòu),因此QDs又被稱作“人造原子”[2,4]。由第二副族和第六主族元素組成的Ⅱ-Ⅵ型QDs,具有特殊而優(yōu)良的可見光區(qū)熒光發(fā)射性質(zhì),這種半導(dǎo)體低維結(jié)構(gòu)的材料因量子限域效應(yīng)(quantum confinement effect)而表現(xiàn)出許多宏觀材料所沒有的光、電特性而成為人們研究的熱點(diǎn)。QDs的半徑小于或接近于激子玻爾半徑(10 nm),因而具有特有的量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)而具有獨(dú)特的發(fā)光特性,使其在發(fā)光材料、光敏傳感器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
QDs的光學(xué)特性主要有:
1)QDs激發(fā)光譜寬,因此可用單一波長光源同時(shí)激發(fā)不同發(fā)射光的QDs。例如,在顯示器材的開發(fā)中,僅用藍(lán)色LED光就可以激發(fā)所有的QDs。許多Ⅱ-Ⅵ型QDs,如CdS、CdSe、CdTe等的發(fā)射光譜跨越可見光譜區(qū),可以用同一個(gè)波長同時(shí)激發(fā)不同的QDs,得到寬范圍的可見發(fā)射光譜。
2)QDs的發(fā)射波長可通過改變其粒徑大小和組成材料來控制,從而可制備多種熒光光譜特征的QDs,也就是說可以制備出連續(xù)可調(diào)的發(fā)射波長的QDs。
3)QDs具有較大的斯托克斯位移(stokes shift),熒光光譜窄而對稱,因此用QDs的發(fā)光材料可以不產(chǎn)生光譜重疊,不同顏色之間的干涉可以降低到最小。
4)QDs穩(wěn)定性高,當(dāng)延長照射時(shí)間時(shí),不易被光分解和漂白。
1.2QDs的合成
有關(guān)Ⅱ-Ⅵ型QDs的制備方法很多,但無論是用哪種制備方法,合成過程都包括晶體快速成核和晶體生長,其中生長過程都是不穩(wěn)定的,小晶體在較大的穩(wěn)定的晶體上逐漸重生長。
1.2.1有機(jī)介質(zhì)合成法早期的QDs是用二甲基鎘和三辛基硒化膦作前體在劇烈攪拌條件下加入到三辛基氧化膦(trioctylphosphine oxide,TOPO)溶液中,合成出高熒光產(chǎn)率的CdSe QD,再采用沉淀法提純即可獲得單分散的CdSe QDs。之后QDs的制備傾向于制成核/殼(core/shell)結(jié)構(gòu),因可有效降低晶格缺陷從而大大提高其熒光產(chǎn)率。上述方法中均采用了二甲基鎘原料,毒性很大,易燃、昂貴,室溫下不穩(wěn)定、易爆炸,因此需要的設(shè)備條件苛刻[13]。近年來有人以CdO為原料,在一定條件下用S族元素在加熱條件下混合來一步合成高熒光產(chǎn)率的CdS、CdSe、CdTe QDs[14]。
1.2.2常規(guī)加熱合成法一般是通過選擇合適的合成條件如溶劑、pH、溫度和鈍化試劑來降低合成初期QDs晶核的去晶化,在合成體系中形成穩(wěn)定的晶核,再通過改變條件促進(jìn)晶核生長。該方法一般需要使用合適的共聚物穩(wěn)定劑來提高QDs的穩(wěn)定性。
1.2.3微波輔助制備法該方法是利用微波的輻射加熱原理對反應(yīng)物進(jìn)行加熱,優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)體系中的溫度受熱均勻,升溫快,從反應(yīng)物內(nèi)部加熱。傳統(tǒng)的加熱方法由于形成物理對流使得反應(yīng)物受熱不均勻,溫度變化不易控制。微波輔助制備法將CdSO4(或者Pb(AC)2)與Na2SeO3在水溶液中混合后經(jīng)微波加熱即可制得CdSe或PbSe QDs,并且可以通過改變微波反應(yīng)時(shí)間和輸出功率來得到不同發(fā)射波長的QDs[13]。用相同的方法也可以制備出CdS和ZnS的QDs[14]。
總的來說,有機(jī)溶劑中制備QDs的方法一般都很復(fù)雜,條件苛刻,而水相合成QDs操作簡便、重復(fù)性高、成本低、反應(yīng)條件溫和,還可以通過表面分子修飾引入各種官能團(tuán)分子,故水相合成方法成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),其反應(yīng)產(chǎn)物也具有同樣的光譜特性,如圖1和圖2所示(見封三)。QDs制備的另外一個(gè)趨勢是避免使用重金屬元素。此外,微反應(yīng)器技術(shù)也開始在QDs合成中應(yīng)用,特別是結(jié)合微波加熱技術(shù),大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)QDs的技術(shù)也已成熟。
顯示器技術(shù)是人-機(jī)交流的有效工具,各種智能電子設(shè)備的廣泛使用為顯示技術(shù)帶來巨大的機(jī)遇,同時(shí)也對顯示材料提出了更高的要求。例如,那些具有與玻璃板同樣阻擋性能的薄、透明、柔性基板材料一直是顯示工業(yè)所青睞的材料。
2.1QDs顯示材料
柔性顯示材料比其他剛性顯示材料具有更多的潛在優(yōu)點(diǎn),如薄而輕、耐用并具有非線性形狀系數(shù)等。這些特性使柔性顯示材料深受各種電子產(chǎn)品的歡迎。自21世紀(jì)初開始,全世界的科技與企業(yè)界陸續(xù)展示了多項(xiàng)關(guān)于柔性顯示器的最新技術(shù)成果,研究主體從科研機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室逐漸擴(kuò)展到了世界上大的顯示器生產(chǎn)廠商,如LG、三星、夏普及愛普生等重量級顯示器業(yè)者[8-10]。
到目前為止,在顯示技術(shù)領(lǐng)域LED已經(jīng)大部分的取代了熒光燈管作為顯示器的背光源,雖然LED和熒光燈都能有效地轉(zhuǎn)換電能成光能。但是,目前傳統(tǒng)的白光LED在可見光譜范圍內(nèi)不能提供足夠多的紅色光和綠色光,從而制約了顯示畫面的品質(zhì)。由于QDs獨(dú)特的量子物理性能在紅色光和綠色光區(qū)域可以提供很強(qiáng)的單色光,因而為提高顯示技術(shù)提供了一個(gè)有效的途徑。
2.2QDs顯示器
有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器雖然也具有明亮的色彩和節(jié)能,但由于材料昂貴目前只能局限于小面積的顯示材料,而且有機(jī)材料的使用壽命不如無機(jī)材料QDs。QDs結(jié)合LCD的背景光源能夠產(chǎn)生跟OLED相似的高飽和的紅、黃、藍(lán)三原色。因此,LCD面板就接收到更多的綠色和紅色,從而顯示的光譜范圍更大。QDs能夠直接將LED轉(zhuǎn)化成高度飽和的三原色,而不是像白光LED那樣雖然能產(chǎn)生寬的光譜但是卻不能有效地產(chǎn)生飽和三原色。
QDs顯示器的一般制備技術(shù)是通過在LED光源與LCD面板之間加入一層QDs薄膜,這層薄膜在藍(lán)色LED光的激發(fā)下轉(zhuǎn)化一部分能量成非常純的綠光和紅色光。其基本的原理是:當(dāng)白色LED背光通過濾光片后,三原色中的綠色和紅色光變成了不飽和的(圖3(a),見封三);而當(dāng)白色的LED背光通過QDs轉(zhuǎn)換后再通過相同的濾色片,三原色中的綠色和紅色光獲得了增強(qiáng)(圖3(b),見封三)。從視覺上來比較就是紅色的更紅,綠色的更亮,使得圖像的顏色更加逼真。此外,QDs具有更高的顯示亮度和更好的節(jié)能效果,目前使用的LCD電腦顯示器和電視都是非常耗能的。
QDs的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在生產(chǎn)過程中這些顏色可以精確的調(diào)控,也就意味著可以根據(jù)圖像的需要來產(chǎn)生高保真度的基準(zhǔn)色。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以有效地消除目前廣泛使用的顯示器的色偏和白點(diǎn)誤差。正是由于這些優(yōu)點(diǎn),世界上的主要顯示器生產(chǎn)商如三星、LG等都在競相研發(fā)QDs顯示器。三星研究人員通過將QDs溶液在硅板上蒸發(fā)后來形成固態(tài)QDs薄層,通過帶有特定表面的橡皮覆蓋此QDs薄層,再把橡皮粘貼到玻璃或者塑料基板上,從而把QDs按照橡皮“印章”的圖案模型轉(zhuǎn)移到基板上去。一般來說,在彩色顯示器中,一個(gè)像素包含了紅、綠、藍(lán)3種基色,這3種基色通過強(qiáng)度變化來組合產(chǎn)生上百萬種顏色。通過反復(fù)使用這種橡皮“印章”技術(shù),研究人員可以制備出重復(fù)的紅、綠、藍(lán)條紋,然后直接把這些條紋轉(zhuǎn)移到能產(chǎn)生比傳統(tǒng)的非晶硅更高、更穩(wěn)定電流的非晶態(tài)鉿銦氧化鋅薄膜二極管陣列上。該顯示器通過二極管來控制多色QDs像素的開關(guān)[7-8]。目前該原型樣機(jī)在玻璃和柔性塑料薄膜上已經(jīng)取得了試驗(yàn)成功。
可以看出,QDs顯示器的發(fā)展趨勢在于提高色域和顏色準(zhǔn)確度,提高單位面積上的分辨率和像素,減少屏幕反射并增加顯示亮度。在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)制備出了亞像素可以產(chǎn)生大約50μm寬×100μm長的顯示器,以用來制備手機(jī)顯示屏??梢韵胂笤诓痪玫奈磥恚覀兙湍苡玫礁匀唤缟室粯拥娘@示器。
2.3QDs顯示基板
在柔性顯示器中,顯示器的生產(chǎn)工藝、成本、圖像質(zhì)量及穩(wěn)定性取決于基板材料的物理化學(xué)性質(zhì),因而對于基板材料的研究是開發(fā)柔性顯示器件的基礎(chǔ)。目前柔性顯示基板主要有聚合物基片、金屬基片及超薄玻璃等。其中高分子聚合物材料作為柔性基板被認(rèn)為具有廣闊的前景,因?yàn)榫酆衔锘寰邆渫该餍浴⑷嵝?、質(zhì)量輕、耐用、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合現(xiàn)代精密技術(shù)的聚合物基板有助于提高有機(jī)發(fā)光聚合物和有源矩陣薄膜晶體管陣列的質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本,為大規(guī)模整合柔性電子裝置提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是,聚合物材料要完全取代玻璃基板還需要在透明度、尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、阻隔性、耐溶劑性、低熱膨脹系數(shù)和表面平滑性等方面進(jìn)行提高和改進(jìn)。
目前市場上的聚合物基板存在水氧阻隔能力差和在高溫下的不穩(wěn)定性等缺點(diǎn)而制約了該材料的廣泛應(yīng)用。例如,當(dāng)電子器件溫度升高時(shí),這類聚合物基板容易收縮,封裝膜容易脫落;其表面粗糙度也比較大,聚合物基板表面容易產(chǎn)生缺陷。針對聚合物基板的一些性質(zhì)缺陷,許多新材料被開發(fā)出來。例如,日本研究人員開發(fā)出可以應(yīng)用于太陽能電池、發(fā)光器件的QDs-粘土高分子復(fù)合材料薄膜,該材料具有很好的熱穩(wěn)定性和阻隔氧氣和水汽滲透等性能[15-16](見圖4)。
圖4 柔性QDs-粘土發(fā)光薄膜材料(激發(fā)光波長365 nm)Fig. 4 Flexible QDs-clay films(excited wavelength 365 nm)
江漢大學(xué)光電化學(xué)材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室也開發(fā)出了抗熱性和阻隔氧氣和水汽滲透性能都很好的QDs發(fā)光復(fù)合薄膜,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明我們開發(fā)的這些QDs均勻分布于復(fù)合薄膜,具有很高的熒光效率和穩(wěn)定性(圖5,見封三)。其中,QDs/Clay/HDPE復(fù)合材料薄膜在經(jīng)過熱熔加工和雙軸擠壓成型實(shí)驗(yàn)中保持了很好的發(fā)光穩(wěn)定性,該材料具有很好的應(yīng)用于柔性顯示器開發(fā)的潛力(見封三圖5(b))。
總的來說,QDs復(fù)合顯示材料具有高亮度、寬視角、低功耗和寬工作溫度等特性,被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的顯示技術(shù)之一。作為全固化的顯示器件,QDs復(fù)合材料除了有很好的非線性光學(xué)特性外[17],QDs柔性顯示材料的最大優(yōu)點(diǎn)之一是能夠?qū)崿F(xiàn)柔性顯示,制成可折疊的電子報(bào)刊、可卷曲的墻壁電視和可穿戴的顯示器等,淋漓盡致地展現(xiàn)出柔性顯示材料的魅力[18-19]。
QDs顯示材料目前還處在實(shí)驗(yàn)室階段,離大規(guī)模的開發(fā)應(yīng)用尚需時(shí)間和技術(shù)積累。雖然原型機(jī)和驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果很鼓舞人心,但在一些系統(tǒng)性原理的研究上還需要有更大的突破。就QDs本身的合成來講,還有很多需要研究的技術(shù)難題,如熒光效率更高、熒光穩(wěn)定性更好的QDs的大規(guī)模合成。我們知道QDs的發(fā)光是由于吸收激發(fā)光以后產(chǎn)生電荷載體的重組,但是如果制備的QDs有大量的缺陷,就會發(fā)生電荷載體的無輻射重組從而影響量子產(chǎn)率。目前就通過化學(xué)方法來在其表面覆蓋另一種晶體結(jié)構(gòu)相似、帶隙更大的半導(dǎo)體材料使表面無輻射重組位置被鈍化、減少激發(fā)缺陷而得到很大的改善,即核/殼型納米QDs。此外,等離子處理技術(shù)也可以用來對QDs進(jìn)行表面處理,以提高其穩(wěn)定性和熒光效率。QDs顯示材料除了上述的QDs本身的技術(shù)挑戰(zhàn)外,在QDs泄露、溫度熱敏感性和克服能量共轉(zhuǎn)移等方面還存在一些技術(shù)瓶頸需要解決。
3.1QDs泄露
如前所述,QDs一般呈固態(tài)粉末狀應(yīng)用于顯示器基板中,其發(fā)光單元中QDs粉體的量對顯示器的色彩起著決定作用。另外,QDs合成中其表面一般都修飾了穩(wěn)定劑,這些穩(wěn)定劑會在空氣的暴露中降解而導(dǎo)致QDs聚集成團(tuán),進(jìn)而影響顏色的純度。因此,如何既能保證QDs的固定位置而不發(fā)生泄露,又能密封隔絕空氣是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。目前,QDs摻雜的聚苯乙烯微球(PS)技術(shù)能有效地解決QDs泄露的問題[12]。如圖6所示:首先對PS微球(直徑50 μm左右)表明進(jìn)行納米修飾使之對QDs具有良好的親和性,再用QDs對其進(jìn)行摻雜處理來制備QDs微球。用該微球來代替三星的橡皮“印章”,就可以制備出固定有效的QDs基板。
圖6 無泄露QDs微球封裝技術(shù)Fig. 6 Nonleaking QDs microsphere sealing technology
3.2QDs顯示材料的熱敏性
QDs的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是隨著溫度的升高,其晶體表面的晶體缺陷加大,出現(xiàn)熒光效率下降,熒光強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。而在顯示器材料中,部分電能在通過電子元件時(shí)會產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致顯示器內(nèi)溫度隨著開機(jī)時(shí)間的延長而升高,因而QDs顯示器的顏色會在開機(jī)時(shí)間久后變得弱化。解決該問題的有效途徑之一就是通過納米硅和QDs共沉淀法來制備QDs/Si納米顆粒[2],見圖7。
圖7 QDs摻雜的硅納米顆粒Fig. 7 QDs doped silicon nanoparticles
圖7中,該納米顆粒具有很好的熱阻性,通過此方法修飾的QDs顆粒受溫度的影響較小,能夠有效保證QDs顯示材料在長時(shí)間運(yùn)行下顏色的保真度。
3.3能量共轉(zhuǎn)移(FRET)現(xiàn)象
FRET現(xiàn)象是當(dāng)QDs納米晶體直徑小于10 nm(玻爾直徑)而表現(xiàn)出的高能光子吸收轉(zhuǎn)化成低能光子的性質(zhì),也就是波長短的高能光子(如藍(lán)光或者綠光)會被吸收轉(zhuǎn)換成低能光子(如紅光),該現(xiàn)象對固態(tài)的QDs顯示器極為不利,因?yàn)樗鼤窒彻庠唇?jīng)過QDs時(shí)所產(chǎn)生的綠光而導(dǎo)致過飽和的紅光。這對QDs顯示器的制備帶來了巨大挑戰(zhàn),因?yàn)楸仨殢目臻g上分散QDs使之不發(fā)生FRET現(xiàn)象。我們開發(fā)出了通過層狀粘土來分散QDs納米顆粒,該技術(shù)不但保持了QDs的所有光學(xué)性能,還從空間上分散了QDs顆粒使之不發(fā)生FRET(見圖8)。
圖8 層狀粘土分散的固態(tài)QDs粉末Fig. 8 Clay dispersed solid QDs powder
綜上所述,雖然QDs顯示技術(shù)已經(jīng)具有初步的實(shí)際應(yīng)用前景,但是還有很多的原理和工程方面的問題需要解決。例如,由于系統(tǒng)的兼容性有待提高,其能耗高于一般的OLED[20-23]。另外一個(gè)挑戰(zhàn)在于提高其使用壽命和穩(wěn)定性,目前的測試表明,QDs顯示器在使用1萬h后其色彩開始降低。還有一個(gè)挑戰(zhàn)就是目前的制備成本還很高,需要進(jìn)一步降低制造成本和提高屏幕尺寸。
參考文獻(xiàn)(References)
[1]BOVRZAC K. Quantum dots go on display[J]. Nature,2013,493:283.
[2]ZHU X X,CAO Y C,JIN X,et al. Optical encoding of microbeads based on silica particle encapsulated quantum dots and its applications[J]. Nanotechnology,2008,19:025708.
[3]CHEN J,HARDEV V,HARTLOVE J,et al. A high-efficiency wide-color-camut solid-state backlight system for LCDs using quantum dot enhancement film[J]. SID Symposium Digest of Technical Papers,2012,43(1):895-896.
[4]CAO Y C. Preparation of thermally stable well-dispersed water-soluble CdTe quantum dots in montmorillonite clay host media [J]. J Colloid Interface Science,2012,368:139-143.
[5]POYNTON C. Digital Video and HD Algorithms and Interfaces(2nd Edition)[M]. Sam Francisco:Morgan Kaufman Publishers,2012.
[6]YOON Y S,PARK H Y,LIM Y C,et al. Effects of parylene buffer layer on flexible substrate in organic light emitting diode [J]. Thin Solid Film,2006,513:258-263.
[7]JUN H C,JONG H C,JI H H,et al. Active-matrix OLED on bendable metal foil[J]. IEEE Trans Electron Devices,2006,53 (5):1273-1276.
[8]馮魏良,黃培.柔性顯示襯底的研究及進(jìn)展[J].液晶與顯示,2012,27(5):599-607.
[9]段煉,張粲,張國輝.柔性O(shè)LED制備及性能[J].中國科技論文在線. 2010,5(4):287-290.
[10]夏亮,徐瓊,陸紅波,等.輥壓法制備柔性雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器件[J].液晶與顯示,2011,26(5):608-611.
[11]WANG J H,ZHANG H L,LI Y Q,et al. A feasible method of improving the quantum yield of CdTe/CdS quantum dots by the first heating–cooling cycle and their application in cancer cell recognition[J]. J Nanopart Res,2010,12:1687-1695.
[12]CAO Y C,WANG Z,WANG H Q,et al. Enhanced optical property of Au coated polystyrene beads for multi-color quantum dots encoding[J]. J Nanoscience Nanotechnology. 2009,9(3):1778-1784.
[13]謝海燕,龐代文.Ⅱ-Ⅵ型量子點(diǎn)制備及其在生物檢測中應(yīng)用研究進(jìn)展[J].分析化學(xué),2004,32(8):1099-1103.
[14]彭靜,方曉明,陳志鴻,等. CdSe包覆層數(shù)對水溶性CdTe/CdSe(II型)核殼量子點(diǎn)的光學(xué)特性和微觀結(jié)構(gòu)的影響物[J].物理化學(xué)學(xué)報(bào),2012,28(1):232-238.
[15]CHOI M C,KIM Y,HA C S. Polymers for flexible displays:from material selection to device applications[J]. Prog Polymer SCI,2008,33:581-630.
[16]HIROYUKI T,EBINA T,MIZUKAMI F. Highly luminescent flexible quantum dot-clay films[J]. Adv Mater,2008,20:3039-3043.
[17]INOUS S,UTSUNOMIYA S,SAEKI T,et al. Surface-free technology by laser annealing(SUFTLA)and its application to poly-Si TFT-LCDs on plastic film with integrated drivers[J]. IEEE Trans Electron Dev,2002,49:1353-1360.
[18]TAKECHI K,KANOH H,OTSUKI S. Very high rate and uniform glass etching with HF/HCl spray for transferring thin-film transistor arrays to flexible substrates[J]. J Appl Phys,2006,45:6008-6010.
[19]PETRUSKA M A,MALKO A V,VOYLES P M,et al. High-performance,quantum dot nanocomposites for nonlinear optical and optical gain applications[J]. Adv Mater,2003,15:7-8.
[20]CHOU W Y,CHENG H L. An orientation-controlled pentacene film aligned by photo aligned polyimide for organic thin-film transistor applications[J]. Adv Funct Mater,2004,14:811-815.
[21]DIMITRAKOPOULOS C D,MALENFANT P R L. Organic thin film transistors for large area electronics[J]. Adv Mater,2002,14:99-117.
[22]CHABINYC M L,SALLEO A. Materials requirements and fabrication of active matrix arrays of organic thin-film transistors for displays[J]. Chem Mater,2004,16:4509-4521.
[23]KHACHATRYAN G,STOBINSKI L,TOMASIK P,et al. CdS and ZnS quantum dots embedded in hyaluronic acid films[J]. J Alloys Compounds,2009,481:402-406.
(責(zé)任編輯:葉冰)
Research Progress of Quantum Dots Display Materials
WEI Wenjun,CAO Yuancheng*,LIU Jiyan,YOU Qingliang
(Key Laboratory of Optoelectronic Chemical Materials and Devices of Ministry of Education,School of chemistry and Environmental Engineering,Jianghan University,Wuhan 430056,Hubei,China)
Abstract:Semiconductor quantum dots(QDs)have unique optical properties,so they have very high application value in displaying material domain. Comparing with traditional displaying materials,QDs optical devices have the advantages such as brightness,color purity and energy efficiency,which make them the ideal displaying materials. Based on the current works,introduces the optical principles,opti?cal properties and common synthesis methods of QDs,also introduces the developments and challenges of QDs,and outlook the application of the QDs on flexible displayer.
Keywords:quantum dots(QDs);display materials;flexible displayer;nanomaterial;fluorescent
*通訊作者:曹元成(1979—),男,副教授,碩士生導(dǎo)師,博士,研究方向:納米材料,高分子電解質(zhì)膜材料,鋰電池材料。
作者簡介:魏文君(1990—),女,碩士生,研究方向:高分子材料。
基金項(xiàng)目:光電化學(xué)材料與器件省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(JDGD-2013-14)
收稿日期:2014-09-19
DOI:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2015.01.001
中圖分類號:O649
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1673-0143(2015)01-0005-07