Schematisk där kvantprickar kommer in i den V-formade strukturen (vänster) och en schematisk bild av RGB QD-pixlar skapade med metoden (höger). Kredit:POSTECH
Om utspillt kaffe inte torkas bort omedelbart lämnar det en fläck där kanterna är mörkare än resten. Detta fenomen kallas kafferingeffekten. Med hjälp av denna princip har ett POSTECH-forskarteam nyligen utvecklat en ny metod för att arrangera kvantprickar (QDs) som är halvledande kristaller i nanostorlek. Denna nya enkla metod underlättar utvecklingen av bildskärmspaneler med upp till 20 gånger högre upplösning än de konventionella.
Ett POSTECH-forskarteam – ledd av professor Junsuk Rho vid avdelningen för maskinteknik och kemiteknik, professorerna HangJin Jo och Moo Hwan Kim från avdelningen för avancerad kärnteknik och avdelningen för maskinteknik, Taeyang Han vid avdelningen för avancerad kärnteknik, och Ph.D. kandidat Jaebum Noh vid institutionen för maskinteknik – utvecklade en QD-array med hjälp av ett fenomen som uppstår när en suspension avdunstar. Suspension avser en vätska i vilken fasta partiklar är dispergerade och suspenderade som i grumligt vatten, bläck eller färg.
QDs, som är flera nanometer stora, följer flödet av en vätska mycket väl. Precis som kaffefläckar finns kvar när en droppe rinner på sidan av en kopp, när en suspension som innehåller QDs avdunstar, samlas partiklarna automatiskt i vissa områden som kanten på en vätskedroppe som induceras av kapillärflöde.
Många försök har gjorts för att dra nytta av denna egenskap, men det har varit svårt att skaffa ljusstyrka som lämpar sig för skärmar. Kostnaden för produkten var också hög eftersom QDs trycktes direkt på substratet med hjälp av dyr utrustning.
För att övervinna denna begränsning arrangerade forskarna QDs i form av mycket små pixlar under suspensionsavdunstningsprocessen med hjälp av en V-formad struktur. När vätskan hälls och avdunstar, drivs QDs mot de inre spetsarna av V-formen och ackumuleras där.
Resultaten avslöjade att ljusstyrkan för QD-pixlarna som producerades på detta sätt var 20 gånger ljusare än kontrollgruppens och visade en hög enhetlighetsgrad på över 98 %.
"Nyligen har hushållsmaskineriet använder QDs i färgfilter i tv-apparater för ljusa och naturliga bilder," anmärkte professorerna Junsuk Rho och HangJin Jo. "Med QD pixel array-metoden som utvecklats i denna studie skapas ljusa QD-pixlar genom att helt enkelt spruta suspensionen utan dyr utrustning, vilket minskar tillverkningskostnaden.
Forskningen publicerades i ACS Applied Materials and Interfaces . + Utforska vidare
