科學家將量子點包裹在鹽中

眾所周知，將削皮的蘋果浸入鹽水中可以防止氧化和褐變，但是您知道鹽水也可以保護易碎的量子點(QD)材料嗎?臺灣國立清華大學材料科學與工程系的陳學士教授領導的研究小組最近開發了世界上第一種使用鹽水封裝QD材料的噴墨技術，該技術不僅可以抵抗水和氧氣的腐蝕，但也可以均勻地作為柔性塑料膜印刷在微型LED陣列上，以用于手機，眼鏡等的高分辨率可彎曲屏幕。

為了制造具有更高分辨率，更高亮度和更長使用壽命的超薄可彎曲顯示器，以用于增強現實(AR)和虛擬現實(VR)的護目鏡以及手表和其他可穿戴電子設備，Apple ，三星和其他主要的面板制造商已大力投資開發微型LED，以取代目前使用的OLED顯示器。

在基板上布置數百萬個尺寸小于100μm的微型LED存在一些主要困難。根據Chen的說法，許多制造商使用沖壓方法將數百萬個紅色，綠色和藍色的微型LED逐一移動到基板上，但是如果只有少數芯片不粘，則屏幕將被有缺陷的像素損壞。 。

解決此問題的一種方法是使用噴墨打印來打印微像素，而不是移動微型LED，這更加有效且具有成本效益。但是，當從噴墨打印機中噴出QD溶液時，對流會在液滴內部發生，從而將材料推向外圍，使其分布不均勻，中心顏色變淺，外圍顏色變暗，外觀類似于所謂的“咖啡環現象”是指將一滴咖啡滴到淺色的表面上。

陳學士教授的研究團隊在量子點(QD)墨水中添加了無機鹽，在國立清華大學的QD噴墨打印技術上取得了重大突破。圖片來源：臺灣NTHU MSE

通過向QD溶液中添加鹽水(氯化鈉溶液)，Chen的研究團隊成功地封裝了QD，這些QD形成了晶體，Chen稱其為“抓住量子點并將其濃縮為均勻分布的點”。這些封裝的量子點也更穩定，更耐腐蝕，就像蘋果在鹽水中浸泡一樣。

想到將量子點浸泡在鹽水中的想法的團隊成員是國立清華大學材料科學與工程系的Ho Shih-Jung博士。他從顯微照片中觀察到，沒有添加鹽水的QD材料從噴墨打印機噴出時會散布成不規則的形狀，但是通過添加鹽水，它們會逐漸收縮并收斂為均勻而美麗的晶體。

臺灣國立清華大學材料科學與工程系的陳學士教授已經開發出一種使用鹽水封裝QD的技術，以便在可彎曲的塑料薄膜上進行噴墨打印。圖片來源：臺灣NTHU MSE

根據Ho的說法，向QD溶液中添加鹽水也可以噴射較小的液滴，這說明當前QD打印機的液滴大小約為30μm至50μm，但是通過添加鹽水，大小可以減小至3.7 μm，約為人發直徑的1/20，因此分辨率更高。

這項創新研究已發表在最新一期的ACS Applied Materials&Interfaces上，并且他們開發的材料目前已在美國和臺灣獲得專利。