Optical property analysis
Chemically resistant and thermally stable quantum dots prepared by shell encapsulation with cross-linkable block copolymer ligands
NPG Asia Mater., 12, 19 (2020)
Jaewan Ko, Byeong Guk Jeong, Jun Hyuk Chang, Joonyoung F. Joung, Suk-Young Yoon, Doh C. Lee, Sungnam Park, June Huh, Heesun Yang, Wan Ki Bae*, Se Gyu Jang*, Joona Bang*
이 연구에서는 quantum dot(QD)의 내열성과 내화학성을 동시에 향상시키기 위해, 가교 가능한 블록 공중합체 리간드인 P(MMA-b-GMA)-SH를 활용하여 QD 표면에 이중 고분자 쉘을 형성하는 새로운 캡슐화 전략을 제시하였다. PMMA는 투명한 외곽 쉘로서 QD의 광학 특성을 유지하면서도 폴리머 매트릭스와의 상용성을 높이며, PGMA는 Lewis acid 촉매를 이용한 cationic ring-opening polymerization을 통해 내부에서 가교되며 산화 및 탈리로부터 QD를 보호한다. 이 방법은 UV나 고온을 사용하지 않기 때문에 QD의 형광 특성을 유지하면서도, 열처리(100 °C)나 산화 조건(H₂O₂, 공기 노출)에서도 PL intensity와 PLQY의 유지가 뛰어남을 입증하였다. 또한 encapsulated QD는 PMMA matrix 내에서도 균일하게 분산되어 고화질 디바이스 응용에 적합하며, 이를 이용해 제작한 QD-LED는 높은 광투과율, 우수한 색좌표(CIE (0.350, 0.349)) 및 안정적인 구동 특성을 보였다. 본 연구는 고분자 기반 캡슐화를 통해 QD의 안정성을 크게 개선할 수 있음을 보여주며, 고출력 광원이나 박막 광전자소자 응용에 유용한 기술적 토대를 마련한다.
