| 중국과학원 허페이스마트기계연구소, 단일 성분의 상향변환 백색광 재료 개발 | ||
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 최근, 중국과학원 허페이(合肥)물질과학연구원 스마트기계연구소 장중핑(張忠平) 연구원이 이끄는 연구팀은 합리적인 코어셸(Core shell) 나노구조에 대한 설계를 통하여 적색, 녹색, 청색 3색을 발사할 수 있는 희토원소를 단일 나노입자에 성공적으로 조합시켰으며, 3가지 원소의 농도에 대해 효과적으로 제어하였다. 관련 연구성과는 최근 ‘Angewandte Chemie International Edition’에 발표되었다. 현대 플랫 패널 디스플레이(Flat panel Display) 기술에서, 현재 가장 광범위하게 이용되는 기술은 백색광의 색깔 분리를 통하여 순수한 적색, 녹색, 청색의 3원색 픽셀 포인트를 얻는 것이다. 일반적으로 이러한 백색광은 엄격한 비율에 따라 3원색을 발사하는 염료, 양자점 또는 희토 나노결정의 혼합을 통하여 구현한다. 그중, 혼합된 연료는 단일한 파장으로 여기(excitation)시키기 어렵고, 광 안정성도 차이가 있다. 또한, 혼합된 양자점 사이에는 에너지 전이가 존재하여 3원색의 독립적인 발사를 간섭한다. 따라서 발광체 혼합 방법을 통한 백색광 획득 방법은 상호 분리 현상, 스펙트럼 간섭, 짧은 수명 등 단점이 존재한다. 현재 단일 성분, 전체 스펙트럼의 백색광 결정체 재료를 합성하는 것은 여전히 어려운 문제로 남아있다. 연구팀이 성공적으로 최적화한 단일 성분 구조는 3색 발광 사이의 상호 간섭을 극복하여 해당 나노입자가 근적외선 레이저 여기상태에서 밝은 전체 스펙트럼의 상향 변환(up-conversion) 백색 발광을 생성할 수 있게 하였다. 이러한 단일 성분의 상향 변환 재료의 발광 색깔은 여기광의 출력 밀도에 대해 매우 높은 민감성을 나타냈으며, 3-30W/cm2의 작은 범위내에서 여기 출력 밀도를 변화시키기만 하면 재료 발광 색깔은 녹색으로부터 청색, 백색, 다시 적색까지로 연속 변화할 수 있었다. 발광 색깔에 대한 여기 출력의 변조 효과는 새로운 플랫 패널 디스플레이 소자를 구축하는데 이용될 전망이다. 기존의 액정 디스플레이(liquid crystal display)에 비해, 이러한 재료의 이용은 복잡한 컬러 필터 배열(Color filter array)을 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 디스플레이의 해상도도 향상시킬 수 있으며, 또 그 제조공법도 크게 간소화할 수 있다. 동시에 이러한 출력 변조에 의한 발광 나노입자는 정밀한 바이오마커 및 고급 위조 방지에서 모두 잠재적 응용전망을 갖고 있다. 정보출처 : http://www.most.gov.cn/dfkj/ah/zxdt/201508/t20150827_121382.htm  |
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