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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/9216
標題: | 液晶摻雜硒化鎘奈米柱與量子點製作可調控發光元件 Color-Tunable Light Emitting Device based on the mixture of CdSe nanorods and dots embedded in Liquid Crystal Cells |
作者: | Hsiao-Sheng Chen 陳曉聖 |
指導教授: | 陳永芳(Yang-Fang Chen) |
關鍵字: | 硒化鎘,量子點,奈米柱,偏振性,液晶元件, CdSe,Quantum dot,Nanorod,Polarization,Liquid crystal device, |
出版年 : | 2009 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 不同於球形的量子點或其他形狀的奈米結構的發光,一維長棒狀的奈米柱由於其幾何上的結構,使得其發光具有異相性(anisotropy)。然而,卻缺乏將大量的奈米柱排列至同一方向,以及操控奈米柱方向的方法,因此,我們研究出利用液晶來排列硒化鎘(CdSe)奈米柱,並且利用半導體的幾何形狀和液晶分子的特性製作出可調控發光的液晶元件,從我們的研究成果可以發現有趣的現象,對於奈米柱的應用將更為廣泛。這些研究成果主要包括了:
1.利用液晶操控硒化鎘(CdSe)奈米柱的排列: 由於液晶分子的方向可以順著配向膜配向的方向,因而將單軸分子作一致性的排列,我們製作液晶cell 並將硒化鎘(CdSe)的量子點和奈米柱摻雜於液晶cell內。利用光激螢光光譜來比較硒化鎘(CdSe)量子點和奈米柱的發光偏振行為,我們比較其平行與垂直於配向膜配向方向之發光強度,我們發現零維量子點其平行和垂直的發光強度沒有太大的變化,然而,擁有一維結構的奈米柱具有相當強的偏振性(Polarized PL),除此之外,我們由理論公式去量化奈米柱在液晶cell裡的排列程度,實驗結果顯示,硒化鎘(CdSe)奈米柱的偏振度(Polarization ratio)為0.53,成功的證明利用液晶的分子間作用力可以將硒化鎘(CdSe)奈米柱作同方向的排列。 2.藉由外加電壓操控硒化鎘(CdSe)奈米柱分子的方向: 液晶(E7)是一種極性分子,當有外加電壓超過臨界電壓時,液晶分子的長軸會順著外加電場方向,藉由液晶分子的隨外加電壓的特性,我們可以調控硒化鎘(CdSe)奈米柱分子的方向。同樣地,我們將硒化鎘(CdSe)量子點和奈米柱摻雜在液晶cell裡面,觀察光激螢光光譜在平行和垂直配向膜配向方向時的發光強度,因為量子點的球形對稱,當無外加電壓時和加電壓之間的光譜強度維持不變;相反地,奈米柱因其量子局限效應(Quantum confinement),光譜強度會隨著電場大小作改變。基於以上的特性,我們設計了一個可調控發光顏色的液晶元件,相信這樣的成果未來在液晶顯示器與發光二極體將會有很大的應用。 A newly designed color-tunable light emitting device based on the mixture of CdSe nanorods and quantum dots embedded in liquid crystal cells has been developed. The underlying working principle is derived from a large alignment energy due to the enhanced anchoring force of liquid crystal molecules through the amplified surface area of nanorods. After embedded into a liquid crystal cell, nanorods will align along the orientation of liquid crystal molecules. As the external bias is applied, nanorods would be driven in the direction according to the orientation of liquid crystal molecules. The nanorods possess optically anisotropic property, whereas quantum dots are spherically symmetric. Accordingly, the relative ratio of the emission intensity between quantum dots and nanorods can be manipulated by an external bias, and the emission color of the device is therefore tunable. Our work shown here may pave a new route for the future development of smart optoelectronic devices. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/9216 |
全文授權: | 同意授權(全球公開) |
顯示於系所單位: | 物理學系 |
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