可貼附於任何形狀或材質,並提高發光元件發光強度之奈米天線貼片

 

刊登日期:2021/3/2
  • 字級

京都大學發表開發了一項可在各種形狀的基板上自由地剪切、黏貼,且貼附於發光元件後,能促使發光更加明亮的奈米天線(Nanoantenna)。奈米天線係在基板上將奈米大小的金屬粒子以周期性排列成2次元構造,具有可將光線強力封閉在平面內,往特定方向集中的性質。

京都大學過去曾在黃色螢光體基板上製作奈米天線,並結合藍光雷射試作了指向性白色光源。但此技術並非在任何基板上都能製作,且須經過多次高度專業製程,適合基板的材質與形狀有嚴格的條件限制。於此狀況下,研究團隊進一步著手展開可自由貼附各種材料並發揮功能的奈米天線貼片開發。

首先研究團隊開發了在標準基板上製作奈米天線,並轉錄至樹脂的製程。為了執行轉錄,研究團隊在基板與奈米天線之間置入犧牲層(Sacrificial Layer)。在犧牲層上製作奈米天線後,將貼片材料(樹脂)從上方澆注,充填在金屬奈米粒子的周圍。之後再將犧牲層溶於水中,奈米天線即可從基板轉錄至樹脂上。

由於樹脂利用了具有適度黏著性、伸縮性的聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane; PDMS),無須特殊處理,即成功地製作出可在有機材料製成之基板或曲面、凹凸面反覆貼附、剝離的奈米天線貼片,將可望擴大奈米天線的應用範圍。

經實驗確認,將奈米天線貼片貼附在黃色螢光體基板上,在正面方向增加了3倍左右的發光強度。目前貼片的性能僅為直接製作之奈米天線的一半,今後研究團隊將進一步致力更高性能奈米天線貼片的開發。

資料來源:https://www.kyoto-u.ac.jp/sites/default/files/2021-01/%E8%B2%BC%E3%82%8B%E3%81%
A0%E3%81%91%E3%81%A7%E7%81%AF%E3%82%8A%E3%82%92%E6%98%8E%E3%82%8B%E3%
81%8F%E3%81%99%E3%82%8B%E3%83%8A%E3%83%8E%E3%82%A2%E3%83%B3%E3%83%86%
E3%83%8A%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%81%AE%E9%96%8B%E7%99%BA%E3%81
%AB%E6%88%90%E5%8A%9F-8fa45c415a5601a772f1fbbc1e2e5f8f.pdf


分享