基于过氧化物纳米复合材料的导光板

掺入 0 wt%（a）、CsPbCl3（b）、CsPbCl2.5Br0.5（c）、CsPbCl2.0Br1.0（d）、CsPbCl1.5Br1.5（e）和 CsPbCl1.0Br2.0 （f）PNC 的 LGPs 的表面照度。底部的色标显示颜色随照度的变化。(g), 单个 PNC 散射光分布示意图。方程显示了入射光强 I0 与散射光强 I 之间的关系，μ 可视为特定条件下的常数。CsPbCl3(h)、CsPbCl2.5Br0.5(i)、CsPbCl2.0Br1.0(j)、CsPbCl1.5Br1.5(k) 和 CsPbCl1.0Br2.0(l) PNC 的单位固角散射截面随观测角和波长的变化。资料来源：刘崇明、朱志成、潘凯波、傅元、张凯和杨白

事实上，纳米粒子和聚合物杂化材料往往能结合各自的优势，这一点已在多个领域得到证实。将 PNCs 嵌入聚合物是增强 PNCs 稳定性的有效策略，聚合物可根据不同的结构和官能团赋予 PNCs 其他积极作用。

PNC 在聚合物基体中的均匀分布对纳米复合材料的性能至关重要，而高表面能引起的 PNC 聚集会严重影响相关应用的性能。因此，由于 PNC 与聚合物之间的相分离，负载分数受到限制。

要抑制相分离，PNC 与聚合物之间必须发生化学作用。与此同时，基于在聚合物基体中原位合成 PNCs 并进行物理混合的 PNCs/聚合物纳米复合材料的制备方法大多是旋涂法、溶胀-收缩法和电纺丝法，但能通过体聚合法制备 PNCs/ 聚合物纳米复合材料的研究成果极少。

在发表于《Light： 科学与应用》（Light: Science & Applications）上发表的一篇新论文中，吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室白杨教授领导的科学家团队及其合作者采用两类配体策略制备了 PNCs/聚苯乙烯（PS）纳米复合材料、 其中，十一-10-烯-1-胺帮助 PNCs 分散在苯乙烯中，而合成的双[(4-乙烯基苯基)甲基]二甲基氯化铵则作为可聚合封端配体赋予 PNCs 聚合活性。
 

(a), 作品图解摘要： 根据 PNCs 的瑞利散射行为，通过两类配体策略制备了 PNCs/PS 纳米复合材料，该复合材料适合用作液晶相关应用中的 LGP。(b)，LGP 的功能：当蓝色激光穿过不同掺杂含量的体纳米复合材料时，光及其表面输出可以得到均匀和增强。归功于：刘崇明、朱志成、潘凯波、付远、张凯和杨白

即使掺杂含量高达 5 wt%，块状 CsPbCl3 PNCs/PS 纳米复合材料仍能保持高透明度。

高透明度可归因于瑞利散射，因为 PNCs 分布均匀，没有明显的聚集。基于这种行为，科学家们进一步挖掘了 PNCs/PS 纳米复合材料作为 LGP 的潜力，并研究了这种新型 LGP 的原理。

通过简单调整 CsPbClxBr3-x (1≤x≤3) PNCs 的组成，可以调整瑞利散射行为，科学家们通过计算纳米复合材料的体积散射系数和光辐射效率，系统地研究了 PNCs 组成对 LGP 性能的影响。

(a), 液晶显示屏的设备配置。液晶显示模块的尺寸约为 5.0 英寸。(b), 在白光工作条件下，液晶屏中央区域的 CIE 1931 图，分别基于未掺入 PNCs 的控制 LGP（0 wt%）和掺入 CsPbClxBr3-x (1≤x≤3) PNCs 的 LGP。基于不掺杂 PNCs 的对照 LGP（c）和掺杂了 CsPbCl2.5Br0.5 PNCs 的 LGP（d）工作时的 BLU（上）和 LCD（下）照片。(e），LGP 均匀性测试结果。归功于：刘崇明、朱志成、潘凯波、付源、张凯和杨白

此外，这种新型 LGP 与先进的液晶显示（LCD）技术兼容。表面照度和均匀性都有明显改善。就 5.0 英寸 LGP 而言，掺杂了 1 wt% CsPbCl2.5Br0.5 PNC 的 LGP 性能最佳，其照度和显示均匀度分别比对照组高出约 20.5 倍和 1.8 倍。

这种 LGP 在液晶显示器相关应用中具有潜力，并将在 LGP 相关领域引起广泛关注，特别是作为基底材料与先进的 LGP 加工技术（如底部微光学图案或采用楔形板）相结合。

参考资料

Chongming Liu et al, Bulk CsPbClxBr3-x (1 ≤ x ≤ 3) perovskite nanocrystals/polystyrene nanocomposites with controlled Rayleigh scattering for light guide plate, Light: Science & Applications (2023). DOI: 10.1038/s41377-023-01306-z