GSアライアンス株式会社が無機材料コーティングした量子ドットや LED封止剤用シリコーン系樹脂との複合体サンプル提供を開始。マイクロLEDへの応用検討への可能性

2018-06-06 09:45

GSアライアンス株式会社(Green Science Alliance Co., Ltd.：環境、エネルギー分野の先端材料を研究開発、製造販売する化学会社／冨士色素株式会社グループ／本社：兵庫県川西市／代表取締役社長：森良平工学博士)は、自社で製造販売しているInP/ZnS量子ドットやペロブスカイト型量子ドットとLED封止剤用シリコーン系樹脂を混合した発光する複合体を作成し、サンプル提供を開始しました。この複合体は、熱硬化させるとLEDやマイクロLED用発光材料として応用できる可能性があります。また量子ドットの弱点である耐光性、耐熱性、耐水性などを抑制するために、シリカ系の無機材料でコーティングした量子ドットも作成しました。

量子ドットについて

量子ドット(Quantum Dot)とは、量子化学、量子力学に従う光学特性を持つナノスケールの超微細結晶である最先端材料です。量子ドットの大きさは通常0.5～9nmの直径というものすごく小さい構造体で、1個あたりの原子、分子数は10～1,000個といわれており、人口原子とも言われています。ナノ結晶のサイズによってバンドギャップを調節することが可能であるため、粒径に依存した特徴的な発光特性を持ちます。そうなるとサイズを変化させることにより発光波長が調整可能で、固体の蛍光体と比較してスペクトルの半値幅が狭いという特徴があります。高い量子効率を持ち、幅広い波長を吸収することもできます。

量子ドットの発色は明るく、鮮やかに広範囲の波長の光が発光可能なうえに、高効率・長寿命・高い減衰係数を有するために、さまざまな用途で応用が期待されています。

応用例

太陽電池
ディスプレイ
生体イメージング、バイオマーカー、医療画像装置
　 (がん細胞のイメージング、たんぱく質の分析、細胞の追跡など)
量子コンピューター
セキュリティタグ、セキュリティインク、偽造防止
量子ドットレーザー
トランジスタ
フォトニック結晶
LED
高密度固体メモリー
熱電材料
人口光合成

応用の可能性

GSアライアンス株式会社は既に数種類の量子ドットを合成販売し始めており、今回InP/ZnS量子ドットとペロブスカイト量子ドットの2つをLED封止剤用シリコーン系樹脂と混合して発光する複合体を作ることができました。この複合体を熱で硬化させるとLEDやマイクロLED用材料として応用できる可能性があります。またシリカ系の無機材料でコーティングした量子ドットも作成しましたが、液中での透明性が失われるので、用途によっては分散性を向上させるなどの検討が必要になる場合もあります。

GSアライアンス株式会社は他にもZnS、CdS、CdSe、CuInS2(CIS)、CuInSe2、CuInS2/ZnS、PbS、AgInS2などの半導体系量子ドットや、シリコン量子ドット、グラフェン量子ドットなどの炭素系量子ドットも合成しており、これらの他の種類の量子ドットとLED封止剤用樹脂との複合体、無機コーティングも検討していく予定です。