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KAIST、シリコン基盤の量子ドットシロキサン樹脂を開発

高温、高湿の環境でも安定...次世代量子ドットディスプレイの開発に寄与の見込み


大徳所在のKAIST(カン・ソンモ総長)は新素材工学科のペ・ビョンス教授と生命化学工学科のイ・ドチャン教授共同研究チームが高温、高湿の環境でも安定度を維持できる量子ドットシロキサン樹脂(シリコン基盤高分子)を開発したと1月10日に発表した。

量子ドットは数ナノメートルの大きさの半導体ナノ結晶。大きさの変化によって発光波長を容易に調節でき、広い色彩表現範囲をもっているため超高画質ディスプレイの製造に役立つ。高分子樹脂に分散した形態でフィルムにコーティングされたりLED光源に塗布するなど次世代ディスプレイの核心素材として注目されている。

だが、優れた発光特性にもかかわらず高温や高湿の環境では酸化しやすく固有の発光特性(量子効率)が急激に低下するという限界があった。

研究チームは独自開発したゾル-ゲル合成工程を利用して熱に強いシロキサン分子構造内に量子ドットを塗布した。ゾル-ゲル合成工程はセラミックまたはガラスを化学物質の反応を利用して高温ではない低い温度で合成する。

シロキサン樹脂が量子ドットをいれるコップの役割を果たすと同時に熱と水分を遮断し別途の遮断フィルムがなくても性能を維持できる。化学的に均一に分散した樹脂は85度の高温だけでなく高い湿度、強酸性、強塩基性といった環境でも発光特性が低下しないことが確認できた。

本技術を利用すれば遮断フィルムがなくても安定した量子ドットフィルムを低コストで製造できる。青色LED光源に直接塗布して量子ドットの使用量を減らすと同時に高性能の量子ドットディスプレイの開発に役立つものと期待される。

ペ教授は「量子ドットを次世代ディスプレイ素材として用いるための限界を克服し広く活用する方案を提示できた。韓国のディスプレイ産業発展に寄与できると思う」と述べた。

研究結果は化学分野の国際的学術誌である『米国化学会誌(JACS)』に12月21日付で掲載された。








[2017-01-12]

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