졸겔법으로 제조하는 형광성 양자도트 분산유리와 응용

전문가 제언

○ 현대 형광체는 디스플레이, 전자제품, 조명, 바이오 연구 등 폭넓은 분야에서 이용되고 있다. 조명이나 디스플레이용 형광체는 천이금속이나 희토류의 이온을 첨가한 무기재료가 이용되어 왔다. 근래에 반도체 나노입자의 표면 상태를 제어하면 고효율로 발광하는 것이 나타나 새로운 형광체로 주목받고 있다.

○ 반도체 나노입자는 발광수명이 길고, 여기파장의 선택범위가 넓으며, 양자크기 효과에 의한 발광파장을 용이하게 선택할 수 있다. 여러 분야에서 특이한 성질을 가지고 있어 기존의 형광체를 대체할 가능성이 있어 많은 기대가 되고 있다. Ⅱ-Ⅵ족에서 대표적인 것이 CdSe, CdTe 등이 있다.

○ 양자도트는 벌크와 클러스터의 중간 크기(직경 수 나노미터, 원자수 102~104 정도)이다. 이 영역에서는 양자크기 효과에 의해 입경이 작아질수록 밴드-갭이 넓어지며, 흡수·형광 스펙트럼이 청색 측으로 이동한다. CdTe, CdSe, InP는 가시광의 넓은 영역에서 크기에 대응한 형광색이 나타난다. 스펙트럼 폭이 좁고(25~70㎚정도)인색성이 양호하며, 발광수명(10㎱)이 짧기 때문에 여기와 흡수 사이클이 빠르다.

○ 양자도트는 보호를 위한 매트릭스로 투명한 비정질 재료인 폴리머나 유리가 거론된다. 폴리머를 사용한 연구는 미국에서 이미 실시되었고 시제품이 있다. 양자도트는 유리에 봉입하기 위해 졸겔법에 의한 가수분해·탈수축합 과정을 거친다. 이 경우 양자 도트는 수분산성이 있는 것이 좋다.

○ 형광체는 전자 및 디스플레이 산업에서는 매우 중요한 재료가 되었다. 그간 우리나라는 형광체 분야에서 많은 연구가 실시되어 인력이나 기술면에서 상당한 수준에 있다. 이 분야는 새로운 제품이 계속 개발되고 있으며, 수명연장과 품질향상에 경쟁이 치열하다. 특히 국내에서 양자도트에 관한 연구는 몇 편의 논문이 발표되었다. 그러나 유리를 활용한 양자도트 형광체 개발은 국내에서 연구가 거의 없어 많은 관심이 있기를 기대한다.

저자

Norio Murase

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

26(1)

잡지명

ニュ－ガラス

과학기술
표준분류

재료

페이지

67~73

분석자

김*환

분석물

• 졸겔법으로 제조하는 형광성 양자도트 분산유리와 응용.pdf [244,782 byte]

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