量子ドットカラーフィルターの長期安定性を備えた写真パターン可能な量子ドット/シロキサン複合材

Quantum Dot（QDS）のカラーフィルター（CFS）への組み込みは、従来のディスプレイと比較して、エネルギー損失が少なく、視野角が広いため、希望されます。ただし、写真パターン可能なマトリックスの熱、水分、および化学物質に対する凝集と脆弱性は、QDS濃度が高いQD-CFの重要な問題です。ここでは、二次チオールモノマーを含むQD/シロキサンインクのフォトリソグラフィーを使用して、赤（10重量％）および緑（20 wt％）QD-CFSを製造しました。リガンド変化したQDは、メタクリル酸オリゴシロキサン樹脂に化学的に組み込まれました。QD/シロキサン複合材料は、従来のQD/PR（市販のネガティブフォトレジスト主義と比較して、過酷な熱と水分（85°C/5％RHおよび85°C/85％RH）条件と化学物質（ETOH、HCL、およびNAOH）の下で優れた安定性を示しました。）。QD-CFS（厚さ10μm）は、LEDチップから放出された青色光を赤と緑色の光に効果的に変換し、QD-CFを介して得られた白色PLは、NTSCと比較して108％でした。これらの利点から、QD/シロキサン複合材は、液晶ディスプレイ、マイクロ光発光ダイオード、有機発光ダイオードのカラーフィルターとしてカラーコンバージョンフォトリストとして使用されるため、有益です。

Incorporation of quantum dots (QDs) into color filters (CFs) are desired for less energy loss and wider viewing angle compared to a conventional display. However, aggregation and vulnerability to heat, moisture, and chemicals in the photo-patternable matrix are critical issues of the QD-CFs with high QDs concentration. Herein, we fabricated red (10 wt %) and green (20 wt %) QD-CFs using photolithography of QD/siloxane ink containing secondary thiol monomer. Ligand-exchanged QDs were chemically incorporated in methacrylate oligosiloxane resin. QD/siloxane composite showed superior stability under harsh heat and moisture (85 °C/5% RH and 85 °C/85% RH) conditions and chemicals (EtOH, HCl, and NaOH) compared to conventional QD/PR (commercial negative photoresist). QD-CFs (10 μm thick) effectively converted blue light emitted from LED chip into red and green light, and the obtained white PL through QD-CF showed wide color gamut, which was 108% relative to NTSC. From these advantages, QD/siloxane composite will be beneficial as color-conversion photoresists are to be used as color filters in liquid crystal displays, micro light-emitting diodes, and organic light-emitting diodes.