近畿大,量子ドットからマルチカラー円偏光を発生

近畿大学の研究グループは,近年注目の半導体材料であるペロブスカイト量子ドットについて,外部から磁力を加えることでらせん状に回転しながら振動する光「円偏光」を発生させ,その組成を変えるだけでマルチカラーに色調を変えることに成功した(ニュースリリ)。

円偏光は,3D表示用有機ELディスプレー等に使用される新技術として注目されている。通常の発光体から発せられる光は,右回転円偏光と左回転円偏光の両方を含んでおり,片方の円偏光だけを得るには,フィルターを用いてもう片方の偏光をカットする必要があるが,この方法では光量が半分になってしまうという問題がある。

そのため現在,世界中で一方の円偏光を優先的に発することのできる円偏光発光体の開発が進められている。しかし,現在の技術では鏡面対称の構造をもつキラル(光学活性)な発光体の対から,右回転円偏光または左回転円偏光を発生させるのが一般的。

この研究に用いた量子ドットは,元々中毒性の高いカドミウム類が使われていたが,環境配慮の観点から,最近ペロブスカイトと呼ばれる結晶構造の分子が用いられるようになり,ディスプレーに応用すれば高輝度で広色域,高解像度の製品が実現できると期待されている。

研究グループは,先行研究においてアキラル(光学不活性)な分子を用いた場合でも円偏光を発生させる新しい手法を開発している。今回,ペロブスカイト量子ドットを用いて,より安価にマルチカラーの円偏光を発生させることを目指し,研究に取り組んだ。

ペロブスカイト量子ドットは,室温で高い発光効率を示すことから,発光ダイオード用発光材料や太陽電池の材料として近年盛んに研究されている。

研究グループは,アキラルなペロブスカイト量子ドットに対して,外部から磁力を加えることによって,円偏光を発生させることに成功した。また,磁力の方向を変えることで円偏光の回転方向を制御し,単一の発光体から右回転円偏光と左回転円偏光の両方を選択的に取り出すことに成功した。

さらに,ペロブスカイト量子ドットの組成を変えることで,円偏光発光の色調(波長)を青色から赤色へと300nm以上変えることにも成功した。

研究グループは,この研究成果は,将来的に高度な次世代セキュリティー認証技術の実用化や,3D表示用有機ELディスプレー等の製造コスト削減などに繋がることが期待されるとしている。

キーワード:

関連記事

  • 阪大など、メタサーフェスの直接結合で超小型・高効率な円偏光LEDを実現へ

    大阪大学とアルバックは、窒化インジウムガリウム(InGaN)発光ダイオード(LED)に周期的なナノ構造「メタサーフェス」を直接結合することで、高効率かつ超小型の円偏光デバイスが実現可能であることを明らかにした(ニュースリ…

    2026.03.26
  • 岡山大など、「分子の右と左」を見分ける光を超高速で切り替え

    岡山大学の研究グループは、中国・東南大学および中国・北京大学との国際共同研究により、アミノ酸の「右手型・左手型」のような分子の左右の違いを見分ける光(キラル光)を、分子サイズの一点に作り出し、超高速にON/OFF・反転で…

    2026.03.16
  • 東大、光と電場で生じる電流のメカニズムを解明

    東京大学物性研究所の研究グループは、電場をかけた固体に円偏光を照射することで生じる電流を理論的に調べ、その振る舞いが電子波動関数の幾何学的構造によって決定されることを明らかにした(ニュースリリース)。 固体に光を照射する…

    2026.03.11
  • 早大など、世界最長クラスのキラル発光ヘリセン分子の系統的合成に成功

    早稲田大学と阿南工業高等専門学校は、容易に入手可能な原料から2工程で分子の長さが異なる一連のらせん状低分子有機化合物であるヘリセンを系統的に合成する手法を開発した(ニュースリリース)。 近年、キラルな光である円偏光(CP…

    2026.02.06
  • 東京理科大など、高い円偏光発光を示すキラルナノフープの創製に成功

    東京理科大学、大阪公立大学、北里大学は、金錯体を活用した独自の合成戦略により、6つの臭素原子を精密に配置した[9]シクロパラフェニレン([9]CPP)の開発に成功した(ニュースリリース)。 シクロパラフェニレン(CPP)…

    2026.02.05

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア