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株式会社AndTech

2025年3月11日開催

次世代の発光材料の開発に向けた量子ドットの基礎と最新技術動向および各種応用展開～量子ドットプレート・シート、多元系カドミウムフリー量子ドット、ペロブスカイト型金属ハロゲン化物量子ドットの発光ON/OFF制御～

蛍光体の常識を覆した量子ドット（QDs）蛍光体の基礎（ホットインジェクション法による合成・コア／シェル構造による効果・量子サイズ効果・励起子ボーア半径・有効質量近似法など）とQDsの課題を解説！

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視聴期間/スケジュール

ライブ配信は終了しました。

2025/03/11 17:05 に終了

イベント概要

★2025年3月11日WEBでオンライン開講。慶應義塾大学磯部氏、大阪大学上松氏、熊本大学木田氏が、【次世代の発光材料の開発に向けた量子ドットの基礎と最新技術動向および各種応用展開～量子ドットプレート・シート、多元系カドミウムフリー量子ドット、ペロブスカイト型金属ハロゲン化物量子ドットの発光ON/OFF制御～】について解説する講座です。

■本講座の注目ポイント

★蛍光体の常識を覆した量子ドット（QDs）蛍光体の基礎（ホットインジェクション法による合成・コア／シェル構造による効果・量子サイズ効果・励起子ボーア半径・有効質量近似法など）とQDsの課題を解説！

カリキュラム/プログラム

【本セミナーの主題および状況・本講座の注目ポイント】

■本セミナーの主題および状況

★量子ドット（Quantum Dots）は、原子や分子レベルで制御された半導体素材から作られ、その極小さゆえに量子力学的効果が支配的な特性を持つことがあり、これにより特異な光学的、電子的、および電気的特性を示すことがあります。

★ペロブスカイト量子ドットは太陽電池やディスプレイ用材料として大きく期待されています。量子収率100%に近い蛍光を外部刺激によって制御できれば、バイオイメージングやセキュリティインクなどの応用が可能になります。

■注目ポイント

★量子ドットの安定性の改善策としてシリカコート量子ドット分散液、量子ドットプレートおよび量子ドットシートの開発について説明！

★3以上の元素からなる低毒性量子ドットの開発と発光特性改善に関して歴史や周辺の開発動向を含めて説明！

★ペロブスカイト量子ドットを用いた蛍光ON/OFFスイッチング技術の開発とPQDsの合成、耐久性向上化、発光メカニズム解析技術、さらに新しい量子ドットの応用について概説！

講座担当：牛田孝平

≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫

【第1講】量子ドット（QDs）蛍光体の基礎、QDsプレート・QDsシートの開発およびペロブスカイトQDs・カーボンQDsへの展開

【時間】 13:00-14:15

【講師】慶應義塾大学　理工学部応用化学科　磯部　徹彦　氏

【講演主旨】

　本講座では、蛍光体の常識を覆した量子ドット（QDs）蛍光体の基礎（ホットインジェクション法による合成・コア／シェル構造による効果・量子サイズ効果・励起子ボーア半径・有効質量近似法など）とQDsの課題を解説します。さらに、QDsの安定性の改善策としてシリカコートQDs分散液、QDsプレートおよびQDsシートの開発について説明します。最後に、CsPbX3 (X=Cl, Br, I) ペロブスカイトQDsおよびカーボンQDsについて紹介します。

【プログラム】

1. 量子ドット（QDs）蛍光体の基礎
　1.1 蛍光体の常識を覆した量子ドット
　1.2 ホットインジェクション法
　1.3 コア／シェル構造による効果
　1.4 量子サイズ効果
　1.5 励起子ボーア半径
　1.6 有効質量近似法
　1.7 CdSe/ZnS QDsの蛍光スペクトル
　1.8 色変換による量子ドットディスプレイ
　1.9 QDsの課題

2. QDsへのコーティングおよびマトリクスへのQDsの分散
　2.1 シリカコートQDs分散液
　2.2 QDsシリカプレート
　2.3 UV硬化インクおよびQDsプレート
　2.4 QDsシート

3. CsPbX3 (X=Cl, Br, I) ペロブスカイトQDs蛍光体
　3.1 CsPbX3 (X=Cl, Br, I) QDs
　3.2 バンド構造とバンドギャップ
　3.3 ホットインジェクション法とイオン交換法
　3.4 CsPb(Br1-xIx)3 QDsの特性
　3.5 表面リガンドの役割
　3.6 QDs分散液の蛍光特性の向上
　3.7 QDs分散液の安定性（耐熱性）の向上
　3.8 QDs分散液での光劣化
　3.9 耐光性改善の方策

4. カーボンQDs蛍光体

【質疑応答】　

【キーワード】

蛍光体、量子ドット、ペロブスカイト量子ドット、カーボン量子ドット

【講演のポイント】

講演者の実体験に基づき、その研究成果を中心に説明を行いますので、聴講者の方にも実感いただける講習となると思います。スライドには、講演者が発表した論文やその他の参考文献を明記していますので、詳しい内容を知りたい場合は、その論文を参照できます。

【習得できる知識】

・量子ドット蛍光体の基礎と課題
・量子ドット蛍光体の安定性の改善策
・量子ドットのプレート・シートの作製と応用
・ペロブスカイト量子ドット蛍光体の基礎
・カーボン量子ドット蛍光体の基礎と応用

【第2講】多元系カドミウムフリー量子ドットの開発

【時間】 14:25-15:00

【講師】大阪大学　大学院工学研究科附属フューチャーイノベーションセンター応用化学専攻 / 准教授　上松　太郎　氏

【講演主旨】

　物質のサイズを数ナノメートルまで縮小すると、バルクと異なる電子物性が現れる。EkimovやBrusが化学合成した半導体ナノコロイドに光物性の変化が見いだしたのは1980年代であったが、その当時は理論研究の対象に留まっていた。1993年のBawendiらによる画期的な合成法の開発により、新たなカテゴリーの蛍光材料としての利用が始まった。その後、蛍光物質としての利用が拡大し、カドミウム化合物が開発の中心であった量子ドットに脱カドミウム化の流れを引き起こした。リン化インジウムなどの代替材料が開発され、その利用が拡大しつつある。

　本講演では、3以上の元素からなる低毒性量子ドットの開発と発光特性改善に関して、歴史や周辺の開発動向を含めて説明を行う。　　

【プログラム】

１．量子ドットの基礎

２．合成の歴史

３．カドミウムフリー量子ドットの開発

４．高効率な多元ナノ粒子の合成法

５．発光材料およびデバイスへの展開

【質疑応答】

【キーワード】

量子ドット、量子サイズ効果、半導体、多元材料、発光、バンド端発光

【講演のポイント】

１１、１３、１６族元素で構成される多元系量子ドットは、発光スペクトル半値幅の広さに課題を抱えていたが、硫化ガリウムによる表面コーティングによって黄色の狭スペクトル幅発光に成功した。また、目的組成の多元材料の選択的合成に成功し、生成収率向上と多色発光を実現した。

【習得できる知識】

・量子ドットがどのように発見され、今日まで発展したか
・脱カドミウムに向けた取り組み
・多元系量子ドットの特性

【第3講】ペロブスカイト型金属ハロゲン化物量子ドットの発光ON/OFF制御と応用

【時間】 15:50-17:05

【講師】熊本大学　先端科学研究部 / 教授　木田　徹也　氏

【講演主旨】

　CsPbX3 (X = Cl, Br, I) の組成で表されるペロブスカイト量子ドット（PQDs: perovskite quantum dots）は極めて強い蛍光発光と波長可変という特徴を持つ優れた光材料であり、ディスプレイや照明といった応用の高効率化が期待される。さらに、量子ドットの蛍光発光を「暗い」OFF状態と「明るい」ON状態の間で外部刺激によって変調できれば、スマート蛍光材料（光・温度センサー）、光メモリー、超解像イメージング、生体プローブといった応用も可能になる。
　本講演においては、 PQDsを用いた蛍光ON/OFFスイッチング技術の開発と、PQDsの合成、耐久性向上化、発光メカニズム解析技術を紹介し、新しい量子ドットの応用について概説する。

【プログラム】

1. ペロブスカイト量子ドット(PQDs)について
　1.1 PQDsの特徴
　1.2 PQDsの合成手法
　1.3 PQDsの応用事例　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2. PQDsの表面修飾による耐久性向上
　2.1 無機材料被覆
　2.2 有機材料被覆
　2.3 組成および形状制御

3. PQDsの発光ON/OFF制御
　3.1 原理と応用
　3.2 電子移動に基づく発光制御 -ポリオキソ酸との複合化-
　3.3 エネルギー移動に基づく発光制御 -フォトクロミック分子との複合化-

4. PQDsの発光制御メカニズム解析
　4.1 過渡吸収分光法による解析
　4.2 単一分子分光法による解析

【質疑応答】　

【キーワード】
ペロブスカイト量子ドット、発光制御、ホットインジェクション法、表面修飾、クリック反応、電子・エネルギー移動

【講演のポイント】
ペロブスカイト量子ドットは太陽電池やディスプレイ用材料として大きく期待されている。量子収率100%に近い蛍光を外部刺激によって制御できれば、バイオイメージングやセキュリティインクなどの応用が可能になる。主に講演者の上記技術に関する研究成果を基に説明を行い、実際に材料を合成・評価する際に参考にできるようにするため、実験手法の詳細について具体的に解説する。

【習得できる知識】
・量子ドットの基本・応用
・ペロブスカイト型コロイド量子ドットの合成方法
・ペロブスカイト量子ドットの表面修飾方法
・形状・サイズ制御技術
・ペロブスカイト量子ドットの光物性解析技術

詳細

受講対象者の職種/職位

本テーマに関心のあるに携わる研究開発者・技術者・事業担当者

受講レベル

初～中級者向け
※受講レベルについて

受講についての補足

※領収書をご希望の方は、ご購入後にDeliveru（デリバル）にログインをして、領収書をダウンロードしてください。

※当講座では、同一部署の申込者様からのご紹介があれば、何名でもお1人につき16,500円で追加でお申し込みいただけます (申込者様は正規料金、お2人目以降は16,500円となります)。
2名以上の場合は、ファシオ・セミナー事務局までご連絡ください。

質問方法

セミナー担当 webinar@andtech.co.jp

配布資料

なし

※資料がある場合、動画の視聴ページからダウンロードができます。
※視聴期間の終了後はダウンロードできなくなります。

修了証の発行

なし

※「あり」の場合、動画の視聴ページからダウンロードができます。
※視聴期間の終了後はダウンロードできなくなります。

提供方法

Zoom配信

講師のプロフィール

講師名

第1部　慶應義塾大学　理工学部応用化学科　磯部　徹彦　氏第2部　大阪大学　大学院工学研究科附属フューチャーイノベーションセンター応用化学専攻 / 准教授　上松　太郎　氏第3部　熊本大学　先端科学研究部 / 教授　木田　徹也　氏

経歴

第1部　慶應義塾大学　理工学部応用化学科　磯部　徹彦　氏

第2部　大阪大学　大学院工学研究科附属フューチャーイノベーションセンター応用化学専攻 / 准教授　上松　太郎　氏

第3部　熊本大学　先端科学研究部 / 教授　木田　徹也　氏

・平成13年3月　博士（工学）取得　九州大学
・平成13年4月～平成15年3月　産業技術総合研究所重点研究支援協力員（ポスドク）
・平成15年4月～平成18年8月　佐賀大学理工学部機能物質化学科　助手
・平成18年9月～平成25年12月　九州大学大学院総合理工学研究院　准教授
・平成22年9月～平成23年9月　Lawrence Berkeley National　Laboratory, USA　訪問研究員
・平成25年12月～現在　熊本大学大学院自然科学研究科　教授
・平成29年4月～平成29年10月　Institut Català d’Investigació Química (ICIQ), Spain, 訪問教授