초록 ▼

핵심기술
광결정을 구현하기 위한 균일한 크기의 나노입자의 제조기술 및 이를 필름화하기 위한 캡슐 및 대면적 공정기술

최종목표
전기적으로 풀컬러 (450 ~ 650 nm 파장 범위 전영역에서 색상이 변함) 범위의 색변환이 가능한 10 inch 규모의 고휘도 전자스킨 필름 개발
- 색재현율 (Reproducibility) : > 15%
- 반사율 (Reflectance) : > 30%
- 동작전압 (Operating Voltage) : < 10V
- 색유지도 (Color Sustainabil

핵심기술
광결정을 구현하기 위한 균일한 크기의 나노입자의 제조기술 및 이를 필름화하기 위한 캡슐 및 대면적 공정기술

최종목표
전기적으로 풀컬러 (450 ~ 650 nm 파장 범위 전영역에서 색상이 변함) 범위의 색변환이 가능한 10 inch 규모의 고휘도 전자스킨 필름 개발
- 색재현율 (Reproducibility) : > 15%
- 반사율 (Reflectance) : > 30%
- 동작전압 (Operating Voltage) : < 10V
- 색유지도 (Color Sustainability) : > 1 hours
- 전자스킨 두께 : < 50um (전극기판 두께 제외)
- 내구성 (Fatigue) : > 1000 회

개발내용 및 결과
색가변이 가능한 전자스킨을 구현하기 위해서는 구조색을 발현할 수 있는 나노입자의 제조기술과 이를 이용한 대면적 필름화공정 기술이 필요함. 따라서 본 연구개발사업을 통하여 전자스킨을 구현하기 위해 필요한 150 nm 급 산화철 입자의 최적 제조공정 기술을 확보하였으며, 산화철을 필름화하기 위한 기술로서 30 마이크로 미터 급의 캡슐제조 공정을 확보하였음. 또한 4종이상의 광결정 유/무기 복합입자, 친환경 광결정 입자 및 제조기술, 및 백색광결정 입자와 캡슐내에서의 입자 움직임에 대한 원리를 규명하였음. 또한 색가변 광결정 나노입자 잉크를 함유한 캡슐이 도포된 전자스킨용 필름 제조 가능성을 확인 하였으며,최종적으로 전자스킨 필름을 제조하기 위해 패턴된 전극 필름을 사용하며 패턴 된 전극필름을 제조하였음. 또한 제조된 색가변광결정 잉크의 다른 구조로의 소자화 가능성을 검증하기 위하여 10인치 유리 패널상에 격벽을 구현하여 색가변 광결정 소자를 제작하였음. 이는 필름화 공정이 불가능하거나 적용분야가 다른경우에 적용할 수 있는 방법이라고 할 수 있음. 그 결과 10인치 패널이 성공적으로 제작되었고, 인가전압에 따라 격벽별로 구현된 색상이 비교적 잘 발현되고 있음을 확인하였음. 그리고 환경요소에 대한 내구성 확인을 위하여 온도를 85℃, 습도는 85%조건의 항온항습조를 이용하여 광결정 입자의 특성 평가를 수행하였음. 평가방법은 측정소자를 온도 85℃, 습도 85% 조건에서 24시간까지 노출시키며 시간에 따른 전기장 하에서 색가변 여부를 확인하였으며. 전압에 따른 구조색 발현을 영상현미경을 통해 측정하였으며 색좌표 측정하여 변화가 거의 없음을 확인하였음.

기술개발 배경
광결정 입자는 지속적으로 성장할 것으로 기대되고 있는 반사형 디스플레이 시장과 인접기술로서 유발되는 DID (Digital Information Display), ESL (Electronic Shelf Label) 등과 같은 정보표시용 기기의 급속한 성장과 함께 산업적 필요성이 확대되고 있음. 따라서 콜로이드 광결정을 이용한 반사형 디스플레이는 발광소자 또는 컬러필터 등과 같은 부수적인 장치없이 동일 픽셀에서 다양한 색상을 표시할 수 있고 애니매이션 수준의 동영상 구현이 가능하기 때문에, 반사형 디스플레이 분야에서 와해성 기술 (Disruptive Technology)로 부각 되고 있음.

핵심개발 기술의 의의
본 연구개발사업을 통하여 색가변 광결정 소자의 핵심이 되는 산화철 기반의 광결정 나노입자의 안정적인 제조 방법 및 특성을 확보하였음. 또한 10인치 급의 대면적에서도 적용이 가능한 필름화 공정 기술을 확보함에 따라서 향후 이를 응용한 정보표시소자를 구현이 가능할 것으로 기대할 수 있음

적용 분야
DID(Digital Information Display), ESL (Electronic Shelf Label), 기타 반사형 디스플레이