초록 ▼

□ 연구개요
발광전기화학셀(LEC)은 나노산화물 전극과 인광물질을 발광 도펀트(dopant)로 사용한 높은 발광효율과 투명성을 겸비한 차세대 발광소자이다. 그림 1은 가장 일반적으로 알려진 발광재료 Ru(bpy) 기반 LEC로서, 전압 인가 시 중심금속(Ru) 이온의 d궤도와 배위자의 π전자계를 포함한 복잡한 천이상태 (Metal-Ligand Charge Transfer; MLCT)가 형성되고, 계간 전이가 원활해져 삼중항 활용이 가능하여 높은 양자효율을 얻을 수 있음. 수 V의 직/교류 양방 구동이며, 후막공정에 의한 비용절

□ 연구개요
발광전기화학셀(LEC)은 나노산화물 전극과 인광물질을 발광 도펀트(dopant)로 사용한 높은 발광효율과 투명성을 겸비한 차세대 발광소자이다. 그림 1은 가장 일반적으로 알려진 발광재료 Ru(bpy) 기반 LEC로서, 전압 인가 시 중심금속(Ru) 이온의 d궤도와 배위자의 π전자계를 포함한 복잡한 천이상태 (Metal-Ligand Charge Transfer; MLCT)가 형성되고, 계간 전이가 원활해져 삼중항 활용이 가능하여 높은 양자효율을 얻을 수 있음. 수 V의 직/교류 양방 구동이며, 후막공정에 의한 비용절감(Cost-effectiveness)을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 가느다란 선상의 파이버(Fiber)형 구조로도 제작 가능함. 본 연구는 이러한 LEC 기술을 기반으로 하는 E-textile 디스플레이의 원천기술 및 응용을 위한 핵심 요소기술을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
새로운 선 발광 LEC 원천 기술을 개발함. 즉 직경 1mm이하의 가느다란 파이버 구조 하에서 고 효율(Luminescence: ≥500cd/m², Efficiency: ≥0.5 lm/W, 양자효율: ≥.5%)의 선 발광 LEC를 구현하는 것이 연구의 목표임. 선행 연구단계에서 확보된 유연 전극 제작의 핵심 기술과 기 확보된 나노입자 복합전극 및 신축성 있는 발광층 형성기술을 최적화하여 E-textile 분야의 상용화 관점에서도 기술의 타당성을 증명하고자 함. 연구결과, Light-emitting Electrochemical Eell (LEC) 소자의 제작에 있어서, 나노입자 복합전극을 기판 상에 적층시킬 때 나노입자 간 전기·화학적 결합력을 향상시키는 방안과, 이를 기반으로 LEC 전극의 전도성과 내구성을 극대화시켜 발광성능(Luminescence: ≥500cd/m², Efficiency: ≥0.5 lm/W, 양자효율: ≥0.5%)을 높이고자 하였음. LEC 소자의 발광 도펀트(dopant)로써 Ru(bpy), Ir(bpy) 등의 금속 착물과 나노입자 복합전극을 기판에 적층할 때, 나노 입자간 전기·화학적 결합력은 전극의 전도성을 좌우하였음. 따라서 이를 해결하는 방안으로써 TiO₂, CNT나 ZnO-nanorod를 이용한 나노하이브리드 전극 제작 및 저 결함 전극 제작기술 개발 등, 새로운 LEC 소자의 구현에 필요한 핵심 전극제작 기술을 확립하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서는 나노입자 복합전극을 폴리머 소재 기판 상에 적층시킬 때 나노입자간 전기·화학적 결합력을 향상시키는 방안과, 이를 기반으로 LEC 전극의 전도성과 내구성을 극대화시켜 발광성능을 높이는 성과를 얻음. LEC 소자의 발광 도펀트(dopant)로써 Ru(bpy), Ir(bpy) 등의 금속착물과 나노입자 복합전극을 폴리머 소재 기판에 적층할 때, 나노 입자간 결합력은 전극의 전도성을 좌우하는데, 이를 해결하는 방안으로써 TiO₂, CNT나 ZnO-nanorod를 이용한 나노하이브리드 전극 제작 및 저 결함 전극 제작기술 개발을 통해 새로운 LEC 소자의 구현에 필요한 핵심 전극제작 기술을 확립하였음. 이러한 연구 성과는 새로운 발광소자 제작에 있어서 break-through 및 원천 기술을 확보한다는 차원에서 학문적으로 의미를 지니며, 특히 나노입자, 나노튜브, 나노로드 등 다양한 나노복합구조 기반의 고효율 발광 소자에 대한 원천기술 확보 차원에서도 본 연구 성과가 유용하게 활용될 것으로 기대됨.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구개발의 필요성 ... 4
• 나. 가설 및 창의성·도전성 ... 5
• 다. 연구의 최종목표 및 범위 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• (1) 1차년도 ... 7
• (2) 2차년도 ... 7
• (3) 3차년도 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 13