초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 광가교 리간드로 표면 개질된 페로브스카이트 양자점의 광가교, 임프린팅, 잉크젯 프린팅 등의 다양한 방법을 이용한 microsize 패턴 형성 연구를 통해 고해상도 (50 μm 이하) 디스플레이 구현을 위한 무감광수지 (Photoresist-free) 기반 신규 패터닝 공정 개발과 이를 이용한 고안정성, 고색순도, 고해상도 (~1 μm) 전기발광소자 구현 연구를 수행하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
연구과제의 최종 목표인 고해상도 (50 μm 이하) 디스플레이 구현을 위한 무감광수지

□ 연구개요
본 연구에서는 광가교 리간드로 표면 개질된 페로브스카이트 양자점의 광가교, 임프린팅, 잉크젯 프린팅 등의 다양한 방법을 이용한 microsize 패턴 형성 연구를 통해 고해상도 (50 μm 이하) 디스플레이 구현을 위한 무감광수지 (Photoresist-free) 기반 신규 패터닝 공정 개발과 이를 이용한 고안정성, 고색순도, 고해상도 (~1 μm) 전기발광소자 구현 연구를 수행하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
연구과제의 최종 목표인 고해상도 (50 μm 이하) 디스플레이 구현을 위한 무감광수지 기반 신규 패터닝 공정 개발과 이를 이용한 고안정성, 고색순도의 microsize로 패턴된 페로브스카이트 양자점 전기발광소자 개발을 위해 아래와 같은 연구를 수행하였음.
▷ 유, 무기 페로브스카이트 양자점 소재 합성법 최적화 및 신규 소재 개발
⦁ 침전법 및 고온 주사법 최적화를 통한 고효율, 고색순도의 유, 무기 페로브스카이트 양자점 합성
⦁ 유기 페로브스카이트 양자점 대량 합성법인 유화법 개발
⦁ 용해도 차이에 의한 석출을 통해 양자점을 정제하는 이용한 저온 정제법 개발
⦁ 극성 용매 증기 처리법 및 0차원 특성의 신규 Cs₄PbX₆ 페로브스카이트 소재 개발
▷ 다양한 광가교 기능기 및 분자구조를 가진 광가교 리간드 합성 및 발굴
⦁ N≡N 그룹을 광가교 기능기로 가진 다양한 분자구조의 광가교 리간드 합성 및 발굴
⦁ C≡C 그룹을 광가교 기능기로 가진 광가교 시스템 (Alkynoic acid/PI) 개발
▷ 페로브스카이트 양자점 표면 개질, 광가교 메커니즘 및 안정성 연구
⦁ 광가교 리간드를 이용한 양자점 표면 개질 및 표면 개질에 따른 광특성 분석
⦁ IMI 방법을 이용한 양자점 굴절율 등의 광학 상수 도출
⦁ 광가교 메커니즘, 광가교(율) 분석 연구 및 양자점 박막의 화학적/열적 안정성 분석
▷ 페로브스카이트 양자점의 구조 안정성에 영향을 미치는 리간드 해리/확산 등의 동력학 연구
⦁ ¹H-NMR 및 XPS 분석을 통한 리간드 해리/확산 등이 양자점의 구조 안정성에 미치는 영향 분석
▷ 광가교, 임프린팅, 전기화학 및 잉크젯 프린팅을 이용한 microsize 패터닝 연구
⦁ 광가교 리간드로 표면 개질된 양자점의 광가교를 통한 microsize (~20 μm) 해상도 패턴 형성
⦁ ODTS 처리를 통한 기판 표면 에너지 제어 연구
⦁ 임프린팅 및 전기화학을 이용한 microsize (~100 μm) 해상도 패턴 형성
⦁ 잉크젯 프린팅 공정 최적화를 통한 coffee-ring 생성 억제 및 패턴 형성
▷ 패턴된 전기발광소자 제작 및 소자 안정성 연구
⦁ 광가교 리간드로 표면 개질된 양자점을 이용한 전기발광소자 특성 및 구동 안정성 연구
⦁ Photolithograph 및 잉크젯 프린팅을 이용한 고해상도 (~1 μm) 전기발광소자 구현
▷ 고효율, 고안정성 core-shell 페로브스카이트 양자점 합성, 안정성 및 소자 특성 연구
⦁ 무기물 전구체와 고온 주사법을 이용한 고효율, 고안정성의 페로스카이트/SiO₂ 양자점 합성
⦁ Core-shell 양자점의 대기적/화학적 안정성 및 전기발광소자 특성 연구
성실한 과제 수행을 통해 각 세부 연구 목표 및 최종 연구 목표를 100% 달성하였음. 특히 고색순도, 고안정성, 고해상도 (~1 μm)의 녹색 및 백색 전기발광소자를 구현함으로서 과제 목표 이상의 연구 성과를 달성하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구과제 수행을 통해 얻어진 결과들은 향후 고품위, full color 페로브스카이트 양자점 디스플레이 개발을 위한 핵심 기술로 사용될 수 있을 것으로 기대되며, 특히 임프린팅 및 잉크젯 프린팅을 이용한 microsize 패턴 형성 기술 및 전기발광소자 연구는 8K 이상의 고해상도 디스플레이 구현을 위한 microsize 패터닝 공정 및 전기발광소자 개발 연구에 사용될 수 있을 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• (1) 유, 무기 페로브스카이트 양자점 소재 합성법 최적화 및 신규 소재 개발 ... 4
• (2) 광가교 신규 리간드 개발 ... 5
• (3) 페로브스카이트 양자점 표면 개질, 광가교 메커니즘 및 안정성 연구 ... 6
• (4) 페로브스카이트 양자점의 구조 안정성에 영향을 미치는 리간드 해리/확산 등의 동력학 연구 ... 8
• (5) 광가교, 임프린팅, 전기화학 및 잉크젯 프린팅을 이용한 패터닝연구 ... 9
• (6) 패턴된 전기발광소자 제작 및 소자 안정성 연구 ... 11
• (7) 고효율, 고안정성 core-shell 페로브스카이트 양자점 합성, 안정성 및 소자 특성 연구 ... 12
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표 달성 수준 ... 15
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 16
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 18
• 붙임1 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 27
• 끝페이지 ... 42