초록 ▼

□ 연구개요
최근 본 연구팀에서 세계최초로 개발한 ‘전기 반응성 라이오트로픽 층상 2차원 나노콜로이드’를 이용 하여 반사도와 구조색이 변조 가능한 변조형 광결정 응용소자를 개발하는 것을 목표로 함. 세부 연구 목표는 아래과 같음.
(1) Lyotropic lamellar 2D nanocolloid photonic crystal(LLNC-PC:농도전이형 층상 2차원 나노콜로이드 광결정)을 개발.
(2) 전기적으로 구조색의 파장(반사색상)과 반사율(밝기)을 동시 조절 가능한 새로운 광결정 원리 개발 (공간 ditheri

□ 연구개요
최근 본 연구팀에서 세계최초로 개발한 ‘전기 반응성 라이오트로픽 층상 2차원 나노콜로이드’를 이용 하여 반사도와 구조색이 변조 가능한 변조형 광결정 응용소자를 개발하는 것을 목표로 함. 세부 연구 목표는 아래과 같음.
(1) Lyotropic lamellar 2D nanocolloid photonic crystal(LLNC-PC:농도전이형 층상 2차원 나노콜로이드 광결정)을 개발.
(2) 전기적으로 구조색의 파장(반사색상)과 반사율(밝기)을 동시 조절 가능한 새로운 광결정 원리 개발 (공간 dithering 없이 색상과 밝기가 조절 가능한 반사형 칼라 디스플레이 및 광학소자 응용 가능)
(3) 다중안정성(multi-stability)*을 확보하여, 전원을 제거하여도 표시된 image를 유지할 수 있는 non-volatile image 표시 특성 구현
(4) 기존 e-paper 보다 우수한 LLNC-PC 디스플레이 개발(0.1s 응답특성, 5V 구동 전압, full-color)
(5) Flexible 변조형 광결정 위장필름 및 광결절 코팅필름 및 응용기술 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
각 연구 목표에 대한 연구내용은 아래와 같음.
(1) LLNC-PC 소재 개발 및 특성 확보
- 다양한 나노입자와 기능성 분자를 이용한 광결정 재료 개발, peak 반사율 80% 이상 달성.
- 높은 Kerr계수 확보로 전기적 가변성 확보 및 응답시간 0.1s 이내 달성
- 장기간 구동이 가능한 신뢰성 높은 광결정 재료 개발.
(2) 전기적으로 구조색의 파장(반사색상)과 반사율(밝기)을 동시 조절 가능한 새로운 광결정 변조 기술 개발
- 개발된 LLNC재료에서 Anomalous reorientation 현상이 나타남을 최근 발견, 이를 이용하여 광결정을 스위칭할 수 있음을 확인함.
- 위의 방법으로 LLNC 광결정의 구조색 색상과 반사율과 조절할 수 있는 기술을 개발. (기존의 광결정소자는 구조색 색상만 변조됨)
- 디스플레이 적용을 위한 구동 방법 개발 및 회로제작
- 초저전력 디스플레이 소자 구현을 위하여 이미지를 표시한 후 전기신호를 제거하여도 표시된 이미지가 유지되는 non-volatile image 특성 구현.
(3) 기존 e-paper 보다 우수한 LLNC-PC 디스플레이 개발
- 0.1s 응답특성, 5V 구동전압, full-color 되는 광결정 디스플레이 기술 개발
- 초저전력 특성 달성, 데모샘플 제작.
(5) Flexible 변조형 광결정 위장필름 및 광결절 코팅필름 및 응용기술 개발
- Flexible 광결정 개발 및 응용기술 개발
- 필름타입 광결정 소자에서 광결정 조절방법 개발

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 과제를 통한 기대효과는 다음과 같음.
(1) 본 제안서는 새로운 재료(LLNC-PC)와 새로운 물리현상 (anomalous reorientation)을 기반으로, 전기변조형 광결정 소자 분야에서 국내 연구 경쟁력을 높임.
(2) 많은 연구에도 불구하여 상용화 기술까지 이르지 못한 변조형 광결정 응용기술 분야의 새로운 돌파구가 될 수 있는 뛰어나 광결정 기술 제공.
(3) 광결정 디스플레이 소자 원천기술 확보
(4) 광결정 위장필름 및 광결정 잉크 기술의 원천기술 확보

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구 배경 및 단계별 연구목표 ... 4
• 2) 변조형 LLNC-PC 기술 연구의 필요성 ... 4
• 3) LLNC-PC 전기적 변조방법 연구의 필요성 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• (1) 광결정 재료 및 물성 연구 ... 6
• (2) 광결정 전기적 구동원리 연구 ... 6
• (3) 응용기술 연구 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표 달성 수준 ... 16
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• (1) 학술적 관점에서 중요성 ... 17
• (2) 산업/기술적 관점에서 중요성 ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 18
• 7. 참고문헌 ... 19
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 22
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 33
• 끝페이지 ... 43