초록 ▼

□ 연구개요
기존에 보고된 대부분의 페로브스카이트 형광 필름의 경우 형광 특성을 갖는 페로브스카이트 입자를 우선 합성 후, 용매에 분산 또는 고분자(host matrix)와 블렌딩하여 코팅하는 등 필름 형성을 위해 용액 공정 기반으로 필름을 제작함. 본 연구의 혁신성은 용매를 전혀 사용하지 않고 페로브스카이트 전구체 분말을 상온에서 고속 분사하는 증착하는 공정이며, 기계화학적 고상반응(mechanochemical solid reaction)을 통하여 별도의 host matrix 없이 전구체를 직접 증착 및 열처리 공정을 진행하

□ 연구개요
기존에 보고된 대부분의 페로브스카이트 형광 필름의 경우 형광 특성을 갖는 페로브스카이트 입자를 우선 합성 후, 용매에 분산 또는 고분자(host matrix)와 블렌딩하여 코팅하는 등 필름 형성을 위해 용액 공정 기반으로 필름을 제작함. 본 연구의 혁신성은 용매를 전혀 사용하지 않고 페로브스카이트 전구체 분말을 상온에서 고속 분사하는 증착하는 공정이며, 기계화학적 고상반응(mechanochemical solid reaction)을 통하여 별도의 host matrix 없이 전구체를 직접 증착 및 열처리 공정을 진행하여 고 색순도의 녹색 형광 특성을 갖는 무기 페로브스카이트 필름을 형성함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 정성적 연구 성과
1-1 상온 고속 분말 증착법을 이용하여 기판에 CsPbBr₃ 성막 형성
1) 무용매 공정으로 CsBr과 PbBr₂ 분말을 전구체로 사용하여 기판에 고속으로 분사하여 CsPbBr₃ 조성을 film 타입으로 제작 성공. 또한, carrier gas flow rate, nozzle orifice size, aerosol concentration 등 증착 공정 조건을 다변화하여 성막 특성을 조절함.
1-2 분산매를 적용한 CsPbBr₃ 결정립 크기 조절
1) Pristine CsPbBr₃의 경우 29.10 nm, CsPbBr₃/fumed Al₂O₃ 26.13 nm로 fumed Al₂O₃를 분산매 작용에 의해 결정립 크기가 작아짐을 확인함.
1-3 Annealing 온도 조건에 따른 광특성 및 미세 패턴 구조 필름 제작
1) 열처리 온도 제어를 통한 monoclinic CsPbBr₃ 형성 및 녹색 발광 특성 최적화. 쉐도우 메탈 마스크를 활용하여 CsPbBr₃ 패턴을 구현.

2. 최종 연구 성과 및 달성도
2-1 디스플레이용 형광필름 개발
1) 적색 형광체와 CsPbBr₃ 필름의 비율을 최적화하여 디스플레이용 백색광 LED 모듈을 chip scale package로 구현. (달성도: 100 %)
2-2 광전 소자 응용
1) CsPbBr₃ 양자점을 에어로졸화 시킨 후 이를 직접 증착하여 emission layer로 적용하고 효율적인 band structure를 설계하여 EL 구동 소자 적용 가능성 확인. (달성도: 100 %)

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
1. 신규 공정 기술을 이용한 다양한 광전소자 응용 확장
기존 용액 공정 기반의 페로브스카이트 필름 제작 공정과 차별화되는 무용매(친환경) 방식의 필름 제작 공정, 대면적 및 multilayer 증착이 가능한 공정 시스템이며, 이는 전계 발광 소자 개발까지 그 기술 확장 가능성이 큼.
2. 학문적/경제 산업적 의미 및 중요성
발광 특성을 갖는 페로브스카이트 필름을 이용한 LED 패키지 제조 기술 개발을 통하여 기존의 LCD 산업 영역에서는 고품질 대비 가격 경쟁력을, OLED/QLED와 같은 전계발광소자 영역에서는 소재 및 공정 한계를 극복할 수 있는 차세대 디스플레이 기술을 제안하여 해당분야 산업의 기술경쟁력 향상에 기여할 것임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• ■ 연구의 필요성 ... 4
• ■ 연구 내용 ... 4
• ■ 연구의 최종 목표 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차 년도 ... 5
• 2) 2차 년도 ... 5
• 3) 3차 년도 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발 결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발 결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• ■ 형광 필름 제작 공정의 혁신성 ... 13
• ■ 학문적/경제 산업적 의미 및 중요성 ... 13
• ■ 중장기 연구 방향 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
• 끝페이지 ... 33