초록 ▼

□ 연구내용
○ 고성능 Blue 페로브스카이트 나노결정 합성 기술 개발
- Attrition mill 기반 청색광 페로브스카이트 나노결정 합성 기술 개발
- Zinc doping을 통한 청색광 페로브스카이트 나노결정의 발광효율 향상 기술 개발
- 잉크젯용 혼합용액에 최적화된 리간드 치환 기술 개발
○ 친환경 green 및 red 양자점 소재기술 개발
- InZnP 계열 친환경 green 및 red 양자점 소재합성기술 및 발광파장 제어기술 개발
- InZnP/ZnSe/ZnS 3중구조 합성을 통한

□ 연구내용
○ 고성능 Blue 페로브스카이트 나노결정 합성 기술 개발
- Attrition mill 기반 청색광 페로브스카이트 나노결정 합성 기술 개발
- Zinc doping을 통한 청색광 페로브스카이트 나노결정의 발광효율 향상 기술 개발
- 잉크젯용 혼합용액에 최적화된 리간드 치환 기술 개발
○ 친환경 green 및 red 양자점 소재기술 개발
- InZnP 계열 친환경 green 및 red 양자점 소재합성기술 및 발광파장 제어기술 개발
- InZnP/ZnSe/ZnS 3중구조 합성을 통한 발광효율 향상기술 개발
- 코어의 크기 균일도 향상을 통한 색순도 극대화 기술 개발
- 양자점 정제 중 발광효율 저하 억제기술 개발
- 1 g/batch 이상 친환경 양자점 대량합성 기술 개발
○ 양자점 기반 발광소자를 위한 정공수송층 소재기술 개발
- 아자이드기 비율에 따른 정공수송소재의 가교도 최적화 기술 개발
- 가교형 정공수송소재의 고분자 분자량 확보를 위한 중합조건 최적화 및 용매저항성/정공수송도 향상 기술 개발
- 아자이드기가 포함된 가교제 비율에 따른 용매저항성 최적화 기술 개발
○ 양자점 잉크의 안정적인 젯팅성 확보를 위한 잉크젯 구동 파형 최적화 연구 및 잉크젯 QLED 소자 제작을 위한 HIL, HTL, EML, ETL 4층 잉크젯 공정 기술 개발
- 잉크젯용 용매의 혼합 비율에 따른 잉크젯 젯팅성 상관관계 분석
- 상용 정공주입층 소재의 젯팅성 확보를 위한 공정조건 최적화 기술 개발
- 정공수송층 소재의 젯팅성 확보를 위한 공정조건 최적화 기술 개발
- 양자점 잉크의 젯팅성 확보를 위한 공정조건 최적화 기술 개발
- 전자수송층 소재의 젯팅성 확보를 위한 공정조건 최적화 기술 개발
- 균일 잉크젯 박막 형성을 위한 건조 기술 개발
- 잉크젯 기반 양자점 QLED 소자 제조 기술 개발

□ 연구개발 성과
○ 정성적 성과
- 발광효율 77.4%, 색순도 16.7 nm의 청색광 잉크소재 개발
- 발광효율 93%, 색순도 34 nm의 녹색광 잉크소재 개발
- 발광효율 84%, 색순도 33 nm의 적색광 잉크소재 개발
- 용매저항성 99%, 정공이동도 1.17×10^-4 cm²/Vs의 정공수송소재 개발
- 200 ppi, Fr 0.2의 고균일 고해상도 잉크젯 공정 기술 개발
○ 정량적 성과
○ 기술스펙 달성 성과

□ 기술적 우수성
○ 차세대 디스플레이를 위한 잉크젯 공정용 고안정성 잉크 제조 기술 개발
- 잉크젯용 용매는 기존 비극성 분산 용매 대비 끓는 점과 극성이 높은 특징이 있어 기존 기술로 합성된 소재 분산 시 소재를 손상시키는 문제점이 있음.
- 본 과제에서는 oleylammonium bromide와 hexylphophonic acid로 리간드를 치환하여 잉크젯용 용매에서의 분산성과 안정성을 높임.
○ 차세대 디스플레이를 위한 대량 생산에 최적화된 발광소재 합성 기술 개발
- 기계적 합성법의 일환으로 attrition mill 기반 발광소재 합성법을 개발하였으며, 기존의 기계적 합성법과는 달리 온도 및 진공 하에서 합성이 가능하여 고성능 및 고안정성 스펙을 만족하면서도 대량 생산에 적합한 기술임.
○ 자발광 양자점 디스플레이용 양자점의 정제 중 발광효율 저하 최소화 기술
- 양자점의 합성 공정은 진공 및 질소 분위기를 유지하여 수분 및 산소의 노출을 최소화함으로 양자점의 결함 발생을 최소화하나, 연구 스케일 뿐만 아니라 양산 스케일의 합성 공정에서도 정제 과정 중에는 공기 중에 노출되어 발광효율을 저하시키는 원인이 되고 있음.
- 본 과제에서는 3중 양자점 구조 중 최외각의 ZnS 두께를 증가시켜 외부환경에 대한 결함 발생을 최소화하여 정제 공정 후에도 효율저하를 최소화하는 기술을 개발함.
○ 자발광 양자점 디스플레이용 잉크젯 공정용 정공수송소재 개발
- 기존의 상용화된 OLED용 정공수송소재가 많으나 잉크젯 공정을 위해서는 용매에 대한 저항성이 매우 높아야 함.
- 본 과제에서는 가교가 가능한 사이드체인을 도입하여 잉크젯 공정을 이용한 다층 코팅 공정에 따른 박막의 손상을 최소화하면서도 충분한 정공수송도를 나타내는 정공수송소재를 개발함
○ 자발광 양자점 디스플레이 구현을 위한 고해상도 잉크젯 공정 기술 개발
- 잉크젯 공정을 통한 디스플레이 구현은 삼성디스플레이뿐만 아니라 세계의 디스플레이 기업에서 연구하고 있는 기술의 시급성 및 중요성이 높은 기술로, 아직 상용화에 달하는 기술 개발이 이루어지지 못한 기술힘.
- 본 과제에서는 200 ppi급의 고해상도 잉크젯 공정 기술을 개발하였으며, 이를 구현하기 위한 용매의 비점 등 특성에 따른 잉크 포뮬레이션 및 액적 거동, 액적 내부유동 등의 기초 기술을 확보하였음.

□ 성과활용 계획
○ 차세대 디스플레이로 기대되고 있는 자발광 양자점 디스플레이에 대한 기초기술 확보를 통한 기술 고도화 기반 마련
○ 생기원 내 자발광 양자점 디스플레이 관련 연구그룹 간 지속적인 연구적 교류를 통한 산업계 필요 기술 대응
○ 차세대 자발광 양자점 디스플레이의 과제 기획 및 수탁 과제 수주
○ 양자점 소재 기술 및 잉크젯 공정 기술의 기초 기술 확보를 통한 광센서, 트랜지스터, 태양전지 등 다양한 분야로의 확장성 확보

(출처 : 요약서 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기본사업 연구보고서 ... 3
• 기본사업 연구 요약서 ... 4
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발 개요 ... 8
• 1-1. 연구개발 배경 및 목적 ... 8
• 1-2. 연구개발 기술의 정의 ... 9
• 2. 연구개발 내용 ... 11
• 2-1. 연구개발 WBS(Work Breakdown Structure) ... 11
• 2-2. 당해 연도 연구개발 목표 및 내용 ... 11
• 2-3. 성능목표 및 정량목표 ... 39
• 3. 연구개발 추진전략 및 체계 ... 41
• 3-1. 연구개발 추진전략 ... 41
• 3-2. 연구개발 추진체계(편성도) ... 42
• 4. 연구성과 활용 시나리오 ... 42
• 끝페이지 ... 45