초록 ▼

□ 연구개발 목표
본 연구 사업의 목표는 전기변색 기술 기반의 자동차용 투명 디스플레이 소자를 개발하는 것임. 3차년도는 투명 디스플레이 소자의 크기 10인치로서 27x15 크기의 픽셀크기를 가지며 구동보드를 통해 각 픽셀별 구동/제어가 가능한 형태로 시작품을 제작하는 것을 목표로 하였음. 3차년도에는 1세부의 개발소재를 활용하여 적색, 녹색, 청색의 셀 어레이를 하나의 소자로 제작하여 광학특성을 측정하였음. 투과도는 착색시 고농도 POT-ITO 나노입자를 전기변색 물질로 사용하였을 경우 최소 4.7%, 저농도 소자경우 탈색시

□ 연구개발 목표
본 연구 사업의 목표는 전기변색 기술 기반의 자동차용 투명 디스플레이 소자를 개발하는 것임. 3차년도는 투명 디스플레이 소자의 크기 10인치로서 27x15 크기의 픽셀크기를 가지며 구동보드를 통해 각 픽셀별 구동/제어가 가능한 형태로 시작품을 제작하는 것을 목표로 하였음. 3차년도에는 1세부의 개발소재를 활용하여 적색, 녹색, 청색의 셀 어레이를 하나의 소자로 제작하여 광학특성을 측정하였음. 투과도는 착색시 고농도 POT-ITO 나노입자를 전기변색 물질로 사용하였을 경우 최소 4.7%, 저농도 소자경우 탈색시 70.8% 의 투과도를 가지면서 응답속도는 착색시 0.23초, 탈색시 0.16초 수준을 달성하였으며, 동작내구성은 1만 회 구동후 착색투과도는 1.9% 감소, 탈색투과도도 역시 1.9%로 우수한 내구성을 보여 주었음. 또한 RGB 3색 소자는 문자표시가 충분히 구현됨을 확인하였음.

□ 연구개발 내용
본 연구 사업은 다음과 같이 수행하였음. 최종년도의 연구는 1, 2차년도에서 검증된 픽셀화 공정 기술을 기반으로 sub-cm 수준 픽셀크기를 갖는 전기변색 기술 기반의 디스플레이 소자를 제작하였음. 이때 제작된 전기변색 디스플레이의 픽셀은 픽셀크기가 6.8mm, 픽셀피치가 8mm 로 설계/제작하였으며 구동전압은 착색시 –0.5V, 탈색시 1.0 V 수준으로 동작내구성은 10,500회를 갖는 10인치 크기의 투명 디스플레이를 제작하였음. 이때 소자의 각 픽셀의 개별제어를 통하여 원하는 문자를 성공적으로 디스플레이 하였음. 전기변색을 이용한 대면적 어레이 소자의 제작은 스크린 프린팅 공정을 통해 적색, 녹색, 청색의 3분할 소자를 구현하였고, 최종적으로는 이 3개의 소자를 동시에 라미네이션 공정을 통하여 1개의 디스플레이 소자로 제작하였음. 픽셀구동은 세그먼트 구동방식으로 각 픽셀을 제어하도록 설계/제작하였으며 전압인가선을 통해 2 터미널 모드로 동작하였음. 최종년도에서는 1세부가 개발하는 소재인 청색의 POT (poly[5,5-dioctyl-5H-dithieno[3,2-b:2′,3′-d]pyran-2,7-diyl], 녹색의 DPP(poly[2,5-(2,5,9,13-tetraoxahexadecane)-3,6-diketopyrrolopyrrole-alt-5,5-(2,5-di(thien-2-yl)thieno[3,2-b]thiophene)], 및 적색의 BDT-T(poly[4,8-bis(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b']dithi ophene-alt-2,5-thiophene]를 사용하여 디스플레이 소자를 제작하여 특성을 측정하였음. 디스플레이의 소자의 제작은 레이저를 이용하여 패터닝을 수행하였으며 패터닝을 투명전극의 상부에 전기변색 물질을 도포한 후에 2차에 걸쳐서 레이저 패터닝을 수행하여 소자를 제작하였음. 이렇게 제작한 상판과 바코팅 공정을 이용하여 전해질을 도포한 하판과 라미네이션 공정을 통해 합지되어 최종소자를 완성하였음. 제작된 소자의 구동을 위해서 27x15 구동보드 모듈을 제작하였으며, 이를 제작한 전기변색 소자와 연결하기 위하여 탭본딩 공정을 수행하여 최종소자를 제작하였음.

□ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
본 연구 사업의 총 수행기간의 연구를 통해 플라스틱 기판 기반의 27x15 크기의 전기변색 소자의 개발을 완료하였음. 최종년도의 디스플레이 어레이 소자의 픽셀 크기는 6.8mm, 픽셀 피치는 8mm로 3PPI 수준의 해상도를 갖도록 제작하였음. 따라서 최종년도에 개발을 완료한 디스플레이 소자 기술을 차량용 인포메이션 디스플레이에 적용할 경우 운전자 및 동승자에게 실시간의 정보제공이 가능할 것이며, 또한 상품 판매 정보를 디스플레이할 수 있는 ESL (Electronic Shelf Label)로 활용이 가능할 것으로 예상할 수 있음. 또한 최근들어 개발이 가속화 되는 MR (Mixed Reality)용 다양한 스마트 글래스에도 적용이 가능할 것임. 특히 대면적 디스플레이로 제작할 경우에 에너지 소모가 적으므로 공공장소에 사이니지로의 활용이 가능할 것으로 판단됨.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 7
• 1-1. 연구개발 목표 ... 7
• 1-2. 평가항목별 성과 ... 7
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 9
• 1-4. 연구개발 목표 및 주요내용 변경사항 ... 9
• 1-5. 선정/단계/연차점검의견 ... 10
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 45
• 2-3. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 47
• 2-4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 47
• 2-5. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 50
• 3. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 51
• 끝페이지 ... 51