초록 ▼

□ 연구개요
고성능 디스플레이의 니즈의 증가와 더불어, 저비용 공정을 활용하여 소비자 맞춤형 크기 제어가 가능하고, 비납계 (Pb-free)의 투명 고성능 압전 단결정 소재 제조를 위한 원천기술 개발이 필요함. 본 과제에서는 molten-salt 공정을 활용하여 투명하면서도 비납계 페로브스카이트 단결정 압전소재를 제조할 수 있는 원천기술을 개발하고, 이를 통해 유기 고분자와 최적 구조의 복합체 유연소자를 형성하여 차세대 디스플레이용 투명 유연 에너지/센서 소자를 개발하는 것을 최종목표로 설정함.

□ 연구 목표대비

□ 연구개요
고성능 디스플레이의 니즈의 증가와 더불어, 저비용 공정을 활용하여 소비자 맞춤형 크기 제어가 가능하고, 비납계 (Pb-free)의 투명 고성능 압전 단결정 소재 제조를 위한 원천기술 개발이 필요함. 본 과제에서는 molten-salt 공정을 활용하여 투명하면서도 비납계 페로브스카이트 단결정 압전소재를 제조할 수 있는 원천기술을 개발하고, 이를 통해 유기 고분자와 최적 구조의 복합체 유연소자를 형성하여 차세대 디스플레이용 투명 유연 에너지/센서 소자를 개발하는 것을 최종목표로 설정함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도 (9개월)
연구목표: 용융염 공정을 통한 비납계 (K,Na)NbO₃ 단결정 입자 제조 원천기술 개발
연구결과
-용융염법 공정 활용 단결정 입자 제조 기술 개발
-단결정 크기 (75, 45, 25 μm급) 제어 기술 개발
-결정구조 제어 기술 개발 (orthorhombic, cubic crystal structure)
-단결정 입자의 001방향 배향도 향상 기술 개발 (Lotgering factor ≥ 90%)

2차년도 (12개월)
연구목표: 투명 단결정 압전 특성 분석 및 유연 소자화 기술 개발
연구결과
-단결정 입자 압전특성 분석 (d_33* ≥ 400 pm/V)
-단결정 입자 배열 기술 개발
-투명 압력센서 및 에너지 하베스터 소자화 기술 개발

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
-본 연구를 통해 개발된 용융염법 기반 비납계 압전 단결정 입자 제조 기술은 향후 기술 상용화를 바탕으로 투명 디스플레이 분야에서 요구하는 haptic, touch, 유연성, 고압전성 등 다양한 기능성을 부여할 수 있을 것이며, 이를 기반으로 모바일, 가전, 가상세계, IoT 센서 등 다양한 분야에 활용될 수 있음.

-본 연구에서 제시한 공정법은 여타 다양한 페로브스카이트 단결정 제조에 응용 가능할 것으로 판단되며 물성과 결정구조, 투과도의 상관관계를 바탕으로 수요자 맞춤형 응용분야별 활용가능함.

-디스플레이 및 에너지 분야이외에도 본 과제에서 개발된 단결정 소재를 활용하면 수질개선 및 암모니아 생성을 위한 압전촉매 분야로 연구분야의 확장이 가능하며 이는 환경개선 및 수소저장을 위한 압전촉매분야의 기초연구를 제공할 수 있음.

-고성능 압전 단결정 입자 및 관련 소자화 기술개발은 미래 유망분야인 모바일, 모빌리티, 센서, 소형전자기기, 방이오 등 투명 디스플레이의 수요가 있는 사회 전 분야에 걸쳐 수요가 발생할 수 있으며, 관련 산업분야의 고용창출과 더불어 중소기업의 시장 진입 활성화를 기대할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발 필요성 및 목적 ... 4
• 2) 연구가설 및 도출근거 ... 4
• 3) 최종목표 및 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 연차별 연구 목표 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 1) 연구결과의 의미 및 중요성 ... 12
• 2) 연구결과의 기술적, 사회․경제적 파급효과 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 1) 성과 활용 방안 ... 12
• 2) 성과 활용 분야 ... 13
• 3) 추가 연구 및 타 연구에의 응용 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 23