- 분류
- 디스플레이
유무기 페로브스카이트 나노결정, 이의 제조 기술 및 이를 포함하는 발광소자
A 사이트에 Cs·FA·GA 등 서로 다른 크기의 1가 양이온을 조합한 화학식(1) 구조의 유무기 페로브스카이트 나노결정을 제공하며, 양이온 치환을 통해 격자 안정성과 광학적 특성을 동시에 향상시키는 소재 설계를 구현함
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
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TRL08
시작품 인증/표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL07
Pilot 단계 시작품 신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL06
Pilot 단계 시작품 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL05
시제품 제작/ 성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL04
연구실 규모의 부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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TRL03
연구실 규모의 성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
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TRL02
실용 목적의 아이디어/특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL01
기초 이론/실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
기술설명
- 기술개요 및 핵심내용
- ᛫ A 사이트에 Cs·FA·GA 등 서로 다른 크기의 1가 양이온을 조합한 화학식(1) 구조의 유무기 페로브스카이트 나노결정을 제공하며, 양이온 치환을 통해 격자 안정성과 광학적 특성을 동시에 향상시키는 소재 설계를 구현함
᛫ Pb·Sn·Zn·Ge 등의 2가 금속 양이온과 할로겐 음이온을 포함하는 ABX3 구조를 기반으로, A 사이트 조성비(x·y·z)를 조절하여 나노결정의 결정성·밴드 구조·표면 안정성을 제어하고, 유기암모늄할라이드를 이용한 리간드 패시베이션을 통해 분산성 및 표면 결함 억제 효과를 달성함
᛫ 간단한 용액 공정에서 A1·A2·A3 용액과 BX2 용액의 혼합비를 조절하여 다양한 조성의 페로브스카이트 나노결정을 합성할 수 있으며, 상온 공정만으로도 높은 광양자효율과 우수한 구조적 안정성을 갖는 나노결정을 제조함
᛫ 합성된 나노결정은 PLQY 향상, 길어진 PL 수명, 대기 중 안정성 증가 등의 이점을 나타내며, 발광층에 적용 시 25 cd/A 이상의 전류효율과 EQE Max 7% 이상을 실현하여 소자 효율과 수명을 향상시키는 고성능 발광소자용 소재를 제공함
- 기존기술한계점
- ᛫ 페로브스카이트는 공기중의 수분 및 산소에 매우 민감하여 열적 안정성이 쉽게 떨어지며 페로브스카이트가 가지는 구조자체의 형성 에너지가 낮아서 공기중에서 쉽게 분해되는 문제가 있음
᛫ 페로브스카이트의 안정성을 확보하면서 우수한 광학적 특성을 가지는 물질에 대한 연구가 필요한 상황
- 본 기술차별점
- ᛫ A 사이트 양이온 치환을 통해 안정성·광학특성이 향상된 유무기 페로브스카이트 나노결정을 제공하여 고효율·장수명 발광소자 구현이 가능함
᛫ 상온 공정으로 경제성과 제조 효율이 높으며, 우수한 특성을 갖는 나노결정을 손쉽게 합성할 수 있음
- 관련시장 및 적용분야
- 2024년 1,352억 달러0 ⇀ 2029년 1,737억 달러 (연평균성장률 5.1%)
스마트/인터랙티브 디스플레이 솔루션의 응용 확대 예정
응용분야: 디스플레이
적용분야: TV, 모니터, 스마트폰 등 OLED 기기 수요 증가와 LED 혁신, IoT 기기의 확산이 관련 시장 성장을 견인