본문 바로가기 보조메뉴바로가기 대메뉴 바로가기

한국교통대학교 웹사이트 입니다.

KOREA NATIONAL UNIVERSITY OF TRANSPORTATION 산학연·취창업

본문 시작

다기능성 유기물 단분자 개발을 통한 페로브스카이트 양자점 직접 패턴화 기술 개발

  • 조회 : 29341
  • 등록일 : 2023-10-19
  • 교수 : 에너지소재공학 정용진
다기능성 유기물 단분자 개발을 통한 페로브스카이트 양자점 직접 패턴화 기술 개발.jpg ( 221 kb)
이미지.png ( 418 kb)
다기능성 유기물 단분자 개발을 통한 페로브스카이트 양자점 직접 패턴화 기술 개발
[다기능성 유기물 단분자 개발을 통한 페로브스카이트 양자점 직접 패턴화 기술 개발]

국립한국교통대학교(총장 윤승조) 정용진 교수(에너지소재공학전공) 연구팀은 한양대학교 장재영 교수(에너지공학과), 정인환 교수(유기나노공학과) 연구팀과 “다기능성 유기물 단분자 개발을 통한 페로브스카이트 양자점 직접 패턴화 기술”을 개발했다고 밝혔다.

페로브스카이트 양자점(quantum dot)은 높은 발광 특성과 색 순도를 가져 차세대 디스플레이 소재로 주목받지만, 수분, 산소, 열 등 외부 요인에 취약하며, 기존에 알려진 양자점보다 구조적 안정성이 부족하다는 문제점이 있다. 또한 소재에 회로를 새기는 패터닝 공정이 양자점 구조에 치명적인 손상을 줄 수 있어 상용화에 많은 어려움이 있었다.

공동 연구진은 다기능성 유기 단분자를 새롭게 합성하여 페로브스카이트 양자점의 리간드(ligand)로 활용함으로써 이 문제를 해결했다. 이 단분자는 간단한 용액공정으로 양자점의 콜로이드의 구조적 안정성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한 해당 유기 단분자는 광경화성 작용기인 메틸 메타아크릴레이트(methyl methacrylate)를 가져 자외선(UV)에 의한 경화가 가능하다. 즉 유기 단분자 하나로 안정성 문제를 해결함과 동시에 공정성과 광경화성을 확보한 것이다.

연구진은 올레익산(oleic acid)을 추가로 사용하여 페로브스카이트 양자점 표면에 있는 올레일아민(oleylamine)을 제거하고, 유기 단분자의 치환성을 향상시켰다. 이 표면개질을 통해 양자점 간의 강한 정전기적 상호 작용이 발생하여 조밀하고 핀홀(pin-hole)이 없는 고품질의 양자점 필름 제작이 가능해졌다.

연구팀은 위와 같은 과정을 통하여 안정적인 고해상도의 패턴 필름을 성공적으로 제작할 수 있었다. 기존에 광개시제나 감광액을 사용하거나 식각 공정이 요구되는 패터닝 공정과는 대조적으로, 본 연구에서 개발한 직접 패턴화 방식은 필름 제작 후 UV 노광 및 현상 과정만을 통해 패턴을 형성할 수 있다는 점에서 공정을 크게 단순화할 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 세계적인 권위지인 「Advanced Functional Materials」 최신호에 게재됐으며, 표지논문으로도 선정됐다.
만족도조사
만족도 조사 이 페이지에서 제공하는 정보에 대하여 만족하시나요?