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니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질 및 그 제조방법, 광전자 소자

  • 기술번호 : KST2022019053
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 페로브스카이트 나노물질과 그 제조방법 및 응용기술에 관한 것으로서, 페로브스카이트 화합물; 상기 페로브스카이트 화합물에 도핑된 니켈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질 및 그 제조방법, 이를 포함하는 광전자 소자를 제안한다. 본 발명에 따르면, 다양한 농도를 갖는 니켈을 포함하는 페로브스카이트 나노물질을 제공 및 이를 응용할 수 있으며, 일반적인 환경(예들 들면, 수분, 열, 빛 등) 또는 이들의 극한 환경에 대해서도 안정성이 우수하면서도 높은 광 특성을 발휘할 수 있으며, 좁은 색순도의 색변환을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 높은 발광효율과 안정성을 높일 수 있다.
Int. CL C09K 11/02 (2006.01.01) C09K 11/66 (2006.01.01) B82Y 20/00 (2017.01.01)
CPC C09K 11/02(2013.01) C09K 11/665(2013.01) B82Y 20/00(2013.01)
출원번호/일자 1020210036629 (2021.03.22)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0131675 (2022.09.29) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2021.03.22)
심사청구항수 28

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김수영 서울특별시 영등포구
2 김하영 경상남도 통영시 무전*

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 최훈식 대한민국 서울특별시 금천구 가산디지털*로 *** (가산동) ****호(강한국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2021.03.22 수리 (Accepted) 1-1-2021-0333435-86
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번호 청구항
1 1
페로브스카이트 화합물;상기 페로브스카이트 화합물에 도핑된 니켈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
2 2
제 1항에 있어서,상기 나노물질은,결정입자 또는 양자점인 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
3 3
제 1항에 있어서,상기 페로브스카이트 화합물은,ABX3 구조를 갖는 조성으로 이루어지고,상기 ABX3 구조 중에서,A는 Cs+, Rb+, MA+(methylammonium), FA+(Formamidinium) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이고,B는 Pb, Sn, Cu, Co, Fe, Mn, Cr, Pd, Cd, Ge, Yb, Sb, Bi의 2가 또는 3가 금속이온 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이며,X3는 Cl, Br, I 중에서 선택되는 하나 이상의 할라이드 음이온인 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
4 4
제 1항에 있어서,상기 나노물질은,서로 상이한 2종 이상의 2가 또는 3가 금속, Pb, Sn, Cu, Co, Fe, Mn, Cr, Pd, Cd, Ge, Yb, Sb, Bi 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 제1금속;Ni에 의한 제2금속; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
5 5
제 4항에 있어서,상기 나노물질은,상기 제1금속과 제2금속이 갖는 총 금속의 몰수를 1로 할 때,상기 Ni에 의한 제2금속은 0
6 6
제 1항에 있어서,상기 페로브스카이트 화합물은,CsPbX3 구조를 갖는 조성이고,X3는 Cl, Br, I 중에서 선택되는 하나 이상의 할라이드 음이온인 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
7 7
제 6항에 있어서,상기 니켈은,NiBr2, NiI2, NiCl2 중에서 선택된 1종의 할로겐염에 의해 도핑되는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
8 8
제 1항에 있어서,상기 나노물질은,Ni:CsPbX3 구조로 이루어지고,X3는 Cl, Br, I 중에서 선택되는 하나 이상의 할라이드 음이온인 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
9 9
제 1항에 있어서,상기 나노물질은,평균 직경 5nm 내지 120nm의 입자크기를 갖는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
10 10
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노물질은,X-선 광전자분광 스펙트럼의 니켈 2p 스펙트럼 상 금속-니켈 결합에 해당하는 바인딩 에너지에서 피크가 존재하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
11 11
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노물질은,상온(20℃ 내지 30℃)에서의 발광특성 기준한 발광 파장에 있어, 상기 니켈의 도핑 농도에 따라 페로브스카이트 화합물이 갖는 발광 파장에서 블루 쉬프트 또는 레드 쉬프트되는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
12 12
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노물질은,하기 수학식 1이 갖는 광 발광 양자효율을 만족하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
13 13
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노물질은,상온(20℃ 내지 30℃)에서의 발광특성 기준한 발광 피크에 있어, FWHM(full width half maximum; 반치전폭)이 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
14 14
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노물질은,66% 이상의 광발광 양자효율(PLQY; photoluminescence quantum yield)을 만족하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
15 15
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노물질은,시간분해능 광 발광 붕괴 측정시 평균 수명(lifetime)이 3
16 16
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노물질은,4W의 UV램프를 2일간 연속으로 조사한 기준하여 초기 대비 31% 이상의 PL(Photoluminescence; 광 발광) 강도를 만족하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
17 17
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노물질은,5% 가량의 deionized water을 첨가한 기준하여 40분 후, 초기 대비 22% 이상의 PL(Photoluminescence; 광 발광) 강도를 만족하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
18 18
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노물질은,120℃로 5분 동안 가열하는 기준하여 초기 대비 14% 이상의 PL(Photoluminescence; 광 발광) 강도를 만족하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질
19 19
Ni:ABX3 구조를 갖는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질의 제조방법에 있어서,(A) 상기 Ni:ABX3 구조를 갖는 화학식 중, A에 위치시키기 위한 A 소스와 도핑 처리를 위한 니켈(Ni) 소스를 용매에 용해시켜 제1용액을 제조하는 단계;(B) 상기 Ni:ABX3 구조를 갖는 화학식 중, B에 위치시키기 위한 B 소스를 용매에 용해시켜 제2용액을 제조하는 단계;(C) 상기 제2용액에 상기 제1용액을 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계;(D) 상기 혼합물을 원심분리하여 니켈이 도핑된 페로브스카이트 나노물질을 제조하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질의 제조방법
20 20
제 19항에 있어서,상기 제조방법은 고온주입법(Hot-injection)에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질의 제조방법
21 21
제 19항에 있어서,상기 (C)단계에서는,제2용액에 제1용액을 주입하여 합성반응을 유도하되, 150~250℃의 온도범위로 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질의 제조방법
22 22
제 19항에 있어서,상기 A는 Cs+, Rb+, MA+(methylammonium), FA+(Formamidinium) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이고,상기 B는 Pb, Sn, Cu, Co, Fe, Mn, Cr, Pd, Cd, Ge, Yb, Sb, Bi의 2가 또는 3가 금속이온 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이며,상기 X3는 Cl, Br, I 중에서 선택되는 하나 이상의 할라이드 음이온인 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질의 제조방법
23 23
제 19항에 있어서,상기 A 소스는 세슘탄산염(Cs2CO3)이고,상기 니켈 소스는 NiBr2, NiI2, NiCl2 중에서 선택된 1종의 할로겐염이고,상기 B 소스는 PbBr2, PbI2, PbCl2 중에서 선택된 1종의 할로겐염이며,상기 니켈 소스와 B 소스는 서로 대응하는 할라이드를 사용하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질의 제조방법
24 24
제 23항에 있어서,상기 Ni/Pb의 몰비는 1 내지 3의 범위로 첨가하는 것을 특징으로 하는 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질의 제조방법
25 25
청구항 1 내지 청구항 18 중에서 어느 한 항에 의한 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자
26 26
제 25항에 있어서,상기 광전자 소자는,발광필름, 발광다이오드, 엘이디(LED) 패키지, 디스플레이장치, 태양전지 중에서 어느 1군인 것을 특징으로 하는 광전자 소자
27 27
청구항 19 내지 청구항 24 중에서 어느 한 항에 의한 니켈이 첨가된 금속 할라이드 페로브스카이트 나노물질의 제조방법에 의해 제조되는 페로브스카이트 나노물질 포함하는 것을 특징으로 하는 광전자 소자
28 28
제 27항에 있어서,상기 광전자 소자는,발광필름, 발광다이오드, 엘이디(LED) 패키지, 디스플레이장치, 태양전지 중에서 어느 1군인 것을 특징으로 하는 광전자 소자
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 경희대학교(국제캠퍼스) 미래소재디스커버리지원(R&D) d-오비탈의 소자적, 기하학적 제어
2 과학기술정보통신부 고려대학교 개인기초연구(과기정통부)(R&D) 진공증착을 통한 능동 방식 풀컬러 페로브스카이트 디스플레이