소개글
"캠퍼스 특허 유니버시아드"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
2. 특허 전략 유니버시아드
2.1. Blue Quantum Dot 소재에 대한 특허 전략 수립
2.1.1. 양자점(Quantum Dot)
2.1.2. 코어-쉘(Core-Shell) 구조의 양자점
2.1.3. 분석 배경 및 목적
2.1.4. 분석 범위 및 방법
2.1.5. 기술 분류 체계
2.1.6. 유효특허 선별
3. 특허동향 분석
3.1. 국가별 특허동향 분석
3.2. 출원인별 특허동향 분석
3.3. 기술별 특허동향 분석
4. 기술발전흐름
4.1. 핵심특허 및 주요특허 선정
4.2. 기술 발전 분석
5. 특허전략
5.1. SWOT 분석
5.2. OS Matrix 분석
6. 결론
6.1. 국가별, 출원인별, 기술별 특허 동향
6.2. 핵심특허를 통한 전략도출
7. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
양자점(Quantum Dot)은 10 nm (10-9 m) 미만 크기를 갖는 초미세 나노 반도체로, 우수한 광학 특성과 전기적 특성으로 인해 광전자 업계에서 떠오르는 유망한 물질이다. 양자점 기술을 디스플레이 패널에 적용하기 위해서는 적색, 녹색, 청색 즉, 삼원색(RGB)의 정확한 구현이 필수적이다. 하지만 청색 양자점의 경우, 적색, 녹색 양자점에 비해 넓은 띠 간격으로 인해 고에너지 파장대의 빛을 방출하기 때문에 비교적 수명이 짧으며, 연구 기간이 길지 않아 현재 상용화 가능한 수준의 개발 단계까지는 도달하지 못했다. 이에 청색 양자점 개발 기술의 경쟁력 확보 및 향후 광전자 업계로의 기술 상용화를 위한 특허 전략을 확립할 필요가 있다. 분석 범위는 2010년부터 현재까지의 기간으로 하며, 한국, 일본, 미국, 유럽 국가에 출원된 특허를 대상으로 한다. 분석은 양자점의 주성분별 기술 개선 방식에 대해 제시된 특허를 추출 및 분석하여 기술 개발 트렌드를 제시하고, 기술 분류표를 바탕으로 유효특허 및 핵심특허를 선별한 뒤 정량 및 정성 분석을 수행하는 것으로 진행한다.
2. 특허 전략 유니버시아드
2.1. Blue Quantum Dot 소재에 대한 특허 전략 수립
2.1.1. 양자점(Quantum Dot)
양자점(Quantum Dot)은 수 나노미터(nm) 크기의 반도체 결정을 의미한다. 양자점은 원자, 벌크 물질과는 다른 독특한 성질을 나타내며, 이러한 성질은 주로 양자구속효과(quantum confinement effect)로 설명할 수 있다.
입자의 크기가 엑시톤 보어 반지름(exciton Bohr radius) 보다 작아지면 양자구속 효과가 발생하여 전자와 정공이 모든 방향에 대해 운동의 제한을 받게 된다. 따라서 에너지 준위가 불연속적인 값을 갖게 되며, 에너지의 크기는 양자점의 크기에 의존하게 된다.
양자점의 발광(photoluminescence, PL)은 광자의 여기(excitation)에 의해 이루어진다. 입자의 크기가 엑시톤 보어 반지름보다 작아질수록 양자구속효과가 매우 강하게 나타나며, 이에 따라 밴드갭이 변화하게 된다. 밴드갭의 변화로 인해 가전자대와 전도대에서 전자와 정공의 움직임이 달라지면서 광학적, 전기적 특성이 변하게 된다. 전이 에너지는 양자점 크기의 제곱에 반비례하게 되므로, 양자점 입자 크기 조절을 통해 밴드갭을 제어함으로써 원하는 특성을 이끌어낼 수 있다.
양자점 기술을 디스플레이 패널에 적용하기 위해서는 적색, 녹색, 청색 즉, 삼원색(RGB)의 정확한 구현이 필수적이다. 하지만 청색 양자점의 경우 적색, 녹색 양자점에 비해 넓은 띠 간격으로 인해 고에너지 파장대의 빛을 방출하기 때문에 비교적 수명이 짧으며, 연구 기간이 길지 않아 현재 상용화 가능한 수준의 개발 단계까지는 도달하지 못했다.
따라서 청색 양자점 개발 기술의 경쟁력 확보 및 기술 상용화를 위한 특허 전략 수립이 필요하다. 본 연구에서는 청색 양자점 관련 특허 분석을 통해 기술 동향을 파악하고, 핵심 특허 선별 및 권리 분석을 수행함으로써 향후 청색 양자점 기술의 발전 방향을 제시하고자 한다.
2.1.2. 코어-쉘(Core-Shell) 구조의 양자점
코어-쉘(Core-Shell) 구조의 양자점은 중심에 존재하는 코어물질을 또 다른 고 대역 갭 반도체 물질인 쉘이 둘러싼 구조로 이루어져 있다. 이러한 구조를 갖는 코어-쉘 양자점은 2가지 이상의 물질이 단순히 혼합되어 있는 경우나, 합금으로 존재하는 경우와 구분되며, 각각의 코어와 쉘에 어떤 특성을 갖는 물질을 사용하는가에 따라서, 적어도 2가지 이상의 특성을 나타내는 복합 기능의 나노소재를 제공할 수 있다. 금속-금속, 금속-세라믹, 금속-유기물, 유기물-유기물 구조를 비롯한 다양한 조합에 의한 코어-쉘 양자점에 대한 연구개발이 이루어지고 있다. 주요 발광 현상은 수 nm크기의 코어에서 발생하며, 코어를 둘러싼 쉘은 코어보다 밴드갭이 큰 물질을 이용하여 발광 효율과 안정성을 높여주는 역할을 한다. 밴드갭이 작은 코어의 표면에는 발광 효율을 저하 시키는 표면 결함이 많이 존재하기 때문에 코어 표면에 거의 동일한 결정구조를 가짐으로써 격자 적합성이 우수하고 밴드갭이 큰 반도체 물질을 화학적인 방법으로 성장시켜 코어 표면의 표면결함을 제거할 수 있다. 코어-쉘 구조는 비방사성 재조합 사이트를 부동 태화하여 양자수율을 감소시키는 원인인 여기자 붕괴를 방지할 수 있다. 또한 정제 과정이나 공정과정에서 양자점이 주변의 산소와 수분에 쉽게 산화되는 것을 보호하는 역할을 한다. 쉘의 두께가 증가할수록 화학적 안정성이 높아지지만 양자점의 양자 효율을 극대화 하기 위해선 쉘의 두께의 최적화가 필요하다. 코어-쉘 구조의 양자점은 자성, 형광 특성, 내산성, 내마모성 등의 특성들이 조합된 복합 기능으로 인하여 다양한 분야에 대한 응용 가능성이 높은 것으로 나타나고 있다. 코어-쉘 구조의 양자점은 코어와 쉘의 밴드갭 구조에 따라 Type-I, Type-II, Reverse Type-I의 3가지 종류로 분류된다. Type-I 구조는 코어의 밴드갭이 쉘의 밴드갭에 의해 둘러싸여 전자와 정공이 코어에 모두 존재하는 구조이고, Type-II 구조는 코어와 쉘의 밴드갭이 어긋나 전자와 정공이 코어와 쉘에 각각 존재하는 구조이며, Reverse Type-I 구조는 코어의 밴드갭이 쉘의 밴드갭보다 큰 구조이다. 이처럼 코어-쉘 구조의 양자점은 다양한 물질 조합과 구조 변화를 통해 특성을 최적화할 수 있어 광전자 소자 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 유망한 나노소재이다.
2.1.3. 분석 배경 및 목적
10 nm (10-9 m) 미만 크기를 갖는 초미세 나노 반도체인 양자점 (Quantum Dot)은 우수한 광학 특성과 전기적 특성으로 인해 광전자 업계에서 떠오르는 유망한 물질이다. 양자점 기술을 디스플레이 패널에 적용하기 위해서는 적색, 녹색, 청색 즉, 삼원색 (RGB)의 정확한 구현이 필수적이다. 하지만 청색 양자점의 경우, 적색, 녹색 양자점에 비해 넓은 띠 간격으로 인해 고...
참고 자료
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