연구목표

○ IGZO 폐타겟으로부터 Ga 금속 분리, 정제 기술 확보 - 재생 Ga의 고순도화 기술확보 - Pilot-scale의 Ga 분리, 정제 조건 최적화 및 공정 data base 구축 ○ 재생 Ga 금속으로부터 IGZO타겟 제조용 Ga2O3 분말 합성 - 고순도, 초미세입도의 Ga2O3 분말 합성 조건 확립 및 제어 기술 확보 - Pilot-scale의 Ga2O3 분말 합성 조건 최적화 및 공정 data base 구축 ○ 삼성코닝 등 국내 소재 업체와의 연계를 통해 IGZO 타겟제조에 요구되는 품질 최적화를 통한 사업화 진행 예정 ○ 정량적 성과 목표 항목 시작품출시 1건, 시제품출시 2건, 특허출원 3건, 특허등록 2건, 논문 2건 ○ 정량적 기술목표 1. 재생 Ga 순도 : 99.999% 2. Ga2O3 분말순도 : 99.995% 3. Ga2O3분말 입도 : 0.5um이하 4. Ga2O3분말 생산량 : 100kg/월 이상

연구범위

○ 주관기관((주)티에스엠) : IGZO 폐타겟 재활용 공정 중 발생하는 Ga 금속의 분리 및 정제 기술 개발 ; 불순물 제거 공정 확보 ; 고순도화 정제 기술 개발(순도 99.99% 달성) ○ 참여기관 (한국세라믹기술원) : 재생 Ga 금속으로부터 Ga2O3 분말 제조 공정 개발 ; 분말 합성을 위한 용해 반응 공정 설계 및 scale-up ; 마이크론 단위의 미세분말 합성을 위한 분말하소공정 설계 (입도<10μm) ; 하소 프로파일, 하소 장입량 공정조건 최적화

기대효과

폐 IGZO타겟의 재활용 시 생성되는 부산물인 Ga의 활용 기술에 대한 기술력 부족으로 현재 폐기물들이 폐기 처분되어 지고 있음. 또한 LED 스크랩 등의 도시 광산으로부터 Ga 재활용 기술이 없어서 스크랩 전량을 해외로 수출하고 있는 실정임. 현재 IGZO타겟 제조에 요구되는 최종품인 Ga2O3을 전량 수입에 의존하고 있음. 반도체, 디스플레이 강국으로 전 세계 시장을 장악하고 있으나, 핵심소재산업과 기술은 매우 낙후되어 있으며 이들 재료는 수입에 의존하고 있어 진정한 반도체, 디스플레이 강국을 위해 원료의 개발이 시급함. 향후 CIGS 태양전지, 연료전지용 전해질 첨가제, 전기자동차용 희토류자석의 첨가용등 친환경 녹색기술, 에너지 분야의 중요 소재의 원료로 사용되는 바, 원료의 국산화 필요성 대두. 현재 풍부한 천연자원을 바탕으로 한 중국이나 순환자원기술력을 바탕으로 자원대체를 전략으로 하는 일본은 자원 무기화하는 경향까지 보이고 있어 천연자원이 부족한 우리나라는 산업지적 재산권 확보가 필수 본 기술개발 사업의 성과로 자원의 재활용뿐만 아니라 반도체, 디스플레이, 에너지 분야의 소재분야의 경쟁력 향상에 중요한 성과를 이룩하리라 사려됨.

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