KR101738918B1 - Method of fabricating Quantum Dot - Google Patents

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KR101738918B1
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황윤구
권태민
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주식회사 에스엠나노바이오
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Abstract

Provided is a method for fabricating quantum dots in a core-shell structure. The method comprises the following steps: preparing a first solution including a first metal; preparing a second solution including a chalcogen element; preparing a third solution including a second metal; mixing the first solution, the second solution and the third solution; and supplying the mixed solution into a reactor. The first metal and the second metal are different group 12 elements. The mixed solution comprises a crystal growth regulator including an amine group.

Description

양자점 제조 방법{Method of fabricating Quantum Dot}Method of Fabricating Quantum Dot [

본 발명은 양자점의 제조 방법에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 코어쉘 구조의 양자점 제조 방법에 관련된 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a quantum dot, and more particularly to a method of manufacturing a quantum dot having a core shell structure.

양자점은 구 형태의 반도체 나노 입자로 구성하는 물질 또는 양자점의 크기 조절을 통하여 다양한 스펙트럼 방출이 가능하고, 가시광선 영역뿐만 아니라 다양한 파장에서 발광이 가능한 물질이다. 이러한 특징 때문에 양자점은 LED, 디스플레이 등에서 여러 칼러를 낼 수 있는 소재로 각광받고 있을 뿐만 아니라, 태양전지, 바이오 이미징, 발광 다이오, 광검출기 등에 적용하기 위한 연구들이 다양하게 진행되고 있다. The quantum dot is a material composed of spherical semiconductor nanoparticles or capable of releasing various spectra by controlling the size of quantum dots, and capable of emitting light at various wavelengths as well as in the visible light region. Due to these characteristics, quantum dots are not only spotlighted as materials capable of producing various colors in LEDs, displays, etc., but also various studies are being conducted for application to solar cells, bio-imaging, light emitting diodes and photodetectors.

이러한 양자점의 안전성 및 양자 효율 개선을 위하여 코어쉘(Core/Shell)형태의 양자점이 제안되고 있다. 코어쉘 형태의 양자점의 경우, 밴드갭의 크기가 서로 다른 물질을 코어와 쉘에 적용하여 양자 효율을 30~50% 향상시킬 수 있다. 다만 종래에는 코어쉘 양자점을 제조하기 위해서 습식 화학법을 이용하여 먼저 코어를 만들고, 만들어진 입자를 세척한 후에 다시 습식 화학법을 이용하여 쉘을 만들기 때문에 공정 과정이 복잡하고 제조 원가가 높은 단점이 있어서, 이를 개선하기 위한 다양한 연구들이 수행되고 있다.In order to improve the safety and quantum efficiency of such quantum dots, a core shell (core / shell) type quantum dot has been proposed. In the case of a core-shell type quantum dot, quantum efficiency can be improved by 30 to 50% by applying a material having a different band gap to a core and a shell. However, conventionally, in order to manufacture a core-shell quantum dot, a core is first formed by a wet chemical method, and after the particles are washed, a shell is formed by a wet chemical method, so that the process is complicated and the production cost is high , And various studies have been carried out to improve this.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 제조 공정이 단순화된 양자점의 제조 방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a quantum dot having a simplified manufacturing process.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 생산 단가가 감소된 양자점의 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another aspect of the present invention is to provide a method of manufacturing a quantum dot having a reduced production cost.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 코어쉘 구조의 양자점 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method of manufacturing a quantum dot of a core shell structure.

일 실시 예에 따르면, 양자점 제조방법은 제1 금속을 포함하는 제1 수용액을 제조하는 단계, 칼코젠 원소를 포함하는 제2 수용액을 제조하는 단계, 제2 금속을 포함하는 포함하는 제3 수용액을 제조하는 단계, 상기 제1 수용액, 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액을 혼합하는 단계 및 상기 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계를 포함하되, 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속은 서로 다른 12족 원소이고, 상기 혼합 용액은 아민기를 포함하는 결정 성장 조절제를 포함할 수 있다.According to one embodiment, a method of making a quantum dot comprises the steps of: preparing a first aqueous solution comprising a first metal, producing a second aqueous solution comprising a chalcogen element, forming a third aqueous solution comprising a second metal Mixing the first aqueous solution, the second aqueous solution and the third aqueous solution, and supplying the mixed solution to the reactor, wherein the first metal and the second metal are different from each other in group 12 Element, and the mixed solution may include a crystal growth regulator containing an amine group.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합 용액을 반응기 공급하는 단계는 상기 제2 금속의 농도를 점진적으로 증가시키는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of supplying the mixed solution to the reactor may include gradually increasing the concentration of the second metal.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합 용액을 반응기 공급하는 단계는 150~330℃의 반응 온도에서 수행될 수 있다.According to one embodiment, the step of supplying the mixed solution to the reactor may be performed at a reaction temperature of 150 to 330 ° C.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합 용액은 50~600㎕/min의 유량으로 공급될 수 있다.According to one embodiment, the mixed solution may be supplied at a flow rate of 50 to 600 μl / min.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합 용액 내에서 제1 금속의 농도에 대한 제2 금속의 농도 비율이 0.2 이하일 수 있다.According to one embodiment, the concentration ratio of the second metal to the concentration of the first metal in the mixed solution may be 0.2 or less.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 수용액, 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액을 혼합하는 단계는 상기 제1 수용액 및 상기 제2 수용액을 혼합하는 단계; 및 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액을 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계는 상기 제1 수용액 및 상기 제2 수용액의 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계 및 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액의 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계를 순차적으로 수행하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, mixing the first aqueous solution, the second aqueous solution and the third aqueous solution comprises: mixing the first aqueous solution and the second aqueous solution; And mixing the second aqueous solution and the third aqueous solution, wherein the step of supplying the mixed solution to the reactor includes supplying a mixed solution of the first aqueous solution and the second aqueous solution to the reactor, And a step of supplying a mixed solution of the aqueous solution and the third aqueous solution to the reactor in sequence.

본 발명의 실시 예에 따르면, 코어의 성장 속도를 조절할 수 있는 아민기를 포함하는 첨가제를 수용액에 첨가하여 코어쉘 구조의 양자점을 형성할 때, 쉘을 형성하기 전에 형성된 코어 입자를 세척하는 공정을 수행하지 않고, 반응기내에서 연속적으로 코어쉘 구조의 양자점을 형성할 수 있어서 양자 효율이 개선된 양자점의 제조 공정을 단순화하고 제조 원가를 낮출 수 있다.According to the embodiment of the present invention, when an additive including an amine group capable of controlling the growth rate of the core is added to an aqueous solution to form quantum dots of the core shell structure, a process of washing the core particles formed before forming the shell is performed The quantum dots of the core shell structure can be continuously formed in the reactor without the need for the quantum dots, thereby simplifying the manufacturing process of the quantum dots with improved quantum efficiency and reducing the manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 양자점 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2은 혼합 용액의 유량이 600㎕/min을 초과하여 제조된 양자점에 대한 온라인 UV분석 그래프이다.
도 3는 본 발명에 따른 양자점 제조 방법에 따라 제조된 반응 온도에 따른 양자 수율 및 포토루미네센스 피크를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 양자점 제조방법에 따라 양자점을 제조하기 위한 장치의 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 양자점 제조 방법에 따라 제조된 혼합 용액의 유량에 따른 반응액의 사진이다.
도 6는 본 발명에 따른 양자점 제조 방법에 따라 제조된 반응 온도에 따른 반응액의 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 양자점 제조 방법에 따라 반응온도 230℃ 이하에서 제조된 반응액의 사진이다.
도 8 내지 도9는 본 발명에 따른 양자점 제조 방법에 따라 제2 금속의 농도에 따른 반응액의 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 양자점 제조 방법에 따라 결정 성장 조절제로 옥틸아민이 첨가된 반응액의 사진이다.
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for fabricating a quantum dot according to an embodiment of the present invention.
2 is an on-line UV analysis graph for quantum dots prepared at a flow rate of the mixed solution exceeding 600 / / min.
FIG. 3 is a graph showing the quantum yield and the photoluminescence peak according to the reaction temperature prepared according to the method of manufacturing a quantum dot according to the present invention.
4 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing quantum dots according to a method for manufacturing quantum dots according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a photograph of a reaction solution according to a flow rate of a mixed solution prepared according to the method of manufacturing a quantum dot according to the present invention.
6 is a photograph of a reaction solution according to a reaction temperature prepared according to the method for preparing a quantum dot according to the present invention.
7 is a photograph of a reaction solution prepared at a reaction temperature of 230 ° C or lower according to the method of the present invention.
8 to 9 are photographs of a reaction solution according to the concentration of the second metal according to the method of manufacturing a quantum dot according to the present invention.
10 is a photograph of a reaction solution to which octylamine is added as a crystal growth regulator according to the method of manufacturing a quantum dot according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Further, in the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective explanation of the technical content. Also, while the terms first, second, third, etc. in the various embodiments of the present disclosure are used to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in any one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment. Also, in this specification, 'and / or' are used to include at least one of the front and rear components.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 후술되는 다양한 수치 범위는 실질적으로 해당 수치 범위에 포함되는 수치를 포함하는 것으로 해석된다. The singular forms "a", "an", and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms such as " comprises "or" having "are intended to specify the presence of stated features, integers, Should not be understood to exclude the presence or addition of one or more other elements, elements, or combinations thereof. In addition, various numerical ranges described below are interpreted to include numerical values substantially within the numerical range.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 양자점 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for fabricating a quantum dot according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 혼합 용액을 형성하기 위하여 제1 금속을 포함하는 제1 수용액, 칼코젠 원소를 포함하는 제2 수용액 및 제2 금속을 포함하는 제3 수용액을 제조한다(S10). Referring to FIG. 1, a first aqueous solution containing a first metal, a second aqueous solution containing a chalcogen element, and a third aqueous solution containing a second metal are prepared to form a mixed solution (S10).

상기 제1 수용액은 유기 용매에 제1 금속 함유 화합물을 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 제1 수용액은 상기 유기 용매에 상기 제1 금속 함유 화합물을 넣고, 100~200℃에서 교반하여 제조 할 수 있다. 교반할 때, 퍼지 가스를 주입할 수 있다. 상기 퍼지 가스는 비활성 가스일 수 있다. 예를 들어, 상기 퍼지 가스는 아르곤일 수 있다. 상기 교반 공정은 약 30분~2시간동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 1시간동안 수행될 수 있다.The first aqueous solution may be prepared by mixing a first metal-containing compound with an organic solvent. The first aqueous solution may be prepared by adding the first metal-containing compound to the organic solvent and stirring at 100 to 200 ° C. When stirring, a purge gas can be injected. The purge gas may be an inert gas. For example, the purge gas may be argon. The stirring process may be carried out for about 30 minutes to 2 hours, preferably for 1 hour.

상기 제1 금속은 12족 원소 중에서 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속은 카드뮴일 수 있고, 상기 제1 금속 함유 화합물은 카드뮴 아세트산(Cd(CH3COO)2 H2O) 일 수 있다. The first metal may be one of Group 12 elements. For example, the first may be a first metal is cadmium, the first metal-containing compound is cadmium acetate (Cd (CH 3 COO) 2 H 2 O).

상기 유기 용매는 헥사데실아민, 트리옥틸아민, 옥타데센, 옥타데칸,트리옥틸포스핀, 올레일아민, 또는 이들의 조합일 수 있다. The organic solvent may be hexadecylamine, trioctylamine, octadecene, octadecane, trioctylphosphine, oleylamine, or combinations thereof.

상기 제1 수용액은 불포화 지방산을 더 포함할 수 있다. 상기 불포화 지방산은 올레산(oleic acid), 스테아르산(stearic acid), 미리스트산(myristic acid), 라우르산(lauric acid), 팔미트산(palmitic acid), 엘라이드산(elaidic acid), 에이코사논산(eicosanoic acid), 헤네이토사논산(heneicosanoic acid), 트리코사논산(tricosanoic acid), 도코사논산(docosanoic acid), 테트라코사논산(tetracosanoic acid), 헥사코사논산(hexacosanoic acid), 헵타코사논산(heptacosanoic acid), 옥타코사논산(octacosanoic acid) 및 시스-13-도코세논산(cis-13-docosenoic acid) 중에서 적어도 하나일 수 있다.The first aqueous solution may further include an unsaturated fatty acid. The unsaturated fatty acids may be selected from the group consisting of oleic acid, stearic acid, myristic acid, lauric acid, palmitic acid, elaidic acid, The organic acid may be selected from the group consisting of eicosanoic acid, heneicosanoic acid, tricosanoic acid, docosanoic acid, tetracosanoic acid, hexacosanoic acid, It may be at least one of heptacosanoic acid, octacosanoic acid and cis-13-docosenoic acid.

상기 제2 수용액은 용매에 칼코젠 원소 함유 화합물을 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 제1 수용액은 상기 용매에 상기 칼코젠 원소 함유 화합물을 넣고, 상온에서 교반하여 제조 할 수 있다. 교반할 때, 퍼지 가스를 주입할 수 있다. 상기 퍼지 가스는 비활성 가스일 수 있다. 예를 들어, 상기 퍼지 가스는 아르곤일 수 있다. 상기 교반 공정은 약 30분~2시간동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 1시간동안 수행될 수 있다.The second aqueous solution may be prepared by mixing a chalcogen element-containing compound with a solvent. The first aqueous solution may be prepared by adding the chalcogen element-containing compound to the solvent and stirring at room temperature. When stirring, a purge gas can be injected. The purge gas may be an inert gas. For example, the purge gas may be argon. The stirring process may be carried out for about 30 minutes to 2 hours, preferably for 1 hour.

상기 칼코젠 원소 함유 화합물은 황 분말, 셀레늄 분말, 텔루륨 분말, 폴로늄 분말 및 옥탄티올(Octanethiol) 중에서 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 칼코젠 원소 함유 화합물은 셀레늄 분말일 수 있다.The chalcogen element-containing compound may be at least one of sulfur powder, selenium powder, tellurium powder, polonium powder and octanethiol. For example, the chalcogen element-containing compound may be selenium powder.

상기 용매는 트리옥틸포스핀, 트리부틸포스핀, 및 트리옥틸아민 중에서 하나 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 트리옥틸포스핀일 수 있다.The solvent may be one or a combination of trioctylphosphine, tributylphosphine, and trioctylamine. For example, the solvent may be trioctylphosphine.

상기 제3 수용액은 유기 용매에 제2 금속 함유 화합물을 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 제3 수용액은 상기 유기 용매에 상기 제2 금속 함유 화합물을 넣고, 100~200℃에서 교반하여 제조 할 수 있다. 교반할 때, 퍼지 가스를 주입할 수 있다. 상기 퍼지 가스는 비활성 가스일 수 있다. 예를 들어, 상기 퍼지 가스는 아르곤일 수 있다. 상기 교반 공정은 약 30분~2시간동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 1시간동안 수행될 수 있다.The third aqueous solution may be prepared by mixing a second metal-containing compound with an organic solvent. The third aqueous solution may be prepared by adding the second metal-containing compound to the organic solvent and stirring at 100-200 ° C. When stirring, a purge gas can be injected. The purge gas may be an inert gas. For example, the purge gas may be argon. The stirring process may be carried out for about 30 minutes to 2 hours, preferably for 1 hour.

상기 제2 금속은 상기 제1 금속과 다른 12족 원소 중에서 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속이 카드뮴이고, 상기 제2 금속은 아연일 수 있다. 이 경우, 상기 제2 금속 함유 물질은 아연 아세트산(Zn(CH3COO)2 2H2O)일 수 있다.The second metal may be one of a group 12 element different from the first metal. For example, the first metal may be cadmium and the second metal may be zinc. In this case, the second metal-containing material may be zinc acetic acid (Zn (CH 3 COO) 2 2H 2 O).

상기 유기 용매는 헥사데실아민, 트리옥틸아민, 옥타데센, 옥타데칸,트리옥틸포스핀, 올레일아민, 또는 이들의 조합일 수 있다. The organic solvent may be hexadecylamine, trioctylamine, octadecene, octadecane, trioctylphosphine, oleylamine, or combinations thereof.

상기 제1 수용액은 불포화 지방산을 더 포함할 수 있다. 상기 불포화 지방산은 올레산(oleic acid), 스테아르산(stearic acid), 미리스트산(myristic acid), 라우르산(lauric acid), 팔미트산(palmitic acid), 엘라이드산(elaidic acid), 에이코사논산(eicosanoic acid), 헤네이토사논산(heneicosanoic acid), 트리코사논산(tricosanoic acid), 도코사논산(docosanoic acid), 테트라코사논산(tetracosanoic acid), 헥사코사논산(hexacosanoic acid), 헵타코사논산(heptacosanoic acid), 옥타코사논산(octacosanoic acid) 및 시스-13-도코세논산(cis-13-docosenoic acid) 중에서 적어도 하나일 수 있다.The first aqueous solution may further include an unsaturated fatty acid. The unsaturated fatty acids may be selected from the group consisting of oleic acid, stearic acid, myristic acid, lauric acid, palmitic acid, elaidic acid, The organic acid may be selected from the group consisting of eicosanoic acid, heneicosanoic acid, tricosanoic acid, docosanoic acid, tetracosanoic acid, hexacosanoic acid, It may be at least one of heptacosanoic acid, octacosanoic acid and cis-13-docosenoic acid.

상술된 방법으로 제조된 상기 제1 수용액, 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액을 혼합하여 혼합 용액을 제조할 수 있다(S20). 상기 혼합 용액에 아민기를 포함하는 결정 성장 조절제를 첨가할 수 있다. 예를 들어, 상기 결정 성장 조절제는 도데실아민(DDA) 및 옥틸아민 중에서 하나 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 결정 성장 조절제에 포함된 아민은 나노입자의 표면과 결합력이 약하기 때문에 혼합 용액을 이용하여 양자점을 제조할 때, 핵생성 과정 및 결정 성장 과정 중에 성장 속도(growth rate)을 조절하는 역할을 할 수 있다. 상기 혼합 용액에 상기 결정 성장 조절제를 첨가함으로써 코어쉘 구조의 양자점을 형성할 때, 종래에 코어를 형성하고 세척한 후 쉘을 형성하는 방식이 아닌, 세척 공정을 생략하고 코어와 쉘을 한번에 형성할 수 있다. 이로 인하여 제조 공정을 단순화할 수 있고, 제조 원가를 낮출 수 있다.The mixed solution may be prepared by mixing the first aqueous solution, the second aqueous solution and the third aqueous solution prepared by the above-described method (S20). A crystal growth regulator including an amine group may be added to the mixed solution. For example, the crystal growth modifier may be one or a combination of dodecylamine (DDA) and octylamine. Since the amine included in the crystal growth regulator has weak binding force with the surface of the nanoparticles, when the quantum dot is prepared using the mixed solution, the growth rate can be controlled during nucleation and crystal growth have. When the quantum dots of the core shell structure are formed by adding the crystal growth regulator to the mixed solution, the core and the shell are formed at one time by omitting the washing process, . This makes it possible to simplify the manufacturing process and lower the manufacturing cost.

상기 혼합 용액을 반응기에 공급하여 코어쉘 구조의 양자점을 형성할 수 있다(S30). 실리콘 오일이 담긴 반응기내의 튜브(106)를 통해 상기 혼합 용액을 지속적으로 공급하면 임계점 이상이 되었을 때 양자점 형광체의 핵이 생성되고, 핵성장이 일어난 후, 반응 변수에 의하여 양자점이 점차 성장하게 된다. 본 발명에 따르면, 상기 혼합 용액 내에 포함된 상기 제1 금속과 상기 칼코겐 원소가 먼저 반응하여 코어를 형성한 후에, 상기 혼합 용액에 포함된 상기 제2 금속과 상기 칼코겐 원소가 반응하여 쉘을 형성할 수 있다.The mixed solution may be supplied to the reactor to form the quantum dots of the core shell structure (S30). When the mixed solution is continuously supplied through the tube 106 in the reactor containing the silicone oil, the nuclei of the quantum dot phosphors are generated when the concentration exceeds the critical point, and the quantum dots gradually grow due to the reaction parameters after the nucleation. According to the present invention, after the first metal contained in the mixed solution and the chalcogen element first react to form a core, the second metal contained in the mixed solution and the chalcogen element react with each other to form a shell .

일 실시 예에 따르면, 상기 반응기에 공급되는 혼합 용액 내에 상기 제2 금속의 농도를 점진적으로 증가시킬 수 있다. 이 경우, 양자점을 형성하기 위한 핵이 생성될 때는 상기 제2 금속의 농도가 매우 낮아서 상기 제1 금속과 상기 칼코젠 원소가 원활하게 반응할 수 있고, 쉘을 형성할 때는 상기 제2 금속의 농도가 높아서 상기 제2 금속과 칼코젠 원소가 잘 반응할 수 있도록 할 수 있다.According to one embodiment, the concentration of the second metal in the mixed solution supplied to the reactor can be gradually increased. In this case, when nuclei for forming quantum dots are generated, the concentration of the second metal is very low, so that the first metal and the chalcogen element can react smoothly. When forming the shell, the concentration of the second metal So that the second metal and the chalcogen element can react well.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합 용액은 반응기에 150~600㎕/min의 유량으로 공급될 수 있다. 상기 혼합 용액의 유량이 150㎕/min보다 낮은 경우에는 반응기 내로 공급되는 제1 금속, 제2 금속 및 칼코겐 원소의 양이 너무 작아서 핵생성 및 결정 성장이 잘 이루어 지지 않을 수 있다. 또한, 상기 혼합 용액의 유량이 600㎕/min을 초과하는 경우는 유량이 너무 빨라서 핵생성 및 결정 성장이 원활하게 이루어지지 않아서지 않아서 도2과 같이 피크가 발생해야 하는 파장 대에서 양자점의 피크가 발생하지 않을 수 있다.According to one embodiment, the mixed solution may be supplied to the reactor at a flow rate of 150-600 μl / min. When the flow rate of the mixed solution is lower than 150 / / min, the amount of the first metal, the second metal and the chalcogen element supplied into the reactor may be too small to produce nucleation and crystal growth. When the flow rate of the mixed solution is more than 600 / / min, the flow rate is too fast and the nucleation and crystal growth are not smooth. Therefore, the peak of the quantum dot in the wavelength band where the peak should occur It may not occur.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합 용액을 반응기 공급하여 양자점을 제조하는 것은 230~260℃의 반응 온도에서 수행될 수 있다. 반응 온도가 230℃ 미만인 경우에는 핵생성 및 결정 성장이 잘 이루어지지 못하여 양자점의 특성이 저하되어 양자 효율이 낮을 수 있다. 그리고, 반응온도가 260℃보다 높은 경우에는 도 3와 같이 포토루미네센스 피크가 장파장 쪽으로 이동하고 양자 효율이 급격하게 떨어질 수 있다. According to one embodiment, preparing the quantum dot by supplying the mixed solution to the reactor can be performed at a reaction temperature of 230 to 260 ° C. If the reaction temperature is lower than 230 ° C, the nucleation and crystal growth are not performed well, and the quantum efficiency may be lowered due to deterioration of the characteristics of the quantum dots. When the reaction temperature is higher than 260 ° C, the photoluminescence peak shifts toward the longer wavelength side and the quantum efficiency may drop sharply as shown in FIG.

일 실시 예에 따르면, 상기 혼합 용액 내에서 상기 제1 금속의 농도와 상기 제2 금속의 농도의 비율이 0.2 이하일 수 있다. 상기 제2 금속의 농도의 비율이 높으면, 전체 혼합 용액 내에서 상기 제2 금속의 농도가 높아서, 결정 성장 초기에 상기 제1 금속과 상기 칼코젠 원소의 반응이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 이런 경우, 형성된 양자점이 코어쉘 구조를 갖지 못하여 양자 효율 등 특성이 저하될 수 있다.According to an embodiment, the ratio of the concentration of the first metal to the concentration of the second metal in the mixed solution may be 0.2 or less. If the ratio of the concentration of the second metal is high, the concentration of the second metal in the whole mixed solution is high, so that the reaction between the first metal and the chalcogen element may not be smooth at the initial stage of crystal growth. In this case, the formed quantum dots do not have a core shell structure, and the characteristics such as quantum efficiency and the like may be degraded.

상술한 것과 달리, 상기 혼합 용액을 제조하는 것은 상기 제1 수용액 및 상기 제2 수용액을 혼합하여 제1 혼합 용액을 제조하는 단계 및 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액을 혼합하여 제2 혼합 용액 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계는 상기 제1 수용액 및 상기 제2 수용액의 상기 제1 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계 및 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액의 상기 제2 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계를 순차적으로 수행하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 혼합 용액 및 상기 제2 혼합 용액을 순차적으로 공급함으로써, 더욱 특성이 개선된 코어쉘 구조의 양자점을 형성할 수 있다.The mixing solution is prepared by mixing the first aqueous solution and the second aqueous solution to prepare a first mixed solution and mixing the second aqueous solution and the third aqueous solution to form a second mixed solution step . ≪ / RTI > In this case, the step of supplying the mixed solution to the reactor may include supplying the first mixed solution of the first aqueous solution and the second aqueous solution to the reactor, and supplying the second mixed solution of the second aqueous solution and the third aqueous solution To the reactor, in order. By sequentially supplying the first mixed solution and the second mixed solution, quantum dots having a core shell structure with improved characteristics can be formed.

또한, 이 경우, 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 혼합 용액을 반응기에 공급하면서, 순차적으로 상기 제2 혼합 용액을 반응기에 공급할 수 있다. 다시 말하면, 반응기 내에 공급되는 상기 제2 혼합 용액의 비율이 점차적으로 증가될 수 있다. 이에 따라, 코어쉘 구조의 양자점에 용이하게 형성될 수 있다. In this case, according to an embodiment, the second mixed solution may be supplied to the reactor sequentially while supplying the first mixed solution to the reactor. In other words, the proportion of the second mixed solution supplied into the reactor can be gradually increased. Thus, it can be easily formed in the quantum dots of the core shell structure.

상기 제1 혼합 용액 및 상기 제2 혼합 용액에 아민기를 포함하는 결정 성장 조절제를 첨가할 수 있다. 예를 들어, 상기 결정 성장 조절제는 도데실아민(DDA) 및 옥틸아민 중에서 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.A crystal growth regulator including an amine group may be added to the first mixed solution and the second mixed solution. For example, the crystal growth modifier may be one or a combination of dodecylamine (DDA) and octylamine.

일 실시 예에 따르면, 상기 반응기에 공급되는 상기 제2 혼합 용액 내에 상기 제2 금속의 농도를 점진적으로 증가시킬 수 있다.According to an embodiment, the concentration of the second metal in the second mixed solution supplied to the reactor may be gradually increased.

본 발명에 따른 양자점을 제조하기 위하여 도4와 같은 제조 장치를 이용할 수 있다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 양자점 제조방법에 따라 양자점을 제조하기 위한 장치의 일 예이다. 예를 들어, 상기 제조 장치는 마이크로 리엑터일 수 있다.In order to manufacture the quantum dot according to the present invention, a manufacturing apparatus as shown in FIG. 4 can be used. 4 is an example of an apparatus for fabricating quantum dots according to an embodiment of the present invention. For example, the manufacturing apparatus may be a microreactor.

도4를 참조하면, 양자점 제조 장치는 양자점을 제조하기 위한 장치는 반응기(101), 온도 조절 맨틀(102), 용액 주입 펌프(103), UV 검사부(104) 및 입자 회수부(105)를 포함할 수 있다. 상기 반응기(101) 내의 튜브(106)에서 상기 혼합 용액이 반응되어 양자점이 형성된다. 4, the apparatus for manufacturing quantum dots includes a reactor 101, a temperature control mantle 102, a solution injection pump 103, a UV inspection unit 104, and a particle recovery unit 105 can do. The mixed solution is reacted in the tube 106 in the reactor 101 to form quantum dots.

일 실시 예에 따르면, 상기 온도 조절 맨틀(102) 내의 상기 튜브(106)의 직경이 변화될 수 있다. 예를 들어, 상기 UV 검사부(104)에 인접한 상기 튜브(106)의 제1 부분의 직경이, 상기 용액 주입 펌프(103)에 인접한 상기 튜브(106)의 제2 부분의 직경보다 좁을 수 있다. 또는, 다른 예를 들어, 상기 UV 검사부(104)에 인접한 상기 튜브(106)의 상기 제1 부분의 직경이, 상기 용액 주입 펌프(103)에 인접한 상기 튜브(106)의 상기 제2 부분의 직경보다 넓을 수 있다. 상기 튜브(106)의 직경은, 상기 용액 주입 펌프(103)에서 상기 UV 검사부(104)로 갈수록 점차적으로 좁아지거나, 점차적으로 넓어질 수 있다. 이에 따라, 상기 튜브(106) 내에 주입되는 상기 혼합 용액의 유량이 조절되고, 상기 혼합 용액이 상기 온도 조절 맨틀(102) 내에서 체류하는 시간이 조절되고, 이에 따라, 양자점 특성이 조절되어, 적용 application 에 따라 다양한 특성을 갖는 양자점이 용이하게 제조될 수 있다. According to one embodiment, the diameter of the tube 106 in the thermostatic mantle 102 may be varied. For example, the diameter of the first portion of the tube 106 adjacent the UV inspection portion 104 may be narrower than the diameter of the second portion of the tube 106 adjacent the solution injection pump 103. Alternatively, for example, the diameter of the first portion of the tube 106 adjacent to the UV inspection portion 104 may be greater than the diameter of the second portion of the tube 106 adjacent the solution injection pump 103 It can be wider. The diameter of the tube 106 may gradually become narrower or wider as it goes from the solution injection pump 103 to the UV inspection unit 104. Accordingly, the flow rate of the mixed solution injected into the tube 106 is controlled, and the time during which the mixed solution stays in the temperature regulation mantle 102 is adjusted, thereby controlling the quantum dot characteristic, Quantum dots having various properties according to the application can be easily manufactured.

또는, 일 실시 예에 따르면, 상기 반응기(101)는 서로 분리된 복수의 구획으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 상기 반응기(101)가 서로 독립적으로 분리된 제1 구획 및 제2 구획을 포함하는 경우, 상기 제1 구획 내의 제1 온도 조절 맨틀 및 상기 제2 구획 내의 제2 온도 조절 맨틀은 서로 섞이지 않고 독립적으로 제공되고, 상기 튜브(106)의 일단은 상기 용액 주입 펌프(130)에 연결되고, 상기 튜브(106)의 타단은 상기 UV 검사부(104)에 연결되어, 상기 튜브(106)가 상기 제1 온도 조절 맨틀 및 상기 제2 온도 조절 맨틀 내에 동시에 배치될 수 있다. 즉, 상기 튜브(106)의 상기 일단에 인접한 제1 부분은 상기 제1 온도 조절 맨틀 내에 배치되고, 상기 튜브(106)의 상기 타단에 인접한 제2 부분은 상기 제2 온도 조절 맨틀 내에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 온도 조절 맨틀과 상기 제2 온도 조절 맨틀은 서로 다른 온도를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 튜브(106) 내에 주입되는 상기 혼합 용액이 상기 제1 온도 조절 맨틀 및 상기 제2 온도 조절 맨틀에 의해 서로 다른 온도에서 열 처리될 수 있고, 이로 인해, 제조되는 양자점 특성이 조절되어, 적용 application 에 따라 다양한 특성을 갖는 양자점이 용이하게 제조될 수 있다. Alternatively, according to one embodiment, the reactor 101 may be divided into a plurality of sections separated from each other. For example, when the reactor 101 comprises a first section and a second section that are independently separated from each other, the first temperature control mantle in the first section and the second temperature control mantle in the second section One end of the tube 106 is connected to the solution injection pump 130 and the other end of the tube 106 is connected to the UV inspection unit 104 so that the tube 106 The first temperature control mantle and the second temperature control mantle. That is, a first portion adjacent to the one end of the tube 106 may be disposed within the first temperature control mantle, and a second portion adjacent the other end of the tube 106 may be disposed within the second temperature control mantle. have. In this case, the first temperature control mantle and the second temperature control mantle may have different temperatures. Accordingly, the mixed solution injected into the tube 106 can be thermally treated at different temperatures by the first temperature control mantle and the second temperature control mantle, whereby the quantum dot characteristics to be manufactured are controlled , Quantum dots having various characteristics can be easily manufactured depending on the application.

상기 반응기(101)는 상기 온도 조절 맨틀(102)로 둘러싸여 있을 수 있다. 양자점을 제조할 때, 일정 온도로 유지되어야 하므로, 상기 온도 조절 맨틀(102)은 반응기 내의 반응 온도를 일정 온도로 유지하는 역할을 수행한다.The reactor 101 may be surrounded by the temperature control mantle 102. The temperature control mantle 102 maintains the reaction temperature in the reactor at a constant temperature since it must be maintained at a constant temperature when the quantum dots are manufactured.

양자점 제조 장치는 상기 반응기(101)에 상기 혼합 용액을 공급하는 용액 주입 펌프(103)를 포함할 수 있다. 상기 용액 주입 펌프(103)는 일정한 유량으로 상기 혼합 용액을 반응기 내로 공급할 수 있다. 상기 용액 주입 펌프는 실린지 펌프 또는 정속 펌프일 수 있다. The quantum dot manufacturing apparatus may include a solution injection pump 103 for supplying the mixed solution to the reactor 101. The solution injection pump 103 can supply the mixed solution into the reactor at a constant flow rate. The solution injection pump may be a syringe pump or a constant speed pump.

양자점 제조 장치는 UV 검사부(104)를 포함할 수 있다. 상기 UV 검사부(104)는 상기 반응기(101)에서 형성된 양자점의 특성을 확인하기 위하여 상기 양자점 입자를 회수하기 전에 UV를 조사하여 검사하는 장치이다. 상기 UV 검사부(104)에서 검사된 양자점 입자는 상기 회수부(105)로 회수될 수 있다. 상기 회수부(105)에서 상기 제조된 양자점 입자를 세척할 수 있다.The quantum dot manufacturing apparatus may include a UV inspection unit 104. The UV inspecting unit 104 irradiates UV light before the quantum dot particles are collected to check the characteristics of the quantum dots formed in the reactor 101. The quantum dot particles inspected by the UV inspection unit 104 may be recovered to the recovery unit 105. The recovered quantum dot particles may be washed by the recovery unit 105.

<혼합 용액의 유량에 따른 실험예><Experimental Example According to Flow Rate of Mixed Solution>

실험예1 내지 실험예 6은 카드뮴 수용액 50㎖, 셀레늄 수용액 50㎖, 아연 수용액 10ml, 및 도데실아민 10g을 혼합하여 혼합 용액을 제조하였다. 상기 실험예 1 내지 3은 270℃의 반응 온도에서 진행하였으며, 상기 실험예 4 내지 6은 290℃의 반응 온도에서 진행하였다. 그리고, 상기 실험예 1 및 4는 150㎛/min, 상기 실험예 2 및 5는 300㎛/min, 그리고, 상기 실험예 3 및 6은 600㎛/min의 유량으로 반응기에 혼합 용액을 공급하였으며, 제조된 양자점 입자에 대하여 각각 UV 피크(UV-P), 포토루미네센스 피크(PL-P), 양자 수율(QY-6G, QY-B)를 측정하였다. 양자 수율 중에서 QY-6G는 로다민6G(Rhodamine 6G) 색소를 이용하여 상대 비교하여 측정한 발광도 및 형광 세기를 나타낸다. QY-B는 로다민 B Rhodamine B) 색소를 이용하여 상대 비교하여 측정한 발광도 및 형광 세기를 나타낸다.In Experimental Examples 1 to 6, mixed solutions were prepared by mixing 50 ml of cadmium aqueous solution, 50 ml of selenium aqueous solution, 10 ml of zinc aqueous solution and 10 g of dodecylamine. Experimental Examples 1 to 3 proceeded at a reaction temperature of 270 ° C, and Experimental Examples 4 to 6 proceeded at a reaction temperature of 290 ° C. The mixed solution was supplied to the reactor at a flow rate of 150 占 퐉 / min in Experimental Examples 1 and 4, 300 占 퐉 / min in Experiment Examples 2 and 5, and 600 占 퐉 / min in Experimental Examples 3 and 6, The UV peak (UV-P), the photoluminescence peak (PL-P) and the quantum yield (QY-6G, QY-B) were measured for the quantum dot particles. QY-6G in the quantum yield shows the luminescence and fluorescence intensities measured by relative comparison using Rhodamine 6G dye. QY-B shows luminescence intensity and fluorescence intensity measured by relative comparison using rhodamine B Rhodamine B) dye.

도 5 및 표1에 나타낸 것과 같이 혼합 용액의 유량이 증가할수록 UV 피크(UV-P) 및 포토루미네센스 피크(PL-P)의 파장이 짧아지고, 양자 수율은 증가한다. 그러나, 상술한 바와 같이 유량이 600㎛/min를 초과하는 경우에는 유량이 핵생성이 제대로 이루어지지 않아서 UV 피크가 나타나지 않고, 양자점의 특성이 저하될 수 있다. <표 1>은 유량에 따른 양자점의 특성을 나타낸다. As shown in FIG. 5 and Table 1, as the flow rate of the mixed solution is increased, the wavelengths of the UV peak (UV-P) and the photoluminescence peak (PL-P) are shortened and the quantum yield is increased. However, as described above, when the flow rate exceeds 600 탆 / min, the nucleation of the flow rate is not properly performed and the UV peak does not appear and the characteristics of the quantum dot may be deteriorated. Table 1 shows the characteristics of the quantum dots according to the flow rate.

실험예1Experimental Example 1 실험예2Experimental Example 2 실험예3Experimental Example 3 실험예4Experimental Example 4 실험예5Experimental Example 5 실험예6Experimental Example 6 UV-P(nm)UV-P (nm) 595.4595.4 577.1577.1 554.6554.6 597.2597.2 585.6585.6 569.9569.9 PL-P(nm)PL-P (nm) 604604 588588 567567 606606 594594 577577 QY-6G(%)QY-6G (%) 17.317.3 23.523.5 33.233.2 22.522.5 24.724.7 26.526.5 QY-B(%)QY-B (%) 18.518.5 25.225.2 35.635.6 24.124.1 30.630.6 32.832.8

<반응 온도에 따른 실험예><Experimental Example According to Reaction Temperature>

실험예7 내지 실험예 11은 카드뮴 수용액 50㎖, 셀레늄 수용액 50㎖, 아연 수용액 10ml, 및 도데실아민 10g을 혼합하여 혼합 용액을 제조하였다. 실험예 7은 250℃, 실험예 8은 270℃ 및 실험예9는 290℃의 반응 온도에서 진행하였으며, 실험예 7 내지 실험예 9는 반응기에 150㎛/min의 유량으로 혼합 용액을 공급한 후, 제조된 양자점 입자에 대하여 각각 UV 피크(UV-P), 포토루미네센스 피크(PL-P), 양자 수율(QY-6G, QY-B)를 측정하였다.In Experimental Examples 7 to 11, mixed solutions were prepared by mixing 50 ml of cadmium aqueous solution, 50 ml of selenium aqueous solution, 10 ml of zinc aqueous solution and 10 g of dodecylamine. Experimental Example 7 was conducted at a reaction temperature of 250 ° C, Experimental Example 8 was 270 ° C and Experimental Example 9 was conducted at a reaction temperature of 290 ° C. In Experimental Examples 7 to 9, the mixed solution was supplied to the reactor at a flow rate of 150 μm / min (UV-P), photoluminescence peak (PL-P) and quantum yield (QY-6G, QY-B) were measured for the quantum dot particles.

또한, 실험예 10은 210℃, 실험예 11은 230℃의 반응 온도에서 유량을 150㎛/min로 진행한 후, 제조된 양자점에 대한 반응액을 확인하였다.Also, the reaction solution was observed at 210 캜 for Experimental Example 10 and at a reaction rate of 150 탆 / min at a reaction temperature of 230 캜 for Experimental Example 11, and the reaction solution for the produced quantum dots was confirmed.

도6 및 표2에 나타낸 것과 같이 반응 온도가 높을스록 UV 피크(UV-P) 및 포토루미네센스 피크(PL-P)의 파장이 짧아지고, 양자 수율은 증가한다. 그러나, 상술한 내용 및 도 7에 나타난 바와 같이 반응 온도가 230℃보다 낮은 경우, 반응 온도가 너무 낮아서 생성된 양자점의 코어쉘 구조가 잘 형성되지 못하여 특성이 저하될 수 있다. <표 2>는 반응 온도에 따른 양자점의 특성을 나타낸다. As shown in Fig. 6 and Table 2, the wavelengths of the upper UV peak (UV-P) and the photoluminescence peak (PL-P) at which the reaction temperature is higher are shortened and the quantum yield is increased. However, when the reaction temperature is lower than 230 ° C as shown in the above description and in FIG. 7, the reaction temperature is too low to form the core shell structure of the produced quantum dots and the characteristics may be deteriorated. Table 2 shows the characteristics of the quantum dots according to the reaction temperature.

실험예7Experimental Example 7 실험예8Experimental Example 8 실험예9Experimental Example 9 UV-P(nm)UV-P (nm) 595.4595.4 577.1577.1 554.6554.6 PL-P(nm)PL-P (nm) 604604 588588 567567 QY-6G(%)QY-6G (%) 17.317.3 23.523.5 33.233.2 QY-B(%)QY-B (%) 18.518.5 25.225.2 35.635.6

<아연의 조성비에 따른 <According to composition ratio of zinc 실험예Experimental Example >>

실험예12, 실험예 13, 실험예16, 및 실험예 17은 카드뮴 수용액 50㎖, 셀레늄 수용액 50㎖, 아연 수용액 5ml, 및 도데실아민 3.83g을 혼합하여 혼합 용액을 제조하였다. 또한, 실험예14, 실험예 15, 실험예18, 및 실험예 19은 카드뮴 수용액 50㎖, 셀레늄 수용액 50㎖, 아연 수용액 1ml, 및 도데실아민 3.83g을 혼합하여 혼합 용액을 제조하였다. In Experimental Examples 12, 13, 16 and 17, mixed solutions were prepared by mixing 50 ml of aqueous cadmium solution, 50 ml of selenium aqueous solution, 5 ml of aqueous zinc solution and 3.83 g of dodecylamine. In Experimental Example 14, Experimental Example 15, Experimental Example 18 and Experimental Example 19, a mixed solution was prepared by mixing 50 ml of aqueous cadmium solution, 50 ml of selenium aqueous solution, 1 ml of zinc aqueous solution and 3.83 g of dodecylamine.

그리고 실험예 12 내지 실험예 19 모두 반응 온도는 270℃에서 진행하였으며, 실험예 12, 14, 16 및 18은 150㎛/min의 유량으로 혼합 용액을 공급하였고, 실험예 13, 15, 17, 및 19는 300㎛/min의 유량으로 혼합 용액을 공급하였다. 다만, 실험예 12 내지 실험예 15는 시린지 펌프로 혼합 용액을 공급하였고, 실험예 16 내지 실험예 19는 정속 펌프로 혼합 용액을 공급하여 양자점을 제조하였다. In Experimental Examples 12 to 19, the reaction temperature was 270 ° C., and in Experimental Examples 12, 14, 16 and 18, the mixed solution was supplied at a flow rate of 150 μm / min. 19 was supplied with the mixed solution at a flow rate of 300 mu m / min. In Experimental Examples 12 to 15, a mixed solution was supplied by a syringe pump. In Experimental Examples 16 to 19, quantum dots were prepared by supplying a mixed solution with a constant speed pump.

각각의 제조된 양자점 입자에 대하여 각각 UV 피크(UV-P), 포토루미네센스 피크(PL-P), 양자 수율(QY-6G, QY-B)를 측정하였다.The UV peak (UV-P), the photoluminescence peak (PL-P) and the quantum yield (QY-6G, QY-B) were measured for each of the produced quantum dot particles.

도 8, 도9 및 표3을 참조하면, 아연의 조성비가 낮을 때, 양자 수율이 증가함을 알 수 있다. 즉, 아연의 조성비가 높으면 양자점의 결정 성장 초기에 아연이 셀레늄과 반응하여 코어 영역 내에 ZnSe가 형성될 수 있어서 양자점의 특성이 저하될 수 있다. 또한 동일한 농도 내에서도 유량이 작을수록 양자 수율이 높은 것을 확인할 수 있었다.8, 9 and Table 3, it can be seen that the quantum yield increases when the composition ratio of zinc is low. That is, when the composition ratio of zinc is high, zinc may react with selenium at the beginning of crystal growth of the quantum dots and ZnSe may be formed in the core region, so that the characteristics of the quantum dots may be deteriorated. Also, it was confirmed that the smaller the flow rate, the higher the quantum yield even in the same concentration.

뿐만 아니라, 실린지 펌프보다 정속 펌프를 이용하여 혼합 용액을 반응기에 공급할 때, 양자 수율이 높고, UV피크 및 포토루미네센스 피크(PL-P)의 피크가 짧은 쪽으로 이동하는 것을 확인하였다. <표 3>은 아연의 조성비에 따른 양자점의 특성을 나타낸다.In addition, when the mixed solution was supplied to the reactor using a constant speed pump rather than the syringe pump, it was confirmed that the quantum yield was high and the peak of the UV peak and the photoluminescence peak (PL-P) shifted to the short side. Table 3 shows the characteristics of the quantum dots according to the composition ratio of zinc.

실험예12Experimental Example 12 실험예13Experimental Example 13 실험예14Experimental Example 14 실험예15Experimental Example 15 실험예16Experimental Example 16 실험예17Experimental Example 17 실험예18Experimental Example 18 실험예19Experimental Example 19 UV-P(nm)UV-P (nm) 552.0552.0 536.5536.5 541.0541.0 523.5523.5 536.7536.7 505.3505.3 520.7520.7 497.6497.6 PL-P(nm)PL-P (nm) 566566 549549 555555 538538 549549 519519 536536 512512 QY-6G(%)QY-6G (%) 17.117.1 19.719.7 22.422.4 20.920.9 35.335.3 33.633.6 33.533.5 34.334.3 QY-B(%)QY-B (%) 14.614.6 16.816.8 19.119.1 17.817.8 3030 28.628.6 28.528.5 29.229.2

<결정 성장 조절제에 따른 <According to Crystal Growth Regulator 실험예Experimental Example >>

실험예20 및 실험예21은 카드뮴 수용액 50㎖, 셀레늄 수용액 50㎖, 아연 수용액 5ml, 및 옥틸아민 4g을 혼합하여 혼합 용액을 제조하였고, 실험예 22 및 실험예 23은 카드뮴 수용액 50㎖, 셀레늄 수용액 50㎖, 아연 수용액 1ml, 및 옥틸아민 4g을 혼합하여 혼합 용액을 제조하였다. In Experimental Examples 20 and 21, a mixed solution was prepared by mixing 50 ml of aqueous cadmium solution, 50 ml of selenium aqueous solution, 5 ml of zinc aqueous solution and 4 g of octylamine. Experimental Example 22 and Experimental Example 23 contained 50 ml of aqueous cadmium solution, , 1 ml of zinc solution and 4 g of octylamine were mixed to prepare a mixed solution.

또한, 실험예 20 내지 실험예 23 모두 반응 온도는 270℃에서 진행하였으며, 실험예 20 및 실험예 22는 150㎛/min의 유량으로 혼합 용액을 공급하였고, 실험예 21 및 실험예23은 300㎛/min의 유량으로 혼합 용액을 공급한 후, 제조된 양자점 입자에 대하여 각각 UV 피크(UV-P), 포토루미네센스 피크(PL-P), 양자 수율(QY-6G, QY-B)를 측정하였다.In Experimental Examples 20 to 23, the reaction temperature was 270 DEG C, and in Experimental Examples 20 and 22, the mixed solution was supplied at a flow rate of 150 mu m / min. In Experimental Examples 21 and 23, (UV-P), photoluminescence peak (PL-P), and quantum yield (QY-6G, QY-B) were measured for each quantum dot particle after the mixed solution was supplied at a flow rate Respectively.

도9, 도10 및 표4를 참조하면, 결저 성장 조절제로 도데실아민을 첨가했을 때 보다 옥틸 아민을 첨가했을 때, UV피크 및 포토루미네센스 피크(PL-P)의 피크가 더 길게 나타냄을 확인하였다. 그러나 양자 수율 측면에서는 도데실아민과 옥틸아민 모두 유사한 효율을 나타냄을 확인하였다. <표 4>는 결정 성장 조절제에 따른 양자점의 특성9, 10 and Table 4, the peak of the UV peak and the photoluminescence peak (PL-P) was longer when octylamine was added than when dodecylamine was added as the growth regulator Respectively. However, both dodecylamine and octylamine exhibited similar efficiencies in terms of quantum yield. <Table 4> shows the characteristics of quantum dots according to crystal growth regulators

실험예16Experimental Example 16 실험예17Experimental Example 17 실험예18Experimental Example 18 실험예19Experimental Example 19 실험예20Experimental Example 20 실험예21Experimental Example 21 실험예22Experimental Example 22 실험예22Experimental Example 22 UV-P(nm)UV-P (nm) 536.7536.7 505.3505.3 520.7520.7 497.6497.6 574.4574.4 552.8552.8 559.1559.1 529.8529.8 PL-P(nm)PL-P (nm) 549549 519519 536536 512512 581581 560560 539539 567567 QY-6G(%)QY-6G (%) 35.335.3 33.633.6 33.533.5 34.334.3 22.422.4 38.538.5 33.633.6 31.631.6 QY-B(%)QY-B (%) 3030 28.628.6 28.528.5 29.229.2 19.119.1 24.224.2 28.628.6 26.926.9

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

101: 반응기
102: 온도 조절 맨틀
103: 용액 주입 펌프
104: UV 검사부
105: 입자 회수부
106: 튜브
101: Reactor
102: Temperature control mantle
103: solution injection pump
104: UV inspection section
105: Particle recovery unit
106: tube

Claims (6)

제1 금속을 포함하는 제1 수용액을 제조하는 단계;
칼코젠 원소를 포함하는 제2 수용액을 제조하는 단계;
제2 금속을 포함하는 포함하는 제3 수용액을 제조하는 단계;
상기 제1 수용액, 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액을 혼합하는 단계; 및
상기 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계를 포함하되,
상기 제1 금속 및 상기 제2 금속은 서로 다른 12족 원소이고,
상기 혼합 용액은 아민기를 포함하는 결정 성장 조절제를 포함하고,
상기 혼합 용액을 상기 반응기에 공급하는 단계는, 상기 제2 금속의 농도를 점진적으로 증가시키는 것을 포함하고,
상기 반응기는, 온도 조절 맨틀 내에 배치되고,
상기 혼합 용액이 흐르는 튜브는 상기 반응기 내에 배치되고,
상기 튜브의 직경은 점차적으로 좁아지거나, 점차적으로 넓어져, 상기 혼합 용액의 유량 및 상기 혼합 용액이 상기 온도 조절 맨틀 내에 체류하는 시간이 조절되는 것을 포함하는 양자점 제조 방법.
Preparing a first aqueous solution comprising a first metal;
Preparing a second aqueous solution comprising a chalcogen element;
Preparing a third aqueous solution comprising a second metal;
Mixing the first aqueous solution, the second aqueous solution and the third aqueous solution; And
And supplying the mixed solution to the reactor,
Wherein the first metal and the second metal are different Group 12 elements,
Wherein the mixed solution comprises a crystal growth regulator comprising an amine group,
Wherein the step of supplying the mixed solution to the reactor comprises gradually increasing the concentration of the second metal,
The reactor is placed in a thermostatic mantle,
A tube through which the mixed solution flows is disposed in the reactor,
Wherein the diameter of the tube gradually narrows or gradually increases to control the flow rate of the mixed solution and the time during which the mixed solution stays in the temperature control mantle.
제1 항에 있어서,
상기 온도 조절 맨틀은, 서로 다른 온도를 갖는 제1 온도 조절 맨틀 및 제2 온도 조절 맨틀을 포함하고,
상기 튜브는 상기 제1 온도 조절 맨틀 및 상기 제2 온도 조절 맨틀 내에 배치되어,
상기 튜브 내 흐르는 상기 혼합 용액은, 상기 제1 온도 조절 맨틀에 의해 열처리된 후, 상기 제2 온도 조절 맨틀에 의해 상기 제1 온도 조절 맨틀에 의한 열처리 온도와 다른 온도에서 열처리되는 것을 포함하는 양자점 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature regulating mantle comprises a first temperature regulating mantle and a second temperature regulating mantle having different temperatures,
The tube is disposed within the first thermostatting mantle and the second thermostatting mantle,
Wherein the mixed solution flowing in the tube is heat-treated by the first temperature control mantle and then heat-treated by the second temperature control mantle at a temperature different from the heat treatment temperature by the first temperature control mantle. Way.
제1 항에 있어서,
상기 혼합 용액을 반응기 공급하는 단계는 230~260℃의 반응 온도에서 수행되는 양자점 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of supplying the mixed solution to the reactor is performed at a reaction temperature of 230 to 260 ° C.
제1 항에 있어서,
상기 혼합 용액은 150~600㎕/min의 유량으로 공급되는 양자점 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the mixed solution is supplied at a flow rate of 150 to 600 L / min.
제1 항에 있어서,
상기 혼합 용액 내에서 제1 금속의 농도에 대한 제2 금속의 농도 비율이 0.2 이하인 양자점 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration ratio of the second metal to the concentration of the first metal in the mixed solution is 0.2 or less.
제1 항에 있어서,
상기 제1 수용액, 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액을 혼합하는 단계는,
상기 제1 수용액 및 상기 제2 수용액을 혼합하는 단계; 및
상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액을 혼합하는 단계를 포함하고,
상기 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계는,
상기 제1 수용액 및 상기 제2 수용액의 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계 및 상기 제2 수용액 및 상기 제3 수용액의 혼합 용액을 반응기에 공급하는 단계를 순차적으로 수행하는 것을 포함하는 양자점 제조 방법.
The method according to claim 1,
Mixing the first aqueous solution, the second aqueous solution and the third aqueous solution comprises:
Mixing the first aqueous solution and the second aqueous solution; And
Mixing the second aqueous solution and the third aqueous solution,
Wherein the step of supplying the mixed solution to the reactor comprises:
Supplying a mixed solution of the first aqueous solution and the second aqueous solution to a reactor, and supplying a mixed solution of the second aqueous solution and the third aqueous solution to the reactor.
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