KR101799479B1 - 양자점 제조 장치 및 이에 의하여 제조되는 비구형 양자점 - Google Patents

양자점 제조 장치 및 이에 의하여 제조되는 비구형 양자점 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양자점 제조 장치 및 이에 의하여 제조되는 비구형 양자점에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 양자점 제조 장치의 일 양태는, 제1전구체 용액이 저장되는 제1전구체 용액 저장부(110); 제2전구체 용액이 저장되는 제2전구체 용액 저장부(120); 제1용매가 저장되는 제1용매 저장부(130); 제2용매가 저장되는 제2용매 저장부(140); 상기 제1 및 제2전구체 용액 저장부(110)(120)에 저장된 제1 및 제2전구체 용액과 상기 제1 및 제2용매 저장부(130)(140)에 저장된 제1 및 제2용매를 기설정된 유속으로 공급하는 공급부(151)(152)(153)(154); 상기 공급부(151)(152)(153)(154)에 의하여 공급되는 제1 및 제2전구체 용액과 제1 및 제2용매가 혼합되는 혼합부(161)(162); 상기 혼합부(161)(162)에서 혼합된 혼합 용액이 분기되어 유동되는 다수개의 미세관(170); 및 상기 미세관(170)를 유동하는 혼합된 혼합 용액을 가열하는 가열부(180); 를 포함한다.

Description

양자점 제조 장치 및 이에 의하여 제조되는 비구형 양자점{APPARATUS FOR MANUFACTURING QUANTUM DOTS AND NON-SPHERICAL QUANTUM DOTS BY THE SAME}
본 발명은 양자점 제조 장치 및 이에 의하여 제조되는 비구형 양자점에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 비구형 양자점이 한정된 범위의 전구체 용액 및 용매의 유속 조건과 가열부의 가열 온도 조건에서 제조되는 것이다.
양자점(Quantum dots)은 자체적으로 빛을 내는 수 나노 크기의 반도체 물질로서, 초미세 반도체, 질병진단 시약 및 디스플레이 등 다양한 제품에 적용되고 있다. 일반적으로 이러한 양자점은 고온의 용매에 차가운 전구체를 빠르게 주입시켜 핵을 생성하고, 온도를 가하여 핵을 성장시키는 방법으로 제조된다. 그러나 반응의 제어가 되지 않아 원하는 입자의 크기를 조절할 수 없고 반응량에 따라 조건이 달라져 균일성 확보를 위한 후공정의 손실 등으로 인하여 극히 소량으로 생산된다.
실질적으로 양자점의 입자 크기는 광학적/전기적인 특성에 직접적으로 영향을 미치므로, 입경의 균일성은 곧 양자점의 품질을 의미한다. 따라서 그 균일성이 일정 이하인 양자점의 경우에는 양자점의 특성을 잃게 되어 상업적으로 의미가 없게 된다.
대한민국 등록특허공보 제10-1078050호(이하에서는 '선행특허'라 칭함)는 양자점 제조 장치 및 양자점 제조 방법에 관한 것이다. 선행특허에서는, 복수의 전구체 용액이 다수의 미세한 용액으로 나뉘어져 믹서에서 혼합되고, 이 믹서에 가열 장치를 추가하여 온도가 조절되고, 믹서와 가열로 사이에 버퍼를 구비하여 추가적인 핵 생성이 차단됨으로써, 양자점의 대량 생산이 가능해진다.
한편, 양자점 중 비구형 양자점의 경우에는, 동일 체적의 구형 양자점에 비하여 비표면적이 상대적으로 증가된다. 따라서 비구형 양자점은 구형 양자점에 비하여 상대적으로 많은 양의 바이오 마커(Bio-marker)와 결합될 수 있다. 여기서 '바이오 마커(Bio-marker)'란, 생명체의 정상 또는 병리적인 상태 및 약물에 대한 반응 정도 등을 객관적으로 측정하는 지표이다. 따라서 비구형 양자점은 보다 많은 양의 바이오 마커(Bio-marker)와 결합되어 세포 추적 및 이미징에 용이한 장점이 있다. 그러나 선행특허에는 비구형 양자점의 제조를 위한 제어나 제조 조건 등이 개시되어 있지 않다.
대한민국 등록특허공보 제10-1078050호(명칭: 양자점 제조 장치 및 양자점 제조 방법)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 비구형 양자점의 제조가 가능하도록 구성되는 양자점 제조 장치 및 이에 의하여 제조되는 비구형 양자점을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 크기 조절이 용이하도록 구성되는 양자점 제조 장치 및 이에 의하여 제조되는 비구형 양자점을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 양자점 제조 장치의 일 양태는, 제1전구체 용액이 저장되는 제1전구체 용액 저장부(110); 제2전구체 용액이 저장되는 제2전구체 용액 저장부(120); 제1용매가 저장되는 제1용매 저장부(130); 제2용매가 저장되는 제2용매 저장부(140); 상기 제1 및 제2전구체 용액 저장부(110)(120)에 저장된 제1 및 제2전구체 용액과 상기 제1 및 제2용매 저장부(130)(140)에 저장된 제1 및 제2용매를 기설정된 유속으로 공급하는 공급부(151)(152)(153)(154); 상기 공급부(151)(152)(153)(154)에 의하여 공급되는 제1 및 제2전구체 용액과 제1 및 제2용매가 혼합되는 혼합부(161)(162); 상기 혼합부(161)(162)에서 혼합된 혼합 용액이 분기되어 유동되는 다수개의 미세관(170); 및 상기 미세관(170)를 유동하는 혼합된 혼합 용액을 가열하는 가열부(180); 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 혼합부(161)(162)는, 상기 공급부(151)(152)(153)에 의하여 공급되는 제1 및 제2전구체 용액과 제1용매가 혼합되는 제1혼합부(161); 및 상기 제1혼합부(161)에서 혼합되어 전달되는 제1 및 제2전구체 용액과 제1용매 및 상기 공급부(154)에 의하여 공급되는 제2용매가 혼합되는 제2혼합부(162); 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 공급부(151)(152)(153)(154)는, 상기 제1전구체 용액 저장부(110)에 저장된 제1전구체 용액을 상기 제1혼합부(161)에 공급하는 제1공급부(151); 상기 제2전구체 용액 저장부(120)에 저장된 제2전구체 용액을 상기 제1혼합부(161)에 공급하는 제2공급부(152); 상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매를 상기 제1혼합부(161)에 공급하는 제3공급부(153); 및 상기 제2용매 저장부(140)에 저장된 제2용매를 상기 제2혼합부(162)에 공급하는 제4공급부(154); 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 제1공급부(151)는, 상기 제1전구체 용액 저장부(110)에 저장된 제1전구체 용액을 0.03ml/min 내지 0.5ml/min의 유속으로 상기 제1혼합부(161)에 공급하고, 상기 제2공급부(152)는 상기 제2전구체 용액 저장부(120)에 저장된 제2전구체 용액을 0.03ml/min 내지 0.15ml/min의 유속으로 상기 제1혼합부(161)에 공급하며, 상기 제3공급부(153)는 상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매를 0.12ml/min이하의 유속으로 상기 제1혼합부(161)에 공급하고, 상기 제4공급부(154)는 상기 제2용매 저장부(140)에 저장된 제2용매를 0.03ml/min이하의 유속으로 상기 제2혼합부(162)에 공급한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 제4공급부(154)에 의하여 공급되는 제2용매의 유속에 따라서 양자점의 크기가 조절된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 제4공급부(154)에 의하여 공급되는 제2용매의 유속에 반비례하여 양자점의 크기가 감소된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 제1전구체 용액 저장부(110)에 저장된 제1전구체 용액은 카드뮴(Cd) 또는 셀레늄(Se) 전구체 용액이고, 상기 제2전구체 용액 저장부(120)에 저장된 제2전구체 용액은 카드뮴(Cd) 또는 셀레늄(Se) 전구체 용액이며,상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매는 1-옥타데센(1-Octadecene)이고, 상기 제2용매 저장부(140)에 저장된 제2용매는 아민계(amine) 수용액이다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 가열부(180)는 상기 미세관(170) 유동하는 혼합된 혼합 용액을 240℃ 이상 및 300℃ 이하의 온도에서 가열한다.
본 발명의 실시예에 의한 비구형 양자점은, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 양자점 제조 장치에 의하여 제조되는 1.05 내지 1.4의 장단축 비를 갖는다.
본 발명의 실시예에 의한 양자점 제조 장치 및 이에 의하여 제조되는 비구형 양자점에서는, 제1 및 제2전구체 용액과 제1 및 제2용매를 혼합하는 과정에서 공급되는 제1전구체 용액의 유속을 조절하여 비구형 양자점이 제조된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 구형 양자점에 비하여 비표면적이 증가되는 비구형 양자점, 특히 1.05 내지 1.4의 장단축 비를 갖는 비구형 양자점을 보다 간단하게 제조할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 실시예에서는, 제2혼합부에 공급되는 제2용매의 양을 조절하여 실질적으로 양자점의 크기가 조절된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 용이하게 양자점의 크기를 조절할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 양자점 제조 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제1전구체 용액의 유속에 따라서제조되는 양자점을 보인 투과전자현미경(TEM).
도 3는본 발명의 실시예에서 제1전구체 용액의 유속에 따라서 제조되는 양자점의 발광(PL: Photoluminescence) 스펙트럼.
도 4는 본 발명의 실시예에서 가열 온도 조건에 따른 양자점의 발광(PL: Photoluminescence) 스펙트럼.
도 5는 본 발명의 실시예에서 제2용매의 유속에 따른 양자점의 입자 크기를 나타낸 그래프.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 양자점 제조 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에서 제1전구체 용액의 유속에 따라서 제조되는 양자점을 보인 투과전자현미경(TEM)이고, 도 3은 본 발명의 실시예에서 제1전구체 용액의 유속에 따라서 제조되는 양자점의 발광(PL: Photoluminescence) 스펙트럼이고, 도 4는 본 발명의 실시예에서 가열 온도 조건에 따른 양자점의 발광(PL: Photoluminescence) 스펙트럼이고, 도 5는 본 발명의 실시예에서 제2용매의 유속에 따른 양자점의 입자 크기를 나타낸 그래프이다.
먼저 도 1을 참조하면, 비구형 양자점 제조장치는 제1전구체 용액 저장부(110), 제2전구체 용액 저장부(120), 제1용매 저장부(130), 제2용매 저장부(140), 공급부(151)(152)(153)(154), 혼합부(161)(162), 미세관(170) 및 가열부(180)를 포함한다.
보다 상세하게, 상기 제1전구체 용액 저장부(110)에는 제1전구체 용액이 저장되고, 상기 제2전구체 용액 저장부(120)에는 제2전구체 용액이 저장된다. 그리고 상기 제1용매 저장부(130)에는 제1용매가 저장되고, 상기 제2용매 저장부(140)에는 제2용매가 저장된다.
본 실시예에서, 상기 제1전구체 용액 저장부(110)에 저장된 제1전구체 용액은 카드뮴(Cd) 또는 셀레늄(Se)전구체 용액이고, 상기 제2전구체 용액 저장부(120)에 저장된 제2전구체 용액은 카드뮴(Cd) 또는 셀레늄(Se) 전구체 용액이다. 그리고 상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매는 1-옥타데센(1-Octadecene)이고, 상기 제2용매 저장부(140)에 저장된 제2용매는 아민계(amine) 수용액일 수 있다.
한편 상기 공급부(151)(152)(153)(154)는 제1공급부(151), 제2공급부(152), 제3공급부(153) 및 제4공급부(154)를 포함한다. 상기 제1공급부(151)는 상기 제1전구체 용액 저장부(110)에 저장된 제1전구체 용액을 제1혼합부(161)에 공급하고, 상기 제2공급부(152)는 상기 제2전구체 용액 저장부(120)에 저장된 제2전구체 용액을 상기 제1혼합부(161)에 공급한다. 또한 상기 제3공급부(153)는 상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매를 상기 제1혼합부(161)에 공급하고, 상기 제4공급부(154)는, 상기 제2용매 저장부(140)에 저장된 제2용매를 상기 제2혼합부(162)에 공급한다. 여기서 상기 제4공급부(154)에 의하여 공급되는 제2용매의 유속은 양자점의 크기를 조절한다. 보다 상세하게, 제2용매의 유속이 증가될수록 양자점의 크기는 이에 반비례하여 감소된다.
본 실시예에서, 상기 제1공급부(151)는 상기 제1전구체 용액 저장부(110)에 저장된 제1전구체 용액을 0.03ml/min 내지 0.5ml/min의 유속으로 상기 제1혼합부(110)에 공급할 수 있다. 여기서 바람직하게 상기 제1공급부(151)는 상기 제1전구체 용액을 0.5ml/min의 유속으로 상기 제1혼합부(161)에 공급할 수 있다. 도 2의 (a)를 참조하면, 제1전구체 용액의 유속이 0.5ml/min이고, 상기 가열부의 온도가 270℃일 때 투과전자현미경(TEM)으로 분석한 결과, 제조되는 양자점은 비구형 형상을 나타내었다. 여기서 '비구형 양자점'이란, 1.05 내지 1.4의 장단축비를 갖는 양자점으로 정의한다. 반면에 도 2의 (b)를 참조하면, 도 2의 (a)와 같은 조건에서 제1전구체 용액의 유속만을 0.15ml/min으로 가변하여 투과전자현미경(TEM)으로 분석한 결과, 제조되는 양자점은 구형 형상을 나타내었다.
한편 도 2에서 제조된 비구형 양자점 및 구형 양자점을 각각 발광(PL) 스펙트럼으로 그래프한 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 제1전구체 용액의 유속이 0.15ml/min일 때에 비하여 0.5ml/min일 때 상대적으로 강도(intensity)가 높고, 반치폭(FWHM)이 좁은 것을 알 수 있었다. 따라서 비구형 양자점이 구형 양자점에 비하여 높은 발광효율을 나타내는 것을 알 수 있다.상기 가열부(180)에 의하여 가열되는 온도 조건에 관한 상세한 설명은 후술한다.
그리고 상기 제2공급부(152)는, 상기 제2전구체 용액 저장부(120)에 저장된 제2전구체 용액을 0.03ml/min 내지 0.15ml/min의 유속으로 상기 제1혼합부(161)에 공급할 수 있다. 또한 상기 제3공급부(153)는 상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매를 0.12ml/min이하의 유속으로 상기 제1혼합부(161)에 공급할 수 있다.
한편, 일반적으로 양자점은 그 크기에 따라서 생성되는 파장이 가변되므로, 양자점의 크기를 제어함으로써, 양자점에서 생성되는 빛의 색상을 다양하게 조절할 수 있다. 이를 위하여 본 실시예에서는, 상기 제4공급부(154)에서 공급되는 제2용매의 유속에 따라서 양자점의 크기 및 양자점의 파장을 조절한다. 보다 상세하게는, 상기 제4공급부(154)에서 공급되는 제2용매의 유속에 반비례하여 양자점의 크기가 감소된다. 다만, 본 실시예에서는, 상기 공급부(154)에서 공급되는 제2용매의 유속을 0.3ml/min 이하로 제어한다. 이는 상기 제4공급부(154)에 의하여 공급되는 제2용매의 유속이 0.3ml/min을 초과하는 경우에는, 양자점의 산화가 이루어지고, 이로 인하여 대기 안정성이 불안정해지는 문제점이 발생되기 때문이다.
한편 상기 혼합부(161)(162)는 제1 및 제2혼합부(161)(162)를 포함한다. 상기 제1혼합부(161)에서는 상기 제1 및 제2전구체 용액 저장부(110)(120)에 저장된 제1 및 제2전구체 용액과 상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매가 혼합된다. 또한 상기 제2혼합부(162)에서는 상기 제1혼합부(161)에서 혼합된 제1전구체 용액, 제2전구체 용액 및 제1용매와 상기 제2용매 저장부(130)(140)에 저장된 제2용매가 혼합된다.
상기 미세관(170)은 상기 제2혼합부(162)에서 혼합된 혼합 용액이 분기되어 유동되는 곳이다. 상기 미세관(170)는 상기 제2혼합부(162)에서 분기되는 다수개로 구성된다.
그리고 상기 가열부(180)는 상기 미세관(170)를 유동하는 혼합 용액을가열하는 역할을 한다. 실질적으로 상기 가열부(180)는 상기 미세관(170)를 각각 가열하여 실질적으로 상기 미세관(170)의 내부를 유동하는 혼합 용액이 가열된다. 이때 제2혼합부(162)에서 혼합된 혼합 용액은 상기 가열부(180)을 통과하면서 핵이 생성되고, 생성된 핵이 성장하면서 양자점이 생산된다. 그리고 가열부(180)에서 생성된 양자점은 배출부(190)에서 자연 냉각된 후 배출된다.
본 실시예에서는, 상기 가열부(180)의 가열 온도는 240℃ 이상 및 300℃ 이하일 수 있다. 그리고 상기 가열부(180)의 바람직한 온도 조건을 판단하기 위해서 도 4를 참조하면, 제1전구체 용액의 유속이 0.5ml/min이고, 제2전구체 용액의 유속이 0.03ml/min이고, 제1용매의 유속이 0.12ml/min이고, 제2용매의 유속이 0.015ml/min일 때 상기 가열부(180)의 온도를 240℃, 255℃, 270℃, 285℃ 및 300℃로 가변하여 제조되는 비구형 양자점은 270℃의 온도 조건에서 최적의 발광 강도를 나타내는 것을 알 수 있었다.
본 실시예에서, 제2용매의 유속과 양자점의 입자 크기의 상관 관계를 판단하기 위해서 도 5을 참조하면, 가열부(180)의 가열 온도가 220℃이고, 제1전구체 용액의 유속이 0.15ml/min이며, 제2전구체 용액의 유속이 0.03ml/min이고, 제1용매의 유속이 0.12ml/min일 때 제2용매의 유속만을 가변하여 양자점을 제조하였다. 그리고 그 결과를 그래프화한 결과, 제2용매의 유속이 증가될수록 양자점의 크기는 반비례하여 감소되는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
110: 제1전구체 용액 저장부 120: 제2전구체 용액 저장부
130: 제1용매 저장부 140: 제4용매 저장부
151: 제1공급부 152: 제2공급부
153: 제3공급부 154: 제4공급부
161: 제1혼합부 162: 제2혼합부
170: 미세관 180: 가열부
190: 배출부

Claims (9)

  1. 제1전구체 용액이 저장되는 제1전구체 용액 저장부(110);
    제2전구체 용액이 저장되는 제2전구체 용액 저장부(120);
    제1용매가 저장되는 제1용매 저장부(130);
    제2용매가 저장되는 제2용매 저장부(140);
    상기 제1 및 제2전구체 용액 저장부(110)(120)에 저장된 제1 및 제2전구체 용액과 상기 제1 및 제2용매 저장부(130)(140)에 저장된 제1 및 제2용매를 기설정된 유속으로 공급하는 공급부(151)(152)(153)(154);
    상기 공급부(151)(152)(153)(154)에 의하여 공급되는 제1 및 제2전구체 용액과 제1 및 제2용매가 혼합되는 혼합부(161)(162);
    상기 혼합부(161)(162)에서 혼합된 혼합 용액이 분기되어 유동되는 다수개의 미세관(170); 및
    상기 미세관(170)를 유동하는 혼합된 혼합 용액을 가열하는 가열부(180); 를 포함하고,
    상기 공급부(151)(152)(153)(154)는,
    상기 제1전구체 용액 저장부(110)에 저장된 제1전구체 용액을 상기 제1혼합부(161)에 공급하는 제1공급부(151);
    상기 제2전구체 용액 저장부(120)에 저장된 제2전구체 용액을 상기 제1혼합부(161)에 공급하는 제2공급부(152);
    상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매를 상기 제1혼합부(161)에 공급하는 제3공급부(153); 및
    상기 제2용매 저장부(140)에 저장된 제2용매를 상기 제2혼합부(162)에 공급하는 제4공급부(154); 를 포함하고,
    상기 혼합부(161)(162)는,
    상기 제1 내지 제3공급부(151)(152)(153)에 의하여 공급되는 제1 및 제2전구체 용액과 제1용매가 혼합되는 제1혼합부(161); 및
    상기 제1혼합부(161)에서 혼합되어 전달되는 제1 및 제2전구체 용액과 제1용매가 혼합된 용액 및 상기 제4공급부(154)에 의하여 공급되는 제2용매가 혼합되는 제2혼합부(162); 를 포함하며,
    상기 제4공급부(154)에서 공급되는 제2용매의 유속에 따라서 양자점의 크기가 제어 가능한 양자점 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1공급부(151)는,
    상기 제1전구체 용액 저장부(110)에 저장된 제1전구체 용액을 0.03ml/min 내지 0.5ml/min의 유속으로 상기 제1혼합부(161)에 공급하고,
    상기 제2공급부(152)는 상기 제2전구체 용액 저장부(120)에 저장된 제2전구체 용액을 0.03ml/min 내지 0.15ml/min의 유속으로 상기 제1혼합부(161)에 공급하며,
    상기 제3공급부(153)는 상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매를 0.12ml/min이하의 유속으로 상기 제1혼합부(161)에 공급하고,
    상기 제4공급부(154)는 상기 제2용매 저장부(140)에 저장된 제2용매를 0.03ml/min이하의 유속으로 상기 제2혼합부(162)에 공급하는 양자점 제조 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제4공급부(154)에 의하여 공급되는 제2용매의 유속에 반비례하여 양자점의 크기가 감소되는 양자점 제조 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1전구체 용액 저장부(110)에 저장된 제1전구체 용액은 카드뮴(Cd) 또는 셀레늄(Se) 전구체 용액이고,
    상기 제2전구체 용액 저장부(120)에 저장된 제2전구체 용액은 카드뮴(Cd) 또는 셀레늄(Se) 전구체 용액이며,
    상기 제1용매 저장부(130)에 저장된 제1용매는 1-옥타데센(1-Octadecene)이고,
    상기 제2용매 저장부(140)에 저장된 제2용매는 아민계(amine) 수용액인 양자점 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가열부(180)는 상기 미세관(170)를 유동하는 혼합된 혼합 용액을 240℃ 이상 및 300℃ 이하의 온도에서 가열하는 양자점 제조 장치.
  9. 제1항, 제4항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 양자점 제조 장치에 의하여 제조되는 1.05 내지 1.4의 장단축 비를 갖는 비구형 양자점.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200001787A (ko) * 2018-06-28 2020-01-07 오씨아이 주식회사 양자점 제조 장치
KR20210017407A (ko) * 2019-08-08 2021-02-17 (주)디씨티 양자점의 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179912B1 (en) 1999-12-20 2001-01-30 Biocrystal Ltd. Continuous flow process for production of semiconductor nanocrystals
US7144458B2 (en) 2000-12-28 2006-12-05 Invitrogen Corporation Flow synthesis of quantum dot nanocrystals
KR101369691B1 (ko) 2008-02-11 2014-03-04 센트룸 퓌어 안게반테 나노테크놀로지(씨에이엔) 게엠베하 나노 입자 제조용 반응기
US20140326921A1 (en) 2011-12-01 2014-11-06 Bayer Intellectual Property Gmbh Continuous synthesis of high quantum yield inp/zns nanocrystals

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179912B1 (en) 1999-12-20 2001-01-30 Biocrystal Ltd. Continuous flow process for production of semiconductor nanocrystals
US7144458B2 (en) 2000-12-28 2006-12-05 Invitrogen Corporation Flow synthesis of quantum dot nanocrystals
KR101369691B1 (ko) 2008-02-11 2014-03-04 센트룸 퓌어 안게반테 나노테크놀로지(씨에이엔) 게엠베하 나노 입자 제조용 반응기
US20140326921A1 (en) 2011-12-01 2014-11-06 Bayer Intellectual Property Gmbh Continuous synthesis of high quantum yield inp/zns nanocrystals

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200001787A (ko) * 2018-06-28 2020-01-07 오씨아이 주식회사 양자점 제조 장치
KR102551189B1 (ko) 2018-06-28 2023-07-06 오씨아이 주식회사 양자점 제조 장치
KR20210017407A (ko) * 2019-08-08 2021-02-17 (주)디씨티 양자점의 제조방법
KR102298413B1 (ko) 2019-08-08 2021-09-06 (주)디씨티 양자점의 제조방법

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