KR102618858B1 - Preparing method for nanocrystals, composition for preparing nanocrystals, and nanocrystals prepared by the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광 방출 파장을 미세하게 조절할 수 있는 나노결정체 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 나노결정체 제조시 나노결정체의 표면에 전자 주게 원자를 포함하는 사슬 형태의 유기화합물인 결정 성장 억제제를 부착하여 나노결정체 성장 속도를 조절함으로써 광 방출 파장을 미세하게 조절할 수 있다. The present invention is intended to provide a method for manufacturing nanocrystals that can finely control the light emission wavelength.
In the present invention, when manufacturing nanocrystals, the light emission wavelength can be finely controlled by attaching a crystal growth inhibitor, which is a chain-shaped organic compound containing electron donor atoms, to the surface of the nanocrystals to control the growth rate of the nanocrystals.
Description
본 발명은 나노결정체 제조방법, 나노결정체 제조용 조성물, 및 이에 의해 제조된 나노결정체에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing nanocrystals, a composition for producing nanocrystals, and nanocrystals produced thereby.
나노결정체는 도 1과 같이 무기물 반도체 소재로 이루어진 수 나노 크기의 반도체 결정체로서, 핵심(core)부, 껍질(shell)부와 유기용매에 대한 용해도를 높이기 위해 나노결정체의 껍질부 표면에 결합된 유기 물질인 리간드(ligand)로 이루어져 있다. Nanocrystals are semiconductor crystals of several nanometers in size made of inorganic semiconductor materials as shown in Figure 1, and are composed of a core part, a shell part, and an organic layer bonded to the surface of the shell part of the nanocrystal to increase solubility in organic solvents. It is made up of a substance called a ligand.
나노결정체 물질은 일반적으로 크기에 따라 가전자대(valence band)와 전도대(conduction band) 사이의 에너지 밴드 갭(bandgap, Eg)이 변하는 특징을 가지고 있다. 또한 나노결정체 물질은 우수한 흡수 계수, 높은 전자 이동도, 입자 크기 조절에 따른 발광 파장 조절 기능 등 여러 가지 재료적인 장점을 가지고 있다. 특히 나노결정체 물질은 발광 핵심 주체가 유기물질이 아닌 무기물질이기 때문에 광안정성이 우수하여 차세대 표시소자 재료로서 각광을 받고 있다. Nanocrystalline materials generally have the characteristic that the energy band gap (Eg) between the valence band and conduction band changes depending on the size. In addition, nanocrystalline materials have several material advantages, such as excellent absorption coefficient, high electron mobility, and the ability to control the emission wavelength by controlling the particle size. In particular, nanocrystalline materials are attracting attention as next-generation display device materials due to their excellent photostability because the core light emitting agent is an inorganic material rather than an organic material.
반도체 원소로 구성된 나노결정체는 여러 가지 방법을 통하여 합성될 수 있다. 광학적 특성이 우수한 핵심부/껍질부/리간드 구조로 이루어진 나노결정체는 일반적으로 습식 화학용액 공정을 통하여 합성된다. 특히 잉크젯 프린팅 공법에 적용되는 나노결정체의 경우, 공정 특성상 유기 용매에 대한 나노결정체의 분산 특성이 우수해야 하기 때문에 고온 용액합성법(hot-injection batch synthesis)으로 합성된다. 이 방법에 따르면 고온의 금속 화합물 용액에 반응 물질로서 다양한 전구체(precusor)를 주입하여 나노결정체 핵심부와 껍질부를 형성하는데, 이때 급격한 핵심부와 껍질부 성장에 따른 결정간 뭉침을 방지하고 생성된 나노결정체의 용해도를 증가시킬 목적으로 비등점이 높은 캡핑 리간드(capping ligand)를 반응 용매로 사용한다. 고온 용액합성법에 사용되는 대표적인 캡핑 리간드로서 올레일아민(oleylamine)과 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide, TOPO)가 있으며 이들 리간드는 최종적으로 합성된 나노결정체의 껍질부 표면에 결합되어 나노결정체를 보호하고 유기 용매에 대한 용해도를 높여주게 된다. 따라서 적절한 금속 화합물과 전구체를 선택하고 반응 조건(농도, 온도, 시간)을 조절함으로써, 다양한 원소와 구조를 가진 나노결정체를 제조할 수 있다. Nanocrystals composed of semiconductor elements can be synthesized through various methods. Nanocrystals consisting of a core/shell/ligand structure with excellent optical properties are generally synthesized through a wet chemical solution process. In particular, nanocrystals applied to the inkjet printing method are synthesized through hot-injection batch synthesis because the nanocrystals must have excellent dispersion characteristics in organic solvents due to the nature of the process. According to this method, various precursors as reactants are injected into a high-temperature metal compound solution to form the core and shell of nanocrystals. At this time, agglomeration between crystals due to rapid growth of the core and shell is prevented and the resulting nanocrystals are formed. For the purpose of increasing solubility, a capping ligand with a high boiling point is used as a reaction solvent. Representative capping ligands used in high-temperature solution synthesis methods include oleylamine and trioctylphosphine oxide (TOPO), and these ligands are bound to the surface of the shell of the finally synthesized nanocrystals to protect the nanocrystals. and increases solubility in organic solvents. Therefore, by selecting appropriate metal compounds and precursors and controlling reaction conditions (concentration, temperature, time), nanocrystals with various elements and structures can be manufactured.
대표적인 나노결정체 물질인 CdSe을 고온 용액합성법으로 제조하는 방법에 있어서, 나노결정체의 결정 성장 과정을 도 2에 나타내었다. 고온의 용액에서 금속 화합물과 전구체는 분해되어 아주 작은 나노결정체 핵을 만들게 되며 이때 만들어진 작은 핵은 크기가 좀 더 큰 나노결정체의 표면에 붙어 큰 나노결정체로 성장하게 된다. 큰 결정체로 성장하게 되면 작은 나노결정체와 대비하여 결정체의 부피 대 표면적 비율이 낮아져 에너지적으로 더 안정한 상태가 된다. 반대로 작은 결정체는 부피 대 표면적 비율이 높기 때문에 각 원소로 분해되어 다시 큰 결정체에 붙음으로써 에너지적으로 더 안정한 상태가 된다. 따라서 나노결정체의 크기는 반응에 참여하는 금속 화합물과 전구체 특성 외에 결정체가 만들어지는 반응 조건에 의해 결정된다고 볼 수 있다. In the method of producing CdSe, a representative nanocrystal material, by high-temperature solution synthesis, the nanocrystal crystal growth process is shown in Figure 2. In a high-temperature solution, the metal compound and precursor decompose to create very small nanocrystal nuclei, and the small nuclei created at this time attach to the surface of a larger nanocrystal and grow into a large nanocrystal. When grown into a large crystal, the volume-to-surface area ratio of the crystal is lowered compared to a small nanocrystal, making it more energetically stable. On the other hand, because small crystals have a high surface area to volume ratio, they decompose into each element and reattach to the larger crystal, becoming more energetically stable. Therefore, the size of nanocrystals can be considered to be determined by the reaction conditions under which crystals are formed, in addition to the characteristics of the metal compounds and precursors participating in the reaction.
이러한 예로서, 150℃의 반응 온도 및 30분 고온 용액공정 조건에서 InCl, ZnCl2, P4(백린) 화합물을 반응시키면 녹색 발광 빛을 내는 InP/ZnS 나노결정체가 생성된다. 하지만 210℃의 반응 온도 및 1시간 고온 용액공정 조건에서는 적색 발광 빛을 내는 InP/ZnS 나노결정체가 생성된다. 이때 생성된 녹색과 적색의 InP/ZnS 나노결정체의 크기는 각각 3.31 ± 0.22nm와 3.83 ± 0.22nm이며 크기 차이가 평균 0.5nm 밖에 나지 않는다. 나노결정체 크기에 따라 방출되는 빛의 파장이 큰 폭으로 민감하게 변하기 때문에, 나노결정체의 고온 용액합성시 반응 조건이 정확히 제어되어야 한다. 또한 나노결정체를 디스플레이 소자 재료로서 사용하기 위해서는 수 나노에서 수십 나노의 방출 파장을 미세하게 제어해야 하는데 기존 합성 방법으로는 많은 어려움이 따른다. As an example, when InCl, ZnCl 2 , and P4 (white phosphorus) compounds are reacted at a reaction temperature of 150°C and high-temperature solution processing conditions for 30 minutes, InP/ZnS nanocrystals that emit green light are produced. However, under the reaction temperature of 210°C and high-temperature solution processing conditions for 1 hour, InP/ZnS nanocrystals that emit red light are produced. The sizes of the green and red InP/ZnS nanocrystals produced at this time are 3.31 ± 0.22 nm and 3.83 ± 0.22 nm, respectively, with an average size difference of only 0.5 nm. Because the wavelength of light emitted varies greatly and sensitively depending on the size of the nanocrystals, reaction conditions must be accurately controlled during high-temperature solution synthesis of nanocrystals. In addition, in order to use nanocrystals as a display device material, the emission wavelength must be finely controlled from a few nanometers to tens of nanometers, which poses many difficulties using existing synthesis methods.
본 발명의 목적은 광 방출 파장을 미세하게 조절할 수 있는 나노결정체 제조방법을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing nanocrystals that can finely control the light emission wavelength.
또한, 본 발명의 목적은 광 방출 파장을 미세하게 조절할 수 있는 나노결정체를 제조할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다. Additionally, an object of the present invention is to provide a composition capable of producing nanocrystals capable of finely controlling the light emission wavelength.
또한, 본 발명의 목적은 상기 나노결정체 제조방법에 따라 제조된 나노결정체를 제공하는 것이다. Additionally, an object of the present invention is to provide nanocrystals prepared according to the above nanocrystal production method.
본 발명의 제1측면에 따르면, 핵심부 전구체 화합물 및 껍질부 전구체 화합물로부터 나노결정체를 형성하는 단계 및 나노결정체와 결정 성장 억제제가 결합하는 단계를 포함하고, 상기 결정 성장 억제제는 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물 중 적어도 하나의 화합물인, 나노결정체 제조방법이 제공된다. According to the first aspect of the present invention, it includes forming nanocrystals from a core precursor compound and a shell precursor compound and combining the nanocrystals with a crystal growth inhibitor, wherein the crystal growth inhibitor is a compound of formula 1 and formula A method for producing a nanocrystal, which is at least one compound among the compounds of 2, is provided.
[화학식 1] [Formula 1]
[화학식 2] [Formula 2]
(화학식 1 및 2에서, X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S, Se 및 Te으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자이고, (In Formulas 1 and 2, X 1 and X 2 are each independently one or more atoms selected from the group consisting of O, S, Se, and Te,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 직쇄형 또는 분지형 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알키닐기, 또는 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 -NR5R6, -OR5, -CF3, -CCl3, -CN, -NO2, -COR5 또는 -CONH2로 치환될 수 있으며, 여기서 R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 또는 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고, R1 및 R2는 결합을 형성하지 않거나, 결합을 형성하여 사슬 또는 고리 형태로 연결될 수 있고, R 1, R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched group having 2 to 20 carbon atoms. It is a branched alkynyl group, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 1, R 2 , R 3 and R 4 are each independently -NR 5 R 6 , -OR 5 , -CF 3 , -CCl 3 , -CN , -NO 2 , -COR 5 or -CONH 2 , where R 5 and R 6 are each independently hydrogen, an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group with 2 to 12 carbon atoms, or a carbon number of 2 to 20. It is an alkynyl group or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 1 and R 2 may not form a bond, or may form a bond and be connected in the form of a chain or ring,
n은 2 내지 18의 정수이다.) n is an integer from 2 to 18.)
본 발명의 제2측면에 따르면, 핵심부 전구체 화합물, 껍질부 전구체 화합물 및 결정 성장 억제제를 포함하고, 상기 결정 성장 억제제는 상기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물 중 적어도 하나의 화합물인 나노결정체 제조용 조성물이 제공된다. According to a second aspect of the present invention, a composition for producing nanocrystals comprising a core precursor compound, a shell precursor compound, and a crystal growth inhibitor, wherein the crystal growth inhibitor is at least one compound of the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2. This is provided.
본 발명의 제3측면에 따르면, 상기의 방법에 따라 제조된 나노결정체가 제공된다. According to a third aspect of the present invention, nanocrystals prepared according to the above method are provided.
본 발명에 따르면, 나노결정체 제조를 위한 용액 공정에서 전자 주게 원자를 포함하는 고리형 화합물을 투입함으로써 나노결정체 성장 속도를 조절할 수 있다. 이와 같이 나노결정체의 성장 속도를 조절함으로써, 나노결정체의 광 방출 파장을 미세하게 조절할 수 있다. According to the present invention, the growth rate of nanocrystals can be controlled by adding a cyclic compound containing an electron donor atom in the solution process for producing nanocrystals. By controlling the growth rate of nanocrystals in this way, the light emission wavelength of nanocrystals can be finely controlled.
도 1은 나노 결정체 구조, 나노결정체 에너지 준위, 나노결정체 입경에 따른 에너지 밴드 갭을 나타낸 것이다.
도 2는 나노결정체 물질인 CdSe을 고온 용액합성법으로 제조하는 방법에 있어서 나노결정체의 결정 성장 과정을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은 나노결정체 입경에 따른 엑시톤 전이 에너지를 나타낸 것이다.
도 4는 테트라에틸렌글리콜 디메틸에테르(tetraglyme)가 나노결정체 표면과 배위결합하여 배위 화합물을 형성한 것을 나타낸 모식도이다.
도 5~8은 실시예 1~4와 비교예에서 제조된 나노결정체의 광 방출 파장을 비교한 그래프이다.
도 9는 CIE 색 좌표계를 나타낸 것이다. Figure 1 shows the nanocrystal structure, nanocrystal energy level, and energy band gap according to nanocrystal particle size.
Figure 2 schematically shows the crystal growth process of nanocrystals in a method of manufacturing CdSe, a nanocrystal material, by high-temperature solution synthesis.
Figure 3 shows exciton transition energy according to nanocrystal particle size.
Figure 4 is a schematic diagram showing that tetraethylene glycol dimethyl ether (tetraglyme) coordinates with the surface of a nanocrystal to form a coordination compound.
Figures 5 to 8 are graphs comparing the light emission wavelengths of nanocrystals prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples.
Figure 9 shows the CIE color coordinate system.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
본 발명은 나노결정체 제조방법에 관한 것이다. 도 1을 참조하면 나노결정체는 무기물 반도체 소재로 이루어진 수 나노 크기의 반도체 결정체로서, 핵심(core)부, 껍질(shell)부와, 유기용매에 대한 용해도를 높이기 위해 나노결정체의 껍질부 표면에 결합된 유기 물질인 리간드(ligand)로 이루어져 있다. The present invention relates to a method for producing nanocrystals. Referring to Figure 1, a nanocrystal is a semiconductor crystal of several nanometers in size made of an inorganic semiconductor material, and is bonded to the core part, the shell part, and the surface of the shell part of the nanocrystal to increase solubility in organic solvents. It is made up of ligands, which are organic substances.
나노결정체는 벌크 물질과 달리 크기와 모양에 따라 에너지 밴드 갭이 변하는 특성을 가지고 있어 독특한 전기적, 광학적 특성을 보여준다. 도 3에 도시된 바와 같이, 나노결정체의 크기에 따라 엑시톤 전이 에너지가 변화하므로, 나노결정체 크기를 제어해야 에너지 밴드 갭을 자외선, 적외선 및 가시광선 영역으로 폭 넓게 조절할 수 있다. 일반적으로 핵심부와 껍질부 크기에 따라 나노결정체 물질의 가시광선 발광 파장이 결정된다. 따라서 높은 양자효율과 색순도가 우수한 가시광선 스펙트럼을 방출하는 표시소자 재료로서 나노결정체 물질을 사용하려면, 나노결정체 물질의 핵심부와 껍질부 크기를 미세하게 조절할 수 있어야 한다. Unlike bulk materials, nanocrystals have a property in which the energy band gap changes depending on size and shape, showing unique electrical and optical properties. As shown in Figure 3, since the exciton transition energy changes depending on the size of the nanocrystal, the energy band gap can be broadly adjusted to the ultraviolet, infrared, and visible light regions only by controlling the nanocrystal size. In general, the visible light emission wavelength of a nanocrystal material is determined depending on the size of the core and shell. Therefore, in order to use nanocrystalline materials as display device materials that emit visible light spectrum with high quantum efficiency and excellent color purity, it is necessary to be able to finely control the size of the core and shell of the nanocrystalline material.
본 발명은 나노결정체의 크기 조절이 가능한 새로운 고온 용액합성 시스템을 제공한다. 이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다. The present invention provides a new high-temperature solution synthesis system capable of controlling the size of nanocrystals. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 나노결정체 제조방법은, 핵심부 전구체와 껍질부 전구체로부터 나노결정체를 형성하는 단계 및 나노결정체와 결정 성장 억제제가 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 결정 성장 억제제에는 배위 능력이 상대적으로 강한 O, S, Se, Te 등의 전자 주게 원자가 존재하며, 나노결정체 형성 과정에서 나노결정체의 표면에 결합되어 나노결정체 금속 이온과 호스트 게스트 화합물을 형성하거나 안정적인 배위 화합물을 형성한다. The method for producing nanocrystals according to the present invention may include forming nanocrystals from a core precursor and a shell precursor and combining the nanocrystals with a crystal growth inhibitor. Crystal growth inhibitors contain electron donor atoms such as O, S, Se, and Te, which have relatively strong coordination abilities, and are bonded to the surface of the nanocrystal during the nanocrystal formation process to form a host guest compound with the nanocrystal metal ion or provide stable coordination. forms a compound.
상기 결정 성장 억제제는 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물 중 적어도 하나의 화합물일 수 있다. The crystal growth inhibitor may be at least one of the compounds of Formula 1 and the compounds of Formula 2.
[화학식 1] [Formula 1]
[화학식 2] [Formula 2]
상기 화학식 1 및 2에서, X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S, Se 및 Te으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자일 수 있다. In Formulas 1 and 2, X 1 and X 2 may each independently be one or more atoms selected from the group consisting of O, S, Se, and Te.
또한, 상기 R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 직쇄형 또는 분지형 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알키닐기, 또는 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 -NR5R6, -OR5, -CF3, -CCl3, -CN, -NO2, -COR5 또는 -CONH2로 치환될 수 있으며, 여기서 R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 또는 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고, R1 및 R2는 결합을 형성하지 않거나, 결합을 형성하여 사슬 또는 고리 형태로 연결될 수 있고, n은 2 내지 18의 정수일 수 있다.In addition, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or a straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. It is a straight-chain or branched alkynyl group, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 1, R 2 , R 3 and R 4 are each independently -NR 5 R 6 , -OR 5 , -CF 3 , -CCl 3 , -CN, -NO 2 , -COR 5 or -CONH 2 , where R 5 and R 6 are each independently hydrogen, an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group with 2 to 12 carbon atoms, and 2 carbon atoms. It is an alkynyl group of 20 to 20 carbon atoms, or an aryl group of 6 to 15 carbon atoms, R 1 and R 2 may not form a bond or may form a bond and be connected in the form of a chain or ring, and n may be an integer of 2 to 18. .
본 발명에서, 알킬기는 1가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-옥틸, n-데실 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In the present invention, an alkyl group refers to a monovalent hydrocarbon, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n- Octyl, n-decyl, etc. may be mentioned, but are not limited thereto.
알케닐기는 하나 이상의 탄소-탄소 이중결합을 갖는 불포화 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 에틸렌일, 프로펜일, 부텐일, 펜텐일 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. alkenyl group It refers to an unsaturated hydrocarbon having one or more carbon-carbon double bonds, and examples include, but are not limited to, ethylenyl, propenyl, butenyl, and pentenyl.
알키닐기는 하나 이상의 탄소-탄소 삼중결합을 갖는 불포화 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 아세틸렌일, 프로핀일, 부틴일 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. An alkynyl group refers to an unsaturated hydrocarbon having one or more carbon-carbon triple bonds, and examples include, but are not limited to, acetylenyl, propynyl, and butynyl.
아릴기는 아로메틱기(aromatic group)와 헤테로아로메틱기(heteroaromatic group) 및 이들의 부분적으로 환원된 유도체를 모두 포함한다. 아로메틱기는 단순 고리 형태 또는 융합 고리 형태를 가지며, 헤테로아로메틱기는 산소, 황 또는 질소를 하나 이상 포함하는 아로메틱기를 의미한다. 아릴기는 예를 들어 페닐(phenyl), 나프틸(naphthyl), 피리디닐(pyridinyl), 푸라닐(furanyl), 티오페닐(thiophenyl), 인돌릴(indolyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이미다졸리닐(imidazolinyl), 옥사졸릴(oxazolyl), 티아졸릴(thiazolyl), 테트라히드로나프틸(tetrahydronaphthyl) 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. Aryl groups include both aromatic groups, heteroaromatic groups, and partially reduced derivatives thereof. An aromatic group has a simple ring form or a fused ring form, and a heteroaromatic group refers to an aromatic group containing one or more oxygen, sulfur, or nitrogen. Aryl groups are, for example, phenyl, naphthyl, pyridinyl, furanyl, thiophenyl, indolyl, quinolinyl, imidazoly. Examples include, but are not limited to, imidazolinyl, oxazolyl, thiazolyl, and tetrahydronaphthyl.
나노결정체의 성장 과정에서 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 결정 성장 억제제가 나노결정체와 호스트-게스트 화합물을 형성하거나 배위화합물을 형성하여 나노결정체 표면을 감싸게 된다. 이로써 나노결정체의 성장 속도를 지연시킬 수 있다. During the growth process of nanocrystals, the crystal growth inhibitor represented by Formula 1 or Formula 2 forms a host-guest compound with the nanocrystals or forms a coordination compound to surround the surface of the nanocrystals. This can slow down the growth rate of nanocrystals.
본 발명에서 결정 성장 억제제는 예를 들어 글리콜 에테르(glycol ether, glyme)일 수 있다. glyme은 옥시에틸렌기가 -(OCH2CH2)n-의 형태로 산소 원자와 에틸렌 치환제가 교차로 이어진 사슬 모양의 골격을 갖는 화합물이다. 도 4는 글리콜 에테르의 일 예로서 테트라에틸렌글리콜 디메틸에테르(tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraglyme)가 금속 이온과 결합하여 안정적인 배위 화합물을 형성하는 것을 나타낸 모식도이다. 도 4를 참조하면, 테트라에틸렌글리콜 디메틸에테르 분자 내부에 배위 결합 및 분자간 쌍극자 쌍극자 상호작용이 가능한 산소 원자가 존재하기 때문에 금속 이온에 전자를 제공함으로써 안정적인 배위 화합물을 형성하며, 이로 인해 나노결정체 성장 속도가 지연된다. In the present invention, the crystal growth inhibitor may be, for example, glycol ether (glyme). Glyme is a compound in which the oxyethylene group is in the form of -(OCH 2 CH 2 ) n - and has a chain-like skeleton with alternating oxygen atoms and ethylene substituents. Figure 4 is a schematic diagram showing that tetraethylene glycol dimethyl ether (tetraglyme), an example of a glycol ether, combines with a metal ion to form a stable coordination compound. Referring to Figure 4, since there is an oxygen atom capable of coordination bonding and intermolecular dipole-dipole interaction inside the tetraethylene glycol dimethyl ether molecule, a stable coordination compound is formed by donating electrons to the metal ion, which increases the nanocrystal growth rate. It is delayed.
결정 성장 억제제와 나노결정체가 호스트-게스트 화합물을 형성할 때, 결정 성장 억제제에 존재하는 O, S, Se, 또는 Te 등의 전자 주게 원자의 개수에 따라 호스트-게스트 화합물의 에너지 상태가 결정된다. 나노결정체 크기 대비 결정 성장 억제제의 사슬 길이가 지나치게 길거나 짧은 경우에는 호스트-게스트 화합물이 제대로 형성되지 않을 수 있으므로, 나노결정체 크기를 고려하여 결정 성장 억제제를 선택하는 것이 바람직하다. When a crystal growth inhibitor and a nanocrystal form a host-guest compound, the energy state of the host-guest compound is determined depending on the number of electron donor atoms such as O, S, Se, or Te present in the crystal growth inhibitor. If the chain length of the crystal growth inhibitor is too long or short compared to the nanocrystal size, the host-guest compound may not be properly formed, so it is desirable to select the crystal growth inhibitor considering the nanocrystal size.
본 발명에서 나노결정체의 크기는 핵심부 전구체 화합물과 껍질부 전구체화합물 대비 결정 성장 억제제의 첨가량에 따라 달라질 수 있다.In the present invention, the size of nanocrystals may vary depending on the amount of crystal growth inhibitor added compared to the core precursor compound and the shell precursor compound.
구체적으로, 나노결정체 제조 시 첨가되는 핵심부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비는 1:0.1 내지 1:4일 수 있으며, 바람직하게는 1:1 내지 1:4일 수 있다. 핵심부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비가 1:0.1미만이면 핵심부 전구체 화합물 대비 결정 성장 억제제의 양이 지나치게 적어 나노결정체의 성장을 지연시키는 효과가 감소할 수 있다. 반면 핵심부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비가 1:4를 초과하면 결정 성장 억제제의 과다 투입으로 인해 나노결정체가 제대로 성장하지 않을 우려가 있다. Specifically, the molar equivalent ratio of the core precursor compound and the crystal growth inhibitor added when manufacturing nanocrystals may be 1:0.1 to 1:4, preferably 1:1 to 1:4. If the molar equivalent ratio of the core precursor compound and the crystal growth inhibitor is less than 1:0.1, the amount of the crystal growth inhibitor compared to the core precursor compound may be too small, reducing the effect of delaying the growth of nanocrystals. On the other hand, if the molar equivalent ratio of the core precursor compound and the crystal growth inhibitor exceeds 1:4, there is a risk that the nanocrystals will not grow properly due to excessive addition of the crystal growth inhibitor.
또한, 나노결정체 제조 시 첨가되는 껍질부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비는 1:0.1 내지 1:4일 수 있으며, 바람직하게는 1:0.1 내지 1:1일 수 있다. 껍질부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비가 1:0.1미만이면 껍질부 전구체 화합물 대비 결정 성장 억제제의 양이 지나치게 적어 나노결정체의 성장을 지연시키는 효과가 감소할 수 있다. 반면, 껍질부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비가 1:4를 초과하면 결정 성장 억제제의 과다 투입으로 인해 나노결정체가 제대로 성장하지 않을 우려가 있다. Additionally, the molar equivalent ratio of the shell precursor compound and the crystal growth inhibitor added when producing nanocrystals may be 1:0.1 to 1:4, and preferably 1:0.1 to 1:1. If the molar equivalent ratio of the shell precursor compound and the crystal growth inhibitor is less than 1:0.1, the amount of the crystal growth inhibitor compared to the shell precursor compound may be too small, thereby reducing the effect of delaying the growth of nanocrystals. On the other hand, if the molar equivalent ratio of the shell precursor compound and the crystal growth inhibitor exceeds 1:4, there is a risk that the nanocrystals will not grow properly due to excessive addition of the crystal growth inhibitor.
본 발명에 따르면, 핵심부 전구체 및 껍질부 전구체는 금속 및/또는 비금속으로 이루어진 반도체 화합물 전구체일 수 있으며, 예를 들어 InCl3, InBr3, InI3, ZnCl2, ZnBr2, ZnI2 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. According to the present invention, the core precursor and the shell precursor may be semiconductor compound precursors made of metal and/or non-metal, for example, InCl 3 , InBr 3 , InI 3 , ZnCl 2 , ZnBr 2 , ZnI 2 , etc. It is not limited.
본 발명에서 나노결정체의 핵심부와 껍질부는 원소 주기율표의 IB족, IIB족, IIIB족, IVB족, VB족 및 VIB족으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 IVB족, IIB족-VIB족, IVB족-VIB족, IIIB족-VB족, IB족-IIIB족-VIB족의 화합물일 수 있다. In the present invention, the core portion and the shell portion of the nanocrystal may be one or more selected from the group consisting of group IB, group IIB, group IIIB, group IVB, group VB, and group VIB of the periodic table of elements, preferably group IVB, group IIB- It may be a compound of group VIB, group IVB-group VIB, group IIIB-VB, or group IB-IIIB-VIB.
IVB족 전구체의 예로 Si, Ge, SiC 등을 들 수 있고, IIB족-VIB족 전구체의 예로 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe 등을 들 수 있으며, IVB족-VIB족 전구체의 예로 PbS, PbSe, PbTe 등을 들 수 있다. 또한 IIIB족-VB족 전구체의 예로 AlP, AlAs, AlSb, InN. InP, InAs, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InGaP 등을 들 수 있고, IB족-IIIB족-VIB족 전구체의 예로 AgGaS2, AgGaSe2, AgGaTe2, AgInS2, AgInSe2, AgInTe2, CuInS2, CuInSe2, CuInTe2, CuGaS2, CuGaSe2, CuGaTe2 등을 들 수 있다. Examples of group IVB precursors include Si, Ge, and SiC. Examples of group IIB-VIB precursors include CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, and ZnTe. Examples of group IVB-VIB precursors include PbS. , PbSe, PbTe, etc. Also examples of group IIIB-VB precursors are AlP, AlAs, AlSb, and InN. InP, InAs, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InGaP, etc. are included, and examples of group IB-IIIB-VIB precursors include AgGaS 2 , AgGaSe 2 , AgGaTe 2 , AgInS 2 , AgInSe 2 , AgInTe 2 , CuInS 2 , CuInSe 2 , CuInTe 2 , CuGaS 2 , CuGaSe 2 , CuGaTe 2 , etc.
한편, 껍질부에 리간드가 없는 순수한 나노결정체는 결정 표면에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond) 원자 때문에 강한 극성 특성을 나타내며 이러한 나노결정체와 리간드 사이에는 분자간 쌍극자 쌍극자 상호작용(intermolecular dipole-dipole interaction)과 배위 결합(coordination bonding)이 존재한다. 따라서 리간드 내부적으로 질소 원자 또는 산소 원자와 같이 전기음성도(N-원자 전기음성도=3.0, O-원자 전기음성도=3.5)가 큰 전자 주게 원자(electron donor atom)가 존재하면 나노결정체-리간드 사이에 강한 분자간 쌍극자 쌍극자 상호작용이 형성된다. 그리고 리간드 내부에 배위 능력이 우수한 sp3 혼성궤도 함수의 고립전자쌍(lone pair electrons)을 갖는 원자가 있으면 리간드는 나노결정체 표면의 금속 표면과 상대적으로 강한 배위 결합을 형성한다. On the other hand, pure nanocrystals without ligands in the shell exhibit strong polar characteristics due to dangling bond atoms present on the crystal surface, and intermolecular dipole-dipole interaction occurs between these nanocrystals and the ligands. and coordination bonding exists. Therefore, if an electron donor atom with high electronegativity (N-atom electronegativity = 3.0, O-atom electronegativity = 3.5), such as a nitrogen atom or oxygen atom, exists inside the ligand, the nanocrystal-ligand A strong intermolecular dipole-dipole interaction is formed between them. And if there is an atom inside the ligand with lone pair electrons of sp 3 hybrid orbital function with excellent coordination ability, the ligand forms a relatively strong coordination bond with the metal surface of the nanocrystal surface.
본 발명에서는 반응 용매로서 캡핑 리간드가 사용될 수 있다. 캡핑 리간드는 최종적으로 생성된 나노결정체 껍질부 표면에 결합되어 나노결정체를 보호하고 유기 용매에 대한 용해도를 높이는 역할을 한다. 이러한 캡핑 리간드의 예로는 올레일아민(oleylamine), 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide), 올레산(oleic acid) 등을 들 수 있으며 이에 한정되지 않는다. In the present invention, a capping ligand may be used as a reaction solvent. The capping ligand is bound to the surface of the shell of the final nanocrystal and serves to protect the nanocrystal and increase its solubility in organic solvents. Examples of such capping ligands include, but are not limited to, oleylamine, trioctylphosphine oxide, and oleic acid.
본 발명에 따르면 결정 성장 억제제는 나노결정체 성장이 완료된 후 최종적으로 제거될 수 있다. 결정 성장 억제제 제거 공정은 용액 상태의 나노결정체를 원심 분리한 후 진공 건조함으로써 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 공지의 방법으로 제거될 수 있다. According to the present invention, the crystal growth inhibitor can be finally removed after nanocrystal growth is completed. The crystal growth inhibitor removal process may be performed by centrifuging the nanocrystals in a solution state and then vacuum drying them, but is not limited to this and may be removed by a known method.
본 발명은 핵심부 전구체 화합물, 껍질부 전구체 화합물 및 결정 성장 억제제를 포함하고, 상기 결정 성장 억제제는 상기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물 중 적어도 하나의 화합물인 나노결정체 제조용 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 캡핑 리간드(capping ligand)를 더 포함할 수 있으며, 금속 화합물, 반도체 화합물 전구체, 결정 성장 억제제, 캡핑 리간드는 상술한 기술적 특징을 갖는다. The present invention provides a composition for producing nanocrystals that includes a core precursor compound, a shell precursor compound, and a crystal growth inhibitor, wherein the crystal growth inhibitor is at least one compound of the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2. The composition may further include a capping ligand, and the metal compound, semiconductor compound precursor, crystal growth inhibitor, and capping ligand have the technical characteristics described above.
실시예Example
이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are only for understanding of the present invention and do not limit the present invention.
1. InP/ZnS 나노결정체 제조1. Preparation of InP/ZnS nanocrystals
(1) 실시예 1 (1) Example 1
50mL 쉬랭크 플라스크에 결정 성장 억제제로서 테트라글림(tetraglyme, tetraethylene glycol dimethyl ether) 100mg (0.45mmol), 금속 화합물로서 인듐(III) 브로마이드(Indium(III) bromide, InBr3) 160mg (0.45mmol), 껍질부 금속 전구체로서 염화아연(zinc chrolide, ZnCl2) 300mg (2.2mmol) 그리고 올레일아민(oleylamine) 5mL를 넣은 다음, 아르곤 가스 대기 하에서 반응 혼합물을 120℃에서 1시간 동안 교반하여 탈기시켰다. 반응 혼합물을 180℃로 가열한 후 준비된 트리스(디에틸아민)포스핀(tris(diethylamine)phosphine) 0.45 mL (1.6 mmol)를 신속하게 주입하였다. 수득된 용액을 30분 동안 추가 교반하고, 210℃로 가열한 후, 1-도데칸티올(1-dodecanethiol) 2.282g (11.27mmol)을 상기 용액에 천천히 주입하였다. 반응액을 210℃에서 90분 동안 유지한 후 실온까지 자연 냉각시켜 연초록-오렌지색 고체를 얻었다. 반응 플라스크에 클로로포름 용매를 연초록-오렌지색 고체가 완전히 녹을 때까지 천천히 넣었다. 이 용액에 에탄올을 넣어 나노결정체를 침전시키고, 원심 분리기로 고체를 분리하였다. 수득된 InP/ZnS 나노결정체는 클로로포름/에탄올의 용매 조합으로 여러 번 정제하고 진공 건조시켰다. In a 50 mL Schrank flask, 100 mg (0.45 mmol) of tetraglyme (tetraethylene glycol dimethyl ether) as a crystal growth inhibitor, 160 mg (0.45 mmol) of indium (III) bromide (InBr 3 ) as a metal compound, and shell. As a secondary metal precursor, 300 mg (2.2 mmol) of zinc chloride (ZnCl 2 ) and 5 mL of oleylamine were added, and then the reaction mixture was stirred at 120°C for 1 hour under an argon gas atmosphere and degassed. After heating the reaction mixture to 180°C, 0.45 mL (1.6 mmol) of tris(diethylamine)phosphine was quickly added. The obtained solution was further stirred for 30 minutes, heated to 210°C, and 2.282 g (11.27 mmol) of 1-dodecanethiol was slowly injected into the solution. The reaction solution was maintained at 210°C for 90 minutes and then naturally cooled to room temperature to obtain a light green-orange solid. Chloroform solvent was slowly added to the reaction flask until the light green-orange solid was completely dissolved. Ethanol was added to this solution to precipitate the nanocrystals, and the solid was separated using a centrifuge. The obtained InP/ZnS nanocrystals were purified several times using a solvent combination of chloroform/ethanol and dried under vacuum.
(2) 실시예 2 (2) Example 2
결정 성장 억제제로서 테트라글림 400mg (1.80mmol)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 InP/ZnS 나노결정체를 제조하였다. InP/ZnS nanocrystals were prepared in the same manner as in Example 1, except that 400 mg (1.80 mmol) of tetraglyme was used as a crystal growth inhibitor.
(3) 실시예 3 (3) Example 3
결정 성장 억제제로서 트리글림(triglyme, triethylene glycol dimethyl ether) 80mg (0.45mmol)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 InP/ZnS 나노결정체를 제조하였다. InP/ZnS nanocrystals were prepared in the same manner as in Example 1, except that 80 mg (0.45 mmol) of triglyme (triethylene glycol dimethyl ether) was used as a crystal growth inhibitor.
(4) 실시예 4 (4) Example 4
결정 성장 억제제로서 트리글림 320mg (1.80mmol)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 InP/ZnS 나노결정체를 제조하였다. InP/ZnS nanocrystals were prepared in the same manner as in Example 1, except that 320 mg (1.80 mmol) of triglyme was used as a crystal growth inhibitor.
(5) 비교예 (5) Comparative example
결정 성장 억제제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 InP/ZnS 나노결정체를 제조하였다. InP/ZnS nanocrystals were prepared in the same manner as Example 1, except that a crystal growth inhibitor was not used.
2. InP/ZnS 나노결정체의 광 발광 파장 측정2. Measurement of photoluminescence wavelength of InP/ZnS nanocrystals
실시예 1~4와 비교예에서 제조된 InP/ZnS 나노결정체를 소량 클로로포름에 녹여서 용액을 제조하였다. 상기 용액을 측정용 석영 셀에 넣고, 분광 광도계(JASCO사, FP-6500)를 사용하여 광 발광(photoluminescence) 스펙트럼을 측정하였다. A solution was prepared by dissolving the InP/ZnS nanocrystals prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples in a small amount of chloroform. The solution was placed in a quartz cell for measurement, and the photoluminescence spectrum was measured using a spectrophotometer (JASCO, FP-6500).
하기 표 1과 도 5~8은 결정 성장 억제제를 사용하지 않은 경우(비교예)와 사용한 경우(실시예 1~4) 수득된 InP/ZnS 나노결정체의 광 발광 스펙트럼을 비교한 결과이다. Table 1 below and Figures 5 to 8 show the results of comparing the photoluminescence spectra of InP/ZnS nanocrystals obtained when a crystal growth inhibitor was not used (Comparative Example) and when a crystal growth inhibitor was used (Examples 1 to 4).
결정 성장
억제제의
몰당량비 InBr 3 with
crystal growth
inhibitor's
molar equivalence ratio
결정 성장
억제제의
몰당량비 ZnCl 2 and
crystal growth
inhibitor's
molar equivalence ratio
피크
파장
(nm) photoluminescence
peak
wavelength
(nm)
변화*
(nm) wavelength
change *
(nm)
투입량
(mmol) InBr 3
input
(mmol)
투입량
(mmol) ZnCl 2
input
(mmol)
억제제 crystal growth
inhibitor
(mmol) input
(mmol)
글림 tetra
Glim
* 파장 변화는 비교예에서 제조된 나노결정체의 광 발광 피크 파장 대비 실시예 1~5에서 제조된 나노결정체의 광 발광 피크 파장이 감소한 정도를 나타낸다. * The wavelength change indicates the degree to which the photoluminescence peak wavelength of the nanocrystals prepared in Examples 1 to 5 is reduced compared to the photoluminescence peak wavelength of the nanocrystals prepared in Comparative Examples.
표 1을 참조하면, 실시예 1~4와 같이 나노결정체 제조 시 결정 성장 억제제를 첨가한 경우, 결정 성장 억제제를 첨가하지 않은 비교예와 비교하여 광 발광 피크 파장이 감소하였음을 알 수 있다. 이는 결정 성장 억제제가 나노결정체의 표면을 감싸면서 나노결정체 성장을 억제시킨 결과이다. Referring to Table 1, it can be seen that when a crystal growth inhibitor was added during the production of nanocrystals as in Examples 1 to 4, the photoluminescence peak wavelength was decreased compared to the comparative example in which the crystal growth inhibitor was not added. This is the result of the crystal growth inhibitor suppressing nanocrystal growth by covering the surface of the nanocrystal.
실시예 1 및 2, 실시예 3 및 4를 각각 비교하면, 동일 조건에서 결정 성장 억제제 투입량이 많을수록 나노결정체의 성장이 상대적으로 더욱 억제되어 낮은 광 발광 피크 파장 및 큰 파장 변화를 나타내었다. Comparing Examples 1 and 2 and Examples 3 and 4, respectively, under the same conditions, as the amount of crystal growth inhibitor added, the growth of nanocrystals was relatively more inhibited, resulting in a low photoluminescence peak wavelength and a large wavelength change.
미세하게 파장 조절이 가능한 나노결정체 물질의 응용 가능성은 전자 분야에서 찾아 볼 수 있으며 특히 디스플레이 표시 소자 재료로써 향후 디스플레이 산업에 활발히 적용될 수 있다. 도 8의 CIE 색 좌표계에서 확인할 수 있는 바와 같이 디스플레이 소자는 제품에 따라 적색, 녹색, 청색 색좌표 조절(도 8에서 녹색 좌표 변화 A→B)과 화이트밸런스(white balance) 미세 조절이 필수적이다. 즉 디스플레이에 사용되는 표시 소자 재료는 기본적으로 색조절 기능을 갖추고 있어야 하기에 미세 색조절이 용이한 나노결정체 물질은 향후 디스플레이 표시 소자 재료로서 뛰어난 경쟁력을 보여 줄 수 있다. The potential application of nanocrystalline materials that can finely control wavelength can be found in the electronics field, and in particular, they can be actively applied to the display industry in the future as display device materials. As can be seen in the CIE color coordinate system of FIG. 8, it is essential for display devices to adjust red, green, and blue color coordinates (green coordinate change A→B in FIG. 8) and fine control of white balance depending on the product. In other words, display element materials used in displays must basically have color control functions, so nanocrystalline materials that facilitate fine color control can show excellent competitiveness as display element materials in the future.
Claims (8)
나노결정체와 결정 성장 억제제가 결합하는 단계를 포함하고,
상기 결정 성장 억제제는 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물 중 적어도 하나의 화합물이며,
상기 핵심부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비는 1:1 내지 1:4이고,
상기 껍질부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비는 1:0.1 내지 1:1인, 나노결정체 제조방법.
[화학식 1]
[화학식 2]
(화학식 1 및 2에서, X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S, Se 및 Te으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자이고,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 직쇄형 또는 분지형 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알키닐기, 또는 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 -NR5R6, -OR5, -CF3, -CCl3, -CN, -NO2, -COR5 또는 -CONH2로 치환될 수 있으며, 여기서 R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 또는 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고, R1 및 R2는 결합을 형성하지 않거나, 결합을 형성하여 사슬 또는 고리 형태로 연결될 수 있고,
n은 2 내지 18의 정수이다.)
forming nanocrystals from the core precursor compound and the shell precursor compound, and
Comprising a step of combining nanocrystals and a crystal growth inhibitor,
The crystal growth inhibitor is at least one compound of Formula 1 and Formula 2,
The molar equivalent ratio of the core precursor compound and the crystal growth inhibitor is 1:1 to 1:4,
The molar equivalent ratio of the shell precursor compound and the crystal growth inhibitor is 1:0.1 to 1:1.
[Formula 1]
[Formula 2]
(In Formulas 1 and 2, X 1 and X 2 are each independently one or more atoms selected from the group consisting of O, S, Se, and Te,
R 1, R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched group having 2 to 20 carbon atoms. It is a branched alkynyl group, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 1, R 2 , R 3 and R 4 are each independently -NR 5 R 6 , -OR 5 , -CF 3 , -CCl 3 , -CN , -NO 2 , -COR 5 or -CONH 2 , where R 5 and R 6 are each independently hydrogen, an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group with 2 to 12 carbon atoms, or a carbon number of 2 to 20. It is an alkynyl group or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 1 and R 2 may not form a bond, or may form a bond and be connected in the form of a chain or ring,
n is an integer from 2 to 18.)
나노결정체는 결정 성장 억제제와 호스트-게스트 화합물을 형성하거나 배위화합물을 형성하는 것인, 나노결정체 제조방법.
According to paragraph 1,
A method of producing nanocrystals, wherein the nanocrystals form a host-guest compound or a coordination compound with a crystal growth inhibitor.
결정 성장 억제제는 글리콜 에테르(glycol ether)인 나노결정체 제조방법.
According to paragraph 1,
Method for producing nanocrystals where the crystal growth inhibitor is glycol ether.
상기 결정 성장 억제제는 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물 중 적어도 하나의 화합물이며,
상기 핵심부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비는 1:1 내지 1:4이고,
상기 껍질부 전구체 화합물과 결정 성장 억제제의 몰당량비는 1:0.1 내지 1:1인, 나노결정체 제조용 조성물.
[화학식 1]
[화학식 2]
(화학식 1 및 2에서, X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S, Se 및 Te으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자이고,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 직쇄형 또는 분지형 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알키닐기, 또는 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 -NR5R6, -OR5, -CF3, -CCl3, -CN, -NO2, -COR5 또는 -CONH2로 치환될 수 있으며, 여기서 R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 또는 탄소수 6 내지 15의 아릴기이고, R1 및 R2는 결합을 형성하지 않거나, 결합을 형성하여 사슬 또는 고리 형태로 연결될 수 있고,
n은 2 내지 18의 정수이다.)
Contains a core precursor compound, a shell precursor compound and a crystal growth inhibitor,
The crystal growth inhibitor is at least one compound of Formula 1 and Formula 2,
The molar equivalent ratio of the core precursor compound and the crystal growth inhibitor is 1:1 to 1:4,
A composition for producing nanocrystals, wherein the molar equivalent ratio of the shell precursor compound and the crystal growth inhibitor is 1:0.1 to 1:1.
[Formula 1]
[Formula 2]
(In Formulas 1 and 2, X 1 and X 2 are each independently one or more atoms selected from the group consisting of O, S, Se, and Te,
R 1, R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a straight-chain or branched alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched group having 2 to 20 carbon atoms. It is a branched alkynyl group, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 1, R 2 , R 3 and R 4 are each independently -NR 5 R 6 , -OR 5 , -CF 3 , -CCl 3 , -CN , -NO 2 , -COR 5 or -CONH 2 , where R 5 and R 6 are each independently hydrogen, an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group with 2 to 12 carbon atoms, or a carbon number of 2 to 20. It is an alkynyl group or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 1 and R 2 may not form a bond, or may form a bond and be connected in the form of a chain or ring,
n is an integer from 2 to 18.)
나노결정체 제조용 조성물은 캡핑 리간드를 더 포함하는 것인, 나노결정체 제조용 조성물.
According to paragraph 4,
A composition for producing nanocrystals, wherein the composition for producing nanocrystals further includes a capping ligand.
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