KR20100097471A - Metal-polymer hybrid nanomaterials, method for preparing the same and light-emitting device and solar cell using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광효율이 향상된 금속-고분자 하이브리드 나노입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 유기발광 고분자 나노입자에 금속 나노입자를 분산시켜 유기발광 고분자 입자와 금속 나노입자 간에 표면 플라즈몬 공명에 의한 에너지 전달이 이루어질 수 있게 함으로써, 금속-고분자 하이브리드 나노입자의 발광효율을 증가시키는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a metal-polymer hybrid nanoparticles with improved luminous efficiency and a method of manufacturing the same. Specifically, the present invention disperses the metal nanoparticles in the organic light emitting polymer nanoparticles to enable energy transfer by surface plasmon resonance between the organic light emitting polymer particles and the metal nanoparticles, thereby increasing the luminous efficiency of the metal-polymer hybrid nanoparticles. It is about technology to let.
최근 전자산업 분야와 대체 에너지 분야의 기술 개발 요구에 따라 디스플레이 장치나 태양전지 등의 분야에 이용될 수 있는 발광재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유기발광 고분자는 빛이나 전기와 같은 외부의 자극에 의하여 빛 에너지를 방출하는 재료로서, 무기발광 물질에 비하여 생산성이 높고, 유기 저분자 발광물질에 비하여 기계적 강도가 높고 열에 의한 열화 현상이 적다는 유리한 점을 가지고 있다.Recently, researches on light emitting materials that can be used in fields such as display devices and solar cells have been actively conducted in accordance with demands for technology development in the electronics industry and alternative energy fields. Organic light emitting polymer is a material that emits light energy by external stimulus such as light or electricity. It has higher productivity than inorganic light emitting material, and has higher mechanical strength and less deterioration due to heat than organic low molecular light emitting material. Have
유기발광 고분자에 대해서는 1974년 케이치-카네토(Keiichi Kaneto) 그룹에 의하여 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(poly(ethylene terephthalate))가 높은 전기장에서 발광한다는 사실이 발표된 후 많은 연구가 진행되어 왔다. 대표적인 유기발광 고분자로는 폴리(파라페닐렌비닐렌)(poly(paraphenylenevinylene)) 또는 폴리티오펜(polythiophen) 등의 공액 이중결합 구조를 갖는 고분자 유도체들을 들 수 있다. 다만 지금까지 개발된 유기발광 고분자들은 발광효율이 만족스럽지 않았고, 제조 공정상 많은 문제점을 가지고 있다. 예들 들어 폴리(파라페닐렌비닐렌)계 유도체는 유기 용매에 대한 용해도가 나쁘고 중합시간이 길며 중합 수율이 낮아 대량 생산이 어렵다는 한계점을 가지고 있다. Many studies have been conducted on organic light-emitting polymers after the fact that poly (ethylene terephthalate) emits light in a high electric field by Keiichi Kaneto Group in 1974. Representative organic light emitting polymers include polymer derivatives having a conjugated double bond structure such as poly (paraphenylenevinylene) or polythiophene. However, the organic light emitting polymers developed so far are not satisfactory in luminous efficiency and have many problems in the manufacturing process. For example, poly (paraphenylenevinylene) derivatives have a limitation in that they are poor in solubility in organic solvents, have a long polymerization time, and have low polymerization yields, making mass production difficult.
최근에는 발광효율을 향상시키기 위하여 나노 단위의 입자 크기를 가지는 고분자 물질이나, 여러 물질이 결합되어 복합구조를 가지는 나노 복합체에 대한 연구가 진행 중이다.Recently, in order to improve the luminous efficiency, research into a polymer material having a particle size in nano units or a nanocomposite having a complex structure by combining several materials is underway.
고분자 나노 물질에 대한 연구는 Martin 그룹을 시작으로 주로 전기적 특성이 우수한 나노 입자를 이용하여 합성하고 그의 특성을 확인하는 것이었다. 주요한 연구의 방향은 전기적 특성을 조절하여 나노트랜지스터를 제작하고, 나노바이오 센서, 화학 센서 및 전기변색 소자 등을 제작하고 그 특성을 연구하는 것에 초점을 맞추었다. 특히 대표적인 발광 고분자 나노입자인 폴리(파라페닐렌비닐렌)에 대하여 많은 연구가 이루어졌고, 최근에는 화학 기상 증착방법으로 폴리(파라페닐렌비닐렌)를 성장시켜 그 특성을 관찰하는 등 다양한 방법으로 연구가 진행되고 있다.The research on polymeric nanomaterials was carried out using the nanoparticles with excellent electrical properties, starting with the Martin group, and confirming their properties. Major research directions focused on fabricating nanotransistors by adjusting electrical characteristics, fabricating nanobiosensors, chemical sensors, and electrochromic devices, and studying their characteristics. In particular, many studies have been conducted on poly (paraphenylenevinylene), which is a representative light emitting polymer nanoparticle, and recently, various methods such as growing poly (paraphenylenevinylene) by chemical vapor deposition and observing its characteristics Research is ongoing.
나노 복합체에 대한 연구는 무기 반도체 및 금속과 유기 고분자와의 복합 구조를 이루는 새로운 형태의 입자를 제조하여 기존의 유기 입자가 가지고 있는 특성 보다 우수한 특성을 보이는 재료를 개발하는 방향으로 이루어지고 있다. 그 중에서 빛을 내는 반도체 양자점이나 도핑된 유전입자에 대한 관심도 높아지고 있는데, 이러한 입자들은 양자 가둠 효과(quantum confinement effect)에 의해 영향을 받는 반도체 결정 입자들인데, 이들은 재현성 있고 안정성 있는 제조공정을 확보하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 따라서 종래의 발광물질보다 발광효율이 높으면서도 제조단가가 낮고 물성이 안정적으로 확보되는 새로운 재료에 대한 시장의 요구가 점차 거세지고 있다. The research on nanocomposites is focused on the development of materials that exhibit properties that are superior to those of existing organic particles by preparing new types of particles that form inorganic semiconductors and complex structures of metals and organic polymers. There is also increasing interest in light emitting semiconductor quantum dots or doped dielectric particles, which are semiconductor crystal particles affected by quantum confinement effects, which ensure a reproducible and stable manufacturing process. It has a difficult problem. Therefore, the market demand for new materials having higher luminous efficiency than conventional light emitting materials and low manufacturing cost and stable physical properties are increasing.
본 발명의 첫 번째 과제는 발광효율이 개선된 금속-고분자 하이브리드 나노입자를 제공하는 것이다.The first object of the present invention is to provide a metal-polymer hybrid nanoparticles with improved luminous efficiency.
본 발명의 두 번째 과제는 상기 금속-고분자 하이브리드 나노입자의 제조방법을 제공하는 것이다.The second object of the present invention is to provide a method for producing the metal-polymer hybrid nanoparticles.
본 발명의 세 번째 과제는 상기 금속-고분자 하이브리드 나노입자를 포함하는 발광소자를 제공하는 것이다.The third object of the present invention is to provide a light emitting device comprising the metal-polymer hybrid nanoparticles.
본 발명의 네 번째 과제는 상기 금속-고분자 하이브리드 나노입자를 포함하는 태양전지를 제공하는 것이다.The fourth object of the present invention is to provide a solar cell comprising the metal-polymer hybrid nanoparticles.
상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 유기발광 고분자 나노입자 및 유기발광 고분자 나노입자에 분산되어 있는 금속 나노입자를 포함하는 금속-고 분자 하이브리드 나노입자를 제공한다. 이때, 상기 유기발광 고분자 나노입자와 금속 나노입자는 표면 플라즈몬 공명에 의하여 에너지 전달이 이루어질 수 있는 것을 특징으로 한다.In order to solve the first problem, the present invention provides a metal-high molecular hybrid nanoparticle comprising an organic light emitting polymer nanoparticles and metal nanoparticles dispersed in the organic light emitting polymer nanoparticles. In this case, the organic light emitting polymer nanoparticles and the metal nanoparticles are characterized in that the energy transfer can be made by surface plasmon resonance.
본 발명의 일실시예에 의하면, 본 발명은 유기발광 고분자 나노입자의 직경이 50 내지 250㎚일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the present invention may have a diameter of the organic light emitting
본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 유기발광 고분자 나노입자가 폴리(2-메톡시-5-(2'-에틸-헥실옥시)-p-페닐렌비닐렌)(poly(2-methoxy-5-(2'-ethyl-hexyloxy)-p-phenylene vinylene), 폴리-N-비닐카바졸(poly-N-vinylcarbazole), 트리스(8-하이드록시 퀴놀리네이토)-알루미늄(tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(III)), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리(3-메틸티오펜)(poly(3-methylthiophene)), 폴리페닐렌 비닐렌(polyphenylene vinylene) 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the organic light emitting polymer nanoparticles are poly (2-methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -p -phenylenevinylene) (poly (2 -methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -p -phenylene vinylene, poly-N-vinylcarbazole, tris (8-hydroxy quinolinate) -aluminum (8-hydroxyquinoline) aluminum (III), polythiophene, poly (3-methylthiophene), polyphenylene vinylene and derivatives thereof It may be at least one selected from the group.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 금속 나노입자의 직경이 1 내지 10㎚일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the present invention may have a diameter of the
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 금속 나노입자가 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 아연(Zn), 티탄(Ti), 크롬(Cr), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 및 이들의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the present invention, the metal nanoparticles are copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn), titanium (Ti), chromium ( Cr), silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), aluminum (Al) and at least one selected from the group consisting of a composite thereof.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 금속 나노입자들 사이의 거리가 1 내지 10nm일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the present invention may have a distance between the metal nanoparticles of 1 to 10nm.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 금속 나노입자의 표면 플라즈몬 에너지 준위가 [유기발광 고분자 나노입자의 전도대 에너지 준위 - 0.5eV]보다 높을 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the surface plasmon energy level of the metal nanoparticles may be higher than the conduction band energy level of the organic light-emitting polymer nanoparticles-0.5eV.
상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 금속 나노입자를 제 1용매에 분산시키는 단계와, 유기발광 고분자를 제 2용매에 녹이는 단계와, 금속 나노입자가 분산된 제 1용매를 교반하며 유기발광 고분자가 녹은 제 2용매를 주입하는 단계와, 혼합용액에서 금속-고분자 하이브리드 나노입자를 분리하는 단계를 포함하는 금속-고분자 하이브리드 나노입자의 제조방법을 제공한다. 이때, 제 1용매는 극성 용매이고 제 2용매는 비극성 용매 또는 양극성 용매인 것을 특징으로 한다.In order to solve the second problem, the present invention is to disperse the metal nanoparticles in the first solvent, to dissolve the organic light emitting polymer in the second solvent, and to stir the first solvent in which the metal nanoparticles are dispersed organic light emitting It provides a method for producing a metal-polymer hybrid nanoparticle comprising the step of injecting a second solvent in which the polymer is dissolved, and separating the metal-polymer hybrid nanoparticle from the mixed solution. In this case, the first solvent is a polar solvent and the second solvent is characterized in that the non-polar solvent or the bipolar solvent.
본 발명의 일실시예에 의하면, 본 발명의 친수성 용매는 물, 알콜 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the hydrophilic solvent of the present invention may be water, alcohol or a mixture thereof.
본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 본 발명의 소수성 용매는 헥산, 벤젠, 클로로포름 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the hydrophobic solvent of the present invention may be hexane, benzene, chloroform or mixtures thereof.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명의 양친매성 용매는 테트라하이드로퓨란일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the amphiphilic solvent of the present invention may be tetrahydrofuran.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 분리된 금속-고분자 하이브리드 나노입자가, 직경이 50 내지 250㎚인 유기발광 고분자 입자에 직경이 1 내지 10㎚인 금속 나노입자가 분산되어 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is formed by separating the metal-polymer hybrid nanoparticles of metal nanoparticles having a diameter of 1 to 10nm dispersed in organic light emitting polymer particles having a diameter of 50 to 250nm Can be.
본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 유기발광 고분자 나노입자가 폴리(2-메톡시-5-(2'-에틸-헥실옥시)-p-페닐렌비닐렌)(poly(2-methoxy-5-(2'- ethyl-hexyloxy)-p-phenylene vinylene), 폴리-N-비닐카바졸(poly-N-vinylcarbazole), 트리스(8-하이드록시 퀴놀리네이토)-알루미늄(tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(III)), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리(3-메틸티오펜)(poly(3-methylthiophene)), 폴리페닐렌 비닐렌(polyphenylene vinylene) 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the organic light emitting polymer nanoparticles are poly (2-methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -p -phenylenevinylene) (poly (2 -methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -p -phenylene vinylene, poly-N-vinylcarbazole, tris (8-hydroxy quinolinate) -tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (III), polythiophene, poly (3-methylthiophene), polyphenylene vinylene and derivatives thereof It may be at least one selected from the group.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 금속 나노입자가 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 아연(Zn), 티탄(Ti), 크롬(Cr), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 및 이들의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the present invention, the metal nanoparticles are copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn), titanium (Ti), chromium ( Cr), silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), aluminum (Al) and at least one selected from the group consisting of a composite thereof.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 금속 나노입자를 제 1용매에 분산시키는 단계가 제 1용매에 초음파를 가하여 실행될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the present invention may be performed by dispersing the metal nanoparticles in the first solvent by applying ultrasonic waves to the first solvent.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 금속 나노입자의 표면에 소수성기가 결합될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the present invention may be a hydrophobic group bonded to the surface of the metal nanoparticles.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 금속 나노입자와 알킬티올을 반응시켜 금속 나노입자의 표면에 소수성기를 결합시킬 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the present invention may react the metal nanoparticles with alkylthiol to bind a hydrophobic group to the surface of the metal nanoparticles.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 본 발명은 제 1용매와 제 2용매를 포함하는 혼합용액에 초음파를 가하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the present invention may further comprise the step of applying ultrasonic waves to the mixed solution containing the first solvent and the second solvent.
상기 세 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 금속-고분자 하이브리드 나노입자를 포함하는 발광소자를 제공한다.In order to solve the third problem, the present invention provides a light emitting device including the metal-polymer hybrid nanoparticles.
상기 네 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 금속-고분자 하이브리 드 나노입자를 포함하는 태양전지를 제공한다.The present invention to solve the fourth problem provides a solar cell comprising the metal-polymer hybrid nanoparticles.
본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자는 금속 나노입자와 유기발광 고분자 나노입자 사이에서 표면 플라즈몬 공명에 의한 에너지 전달이 이루어질 수 있으므로, 발광효율을 현저히 증가시킬 수 있다. 이러한 금속-고분자 하이브리드 나노입자를 발광소자나 태양전지에 응용하면, 발광효율과 에너지 전환효율이 획기적으로 개선된 제품을 생산할 수 있다. 또한 본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자 제조방법은 고가의 생산장비를 이용하지 않고도 안정적으로 수율을 확보할 수 있는 유리한 효과를 가진다.In the metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention, energy transfer by surface plasmon resonance may be performed between the metal nanoparticles and the organic light emitting polymer nanoparticles, thereby significantly increasing the luminous efficiency. When the metal-polymer hybrid nanoparticles are applied to a light emitting device or a solar cell, it is possible to produce a product in which the luminous efficiency and energy conversion efficiency are significantly improved. In addition, the metal-polymer hybrid nanoparticle manufacturing method of the present invention has an advantageous effect to ensure a stable yield without using expensive production equipment.
아래에서 본 발명은 실시예를 기초로 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명된다. 제시된 실시예는 예시적인 것으로 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings based on embodiments. The examples presented are exemplary and are not intended to limit the scope of the invention.
본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자는 유기발광 고분자 나노입자와 금속 나노입자를 포함한다. 금속 나노입자는 유기발광 고분자 나노입자의 내부와 표면에 고르게 분산되어 있다. 유기발광 고분자 나노입자와 금속 나노입자의 계면에서는 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance)에 의하여 에너지 전달이 이루어질 수 있다.The metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention include organic light emitting polymer nanoparticles and metal nanoparticles. Metal nanoparticles are evenly distributed on the inside and the surface of the organic light emitting polymer nanoparticles. At the interface between the organic light emitting polymer nanoparticles and the metal nanoparticles, energy transfer may be performed by surface plasmon resonance.
표면 플라즈몬(surface plasmon)이란 금속의 표면에서 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사 입자를 말한다. 금속 나노입자에서는 가시~근적외선 대역 빛의 전기장과 플라스몬이 짝지어지면서 광흡수가 일어나는데, 이러한 현상을 표면 플라즈몬 공명이라 한다. 표면 플라즈몬 공명은 국소적으로 매우 증가된 전기장을 발생시키는데, 본 발명에서는 표면 플라즈몬 공명에 의한 금속과 발광 고분자간의 에너지 전달에 의하여 금속-고분자 하이브리드 나노입자의 발광효율을 증가시키는 것이다.Surface plasmons are analogous particles in which free electrons vibrate collectively on the surface of a metal. In metal nanoparticles, light absorption occurs when the electric field and plasmon of visible-to-infrared band light are paired. This phenomenon is called surface plasmon resonance. Surface plasmon resonance generates a locally increased electric field. In the present invention, the light emission efficiency of metal-polymer hybrid nanoparticles is increased by energy transfer between metal and light emitting polymer by surface plasmon resonance.
도 1은 본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자에서 일어나는 표면 플라즈몬 공명에 의한 에너지 전달과 발광 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 폴리(2-메톡시-5-(2'-에틸-헥실옥시)-p-페닐렌비닐렌)(poly(2-methoxy-5-(2'-ethyl-hexyloxy)-p-phenylene vinylene), 이하에서 'MEH-PPV'라 한다) 나노입자는 가전도대(valance band)와 전도대(conduction band) 사이에 일정한 밴드갭을 가지고 있고, 금 나노입자는 약 2.43eV의 표면 플라즈몬 갭을 가지고 있다. MEH-PPV 나노입자와 금 나노입자는 계면을 형성하며 인접하여 있고, 계면에서 에너지 전달이 이루어진다. 구체적으로, 표면 플라즈몬 공명에 의하여 금 나노입자에서 전자가 여기되고, 여기된 전자는 계면을 통하여 에너지 준위가 비슷한 MEH-PPV 나노입자의 전도대로 전달된다. 이를 통해 MEH-PPV 나노입자의 전도대에 보다 많은 엑시톤이 형성되고 MEH-PPV 나노입자의 거대 발광 효율 증가가 일어나게 된다. 이때, 금 나노입자의 표면 플라즈몬 에너지 준위는 MEH-PPV 나노입자의 전도대 에너지 준위보다 조금 더 높다. 본 발명에 이용되는 금속 나노입자의 표면 플라즈몬 에너지 준위는, [유기발광 고분자 나노입자의 전도대 에어지 준위 - 0.5eV]보다 큰 것이 바람직하다. 이러한 경우에 에너지 매칭에 의하여 에너지 전달이 효율적으로 일어나기 때문이다. 본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자의 발광효율이 증가하는 또 다른 이유로, 금속 나노입자들 사이의 틈에서 표면 플라즈몬에 의해 국소적으로 형성되는 전자기장의 증가도 고려할 수 있다. 즉, 가전자대로부터 표면 플라즈몬을 일으키는 전도대로 여기된 전자들이 넓은 발광 연속체를 형성하며 광 발광의 증가에 기여하는 것이다. 본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자를 이용하면 기존의 발광고분자 나노입자에 비하여 발광세기를 최대 30배까지 증가시킬 수 있다.1 is a view for explaining the energy transfer and luminescence mechanism by surface plasmon resonance occurring in the metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention. Referring to FIG. 1, poly (2-methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -p -phenylenevinylene) (poly (2-methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) p- phenylene vinylene, hereinafter referred to as 'MEH-PPV'). The nanoparticles have a constant band gap between the valence band and the conduction band, and the gold nanoparticles are approximately 2.43 eV. It has a surface plasmon gap. MEH-PPV nanoparticles and gold nanoparticles form an interface and are adjacent to each other, and energy transfer is performed at the interface. Specifically, electrons are excited in the gold nanoparticles by surface plasmon resonance, and the excited electrons are transferred to the conduction band of MEH-PPV nanoparticles having similar energy levels through the interface. As a result, more excitons are formed in the conduction band of the MEH-PPV nanoparticles, and the large luminous efficiency of the MEH-PPV nanoparticles is increased. At this time, the surface plasmon energy level of the gold nanoparticles is slightly higher than the conduction band energy level of the MEH-PPV nanoparticles. The surface plasmon energy level of the metal nanoparticles used in the present invention is preferably higher than [conduction band air level of the organic light emitting polymer nanoparticle-0.5 eV]. This is because energy transfer occurs efficiently by energy matching in this case. As another reason for the increase in the luminous efficiency of the metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention, an increase in the electromagnetic field locally formed by the surface plasmon in the gap between the metal nanoparticles may be considered. That is, the electrons excited by the conduction band causing surface plasmon from the valence band form a wide light emission continuum and contribute to the increase in light emission. When the metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention are used, the luminescence intensity can be increased up to 30 times compared to conventional light emitting polymer nanoparticles.
본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자에서 유기발광 고분자 나노입자의 직경은 50 내지 250㎚인 것이 바람직하다. 유기발광 고분자 나노입자의 직경이 50㎚ 미만이면, 금속 나노입자가 균일하게 분산되기 어렵고 제조과정에서 유기발광 고분자 나노입자의 직경을 제어하기 어렵다. 또한 유기발광 고분자 나노입자의 직경이 250㎚를 초과하면, 유기발광 고분자 나노입자와 금속 나노입자의 계면에서 발생한 빛을 효율적으로 이용하기 어렵다. 본 발명의 유기발광 고분자 나노입자는 발광 특성을 지닌 다양한 종류의 고분자로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 폴리(2-메톡시-5-(2'-에틸-헥실옥시)-p-페닐렌비닐렌)(poly(2-methoxy-5-(2'-ethyl-hexyloxy)-p-phenylene vinylene), 폴리-N-비닐카바졸(poly-N-vinylcarbazole), 트리스(8-하이드록시 퀴놀리네이토)-알루미늄(tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(III)), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리(3-메틸티오펜)(poly(3-methylthiophene)), 폴리페닐렌 비닐렌(polyphenylene vinylene) 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.In the metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention, the diameter of the organic light emitting polymer nanoparticles is preferably 50 to 250 nm. When the diameter of the organic light emitting polymer nanoparticles is less than 50 nm, it is difficult to uniformly disperse the metal nanoparticles and difficult to control the diameter of the organic light emitting polymer nanoparticles in the manufacturing process. In addition, when the diameter of the organic light emitting polymer nanoparticles exceeds 250 nm, it is difficult to efficiently use light generated at the interface between the organic light emitting polymer nanoparticles and the metal nanoparticles. The organic light emitting polymer nanoparticles of the present invention may be composed of various kinds of polymers having luminescent properties, for example, poly (2-methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -p -phenylene Poly (2-methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -p -phenylene vinylene), poly-N-vinylcarbazole, tris (8-hydroxy quinoli) Neito) -aluminum (tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (III)), polythiophene, poly (3-methylthiophene), polyphenylene vinylene And at least one selected from the group consisting of derivatives thereof.
본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자에서 금속 나노입자의 직경은 1 내지 10㎚인 것이 바람직하다. 금속 나노입자의 직경이 1㎚ 미만이면 재현성 있는 제조공정을 확보하기 어렵고, 10㎚를 초과하면 유기발광 고분자와의 계면 면적이 적어져 발광효율의 증가가 적어진다. 또한 유기발광 고분자 나노입자에 분산된 금속 나노입자들 사이의 거리는 1 내지 10nm인 것이 바람직하다. 상기의 수치 범위는 금속 나노입자간의 응집을 막고, 동시에 고분자와 금속의 계면을 최대로 확보할 수 있는 수치 범위이다. 금속 나노입자는 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 아연(Zn), 티탄(Ti), 크롬(Cr), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 및 이들의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 상기에서 예를 들어 열거한 유기발광 고분자 나노입자의 재료와 금속 나노입자의 재료는 다양한 조합을 이룰 수 있으나, 바람직하게는 금속 나노입자의 표면 플라즈몬 에너지 준위가 [유기발광 고분자 나노입자의 전도대 에너지 준위 - 0.5eV]보다 높은 조합으로 선택될 수 있다.In the metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention, the diameter of the metal nanoparticles is preferably 1 to 10 nm. If the diameter of the metal nanoparticles is less than 1 nm, it is difficult to ensure a reproducible manufacturing process. If the diameter of the metal nanoparticles is larger than 10 nm, the interface area with the organic light emitting polymer decreases, and the increase in luminous efficiency is reduced. In addition, the distance between the metal nanoparticles dispersed in the organic light emitting polymer nanoparticles is preferably 1 to 10nm. The numerical range described above is a numerical range capable of preventing aggregation between metal nanoparticles and at the same time ensuring the maximum interface between the polymer and the metal. Metal nanoparticles are copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn), titanium (Ti), chromium (Cr), silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), aluminum (Al) and a composite thereof. For example, the materials of the organic light emitting polymer nanoparticles and the metal nanoparticles may be formed in various combinations. Preferably, the surface plasmon energy level of the metal nanoparticles is [conduction band energy level of the organic light emitting polymer nanoparticles. -0.5 eV].
본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자는 발광소자에 이용될 수 있다. 본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자는 외부의 전기적 자극에 의하여 특정한 파장의 빛을 방출할 수 있으므로, 다양한 형태의 발광소자의 재료로 이용될 수 있다. 또한 이러한 발광소자는 방출하는 빛의 세기와 파장이 조절되어 디스플레이 장치로 응용될 수 있다. 또한 본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자는 외부의 빛에 의하여 전자 및 정공이 생성되고, 이러한 전자와 정공이 결합하는 과정에서 전류를 발생시킬 수 있으므로 태양전지의 활성물질로 이용될 수 있다.The metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention can be used in a light emitting device. Since the metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention can emit light having a specific wavelength by an external electrical stimulus, the metal-polymer hybrid nanoparticles can be used as materials of various types of light emitting devices. In addition, the light emitting device can be applied to the display device by controlling the intensity and wavelength of the light emitted. In addition, the metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention may be used as an active material of a solar cell because electrons and holes are generated by external light and generate current in the process of combining the electrons and holes.
본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자의 제조방법은, 금속 나노입자를 제 1용매에 분산시키는 단계, 유기발광 고분자를 제 2용매에 녹이는 단계, 금속 나노입자가 분산된 제 1용매를 교반하며 유기발광 고분자가 녹은 제 2용매를 주입하는 단계 및 혼합용액에서 금속-고분자 하이브리드 나노입자를 분리하는 단계를 포함한다. 이때, 제 1용매는 친수성 용매이고, 제 2용매는 소수성 용매인 것을 특징으로 한다.In the method for producing a metal-polymer hybrid nanoparticle of the present invention, dispersing metal nanoparticles in a first solvent, dissolving the organic light emitting polymer in a second solvent, stirring the first solvent in which the metal nanoparticles are dispersed And injecting a second solvent in which the light emitting polymer is dissolved, and separating the metal-polymer hybrid nanoparticles from the mixed solution. In this case, the first solvent is a hydrophilic solvent, the second solvent is characterized in that the hydrophobic solvent.
구체적으로 본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 표면에 소수성기가 결합된 금속 나노입자를 준비한다. 이러한 금속 나노입자는 이 분야에 공지된 다양한 방법을 통하여 제조될 수 있다. 이어서, 친수성 용매인 제 1용매에 금속 나노입자를 균일하게 분산시킨다. 이를 위하여 금속 나노입자를 포함하는 제 1용매를 교반하고 선택적으로 초음파를 가할 수도 있다. 초음파는 금속 나노입자들 끼리의 응집을 방해하여 균일한 분산을 돕는다. 이어서, 유기발광 고분자를 제 2용매에 넣고 교반하여 완전히 용해시킨다. 이어서, 금속 나노입자가 분산된 제 1용매를 격렬하게 교반하며, 여기에 유기발광 고분자가 용해된 제 2용매를 주입한다. 이때, 선택적으로 제 1용매와 제 2용매의 혼합용액에 초음파를 가할 수 있는데, 초음파는 물리적으로 응집되거나 매우 약하게 결합된 나노입자들을 분리시키는 역할을 한다. 마지막으로, 혼합용액에서 용매를 증발시켜 금속-고분자 하이브리드 나노입자를 얻는다. Specifically, the manufacturing method of the metal-polymer hybrid nanoparticle of the present invention is as follows. First, a metal nanoparticle having a hydrophobic group bonded to a surface is prepared. Such metal nanoparticles can be prepared through various methods known in the art. Next, the metal nanoparticles are uniformly dispersed in the first solvent which is a hydrophilic solvent. To this end, the first solvent containing the metal nanoparticles may be stirred and optionally ultrasonically applied. Ultrasonic waves interfere with the aggregation of metal nanoparticles to help uniform dispersion. Subsequently, the organic light emitting polymer is placed in a second solvent and stirred to dissolve completely. Subsequently, the first solvent in which the metal nanoparticles are dispersed is vigorously stirred, and the second solvent in which the organic light emitting polymer is dissolved is injected therein. In this case, an ultrasonic wave may be selectively applied to the mixed solution of the first solvent and the second solvent. The ultrasonic wave serves to separate nanoparticles that are physically aggregated or very weakly bound. Finally, the solvent is evaporated in the mixed solution to obtain metal-polymer hybrid nanoparticles.
본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자의 제조방법에서 중요한 것은 용매의 종류이다. 제 1용매는 친수성 용매이고, 제 2용매는 소수성 용매 또는 양친매성 용매인 것이 바람직하다. 제 1용매는 표면에 소수성기가 결합된 금속 나노입자를 효과적으로 분산시킬 수 있고, 제 2용매는 소수성 성질을 가진 고분자를 용해시키기 위하여 소수성 또는 양친매성 성질을 가진다. 제 1용매와 제 2용매가 격렬히 교반되며 혼합되면, 금속 나노입자 표면에 결합된 알킬기는 소수성인 유기발광 고분자 인력와의 상호작용으로 약한 물리적 결합을 형성한다. 이때, 제 1용매와 제 2용매는 상용성이 낮으므로 미시적 범위에서의 상분리가 일어나며 나노미터 단위의 직경을 가지는 고분자에 금속 나노입자가 균일하게 분산된 금속-고분자 하이브리드 나노입자가 생성된다. 제 1용매로는 물, 알콜 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 또한 제 2용매로는 헥산, 벤젠, 클로로포름 또는 이들의 혼합물과 같은 소수성 용매나, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)과 같은 양친매성 용매가 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 금속-고분자 하이브리드 나노입자의 제조방법은 용매의 선택이나 교반 시간 등을 조절하여 광학적 특성을 용이하게 조절할 수 있다는 장점을 가지고 있다.What is important in the manufacturing method of the metal-polymer hybrid nanoparticle of this invention is a kind of solvent. It is preferable that a 1st solvent is a hydrophilic solvent, and a 2nd solvent is a hydrophobic solvent or an amphiphilic solvent. The first solvent can effectively disperse the metal nanoparticles having a hydrophobic group bonded to the surface, and the second solvent has hydrophobic or amphiphilic properties in order to dissolve a polymer having hydrophobic properties. When the first solvent and the second solvent are vigorously stirred and mixed, the alkyl group bonded to the metal nanoparticle surface forms a weak physical bond by interaction with the hydrophobic organoluminescent polymer attraction. At this time, since the first solvent and the second solvent have low compatibility, phase separation occurs in the microscopic range, and metal-polymer hybrid nanoparticles in which metal nanoparticles are uniformly dispersed in a polymer having a diameter of nanometers are generated. As the first solvent, water, alcohol or a mixture thereof may be used. As the second solvent, a hydrophobic solvent such as hexane, benzene, chloroform or a mixture thereof, or an amphiphilic solvent such as tetrahydrofuran may be used. Method for producing a metal-polymer hybrid nanoparticles according to the present invention has the advantage that the optical properties can be easily adjusted by adjusting the selection of the solvent or stirring time.
이하에서 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto.
실시예 Example
이 분야에 상용화되어 쓰이고 있는 방법을 이용하여 금 입자를 나노미터 크기로 제조하고, 초음파로 유기용매를 증발시켜 표면에 알킬기가 결합된 분말형태의 금 나노입자를 수득하였다. 수득된 금 나노입자는 알킬티올(alkylthiol)의 황(S) 부분이 금 나노입자의 표면에 결합된 형태이다.(금속입자에 결합된 소수성기의 구성이 맞는지 확인 바랍니다) 분말 형태의 금 나노입자를 증류수에 분산시키기 위하여 1시간 동안 초음파를 가하였다. 유기발광 고분자는 Aldrich에서 구입한 MEH-PPV를 사용하였고, 이를 테트라하이드로퓨란에 1㎎/㎖ 농도로 용해시켰다. MEH-PPV가 용해된 테트라하이드로퓨란 100㎕를, 격렬히 교반시키고 있는 금 나노입자가 분산되어 있는 증류수 10㎖에 재빨리 주입하였다. 상기 혼합용액을 교반기에서 10분 동안 교반시키고, 이어서 10분 동안 초음파를 가하였다. 기판 위에 상기 혼합 용액을 떨어뜨린 후 진공오븐에서 1 내지 2시간 정도 건조하여 MEH-PPV/Au 나노입자를 수득하였다. 모든 제조 과정은 상온에서 수행되었다.Gold particles were prepared in nanometer size using a method commercially available in this field, and organic solvents were evaporated by ultrasonic waves to obtain powdered gold nanoparticles having an alkyl group bonded to the surface thereof. The obtained gold nanoparticles are in a form in which the sulfur (S) portion of the alkylthiol is bonded to the surface of the gold nanoparticles (make sure that the composition of the hydrophobic groups bonded to the metal particles is correct). Ultrasound was added for 1 hour to disperse in distilled water. The organic light emitting polymer was MEH-PPV purchased from Aldrich, which was dissolved in tetrahydrofuran at a concentration of 1 mg / ml. 100 µl of tetrahydrofuran in which MEH-PPV was dissolved was quickly injected into 10 ml of distilled water in which gold nanoparticles were vigorously stirred. The mixed solution was stirred for 10 minutes in a stirrer and then sonicated for 10 minutes. After dropping the mixed solution on the substrate and dried for 1 to 2 hours in a vacuum oven to obtain MEH-PPV / Au nanoparticles. All manufacturing procedures were performed at room temperature.
비교예 Comparative example
금 나노입자를 증류수에 분산시키지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 방법으로 순수한 유기발광 고분자 나노입자를 제조하였다. Pure organic light emitting polymer nanoparticles were prepared in the same manner as in the above example, except that gold nanoparticles were not dispersed in distilled water.
실험예Experimental Example
1. 하이브리드 나노입자의 형성 확인1. Confirmation of Hybrid Nanoparticle Formation
고분해능 투과전자현미경(high resolution transmission electron microscopy, HR-TEM)을 이용하여 실시예의 MEH-PPV/Au 나노입자와 Au 나노입자의 존재를 확인하였고, 비교예에 따른 MEH-PPV 나노입자의 주사전자 현미경(scanning electron microscopy, SEM) 이미지와 비교하였다.The presence of the MEH-PPV / Au nanoparticles and Au nanoparticles of the Example was confirmed using high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), and the scanning electron microscope of the MEH-PPV nanoparticles according to the comparative example was used. (scanning electron microscopy, SEM) images were compared.
2. 광학적 특성 측정2. Optical property measurement
실시예의 MEH-PPV/Au 나노입자와 비교예의 MEH-PPV 나노입자에 대하여 자외선/가시광선 흡수(UV/Vis absorption) 측정실험과 광발광(photoluminescence, PL) 측정실험을 수행하였다.UV / Vis absorption measurement experiments and photoluminescence (PL) measurement experiments were performed on the MEH-PPV / Au nanoparticles of the Example and the MEH-PPV nanoparticles of the Comparative Example.
3. 레이저 공초점 현미경 관찰3. Laser Confocal Microscopy
실시예의 MEH-PPV/Au 나노입자와 비교예의 MEH-PPV 나노입자에 대하여 레이저 공초점 현미경(laser confocal microscope)을 이용하여 나노 입자 한 개의 발광 특성을 확인하였다. For the MEH-PPV / Au nanoparticles of the Example and the MEH-PPV nanoparticles of the Comparative Example, the emission characteristics of one nanoparticle were confirmed using a laser confocal microscope.
4. 색 전하결합소자를 이용한 관찰4. Observation using color charge coupling device
실시예의 MEH-PPV/Au 나노입자와 비교예의 MEH-PPV 나노입자에 대하여 색 전하결합소자(color charged coupled device, color CCD)를 이용하여 발광 색을 확인하였다.The emission color of the MEH-PPV / Au nanoparticles of the Example and the MEH-PPV nanoparticles of the comparative example were confirmed using a color charged coupled device (color CCD).
도 2a와 도 2b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 MEH-PPV/Au 나노입자의 고분해능 투과전자 현미경 사진과, 비교예에 따른 MEH-PPV 나노입자의 주사전자 현미경 사진이다. 도 2a와 도 2b를 참조하면, MEH-PPV/Au 나노입자의 직경은 약 70nm이었고 MEH-PPV에 Au 나노입자가 균일하게 분산되어 있으며, MEH-PPV 나노입자의 직경 은 약 40nm이었다. 상기의 결과로부터 본 발명의 실시예에 따른 MEH-PPV/Au 나노입자는 나노미터 단위의 직경을 가지고 있으며, MEH-PPV 나노입자에 Au 나노입자가 균일하게 분산된 구조를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.2A and 2B are high-resolution transmission electron micrographs of MEH-PPV / Au nanoparticles according to an embodiment of the present invention, respectively, and scanning electron micrographs of MEH-PPV nanoparticles according to a comparative example. 2A and 2B, the diameter of the MEH-PPV / Au nanoparticles was about 70 nm, the Au nanoparticles were uniformly dispersed in the MEH-PPV, and the diameter of the MEH-PPV nanoparticles was about 40 nm. From the above results, it can be seen that the MEH-PPV / Au nanoparticles according to the embodiment of the present invention have a nanometer diameter, and that the Au nanoparticles are uniformly dispersed in the MEH-PPV nanoparticles. .
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MEH-PPV/Au 나노입자의 투과전자 현미경 사진과 EDS(energy dispersive spectrometer) 결과이다. MEH-PPV/Au 나노입자는 직경이 약 70nm 정도이며, Au 나노입자의 직경은 약 2 내지 3.5 nm 정도였다. EDS 결과에 의하면, MEH-PPV/Au 나노입자에서 Au 성분이 검출되었기 때문에 MEH-PPV 나노입자와 Au 나노입자가 잘 결합되어 있다는 것을 확인할 수 있었다. Figure 3 is a transmission electron micrograph and EDS (energy dispersive spectrometer) results of the MEH-PPV / Au nanoparticles according to an embodiment of the present invention. The MEH-PPV / Au nanoparticles had a diameter of about 70 nm and the Au nanoparticles had a diameter of about 2 to 3.5 nm. According to the EDS results, since the Au component was detected in the MEH-PPV / Au nanoparticles, it was confirmed that the MEH-PPV nanoparticles and the Au nanoparticles were well bonded.
도 4는 증류수 안에서 측정한 MEH-PPV/Au 나노입자와 MEH-PPV 나노입자의 UV/Vis 흡수 곡선이다. 도 4를 참조하면, MEH-PPV/Au 나노입자는 495 nm에서 UV/Vis 흡수 피크가 관찰되었고, MEH-PPV 나노입자는 490 nm에서 흡수 피크가 관찰되었다. 삽입된 UV/Vis 흡수 곡선에서 Au 나노입자는 510 nm에서 흡수를 나타내었다. 4 is a UV / Vis absorption curve of MEH-PPV / Au nanoparticles and MEH-PPV nanoparticles measured in distilled water. Referring to FIG. 4, the UV / Vis absorption peak was observed at 495 nm for the MEH-PPV / Au nanoparticles, and the absorption peak was observed at 490 nm for the MEH-PPV nanoparticles. Au nanoparticles showed absorption at 510 nm in the inserted UV / Vis absorption curve.
도 5a 및 5b는 각각 레이저 공초점 현미경을 이용한 MEH-PPV/Au 나노입자와 MEH-PPV 나노입자의 3차원 광 발광 이미지이다. 측정된 발광 이미지의 세기는 MEH-PPV/Au 나노입자가 3.60 ± 0.29V로, 267 ± 17.7mV인 MEH-PPV 나노입자보다 약 10배 이상 높았다.5A and 5B are three-dimensional photoluminescence images of MEH-PPV / Au nanoparticles and MEH-PPV nanoparticles using laser confocal microscopy, respectively. The intensity of the measured luminescence image was 3.60 ± 0.29V for MEH-PPV / Au nanoparticles, which was about 10 times higher than MEH-PPV nanoparticles for 267 ± 17.7mV.
도 6a 및 도 6b는 각각 레이저 공초점 현미경을 이용한 MEH-PPV/Au 나노입자와 MEH-PPV 나노입자의 광 발광 스펙트럼이다. MEH-PPV 나노입자는 약 563 nm 근처에서 발광하는데 반해, MEH-PPV/Au 나노입자는 약 548 nm 근처에서 발광을 하며 청 색 천이 현상을 보였다. 최대 피크의 세기 차이는 MEH-PPV/Au 나노입자가 MEH-PPV 나노입자보다 30배 정도 컸다. 레이저 공초점 현미경 측정 결과로부터 본 발명의 실시예에 따른 MEH-PPV/Au 나노입자의 발광효율이 현저하게 증가하였다는 것을 알 수 있었다.6A and 6B are light emission spectra of MEH-PPV / Au nanoparticles and MEH-PPV nanoparticles using laser confocal microscopy, respectively. MEH-PPV nanoparticles emit light at around 563 nm, whereas MEH-PPV / Au nanoparticles emit light at around 548 nm and show a blue transition. The maximum difference in intensity of peaks was about 30 times greater for MEH-PPV / Au nanoparticles than for MEH-PPV nanoparticles. Laser confocal microscopy results showed that the luminous efficiency of the MEH-PPV / Au nanoparticles according to the embodiment of the present invention was significantly increased.
도 7a 및 도 7b는 각각 색 전하결합소자를 이용한 MEH-PPV/Au 나노입자와 MEH-PPV 나노입자의 색 발광 이미지이다. MEH-PPV/Au 나노입자는 연두-노랑 발광 색을 보이는데 반해, MEH-PPV 나노입자는 주황-노랑 발광 색을 보였다. 7A and 7B are color emission images of MEH-PPV / Au nanoparticles and MEH-PPV nanoparticles using color charge coupling devices, respectively. MEH-PPV / Au nanoparticles showed yellow-yellow luminescent color, while MEH-PPV nanoparticles showed orange-yellow luminescent color.
도 1은 본 발명의 금속-고분자 하이브리드 나노입자에서 일어나는 표면 플라즈몬 공명에 의한 에너지 전달과 발광 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the energy transfer and luminescence mechanism by surface plasmon resonance occurring in the metal-polymer hybrid nanoparticles of the present invention.
도 2a와 도 2b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 MEH-PPV/Au 나노입자의 고분해능 투과전자 현미경 사진과, 비교예에 따른 MEH-PPV 나노입자의 주사전자 현미경 사진이다.2A and 2B are high-resolution transmission electron micrographs of MEH-PPV / Au nanoparticles according to an embodiment of the present invention, respectively, and scanning electron micrographs of MEH-PPV nanoparticles according to a comparative example.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MEH-PPV/Au 나노입자의 투과전자 현미경 사진과 EDS(energy dispersive spectrometer) 결과이다.Figure 3 is a transmission electron micrograph and EDS (energy dispersive spectrometer) results of the MEH-PPV / Au nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
도 4는 증류수 안에서 측정한 MEH-PPV/Au 나노입자와 MEH-PPV 나노입자의 UV/Vis 흡수 곡선이다.4 is a UV / Vis absorption curve of MEH-PPV / Au nanoparticles and MEH-PPV nanoparticles measured in distilled water.
도 5a 및 5b는 각각 레이저 공초점 현미경을 이용한 MEH-PPV/Au 나노입자와 MEH-PPV 나노입자의 3차원 광 발광 이미지이다.5A and 5B are three-dimensional photoluminescence images of MEH-PPV / Au nanoparticles and MEH-PPV nanoparticles using laser confocal microscopy, respectively.
도 6a 및 도 6b는 각각 레이저 공초점 현미경을 이용한 MEH-PPV/Au 나노입자와 MEH-PPV 나노입자의 광 발광 스펙트럼이다.6A and 6B are light emission spectra of MEH-PPV / Au nanoparticles and MEH-PPV nanoparticles using laser confocal microscopy, respectively.
도 7a 및 도 7b는 각각 색 전하결합소자를 이용한 MEH-PPV/Au 나노입자와 MEH-PPV 나노입자의 색 발광 이미지이다.7A and 7B are color emission images of MEH-PPV / Au nanoparticles and MEH-PPV nanoparticles using color charge coupling devices, respectively.
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