KR20220078988A - Multi-layered nanoparticles having a narrow half-width of light emission and high quantum efficiency and fabricating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 다층구조 나노입자의 코어 및 쉘 구조에서 쉘을 구성하는 물질들 사이의 격자 상수 결함을 해소하기 위하여 쉘을 구성하는 물질들 사이에 격자 상수 결함을 해소하는 물질을 삽입하여 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS의 코어 및 쉘 구조를 이루는 다층구조 나노입자를 제조함에 따라 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자를 구현하는 기술에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자는 InX계 시드를 포함한 혼합물에 Zn(In)X계 클러스터를 연속 주입하여 형성되는 InX계 코어, 상기 혼합물에 셀레늄 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 InX계 코어 상에 코팅되는 제1 쉘, 상기 혼합물에 셀레늄과 황의 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제1 쉘 상에 코팅되는 제2 쉘 및 상기 혼합물에 황 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제2 쉘 상에 코팅되는 제3 쉘을 포함할 수 있다.The present invention relates to multilayered nanoparticles having a narrow luminescence half width and high quantum efficiency and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a lattice constant defect between materials constituting a shell in a core and a shell structure of a multilayered nanoparticle. In order to solve this problem, a material that resolves lattice constant defects is inserted between the materials constituting the shell to produce multi-layered nanoparticles forming the core and shell structures of InP, ZnSe, ZnSeS, and ZnS. It relates to a technology for realizing multi-layered nanoparticles having , A first shell coated on the InX-based core by putting a selenium compound and a zinc precursor in the mixture, a second shell coated on the first shell by putting a compound of selenium and sulfur and a zinc precursor in the mixture, and in the mixture It may include a third shell coated on the second shell by putting a sulfur compound and a zinc precursor.
Description
본 발명은 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 다층구조 나노입자의 코어 및 쉘 구조에서 쉘을 구성하는 물질들 사이의 격자 상수 결함을 해소하기 위하여 쉘을 구성하는 물질들 사이에 격자 상수 결함을 해소하는 물질을 삽입하여 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS의 코어 및 쉘 구조를 이루는 다층구조 나노입자를 제조함에 따라 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자를 구현하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to multilayered nanoparticles having a narrow luminescence half width and high quantum efficiency and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a lattice constant defect between materials constituting a shell in a core and a shell structure of a multilayered nanoparticle. In order to solve this problem, a material that resolves lattice constant defects is inserted between the materials constituting the shell to produce multi-layered nanoparticles forming the core and shell structures of InP, ZnSe, ZnSeS, and ZnS. It relates to a technology for implementing multi-layered nanoparticles having a
양자 점(quantum dot)이라고 불리는 대략 2-100nm 크기의 입자들로 구성된 화합물 반도체들의 제조 및 특성화에 지대한 관심이 쏠리고 있다.A great deal of attention is being paid to the fabrication and characterization of compound semiconductors composed of particles approximately 2-100 nm in size called quantum dots.
이 같은 연구는 주로 나노입자들에 대한 크기-조정 가능한 전자적, 광학적 및 화학적 특성에 초점이 맞춰졌다.These studies have mainly focused on the size-tunable electronic, optical and chemical properties of nanoparticles.
반도체 나노입자들은 생물학적 표식(labelling), 태양 셀들, 촉매, 생물학적 영상화(imaging), 그리고 발광 다이오드들과 같이 아주 다양하게 상업적 적용분야에 사용가능하여 상당한 관심을 얻고 있다.Semiconductor nanoparticles are of considerable interest for their use in a wide variety of commercial applications such as biological labeling, solar cells, catalysts, biological imaging, and light emitting diodes.
단일의 반도체 물질로 구성되는 반도체 나노입자들은 여기서 "코어 나노입자들"로 언급되는데 표면의 유기 보호층과 함께 비교적 낮은 양자 효율(quantum efficiency)을 가지는데 이것은 비-방사성(non-radiative) 전자-정공 재결합을 야기할 수 있는 나노입자 표면에 위치한 불완전 결합들(dangling bonds)과 결함들(defects)에서 발생하는 전자-정공 재결합 때문이다.Semiconductor nanoparticles composed of a single semiconductor material, referred to herein as "core nanoparticles", have a relatively low quantum efficiency with an organic protective layer on the surface, which is a non-radiative electron- This is because electron-hole recombination occurs at dangling bonds and defects located on the nanoparticle surface that can cause hole recombination.
양자 점의 무기 표면에서 불완전 결합 및 결함을 제거하는 한 가지 방법은, 전형적으로 코어 물질에 대해 격자 부정합이 적고 더 넓은 띠 간극(band-gap)을 갖는 제2 무기 물질을 코어 입자의 표면에 성장시켜 "코어-쉘" 입자를 형성하는 것이다.One method of removing imperfect bonds and defects in the inorganic surface of quantum dots is to grow a second inorganic material with a wider band-gap and less lattice mismatch to the core material, typically on the surface of the core particle. to form "core-shell" particles.
코어-쉘 입자들은 코어에 구속된 반송자(carrier)들을 자칫하면 비-방사성 재결한 중심으로 작용할 수 있는 표면 상태로부터 분리시킨다.Core-shell particles separate core-bound carriers from surface states that could otherwise act as non-radiative recrystallized centers.
양자 점의 무기 표면에서 불완전 결합 및 결함을 제거하는 다른 방법은 코어-멀티 쉘(core-multi shell) 구조를 제조하는 것으로서, 이 코어-멀티 쉘 구조에서 전자-정공 쌍이 양자 점-양자 우물 구조 같이 특별한 물질에 의한 단분자층(monolyaer) 몇 개로 구성된 단일 쉘 층에 완전히 국한된다.Another method to remove imperfect bonds and defects from the inorganic surface of quantum dots is to fabricate a core-multi shell structure, in which electron-hole pairs are similar to the quantum dot-quantum well structure. It is completely confined to a single shell layer made up of several monolayers of special materials.
또한, 나노입자들의 많은 적용에 있어서 반도체 나노입자가 특정 매질(medium)에 양립할 필요가 있다.In addition, for many applications of nanoparticles, it is necessary for the semiconductor nanoparticles to be compatible with a particular medium.
예를 들어, 몇 몇 생물학적 적용분야 예를 들어 형광체 표식, 체내 영상화 및 치료요법은 나노입자들이 수성 환경에 양립할 것을 요구한다.For example, several biological applications, such as phosphor labeling, in vivo imaging, and therapy, require nanoparticles to be compatible with an aqueous environment.
다른 적용 분야들에서는 나노입자들이 유기성 매질 예를 들어 방향족 화합물, 알코올, 에스테르, 또는 케톤에 분산될 수 있는 것이 바람직하다.In other applications, it is desirable for the nanoparticles to be able to be dispersed in an organic medium such as an aromatic compound, alcohol, ester, or ketone.
예를 들어 유기 분산계에 분산된 반도체 나노입자들을 함유하는 잉크 제형은 광발전 장치의 반도체 물질들 박막 필름을 제조하는데 이로울 수 있다.For example, an ink formulation containing semiconductor nanoparticles dispersed in an organic dispersion system can be beneficial for making thin films of semiconductor materials for photovoltaic devices.
나노입자들의 표면을 변형하는 가장 널리 사용되는 공정은 리간드 교환으로 알려져 있다.The most widely used process for modifying the surface of nanoparticles is known as ligand exchange.
코어 합성 그리고/또는 쉘 형성 공정 중에 나노입자의 표면에 배위 결합하는 지질성 리간드 분자들은 이후에 극성/전하를 띠는 리간드 화합물로 교환될 수 있다.Lipid ligand molecules that coordinately bind to the surface of nanoparticles during the core synthesis and/or shell formation process can then be exchanged for polar/charged ligand compounds.
표면 변형 전략의 대안은 극성/전하를 띤 분자들 또는 폴리머 분자들을 나노입자의 표면에 이미 배위 결합한 리간드 분자들에 삽입(intercalate)하는 것이다.An alternative to the surface modification strategy is to intercalate polar/charged molecules or polymer molecules with ligand molecules already coordinated to the surface of the nanoparticles.
현재의 리간드 교환 및 삽입 공정은 나노입자가 수성 매질과 더욱 양립하도록 하지만 변형되지 않은 나노입자에 비해서 양자수율(quantum yield, QY)이 낮다.Current ligand exchange and insertion processes make nanoparticles more compatible with aqueous media, but have lower quantum yields (QY) compared to unmodified nanoparticles.
종래에 보고되고 있는 녹색발광 InP계 양자점의 발광특성은 카드뮴계 양자점에 비해 발광피크의 반치폭 및 양자효율이 현저히 낮은 단점이 존재한다.The emission characteristics of green light-emitting InP-based quantum dots reported in the prior art have disadvantages in that the emission peak half width and quantum efficiency are significantly lower than those of cadmium-based quantum dots.
디스플레이등에 적용하기 위해서는 발광파장의 반치폭이 35nm이하 양자효율은 80% 이상이 되어야 바람직하나 현재까지 이에 대한 연구결과 및 특허는 보고된 바가 없다.In order to be applied to a display, etc., it is desirable that the half width of the emission wavelength be less than 35 nm and the quantum efficiency should be 80% or more.
또한, 양자점의 발광 물성의 향상을 위해 코어쉘 구조가 제안되어 있으나 바람직한 물성을 가지는 코어쉘 양자점들의 대다수가 카드뮴 기반의 재료이다.In addition, although a core-shell structure has been proposed to improve light-emitting properties of quantum dots, most of the core-shell quantum dots having desirable physical properties are cadmium-based materials.
따라서, 소망하는 발광 물성을 나타낼 수 있는 무카드뮴의 반도체 나노결정 입자 및 그의 합성 방법이 바람직할 수 있다.Accordingly, cadmium-free semiconductor nanocrystal particles capable of exhibiting desired luminescent properties and a method for synthesizing the same may be preferred.
본 발명은 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a multi-layered nanoparticle having a narrow luminescence half width and high quantum efficiency, and a method for manufacturing the same.
본 발명은 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS 코어 및 쉘 나노입자에 할라이드 음이온인 Cl-를 처리함으로써 양자점 표면의 트랩준위를 안정화 시킴으로써 양자점에 해당하는 나노입자의 발광반치폭을 33nm이하 양자효율이 80%이상이 되는 양자점 합성 기술을 구현하는 것을 목적으로 한다.The present invention stabilizes the trap level on the quantum dot surface by treating InP, ZnSe, ZnSeS and ZnS core and shell nanoparticles with Cl-, which is a halide anion. The purpose of this is to implement a quantum dot synthesis technology.
본 발명은 향상된 공정 안정성을 제공할 수 있는 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum width and high quantum efficiency capable of providing improved process stability.
본 발명은 다층구조 나노입자의 코어 및 쉘 구조에서 쉘을 구성하는 물질들 사이의 격자 상수 결함을 해소하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the lattice constant defect between the materials constituting the shell in the core and shell structures of multi-layered nanoparticles.
본 발명은 ZnS 쉘 측에 ZnCl2를 추가하여 표면을 패시베이션 함에 따라 반치폭을 낮추고 양자효율을 증가시키는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to lower the half width and increase quantum efficiency by passivating the surface by adding ZnCl 2 to the ZnS shell side.
본 발명은 용매를 부탄올(1-Butanol), 옥타놀(Octanol), 데카놀(Decanol)을 이용함에 따라 반치폭을 낮추고, 양자효율을 증가시키는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to lower the half width and increase quantum efficiency by using butanol (1-Butanol), octanol (Octanol), and decanol (Decanol) as a solvent.
본 발명의 일실예에 따른 다층구조 나노입자는 InX계 시드를 포함한 혼합물에 Zn(In)X계 클러스터를 연속 주입하여 형성되는 InX계 코어, 상기 혼합물에 셀레늄 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 InX계 코어 상에 코팅되는 제1 쉘, 상기 혼합물에 셀레늄과 황의 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제1 쉘 상에 코팅되는 제2 쉘 및 상기 혼합물에 황 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제2 쉘 상에 코팅되는 제3 쉘을 포함할 수 있다.The multilayer structure nanoparticles according to an embodiment of the present invention is an InX-based core formed by continuously injecting Zn(In)X-based clusters into a mixture including an InX-based seed, and the InX-based core by putting a selenium compound and a zinc precursor in the mixture A first shell coated thereon, a second shell coated on the first shell by putting a compound of selenium and sulfur and a zinc precursor in the mixture, and a sulfur compound and a zinc precursor in the mixture to be coated on the second shell A third shell may be included.
상기 InX계 코어는 코어 내에 In, Zn, Ga 및 P을 포함하고 코어 표면에 Zn층이 형성되고, 상기 제1 쉘은 ZnSe으로 형성되고, 상기 제2 쉘은 ZnSeS로 형성되며, 상기 제3 쉘은 ZnS로 형성되고, 상기 X는 인(P), 비소(As) 또는 안티몬(Sb)을 포함할 수 있다.The InX-based core includes In, Zn, Ga and P in the core, a Zn layer is formed on the surface of the core, the first shell is formed of ZnSe, the second shell is formed of ZnSeS, and the third shell Silver is formed of ZnS, and X may include phosphorus (P), arsenic (As), or antimony (Sb).
상기 제1 쉘 및 상기 제2 쉘은 단일층 구조 및 멀티층 구조 중 어느 하나의 층 구조로 형성될 수 있다.The first shell and the second shell may be formed in any one of a single-layer structure and a multi-layer structure.
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자는 용매에 아연 전구체 및 음이온을 띄는 염화물을 혼합한 혼합물을 이용하여 상기 제3 쉘의 표면을 패시베이션하도록 형성되는 패시베이션층을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the multi-layered nanoparticles may further include a passivation layer formed to passivate the surface of the third shell using a mixture of a zinc precursor and an anionic chloride in a solvent.
상기 용매는 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매를 포함할 수 있다.The solvent may include any one of octanol (1-octanol), butanol (1-butanol), and decanol (decanol).
상기 다층구조 나노입자는 상기 부탄올(1-butanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 36㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 531㎚이며, 양자수율은 79%이고, 상기 옥타놀(1-octanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 34㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 530㎚이며, 양자수율은 80%이고, 상기 데카놀(decanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 35.8㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 527㎚이며, 양자수율은 78%일 수 있다.When the butanol (1-butanol) is used, the multilayer structure nanoparticles have an emission half maximum width of 36 nm or less, a maximum photoluminescence peak wavelength of 531 nm, a quantum yield of 79%, and the octanol (1- octanol), the emission half width is 34 nm or less, the wavelength of the maximum photoluminescence peak is 530 nm, the quantum yield is 80%, and when the decanol is used, the emission half maximum width is 35.8 nm or less and the wavelength of the maximum photoluminescence peak may be 527 nm, and the quantum yield may be 78%.
상기 패시베이션층은 상기 염화물이 상기 제3 쉘을 구성하는 아연 표면에 부착되고, 상기 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매가 부착되어서 상기 제3 쉘의 표면 상에 리간드로 형성될 수 있다.In the passivation layer, the chloride is attached to the surface of zinc constituting the third shell, and any one solvent of octanol, butanol, and decanol is attached to the passivation layer. It may be formed as a ligand on the surface of the third shell.
상기 다층구조 나노입자는 워싱액에 의해 워싱되고, 상기 워싱의 횟수에 따라 크기가 선택되며, 상기 워싱액의 종류 및 상기 워싱의 횟수에 따라 서로 다른 양자수율과 밸리댑스(valley depth, VD)를 가질 수 있다.The multi-layered nanoparticles are washed by a washing solution, and a size is selected according to the number of washings, and different quantum yields and valley depths (VD) are obtained according to the type of washing solution and the number of washings. can have
상기 다층구조 나노입자는 상기 선택된 크기에 따라 최대 광발광 피크의 파장, 발광반치폭 및 양자 수율 중 적어도 하나가 결정될 수 있다.In the multi-layered nanoparticles, at least one of a wavelength of a maximum photoluminescence peak, an emission half maximum width, and a quantum yield may be determined according to the selected size.
상기 워싱액은 에탄올(Etanol), 메탄올(Metanol), 아세톤(Aceton), 이소프로필안티피린(isopropyl, IPA) 및 아세트산 메틸(methyl acetate) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The washing solution may include any one of ethanol (Etanol), methanol (Metanol), acetone (Aceton), isopropyl antipyrine (isopropyl, IPA), and methyl acetate (methyl acetate).
상기 InX계 코어는 상기 제1 쉘이 코팅되기 이전에 플루오린화수소(hydrofluoric, HF)와 NH4HF2 수용액, KF 수용액, HBF4 수용액 및 NaF 수용액 중 어느 하나의 수용액을 이용하여 표면 에칭(etching)됨에 따라 표면에 InF 리간드가 형성될 수 있다.The InX-based core is surface etched using any one of hydrofluoric (HF) and NH4HF2 aqueous solution, KF aqueous solution, HBF4 aqueous solution and NaF aqueous solution before the first shell is coated. As the surface is etched InF ligands may be formed.
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 InX계 시드를 포함한 혼합물에 Zn(In)X계 클러스터를 연속 주입하여 InX계 코어를 형성하는 단계, 상기 혼합물에 셀레늄 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 InX계 코어 상에 제1 쉘을 코팅하는 단계, 상기 혼합물에 셀레늄과 황의 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제1 쉘 상에 제2 쉘을 코팅하는 단계 및 상기 혼합물에 황 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제2 쉘 상에 제3 쉘을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing multi-layered nanoparticles includes the steps of continuously injecting Zn(In)X-based clusters into a mixture including InX-based seeds to form an InX-based core, a selenium compound and a zinc precursor in the mixture. coating the first shell on the InX-based core by putting a compound of selenium and sulfur and a zinc precursor in the mixture to coat the second shell on the first shell, and a sulfur compound and a zinc precursor in the mixture Putting may include the step of coating the third shell on the second shell.
상기 InX계 코어는 코어 내에 In, Zn, Ga 및 P을 포함하고 코어 표면에 Zn층이 형성되고, 상기 제1 쉘은 ZnSe으로 형성되고, 상기 제2 쉘은 ZnSeS로 형성되며, 상기 제3 쉘은 ZnS로 형성되고, 상기 X는 인(P), 비소(As) 또는 안티몬(Sb)을 포함할 수 있다.The InX-based core includes In, Zn, Ga and P in the core, a Zn layer is formed on the surface of the core, the first shell is formed of ZnSe, the second shell is formed of ZnSeS, and the third shell Silver is formed of ZnS, and X may include phosphorus (P), arsenic (As), or antimony (Sb).
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 용매에 아연 전구체 및 음이온을 띄는 염화물을 혼합한 혼합물을 이용하여 상기 제3 쉘의 표면을 패시베이션하도록 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing multi-layered nanoparticles further comprises the step of forming a passivation layer to passivate the surface of the third shell using a mixture of a zinc precursor and an anionic chloride in a solvent. can do.
상기 용매는 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매를 포함할 수 있다.The solvent may include any one of octanol (1-octanol), butanol (1-butanol), and decanol (decanol).
상기 다층구조 나노입자는 상기 부탄올(1-butanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 36㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 531㎚이며, 양자수율은 79%이고, 상기 옥타놀(1-octanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 34㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 530㎚이며, 양자수율은 80%이고, 상기 데카놀(decanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 35.8㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 527㎚이며, 양자수율은 78%일 수 있다.When the butanol (1-butanol) is used, the multilayer structure nanoparticles have an emission half maximum width of 36 nm or less, a maximum photoluminescence peak wavelength of 531 nm, a quantum yield of 79%, and the octanol (1- octanol), the emission half width is 34 nm or less, the wavelength of the maximum photoluminescence peak is 530 nm, the quantum yield is 80%, and when the decanol is used, the emission half maximum width is 35.8 nm or less and the wavelength of the maximum photoluminescence peak may be 527 nm, and the quantum yield may be 78%.
상기 패시베이션층을 형성하는 단계는, 상기 염화물이 상기 제3 쉘을 구성하는 아연 표면에 부착되는 단계 및 상기 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매가 부착되어서 상기 제3 쉘의 표면 상에 리간드로 형성되는 단계를 포함할 수 있다.In the forming of the passivation layer, the chloride is attached to the zinc surface constituting the third shell, and any one of octanol (1-octanol), butanol (1-butanol) and decanol (decanol) It may include the step of forming a ligand on the surface of the third shell by attaching a solvent of the.
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 상기 다층구조 나노입자를 워싱액에 의해 워싱하는 단계를 더 포함하고, 상기 다층구조 나노입자를 워싱액에 의해 워싱하는 단계는 상기 워싱의 횟수에 따라 상기 다층구조 나노입자의 크기를 선택하는 단계 및 상기 워싱액의 종류 및 상기 워싱의 횟수에 따라 서로 다른 양자수율과 밸리댑스(valley depth, VD)를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method of manufacturing the multilayer structure nanoparticles further includes washing the multilayer structure nanoparticles with a washing solution, and the step of washing the multilayer structure nanoparticles with a washing solution includes the washing Selecting the size of the multi-layered nanoparticles according to the number of times and controlling different quantum yields and valley depths (VD) according to the type of the washing solution and the number of times of washing may be included. .
상기 워싱액은 에탄올(Etanol), 메탄올(Metanol), 아세톤(Aceton), 이소프로필안티피린(isopropyl, IPA) 및 아세트산 메틸(methyl acetate) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The washing solution may include any one of ethanol (Etanol), methanol (Metanol), acetone (Aceton), isopropyl antipyrine (isopropyl, IPA), and methyl acetate (methyl acetate).
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 상기 InX계 코어의 표면을 상기 제1 쉘이 코팅되기 이전에 플루오린화수소(hydrofluoric, HF)와 NH4HF2 수용액, KF 수용액, HBF4 수용액 및 NaF 수용액 중 어느 하나의 수용액을 이용하여 표면 에칭(etching)함에 따라 상기 InX계 코어의 표면에 InF 리간드를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing multi-layered nanoparticles includes a surface of the InX-based core before the first shell is coated with hydrogen fluoric (HF) and NH4HF2 aqueous solution, KF aqueous solution, HBF4 aqueous solution, and The method may further include forming an InF ligand on the surface of the InX-based core by performing surface etching using any one aqueous NaF solution.
본 발명은 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a multi-layered nanoparticle having a narrow emission half maximum width and high quantum efficiency, and a method for manufacturing the same.
본 발명은 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS 코어 및 쉘 나노입자에 할라이드 음이온인 Cl-를 처리함으로써 양자점 표면의 트랩준위를 안정화 시킴으로써 양자점에 해당하는 나노입자의 발광반치폭을 33nm이하 양자효율이 80%이상이 되는 양자점 합성 기술을 구현할 수 있다.The present invention stabilizes the trap level on the quantum dot surface by treating InP, ZnSe, ZnSeS and ZnS core and shell nanoparticles with Cl-, which is a halide anion. Quantum dot synthesis technology can be implemented.
본 발명은 향상된 공정 안정성을 제공할 수 있는 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자를 제공할 수 있다.The present invention can provide multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum width and high quantum efficiency that can provide improved process stability.
본 발명은 다층구조 나노입자의 코어 및 쉘 구조에서 쉘을 구성하는 물질들 사이의 격자 상수 결함을 해소할 수 있다.The present invention can solve the lattice constant defect between the materials constituting the shell in the core and shell structures of multi-layered nanoparticles.
본 발명은 ZnS 쉘 측에 ZnCl2를 추가하여 표면을 패시베이션 함에 따라 반치폭을 낮추고 양자효율을 증가시킬 수 있다.In the present invention, by adding ZnCl 2 to the side of the ZnS shell to passivate the surface, it is possible to lower the half width and increase the quantum efficiency.
본 발명은 용매를 부탄올(1-Butanol), 옥타놀(Octanol), 데카놀(Decanol)을 이용함에 따라 반치폭을 낮추고, 양자효율을 증가시킬 수 있다.In the present invention, by using butanol (1-Butanol), octanol (Octanol), and decanol (Decanol) as a solvent, it is possible to lower the half width and increase quantum efficiency.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자 및 그 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 합성 과정에서 표면 패시베이션을 증가시키는 다층구조 나노입자의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 합성 과정에서 표면 패시베이션을 증가시키는 다층구조 나노입자의 제조 방법에 따른 HNMR(nuclear magnetic resonance)을 설명하는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 광학 특성을 설명하는 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 전자 현미경 이미지를 설명하는 도면이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자에서 H-F를 이용한 표면 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 일실시예에 따른 워싱 물질 및 단계에 기반한 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 광학 특성을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 용매 종류에 기반한 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 광학 특성을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 제조 방법 별 광학 특성을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 발광반치폭 및 발광 양자수율을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a multi-layered nanoparticle having a narrow emission half width and high quantum efficiency and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a view for explaining a method of manufacturing multi-layered nanoparticles to increase surface passivation during the synthesis of multi-layered nanoparticles having a narrow luminescence half width and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
2B illustrates nuclear magnetic resonance (HNMR) according to a method for manufacturing multi-layered nanoparticles that increase surface passivation during the synthesis of multi-layered nanoparticles having a narrow luminescence half width and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention; is a drawing that
3 and 4 are views for explaining the optical properties of the multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum width and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
5A to 5D are views illustrating electron microscope images of multilayered nanoparticles having a narrow emission half maximum and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
6A to 6D are diagrams for explaining a surface treatment method using HF in multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
7A to 7G are diagrams for explaining the optical properties of multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum width and high quantum efficiency based on washing materials and steps according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the optical properties of the multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum width and high quantum efficiency based on a solvent type according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining the optical characteristics of each method of manufacturing multi-layered nanoparticles having a narrow emission half width and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining the emission half maximum width and emission quantum yield of multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed herein are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiment according to the concept of the present invention These may be embodied in various forms and are not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be named a second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Expressions describing the relationship between elements, for example, “between” and “between” or “directly adjacent to”, etc. should be interpreted similarly.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 스테이지, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 스테이지, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that an embodied feature, number, stage, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of stages, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. Like reference numerals in each figure indicate like elements.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자 및 그 제조 방법을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a multi-layered nanoparticle having a narrow emission half width and high quantum efficiency and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S101)에서 InX계 시드를 포함한 혼합물을 준비한다.Referring to FIG. 1 , in the method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention, a mixture including InX-based seeds is prepared in step S101.
InX계 시드는 인듐 전구체, 산 및 트리메틸실릴 전구체를 혼합하여 InX 시드를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.The InX-based seed may be characterized by mixing an indium precursor, an acid, and a trimethylsilyl precursor to form an InX seed.
일례로, InX 계 시드는 In 및 X로 구성되고, X는 인(P), 비소(As) 또는 안티몬(Sb)을 포함할 수 있다.For example, the InX-based seed may include In and X, and X may include phosphorus (P), arsenic (As), or antimony (Sb).
InX계 양자점 시드는 InP, InAs, InSb, InxGa1-xP, InxGa1-xAs, InxGa1-xSb, InxAl1-xP, InxAl1-xAs, InxAl1-xSb, InxZnyP, InxZnyAs, InxZnySb, InxMgyP, InxMgyAs, InxMgySb를 포함하고, x또는y는 1내지30의 범위에서 선택될 수 있다.InX-based quantum dot seeds include InP, InAs, InSb, InxGa1-xP, InxGa1-xAs, InxGa1-xSb, InxAl1-xP, InxAl1-xAs, InxAl1-xSb, InxZnyP, InxZnyAs, InxZnySb, InxMgyP, InxMgyAs, InxMgySb, x or y may be selected from the range of 1 to 30.
예를 들어, 인듐 전구체로 아세트산인듐(Indium acetate), 산으로 팔미트산(palmitic acid), 트리메틸실릴 전구체로 트리스포스핀(Tris(trimethylsilyl)phosphine ((TMS)3P) 를 혼합하여 InP 양자점 시드로 준비될 수 있다.For example, indium acetate as an indium precursor, palmitic acid as an acid, and trisphosphine (Tris(trimethylsilyl)phosphine ((TMS)3P) as a trimethylsilyl precursor are mixed to form an InP quantum dot seed. can be prepared
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S102)에서 혼합물에 Zn(In)X계 클러스터를 연속 주입하여 InX계 코어를 형성한다.In the method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention, Zn(In)X-based clusters are continuously injected into the mixture in step S102 to form an InX-based core.
Zn(In)X계 클러스터는 인듐 전구체, 산, 아연 전구체 및 트리메틸실릴 전구체를 혼합하여 In 및 Zn결정이 결합된 초결정 상태의 집합체를 형성할 수 있다.In the Zn(In)X-based cluster, an indium precursor, an acid, a zinc precursor, and a trimethylsilyl precursor are mixed to form an aggregate in a supercrystal state in which In and Zn crystals are bonded.
Zn(In)X계 클러스터는 초결정(super crystal) 의 상태로 결정들이 서로 연결되어 이루어진 결정군 또는 거대한 결정들의 집합체를 의미할 수 있다.The Zn(In)X-based cluster may refer to a crystal group formed by interconnecting crystals in a supercrystal state or an aggregate of huge crystals.
InX계 코어는 InX계 양자점 시드(QD Seeds)에 일정 농도와 속도의 Zn(In)X계 클러스터를 연속 주입함으로 InX계 양자점 시드(QD Seeds) 상에 Zn(아연)이 성장되어 InX계 코어로 표현될 수 있다.InX-based core, Zn (zinc) is grown on InX-based quantum dot seeds (QD Seeds) by continuously injecting Zn(In)X-based clusters of a certain concentration and speed into InX-based quantum dot seeds (QD Seeds) to become InX-based cores. can be expressed
인듐 전구체는 아세트산인듐(Indium acetate), 인듐 아세토네이트(Indium acetylacetonate), InSb 또는 InAs을 포함하고, 산은 카르복실산 리간드일 수 있다.The indium precursor includes indium acetate, indium acetylacetonate, InSb or InAs, and the acid may be a carboxylic acid ligand.
예를 들어, 카르복실산 리간드는 팔미트산(palmitic acid), 스테아르산(Stearic acid), 미리스트산(Myristic acid) 또는 올레산(oleic acid)을 포함할 수 있다.For example, the carboxylic acid ligand may include palmitic acid, stearic acid, myristic acid, or oleic acid.
예를 들어, 아연 전구체는 아세트산아연(zinc acetate), 아연 아세토네이트(Zinc acetylacetonate), 스테아르산아연(zinc stearate) 및 올래산아연(zinc oleate)중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.For example, the zinc precursor may include at least one selected from zinc acetate, zinc acetylacetonate, zinc stearate, and zinc oleate.
또한, 트리메틸실릴 전구체는 트리스포스핀(Tris(trimethylsilyl)phosphine ((TMS)3P), Tris(trimethylsilyl)antimony 또는 Tris(trimethylsilyl)arsenide를 포함할 수 있다.In addition, the trimethylsilyl precursor may include trisphosphine (Tris(trimethylsilyl)phosphine ((TMS)3P), Tris(trimethylsilyl)antimony, or Tris(trimethylsilyl)arsenide.
예를 들어, InP양자점 시드에 인듐 전구체로 아세트산인듐(Indium acetate), 산으로 올레산(oleic acid), 아연 전구체로 아세트산아연(zinc acetate), 트리메틸실릴 전구체로 트리스포스핀(Tris(trimethylsilyl)phosphine((TMS)3P)를 혼합하여 In 및 Zn결정이 결합된 초결정 상태의 집합체인 Zn(In)P 클러스터를 연속 주입 하면 InP 코어를 준비할 수 있다.For example, indium acetate as an indium precursor to the InP quantum dot seed, oleic acid as an acid, zinc acetate as a zinc precursor, and trisphosphine as a trimethylsilyl precursor (TMS)3P) and continuously injecting Zn(In)P clusters, which is an aggregate in a supercrystalline state in which In and Zn crystals are combined, can prepare an InP core.
예를 들어, InX계 양자점 시드에 상기 Zn(In)X계 클러스터를 연속 주입하여 클러스터 내부에 InX계 양자점 시드가 성장하여 시드 보다 크기가 큰 코어를 형성할 수 있다.For example, by continuously injecting the Zn(In)X-based cluster into the InX-based quantum dot seed, the InX-based quantum dot seed may grow inside the cluster to form a core having a size larger than that of the seed.
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S103)에서 혼합물에 셀레늄 화합물 및 아연 전구체를 넣어 InX계 코어상에 코팅된 제1 쉘을 형성할 수 있다.In the method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention, a first shell coated on the InX-based core may be formed by adding a selenium compound and a zinc precursor to the mixture in step S103.
셀레늄 화합물은 TOP(Trioctylphosphine)Se을 포함하고, 아연 전구체는 아세트산아연(zinc acetate), 스테아르산아연(zinc stearate) 및 올래산아연(zinc oleate)중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The selenium compound may include Trioctylphosphine (TOP)Se, and the zinc precursor may include at least one selected from among zinc acetate, zinc stearate, and zinc oleate.
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자는 InX계 코어를 감싸는 제1 쉘을 TOP-Se(Trioctylphosphine-Se) 및 Zinc stearate를 넣어 반응시킨 후 TOP-Se(Trioctylphosphine-Se)를 한번 더 넣어주어 ZnSe 쉘로 형성할 수 있다.In the multilayer structure nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the first shell surrounding the InX-based core is reacted by adding TOP-Se (Trioctylphosphine-Se) and Zinc stearate, and then TOP-Se (Trioctylphosphine-Se) is added once more given that it can be formed as a ZnSe shell.
여기서는, TOP-Se를 합성한 후 InX계 코어에 직접 주입하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, after synthesizing TOP-Se, it may be characterized in that it is directly injected into the InX-based core.
제1 쉘은 코어로만 이루어진 양자점의 외부환경에 의해 산화되기 쉬운 문제점 및 양자점 코어의 표면상에 결함이나 댕글링 결함(dangling bonds)에 의해 발생하는 전자-홀 재조합 등으로 인해 양자 효율이 낮아지는 문제점을 해결하고, 코어를 보호하고 효율을 지키기 위해 무기물로 이루어진 쉘로 형성될 수 있다.The problem that the first shell is easily oxidized by the external environment of the quantum dot made of only the core and the problem that the quantum efficiency is lowered due to electron-hole recombination caused by defects or dangling bonds on the surface of the quantum dot core can be formed into a shell made of inorganic materials to solve the problem, protect the core and maintain efficiency.
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S104)에서 셀레늄과 황의 화합물 및 아연 전구체를 넣어서 생성된 혼합물을 제1 쉘 상에 코팅하여 제2 쉘을 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the method for manufacturing multi-layered nanoparticles, a second shell may be formed by coating a mixture generated by adding a compound of selenium and sulfur and a zinc precursor in step S104 .
예를 들어, 셀레늄과 황의 화합물은 1-dodecanethiol(1-DDT)를 포함하고, 아연 전구체는 아세트산안연(zinc acetate), 스테아르산아연(zinc stearate) 및 올래산아연(zinc oleate)중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.For example, the compound of selenium and sulfur includes 1-dodecanethiol (1-DDT), and the zinc precursor is 1 selected from zinc acetate, zinc stearate, and zinc oleate. It may include more than one species.
여기서는, TOP-Se 및 TOP-S를 합성한 후 제1 쉘에 직접 주입 및 코팅하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, after synthesizing TOP-Se and TOP-S, it may be characterized by directly injecting and coating the first shell.
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S105)에서 황의 화합물 및 아연 전구체를 넣어서 생성된 혼합물을 제2 쉘 상에 코팅하여 제3 쉘을 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the method for manufacturing multi-layered nanoparticles, the mixture formed by adding a sulfur compound and a zinc precursor in step S105 may be coated on the second shell to form a third shell.
예를 들어, 황의 화합물은 1-dodecanethiol(1-DDT)를 포함하고, 아연 전구체는 아세트산안연(zinc acetate), 스테아르산아연(zinc stearate) 및 올래산아연(zinc oleate) 중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.For example, the sulfur compound includes 1-dodecanethiol (1-DDT), and the zinc precursor is at least one selected from zinc acetate, zinc stearate, and zinc oleate. may include
여기서는, TOP-S를 합성한 후 제2 쉘에 직접 주입 및 코팅하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, after synthesizing TOP-S, it may be characterized by directly injecting and coating the second shell.
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S101) 내지 단계(S105)를 통해서 InX계 코어, 제1쉘, 제2 쉘 및 제3 쉘로 구성된 다층구조 나노입자를 제조할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing multi-layered nanoparticles is to prepare multi-layered nanoparticles composed of an InX-based core, a first shell, a second shell and a third shell through steps (S101) to (S105). can
예를 들어, InX계 코어는 코어 내에 In, Zn, Ga 및 P을 포함하고 코어 표면에 Zn층이 형성되고, 제1 쉘은 ZnSe으로 형성되고, 제2 쉘은 ZnSeS로 형성되며, 상기 제3 쉘은 ZnS로 형성될 수 있다.For example, the InX-based core includes In, Zn, Ga and P in the core, a Zn layer is formed on the surface of the core, the first shell is formed of ZnSe, the second shell is formed of ZnSeS, and the third The shell may be formed of ZnS.
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 제1 쉘 및 제2 쉘을 단일층 구조 또는 멀티층 구조 중 어느 하나의 구조로 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the method for manufacturing multi-layered nanoparticles, the first shell and the second shell may be formed in any one of a single-layer structure or a multi-layer structure.
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S106)에서 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS 코어 및 쉘 나노입자에 할라이드 음이온인 Cl-를 처리함으로써 양자점 표면의 트랩준위를 안정화시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the method for manufacturing multi-layered nanoparticles, in step S106, InP, ZnSe, ZnSeS, and ZnS core and shell nanoparticles are treated with a halide anion Cl- to stabilize the trap level on the quantum dot surface. can
즉, 다층구조 나노입자의 제조 방법은 용매에 아연 전구체 및 음이온을 띄는 염화물(chloride)을 혼합한 혼합물을 이용하여 제3 쉘의 표면을 패시베이션하도록 형성되는 패시베이션층을 더 형성할 수 있다.That is, in the method for manufacturing multi-layered nanoparticles, a passivation layer formed to passivate the surface of the third shell may be further formed by using a mixture of a zinc precursor and an anion-bearing chloride in a solvent.
즉, 본 발명은 다층구조 나노입자의 코어 및 쉘 구조에서 쉘을 구성하는 물질들 사이의 격자 상수 결함을 해소할 수 있다.That is, the present invention can solve the lattice constant defect between the materials constituting the shell in the core and the shell structure of the multi-layered nanoparticles.
또한, 본 발명은 ZnS 쉘 측에 ZnCl2를 추가하여 표면을 패시베이션 함에 따라 반치폭을 낮추고 양자효율을 증가시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, by adding ZnCl 2 to the side of the ZnS shell to passivate the surface, it is possible to lower the half width and increase the quantum efficiency.
더하여, 본 발명은 용매를 옥타놀(Octanol)을 이용함에 따라 반치폭을 낮추고, 양자효율을 증가시킬 수 있다.In addition, the present invention can lower the half width and increase quantum efficiency by using octanol as a solvent.
예를 들어, 용매는 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매를 포함할 수 있다.For example, the solvent may include any one of octanol (1-octanol), butanol (1-butanol), and decanol (decanol).
또한, 패시베이션층은 염화물이 제3 쉘을 구성하는 아연 표면에 부착되고, 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매가 부착되어서 제3 쉘의 표면 상에 리간드로 형성될 수 있다.In addition, in the passivation layer, chloride is attached to the surface of zinc constituting the third shell, and a solvent of any one of octanol (1-octanol), butanol (1-butanol) and decanol is attached to the third shell It can be formed as a ligand on the surface of
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법이 패시베이션층을 형성하는 과정은 도 2a를 통해서 보충설명하도록 한다.The process of forming the passivation layer in the manufacturing method of the multilayer structure nanoparticles according to an embodiment of the present invention will be described supplementally with reference to FIG. 2A.
본 발명의 일실시예에 따르면 다층구조 나노입자의 제조 방법은 패시베이션층 형성 후, 워싱액을 이용하여 다층구조 나노입자의 표면을 워싱할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the method of manufacturing the multilayer structure nanoparticles, the surface of the multilayer structure nanoparticles may be washed using a washing solution after the passivation layer is formed.
즉, 다층구조 나노입자는 워싱액에 의해 워싱되고, 워싱의 횟수에 따라 크기가 선택되며, 워싱액의 종류 및 상기 워싱의 횟수에 따라 서로 다른 양자수율과 밸리댑스(valley depth, VD)를 가질 수 있다.That is, the multilayer structure nanoparticles are washed by a washing solution, a size is selected according to the number of washings, and have different quantum yields and valley depths (VD) depending on the type of washing solution and the number of washings. can
또한, 다층구조 나노입자는 상기 선택된 크기에 따라 최대 광발광 피크의 파장, 발광반치폭 및 양자 수율 중 적어도 하나가 결정될 수 있다.In addition, in the multilayer structure nanoparticles, at least one of a wavelength of a maximum photoluminescence peak, an emission half maximum width, and a quantum yield may be determined according to the selected size.
예를 들어, 워싱액은 에탄올(Etanol), 메탄올(Metanol), 아세톤(Aceton), 이소프로필안티피린(isopropyl, IPA) 및 아세트산 메틸(methyl acetate) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.For example, the washing liquid may include any one of ethanol (Etanol), methanol (Metanol), acetone (Aceton), isopropyl antipyrine (isopropyl, IPA), and methyl acetate (methyl acetate).
따라서, 본 발명은 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention can provide a multi-layered nanoparticle having a narrow luminescence half width and high quantum efficiency and a method for manufacturing the same.
또한, 본 발명은 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS 코어 및 쉘 나노입자에 할라이드 음이온인 Cl-를 처리함으로써 양자점 표면의 트랩준위를 안정화 시킴으로써 양자점에 해당하는 나노입자의 발광반치폭을 33nm이하 양자효율이 80%이상이 되는 양자점 합성 기술을 구현할 수 있다.In addition, the present invention stabilizes the trap level of the quantum dot surface by treating the InP, ZnSe, ZnSeS and ZnS core and shell nanoparticles with Cl-, which is a halide anion. % or more, quantum dot synthesis technology can be implemented.
또한, 본 발명은 향상된 공정 안정성을 제공할 수 있는 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide multi-layered nanoparticles having a narrow emission half width and high quantum efficiency that can provide improved process stability.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 합성 과정에서 표면 패시베이션을 증가시키는 다층구조 나노입자의 제조 방법을 설명하는 도면이다.FIG. 2A is a view for explaining a method of manufacturing multi-layered nanoparticles to increase surface passivation in the synthesis process of multi-layered nanoparticles having a narrow luminescence half width and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 2a를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S201)에서 도 1의 단계(S105)와 단계(S106) 사이 위치하는 다층구조 나노입자를 준비한다. Referring to FIG. 2A , in the method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention, multi-layered nanoparticles positioned between steps S105 and S106 of FIG. 1 in step S201 are prepared.
단계(S201)에서의 다층구조 나노입자는 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS 코어 및 쉘 나노입자로서, 아연 표면에 TOP 리간드, 스테아르산 리간드(sterate ligand)와 황(sulfur)가 부착된 상태일 수 있다.The multi-layered nanoparticles in step S201 are InP, ZnSe, ZnSeS, and ZnS core and shell nanoparticles, in which TOP ligand, stearic acid ligand and sulfur are attached to the zinc surface. .
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S202)에서 용매에 아연 전구체 및 음이온을 띄는 염화물(chloride)을 혼합한 혼합물을 주입한다.In the method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention, a mixture of a zinc precursor and chloride having an anion is injected into a solvent in step S202.
이에 따라, TOP 리간드는 제거되고, TOP 리간드 자리에 염화물이 부착(bond)되게된다.Accordingly, the TOP ligand is removed and a chloride is bonded to the TOP ligand site.
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S203)에서 용매의 물질이 아연의 표면에 리간드로 부착되게 된다.In the method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention, in step S203, a solvent material is attached to the surface of zinc as a ligand.
일례로, 다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S202) 및 단계(S203)에서 용매로 옥타놀(1-Octanol)을 이용하였다.For example, in the method for preparing multi-layered nanoparticles, octanol (1-Octanol) was used as a solvent in steps (S202) and (S203).
다층구조 나노입자의 제조 방법은 단계(S203)에서 염화물과 옥타놀을 이용하여 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS 코어 및 쉘 나노입자의 표면에 패시베이션층을 형성한다.In the method for manufacturing multi-layered nanoparticles, a passivation layer is formed on the surface of InP, ZnSe, ZnSeS, and ZnS core and shell nanoparticles using chloride and octanol in step S203.
패시베이션층은 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS 코어 및 쉘 나노입자의 양자수율을 증가시키고, 반치폭은 감소시킬 수 있다.The passivation layer can increase the quantum yield of InP, ZnSe, ZnSeS, and ZnS core and shell nanoparticles, and decrease the half width.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 합성 과정에서 표면 패시베이션을 증가시키는 다층구조 나노입자의 제조 방법에 따른 HNMR(nuclear magnetic resonance)을 설명하는 도면이다.2B illustrates nuclear magnetic resonance (HNMR) according to a method for manufacturing multi-layered nanoparticles that increase surface passivation during the synthesis of multi-layered nanoparticles having a narrow luminescence half width and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention; is a drawing that
도 2b는 단계(S201) 내지 단계(S203)에 따른 옥타놀, TOP 및 스테아르산아연(zinc stearate)의 화학식 변화와 단계별 화학 시프트 변화를 예시한다.FIG. 2B illustrates chemical shift changes and step-by-step chemical shift changes of octanol, TOP, and zinc stearate according to steps S201 to S203.
도 2b의 그래프(210)를 참고하면, 제1 경우(QD-ZnCl2/1-Octanol)는 용매로 옥타놀을 이용하면서, 아연 전구체 및 음이온을 띄는 염화물(chloride)을 혼합한 혼합물을 이용한 경우를 나타낼 수 있고, 제2 경우(QD-ZnCl2)는 아연 전구체 및 음이온을 띄는 염화물(chloride)을 혼합한 혼합물을 이용한 경우를 나타낼 수 있으며, 제3 경우(InP/ZnSe/ZnSeS/Zns)는 패시베이션층을 형성하지 않은 경우에 해당될 수 있다.Referring to the
단계 별 화학 시프트를 참고하면, 제1 경우가 제2 및 제3 경우에 대비하여 상대적으로 안정성을 갖는 것을 확인할 수 있다.Referring to the chemical shift for each step, it can be confirmed that the first case has relatively stability compared to the second and third cases.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 광학 특성을 설명하는 도면이다.3 and 4 are views for explaining the optical properties of the multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum width and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자와 다른 방식에 따라 제조된 다층구조 나노입자 또는 단층구조 나노입자의 광특성을 비교한다.Figure 3 compares the optical properties of the multi-layer structure nanoparticles according to an embodiment of the present invention and the multi-layer structure nanoparticles or single-layer structure nanoparticles prepared according to another method.
도 3의 그래프(300)를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 해당하는 제1 경우(QD-ZnCl2/1-Octanol), 제2 경우(QD-ZnCl2) 및 제3 경우(InP/ZnSe/ZnSeS/Zns)의 파장 별 흡광도/광발광 강도를 나타내고, 종래 기술에 해당하는 제4 경우(InP/ZnSe/ZnSeS), 제5 경우(InP/ZnSe) 및 제6 경우(In(Zn)P core)를 나타낸다.Referring to the
본 발명의 일실시예에 해당하는 제1 경우(QD-ZnCl2/1-Octanol), 제2 경우(QD-ZnCl2) 및 제3 경우(InP/ZnSe/ZnSeS/Zns)가 녹색 광의 파장 대역에서 흡광도/광발광 강도가 종래 기술에 대비하여 우수함을 확인할 수 있다.In the first case (QD-ZnCl 2 /l-Octanol), the second case (QD-ZnCl 2 ) and the third case (InP/ZnSe/ZnSeS/Zns) corresponding to an embodiment of the present invention, the wavelength band of green light It can be seen that the absorbance/photoluminescence intensity is superior to that of the prior art.
특히, 제1 경우(QD-ZnCl2/1-Octanol)가 녹색 광의 파장 대역에서 최대 발광 피크를 가지는 것을 확인할 수 있다.In particular, it can be seen that the first case (QD-ZnCl 2 /l-Octanol) has a maximum emission peak in the wavelength band of green light.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자와 다른 방식에 따라 제조된 다층구조 나노입자 또는 단층구조 나노입자의 광특성 중 반값 반폭(half width at half maximum, HWHM), 반치폭(full width at half maximum, FWHM), 양자수율(Photoluminescence Quantum Yield, PLQY), 배출(emission) 및 흡수(absorption)을 한번에 비교한다.4 is a half-width at half maximum (HWHM) and full width among optical properties of multi-layered nanoparticles or single-layered nanoparticles prepared according to a different method from the multilayered nanoparticles according to an embodiment of the present invention; width at half maximum (FWHM), photoluminescence quantum yield (PLQY), emission and absorption are compared at once.
도 4의 그래프(400)를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 해당하는 제1 경우(QD-ZnCl2/1-Octanol), 제2 경우(QD-ZnCl2) 및 제3 경우(InP/ZnSe/ZnSeS/Zns)의 파장 별 흡광도/광발광 강도를 나타내고, 종래 기술에 해당하는 제4 경우(InP/ZnSe/ZnSeS), 제5 경우(InP/ZnSe)를 나타낸다.Referring to the
반값 반폭(half width at half maximum, HWHM)은 제2 경우가 가장 우수하고, 반치폭(full width at half maximum, FWHM)은 제3 경우가 가장 우수하며, 배출, 흡수 및 양자수율(Photoluminescence Quantum Yield, PLQY)은 제1 경우가 가장 우수하다.Half width at half maximum (HWHM) is best in
종합적으로, 판단할 경우 제1 경우가 가장 우수한 성능의 양자점 화소에 해당할 수 있다.Overall, if judged, the first case may correspond to the quantum dot pixel having the best performance.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 전자 현미경 이미지를 설명하는 도면이다.5A to 5D are diagrams illustrating electron microscope images of multilayered nanoparticles having a narrow emission half maximum and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 5a의 전자 현미경 이미지(500) 및 도 5b의 전자 현미경 이미지(510)는 QD-ZnCl2/1-Octanol로 형성된 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 전자현미경 이미지를 예시한다.The
도 5a의 전자 현미경 이미지(500)에 삽입된 이미지는 평균 입자 크기가 있는 크기 분포 플롯과 FFT(Fast Fourier Transform)가있는 단일 입자 이미지를 예시한다.The image inserted into the
도 5c의 전자 현미경 이미지(520)와 도 5d의 전자 현미경 이미지(530) QD-ZnCl2/1-Octanol로 형성된 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자에 대한 P, Zn, In, S 및 Se의 전자 회절 분광법 매핑을 예시한다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자에서 H-F를 이용한 표면 처리 방법을 설명하는 도면이다.6A to 6D are views for explaining a surface treatment method using H-F in multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 녹색광과 관련된 다층구조 나노입자에서 H-F를 이용한 표면 처리 방법의 개략도 및 결과를 예시한다.6A and 6B illustrate schematic diagrams and results of a surface treatment method using H-F in multi-layered nanoparticles related to green light in an embodiment of the present invention.
도 6a를 참고하면, 코어(600)는 쉘 코팅되기 이전의 코어로, 표면에 InPOX 산화물(601)이 생성되고, InPOX 산화물(601)에 인듐 팔미테이트(Indium Palmitate)(602)가 붙어 있다.Referring to FIG. 6A , the
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 H-F를 이용하여 InPOX 산화물(601)을 제거하는 표면 처리를 통해 코어에 쉘을 생성하기 전에 코어의 표면을 안정화할 수 있다.In the method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the surface of the core can be stabilized before the shell is formed on the core through surface treatment to remove the
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 플루오린화수소(hydrofluoric, HF) (603)와 NH4HF2 수용액, KF 수용액, HBF4 수용액 및 NaF 수용액 중 어느 하나의 수용액을 이용하여 코어의 표면 에칭한다.The method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention uses hydrogen fluoric (HF) 603 and an aqueous solution of NH4HF2, KF, HBF4, and NaF aqueous solution on the surface of the core using any one aqueous solution. Etch.
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 플루오린화수소(hydrofluoric, HF)(603)와 NH4HF2 수용액, KF 수용액, HBF4 수용액 및 NaF 수용액 중 어느 하나의 수용액을 이용하여 코어의 표면 에칭할 경우 코어(600)의 표면에서 InPOX 산화물(601)과 인듐 팔미테이트(Indium Palmitate)(602)에서 팔미테이트(palmitate)는 제거되고 InF 리간드가 표면에 부착된다.The method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention uses hydrogen fluoric (HF) 603 and an aqueous solution of any one of NH4HF2 aqueous solution, KF aqueous solution, HBF4 aqueous solution and NaF aqueous solution to the surface of the core In the case of etching, palmitate is removed from the
이에 따라, 코어의 표면은 안정화되면서 양자수율은 향상되는 효과를 제공할 수 있다.Accordingly, while the surface of the core is stabilized, it is possible to provide an effect of improving the quantum yield.
도 6b를 참고하면, 제1 경우(610)는 InP 코어를 H-F를 이용하여 에칭한 경우에 해당되고, 제2 경우(611)는 H-F를 이용하여 코어와 쉘을 함께 에칭한 경우에 해당되며, 제3 경우(612)는 H-F를 이용하여 에칭하지 않은 코어와 쉘에 해당된다.Referring to FIG. 6B, the
제2 경우(611)와 제3 경우(612)를 비교하면 광 발광 정도의 차이가 명확하게 확인이 되고, 제1 경우(610)도 에칭 이전과 비교하면 광 발광 정도가 증가함을 확인할 수 있다.Comparing the
도 6c 및 도 6d는 본 발명의 일실시예에 적색광과 관련된 다층구조 나노입자에서 H-F를 이용한 표면 처리 방법의 개략도 및 결과를 예시한다.6c and 6d illustrate schematic diagrams and results of a surface treatment method using H-F in multi-layered nanoparticles related to red light in an embodiment of the present invention.
도 6c를 참고하면, 코어(620)는 쉘 코팅되기 이전의 코어로, 표면에 InPOX 산화물(621)이 생성되고, InPOX 산화물(621)에 인듐 올레이트(Indium Oleate)(622)가 붙어 있다.Referring to FIG. 6C , the
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 H-F를 이용하여 InPOX 산화물(621)을 제거하는 표면 처리를 통해 코어에 쉘을 생성하기 전에 코어의 표면을 안정화할 수 있다.In the method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the surface of the core can be stabilized before the shell is formed on the core through surface treatment to remove the
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 플루오린화수소(hydrofluoric, HF)(623)와 NH4HF2 수용액, KF 수용액, HBF4 수용액 및 NaF 수용액 중 어느 하나의 수용액을 이용하여 코어의 표면 에칭한다.The method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention uses hydrogen fluoric (HF) (623) and an aqueous solution of NH4HF2, KF, HBF4, and NaF aqueous solution on the surface of the core using any one aqueous solution. Etch.
본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법은 플루오린화수소(hydrofluoric, HF)(623)와 NH4HF2 수용액, KF 수용액, HBF4 수용액 및 NaF 수용액 중 어느 하나의 수용액을 이용하여 코어의 표면 에칭할 경우 코어(620)의 표면에서 InPOX 산화물(621)과 인듐 올레산제(Indium Oleate)(622)에서 올레산제(Oleate)는 제거되고 InF 리간드가 표면에 부착된다.The method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention uses hydrogen fluoric (HF) (623) and an aqueous solution of NH4HF2, KF, HBF4, and NaF aqueous solution on the surface of the core using any one aqueous solution. In the case of etching, the oleate is removed from the
이에 따라, 코어의 표면은 안정화되면서 양자수율은 향상되는 효과를 제공할 수 있다.Accordingly, while the surface of the core is stabilized, it is possible to provide an effect of improving the quantum yield.
도 6d를 참고하면, 제1 경우(630)는 InP 코어를 H-F를 이용하여 에칭한 경우에 해당되고, 제2 경우(631)는 H-F를 이용하여 코어와 쉘을 함께 에칭한 경우에 해당되며, 제3 경우(632)는 H-F를 이용하여 에칭하지 않은 코어와 쉘에 해당된다.Referring to FIG. 6D, the
제2 경우(631)와 제3 경우(632)를 비교하면 광 발광 정도의 차이가 명확하게 확인이 되고, 제1 경우(630)도 에칭 이전과 비교하면 광 발광 정도가 증가함을 확인할 수 있다.When the
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 일실시예에 따른 워싱 물질 및 단계에 기반한 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 광학 특성을 설명하는 도면이다.7A to 7G are diagrams for explaining optical properties of multi-layered nanoparticles having a narrow emission half maximum width and high quantum efficiency based on washing materials and steps according to an embodiment of the present invention.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일실시예에 따른 워싱 물질의 종류에 따른 다층구조 나노입자의 광학 특성으로 밸리댑스(Valley Depth)와 양자수율을 예시한다.7A to 7C illustrate valley depth and quantum yield as optical properties of multi-layered nanoparticles according to the type of washing material according to an embodiment of the present invention.
도 7a의 그래프(700), 도 7b의 그래프(710) 및 도 7c의 그래프(720)를 참고하면, 도 7a의 그래프(700)는 워싱 물질로 정제되지 않은 다층구조 나노입자의 밸리댑스(Valley Depth)와 양자수율을 예시하고, 도 7b의 그래프(710)는 워싱 물질 중 이소프로필안티피린(isopropyl, IPA)로 워싱된 경우에 단계 별 변화에 따른 밸리댑스(Valley Depth)와 양자수율을 예시하며, 도 7c의 그래프(720)는 워싱 물질 중 아세트산 메틸(methyl acetate)로 워싱된 경우에 단계 별 변화에 따른 밸리댑스(Valley Depth)와 양자수율을 예시한다.Referring to the
예를 들어, 밸리댑스(Valley Depth)는 양자점의 UV-ViS 흡수 스펙트럼에서 흡수 피크의 강도와 흡수 피크에 인접한 밸리부의 강도의 차이를 나타낼 수 있다.For example, Valley Depth may indicate a difference between the intensity of an absorption peak in the UV-ViS absorption spectrum of a quantum dot and the intensity of a valley portion adjacent to the absorption peak.
밸리댑스의 크기는 양자점 (또는 코어)의 크기의 균일성 또는 코어쉘 양자점에서 쉘 코팅의 균일성을 대표할 수 있는 것으로 생각된다. 특정 이론에 의해 구속되려 함은 아니지만 밸리부가 클수록 양자점 (또는 코어)의 크기 균일도 또는 코어쉘 양자점의 쉘 코팅 균일도가 높다고 할수 있다.It is thought that the size of the ValleyApps can represent the uniformity of the size of the quantum dots (or core) or the uniformity of the shell coating in the core-shell quantum dots. Although not intended to be bound by a particular theory, it can be said that the larger the valley portion, the higher the uniformity of the size of the quantum dots (or core) or the uniformity of the shell coating of the core-shell quantum dots.
도 7a의 그래프(700)를 참고하면, 양자수율은 80%이고, 밸리댑스(Valley Depth)는 0.54이나 흡광도/광발광 강도가 낮다.Referring to the
한편, 도 7b의 그래프(710)를 참고하면, 양자수율은 71%이고, 밸리댑스(Valley Depth)는 0.61이나 흡광도/광발광 강도가 증가되었다.Meanwhile, referring to the
또한, 도 7c의 그래프(720)를 참고하면, 양자수율은 73%이고, 밸리댑스(Valley Depth)는 0.58이나 흡광도/광발광 강도가 증가되었다.In addition, referring to the
도 7b의 그래프(710)의 그래프 지시선(711)은 조잡한(Crude) 나노 입자에 해당될 수 있고, 지시선(712)은 제1 크기 선택에 해당되며, 지시선(713)은 제2 크기 선택에 해당될 수 있고, 지시선(714)는 제3 크기 선택에 해당될 수 있다.A graph leader line 711 of the
지시선(711) 내지 지시선(713)을 비교하면 반치폭이 감소하는 것을 확인할 수 있다.Comparing the leader lines 711 to 713, it can be seen that the half width is reduced.
도 7c의 그래프(720)의 그래프 지시선(721)은 조잡한(Crude) 나노 입자에 해당될 수 있고, 지시선(722)은 제1 크기 선택에 해당되며, 지시선(723)은 제2 크기 선택에 해당될 수 있고, 지시선(724)는 제3 크기 선택에 해당될 수 있다.A
지시선(721) 내지 지시선(723)을 비교하면 반치폭이 감소하는 것을 확인할 수 있다.Comparing the leader lines 721 to 723, it can be seen that the half width is reduced.
도 7d는 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 블링킹 다이나믹(blinking dynamic)과 강도 트레이스(intensity trace)를 예시한다.7D illustrates blinking dynamics and intensity traces of multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
도 7d의 그래프(730)를 참고하면, 시간이 경과함에 따라 강도가 변경됨을 확인할 수 있다.Referring to the
도 7e는 본 발명의 일실시예에 따른 크기 선택에서 다층구조 나노입자의 광학 특성 플롯(plot)을 예시한다.7E illustrates a plot of optical properties of multi-layered nanoparticles in size selection according to an embodiment of the present invention.
도 7e의 그래프(740)는 워싱 물질로 이소프로필안티피린(isopropyl, IPA)을 이용한 경우에 해당되고, 그래프(741)은 워싱 물질로 아세트산 메틸(methyl acetate)을 이용한 경우에 해당된다. 여기서, 워싱 물질은 워싱액의 종류에 해당될 수 있다.The
그래프(740)를 참고하면, 제1 크기 선택(741), 제2 크기 선택(742) 및 제3 크기 선택(743)에 따른 배출과 흡수의 변화도 함께 예시한다.Referring to the
그래프(740)를 참고하면, 반치폭이 감소하면 흡수도 함께 감소하나 배출은 크기 선택에 따라 차이가 존재한다.Referring to the
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자는 워싱액에 의해 워싱되고, 워싱의 횟수에 따라 크기가 선택되며, 워싱액의 종류 및 워싱의 횟수에 따라 서로 다른 양자수율과 밸리댑스(valley depth, VD)를 가질 수 있다.Therefore, the multilayer structure nanoparticles according to an embodiment of the present invention are washed by a washing solution, a size is selected according to the number of washings, and different quantum yields and validated values ( valley depth (VD).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자는 선택된 크기에 따라 최대 광발광 피크의 파장, 발광반치폭 및 양자 수율 중 적어도 하나가 결정될 수 있다.In addition, in the multilayer structure nanoparticles according to an embodiment of the present invention, at least one of a wavelength of a maximum photoluminescence peak, an emission half maximum width, and a quantum yield may be determined according to a selected size.
도 7f는 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 TRPL(Time-Resolved Photoluminescence) 데이터를 예시한다.7f illustrates time-resolved photoluminescence (TRPL) data of multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
도 7f의 그래프(750)를 참고하면, 제1 경우(QD-ZnCl2/1-Octanol), 제2 경우(QD-ZnCl2) 및 제3 경우(InP/ZnSe/ZnSeS/Zns)에 시간 변화에 따른 광발광 강도의 변화를 예시한다.Referring to the
도 7g는 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 단일 입자 분석 이미지(760)를 예시한다.7G illustrates a single
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 용매 종류에 기반한 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 광학 특성을 설명하는 도면이다. 8 is a view for explaining the optical properties of the multilayer structure nanoparticles having a narrow emission half maximum width and high quantum efficiency based on a solvent type according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참고하면, 그래프(800)는 용매로 부탄올을 이용한 경우에 해당되고, 그래프(801)은 용매로 옥타놀을 이용한 경우에 해당되며, 그래프(802)는 용매로 데카놀을 이용한 경우에 해당될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
그래프(800)에서 나타내는 실험 결과에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자는 부탄올(1-butanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 36㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 531㎚이며, 양자수율은 79%일 수 있다.According to the experimental results shown in the
그래프(801)에서 나타내는 실험 결과에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자는 옥타놀(1-octanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 34㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 530㎚이며, 양자수율은 80%일 수 있다.According to the experimental results shown in the
그래프(802에서 나타내는 실험 결과에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자는 데카놀(decanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 35.8㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 527㎚이며, 양자수율은 78%일 수 있다.According to the experimental results shown in the
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 제조 방법 별 광학 특성을 설명하는 도면이다.9 is a view for explaining the optical characteristics of each method of manufacturing multi-layered nanoparticles having a narrow emission half width and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 제조 방법에 따라 제조된 다층구조 나노입자의 XRD(X Ray Diffractometer) 데이터를 예시한다.9 illustrates XRD (X Ray Diffractometer) data of multi-layered nanoparticles prepared according to the method for manufacturing multi-layered nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
도 9의 그래프(900)를 참고하면, 제1 경우(QD-ZnCl2/1-Octanol), 제2 경우(QD-ZnCl2) 및 제3 경우(InP/ZnSe/ZnSeS/Zns)에 XRD 패턴을 확인할 수 있다.Referring to the
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 좁은 발광반치폭과 높은 양자효율을 갖는 다층구조 나노입자의 발광반치폭 및 발광 양자수율을 설명하는 도면이다.10 is a view for explaining the emission half maximum width and emission quantum yield of multilayered nanoparticles having a narrow emission half width and high quantum efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 나노입자의 배출에 따른 발광반치폭 및 발광 양자수율을 예시한다.10 illustrates the emission half maximum width and the emission quantum yield according to the emission of the multilayer structure nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
도 10의 그래프(1000)를 참고하면, 배출이 521nm일 시, 반치폭(FWHM)은 40nm 이하이고 양자수율(PLQY)은 80% 이하이다.Referring to the
한편, 배출이 534nm일 시 반치폭(FWHM)은 33nm에 인접하고, 양자수율(PLQY)는 80% 이상이다.On the other hand, when the emission is 534 nm, the full width at half maximum (FWHM) is close to 33 nm, and the quantum yield (PLQY) is 80% or more.
따라서, 본 발명은 InP, ZnSe, ZnSeS 및 ZnS 코어 및 쉘 나노입자에 할라이드 음이온인 Cl-를 처리함으로써 양자점 표면의 트랩준위를 안정화 시킴으로써 양자점에 해당하는 나노입자의 발광반치폭을 33nm이하 양자효율이 80%이상이 되는 양자점 합성 기술을 구현할 수 있다.Therefore, the present invention stabilizes the trap level on the surface of the quantum dot by treating the InP, ZnSe, ZnSeS, and ZnS core and shell nanoparticles with Cl-, which is a halide anion. % or more, quantum dot synthesis technology can be implemented.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, various modifications and variations are possible by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (20)
상기 혼합물에 셀레늄 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 InX계 코어 상에 코팅되는 제1 쉘;
상기 혼합물에 셀레늄과 황의 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제1 쉘 상에 코팅되는 제2 쉘; 및
상기 혼합물에 황 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제2 쉘 상에 코팅되는 제3 쉘을 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.InX-based core formed by continuously injecting Zn(In)X-based clusters into a mixture including InX-based seeds;
a first shell coated on the InX-based core by putting a selenium compound and a zinc precursor in the mixture;
a second shell coated on the first shell by putting a compound of selenium and sulfur and a zinc precursor in the mixture; and
Putting a sulfur compound and a zinc precursor in the mixture, characterized in that it comprises a third shell coated on the second shell
Multi-layered nanoparticles.
상기 InX계 코어는 코어 내에 In, Zn, Ga 및 P을 포함하고 코어 표면에 Zn층이 형성되고, 상기 제1 쉘은 ZnSe으로 형성되고, 상기 제2 쉘은 ZnSeS로 형성되며, 상기 제3 쉘은 ZnS로 형성되고,
상기 X는 인(P), 비소(As) 또는 안티몬(Sb)을 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.According to claim 1,
The InX-based core includes In, Zn, Ga and P in the core, a Zn layer is formed on the surface of the core, the first shell is formed of ZnSe, the second shell is formed of ZnSeS, and the third shell is formed of ZnS,
wherein X is phosphorus (P), arsenic (As) or antimony (Sb)
Multi-layered nanoparticles.
상기 제1 쉘 및 상기 제2 쉘은 단일층 구조 및 멀티층 구조 중 어느 하나의 층 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.According to claim 1,
The first shell and the second shell are characterized in that formed in any one of a single-layer structure and a multi-layer structure
Multi-layered nanoparticles.
용매에 아연 전구체 및 음이온을 띄는 염화물을 혼합한 혼합물을 이용하여 상기 제3 쉘의 표면을 패시베이션하도록 형성되는 패시베이션층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.According to claim 1,
It characterized in that it further comprises a passivation layer formed to passivate the surface of the third shell using a mixture of a zinc precursor and an anionic chloride in a solvent.
Multi-layered nanoparticles.
상기 용매는 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.5. The method of claim 4,
The solvent is characterized in that it comprises any one solvent of octanol (1-octanol), butanol (1-butanol) and decanol (decanol)
Multi-layered nanoparticles.
상기 다층구조 나노입자는 상기 부탄올(1-butanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 36㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 531㎚이며, 양자수율은 79%이고, 상기 옥타놀(1-octanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 34㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 530㎚이며, 양자수율은 80%이고, 상기 데카놀(decanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 35.8㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 527㎚이며, 양자수율은 78%인 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.6. The method of claim 5,
When the butanol (1-butanol) is used, the multilayer structure nanoparticles have an emission half maximum width of 36 nm or less, a maximum photoluminescence peak wavelength of 531 nm, a quantum yield of 79%, and the octanol (1- octanol), the emission half width is 34 nm or less, the wavelength of the maximum photoluminescence peak is 530 nm, the quantum yield is 80%, and when the decanol is used, the emission half maximum width is 35.8 nm or less and the wavelength of the maximum photoluminescence peak is 527 nm, characterized in that the quantum yield is 78%
Multi-layered nanoparticles.
상기 패시베이션층은 상기 염화물이 상기 제3 쉘을 구성하는 아연 표면에 부착되고, 상기 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매가 부착되어서 상기 제3 쉘의 표면 상에 리간드로 형성되는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.6. The method of claim 5,
In the passivation layer, the chloride is attached to the surface of zinc constituting the third shell, and any one solvent of octanol, butanol, and decanol is attached to the passivation layer. Characterized in that it is formed as a ligand on the surface of the third shell
Multi-layered nanoparticles.
상기 다층구조 나노입자는 워싱액에 의해 워싱되고, 상기 워싱의 횟수에 따라 크기가 선택되며, 상기 워싱액의 종류 및 상기 워싱의 횟수에 따라 서로 다른 양자수율과 밸리댑스(valley depth, VD)를 가지는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.6. The method of claim 5,
The multilayer structure nanoparticles are washed by a washing solution, and a size is selected according to the number of washings, and different quantum yields and valley depths (VD) are obtained according to the type of washing solution and the number of washings. characterized by having
Multi-layered nanoparticles.
상기 다층구조 나노입자는 상기 선택된 크기에 따라 최대 광발광 피크의 파장, 발광반치폭 및 양자 수율 중 적어도 하나가 결정되는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.9. The method of claim 8,
The multi-layered nanoparticles are characterized in that at least one of a wavelength of a maximum photoluminescence peak, an emission half maximum width, and a quantum yield is determined according to the selected size
Multi-layered nanoparticles.
상기 워싱액은 에탄올(Etanol), 메탄올(Metanol), 아세톤(Aceton), 이소프로필안티피린(isopropyl, IPA) 및 아세트산 메틸(methyl acetate) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.9. The method of claim 8,
The washing solution is characterized in that it comprises any one of ethanol (Etanol), methanol (Metanol), acetone (Aceton), isopropyl antipyrine (isopropyl, IPA) and methyl acetate (methyl acetate)
Multi-layered nanoparticles.
상기 InX계 코어는 상기 제1 쉘이 코팅되기 이전에 플루오린화수소(hydrofluoric, HF)와 NH4HF2 수용액, KF 수용액, HBF4 수용액 및 NaF 수용액 중 어느 하나의 수용액을 이용하여 표면 에칭(etching)됨에 따라 표면에 InF 리간드가 형성되는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자.According to claim 1,
The InX-based core is surface etched by using any one of an aqueous solution of hydrogen fluoric (HF) and NH4HF2 aqueous solution, KF aqueous solution, HBF4 aqueous solution and NaF aqueous solution before the first shell is coated. characterized in that the InF ligand is formed in
Multi-layered nanoparticles.
상기 혼합물에 셀레늄 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 InX계 코어 상에 제1 쉘을 코팅하는 단계;
상기 혼합물에 셀레늄과 황의 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제1 쉘 상에 제2 쉘을 코팅하는 단계; 및
상기 혼합물에 황 화합물 및 아연 전구체를 넣어 상기 제2 쉘 상에 제3 쉘을 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자의 제조 방법.forming an InX-based core by continuously injecting Zn(In)X-based clusters into a mixture including an InX-based seed;
coating a first shell on the InX-based core by adding a selenium compound and a zinc precursor to the mixture;
coating a second shell on the first shell by putting a compound of selenium and sulfur and a zinc precursor in the mixture; and
Putting a sulfur compound and a zinc precursor in the mixture, characterized in that it comprises the step of coating a third shell on the second shell
A method for preparing multi-layered nanoparticles.
상기 InX계 코어는 코어 내에 In, Zn, Ga 및 P을 포함하고 코어 표면에 Zn층이 형성되고, 상기 제1 쉘은 ZnSe으로 형성되고, 상기 제2 쉘은 ZnSeS로 형성되며, 상기 제3 쉘은 ZnS로 형성되고,
상기 X는 인(P), 비소(As) 또는 안티몬(Sb)을 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자의 제조 방법.13. The method of claim 12,
The InX-based core includes In, Zn, Ga and P in the core, a Zn layer is formed on the surface of the core, the first shell is formed of ZnSe, the second shell is formed of ZnSeS, and the third shell is formed of ZnS,
wherein X is phosphorus (P), arsenic (As) or antimony (Sb)
A method for preparing multi-layered nanoparticles.
용매에 아연 전구체 및 음이온을 띄는 염화물을 혼합한 혼합물을 이용하여 상기 제3 쉘의 표면을 패시베이션하도록 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자의 제조 방법.13. The method of claim 12,
The method further comprising the step of forming a passivation layer to passivate the surface of the third shell using a mixture of a zinc precursor and an anionic chloride in a solvent
A method for preparing multi-layered nanoparticles.
상기 용매는 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The solvent is characterized in that it comprises any one solvent of octanol (1-octanol), butanol (1-butanol) and decanol (decanol)
A method for preparing multi-layered nanoparticles.
상기 다층구조 나노입자는 상기 부탄올(1-butanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 36㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 531㎚이며, 양자수율은 79%이고, 상기 옥타놀(1-octanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 34㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 530㎚이며, 양자수율은 80%이고, 상기 데카놀(decanol)이 이용될 경우, 발광반치폭이 35.8㎚ 이하이고, 최대 광발광 피크의 파장이 527㎚이며, 양자수율은 78%인 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자의 제조 방법.16. The method of claim 15,
When the butanol (1-butanol) is used, the multilayer structure nanoparticles have an emission half maximum width of 36 nm or less, a maximum photoluminescence peak wavelength of 531 nm, a quantum yield of 79%, and the octanol (1- octanol), the emission half width is 34 nm or less, the wavelength of the maximum photoluminescence peak is 530 nm, the quantum yield is 80%, and when the decanol is used, the emission half maximum width is 35.8 nm or less and the wavelength of the maximum photoluminescence peak is 527 nm, characterized in that the quantum yield is 78%
A method for preparing multi-layered nanoparticles.
상기 패시베이션층을 형성하는 단계는,
상기 염화물이 상기 제3 쉘을 구성하는 아연 표면에 부착되는 단계; 및
상기 옥타놀(1-octanol), 부탄올(1-butanol) 및 데카놀(decanol) 중 어느 하나의 용매가 부착되어서 상기 제3 쉘의 표면 상에 리간드로 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자의 제조 방법.16. The method of claim 15,
The step of forming the passivation layer,
adhering the chloride to the zinc surface constituting the third shell; and
characterized in that it comprises the step of forming a ligand on the surface of the third shell by attaching a solvent of any one of octanol (1-octanol), butanol (1-butanol) and decanol (decanol)
A method for preparing multi-layered nanoparticles.
상기 다층구조 나노입자를 워싱액에 의해 워싱하는 단계를 더 포함하고,
상기 다층구조 나노입자를 워싱액에 의해 워싱하는 단계는
상기 워싱의 횟수에 따라 상기 다층구조 나노입자의 크기를 선택하는 단계; 및
상기 워싱액의 종류 및 상기 워싱의 횟수에 따라 서로 다른 양자수율과 밸리댑스(valley depth, VD)를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자의 제조 방법.16. The method of claim 15,
Further comprising the step of washing the multi-layer structure nanoparticles by a washing solution,
The step of washing the multi-layered nanoparticles with a washing solution is
selecting the size of the multi-layered nanoparticles according to the number of washing; and
Controlling different quantum yields and valley depths (VDs) according to the type of the washing liquid and the number of washings, characterized in that it comprises the step of controlling
A method for preparing multi-layered nanoparticles.
상기 워싱액은 에탄올(Etanol), 메탄올(Metanol), 아세톤(Aceton), 이소프로필안티피린(isopropyl, IPA) 및 아세트산 메틸(methyl acetate) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자의 제조 방법.19. The method of claim 18,
The washing solution is characterized in that it comprises any one of ethanol (Etanol), methanol (Metanol), acetone (Aceton), isopropyl antipyrine (isopropyl, IPA) and methyl acetate (methyl acetate)
A method for preparing multi-layered nanoparticles.
상기 InX계 코어의 표면을 상기 제1 쉘이 코팅되기 이전에 플루오린화수소(hydrofluoric, HF)와 NH4HF2 수용액, KF 수용액, HBF4 수용액 및 NaF 수용액 중 어느 하나의 수용액을 이용하여 표면 에칭(etching)됨에 따라 표면에 InF 리간드를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
다층구조 나노입자의 제조 방법.13. The method of claim 12,
Before the first shell is coated on the surface of the InX-based core, hydrogen fluoric (HF) and NH4HF2 aqueous solution, KF aqueous solution, HBF4 aqueous solution, and NaF aqueous solution are used to etch the surface using any one of the aqueous solutions According to the method characterized in that it further comprises the step of forming an InF ligand on the surface
A method for preparing multi-layered nanoparticles.
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| KR20190050726A (en) | 2017-11-03 | 2019-05-13 | 삼성전자주식회사 | Quantum dot composition. quantum dot polymer composite, and layered structures and electronic devices including the same |
| KR20190106824A (en) | 2018-03-09 | 2019-09-18 | 삼성전자주식회사 | Electroluminescent display device |
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| KR20190106824A (en) | 2018-03-09 | 2019-09-18 | 삼성전자주식회사 | Electroluminescent display device |
Non-Patent Citations (1)
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| 미국등록특허 제10066161호, "INP QUANTUM DOTS WITH GAP AND ALP SHELLS AND METHODS OF PRODUCING THE SAME" |
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