KR101217707B1 - 양자점 및 희토류 착물이 결합된 나노복합체 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양자점-희토류 착물 나노결정, 양자점-희토류 착물 나노결정의 제조 방법 및 이를 포함하는 발광 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 희토류 이온의 특성 발광을 가지는 희토류 원소를 포함하는 착물을 양자점에 부착시킴으로써 두 물질의 광학적 성질을 동시에 나타내는 양자점-희토류 착물 나노결정에 관한 것이다. 본 발명에 의한 양자점-희토류 착물 나노결정의 제조 방법은, 양자점과 희토류 착물을 각각 합성한 후, 두 물질을 함께 투입하여 반응시키는 비효율적인 방법과는 달리 각각의 전구체를 함께 혼합하여 1회 반응 공정만 필요하기 때문에, 제조 방법이 간단하고, 경제적이다. 본 발명에 따른 양자점-희토류 착물 나노결정은 2족-6족에 국한되지 않고, 3족-5족 등의 다른 반도체 양자점에도 응용될 수 있다. 또한, 하나의 나노입자에서 가시광선 전영역의 다양한 파장에서 빛을 내는 것이 가능하기 때문에 발광소자로 응용될 수 있다.

Description

양자점 및 희토류 착물이 결합된 나노복합체 및 그의 제조 방법{Nanocomposites combined Quantum Dot with Rare Earth Complexes and the method thereof}

본 발명은 신규한 물질인 ‘양자점(Quantum dots)’과 ‘희토류 착물(rare earth element complexes)’이 결합된 나노복합체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양자점과 희토류 착물의 발광 특성을 동시에 나타내는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

양자점은 수 나노 크기의 반도체 물질로서, 물질 내에서 전자와 정공의 운동이 공간상에서 제한되어 에너지가 불연속적인 값을 가지게 되는 양자제한(quantum confinement) 효과가 나타난다. 이러한 양자점은 영차원 구조로서 원자와 유사한 성질을 가지게 되며, 물질 자체의 고유한 특성과는 다른 독특한 전기적, 자기적, 광학적, 화학적, 기계적 특성을 가지게 된다. 이러한 양자점은 크기에 따른 에너지 밴드갭의 조절을 통해 다양한 발광 파장을 얻을 수 있다. 하지만, 물질마다 고유한 밴드갭이 결정되어 있으며, 조성이 제한적이기 때문에 발광 파장의 조절에 한계가 있다. 다양한 발광 파장을 얻기 위해 불순물을 도핑하거나 합금 형태를 형성시키는 방법이 있지만, 합성 공정이 복잡하고, 어렵다는 단점이 존재한다.

란탄족 착물은 란탄족 이온(lanthanide ion)과 이를 둘러싸는 리간드(ligand)로 구성되어 있으며, 란탄족 이온 고유의 발광 스펙트럼 특성을 가진다. 란탄족 금속의 3가 이온들은 대체로 4f 준위간 천이에 의해 발광하며, 대표적으로 Eu^{3 +}, Tb^{3 +}, Sm^{3 +}, Gd^{3 +}, Pr^{3 +}, Dy^{3 +} 등이 이에 해당한다. 5s, 5p 전자들에 의해 차폐된 4f 전자들은 주변 이온과의 상호작용이 매우 적으므로, 결정장의 크기가 매우 작고 configurational coordinate diagram 상에서 평형 위치로부터 벗어난 거리가 매우 작다. 따라서, 란탄족 이온 고유의 발광 스펙트럼을 나타내며, 발광 밴드는 대체로 폭이 좁다. 이러한 란탄족 이온은 가시광 및 자외선 영역에서 absorption coefficient가 매우 작은 단점이 있지만, high molar absorptivity를 가지는 ligand를 결합한 란탄족 착물은 ligand-centered 또는 charge-transfer bands를 통해 이를 개선할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는 크기에 따라 발광이 조절 가능한 양자점과 다양한 희토류 이온의 특성 발광을 가지는 희토류 착물이 결합된 양자점-희토류 착물 나노복합체를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 양자점-희토류 착물 나노복합체를 간단하고, 경제적으로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 ‘양자점(Quantum dots)’과 ‘희토류 착물(rare earth element complexes)’이 결합된 나노복합체를 제공한다.

바람직하게는 상기 ‘양자점’은 ‘12족-16족계 화합물’, ‘13족-15족계 화합물’ 및 ‘14족-16족계 화합물’로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 ‘12족-16족계 화합물’은 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴텔레나이드(CdTe), 징크설파이드(ZnS), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크텔레나이드(ZnTe), 머큐리설파이드(HgS), 머큐리셀레나이드(HgSe), 머큐리텔레나이드(HgTe), 징크옥사이드(ZnO), 카드뮴옥사이드(CdO), 머큐리옥사이드(HgO), 카드뮴셀레늄설파이드(CdSeS), 카드뮴셀레늄텔레나이드(CdSeTe), 카드뮴설파이드텔레나이드(CdSTe), 카드뮴징크설파이드(CdZnS), 카드뮴징크셀레나이드(CdZnSe), 카드뮴설파이드셀레나이드(CdSSe), 카드뮴징크텔레나이드(CdZnTe), 카드뮴머큐리설파이드(CdHgS), 카드뮴머큐리셀레나이드(CdHgSe), 카드뮴머큐리텔레나이드(CdHgTe), 징크셀레늄설파이드(ZnSeS), 징크셀레늄텔레나이드(ZnSeTe), 징크설파이드텔레나이드(ZnSTe), 머큐리셀레늄설파이드(HgSeS), 머큐리셀레늄텔레나이드(HgSeTe), 머큐리설파이드텔레나이드(HgSTe), 머큐리징크설파이드(HgZnS), 머큐리징크셀레나이드(HgZnSe), 카드뮴징크옥사이드(CdZnO), 카드뮴머큐리옥사이드(CdHgO), 징크머큐리옥사이드(ZnHgO), 징크셀레늄옥사이드(ZnSeO), 징크텔레늄옥사이드(ZnTeO), 징크설파이드옥사이드(ZnSO), 카드뮴셀레늄옥사이드(CdSeO), 카드뮴텔레늄옥사이드(CdTeO), 카드뮴설파이드옥사이드(CdSO), 머큐리셀레늄옥사이드(HgSeO), 머큐리텔레늄옥사이드(HgTeO), 머큐리설파이드옥사이드(HgSO), 카드뮴징크셀레늄설파이드(CdZnSeS), 카드뮴징크셀레늄텔레나이드(CdZnSeTe), 카드뮴징크설파이드텔레나이드(CdZnSTe), 카드뮴머큐리셀레늄설파이드(CdHgSeS), 카드뮴머큐리셀레늄텔레나이드(CdHgSeTe), 카드뮴머큐리설파이드텔레나이드(CdHgSTe), 머큐리징크셀레늄설파이드(HgZnSeS), 머큐리징크셀레늄텔레나이드(HgZnSeTe), 머큐리징크설파이드텔레나이드(HgZnSTe), 카드뮴징크셀레늄옥사이드(CdZnSeO), 카드뮴징크텔레늄옥사이드(CdZnTeO), 카드뮴징크설파이드옥사이드(CdZnSO), 카드뮴머큐리셀레늄옥사이드(CdHgSeO), 카드뮴머큐리텔레늄옥사이드(CdHgTeO), 카드뮴머큐리설파이드옥사이드(CdHgSO), 징크머큐리셀레늄옥사이드(ZnHgSeO), 징크머큐리텔레늄옥사이드(ZnHgTeO) 및 징크머큐리설파이드옥사이드(ZnHgSO) 으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 ‘13족-15족계 화합물’은 갈륨포스포러스(GaP), 갈륨아세나이드(GaAs), 갈륨안티모니(GaSb), 갈륨나이트라이드(GaN), 알루미늄포스포러스(AlP), 알루미늄아세나이드(AlAs), 알루미늄안티모니(AlSb), 알루미늄나이트라이드(AlN), 인듐포스포러스(InP), 인듐아세나이드(InAs), 인듐안티모니(InSb), 인듐나이트라이드(InN), 갈륨포스포러스아세나이드(GaPAs), 갈륨포스포러스안티모니(GaPSb), 갈륨포스포러스나이트라이드(GaPN), 갈륨아세나이드나이트라이드(GaAsN), 갈륨안티모니나이트라이드(GaSbN), 알루미늄포스포러스아세나이드(AlPAs), 알루미늄포스포러스안티모니(AlPSb), 알루미늄포스포러스나이트라이드(AlPN), 알루미늄아세나이드나이트라이드(AlAsN), 알루미늄안티모니나이트라이드(AlSbN), 인듐포스포러스아세나이드(InPAs), 인듐포스포러스안티모니(InPSb), 인듐포스포러스나이트라이드(InPN), 인듐아세나이드나이트라이드(InAsN), 인듐안티모니나이트라이드(InSbN), 알루미늄갈륨포스포러스(AlGaP), 알루미늄갈륨아세나이드(AlGaAs), 알루미늄갈륨안티모니(AlGaSb), 알루미늄갈륨나이트라이드(AlGaN), 알루미늄아세나이드나이트라이드(AlAsN), 알루미늄안티모니나이트라이드(AlSbN), 인듐갈륨포스포러스(InGaP), 인듐갈륨아세나이드(InGaAs), 인듐갈륨안티모니(InGaSb), 인듐갈륨나이트라이드(InGaN), 인듐아세나이드나이트라이드(InAsN), 인듐안티모니나이트라이드(InSbN), 알루미늄인듐포스포러스(AlInP), 알루미늄인듐아세나이드(AlInAs), 알루미늄인듐안티모니(AlInSb), 알루미늄인듐나이트라이드(AlInN), 알루미늄아세나이드나이트라이드(AlAsN), 알루미늄안티모니나이트라이드(AlSbN), 알루미늄포스포러스나이트라이드(AlPN), 갈륨알루미늄포스포러스아세나이드(GaAlPAs), 갈륨알루미늄포스포러스안티모니(GaAlPSb), 갈륨인듐포스포러스아세나이드(GaInPAs), 갈륨인듐알루미늄아세나이드(GaInAlAs), 갈륨알루미늄포스포러스나이트라이드(GaAlPN), 갈륨알루미늄아세나이드나이트라이드(GaAlAsN), 갈륨알루미늄안티모니나이트라이드(GaAlSbN), 갈륨인듐포스포러스나이트라이드(GaInPN), 갈륨인듐아세나이드나이트라이드(GaInAsN), 갈륨인듐알루미늄나이트라이드(GaInAlN), 갈륨안티모니포스포러스나이트라이드(GaSbPN), 갈륨아세나이드포스포러스나이트라이드(GaAsPN), 갈륨아세나이드안티모니나이트라이드(GaAsSbN), 갈륨인듐포스포러스안티모니(GaInPSb), 갈륨인듐포스포러스나이트라이드(GaInPN), 갈륨인듐안티모니나이트라이드(GaInSbN), 갈륨포스포러스안티모니나이트라이드(GaPSbN), 인듐알루미늄포스포러스아세나이드(InAlPAs), 인듐알루미늄포스포러스나이트라이드(InAlPN), 인듐포스포러스아세나이드나이트라이드(InPAsN), 인듐알루미늄안티모니나이트라이드(InAlSbN), 인듐포스포러스안티모니나이트라이드(InPSbN), 인듐아세나이드안티모니나이트라이드(InAsSbN) 및 인듐알루미늄포스포러스안티모니(InAlPSb)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 ‘14족-16족계 화합물’은 틴옥사이드(SnO), 틴설파이드(SnS), 틴셀레나이드(SnSe), 틴텔레나이드(SnTe), 리드설파이드(PbS), 리드셀레나이드(PbSe), 리드텔레나이드(PbTe), 저마늄옥사이드(GeO), 저마늄설파이드(GeS), 저마늄셀레나이드(GeSe), 저마늄텔레나이드(GeTe)_, 틴셀레늄설파이드(SnSeS), 틴셀레늄텔레나이드(SnSeTe), 틴설파이드텔레나이드(SnSTe), 리드셀레늄설파이드(PbSeS), 리드셀레늄텔레나이드(PbSeTe), 리드설파이드텔레나이드(PbSTe), 틴리드설파이드(SnPbS), 틴리드셀레나이드(SnPbSe), 틴리드텔레나이드(SnPbTe), 틴옥사이드설파이드(SnOS), 틴옥사이드셀레나이드(SnOSe), 틴옥사이드텔레나이드(SnOTe), 저마늄옥사이드설파이드(GeOS), 저마늄옥사이드셀레나이드(GeOSe), 저마늄옥사이드텔레나이드(GeOTe), 틴리드설파이드셀레나이드(SnPbSSe), 틴리드셀레늄텔레나이드(SnPbSeTe) 및 틴리드설파이드텔레나이드(SnPbSTe)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

바람직하게는 상기 ‘희토류 착물’은 희토류 원소 및 리간드가 결합한 것임을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 희토류 원소는 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 흘뮴(Ho), 에르븀(Er) 및 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 리간드는 나이트로(Nitro), 카보네이트(Carbonato), 나이트리토(Nitrito), 사이아노(Cyano), 싸이오사이아네이트(Thiocyanato), 아이소싸이오사이아네이토(Isothiocyanato), 하이드록소(Hydroxo), 아쿠아(Aqua), 암민(Ammine), 카보닐(Carbonyl), 나이트로실(Nitrosyl)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.

바람직하게는 상기 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체는 ‘양자점’의 표면 중 제 2 전구체의 금속원소에 ‘희토류 착물’이 결합된 것을 특징으로 할 수 있다(도 1 참조).

또한 본 발명에서는 제 1 전구체, 제 3 전구체, 계면활성제 및 용매를 혼합하여 진공에서 100~130^oC로 가열하여, 이 혼합 용액 내에 존재하는 산소(oxygen)를 제거하는 단계; 및 상기 혼합 용액을 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 가열하여 ‘희토류 착물’을 제 1 반응시켜 제 1 반응물을 수득하는 단계; 및 상기 제 1 반응물에 제 2 전구체, 계면활성제를 혼합한 용액을 첨가하여 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 재가열하여 ‘양자점’을 합성하면서 ‘희토류 착물’을 제 2 반응시켜 제 2 반응물을 수득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법을 제공한다(도 13 참조).

또한 본 발명에서는 제 3 전구체, 계면활성제 및 용매를 혼합하여 진공에서 100~130^oC로 가열하여, 이 혼합 용액 내에 존재하는 산소(oxygen)를 제거하는 단계; 및 상기 혼합 용액을 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 가열하여 ‘희토류 착물’을 제 A 반응시키는 단계; 및 상기 제 A 반응물에 제 1 전구체, 제 2 전구체 및 계면활성제를 혼합한 용액을 첨가하여 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 재가열하여 ‘양자점’을 합성하면서, ‘희토류 착물’을 제 B 반응시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법을 제공한다.

바람직하게는 상기 제 1 전구체는 12족 원소, 13족 원소 및 14족 원소로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나인 원소의 전구체인 것을 특징으로할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 제 1 전구체는 카드뮴 아세테이트 이수화물(cadmium acetate dihydrate), 디메틸 카드뮴(dimethyl cadmium), 디에틸 카드뮴(diethyl cadmium), 카드뮴 아세테이트(Cadmium acetate), 카드뮴 아세틸아세토네이트(Cadmium acetylacetonate), 카드뮴 아세틸아세토네이트 수화물(Cadmium acetylacetonate hydrate), 카드뮴 아이오다이드(Cadmium iodide), 카드뮴 브로마이드(Cadmium bromide), 카드뮴 클로라이드(Cadmium chloride), 카드뮴 클로라이드 수화물(Cadmium chloride hydrate), 카드뮴 플루오라이드(Cadmium fluoride), 카드뮴 카보네이트(Cadmium carbonate), 카드뮴 나이트레이트(Cadmium nitrate), 카드뮴 나이트레이트 사수화물(Cadmium nitrate tetrahydrate), 카드뮴 옥사이드(Cadmium oxide), 카드뮴 퍼클로레이트(Cadmium perchlorate), 카드뮴 퍼클로레이트 육수화물(Cadmium perchlorate hexahydrate), 카드뮴 포스파이드(Cadmium phosphide), 카드뮴 설페이트(Cadmium sulfate), 카드뮴 나프탈레이트 (Cadmium naphthenate), 카드뮴 스테레이트(Cadmium stearate), 디메틸 아연(dimethyl zinc), 디에틸 아연(diethyl zinc), 아연 아세테이트(Zinc acetate), 아연 아세테이트 이수화물(Zinc acetate dihydrate), 아연 아세틸아세토네이트 (Zinc acetylacetonate), 아연 아세틸아세토네이트 수화물 (Zinc acetylacetonate hydrate), 아연 아이오다이드(Zinc iodide), 아연 브로마이드(Zinc bromide), 아연 클로라이드(Zinc chloride), 아연 플루오라이드(Zinc fluoride), 아연 플루오라이드 사수화물(Zinc fluoride tetrahydrate), 아연 카보네이트(Zinc carbonate), 아연 시아나이드(Zinc cyanide), 아연 나이트레이트(Zinc nitrate), 아연 나이트레이트 육수화물(Zinc nitrate hexahydrate), 아연 옥사이드(Zinc oxide), 아연 퍼옥사이드(Zinc peroxide), 아연 퍼클로레이트(Zinc perchlorate), 아연 퍼클로레이트 육수화물(Zinc perchlorate hexahydrate), 아연 설페이트(Zinc sulfate), 디페닐 아연(Diphenyl zinc), 아연 나프탈레이트 (Zinc naphthenate), 아연 스테레이트(Zinc stearate), 수은 아세테이트(Mercury acetate), 수은 아이오다이드(Mercury iodide), 수은 브로마이드(Mercury bromide), 수은 클로라이드(Mercury chloride), 수은 플루오라이드(Mercury fluoride), 수은 시아나이드(Mercury cyanide), 수은 나이트레이트(Mercury nitrate), 수은 나이트레이트 일수화물(Mercury nitrate monohydrate), 수은 옥사이드(Mercury oxide), 수은 퍼클로레이트(Mercury perchlorate), 수은 퍼클로레이트 사수화물(Mercury perchlorate tetrahydrate), 수은 퍼클로레이트 삼수화물(Mercury perchlorate trihydrate), 수은 설페이트(Mercury sulfate), 디메틸 수은 (Dimethyl mercury), 디에틸 수은(Diethyl mercury), 디페닐 수은(Diphenyl mercury), 수은 설페이트 (Mercury sulfate), 수은 트리플로로메텐설포네이트(Mercury trifluoromethanesulfonate), 메틸 수은 클로라이드 (Methylmercury chloride), 메틸 수은 아이오다이드 (Methylmercury iodide), 페닐 수은 아세테이트(Phenylmercury acetate), 페닐 수은 클로라이드(Phenylmercury chloride), 알루미늄 아세테이트(Alumium acetate), 알루미늄 아이오다이드(Alumium iodide), 알루미늄 브로마이드(Alumium bromide), 알루미늄 클로라이드(Alumium chloride), 알루미늄 클로라이드 육수화물(Alumium chloride hexahydrate), 알루미늄 플루오라이드(Alumium fluoride), 알루미늄 나이트레이트(Alumium nitrate), 알루미늄 옥사이드(Alumium oxide), 알루미늄 퍼클로레이트(Alumium perchlorate), 알루미늄 카바이드(Alumium carbide), 알루미늄 스테레이트(Alumium stearate), 알루미늄 설페이트(Alumium sulfate), 디-i-부틸알루미늄 클로라이드(Di-i-butylalumium chloride), 디에틸알루미늄 클로라이드(Diethylalumium chloride), 트리-i-부틸알루미늄 (Tri-i-butylaluminum), 트리에틸알루미늄(Triethylalumium), 트리에틸(트리-sec-부톡시)디알루미늄(Triethyl(tri-sec-butoxy)dialuminum), 트리메틸 알루미늄(Trimethylalumium), 갈륨 아세틸아세토네이트(Gallium acetylacetonate), 갈륨 클로라이드(Gallium chloride), 갈륨 플루오라이드(Gallium fluoride), 갈륨 플루오라이드 삼수화물(Gallium fluoride trihydrate), 갈륨 옥사이드(Gallium oxide), 갈륨 나이트레이트(Gallium nitrate), 갈륨 나이트레이트 수화물(Gallium nitrate hydrate), 갈륨 설페이트(Gallium sulfate), 갈륨 아이오다이드(Gallium iodide), 트리에틸 갈륨(Triethyl gallium), 트리메틸 갈륨(Trimethyl gallium), 인듐 클로라이드(Indium chloride), 인듐 클로라이드 사수화물(Indium chloride tetrahydrate), 인듐 옥사이드(Indium oxide), 인듐 나이트레이트(Indium nitrate), 인듐 나이트레이트 수화물(Indium nitrate hydrate), 인듐 설페이트(Indium sulfate), 인듐 설페이트 수화물(Indium sulfate hydrate), 인듐 아세테이트(Indium acetate), 인듐 아세틸아세토네이트(Indium acetylacetonate), 인듐 브로마이드(Indium bromide), 인듐 플로라이드(Indium fluoride), 인듐 플로라이드 삼수화물(Indium fluoride trihydrate), 트리메틸 인듐(Trimethyl indium), 납 아세테이트(Lead acetate), 납 아세테이트 삼수화물(Lead acetate trihydrate), 납 브로마이드(Lead bromide), 납 클로라이드(Lead chloride), 납 플루오라이드(Lead fluoride), 납 옥사이드(Lead oxide), 납 퍼클로레이트(Lead perchlorate), 납 나이트레이트(Lead nitrate), 납 설페이트(Lead sulfate), 납 카보네이트(Lead carbonate), 납 아세틸아세토네이트(Lead acethylacetonate), 납 시트레이트(Lead citrate), 납 플로라이드(Lead fluoride), 납 나프탈레네이트(Lead naphthenate), 주석 아세테이트(Tin acetate), 주석 비스아세틸아세토네이트(Tin bisacetylacetonate), 주석 브로마이드(Tin bromide), 주석 클로라이드(Tin chloride), 주석 클로라이드 이수화물(Tin chloride dihydrate), 주석 클로라이드 오수화물(Tin chloride pentahydrate), 주석 플루오라이드(Tin fluoride), 주석 옥사이드(Tin oxide), 주석 설페이트(Tin sulfate), 주석 아이오다이드(Tin iodide), 디페닐 주석 디클로라이드(Diphenytin dichloride), 게르마늄 테트라클로라이드(Germanium tetrachloride), 게르마늄 옥사이드(Germanium oxide), 게르마늄 에톡사이드(Germanium ethoxide), 게르마늄 브로마이드(Germanium bromide), 게르마늄 아이오다이드(Germanium iodide), 테트라메틸 게르마늄(Tetramethyl germanium), 트리메틸 게르마늄 클로라이드(Trimethyl germanium chloride), 트리메틸 게르마늄 브로마이드(Trimethyl germanium bromide) 및 트리에틸 게르마늄 클로라이드(Triethyl germanium chloride)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 제 2 전구체는 15족 원소 및 16족 원소로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나인 원소의 전구체인 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 제 2 전구체는 트리옥틸포스핀 셀레나이드(trioctylphosphine selenide), 트리부틸포스핀 셀레나이드(tributylphosphine selenide), 디에틸 디셀레나이드(Diethyl diselenide), 디메틸 셀레나이드(Dimethyl selenide), 비스(트리메틸 실리) 셀레나이드(bis(trimethylsilyl)selenide), 셀렌-트리페닐포스핀(Se-triphenylphosphine), 트리옥틸포스핀 텔루라이드(trioctylphosphine telluride), 트리부틸포스핀 텔루라이드(tributylphosphine telluride), 비스(트리메틸 실리) 텔루라이드(bis(trimethylsilyl) telluride), 텔루르-트리페닐포스핀(Te-triphenylphosphine), 설퍼-트리옥틸포스핀(S-trioctylphosphine), 설퍼-트리부틸포스핀(S-tributylphosphine), 설퍼-트리페닐포스핀(S-triphenylphosphine), 설퍼-트리옥틸아민(S-trioctylamine), 비스(트리메틸 실리) 설파이드(bis(trimethylsilyl) sulfide), 트리메틸실릴 설퍼(trimethylsilyl sulfur), 황화 암모늄(ammonium sulfide), 황화 나트륨(Sodium sulfide), 아르세닉 옥사이드 (Arsenic oxide), 아르세닉 클로라이드(Arsenic chloride), 아르세닉 설페이트(Arsenic sulfate), 아르세닉 브로마이드(Arsenic bromide), 아르세닉 아이오다이드(Arsenic iodide), 테트라페닐아르소늄 클로라이드(Tetraphenylarsonium cholide), 트리에틸 아르신(Triethyl arsine), 트리메틸 아르신(Trimethyl arsine) 및 트리스(트리메틸실리)아르신(Tris(trimethylsilyl) arsine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 제 3 전구체는 카르복실기(carboxyl group)를 포함하는 희토류의 전구체인 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 제 3 전구체는 스칸듐 아세테이트 (Scandium acetate), 이트륨 아세테이트 (Yttrium acetate), 란탄 아세테이트 (Lanthanium acetate), 세륨 아세테이트 (Cerium acetate), 프라세오디뮴 아세테이트 (Praseodymium acetate), 네오디뮴 아세테이트 (Neodymium acetate), 프로메튬 아세테이트 (Promethium acetate), 사마륨 아세테이트 (Samarium acetate), 유로퓸 아세테이트 (europium acetate), 가돌리늄 아세테이트 (Gadolinium acetate), 테르븀 아세테이트 (Terbium acetate), 디스프로슘 아세테이트 (Dysprosium acetate), 흘뮴 아세테이트 (holmium acetate), 에르븀 아세테이트 (eubium acetate), 툴륨 아세테이트 (Thulium acetate), 이테르븀 아세테이트 (Ytterbium acetate), 루테튬 아세테이트 (Lutetium acetate), 스칸듐 아세테이트 수화물 (Scandium acetate hydrate), 이트륨 아세테이트 수화물 (Yttrium acetate hydrate), 란탄 아세테이트 수화물 (Lanthanium acetate hydrate), 세륨 아세테이트 수화물 (Cerium acetate hydrate), 프라세오디뮴 아세테이트 수화물 (Praseodymium acetate hydrate), 네오디뮴 아세테이트 수화물 (Neodymium acetate hydrate), 프로메튬 아세테이트 수화물 (Promethium acetate hydrate), 사마륨 아세테이트 수화물 (Samarium acetate hydrate), 유로퓸 아세테이트 수화물 (europium acetate hydrate), 가돌리늄 아세테이트 수화물 (Gadolinium acetate hydrate), 테르븀 아세테이트 수화물 (Terbium acetate hydrate), 디스프로슘 아세테이트 수화물 (Dysprosium acetate hydrate), 흘뮴 아세테이트 수화물 (holmium acetate hydrate), 에르븀 아세테이트 수화물 (eubium acetate hydrate), 툴륨 아세테이트 수화물 (Thulium acetate hydrate), 이테르븀 아세테이트 수화물 (Ytterbium acetate hydrate), 루테튬 아세테이트 수화물 (Lutetium acetate hydrate), 스칸듐 아세틸아세토네이트 수화물 (Scandium acetylacetonate hydrate), 이트륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Yttrium acetylacetonate hydrate), 란탄 아세틸아세토네이트 수화물 (Lanthanium acetylacetonate hydrate), 세륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Cerium acetylacetonate hydrate), 프라세오디뮴 아세틸아세토네이트 수화물 (Praseodymium acetylacetonate hydrate), 네오디뮴 아세틸아세토네이트 수화물 (Neodymium acetylacetonate hydrate), 프로메튬 아세틸아세토네이트 수화물 (Promethium acetylacetonate hydrate), 사마륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Samarium acetylacetonate hydrate), 유로퓸 아세틸아세토네이트 수화물 (europium acetylacetonate hydrate), 가돌리늄 아세틸아세토네이트 수화물 (Gadolinium acetylacetonate hydrate), 테르븀 아세틸아세토네이트 수화물 (Terbium acetylacetonate hydrate), 디스프로슘 아세틸아세토네이트 수화물 (Dysprosium acetylacetonate hydrate), 흘뮴 아세틸아세토네이트 수화물 (holmium acetylacetonate hydrate), 에르븀 아세틸아세토네이트 수화물 (eubium acetylacetonate hydrate), 툴륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Thulium acetylacetonate hydrate), 이테르븀 아세틸아세토네이트 수화물 (Ytterbium acetylacetonate hydrate) 및 루테튬 아세틸아세토네이트 수화물 (Lutetium acetylacetonate hydrate)으로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나 인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 용매는 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide), 헥사데칸(hexadecane), 1-헥사데신(1-hexadecene), 옥타데칸(octadecane), 1-옥타데센(1-Octadecene), 헵타데칸(heptaecane), 1-헵타데신(1-heptadecene), 노나데칸(nonadecane), 트리부틸포스핀(tributylphosphine) 및 트리옥틸 포스핀(trioctyl phosphine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 계면활성제는 스테아르산(stearic acid), 올레인 산 (oleic acid), 미리스트 산(Myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 헥실 포스포늄산(hexyl phosphonicacid), 옥틸 포스포늄산(octyl phosphonicacid), 테트라데실 포스포늄산(tetradecyl phosphonicacid), 옥타데실포스포늄산(octadecyl phosphonic acid), 옥틸 아민(octyl amine), 도데실 아민(dodecy amine), 옥타데실 아민(octadecyl amine), 헥사데실아민(hexadecyl amine), 트리옥틸아민(Trioctyl amine), 트리 옥틸 포스핀(Tri octyl phosphine), 트리 부틸 포스핀(Tri butyl phosphine) 및 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 제 1 반응은 상기 제 1 전구체로서 아연 스테레이트(zinc stearate) 0.1 mmol, 상기 제 3 전구체로서 유로퓸 아세테이트 수화물(europium acetate hydrate) 0.1 mmol, 상기 용매로서 1-옥타데센(1-octadecene) 31.4 mmol을 혼합하여 반응시킨 것이고; 상기 제 2 반응은 상기 제 1 반응물에 상기 제 2 전구체로서 셀레늄(selenium) 0.6 mmol, 계면활성제로서 트리부틸포스핀(tributyl phosphine) 2.6 mmol과 옥타데실아민(octadecylamine) 0.2 mmol을 혼합하여 반응시킨 것으로; ‘ZnSe 양자점’-‘Eu 착물’이 결합된 나노복합체를 제조한 것임을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 제 A 반응은 상기 제 3 전구체로서 유로퓸 아세테이트 수화물(europium acetate hydrate) 0.1 mmol, 상기 용매로서 1-옥타데센(1-octadecene) 31.4 mmol을 혼합하여 반응시킨 것이고; 상기 제 B 반응은 상기 제 A 반응물에 상기 제 1 전구체로서 아연 스테레이트(zinc stearate) 0.1 mmol, 상기 제 2 전구체로서 셀레늄(selenium) 0.6 mmol, 상기 계면활성제로서 트리부틸포스핀(tributyl phosphine) 2.6 mmol 및 옥타데실아민(octadecylamine) 0.2 mmol을 혼합하여 반응시킨 것으로; ‘ZnSe 양자점’-‘Eu 착물’이 결합된 나노복합체를 제조한 것임을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 제 1 반응 시간은 5초~30분이고, 상기 제 2 반응 시간은 5초~30분인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 제 A 반응 시간은 5초~30분이고, 상기 제 B 반응 시간은 5초~30분인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에서는 상기 불활성 기체로서 아르곤(Ar)을 사용하였다. 다만, 본 발명의 목적에 부합되는 범위에서는 다른 불활성 기체도 사용될 수 있다.

본 발명에서 제공하는 양자점-희토류 착물 나노복합체는 기존의 양자점과 달리 복합 스펙트럼을 가질 수 있다. 즉, 양자점의 밴드갭에 해당하는 발광 스펙트럼과 희토류 착물에 의한 발광 스펙트럼이 함께 나타나기 때문에 하나의 나노입자에서 복합 스펙트럼을 만들 수 있는 유리한 효과가 있다.

한편, 본 발명에서 제공하는 양자점-희토류 착물 나노복합체는 제조 공정이 일반적인 양자점 제조와 유사하고, 간단하기 때문에 제조 단가를 낮출 수 있는 유리한 효과 또한 있다.

나아가 본 발명에 따른 양자점-희토류 착물 나노복합체는 LED 제조과정에서 광변환물질의 도포(dispensing)의 균일성과 재현성을 향상시킬 수 있으므로, 본 발명에 따른 양자점-희토류 착물 나노복합체를 이용하면 신뢰성과 가격 경쟁력이 더욱 우수한 발광다이오드를 제조할 수 있다는 유리한 효과가 인정된다.

도 1은 본 발명의 구현예들에 의한 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 도식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 반응 시간에 따른 흡수(UV-VIS absorption) 스펙트럼이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 반응 시간에 따른 발광(PL) 스펙트럼이다.
도 4은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정을 세정한 후의 광발광 여기(PLE) 및 발광(PL) 스펙트럼이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 투과전자현미경(TEM) 사진이다.
도 6는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 에너지 분광 검출기(EDS) 결과이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 광전자분광기(XPS) 결과이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에서 제조된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정을 세정한 후의 발광(PL) 스펙트럼이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1과 2에서 제조된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 발광 스펙트럼 결과를 정리한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예 3에서 제조된 ZnSe 양자점-Tb 착물 나노결정의 발광(PL) 스펙트럼이다.
도 11는 본 발명의 실시예 3에서 제조된 ZnSe 양자점-Tb 착물 나노결정의 투과전자현미경(TEM) 사진이다.
도 12는 본 발명의 실시예 3에서 제조된 ZnSe 양자점-Tb 착물 나노결정의 에너지 분광 검출기(EDS) 결과이다.
도 13는 본 발명의 반응과정을 간략하게 나타낸 모식도이다.

본 발명은 ‘양자점(Quantum dots)’과 ‘희토류 착물(rare earth element complexes)’이 결합된 나노복합체에 관한 것이다.

바람직하게는 상기 ‘양자점’은 ‘12족-16족계 화합물’, ‘13족-15족계 화합물’ 및 ‘14족-16족계 화합물’로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 ‘12족-16족계 화합물’은 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴텔레나이드(CdTe), 징크설파이드(ZnS), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크텔레나이드(ZnTe), 머큐리설파이드(HgS), 머큐리셀레나이드(HgSe), 머큐리텔레나이드(HgTe), 징크옥사이드(ZnO), 카드뮴옥사이드(CdO), 머큐리옥사이드(HgO), 카드뮴셀레늄설파이드(CdSeS), 카드뮴셀레늄텔레나이드(CdSeTe), 카드뮴설파이드텔레나이드(CdSTe), 카드뮴징크설파이드(CdZnS), 카드뮴징크셀레나이드(CdZnSe), 카드뮴설파이드셀레나이드(CdSSe), 카드뮴징크텔레나이드(CdZnTe), 카드뮴머큐리설파이드(CdHgS), 카드뮴머큐리셀레나이드(CdHgSe), 카드뮴머큐리텔레나이드(CdHgTe), 징크셀레늄설파이드(ZnSeS), 징크셀레늄텔레나이드(ZnSeTe), 징크설파이드텔레나이드(ZnSTe), 머큐리셀레늄설파이드(HgSeS), 머큐리셀레늄텔레나이드(HgSeTe), 머큐리설파이드텔레나이드(HgSTe), 머큐리징크설파이드(HgZnS), 머큐리징크셀레나이드(HgZnSe), 카드뮴징크옥사이드(CdZnO), 카드뮴머큐리옥사이드(CdHgO), 징크머큐리옥사이드(ZnHgO), 징크셀레늄옥사이드(ZnSeO), 징크텔레늄옥사이드(ZnTeO), 징크설파이드옥사이드(ZnSO), 카드뮴셀레늄옥사이드(CdSeO), 카드뮴텔레늄옥사이드(CdTeO), 카드뮴설파이드옥사이드(CdSO), 머큐리셀레늄옥사이드(HgSeO), 머큐리텔레늄옥사이드(HgTeO), 머큐리설파이드옥사이드(HgSO), 카드뮴징크셀레늄설파이드(CdZnSeS), 카드뮴징크셀레늄텔레나이드(CdZnSeTe), 카드뮴징크설파이드텔레나이드(CdZnSTe), 카드뮴머큐리셀레늄설파이드(CdHgSeS), 카드뮴머큐리셀레늄텔레나이드(CdHgSeTe), 카드뮴머큐리설파이드텔레나이드(CdHgSTe), 머큐리징크셀레늄설파이드(HgZnSeS), 머큐리징크셀레늄텔레나이드(HgZnSeTe), 머큐리징크설파이드텔레나이드(HgZnSTe), 카드뮴징크셀레늄옥사이드(CdZnSeO), 카드뮴징크텔레늄옥사이드(CdZnTeO), 카드뮴징크설파이드옥사이드(CdZnSO), 카드뮴머큐리셀레늄옥사이드(CdHgSeO), 카드뮴머큐리텔레늄옥사이드(CdHgTeO), 카드뮴머큐리설파이드옥사이드(CdHgSO), 징크머큐리셀레늄옥사이드(ZnHgSeO), 징크머큐리텔레늄옥사이드(ZnHgTeO) 및 징크머큐리설파이드옥사이드(ZnHgSO) 으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 ‘13족-15족계 화합물’은 갈륨포스포러스(GaP), 갈륨아세나이드(GaAs), 갈륨안티모니(GaSb), 갈륨나이트라이드(GaN), 알루미늄포스포러스(AlP), 알루미늄아세나이드(AlAs), 알루미늄안티모니(AlSb), 알루미늄나이트라이드(AlN), 인듐포스포러스(InP), 인듐아세나이드(InAs), 인듐안티모니(InSb), 인듐나이트라이드(InN), 갈륨포스포러스아세나이드(GaPAs), 갈륨포스포러스안티모니(GaPSb), 갈륨포스포러스나이트라이드(GaPN), 갈륨아세나이드나이트라이드(GaAsN), 갈륨안티모니나이트라이드(GaSbN), 알루미늄포스포러스아세나이드(AlPAs), 알루미늄포스포러스안티모니(AlPSb), 알루미늄포스포러스나이트라이드(AlPN), 알루미늄아세나이드나이트라이드(AlAsN), 알루미늄안티모니나이트라이드(AlSbN), 인듐포스포러스아세나이드(InPAs), 인듐포스포러스안티모니(InPSb), 인듐포스포러스나이트라이드(InPN), 인듐아세나이드나이트라이드(InAsN), 인듐안티모니나이트라이드(InSbN), 알루미늄갈륨포스포러스(AlGaP), 알루미늄갈륨아세나이드(AlGaAs), 알루미늄갈륨안티모니(AlGaSb), 알루미늄갈륨나이트라이드(AlGaN), 알루미늄아세나이드나이트라이드(AlAsN), 알루미늄안티모니나이트라이드(AlSbN), 인듐갈륨포스포러스(InGaP), 인듐갈륨아세나이드(InGaAs), 인듐갈륨안티모니(InGaSb), 인듐갈륨나이트라이드(InGaN), 인듐아세나이드나이트라이드(InAsN), 인듐안티모니나이트라이드(InSbN), 알루미늄인듐포스포러스(AlInP), 알루미늄인듐아세나이드(AlInAs), 알루미늄인듐안티모니(AlInSb), 알루미늄인듐나이트라이드(AlInN), 알루미늄아세나이드나이트라이드(AlAsN), 알루미늄안티모니나이트라이드(AlSbN), 알루미늄포스포러스나이트라이드(AlPN), 갈륨알루미늄포스포러스아세나이드(GaAlPAs), 갈륨알루미늄포스포러스안티모니(GaAlPSb), 갈륨인듐포스포러스아세나이드(GaInPAs), 갈륨인듐알루미늄아세나이드(GaInAlAs), 갈륨알루미늄포스포러스나이트라이드(GaAlPN), 갈륨알루미늄아세나이드나이트라이드(GaAlAsN), 갈륨알루미늄안티모니나이트라이드(GaAlSbN), 갈륨인듐포스포러스나이트라이드(GaInPN), 갈륨인듐아세나이드나이트라이드(GaInAsN), 갈륨인듐알루미늄나이트라이드(GaInAlN), 갈륨안티모니포스포러스나이트라이드(GaSbPN), 갈륨아세나이드포스포러스나이트라이드(GaAsPN), 갈륨아세나이드안티모니나이트라이드(GaAsSbN), 갈륨인듐포스포러스안티모니(GaInPSb), 갈륨인듐포스포러스나이트라이드(GaInPN), 갈륨인듐안티모니나이트라이드(GaInSbN), 갈륨포스포러스안티모니나이트라이드(GaPSbN), 인듐알루미늄포스포러스아세나이드(InAlPAs), 인듐알루미늄포스포러스나이트라이드(InAlPN), 인듐포스포러스아세나이드나이트라이드(InPAsN), 인듐알루미늄안티모니나이트라이드(InAlSbN), 인듐포스포러스안티모니나이트라이드(InPSbN), 인듐아세나이드안티모니나이트라이드(InAsSbN) 및 인듐알루미늄포스포러스안티모니(InAlPSb)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 ‘14족-16족계 화합물’은 틴옥사이드(SnO), 틴설파이드(SnS), 틴셀레나이드(SnSe), 틴텔레나이드(SnTe), 리드설파이드(PbS), 리드셀레나이드(PbSe), 리드텔레나이드(PbTe), 저마늄옥사이드(GeO), 저마늄설파이드(GeS), 저마늄셀레나이드(GeSe), 저마늄텔레나이드(GeTe)_, 틴셀레늄설파이드(SnSeS), 틴셀레늄텔레나이드(SnSeTe), 틴설파이드텔레나이드(SnSTe), 리드셀레늄설파이드(PbSeS), 리드셀레늄텔레나이드(PbSeTe), 리드설파이드텔레나이드(PbSTe), 틴리드설파이드(SnPbS), 틴리드셀레나이드(SnPbSe), 틴리드텔레나이드(SnPbTe), 틴옥사이드설파이드(SnOS), 틴옥사이드셀레나이드(SnOSe), 틴옥사이드텔레나이드(SnOTe), 저마늄옥사이드설파이드(GeOS), 저마늄옥사이드셀레나이드(GeOSe), 저마늄옥사이드텔레나이드(GeOTe), 틴리드설파이드셀레나이드(SnPbSSe), 틴리드셀레늄텔레나이드(SnPbSeTe) 및 틴리드설파이드텔레나이드(SnPbSTe)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

바람직하게는 상기 ‘희토류 착물’은 희토류 원소 및 리간드가 결합한 것임을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 희토류 원소는 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 흘뮴(Ho), 에르븀(Er) 및 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 리간드는 나이트로(Nitro), 카보네이트(Carbonato), 나이트리토(Nitrito), 사이아노(Cyano), 싸이오사이아네이트(Thiocyanato), 아이소싸이오사이아네이토(Isothiocyanato), 하이드록소(Hydroxo), 아쿠아(Aqua), 암민(Ammine), 카보닐(Carbonyl), 나이트로실(Nitrosyl)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.

바람직하게는 상기 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체는 ‘양자점’의 표면 중 제 2 전구체의 금속원소에 ‘희토류 착물’이 결합된 것을 특징으로 할 수 있다(도 1 참조).

또한 본 발명은 제 1 전구체, 제 3 전구체, 계면활성제 및 용매를 혼합하여 진공에서 100~130^oC로 가열하여, 이 혼합 용액 내에 존재하는 산소(oxygen)를 제거하는 단계; 및 상기 혼합 용액을 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 가열하여 ‘희토류 착물’을 제 1 반응시켜 제 1 반응물을 수득하는 단계; 및 상기 제 1 반응물에 제 2 전구체, 계면활성제를 혼합한 용액을 첨가하여 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 재가열하여 ‘양자점’을 합성하면서 ‘희토류 착물’을 제 2 반응시켜 제 2 반응물을 수득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법에 관한 것이다(도 13 참조).

또한 본 발명은 제 3 전구체, 계면활성제 및 용매를 혼합하여 진공에서 100~130^oC로 가열하여, 이 혼합 용액 내에 존재하는 산소(oxygen)를 제거하는 단계; 및 상기 혼합 용액을 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 가열하여 ‘희토류 착물’을 제 A 반응시키는 단계; 및 상기 제 A 반응물에 제 1 전구체, 제 2 전구체 및 계면활성제를 혼합한 용액을 첨가하여 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 재가열하여 ‘양자점’을 합성하면서, ‘희토류 착물’을 제 B 반응시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법에 관한 것이다.

바람직하게는 상기 제 1 전구체는 12족 원소, 13족 원소 및 14족 원소로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나인 원소의 전구체인 것을 특징으로할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 제 1 전구체는 카드뮴 아세테이트 이수화물(cadmium acetate dihydrate), 디메틸 카드뮴(dimethyl cadmium), 디에틸 카드뮴(diethyl cadmium), 카드뮴 아세테이트(Cadmium acetate), 카드뮴 아세틸아세토네이트(Cadmium acetylacetonate), 카드뮴 아세틸아세토네이트 수화물(Cadmium acetylacetonate hydrate), 카드뮴 아이오다이드(Cadmium iodide), 카드뮴 브로마이드(Cadmium bromide), 카드뮴 클로라이드(Cadmium chloride), 카드뮴 클로라이드 수화물(Cadmium chloride hydrate), 카드뮴 플루오라이드(Cadmium fluoride), 카드뮴 카보네이트(Cadmium carbonate), 카드뮴 나이트레이트(Cadmium nitrate), 카드뮴 나이트레이트 사수화물(Cadmium nitrate tetrahydrate), 카드뮴 옥사이드(Cadmium oxide), 카드뮴 퍼클로레이트(Cadmium perchlorate), 카드뮴 퍼클로레이트 육수화물(Cadmium perchlorate hexahydrate), 카드뮴 포스파이드(Cadmium phosphide), 카드뮴 설페이트(Cadmium sulfate), 카드뮴 나프탈레이트 (Cadmium naphthenate), 카드뮴 스테레이트(Cadmium stearate), 디메틸 아연(dimethyl zinc), 디에틸 아연(diethyl zinc), 아연 아세테이트(Zinc acetate), 아연 아세테이트 이수화물(Zinc acetate dihydrate), 아연 아세틸아세토네이트 (Zinc acetylacetonate), 아연 아세틸아세토네이트 수화물 (Zinc acetylacetonate hydrate), 아연 아이오다이드(Zinc iodide), 아연 브로마이드(Zinc bromide), 아연 클로라이드(Zinc chloride), 아연 플루오라이드(Zinc fluoride), 아연 플루오라이드 사수화물(Zinc fluoride tetrahydrate), 아연 카보네이트(Zinc carbonate), 아연 시아나이드(Zinc cyanide), 아연 나이트레이트(Zinc nitrate), 아연 나이트레이트 육수화물(Zinc nitrate hexahydrate), 아연 옥사이드(Zinc oxide), 아연 퍼옥사이드(Zinc peroxide), 아연 퍼클로레이트(Zinc perchlorate), 아연 퍼클로레이트 육수화물(Zinc perchlorate hexahydrate), 아연 설페이트(Zinc sulfate), 디페닐 아연(Diphenyl zinc), 아연 나프탈레이트 (Zinc naphthenate), 아연 스테레이트(Zinc stearate), 수은 아세테이트(Mercury acetate), 수은 아이오다이드(Mercury iodide), 수은 브로마이드(Mercury bromide), 수은 클로라이드(Mercury chloride), 수은 플루오라이드(Mercury fluoride), 수은 시아나이드(Mercury cyanide), 수은 나이트레이트(Mercury nitrate), 수은 나이트레이트 일수화물(Mercury nitrate monohydrate), 수은 옥사이드(Mercury oxide), 수은 퍼클로레이트(Mercury perchlorate), 수은 퍼클로레이트 사수화물(Mercury perchlorate tetrahydrate), 수은 퍼클로레이트 삼수화물(Mercury perchlorate trihydrate), 수은 설페이트(Mercury sulfate), 디메틸 수은 (Dimethyl mercury), 디에틸 수은(Diethyl mercury), 디페닐 수은(Diphenyl mercury), 수은 설페이트 (Mercury sulfate), 수은 트리플로로메텐설포네이트(Mercury trifluoromethanesulfonate), 메틸 수은 클로라이드 (Methylmercury chloride), 메틸 수은 아이오다이드 (Methylmercury iodide), 페닐 수은 아세테이트(Phenylmercury acetate), 페닐 수은 클로라이드(Phenylmercury chloride), 알루미늄 아세테이트(Alumium acetate), 알루미늄 아이오다이드(Alumium iodide), 알루미늄 브로마이드(Alumium bromide), 알루미늄 클로라이드(Alumium chloride), 알루미늄 클로라이드 육수화물(Alumium chloride hexahydrate), 알루미늄 플루오라이드(Alumium fluoride), 알루미늄 나이트레이트(Alumium nitrate), 알루미늄 옥사이드(Alumium oxide), 알루미늄 퍼클로레이트(Alumium perchlorate), 알루미늄 카바이드(Alumium carbide), 알루미늄 스테레이트(Alumium stearate), 알루미늄 설페이트(Alumium sulfate), 디-i-부틸알루미늄 클로라이드(Di-i-butylalumium chloride), 디에틸알루미늄 클로라이드(Diethylalumium chloride), 트리-i-부틸알루미늄 (Tri-i-butylaluminum), 트리에틸알루미늄(Triethylalumium), 트리에틸(트리-sec-부톡시)디알루미늄(Triethyl(tri-sec-butoxy)dialuminum), 트리메틸 알루미늄(Trimethylalumium), 갈륨 아세틸아세토네이트(Gallium acetylacetonate), 갈륨 클로라이드(Gallium chloride), 갈륨 플루오라이드(Gallium fluoride), 갈륨 플루오라이드 삼수화물(Gallium fluoride trihydrate), 갈륨 옥사이드(Gallium oxide), 갈륨 나이트레이트(Gallium nitrate), 갈륨 나이트레이트 수화물(Gallium nitrate hydrate), 갈륨 설페이트(Gallium sulfate), 갈륨 아이오다이드(Gallium iodide), 트리에틸 갈륨(Triethyl gallium), 트리메틸 갈륨(Trimethyl gallium), 인듐 클로라이드(Indium chloride), 인듐 클로라이드 사수화물(Indium chloride tetrahydrate), 인듐 옥사이드(Indium oxide), 인듐 나이트레이트(Indium nitrate), 인듐 나이트레이트 수화물(Indium nitrate hydrate), 인듐 설페이트(Indium sulfate), 인듐 설페이트 수화물(Indium sulfate hydrate), 인듐 아세테이트(Indium acetate), 인듐 아세틸아세토네이트(Indium acetylacetonate), 인듐 브로마이드(Indium bromide), 인듐 플로라이드(Indium fluoride), 인듐 플로라이드 삼수화물(Indium fluoride trihydrate), 트리메틸 인듐(Trimethyl indium), 납 아세테이트(Lead acetate), 납 아세테이트 삼수화물(Lead acetate trihydrate), 납 브로마이드(Lead bromide), 납 클로라이드(Lead chloride), 납 플루오라이드(Lead fluoride), 납 옥사이드(Lead oxide), 납 퍼클로레이트(Lead perchlorate), 납 나이트레이트(Lead nitrate), 납 설페이트(Lead sulfate), 납 카보네이트(Lead carbonate), 납 아세틸아세토네이트(Lead acethylacetonate), 납 시트레이트(Lead citrate), 납 플로라이드(Lead fluoride), 납 나프탈레네이트(Lead naphthenate), 주석 아세테이트(Tin acetate), 주석 비스아세틸아세토네이트(Tin bisacetylacetonate), 주석 브로마이드(Tin bromide), 주석 클로라이드(Tin chloride), 주석 클로라이드 이수화물(Tin chloride dihydrate), 주석 클로라이드 오수화물(Tin chloride pentahydrate), 주석 플루오라이드(Tin fluoride), 주석 옥사이드(Tin oxide), 주석 설페이트(Tin sulfate), 주석 아이오다이드(Tin iodide), 디페닐 주석 디클로라이드(Diphenytin dichloride), 게르마늄 테트라클로라이드(Germanium tetrachloride), 게르마늄 옥사이드(Germanium oxide), 게르마늄 에톡사이드(Germanium ethoxide), 게르마늄 브로마이드(Germanium bromide), 게르마늄 아이오다이드(Germanium iodide), 테트라메틸 게르마늄(Tetramethyl germanium), 트리메틸 게르마늄 클로라이드(Trimethyl germanium chloride), 트리메틸 게르마늄 브로마이드(Trimethyl germanium bromide) 및 트리에틸 게르마늄 클로라이드(Triethyl germanium chloride)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 제 2 전구체는 15족 원소 및 16족 원소로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나인 원소의 전구체인 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 제 2 전구체는 트리옥틸포스핀 셀레나이드(trioctylphosphine selenide), 트리부틸포스핀 셀레나이드(tributylphosphine selenide), 디에틸 디셀레나이드(Diethyl diselenide), 디메틸 셀레나이드(Dimethyl selenide), 비스(트리메틸 실리) 셀레나이드(bis(trimethylsilyl)selenide), 셀렌-트리페닐포스핀(Se-triphenylphosphine), 트리옥틸포스핀 텔루라이드(trioctylphosphine telluride), 트리부틸포스핀 텔루라이드(tributylphosphine telluride), 비스(트리메틸 실리) 텔루라이드(bis(trimethylsilyl) telluride), 텔루르-트리페닐포스핀(Te-triphenylphosphine), 설퍼-트리옥틸포스핀(S-trioctylphosphine), 설퍼-트리부틸포스핀(S-tributylphosphine), 설퍼-트리페닐포스핀(S-triphenylphosphine), 설퍼-트리옥틸아민(S-trioctylamine), 비스(트리메틸 실리) 설파이드(bis(trimethylsilyl) sulfide), 트리메틸실릴 설퍼(trimethylsilyl sulfur), 황화 암모늄(ammonium sulfide), 황화 나트륨(Sodium sulfide), 아르세닉 옥사이드 (Arsenic oxide), 아르세닉 클로라이드(Arsenic chloride), 아르세닉 설페이트(Arsenic sulfate), 아르세닉 브로마이드(Arsenic bromide), 아르세닉 아이오다이드(Arsenic iodide), 테트라페닐아르소늄 클로라이드(Tetraphenylarsonium cholide), 트리에틸 아르신(Triethyl arsine), 트리메틸 아르신(Trimethyl arsine) 및 트리스(트리메틸실리)아르신(Tris(trimethylsilyl) arsine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 제 3 전구체는 카르복실기(carboxyl group)를 포함하는 희토류의 전구체인 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 제 3 전구체는 스칸듐 아세테이트 (Scandium acetate), 이트륨 아세테이트 (Yttrium acetate), 란탄 아세테이트 (Lanthanium acetate), 세륨 아세테이트 (Cerium acetate), 프라세오디뮴 아세테이트 (Praseodymium acetate), 네오디뮴 아세테이트 (Neodymium acetate), 프로메튬 아세테이트 (Promethium acetate), 사마륨 아세테이트 (Samarium acetate), 유로퓸 아세테이트 (europium acetate), 가돌리늄 아세테이트 (Gadolinium acetate), 테르븀 아세테이트 (Terbium acetate), 디스프로슘 아세테이트 (Dysprosium acetate), 흘뮴 아세테이트 (holmium acetate), 에르븀 아세테이트 (eubium acetate), 툴륨 아세테이트 (Thulium acetate), 이테르븀 아세테이트 (Ytterbium acetate), 루테튬 아세테이트 (Lutetium acetate), 스칸듐 아세테이트 수화물 (Scandium acetate hydrate), 이트륨 아세테이트 수화물 (Yttrium acetate hydrate), 란탄 아세테이트 수화물 (Lanthanium acetate hydrate), 세륨 아세테이트 수화물 (Cerium acetate hydrate), 프라세오디뮴 아세테이트 수화물 (Praseodymium acetate hydrate), 네오디뮴 아세테이트 수화물 (Neodymium acetate hydrate), 프로메튬 아세테이트 수화물 (Promethium acetate hydrate), 사마륨 아세테이트 수화물 (Samarium acetate hydrate), 유로퓸 아세테이트 수화물 (europium acetate hydrate), 가돌리늄 아세테이트 수화물 (Gadolinium acetate hydrate), 테르븀 아세테이트 수화물 (Terbium acetate hydrate), 디스프로슘 아세테이트 수화물 (Dysprosium acetate hydrate), 흘뮴 아세테이트 수화물 (holmium acetate hydrate), 에르븀 아세테이트 수화물 (eubium acetate hydrate), 툴륨 아세테이트 수화물 (Thulium acetate hydrate), 이테르븀 아세테이트 수화물 (Ytterbium acetate hydrate), 루테튬 아세테이트 수화물 (Lutetium acetate hydrate), 스칸듐 아세틸아세토네이트 수화물 (Scandium acetylacetonate hydrate), 이트륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Yttrium acetylacetonate hydrate), 란탄 아세틸아세토네이트 수화물 (Lanthanium acetylacetonate hydrate), 세륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Cerium acetylacetonate hydrate), 프라세오디뮴 아세틸아세토네이트 수화물 (Praseodymium acetylacetonate hydrate), 네오디뮴 아세틸아세토네이트 수화물 (Neodymium acetylacetonate hydrate), 프로메튬 아세틸아세토네이트 수화물 (Promethium acetylacetonate hydrate), 사마륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Samarium acetylacetonate hydrate), 유로퓸 아세틸아세토네이트 수화물 (europium acetylacetonate hydrate), 가돌리늄 아세틸아세토네이트 수화물 (Gadolinium acetylacetonate hydrate), 테르븀 아세틸아세토네이트 수화물 (Terbium acetylacetonate hydrate), 디스프로슘 아세틸아세토네이트 수화물 (Dysprosium acetylacetonate hydrate), 흘뮴 아세틸아세토네이트 수화물 (holmium acetylacetonate hydrate), 에르븀 아세틸아세토네이트 수화물 (eubium acetylacetonate hydrate), 툴륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Thulium acetylacetonate hydrate), 이테르븀 아세틸아세토네이트 수화물 (Ytterbium acetylacetonate hydrate) 및 루테튬 아세틸아세토네이트 수화물 (Lutetium acetylacetonate hydrate)으로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나 인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 용매는 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide), 헥사데칸(hexadecane), 1-헥사데신(1-hexadecene), 옥타데칸(octadecane), 1-옥타데센(1-Octadecene), 헵타데칸(heptaecane), 1-헵타데신(1-heptadecene), 노나데칸(nonadecane) 및 트리 옥틸 포스핀(Tri octyl phosphine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 계면활성제는 스테아르산(stearic acid), 올레인 산 (oleic acid), 미리스트 산(Myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 헥실 포스포늄산(hexyl phosphonicacid), 옥틸 포스포늄산(octyl phosphonicacid), 테트라데실 포스포늄산(tetradecyl phosphonicacid), 옥타데실포스포늄산(octadecyl phosphonic acid), 옥틸 아민(octyl amine), 도데실 아민(dodecy amine), 옥타데실 아민(octadecyl amine), 헥사데실아민(hexadecyl amine), 트리옥틸아민(Trioctyl amine), 트리 옥틸 포스핀(Tri octyl phosphine), 트리 부틸 포스핀(Tri butyl phosphine) 및 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 제 1 반응은 상기 제 1 전구체로서 아연 스테레이트(zinc stearate) 0.1 mmol, 상기 제 3 전구체로서 유로퓸 아세테이트 수화물(europium acetate hydrate) 0.1 mmol, 상기 용매로서 1-옥타데센(1-octadecene) 31.4 mmol을 혼합하여 반응시킨 것이고; 상기 제 2 반응은 상기 제 1 반응물에 상기 제 2 전구체로서 셀레늄(selenium) 0.6 mmol, 계면활성제로서 트리부틸포스핀(tributyl phosphine) 2.6 mmol과 옥타데실아민(octadecylamine) 0.2 mmol을 혼합하여 반응시킨 것으로; ‘ZnSe 양자점’-‘Eu 착물’이 결합된 나노복합체를 제조한 것임을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 제 A 반응은 상기 제 3 전구체로서 유로퓸 아세테이트 수화물(europium acetate hydrate) 0.1 mmol, 상기 용매로서 1-옥타데센(1-octadecene) 31.4 mmol을 혼합하여 반응시킨 것이고; 상기 제 B 반응은 상기 제 A 반응물에 상기 제 1 전구체로서 아연 스테레이트(zinc stearate) 0.1 mmol, 상기 제 2 전구체로서 셀레늄(selenium) 0.6 mmol, 상기 계면활성제로서 트리부틸포스핀(tributyl phosphine) 2.6 mmol 및 옥타데실아민(octadecylamine) 0.2 mmol을 혼합하여 반응시킨 것으로; ‘ZnSe 양자점’-‘Eu 착물’이 결합된 나노복합체를 제조한 것임을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 제 1 반응 시간은 5초~30분이고, 상기 제 2 반응 시간은 5초~30분인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는 상기 제 A 반응 시간은 5초~30분이고, 상기 제 B 반응 시간은 5초~30분인 것을 특징으로 할 수 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의거하여 구체적으로 설명한다.

[실시예 1] ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정 합성

반응 용기에 아연 스테레이트(Zinc stearate) 0.0632g, 유로퓸 아세테이트 이수화물(Europium acetate dihydrate) 0.033g, 1-옥타데센(1-Octadecene) 10ml을 첨가하여 혼합 용액을 만든 후, 진공에서 120^oC 온도로 약 30분간 가열하여, 용액에 존재하는 여분의 산소를 제거하였다.

여기에 0.86M 농도의 트리 부틸포스핀 셀레나이드(tri butylphosphine selenide) 0.7ml과 옥타데실아민(octadecylamine) 0.054g을 첨가한 용액을 약 300^oC 온도로 가열되어 있는 반응 용기에 주입한 후, 5초~10분 동안 반응시켜 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정을 합성하였다. 합성 과정 중인 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정 용액을 뽑아내어, 흡수(UV-Vis absorption)와 발광(Photoluminescence, PL) 스펙드럼을 측정하였으며, 그 결과를 도 2 및 도 3에 나타내었다(도 2 및 도 3 참조).

상기 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정이 들어 있는 반응 용기의 온도를 상온으로 낮추어 반응을 종결한 후, 아세톤을 첨가하여 나노결정을 침전시키고, 원심분리기를 이용하여 양자점을 용매로부터 분리하는 세척 과정을 통해 최종적으로 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정을 수득하였다.

수득된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 발광 여기(Photoluminescence excitation, PLE)와 발광(Photoluminescence, PL) 스펙드럼을 측정하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다(도 4 참조).

그리고 투과전자현미경(transmission electron spectroscopy, TEM)과 에너지분광검출기(Energy dispersive spectroscopy, EDS)를 측정하여 각각 도 5 및 도 6에 나타내었다. 이 때 3~5 nm 정도 크기의 나노결정의 면간거리는 3.4로 cubic ZnSe 상임을 확인할 수 있으며, Zn, Se 및 Eu의 성분 원소를 가지는 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 형성을 확인할 수 있다(도 5 및 도 6 참조).

그리고 광전자분광기(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)를 측정하여 도 7에 나타내었다. ZnSe 양자점과 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정에서 Zn 2p의 결합에너지는 1045.0, 1021.8 eV로 동일하다. 하지만, Se 원소 결합 에너지의 경우, ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정은 ZnSe 양자점에 비해 0.2 eV 낮은 에너지로 이동하였으며, 이는 표면의 Se 원소 주변의 화학적 환경이 변화되었음을 의미한다. 이러한 결과를 통해 Eu 원소가 포함된 착물이 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정 표면의 Se 원소와 결합한 상태임을 예상할 수 있다.

[실시예 2] Eu 농도 변화에 따른 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정 합성

상기 실시예 1에서 유로퓸 아세테이트 이수화물의 함량을 0.016, 0.008g 으로 하여, 아연 전구체와 유로퓸 전구체의 몰 비가 각각 1:0.5, 1:0.25가 되도록 실시예 1과 동일한 방법으로 양자점을 제조하였다.

수득된 ZnSe 양자점-Eu 착물 나노결정의 발광 스펙트럼을 도 8에 나타내었으며, ZnSe 양자점에 의한 발광 파장의 이동과 Eu ion에 의한 발광 강도 변화를 그래프로 정리하여 도 9에 나타내었다(도 8 및 도 9 참조).

[실시예 3] ZnSe 양자점-Tb 착물 나노결정 합성

상기 실시예 1에서 유로퓸 아세테이트 이수화물 대신에 터븀 아세틸아세토네이트 이수화물(Terbium(Ⅲ) acetylacetonate dihydrate)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 ZnSe 양자점-Tb 착물 나노결정을 제조하였다.

수득된 ZnSe 양자점-Tb 착물 나노결정의 발광 스펙트럼을 도 10에 나타내었다. 그리고 투과전자현미경 영상과 에너지분광검출기를 통한 측정 결과를 각각 도 11 및 도 12에 나타내었다(도 10 내지 도 12 참조).

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 본 명세서에서 설명한 각 구성요소의 물질은 당업자가 공지된 다양한 물질로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

본 발명의 양자점-희토류 착물 나노결정은 양자점과 희토류 착물에 의한 발광 스펙트럼이 함께 나타나기 때문에 하나의 나노입자에서 다양한 색을 용이하게 구현할 수 있으므로 산업상이용가능성이 있다.

또한, 본 발명에서 제공하는 양자점-희토류 착물 나노결정은 제조 공정이 일반적인 양자점 제조법와 유사하고, 제조 공정이 간단하기 때문에 경제적이다. 다른 한편으로는 본 발명에 따른 양자점-희토류 착물 나노결정은 백색 LED 제조과정에서 광변환물질의 도포(dispensing) 과정의 균일성과 재현성을 향상시키므로, 기존의 백색 LED 특성을 크게 개선시킬 수 있을 것으로 기대되므로 산업상 이용가능성이 있다고 할 것이다.

Claims (23)

1. ‘양자점(Quantum dots)’과, 희토류 원소 및 리간드가 결합한 ‘희토류 착물(rare earth element complexes)’이 결합된 나노복합체.
2. 제1항에 있어서, 상기 ‘양자점’은 ‘12족-16족계 화합물’, ‘13족-15족계 화합물’ 및 ‘14족-16족계 화합물’로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체.
3. 제2항에 있어서, 상기 ‘12족-16족계 화합물’은 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴텔레나이드(CdTe), 징크설파이드(ZnS), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크텔레나이드(ZnTe), 머큐리설파이드(HgS), 머큐리셀레나이드(HgSe), 머큐리텔레나이드(HgTe), 징크옥사이드(ZnO), 카드뮴옥사이드(CdO), 머큐리옥사이드(HgO), 카드뮴셀레늄설파이드(CdSeS), 카드뮴셀레늄텔레나이드(CdSeTe), 카드뮴설파이드텔레나이드(CdSTe), 카드뮴징크설파이드(CdZnS), 카드뮴징크셀레나이드(CdZnSe), 카드뮴설파이드셀레나이드(CdSSe), 카드뮴징크텔레나이드(CdZnTe), 카드뮴머큐리설파이드(CdHgS), 카드뮴머큐리셀레나이드(CdHgSe), 카드뮴머큐리텔레나이드(CdHgTe), 징크셀레늄설파이드(ZnSeS), 징크셀레늄텔레나이드(ZnSeTe), 징크설파이드텔레나이드(ZnSTe), 머큐리셀레늄설파이드(HgSeS), 머큐리셀레늄텔레나이드(HgSeTe), 머큐리설파이드텔레나이드(HgSTe), 머큐리징크설파이드(HgZnS), 머큐리징크셀레나이드(HgZnSe), 카드뮴징크옥사이드(CdZnO), 카드뮴머큐리옥사이드(CdHgO), 징크머큐리옥사이드(ZnHgO), 징크셀레늄옥사이드(ZnSeO), 징크텔레늄옥사이드(ZnTeO), 징크설파이드옥사이드(ZnSO), 카드뮴셀레늄옥사이드(CdSeO), 카드뮴텔레늄옥사이드(CdTeO), 카드뮴설파이드옥사이드(CdSO), 머큐리셀레늄옥사이드(HgSeO), 머큐리텔레늄옥사이드(HgTeO), 머큐리설파이드옥사이드(HgSO), 카드뮴징크셀레늄설파이드(CdZnSeS), 카드뮴징크셀레늄텔레나이드(CdZnSeTe), 카드뮴징크설파이드텔레나이드(CdZnSTe), 카드뮴머큐리셀레늄설파이드(CdHgSeS), 카드뮴머큐리셀레늄텔레나이드(CdHgSeTe), 카드뮴머큐리설파이드텔레나이드(CdHgSTe), 머큐리징크셀레늄설파이드(HgZnSeS), 머큐리징크셀레늄텔레나이드(HgZnSeTe), 머큐리징크설파이드텔레나이드(HgZnSTe), 카드뮴징크셀레늄옥사이드(CdZnSeO), 카드뮴징크텔레늄옥사이드(CdZnTeO), 카드뮴징크설파이드옥사이드(CdZnSO), 카드뮴머큐리셀레늄옥사이드(CdHgSeO), 카드뮴머큐리텔레늄옥사이드(CdHgTeO), 카드뮴머큐리설파이드옥사이드(CdHgSO), 징크머큐리셀레늄옥사이드(ZnHgSeO), 징크머큐리텔레늄옥사이드(ZnHgTeO) 및 징크머큐리설파이드옥사이드(ZnHgSO) 으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체.
4. 제2항에 있어서, 상기 ‘13족-15족계 화합물’은 갈륨포스포러스(GaP), 갈륨아세나이드(GaAs), 갈륨안티모니(GaSb), 갈륨나이트라이드(GaN), 알루미늄포스포러스(AlP), 알루미늄아세나이드(AlAs), 알루미늄안티모니(AlSb), 알루미늄나이트라이드(AlN), 인듐포스포러스(InP), 인듐아세나이드(InAs), 인듐안티모니(InSb), 인듐나이트라이드(InN), 갈륨포스포러스아세나이드(GaPAs), 갈륨포스포러스안티모니(GaPSb), 갈륨포스포러스나이트라이드(GaPN), 갈륨아세나이드나이트라이드(GaAsN), 갈륨안티모니나이트라이드(GaSbN), 알루미늄포스포러스아세나이드(AlPAs), 알루미늄포스포러스안티모니(AlPSb), 알루미늄포스포러스나이트라이드(AlPN), 알루미늄아세나이드나이트라이드(AlAsN), 알루미늄안티모니나이트라이드(AlSbN), 인듐포스포러스아세나이드(InPAs), 인듐포스포러스안티모니(InPSb), 인듐포스포러스나이트라이드(InPN), 인듐아세나이드나이트라이드(InAsN), 인듐안티모니나이트라이드(InSbN), 알루미늄갈륨포스포러스(AlGaP), 알루미늄갈륨아세나이드(AlGaAs), 알루미늄갈륨안티모니(AlGaSb), 알루미늄갈륨나이트라이드(AlGaN), 알루미늄아세나이드나이트라이드(AlAsN), 알루미늄안티모니나이트라이드(AlSbN), 인듐갈륨포스포러스(InGaP), 인듐갈륨아세나이드(InGaAs), 인듐갈륨안티모니(InGaSb), 인듐갈륨나이트라이드(InGaN), 인듐아세나이드나이트라이드(InAsN), 인듐안티모니나이트라이드(InSbN), 알루미늄인듐포스포러스(AlInP), 알루미늄인듐아세나이드(AlInAs), 알루미늄인듐안티모니(AlInSb), 알루미늄인듐나이트라이드(AlInN), 알루미늄아세나이드나이트라이드(AlAsN), 알루미늄안티모니나이트라이드(AlSbN), 알루미늄포스포러스나이트라이드(AlPN), 갈륨알루미늄포스포러스아세나이드(GaAlPAs), 갈륨알루미늄포스포러스안티모니(GaAlPSb), 갈륨인듐포스포러스아세나이드(GaInPAs), 갈륨인듐알루미늄아세나이드(GaInAlAs), 갈륨알루미늄포스포러스나이트라이드(GaAlPN), 갈륨알루미늄아세나이드나이트라이드(GaAlAsN), 갈륨알루미늄안티모니나이트라이드(GaAlSbN), 갈륨인듐포스포러스나이트라이드(GaInPN), 갈륨인듐아세나이드나이트라이드(GaInAsN), 갈륨인듐알루미늄나이트라이드(GaInAlN), 갈륨안티모니포스포러스나이트라이드(GaSbPN), 갈륨아세나이드포스포러스나이트라이드(GaAsPN), 갈륨아세나이드안티모니나이트라이드(GaAsSbN), 갈륨인듐포스포러스안티모니(GaInPSb), 갈륨인듐포스포러스나이트라이드(GaInPN), 갈륨인듐안티모니나이트라이드(GaInSbN), 갈륨포스포러스안티모니나이트라이드(GaPSbN), 인듐알루미늄포스포러스아세나이드(InAlPAs), 인듐알루미늄포스포러스나이트라이드(InAlPN), 인듐포스포러스아세나이드나이트라이드(InPAsN), 인듐알루미늄안티모니나이트라이드(InAlSbN), 인듐포스포러스안티모니나이트라이드(InPSbN), 인듐아세나이드안티모니나이트라이드(InAsSbN) 및 인듐알루미늄포스포러스안티모니(InAlPSb)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체.
5. 제2항에 있어서, 상기 ‘14족-16족계 화합물’은 틴옥사이드(SnO), 틴설파이드(SnS), 틴셀레나이드(SnSe), 틴텔레나이드(SnTe), 리드설파이드(PbS), 리드셀레나이드(PbSe), 리드텔레나이드(PbTe), 저마늄옥사이드(GeO), 저마늄설파이드(GeS), 저마늄셀레나이드(GeSe), 저마늄텔레나이드(GeTe)_, 틴셀레늄설파이드(SnSeS), 틴셀레늄텔레나이드(SnSeTe), 틴설파이드텔레나이드(SnSTe), 리드셀레늄설파이드(PbSeS), 리드셀레늄텔레나이드(PbSeTe), 리드설파이드텔레나이드(PbSTe), 틴리드설파이드(SnPbS), 틴리드셀레나이드(SnPbSe), 틴리드텔레나이드(SnPbTe), 틴옥사이드설파이드(SnOS), 틴옥사이드셀레나이드(SnOSe), 틴옥사이드텔레나이드(SnOTe), 저마늄옥사이드설파이드(GeOS), 저마늄옥사이드셀레나이드(GeOSe), 저마늄옥사이드텔레나이드(GeOTe), 틴리드설파이드셀레나이드(SnPbSSe), 틴리드셀레늄텔레나이드(SnPbSeTe) 및 틴리드설파이드텔레나이드(SnPbSTe)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 희토류 원소는 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 흘뮴(Ho), 에르븀(Er) 및 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체.
8. 제1항에 있어서, 상기 리간드는 나이트로(Nitro), 카보네이트(Carbonato), 나이트리토(Nitrito), 사이아노(Cyano), 싸이오사이아네이트(Thiocyanato), 아이소싸이오사이아네이토(Isothiocyanato), 하이드록소(Hydroxo), 아쿠아(Aqua), 암민(Ammine), 카보닐(Carbonyl), 나이트로실(Nitrosyl)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체.
9. 제1항에 있어서, 상기 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체는 ‘양자점’의 표면 중 제 2 전구체의 금속원소에 ‘희토류 착물’이 결합된 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체.
10. 제 1 전구체, 제 3 전구체, 계면활성제 및 용매를 혼합하여 진공에서 100~130^oC로 가열하여, 이 혼합 용액 내에 존재하는 산소(oxygen)를 제거하는 단계; 및 상기 혼합 용액을 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 가열하여 ‘희토류 착물’을 제 1 반응시켜 제 1 반응물을 수득하는 단계; 및 상기 제 1 반응물에 제 2 전구체, 계면활성제를 혼합한 용액을 첨가하여 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 재가열하여 ‘양자점’을 합성하면서 ‘희토류 착물’을 제 2 반응시켜 제 2 반응물을 수득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
11. 제 3 전구체, 계면활성제 및 용매를 혼합하여 진공에서 100~130^oC로 가열하여, 이 혼합 용액 내에 존재하는 산소(oxygen)를 제거하는 단계; 및 상기 혼합 용액을 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 가열하여 ‘희토류 착물’을 제 A 반응시키는 단계; 및 상기 제 A 반응물에 제 1 전구체, 제 2 전구체 및 계면활성제를 혼합한 용액을 첨가하여 불활성 기체 하에서 250~310^oC로 재가열하여 ‘양자점’을 합성하면서, ‘희토류 착물’을 제 B 반응시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제 1 전구체는 12족 원소, 13족 원소 및 14족 원소로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나인 원소의 전구체인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제 1 전구체는 카드뮴 아세테이트 이수화물(cadmium acetate dihydrate), 디메틸 카드뮴(dimethyl cadmium), 디에틸 카드뮴(diethyl cadmium), 카드뮴 아세테이트(Cadmium acetate), 카드뮴 아세틸아세토네이트(Cadmium acetylacetonate), 카드뮴 아세틸아세토네이트 수화물(Cadmium acetylacetonate hydrate), 카드뮴 아이오다이드(Cadmium iodide), 카드뮴 브로마이드(Cadmium bromide), 카드뮴 클로라이드(Cadmium chloride), 카드뮴 클로라이드 수화물(Cadmium chloride hydrate), 카드뮴 플루오라이드(Cadmium fluoride), 카드뮴 카보네이트(Cadmium carbonate), 카드뮴 나이트레이트(Cadmium nitrate), 카드뮴 나이트레이트 사수화물(Cadmium nitrate tetrahydrate), 카드뮴 옥사이드(Cadmium oxide), 카드뮴 퍼클로레이트(Cadmium perchlorate), 카드뮴 퍼클로레이트 육수화물(Cadmium perchlorate hexahydrate), 카드뮴 포스파이드(Cadmium phosphide), 카드뮴 설페이트(Cadmium sulfate), 카드뮴 나프탈레이트 (Cadmium naphthenate), 카드뮴 스테레이트(Cadmium stearate), 디메틸 아연(dimethyl zinc), 디에틸 아연(diethyl zinc), 아연 아세테이트(Zinc acetate), 아연 아세테이트 이수화물(Zinc acetate dihydrate), 아연 아세틸아세토네이트 (Zinc acetylacetonate), 아연 아세틸아세토네이트 수화물 (Zinc acetylacetonate hydrate), 아연 아이오다이드(Zinc iodide), 아연 브로마이드(Zinc bromide), 아연 클로라이드(Zinc chloride), 아연 플루오라이드(Zinc fluoride), 아연 플루오라이드 사수화물(Zinc fluoride tetrahydrate), 아연 카보네이트(Zinc carbonate), 아연 시아나이드(Zinc cyanide), 아연 나이트레이트(Zinc nitrate), 아연 나이트레이트 육수화물(Zinc nitrate hexahydrate), 아연 옥사이드(Zinc oxide), 아연 퍼옥사이드(Zinc peroxide), 아연 퍼클로레이트(Zinc perchlorate), 아연 퍼클로레이트 육수화물(Zinc perchlorate hexahydrate), 아연 설페이트(Zinc sulfate), 디페닐 아연(Diphenyl zinc), 아연 나프탈레이트 (Zinc naphthenate), 아연 스테레이트(Zinc stearate), 수은 아세테이트(Mercury acetate), 수은 아이오다이드(Mercury iodide), 수은 브로마이드(Mercury bromide), 수은 클로라이드(Mercury chloride), 수은 플루오라이드(Mercury fluoride), 수은 시아나이드(Mercury cyanide), 수은 나이트레이트(Mercury nitrate), 수은 나이트레이트 일수화물(Mercury nitrate monohydrate), 수은 옥사이드(Mercury oxide), 수은 퍼클로레이트(Mercury perchlorate), 수은 퍼클로레이트 사수화물(Mercury perchlorate tetrahydrate), 수은 퍼클로레이트 삼수화물(Mercury perchlorate trihydrate), 수은 설페이트(Mercury sulfate), 디메틸 수은 (Dimethyl mercury), 디에틸 수은(Diethyl mercury), 디페닐 수은(Diphenyl mercury), 수은 설페이트 (Mercury sulfate), 수은 트리플로로메텐설포네이트(Mercury trifluoromethanesulfonate), 메틸 수은 클로라이드 (Methylmercury chloride), 메틸 수은 아이오다이드 (Methylmercury iodide), 페닐 수은 아세테이트(Phenylmercury acetate), 페닐 수은 클로라이드(Phenylmercury chloride), 알루미늄 아세테이트(Alumium acetate), 알루미늄 아이오다이드(Alumium iodide), 알루미늄 브로마이드(Alumium bromide), 알루미늄 클로라이드(Alumium chloride), 알루미늄 클로라이드 육수화물(Alumium chloride hexahydrate), 알루미늄 플루오라이드(Alumium fluoride), 알루미늄 나이트레이트(Alumium nitrate), 알루미늄 옥사이드(Alumium oxide), 알루미늄 퍼클로레이트(Alumium perchlorate), 알루미늄 카바이드(Alumium carbide), 알루미늄 스테레이트(Alumium stearate), 알루미늄 설페이트(Alumium sulfate), 디-i-부틸알루미늄 클로라이드(Di-i-butylalumium chloride), 디에틸알루미늄 클로라이드(Diethylalumium chloride), 트리-i-부틸알루미늄 (Tri-i-butylaluminum), 트리에틸알루미늄(Triethylalumium), 트리에틸(트리-sec-부톡시)디알루미늄(Triethyl(tri-sec-butoxy)dialuminum), 트리메틸 알루미늄(Trimethylalumium), 갈륨 아세틸아세토네이트(Gallium acetylacetonate), 갈륨 클로라이드(Gallium chloride), 갈륨 플루오라이드(Gallium fluoride), 갈륨 플루오라이드 삼수화물(Gallium fluoride trihydrate), 갈륨 옥사이드(Gallium oxide), 갈륨 나이트레이트(Gallium nitrate), 갈륨 나이트레이트 수화물(Gallium nitrate hydrate), 갈륨 설페이트(Gallium sulfate), 갈륨 아이오다이드(Gallium iodide), 트리에틸 갈륨(Triethyl gallium), 트리메틸 갈륨(Trimethyl gallium), 인듐 클로라이드(Indium chloride), 인듐 클로라이드 사수화물(Indium chloride tetrahydrate), 인듐 옥사이드(Indium oxide), 인듐 나이트레이트(Indium nitrate), 인듐 나이트레이트 수화물(Indium nitrate hydrate), 인듐 설페이트(Indium sulfate), 인듐 설페이트 수화물(Indium sulfate hydrate), 인듐 아세테이트(Indium acetate), 인듐 아세틸아세토네이트(Indium acetylacetonate), 인듐 브로마이드(Indium bromide), 인듐 플로라이드(Indium fluoride), 인듐 플로라이드 삼수화물(Indium fluoride trihydrate), 트리메틸 인듐(Trimethyl indium), 납 아세테이트(Lead acetate), 납 아세테이트 삼수화물(Lead acetate trihydrate), 납 브로마이드(Lead bromide), 납 클로라이드(Lead chloride), 납 플루오라이드(Lead fluoride), 납 옥사이드(Lead oxide), 납 퍼클로레이트(Lead perchlorate), 납 나이트레이트(Lead nitrate), 납 설페이트(Lead sulfate), 납 카보네이트(Lead carbonate), 납 아세틸아세토네이트(Lead acethylacetonate), 납 시트레이트(Lead citrate), 납 플로라이드(Lead fluoride), 납 나프탈레네이트(Lead naphthenate), 주석 아세테이트(Tin acetate), 주석 비스아세틸아세토네이트(Tin bisacetylacetonate), 주석 브로마이드(Tin bromide), 주석 클로라이드(Tin chloride), 주석 클로라이드 이수화물(Tin chloride dihydrate), 주석 클로라이드 오수화물(Tin chloride pentahydrate), 주석 플루오라이드(Tin fluoride), 주석 옥사이드(Tin oxide), 주석 설페이트(Tin sulfate), 주석 아이오다이드(Tin iodide), 디페닐 주석 디클로라이드(Diphenytin dichloride), 게르마늄 테트라클로라이드(Germanium tetrachloride), 게르마늄 옥사이드(Germanium oxide), 게르마늄 에톡사이드(Germanium ethoxide), 게르마늄 브로마이드(Germanium bromide), 게르마늄 아이오다이드(Germanium iodide), 테트라메틸 게르마늄(Tetramethyl germanium), 트리메틸 게르마늄 클로라이드(Trimethyl germanium chloride), 트리메틸 게르마늄 브로마이드(Trimethyl germanium bromide) 및 트리에틸 게르마늄 클로라이드(Triethyl germanium chloride)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제 2 전구체는 15족 원소 및 16족 원소로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나인 원소의 전구체인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
15. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제 2 전구체는 트리옥틸포스핀 셀레나이드(trioctylphosphine selenide), 트리부틸포스핀 셀레나이드(tributylphosphine selenide), 디에틸 디셀레나이드(Diethyl diselenide), 디메틸 셀레나이드(Dimethyl selenide), 비스(트리메틸 실리) 셀레나이드(bis(trimethylsilyl)selenide), 셀렌-트리페닐포스핀(Se-triphenylphosphine), 트리옥틸포스핀 텔루라이드(trioctylphosphine telluride), 트리부틸포스핀 텔루라이드(tributylphosphine telluride), 비스(트리메틸 실리) 텔루라이드(bis(trimethylsilyl) telluride), 텔루르-트리페닐포스핀(Te-triphenylphosphine), 설퍼-트리옥틸포스핀(S-trioctylphosphine), 설퍼-트리부틸포스핀(S-tributylphosphine), 설퍼-트리페닐포스핀(S-triphenylphosphine), 설퍼-트리옥틸아민(S-trioctylamine), 비스(트리메틸 실리) 설파이드(bis(trimethylsilyl) sulfide), 트리메틸실릴 설퍼(trimethylsilyl sulfur), 황화 암모늄(ammonium sulfide), 황화 나트륨(Sodium sulfide), 아르세닉 옥사이드 (Arsenic oxide), 아르세닉 클로라이드(Arsenic chloride), 아르세닉 설페이트(Arsenic sulfate), 아르세닉 브로마이드(Arsenic bromide), 아르세닉 아이오다이드(Arsenic iodide), 테트라페닐아르소늄 클로라이드(Tetraphenylarsonium cholide), 트리에틸 아르신(Triethyl arsine), 트리메틸 아르신(Trimethyl arsine) 및 트리스(트리메틸실리)아르신(Tris(trimethylsilyl) arsine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
16. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제 3 전구체는 카르복실기(carboxyl group)를 포함하는 희토류의 전구체인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
    
17. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제 3 전구체는 스칸듐 아세테이트 (Scandium acetate), 이트륨 아세테이트 (Yttrium acetate), 란탄 아세테이트 (Lanthanium acetate), 세륨 아세테이트 (Cerium acetate), 프라세오디뮴 아세테이트 (Praseodymium acetate), 네오디뮴 아세테이트 (Neodymium acetate), 프로메튬 아세테이트 (Promethium acetate), 사마륨 아세테이트 (Samarium acetate), 유로퓸 아세테이트 (europium acetate), 가돌리늄 아세테이트 (Gadolinium acetate), 테르븀 아세테이트 (Terbium acetate), 디스프로슘 아세테이트 (Dysprosium acetate), 흘뮴 아세테이트 (holmium acetate), 에르븀 아세테이트 (eubium acetate), 툴륨 아세테이트 (Thulium acetate), 이테르븀 아세테이트 (Ytterbium acetate), 루테튬 아세테이트 (Lutetium acetate), 스칸듐 아세테이트 수화물 (Scandium acetate hydrate), 이트륨 아세테이트 수화물 (Yttrium acetate hydrate), 란탄 아세테이트 수화물 (Lanthanium acetate hydrate), 세륨 아세테이트 수화물 (Cerium acetate hydrate), 프라세오디뮴 아세테이트 수화물 (Praseodymium acetate hydrate), 네오디뮴 아세테이트 수화물 (Neodymium acetate hydrate), 프로메튬 아세테이트 수화물 (Promethium acetate hydrate), 사마륨 아세테이트 수화물 (Samarium acetate hydrate), 유로퓸 아세테이트 수화물 (europium acetate hydrate), 가돌리늄 아세테이트 수화물 (Gadolinium acetate hydrate), 테르븀 아세테이트 수화물 (Terbium acetate hydrate), 디스프로슘 아세테이트 수화물 (Dysprosium acetate hydrate), 흘뮴 아세테이트 수화물 (holmium acetate hydrate), 에르븀 아세테이트 수화물 (eubium acetate hydrate), 툴륨 아세테이트 수화물 (Thulium acetate hydrate), 이테르븀 아세테이트 수화물 (Ytterbium acetate hydrate), 루테튬 아세테이트 수화물 (Lutetium acetate hydrate), 스칸듐 아세틸아세토네이트 수화물 (Scandium acetylacetonate hydrate), 이트륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Yttrium acetylacetonate hydrate), 란탄 아세틸아세토네이트 수화물 (Lanthanium acetylacetonate hydrate), 세륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Cerium acetylacetonate hydrate), 프라세오디뮴 아세틸아세토네이트 수화물 (Praseodymium acetylacetonate hydrate), 네오디뮴 아세틸아세토네이트 수화물 (Neodymium acetylacetonate hydrate), 프로메튬 아세틸아세토네이트 수화물 (Promethium acetylacetonate hydrate), 사마륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Samarium acetylacetonate hydrate), 유로퓸 아세틸아세토네이트 수화물 (europium acetylacetonate hydrate), 가돌리늄 아세틸아세토네이트 수화물 (Gadolinium acetylacetonate hydrate), 테르븀 아세틸아세토네이트 수화물 (Terbium acetylacetonate hydrate), 디스프로슘 아세틸아세토네이트 수화물 (Dysprosium acetylacetonate hydrate), 흘뮴 아세틸아세토네이트 수화물 (holmium acetylacetonate hydrate), 에르븀 아세틸아세토네이트 수화물 (eubium acetylacetonate hydrate), 툴륨 아세틸아세토네이트 수화물 (Thulium acetylacetonate hydrate), 이테르븀 아세틸아세토네이트 수화물 (Ytterbium acetylacetonate hydrate) 및 루테튬 아세틸아세토네이트 수화물 (Lutetium acetylacetonate hydrate)으로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
    
18. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 용매는 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide), 헥사데칸(hexadecane), 1-헥사데신(1-hexadecene), 옥타데칸(octadecane), 1-옥타데센(1-Octadecene), 헵타데칸(heptaecane), 1-헵타데신(1-heptadecene), 노나데칸(nonadecane) 및 트리 옥틸 포스핀(Tri octyl phosphine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
    
19. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 계면활성제는 스테아르산(stearic acid), 올레인 산 (oleic acid), 미리스트 산(Myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 헥실 포스포늄산(hexyl phosphonicacid), 옥틸 포스포늄산(octyl phosphonicacid), 테트라데실 포스포늄산(tetradecyl phosphonicacid), 옥타데실포스포늄산(octadecyl phosphonic acid), 옥틸 아민(octyl amine), 도데실 아민(dodecy amine), 옥타데실 아민(octadecyl amine), 헥사데실아민(hexadecyl amine), 트리옥틸아민(Trioctyl amine), 트리 옥틸 포스핀(Tri octyl phosphine), 트리 부틸 포스핀(Tri butyl phosphine) 및 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
    
20. 제10항에 있어서, 상기 제 1 반응은 상기 제 1 전구체로서 아연 스테레이트(zinc stearate) 0.1 mmol, 상기 제 3 전구체로서 유로퓸 아세테이트 수화물(europium acetate hydrate) 0.1 mmol, 상기 용매로서 1-옥타데센(1-octadecene) 31.4 mmol을 혼합하여 반응시킨 것이고; 상기 제 2 반응은 상기 제 1 반응물에 상기 제 2 전구체로서 셀레늄(selenium) 0.6 mmol, 계면활성제로서 트리부틸포스핀(tributyl phosphine) 2.6 mmol과 옥타데실아민(octadecylamine) 0.2 mmol을 혼합하여 반응시킨 것으로; ZnSe 양자점’-‘Eu 착물’이 결합된 나노복합체를 제조한 것임을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
    
21. 제11항에 있어서, 상기 제 A 반응은 상기 제 3 전구체로서 유로퓸 아세테이트 수화물(europium acetate hydrate) 0.1 mmol, 상기 용매로서 1-옥타데센(1-octadecene) 31.4 mmol을 혼합하여 반응시킨 것이고; 상기 제 B 반응은 상기 제 A 반응물에 상기 제 1 전구체로서 아연 스테레이트(zinc stearate) 0.1 mmol, 상기 제 2 전구체로서 셀레늄(selenium) 0.6 mmol, 상기 계면활성제로서 트리부틸포스핀(tributyl phosphine) 2.6 mmol 및 옥타데실아민(octadecylamine) 0.2 mmol을 혼합하여 반응시킨 것으로; ZnSe 양자점’-‘Eu 착물’이 결합된 나노복합체를 제조한 것임을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
    
22. 제10항에 있어서, 상기 제 1 반응 시간은 5초~30분이고, 상기 제 2 반응 시간은 5초~30분인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.
    
23. 제11항에 있어서, 상기 제 A 반응 시간은 5초~30분이고, 상기 제 B 반응 시간은 5초~30분인 것을 특징으로 하는 ‘양자점’과 ‘희토류 착물’이 결합된 나노복합체의 제조방법.

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