JPH09501004A - 共振マイクロキャビティディスプレイ - Google Patents
共振マイクロキャビティディスプレイInfo
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.光を放出するために中に蛍光体が配置された活性領域を備える共振マイクロ キャビティを含む発光ディスプレイ。 2.前記マイクロキャビティは、蛍光体の自発的な放出プロセスおよび蛍光体の 熱伝達プロセスよりなる群から選択されたプロセスを変形するための手段を含む 、請求項1に記載の発光ディスプレイ。 3.前記マイクロキャビティは蛍光体の自発的な放出プロセスを変形するための 手段を含む、請求項1に記載の発光ディスプレイ。 4.前記マイクロキャビティは蛍光体の熱伝達プロセスを変形するための手段を 含む、請求項1に記載の発光ディスプレイ。 5.共振マイクロキャビティは同調可能である、請求項2に記載のマイクロキャ ビティ。 6.前記マイクロキャビティの共振振動数を同調させるための電気光学手段をさ らに含む、請求項5に記載の発光ディスプレイ。 7.前記マイクロキャビティの共振振動数を同調させるための圧電性手段をさら に含む、請求項5に記載の発光ディスプレイ。 8.前記蛍光体が自由空間に配置されエネルギ源により励起される場合に前記蛍 光体内で発生する電界の振幅に対し、前記蛍光体が同じエネルギ源により励起さ れたときに実質 的に変形された電界の振幅を有する電磁界を前記蛍光体で発生するための手段を 前記マイクロキャビティは含む、請求項2に記載の発光ディスプレイ。 9.前記実質的に変形された電界の振幅を有する前記電磁界は定常波電磁界であ る、請求項8に記載の発光ディスプレイ。 10.定常波電磁界は前記マイクロキャビティの内部に波腹を有し、前記蛍光体 は前記波腹を含む領域に配置される、請求項9に記載の発光ディスプレイ。 11.定常波電磁界は前記マイクロキャビティの内部に複数の波腹を有し、前記 蛍光体は前記複数の波腹を含む領域に配置される、請求項9に記載の発光ディス プレイ。 12.定常波電磁界は前記マイクロキャビティの内部に節を有し、前記蛍光体は 前記節を含む領域に配置される、請求項9に記載の発光ディスプレイ。 13.定常波電磁界は前記マイクロキャビティの内部に複数の節を有し、前記蛍 光体は前記複数の節を含む領域に配置される、請求項9に記載の発光ディスプレ イ。 14.蛍光体は、実質的に変形された電界の振幅を有するマイクロキャビティの 領域内に配置されたドーパントをマイクロキャビティの内部で含む、請求項9に 記載の発光ディスプレイ。 15.前記マイクロキャビティは、実質的に変形された電界の振幅を有する進行 電磁波を生成するような大きさとさ れる、請求項8に記載の発光ディスプレイ。 16.マイクロキャビティは、共面のマイクロキャビティ、3次元のマイクロキ ャビティ、およびその組合せよりなる群から選択された構造を含む、請求項2に 記載の発光ディスプレイ。 17.マイクロキャビティは、共焦のマイクロキャビティ、半球のマイクロキャ ビティ、および環状のキャビティよりなる群から選択された構造を含む、請求項 16に記載の発光ディスプレイ。 18.前記マイクロキャビティは励起して実質的に変形された電界の振幅を前記 マイクロキャビティの内部で確立することができる、請求項8に記載の発光ディ スプレイ。 19.前記ディスプレイは電子により励起可能である、請求項18に記載の発光 ディスプレイ。 20.前記活性層を励起させるための励起電子を発生する陰極線管をさらに含む 、請求項19に記載の発光ディスプレイ。 21.電子を放出して前記活性層を励起させるために前記マイクロキャビティの 後で真空内に配置されたフィラメント型陰極をさらに含む、請求項19に記載の 発光ディスプレイ。 22.前記フィラメント型陰極手段と前記マイクロキャビティとの間に配置され た制御格子をさらに含む、請求項21に記載の発光ディスプレイ。 23.前記活性層を励起させるための高電圧電界放出デバイスをさらに含む、請 求項19に記載の発光ディスプレイ。 24.前記マイクロキャビティ内に配置された電界放出可能な材料をさらに含み 、放出された電子を前記放出可能材料から前記蛍光体に通過させ、前記蛍光体を 励起させ、さらに、 放出された電子を接地に伝導させるための、前記マイクロキャビティ内に配置 された導電層を含む、請求項19に記載の発光ディスプレイ。 25.前記活性領域は、前記マイクロキャビティ内の実質的に電界の振幅が変形 された領域に配置される、請求項24に記載の発光ディスプレイ。 26.前記活性領域は電界により励起可能であり、電界で前記活性領域を励起さ せるための手段をさらに含む、請求項18に記載の発光ディスプレイ。 27.前記活性領域は電磁放射により励起可能であり、電磁放射で前記活性領域 を励起させるための手段をさらに含む、請求項18に記載の発光ディスプレイ。 28.前記活性領域を励起させるための手段はレーザを含む、請求項27に記載 の発光ディスプレイ。 29.前記活性領域を励起させる手段はプラズマ放電を発生するための手段を含 む、請求項27に記載の発光ディスプレイ。 30.共振マイクロキャビティは薄膜を含む、請求項2に 記載の発光ディスプレイ。 31.マイクロキャビティは、 (a) 基板と、 (b) 前記基板上に配置された、活性領域および複数の反射領域を有する構 造とを含む、請求項2に記載の発光ディスプレイ。 32.発光ディスプレイは、各々が共振領域を内部に備える複数の前記マイクロ キャビティを含み、前記マイクロキャビティは作動的に結合されてより大きな共 振領域を形成する、請求項31に記載の発光ディスプレイ。 33.複数の反射領域は、 (a) 前記基板上に配置された前面反射領域と、 (b) 裏面反射領域とを含み、 活性領域は前面と裏面の反射領域の間に配置される、請求項31に記載の発光 ディスプレイ。 34.前面の反射領域、活性領域、および裏面の反射領域は薄膜を含む、請求項 33に記載の発光ディスプレイ。 35.基板、活性領域、および複数の反射領域は各々無機材料からなる、請求項 31に記載の発光ディスプレイ。 36.基板は有機材料を含む、請求項31に記載の発光ディスプレイ。 37.活性領域は有機材料を含む、請求項31に記載の発光ディスプレイ。 38.複数の反射領域は有機材料を含む、請求項31に記 載の発光ディスプレイ。 39.基板、活性領域、および複数の反射領域は各々有機材料を含む、請求項3 1に記載の発光ディスプレイ。 40.前記基板およびその上に配置された前記構造は可撓性である、請求項31 に記載の発光ディスプレイ。 41.前記複数の反射領域の少なくとも1つは、狭い波長の帯域幅内で実質的に 反射性があり、かつ前記狭い波長の帯域幅の外では実質的に透過性がある、波長 に依存する反射体を含む、請求項31に記載の発光ディスプレイ。 42.ディスプレイのコントラストを増大させる不透明な面を前記波長に依存す る反射体のうち1つの後側でさらに含む、請求項41に記載の発光ディスプレイ 。 43.前記反射領域は誘電反射体を含む、請求項31に記載の発光ディスプレイ 。 44.前記誘電反射体はさらに交互に起こる並列の複数の層を含み、比較的屈折 率の低い材料を含む層が比較的屈折率の高い材料を含む層と交互に起こる、請求 項43に記載の発光ディスプレイ。 45.前記屈折率の比較的低い材料は、フッ化物および酸化物よりなる群から選 択された材料を含む、請求項44に記載の発光ディスプレイ。 46.前記屈折率の比較的高い材料は、硫化物、セレン化物、窒化物、および酸 化物よりなる群から選択された材料を含む、請求項44に記載の発光ディスプレ イ。 47.前記複数の反射領域の少なくとも1つは金属反射体を含む、請求項31に 記載の発光ディスプレイ。 48.前記活性領域は、硫化物、酸化物、シリケート、オキシ硫化物、およびア ルミン酸塩よりなる群から選択された蛍光体を含む、請求項31に記載の発光デ ィスプレイ。 49.前記蛍光体は、遷移金属、希土類、色中心を有する物質、およびそれらの 組合せよりなる群から選択された材料を含む活性化剤を含む、請求項48に記載 の発光ディスプレイ。 50.活性領域の厚みは、ディスプレイにより放出される光の選択された波長を 整数で乗算したものを活性領域を含む材料における選択された波長の光に対する 屈折率の4倍の量で除算したものに等しい、請求項31に記載の発光ディスプレ イ。 51.マイクロキャビティは複数の活性領域を含み、複数の活性領域の厚みは、 ディスプレイにより放出される光の選択された波長を整数で乗算したものを複数 の活性領域を含む材料における選択された波長の光に対する屈折率の4倍の量で 除算したものに等しい、請求項31に記載の発光ディスプレイ。 52.活性領域の厚みは、ディスプレイにより放出される光の選択された波長を 整数で乗算したものを活性領域を含む材料における選択された波長の光に対する 屈折率の2倍の量で除算したものに等しい、請求項31に記載の発光デ ィスプレイ。 53.マイクロキャビティは複数の活性領域を含み、複数の活性領域の厚みは、 ディスプレイにより放出される光の選択された波長を整数で乗算したものを複数 の活性領域を含む材料における選択された波長の光に対する屈折率の2倍の量で 除算したものに等しい、請求項31に記載の発光ディスプレイ。 54.前記共振マイクロキャビティはフォトニックバンドギャップ材料を含む、 請求項2に記載の発光ディスプレイ。 55.複数の反射領域の少なくとも1つはフォトニックバンドギャップ結晶を含 む、請求項31に記載の発光ディスプレイ。 56.活性領域はフォトニックバンドギャップ結晶を含む、請求項31に記載の 発光ディスプレイ。 57.前記活性領域から放出される光からの予め定められた光の角分布を発生す るための手段をさらに含む、請求項31に記載の発光ディスプレイ。 58.予め定められた光の角分布を発生するための前記手段は、レンズ、ディフ ューザ、ホログラフィ素子、勾配屈折率素子、およびそれらの組合せよりなる群 から選択された構造を含む、請求項57に記載の発光ディスプレイ。 59.予め定められた光の角分布を発生するための前記手段は、前記基板内に配 置される、請求項57に記載の発光ディスプレイ。 60.請求項1の発光ディスプレイを励起させて前記マイクロキャビティから光 を放出させるステップを含む、色が制御された指向性の光ビームを発生する方法 。 61.変調された光源であって、 (a) 請求項1の発光ディスプレイと、 (b) 前記活性領域において前記蛍光体を励起させるための手段と、 (c) 前記マイクロキャビティから放出された光を変調するための、前記マ イクロキャビティの前側にある光弁手段とを含む、変調された光源。 62.前記共振マイクロキャビティは偏光を放出するようにされる、請求項61 に記載の変調された光源。 63.マイクロキャビティ内に活性領域を有する共振マイクロキャビティを成長 させるステップを含む、発光ディスプレイを生成する方法であって、蛍光体が活 性領域内で成長させられる、発光ディスプレイを生成する方法。 64.共振マイクロキャビティを成長させるステップは、物理蒸着および化学蒸 着プロセスよりなる群から選択された成長プロセスを含む、請求項63に記載の 方法。 65.蛍光体、活性層の厚み、キャビティの特性値、およびキャビティタイプを 選択して蛍光体の崩壊時間を制御するさらなるステップをさらに含む、請求項6 3に記載の方法。 66.蛍光体、活性層の厚み、キャビティの特性値、およ びキャビティタイプを選択して、ディスプレイから放出される光の色度を制御す るさらなるステップをさらに含む、請求項63に記載の方法。 67.活性領域の成長は、活性領域の厚みが、選択された色度に対応する光の1 /4波長の整数倍に等しくなるように制御される、請求項63に記載の方法。 68.活性領域の厚みが、選択された色度に対応する光の1/2波長の整数倍に 等しくなるように活性領域の幅は制御される、請求項63に記載の方法。 69.蛍光体、活性層の厚み、キャビティの特性値、およびキャビティタイプを 選択して、マイクロキャビティの共振振動数が活性領域における蛍光体の自然な 色度内となるようにするさらなるステップを含む、請求項63に記載の方法。 70.マイクロキャビティは、ディスプレイの熱伝達効率を最大にするように選 択された基板上で成長させられる、請求項63に記載の方法。 71.蛍光体、活性層の厚み、キャビティの特性値、およびキャビティタイプを 選択して、ディスプレイから放出される光の指向性を制御するさらなるステップ をさらに含む、請求項63に記載の方法。 72.ホログラフィックフォトリソグラフィを用いてマイクロキャビティの内部 に活性領域を備える共振マイクロキャビティを生成するステップを含む、発光デ ィスプレイを 生成する方法。 73. (a) 同調可能な共振マイクロキャビティと、 (b) 前記マイクロキャビティ内に配置され蛍光体を有する活性領域とを含 む、通信デバイス。 74.前記マイクロキャビティの共振振動数を同調させるための電気光学手段を さらに含む、請求項73に記載の通信デバイス。 75.前記マイクロキャビティの共振振動数を同調させるための圧電性手段をさ らに含む、請求項73に記載の通信デバイス。 76. (a) 共振マイクロキャビティと、 (b) 前記マイクロキャビティ内に配置され感光性材料を含む活性領域とを 含む、情報記録デバイス。
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