KR101026307B1 - 디스플레이 시스템 및 장치용 형광체 조성물 및 다른 형광 물질 - Google Patents

디스플레이 시스템 및 장치용 형광체 조성물 및 다른 형광 물질 Download PDF

Info

Publication number
KR101026307B1
KR101026307B1 KR1020087029836A KR20087029836A KR101026307B1 KR 101026307 B1 KR101026307 B1 KR 101026307B1 KR 1020087029836 A KR1020087029836 A KR 1020087029836A KR 20087029836 A KR20087029836 A KR 20087029836A KR 101026307 B1 KR101026307 B1 KR 101026307B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
phosphor
fluorescent
screen
excitation light
Prior art date
Application number
KR1020087029836A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090017575A (ko
Inventor
세르게이 에이. 부크소프
로저 에이. 하자르
Original Assignee
프리즘, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/510,495 external-priority patent/US8089425B2/en
Priority claimed from US11/514,720 external-priority patent/US8000005B2/en
Priority claimed from US11/553,971 external-priority patent/US7994702B2/en
Application filed by 프리즘, 인코포레이티드 filed Critical 프리즘, 인코포레이티드
Publication of KR20090017575A publication Critical patent/KR20090017575A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101026307B1 publication Critical patent/KR101026307B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/0883—Arsenides; Nitrides; Phosphides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7784—Chalcogenides
    • C09K11/7786—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7784—Chalcogenides
    • C09K11/7787—Oxides
    • C09K11/7788—Oxyhalogenides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/779—Halogenides
    • C09K11/7791—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7794—Vanadates; Chromates; Molybdates; Tungstates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7795—Phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7797—Borates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881—Chalcogenides
    • C09K11/886—Chalcogenides with rare earth metals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Abstract

다양한 형광체 조성물 및 유기 화합물이 주사 빔 디스플레이용 형광층에 사용될 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에 기재되어 있는 대상의 일 양태는 단일 파장에서 여기 광을 흡수하고 가시광을 방출하는 형광층을 갖는 디스플레이 장치에서 실현될 수 있다. 형광층은 복수의 평행한 형광 스트라이프를 포함한다. 적어도 3개의 인접한 형광 스트라이프는 여기 광을 흡수하고 제1 컬러의 광을 방출하는 제1 형광 물질, 여기 광을 흡수하고 제2 컬러의 광을 방출하는 제2 형광 물질, 및 여기 광을 흡수하고 제3 컬러의 광을 방출하는 제3 형광 물질의 3개의 상이한 형광 물질로 만들어진다.

Description

디스플레이 시스템 및 장치용 형광체 조성물 및 다른 형광 물질{PHOSPHOR COMPOSITIONS AND OTHER FLUORESCENT MATERIALS FOR DISPLAY SYSTEMS AND DEVICES}
이 출원은 아래의 선 특허 출원에 대한 우선권을 청구한다:
1. 2005년 4월 27일자로 출원되고, 명칭이 "UV 여기 가능한 형광체 방출 가시 착색 광"인 미국 특허출원 제11/116,998호,
2. 2006년 1월 18일자로 출원되고, 명칭이 "광 형광 물질을 갖는 스크린을 구비하는 디스플레이 시스템"인 미국 특허출원 제11/335,813호의 부분 계속 출원,
3. 2006년 1월 19일자로 출원되고, 명칭이 "광 형광 물질을 갖는 디스플레이 스크린"인 미국 특허출원 제11/337,170호,
4. 2006년 3월 31일자로 출원되고, 명칭이 "광 형광 물질을 갖는 스크린을 구비하는 디스플레이 시스템"인 PCT 출원 PCT/US2006/11757호,
5. 2006년 5월 5일자로 출원되고, 명칭이 "디스플레이 시스템 및 장치용 형광체 조성물 및 다른 형광 물질"인 미국 가특허 출원 제60/798,415호,
6. 2006년 5월 9일자로 출원되고, 명칭이 "디스플레이 시스템 및 장치용 인광체 조성물 및 다른 형광 물질"인 미국 가특허 출원 제60/799,316호,
7. 2006년 8월 24일자로 출원되고, 명칭이 "형광 스크린을 사용하는 주사 빔 디스플레이 시스템의 광학 설계"인 미국 특허 출원 제11/510,495호의 부분 계속 출 원,
8. 2006년 8월 31일자로 출원되고, 명칭이 "주사 빔 디스플레이 시스템용 다층 형광 스크린"인 미국 특허 출원 제11/514,720호의 부분 계속 출원,
9. 2006년 10월 27일자로 출원되고, 명칭이 "주사 빔 디스플레이용 형광체 조성물"인 미국 특허 출원 제11/553,971호의 부분 계속 출원,
10. 2006년 12월 12일자로 출원되고, 명칭이 "주사 빔 디스플레이용 형광체 조성물"인 미국 가특허 출원 제60/869,713호, 및
11. 2007년 2월 15일자로 출원되고, 명칭이 "형광체 색도 조정용 유기 화합물"인 미국 가특허 출원 제60/890,174호.
이 출원은 참고로 상기 출원의 전체 개시내용을 이 출원의 명세서의 일부로서 통합한다.
본 발명은, 형광 물질을 갖는 스크린을 이용하여, 레이저 기반 이미지 및 비디오 디스플레이, 및 이와 같은 디스플레이용으로 설계된 스크린과 같이 광 여기 하에 컬러의 광을 발광하는 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
많은 이미지 및 비디오 디스플레이는, 적색, 녹색 및 청색과 같은 상이한 컬러의 컬러 이미지를 직접 생성시켜, 스크린상에 컬러 이미지를 투사하도록 설계된다. 이와 같은 시스템은, 종종 스크린이 간단히 컬러 이미지를 뷰어에게 가시적이 되게 하는 표면인 "투사 디스플레이"로 지칭된다. 이와 같은 투사 디스플레이는, 백색 빔이 적색, 녹색 및 청색의 이미지를 생성하도록 필터링되어 변조되는 백색 광원을 이용할 수 있다. 선택적으로, 적색, 녹색 및 청색의 3개의 광원은 적색, 녹색 및 청색의 3개의 빔을 직접 생성하는데 이용될 수 있으며, 3개의 빔은 적색, 녹색 및 청색의 이미지를 생성하도록 변조된다. 이와 같은 투사 디스플레이의 예들은, 디지털 광 처리(DLP) 디스플레이, 실리콘 상의 액정(liquid crystal on silicon)(LCoS) 디스플레이 및 회절 광 밸브(GLV) 디스플레이를 포함한다. 특히, GLV 디스플레이는 3개의 회절 광 밸브를 이용하여, 각각 적색, 녹색 및 청색 레이저 빔을 변조하고, 빔 스캐너를 이용하여서는 스크린상에 컬러 이미지를 생성한다. 레이저 기반 투사 디스플레이의 다른 예는, 명칭이 "이미지 투사 방법 및 장치"인 미국 특허 제5,920,361호에 기재되어 있다. 투사 디스플레이는 광 렌즈 시스템을 이용하여 스크린상에 컬러 이미지를 표현하여 투사한다.
일부 다른 이미지 및 비디오 디스플레이는, 스크린 자체가 스크린상에 컬러 이미지를 직접 형성하도록 광 생성 컬러 픽셀을 포함하는 "직접(direct)" 구성을 이용한다. 이와 같은 직접 디스플레이는, 이미지를 투사하는 광 렌즈 시스템을 제거하여, 동일한 스크린 사이즈를 갖는 투사 디스플레이보다 비교적 작게 제조될 수 있다. 직접 디스플레이 시스템의 예들은, 플라즈마 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이(예컨대, 유기 LED 디스플레이) 및 전계 방출 디스플레이(FED)를 포함한다. 이와 같은 직접 디스플레이 내의 각 컬러 픽셀은, LED 디스플레이 및 FED에서와 같은 컬러의 광의 직접 방출 또는 LCD와 같은 백색 광의 필터링에 의해, 각각 적색, 녹색 및 청색의 광을 생성하는 3개의 인접한 컬러 픽셀을 포함한다.
이들 및 다른 디스플레이는, 처음부터 10년간 디스플레이 시장을 지배한 음극선관(CRT) 디스플레이를 대신한다. CRT 디스플레이는 진공관 내의 주사 전자 빔을 이용하여, 스크린상의 적색, 녹색 및 청색의 컬러 형광체를 여기하여, 컬러 이미지를 생성하도록 컬러의 광을 방출한다. CRT 디스플레이가 고 해상도를 갖는 선명한 컬러 및 밝은 이미지를 생성할 수 있지만, 음극선관의 사용은 CRT 디스플레이 상에 심각한 기술적 한계를 두어, 최근에 CRT 디스플레이에 대한 요구가 극적으로 감소하였다.
본원 발명의 명세서는 주사 빔 디스플레이용의 형광층에 사용되는 형광체 조성물 및 비형광 유기 물질을 설명한다. 일반적으로, 본 명세서에 기재되어 있는 대상(subject matter)의 일 양태는 단일 파장에서 여기 광을 흡수하고 가시광을 방출하는 형광층을 갖는 디스플레이 장치로 실현될 수 있다. 형광층은 복수의 평행한 형광 스트라이프를 포함한다. 적어도 3개의 인접한 형광 스트라이프는 여기 광을 흡수하고 제1 컬러의 광을 방출하는 제1 형광 물질, 여기 광을 흡수하고 제2 컬러의 광을 방출하는 제2 형광 물질, 및 여기 광을 흡수하고 제3 컬러의 광을 방출하는 제3 형광 물질의 3개의 상이한 형광 물질로 만들어진다.
본 명세서에 기재되어 있는 대상의 다른 양태는 단일 파장에서 여기 광을 흡수하고 백색광을 방출하는 형광층을 갖는 디스플레이 장치로 실현될 수 있다. 광학 필터가 형광층에 대하여 위치 결정되어 상기 백색 광을 수광하고 상이한 컬러의 광을 각각 투과한다.
본 명세서에 기재되어 있는 대상의 또 다른 양태는 형광 물질의 색도 및 방출 스펙트럼을 조정하는 방법으로 실현될 수 있다. 그 방법은 바인더 물질 및 하나 이상의 유기 화합물을 획득하는 단계를 포함한다. 그 방법은 또한 상기 바인더 물질 및 상기 하나 이상의 유기 화합물에 기초하여 바인더 혼합물을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 바인더 혼합물은 여기 광을 실질적으로 투과하고 상기 형광 물질의 상기 방출 스펙트럼의 일부분을 실질적으로 흡수한다. 그 방법은 상기 바인더 혼합물과 상기 형광 물질을 결합하는 단계를 더 포함한다.
본 명세서에 기재되어 있는 대상의 또 다른 양태는 형광 물질의 색도 및 방출 스펙트럼을 조정하는 방법으로 실현될 수 있다. 그 방법은 바인더 물질 및 하나 이상의 유기 화합물을 획득하는 단계를 포함한다. 그 방법은 또한 상기 하나 이상의 유기 화합물과 용액을 결합하여 제1 혼합물을 생성하는 단계를 포함한다. 그 방법은 상기 형광 물질과 상기 제1 혼합물을 결합하여 제2 혼합물을 생성하는 단계를 더 포함한다. 그 방법은 상기 제2 혼합물 및 상기 바인더 물질에 기초하여 바인더 혼합물을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 바인더 혼합물은 여기 광을 실질적으로 투과하고 상기 형광 물질의 상기 방출 스펙트럼의 일부분을 실질적으로 흡수한다.
이들 및 다른 실시예는 아래의 특징 중 하나 이상을 선택적으로 포함할 수 있다. 형광 물질은 형광 물질 및 유기 물질과 같은 비형광 물질을 포함할 수 있다. 형광 물질은 산화물 기반 형광체, 실리케이트 기반 형광체, 포스페이트 기반 형광체, 보레이트 기반 형광체, 알루미네이트 기반 형광체, 갈레이트 기반 형광체, 몰리브데이트 기반 형광체, 텅스테이트 기반 형광체, 플루오라이드 기반 형광체, 설파이드 기반 형광체, 니트라이드 기반 및 옥시니트라이드 기반 형광체, 및 설포셀레나이드 기반 형광체를 포함할 수 있다. 비형광 유기 물질은 예컨대, 플루오레세인(Fluorescein) 베이직(basic) 에탄올, 로다민 123, 로다민 6G, 로다민 B, 로즈 벵갈, 브릴리언트설포플라빈(Brilliantsulfoflavine) FF, 베이직 옐로우 HG, 및 다른 유기 염료를 포함할 수 있다.
상기 산화물 기반 형광체는 (Y, Gd, La)2O3:(Eu, Sm, Ce, Bi); (Y, Gd, La)O2S:(Eu, Sm, Ce, Bi); (Y, Gd, La)VO4(Eu, Sm, Ce, Bi); 2SrO·0.84P2O5·0.16B2O3:Eu; SrLa2BeO5:Ce; 0.82BaO·6Al2O3:Eu; 1.29BaO·6Al2O3:Eu; (Ca, Zn)2GeO4:Mn; 및 (Tb(1-X-Y)(Y, La, Gd, Sm)X(Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)Y)3(Al, Ga, In)2 O12를 포함할 수 있다. 상기 실리케이트 기반 형광체는 (Mg, Ba, Sr, Ca, Zn)2SiO4:(Eu, Ce, Mn, Ti, Pb, Sn, Li, Pr); (Mg, Ba, Sr, Ca)SiO4:Eu, Ce, Mn, Ti, Pb, Sn, Li, Pr; (Mg, Ba, Sr, Ca)SiO5:Eu, Ce, Mn, Ti, Pb, Sn, Li, Pr; ZrSiO4:Pr; Ca3Sc2Si3O12:Ce; Y2SiO5:Tb; Y2Si2O7:Tb; CaMgSiO:Ce; Ca2MgSi2O7:Ce; (Ca, Sr)2Al2SiO7:Ce; SrAl2Si2O8:Eu; CaMgSi2O6:Eu; SrAl10SiO20:Eu; Sr3MgSi2O8:Eu; Sr1..3Mg0.7SiO4:Eu; (Ba, Sr, Ca)3MgSi2O8:Eu; Y2SiO5:Ce; Sr2Si3O8·2SrCl2:Eu; BaSi2O5:Eu; 및 Sr3MgSi2O7:Eu를 포함할 수 있다.
상기 포스페이트 기반 형광체는 Zn2(PO4)2:Mn; (Mg, Ba, Ca, Sr)5(PO4)3Cl:(Eu, Sm, Ce); 및 (Sr, Ca, Eu)10(PO4)6Cl2·0.24B2O3을 포함할 수 있다. 상기 보레이트 기반 형광체는 (Y, Gd, La, Lu)BO3:Eu, Sm, Ce, Bi; Y(Mg, Ba, Ca, Sr)3(Al, Ga, In)3B4O15:Eu; 및 YCa3Ga3B4O15:Eu를 포함할 수 있다. 상기 알루미네이트 기반 형광체는 (Y, Gd)3Al5O12:(Eu, Ce, Pr); (Mg, Ba, Ca, Sr)MgAl10O17:(Eu, Mn); (Ca, Mg, Ba, Zn)Al2O4:(Mn, Eu, Dy); (Ba, Mg, Ca, Sr)MgAl14O23:Mn, Eu; (Mg, Ba, Ca, Sr)Al12O19:Mn; 및 BaMg2Al16O27:Eu,Mn을 포함할 수 있다. 상기 갈레이트 기반 형광체는 (Y, Gd)3Ga5O12:(Eu, Ce, Pr); (Ca, Mg, Ba, Zn)Ga2O4:(Mn, Eu, Dy); ZnGa2O4:Mn; 및 (Li0 .5Ga0 .5)0.5Zn0 .5Ga2O4를 포함할 수 있다.
상기 몰리브데이트 기반 형광체는 (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XMo2O8 및 (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XMo2O8:Sm을 포함할 수 있다. 상기 텅스테이트 기반 형광체는 (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XW2O8; (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XW2O8:Sm; 및 CaWO4:Tb,Pb를 포함할 수 있다. 상기 플루오라이드 기반 형광체는 (KF, MgF2):Mn, MgF2:Mn, (Zn, Mg)F2:Mn; 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn; 및 Mg4(F)(Ge, Sn)O6:Mn을 포함할 수 있다. 상기 설파이드 기반 형광체는 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)S:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Au, Tb, Cl, Pr, Mn, Bi); (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2S4:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Pr, Mn); (Mg, Ca, Sr, Ba)2(Zn, Si, Ge, Sn)S3:Eu; 및 (Mg, Ca, Sr, Ba)2(Al, Ga, In, Y, La, Ga)2S3:Eu를 포함할 수 있다.
상기 니트라이드 기반 및 옥시니트라이드 기반 형광체는 Ca2Si5N8:Eu; SrSi2O2N2:Eu; CaAlSiN3:Eu; Si6AlON8 ; Si3N4-M2O3-CaO-AlN-Al2O3; LaSi3N5:Ce; 및 (Li,Ca,Mg,Y)Si12AlON16　: (Ce,P,Eu,Tb,Yb, Er, Dy)를 포함할 수 있다. 상기 설포셀레나이드 기반 형광체는 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)SeXS1 -X:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Pr, Mn) 및 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2(SeXS1 -X)4:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Pr, Mn)을 포함할 수 있다.
상기 형광 물질은 (Mg, Ca, Sr, Ba)S:(Eu, Mn),(Mg, Ca, Sr, Ba)SeXS1-X:(Eu, Mn),(Zn, Cd)S:Ag,Cl, (Zn, Cd)S:Cu,Al,(KF, MgF2):Mn, MgF2:Mn, (Zn, Mg)F2:Mn, 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn,(K, Li, Na)EuW2O8,(Y, Gd, La)2O3:(Eu, Sm, Bi), (Y, Gd, La)O2S:Eu, Sm, Bi, (Y, Gd, La)BO3(Eu, Sm, Bi), (Y, Gd, La)VO4:(Eu, Sm, Bi), 및 CaAlSiN3:Eu를 포함할 수 있다. 상기 형광 물질은 (Mg, Ca, Sr, Ba)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2S4:(Eu, Mn), (Mg, Ca, Sr, Ba)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2(SeXS1 -X)4:(Eu, Mn), 및 (Ba, Sr, Ca)SiO4:(Eu, Mn)를 더 포함할 수 있다. 상기 형광 물질은 (Ba, Mg, Sr)Al10O17:(Eu, Mn) 및 (Sr, Ca, Ba, Mg)10(PO4)6Cl2:Eu를 더 포함할 수 있다.
상기 형광층은 상기 제2 및 제3 컬러의 광을 흡수하고 상기 제1 컬러의 광을 투과하는 상기 제1 형광 물질에 혼합되는 제1 광 흡수 물질; 상기 제1 및 제3 컬러의 광을 흡수하고 상기 제2 컬러의 광을 투과하는 상기 제2 형광 물질에 혼합되는 제2 광 흡수 물질; 및 상기 제1 및 제2 컬러의 광을 흡수하고 상기 제3 컬러의 광을 투과하는 상기 제3 형광 물질에 혼합되는 제3 광 흡수 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 광 흡수 물질, 상기 제2 광 흡수 물질, 및 상기 제3 광 흡수 물질은 상기 여기 광을 실질적으로 투과할 수 있다. 상기 여기 광은 자외선 파장에 있을 수 있다. 상기 여기 광은 자색 파장에 있을 수 있다. 상기 여기 광은 약 420 ㎚ 미만의 파장에 있을 수 있다.
상기 형광층은 8SrCO3·4CaCO3·11Al2O3·0.18Eu2O3; 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb; 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb,Mn; 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb; BaO·TiO2P2O5; 및 MgWO4를 포함할 수 있다. 상기 형광층은 ZnS:Ag와 (Zn,Cd)S:Cu,Al; ZnS:Cu,Al; 또는 Zn2SiO4:Mn; 및 (Zn,Mg)3(PO4)2:Mn의 조합 중 하나의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
이들 및 다른 실시예 및 구현예는 도면, 상세한 설명 및 청구의 범위에 상세히 기재되어 있다.
도 1은 디스플레이될 이미지 정보를 반송하는 주사 레이저 빔의 여기 하에 레이저로 여기 가능한 형광체 방출 착색 광으로 만들어지는 형광 스크린을 구비한 주사 레이저 디스플레이 시스템의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2A 및 2B는 스크린 구조 및 도 1의 스크린상의 컬러 픽셀의 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 스크린상에 다수의 레이저 빔을 지향시키는 다수의 레이저를 갖는 도 1의 레이저 모듈의 구현예를 도시하는 도면이다.
도 4A 및 4B는 다각형 스캐너가 여기 빔의 전달 방향을 따라 갈보 미러로부터 업스트림에 위치하는 형광 스크린을 사용하는 주사 빔 디스플레이를 도시하는 도면이다.
도 5는 콘트라스트 향상층을 갖는 형광 스크린 설계를 도시하는 도면이다.
도 6A는 각 형광 스트라이프 내에 콘트라스트 향상 물질 조성을 갖는 형광 스크린 설계를 도시하는 도면이다.
도 6B∼6D는 도 6A에서 콘트라스트 향상 물질로서 사용되는 적색, 녹색 및 청색 안료에 대한 투과 특성을 도시하는 도면이다.
도 7은 백색 광을 방출하는 혼합된 형광체의 인접하는 균일한 층을 갖는 형광 스크린 설계의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 형광 물질로 사용될 수 있는 유기 물질의 표를 도시하는 도면이다.
도 9는 형광 물질로 사용될 수 있거나 형광체의 방출 스펙트럼을 조정하기 위해 형광체에 첨가될 수 있는 유기 염료의 표를 도시하는 도면이다.
도 10은 도 9에 리스트된 유기 염료의 방출 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 11은 유기 물질, 플루오레세인, 베이직 에탄올 및 에오신(eosin) Y의 흡수 및 형광 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 12는 유기 물질, 로다민(rhodamine) 123 및 로다민 6G의 흡수 및 형광 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 13은 유기 물질, 로다민 B 및 로즈 벵갈(rose bengal)의 흡수 및 형광 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 14는 형광체의 방출 스펙트럼을 조정하기 위해 오렌지 형광체에 첨가될 수 있는 유기 물질 예컨대, 로다민 B를 도시하는 도면이다.
도 15는 다양한 농도의 로다민 B를 갖는 상태로 결합될 때의 오렌지 형광체 방출 스펙트럼의 시프팅(shifting)을 도시하는 도면이다.
도 16은 오렌지 형광체, 및 오렌지 형광체와 로다민 B 유기 화합물의 혼합물의 방출 스펙트럼의 비교를 도시하는 도면이다.
도 17A는 조정된 오렌지 형광체의 x-색도 퍼포먼스를 로다민 B 농도의 함수로서 도시하는 도면이다.
도 17B는 조정된 오렌지 형광체의 y-색도 퍼포먼스를 로다민 B 농도의 함수로서 도시하는 도면이다.
도 18은 후치-대물 주사 빔 디스플레이 시스템의 구현예를 도시하는 도면이다.
여러 도면들에서 동일한 참조 기호가 동일한 구성요소를 나타낸다.
본원 발명은, 형광 물질을 갖는 스크린을 이용하여, 광 여기 하에 광을 방출하여 이미지를 생성하는 주사 빔 디스플레이 시스템을 기술하며, 이 주사 빔 디스플레이 시스템은, 레이저 비디오 디스플레이 시스템을 포함한다. 형광 물질을 갖는 스크린 설계의 여러 가지 예들을 설명한다. 하나 이상의 주사 여기 레이저 빔의 여기 하에서 형광 물질을 갖는 스크린을 상세히 설명하며, 그 스크린이 본원 발명에서의 여러 가지 시스템 및 장치 예들에서 광으로 여기된 형광 물질의 특정 구현예들로서 사용된다.
하나의 구현예에서, 예컨대, 컬러 이미지를 형성하는 데 적절한 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 생성하도록 레이저 빔에 의해 광학적으로 여기 가능한 3개의 상이한 컬러 형광체는 픽셀 점들 또는 반복적인 적색, 녹색 및 청색 형광 스트라이프로서 스크린상에 평행하게 형성될 수 있다. 본원 발명에 기술된 여러 가지 예들은 레이저 기반 디스플레이의 여러 가지 특징을 설명하기 위해 적색, 녹색 및 청색의 광을 방출하는 평행한 컬러 형광 스트라이프를 갖는 스크린을 이용한다.
형광 물질은 형광 물질 중의 한 타입이다. 형광 물질로서 형광체를 이용하는 예에서 여러 기술된 시스템, 장치 및 특징은 광학적으로 여기 가능한 다른 발광 비형광 형광 물질로 제조된 스크린을 갖는 디스플레이에 적용 가능하다.
여기에 기술된 주사 빔 디스플레이 시스템의 예들은 적어도 하나의 주사 레이저 빔을 이용하여, 스크린상에 침착된 컬러 발광 물질을 여기시켜 컬러 이미지를 생성한다. 주사 레이저 빔은 적색, 녹색 및 청색의 광 또는 다른 가시 색의 이미 지를 반송하도록 변조되어, 레이저 빔이 각각 적색, 녹색 및 청색의 이미지로 적색, 녹색 및 청색의 컬러 발광 물질을 여기시키는 방식으로 제어된다. 따라서, 주사 레이저 빔은 이미지를 반송하지만, 뷰어가 보는 가시 광을 직접 생성하지는 않는다. 그 대신에, 스크린상의 컬러 발광 형광 물질은 주사 레이저 빔의 에너지를 흡수하여, 뷰어가 보는 실제 컬러 이미지를 생성하도록 적색, 녹색 및 청색 또는 다른 컬러의 가시 광을 방출한다.
형광 물질이 광을 방출하거나 발광하도록 하기에 충분한 에너지를 갖는 하나 이상의 레이저 빔을 이용한 형광 물질의 레이저 여기는 광 여기의 여러 가지 형태 중 하나이다. 다른 구현예에서, 광 여기는, 스크린에 이용된 형광 물질을 여기하는데 충분한 에너지를 갖는 비레이저 광원에 의해 발생될 수 있다. 비레이저 여기 광원의 예들은 여러 가지 발광 다이오드(LED), 광 램프 및 다른 광원을 포함하며, 그 광원은, 더 높은 에너지의 광을 가시 범위 내의 더 낮은 에너지의 광으로 변환시키는 형광 물질을 여기시키는 파장 또는 스펙트럼 대역에서 광을 생성시킨다. 스크린상의 형광 물질을 여기시키는 여기 광 빔은, 형광 물질에 의해 방출된 가시 광의 주파수보다 더 높은 주파수인 주파수 또는 스펙트럼 범위 내에 있을 수 있다. 따라서, 여기 광 빔은 자색 스펙트럼 범위 및 자외선(UV) 스펙트럼 범위, 예컨대, 420 nm 미만의 파장에 있을 수 있다. 후술하는 예들에서, UV 광 또는 UV 레이저 빔은 형광 물질 또는 다른 형광 물질에 대한 여기 광의 일례로서 이용되고, 다른 파장에서의 광일 수 있다.
도 1은 컬러 형광 스트라이프를 갖는 스크린을 이용하는 레이저 기반 디스플 레이 시스템의 일례를 도시한다. 선택적으로, 컬러 형광 도트는 또한 스크린상의 이미지 픽셀을 규정하는데 이용될 수 있다. 상기 시스템은 적어도 하나의 주사 레이저 빔(120)을 생성하여 스크린(101)상으로 투사하는 레이저 모듈(110)을 포함한다. 스크린(101)은 수직 방향의 평행한 컬러 형광 스트라이프를 가지며, 여기서, 적색 형광체는 레이저 광을 흡수하여 적색 광을 방출하고, 녹색 형광체는 레이저 광을 흡수하여 녹색 광을 방출하며, 청색 형광체는 레이저 광을 흡수하여 청색 광을 방출한다. 인접한 3개의 컬러 형광 스트라이프는 3개의 상이한 컬러로 있다. 이 스트라이프의 하나의 특정 공간 컬러 시퀀스는 도 1에서 적색, 녹색 및 청색으로서 도시된다. 다른 컬러 시퀀스가 또한 이용될 수 있다. 레이저 빔(120)은 컬러 형광체의 광 흡수 대역폭 내의 파장에 있으며, 일반적으로, 컬러 이미지에 대한 가시 청색 및 녹색 및 적색보다 짧은 파장에 있다. 일례로서, 컬러 형광체는, 원하는 적색, 녹색 및 청색 광을 생성하도록 약 380 nm 내지 약 420 nm의 스펙트럼 범위에서 UV 광을 흡수하는 형광체일 수 있다. 레이저 모듈(110)은, 빔(120)을 생성하는 UV 다이오드 레이저와 같은 하나 이상의 레이저, 스크린상에 한번에 하나의 이미지 프레임을 나타내도록 빔(120)을 수평 및 수직으로 주사하는 빔 주사 메커니즘, 및 적색, 녹색 및 청색용의 이미지 채널에 대한 정보를 반송하도록 빔(120)을 변조하는 신호 변조 메커니즘을 포함할 수 있다. 이와 같은 디스플레이 시스템은, 뷰어 및 레이저 모듈(110)이 스크린(101)의 반대 측 상에 있는 후방 투사 시스템으로서 구성될 수 있다. 선택적으로, 이와 같은 디스플레이 시스템은 뷰어 및 레이저 모듈(110)이 스크린(101)의 동일한 측 상에 있는 전방 투사 시스템으로서 구성 될 수 있다.
도 2A는 도 1의 스크린(101)의 예시적인 설계를 도시한다. 스크린(101)은, 주사 레이저 빔(120)에 대해 투과성이고, 주사 레이저 빔(120)을 수신하도록 레이저 모듈(110)에 대면하는 후방 기판(201)을 포함할 수 있다. 제2 전방 기판(202)가 후방 기판(201)에 대해 고정되어 후방 투사 구조로 뷰어에게 대면한다. 컬러 형광 스트라이프 층(203)이 기판들(201 및 202) 사이에 위치하고 형광 스트라이프를 포함한다. 적색, 녹색 및 청색을 방출하는 컬러 형광 스트라이프는 각각 "R", "G" 및 "B"로 나타낸다. 전방 기판(202)은 형광 스트라이프에 의해 방출된 적색, 녹색 및 청색에 대해 투과성이다. 이들 기판(201 및 202)은 유리 또는 플라스틱 패널을 포함하는 여러 가지 물질로 제조될 수 있다. 각 컬러 픽셀은 수평 방향의 3개의 인접한 컬러 형광 스트라이프의 부분을 포함하고, 그 수직 치수는 수직 방향의 레이저 빔(120)의 빔 확산에 의해 정해진다. 그 자체로, 각 컬러 픽셀은 3개의 상이한 컬러(예컨대, 적색, 녹색 및 청색)의 3개의 서브픽셀을 포함한다. 레이저 모듈(110)은, 스크린(101)을 채우도록 한번에 하나의 수평 라인, 예컨대, 좌측에서 우측으로 및 상부에서 하부로 레이저 빔(120)을 주사한다. 레이저 모듈(110)은 스크린(101)에 대해 제 위치에 고정됨으로써, 빔(120)의 주사가 레이저 빔(120)과 스크린(101)상의 각 픽셀 위치 사이의 적절한 정렬을 보증하는 미리 정해진 방식으로 제어될 수 있다.
도 2A에서, 주사 레이저 빔(120)은 픽셀 내의 녹색 형광 스트라이프에 지향되어 그 픽셀에 대해 녹색 광을 생성한다. 도 2B는 스크린(101)의 표면에 수직인 방향 B-B을 따라 바라본 스크린(101)의 동작을 더 도시한다. 각 컬러 스트라이프가 길이가 긴 형상이므로, 빔(120)의 단면은 이 스트라이프의 방향을 따라 연장되도록 형상을 이루어, 픽셀에 대한 각 컬러 스트라이프 내의 빔의 필 팩터(fill factor)를 최소화할 수 있다. 이것은 레이저 모듈(110) 내의 빔 형성 광학 소자를 이용함으로써 달성될 수 있다. 스크린상의 형광 물질을 여기하는 주사 레이저 빔을 생성하는 데 이용되는 레이저 소스는 단일 모드 레이저 또는 멀티모드 레이저일 수 있다. 이 레이저는 또한, 각 형광 스트라이프의 폭으로 제한되는 작은 빔 확산을 갖도록 연장된 방향의 형광 스트라이프에 수직인 방향을 따른 단일 모드일 수도 있다. 형광 스트라이프의 연장된 방향을 따라, 이 레이저 빔은, 형광 스트라이프를 가로지르는 방향의 빔 확산보다 큰 영역에 걸쳐 확산하도록 멀티모드를 가질 수도 있다. 스크린상에 작은 빔 풋프린트(footprint)를 갖는 한 방향의 단일 모드, 및 스크린상의 더욱 큰 풋프린트를 갖는 수직 방향의 멀티모드를 갖는 레이저 빔의 그런 사용에 의해, 빔이 스크린상의 연장된 컬러 서브픽셀에 적합하게, 스크린의 충분한 휘도를 보증하도록 멀티모드를 통해 빔에 충분한 레이저 파워를 제공하도록 형상을 이루게 된다.
본 출원에서 설명하는 여러 가지 예들에서의 형광 스크린(101)의 각각의 형광 스트라이프는, 광 여기 하에서 설계된 컬러를 방출하는 형광 스트라이프이고, 도 2A의 예에서 나타낸 바와 같이 설계된 컬러를 방출하는 특정 형광 물질로 형성된 형광 스트라이프일 수 있다. 이와 달리, 형광 스트라이프는 여기 광(120)의 광 여기 하에서 백색 광을 방출하는 혼합된 형광체로 형성되는 연속적이고 균일한 백 색 형광층 상에 스트라이프 컬러 필터의 조합에 의해 구성될 수 있다. 따라서, 적색 투과, 녹색 투과 및 청색 투과 필터의 스트라이프와 같은 컬러 필터의 필터층이 혼합된 형광층의 뷰어측에 위치하여, 백색 광을 필터링하고 착색된 출력 광을 생성한다. 형광 스트라이프의 구성의 상세한 설명은 도 7을 참조하는 이 명세서의 이후의 섹션에서 설명한다. 이 문맥에서, 형광층은 백색 광을 방출하는 인접하는 형광층 및 필터층을 갖는 복합 구조를 갖는다.
도 3을 참조하면, 도 1의 레이저 모듈(110)의 구현예가 도시된다. 다수의 레이저를 갖는 레이저 어레이(310)가 향상된 디스플레이 휘도를 위해 스크린(101)에 동시에 주사하도록 다수의 레이저 빔(312)을 생성하는 데 이용된다. 신호 변조 제어기(320)가 레이저 어레이(310)의 레이저를 제어 및 변조시키도록 제공되어, 레이저 빔(312)이 변조되어 스크린(101) 상에 디스플레이될 이미지를 반송한다. 신호 변조 제어기(320)는 3개의 상이한 컬러 채널에 대해 디지털 이미지 신호를 생성하는 디지털 이미지 프로세서 및 디지털 이미지 신호를 반송하는 레이저 제어 신호를 생성하는 레이저 드라이버 회로를 포함할 수 있다. 레이저 제어 신호는 그 후, 레이저 어레이(310) 내의 레이저 예컨대, 레이저 다이오드용의 전류를 변조시키도록 인가된다.
빔 주사는 수직 주사용 갈보 미러 및 수평 주사용 다면 다각형 스캐너(350)와 같은 주사 미러(340)를 이용함으로써 달성된다. 스크린(101) 상에 다각형 스캐너(350)를 형성하는 주사 빔을 투사하도록 주사 렌즈(360)가 이용된다. 주사 렌즈(360)는 레이저 어레이(310) 내의 각 레이저를 스크린(101) 상에 비추도록 설계 된다. 다각형 스캐너(350)의 상이한 반사면의 각각은 동시에 N개의 수평 라인을 주사하며, 여기에서 N은 레이저의 수이다. 예시된 예에서, 레이저 빔은 먼저 갈보 미러(340)로 지향된 후 갈보 미러(340)로부터 다각형 스캐너(350)로 지향된다. 출력 주사 빔(120)이 그 후 스크린(101) 상에 투사된다. 중계 광학 모듈(330)이 레이저 빔(312)의 광 경로 내에 위치하여, 레이저 빔(312)의 공간 속성을 변경하고, 형광체를 여기하도록 및 형광체에 의해 방출된 컬러의 광에 의한 이미지를 생성하도록 스크린(101) 상에 투사되는 주사 빔(120)으로서, 갈보 미러(340) 및 다각형 스캐너(350)에 의해 주사하기 위한 빔(332)의 단단히 팩화된 번들을 생성한다.
레이저 빔(120)은 스크린(101)에 공간적으로 가로질러 주사되어 상이한 컬러 픽셀에 여러 번 충돌한다(hit). 따라서, 각각의 변조된 빔(120)은 각 픽셀에 대해 여러 번 및 상이한 픽셀에 대해 여러 번, 적색, 녹색 및 청색용의 이미지 신호를 반송한다. 그래서, 빔(120)은 신호 변조 제어기(320)에 의해 상이한 픽셀에 대해 여러 번 이미지 정보를 갖고 부호화된다. 빔 주사는 따라서, 빔(120) 내의 시간 도메인 부호화된 이미지 신호를 스크린(101) 상의 공간 픽셀로 맵(map)시킨다. 예를 들면, 변조된 레이저 빔(120)은 3개의 상이한 컬러 채널에 대한 3개의 컬러 서브픽셀용의 3개의 순차적인 시간 슬롯으로 균등하게 분할된 각 컬러 픽셀 시간을 가질 수 있다. 빔(120)의 변조는 펄스 변조 기술을 이용하여, 각 컬러의 원하는 그레이 스케일(grey scale), 각 픽셀의 적절한 컬러 조합 및 원하는 이미지 휘도를 생성할 수 있다.
하나의 구현예에서, 다수의 빔(120)이, 2개의 인접한 빔이 스크린(101) 상에 서 수직 방향을 따라 스크린(101)의 하나의 수평 라인만큼 서로 떨어져 있는 상태로, 상이한 인접 수직 위치에서 스크린(101) 상에 지향된다. 갈보 미러(340)의 정해진 위치 및 다각형 스캐너(350)의 정해진 위치에 대해, 빔들(120)이 스크린(101) 상의 수직 방향을 따라 서로 정렬되지 않을 수 있고, 수평 방향을 따라 스크린(101) 상의 상이한 위치에 있을 수 있다. 빔들(120)은 스크린(101)의 하나의 부분만을 덮을 수 있다. 갈보 미러(340)의 고정된 각(angular) 위치에서, 다각형 스캐너(350)의 스피닝(spinning)으로 인해, 레이저 어레이(310) 내의 N개의 레이저로부터의 빔들(120)이 스크린(101) 상의 N개의 인접한 수평 라인의 하나의 스크린 세그먼트를 주사하게 된다. 하나의 스크린 세그먼트에 대한 각 수평 주사의 종료 시에, 갈보 미러(340)가 상이한 고정 각 위치로 조정되어, N개의 빔(120) 모두의 수직 위치가 N개의 수평 라인의 다음의 인접한 스크린 세그먼트를 주사하도록 조정된다. 이 프로세스는 전체 스크린(101)이 주사되어 전체 스크린 디스플레이를 생성할 때까지 반복한다.
도 1 및 3의 형광 스크린(101)용의 도 2B의 스트라이프 설계가 여러 가지 구성으로 구현될 수 있다. 도 2A는 2개의 기판(201 및 202) 사이에 컬러 형광 스트라이프층과 같은 형광층을 위치시키는 일례를 도시한다. 후방 투사 시스템에서는, 스크린(101)이 뷰어측을 향해 지향되는 형광층으로부터 방출된 광량을 최대화하면서 형광층으로 입사하는 주사 여기 빔(120) 내에 가능한 많은 광을 결합시키는 것이 바람직하다. 다수의 스크린 메커니즘이, 여기 광의 효율적인 수집, 뷰어측을 향해 지향되는 형광 광의 최대화, 스크린 콘트라스트의 향상 및 스크린 글레 어(glare)의 감소를 포함하는 스크린 성능을 향상시키기 위해 스크린(101) 내에 개별적으로 또는 조합하여 구현될 수 있다. 스크린(101)의 구조 및 재료는 비용에 대한 제약 및 특정 응용을 위한 다른 요건을 충족시키도록 설계 및 선택될 수 있다.
도 3에서는, 빔 주사가 여기 빔을 다각형 스캐너(350)에 지향시키고 차례로 여기 빔을 스크린(101) 상에 지향시키도록 수직 주사용 갈보 미러(340)를 사용하여 달성된다. 이와 달리, 다각형 스캐너(350)는 갈보 미러(350) 상에 여기 빔을 주사하여 그 빔을 스크린(101)에 더욱 지향시키도록 사용될 수 있다. 도 4A 및 4B는 다각형 스캐너(350)와 갈보 미러(340)의 순서가 도 3의 순서와 반대인 그러한 주사 빔 디스플레이 시스템의 두 가지 예를 도시한다. 도 4B에서의 디스플레이는 N개의 음향 광학 변조기(410)를 사용하여 레이저 어레이(310)로부터의 N개의 연속파(CW) 여기 레이저 빔(312)를 각각 변조시켜 이미지 데이터를 반송하는 변조된 레이저 빔(332)을 생성한다. 다른 광학 변조기가 음향 광학 변조기(410) 대신에 사용될 수도 있다.
도 5는 형광층(520)의 뷰어측 상에 콘트라스트 향상층(510)을 사용하는 스크린(500)의 일례를 도시한다. 형광층(520)은 평행한 형광 스트라이프를 포함한다. 따라서, 콘트라스트 향상층(510)도 또한 다른 재료로 만들어진 일치하는(matching) 평행한 스트라이프를 포함한다. 여기 광(예컨대, UV 또는 자색광)에 의한 여기에 응답하여 적색 광을 방출하는 적색 형광 스트라이프(521)에 대해, 콘트라스트 향상층(510) 내의 일치하는 스트라이프(511)는 적색 형광 스트라이프(521)에 의해 방출 되는 적색 광을 커버하는 적색 스펙트럼 대역에서 투과하고 녹색 및 청색 광을 포함하는 다른 가시 광을 흡수하거나 차단하는 "적색" 재료로 만들어진다. 유사하게, UV 광에 의한 여기에 응답하여 녹색 광을 방출하는 녹색 형광 스트라이프에 대해, 콘트라스트 향상층(510) 내의 일치하는 스트라이프는 녹색 형광체에 의해 방출되는 녹색 광을 커버하는 녹색 스펙트럼 대역에서 투과하고 적색 및 녹색 광을 포함하는 다른 가시 광을 흡수하거나 차단하는 "녹색" 재료로 만들어진다. UV 광에 의한 여기에 응답하여 청색 광을 방출하는 청색 형광 스트라이프에 대해, 콘트라스트 향상층(510) 내의 일치하는 스트라이프는 청색 형광체에 의해 방출되는 청색 광을 커버하는 청색 스펙트럼 대역에서 투과하고 녹색 및 적색 광을 포함하는 다른 가시 광을 흡수하거나 차단하는 "청색" 재료로 만들어진다. 콘트라스트 향상층(510) 내의 이들 일치하는 평행한 스트라이프는 각각 "R", "G" 및 "B"로 라벨이 붙여진다.
이 예에서, 콘트라스트 향상층(510)은 스크린에 수직인 방향을 따라 각각의 형광 영역에 공간적으로 정렬하여 일치시키는 상이한 스트라이프 필터링 영역을 포함한다. 각 필터링 영역은 대응하는 일치하는 형광 영역에 의해 방출되는 컬러의 광을 투과하고 다른 컬러의 광을 차단한다. 그 층(510) 내의 상이한 필터링 영역은 각각의 일치하는 형광 영역에 의해 방출되는 색과 다른 컬러의 광을 흡수하는 재료로 만들어질 수도 있다. 적절한 재료들의 예는 염료계 착색제 및 안료계 착색제를 포함한다. 또한, 콘트라스트 향상층(510) 내의 각 필터링 영역은 원하는 투과 대역을 갖는 대역 통과 간섭 필터를 이루는 다층 구조일 수 있다. 다양한 설계 및 기술이 그러한 필터를 설계 및 구성하는 데 사용될 수도 있다. "하나의 기판 상에 흑색 매트릭스와 적색 및/또는 청색 필터를 갖고 반대측 기판 상에 녹색 필터와 적색 및/또는 청색 필터를 갖는 3개의 컬러 LCD"라는 명칭의 미국 특허 제5,587,818호, 및 "다층 박막으로 구성되는 컬러 필터를 구비한 컬러 액정 디스플레이"라는 명칭의 미국 특허 제5,684,552호가 도 5의 스크린(50) 내의 층(510)에 사용될 수도 있다.
동작 시에, 여기 광(120)(예컨대, UV 광)이 형광층(520)에 입사하여 다른 형광체를 여기시켜 다른 컬러의 가시 광을 방출한다. 방출된 가시 광은 콘트라스트 향상층(510)을 통해 투과하여 뷰어에게 도달한다. 스크린(800)에 입사하는 주변 광(501)이 콘트라스트 향상층(510)에 입사하고, 입사된 주변 광(501)의 일부분은 제2 시간 동안 콘트라스트 향상층(510)을 통과하여 뷰어를 향해 반사된다. 따라서, 뷰어를 향한 총 광학 출력(502)은 형광층(520)에 의해 방출되는 이미지 반송 착색 가시 광 및 반사된 주변 광을 포함한다. 이 반사된 주변 광은 이미지를 반송하지 않으므로, 형광층(520)에서 생성되는 이미지를 파괴하기 쉽다. 뷰어를 향한 이 반사된 주변 광이 콘트라스트 향상층(510)을 2회 통과하므로 2회 필터링 및 감쇄되기 때문에, 반사된 주변 광의 강도는 수신된 주변 광의 강도의 대략 2/3만큼 감소된다. 일례로서, 입사된 주변 광(501)의 녹색 및 청색 부분은 적색 서브픽셀에 입사하는 주변 광(501)의 플럭스의 대략 2/3를 포함한다. 입사된 주변 광(501)의 녹색 및 청색 부분은 콘트라스트 향상층(510)에 의해 차단된다. 콘트라스트 향상층(510) 내의 적색 필터 재료의 투과 대역 내에 있는 주변 광의 적색 부분만이 콘트라스트 향상층(510)을 통해 투과하고, 투과된 적색 주변 광의 일부분은 뷰어에게 되돌려 반사된다. 이 반사된 주변 광의 부분은 근본적으로 하부의 컬러 형광 스트라이프에 의해 생성되는 서브픽셀에 대해 동일한 컬러이므로, 컬러 콘트라스트가 불리한 영향을 받지 않는다.
디스플레이 콘트라스트를 향상시키기 위해 각 서브픽셀에 대해 콘트라스트 향상층(510)에 컬러 선택적인 흡수 물질의 상기 사용은 또한 별도의 콘트라스트 향상층 없이 각 서브픽셀에서 발광 형광 물질과 그러한 물질을 혼합하여 구현될 수도 있다. 하나의 구현예에서, 형광층 설계에서의 각 형광 영역은 형광 물질에 의해 방출되는 광을 투과시키고 다른 컬러의 광을 흡수하는 컬러 선택적 흡수 물질과 형광 물질의 혼합물로 형성될 수 있다. 따라서, 콘트라스트 향상 특징(feature)이 뷰어레게 반사되는 주변 광을 감소시키기 위해 각 서브픽셀에 내장된다.
도 6A는 평행한 형광 스트라이프의 공통 형광층(610)에서, 각각 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하기 위한 내장 콘트라스트 향상 성능을 갖는 적색, 녹색 및 청색 형광 물질을 사용하는 다른 구현예를 도시한다. 3개의 연속하는 적색, 녹색 및 청색 형광 스트라이프(611, 612 및 613)를 가정한다. 적색 형광 스트라이프(611)의 재료는 적색 광을 방출할 수 있는 적색 형광체와 적색 광을 투과시키고 녹색 및 청색 광을 포함하는 다른 광을 흡수하는 적색 잉크나 안료의 혼합물이다. 또한, 적색 잉크나 안료는 도 6B에 도시된 바와 같은 투과 특성(630)을 가질 수 있다. 적색 잉크나 안료가 적색 형광체와 혼합되기 때문에, 주목할 만한 특성 중 하나는 적색 잉크나 안료가 여기 광을 흡수하는 것을 방지하기 위해 대략 420 ㎚의 파장 이하에서 실질적으로 투과시킨다(∼100%). 더욱이, 적색 잉크나 안료는 적색 형광체로부터 방출된 적색을 허용하도록 대략 580 ㎚ 이상의 파장에서 실질적으로 투과시킨다.
녹색 형광 스트라이프(612)의 재료는 녹색 광을 방출하는 녹색 형광체와 녹색 광을 투과시키고 적색 및 청색 광을 포함하는 다른 광을 흡수하는 녹색 잉크나 안료의 혼합물이다. 또한, 녹색 잉크나 안료는 도 6C에 도시된 바와 같은 투과 특성(640)을 가질 수 있다. 녹색 잉크나 안료가 녹색 형광체와 혼합되기 때문에, 주목할 만한 특성 중 하나는 녹색 잉크나 안료가 여기 광을 흡수하는 것을 방지하기 위해 대략 420 ㎚의 파장 이하에서 실질적으로 투과시킨다(∼100%). 더욱이, 녹색 잉크나 안료는 녹색 형광체로부터 녹색의 방출을 허용하도록 대략 480 ㎚ 이상 약 580 ㎚ 이하의 파장에서 실질적으로 투과시킨다.
청색 형광 스트라이프(613)의 재료는 청색 광을 방출하는 청색 형광체와 청색 광을 투과시키고 적색 및 녹색 광을 포함하는 다른 광을 흡수하는 청색 잉크나 안료의 혼합물이다. 또한, 청색 잉크나 안료는 도 6D에 도시된 바와 같은 투과 특성(650)을 가질 수 있다. 청색 잉크나 안료가 녹색 형광체와 혼합되기 때문에, 주목할 만한 특성 중 하나는 청색 잉크나 안료가 여기 광(420 ㎚ 이하)을 흡수하는 것을 방지하고 청색 형광체로부터 청색의 방출을 허용하기 위해 대략 480 ㎚의 파장 이하에서 실질적으로 투과시킨다(∼100%).
콘트라스트 향상 형광층(610)은 본 출원에서 설명한 다양한 스크린 설계 및 구성과 조합될 수 있다.
상술한 형광 스크린은 여기 광의 여기 하에 다른 컬러를 생성하기 위해 다른 형광 스트라이프에서 다른 형광 물질을 사용한다. 이와 달리, 다른 형광 스트라이프가 백색 광을 방출하는 동일한 형광 물질에 의해 형성될 수 있고, 형광 광으로부터 원하는 다른 컬러를 생성하기 위해 컬러 필터를 더 포함할 수 있다. 도 5에서의 콘트라스트 향상층(510)은 각 컬러 필터가 콘트라스트 향상과 지정된 서브픽셀 컬러의 생성의 양자를 달성하는 그러한 컬러 필터를 구현하는 데 사용될 수 있다.
도 7은 혼합된 형광체의 인접하는 균일한 층을 갖는 형광 스크린 설계의 일례를 도시한다. 이 혼합된 형광 층(700)은 여기 광의 광학적인 여기 하에 백색 광을 방출하도록 설계 및 구성된다. 혼합된 형광층(700)의 혼합된 형광체는 여러 가지 방법으로 설계될 수 있고, 백색 광을 방출하는 혼합된 형광체의 다수의 조성이 공지되어 문서화되어 있다. 백색 광을 방출하는 다른 비형광 형광 물질이 혼합된 형광층(700)용으로 사용될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 적색 투과, 녹색 투과 및 청색 투과 필터의 스트라이프와 같은 컬러 필터의 층(510)이 백색 광을 필터링하여 뷰어를 향해 착색된 출력을 생성하도록 혼합된 형광층(700)의 뷰어측에 위치한다. 이 예에서는, 층들(700 및 510)이 기판들(701 및 702) 사이에 끼워진다. 층(510) 내의 컬러 필터는 컬러 LCD 패널에 사용되는 컬러 필터와 유사한 설계를 포함하여 다양한 구성으로 구현될 수도 있다. 각 컬러 필터 영역 예컨대, 적색 투과 필터에서는, 필터가 적색 광을 투과시키고 녹색 광 및 청색 광을 포함하는 다른 컬러의 광을 흡수한다.
도 7의 스크린 구조는 도 7의 혼합된 형광층(700)이 스트라이프의 공간 구조 없이 연속적인 층이기 때문에 다른 형광 스트라이프를 갖는 다른 스크린 설계보다 더 간단하다. 이 구성은 층(510) 내의 필터를 도 5의 층(520) 내의 각각의 형광 스트라이프와 정렬하는 것과 관련된 정렬 문제를 회피한다. 기판(701)은 여기 광을 수신하고, 따라서 여기 광 예컨대, 자색 또는 UV 광을 투과시키는 재료로 만들어질 수 있다. 기판(702)은 층(510) 내의 필터에 의해 필터링되는 착색 광을 투과시키는 재료로 만들어질 수 있다. 제조 시에, 층(510)은 기판(702) 상에 제조될 수 있고, 층(700)은 기판(701) 상에 제조될 수 있다. 2개의 기판(701 및 702)은 서로 맞물려 스크린을 형성할 수 있다. 제2 기판(702)의 출력 면에, 반사 방지 코팅(AR)이 뷰어에게로의 광 투과를 향상시키기 위해 형성될 수도 있다. 또한, 견고한 보호층이 스크린 표면을 보호하기 위해 제2 기판(702) 위에 형성될 수도 있다.
본 출원에 기재된 컬러 또는 단색 스크린에 적절한 UV 여기 가능한 형광체는 여러 가지 물질 조성으로 구현될 수 있다. 통상적으로, 이와 같은 형광체는 UV 광과 같은 여기 광을 흡수하여, 여기 광 파장보다 긴 파장에서 가시 범위 내에서 광자를 방출한다. 예컨대, 적색, 녹색 및 청색 형광 물질은 각각 ZnCdS:Ag, ZnS:Cu, 및 ZnS:Ag일 수 있다.
Figure 112008084063339-pct00001
표 1은 여러 공개된 특허 문서에 기재된 380 nm 내지 415 nm의 파장 범위 내에서 여기 광에 의해 여기될 시에 가시 색 광을 방출하는 형광체의 일부 예를 리스트한다. 테이블 1에 리스트된 여러 형광체는 또한 450 nm에서 470 nm까지 광에 의해 여기될 수 있다. 이들 및 다른 형광체는 본 출원에 기재된 형광체 기반 레이저 디스플레이를 구성하는데 이용될 수 있다.
공개된 PCT 출원 W0 02/11173 A1호에 기재된 형광체의 예들은, M이 Ca, Sr, Ba, Mg 및 Zn 중 적어도 하나인 MS:Eu 형식의 Eu 도핑된 발광 금속 황화물의 합성 물을 갖는 "Type Ⅰ" 형광체, 및 M*이 Ca, Sr, Ba, Mg 및 Zn 중 적어도 하나이고, N*이 Al, Ga, In, Y, La 및 Gd 중 적어도 하나인 M*N*2S4:Eu,Ce 형식의 금속 티오금속성 발광 물질의 합성물을 갖는 "Type Ⅱ" 형광체이다. 발광 금속 황화물 MS (Type Ⅰ형광체)은 Sr 및 Ca 중 적어도 하나와 조합하거나 Ba, Mg 및 Zn 중 적어도 하나의 단독을 포함할 수 있다. 금속 티오금속성 발광 물질 M*N*2S4 (type Ⅱ 형광체)은 M*에 대해 단독 또는 Ba, Sr 및 Ca중 적어도 하나와 조합하여 그룹 M*=Mg 및 Zn으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있고, 원소 N*는 Al 또는 Ga 단독 또는 In, Y, La, Gd와 더 조합할 수 있다. 금속 티오금속성 발광 물질은 유로퓸(Eu) 및 세륨(Ce) 중 적어도 하나로 활성화될 수 있다. 2 이상의 type Ⅰ및 type Ⅱ 형광체는 조합될 수 있거나, type Ⅰ및 type Ⅱ 형광체의 하나 이상의 형광체는 type Ⅰ및 type Ⅱ의 형광체와 상이한 다른 형광체와 조합되어, 개별 type Ⅰ및 type Ⅱ 형광체로부터 이용할 수 없는 색을 생성하도록 형광 혼합물을 형성할 수 있다.
적색을 방출하기 위한 type Ⅰ 형광체에 대한 형광 합성물의 특정 예들은, M이 Ca와 조합하거나 Ba, Mg, Zn 단독 중 적어도 하나이고, 0<x≤0.5 및 0<y≤0.10인 (Sr1 -x-yMxEuy)S, x<0.25인 (Sr1 -x- yBaxEuy)S, x+y+z≤=0.35인 (Sr1 -x-x- yBaxEuy)S를 포함하며, 이는 65-85%의 고 양자 효율, 60-80%의 370 nm 내지 470 nm의 범위의 고 흡광도, 및 급냉(thermal quenching)으로 인해 실내 온도에서 100℃로 출력된 발광 루멘의 10% 미만의 저 손실을 나타낸다. type Ⅱ 형광 합성물의 특정 예들은, M* 이 Ba, Sr, Ca 중 적어도 하나와 함께 또는 M*=Mg, Zn 단독의 적어도 하나이고, N*이 In, Y, La, Gd의 소량(20% 미만)과 함께 또는 N*=Al, Ga 단독의 적어도 하나이다. 이와 같은 type Ⅱ 형광체는 가시 스펙트럼의 청색, 녹색 또는 녹색-노랑 스펙트럼 범위 내의 광을 방출한다. type Ⅱ 형광체에 대한 특정 합성물은, u≤0.75 및 v≤0.10이고, M** is M**=Ba, Sr, Ca, Zn 중 적어도 하나인(M**1-uMgu)(Ga1-vN*v)2S4:Ce , M**가 Sr, Ba, Ca과 조합하거나 단독의 Mg, Zn의 적어도 하나이고,N*=A1, In, Y, La, Gd 및 0<s≤=0.10 및 0≤t:s<0.2, v≤0.10인 (M**1-s- tEusCet)(Ga1 - vN*v)2S4, u≤0.75 및 v≤0.10 및 0<s≤0.10 및 Os≤t:s<0.2인 ((Bal - uMgu)1-s- tEusCet) (Gal - vN*v)2S4, u<0.75 및 w≤0.10 및 v≤0.10 및 0<s≤0.10 및 O≤t:s<0.2인 ((Bal - wCaw)1- uMgu)1-s- tEusCet) (Gal-vN*v)2S4, u<0.75 및 r≥0.10 및 v≤0.10 및 0<s≤0.10 및 O≤t:s<0.2인 ((Bal -xSrx)1-uMgu)1-s-tEusCet) (Gal - vN*v)2S4, u≤0.75 및 w≥0.10 및 v≤0.10 및 0<s≤0.10 및 t:s<0.2인 ((Sr1 - wCaw)1- uMgu)1-s- tEusCet) (Gal - vN*v)2S4, 및 u<0.75 및 p≤0.35 및 v≤0.10 및 0<s≤0.10 및 O≤t:s<0.2인 ((Sr1 - pZnp)1- uMgu)1-s- tEusCet) (Gal - vN*v)2S4를 포함한다.
미국 특허 제6,417,019호에 기재된 형광체의 예들은 Srl_U-v- XMgUCavBaX) (Ga2_y_z AlInz S4) :Eu2 +, Srl_U-v- XMgUCavBaX) (Ga.sub.2-y-z AlyInzS4) :Eu2 +를 포함한 다. 형광체 입자는, 예컨대, 에폭시, 아크릴 폴리머, 포리카보네이트, 실리콘 폴리머, 광 유리 및 칼코겐 유리를 포함하지만 이로 제한되지 않는 물질로부터 선택되는 호스트 물질로 분산될 수 있다. 선택적으로, 이와 같은 형광체는 형광막으로서 기판 표면 상에 침착될 수 있다.
미국 특허 출원 공보 제2002/0185965호에 기재된 형광체의 예들은, 영국 에섹스 나제잉 Phosphor Technology Ltd로부터 제품 번호 QUMK58/F로서 이용 가능한 (Y, Gd) 3A15012 : Ce (가도리늄 및 세륨 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷)의 분말인, 통상의 경화성 실리콘 합성물과 혼합된 형광 분말을 포함한다. 이 형광 물질의 입자는, 1 내지 10 ㎛ 범위의 약 5 미크론(㎛)의 통상의 직경을 가지고, 약 430 nm 내지 약 490 nm의 파장의 광을 흡수하며, 약 510 nm 내지 약 610 nm의 광대역의 광을 방출한다. 스텐실(stenciled) 형광체 층을 갖는 LED에 의해 방출된 광의 색은, 부분적으로, 휘도 스텐실 합성물 내의 형광체 입자의 농도에 의해 결정된다.
형광체 입자는, 실리콘 폴리머 합성물의 100 그램당 형광체 입자의 약 20 그램 내지 실리콘 폴리머 합성물의 100 그램당 형광체 입자의 약 120 그램의 범위인 농도에서 경화성 실리콘 폴리머 합성물과 혼합될 수 있다. 일부 구성에서, 티탄 이산화물 입자는 또한, 첨가물로서 이용되고, 실리콘 폴리머 합성물의 100 그램당 티탄 이산화물의 약 1.5 그램 내지 실리콘 폴리머 합성물의 100 그램당 티탄 이산화물의 약 5 그램의 농도에서 실리콘 폴리머 합성물 내에 분산될 수 있다. 거의 형광체 입자와 동일한 사이즈인 티탄 이산화물 입자는 여기 광의 산란을 증대시켜, 형광체 입자에 의해 그 광의 흡수를 증대시킨다.
그 다음, 형광체 입자 및 선택적 티탄 이산화물 입자가 경화성 실리콘 합성물과 혼합된 후, 미세하게 분할된 실리카 입자는 딕소트로픽 겔을 형성하도록 혼합물 내로 분산된다. 딕소트로픽 겔은 딕소트로피, 즉 시어(shear)하게 될 시에 점도의 명백한 드롭(drop), 및 시어력(shear force)이 제거될 시에 원래의 점도 레벨로의 복귀를 나타낸다. 결과적으로, 딕소트로픽 겔은 진동되고, 흔들리거나, 그렇지 않으면, 휘저어 놓여질 시에 유체로서 동작하고, 다시 멈춰질 시에 겔로 설정한다. 실리카 입자는, 예컨대, 연무된 실리카의 입자, 하이드로겐-옥시겐 노(furnace) 내의 클로로실란의 연소로 형성된 실리카의 콜로이드형일 수 있다. 연무된 실리카는, 120℃를 초과하는 온도에서 화학적 및 물리적으로 안정하고, 가시 광에 투명하여, 비교적 저 농도에서 휘도 스텐실 합성물에 만족스런 딕소트로픽 특성을 제공할 것이다. 이용된 연무된 실리카의 그레이드는 비극성 물질과 양립하도록 선택된다.
한 구성에서, 연무된 실리카는 M-5P grade CAB-O-SIL®이다. 미처리 비결정질 연무된 실리카는 매스 보스톤의 카봇 코포레이션으로부터 획득된다. 이런 연무된 실리카의 그레이드는 소수성이고, 200±15 m2/g의 단위 질량 당 평균 표면적을 갖는다. M-5P 그레이드 연무된 실리카 입자는, 실리콘 폴리머 합성물의 100 그램당 연무된 실리카의 약 1.5 그램 내지 실리콘 폴리머 합성물의 100 그램당 연무된 실리카의 약 4.5 그램의 농도에서 통상의 3개의 롤 밀(roll mill)과 형광체 입자 및 실리콘 폴리머 합성물의 혼합물에 분산된다. 연무된 실리카의 농도가 증대됨에 따라, 스텐실 합성물은 더욱 닉소트로픽하게 되고, 즉, 휘저어지지 않은 겔로서 더욱 고체형이 된다.
다른 구성은 200±15 m2/g보다 크거나 작은 단위 질량당 평균 표면적을 갖는 연무된 실리카를 이용한다. 연무된 실리카의 고정 농도에 대해, 스텐실 합성물은, 연무된 실리카의 단위 질량당 표면적이 증대될 시에 더욱 닉소트로픽하게 된다. 따라서, 단위 질량당 저 표면적을 갖는 연무된 실리카는 고 농도에서 이용되어야 한다. 연무된 실리카의 단위 질량당 저 표면적의 요구된 고 농도는 결과적으로 너무 높아 쉽게 스텐실될 수 없는 점도를 갖는 스텐실 합성물을 생성할 수 있다. 따라서, 연무된 실리카는 바람직하게는 약 90 m2/g보다 더 큰 단위 질량당 표면적을 갖는다. 이에 반에, 연무된 실리카의 단위 질량당 표면적이 증대될 시에, 연무된 실리카의 요구된 농도는 감소하지만, 연무된 실리카는 실리콘 폴리머 합성물에 분산하기에 너무 곤란하게 된다.
PCT 특허 출원 공보 제WO 01/24229호에 기재된 형광체의 예들은 호스트 물질 및 도펀트 이온을 포함한다. 호스트 물질은, 도펀트 이온이 격자 이온을 대신하는 무기 이온 격자 구조("호스트 격자")를 가질 수 있다. 도펀트는 여기 방사를 흡수할 시에 광을 방출할 수 있다. 적절한 도펀트는 여기 방사를 강력하게 흡수하여, 이 에너지를 방출된 방사로 효율적으로 변환한다. 일례로서, 도펀트는 4f-4f 전이, 즉, 4-궤도 에너지 레벨을 수반하는 전자 전이를 통해 방사를 흡수하여 방출하 는 희토류 이온일 수 있다. f-f 전이가 양자 기계적으로 금지되어 방출 세기를 약하게 하면, Eu2 + 또는 Ce3 +와 같은 어떤 희토류 이온이 (d-궤도/f-궤도 혼합을 통해) 허용된 4f-5df 전이를 통해 방사를 강력하게 흡수하여, 결과적으로 고 방출 세기를 생성한다. 어떤 도펀트의 방출은 도펀트 이온이 존재하는 호스트 격자에 의존하는 에너지로 시프트될 수 있다. 어떤 희토류 도펀트는 적절한 호스트 물질 내에 포함될 시에 효율적으로 청색 광을 가시 광으로 변환시킨다.
일부 구성에서, 제1 및 2 형광체는 호스트 황화 물질, 즉 황화물 이온을 포함하는 격자를 포함한다. 적절한 호스트 황화 물질의 예들은 CaS, SrS, 및 SrGa2S4와 같은 티오갈라염을 포함한다. 형광체 혼합물은, 비교적 좁은 라인폭의 한 공통 청색 에너지원에 의해 여기 가능하여 2개의 상이한 에너지 범위(예컨대, 적색 및 녹색)에서 광을 방출하는 상이한 희토류 이온에 의해 형성될 수 있다. 일례로서, 이와 같은 형광체 혼합물의 경우, 도펀트는 상이한 호스트 물질을 갖는 제1 및 2 형광체에서 동일하다. 2개의 형광체의 적색 및 녹색 방출은 적절한 호스트 물질을 선택함으로써 동조될 수 있다. 한 실시예에서, 녹색 형광체는 SrGa2S4:Eu이다. 다른 실시예에서, 적색 형광체는 SrS:Eu 및 CaS:Eu로 이루어진 그룹에서 선택된다.
미국 특허 출원 공보 제2004/0263074호에 기재된 형광체의 예들은 하향 변환하는, 입자를 포함한다. 즉, 비교적 짧은 파장 광(여기)에 의해 시뮬레이트된 후에, 이들은 더욱 긴 파장 광(방출)을 생성한다. 형광체 합성물은, 각각 자신의 방출 특성을 갖는 적어도 하나, 통상적으로 2 이상의 (또는 3, 또는 4) 타입의 형광 체 입자를 포함한다. 2 이상의 상이한 타입의 형광체 입자를 갖는 실시예에서, 제1 타입의 형광체 입자는 여기 시에 적색 광을 방출하고, 제2 타입의 형광체 입자는 여기 시에 녹색 광을 방출한다. 적색 방출의 경우, 합성물은 SrS:Eu2 +; CaS:Eu2 +; CaS:Eu2+,Mn2+; (Zn,Cd)S:Ag+; Mg4GeO5 .5F:Mn4 +; Y202S:Eu2 +, ZnS:Mn2 +로부터 선택된 물질, 및 여기 시에 가시 스펙트럼의 적색 영역 내의 방출 스펙트럼을 갖는 다른 형광 물질을 포함할 수 있다. 녹색 방출의 경우, 형광체 합성물에 이용하는데 적절한 통상의 형광체 입자는 SrGa2S4:Eu2 +; ZnS:Cu,Al로부터 선택된 물질, 및 여기 시에 가시 스펙트럼의 녹색 영역 내의 방출 스펙트럼을 갖는 다른 형광 물질을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 청색 방출 형광체 입자는 적색 및 녹색 방출 형광체 외에 형광체 합성물 내에 포함될 수 있고, 적절한 청색 방출 형광체 입자는, 예컨대, BaMg2Al16027:Eu2+, Mg, 또는 여기 시에 가시 스펙트럼의 청색 영역 내의 방출 스펙트럼을 갖는 다른 형광 물질을 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 형광체 합성물은 여기 시에 노랑색 광을 생성하도록 선택되는 형광체 입자의 타입을 포함할 수 있다. 노랑색 방출의 경우, 형광체 합성물에 이용하는데 적절한 형광체 입자는 (Y, Gd)3A15012 : Ce , Pr로부터 선택된 물질, 및 여기 시에 가시 스펙트럼의 노랑색 영역 내의 방출 스펙트럼을 갖는 다른 형광 물질을 포함할 수 있다.
일부 적절한 적색 방출 형광체 입자는, 약 590 nm 내지 약 650 nm의 범위의 약한 방출 파장을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 형광체 입자는, 약 620 nm 내지 약 650 nm의 범위, 통상적으로 약 625 nm 내지 약 645 nm의 범위, 더욱 통상적으로는, 약 630 nm 내지 약 640 nm의 범위 내의 약한 방출 파장을 갖는다. 다른 실시예에서, 형광체 입자는, 약 590 nm 내지 약 625 nm의 범위, 통상적으로 약 600 nm 내지 약 620 nm의 범위 내의 약한 방출 파장을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 형광체 입자는, 약 600 nm 내지 약 650 nm의 범위, 통상적으로 약 610 nm 내지 약 640 nm의 범위, 더욱 통상적으로는, 약 610 nm 내지 약 630 nm의 범위 내의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.
일부 적절한 녹색 방출 형광체 입자는, 약 520 nm 내지 약 550 nm의 범위의 약한 방출 파장을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 형광체 입자는, 약 530 nm 내지 약 550 nm의 범위, 통상적으로 약 535 nm 내지 약 545 nm의 범위 내의 약한 방출 파장을 갖는다. 다른 실시예에서, 형광체 입자는, 약 520 nm 내지 약 535 nm의 범위 내의 약한 방출 파장을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 형광체 입자는, 약 520 nm 내지 약 550 nm의 범위, 통상적으로 약 535 nm 내지 약 550 nm의 범위, 또는 약 520 nm 내지 약 535 nm의 범위 내의 파장을 갖는 광을 방출한다.
일부 적절한 청색 방출 형광체 입자는 통상적으로 약 440 nm 내지 약 490 nm의 범위의 약한 방출 파장을 갖는다. 특정 실시예에서, 형광체 입자는, 약 450 nm 내지 약 470 nm의 범위, 통상적으로 약 455 nm 내지 약 465 nm의 범위 내의 약한 방출 파장을 갖는다. 다른 실시예에서, 형광체 입자는, 약 440 nm 내지 약 450 nm 의 범위, 통상적으로 약 435 nm 내지 약 445 nm의 범위 내의 약한 방출 파장을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 형광체 입자는, 약 440 nm 내지 약 480 nm의 범위, 통상적으로 약 450 nm 내지 약 470 nm의 범위 내의 파장을 갖는 광을 방출한다.
일부 적절한 노랑색 방출 형광체 입자는 통상적으로 약 560 nm 내지 약 580 nm의 범위의 약한 방출 파장을 갖는다. 특정 실시예에서, 형광체 입자는, 약 565 nm 내지 약 575 nm의 범위 내의 약한 방출 파장을 갖는다. 다른 실시예에서, 형광체 입자는 약 575 nm 내지 약 585 nm의 범위 내의 약한 방출 파장을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 형광체 입자는, 약 560 nm 내지 약 580 nm의 범위, 통상적으로 약 565 nm 내지 약 575 nm의 범위 내의 파장을 갖는 광을 방출한다.
상술한 타입의 형광체 입자의 각각에 대한 정확한 파장 범위는, 형광체의 이용 가능한 소스로부터의 선택, 발광 소자의 원하는 색 속성(attributes)(예컨대, 방출된 흰색 광의 '상관된 색 온도'), 여기 파장과 같은 여기 광의 선택 등에 의해 결정될 수 있다. 유용한 형광 물질 및 다른 정보는 Mueller-Mach 등의, "High Power Phosphor-Converted Light Emitting Diodes Based on III-Nitrides", IEEE J. Sel. Top. Quant. Elec. 8(2):339 (2002)에서 검색될 수 있다.
공개된 PCT 출원 제PCT/US99/28279호에 기재된 형광체의 예들은 Ba2MgSi2O7:Eu2+; Ba2SiO4: Eu2 +; 및 (Sr,Ca,Ba) (Al,Ga)2S4: Eu2 +를 포함하는데, 여기서, 콜론에 뒤따른 원소는 활성화제를 나타낸다. 주석(A,B,C)는 (Ax,By,Cz)를 나타내며, 여기서, 0≤x≤1 및 0≤y≤1 및 0≤z≤1 및 x+y+z=1. 예컨대, (Sr,Ca,Ba)는 (Srx,Cay,Baz)를 나타내며, 여기서, 0≤x≤1 및 0≤y≤1 및 0≤z≤1 및 x+y+z=1. 통상적으로, x, y 및 z는 모두 0이 아니다. 주석(A,B)는 (Ax,By)를 나타내며, 여기서, 0≤x≤1 및 0≤y≤1 및 x+y=1. 통상적으로, x 및 y는 양자 모두 0이 아니다. 녹색 방출 형광체의 예들은 약 500 nm과 약 555 nm 간의 약한 방출을 가질 수 있다. 예컨대, Ba2MgSi2O7:Eu2 +는 약 495-505 nm, 통상적으로 약 500 nm에서 약한 방출을 가지고, Ba2SiO4: Eu2 +는 약 500-510 nm, 통상적으로 약 505 nm에서 약한 방출을 가지며, (Sr,Ca,Ba) (Al,Ga)2S4: Eu2 +는 약 535-545 nm, 통상적으로 약 540 nm에서 약한 방출을 갖는다.
미국 특허 출원 공보 제2001/0050371호에 기재된 형광체의 예들은 Eu에 의해 활성화된 CaS 형광체, AEu(l-x)LnxB2O8로 나타낸 형광체를 포함하는 형광 물질을 포함하는데, 여기서,A는 Li, K, Na 및 Ag으로 이루어진 그룹에서 선택된 원소이고; Ln은 Y, La 및 Gd으로 이루어진 그룹에서 선택된 원소이며; B는 W 또는 Mo이며; x는 0 이상인 수이지만, 1보다 작다. Eu로 활성화된 CaS 형광체 또는 AEu(l-x)LnxB2O8의 형광체는 투명 수지를 형성하도록 베이스 폴리머와 혼합될 수 있다.
일례로서, 적색 광을 방출하는 적색 형광체는 Eu에 의해 활성화된 CaS 또는, 일반적 형식 AEu(l-x)LnxB2O8으로 표현되는 복합물일 수 있다. Eu에 의해 활성화된 CaS는 420 nm 내지 600 nm의 광에 의해 여기되어, 630 nm에서 피크인 570 nm 내지 690 nm의 광을 방출한다. AEu(l-x)LnxB2O8은 Eu3 + 이온의 전이에 의해 614 nm 근처에서 광을 방출하는 형광체이다. 여기 파장 및 방출 파장이 형광체의 원소 A 및 B의 종류에 따라 상이하지만, 적색 형광체는 470 nm 근처에서 광(청색) 및/또는 540 nm 근처에서 광(녹색)에 의해 여기될 수 있고, 620 nm 근처에서 광(적색)을 방출할 수 있다. x가 0이면, 형광체 AEuB2O8은 형성되어 615 nm 근처에서(적색) 최고 방출 세기를 나타낸다. AEu(l-x)LnxB2O8 (A=Li, K, Na, Ag; Ln=Y, La, Gd; B=W, Mo)는 원하는 화학량론비에서 형광체를 구성하는 원소의 산화물, 카보네이트 등을 혼합함으로써 획득될 수 있다. 상기 적색 형광체 이외에, 이트륨 알루미네이트 형광체 (소위 YAG)는, Y3Al5O12의 Y-원자가 이들의 위치의 부분에서 Gd로 치환되는 가넷 구조를 갖는 안정 산화물, 특히, 노랑색의 광을 550 nm을 중심에 두는 녹색 영역으로 방출하도록 청색 광 (400 내지 530 nm)에 의해 여기되는 형광체일 수 있다. 이트륨 알루미네이트 형광체에 첨가될 활성화 원소는, 예컨대, 세륨, 유로퓸, 망간, 사마륨, 테르븀, 틴, 크로뮴 등을 포함한다. 예컨대,Ce에 의해 활성화되는 YxGd3 - xAl5O12가 이용될 수 있다. 구성에서, 하나, 둘 이상의 종류의 이러한 YAG 형광체는 서로 혼합되어, 원하는 형광 물질을 형성할 수 있다.
미국 특허 제6,252,254호에 기재된 형광체의 예들은, YB03 : Ce3 +, Tb3 +; BaMgAll0O17, :Eu2 +, Mn2 + ; (Sr, Ca, Ba) (Al, Ga)2S4 : Eu2 +; Y3A15012: Ce3 +; Y202S :Eu3 + Bi3+; YVO4:Eu3 +,Bi3 +; SrS:Eu2 +; SrY2S4:Eu2 +; SrS:Eu2 +,Ce3 +, K+;(Ca,Sr)S:Eu2 +; 및 CaLa2S4:Ce3+를 포함하며, 여기서, 콜론에 뒤따르는 원소는 활성화제를 나타낸다. 일례로서, SrS:Eu2 +,Ce3 +,K 형광체는, 청색 광에 의해 여기될 시에, 적색 광 및 녹색 광을 포함하는 광대역 스펙트럼을 방출한다. 이들 형광체 합성물은, 3000-4100°K의 색 온도와 같은 만족스러운 특성, 및 70보다 큰, 통상적으로 80보다 큰, 예컨대 약 83-87의 연색 지수(color rendering index), 및 청색 LED가 여기 소스로서 이용될 시에 입력 전기 전력의 와트당 약 10-20 루멘의 디바이스 발광 효율을 갖는 흰색 광을 생성하는데 이용될 수 있다.
미국 특허 출원 공보 제2002/0003233호에 기재된 형광체의 예들은, 노랑색 발광 형광체로서 단일 크리스탈 세륨 도핑된 이트륨-알루미늄-가넷 (Y3A15012: Ce3 +)을 포함한다. 모노클리닉 YalO 및 YalO-페로브스카이트와 같은 가넷 구조를 갖지 않은 이트륨-알루미늄-산화물은 또한 형광체에 대한 호스트 물질로서 이용될 수 있다. 수개의 란탄족 (Ln)은 부분적으로 (Y,Ln)AlO, (Y,Ln) (Al,Ga)O과 같은 이트륨을 대신할 수 있다. 란탄족은 예컨대 Lutethium (Lu)일 수 있다. 이들 호스트 물질은 세륨 (Ce), 프라세오디늄 (Pr), 홀뮴 (Ho), 이테르븀 (Yb), 및 유로퓸 (Eu)과 같은 단일 도펀트, 또는 (Ce, Pr), (Ce, Ho) 및 (Eu, Pr)과 같은 이중 도펀트로 도 핑되어, 여러 형광체를 형성할 수 있다. Y3A15012: Ho3 + 및 Y3A15012: Pr3 +은 단일 크리스탈 형광 물질의 예들이다. 한 실시예에서, 상기에 리스트된 형광체는, 약 460 nm보다 짧거나 동일한 파장을 갖는 청색 광 또는 자외선 광을 흡수함으로써 노랑색 광을 방출한다. 한 예에서, 4 몰 % 세륨 (Ce3 +)으로 도핑된 YAC 기판은 약 410-460 nm의 파장을 갖는 광을 흡수하여, 약 550-570 nm의 피크 파장을 갖는 노랑색 광을 방출할 수 있다. YAG의 이트륨의 부분은 가도리늄(Gd)와 같은 란탄족 원소로 치환될 수 있다. 예컨대, 형광체는 (Y0 .75Gd0 .25) AG:Ce일 수 있다.
유럽 특허 출원 제1,150,361호에 기재된 형광체의 예들은 (Sr,Ca,Ba)S:Eu2 +로서 화학적으로 식별된 형광체 패밀리로부터 선택된 형광체를 포함하는 수지를 포함한다. 이 패밀리로부터 선택된 한 형광체는, SrS:Eu2 +로서 화학적으로 정의되고, 610 nm에서 피크 방출을 갖는 유로퓸으로 도핑된 스트론튬 황화물이다. 형광체 변환 원소, 다이 또는 에폭시를 이용하는 것보다, 다른 타입의 형광체 변환 원소가 또한 이용될 수 있다. 이 원소는 형광체 변환 박막, 형광체 변환 기판 또는 이들 원소의 여러 조합을 포함할 수 있다.
미국 특허 출원 공보 제2002/0145685호에 기재된 형광체의 예들은 적색 형광체 SrS:Eu2 + 및 녹색 형광체 SrGa2S4:Eu2 +를 포함한다. 이들 형광체는 460 nm 청색 광에 의해 여기 가능하다.
미국 특허 출원 공보 제2005/0001225호에 기재된 형광체의 예들은 희토류 원소 도핑된 옥사이드 니트라이드 형광 물질 또는 세륨 이온 도핑된 란타늄 실리콘 니트라이드 형광 물질을 포함한다. 다음의 예들에서 희토류 원소 도핑된 옥사이드 니트라이드는 결정 물질이며, 옥시니트라이드 유리와 같은 유리 물질을 포함하지 않는다. 그러나, 그것은 소량의 유리상(예컨대, 5% 미만)을 포함할 수 있다. 다음의 예들에서 세륨 이온 도핑된 란타늄 실리콘 니트라이드는 유리 물질을 포함하지 않는 결정 물질이다.
제1 형광체의 일례는, MexSi12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n:RelyRe2z으로 나타내는 단상 α-시알론 형광체이다. α-시알론으로 용해되는 금속(Me)의 부분 또는 모두(Me는 La 및 Ce를 제외한 Li, Ca, Mg, Y 및 란탄족 금속 중 하나 이상임)는, 발광 센터 또는 란탄족 금속(Re1) 및 란탄족 금속(Re2)(Re2는 Dy임) 공동 활성화제로서 란탄족 금속(Re1)으로 대체된다(Re1은 Ce, Pr, Eu, Tb, Yb 및 Er의 하나 이상임). 이 경우에, Me는 La 및 Ce를 제외한 Ca, Y 및 란탄족 금속 중 하나 이상일 수 있다. 일부 구성에서, Me는 Ca 또는 Nd일 수 있다. 대체에 이용된 란탄족 금속(Re1)은 Ce, Eu 또는 Yb일 수 있다. 대체를 위해 2 종류의 금속을 이용하는 경우에, 예컨대, Eu 및 Er의 조합이 이용될 수 있다. 대체를 위해 3 종류의 금속을 이용하는 경우에, 예컨대, Eu, Er 및 Yb의 조합이 이용될 수 있다.
또한, 금속(Me)은 공동 활성화제로서 란탄족 금속(Re1) 및 란탄족 금속(Re2)으로 대체될 수 있다. 란탄족 금속(Re2)은 디스프로슘(Dy)이다. 이 경우에, 란탄 족 금속(Re1)은 Eu일 수 있다. 한편, 금속(Me)의 부분 또는 모두가 Ce, Pr, Eu, Tb, Yb 및 Er(란탄족 금속(Re1))의 하나 이상, 또는 Ce, Pr, Eu, Tb, Yb 및 Er(란탄족 금속 (Me) (Re1)) 및 Dy (란탄족 금속(Re2))의 하나 이상으로 대체되면, 금속은 반드시 첨가될 필요가 없고, 다른 금속으로 대체될 수 있다.
A-시알론(α-시알론)은 옥시니트라이드 유리보다 고 질소 함유량을 가지며, NxSi12-(m-n)Al(m+n)OnN16-n으로 나타내며, 여기서, x는 (m)을 금속(M)의 원자가로 나누어 획득된 값이다. 한편, 옥시니트라이드 유리는, 종래 기술 3에 기술된 바와 같이, 발광 센터로서 희유 금속 원소 주변의 산소 원자를 질소 원자로 대체하여 희유 금속 원소의 전자에 대한 주변 원자의 영향을 줄임으로써 통상의 산화물 계통 형광체의 여기/방출 피크의 위치를 더욱 긴 파장측으로 시프트하는 역할을 하고, 가시 영역(≤500㎛)까지 연장하는 여기 스펙트럼을 갖는 그런 형광체이다.
또한, 단상 α-시알론 형광체에서, 금속(Me)은, 최소로, (Si, Al)3(N, O)4의 4개의 질량 중량을 포함하는 α-시알론의 3개의 단위 셀당 하나 내지, 최대로, 그의 하나의 단위 셀당 하나의 범위에서 용해된다. 고용 한도(solid solubility limit)는, 일반적으로, 2가 금속(Me)의 경우에, 상기 공식에서 0.6<m<3.0 및 0≤n<1.5이고, 3가 금속(Me)의 경우에는, 0.9<m<4.5 및 0≤n<1.5이다. 이들 영역을 제외한 영역에서, 단상 α-시알론 형광체는 획득되지 않는 것으로 추정된다.
금속(Me)의 부분 및 모두를 대체하고, 활성화제 역할을 하는 발광 센터로서 란탄족 금속 Re1의 이온간 거리는 최소로 약 5 옹스토롬이다. 그것은 공지된 형광 체의 3 내지 4 옹스토롬보다 상당히 더 크다. 그래서, 그것은, 발광 센터로서 란탄족 금속의 고 농도가 매트릭스 물질에 포함될 시에 생성되는 농도 소광(concentration quenching)으로 인해 방출 세기의 상당한 감소를 방지할 수 있다.
또한, 단상 α-시알론 형광체에서, 금속(Me)은 α-활성화제로서의 란탄족 금속(Re2) 뿐만 아니라 발광 센터로서의 란탄족 금속(Re1)으로 대체된다. 란탄족 금속(Re2)은 2개의 공동 활성화 효과를 갖는 것으로 추정된다. 하나는 감광제 기능이고, 다른 하나는 캐리어 트랩 레벨을 새롭게 생성시켜, 긴 지속성(persistence)을 발전시키거나 개선하며, 또는 열 발광을 개선하는 것이다. 란탄족 금속(Re2)이 공동 활성화제이므로, 그의 대체량은 일반적으로 초기 공식에서 0.0≤z<0.1인 것이 적절한다.
단상 α-시알론 형광체는 매트릭스 물질로서 α-시알론을 가지며, 본질적으로, 합성물 및 크리스탈 구조면에서, 매트릭스 물질로서 β-시알론을 갖는 형광체와 상이하다.
즉, β-시알론은 Si6 - zAlzOzN8 -z(0<z<0.2)로 나타내고, 그것은 β-타입의 실리콘 니트라이드의 고체 용액이며, 여기서, Si 사이트의 부분은 Al로 대체되고, N 사이트의 부분은 O로 대체된다. 이에 반해, α-시알론은 MexSi12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n으로 나타내고, 그것은 α-타입의 실리콘 니트라이드의 고체 용액이며, 여기서, Si--N 본드의 부분은 Al--N 본드로 대체되고, 특정 금속(Me)(Me는 La 및 Ce를 제외한 Li, Ca, Mg, Y 및 란탄족 금속 중 하나 이상임)은 격자 간에 들어가 그 내에서 용해된다. 따라서, 양방은 고체 용액의 상태에서 상이하여, β-시알론은 고 산소 함유량을 가지고, α-시알론은 고 질소 함유량을 갖는다. 그래서, 형광체가 매트릭스 물질로서의 β-시알론을 이용하여, 발광 센터로서 Ce, Pr, Eu, Tb, Yb 및 Er의 희토류 산화물의 하나 이상을 첨가하여 합성되면, 그것은, β-시알론이 금속을 용해하지 않으므로 β-시알론 입자 간의 희토류 금속을 포함하는 복합물을 갖는 혼합 물질이 된다.
이에 반해, α-시알론이 매트릭스 물질로서 이용되면, 금속(Me)(Me는 La 및 Ce를 제외한 Li, Ca, Mg, Y 및 란탄족 금속 중 하나 이상임)은 취해져 크리스탈 구조 내에 용해되고, 금속(Me)은 발광 센터로서 희토류 금속, Ce, Pr, Eu, Tb, Yb 및 Er으로 대체된다. 그래서, 단상 α-시알론 구조로 구성된 옥사이드 니트라이드 형광체가 획득될 수 있다.
따라서, 형광체의 합성물 및 크리스탈 구조는 매트릭스 물질로서 β-시알론 또는 α-시알론을 이용하든지 간에 확실히 변화한다. 이것은 형광체의 방출 특성에 반영된다.
매트릭스 물질로서 β-시알론을 이용하는 경우에, 예컨대, Er 산화물을 β-시알론에 첨가하여 합성되는 형광체는 청색 발광 광(410-440 nm)을 방사한다. α-시알론에서, 후술하는 바와 같이, 희토류 원소 도핑된 옥사이드 니트라이드 형광체는 Er의 활성화로 인해 주황색을 적색 광(570-590 nm)으로 방사한다. 이런 현상을 관찰하면, Er은 α-시알론의 크리스탈 구조에서 취해져, Er은 크리스탈을 구성하는 질소 원자에 의해 영향을 받아, 매트릭스 물질로서 산화물을 갖는 형광체에서 실현하기가 매우 곤란한 광원 파장의 연장이 쉽게 발생될 수 있다.
매트릭스 물질로서 α-시알론을 이용하는 경우에, 희토류 원소 도핑된 옥사이드 니트라이드 형광체는 또한 매트릭스 물질, α-시알론의 이점을 갖는다. 즉, α-시알론은 우수한 열 및 기계적 특성을 가지고, 여기 에너지의 손실을 유발시키는 열 경감 현상을 방지할 수 있다. 그래서, 희토류 원소 도핑된 옥사이드 니트라이드 형광체에서, 온도의 상승에 따른 방출 세기의 감소비는 작게 된다. 따라서, 이용 가능한 온도 범위는 통상의 형광체에 비해 넓어질 수 있다.
더욱이, α-시알론은 우수한 화학적 안정도를 갖는다. 그래서, 형광체는 우수한 열 저항을 갖는다. 희토류 원소 도핑된 옥사이드 니트라이드 형광체는 그의 합성물의 O/N 비, 금속(Me)을 대신할 란탄족 금속(Re1)의 선택, 및 α-활성화제로서의 란탄족 금속(Re2)의 존재에 따라 자외선에 의해 X-선 전자 빔으로 여기될 수 있다.
특히, 희토류 원소 도핑된 옥사이드 니트라이드 형광체 중에서, MexSi9.75Al2.25O0.75N15.25:RelyRe2z(m=1.5, n=0.75)에서, 0.3<x+y<0.75 및 0.01<y+z<0.7(여기서 y>0.01, 0.0≤z<0.1) 또는 0.3<x+y+z<1.5, 0.01<y<0.7 및 0.0≤z<0.1을 충족하고, 금속(Me)은 우수한 방출 특성을 제공하는 Ca이고, 자외선 가시 광 여기 형광체로서 뿐만 아니라 전자 빔 여기 형광체로서 응용 시에 큰 전위를 가질 수 있다.
상기 제1 형광체와는 달리, 제2 형광체의 일례로서, 주 성분으로서 α-시알론을 함유하는 희토류 원소 도핑된 옥사이드 니트라이드 형광체 (이하, 혼합물 α-시알론 형광체라 함)가 있다. 이 제2 형광체는, 광원으로서의 청색 LED 칩, β-시알론 및 반응되지 않은 실리콘 니트라이드를 이용하여 흰색 LED의 휘도를 증대시키는 희토류 원소를 용해하는 α-시알론을 포함한다. 고 방출 효율을 갖는 합성물을 조사한 결과로서, 단상 α-시알론 형광체와 동일한 특성을 갖는 혼합 물질이 발견되며, 이는, Ca에 의해 안정화되는 α-시알론의 Ca 사이트의 부분이 희토류 금속(M)(여기서, M은 Ce, Pr, Eu, Tb, Yb 또는 Er임), β-시알론 및 반응되지 않은 실리콘 니트라이드로 대체되는 α-시알론으로 구성된다. 일부 구성에서, M은 바람직하게는 Ce, Eu 또는 Yb이고, 더욱 바람직하게는 Ce 또는 Eu이다.
혼합물 α-시알론 형광체는 단상 α-시알론 형광체보다 희토류 원소를 덜 첨가하여 생성될 수 있다. 따라서, 물질 비용은 감소될 수 있다. 또한, 혼합물 α-시알론 형광체가 또한 단상 α-시알론 형광체와 같은 매트릭스 물질로서 α-시알론을 가지므로, 매트릭스 물질 α-시알론의 이점, 즉, 양호한 화학적, 기계적 및 열적 특성을 가질 수 있다. 따라서, 안정된 장기간의 수명을 갖는 형광 물질을 제공한다. 이들 특성으로 인해, 여기 에너지의 손실을 유발시키는 열 경감 현상을 억제할 수 있다. 그래서, 용해되지 않은 희토류 원소 뿐만 아니라 이 실시예의 Ca를 갖는 α-시알론에서, 온도의 상승에 따른 방출 세기의 감소비는 작게 된다. 따라서, 이용 가능한 온도 범위는 통상의 형광체에 비해 넓어질 수 있다.
더욱이, 혼합물 α-시알론 형광체는 그의 합성물의 O/N 비 및 금속(M)의 선 택에 따라 자외선에 의해 X-선 전자 빔으로 여기될 수 있다.
혼합물 α-시알론 형광체는, 첨가된 희토류 금속량을 감소할 시에도 단상 α-시알론 형광체와 동일한 방출 특성을 갖는 물질을 제공한다. α-시알론 구조를 안정화하기 위해, 소정량의 원소 이상을 용해시킬 필요가 있다. 용해된 Ca 및 3가 금속의 량이 각각 x 및 y를 제공할 시, (x+y)의 값이 열역학적 평형에서 0.3보다 클 필요가 있다.
혼합물 α-시알론 형광체는, 적은 첨가량 때문에 단상 α-시알론 형광체와 다르게 된 β-시알론 및 반응되지 않은 실리콘 니트라이드를 갖는 오르간(organ)을 포함하여, 열역학적 평형에 도달하지 않는다.
혼합물 α-시알론 형광체의 첨가된 금속량은 화학적 분말 합성물에서 0.05<(x+y)<0.3, 0.02<x<0.27 및 0.03<y<0.3의 범위에 있다. 첨가된 금속량이 하위 한계치보다 적으면, α-시알론의 량은 내리고, 방출 세기도 내린다. 첨가된 금속량이 상위 한계치보다 높으면, α-시알론만이 그대로이다. 그래서, 고 휘도의 물체는 완성된다. 상기 규정된 범위에서, 혼합물 α-시알론 형광체는 획득될 수 있고, 이는 40 중량 % 이상 및 90 중량 % 이하의 α-시알론; 5 중량 % 이상 및 40 중량 % 이하의 β-시알론; 및 5 중량 % 이상 및 30 중량 % 이하의 반응되지 않은 실리콘 니트라이드로 구성된다. 방출 세기가 포함된 반응되지 않은 실리콘 니트라이드에 의해서도 높은 이유는, α-시알론이 반응되지 않은 실리콘 니트라이드 상에서 에피택셜 성장하고, 그의 표면 부분은 주로 단지 α-시알론와 실질적으로 동일한 방출 특성을 제공하도록 여기 광에 응답한다는 것이다.
이 범위는 0.15<(x+y)<0.3, 0.10<x<0.25 및 0.05<y<0.15일 수 있다. 이 범위에서, 혼합물 α-시알론 형광체는 획득될 수 있고, 이는 50 중량 % 이상 및 90 중량 % 이하의 α-시알론; 5 중량 % 이상 및 30 중량 % 이하의 β-시알론; 및 5 중량 % 이상 및 20 중량 % 이하의 반응되지 않은 실리콘 니트라이드로 구성된다.
혼합물 α-시알론 형광체는, 예컨대, 1650 내지 1900℃에서 Si3N4-M2O3--CaO--AlN-Al2O3계 혼합된 분말을 가열함으로써 획득될 수 있다. 소결체를 획득할 불활성 가스 기압에서 그것을 분쇄한다. CaO가 대기에서 수분 증기와 쉽게 반응할 정도로 불안정하므로, 그것은 일반적으로 칼슘 카보네이트 또는 칼슘 하이드로사이드의 형태로 첨가하여, 그것을 고온에서 가열하는 프로세스에서 CaO로 되게 함으로써 획득된다.
혼합물 α-시알론 형광체의 화학적 합성물은 M-α-시알론, Ca-α-시알론 및 β-시알론의 합성 범위를 이용하여 정해질 수 있다. 즉, Si3N4-a(M2O3.9AlN), Si3N4-b(CaO.3AlN) 및 Si3N4-c(AlN.Al2O3)의 3개의 합성물 라인의 범위에서, 4×10-3<a<4×10-2, 8×10-3<b<8×10-2 및 10-2<c<8×10-1이 규정된다.
제3 형광체의 일례로서, 세륨 이온 도핑된 란타늄 실리콘 니트라이드 형광체: La1 - xS13N5:xCe (도핑량 x는 0<x<1임)가 있으며, 여기서, 란타늄 사이트는 고체 용해 시에 세륨 이온 활성화제로 대체된다. 도핑량이 0.1<x<0.5이면, 그것은 자외선 광 여기 형광체이고, 도핑량이 0.0<x<0.2이면, 그것은 전자 빔 여기 형광체이 다.
란타늄 실리콘 니트라이드(LaS13N5)는 우수한 열 안정도를 가지며, 형광체 방출 프로세스에서 열 경감 현상을 억제하는 역할을 한다. 그래서, 여기 에너지의 손실이 저감될 수 있고, 온도의 상승에 따른 방출 세기의 감소비는 작게 된다. 따라서, 세륨 이온 도핑된 란타늄 실리콘 니트라이드 형광체에서, 이용 가능한 온도 범위는 통상의 형광체에 비해 넓어질 수 있다. 또한, 란타늄 실리콘 니트라이드(Lasi3N5)는 우수한 화학적 안정도를 가지고, 내광성(light resistance)이 있다.
세륨 이온 도핑된 란타늄 실리콘 니트라이드 형광체는 청색 색도 값을 충족하고, 우수한 열 안정도, 기계적 특성 및 화학적 안정도를 갖는다. 그래서, 그것은 엄격한 환경에서 이용될 수 있는 형광 문자 디스플레이관(VFD), 전계 방출 디스플레이(FED) 등에 대한 응용에서 큰 전위를 가질 수 있다.
미국 특허 제5,998,925호에 기재된 형광체의 예들은 가넷 형광 물질을 포함하는데, 이 형광 물질은, 1) Y, Lu, Sc, La, Gd 및 Sm으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소, 및 2) Al, Ga and In으로 이루어지고, 세륨으로 활성화되는 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함한다. Y3Al5O12:Ce 및 Gd3In5O12:Ce는 2개의 예이다. Y 및 Al에 의해, 형광체가 휘도가 증대된다. 예컨대, 이트륨-알루미늄-가넷 형광 물질에서, Al의 부분은 Ga로 대체될 수 있음으로써, Ga:Al의 비율이 1:1 내지 4:6의 범위 내에 있고, Y의 부분은 Gd로 대체됨으, Y:Gd의 비율이 4:1 내지 2:3의 범위 내에 있다.
형광체의 다른 예들은 (Re1 - rSmr)3(Al1 - sGas)5O12:Ce를 포함하는데, 여기서, 0≤r<1 및 0≤s≤1, Re는, Y 및 Gd, 형광체로서 (Y1 -p-q- rGdpCeqSmx)3(Al1 - sGas)tO12로부터 선택된 적어도 하나이며, 여기서, 0≤p≤0.8, 0.003≤q≤0.2, 0.0003≤r≤0.08 및 0≤s≤1. 일부 구성에서, 형광체는 형광체의 방출 스펙트럼을 제어하도록, 세륨으로 활성화되고, Y 및 Al을 포함하는 상이한 합성물의 2 이상의 이트륨-알루미늄-가넷 형광 물질을 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 형광체는, 일반적인 식 Y3(Al1 - sGas)tO12:Ce로 나타낸 제1 형광 물질, 및 식 Re3Al5O12:Ce로 나타낸 제2 형광 물질을 포함할 수 있는데, 여기서, 0≤s≤1, Re는 Y, Ga 및 La로부터 선택된 적어도 하나이다. 게다가, 여러 합성물의 2 이상의 형광 물질은 일반적인 식 (Re1 -x Smx)3(Al1 - sGas)5O12:Ce로 나타내는데, 여기서, 0≤r<1 및 0≤s≤1, Re는 Y 및 Gd로부터 선택된 적어도 하나이고, 원하는 파장으로 방출된 광을 제어하기 위해 형광체로서 이용될 수 있다.
미국 특허 제6,765,237호에 기재된 형광체의 예들은 약 380 nm 내지 약 420 nm의 UV 광을 흡수하여, 상이한 색의 가시 광을 방출하는 형광체를 포함한다. 예컨대, 형광 물질 혼합물은 BaMg2 Al16027:Eu2 +(BAM)을 포함하는 제1 형광체 및 (Tb 1 -x-y AxREy)3Dz012 (TAG)를 포함하는 제2 형광체를 포함할 수 있는데 , 여기서, A는 Y, La, Gd, 및 Sm으로 이루어진 그룹에서 선택된 멤버이고; RE는 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, 및 Lu로 이루어진 그룹에서 선택된 멤버이며; D는 Al, Ga, 및 In으로 이루어진 그룹에서 선택된 멤버이고; x는 0 내지 약 0.5의 범위 내에 있고, y는 0 내지 약 0.2의 범위 내에 있으며, z는 4 내지 약 5의 범위 내에 있다. 다른 예로서, 형광 물질 혼합물은 Tb3Al4.9O12:Ce를 포함하는 제1 형광체, 및 BaMg2Al16O27:Eu2+(BAM) 및 (Sr,Ba,Ca,Mg)5(PO4)3Cl:Eu2 +로 이루어진 그룹에서 선택된 제2 형광체를 포함할 수 있다.
미국 특허 출원 공보 제2004/0227465호에 기재된 형광체는 다음과 같이 여러 형광 물질 합성물을 포함한다.
1. 식 BaF2.a BaX2.bMgF2.cBeF2.dMeⅡF2:eLn으로 나타낸 희토류 원소 활성화된 복합 할로겐화물 형광체로서, 여기서 X는 염소, 브롬 및 요드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 할로겐이고, MeⅡ는 칼슘 및 스트론튬으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 2가 금속이며, Ln은 2가 유로퓸 (Eu2 +), 세륨 (Ce3 +) 및 테르븀 (Tb3+)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 희토류 원소이고, a는 0.90 과 1.05 사이의 범위 내에 있고, b는 0 내지 1.2의 범위 내에 있으며, c는 0과 1.2 사이의 범위 내에 있고, d는 0과 1.2 사이의 범위 내에 있는 c+d의 합으로 정해지며, BeF2는, X-선으로 노출한 후에 450 내지 800 nm의 범위인 파장의 광에 의해 시 뮬레이트될 시에 BeF2가 부재하는 상기 형광체보다 더 높은 휘도를 나타내는 형광체를 달성하는데 충분한 양으로 존재된다. 추가적인 상세 사항에 대해서는 미국 특허 제4,512,911호 참조.
2. 식 LnPO4.aLnX3:xCe3 +을 갖는 세륨 활성화된 희토류 할로인산염 형광체로서, 여기서 Ln은 Y, La, Gd 및 Lu로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 희토류 원소이고; X는 F, Cl, Br 및 I로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 할로겐이며; a 및 x는 각각 0.1<a<10.0 및 0<x<0.2의 조건을 충족하고, a가 0.1 미만이 형광체 보다, 80 KVp에서 X-선으로 노출한 후에 파장 632.8 nm의 He-Ne 레이저로 여기 시에 더 높은 시뮬레이트된 방출을 나타내는 수이다. 추가적인 상세 사항에 대해서는 미국 특허 제4,661,419호 참조.
3. 식 (I) SrxLn1y1Ln2y2Ln3y3MzAaBb019 -k(Ⅰ)을 갖는 마그네토리드 타입 결정 구조를 갖는 혼합된 단상 스트론튬 및 란타나이드 옥사이드로서, 여기서, Ln1은 란타늄, 가도리늄 및 이트륨으로부터 선택된 하나 이상의 3가 원소를 나타내고; Ln2는 네오디뮴, 프라세오디뮴, 에르븀, 홀뮴 및 툴륨으로부터 선택된 하나 이상의 3가 원소를 나타내며; Ln3은 산소 구멍에 의해 전기적 중성을 유지하여 2가 유로퓸 또는 3가 세륨으로부터 선택된 원소를 나타내고; M은 마그네슘, 망간 및 아연으로부터 선택된 하나 이상의 2가 금속을 나타내며; A는 알루미늄 및 갈륨으로부터 선택된 하나 이상의 3가 금속을 나타내고; B는 크롬 및 티탄으로부터 선택된 하나 이상의 3가 전이 금속을 나타내며; x, yl, y2, y3, z, a, b 및 k는, 0<x+y1+y2+y3<1 및 11<z+a+b<12이면, 0<x<1, 0<y1<1, 0<y2<1, 0<y3<1, 0<z<1, 10.5<a<12, 0<b<0.5 및 0<k<1이도록 한 수를 나타낸다. 추가적인 상세 사항에 대해서는 미국 특허 제5,140,604호 참조.
4. 식 MIIX2.aMIIX'2.bSiO:xEu2 +을 갖는 2가 유로퓸 활성화된 알칼리 토금속 할라이드 형광체로서, 여기서, MII은 Ba, Sr 및 Ca로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 알칼리 토금속이고; 각각의 X 및 X'는 Cl, Br 및 I로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 할로겐이며, X는 X'와 동일하지 않으며; a 및 x는 각각 0.1<a<10.0 및 0<x<0.2의 조건을 충족하는 수이고, b는 0<b<3×10-2의 조건을 충족하는 수이다. 추가적인 상세 사항에 대해서는 미국 특허 제5,198,679호 참조.
5. 호스트 물질로서의 알칼리 기반 할라이드 및 도펀트로서의 희토류를 포함하는 전자 발광 디스플레이를 위한 밝고 짧은 파장 청-자색 형광체. 미국 특허 제5,602,445호 참조. 호스트 알칼리 클로라이드는, 유로퓸 또는 세륨 희토류 도펀트에 의해, 각각 404 및 367 나노미터의 피크 파장에서 전자 발광하는 그룹 II 알칼리 원소, 특히, SrCl2 또는 CaCl2로부터 선택될 수 있다. 결과적으로 방출은, 인간 눈에 대한 가시 범위의 경계에 놓여, 완전한 색 플랫 패널 전자 발광 디스플레이를 위한 색의 더욱 큰 범위를 허용하는 CIE 색도 좌표를 갖는다.
6. 무기 발광 층, 전극의 쌍 및 절연 층의 쌍을 포함하는 무기 박막 전자 발광 장치로서, 상기 전극의 적어도 하나는 광학적으로 투명하고, 상기 발광 층은 절연 층의 쌍 사이에 위치되며, 각 절연 층은 발광 층의 대향 측 상에 형성되고, 절연 층의 쌍은 발광 층과 전극의 쌍 사이에 위치되며, 발광 층은 본질적으로, 희토류 원소 금속 및 그의 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 멤버로 도핑된 란타늄 불소의 매트릭스를 포함하는 무기 물질로 구성된다. 추가적인 상세 사항에 대해서는 미국 특허 제5,648,181호 참조.
7. 지지대, 및 이 지지대 상에 코팅되어, 발광 부분 및 오버코트 층을 형성하는 하나 이상의 층을 포함하는 방사선 투과 형광 스크린으로서, 상기 발광 부분 및 오버코트 층은 X-방사 및 방출된 광에 투명한 바인더를 포함하고, 상기 발광 부분은 7:1 내지 25:1의 형광체 입자 대 바인더의 중량비의 형광체 입자를 포함한다. 형광체는, 관계 (Bal - qMq) (Hfl -z- eZrzMge) : yT를 특징으로 하는 산소 및 종의 조합을 포함하는데, 여기서, M은 Ca 및 Sr으로 이루어진 그룹 및 그의 조합으로부터 선택되고; T는 Cu이며; q는 0 내지 0.15이고; z는 0 내지 1이며; e는 0 내지 0.10이고; z+e는 0 내지 1이며; y는 1×10-6 내지 0.02이다. 추가적인 상세 사항에 대해서는 미국 특허 제5,698,857호 참조.
8. 가넷 형광 물질로서, 이 형광 물질은, 1) Y, Lu, Sc, La, Gd 및 Sm으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소, 및 2) Al, Ga and In으로 이루어지고, 세륨으로 활성화되는 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함한다. 일례는 세륨 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷 Y3Al5O12:Ce (YAG:Ce) 및 그의 유도 형광체이다. 추가적인 상세 사항에 대해서는 미국 특허 제5,998,925호 참조.
9. 전자 발광 구성 요소에 의해 방출되는 자외선, 청색 또는 녹색 광의 파장을 변환하는 파장 변환 주조 합성물로서, 이 합성물은, 1)투명한 에폭시 주조 수지; 2) 투명한 에폭시 수지에 분산된 무기 발광 물질 안료 분말을 포함하며, 안료 분말은, 일반적인 식 A3B5X12:M을 갖는 형광 그룹으로부터의 발광 물질 안료를 포함하는데, 여기서, A는 Y, Ca, Sr로 이루어진 그룹에서 선택된 원소이고; B는 Al, Ga, Si로 이루어진 그룹에서 선택된 원소이며; X는 0 및 S로 이루어진 그룹에서 선택된 원소이고; M은 Ce 및 Tb로 이루어진 그룹에서 선택된 원소이다. 발광 물질 안료는 그레인 사이즈 <20 ㎛ 및 평균 그레인 직경 d50<5 ㎛를 갖는다. 추가적인 상세 사항에 대해서는 미국 특허 제6,066,861호 참조.
10. 형광체 Ba2 (Mg, Zn) Si207 : Eu2 + 및 (Ba1 -x-y-z, Cax, Sry, Euz)2 (Mgl -w, Znw) Si2O7로서, 여기서, 일부 구성에서는 X+Y+Z = 1; Z>0; 및 0.05<W<0.50. 다른 구성에서는 X+Y+Z = 1; 0.01 ≤Z≤0.1; 및 0.1<W<0.50. X 및 Y는 0 또는 0이 아닌 수이다. 녹색, 적색 및 청색을 방출하는 UV 여기 가능한 형광체의 예들은 각각 Ca3Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+, Mn; Y2O3:Eu3 +, Bi3 +; 및 Ba2(Sr, Ba, Ca)5(PO4)3Cl:Eu2 + (또는 BaMg2Al16O27:Eu2+)이다. 추가적인 상세 사항에 대해서는 미국 특허 제6,255,670호 참조.
미국 특허 출원 공보 제2004/0227465호는 또한 SrxBayCazSiO4:Eu2 +로 나타낸 형광체를 개시하며, 여기서, x, y, 및 z는 독립적으로 0 및 2 를 포함하는 0과 2 사이의 어떤 값이다. 일부 구성에서, 활성화제 역할을 하는 2가 Eu는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 5% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공된다. 따라서, 활성화제 Eu는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 5.00% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공될 수 있고, 그 사이에 매 천분의 1의 퍼센티지를 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 파라미터 x, y 및 z는 상기 식에서 0.5≤x≤1.5; 0≤y≤0.5; 및 0.5≤z≤1.5이다. 또 다른 구성에서, 파라미터 x, y 및 z는 상기 식에서 1.5≤x≤2.5; 0≤y≤0.5; 및 0≤z≤1.5이다. 파라미터 x, y 및 z는 또한 상기 식에서 1.0≤x≤2.0; 0≤y≤1.0; 및 0≤z≤0.5이다.
상기 형광체 SrxBayCazSiO4:Eu2 +는 Ce, Mn, Ti, Pb, 및 Sn으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 추가적인 원소를 더 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 이와 같은 추가적인 원소는 이 형광체의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 5.00% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량의 형광체에 제공된다
미국 특허 출원 공보 제2005/0023962호에 기재된 형광체의 예들은 ZnSxSey:Cu,A를 포함하며, 여기서, x 및 y는 각각 독립적으로 0과 1 사이의 어떤 값이고, A는 Ag, Al, Ce, Tb, Cl, I, Mg, 및 Mn 중 적어도 하나이다. 주 활성화제 역할을 하는 1가 Cu는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 5% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공될 수 있다. 따라서, 활성화제 Cu는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 5.00% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공될 수 있고, 그 사이에 매 천분의 1의 퍼센티지를 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 파라미터 x, y 및 z는 상기 식에서 0.5≤x≤1 및 0≤y≤0.5이다. 다른 구성에서, 파라미터 x, y 및 z는 상기 식에서 0≤x≤0.5 및 0≤y≤0.5이다. 파라미터 x, y 및 z는 또한 상기 식에서 0≤x≤0.5 및 0.5≤y≤1.0이다.
미국 특허 출원 공보 제2005/023963호에 기재된 형광체의 예들은, 청색, 자색 또는 자외선 (UV) 광을 고 효율적으로 흡수하여, 광원으로부터 흡수되는 것보다 더 긴 파장의 광을 방출할 수 있는 티오셀레나이드 및/또는 셀레나이드 기초 형광 물질을 포함한다. 이와 같은 형광 물질은 청색에서 녹색으로 동조될 수 있는 넓은 색(broad color)을 노랑색 및 적색 방출물로 방출하도록 제조될 수 있다. 2 이상의 형광체는 원하는 특정 흰색 성능을 달성하기 위해 혼합될 수 있다. 일례는 MA2(SxSey)4:B이며, 여기서, x 및 y는 각각 독립적으로 약 0.01과 약 1 간의 어떤 값이고; M은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn 중 적어도 하나이며; A는 Al, Ga, In,Y.La, 및 Gd 중 적어도 하나이고; 활성화제 B는 Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, F, Br, I, Pr, Na, K, Mg, 및 Mn 중 적어도 하나이다. 주 활성화제 역할을 하는 2가 Eu는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 10% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공된다.
따라서, 활성화제 Eu는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 10.00% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공될 수 있고, 그 사이에 매 천분의 1의 퍼센티지를 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 파라미터 x, y 및 z는 상기 식에서 0.5≤x≤1 및 0≤y≤0.5이다. 다른 구성에서, 파라미터 x, y 및 z는 상기 식에서 0≤x≤0.5 및 0.5≤y≤1.0이다. 또 다른 구성에서, 상기 식에서, x는 약 0이고, y는 약 1이거나, 상기 식에서, x는 약 1이거나, y는 약 0이다.
다른 예는 M2A4(SxSey)7:B이며, 여기서, x 및 y는 각각 독립적으로 약 0.01과 약 1 간의 어떤 값이고, M은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn 중 적어도 하나이며; A는 Al, Ga, In, Y, La, and Gd 중 적어도 하나이고; B는 Eu, Ce, Cu, AS, Al, Tb, Cl, Br, F, I, Pr, K, Na, Mg, 및 Mn 중 적어도 하나이다. 주 활성화제 역할을 할 수 있는 2가 Eu는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 10% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공된다. 따라서, 활성화제 Eu는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 10.00% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공될 수 있고, 그 사이에 매 천분의 1의 퍼센티지를 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 파라미터 x 및 y는 상기 식에서 0.5≤x≤1 및 0≤y≤0.5이다. 다른 구성에서, 파라미터 x 및 y는 상기 식에서 0≤x≤0.5 및 0≤y≤0.5이다. 또 다른 구성에서, 상기 식에서, x는 약 1이고, y는 약 0이거나, 또는 상기 식에서, x는 약 0이거나, y는 약 1이며, 또는 상기 식에서, 0≤x≤0.5 및 0.5≤y≤1.0이거나, 상기 식에서, x는 약 0.75이고, y는 약 0.25이다.
미국 특허 출원 공보 제2005/023963호에 기재된 또 다른 예는 (M1)m(M2)nA 2 (SxSey)4:B이며, 여기서 M1은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn으로 이루어진 그룹에서 선택된 원소를 포함하고; M2는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn로 이루어진 그룹에서 선택된 원소를 포함하며; A는 Al, Ga, In, Y, La, 및 Gd로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함하고; B는 Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Br, F, I, Mg, Pr, K, Na, 및 Mn으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함한다. B는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 10% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공될 수 있으며, 여기서, x 및 y는, x 및 y의 합이 약 0.75와 약 1.25 간의 범위 내의 어떤 수와 동일하고, m 및 n의 합이 약 1이며, M1이 M2와 상이하다는 조건으로, 각각 독립적으로 0과 1 사이의 어떤 값이다. 일부 구성에서, 파라미터 x 및 y는 상기 식에서 0.5≤x≤1 및 0≤y≤0.5이다. 다른 구성에서, 파라미터 x 및 y는 상기 식에서 0≤x≤0.5 및 0≤y≤0.5, 또는 0≤x≤0.5 및 0.5≤y≤1.0, 또는 x는 약 0.75이고, y는 약 0.25이거나, x는 약 0이거나, y는 약 1이며, 또는, x는 약 1이고, y는 약 0이다.
미국 특허 출원 공보 제2005/023963호에 기재된 또 다른 예는 (Ml)m(M2)nA4(SxSey)7:B이며, 여기서, Ml은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn으로 이루어진 그룹에서 선택된 원소를 포함하고 ; M2는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn으로 이루어진 그룹에서 선택된 원소를 포함하며; A는 Al, Ga, In, Y, La, 및 Gd로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함하고; B는 Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Th, Cl, Br, F, I, Mg, Pr, K, Na, 및 Mn으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함한 다. B는 상기 합성물의 전체 몰 중량에 기초로 하는 0.0001% 및 약 10% 몰 퍼센트 사이의 어떤 량으로 제공될 수 있으며, 여기서, x 및 y는, x 및 y의 합이 약 0.75와 약 1.25 간의 범위 내의 어떤 수와 동일하고, m 및 n의 합이 약 2이며, M1이 M2와 상이하다는 조건으로, 각각 독립적으로 0과 1 사이의 어떤 값이다. 일부 구성에서, 파라미터 x 및 y는 상기 식에서 0.5≤x≤1 및 0≤y≤0.5이다. 다른 구성에서, 파라미터는 상기 식에서 0≤x≤0.5 및 0≤y≤0.5, 또는 0≤x≤0.5 및 0.5≤y≤1.0, 또는 x는 약 0.75이고, y는 약 0.25이거나, x는 약 0이거나, y는 약 1이며, 또는, x는 약 1이고, y는 약 0이다.
상기 예들에서, 색 생성은 적색, 녹색 및 청색의 3개의 원색의 혼합에 기초로 한다. 그러나, 기술된 장치, 시스템 및 기술은 원하는 색을 생성하도록 4개 이상의 색의 혼합을 사용할 수 있다. 예컨대, 4개의 상이한 색이 사용될 수 있다. 따라서, 도 1 및 2에 도시된 스크린은 4개의 상이한 색 형광 스트라이프를 이용하고, 각 색 화소는 4개의 색 서브픽셀을 포함한다. 이 4 색 기법 하에서 도 23-25의 디스플레이 시스템은 4개의 상이한 색의 4개의 단색 레이저 디스플레이 모듈을 이용하여, 공통 디스플레이 스크린상에 최종 색 이미지를 생성한다.
투사 스크린 또는 최종 관찰 스크린으로서 이용될 수 있는 형광체 스크린은 여러 기술로 제조될 수 있다. 제조 기술의 예들은, 특히, 다음의 것: 잉크젯 프린팅, 페인팅, 중력 침강, 압축에 의한 침강, 슬러리, 편석에 의한 슬러리, 더스팅, 광 점착성(photo-tacky) 더스팅, 엷은 스크린 증발 및 스퍼터링, 스크린 프린팅, 압축된 프린팅, 펄스 레이저 증착, 원심 증착, 전기 영동(electrophoretic) 증착, 스프레잉, 정전 더스팅, 테이프 트랜스퍼(tape transfer), 반응 증착, 반응 증발, 활성화제의 이온 주입에 의해 RF 스퍼터링, 금속 유기 화학적 증착 (MOCVD) 및 원자 층 에피택시를 포함한다.
1. 페인팅
페인팅 기술은, 형광, 형광성 및 자기 발광 페이팅 물질과 같은 기판 위에 발광 페인트를 도포한다. 페인트는 사실상 유기물 또는 무기물일 수 있고, 래커 또는 오일과 같이 차량에 사용된다. 페인트는 솔, 롤러 및 스프레이 장치와 함께 사용될 수 있다. 스텐실은 상세한 공간 패턴을 획득하는데 이용될 수 있다. 페인트는 또한 오프셋(off-set) 프린트 방법을 통해 사용될 수 있다. 이들 형광 및 형광성 페인트는 IR, 가시 또는 UV 방사를 통해 여기될 수 있다. 자기 발광 페인트에서, 여기 소스는 페인트와 혼합된 방사능 물질(예컨대, 라듐)이다.
2. 중력에 의한 침강
침강은 공지된 방법이고, 문헌에 상세히 기록되어 있다. 예컨대, Pringsheim & Vogel, Luminescence of Liquids and Solids, Interscience Publishers, 1946, NY, pp 144& 145; Hopkinson R, G., An Examination of Cathode Ray tube characteristics, Journal of the Institude of Electrical Engineers, Vol. 13, Part IIIa, No. 5 1946, pp. 779-794; Donofrio & Rehkopf, Screen Weigh Optimization, Journal of the Electrochemical Society, Vol. 126, No. 9, Sept. 1973, pp 1563-1567; and Technical Information Booklet CM-9045, Method of Settling Phosphor Slides, GTE Sylvania, 3/82 참조. 예컨대, 형광체 슬라이드의 침강은, 형광체, 1% 바륨 아세테이트 용액(물), PS-6 칼륨 실리케이트 및 침강실 내의 이온 제거수의 혼합물로 달성될 수 있다. 한 방법은 1% 바륨 아세테이트의 34 ml을 침강실에 첨가하는 것이다. N. Yocom in the 1996 SID Seminar on Phospher Screening discussed nine steps for settling and aluminizing a phosphor screen which are 1. settle phosphor on a face plate, 2. a liquid cushion is decanted and siphoned off, 3. dry the settled screen, 4. bake the screen, 5. rewet the screen, 6. apply a filming material on top of water, 7. remove water, 8. evacuate and evaporate the aluminum layer, 9. bake the screen.
3. 슬러리
슬러리 방법은 형광체 함유 슬러리를 이용하여 스크린 표면 위에 형광체 층을 형성한다. 예컨대, Tatayama, Yamazaki, Kato & Tashima, European Patent Application #86302192.9, filed March 25, 1986 by Sony 참조. 한 방법은, PVA의 5 g 및 ADC(암모늄 디크로메이트)의 0.5g 및 물의 100g과 함께 형광체의 100 g, 에로실(Aerosil)의 0.6g을 사용하는 것이다. 그 후, 이 슬러리는 CRT 스크린 패널의 면의 중심 근처에 증착되고, 패널은 회전되어 기울어진다. 캐스캐이드된 슬러리 시스템은, 실리케이트 농도가 전자총 측 상의 것보다 유리 기판측 상에서 더 높도록 설정되는 에이징(aging) 효과를 이용할 수 있다.
4. 더스팅
여러 더스팅 방법은 형광 스크린을 형성하기 위해 공지되어 있다. Hopkinson R. G. in "An Examination of Cathode Ray tube characteristics," Journal of the Institute of Electrical Engineers, Vol. 13, Part IIIa, No. 5 1946, pp. 779-794는 형광체가 습식 또는 건식 바인더로 스프레이되는 더스팅 방법을 기술한다. 다른 구성에서, 더스팅은 형광체가 준비된 표면 상에 떨어지거나 투사되도록 함으로써 행해질 수 있다. 더스팅 접근법의 또 다른 구성에서, 형광 물질은 소듐 실리케이트와 같은 적절한 바인더로 코팅된 스크린판 위에 체 또는 머슬린 가제를 통해 휘저어질 수 있다. 1962년 3월 13일자로 허용되고, 명칭이 "패턴 형성 방법"인 미국 특허 제3,025,161호는 형광체가 노출하기 전에 건식 분말 스프레이 시스템을 통해 습식 포토레지스트로 더욱 강력하게 더스트되는 디스팅 방법을 개시한다. 게다가, 형광체는 광 점착성 더스트되고, 건식 표면에 코팅되어, UV에 노출되어, 코팅이 점착되게 한다. 이 표면 코팅의 점착성에 의해, 노출된 영역 내의 형광체는 표면에 부착된다. Nonogaki, Tomita, Nishizawa, Akagi & Kohasji, "Dry Process for Phosphor Screen Fabrication of Multicolored Cathode Ray Tubes," Research & Development in Japan, 1984, pp. 50-55 참조.
5. 압축에 의한 침강
형광 스크린은 또한 압축에 의해 형광체를 침강함으로써 행해질 수 있다. 예컨대, Oki K. & Ozawa L., A phosphor screen for high-resolution CRTS, Journal of the SID, Vol.3, No. 2, Sept. 1995, pp. 51-57을 참조하며, 이는 고 해상도 이용을 위한 스크린 내의 공극을 줄이기 위해 기계적 프레스 머신의 사용 및 정상 침전 기술에 의한 침강을 기술하고 있다.
6. 박막 스크린 증발 및 스퍼터링
고 해상도 스크린은 형광체를 기판 상에 증발하거나 스퍼터링함으로써 제조될 수 있다. 예컨대, BaTiO3 세라믹 시트 상으로의 ZnGa2O4의 마그네트론 스퍼터링은 박막 전자 발광 장치 내에 이용되었다. 진공 증발 방법은 SrS: Ce, Cl, Ag, Mn 층과 같은 기판 상에 형광체의 엷은 층을 증착하는데 이용되었다.
7. 스크린 프린팅
형광 스크린은 또한 스크린 프린팅 기술에 의해 제조될 수 있다. 어떤 구성에서, 타이트하지만 스프링형의 옷 또는 금속 메시는 래커에 의해 차단되고, 코팅될 기판 위에 정렬된 영역과 함께 이용된다. 슬러리 혼합은 이때 메시의 선택된 영역을 통해 기판 상으로 기계적으로 압축하여, 형광체 페이스트가 도포된 후에 메시 스프링을 통해 원래의 위치로 되돌린다. 메시 상의 패턴의 포토그래픽 프린팅에 의해, 상당한 미세 패턴은 스크린 프린트될 수 있다. 1992년 Morikawa 등에는, 프린팅 방법 플러스 스크린 압축을 이용하여 에이징 스크린을 더욱 평활하고 양호하게 달성하는 방법이 개시되어 있다. 이 압축 방법은 제조자가 더욱 고 패킹 밀도를 달성하도록 한다. Morikawa, Seko, Kamogawa & Shimojo, Study to Improve Flood Beam CRT for Giant Screen Display, Japan Display '92, pp 385-388 참조.
8. 펄스 레이저 증착
레이저 펄스는 타겟 물질로 지향되고, 타겟 물질을 스크린상에 증착하도록 지향된다. 1994년 Greer 등은, 헬멧이 장착된 디스플레이(HMD)에 이용된 형광 스 크린의 펄스 레이저 증착(PLD)이 보고하였다. Greer, J.A. et al., P-53 Thin Film Phosphors Prepared by Pulsed - Laser Deposition, SID 94 Digest, pp. 827 - 830 참조. 248 nm의 파장을 갖는 래스터 레이저는 이트륨 알루미늄 갈륨 가넷 형광체의 타겟을 주사하여, 이들 물질을 삭마(ablation)에 의해 사파이어 기판 상에 증착하는데 이용되었다. 시간당 1 미크론의 스크린 성장 및 8미크론까지의 두께의 스크린이 보고되었다.
9. 원심 증착
용액의 형광 현탁물(suspension)은 원심 동작을 이용함으로써 스크린상에 증착될 수 있다. 예컨대, Mezner, L.Z., Zumer, M., Nemanic, V., Centrifugal Settling of High Resolution 1-in CRT Screens, SID Digest 1994, pp 520-522 참조. CRT 스크린은, 안정 형광 현탁물이, 미세 그레인(5 미크론 미만의 입자 사이즈), 바인더, 전해질 및 일부 경우에는 분산제로 제조되는 이런 방법에 의해 제조되었다. 일부 구성에서, 원심 침강은 2 분 동안 3000 rpm 내지 3 분 동안 4000 rpm으로 설정될 수 있다. 5 KV 전자에 대한 약 0.6 mg/㎠의 최적 스크린 중량의 스크린이, 1.9 미크론의 평균 입자 사이즈를 갖는 P20 형광체를 이용하여 발견되었다. 명칭이 "Preparation of P43 Suspension and Screen-Quality Evaluation in CRTs"인 공보에서, 현탁물 함유 (1.8 미크론) P43 형광체, 바륨 아세테이트, 포타슘 실리케이트 및 계면 활성제는, 원심 증착 프로세스에서, 대략 5 입자 직경의 스크린 두께에서 1.0 mg/㎠의 스크린 중량 및 5 KV의 애노드 전압을 갖는 양호한 전자 에이징을 달성하기 위해 이용되었다.
10. 전기 영동 및 카타호레틱 ( cataphoretic ) 코팅
전기 영동 또는 카타호레틱 형광체 코팅은 고 해상도 형광 스크린을 형성하는데 이용될 수 있다. Schesinger은, 도전성 코팅된 유리면판이 형광체 및 전해질의 용액 및 금속 애노드(면판으로부터 2 인치 부근에 배치됨)에 위치시키는 전기 영동 코팅 프로세스를 개시하였다. Schesinger et al., Design Development and Fabrication of Ultra High-Resolution Cathode Ray tube. Technical Report ECOM-00476-February 1969, pp 64-72. 20 ma의 DC 전류가 이 용액을 통과할 시에, 형광 스크린이 캐소드 상에 증착된다. 1997년 5월에, Schermerhorn, Sweeney & Wang from Electro Plasma and Park, Park and Kim from Samsung discussed the use of electrophoretic deposition of color phosphors for Plasma Display screens through the use of metalized recessed regions or cavities. J.M. Kim et al. Development of 4-in. Full Color FED, Devices SID97 Digest, pp 56-59; J.D. Schermerhorn et al. A Groved Structure for a Large High, Resolution Color ACPDP SID97 Digest, pp 229-232.
11. 스프레잉
습식 또는 건식 형광체는 기판 상에 스프레이되어 형광 스크린을 형성할 수 있다. 스프레이 총의 노즐은 기판 및 다른 제한물(constraint)로부터의 거리에 따라 여러 스프레이 각도로 스프레이하도록 변경될 수 있다. 압력 탱크(pressure pot)는, 여러 스프레이 시스템에서와 같이, 일정한 압력을 스프레이 총에 유지하는데 이용된다. 건식 시스템에서, 건식 형광체는 표면이 점착 바인더로 코팅되는 스 크린면 상에 스프레이된다. 습식 바인더 및 건식 바인더가 이용될 수 있다. 습식 스프레잉에서, 니트로셀룰로이즈 또는 PVA와 같은 유기 바인더가 이용될 수 있다. UV 방사 충격 하에 점착하게 되는 바인더가 또한 이용될 수 있다.
11. 정전 스프레이/ 더스트
형광 스크린은 또한 형광 스프레이 또는 더스팅 프로세스를 이용함으로써 제조될 수 있으며, 여기서, 형광체는 대전되어, 대전된 스크린 표면에 대해 블로(blow)된다. 그 후, 형광체는 추가적 처리를 허용하도록 고정된다. 1995년 12월 19일자로 허여되고, 명칭이 "CRT developing apparatus"인 미국 특허 5,477,285호는 마찰 전기총이 형광체를 대전시키는데 이용되고, 형광체가 호퍼를 이용하여 패널로 피드되며, 오거가 이 물질을 호퍼로부터 벤투리 챔버로 트랜스퍼하는 프로세스를 기술하고 있다. 벤투리 챔버는 대전된 형광체를 패널상의 잠재 이미지로 분배한다.
12. 트랜스퍼 테이프
트랜스퍼 테이프 방법에서, 형광체는 테이프 베이스 상에서 형광체를 포함하는 층으로 코팅된다. 형광층 아래에는, 릴리스 층이 있고, 형광체 및 바인더는 기판 상에 프레스된다. 베이스 테이프는 제거되어 형광체 및 바인더를 벗어난다. N. Yocom - 1996 SID Seminar on Phosphor Screening 참조.
13. 반응 증착
증기 반응 프로세스는 ZnS 형광층과 같은 형광층을 제조하기 위해 이용될 수 있다. 예컨대, D.A. Cusano, Cathodo-, Photo-, and D.C-, Electro - luminescence in Zinc Sulfide Layers. Luminescence of Organic and Inorganic Materials Edited by Kallman & Spruch Wiley & Sons 1962, pp 404-522 참조. 코팅될 기판은 섭씨 400-700도의 온도로 가열된다. 예컨대, ZnS:Mn을 기초로 형광 스크린을 제조할 시에, 물질 Zn, ZnCl2, MnCl2 H2S는 형광층의 형성 중에 연속적으로 제공된다. 이 프로세스는 또한 전기 발광 스크린을 제조하기 위해 이용될 수 있다.
14. 반응 증발
반응 증발 방법은 스크린을 제조하기 위해 보고되었다. Y2O2S:Eu의 투명한 박막은 반응 증발 프로세스에 의해 형성되었는데, 이 프로세스에서, 이트륨 금속은 전자 빔총을 이용하여 기판 상으로 증발되고, 여기된 SO2는 도입되면서 동시에 EuCl2 분말의 도가니를 가열한다. Daud, Futaki, Ohmi, Tanaki & Kobayashi, Transparent Y2020S:Eu 3+ phosphor thin films grown by reactive evaporation and their luminescent properties, Journal of the Society for Information Display (SID), Vol 4, No 3 1996, pp 193-196.
15. RF 스퍼터링 및 이온 주입
형광 스크린을 형성하기 위한 RF 스퍼터링 및 이온 주입에서, 활성화제 이온이 주입된다. N.M. Kalkhoran et al., Luminescence Study of Ion-Implanted, ZnGa2O4 Thin Films on Flexible Organic Substrates, SID '97 Digest, pp 623-626 에서, RF 스퍼터링은 박막 전자 발광 스크린을 형성하는데 이용되었으며, 여기서, ZnGa2O4 박막은 녹색 및 적색 형광 스크린을 획득하기 위해 Mn, Eu를 갖는 플렉시블 폴리이미드 기판 상에 주입되었다. 도핑되지 않은 호스트 물질은 청색 스크린에 사용되었다.
16. 금속 유기 화학적 증착
금속 유기 화학적 증착 (MOCVD)은 형광 스크린을 제조하는데 이용될 수 있다. 일례로서, CaGa2S4:Ce 형광체를 갖는 스크린을 제조하는 MOCVD 프로세스는, Smith et. AL., in "Crystalline-As-Deposited CaGa2S4:Ce via Low Temperature Metal Organic Chemical Vapor Deposition" : SID Digest 1995, Vol. XXVI pp 728-731에 의해 보고되었다. 칼슘 금속 유기물은 Ca(thd)2라 칭하는 Ca(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트)2의 형식으로 이용되었다. CaS는, 1 내지 10 Torr의 반응 압력과 함께, Ca(thd)2을 이용하여 아르곤 운반 가스에 증착되었다. 기판은, 섭씨 400-600도의 온도에서 유리, 실리콘 및 코딩된 EL 기판이었다. Ga2S3 및 CaS 형성은 Ca(thd)4와 조합되어 CaGa2S4:Ce 형광체를 획득하였다.
17. 원자 층 에피택시
원자 층 에피택시는 박막 전자 발광 디스플레이를 교류하는 발광 스크린을 형성하는데 이용되었다. Lindsay McDonald and Anthony Lowe, Display System, Publisher John Wiley & Sons 1997 pp. 195 & 196 참조. 기판은 고온 (500 ℃)으 로 가열되어, 스크린 층을 형성하기 위해 저압 화학적 전구체로 노출되었다. 일례로서, Zn 및 Mn은 ZnS:Mn 층을 형성하기 위한 전구체의 부분으로서 이용될 수 있다. 반응기는 진공 상태이고, 황이 도입된다. 에피택시 사이클은 이때 이 층을 형성하기 위해 개시된다.
본 출원에 기재된 스크린에 이용된 형광 물질은 형광 나노스케일 분말로서 제조될 수 있으며, 여기서, 형광 물질은 증진된 광 변환 효율을 생성하도록 나노스케일 입자 또는 500 nm 이하의 그레인이다. 이와 같은 형광 나노스케일 분말은, 형광 전구체를 포함하는 용액 또는 슬러리를 형성하여, 형광 전구체를 포함하는 용액 또는 슬러리의 고체 잔류물을 불태움으로써 제조될 수 있다. 나노 사이즈의 입자 또는 그레인의 형태의 형광 전구체는 500 nm 미만, 바람직하게는 200 nm 이하, 더욱 바람직하게는 100 nm 이하, 더 더욱 바람직하게는 50 nm 이하, 가장 바람직하게는 10 nm 이하의 치수를 갖는다. 따라서, 나노 사이즈의 입자는 1 nm 내지 500 nm, 바람직하게는 2 nm 내지 200 nm, 더욱 바람직하게는 2 nm 내지 100 nm, 더 더욱 바람직하게는 2 nm 내지 50 nm, 가장 바람직하게는 3 nm 내지 10 nm의 범위의 평균 입자 사이즈를 가질 수 있다. 전구체의 나노 사이즈의 입자는 또한 바람직하게는, 예컨대, 10% 이하의 범위 내에서 변형과 함께 균일한 사이즈 분포를 가질 것이다. 본 출원의 부분으로서 전적으로 참고로 포함되는 미국 특허 제6,576,156호는 형광 나노스케일 분말 및 제조 기술의 예들을 기술하고 있다. 한 구성에서, 형광 나노스케일 분말은 (1) 형광 전구체의 나노사이즈의 입자를 포함하는 용액 또는 슬러리를 형성하고, (2) 용액 또는 슬러리를 건조시켜 잔류물을 획득하며, (3) 잔 류물을 불태워 형광 나노스케일 분말을 형성함으로써 제조될 수 있다.
표 2는 상기 논의된 형광 스크린용의 형광 재료로서 적절한 예시된 형광체 조성물을 리스트한다.
Figure 112008084063339-pct00002
Figure 112008084063339-pct00003
Figure 112008084063339-pct00004
표 2는 형광체 조성물을 여러 가지 그룹으로 더욱 분류한다. 예를 들면, 그룹은 산화물 기반 형광체, 실리케이트 기반 형광체, 포스페이트 기반 형광체, 보레이트 기반 형광체, 알루미네이트 기반 형광체, 갈레이트 기반 형광체, 몰리브데이 트 기반 형광체, 텅스테이트 기반 형광체, 플루오라이드 기반 형광체, 설파이드 기반 형광체, 니트라이드 및 옥시니트라이드 기반 형광체, 및 설포셀레나이드 기반 형광체일 수 있다.
본 출원에 기재된 컬러 또는 단색 스크린의 적절한 UV 여기 가능한 비형광 유기 물질이 다양한 물질 조성에 의해 구현될 수 있다. 도 8은 그 화학적 구조, 컬러 및 형광 컬러와 함께 예시적인 유기 물질의 표를 도시한다. 예시적인 유기 물질은 브릴리언트설포플라빈(Brilliantsulfoflavine) FF, 베이직 옐로우 HG, 에오신, 로다민 6G, 및 로다민 B이다. 또한, 이들 유기 물질은 유기 염료를 포함할 수 있다.
도 9는 디스플레이 스크린용의 형광 물질로서 사용될 수 있는 유기 염료의 표를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 다수의 다른 종류의 유기 염료가 사용될 수 있다. 일반적으로, UV 광과 같은 여기 광을 흡수하고, 여기 광 파장보다 큰 파장에서 가시 범위의 광자를 방출할 수 있는 어떤 유기 물질이나 유기 염료가 사용될 수 있다. 도 10은 도 9에 리스트된 유기 염료의 발광 스펙트럼을 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 여러 가지 유기 염료의 방출 스펙트럼은 자외선에서 적외선의 범위에 있다.
디스플레이 스크린용의 형광 물질로서 사용되는 것에 덧붙여, 앞서 도 5에서 상세히 논의된 바와 같이, 유기 화합물이 콘트라스트 향상 목적으로 사용될 수도 있다. 더욱이, 상술한 형광체 및/또는 유기 물질의 혼합물이 방출된 광의 CIE 좌표(방출 스펙트럼)를 조정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 유기 물질의 흡 수 및 형광 스펙트럼이 획득될 수 있다. 도 11∼13은 일부 유기 화합물의 흡수 및 형광 스펙트럼을 도시한다. 도 11은 유기 물질, 플루오레세인(베이직 에탄올) 및 에오신 Y의 흡수 및 형광 스펙트럼을 도시한다. 도 12는 유기 물질, 로다민 123 및 로다민 6G의 흡수 및 형광 스펙트럼을 도시한다. 도 13은 유기 물질, 로다민 B 및 로즈 벵갈의 흡수 및 형광 스펙트럼을 도시한다.
유기 물질의 획득된 흡수 및 형광 스펙트럼을 이용하여, 일정한 컬러 조정을 위한 후보 유기 화합물이 선택될 수 있다. 예를 들면, 도 14는 오렌지 형광체의 형광 방출을 조정하기 위해 유기 화합물(예컨대, 로다민 B)가 어떻게 첨가될 수 있는지를 도시한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 유기 화합물(예컨대, 로다민 B)은 오렌지 형광체의 방출 스펙트럼으로부터 560∼570 ㎚ 사이의 파장에 있는 광을 흡수한다. 또한, 로다민 B는 590∼620 ㎚ 근방의 파장에서 피크인 형광 스펙트럼을 갖는다. 따라서, 오렌지 형광체에 로다민 B를 첨가함으로써, 유기 화합물이 560∼570 ㎚ 근방의 파장에서 오렌지 형광체의 방출을 억제할 수 있고, 동시에 590∼620 ㎚ 근방의 파장(즉, 적색)에서 방출을 향상시킬 수 있다. 이 방법으로, 유기 화합물이 오렌지에서 적색으로 형광체 방출 스펙트럼을 시프트할 수 있다.
하나의 구현예에서, 오렌지 형광체의 적색 방출로의 시프트가 도 15∼17에 도시된 예로 예시될 수 있다. 도 15는 다양한 로다민 B의 농도와 조합될 때 오렌지 형광체 방출 스펙트럼의 시프트를 도시한다. 농도 1은 약 0.25 wt%의 양의 로다민 B를 나타내고, 농도 2는 약 0.5 wt%의 양의 로다민 B를 나타내며, 농도 3은 약 1 wt%의 양의 로다민 B를 나타낸다. 도 15에 도시된 바와 같이, 오렌지 형광체 의 방출 스펙트럼은 로다민 B 유기 화합물의 농도가 증가할 때 더 긴 파장으로 시프트한다.
도 16은 오렌지 형광체 및 오렌지 형광체와 로다민 B 유기 화합물의 혼합물의 방출 스펙트럼의 비교를 도시한다. 이 구현예에서, 첨가되는 로다민 B의 양은 약 1 wt%였다. 도 16에 도시된 바와 같이, 유기 화합물, 로다민 B를 첨가함으로써, 오렌지 형광체의 색도가 조정될 수 있다. 예를 들면, 오렌지 형광체 방출 스펙트럼의 단파장(< 600 ㎚)부분이 제거될 수 있다.
도 17A 및 17B는 조정된 오렌지 형광체(예컨대, 실리케이트)의 색도 성능을 로다민 B 농도의 함수로서 도시한다. 도 17A에 도시된 바와 같이, 오렌지 형광체의 x CIE 좌표는 로다민 B의 농도(예컨대, mg/mL)가 증가함에 따라 증가한다. 유사하게, 도 17B에 도시된 바와 같이, 오렌지 형광체의 y CIE 좌표는 로다민 B의 농도(예컨대, mg/mL)가 증가함에 따라 감소한다. 또한, 오렌지 형광체 외의 다른 형광체의 색도가 도 9에 리스트된 적절한 유기 염료를 사용하여 조정될 수 있다. 더욱이, 이들 유기 화합물은 형광체의 색도를 조정하여, 형광체에 대한 협대역 방출 스펙트럼으로 R, G, B의 더욱 순수한 컬러를 얻을 수 있다. 따라서, 예컨대, 조정된 색도를 갖는 형광체가 디스플레이 및 점등 애플리케이션에 사용될 수 있다.
더욱이, 이들 유기 화합물은 여러 가지 물질 특성을 가질 수 있다. 예를 들면, 그들 화합물은 여기 파장에서(예컨대, 405 ㎚ 근방에서) 광을 흡수하지 않지만, 형광체 방출 스펙트럼으로부터 광의 부분들을 흡수한다. 다수의 형광체가 넓은 방출 스펙트럼을 갖고, 그러한 넓은 스펙트럼은 필요한 색도를 얻기 위해 조정 될 수 있다. 첨가된 유기 화합물은 형광체 방출 스펙트럼으로부터 광의 부분을 흡수한다. 예를 들어, 형광체의 방출이 더욱 붉어질(더욱 긴 파장) 필요가 있으면, 유기 화합물은 스펙트럼의 푸른 부분(더 짧은 파장)으로부터의 일부 방출을 흡수하고, 흡수된 광을 적색 스펙트럼 영역에 전달한다.
또한, 이들 유기 물질은 알콜, 아세톤 또는 다른 유기 용매에 용해될 수 있는 유기 화합물일 수 있다. 이들 유기 물질은 또한 형광체 조성물과 혼합될 수도 있다. 유기 물질과 RGB 형광체의 혼합물을 제조하는 방법은 예컨대, 아래를 포함한다:
방법 1. 유기 화합물 또는 유기 화합물의 혼합물을 바인더에 첨가한다. 바인더는 일반적으로 스크린으로의 형광체의 접착을 조장하도록 투명한 물질일 수 있다. 이 방법으로, 유기 화합물이나 유기 화합물의 혼합물을 함유하는 바인더는 무기 형광체의 방출 스펙트럼을 조정할 수 있다.
하나의 구현예에서, 대략 0.25 그램의 로다민 B가 약 10 mL의 물과 함께 비이커에서 혼합되어 로다민 B-물 혼합물을 획득할 수 있다. 로다민 B-물 혼합물은 그 후 다른 비이커에서 약 20 그램의 오렌지 형광체에 첨가되어 형광체 혼합물을 획득할 수 있다. 형광체 혼합물은 그 후 손으로 혼합 및 교반되어, 공기 중에서 예컨대, 섭씨 60도에서 건조될 수 있다. 형광체 혼합물이 건조된 후에, 에폭시나 실리콘 수지로 만들어질 수 있는 바인더와 혼합될 수 있다.
다른 구현예에서, 대략 0.25 그램의 로다민 B가 약 10 mL의 아세톤이나 이소프로판올 알콜과 함께 비이커에서 혼합되어 로다민 B-용매 혼합물을 획득할 수 있 다. 로다민 B-용매 혼합물은 그 후 예컨대, 에폭시나 실리콘 수지로 만들어질 수 있는 약 20 그램의 바인더에 첨가될 수 있다. 로다민 B-용매-바인더 혼합물은 그 후 실내 온도에서 혼합 및 교반될 수 있다. 약 20 그램의 오렌지 형광체가 로다민 B-용매-바인더 혼합물에 첨가되어 바인더-형광체 혼합물을 획득할 수 있다. 바인더-형광체 혼합물은 그 후 실내 온도에서 교반 및 혼합될 수 있다.
방법 2. RGB 형광체에 직접 유기 화합물이나 유기 화합물의 혼합물의 박층(예컨대, 2∼5 미크론)으로 코팅한다. 그 후, 코팅된 형광체를 투명 바인더로 도포한다. 이 방법으로, 형광체 상의 얇은 코팅층이 방출 스펙트럼을 조정할 수 있다.
방출된 광의 CIE 좌표를 조정하는 데 사용될 수 있는 추가의 예시적인 혼합물은 아래를 포함할 수 있다:
1. 스크린의 적색 성분의 CIE 좌표를 조정하기 위해 기존의 적색 형광체에 대해 상이한 조성을 갖는 약간의 적색 형광체의 혼합물.
2. 스크린의 녹색 성분의 CIE 좌표를 조정하기 위해 사용될 수 있는 기존의 녹색 형광체에 대해 상이한 조성을 갖는 약간의 녹색 형광체의 혼합물.
3. 스크린의 청색 성분의 CIE 좌표를 조정하기 위해 사용될 수 있는 기존의 청색 형광체에 대해 상이한 조성을 갖는 약간의 청색 형광체의 혼합물.
4. 다양한 양의 상기 혼합물 1, 2 및 3을 포함하는 혼합물.
5. 스크린의 적색 성분의 CIE 좌표를 조정하기 위한 적색 형광체와 녹색 및 청색 형광체의 혼합물.
6. 스크린의 녹색 성분의 CIE 좌표를 조정하기 위한 녹색 형광체와 적색 및 청색 형광체의 혼합물.
7. 스크린의 청색 성분의 CIE 좌표를 조정하기 위한 청색 형광체와 녹색 및 적색 형광체의 혼합물.
9. 컬러 스크린의 CIE 좌표를 조정하기 위해 혼합물 1∼8 중 어느 것에 대한 유기 물질의 혼합물.
다양한 양의 적색, 녹색 및 청색 형광체가 백색을 얻기 위해 조합될 수 있다. 각 컬러 성분의 정확한 양은 광원의 여기 파장, 여기 강도(예컨대, 여기 소스의 파워), 성분 컬러의 CIE 색도, "백색"의 원하는 휘도와 같은 인자에 따를 수 있다. 따라서, 여기 광원이 약 420 ㎚ 이하인 애플리케이션에 있어서, 백색 형광체 조성물은 상이한 여기 파장에서 형광체의 흡수 특성의 변화에 순응하도록 조정될 수 있다. 백색 형광체 혼합물을 획득하는 일례는 ZnS:Ag와 (Zn, Cd)S:Cu, Al의 조합을 포함할 수 있다. 다른 예는 백색 형광체를 얻기 위해 ZnS:Ag와 Zn2SiO4:Mn 및 (Zn, Mg)3(PO4)2:Mn의 조합을 포함할 수 있다.
백색 형광체 조성물의 다른 예는 8SrCO3·4CaCO3·11Al2O3·0.18Eu2O3(∼백색); 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb(∼푸른 빛을 띠는 백색); 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb,Mn(∼백색); 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb(난(warm)백색); BaO·TiO2P2O5(∼푸른 빛을 띠는 백색); and MgWO4(∼푸른 빛을 띠는 백색)를 포함할 수 있다. 부가적인 백색 형광체 조성물이 GELCORE, LEUCHTSTOFFWERK 및 PHILIPS와 같은 사업자로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, Ca2NaV3Mg2O12:Eu3 + 의 백색 형광체 조성물이 GELCORE로부터 획득될 수 있다. 또한, PHILIPS는 청색 LED(방출 파장 460㎚∼ 470㎚)를 사용하여 SrGa2S4:Eu 및 AE2Si5N8:Eu의 조합이나 SrGa2S4:Eu 및 AES:Eu의 조합을 여기시켜 백색을 얻는 것을 입증한 바 있다.
도 1의 주사 빔 디스플레이를 구현하기 위해 도 3, 4A 및 4B에 도시된 주사 빔 디스플레이의 상기 예들에서, 주사 렌즈(360)는 빔 주사 장치(340 및 350)로부터 다운스트림에 위치하여, 하나 이상의 주사 여기 빔(120)을 스크린(101) 상에 집속시킨다. 이러한 광학적 구성을 "전치-대물(pre-objective)" 주사 시스템이라고 한다. 그러한 전치-대물 설계에서, 주사 렌즈(360)로 지향되는 주사 빔은 2개의 수직 방향을 따라 주사된다. 따라서, 주사 렌즈(360)는 2개의 수직 방향을 따라 스크린(101) 상에 주사 빔을 집속시키도록 설계된다. 양 수직 방향으로 적절한 집속을 달성하기 위해, 주사 렌즈(360)가 복합일 수 있고, 종종 다수의 렌즈 소자로 만들어진다. 하나의 구현예에서, 주사 렌즈(360)는 입사 빔이 주사 렌즈의 광축에 수직인 2개의 수직축의 각각의 근방에 주사될 때, 스크린 상의 초점의 위치와 입사 주사 각도(세타) 사이에 선형적인 관계를 갖도록 설계된다. 그러한 f-세타 렌즈에서, 스크린 상의 초점의 위치는 입사 주사 각도(세타)에 비례한다.
전치-대물 구성의 f-세타 렌즈와 같은 2차원 주사 렌즈(360)는 스크린(101) 상의 빔 위치가 곡선을 트레이스하게 하는 2개의 수직 주사 방향을 따르는 광학적 인 왜곡을 나타낼 수 있다. 그래서, 스크린(101) 상에 의도된 직선 수평 주사 라인은 곡선이 된다. 2차원 주사 렌즈(360)에 의해 초래되는 왜곡은 스크린(101) 상에서 볼 수 있으므로, 디스플레이되는 화질을 저하시킨다. 보우(bow) 왜곡 문제를 완화시키는 한가지 방법은 보우 왜곡을 감소시키도록 다수의 렌즈 소자를 갖는 복합 렌즈 구성으로 주사 렌즈(360)를 설계하는 것이다. 복합 다수의 렌즈 소자는 최종 렌즈 어셈블리가 원하는 f-세타 조건에서 벗어나게 할 수 있으므로, 광학 주사 성능을 손상시킬 수 있다. 어셈블리 내의 렌즈 소자의 수는 왜곡에 대한 허용오차가 감소할수록 증가한다. 그러나, 복합 다수의 렌즈 소자를 갖는 그러한 주사 렌즈는 제조 원가가 높을 수 있다.
전치-대물 주사 빔 시스템에서의 2차원 주사 렌즈와 관련된 상기 왜곡 문제를 피하기 위해, 아래의 섹션은 더 간단하고 저가의 1차원 주사 렌즈로 2차원 주사 렌즈(360)를 대체하도록 구현될 수 있는 전치-대물 주사 빔 디스플레이 시스템의 예를 설명한다. 2007년 4월 30일자로 출원된 "후치-대물 주사 빔 시스템"이라는 명칭의 미국 특허출원 제11/742,014호(미국 특허공개 제 호)는 이 출원에서 설명된 형광 스크린과 함께 사용하는 데 적합한 후치-대물 주사 빔 시스템의 예들을 설명하고, 참고로 이 출원의 명세서의 일부분으로서 통합되어 있다. 이 출원에 기재된 형광체 조성물은 후치-대물 및 전치-대물 주사 빔 디스플레이 시스템의 양자에 사용될 수 있다.
도 18은 도 1의 시스템 설계를 기초로 하는 후치-대물 주사 빔 디스플레이 시스템의 구현예를 도시한다. 다수의 레이저를 갖는 레이저 어레이(1810)가 다수 의 레이저 빔(1812)을 생성하여 향상된 디스플레이 휘도를 위해 스크린(101)에 동시에 주사하는 데 사용된다. 레이저 어레이(310) 내의 레이저를 제어 및 변조하기 위해 신호 변조 제어기(320)가 제공되어, 레이저 빔(312)이 스크린(101) 상에 디스플레이될 이미지를 반송하도록 변조된다. 빔 주사는 다각형 스캐너(350)와 같은 수평 스캐너 및 갈바노미터 스캐너(340)와 같은 수직 스캐너를 갖는 2 스캐너 설계를 기초로 한다. 다각형 스캐너(350)의 다른 반사면의 각각은 동시에 N개의 수평 라인을 주사하며, 여기에서 N은 레이저의 수이다. 중계 광학 모듈(330)은 레이저 빔(312)의 간격을 감소시켜 수평 주사용 다각형 스캐너(350)의 면 치수 이내로 확산하는 컴팩트한 세트의 레이저 빔(332)을 형성한다. 다각형 스캐너(350)로부터의 다운스트림에, 1-D 주사 렌즈(1810)를 통해 다각형 스캐너(350)로부터 수평으로 주사되는 각 빔(332)을 수광하고, 다각형 스캐너(350)의 다음 면에 의해 다음의 수평 주사 이전의 각 수평 주사의 종료시에 수평으로 주사되는 각 빔(332)에 수직 주사를 제공하는, 수직 스캐너(340)(예컨대, 갈보 미러)가 후속하는 1-D 수평 주사 렌즈(1810)가 존재한다.
수평 및 수직 주사의 이러한 광학 설계 하에서, 1-D 주사 렌즈(1810)이 다각형 스캐너(140)로부터의 다운스트림 및 수직 스캐너(340)로부터의 업스트림에 위치하여, 스크린(101) 상에 수평 주사된 각 빔을 집속시켜 허용 가능한 범위 내에서 스크린(101) 상에 디스플레이되는 이미지에 대해 수평 보우 왜곡을 최소화하며, 그에 따라 스크린(101) 상의 "직선" 수평 주사 라인을 시각적으로 감소시킨다. 그러한 직선 수평 주사 라인을 감소시킬 수 있는 1-D 주사 렌즈(1810)는 유사한 성능의 2-D 주사 렌즈보다 비교적 간단하고 가격이 저렴하다. 주사 렌즈(1810)로부터의 다운스트림에서, 수직 스캐너(340)는 평면 반사기이고, 빔을 스크린(101)에 간단히 반사시켜, 상이한 수평 라인을 주사하기 위한 스크린(101) 상의 상이한 수직 위치에 수평으로 주사된 각 빔을 위치시키도록 수직으로 주사한다. 수평 방향을 따르는 수직 스캐너(340) 상의 반사기의 치수는 다각형 스캐너(350) 및 주사 렌즈(1810)로부터 입사하는 각 주사 빔의 공간적인 범위를 커버하도록 충분히 크다. 도 18의 시스템은 1-D 주사 렌즈(1810)가 수직 스캐너(340)로부터 업스트림에 있기 때문에 후치-대물 설계이다. 이 특정 예에서는, 수직 스캐너(340)로부터 다운스트림에 렌즈나 다른 집속 소자가 존재하지 않는다.
특히, 도 18의 후치-대물 시스템에서, 특정 빔에 대해 주사 렌즈로부터 스크린(101) 상의 위치까지의 거리가 수직 스캐너(340)의 수직 주사 위치에 따라 변화한다. 따라서, 1-D 주사 렌즈(1810)가 연장된 1-D 주사 렌즈의 중심을 가로질러 직선 수평 라인을 따라 고정된 초점 거리를 갖도록 설계될 때, 각 빔의 초점 특징이 스크린(101) 상에 집속하는 일관된 빔을 유지하도록 수직 스캐너(1810)의 수직 주사 위치에 따라 변화해야 한다. 이에 대하여, 동적 집속 메커니즘이 수직 스캐너(340)의 수직 주사 위치를 기초로 하여 1-D 주사 렌즈(1810)로 들어가는 빔의 수렴을 조정하도록 구현될 수 있다.
예를 들면, 레이저로부터 다각형 스캐너(350)로의 하나 이상의 레이저 빔의 광 경로에서, 정지 렌즈 및 동적인 리포커스(refocus) 렌즈가 동적 집속 메커니즘으로서 사용될 수 있다. 각 빔은 정지 렌즈로부터 업스트림의 위치에 동적 집속 렌즈에 의해 집속된다. 렌즈의 초점이 렌즈의 초점과 일치할 때 렌즈로부터 출사된 광이 시준된다. 렌즈의 초점 간의 편차량 및 방향에 따라, 다각형 스캐너(350)를 향하는 시준기 렌즈로부터 출사된 광은 발산하거나 수렴될 수 있다. 그래서, 그들의 광학축을 따르는 2개의 렌즈의 상대 위치가 조정됨에 따라, 스크린(101) 상에 주사된 광의 집속이 조정될 수 있다. 리포커싱 렌즈 액추에이터가 제어 신호에 응답하여 렌즈들 사이의 상대 위치를 조정하기 위해 사용될 수 있다. 이 특정 예에서는, 리포커싱 렌즈 액추에이터가 수직 스캐너(340)의 수직 주사와 동기하여 다각형 스캐너(350)로부터의 광 경로를 따라 1-D 주사 렌즈(1810)로 지향되는 빔의 수렴을 조정하기 위해 사용된다. 도 18의 수직 스캐너(340)는 제1 수평 스캐너(350)의 주사 속도보다 매우 작은 속도로 주사하며, 그에 따라 스크린(101) 상의 수직 주사에 의해 초래되는 포커싱 변화는 더 느린 수직 주사 속도에서 시간에 따라 변화한다. 이로 인해 포커싱 조정 메커니즘이 높은 수평 주사 속도보다는 더 느린 수직 주사 속도로 응답 속도의 하한을 갖는 도 1의 시스템에서 구현될 수 있다.
본원 발명의 명세서는 다수의 특징을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명의 범위에 대한 또는 청구할 수 있는 것의 제한으로서 간주되는 것이 아니라, 특정 실시예에 특정한 특징들의 설명으로 간주되어야 한다. 별개의 실시예들의 문맥에서 이 명세서에 설명되는 어떤 특징들은 단일 실시예에서 조합하여 구현될 수도 있다. 역으로, 단일 실시예의 문맥에서 설명되는 여러 가지 특징들은 다수의 실시예들에서 또는 임의의 적절한 서브조합에서 구현될 수도 있다. 또한, 특징들이 어떤 조 합에서 작용하는 것으로 상술될 수 있고 처음에는 그대로 청구될 수도 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들이 어떤 경우에는 조합으로부터 삭제될 수 있고, 청구된 조합이 서브조합 또는 서브조합의 변형으로 지향될 수도 있다.
몇 개의 구현예들만을 개시하고 있다. 그러나, 변형 및 개량이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (63)

  1. 단일 파장에서 여기 광을 흡수하고 가시광을 방출하며, 제1 방향을 따라 연장되고 상기 제1 방향과 다른 제2 방향을 따라 서로 떨어져 있는 복수의 평행한 형광 스트라이프를 포함하는 형광층으로서, 적어도 3개의 인접한 형광 스트라이프는 상기 여기 광을 흡수하고 제1 컬러의 광을 방출하는 제1 형광 물질, 상기 여기 광을 흡수하고 제2 컬러의 광을 방출하는 제2 형광 물질, 및 상기 여기 광을 흡수하고 제3 컬러의 광을 방출하는 제3 형광 물질의 3개의 상이한 형광 물질로 만들어지는, 형광층; 및
    여기 파장에 있는 빛의 복수의 여기 광(optical) 빔을 생성하는 광학 모듈로서, 각 여기 광 빔은 컬러 이미지 데이터를 반송하도록 변조되고 상기 여기 광 빔은 스크린에 디스플레이되는 이미지의 컬러 이미지 데이터를 일괄적으로 반송하며,
    스크린 세그먼트에서, 각각, 상기 제2 방향을 따라 상이한 주사 라인을 생성하기 위하여, 상기 제2 방향을 따른 상이한 위치에서 각 주사 라인을 따라 주사할 때 각 광 여기 빔의 변조에 기초하여 상기 스크린이 광을 방출하도록 하기 위하여, 한번에 하나의 스크린 세그먼트로, 상기 제1 방향을 따라 상기 스크린의 상이한 위치에 다른 스크린 세그먼트로 상기 여기 광 빔을 시프트하기 위하여, 상기 제2 방향을 따라, 상기 스크린의 하나의 스크린 세그먼트에 상기 제1 방향을 따른 상이한 인접 스크린 위치에서 상기 스크린에 상기 여기 광 빔을 주사하여 상기 스크린에 이미지를 만드는 빔 주사 메커니즘을 포함하는, 상기 광학 모듈을 포함하는, 디스플레이 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 형광 스트라이프 내의 상기 상이한 형광 물질 중 하나는 산화물 기반 형광체, 실리케이트 기반 형광체, 포스페이트 기반 형광체, 보레이트 기반 형광체, 알루미네이트 기반 형광체, 갈레이트 기반 형광체, 몰리브데이트 기반 형광체, 텅스테이트 기반 형광체, 플루오라이드 기반 형광체, 설파이드 기반 형광체, 니트라이드 기반 및 옥시니트라이드 기반 형광체, 및 설포셀레나이드 기반 형광체 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 형광 스트라이프 내의 상기 상이한 형광 물질 중 하나는 비형광체 유기 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 유기 물질은 플루오레세인(Fluorescein), 로다민 123, 로다민 6G, 로다민 B, 로즈 벵갈, 브릴리언트설포플라빈(Brilliantsulfoflavine) FF, 베이직 옐로우 HG, 및 다른 유기 염료 중의 하나 이상을 포함하는, 디스플레이 장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 산화물 기반 형광체는 (Y, Gd, La)2O3:(Eu, Sm, Ce, Bi); (Y, Gd, La)O2S:(Eu, Sm, Ce, Bi); (Y, Gd, La)VO4(Eu, Sm, Ce, Bi); 2SrO·0.84P2O5·0.16B2O3:Eu; SrLa2BeO5:Ce; 0.82BaO·6Al2O3:Eu; 1.29BaO·6Al2O3:Eu; (Ca, Zn)2GeO4:Mn; 및 (Tb(1-X-Y)(Y, La, Gd, Sm)X(Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)Y)3(Al, Ga, In)2 O12 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 실리케이트 기반 형광체는 (Mg, Ba, Sr, Ca, Zn)2SiO4:(Eu, Ce, Mn, Ti, Pb, Sn, Li, Pr); (Mg, Ba, Sr, Ca)SiO4:Eu, Ce, Mn, Ti, Pb, Sn, Li, Pr; (Mg, Ba, Sr, Ca)SiO5:Eu, Ce, Mn, Ti, Pb, Sn, Li, Pr; ZrSiO4:Pr; Ca3Sc2Si3O12:Ce; Y2SiO5:Tb; Y2Si2O7:Tb; CaMgSiO:Ce; Ca2MgSi2O7:Ce; (Ca, Sr)2Al2SiO7:Ce; SrAl2Si2O8:Eu; CaMgSi2O6:Eu; SrAl10SiO20:Eu; Sr3MgSi2O8:Eu; Sr1..3Mg0.7SiO4:Eu; (Ba, Sr, Ca)3MgSi2O8:Eu; Y2SiO5:Ce; Sr2Si3O8·2SrCl2:Eu; BaSi2O5:Eu; 및 Sr3MgSi2O7:Eu 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 포스페이트 기반 형광체는 Zn2(PO4)2:Mn; (Mg, Ba, Ca, Sr)5(PO4)3Cl:(Eu, Sm, Ce); 및 (Sr, Ca, Eu)10(PO4)6Cl2·0.24B2O3 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  8. 청구항 2에 있어서, 상기 보레이트 기반 형광체는 (Y, Gd, La, Lu)BO3:Eu, Sm, Ce, Bi; Y(Mg, Ba, Ca, Sr)3(Al, Ga, In)3B4O15:Eu; 및 YCa3Ga3B4O15:Eu 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  9. 청구항 2에 있어서, 상기 알루미네이트 기반 형광체는 (Y, Gd)3Al5O12:(Eu, Ce, Pr); (Mg, Ba, Ca, Sr)MgAl10O17:(Eu, Mn); (Ca, Mg, Ba, Zn)Al2O4:(Mn, Eu, Dy); (Ba, Mg, Ca, Sr)MgAl14O23:Mn, Eu; (Mg, Ba, Ca, Sr)Al12O19:Mn; 및 BaMg2Al16O27:Eu,Mn 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 청구항 2에 있어서, 상기 갈레이트 기반 형광체는 (Y, Gd)3Ga5O12:(Eu, Ce, Pr); (Ca, Mg, Ba, Zn)Ga2O4:(Mn, Eu, Dy); ZnGa2O4:Mn; 및 (Li0 .5Ga0 .5)0.5Zn0 .5Ga2O4 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  11. 청구항 2에 있어서, 상기 몰리브데이트 기반 형광체는 (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XMo2O8 및 (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XMo2O8:Sm 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  12. 청구항 2에 있어서, 상기 텅스테이트 기반 형광체는 (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XW2O8; (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XW2O8:Sm; 및 CaWO4:Tb,Pb 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  13. 청구항 2에 있어서, 상기 플루오라이드 기반 형광체는 (KF, MgF2):Mn, MgF2:Mn, (Zn, Mg)F2:Mn; 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn; 및 Mg4(F)(Ge, Sn)O6:Mn 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  14. 청구항 2에 있어서, 상기 설파이드 기반 형광체는 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)S:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Au, Tb, Cl, Pr, Mn, Bi); (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2S4:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Pr, Mn); (Mg, Ca, Sr, Ba)2(Zn, Si, Ge, Sn)S3:Eu; 및 (Mg, Ca, Sr, Ba)2(Al, Ga, In, Y, La, Ga)2S3:Eu 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  15. 청구항 2에 있어서, 상기 니트라이드 기반 및 옥시니트라이드 기반 형광체는 Ca2Si5N8:Eu; SrSi2O2N2:Eu; CaAlSiN3:Eu; Si6AlON8 ; Si3N4-M2O3-CaO-AlN-Al2O3; LaSi3N5:Ce; 및 (Li,Ca,Mg,Y)Si12AlON16　: (Ce,P,Eu,Tb,Yb, Er, Dy) 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 청구항 2에 있어서, 상기 설포셀레나이드 기반 형광체는 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)SeXS1 -X:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Pr, Mn) 및 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2(SeXS1 -X)4:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Pr, Mn) 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 상이한 형광 물질 중 하나는 (Mg, Ca, Sr, Ba)S:(Eu, Mn),(Mg, Ca, Sr, Ba)SeXS1 -X:(Eu, Mn),(Zn, Cd)S:Ag,Cl, (Zn, Cd)S:Cu,Al,(KF, MgF2):Mn, MgF2:Mn, (Zn, Mg)F2:Mn, 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn,(K, Li, Na)EuW2O8,(Y, Gd, La)2O3:(Eu, Sm, Bi), (Y, Gd, La)O2S:Eu, Sm, Bi, (Y, Gd, La)BO3(Eu, Sm, Bi), (Y, Gd, La)VO4:(Eu, Sm, Bi), 및 CaAlSiN3:Eu 중 적어도 하나 를 포함하는, 디스플레이 장치.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 상이한 형광 물질 중 하나는 (Mg, Ca, Sr, Ba)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2S4:(Eu, Mn), (Mg, Ca, Sr, Ba)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2(SeXS1 -X)4:(Eu, Mn), 및 (Ba, Sr, Ca)SiO4:(Eu, Mn) 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 상이한 형광 물질 중 하나는 (Ba, Mg, Sr)Al10O17:(Eu, Mn) 및 (Sr, Ca, Ba, Mg)10(PO4)6Cl2:Eu 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 청구항 1에 있어서, 상기 형광층은:
    상기 제2 및 제3 컬러의 광을 흡수하고 상기 제1 컬러의 광을 투과하는 상기 제1 형광 물질에 혼합되는 제1 광 흡수 물질;
    상기 제1 및 제3 컬러의 광을 흡수하고 상기 제2 컬러의 광을 투과하는 상기 제2 형광 물질에 혼합되는 제2 광 흡수 물질; 및
    상기 제1 및 제2 컬러의 광을 흡수하고 상기 제3 컬러의 광을 투과하는 상기 제3 형광 물질에 혼합되는 제3 광 흡수 물질을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 제1 광 흡수 물질, 상기 제2 광 흡수 물질, 및 상기 제3 광 흡수 물질은 상기 여기 광을 거의 투과하는, 디스플레이 장치.
  25. 삭제
  26. 이미지를 생성하기 위하여 컬러 광 방출을 위해 여기 광을 흡수하는 스크린 및 상기 컬러 광의 방출을 발생시키기 위하여 상기 스크린에 상기 이미지의 정보를 반송하는 상기 여기 광을 지향시키는 광학 모듈을 포함하는 디스플레이 장치로서,
    상기 광을 방출하는 스크린은:
    여기 파장에서 여기 광을 흡수하고 백색 광을 방출하는 형광층; 및
    상기 형광층에 대해 배치되어 상기 백색 광을 수광하고 상이한 컬러의 광을 각각 투과하는 광학 필터로서, 상기 광학 필터는 제1 방향을 따라 연장되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 서로 떨어져있고 두개의 인접한 광학 필터는 두개의 상이한 컬러의 광을 투과하는 광학 필터를 포함하고,
    상기 광학 모듈은, 상기 여기 파장에 있는 상기 여기 광의 복수의 여기 광 빔을 생성하고, 각 여기 광 빔은 컬러 이미지 데이터를 반송하도록 변조되고 상기 여기 광 빔은 상기 스크린에 디스플레이되는 이미지의 컬러 이미지 데이터를 일괄적으로 반송하며,
    상기 광학 모듈은 스크린 세그먼트에서, 각각, 상기 제2 방향을 따라 상이한 주사 라인을 생성하기 위하여, 상기 제2 방향을 따른 상이한 위치에서 각 주사 라인을 따라 주사할 때 각 광 여기 빔의 변조에 기초하여 상기 스크린이 광을 방출하도록 하기 위하여, 한번에 하나의 스크린 세그먼트로, 상기 제1 방향을 따라 상기 스크린의 상이한 위치에 다른 스크린 세그먼트로 상기 여기 광 빔을 시프트하기 위하여, 상기 제2 방향을 따라, 상기 스크린의 하나의 스크린 세그먼트에 상기 제1 방향을 따른 상이한 인접 스크린 위치에서 상기 스크린에 상기 여기 광 빔을 주사하여 상기 스크린에 이미지를 만드는 빔 주사 메커니즘을 포함하는, 디스플레이 장치.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 형광층은 비형광체 유기 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  28. 청구항 27에 있어서, 상기 유기 물질은 플루오레세인, 로다민 123, 로다민 6G, 로다민 B, 로즈 벵갈, 브릴리언트설포플라빈 FF, 베이직 옐로우 HG, 및 다른 유기 염료 중의 하나 이상을 포함하는, 디스플레이 장치.
  29. 청구항 26에 있어서, 상기 형광층은 상기 여기 광을 흡수하고 가시적인 컬러의 광을 방출하는 적어도 하나의 형광체를 포함하며, 상기 적어도 하나의 형광체는 산화물 기반 형광체, 실리케이트 기반 형광체, 포스페이트 기반 형광체, 보레이트 기반 형광체, 알루미네이트 기반 형광체, 갈레이트 기반 형광체, 몰리브데이트 기반 형광체, 텅스테이트 기반 형광체, 플루오라이드 기반 형광체, 설파이드 기반 형광체, 니트라이드 기반 및 옥시니트라이드 기반 형광체, 및 설포셀레나이드 기반 형광체 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  30. 청구항 29에 있어서, 상기 산화물 기반 형광체는 (Y, Gd, La)2O3:(Eu, Sm, Ce, Bi); (Y, Gd, La)O2S:(Eu, Sm, Ce, Bi); (Y, Gd, La)VO4(Eu, Sm, Ce, Bi); 2SrO·0.84P2O5·0.16B2O3:Eu; SrLa2BeO5:Ce; 0.82BaO·6Al2O3:Eu; 1.29BaO·6Al2O3:Eu; (Ca, Zn)2GeO4:Mn; 및 (Tb(1-X-Y)(Y, La, Gd, Sm)X(Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)Y)3(Al, Ga, In)2 O12 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  31. 청구항 29에 있어서, 상기 실리케이트 기반 형광체는 (Mg, Ba, Sr, Ca, Zn)2SiO4:(Eu, Ce, Mn, Ti, Pb, Sn, Li, Pr); (Mg, Ba, Sr, Ca)SiO4:Eu, Ce, Mn, Ti, Pb, Sn, Li, Pr; (Mg, Ba, Sr, Ca)SiO5:Eu, Ce, Mn, Ti, Pb, Sn, Li, Pr; ZrSiO4:Pr; Ca3Sc2Si3O12:Ce; Y2SiO5:Tb; Y2Si2O7:Tb; CaMgSiO:Ce; Ca2MgSi2O7:Ce; (Ca, Sr)2Al2SiO7:Ce; SrAl2Si2O8:Eu; CaMgSi2O6:Eu; SrAl10SiO20:Eu; Sr3MgSi2O8:Eu; Sr1..3Mg0.7SiO4:Eu; (Ba, Sr, Ca)3MgSi2O8:Eu; Y2SiO5:Ce; Sr2Si3O8·2SrCl2:Eu; BaSi2O5:Eu; 및 Sr3MgSi2O7:Eu 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  32. 청구항 29에 있어서, 상기 포스페이트 기반 형광체는 Zn2(PO4)2:Mn; (Mg, Ba, Ca, Sr)5(PO4)3Cl:(Eu, Sm, Ce); 및 (Sr, Ca, Eu)10(PO4)6Cl2·0.24B2O3 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  33. 청구항 29에 있어서, 상기 보레이트 기반 형광체는 (Y, Gd, La, Lu)BO3:Eu, Sm, Ce, Bi; Y(Mg, Ba, Ca, Sr)3(Al, Ga, In)3B4O15:Eu; 및 YCa3Ga3B4O15:Eu 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  34. 청구항 29에 있어서, 상기 알루미네이트 기반 형광체는 (Y, Gd)3Al5O12:(Eu, Ce, Pr); (Mg, Ba, Ca, Sr)MgAl10O17:(Eu, Mn); (Ca, Mg, Ba, Zn)Al2O4:(Mn, Eu, Dy); (Ba, Mg, Ca, Sr)MgAl14O23:Mn, Eu; (Mg, Ba, Ca, Sr)Al12O19:Mn; 및 BaMg2Al16O27:Eu,Mn 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  35. 청구항 29에 있어서, 상기 갈레이트 기반 형광체는 (Y, Gd)3Ga5O12:(Eu, Ce, Pr); (Ca, Mg, Ba, Zn)Ga2O4:(Mn, Eu, Dy); ZnGa2O4:Mn; 및 (Li0 .5Ga0 .5)0.5Zn0 .5Ga2O4 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  36. 청구항 29에 있어서, 상기 몰리브데이트 기반 형광체는 (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XMo2O8 및 (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XMo2O8:Sm 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  37. 청구항 29에 있어서, 상기 텅스테이트 기반 형광체는 (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XW2O8; (Li, K, Na, Ag)Eu(1-X)(Y, La, Gd)XW2O8:Sm; 및 CaWO4:Tb,Pb 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  38. 청구항 29에 있어서, 플루오라이드 기반 형광체는 (KF, MgF2):Mn, MgF2:Mn, (Zn, Mg)F2:Mn; 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn; 및 Mg4(F)(Ge, Sn)O6:Mn 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  39. 청구항 29에 있어서, 상기 설파이드 기반 형광체는 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)S:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Au, Tb, Cl, Pr, Mn, Bi); (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2S4:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Pr, Mn); (Mg, Ca, Sr, Ba)2(Zn, Si, Ge, Sn)S3:Eu; 및 (Mg, Ca, Sr, Ba)2(Al, Ga, In, Y, La, Ga)2S3:Eu 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  40. 청구항 29에 있어서, 상기 니트라이드 기반 및 옥시니트라이드 기반 형광체는 Ca2Si5N8:Eu; SrSi2O2N2:Eu; CaAlSiN3:Eu; Si6AlON8 ; Si3N4-M2O3-CaO-AlN-Al2O3; LaSi3N5:Ce; 및 (Li,Ca,Mg,Y)Si12AlON16　: (Ce,P,Eu,Tb,Yb, Er, Dy) 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  41. 청구항 29에 있어서, 상기 설포셀레나이드 기반 형광체는 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)SeXS1 -X:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Pr, Mn) 및 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2(SeXS1 -X)4:(Eu, Ce, Cu, Ag, Al, Tb, Cl, Pr, Mn) 중 적어도 하나를 포함하는, 디스플레이 장치.
  42. 청구항 26에 있어서, 상기 형광층은 필수적으로:
    상기 여기 광을 흡수하고 적색을 방출하며, (Mg, Ca, Sr, Ba)S:(Eu, Mn),(Mg, Ca, Sr, Ba)SeXS1 -X:(Eu, Mn),(Zn, Cd)S:Ag,Cl, (Zn, Cd)S:Cu,Al,(KF, MgF2):Mn, MgF2:Mn, (Zn, Mg)F2:Mn, 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn,(K, Li, Na)EuW2O8,(Y, Gd, La)2O3:(Eu, Sm, Bi), (Y, Gd, La)O2S:Eu, Sm, Bi, (Y, Gd, La)BO3(Eu, Sm, Bi), (Y, Gd, La)VO4:(Eu, Sm, Bi), 및 CaAlSiN3:Eu 중 적어도 하나, 및 상기 여기 광을 흡수하고 적색을 방출하는 적색 유기 물질을 포함하는, 적색 형광 물질 중 적어도 하나;
    상기 여기 광을 흡수하고 녹색을 방출하며, (Mg, Ca, Sr, Ba)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2S4:(Eu, Mn), (Mg, Ca, Sr, Ba)(Al, Ga, In, Y, La, Gd)2(SeXS1 -X)4:(Eu, Mn), 및 (Ba, Sr, Ca)SiO4:(Eu, Mn) 중 적어도 하나, 및 상기 여기 광을 흡수하고 녹색을 방출하는 녹색 유기 물질을 포함하는, 녹색 형광 물질 중 적어도 하나; 및
    상기 여기 광을 흡수하고 청색을 방출하며, (Ba, Mg, Sr)Al10O17:(Eu, Mn) 및 (Sr, Ca, Ba, Mg)10(PO4)6Cl2:Eu 중 적어도 하나, 및 상기 여기 광을 흡수하고 청색을 방출하는 청색 유기 물질을 포함하는, 청색 형광 물질 중 적어도 하나로 이루어지는, 디스플레이 장치.
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
  46. 청구항 26에 있어서, 상기 형광층은 필수적으로 8SrCO3·4CaCO3·11Al2O3·0.18Eu2O3; 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb; 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb,Mn; 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb; BaO·TiO2P2O5; 및 MgWO4 중 적어도 하나로 이루어지는, 디스플레이 장치.
  47. 청구항 26에 있어서, 상기 형광층은 필수적으로 ZnS:Ag와, (Zn,Cd)S:Cu,Al; ZnS:Cu,Al; Zn2SiO4:Mn; 및 (Zn,Mg)3(PO4)2:Mn 중 적어도 하나로 이루어지는, 디스플레이 장치.
  48. 삭제
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 청구항 1 내지 19, 23 및 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 모듈은, 상기 여기 광 빔을 생성하고 상기 스크린에 만들어지는 상기 이미지의 정보를 반송하기 위하여 상기 여기 광 빔을 변조하는 각각의 레이저 전류 제어 신호에 응답하는 복수의 다이오드 레이저를 포함하고,
    제어기는, 각각 이미지를 반송하고 상기 다이오드 레이저에 인가되는 상기 레이저 전류 제어 신호를 생성하는, 디스플레이 장치.
  59. 청구항 1 내지 19, 23 및 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크린은 상기 형광층에 의해 방출되는 상기 광을 필터링하도록 위치된 콘트라스트 향상층을 또한 포함하고, 상기 콘트라스트 향상층은 상기 형광층에서 각각의 형광 스트라이프에 공간적으로 정렬하여 일치시키는 상이한 필터링 영역을 포함하고 각 필터링 영역은 대응하는 일치하는 형광 스트라이프에 의해 방출되는 컬러의 광을 투과하고 다른 컬러의 광을 차단하는, 디스플레이 장치.
  60. 청구항 1 내지 19, 23 및 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 모듈은 연속파 여기 광 빔을 생성하는 레이저 어레이 및 상기 이미지를 반송하기 위해 변조된 여기 광 빔을 생성하기 위하여 연속파 여기 광 빔을 각각 변조하는 광학 변조기를 포함하는, 디스플레이 장치.
  61. 청구항 1 내지 19, 23, 24, 26 내지 42, 46 및 47 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여기 광은 자외선 파장에 있는, 디스플레이 장치.
  62. 청구항 1 내지 19, 23, 24, 26 내지 42, 46 및 47 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여기 광은 자색 파장에 있는, 디스플레이 장치.
  63. 청구항 1 내지 19, 23, 24, 26 내지 42, 46 및 47 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여기 광은 약 450 ㎚ 미만의 파장에 있는, 디스플레이 장치.
KR1020087029836A 2006-05-05 2007-05-04 디스플레이 시스템 및 장치용 형광체 조성물 및 다른 형광 물질 KR101026307B1 (ko)

Applications Claiming Priority (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US79841506P 2006-05-05 2006-05-05
US60/798,415 2006-05-05
US79931606P 2006-05-09 2006-05-09
US60/799,316 2006-05-09
US11/510,495 2006-08-24
US11/510,495 US8089425B2 (en) 2006-03-03 2006-08-24 Optical designs for scanning beam display systems using fluorescent screens
US11/514,720 US8000005B2 (en) 2006-03-31 2006-08-31 Multilayered fluorescent screens for scanning beam display systems
US11/514,720 2006-08-31
US11/553,971 US7994702B2 (en) 2005-04-27 2006-10-27 Scanning beams displays based on light-emitting screens having phosphors
US11/553,971 2006-10-27
US86971306P 2006-12-12 2006-12-12
US60/869,713 2006-12-12
US89017407P 2007-02-15 2007-02-15
US60/890,174 2007-02-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090017575A KR20090017575A (ko) 2009-02-18
KR101026307B1 true KR101026307B1 (ko) 2011-03-31

Family

ID=38668601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087029836A KR101026307B1 (ko) 2006-05-05 2007-05-04 디스플레이 시스템 및 장치용 형광체 조성물 및 다른 형광 물질

Country Status (5)

Country Link
EP (2) EP2549330B1 (ko)
JP (1) JP5119502B2 (ko)
KR (1) KR101026307B1 (ko)
CN (1) CN101460880B (ko)
WO (1) WO2007131195A2 (ko)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101157313B1 (ko) * 2004-04-27 2012-06-18 파나소닉 주식회사 형광체 조성물과 그 제조방법, 및 그 형광체 조성물을 이용한 발광 장치
US7791561B2 (en) 2005-04-01 2010-09-07 Prysm, Inc. Display systems having screens with optical fluorescent materials
US7994702B2 (en) 2005-04-27 2011-08-09 Prysm, Inc. Scanning beams displays based on light-emitting screens having phosphors
WO2008116123A1 (en) 2007-03-20 2008-09-25 Spudnik, Inc. Delivering and displaying advertisement or other application data to display systems
US8556430B2 (en) 2007-06-27 2013-10-15 Prysm, Inc. Servo feedback control based on designated scanning servo beam in scanning beam display systems with light-emitting screens
US20100295287A1 (en) * 2007-10-26 2010-11-25 Basf Se Security element
JP2009203466A (ja) * 2008-01-30 2009-09-10 Mitsubishi Chemicals Corp 蛍光体、蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置
US8493284B2 (en) 2009-04-16 2013-07-23 Prysm, Inc. Composite screens formed by tiled light-emitting screens
KR101230039B1 (ko) * 2009-07-01 2013-02-05 성균관대학교산학협력단 실리케이트계 산화물 형광체 및 상기의 분말 제조 방법
KR101098337B1 (ko) 2010-01-19 2011-12-26 단국대학교 산학협력단 몰리브데이트 계열 적색발광 형광체의 제조방법
EP2543714B1 (en) * 2010-03-01 2015-02-25 Ube Industries, Ltd. Li-CONTAINING -SIALON FLUORESCENT PARTICLES, METHOD FOR PRODUCING SAME, ILLUMINATION DEVICE, AND IMAGE DISPLAY DEVICE
JP5728618B2 (ja) * 2011-06-27 2015-06-03 ▲海▼洋王照明科技股▲ふん▼有限公司 チタンをドープした三元系ケイ酸塩薄膜及びその製造方法、並びにその応用
US9699422B2 (en) * 2011-10-04 2017-07-04 Prysm, Inc. Composite and other phosphor materials for emitting visible light and applications in generation of visible light including light-emitting screens
TWI548722B (zh) * 2011-12-01 2016-09-11 蕭一修 激發反射式螢光塗料或玻璃及其應用
CN102650814B (zh) * 2011-12-11 2015-02-25 深圳市光峰光电技术有限公司 光源系统及投影装置
CN102373057B (zh) * 2011-12-12 2013-07-10 苏州大学 一种白光led用硅酸盐基绿色荧光材料及其制备方法
CN103289694B (zh) * 2012-02-28 2016-04-27 海洋王照明科技股份有限公司 钐掺杂氯磷酸盐发光材料、制备方法及其应用
CN104178160A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 铈铽双掺杂氮硅镧发光材料、制备方法及其应用
CN103320128A (zh) * 2013-06-24 2013-09-25 上海大学 一种发红光钨酸盐荧光粉
DE102014108188A1 (de) 2014-06-11 2015-12-17 Osram Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil
DE102014112681A1 (de) 2014-09-03 2016-03-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Blitzlicht
DE102014117995A1 (de) 2014-12-05 2016-06-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterschichtenfolge zur Erzeugung von sichtbarem Licht und Leuchtdiode
TWI537324B (zh) * 2015-02-25 2016-06-11 財團法人紡織產業綜合研究所 蓄光母粒與纖維
DE102015105897A1 (de) 2015-04-17 2016-10-20 Osram Gmbh Optoelektronisches Bauteil
DE102015105893A1 (de) 2015-04-17 2016-10-20 Osram Gmbh Optoelektronisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils
DE102015105896B4 (de) 2015-04-17 2023-03-09 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils
DE102015107744B3 (de) * 2015-05-18 2016-07-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Markierung von Werkstücken und ein derart hergestelltes Werkstück
EP3109058A3 (de) 2015-06-26 2017-01-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur markierung von werkstücken und markiertes werkstück
WO2017053233A1 (en) 2015-09-24 2017-03-30 Osram Sylvania Inc. Stable red ceramic phosphors and technologies including the same
DE102015121538A1 (de) 2015-12-10 2017-06-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh System zum autonomen Fahren von Kraftfahrzeugen und Fahrzeugbauteilkomponente
KR102533820B1 (ko) 2015-12-18 2023-05-18 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 형광체 및 이를 구비한 발광 소자
DE102016102596A1 (de) 2016-02-15 2017-08-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Halbleiterlichtquelle und Halbleiterlichtquelle
DE102016104602A1 (de) 2016-03-14 2017-09-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterlichtquelle
DE102016104616B4 (de) 2016-03-14 2021-09-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterlichtquelle
DE102016111442A1 (de) 2016-06-22 2017-12-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterlichtquelle
CN106238300B (zh) * 2016-07-29 2019-11-26 京东方科技集团股份有限公司 显示器件及显示器件的制备方法
DE102016015772A1 (de) 2016-10-05 2018-04-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Werkstück und Verfahren zur Kennzeichnung von Werkstücken
DE102016118842B3 (de) * 2016-10-05 2017-12-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Kennzeichnung von Werkstücken und Werkstück
US12129413B2 (en) * 2016-11-22 2024-10-29 Honeywell International Inc. Luminescent taggant compositions, luminescent materials including the same, and articles including the same
CN107065420B (zh) * 2017-05-23 2018-10-26 海信集团有限公司 一种投影系统
DE112017007578T5 (de) 2017-05-24 2020-03-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lichtemittierende vorrichtung und verfahren zum produzie-ren einerlichtemittierenden vorrichtung
DE102017116279B4 (de) 2017-07-19 2023-08-03 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Konversionselementen und optoelektronisches Bauelement
DE102017117550A1 (de) 2017-08-02 2019-02-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
DE102017117548A1 (de) 2017-08-02 2019-02-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
DE102017117613A1 (de) 2017-08-03 2019-02-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
WO2019029830A1 (en) 2017-08-11 2019-02-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh PROCESS FOR PRODUCING OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR DEVICES, AND OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR DEVICE
DE102017122996A1 (de) 2017-10-04 2019-04-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtstoffmischung, Konversionselement und optoelektronisches Bauelement
DE102018118079B4 (de) 2017-10-09 2024-07-18 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Spektrometer
DE102017129981A1 (de) 2017-12-14 2019-06-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Anzeigevorrichtung und Betriebsverfahren für eine Anzeigevorrichtung
CN108300467A (zh) * 2018-01-16 2018-07-20 北京科技大学 一种白光led用蓝光荧光粉及制备方法和白光led发光装置
CN108319098B (zh) * 2018-03-06 2024-04-09 恒鑫晶品（北京）科技有限公司 一种智能互动透明显示玻璃系统
US10497838B2 (en) 2018-04-12 2019-12-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing an optic device, optic device and assembly comprising such an optic device
WO2020007463A1 (en) 2018-07-04 2020-01-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Luminescence conversion element, optoelectronic semiconductor device and method for producing an optoelectronic semiconductor device
CN115304366B (zh) * 2021-05-08 2023-11-10 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种尖晶石型镓酸锌长余辉发光透明陶瓷的制备方法
CN113651531B (zh) * 2021-09-22 2022-11-22 烟台希尔德材料科技有限公司 一种第二相玻璃增强的荧光体化合物及其制备方法和组合物
CN114839709B (zh) * 2022-03-22 2024-03-29 大连海事大学 一种Cu2+离子掺杂钙钛矿量子点玻璃滤光片

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010085943A (ko) * 1998-10-20 2001-09-07 무네유키 가코우 광학 필터
KR20020002377A (ko) * 1999-01-21 2002-01-09 세야 히로미치 비디오 디스플레이용 다중 대역통과 필터를 위한 염료화합물

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3025161A (en) 1955-06-27 1962-03-13 Sylvania Electric Prod Method of forming patterns
DE3062728D1 (de) 1979-06-19 1983-05-19 Kasei Optonix Phosphor
US4661419A (en) 1984-07-31 1987-04-28 Fuji Photo Film Co., Ltd. Phosphor and radiation image storage panel containing the same
US5198679A (en) 1984-11-16 1993-03-30 Fuji Photo Film Co., Ltd. Phosphor and image storage panel
JPH02149887A (ja) 1988-11-30 1990-06-08 Pioneer Electron Corp カラー表示装置
JP3057252B2 (ja) * 1989-01-27 2000-06-26 ソニー株式会社 ディスプレイ装置
JPH0341890A (ja) 1989-07-07 1991-02-22 Pioneer Electron Corp ビームインデックス方式カラー表示装置
FR2659639B1 (fr) 1990-03-13 1992-06-12 Quartz & Silice Oxydes mixtes de strontium et de lanthanide et laser utilisant des monocristaux de ces oxydes.
JPH0415631A (ja) * 1990-05-09 1992-01-21 Pioneer Electron Corp 投射型表示装置
JPH06303625A (ja) * 1993-04-19 1994-10-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示装置及び蛍光スクリーンの製造方法
JP2605555B2 (ja) 1992-09-14 1997-04-30 富士ゼロックス株式会社 無機薄膜ｅｌ素子
CN1119482A (zh) 1993-02-03 1996-03-27 尼托公司 图像投影的方法和设备
US5473396A (en) * 1993-09-08 1995-12-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Display apparatus and method of making the same
US5477285A (en) 1993-10-06 1995-12-19 Thomson Consumer Electronics, Inc. CRT developing apparatus
JP3046701B2 (ja) 1993-12-24 2000-05-29 シャープ株式会社 カラー液晶表示装置
US6649143B1 (en) * 1994-07-01 2003-11-18 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Non-invasive localization of a light-emitting conjugate in a mammal
KR100309779B1 (ko) 1994-12-26 2001-12-15 김순택 액정표시소자용컬러필터
US5602445A (en) 1995-05-12 1997-02-11 Oregon Graduate Institute Of Science And Technology Blue-violet phosphor for use in electroluminescent flat panel displays
US5698857A (en) 1995-12-19 1997-12-16 Eastman Kodak Company (Barium hafnate: Cu) phosphors and phosphor screens
DE19638667C2 (de) 1996-09-20 2001-05-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
TW383508B (en) 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
JP3300642B2 (ja) * 1997-09-08 2002-07-08 株式会社東芝 画像表示装置
US6255670B1 (en) 1998-02-06 2001-07-03 General Electric Company Phosphors for light generation from light emitting semiconductors
US6252254B1 (en) 1998-02-06 2001-06-26 General Electric Company Light emitting device with phosphor composition
US6897855B1 (en) * 1998-02-17 2005-05-24 Sarnoff Corporation Tiled electronic display structure
JP2000180960A (ja) * 1998-12-17 2000-06-30 Sony Corp 表示装置
US6456354B2 (en) * 1999-08-06 2002-09-24 Rainbow Displays, Inc. Design features optimized for tiled flat-panel displays
US6576156B1 (en) 1999-08-25 2003-06-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Phosphors with nanoscale grain sizes and methods for preparing the same
US6686691B1 (en) 1999-09-27 2004-02-03 Lumileds Lighting, U.S., Llc Tri-color, white light LED lamps
WO2001024284A1 (en) 1999-09-27 2001-04-05 Lumileds Lighting, U.S., Llc A light emitting diode device that produces white light by performing complete phosphor conversion
JP2001234163A (ja) 2000-02-25 2001-08-28 Sony Corp 発光性結晶粒子、発光性結晶粒子組成物、表示用パネル及び平面型表示装置
JP4406490B2 (ja) 2000-03-14 2010-01-27 株式会社朝日ラバー 発光ダイオード
US6603258B1 (en) 2000-04-24 2003-08-05 Lumileds Lighting, U.S. Llc Light emitting diode device that emits white light
JP2002031853A (ja) * 2000-07-18 2002-01-31 Sony Corp スクリーンおよびその製造方法
JP2004505172A (ja) 2000-07-28 2004-02-19 オスラム　オプト　セミコンダクターズ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング 波長変換のためのルミネセンス変換ベースの発光ダイオード及び蛍光体
US6417019B1 (en) 2001-04-04 2002-07-09 Lumileds Lighting, U.S., Llc Phosphor converted light emitting diode
US6844903B2 (en) 2001-04-04 2005-01-18 Lumileds Lighting U.S., Llc Blue backlight and phosphor layer for a color LCD
US6642652B2 (en) 2001-06-11 2003-11-04 Lumileds Lighting U.S., Llc Phosphor-converted light emitting device
US6916464B2 (en) * 2002-12-20 2005-07-12 L'oreal Sunscreen compositions
JP4072632B2 (ja) 2002-11-29 2008-04-09 豊田合成株式会社 発光装置及び発光方法
US6765237B1 (en) 2003-01-15 2004-07-20 Gelcore, Llc White light emitting device based on UV LED and phosphor blend
US6982045B2 (en) 2003-05-17 2006-01-03 Phosphortech Corporation Light emitting device having silicate fluorescent phosphor
JP2004354763A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Seiko Epson Corp スクリーン、画像表示装置及びリアプロジェクタ
US7462983B2 (en) 2003-06-27 2008-12-09 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. White light emitting device
US7109648B2 (en) 2003-08-02 2006-09-19 Phosphortech Inc. Light emitting device having thio-selenide fluorescent phosphor
US6987353B2 (en) 2003-08-02 2006-01-17 Phosphortech Corporation Light emitting device having sulfoselenide fluorescent phosphor
US9665629B2 (en) 2005-10-14 2017-05-30 Yahoo! Inc. Media device and user interface for selecting media

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010085943A (ko) * 1998-10-20 2001-09-07 무네유키 가코우 광학 필터
KR20020002377A (ko) * 1999-01-21 2002-01-09 세야 히로미치 비디오 디스플레이용 다중 대역통과 필터를 위한 염료화합물

Also Published As

Publication number Publication date
CN101460880A (zh) 2009-06-17
CN101460880B (zh) 2012-05-23
EP2549330B1 (en) 2017-08-30
JP2009536374A (ja) 2009-10-08
EP2021861A4 (en) 2010-01-13
WO2007131195A3 (en) 2008-05-08
KR20090017575A (ko) 2009-02-18
EP2021861A2 (en) 2009-02-11
EP2021861B1 (en) 2012-09-26
EP2549330A1 (en) 2013-01-23
JP5119502B2 (ja) 2013-01-16
WO2007131195A2 (en) 2007-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101026307B1 (ko) 디스플레이 시스템 및 장치용 형광체 조성물 및 다른 형광 물질
US8013506B2 (en) Organic compounds for adjusting phosphor chromaticity
US7994702B2 (en) Scanning beams displays based on light-emitting screens having phosphors
US7733310B2 (en) Display screens having optical fluorescent materials
US8232957B2 (en) Laser displays using phosphor screens emitting visible colored light
US8698713B2 (en) Display systems having screens with optical fluorescent materials
EP1866901B1 (en) Display systems and devices having screens with optical fluorescent materials
JP2023539329A (ja) 暗視機器に適合するデバイス
JP2010151851A (ja) 表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140228

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150302

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160318

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170317

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190320

Year of fee payment: 9