KR101934545B1 - Wavelength Conversion Nano Structure Light Source and Tunable Multicolor Emitting Display Using the Same - Google Patents

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KR101934545B1 KR1020170126573A KR20170126573A KR101934545B1 KR 101934545 B1 KR101934545 B1 KR 101934545B1 KR 1020170126573 A KR1020170126573 A KR 1020170126573A KR 20170126573 A KR20170126573 A KR 20170126573A KR 101934545 B1 KR101934545 B1 KR 101934545B1
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김창석
권준영
전승원
이재범
위몽기
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a wavelength conversion nanostructure light source which emits light of various collars by differentiating excitation energy based on the characteristics of emission wavelengths varying according to excitation wavelengths, and a tunable multicolor emitting display using the same. The wavelength conversion nanostructure light source includes a wavelength variable light source part for controlling the wavelength of light emitted depending on an electric signal applied; a wavelength conversion part including a nanostructure which receives near-infrared light transmitted from the wavelength tunable light source part as excitation light and converts it into the emission light of visible light; and a light emitting part for transmitting light of wavelengths of visible light transmitted from the wavelength converting part to the outside. The wavelength of the visible light obtained from the light emitting part depends on an electric signal applied to the wavelength variable light source part.

Description

파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치{Wavelength Conversion Nano Structure Light Source and Tunable Multicolor Emitting Display Using the Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wavelength conversion nano structure light source and a variable multicolor display device using the same. ≪ Desc / Clms Page number 1 >

본 발명은 멀티컬러 디스플레이 장치에 관한 것으로, 구체적으로 여기 파장에 따라서 방출파장이 달라지는 특성을 기반으로 여기 에너지를 다르게 하여 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내도록 한 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-color display device, and more particularly, to a wavelength converting nanostructure luminescent source that emits light of various colors from the same particle by varying excitation energy based on a characteristic that emission wavelength varies depending on excitation wavelength, To a multi-color display device.

최근 개발되고 있는 발광다이오드(LED) 재료 중 다음 세대 디스플레이소자로서 가장 각광받고 있는 재료가 전장 발광(electroluminescence)에 기반을 둔 나노 크기의 반도체 결정체인 양자점 및 비선형 광학특성을 띤 나노입자 등의 나노구조체이다.Among the recently developed light emitting diode (LED) materials, the most popular materials for next generation display devices are quantum dots based on electroluminescence, nanocrystalline semiconductor crystals, and nanostructures such as nanoparticles with nonlinear optical properties to be.

양자점은 기존 유기발광체에 비해 높은 색조율성, 좁은 발광 스펙트럼, 고휘도, 광안정성, 공기안정성 등의 특성을 지닌다.Quantum dots have characteristics such as high color tone efficiency, narrow emission spectrum, high brightness, light stability, and air stability compared to conventional organic light emitting materials.

최근에 개발되고 있는 양자점 발광다이오드(QLED)는 양자점의 크기에 따라 발광색이 달라지는 특성을 이용해 크기가 다른 빨강-초록-파랑(RGB) 세 종류의 양자점을 기판 위에 정밀하게 배열하여 이들 색의 조합에 따라 여러 색을 구현한다.Recently, quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) have been developed in which three kinds of quantum dots of different sizes, red, green, and blue (RGB), are precisely arranged on a substrate by using the characteristics that emit colors vary according to the size of the quantum dots, We implement several colors accordingly.

하지만, 이러한 방식은 각기 다른 크기의 입자를 배열하는 공정이 복잡할 뿐만 아니라 세가지 크기의 입자가 필요하므로 합성 배치도 3가지가 필요하다.However, this method is complicated in the process of arranging particles of different sizes and requires three sizes of particles.

양자점(혹은 퀀텀닷,Quantum Dot)은 지름이 수 나노미터(㎚) 이하 크기의 초미세 반도체 입자를 말하며, 무기물 소재로 2~10㎚ 크기의 중심체(Core)와 껍질(Shell)로 이루어지며 이를 최종적으로 고분자 코팅이 감싸고 있는 구조이다.Quantum dot (or Quantum dot) refers to ultrafine semiconductor particles with a diameter of less than a few nanometers (nm). The inorganic material is composed of a core and a shell having a size of 2 to 10 nm. Finally, the polymer coating is wrapped.

양자점을 형광물질 혹은 발광물질로 사용하여 디스플레이의 특성을 향상시키거나 디스플레이 자체로 활용하는 것을 양자점 디스플레이라고 한다.The quantum dot display is called a quantum dot display in which the characteristics of the display are improved by using the quantum dot as a fluorescent material or a light emitting material or utilized as a display itself.

양자점이 독특한 점은 동일한 물질임에도 불구하고, 빛을 비추거나 전류를 공급했을 때 입자의 크기에 따라 나타내는 색이 달라진다는 점이다. The unique point of the QDs is that, even though they are the same material, the color of light differs depending on the size of the particles when light is supplied or current is supplied.

종래 기술의 양자점 디스플레이의 원리는 특정 파장의 빛을 비추었을 때에 입자의 크기가 작으면 짧은 파장의 빛이 발생하여 파란색(Blue)을 띄고, 크기가 클수록 긴 파장의 빛을 발생시키면서 빨간색(Red)을 나타내게 되므로 다양한 색을 입자의 크기를 통해 구현이 가능하다는 점이었다.The principle of the conventional quantum dot display is that when light of a specific wavelength is illuminated, blue light is emitted when a particle size is small, and red light is emitted when a particle size is large, So that various colors can be realized through the particle size.

양자점을 여기하는 빛은 전기 신호의 전압 또는 전류에 의존하여 방출되는 빛의 파장이 실시간으로 제어되는 고속 파장가변 광원을 기반으로 한다.The light that excites the quantum dots is based on a fast wavelength variable light source in which the wavelength of light emitted is dependent on the voltage or current of the electrical signal and is controlled in real time.

종래 기술의 고속 파장가변 광원은 광이득 매질의 파장 한계로 인하여 디스플레이에 필요한 가시광 파장 영역에서는 아직 구현되지 못하고 있으며, 단지 700nm 이상의 근적외선 파장 영역에서만 주로 구현되고 있다.The conventional high-speed wavelength tunable light source is not yet realized in the visible light wavelength region required for display due to the wavelength limit of the optical gain medium, and is mainly implemented only in the near infrared wavelength region of 700 nm or more.

이러한 눈에 보이지 않는 근적외선 파장의 빛을 가시광선 파장의 빛으로 변환시키기 위하여 그 동안 Lithium Niobate(LiNbO3), BBO, KDP 등 비선형광학 결정물질이 사용되고 있었으나, 위상접합 조건이 맞는 특정 조건에서만 특정 1개 파장이 제한적으로 변환되는 한계로 인하여 최소한 RGB 3 파장 이상이 필요한 디스플레이 응용에는 적용이 어려운 상황이다.Nonlinear optical crystalline materials such as Lithium Niobate (LiNbO 3 ), BBO, and KDP have been used to convert such invisible near-infrared light into visible light. However, It is difficult to apply it to a display application requiring at least RGB three wavelengths or more due to the limited conversion limit of the wavelength.

한국공개특허공보 제10-2016-0105460호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0105460 한국등록특허공보 제10-0982991호Korean Patent Registration No. 10-0982991

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 광원 및 디스플레이 장치의 문제를 해결하기 위한 것으로, 여기 파장에 따라서 방출파장이 달라지는 특성을 기반으로 여기 에너지를 다르게 하여 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내도록 한 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the conventional light source and display device, the present invention is directed to a wavelength conversion nano-optical device having different excitation energies based on characteristics of emission wavelengths varying according to excitation wavelengths, And a variable multi-color display device using the same.

본 발명은 양자점의 크기를 조절하여 밴드갭을 조절하는 것이 아닌 여기 파장을 바꿈으로써 같은 크기의 양자점에서 다른 색이 나오는 친환경 셀렌화철 양자점 발광원 및 셀레늄 나노입자 발광원을 구현하여 여기 에너지를 다르게 줄 때 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내는 디스플레이 장치를 구현할 수 있도록 한 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention realizes an environmentally friendly selenium fluoride quantum dot light emitting source and a selenium nano particle light emitting source that emit different colors from quantum dots of the same size by changing the excitation wavelength instead of adjusting the band gap by controlling the size of the quantum dots, The present invention provides a wavelength conversion nanostructure light source and a variable multicolor display device using the same, which can realize a display device emitting light of various colors from the same particle.

본 발명은 파장변환 나노구조체 발광원이 여러 개 모여 각각에 가해지는 다른 전기신호에 의해 다른 컬러를 발광하여 각각의 디스플레이 픽셀의 역할을 하여 영상 정보를 표현하는 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a wavelength converting nanostructure light emitting source which emits light of different wavelengths by a plurality of wavelength conversion nanostructure light emitting sources and which emits different colors to serve as display pixels to represent image information, And it is an object of the present invention to provide a multi-color display device.

본 발명은 가해지는 전기 신호에 의존하여 방출되는 빛의 파장이 제어되는 근적외선 파장가변 광원부와 파장가변 광원부로부터 전달된 근적외선 광을 여기광으로 받아들여 가시광선의 방출광으로 변환시키는 나노구조체로 이루어진 파장 변환부를 구비하는 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a near infrared ray wavelength variable light source unit in which the wavelength of light emitted in dependence on an electric signal is controlled, a wavelength conversion unit configured to convert near infrared rays transmitted from the wavelength variable light source unit into excitation light, And a variable multi-color display device using the same.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원은 가해지는 전기 신호에 의존하여 방출되는 빛의 파장이 제어되는 파장가변 광원부;상기 파장가변 광원부로부터 전달된 근적외선 광을 여기광으로 받아들여 가시광선의 방출광으로 변환시키는 나노구조체로 이루어진 파장 변환부;상기 파장 변환부로부터 전달된 가시광선 파장의 빛을 외부로 전달하는 발광부;를 포함하고, 상기 발광부에서 얻어지는 가시광선 빛의 파장이 파장가변 광원부에 가해지는 전기신호에 의존하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wavelength converting nanostructure light source including a wavelength tunable light source unit configured to control a wavelength of light emitted in response to an applied electrical signal, a near- And a light emitting unit for transmitting light having a wavelength of visible light transmitted from the wavelength converting unit to the outside, wherein the wavelength conversion unit comprises a nano structure for converting visible light, And the wavelength depends on an electric signal applied to the variable wavelength light source unit.

그리고 상기 파장가변 광원부는, 다수의 공진기에 해당하는 다수 파장의 빛 중에서 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.The wavelength tunable light source unit is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied from light of a plurality of wavelengths corresponding to a plurality of resonators.

그리고 상기 파장가변 광원부는, 단일 공진기 내부의 파장 필터부에 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.The wavelength variable light source unit is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied to a wavelength filter unit in a single resonator.

그리고 상기 파장가변 광원부는, 단일 공진기 내부에 공진하는 광의 파장 별 공진 거리에 따라 달라지는 모드잠금 주파수 별로 대응되는 전기신호의 주입에 의하여 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.The wavelength variable light source unit is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by injection of a corresponding electric signal for each mode locking frequency depending on a resonance distance of each wavelength of light resonated in a single resonator do.

그리고 상기 파장 변환부는 합성된 나노구조체를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.And the wavelength converting unit is based on the synthesized nanostructure.

그리고 상기 파장 변환부는 합성된 셀렌화철 양자점을 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.And the wavelength converting unit is based on the synthesized Selenium Iron Qdots.

그리고 셀렌화철 양자점을 합성하기 위하여, 수화 과염소산철 (Fe(ClO4)2ㆍxH2O), 글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용하여 합성하는 것을 특징으로 한다.And to synthesize the selenium hwacheol quantum dots, hydrated perchlorate, iron (Fe (ClO4) 2 and xH 2 O), glutathione (glutathione), dimethyl sulfonic Foxy cargo (Dimethyl sulfoxide (DMSO)), sodium selenite (Sodium selenite) Is synthesized by using the above-mentioned method.

그리고 상기 파장 변환부는 합성된 셀레늄 나노입자를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.The wavelength converting unit is based on synthesized selenium nanoparticles.

그리고 셀레늄 나노입자를 합성하기 위하여, 글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용하는 것을 특징으로 한다.In order to synthesize selenium nanoparticles, glutathione, dimethyl sulfoxide (DMSO), and sodium selenite are used.

그리고 상기 발광부는 단일 나노구조체 픽셀화를 기반으로 하고, 같은 입자에서 여기 에너지를 다르게 주는 것에 의해 각각 다른 색의 빛을 발광하는 것을 특징으로 한다.The light emitting unit is based on pixelization of a single nano structure, and emits different colors of light by giving different excitation energies to the same particles.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치는 광원부에서 방출되는 빛의 파장이 제어되도록 전기 신호를 인가하는 구동부;상기 구동부에서 인가되는 전기 신호에 의존하여 방출되는 빛의 파장이 제어되어 근적외선을 출력하는 파장가변 광원부;상기 파장가변 광원부의 출력파장에 해당하는 발광부의 위치를 선택하여 구동부에 전달하는 전기 신호 정보를 출력하는 제어부;상기 파장가변 광원부로부터 전달된 근적외선 광을 여기광으로 받아들여 가시광선의 방출광으로 변환시키는 나노구조체로 이루어진 파장 변환부;상기 파장 변환부로부터 전달된 가시광선 파장의 빛을 외부로 전달하는 발광부;를 포함하고, 상기 발광부에서 얻어지는 가시광선 빛의 파장이 파장가변 광원부에 가해지는 전기신호에 의존하고, 파장변환 나노구조체 발광원이 여러 개 모여 각각에 가해지는 다른 전기신호에 의한 다른 컬러를 발광하여 각각의 디스플레이 픽셀의 역할을 하여 영상 정보를 표현하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a variable multi-color display device using a wavelength converting nanostructure light emitting source, including a driving unit for applying an electric signal to control the wavelength of light emitted from the light source unit, A control unit for selecting a position of the light emitting unit corresponding to the output wavelength of the wavelength variable light source unit and outputting electric signal information for transmitting the selected light emitting unit to the driving unit, A wavelength conversion unit configured to receive the transmitted near-infrared light as excitation light and convert the converted near-infrared light into emission light of a visible light ray, and a light emitting unit to transmit light having a wavelength of visible light transmitted from the wavelength conversion unit to the outside, The wavelength of the visible light ray obtained from the light emitting portion is changed by the wavelength- And a plurality of wavelength conversion nanostructure light emitting sources are gathered to emit different colors by different electric signals applied to each of the plurality of wavelength conversion nanostructure light emitting sources to serve as respective display pixels to express image information .

여기서, 상기 파장가변 광원부는, 다수의 공진기에 해당하는 다수 파장의 빛 중에서 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.The wavelength variable light source unit is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied from light of a plurality of wavelengths corresponding to a plurality of resonators.

그리고 상기 파장가변 광원부는, 단일 공진기 내부의 파장 필터부에 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.The wavelength variable light source unit is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied to a wavelength filter unit in a single resonator.

그리고 상기 파장가변 광원부는, 단일 공진기 내부에 공진하는 광의 파장 별 공진 거리에 따라 달라지는 모드잠금 주파수 별로 대응되는 전기신호의 주입에 의하여 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.The wavelength variable light source unit is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by injection of a corresponding electric signal for each mode locking frequency depending on a resonance distance of each wavelength of light resonated in a single resonator do.

그리고 상기 파장 변환부는 합성된 나노구조체를 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.And the wavelength converting unit is based on the synthesized nanostructure.

그리고 상기 파장 변환부는 합성된 셀렌화철 양자점을 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.And the wavelength converting unit is based on the synthesized Selenium Iron Qdots.

그리고 셀렌화철 양자점을 합성하기 위하여, 수화 과염소산철 (Fe(ClO4)2ㆍxH2O), 글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용하여 합성하는 것을 특징으로 한다.And to synthesize the selenium hwacheol quantum dots, hydrated perchlorate, iron (Fe (ClO4) 2 and xH 2 O), glutathione (glutathione), dimethyl sulfonic Foxy cargo (Dimethyl sulfoxide (DMSO)), sodium selenite (Sodium selenite) Is synthesized by using the above-mentioned method.

그리고 상기 파장 변환부는 합성된 셀레늄 나노입자을 기반으로 하는 것을 특징으로 한다.The wavelength conversion unit is based on synthesized selenium nanoparticles.

그리고 셀레늄 나노입자를 합성하기 위하여, 글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용하여 합성하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by using glutathione, dimethyl sulfoxide (DMSO), and sodium selenite to synthesize selenium nanoparticles.

그리고 상기 발광부는 단일 나노구조체 픽셀화를 기반으로 하고, 같은 입자에서 여기 에너지를 다르게 주는 것에 의해 각각 다른 색의 빛을 발광하는 것을 특징으로 한다.The light emitting unit is based on pixelization of a single nano structure, and emits different colors of light by giving different excitation energies to the same particles.

이와 같은 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.The wavelength converting nanostructure light source according to the present invention and the variable multicolor display device using the same have the following effects.

첫째, 여기 파장에 따라서 방출파장이 달라지는 특성을 기반으로 여기 에너지를 다르게 하여 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내도록 한 파장변환 나노구조체(셀렌화철 양자점, 셀레늄 나노입자) 발광원을 구현한다.First, we implement wavelength conversion nanostructures (Selenium and Fe-Cu quantum dots, Selenium nanoparticles) emitters that emit light of various colors from the same particles by different excitation energies based on the characteristic that emission wavelength varies according to excitation wavelength.

둘째, 여기 파장에 따라서 방출파장이 달라지는 특성을 기반으로 여기 에너지를 다르게 하여 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내도록 한 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치를 제공한다.A second aspect of the present invention provides a variable multi-color display device using a wavelength-converted nano-structured light emitting source that emits light of various colors from the same particle by varying excitation energy based on characteristics of varying emission wavelengths according to excitation wavelengths.

셋째, 크기를 조절하여 밴드갭을 조절하는 것이 아닌 여기 파장을 바꿈으로써 같은 입자에서 다른 색이 나오는 친환경 셀렌화철 양자점 및 셀레늄 나노입자 발광원을 구현하여 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내는 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.Third, by implementing the environmentally-friendly Selenium and Fe-Cu quantum dot and Selenium nanoparticle emission source that emit different colors from the same particle by changing the excitation wavelength instead of adjusting the band gap by controlling the size, a display device Can be implemented.

넷째, 파장변환 나노구조체 발광원이 여러 개 모여 각각에 가해지는 다른 전기신호에 의해 다른 컬러를 발광하여 각각의 디스플레이 픽셀의 역할을 하여 영상 정보를 표현할 수 있다.Fourth, a plurality of wavelength conversion nanostructure light emitting sources are gathered and emit different colors by different electric signals applied to each other, and the image information can be expressed by serving as respective display pixels.

다섯째, 파장가변 광원부로부터 전달된 근적외선 광을 여기광으로 받아들여 가시광선의 방출광으로 변환시키는 나노구조체로 이루어진 파장 변환부를 구비하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용하는 것에 의해 디스플레이 장치의 구조 및 제조 공정을 단순화할 수 있다.Fifth, by using a wavelength converting nanostructure light emitting source including a nanostructure that receives near-infrared light transmitted from a wavelength variable light source as excitation light and converts the light into emitted light of visible light, the structure and manufacturing process of the display device Can be simplified.

도 1은 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 구성하는 셀렌화철 양자점 제조를 위한 공정 순서도
도 4는 본 발명에 따른 셀렌화철 양자점의 여러 파장에서 근 적외선 영역에서 여기 시킨 발광 가시광의 스펙트럼(왼쪽 그래프) 및 근적외선 여기광의 중심파장에 대한 발광 가시광의 중심파장(오른쪽 그래프)의 선형 피팅 결과 그래프
도 5는 본 발명에 따른 셀레늄 나노입자의 여러 파장에서 근 적외선 영역에서 여기 시킨 발광 가시광의 스펙트럼(왼쪽 그래프) 및 근적외선 여기광의 중심파장에 대한 발광 가시광의 중심파장(오른쪽 그래프)의 선형 피팅 결과 그래프
1 is a schematic diagram of a wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention
FIG. 2 is a configuration diagram of a variable multi-color display device using a wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention
Fig. 3 is a flow chart of a process for producing selenium metal quantum dots constituting the wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention
FIG. 4 is a graph showing a spectrum of a luminous visible light excited in the near-infrared region at various wavelengths of the Selenium Fe Qdots according to the present invention (left graph) and a linear fitting result graph of the center wavelength (right graph) of the visible light for the center wavelength of near-
FIG. 5 is a graph showing a spectrum of a luminous visible light excited in the near-infrared region at various wavelengths of selenium nanoparticles according to the present invention (left graph) and a linear fitting result graph of a center wavelength (right graph) of visible visible light with respect to a center wavelength of near-

이하, 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the wavelength converting nanostructure light source and the variable multi-color display device using the same according to the present invention will be described in detail as follows.

본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The features and advantages of the wavelength converting nanostructure light emitting source and the variable multicolor display device using the same according to the present invention will be apparent from the following detailed description of each embodiment.

도 1은 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치의 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a wavelength converting nanostructure light source according to the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a variable multicolor display apparatus using a wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention.

본 발명은 여기 파장에 따라서 방출파장이 달라지는 특성을 기반으로 여기 에너지를 다르게 하여 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내도록 한 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치에 관한 것으로, 크기를 조절하여 밴드갭을 조절하는 것이 아닌 여기 파장을 바꿈으로써 같은 입자에서 다른 색이 나오는 친환경 셀렌화철 양자점 또는 셀레늄 나노입자 발광원을 구현하여 여기 에너지를 다르게 줄 때 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내는 디스플레이 장치를 구현할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a wavelength-converted nanostructure light source and a variable multi-color display device using the same, wherein excitation energy is differentiated based on characteristics of emission wavelengths varying according to excitation wavelengths to emit light of various colors in the same particle. Selenium flame-retardant quantum dot or selenium nanoparticle emitter that emits different colors from the same particle by changing the excitation wavelength instead of adjusting the bandgap by controlling the band gap. So that the device can be implemented.

본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원의 구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The structure of the wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention will be described in detail as follows.

본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원은 도 1에서와 같이, 가해지는 전기 신호에 의존하여 방출되는 빛의 파장이 제어되는 파장가변 광원부(10)와, 상기 파장가변 광원부(10)로부터 전달된 근적외선 광을 여기광으로 받아들여 가시광선의 방출광으로 변환시키는 나노구조체로 이루어진 파장 변환부(11)와, 상기 파장 변환부(11)로부터 전달된 가시광선 파장의 빛을 외부로 전달하는 발광부(12)를 포함하고, 상기 발광부(12)에서 얻어지는 가시광선 빛의 파장이 파장가변 광원부(10)에 가해지는 전기신호에 의존하는 것이다.As shown in FIG. 1, the wavelength-converted nanostructure light source according to the present invention includes a wavelength variable light source unit 10 in which the wavelength of light emitted is dependent on an applied electrical signal, A wavelength conversion unit 11 composed of a nano structure that receives near infrared light as excitation light and converts the near infrared light into emitted light of a visible light ray and a light emitting unit 11 that transmits light of a wavelength of visible light transmitted from the wavelength conversion unit 11 to the outside 12, and the wavelength of the visible light obtained from the light emitting portion 12 depends on the electric signal applied to the wavelength variable light source portion 10. [

여기서, 상기 파장가변 광원부(10)는 펄스광 출력을 기반으로 하는 파장가변 광원부이다.Here, the wavelength variable light source unit 10 is a wavelength variable light source unit based on a pulse light output.

그리고 상기 나노구조체로 이루어진 파장 변환부(11)는 합성된 셀렌화철 양자점을 기반으로 하거나, 상기 나노구조체로 이루어진 파장 변환부(11)는 합성된 셀레늄 나노입자를 기반으로 하는 것이 바람직하고, 이로 제한되지 않고 다른 재료를 사용하는 나노구조체가 사용될 수 있음은 당연하다.The wavelength converter 11 composed of the nanostructure may be based on the synthesized selenium metal quantum dot or the wavelength converter 11 composed of the nanostructure may be based on synthesized selenium nanoparticles. It is natural that nanostructures using different materials can be used.

그리고 발광부(12)는 단일 나노구조체 픽셀화를 기반으로 하는 것이 바람직하다.And the light emitting portion 12 is preferably based on a single nanostructure pixelization.

그리고 상기 파장가변 광원부(10)는 다수의 공진기에 해당하는 다수 파장의 빛 중에서 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 한다.The wavelength variable light source unit 10 is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied from light of a plurality of wavelengths corresponding to a plurality of resonators.

그리고 상기 파장가변 광원부(10)는 단일 공진기 내부의 파장 필터부에 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 한다.The wavelength variable light source unit 10 is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied to a wavelength filter unit in a single resonator.

그리고 상기 파장가변 광원부(10)는 단일 공진기 내부에 공진하는 광의 파장 별 공진 거리에 따라 달라지는 모드잠금 주파수 별로 대응되는 전기신호의 주입에 의하여 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 한다.The wavelength tunable light source unit 10 is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by injection of a corresponding electric signal for each mode locking frequency depending on a resonance distance for each wavelength of light resonated in a single resonator.

도 2는 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a variable multi-color display device using a wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention.

본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치는 파장변환 나노구조체 발광원이 여러 개 모여 각각에 가해지는 다른 전기신호에 의한 다른 컬러를 발광하여 각각의 디스플레이 픽셀의 역할을 함으로써 영상 정보를 표현하는 것이다.The variable multi-color display device using the wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention collects a plurality of wavelength converting nanostructure light emitting sources and emits different colors by different electric signals applied to each of the wavelength converting nanostructure emitting light sources, To represent the image information.

이와 같은 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치는 광원부(22)에서 방출되는 빛의 파장이 제어되도록 전기 신호를 인가하는 구동부(21)와, 구동부(21)에서 인가되는 전기 신호에 의존하여 방출되는 빛의 파장이 제어되어 근적외선을 출력하는 파장가변 광원부(22)와, 상기 파장가변 광원부(22)의 출력파장에 해당하는 발광부의 위치를 선택하여 구동부(21)에 전달하는 전기 신호 정보를 출력하는 제어부(25)와, 상기 파장가변 광원부(22)로부터 전달된 근적외선 광을 여기광으로 받아들여 가시광선의 방출광으로 변환시키는 나노구조체로 이루어진 파장 변환부(23)와, 상기 파장 변환부(23)로부터 전달된 가시광선 파장의 빛을 외부로 전달하는 발광부(24)를 포함하고, 상기 발광부(24)에서 얻어지는 가시광선 빛의 파장이 파장가변 광원부(22)에 가해지는 전기신호에 의존하는 것이다.The variable multi-color display device using the wavelength converting nano structure light source according to the present invention includes a driving unit 21 for applying an electric signal to control the wavelength of light emitted from the light source unit 22, A wavelength tunable light source unit 22 for outputting near infrared rays by controlling the wavelength of light emitted depending on an electric signal to be supplied to the driving unit 21, and a controller for selecting the position of the light emitting unit corresponding to the output wavelength of the wavelength variable light source unit 22, A wavelength conversion unit 23 including a nano structure for converting near-infrared light received from the tunable light source unit 22 into excitation light and converting the light into emitted light of visible light, And a light emitting unit 24 for transmitting the visible light having a wavelength of visible light transmitted from the wavelength converting unit 23 to the outside, And the wavelength depends on the electric signal applied to the tunable light source section 22. [

여기서, 상기 파장가변 광원부(22)는 펄스광 출력을 기반으로 하는 파장가변 광원부이다.Here, the wavelength variable light source unit 22 is a wavelength variable light source unit based on a pulse light output.

그리고 상기 파장가변 광원부(22)는 다수의 공진기에 해당하는 다수 파장의 빛 중에서 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 한다.The wavelength variable light source unit 22 is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied from light of a plurality of wavelengths corresponding to a plurality of resonators.

그리고 상기 파장가변 광원부(22)는 단일 공진기 내부의 파장 필터부에 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 한다.The wavelength variable light source unit 22 is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied to a wavelength filter unit in a single resonator.

그리고 상기 파장가변 광원부(22)는 단일 공진기 내부에 공진하는 광의 파장 별 공진 거리에 따라 달라지는 모드잠금 주파수 별로 대응되는 전기신호의 주입에 의하여 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 한다.The wavelength variable light source unit 22 is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by injection of a corresponding electric signal for each mode locking frequency depending on a resonance distance for each wavelength of light resonated in a single resonator.

그리고 상기 나노구조체로 이루어진 파장 변환부(23)는 합성된 셀렌화철 양자점 또는 합성된 셀레늄 나노입자를 기반으로 하는 것이 바람직하고, 이로 제한되지 않고 다른 재료를 사용한 나노구조체가 사용될 수 있음은 당연하다.It is preferable that the wavelength converting part 23 composed of the nanostructure is based on synthesized Selenium Qdots or synthesized Selenium nanoparticles, but it is not limited thereto and nano structures using other materials can be used.

도 4는 본 발명에 따른 셀렌화철 양자점의 여러 파장에서 근 적외선 영역에서 여기 시킨 발광 가시광의 스펙트럼(왼쪽 그래프) 및 근적외선 여기광의 중심파장에 대한 발광 가시광의 중심파장(오른쪽 그래프)의 선형 피팅 결과이다.FIG. 4 shows the results of linear fitting of the visible spectrum of the emitted visible light excited in the near-infrared region at various wavelengths of the Selenium Fe-Cu quantum dots according to the present invention (left graph) and the center wavelength of the visible visible light near the center wavelength of near- .

셀렌화철 양자점에 여러 파장에서 근 적외선 영역에서 여기 시킬 때 발광 가시광의 파장 또한 여기 파장에 의존하며 선형적으로 변환된다.When excited in the near IR region at various wavelengths in selenium and iron chelate quantum dots, the wavelength of the visible light depends also on the excitation wavelength and is converted linearly.

도 5는 본 발명에 따른 셀레늄 나노입자의 여러 파장에서 근 적외선 영역에서 여기 시킨 발광 가시광의 스펙트럼(왼쪽 그래프) 및 근적외선 여기광의 중심파장에 대한 발광 가시광의 중심파장(오른쪽 그래프)의 선형 피팅 결과이다.FIG. 5 shows the results of linear fitting of the visible spectrum of the emitted visible light excited in the near-infrared region at various wavelengths of the selenium nanoparticles according to the present invention (left graph) and the center wavelength of visible visible light (right graph) with respect to the center wavelength of near- .

셀레늄 나노입자에 여러 파장에서 근 적외선 영역에서 여기 시킬 때 발광 가시광의 파장 또한 여기 파장에 의존하며 선형적으로 변환된다.When the selenium nanoparticles are excited in the near infrared region at various wavelengths, the wavelength of the visible light depends on the excitation wavelength and is converted linearly.

그리고 발광부(24)는 단일 나노구조체 픽셀화를 기반으로 하는 것이 바람직하다.And the light emitting portion 24 is preferably based on a single nanostructure pixelization.

이와 같은 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치는 파장변환 나노구조체 발광원이 여러 개 모여 각각에 가해지는 다른 전기신호에 의한 다른 컬러를 발광하여 각각의 디스플레이 픽셀의 역할을 함으로써 영상 정보를 표현하는 것이다.The variable multi-color display device using the wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention collects a plurality of wavelength converting nanostructure light emitting sources and emits different colors by different electric signals applied to each of the wavelength converting nanostructure light emitting sources, To represent the image information.

이와 같은 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원의 제조 공정의 일 예를 설명하면 다음과 같다.An example of a manufacturing process of the wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention will now be described.

도 3은 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 구성하는 셀렌화철 양자점 제조를 위한 공정 순서도이다.FIG. 3 is a process flow chart for producing Selenium Fe-Cu quantum dots constituting the wavelength converting nanostructure light emitting source according to the present invention.

700nm 이상 파장의 근적외선 영역의 여기 광을 350nm ~ 700nm 파장 가시광선 영역의 방출 빛으로 변환하는 특성을 지닌 양자점은 파장에 따른 크기의 조절 없이 같은 크기만으로 여러 파장의 변환이 가능한 특성을 지니며, Fe계열 양자점으로 구현이 가능하며, Cd (카트뮴)/Pb (납) 등의 중금속이나, 희토류 물질을 포함하지 않는 친환경적, 낮은 원재료비적 특성을 지닌다.Quantum dots having the characteristic of converting the excitation light in the near infrared region of wavelengths of 700 nm or more to the emission light of the wavelength range of 350 nm to 700 nm are capable of converting various wavelengths without changing the size according to the wavelength, It can be implemented as a family of quantum dots. It has the characteristics of environment-friendly, low-cost raw materials that do not contain heavy metals such as Cd (cadmium) / lead (Pb) and rare earths.

본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 구성하는 양자점 제조를 위한 재료로 수화 과염소산철 (Fe(ClO4)2ㆍxH2O), 글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용한다.(Fe (ClO 4) 2 .xH 2 O), glutathione, dimethyl sulfoxide (DMSO), and the like can be used as materials for the production of quantum dots constituting the wavelength conversion nanostructure light emitting source according to the present invention. ) And sodium selenite are used.

여기서, 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)용액은 일 예로 0.414g (2.4 mmol)의 아셀렌산나트륨을 5 mL의 증류수에 녹인 것이다.Here, as a solution of sodium selenite, for example, 0.414 g (2.4 mmol) of sodium selenite is dissolved in 5 mL of distilled water.

그리고 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원을 구성하는 양자점 제조를 위한 모든 합성은 슐랭크 라인 장치를 사용한다.All of the syntheses for the production of the quantum dots constituting the light source of the wavelength converting nanostructure according to the present invention use a Schlrckle line device.

목이 3개인 둥근 플라스크를 히팅 맨틀(EMA 1000/CEB1, Barnstead/Electrothermal, Britain)에 둔 후, 하나의 목은 응축기에 연결하고 다른 두 개는 막으로 봉하며, 온도는 맨틀히팅 시스템으로 조절되도록 한다.After placing three round neck flasks in a heating mantle (EMA 1000 / CEB1, Barnstead / Electrothermal, Britain), one neck is connected to the condenser and the other two are sealed with membranes and the temperature is controlled by the mantle heating system .

그리고 분석을 위하여 고해상도 투과전자현미경(HR-TEM)사진과 에너지 분산 스펙트럼(EDS)은 200 kV 전압에서 가속되어 작동하는 JEOL(JEM-3010, Boston, USA)을 이용한다.For analysis, high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) photographs and energy dispersive spectroscopy (EDS) are performed using a JEOL (JEM-3010, Boston, USA) operating at a speed of 200 kV.

도 3에서와 같이, 수용성 셀렌화철 양자점을 합성하기 위해 먼저, 수화 과염소산철 (Fe(ClO4)2 ㆍ xH2O)과 글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO))을 삼각목 플라스크에 투입한다.(S301)As shown in FIG. 3, in order to synthesize a water-soluble Selenium Fe Qd point, a hydrated iron perchlorate (Fe (ClO 4) 2 .xH 2 O), glutathione, and dimethyl sulfoxide (DMSO) And the mixture is put into a neck flask (S301).

일 예로 0.066 g(0.26 mmol)의 수화 과염소산철 (Fe(ClO4)2 ㆍ xH2O)과 0.32 g (1.04 mmol)의 글루타티온(glutathione), 40 mL의다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO))을 삼각목 플라스크에 투입한다.For example 0.066 g (0.26 mmol) of hydrated perchlorate, iron (Fe (ClO4) 2 and xH 2 O) and 0.32 g (1.04 mmol) of glutathione (glutathione), 40 mL of dimethyl-sulfonic epoxy compound of (Dimethyl sulfoxide (DMSO) ) Into a triangular flask.

그 후 철이온의 산화를 막기 위해 진공, 질소주입 과정을 반복한다.(S302)Thereafter, the vacuum and nitrogen implantation steps are repeated to prevent oxidation of iron ions (S302).

이어, 빠른 스터링과 함께 온도를 90℃로 올리고 10분 후, 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)용액을 주사기로 반응 용액에 주입한다.(S303)Next, the temperature is raised to 90 DEG C with fast stuttering, and 10 minutes later, a solution of sodium selenite is injected into the reaction solution with a syringe (S303)

그리고 반응 용액의 온도를 140℃로 올리고, 20시간 동안 질소환경에서 반응시킨다.(S304)Then, the temperature of the reaction solution was raised to 140 DEG C and the reaction was carried out in a nitrogen atmosphere for 20 hours (S304)

이어, 반응이 끝난 용액을 상온으로 냉각시킨 후 이소프로판올을 이용해 원심분리를 진행해 양자점을 정제한다.(S305)Then, the reaction solution is cooled to room temperature and is centrifuged using isopropanol to purify the quantum dots (S305).

그리고 광학적, 화학적 분석을 위해 진공 오븐에서 파우더 상태로 말린 후 증류수에 분산시킨다.(S306)Then, it is dried in a vacuum oven for powder for optical and chemical analysis, and then dispersed in distilled water (S306).

이와 같은 과정은 셀렌화철 양자점을 제조하는 일 예를 나타낸 것으로, 이로 제한되지 않음은 당연하다.Such a process is an example of producing selenium and tellurium quantum dots, but it is not limited thereto.

그리고 셀레늄 나노입자를 합성하기 위해서는 셀렌화철 양자점 합성법에서 수화 과염소산철 (Fe(ClO4)2 ㆍ xH2O)을 첨가하지 않고, 다른 합성과정은 동일하게 실시한다.And selenium in order to synthesize nano-particles without addition of selenium hwacheol hydrated iron perchlorate in the quantum dot synthesis (Fe (ClO4) 2 and xH 2 O), a different synthesis procedure is carried out in the same manner.

즉, 바람직하게는, 셀레늄 나노입자를 합성하기 위하여, 글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용하여 합성한다.That is, preferably synthesized by using glutathione, dimethyl sulfoxide (DMSO) and sodium selenite in order to synthesize selenium nanoparticles.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 파장변환 나노구조체 발광원 및 이를 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치는 여기 파장에 따라서 방출파장이 달라지는 특성을 기반으로 여기 에너지를 다르게 하여 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내도록 한 것이다.The wavelength converting nanostructure light source according to the present invention and the variable multicolor display device using the same according to the present invention described above emit light of various colors from the same particle by changing the excitation energy based on the characteristic that the emission wavelength varies according to the excitation wavelength .

이와 같은 본 발명은 크기를 조절하여 밴드갭을 조절하는 것이 아닌 여기 파장을 바꿈으로써 같은 입자에서 다른 색이 나오는 친환경 셀렌화철 양자점 발광원과 여기광의 파장을 절반으로 바꾸며 제 2 배음 발생(Second harmonic generation)을 일으키는 셀레늄 나노입자를 이용하여 여기 에너지를 다르게 줄 때 같은 입자에서 다양한 색의 빛을 내는 디스플레이 장치를 구현할 수 있도록 한 것이다.The present invention is not limited to adjusting the band gap by adjusting the size, but by changing the excitation wavelength, it is possible to change the wavelength of the excitation light source and the excitation light source of the environmentally friendly selenium hexafluoride which emit different colors from the same particle, ) Of selenium nanoparticles are used to emit light of various colors from the same particle when the excitation energy is varied.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It is therefore to be understood that the specified embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description and that all such differences falling within the scope of equivalents thereof are intended to be embraced therein It should be interpreted.

10. 광원부 11. 파장 변환부
12. 발광부
10. Light source unit 11. Wavelength conversion unit
12. Light-

Claims (20)

가해지는 전기 신호에 의존하여 방출되는 빛의 파장이 제어되는 파장가변 광원부;
상기 파장가변 광원부로부터 전달된 근적외선 광을 여기광으로 받아들여 가시광선의 방출광으로 변환시키는 나노구조체로 이루어진 파장 변환부;
상기 파장 변환부로부터 전달된 가시광선 파장의 빛을 외부로 전달하는 발광부;를 포함하고,
상기 발광부는 단일 나노구조체 픽셀화를 기반으로 하고, 같은 입자에서 여기 에너지를 다르게 주는 것에 의해 각각 다른 색의 빛을 발광하는 것이고,
상기 발광부에서 얻어지는 가시광선 빛의 파장이 파장가변 광원부에 가해지는 전기신호에 의존하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원.
A wavelength variable light source part for controlling a wavelength of light emitted depending on an electric signal applied;
A wavelength converter including a nanostructure that receives near-infrared light transmitted from the wavelength tunable light source unit as excitation light and converts the near-infrared light into emitted light of visible light;
And a light emitting unit for transmitting light of wavelengths of visible light transmitted from the wavelength converting unit to the outside,
The light emitting unit is based on pixelization of a single nano structure, and emits different colors of light by giving different excitation energies to the same particles,
Wherein the wavelength of visible light obtained from the light emitting portion depends on an electrical signal applied to the tunable light source portion.
제 1 항에 있어서, 상기 파장가변 광원부는,
다수의 공진기에 해당하는 다수 파장의 빛 중에서 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원.
The wavelength tunable light source according to claim 1,
Wherein the wavelength-converted nanostructure light source is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied to light of a plurality of wavelengths corresponding to a plurality of resonators.
제 1 항에 있어서, 상기 파장가변 광원부는,
단일 공진기 내부의 파장 필터부에 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원.
The wavelength tunable light source according to claim 1,
Wherein the wavelength tunable nanostructure is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electrical signal applied to a wavelength filter unit inside a single resonator.
제 1 항에 있어서, 상기 파장가변 광원부는,
단일 공진기 내부에 공진하는 광의 파장 별 공진 거리에 따라 달라지는 모드잠금 주파수 별로 대응되는 전기신호의 주입에 의하여 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원.
The wavelength tunable light source according to claim 1,
Wherein the wavelength tunable nano structure light emission source is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by injection of a corresponding electric signal for each mode locking frequency depending on a resonance distance for each wavelength of light resonating in a single resonator .
제 1 항에 있어서, 상기 파장 변환부는 합성된 나노구조체를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원.The wavelength converting nanostructure light source according to claim 1, wherein the wavelength converting unit is based on a synthesized nanostructure. 제 1 항에 있어서, 상기 파장 변환부는 합성된 셀렌화철 양자점을 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원.The wavelength converting nanostructure light emitting source according to claim 1, wherein the wavelength converting unit is based on synthesized Selenium Fe Qo point. 제 6 항에 있어서, 셀렌화철 양자점을 합성하기 위하여,
수화 과염소산철 (Fe(ClO4)2ㆍxH2O), 글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용하여 합성하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원.
The method according to claim 6, wherein, in order to synthesize the selenium metal quantum dots,
Characterized in that the synthesized using hydrated perchlorate of iron (Fe (ClO4) 2 and xH 2 O), glutathione (glutathione), dimethyl sulfonic Foxy cargo (Dimethyl sulfoxide (DMSO)), sodium selenite (Sodium selenite) Wavelength conversion nanostructure luminescence source.
제 1 항에 있어서, 상기 파장 변환부는 합성된 셀레늄 나노입자를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원.The wavelength converting nanostructure light emitting source according to claim 1, wherein the wavelength converting unit is based on synthesized selenium nanoparticles. 제 8 항에 있어서, 셀레늄 나노입자를 합성하기 위하여,
글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원.
9. The method for producing selenium nanoparticles according to claim 8,
Wherein the wavelength conversion nanostructure light emitting source is selected from the group consisting of glutathione, dimethyl sulfoxide (DMSO), and sodium selenite.
삭제delete 광원부에서 방출되는 빛의 파장이 제어되도록 전기 신호를 인가하는 구동부;
상기 구동부에서 인가되는 전기 신호에 의존하여 방출되는 빛의 파장이 제어되어 근적외선을 출력하는 파장가변 광원부;
상기 파장가변 광원부의 출력파장에 해당하는 발광부의 위치를 선택하여 구동부에 전달하는 전기 신호 정보를 출력하는 제어부;
상기 파장가변 광원부로부터 전달된 근적외선 광을 여기광으로 받아들여 가시광선의 방출광으로 변환시키는 나노구조체로 이루어진 파장 변환부;
상기 파장 변환부로부터 전달된 가시광선 파장의 빛을 외부로 전달하는 발광부;를 포함하고,
상기 발광부에서 얻어지는 가시광선 빛의 파장이 파장가변 광원부에 가해지는 전기신호에 의존하고, 파장변환 나노구조체 발광원이 여러 개 모여 각각에 가해지는 다른 전기신호에 의한 다른 컬러를 발광하여 각각의 디스플레이 픽셀의 역할을 하여 영상 정보를 표현하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.
A driver for applying an electric signal to control the wavelength of light emitted from the light source;
A wavelength variable light source unit for outputting near-infrared light by controlling a wavelength of light emitted depending on an electric signal applied from the driving unit;
A control unit for selecting a position of the light emitting unit corresponding to the output wavelength of the wavelength variable light source unit and outputting electric signal information to be transmitted to the driving unit;
A wavelength converter including a nanostructure that receives near-infrared light transmitted from the wavelength tunable light source unit as excitation light and converts the near-infrared light into emitted light of visible light;
And a light emitting unit for transmitting light of wavelengths of visible light transmitted from the wavelength converting unit to the outside,
The wavelength of visible light obtained from the light emitting portion depends on an electric signal applied to the wavelength variable light source portion and a plurality of wavelength conversion nanostructure light emitting sources are collected to emit different colors by different electric signals applied to each of the wavelength conversion nanostructure light emitting sources, And the image information is represented by a function of a pixel. The variable multi-color display device using the wavelength converting nanostructure light emitting source.
제 11 항에 있어서, 상기 파장가변 광원부는,
다수의 공진기에 해당하는 다수 파장의 빛 중에서 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.
12. The wavelength variable light source according to claim 11,
Wherein the wavelength converter is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electrical signal applied from light of a plurality of wavelengths corresponding to a plurality of resonators.
제 11 항에 있어서, 상기 파장가변 광원부는,
단일 공진기 내부의 파장 필터부에 가해지는 전기 신호에 의해 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.
12. The wavelength variable light source according to claim 11,
Wherein the wavelength conversion unit is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by an electric signal applied to a wavelength filter unit in a single resonator.
제 11 항에 있어서, 상기 파장가변 광원부는,
단일 공진기 내부에 공진하는 광의 파장 별 공진 거리에 따라 달라지는 모드잠금 주파수 별로 대응되는 전기신호의 주입에 의하여 특정 파장의 빛이 선택되는 출력파장 제어를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.
12. The wavelength variable light source according to claim 11,
Wherein the wavelength tunable nano structure light emission source is based on an output wavelength control in which light of a specific wavelength is selected by injection of a corresponding electric signal for each mode locking frequency depending on a resonance distance for each wavelength of light resonating in a single resonator A variable multi-color display device using the same.
제 11 항에 있어서, 상기 파장 변환부는 합성된 나노구조체를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.12. The variable-power multi-color display device according to claim 11, wherein the wavelength converter is based on a synthesized nanostructure. 제 11 항에 있어서, 상기 파장 변환부는 합성된 셀렌화철 양자점을 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.12. The variable-power multi-color display device of claim 11, wherein the wavelength conversion unit is based on synthesized Selenium QrT quantum dots. 제 16 항에 있어서, 셀렌화철 양자점을 합성하기 위하여,
수화 과염소산철 (Fe(ClO4)2ㆍxH2O), 글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용하여 합성하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.
17. The method according to claim 16, wherein, in order to synthesize the selenium metal quantum dots,
Characterized in that the synthesized using hydrated perchlorate of iron (Fe (ClO4) 2 and xH 2 O), glutathione (glutathione), dimethyl sulfonic Foxy cargo (Dimethyl sulfoxide (DMSO)), sodium selenite (Sodium selenite) A variable multi - color display device using a wavelength conversion nanostructure light emitting source.
제 11 항에 있어서, 상기 파장 변환부는 합성된 셀레늄 나노입자을 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.12. The variable-power multi-color display device according to claim 11, wherein the wavelength conversion unit is based on synthesized selenium nanoparticles. 제 18 항에 있어서, 셀레늄 나노입자를 합성하기 위하여,
글루타티온(glutathione), 다이메틸설폭시화물(Dimethyl sulfoxide (DMSO)), 아셀렌산나트륨(Sodium selenite)을 사용하여 합성하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.
19. The method according to claim 18, wherein, in order to synthesize selenium nanoparticles,
Wherein the compound is synthesized using glutathione, dimethyl sulfoxide (DMSO), and sodium selenite. 2. The variable-type multi-color display device according to claim 1,
제 11 항에 있어서, 상기 발광부는 단일 나노구조체 픽셀화를 기반으로 하고, 같은 입자에서 여기 에너지를 다르게 주는 것에 의해 각각 다른 색의 빛을 발광하는 것을 특징으로 하는 파장변환 나노구조체 발광원을 이용한 가변성 멀티컬러 디스플레이 장치.
12. The nanostructure light emitting device according to claim 11, wherein the light emitting unit is based on a single nanostructure pixelization, and emits different colors of light by different excitation energies of the same particles. Multi-color display device.
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