고체 형태 백색 발광 소자 및 이를 이용한 디스플레이 document_id 1020067004616

[청구항 2] 제 1항에 있어서,상기 단일-다이 희토류 원소로 도핑된 나노결정 발광 소자가,도전성 기판; 및희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 함유하는 하나 이상의 층을 포함하고, 상기 하나 이상의 층이 상기 유전체 매트릭스 내에 매설된 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 통하여 직접 터널링(direct tunneling) 전류에 의해 활성화될(energized) 때 적색, 녹색 및 청색에서 선택된 가시광 출력 (visible light output)을집합적방출하는것을특징으로 하는백색 발광 소자. [청구항 3] 제 1항에 있어서,상기 가시광이 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질로부터 방출된 적색, 녹색 및 청색의 결합이고, 상기 결합이백색광지각되는것을특징으로 하는백색 발광 소자. [청구항 4] 제 1항에 있어서,상기redgivn이 실리콘 또는 실리콘 탄화물, 게르마늄, 게르마늄 탄화물, 탄소, 주석, 주석 탄화물, 납, 납 탄화물 또는 이들의 혼합물을 포함하는나노결정물질인것을특징으로 하는백색 발광 소자. [청구항 5] 제 2항에 있어서,상기 하나 이상의 층이 적색, 청색 및 녹색 각각을 위한 각각의 희토류 도판트를 함유하는단일층포함하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 6] 제 2항에 있어서,상기 하나 이상의 층이 적색, 청색 및 녹색 중 하나를 위한 각각의 희토류 도판트를 함유하는 각 층을 갖는3개의층포함하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 7] 제 2항에 있어서,상기 하나 이상의 층이 각각의 희토류 도판트를 함유하는 각 층을 갖는3개의층포함하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 8] 제 6항에 있어서,상기 3개의 층이서로의상부적층되어있는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 9] 제 6항에 있어서,상기 3개의 층이 서로에 인접하여배열되어있는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 10] 제 2항에 있어서,상기 하나 이상의 층이,녹색 광을 제공하는 어븀, 터븀 및 이트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 iv족 도판트로 도핑된 제 1층;청색 광을 제공하는 툴륨 및 세륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 iv족 도판트로 도핑된 제 2층; 적색 광을 제공하는 유로퓸 및 프라세오디뮴(praseodymium)으로 이루어진 군으로부터 선택된 iv족 도판트로 도핑된제3층포함하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 11] 제 2항에 있어서,상기 하나 이상의 층이,녹색 광을 제공하는 어븀, 터븀 및 이트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 제 1 iv족 도판트, 청색 광을 제공하는 툴륨 및 세륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 제 2 iv족 도판트, 및 적색 광을 제공하는 유로퓸 및 프라세오디뮴으로 이루어진 군으로부터 선택된 iv족 도판트로 도핑된단일층포함하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 12] 제 2항에 있어서,상기 하나 이상의 층이,녹색 및 청색 광을 제공하는 어븀으로 도핑된 제 1층;적색 광을 제공하는 실리콘 나노결정 물질의 제 2 비도핑된층포함하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 13] 제 2항에 있어서,상기 하나 이상의 층이,녹색 및 청색 광을 제공하는 어븀으로 도핑된 제 1층;적색 광을 제공하는 유로퓸 및 프라세오디뮴으로 이루어진 군으로부터 선택된 iv족 도판트로 도핑된제 2 층포함하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 14] 제 1항에 있어서,전원 신호가 상기 발광 소자를 활성화시키기 위해서 적용될 수 있도록 제1 전극 및 제2 투명 전극을 맞은 편더포함하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 15] 제 14항에 있어서,상기 제1 전극이투명도전성산화물전극또는반투명 금속전극인것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 16] 제 2항에 있어서,상기 기판이도전성기판인것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 17] 제 16항에 있어서,상기 기판이 sic, gan 및 zno로 이루어진 군으로부터 선택된물질제조되는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 18] 제 2항에 있어서,상기 기판이 실질적으로비도전성기판인것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 19] 제 18항에 있어서,상기 기판이 사파이어, 실리콘 이산화물, 퓨즈 실리카 (fuse silica) 및 aln으로 이루어진 군으로부터 선택된물질제조되는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 20] 제 1항에 있어서,광투과 물질로 형성된 하우징 부재 (housing member)를 더 포함하고, 상기 하우징 부재가 내부 용적 내에경계정하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 21] 제 20항에 있어서,상기 백색광의 방출을 유도하기 위하여, 상기 하우징 부재를 통하여 연장되고, 상기 발광 소자 상에 전압을 부가하기 위해 구성되고 배열된 전원에 커플링할 수 있는 제1및제2전기콘택더포함하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 23] 제 1항에 있어서,펌프(pump) 광원으로서 상기 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질에 의해 방출된 광을 수용하기 위해 배열된 ii-vi족 또는 iii-v족 나노결정 물질을 더 포함하고, 상기 ii-vi족 또는 iii-v족 나노결정이 상기 펌프 광원에 의해 활성화되는 경우 복수의 파장에서형광발하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 24] 제 23항에 있어서,기판; 상기 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 포함하는 하나 이상의 층;펌프 광원으로서 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 포함하는 하나 이상의 층에 의해 방출된 광을 수용하기 위해 배열된 ii-vi족 또는 iii-v족 나노결정의 하나 이상의 층을 포함하고, 상기 ii-vi족 또는 iii-v족 나노결정이 상기 펌프 광원에 의해 활성화되는 경우 복수의 파장에서형광발하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 25] 제 24항에 있어서,상기ii-vi족 또는 iii-v족 나노결정이 zns, cds, znse, cdse, gan, inp 및 gap으로 이루어진군선택되는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 26] 제 24항에 있어서,상기 복수의 파장이 집합적으로백색광생성하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 27] 제 24항에 있어서,상부의 전기 콘택층을 더 포함하고,상기 층들이상기 기판;상기 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 포함하는 하나 이상의 층;상기 상부의 전기 콘택층;상기 ii 또는 vi족 나노결정을 포함하는 하나 이상의 층의 순서에 따라 배열되고,상기 ii 또는 vi족 나노결정을 포함하는 하나 이상의 층이 상기 나노결정을 구동시키기(drive) 위해서광에너지사용하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 28] 제 24항에 있어서,상부의 전기 콘택층을 더 포함하고,상기 층들이상기 기판;상기 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 포함하는 하나 이상의 층;상기 ii 또는 vi족 나노결정을 포함하는 하나 이상의 층;상기 상부의 전기 콘택층의 순서에 따라 배열되고,상기 ii 또는 vi족 나노결정을 포함하는 하나 이상의 층이 상기 나노결정을 구동시키기 위해서전기에너지및광에너지모두사용하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 29] 제 1항에 있어서,상기 단일-다이 희토류 원소로 도핑된 나노결정 발광 소자가 iv, ii-vi 및 iii-v족 원소의 나노결정을 함유하는 다중 층을 가지고, 상기 나노결정이유전체매트릭스매설되어있는것을특징으로 하는백색 발광 소자. [청구항 30] 제 24항에 있어서,상기redgivn을 포함하는 하나 이상의 층에 의해 생성된 1차 방사선(primary radiation)이 상기 ii-vi족 또는 iii-v족 나노결정의 하나 이상의 층에 의해 적색 및/또는 녹색 및/또는 청색 광의 두 개 이상의 뚜렷하고 분리된 영역으로 저역 변환(down-converted)되고, 상기 적색 및/또는 녹색 및/또는 청색 광의 두 개 이상의 영역이 혼합하여 상이한색의출력생성하는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 31] 제 24항에 있어서,상기redgivn을 포함하는 하나 이상의 층에 의해 생성된 1차 방사선이 상기 ii 또는 vi족 나노결정의 하나 이상의 층에 의해 백색광 및 상기 적색, 녹색 또는 청색의 색조의 광의 2 내지 10 개의 뚜렷하고 분리된 영역으로저역변환되는것을특징으로 하는발광 소자. [청구항 33] 제 32항에 있어서,기판;상기 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 포함하는 하나 이상의 층; 펌프 광원으로서 상기 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 포함하는 하나 이상의 층에 의해 방출된 광을 수용하기 위해 배열된 ii 또는 vi족 나노결정의 하나 이상의 층을 포함하고, 상기 ii 또는 vi족 나노결정이 상기 펌프 광원에 의해 활성화되는 경우 복수의 파장에서형광발하는것을특징으로 하는lcd. [청구항 34] 다수의 백색 발광 소자를 가지는 시야 패널(viewable panel)을 포함하고, 각 발광 소자가 전원과 커플링하여 가시광을 방출할 수 있는 하나 이상의 단일-다이 반도체 발광 소자를 포함하고, 상기 발광 소자가 유전체 매트릭스에 매설된 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질 (redgivn)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 [청구항 35] 제 34항에 있어서,각각의 상기 하나 이상의 단일-다이 반도체 발광 소자가기판;상기 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 포함하는 하나 이상의 층;펌프 광원으로서 희토류 원소로 도핑된 iv족 나노결정 물질을 포함하는 하나 이상의 층에 의해 방출된 광을 수용하기 위해 배열된 ii 또는 vi족 나노결정의 하나 이상의 층을 더 포함하고, 상기 ii 또는 vi족 나노결정이 상기 펌프 광원에 의해 활성화되는 경우 복수의 파장에서형광발하는것을특징으로 하는디스플레이.