KR101504993B1 - 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백색 또는 주광색 빛을 출광할 수 있는 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치에 관한 것으로서, 기판; 상기 기판에 안착되는 제 1 발광 소자; 상기 기판에 설치되고, 상기 제 1 발광 소자의 주위를 둘러싸는 반사체; 상기 반사체와 상기 제 1 발광 소자 사이에 충진되는 투광성 봉지재; 및 상기 투광성 봉지재 상에 설치되는 양자점 시트;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백색 또는 주광색 빛을 출광할 수 있는 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 PN 형성을 통해 발광원을 구성함으로써, 다양한 색의 광을 구현할 수 있는 일종의 반도체 소자를 말한다. 이러한 발광 소자는 수명이 길고, 소형화 및 경량화가 가능하며, 광의 지향성이 강하여 저전압 구동이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 이러한 LED는 충격 및 진동에 강하고, 예열시간과 복잡한 구동이 불필요하며, 다양한 형태로 기판이나 리드프레임에 실장한 후, 패키징할 수 있어서 여러 가지 용도로 모듈화하여 백라이트 유닛이나 각종 조명 장치나 디스플레이 장치 등에 적용할 수 있다.
일반적인 발광 소자의 경우, 색재현성을 높이기 위해서 형광체를 사용하였다. 그러나, 이러한 종래의 형광체만을 사용하여 발광 소자를 구성하는 경우, 색재현율이 기존 OLED(Organic Light Emitting Diodes)의 65퍼센트 내지 72퍼센트를 넘지 못하는 문제점이 있었다.
한편, 기존 OLED 역시 수율이 낮아서 가격이 높고, 양산성이 떨어져서 높은 색재현율에도 불구하고 널리 보급되기 어려웠던 문제점이 있었다.
이러한 OLED를 대체할 수 있는 종래의 색재현율을 개선한 발광 소자에 대한 기술은, Red 칩, Green 칩, Blue 칩을 이용하여 각각의 색재현율을 제어하는 방법 등이 있었으나, 각 칩들의 조합이나 제어 문제 등 가격 및 양산성에 여전이 문제점이 많았다. 따라서, 색재현율이 OLED와 비등하고, 가격/양산성이 동시에 확보될 수 있는 발광 소자 패키지에 대한 기술 개발이 절실하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 색재현성을 크게 향상시키고, 미세 색조절이 가능하며, 패터닝이 용이하며, 광효율이 높으며, 백색 또는 주광색 빛을 용이하게 재현할 수 있게 하는 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지는, 기판; 상기 기판에 안착되는 제 1 발광 소자; 상기 기판에 설치되고, 상기 제 1 발광 소자의 주위를 둘러싸는 반사체; 상기 반사체와 상기 제 1 발광 소자 사이에 충진되는 투광성 봉지재; 및 상기 투광성 봉지재 상에 설치되는 양자점 시트;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 발광 소자는, 녹색 파장의 빛을 발산하는 녹색 LED이고, 상기 양자점 시트는, 백색 또는 주광색 파장의 빛이 출광되도록 녹색 파장의 빛을 흡수하여 적어도 적색 파장의 빛을 발산하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 투광성 봉지재와 상기 제 1 발광 소자 사이에 설치되는 제 1 형광체;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 발광 소자는, 청색 파장의 빛을 발산하는 청색 LED이고, 상기 제 1 형광체는, 청색 파장의 빛을 흡수하여 황색 또는 녹색 파장의 빛을 발산하고, 상기 양자점 시트는, 백색 또는 주광색 파장의 빛이 출광되도록 황색 또는 녹색 파장의 빛을 흡수하여 적어도 적색 파장의 빛을 발산하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 기판에 안착되고, 상기 제 1 발광 소자와 다른 파장의 빛을 발산하는 제 2 발광 소자;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 발광 소자는, 청색 파장의 빛을 발산하는 청색 LED이고, 상기 제 2 발광 소자는, 녹색 파장의 빛을 발산하는 녹색 LED일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 양자점 시트는, 백색 또는 주광색 파장의 빛이 출광되도록 청색 파장의 빛과 녹색 파장의 빛을 흡수하여 적어도 적색 파장의 빛을 발산하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 제 1 발광 소자의 적어도 일면에 설치되는 제 2 형광체; 및 상기 제 2 발광 소자의 적어도 일면에 설치되는 제 3 형광체;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 백라이트 유닛은, 기판; 상기 기판에 안착되는 제 1 발광 소자; 상기 기판에 설치되고, 상기 제 1 발광 소자의 주위를 둘러싸는 반사체; 상기 반사체와 상기 제 1 발광 소자 사이에 충진되는 투광성 봉지재; 상기 투광성 봉지재 상에 설치되는 양자점 시트; 및 상기 제 1 발광 소자의 광 경로에 설치되는 도광판;을 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 조명 장치는, 기판; 상기 기판에 안착되는 제 1 발광 소자; 상기 기판에 설치되고, 상기 제 1 발광 소자의 주위를 둘러싸는 반사체; 상기 반사체와 상기 제 1 발광 소자 사이에 충진되는 투광성 봉지재; 및 상기 투광성 봉지재 상에 설치되는 양자점 시트;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 다양한 LED와 형광체 및 양자점 시트(Quantum dot sheet)의 최적화된 구조와 조합을 이용하여 색재현성을 크게 향상시키고, 미세 색조절이 가능하며, 수명이 길고, 발광 선폭을 좁게 할 수 있어서 패터닝이 용이하며, 픽셀을 미세하게 형성할 수 있고, 광효율이 높으며, 백색 또는 주광색 빛을 용이하게 재현할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면, 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)는, 크게 기판(10)과, 제 1 발광 소자(21)와, 반사체(30)와, 투광성 봉지재(40) 및 양자점 시트(50)(Quantum dot sheet)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기판(10)은, 상기 제 1 발광 소자(21)를 수용할 수 있고, 상기 제 1 발광 소자(21)를 지지할 수 있도록 적당한 기계적 강도와 절연성을 갖는 재료 또는 전도성 재료로 제작될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판(10)은, 1개의 상기 제 1 발광 소자(21)가 안착될 수 있고, 후술될 제 2 발광 소자(22)와 함께 2개 또는 그 이상 복수개의 발광 소자들이 안착될 수 있다.
예를 들어서, 상기 기판(10)은, 상기 제 1 발광 소자(21)를 외부 전원과 연결시키도록 각종 배선층이 형성될 수 있고, 에폭시계 수지 시트를 다층 형성시킨 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)일 수 있다. 또한, 상기 기판(10)은, 연성 재질의 플랙서블 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.
이외에도, 상기 기판(10)은, 레진, 글래스 에폭시 등의 합성 수지 기판이나, 열전도율을 고려하여 세라믹(ceramic) 기판이 적용될 수 있고, 이외에도 절연 처리된 알루미늄, 구리, 아연, 주석, 납, 금, 은 등의 금속 기판 등이 적용될 수 있으며, 플레이트 형태나 리드 프레임 형태의 기판들이 적용될 수 있다.
또한, 상기 기판(10)은, 가공성을 향상시키기 위해서 적어도 EMC(Epoxy Mold Compound), PI(polyimide), 세라믹, 그래핀, 유리합성섬유 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 것일 수 있다.
또한, 상기 기판(10)에는 도시하지 않았지만 배선층이 전도층 패턴의 형태로 설치될 수 있다. 이러한 배선층은 열전도성이 우수하고 비교적 저렴한 재질인 구리, 알루미늄 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
이 때, 이러한 패턴 형성 방법은 열압착 가공, 도금 가공, 접착 가공, 스퍼터링 가공이나, 기타 식각 가공, 프린팅 가공, 스프레이 가공 등의 방법이 이용될 수 있다.
또한, 상기 제 1 발광 소자(21)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판(10)에 안착되고, 녹색 파장의 빛을 발산하는 녹색 LED(Green)일 수 있다.
이러한, 상기 녹색 LED(Green)은 상대적으로 적색 LED나 기타 다른 LED에 비하여 색재현율이 우수하고, 가공성 및 양산성이 우수하며, 상기 양자점 시트(50)와의 조합시 색재현율이 우수할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 이러한, 상기 제 1 발광 소자(21)는, 반도체로 이루어질 수 있다. 예를 들어서, 상기 녹색 LED(Green) 이외에도 질화물 반도체로 이루어지는 청색, 녹색, 적색, 황색 발광의 LED, 자외 발광의 LED 등이 적용될 수 있다. 질화물 반도체는, 일반식이 AlxGayInzN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1, x+y+z=1)으로 나타내진다.
또한, 상기 제 1 발광 소자(21)는, 예를 들면, MOCVD법 등의 기상성장법에 의해, 성장용 사파이어 기판이나 실리콘 카바이드 기판 상에 InN, AlN, InGaN, AlGaN, InGaAlN 등의 질화물 반도체를 에피택셜 성장시켜 구성할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(20)는, 질화물 반도체 이외에도 ZnO, ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlInGaP 등의 반도체를 이용해서 형성할 수 있다. 이들 반도체는, n형 반도체층, 발광층, p형 반도체층의 순으로 형성한 적층체를 이용할 수 있다. 상기 발광층(활성층)은, 다중 양자웰 구조나 단일 양자웰 구조를 한 적층 반도체 또는 더블 헤테로 구조의 적층 반도체를 이용할 수 있다. 또한, 상기 제 1 발광 소자(21)는, 디스플레이 용도나 백라이트 유닛이나 조명 용도 등 용도에 따라 임의의 파장의 것을 선택할 수 있다.
여기서, 상기 성장용 기판으로는 필요에 따라 절연성, 도전성 또는 반도체 기판이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 성장용 기판은 사파이어, SiC, Si, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN일 수 있다. GaN 물질의 에피성장을 위해서는 동종 기판인 GaN 기판이 좋으나, GaN 기판은 그 제조상의 어려움으로 생산단가가 높은 문제가 있다.
이종 기판으로는 사파이어, 실리콘 카바이드(SiC) 기판 등이 주로 사용되고 있으며. 가격이 비싼 실리콘 카바이드 기판에 비해 사파이어 기판이 더 많이 활용되고 있다. 이종 기판을 사용할 때는 기판 물질과 박막 물질 사이의 격자상수의 차이로 인해 전위(dislocation) 등 결함이 증가한다. 또한, 기판 물질과 박막 물질 사이의 열팽창계수의 차이로 인해 온도 변화시 휨이 발생하고, 휨은 박막의 균열(crack)의 원인이 된다. 기판과 GaN계인 발광 적층체 사이의 버퍼층을 이용해 이러한 문제를 감소시킬 수도 있다.
또한, 상기 성장용 기판은 LED 구조 성장 전 또는 후에 LED 칩의 광 또는 전기적 특성을 향상시키기 위해 칩 제조 과정에서 완전히 또는 부분적으로 제거되거나 패터닝하는 경우도 있다.
예를 들어, 사파이어 기판인 경우는 레이저를 기판을 통해 반도체층과의 계면에 조사하여 기판을 분리할 수 있으며, 실리콘이나 실리콘 카바이드 기판은 연마/에칭 등의 방법에 의해 제거할 수 있다.
또한, 상기 성장용 기판 제거 시에는 다른 지지 기판을 사용하는 경우가 있으며 지지 기판은 원 성장 기판의 반대쪽에 LED 칩의 광효율을 향상시키게 위해서, 반사 금속을 사용하여 접합하거나 반사구조를 접합층의 중간에 삽입할 수 있다.
또한, 상기 성장용 기판 패터닝은 기판의 주면(표면 또는 양쪽면) 또는 측면에 LED 구조 성장 전 또는 후에 요철 또는 경사면을 형성하여 광 추출 효율을 향상시킨다. 패턴의 크기는 5nm ~ 500㎛ 범위에서 선택될 수 있으며 규칙 또는 불규칙적인 패턴으로 광 추출 효율을 좋게 하기 위한 구조면 가능하다. 모양도 기둥, 산, 반구형, 다각형 등의 다양한 형태를 채용할 수 있다.
상기 사파이어 기판의 경우, 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 및 a측 방향의 격자상수가 각각 13.001과 4.758 이며, C면, A면, R면 등을 갖는다. 이 경우, 상기 C면은 비교적 질화물 박막의 성장이 용이하며, 고온에서 안정하기 때문에 질화물 성장용 기판으로 주로 사용된다.
또한, 상기 성장용 기판의 다른 물질로는 Si 기판을 들 수 있으며, 대구경화에 보다 적합하고 상대적으로 가격이 낮아 양산성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 실리콘(Si) 기판은 GaN계 반도체에서 발생하는 빛을 흡수하여 발광소자의 외부 양자 효율이 낮아지므로, 필요에 따라 상기 기판을 제거하고 반사층이 포함된 Si, Ge, SiAl, 세라믹, 또는 금속 기판 등의 지지기판을 추가로 형성하여 사용한다.
상기 Si 기판과 같이 이종 기판상에 GaN 박막을 성장시킬 때, 기판 물질과 박막 물질 사이의 격자 상수의 불일치로 인해 전위(dislocation) 밀도가 증가하고, 열팽창 계수 차이로 인해 균열(crack) 및 휨이 발생할 수 있다. 발광 적층체의 전위 및 균열을 방지하기 위한 목적으로 성장용 기판과 발광적층체 사이에 버퍼층을 배치시킬 수 있다. 상기 버퍼층은 활성층 성장시 기판의 휘는 정도를 조절해 웨이퍼의 파장 산포를 줄이는 기능도 한다.
여기서, 상기 버퍼층은 AlxInyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1), 특히 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, 또는 InGaNAlN를 사용할 수 있으며, 필요에 따라 ZrB2, HfB2, ZrN, HfN, TiN 등의 물질도 사용할 수 있다. 또한, 복수의 층을 조합하거나, 조성을 점진적으로 변화시켜 사용할 수도 있다.
또한, 상기 제 1 발광 소자(21)는, 하면에 전극 패드들이 형성되는 플립칩 형상의 발광 소자일 수 있다. 이외에도 상기 제 1 발광 소자(21)에는 각종 범프나 솔더 등의 신호전달매체가 설치될 수 있고, 이외에도 와이어 등의 신호전달매체를 갖는 수직형 및 수평형 등 다양한 형태의 발광 소자들이 적용될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 반사체(30)는, 상기 제 1 발광 소자(21)에서 발생된 빛의 대부분을 상방으로 유도할 수 있도록 상기 기판(10)에 설치되고, 상기 제 1 발광 소자(21)의 주위를 둘러싸는 다양한 형태의 반사 구조물일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 반사체(30)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전체적으로 상기 제 1 발광 소자(21)의 둘레에 경사면을 갖는 컵 형태의 개구가 형성된 형태일 수 있다.
이외에도 도시하지 않았지만, 상기 반사체(30)는, 위에서 볼 때, 전체적으로 원형, 삼각형, 사각형, 다각형, 타원형, 복합형, 기타 기하학적 형상 등 매우 다양한 형태로 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)의 상기 반사체(30)의 형상은 도 1에 도시된 형상으로 국한되는 것은 아니다.
또한, 상기 반사체(30)는, 상기 기판(10)에 몰딩 성형되거나, 디스펜싱 또는 스크린 프린팅될 수 있다.
더욱 구체적으로는, 상기 반사체(30)는, 에폭시 수지 조성물, 실리콘 수지 조성물, 실리콘 변성 에폭시 수지 등의 변성 에폭시 수지 조성물, 에폭시 변성 실리콘 수지 등의 변성 실리콘 수지 조성물, 폴리이미드 수지 조성물, 변성 폴리이미드 수지 조성물, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, PBT 수지 등의 수지 등이 적용될 수 있다.
또한, 이들 수지 중에, 산화 티타늄, 이산화규소, 이산화티탄, 이산화지르코늄, 티타늄산 칼륨, 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소, 멀라이트, 크롬, 화이트 계열이나 금속 계열의 성분 등 광 반사성 반사 물질을 함유시킬 수 있다.
이외에도, 상기 반사체(30)는, 알루미늄, 은, 금, 구리 등 금속 재질의 반사판이나 반사층이나 반사 유닛 등이 적용될 수 있고, 상기 기판(10)이 금속인 경우, 상기 기판(10)과 일체를 이루어서 설치되는 것도 가능하다.
한편, 상기 투광성 봉지재(40)는, 상기 반사체(30)와 상기 제 1 발광 소자(21) 사이에 충진되는 투광성 구조물일 수 있다.
이러한, 상기 투광성 봉지재(40)는, 상기 제 1 발광 소자(21)를 보호하는 동시에, 상기 양자점 시트(50)를 고온으로 발열하는 상기 제 1 발광 소자(21)로부터 이격되게 설치하여 상기 양자점 시트(50)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 투광성 봉지재(40)는, 에폭시 수지 조성물, 실리콘 수지 조성물, 실리콘 변성 에폭시 수지 등의 변성 에폭시 수지 조성물, 에폭시 변성 실리콘 수지 등의 변성 실리콘 수지 조성물, 폴리이미드 수지 조성물, 변성 폴리이미드 수지 조성물, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, PBT 수지 등의 수지 등이 적용될 수 있다.
또한, 상기 투광성 봉지재(40)의 형상은 매우 다양할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)의 상기 투광성 봉지재(40)의 형상은 도 1에 도시된 형상으로 국한되는 것은 아니다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 양자점 시트(50)는, 상기 투광성 봉지재(40) 상에 설치되는 것으로서, 상기 제 1 발광 소자(21)가 녹색 파장의 빛을 발산하는 녹색 LED(Green)인 경우, 상기 양자점 시트(50)는, 백색 또는 주광색 파장의 빛이 출광되도록 녹색 파장의 빛을 흡수하여 적어도 적색 파장의 빛을 발산하는 것일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 양자점 시트(50)는, 녹색광, 청색광 또는 근자외선을 포함하는 제 1 파장의 광을 흡수하여 제 2 파장의 광 및 제 3 파장의 빛을 방출할 수 있다. 이러한 상기 양자점 시트(50)는 실리콘 등의 베이스에 제 2 파장의 광 또는 제 3 파장의 광 각각에 대응하는 양자점 형광 분말체가 균일하게 배치되어 구성될 수 있다.
여기서, 양자점 형광 분말체의 개별 양자점(QD, Quantum Dot)은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr raidus)보다 작게 되면 양자 구속 효과가 발생하여 띄엄 띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자점 내에 국한되어 높은 발광 효율을 가지게 된다.
또한, 상기 양자점은 일반적 형광염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다.
또한, 일반적 염료에 비해 흡광계수(extinction coefficient)가 크고 양자효율(quantum yield)도 높으므로 매우 센 형광을 발생할 수 있다. 이러한 양자점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식 방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의한 양자점의 합성방법은 이미 공지된 기술이다.
또한, 상기 양자점은 코어-쉘 구조(core-shell)를 가질 수 있으며, 코어의 경우 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함하고, 쉘의 경우 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함할 수 있다.
여기서, 도시하지 않았지만, 상기 양자점 시트(50)의 양면에 투광성 보호막을 형성할 수 있고, 하면에는 접착성 보호막을 형성하는 것도 가능하다.
이는, 상기 양자점 시트(50)가 외부의 산소나 수분에 취약하여 이를 보완하기 위해 것으로서, 상기 투광성 봉지재(50) 내부에 별도의 충진 공간을 만들고, 상기 충진 공간에 상기 양자점 시트(50)를 충진하여 외부로부터 밀폐하는 것도 가능하다.
또한, 상기 양자점 시트(50)는, CdSe, InP 등의 코어(3 ~ 10nm)와 ZnS, ZnSe 등의 쉘(0.5 ~ 2nm) 및 코어, 쉘의 안정화를 위한 리간드(Ligand)의 구조로 구성될 수 있으며, 크기에 따라 다양한 칼라를 구현할 수 있다.
또한, 상기 양자점 시트(50)의 형성 방식은 크게 상기 투광성 봉지재(40)에 뿌리는 방식, 또는 막 형태로 덮는 방식, 필름 또는 세라믹 형광체 등의 이미 제작된 시트 형태를 부착하는 방식 중 적어도 하나를 사용 할 수 있다.
여기서, 뿌리는 방식으로는 디스펜싱, 스프레이 코팅 등이 일반적이며 디스펜싱은 공압방식과 스크류(Screw), 리니어 타입(Linear type) 등의 기계적 방식을 포함한다. 제팅(Jetting) 방식으로 미량 토출을 통한 도팅량 제어 및 이를 통한 색좌표 제어도 가능하다. 웨이퍼 레벨 또는 발광 소자 기판상에 스프레이 방식으로 형광체를 일괄 도포하는 방식은 생산성 및 두께 제어가 용이할 수 있다.
또한, 상기 투광성 봉지재(40)에 막 형태로 직접 덮는 방식은 전기영동, 스크린 프린팅 또는 몰딩 방식으로 적용될 수 있으며 상기 투광성 봉지재(40)의 형태에 따라서 해당 방식의 차이점이 있을 수 있다.
따라서, 이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)의 작동 과정을 보다 상세하게 예를 들어서 설명하면, 먼저 상기 제 1 발광 소자(21)에서 녹색 파장의 빛이 발산되면, 대부분의 빛은 상기 투광성 봉지재(40)를 통과하여 상기 양자점 시트(50)에 도달될 수 있다.
여기서, 상기 녹색 파장의 빛의 일부는 상기 양자점 시트(50)를 그대로 통과할 수 있고, 나머지 일부는 상기 양자점 시트(50)에 포함된 양자점에 의해서 상기 녹색 파장의 빛과는 다른 파장의 빛으로 변환될 수 있다.
즉, 상기 양자점 시트(50)를 이용하여 녹색 파장의 빛을 적색 파장의 빛으로 변환하여 상기 양자점 시트(50)를 통과한 녹색 파장의 빛과 함께 전체적으로 백색 또는 주광색 파장의 빛을 구현할 수 있다.
이 때, 상기 양자점의 크기를 다양하게 구성하여 백색 또는 주광색 파장의 빛을 쉽게 구현할 수 있다.
그러므로, 양자점을 이용하여 색재현율이 높고, 상기 양자점 시트(50)를 상기 투광성 봉지재(40)에 부착하여 공정을 단순화할 수 있으며, 상기 투광성 봉지재(40)가 상기 제 1 발광 소자(21)로부터 상기 양자점 시트(50)를 열적, 기계적으로 보호하여 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(200)를 나타내는 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(200)는, 상기 투광성 봉지재(40)와 상기 제 1 발광 소자(21) 사이에 설치되는 제 1 형광체(61)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 발광 소자(21)는, 청색 파장의 빛을 발산하는 청색 LED(Blue)이고, 상기 제 1 형광체(61)는, 청색 파장의 빛을 흡수하여 황색 또는 녹색 파장의 빛을 발산하고, 상기 양자점 시트(50)는, 백색 또는 주광색 파장의 빛이 출광되도록 황색 또는 녹색 파장의 빛을 흡수하여 적어도 적색 파장의 빛을 발산하는 것일 수 있다.
이러한, 상기 청색 LED(Blue)는 일반적으로 가장 널리 사용되고 있고, 이로 인하여 가격대가 저렴하고, 기술적으로 수율이나 양산성이 매우 우수할 수 있다.
이외에도, 상기 제 1 형광체(61)는, 상기 제 1 발광 소자(21)의 둘레의 다양한 위치에 설치할 수 있다. 예컨데, 이러한 상기 제 1 형광체(61)는 아래와 같은 조성식 및 컬러를 가질 수 있다.
산화물계: 황색 및 녹색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계: 황색 및 녹색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계: 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 L3Si6O11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu
이러한, 상기 제 1 형광체(61)의 조성은 기본적으로 화학양론(Stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들 내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어 Sr은 알카리토류(II)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y은 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다, 또한 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제등이 추가로 적용될 수 있다.
또한, 상기 제 1 형광체(61)의 도포 방식은 크게 LED 칩 또는 발광소자에 뿌리는 방식, 또는 막 형태로 덮는 방식, 필름 또는 세라믹 형광체 등의 시트 형태를 부착하는 방식 중 적어도 하나를 사용 할 수 있다.
뿌리는 방식으로는 디스펜싱, 스프레이 코팅 등이 일반적이며 디스펜싱은 공압방식과 스크류(Screw), 리니어 타입(Linear type) 등의 기계적 방식을 포함한다. 제팅(Jetting) 방식으로 미량 토출을 통한 도팅량 제어 및 이를 통한 색좌표 제어도 가능하다. 웨이퍼 레벨 또는 발광 소자 기판상에 스프레이 방식으로 형광체를 일괄 도포하는 방식은 생산성 및 두께 제어가 용이할 수 있다.
발광 소자 또는 LED 칩 위에 막 형태로 직접 덮는 방식은 전기영동, 스크린 프린팅 또는 형광체의 몰딩 방식으로 적용될 수 있으며 LED 칩 측면의 도포 유무 필요에 따라 해당 방식의 차이점을 가질 수 있다.
발광 파장이 다른 2종 이상의 형광체 중 단파장에서 발광하는 광을 재 흡수하는 장파장 발광 형광체의 효율을 제어하기 위하여 발광 파장이 다른 2종 이상의 형광체층을 구분할 수 있으며, LED 칩과 형광체 2종 이상의 파장 재흡수 및 간섭을 최소화하기 위하여 각 층 사이에 DBR(ODR)층을 포함 할 수 있다.
균일 도포막을 형성하기 위하여 형광체를 필름 또는 세라믹 형태로 제작 후 LED 칩 또는 발광 소자 위에 부착할 수 있다.
광 효율, 배광 특성에 차이점을 주기 위하여 리모트 형식으로 광변환 물질을 위치할 수 있으며, 이 때 광변환 물질은 내구성, 내열성에 따라 투광성 고분자, 유리등의 물질 등과 함께 위치한다.
이러한, 형광체 도포 기술은 발광 소자에서 광특성을 결정하는 가장 큰 역할을 하게 되므로, 형광체 도포층의 두께, 형광체 균일 분산 등의 제어 기술들이 다양하게 연구되고 있다. QD 또한 형광체와 동일한 방식으로 LED 칩 또는 발광 소자에 위치할 수 있으며, 유리 또는 투광성 고분자 물질 사이에 위치하여 광 변환을 할 수 있다.
따라서, 이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(200)의 작동 과정을 보다 상세하게 예를 들어서 설명하면, 먼저 상기 제 1 발광 소자(21)에서 청색 파장의 빛이 발산되면, 일부는 상기 제 1 형광체(61)에 의해서 황색 또는 녹색 파장의 빛으로 변환된 후, 상기 양자점 시트(50)에 의해서 적색 파장의 빛으로 변환될 수 있고, 다른 일부는 상기 양자점 시트(50)를 그대로 통과할 수 있다. 즉, 상기 양자점 시트(50)를 통과한 황색, 청색, 녹색 파장의 빛들이 전체적으로 백색 또는 주광색 파장의 빛을 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(300)를 나타내는 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(300)는, 상기 기판(10)에 안착되고, 상기 제 1 발광 소자(21)와 다른 파장의 빛을 발산하는 제 2 발광 소자(22)를 더 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 발광 소자(21)는, 녹색 파장의 빛을 발산하는 청색 LED(Blue)이고, 상기 제 2 발광 소자(22)는, 청색 파장의 빛을 발산하는 녹색 LED(Green)이며, 상기 양자점 시트(50)는, 백색 또는 주광색 파장의 빛이 출광되도록 청색 파장의 빛과 녹색 파장의 빛을 흡수하여 적어도 적색 파장의 빛을 발산하는 것일 수 있다.
이러한, 상기 청색 LED(Blue) 및 녹색 LED(Green)는 일반적으로 가장 널리 사용되고 있고, 이로 인하여 가격대가 저렴하고, 기술적으로 수율이나 양산성이 매우 우수할 수 있다.
따라서, 이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(300)의 작동 과정을 보다 상세하게 예를 들어서 설명하면, 먼저 상기 제 1 발광 소자(21)에서 청색 파장의 빛이 발산되고, 상기 제 2 발광 소자(21)에서 녹색 파장의 빛이 발산되면, 일부는 상기 양자점 시트(50)에 의해서 적색 파장의 빛으로 변환될 수 있고, 일부는 상기 양자점 시트(50)를 그대로 통과할 수 있다. 즉, 상기 양자점 시트(50)를 통과한 황색, 청색, 녹색 파장의 빛들이 전체적으로 백색 또는 주광색 파장의 빛을 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(400)를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(500)를 나타내는 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(400)(500)는, 상기 제 1 발광 소자(21)의 적어도 일면에 설치되는 제 2 형광체(62) 또는 상기 제 2 발광 소자(22)의 적어도 일면에 설치되는 제 3 형광체(63)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 발광 소자(21)와 상기 제 2 발광 소자(22)는 각각 청색 LED(Blue) 및 녹색 LED(Green)로서 서로 다른 파장의 빛을 발생시킬 수 있다.
이러한, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(400)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 발광 소자(21)에만 상기 제 2 형광체(62)가 설치된 상태를 예시하고, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(500)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 발광 소자(21)에 상기 제 2 형광체(62)가 설치되고, 상기 제 2 발광 소자(22)에 상기 제 3 형광체(63)가 설치된 상태를 예시한다. 즉, 상기 제 2 형광체(62), 상기 제 3 형광체(63) 및 상기 양자점 시트(50) 조합을 이용하여 상기 양자점 시트(50)를 통과한 황색, 청색, 녹색 파장의 빛들이 전체적으로 백색 또는 주광색 파장의 빛을 구현할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(600)를 나타내는 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(600)는, 상기 제 1 발광 소자(21) 및 상기 제 2 발광 소자(22)가 모두 청색 파장의 빛을 발생시키는 청색 LED(Blue)일 수 있다. 이러한, 상기 청색 LED(Blue) 일반적으로 가장 널리 사용되고 있고, 이로 인하여 가격대가 저렴하고, 기술적으로 수율이나 양산성이 매우 우수할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(700)를 나타내는 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(700)는, 별도의 형광체가 없이 상기 제 1 발광 소자(21)와 상기 제 2 발광 소자(22)는 각각 청색 LED(Blue) 및 적색 LED(Red)로서 서로 다른 파장의 빛을 발생시킬 수 있다. 따라서, 상기 양자점 시트(50)를 통과한 황색, 청색, 녹색 파장의 빛들이 전체적으로 백색 또는 주광색 파장의 빛을 구현할 수 있다.
이외에도, 상술된 상기 제 1 발광 소자(21)와 상기 제 2 발광 소자(22)와, 상기 제 1 형광체(61)와, 상기 제 2 형광체(62)와, 상기 제 3 형광체(63) 및 상기 양자점 시트(50)의 종류와 형상은 도면에 국한되지 않고 제품의 규격이나 사용 환경이나 스펙 등에 맞추어 매우 다양하게 최적화되어 설계될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 백라이트 유닛(1000)을 나타내는 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 백라이트 유닛(1000)은, 기판(10)과, 상기 기판(10)에 안착되는 제 1 발광 소자(21)와, 상기 기판(10)에 설치되고, 상기 제 1 발광 소자(21)의 주위를 둘러싸는 반사체(30)와, 상기 반사체(30)와 상기 제 1 발광 소자(21) 사이에 충진되는 투광성 봉지재(40)와, 상기 투광성 봉지재(40) 상에 설치되는 양자점 시트(50) 및 상기 제 1 발광 소자(21)의 광 경로에 설치되는 도광판(70)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기판(10)과, 상기 제 1 발광 소자(21)와, 상기 반사체(30)와, 상기 투광성 봉지재(40) 및 상기 투광성 봉지재(40) 상에 설치되는 양자점 시트(50)는 도 1에서 상술된 본 발명의 발광 소자 패키지(100)와 그 구성과 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
이러한, 본 발명의 상기 백라이트 유닛(1000)은, LCD 패널에 설치되어 LCD 패널 방향으로 빛을 투사하는 것으로서, 상기 도광판(70)은 상기 제 1 발광 소자(21)에서 발생된 빛의 경로에 설치되어, 상기 제 1 발광 소자(21)에서 발생된 빛을 보다 넓은 면적으로 전달할 수 있다.
또한, 상기 도광판(70)은, 그 재질이 폴리카보네이트 계열, 폴리술폰계열, 폴리아크릴레이트 계열, 폴리스틸렌계, 폴리비닐클로라이드계, 폴리비닐알코올계, 폴리노르보넨 계열, 폴리에스테르 등이 적용될 수 있고, 이외에도 각종 투광성 수지 계열을 재질이 적용될 수 있다. 또한, 상기 도광판(70)은, 표면에 미세 패턴이나 미세 돌기나 확산막등을 형성하거나, 내부에 미세 기포를 형성하는 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 이외에도 도시하지 않았지만, 본 발명의 상기 백라이트 유닛(1000)은, 각종 렌즈나 확산 시트, 프리즘 시트, 필터 등이 추가로 설치될 수 있다.
이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 백라이트 유닛(1000)은, 상기 제 1 발광 소자(21)가 상기 도광판(70)의 하방에 설치되는 직하형 백라이트 유닛이거나, 상기 제 1 발광 소자(21)가 상기 도광판(70)의 측방에 설치되는 에지형 백라이트 유닛일 수 있다.
한편, 도시하지 않았지만, 본 발명은 상술된 발광 소자 패키지들을 포함하는 조명 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상기 조명 장치의 구성 요소들은 상술된 본 발명의 발광 소자 패키지의 그것들과 구성과 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 기판
21: 제 1 발광 소자
22: 제 2 발광 소자
30: 반사체
40: 투광성 봉지재
50: 양자점 시트
Green: 녹색 LED
Blue: 청색 LED
61: 제 1 형광체
62: 제 2 형광체
63: 제 3 형광체
70: 도광판
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700: 발광 소자 패키지
1000: 백라이트 유닛
21: 제 1 발광 소자
22: 제 2 발광 소자
30: 반사체
40: 투광성 봉지재
50: 양자점 시트
Green: 녹색 LED
Blue: 청색 LED
61: 제 1 형광체
62: 제 2 형광체
63: 제 3 형광체
70: 도광판
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700: 발광 소자 패키지
1000: 백라이트 유닛
Claims (10)
- 기판;
상기 기판에 안착되는 제 1 발광 소자;
상기 기판에 안착되는 제 2 발광 소자;
상기 제1 발광 소자 상에 국부적으로 설치되는 제1 형광체;
상기 기판에 설치되고, 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자의 주위를 둘러싸는 반사체;
상기 반사체와 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자 사이에 충진되는 투광성 봉지재; 및
상기 투광성 봉지재 상에 설치되는 양자점 시트;
를 포함하고,
상기 제 1 발광 소자는 제1 파장의 빛을 방출하고,
상기 제2 발광 소자는 상기 제1 파장과는 다른 제2 파장의 빛을 방출하고,
상기 제1 형광체는, 상기 제1 발광 소자가 방출한 상기 제1 파장의 빛의 적어도 일부를 다른 파장을 가지는 제3 파장의 빛으로 변환하여 방출하고,
상기 양자점 시트는, 상기 제1 내지 제3 파장의 빛들 중 적어도 하나를 흡수하여 상기 제1 내지 제3 파장과는 다른 파장을 가지는 제4 파장의 빛을 방출함으로써, 백색 또는 주광색 파장의 빛을 출광하는, 발광 소자 패키지. - 기판;
상기 기판에 안착되는 제 1 발광 소자;
상기 기판에 안착되는 제 2 발광 소자;
상기 제1 발광 소자 상에 국부적으로 설치되는 제1 형광체;
상기 제2 발광 소자 상에 국부적으로 설치되는 제2 형광체;
상기 기판에 설치되고, 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자의 주위를 둘러싸는 반사체;
상기 반사체와 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자 사이에 충진되는 투광성 봉지재; 및
상기 투광성 봉지재 상에 설치되는 양자점 시트;
를 포함하고,
상기 제 1 발광 소자는 제1 파장의 빛을 방출하고,
상기 제2 발광 소자는 상기 제1 파장과는 다른 제2 파장의 빛을 방출하고,
상기 제1 형광체는, 상기 제1 발광 소자가 방출한 상기 제1 파장의 빛의 적어도 일부를 다른 파장을 가지는 제3 파장의 빛으로 변환하여 방출하고,
상기 제2 형광체는, 상기 제2 발광 소자가 방출한 상기 제2 파장의 빛의 적어도 일부를 다른 파장을 가지는 제4 파장의 빛으로 변환하여 방출하고,
상기 양자점 시트는, 상기 제1 내지 제4 파장의 빛들 중 적어도 하나를 흡수하여 상기 제1 내지 제4 파장과는 다른 파장을 가지는 제5 파장의 빛을 방출함으로써, 백색 또는 주광색 파장의 빛을 출광하는, 발광 소자 패키지. - 기판;
상기 기판에 안착되는 제 1 발광 소자;
상기 기판에 안착되는 제 2 발광 소자;
상기 제1 발광 소자 상에 국부적으로 설치되는 제1 형광체;
상기 제2 발광 소자 상에 국부적으로 설치되는 제2 형광체;
상기 기판에 설치되고, 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자의 주위를 둘러싸는 반사체;
상기 반사체와 상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자 사이에 충진되는 투광성 봉지재; 및
상기 투광성 봉지재 상에 설치되는 양자점 시트;
를 포함하고,
상기 제 1 발광 소자와 제2 발광 소자는 동일한 제1 파장의 빛을 방출하고,
상기 제1 형광체는, 상기 제1 발광 소자가 방출한 상기 제1 파장의 빛의 적어도 일부를 다른 파장을 가지는 제2 파장의 빛으로 변환하여 방출하고,
상기 제2 형광체는, 상기 제2 발광 소자가 방출한 상기 제1 파장의 빛의 적어도 일부를 다른 파장을 가지는 제3 파장의 빛으로 변환하여 방출하고,
상기 양자점 시트는, 상기 제1 내지 제3 파장의 빛들 중 적어도 하나를 흡수하여 상기 제1 내지 제3 파장과는 다른 파장을 가지는 제4 파장의 빛을 방출함으로써, 백색 또는 주광색 파장의 빛을 출광하는, 발광 소자 패키지. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자는, 상기 제1 파장으로서 청색 파장의 빛을 방출하는 청색 LED이고,
상기 제 2 발광 소자는, 상기 제2 파장으로서 녹색 파장의 빛을 방출하는 녹색 LED이고,
상기 양자점 시트는, 백색 또는 주광색 파장의 빛이 출광되도록, 청색 파장의 빛과 녹색 파장의 빛을 흡수하여 적색 파장의 빛을 방출하는 것인, 발광 소자 패키지. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자는, 상기 제1 파장으로서 청색 파장의 빛을 방출하는 청색 LED이고,
상기 제 2 발광 소자는, 상기 제2 파장으로서 녹색 파장의 빛을 방출하는 녹색 LED이고,
상기 양자점 시트는, 백색 또는 주광색 파장의 빛이 출광되도록 청색 파장의 빛과 녹색 파장의 빛을 흡수하여 적색 파장의 빛을 방출하는 것인, 발광 소자 패키지. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자는, 상기 제1 파장으로서 청색 파장의 빛을 방출하는 청색 LED이고,
상기 양자점 시트는, 백색 또는 주광색 파장의 빛이 출광되도록 청색 파장의 빛과 녹색 파장의 빛을 흡수하여 적색 파장의 빛을 방출하는 것인, 발광 소자 패키지. - 삭제
- 삭제
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 발광소자 패키지; 및
상기 발광 소자 패키지의 광 경로에 설치되는 도광판;
를 포함하는, 백라이트 유닛. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 발광소자 패키지를 포함하는, 조명장치.
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| KR20130139145A KR101504993B1 (ko) | 2013-11-15 | 2013-11-15 | 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치 |
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| KR20130139145A KR101504993B1 (ko) | 2013-11-15 | 2013-11-15 | 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치 |
Publications (1)
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ID=53028282
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| KR20130139145A KR101504993B1 (ko) | 2013-11-15 | 2013-11-15 | 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020017585A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| US11906846B2 (en) | 2020-09-16 | 2024-02-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display device and manufacturing method therefor |
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| KR20100046698A (ko) * | 2008-10-28 | 2010-05-07 | 삼성전자주식회사 | 양자점을 이용한 백색광 발광다이오드 구조 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 |
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-
2013
- 2013-11-15 KR KR20130139145A patent/KR101504993B1/ko active IP Right Grant
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