KR101519362B1 - Backlight unit and light-emitting device - Google Patents
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Abstract
백라이트 유닛은 청색광을 방출하는 청색 발광칩 및 녹색광을 방출하는 녹색 형광체를 포함하는 광전환층을 포함하는 발광 소자와, 발광 소자로부터 광을 제공받고, 적색광을 방출하는 적색 나노발광체를 포함하는 발광 입자가 내부에 분산된 광학 시트를 포함한다.The backlight unit includes: a light emitting element including a light emitting layer including a blue light emitting chip emitting blue light and a green phosphor emitting green light; and a light emitting element including a red light emitting particle receiving light from the light emitting element and emitting red light, Includes an optical sheet dispersed therein.
Description
본 발명은 백라이트 유닛 및 발광 소자에 관한 것으로, 구체적으로는 표시 장치용 백라이트 유닛 및 발광 소자에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight unit and a light emitting device, and more particularly, to a backlight unit for a display device and a light emitting device.
일반적으로, 표시 장치는 백색 광원이 방출하는 백색광이 컬러 필터를 통과하여 컬러 영상을 표시한다. 상기 백색 광원은, 청색광을 방출하는 청색 발광 다이오드 칩(light-emitting diode chip) 및 청색광을 이용하여 최종적으로 광원이 백색광을 방출하도록 하는 광전환층을 포함한다. 상기 광전환층은 형광체인 YAG(Yttrium Aluminum Garnet)를 주로 포함한다. Generally, a display device displays a color image by passing white light emitted by a white light source through a color filter. The white light source includes a blue light-emitting diode chip that emits blue light and a light conversion layer that ultimately emits white light by using a blue light. The light conversion layer mainly includes YAG (Yttrium Aluminum Garnet), which is a phosphor.
그러나, YAG 형광체는 적색광 파장대역과 녹색광 파장대역에 걸친 넓은 범위의 발광 스펙트럼을 갖기 때문에, YAG 형광체를 이용한 백색 광원이 방출하는 광은 표시 장치가 표시하는 영상의 컬러의 색순도를 저하시킬 수 있다. 이를 해결하기 위해, 광전환층에 2종 이상의 형광체를 분산시키거나 안료(pigment)를 첨가하는 등의 대안이 제시되고 있으나 컬러의 색순도를 높이는데 한계가 있다.
However, since the YAG fluorescent substance has a wide range of emission spectrum over the red light wavelength band and the green light wavelength band, the light emitted by the white light source using the YAG fluorescent substance can lower the color purity of the color of the image displayed by the display device. In order to solve this problem, alternatives such as dispersing two or more kinds of phosphors in a light conversion layer or adding a pigment have been proposed, but there is a limit to increase the color purity of color.
본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 넓은 색재현 영역을 갖는 표시 장치용 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a backlight unit for a display device having a wide color reproduction area.
본 발명의 다른 목적은 신규한 구조를 갖는 발광 소자를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a light emitting device having a novel structure.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 발광 소자 및 광학 시트를 포함한다. 상기 발광 소자는 청색광을 방출하는 청색 발광칩 및 녹색광을 방출하는 녹색 형광체를 포함하는 광전환층을 포함한다. 상기 광학 시트는 상기 발광 소자로부터 광을 제공받고, 적색광을 방출하는 적색 나노발광체를 포함하는 발광 입자가 내부에 분산된다. A backlight unit according to an embodiment of the present invention includes a light emitting element and an optical sheet. The light emitting device includes a light emitting layer including a blue light emitting chip emitting blue light and a green phosphor emitting green light. The optical sheet receives light from the light emitting device, and emissive particles including a red nano emitter that emits red light are dispersed therein.
일 실시예로, 상기 녹색 형광체는 상기 청색 발광칩이 방출하는 청색광의 일부를 흡수하여 상기 녹색광을 방출할 수 있다. 이때, 상기 녹색 형광체의 예로서는, 실리케이트계 형광체, 실리콘 산화질화물계 형광체, 황화물계 형광체, 시알론(sialon)계 형광체 또는 산화물계 형광체를 들 수 있다.In one embodiment, the green phosphor may absorb a portion of the blue light emitted by the blue light emitting chip to emit the green light. Here, examples of the green phosphor include a silicate-based phosphor, a silicon oxynitride-based phosphor, a sulfide-based phosphor, a sialon-based phosphor, and an oxide-based phosphor.
일 실시예로, 상기 녹색 형광체는 왁스계 화합물로 형성된 왁스 입자에 의해 캡슐화될 수 있고, 상기 광변환층에는 상기 왁스 입자 및 상기 녹색 형광체를 포함하는 형광 복합체가 분산될 수 있다.In one embodiment, the green phosphor may be encapsulated by wax particles formed of a wax-based compound, and the fluorescent complex containing the wax particles and the green phosphor may be dispersed in the light conversion layer.
일 실시예로, 상기 발광 입자는 왁스 입자 및 상기 왁스 입자의 내부에 배치된 적어도 1개의 상기 적색 나노발광체를 포함할 수 있다.In one embodiment, the luminescent particles can include wax particles and at least one red nano emitter disposed within the wax particles.
일 실시예에서, 상기 발광 입자는 적어도 2개의 적색 나노발광체들을 피복하고, 실리콘 산화물로 형성된 내부 보호막을 더 포함하고, 상기 왁스 입자는 상기 내부 보호막에 의해 피복된 상기 적색 나노발광체들을 감쌀 수 있다.In one embodiment, the luminescent particles cover at least two red nano-luminous bodies and further comprise an inner protective film formed of silicon oxide, and the wax particles may envelop the red nano-luminescent bodies covered by the inner protective film.
일 실시예에서, 상기 발광 입자는 상기 왁스 입자를 피복하고, 실리콘 산화물로 형성된 외부 보호막을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 발광 입자는 상기 외부 보호막을 피복하고 왁스계 화합물로 형성된 왁스층을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the luminescent particles may further include an outer protective film covering the wax particles and formed of silicon oxide. The luminescent particles may further include a wax layer covering the outer protective layer and formed of a wax-based compound.
일 실시예에서, 상기 발광 입자는 상기 적색 나노발광체를 피복하고, 실리콘 산화물로 형성된 내부 보호막을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the luminescent particles may further include an inner protective film formed of silicon oxide to cover the red nano-luminescent body.
일 실시예로, 상기 광학 시트는 베이스 기재 및 상기 베이스 기재의 적어도 일 면에 배치된 광확산층을 포함하고, 상기 발광 입자는 상기 광확산층에 분산될 수 있다.In one embodiment, the optical sheet includes a base substrate and a light diffusion layer disposed on at least one side of the base substrate, and the luminescent particles may be dispersed in the light diffusion layer.
일 실시예로, 상기 광학 시트는 베이스 기재, 상기 베이스 기재의 일 면에 배치된 광확산층 및 상기 일 면의 반대면에 형성된 광학층을 포함하고, 상기 발광 입자는 상기 광학층에 분산될 수 있다.In one embodiment, the optical sheet includes a base substrate, a light diffusion layer disposed on one surface of the base substrate, and an optical layer formed on the opposite surface of the one surface, and the luminescent particles may be dispersed in the optical layer .
일 실시예로, 상기 광학 시트는 베이스 기재, 상기 베이스 기재의 일 면에 배치된 광확산층 및 상기 베이스 기재와 상기 광확산층 사이에 배치된 광학층을 포함하고, 상기 발광 입자는 상기 광학층에 분산될 수 있다.In one embodiment, the optical sheet includes a base substrate, a light diffusion layer disposed on one surface of the base substrate, and an optical layer disposed between the base substrate and the light diffusion layer, .
일 실시예로, 상기 광학 시트는 베이스 기재, 상기 베이스 기재의 일 면에 배치된 집광층 및 상기 일 면의 반대면에 배치된 광확산층을 포함하고, 상기 발광 입자는 상기 집광층 및 상기 광확산층 중 적어도 하나에 분산될 수 있다.In one embodiment, the optical sheet includes a base substrate, a light-collecting layer disposed on one surface of the base substrate, and a light-diffusing layer disposed on the opposite surface of the one surface, As shown in FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 청색광을 방출하는 청색 발광칩 및 상기 청색 발광칩 상에 배치되고, 왁스 입자 및 상기 왁스 입자 내부에 배치되며 녹색광을 방출하는 녹색 형광체를 포함하는 형광 복합체가 분산된 광전환층을 포함한다.A light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a blue light emitting chip emitting blue light and a fluorescent composite disposed on the blue light emitting chip and including wax particles and a green phosphor disposed inside the wax particles and emitting green light And a dispersed light conversion layer.
일 실시예로, 상기 왁스 입자는 폴리에틸렌계 왁스(Polyethylene-based wax), 폴리프로필렌계 왁스(Polypropylene-based wax) 또는 아마이드계 왁스(Amide-based wax)를 포함할 수 있다. In one embodiment, the wax particles may include a polyethylene-based wax, a polypropylene-based wax, or an amide-based wax.
일 실시예로, 상기 왁스 입자는 산가(acid value)가 1 mg KOH/g 내지 200 mg KOH/g인 왁스계 화합물로 형성될 수 있다.In one embodiment, the wax particles may be formed of a wax-based compound having an acid value of 1 mg KOH / g to 200 mg KOH / g.
일 실시예로, 상기 왁스 입자는 밀도가 0.95 g/cm3 이상인 왁스계 화합물로 형성될 수 있다.
In one embodiment, the wax particles may be formed of a wax-based compound having a density of 0.95 g / cm 3 or more.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 발광 소자를 통해서 청색광과 녹색광을 구현하고 확산 시트를 통해서 적색광을 구현함으로써 표시 패널로 백색광을 제공할 수 있다. 즉, 나노 입자의 적색 나노발광체로부터 생성된 반치폭(full width at half maximum, FWHM)이 좁고 파워 밀도가 높은 적색광과, 녹색 형광체 또는 형광 복합체로부터 생성된 반치폭이 좁은 녹색광이, 발광 소자가 방출하는 청색광과 함께 백색광을 구현할 수 있다. 이에 따라, 백색광이 표시 패널의 컬러 필터를 통과하여 나타내는 컬러의 색순도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 색재현성을 향상시킬 수 있다.
The backlight unit according to the present invention can emit blue light and green light through a light emitting element and realize red light through a diffusion sheet, thereby providing white light to the display panel. That is, a red light having a full width at half maximum (FWHM) and a high power density generated from a red nano-particle of a nanoparticle and a green light having a narrow half-width generated from a green phosphor or a fluorescent complex, And white light can be realized. Thus, the color purity of the color that the white light passes through the color filter of the display panel can be improved. Thus, the color reproducibility of the display device can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 확산 시트를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3의 광확산층에 형성된 확산 패턴을 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 3의 광확산층에 분산된 발광 입자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6f는 발광 입자의 다양한 구조들을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛에 포함된 확산 시트를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9a는 도 8의 집광 시트를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집광 시트를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 본 발명에 또 다른 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating the light emitting device shown in FIG.
3 is a cross-sectional view for explaining the diffusion sheet shown in Fig.
4 is a plan view for explaining a diffusion pattern formed in the light diffusion layer of FIG.
5 is a cross-sectional view for explaining luminescent particles dispersed in the light-diffusing layer of Fig.
6A to 6F are cross-sectional views illustrating various structures of luminescent particles.
7A to 7D are cross-sectional views illustrating a diffusion sheet included in a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
9A is a cross-sectional view for explaining the light-converging sheet of FIG.
9B is a cross-sectional view illustrating a light collecting sheet according to another embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태로 한정하려는 것은 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown enlarged or reduced from the actual size for the sake of clarity of the present invention.
"제1, 제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms "first, second," and the like can be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "comprising", or "having" are used to specify that there is a stated feature, step, operation, component, It is to be understood that the foregoing does not preclude the presence or addition of one or more other features, steps, operations, elements, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
본 발명에 있어서, "왁스계 화합물"이라 함은 상온에서 고체 상태이고 상온보다 높은 녹는점(Melting point)을 가지는 유기 화합물을 의미하고, "왁스 입자"라 함은 왁스계 화합물의 재결정화로 인하여 형성되고 물리적으로 단일체를 구성하는 정형 또는 부정형의 입자를 의미한다. 여기서 "상온"은 약 15℃ 내지 약 25℃ 범위 내의 온도를 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서, "발광(luminescence)"이라 함은 물질 중의 전자가 외부 자극에 의해 바닥상태에서 들뜬 상태로 천이된 후 들뜬 상태의 전자가 다시 안정한 바닥 상태로 떨어지면서 바닥 상태와 들뜬 상태 사이의 에너지 차이에 해당하는 광을 방출하는 현상을 의미한다.In the present invention, "wax-based compound" means an organic compound having a melting point higher than room temperature at a room temperature and having a melting point, and "wax particles" &Quot; means < / RTI > a shaped or amorphous particle that constitutes a single entity. By "normal temperature" is meant a temperature within the range of about 15 ° C to about 25 ° C. In the present invention, the term "luminescence" refers to a phenomenon in which electrons in a material are transited from a ground state to an excited state by an external stimulus, and excited electrons fall back to a stable ground state. And the light corresponding to the energy difference between them.
본 발명에 있어서, 발광 스펙트럼에서의 피크 파장이 약 600nm 내지 약 660nm의 파장대에 속하는 광을 "적색광"이라고 하고, 약 430nm 내지 약 470nm의 파장대에 속하는 광을 "청색광"이라고 하며, 약 520nm 내지 약 560nm의 파장대에 속하는 광을 "녹색광"이라고 지칭하여 설명한다.In the present invention, light in which the peak wavelength in the luminescence spectrum belongs to the wavelength range of about 600 nm to about 660 nm is referred to as "red light", light in the wavelength range of about 430 nm to about 470 nm is referred to as "blue light" And light belonging to the wavelength band of 560 nm is referred to as "green light ".
또한 본 발명에 있어서, "발광 입자"는 내부에 나노발광체를 포함하는 입자를 의미하는 것으로, 나노발광체와 함께 왁스 입자를 포함하는 복합체뿐만 아니라 나노발광체 자체도 포함하는 개념으로 정의한다.
In the present invention, the term "luminescent particle" means a particle including a nano-luminescent material therein, and is defined as a concept including not only a composite including wax particles together with a nano-luminescent material but also a nano-luminescent material itself.
백라이트 유닛Backlight unit
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the light emitting device shown in FIG. 1. Referring to FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 백라이트 유닛(1000)은 발광 소자(1100), 도광판(1200), 반사판(1300), 확산 시트(1400), 제1 집광 시트(1500) 및 제2 집광 시트(1600)를 포함한다.1 and 2, the
상기 발광 소자(1100)는 프레임(1110), 청색 발광칩(1120) 및 광전환층(1130)을 포함한다. 상기 청색 발광칩(1120)은 상기 프레임(1110)의 내부 공간에 실장되고, 상기 광전환층(1130)은 상기 프레임(1110)의 내부 공간에 충진되어 상기 청색 발광칩(1120)을 커버한다. 상기 광전환층(1130)은 투광성 수지(1131)에 분산된 녹색 형광체(1132)를 포함한다.The
상기 청색 발광칩(1120)은 청색광을 방출하는 발광 다이오드를 포함한다. 상기 발광 다이오드는 질화물계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 질화물계 화합물은 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al) 중에서 선택된 적어도 하나의 질화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 질화물계 화합물은 "IniGajAlkN"로 나타낼 수 있고, 이때, 0≤i이고, 0≤j이고, 0≤k이며, i+j+k=1일 수 있다.The blue
일례로, 상기 발광 다이오드는 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층의 적층 구조를 가질 수 있고, 상기 n형 반도체층, 상기 활성층 및 상기 p형 반도체층 각각은 상기 질화물계 화합물을 포함할 수 있다. 이때, 상기 n형 반도체층은 n형 불순물이 도핑되고, 상기 p형 반도체층은 p형 불순물이 도핑되며, 상기 활성층은 불순물이 도핑되지 않을 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 발광 다이오드는 n형 불순물이 도핑된 GaN와 AlGaN의 이중층 구조의 n형 반도체층, InGaN으로 구성된 활성층 및 p형 불순물이 도핑된 GaN와 AlGaN의 이중층 구조의 p형 반도체층이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.For example, the light emitting diode may have a laminated structure of an n-type semiconductor layer, an active layer and a p-type semiconductor layer, and each of the n-type semiconductor layer, the active layer, and the p-type semiconductor layer may include the nitride- have. At this time, the n-type semiconductor layer is doped with an n-type impurity, the p-type semiconductor layer is doped with a p-type impurity, and the active layer may not be doped with impurities. As a specific example, the light-emitting diode may include an n-type semiconductor layer of a double layer structure of GaN and AlGaN doped with an n-type impurity, an active layer composed of InGaN, and a p-type semiconductor layer of a double layer structure of GaN and AlGaN doped with a p- As shown in FIG.
상기 발광 다이오드가 방출하는 청색광의 발광 스펙트럼은 약 50nm 이하의 반치폭(FWHM)을 가질 수 있다. 바람직하게는, 청색광의 발광 스펙트럼은 약 30nm 이하의 반치폭을 가질 수 있다.The emission spectrum of the blue light emitted by the light emitting diode may have a half width (FWHM) of about 50 nm or less. Preferably, the emission spectrum of blue light may have a half width of about 30 nm or less.
상기 광전환층(1130)의 투광성 수지(1131)로는 에폭시계 수지, 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다.As the
상기 광전환층(1130)에서, 상기 투광성 수지(1131)에 분산된 상기 녹색 형광체(1132)는 녹색광을 발광하는 화합물로서, 상기 청색 발광칩(1120)이 생성한 청색광을 흡수하여 녹색광을 생성할 수 있다. 상기 녹색 형광체(1132)가 방출하는 녹색광의 발광 스펙트럼은 약 80nm 이하의 반치폭(FWHM)을 가질 수 있다. 바람직하게는, 녹색광의 발광 스펙트럼은 약 70nm 이하의 반치폭을 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 녹색광의 발광 스펙트럼은 약 60nm 이하의 반치폭을 가질 수 있다.In the
상기 녹색 형광체(1132)로는 실리케이트계 형광체, 실리콘 산화질화물계 형광체, 황화물계 형광체, 시알론(sialon)계 형광체, 산화물계 형광체 등이 사용될 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.As the
상기 실리케이트계 형광체는 "MSixOy:Re"(x 및 y는 각각 독립적으로 1 이상의 정수)로 나타낼 수 있다. 이때, M은 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca) 또는 마그네슘(Mg)을 나타내고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 포함될 수 있다. 상기 실리케이트 형광체에서, Si, O 및 Re 각각에 대한 M의 원소비는 다양한 값을 가질 수 있다. 또한, 상기 실리케이트 형광체에서 M이 2 이상의 원소를 포함하는 경우, M을 구성하는 원소들 사이의 원소비도 다양한 값을 가질 수 있다. Re는 유로피움(Eu), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 가돌리늄(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)를 나타내고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 포함될 수 있다. 상기 실리케이트 형광체에서 Re가 2 이상의 원소를 포함하는 경우, Re를 구성하는 원소들 사이의 원소비는 다양한 값을 가질 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 실리케이트계 형광체로는 Ba2SiO4:Eu, Ca2SiO4:Eu, Sr2SiO4:Eu, Ba2SrSiO4:Eu, Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu, Ca2Sr2MgSi2O7:Eu, Ca3Sc2Si3O12:Ce 등이 사용될 수 있다.The silicate-based fluorescent material may be represented by "MSi x O y : Re" (x and y are each independently an integer of 1 or more). Here, M represents barium (Ba), strontium (Sr), calcium (Ca), or magnesium (Mg), and these may be contained singly or in combination of two or more. In the silicate phosphor, the source consumption of M for each of Si, O and Re may have various values. Further, in the silicate phosphor, when M contains two or more elements, the elemental consumption among elements constituting M may have various values. Re is a rare earth element such as Eu, Y, La, Ce, Nd, Prommium, Sm, Gd, Dy, Ho, Er, Thr, Yb, Lu, F, Cl, Br or I, These may be included individually or in combination of two or more. When Re in the silicate phosphor contains two or more elements, the element consumption among elements constituting Re may have various values. As a specific example, Ba 2 SiO 4 : Eu, Ca 2 SiO 4 : Eu, Sr 2 SiO 4 : Eu, Ba 2 SrSiO 4 : Eu, Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 Cl 2 : Eu , Ca 2 Sr 2 MgSi 2 O 7 : Eu, and Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce.
상기 규소 산화질화물계 형광체는 "MSixOyNz:Re"(x, y 및 z는 각각독립적으로 1 이상의 정수)로 나타낼 수 있다. 이때, M 및 Re 각각은 상기에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 구체적인 예로서, 상기 규소 산화질화물계 형광체로는 BaSi2O2N2:Eu, SrSi2O2N2:Eu, CaSi2O2N2:Eu, Ba3Si6O12N2:Eu 등이 사용될 수 있다.The silicon oxynitride-based fluorescent material may be represented by "MSi x O y N z : Re" (x, y, and z are each independently an integer of 1 or more). At this time, since M and Re are substantially the same as those described above, redundant description is omitted. Examples of the silicon oxynitride-based fluorescent material include BaSi 2 O 2 N 2 : Eu, SrSi 2 O 2 N 2 : Eu, CaSi 2 O 2 N 2 : Eu, Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu Can be used.
상기 황화물계 형광체는 "MAxDy:Re"(x 및 y는 각각 독립적으로 1 이상의 정수)로 나타낼 수 있다. 이때, M 및 Re 각각은 상기에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. A는 갈륨(Ga), 알루미늄(Al) 또는 인듐(In)을 나타내고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 포함될 수 있다. 상기 황화물계 형광체에서 A가 2이상의 원소를 포함하는 경우, A를 구성하는 원소들 사이의 원소비는 다양한 값을 가질 수 있다. D는 황(S), 셀레늄(Se) 또는 텔루륨(Te)을 나타내고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 포함될 수 있다. 상기 황화물계 형광체에서 D가 2이상의 원소를 포함하는 경우, D를 구성하는 원소들 사이의 원소비는 다양한 값을 가질 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 황화물계 형광체로는 SrGa2S4:Eu, BaGa2S4:Eu, SrAl2S4:Eu 등이 사용될 수 있다.The sulfide-based fluorescent material may be represented by "MA x D y : Re" (x and y each independently an integer of 1 or more). At this time, since M and Re are substantially the same as those described above, redundant description is omitted. A represents gallium (Ga), aluminum (Al), or indium (In), and these may be included singly or in combination of two or more. When A in the sulfide-based fluorescent material contains two or more elements, the element consumption among elements constituting A may have various values. D represents sulfur (S), selenium (Se) or tellurium (Te), and these may be contained individually or in combination of two or more. In the above sulfide-based fluorescent material, when D contains two or more elements, the element consumption among elements constituting D may have various values. As a specific example, in the sulfide-based phosphor is SrGa 2 S 4: Eu, BaGa 2 S 4: Eu, SrAl 2 S 4: Eu There are the like can be used.
상기 시알론계 형광체는 "β-SiAlON:Re"로 나타낼 수 있다. 이때, Re는 상기에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 구체적인 예로서, 상기 시알론계 형광체로는 β-SiAlON:Eu 등이 사용될 수 있다.The sialon-based fluorescent material may be represented by "β-SiAlON: Re". At this time, since Re is substantially the same as that described above, a duplicate description will be omitted. As a specific example, β-SiAlON: Eu or the like may be used as the sialon-based fluorescent material.
상기 산화물계 형광체는 "MGxOy:Re'"(x 및 y는 각각 독립적으로 1 이상의 정수)로 나타낼 수 있다. 이때, M은 상기에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. G는 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 가돌리늄(Gd), 란탄(La), 루테튬(Lu), 알루미늄(Al) 또는 인듐(In)을 나타내고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 포함될 수 있다. 상기 산화물계 형광체에서 G가 2이상의 원소를 포함하는 경우, G를 구성하는 원소들 사이의 원소비는 다양한 값을 가질 수 있다. Re'는 세륨(Ce), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)를 나타내고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 포함될 수 있다. 상기 산화물계 형광체에서, Re'가 2 이상의 원소를 포함하는 경우, Re'를 구성하는 원소들 사이의 원소비는 다양한 값을 가질 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 산화물계 형광체로는 Sr4Al14O25:Eu, CaSc2O4:Ce, SrAl2O4:Eu 등이 사용될 수 있다.The oxide-based fluorescent material may be represented by "MG x O y : Re '" (x and y are each independently an integer of 1 or more). At this time, since M is substantially the same as that described above, redundant description is omitted. G represents scandium (Sc), yttrium (Y), gadolinium (Gd), lanthanum (La), lutetium (Lu), aluminum (Al), or indium (In) . When G in the oxide-based fluorescent material contains two or more elements, the element consumption among elements constituting G may have various values. Re 'is at least one element selected from the group consisting of Ce, Ne, Prommium, Sm, Tb, Dy, Yb), fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) or iodine (I). These may be contained singly or in combination of two or more. In the oxide-based fluorescent material, when Re 'contains two or more elements, the element consumption among elements constituting Re' may have various values. As a specific example, Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, CaSc 2 O 4 : Ce, and SrAl 2 O 4 : Eu may be used as the oxide-based fluorescent material.
상기 녹색 형광체(1132)의 직경은 약 5㎛ 내지 약 55㎛일 수 있다. 상기 광전환층(1131)을 형성하는 투광성 수지에 상기 녹색 형광체(1132)가 균일하게 분산되기 위해서, 상기 녹색 형광체(1132)의 직경은 약 8㎛ 내지 약 15㎛일 수 있다. 상기 녹색 형광체(1132)의 직경은, 확산 계수에 관한 스토크스-아인슈타인 방정식(Stokes-Einstein equation)으로 산출하는 동적 광산란법(Dynamic Light Scattering method, DLS법)에 의해 정의된다.The diameter of the
상기 도광판(1200)은 상기 발광 소자(1100)에 인접하게 배치된다. 상기 발광 소자(1100)에서 생성된 광은 상기 도광판(1200)으로 입사되고, 상기 도광판(1200)에서 출사된 광은 확산 시트(1400)로 입사될 수 있다.The
상기 반사판(1300)은 상기 도광판(1200) 하부에 배치되어, 상기 도광판(1200)의 하부로 누설되는 광을 상기 도광판(1200) 측으로 다시 반사시킴으로써 광의 이용 효율을 증가시킬 수 있다.The
상기 확산 시트(1400)는 상기 도광판(1200)의 상부에 배치되고, 상기 도광판(1200)에서 출사된 광을 확산시킬 수 있다. 상기 확산 시트(1400)에 대해서는 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.The
상기 제1 집광 시트(1500)는 상기 확산 시트(1400)의 상부에 배치되고, 상기 제1 집광 시트(1500)는 복수의 돌출부들을 포함하는 집광 패턴을 포함한다. 상기 제2 집광 시트(1600)는 상기 제1 집광 시트(1500)의 상부에 배치되고, 상기 제2 집광 시트(1600)는 상기 제1 집광 시트(1500)에 형성된 돌출부와 실질적으로 동일한 형상을 갖는 복수의 돌출부들을 포함하는 집광 패턴을 포함한다. 상기 제1 집광 시트(1500)의 집광 패턴이 상기 제2 집광 시트(1600)와 마주하도록 배치되고, 상기 제2 집광 시트(1600)의 집광 패턴은 상기 백라이트 유닛(1000) 상에 배치되는 표시 패널과 마주하도록 배치된다. 상기 제1 집광 시트(1500)의 집광 패턴의 길이 방향과 상기 제2 집광 시트(1600)의 집광 패턴의 길이 방향은 교차될 수 있다. 이 경우 상기 돌출부들의 길이방향이 교차되는 각도는 약 90°일 수 있다.The first light collecting sheet 1500 is disposed on the
도 3은 도 1에 도시된 확산 시트의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating one embodiment of the diffusion sheet shown in FIG.
도 3을 참조하면, 상기 확산 시트(1400)는 베이스 기재(1410) 및 상기 베이스 기재(1410) 상에 형성되고 발광 입자(CX)가 분산된 광확산층(1420)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the
상기 베이스 기재(1410)는 광이 입사되는 광입사면 및 상기 광입사면에 대향하고 입사된 광이 출사되는 광출사면을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기재(1410)는 광을 투과시키는 투명한 재료로 형성된다. 상기 투명한 재료의 예로는, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA) 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC) 수지, 폴리이미드(Polyimide, PI) 수지, 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 수지, 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 수지, 메타크릴(Methacrylic) 수지, 폴리우레탄(Ployurethane) 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 수지 등을 들 수 있다.The
상기 광확산층(1420)은 상기 베이스 기재(1410)의 광입사면에 형성될 수 있다. 즉, 상기 광확산층(1420)은 상기 도광판(1300)과 마주하도록 배치된다. 상기 광확산층(1420)은 표면에 형성된 확산 패턴(1420a)을 포함한다. The
일례로, 상기 확산 패턴(1420a)은 복수의 볼록부들이 연속으로 이어진 형태를 갖는 연속 패턴일 수 있다. 이때, 상기 볼록부들 각각은 상기 도광판(1200) 방향으로 돌출되도록 상기 광확산층(1420)의 표면에 형성된다. 예를 들어, 상기 볼록부의 돌출 높이는 약 1㎛ 내지 약 20㎛일 수 있고, 상기 볼록부의 직경은 약 1㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 여기서 상기 볼록부의 직경이란 평면 투영 형상의 테두리 상의 두 지점 사이의 거리들 중 최대값으로 정의된다. 상기 볼록부들의 높이 또는 직경은 서로 상이할 수 있으며, 상기의 범위 내에서 불규칙한 값을 가질 수 있다. 이때, 상기 볼록부는 평면 투영시 원형을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 볼록부는 평면 투영시 타원형 또는 다각형 등 다양한 형상을 가질 수 있고 각각의 볼록부들의 형상, 돌출 높이, 직경은 서로 다를 수 있다.For example, the
상기 확산 패턴(1420a)은 도 4에 도시된 바와 같이 평면에서 볼 때, 복수의 분할 영역들을 포함할 수 있다. 도 4는 도 3의 광확산층(1420)에 형성된 확산 패턴(1420a)을 설명하기 위한 평면도로서, 상기 확산 패턴(1420a)은 평면적으로 부정형을 가지면서 불규칙하게 배열된 복수의 분할 영역들 각각에 대응하여 형성된 볼록부를 포함할 수 있다.The
다른 예로서, 상기 확산 패턴(1420a)은 복수의 오목부들이 연속으로 이어진 형태를 갖는 연속 패턴일 수 있다. 상기 오목부들 각각은 상기 확산 시트(1400)의 표면으로부터 상기 확산 시트(1400)의 내부를 향하는 방향으로 함입된다. 상기 오목부들의 깊이 또는 폭은 필요에 따라 적절히 조절될 수 있고 오목부들 각각의 깊이 또는 폭은 불규칙한 값을 가질 수 있다. 상기 확산 패턴은 오목부와 볼록부가 조합된 형태를 가질 수도 있고, 엠보싱 패턴일 수도 있다.As another example, the
또 다른 예로서, 상기 확산 패턴(1420a)은 불연속 패턴일 수 있다. 상기 불연속 패턴에서는 볼록부들이 서로 이격되어 배치된 형태를 가지거나, 오목부들이 서로 이격되어 배치된 형태를 가질 수 있다. 상기 불연속 패턴을 구성하는 볼록부나 오목부는 평면에서 볼 때, 도트 형상을 가질 수 있다. 상기 각각의 볼록부나 오목부의 높이나 깊이 그리고 폭은 서로 상이한 불규칙적인 값을 가질 수 있다.As another example, the
상기 발광 입자(CX)는 상기 광확산층(1420) 내부에 분산되고, 적색 나노발광체(20, 도 5 참조)를 포함한다. 상기 적색 나노발광체(20)에 대해서는 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.The luminescent particles CX are dispersed in the
도 5는 도 3의 광확산층에 분산된 발광 입자를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view for explaining luminescent particles dispersed in the light-diffusing layer of Fig.
도 5를 참조하면, 상기 발광 입자(CX)는 상기 적색 나노발광체(20)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 발광 입자(CX)가 상기 적색 나노발광체(20) 그 자체인 경우를 의미한다.Referring to FIG. 5, the luminescent particles (CX) include the red nano-
상기 적색 나노발광체(20)는 적색광을 방출하는 화합물로서, 적색광을 방출하는 공지의 나노발광체는 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 적색 나노발광체(20)는 중심 입자(21) 및 상기 중심 입자(21)의 표면에 결합된 리간드(23)를 포함할 수 있다.The
상기 적색 나노발광체(20)의 발광 스펙트럼은 약 70nm 이하의 반치폭(FWHM)을 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 반치폭이 약 50nm 이하, 보다 바람직하게는 약 40nm 이하일 수 있다.The emission spectrum of the
상기 중심 입자(21)는 II-VI족 화합물, II-V족 화합물, III-V족 화합물, III-IV족 화합물, III-VI족 화합물, IV-VI족 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다. 상기 "혼합물"은 상기 화합물들의 단순 혼합물(mixture)뿐만 아니라, 삼성분계 화합물, 사성분계 화합물, 이들 혼합물에 도펀트가 도핑된 경우도 모두 포함한다.The
II-VI족 화합물의 예로는, 황화마그네슘(MgS), 셀렌화마그네슘(MgSe), 텔루르화마그네슘(MgTe), 황화칼슘(CaS), 셀렌화칼슘(CaSe), 텔루르화칼슘(CaTe), 황화스트론튬(SrS), 셀렌화스트론튬(SrSe), 텔루르화스트론튬(SrTe), 황화카드뮴(CdS), 셀렌화카드뮴(CdSe), 텔루르카드뮴(CdTe), 황화아연(ZnS), 셀렌화아연(ZnSe), 텔루르화아연(ZnTe), 황화수은(HgS), 셀렌화수은(HgSe), 텔루르화수은(HgTe) 등이 있다.Examples of Group II-VI compounds include magnesium sulphide (MgS), magnesium selenide (MgSe), magnesium telluride (MgTe), calcium sulphide (CaS), calcium selenide (CaSe), calcium telluride Strontium (SrS), strontium selenide (SrSe), strontium telluride (SrTe), cadmium sulfide (CdS), cadmium selenide (CdSe), tellurium cadmium (CdTe), zinc sulfide (ZnS), zinc selenide , Zinc telluride (ZnTe), mercury sulphide (HgS), mercury (HgSe) and mercury (HgTe).
II-V족 화합물의 예로는, 인화아연(Zn3P2), 비소화아연(Zn3As2), 인화카드뮴(Cd3P2), 비소화카드뮴(Cd3As2), 질화카드뮴(Cd3N2), 질화아연(Zn3N2) 등이 있다.Examples of Group II-V compounds include zinc phosphide (Zn 3 P 2 ), zinc diglyceride (Zn 3 As 2 ), cadmium phosphide (Cd 3 P 2 ), cadmium nonadducted (Cd 3 As 2 ) Cd 3 N 2 ), zinc nitride (Zn 3 N 2 ), and the like.
III-V족 화합물의 예로는, 인화붕소(BP), 인화알루미늄(AlP), 비소화알루미늄(AlAs), 안티모니화알루미늄(AlSb), 질화갈륨(GaN), 인화갈륨(GaP), 비소화갈륨(GaAs), 안티모니화갈륨(GaSb), 질화인듐(InN), 인화인듐(InP), 비소화인듐(InAs), 안티모니화인듐(InSb), 질화알루미늄(AlN), 질화붕소(BN) 등이 있다.Examples of Group III-V compounds include boron phosphide (BP), aluminum phosphide (AlP), aluminum arsenide (AlAs), aluminum antimonide (AlSb), gallium nitride (GaN), gallium phosphide (InN), indium phosphide (InP), indium phosphide (InAs), indium antimonide (InSb), aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN ).
III-IV족 화합물의 예로는, 탄화붕소(B4C), 탄화알루미늄(Al4C3), 탄화갈륨(Ga4C) 등이 있다.Examples of Group III-IV compounds include boron carbide (B 4 C), aluminum carbide (Al 4 C 3 ), gallium carbide (Ga 4 C), and the like.
III-VI족 화합물의 예로는, 황화알루미늄(Al2S3), 셀렌화알루미늄(Al2Se3), 텔루르화알루미늄(Al2Te3), 황화갈륨(Ga2S3), 셀렌화갈륨(Ga2Se3), 황화인듐(In2S3), 셀렌화인듐(In2Se3), 텔루르화갈륨(Ga2Te3), 텔루르화인듐(In2Te3) 등이 있다.Examples of Group III-VI compounds include aluminum sulfide (Al 2 S 3 ), aluminum selenide (Al 2 Se 3 ), aluminum telluride (Al 2 Te 3 ), gallium sulfide (Ga 2 S 3 ) (Ga 2 Se 3 ), indium sulfide (In 2 S 3 ), indium selenide (In 2 Se 3 ), gallium telluride (Ga 2 Te 3 ) and indium telluride (In 2 Te 3 ).
IV-VI족 화합물의 예로는, 황화납(PbS), 셀렌화납(PbSe), 텔루르화납(PbTe), 황화주석(SnS), 셀렌화주석(SnSe), 텔루르화주석(SnTe) 등이 있다.Examples of Group IV-VI compounds include lead sulfide (PbS), tellurium lead (PbSe), tellurium lead (PbTe), tin sulfide (SnS), tin selenide (SnSe), and tellurium tin (SnTe).
일례로, 상기 중심 입자(21)는 코어/쉘(core/shell) 구조를 가질 수 있다. 상기 중심 입자(21)의 코어 및 쉘 각각은 상기 예시한 화합물들로 이루어질 수 있다. 상기 예시한 화합물들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 상기 코어나 쉘을 구성할 수 있다. 상기 코어를 구성하는 화합물의 밴드 갭이 상기 쉘을 구성하는 화합물의 밴드 갭보다 좁을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 다만, 상기 중심 입자(21)가 코어/쉘 구조를 갖는 경우, 상기 쉘을 구성하는 화합물은 상기 코어를 구성하는 화합물과 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 중심 입자(21)는 CdSe를 포함하는 코어 및 ZnS를 포함하는 쉘을 갖는 CdSe/ZnS(코어/쉘) 구조나, InP를 포함하는 코어 및 ZnS를 포함하는 쉘을 갖는 InP/ZnS(코어/쉘) 구조를 가질 수 있다. 일례로, 상기 중심 입자(21)가 CdSe/ZnS(코어/쉘) 구조를 가질 때, 상기 중심 입자(21)의 직경은 약 5nm 내지 약 8nm일 수 있다. 바람직하게는, 상기 중심 입자(21)의 직경은 약 4.5nm 내지 약 6.5nm일 수 있다. 상기 중심 입자(21)의 직경은 동적 광산란법(Dynamic Light Scattering method, DLS법)에 의해 정의될 수 있다.For example, the
다른 예로서, 상기 중심 입자(21)는 적어도 2층 이상의 쉘을 갖는 코어/다중쉘 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 중심 입자(21)는 CdSe를 포함하는 코어, 상기 코어의 표면을 감싸고 ZnSe를 포함하는 제1 쉘 및 상기 제1 쉘의 표면을 감싸며 ZnS를 포함하는 제2 쉘을 갖는 CdSe/ZnSe/ZnS(코어/제1 쉘/제2 쉘) 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 중심 입자(21)는 InP를 포함하는 코어, ZnSe을 포함하는 제1 쉘 및 ZnS를 포함하는 제2 쉘을 갖는 InP/ZnSe/ZnS(코어/제1 쉘/제2 쉘) 구조를 가질 수 있다.As another example, the
또 다른 예로서, 상기 중심 입자(21)는 코어/쉘 구조가 아닌 단일 구조로서, II-VI족 화합물로만 이루어지거나, III-V족 화합물로만 이루어질 수 있다.As another example, the
도면으로 도시하지 않았으나, 상기 중심 입자(21)는 시드(seed)로서 클러스터 분자(cluster molecule)을 더 포함할 수 있다. 상기 클러스터 분자는 상기 중심 입자(21)를 제조하는 공정 중에서 시드 역할을 하는 화합물로서, 상기 중심 입자(21)를 구성하는 화합물의 전구체들이 상기 클러스터 분자 상에서 성장함으로써 상기 중심 입자(21)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 클러스터 분자의 예로는, 한국 공개 공보 2007-0064554에서 개시하고 있는 다양한 화합물들을 들 수 있고, 이들에 제한되지 않는다.Although not shown in the drawings, the
상기 리간드(23)는 서로 인접한 중심 입자(21)이 서로 응집되어 소광(quenching)되는 것을 방지할 수 있다. 상기 리간드(23)는 상기 중심 입자(21)와 결합하며 소수성(hydrophobic) 성질을 가질 수 있다.The
상기 리간드(23)의 일 예로는, 탄소수 6 내지 30의 알킬기를 갖는 아민계 화합물이나 카르복시산 화합물 등을 들 수 있다. 알킬기를 갖는 아민계 화합물의 예로서, 헥사데실아민(hexadecylamine) 또는 옥틸아민(octylamine) 등을 들 수 있다. 상기 리간드(23)의 다른 예로는, 탄소수 6 내지 30의 알케닐기를 갖는 아민계 화합물이나 카르복시산 화합물 등을 들 수 있다. 이와 달리, 상기 리간드(23)의 또 다른 예로는, 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine), 트리페놀포스핀(triphenolphosphine), t-부틸포스핀(t-butylphosphine) 등을 포함하는 포스핀 화합물(phosphine compound); 트라이옥틸포스핀 산화물(trioctylphosphine oxide) 등의 포스핀 산화물(phosphine oxide); 피리딘(pyridine) 또는 싸이오펜 (thiophene) 등을 들 수 있다. 상기 리간드(23)로는 상기에서 예시한 것에 한정되지 않을 뿐만 아니라, 상기 적색 나노발광체(20)는 상기 리간드(23) 없이 상기 중심 입자(21)만으로 구성될 수도 있다.An example of the
이하에서는, 상기 확산 시트(1400)에 포함된 상기 발광 입자(CX)와 다른 구조를 갖는 발광 입자들(100a, 100b, 100c, 200a, 200b, 200c)에 대해서 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 설명한다. 상기 발광 입자(CX)로서는, 도 5에서 설명한 적색 나노발광체(20) 및 도 6a 내지 도 6f에서 설명할 발광 입자들(100a, 100b, 100c, 200a, 200b, 200c) 중 적어도 어느 하나가 선택되어 이용될 수 있다.Hereinafter,
도 6a 내지 도 6f는 발광 입자의 다양한 구조들을 설명하기 위한 단면도들이다.6A to 6F are cross-sectional views illustrating various structures of luminescent particles.
도 6a를 참조하면, 일 실시예에 따른 발광 입자(100a)는 왁스 입자(110) 및 상기 왁스 입자(110) 내부에 배치된 적어도 1개의 적색 나노발광체(120)를 포함한다.6A, the
상기 왁스 입자(110)는 왁스계 화합물로 이루어진다. 상기 왁스 입자(110)는 상기 적색 나노발광체(120)를 캡슐화(encapsulation)하여, 상기 적색 나노발광체(120)가 외부 환경에 의한 수분, 열, 광 등에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 적색 나노발광체(120)가 상기 왁스 입자(110)의 내부에 위치됨에 따라 상기 왁스 입자(110)는 상기 적색 나노발광체(120)를 광학 부재의 베이스 기재 또는 광학 코팅층을 형성하기 위한 수지에 안정적으로 분산시킬 수 있다. The
본 발명에 있어서, "캡슐화"라 함은 상기 적색 나노발광체(120)가 상기 왁스 입자(110)의 내부에 배치되고, 상기 왁스 입자(110)에 의해서 상기 적색 나노발광체(120)가 감싸지는 것을 의미한다. 이때, 상기 적색 나노발광체(120)와 상기 왁스 입자(110) 사이에는 반데르발스 힘(Van der Waals force)이 작용할 수 있다. In the present invention, the term "encapsulation" means that the
상기 왁스 입자(110)를 구성하는 상기 왁스계 화합물로는 폴리머, 코폴리머 또는 올리고머 형태의 합성 왁스(synthetic wax)가 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 왁스계 화합물로는 폴리에틸렌계 왁스(Polyethylene-based wax), 폴리프로필렌계 왁스(Polypropylene-based wax) 또는 아마이드계 왁스(Amide-based wax)가 사용될 수 있다. As the wax-based compound constituting the
하나의 실시예로서, 상기 왁스계 화합물이 폴리에틸렌계 왁스 또는 폴리프로필렌계 왁스인 경우, 상기 왁스계 화합물은 하기 화학식 1 내지 화학식 7로 나타내는 단위체 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. In one embodiment, when the wax-based compound is a polyethylene-based wax or a polypropylene-based wax, the wax-based compound may include at least one of the following units represented by the following formulas (1) to (7)
[화학식 1] [Chemical Formula 1]
[화학식 2](2)
[화학식 3](3)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[화학식 6][Chemical Formula 6]
[화학식 7](7)
상기 화학식 1 내지 7에 있어서, R1, R3, R5 및 R7은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기(*-(CH2)x-*, x는 1 내지 10의 정수)일 수 있고, R2, R4, R6 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf 및 Rg는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기일 수 있다. R 1 , R 3 , R 5 and R 7 are each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (* - (CH 2) x - *, x is an integer of 1 to 10) R 2 , R 4 , R 6 and R 8 may each independently be hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R a , R b , R c , R d , R e , R f and Each R g may independently be hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
구체예로서, 상기 화학식 1의 R2가 수소인 경우, 상기 화학식 1의 단위체는 카르복시기를 포함할 수 있고, 이와 달리, 상기 화학식 1의 R2가 탄소수 1 내지 10의 알킬기인 경우, 상기 화학식 1의 단위체는 에스테르기를 포함할 수 있다. 그리고 상기 화학식 2의 R4가 수소인 경우, 상기 화학식 2의 단위체는 알데히드기를 포함할 수 있고, 이와 달리, 상기 화학식 2의 R4가 탄소수 1 내지 10의 알킬기인 경우, 상기 화학식 2의 단위체는 케톤기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 화학식 3의 R6이 수소인 경우, 상기 화학식 3의 단위체는 히드록시기를 포함할 수 있고, 이와 달리, 상기 화학식 3의 R6이 탄소수 1 내지 10의 알킬기인 경우, 상기 화학식 3의 단위체는 에테르기를 포함할 수 있다.As specific examples, when R 2 in Formula 1 is hydrogen, the unit of Formula 1 may include a carboxyl group. Alternatively, when R 2 in Formula 1 is an alkyl group of 1 to 10 carbon atoms, May contain an ester group. When R 4 in Formula 2 is hydrogen, the unit of Formula 2 may include an aldehyde group. Alternatively, when R 4 in Formula 2 is an alkyl group of 1 to 10 carbon atoms, Ketone group. When R 6 in Formula 3 is hydrogen, the monomer of Formula 3 may include a hydroxy group. Alternatively, when R 6 in Formula 3 is an alkyl group of 1 to 10 carbon atoms, May include an ether group.
상기 화학식 1 내지 7의 Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf 및 Rg가 모두 수소인 경우, 상기 왁스계 화합물은 폴리에틸렌계 왁스일 수 있다. 일례로, 상기 폴리에틸렌계 왁스는 상기 화학식 7의 Rg가 수소인 단위체만을 포함하는 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax, PE 왁스)일 수 있다. 이와 달리, 상기 폴리에틸렌계 왁스는, 상기 화학식 7의 Rg가 수소인 단위체뿐만 아니라, 상기 화학식 1 내지 6의 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf가 수소인 산소 함유 단위체들 중에서 적어도 1종을 더 포함하는 폴리에틸렌 왁스일 수 있다. 적어도 1종의 산소 함유 단위체를 포함하는 폴리에틸렌계 왁스의 예로는, 폴리에틸렌의 산화물인 산화 폴리에틸렌 왁스(oxidized polyethylene wax, 산화 PE 왁스), 에틸렌-아크릴산 코폴리머(ethylene-acrylic acid copolymer), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(ethylene-vinyl acetate copolymer), 에틸렌-무수말레산 코폴리머(ethylene-maleic anhydride copolymer) 등이 있다.When all of R a , R b , R c , R d , R e , R f and R g in formulas (1) to (7) are hydrogen, the wax-based compound may be a polyethylene wax. For example, the polyethylene wax may be a polyethylene wax (PE wax) containing only a unit in which R g in Formula 7 is hydrogen. Alternatively, the polyethylene wax, as well as R g is unit is hydrogen of the formula (7), in the above Chemical Formulas 1 to 6 R a, R b, R c, R d, R e and R f is contained in an oxygen hydrogen And may further include at least one of the monomer units. Examples of the polyethylene wax containing at least one oxygen-containing unit include oxidized polyethylene wax (ethylene oxide wax), ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-vinyl An ethylene-vinyl acetate copolymer, and an ethylene-maleic anhydride copolymer.
또한, 상기 화학식 1 내지 7의 Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf 및 Rg가 각각 독립적으로 탄소수 1을 갖는 메틸기인 경우, 상기 왁스계 화합물은 폴리프로필렌계 왁스일 수 있다. 일례로, 폴리프로필렌계 왁스는 상기 화학식 7의 Rg가 메틸기인 단위체만을 포함하는 폴리프로필렌 왁스(polypropylene wax, PP 왁스)일 수 있다. 이와 달리, 상기 폴리프로필렌계 왁스는 상기 화학식 2의 Rg가 메틸기인 단위체뿐만 아니라, 상기 화학식 1 내지 6의 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf가 수소인 산소 함유 단위체들 중 적어도 1종을 더 포함하는 폴리프로필렌 왁스일 수 있다. 산소 함유 단위체를 포함하는 폴리프로필렌계 왁스의 예로서는, 프로필렌-무수말레산 코폴리머 등이 있다.When each of R a , R b , R c , R d , R e , R f and R g in the above Chemical Formulas 1 to 7 is independently a methyl group having 1 carbon atom, the wax compound is a polypropylene wax . For example, the polypropylene wax may be a polypropylene wax (PP wax) containing only a unit having R g in the formula (7 ) as a methyl group. Alternatively, the polypropylene-based wax is in the above Chemical Formulas 1 to 6 R a, R b, R c, R d, R e and R f is contained in an oxygen hydrogen, as well as units of the R g in the formula (2) methyl group, The polypropylene wax may further include at least one of the monomers. Examples of polypropylene waxes containing an oxygen-containing monomer include propylene-maleic anhydride copolymers and the like.
다른 하나의 실시예로서, 상기 왁스계 화합물이 아마이드계 왁스인 경우, 상기 왁스계 화합물은 주쇄가 아미드 결합(amide bond, -CONH-)을 포함하는 폴리머, 코폴리머 또는 올리고머일 수 있다. 상기 아마이드계 왁스는 탄소수 1 내지 10의 단위체를 포함할 수 있다. 상기 아마이드계 왁스는 상기 화학식 1 내지 6으로 나타내는 산소 함유 단위체 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.In another embodiment, when the wax-based compound is an amide-based wax, the wax-based compound may be a polymer, a copolymer, or an oligomer having an amide bond (-CONH-) as a main chain. The amide wax may include a unit having 1 to 10 carbon atoms. The amide wax may further include at least one of the oxygen-containing units represented by the above formulas (1) to (6).
상기 왁스계 화합물이 상기 화학식 1 내지 6의 단위체들 중 적어도 1종의 산소 함유 단위체를 포함하는 경우, 상기 화학식 7의 단위체만을 포함하는 경우에 비해서 상기 왁스 입자(110)는 상기 적색 나노발광체(120)를 더욱 안정적으로 캡슐화 할 수 있다. 이는 상기 왁스계 화합물이 산소 함유 단위체를 포함하는 경우, 상기 산소 함유 단위체에 포함된 산소의 극성(polarity)에 의해 상기 왁스 입자(110)와 상기 적색 나노발광체(120)를 구성하는 금속 사이의 상호 작용(interaction)이 강해지기 때문이다. When the wax-based compound includes at least one oxygen-containing unit among the units represented by the general formulas (1) to (6), the
상기 왁스계 화합물이 상기 산소 함유 단위체 중에서도, 상기 화학식 1로 나타내는 단위체, 특히 카르복시기를 포함하는 경우, 상기 왁스 입자(110)와 상기 적색 나노발광체(120) 사이의 상호 작용이 더욱 강해지므로 상기 왁스 입자(110)가 상기 적색 나노발광체(120)를 캡슐화 하는데 더욱 유리하다. 따라서 본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 왁스 입자(110)는 치환기로서 적어도 카르복시기를 포함하는 왁스계 화합물로 이루어지는 것이 바람직하다.When the wax-based compound includes the unit represented by the formula (1), particularly the carboxyl group, among the oxygen-containing units, the interaction between the
상기 왁스 입자(110)를 구성하는 왁스계 화합물은 약 1 mg KOH/g 내지 약 200 mg KOH/g의 산가(acid value)를 가질 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 왁스계 화합물의 "산가(acid value)"는 상기 왁스계 화합물 1g을 중화하는데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 mg 수를 말한다. 상기 왁스계 화합물의 산가가 클수록 상기 왁스계 화합물에 포함된 카르복시기의 양이 많을 수 있다. 상기 왁스계 화합물의 산가가 약 1 mg KOH/g 미만인 경우에는 상기 적색 나노발광체(120)와 상호 작용을 하는 카르복시기의 양이 매우 미미하여 상기 적색 나노발광체(120)를 안정적으로 캡슐화 할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 왁스계 화합물의 산가가 약 200 mg KOH/g을 초과하는 경우, 카르복시기에 의해서 오히려 상기 적색 나노발광체(120)의 표면이 산화되는 문제점이 발생할 수 있다. 구체예로서, 상기 적색 나노발광체(120)를 안정적으로 캡슐화하기 위하여, 상기 왁스 입자(110)를 구성하는 왁스계 화합물은 약 5 mg KOH/g 내지 약 50 mg KOH/g의 산가를 가질 수 있다.The wax-based compound constituting the
상기 왁스 입자(110)는 약 0.95 g/cm3 이상의 고밀도를 가진 왁스계 화합물로 이루어질 수 있다. 약 0.95 g/cm3 이상의 고밀도를 갖는 고밀도 왁스계 화합물은 약 0.95 g/cm3 미만의 저밀도를 갖는 저밀도 왁스계 화합물에 비해서 녹는점이 상대적으로 높기 때문에, 상기 고밀도 왁스계 화합물로 이루어진 왁스 입자(110)를 포함하는 발광 입자(100a)의 내열성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 고밀도 왁스계 화합물은 재결정시 결정성이 상기 저밀도 왁스계 화합물에 비해 우수하기 때문에, 고밀도 왁스계 화합물로 이루어진 왁스 입자(110)는 상기 적색 나노발광체(120)를 보다 안정적으로 캡슐화할 수 있다.The
하나의 구체예로서, 폴리에틸렌(PE) 왁스는 약 0.95 g/cm3 이상의 밀도를 가지는 고밀도 PE 왁스(high density PE wax, HDPE 왁스)와 약 0.95 g/cm3 미만의 밀도를 가지는 저밀도 PE 왁스(low density PE wax, LDPE 왁스)로 구분될 수 있고, 상기 왁스 입자(110)는 HDPE 왁스로 형성될 수 있다. HDPE 왁스의 밀도는 약 1.20 g/cm3 이하일 수 있고, 이 경우, HDPE 왁스의 녹는점은 약 120℃ 내지 약 200℃일 수 있다. 이에 반해, LDPE 왁스의 녹는점은 약 80℃ 내지 약 110℃일 수 있다. 따라서 상기 왁스 입자(110)는 HDPE 왁스로 형성되는 것이 LDPE 왁스로 형성되는 것보다 본 발명의 실시예에 따른 발광 입자(100a)의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다. One as a specific example, polyethylene (PE) wax is from about 0.95 g / cm high-density PE wax having three or more density (high density PE wax, HDPE wax) and low density PE wax having a density of less than about 0.95 g / cm 3 ( low density PE wax, LDPE wax), and the
상기 왁스 입자(110)는 중량 평균 분자량(Weight-average Molecular Weight)이 약 1,000 내지 20,000인 왁스계 화합물로 형성될 수 있다. 본 발명에 있어서, "중량 평균 분자량"은 분자량 분포가 있는 고분자 화합물의 성분 분자종의 분자량을 중량 분율로 평균하여 얻어지는 평균 분자량을 의미한다. 상기 왁스계 화합물의 중량 평균 분자량이 약 1,000 미만인 경우, 상기 왁스계 화합물은 상온에서 고체인 상태로 존재하기 어려우므로, 상온에서 상기 적색 나노발광체(120)를 캡슐화하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 왁스계 화합물의 중량 평균 분자량이 약 20,000을 초과하는 경우, 상기 왁스계 화합물의 재결정 크기(평균 지름)가 수백 ㎛이상이 되므로, 이를 이용하여 형광 복합체를 제조하더라도 용매나 수지에 분산시키기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 왁스계 화합물의 분자량이 약 20,000을 초과하는 경우, 상기 왁스계 화합물은 약 200℃ 이상의 녹는점을 가지므로, 상기 적색 나노발광체(120)를 캡슐화하는 공정에서 상기 적색 나노발광체(120)가 손상될 수 있다.The
상기 적색 나노발광체(120)는 도 3에서 설명한 적색 나노발광체(20)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.The red nano
상기 발광 입자(100a)는 다양한 형상을 가질 수 있고, 하나의 발광 입자(100a)는 적어도 1개의 적색 나노발광체(120)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 왁스 입자(110) 내에는 1개의 적색 나노발광체(120)가 배치될 수도 있고, 이와 달리 하나의 왁스 입자(110) 내에는 2개 내지 수천만 개의 적색 나노발광체들(120)이 배치될 수도 있다. 하나의 왁스 입자(110) 내에 복수개의 상기 적색 나노발광체들(120)이 배치되는 경우, 상기 적색 나노발광체들(120) 사이의 거리는 약 0.1nm 내지 약 10nm일 수 있다. 바람직하게는, 약 0.9nm 내지 약 1.2nm일 수 있다.The
상기 발광 입자(100a)의 직경은 약 50nm 내지 약 50㎛일 수 있다. 상기 발광 입자(100a)를 포함하는 코팅용 조성물에서, 상기 발광 입자(100a)의 분산성을 고려할 때 상기 발광 입자(100a)의 직경은 약 0.5㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 발광 입자(100a)의 직경은 상기 발광 입자(100a)의 표면 상의 2개 지점간의 직선 거리로서, 상기 발광 입자(100a)의 무게중심을 통과하면서 상기 2개의 지점을 연결하는 가상 직선의 길이이다. 다만, 상기 발광 입자(100a)의 표면에 굴곡이 존재하거나 계란 형상 등과 같이 2개 지점의 위치에 따라 상기 직선 거리가 달라지는 경우, 상기 발광 입자(100a)의 직경은 상기 직선 거리들 중에서 최대값을 의미한다.The diameter of the
도 6b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산 시트(1400)의 광확산층(1420) 내부에 분산되는 발광 입자(100b)는 왁스 입자(110), 적어도 1개의 적색 나노발광체(120) 및 외부 보호막(130)을 포함할 수 있다.6B,
상기 발광 입자(100b)는 상기 외부 보호막(130)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 6a에서 설명한 발광 입자(100a)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 발광 입자(100b)의 직경은 약 50nm 내지 약 50㎛일 수 있다.The
상기 외부 보호막(130)은 상기 왁스 입자(110)의 표면에 형성되어 상기 왁스 입자(110)를 피복한다. 상기 외부 보호막(130)은 실리콘 산화물(SiOx, 1≤x≤2)로 형성된다. 상기 외부 보호막(130)은 상기 왁스 입자(110)와 함께, 수분, 열, 광 등에 의해 상기 적색 나노발광체(120)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.The outer
상기 외부 보호막(130)은 실리콘 산화물 전구체 물질의 가수분해와 축합 반응을 통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 보호막(130)은 유기용매에 적색 나노발광체(120)가 내부에 배치된 왁스 입자(110), 실리콘 산화물 전구체 물질, 촉매 물질 및 물을 혼합하여 상기 왁스 입자(110) 표면에 실리콘 산화물을 성장시킴으로써 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 외부 보호막(130)은 실리카(SiO2)를 포함할 수 있다.The outer
상기 실리콘 산화물 전구체 물질로는, 예를 들면, 트리에톡시실란(triethoxysilane, HTEOS), 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxysilane, MTEOS), 디메틸디에톡시실란(dimethyldiethoxysilane), 테트라메톡시실란(tetramethoxysilane, TMOS), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane, MTMOS), 트리메톡시실란(trimethoxysilane), 디메틸디메톡시실란(dimethyldimethoxysilane), 페닐트리에톡시실란 (phenyltriethoxysilane, PTEOS), 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxysilane, PTMOS), 디페닐디에톡시실란(diphenyldiethoxysilane), 디페닐디메톡시실란(diphenyldimethoxysilane) 등이 사용될 수 있다. Examples of the silicon oxide precursor material include triethoxysilane (HTEOS), tetraethoxysilane (TEOS), methyltriethoxysilane (MTEOS), dimethyldiethoxysilane, , Tetramethoxysilane (TMOS), methyltrimethoxysilane (MTMOS), trimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltriethoxysilane (PTEOS), phenyl Phenyltrimethoxysilane (PTMOS), diphenyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and the like can be used.
상기 실리콘 산화물 전구체 물질은 할로실란(halosilane), 특히 클로로실란(chlorosilane), 예를 들어, 트리클로로실란(trichlorosilane), 메틸트리클로로실란(methyltrichlorosilane), 에틸트리클로로실란(ethyltrichlorosilane), 페닐트리클로로실란(phenyltrichlorosilane), 테트라클로로실란(tetrachlorosilane), 디클로로실란(dichlorosilane), 메틸디클로로실란(methyldichlorosilane), 디메틸디클로로실란(dimethyldichlorosilane), 클로로트리에톡시실란(chlorotriethoxysilane), 클로로트리메톡시실란(chlorotrimethoxysilane), 클로로메틸트리에톡시실란(chloromethyltriethoxysilane), 클로로에틸트리에톡시실란(chloroethyltriethoxysilane), 클로로페닐트리에톡시실란(chlorophenyltriethoxysilane, 클로로메틸트리메톡시실란(chloromethyltrimethoxysilane), 클로로에틸트리메톡시실란(chloroethyltrimethoxysilane), 클로로페닐트리메톡시실란(chlorophenyltrimethoxysilane) 등을 이용하여 합성할 수도 있고, 폴리실록산(polysiloxane), 폴리실라잔(polysilazane) 등을 이용하여 합성할 수도 있다. The silicon oxide precursor material may be selected from the group consisting of halosilane, especially chlorosilane, such as trichlorosilane, methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, phenyl trichlorosilane, (eg, phenyltrichlorosilane, tetrachlorosilane, dichlorosilane, methyldichlorosilane, dimethyldichlorosilane, chlorotriethoxysilane, chlorotrimethoxysilane, chloroform, and the like. It is also possible to use chloromethyltriethoxysilane, chloroethyltriethoxysilane, chlorophenyltriethoxysilane, chloromethyltrimethoxysilane, chloroethyltrimethoxysilane, chlorophenyltriethoxysilane, Chlorophenyltri methoxysilane, and the like, or may be synthesized using polysiloxane, polysilazane, or the like.
상기 유기 용매로는, 예를 들면, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 프로판올(propanol), 부탄올(butanol), 펜타놀(pentanol), 헥사놀(hexanol), 메틸 셀로솔브(methyl cellosolve), 부틸 셀로솔브(butyl cellosolve), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 디에틸렌 글리콜(diethtylene glycol) 등의 알콜성 용매 또는 톨루엔(toluene)이 사용될 수 있다. 상기 유기 용매는 단독으로 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. The organic solvent may be, for example, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, methyl cellosolve, An alcoholic solvent such as butyl cellosolve, propylene glycol, and diethtylene glycol, or toluene may be used. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more.
상기 촉매 물질로는, 알칼리성 물질, 예를 들면, 암모니아(NH3)가 사용될 수 있다. 이 경우, 암모니아수(NH4OH)를 상기 유기 용매에 혼합함으로써 상기 외부 보호막(130)을 형성하는 공정에서 암모니아를 촉매 물질로서 이용할 수 있다. As the catalyst material, an alkaline substance such as ammonia (NH 3 ) may be used. In this case, ammonia can be used as a catalyst material in the step of forming the outer
한편, 도면으로 도시하지 않았으나, 상기 외부 보호막(130)은 복수의 왁스 입자들(110)을 피복할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 보호막(130)은 각각의 내부에 적색 나노발광체(120)가 배치되고 서로 인접하게 배치된 적어도 2개의 왁스 입자들(110)을 피복할 수 있고, 상기 왁스 입자들(110) 사이의 이격 공간에는 실리콘 산화물이 채워짐으로써 발광 입자를 형성할 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawing, the outer
상기에서 설명한 바에 따르면, 상기 발광 입자(100b)는, 도 6a을 참조하여 설명한 발광 입자(100a)에 비해, 상기 외부 보호막(130)을 더 포함함으로써 상기 적색 나노발광체(120)를 보다 안정적으로 외부의 수분, 열, 광 등으로부터 보호할 수 있다.The
도 6c를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 확산 시트(1400)의 광확산층(1420) 내부에 분산되는 발광 입자(100c)는 왁스 입자(110), 적어도 1개의 적색 나노발광체(120), 외부 보호막(130) 및 왁스층(140)을 포함한다.6C,
상기 발광 입자(100c)는 상기 왁스층(140)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 6b에서 설명한 발광 입자(100b)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 발광 입자(100c)의 직경은 약 50nm 내지 약 50㎛일 수 있다.The
상기 왁스층(140)은 상기 외부 보호막(130)의 표면을 피복한다. 즉, 상기 왁스층(140)은 상기 외부 보호막(130)으로 피복된 상기 왁스 입자(110)를 감싼다. 상기 왁스층(140)은 왁스계 화합물로 형성된다. 상기 왁스층(140)을 구성하는 왁스계 화합물은 상기 왁스 입자(110)를 구성하는 왁스계 화합물에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. The
도 6c에서는 상기 왁스층(140)이 상기 외부 보호막(130)에 의해 표면이 커버된 하나의 상기 왁스 입자(110)를 피복하는 것을 도시하여 설명하였으나, 상기 왁스층(140)은 2개 이상의 상기 왁스 입자들(110)를 피복할 수 있다. 예를 들어, 도 6b와 관련하여 외부 보호막(130)이 각각의 내부에 적색 나노발광체(120)가 배치된 제1 왁스 입자 및 제2 왁스 입자를 모두 피복하는 하는 경우를 설명하였는데, 그 외부 보호막(130)의 표면을 상기 왁스층(140)이 다시 피복할 수 있다.6C, the
또한, 상기 왁스층(140)은 도 6b에 도시된 발광 입자(100b)를 적어도 2개 피복할 수 있다. 상기 왁스층(140)을 구성하는 상기 왁스계 화합물이 서로 인접하게 배치된 발광 입자들(100b) 사이의 이격 공간을 채움으로써 외부 보호막(130)으로 각각 피복되어 있는 적어도 2개의 왁스 입자들을 하나의 왁스층(140)이 피복할 수 있다.In addition, the
상기에서 설명한 바에 따르면, 도 6c에서 설명한 발광 입자(100c)가, 도 6b에서 설명한 발광 입자(100b)에 비해, 상기 왁스층(140)을 더 포함함으로써 상기 적색 나노발광체(120)를 보다 안정적으로 외부의 수분, 열 광 등으로부터 보호할 수 있다.6C may include the
도 6d를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 확산 시트(1400)의 광확산층(1420) 내부에 분산되는 발광 입자 (200a)는 왁스 입자(210), 상기 왁스 입자(210)의 내부에 배치된 적어도 1개의 적색 나노발광체(220) 및 내부 보호막(230)을 포함한다.Emitting
상기 왁스 입자(210)는 도 6a에서 설명한 왁스 입자(110)와 실질적으로 동일하고, 상기 적색 나노발광체(220)는 도 5에서 설명한 적색 나노발광체(20)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 발광 입자(200a)의 직경은 약 50nm 내지 약 50㎛일 수 있다.The
상기 내부 보호막(230)은 상기 적색 나노발광체(220)를 피복한다. 상기 내부 보호막(230)은 상기 적색 나노발광체(220)의 표면과 직접적으로 접촉하여 상기 적색 나노발광체(220)을 피복한다. 이때, 상기 왁스 입자(210)의 내부에 배치된 상기 적색 나노발광체들(220)은 개별적으로 상기 내부 보호막(230)에 의해 피복될 수 있다.The inner
즉, 1개의 적색 나노발광체(220)는 1개의 내부 보호막(230)에 의해 피복될 수 있다. 상기 내부 보호막(230)은 실리콘 산화물로 형성되고, 상기 내부 보호막(230)을 구성하는 실리콘 산화물은 도 6b에서 설명한 외부 보호막(130)을 구성하는 실리콘 산화물과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.That is, one red
도면으로 도시하지 않았으나, 상기 내부 보호막(230)은 2개 이상의 적색 나노발광체들(220)을 피복할 수도 있다. 2개 이상의 적색 나노발광체들(220)이 상기 내부 보호막(230)에 의해 피복되는 경우, 서로 인접한 적색 나노발광체들(220) 사이의 이격 공간은 상기 내부 보호막(230)을 구성하는 실리콘 산화물에 의해 채워질 수 있다.Although not shown in the drawings, the inner
상기에서 설명한 바에 따르면, 상기 발광 입자(200a)는 적어도 1개의 적색 나노발광체(220)가 이미 1차적으로 상기 내부 보호막(230)에 의해 캡슐화된 상태에서 2차적으로 왁스계 화합물로 캡슐화되는 구조를 가지므로, 상기 적색 나노발광체(220)가 외부의 열, 광, 수분 등으로부터 손상되는 것을 방지할 수 있다.According to the above description, the
도 6e를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 확산 시트(1400)의 광확산층(1420) 내부에 분산되는 발광 입자(200b)는 왁스 입자(210), 적어도 1개의 적색 나노발광체(220), 내부 보호막(230) 및 외부 보호막(240)을 포함할 수 있다.6E,
상기 발광 입자(200b)는 상기 외부 보호막(240)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 6d에서 설명한 발광 입자(200a)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 발광 입자(200b)의 직경은 약 50nm 내지 약 50㎛일 수 있다.The
상기 외부 보호막(240)은 상기 왁스 입자(210)를 피복하고 실리콘 산화물로 형성될 수 있다. 상기 외부 보호막(240)은 도 6b에서 설명한 외부 보호막(130)과 실질적으로 동일하므로 중복되는 구체적인 설명은 생략한다. 상기 외부 보호막(240)은 상기 왁스 입자(210) 및 상기 내부 보호막(230)과 함께 수분, 열, 광 등에 의해 상기 적색 나노발광체(220)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.The outer
도 6e에서는 상기 외부 보호막(240)이 하나의 왁스 입자(210)를 피복한 것을 도시하였으나, 상기 외부 보호막(240)은 복수의 왁스 입자들(210)를 피복할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 보호막(240)은 서로 인접하게 배치된 적어도 2개의 왁스 입자들(210)을 피복할 수 있고, 상기 왁스 입자들(210) 사이의 이격 공간에는 실리콘 산화물이 채워짐으로써 발광 입자를 형성할 수 있다.6E, the outer
도 6f를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 확산 시트(1400)의 광확산층(1420) 내부에 분산되는 발광 입자(200c)는 왁스 입자(210), 적어도 하나의 적색 나노발광체(220), 내부 보호막(230), 외부 보호막(240) 및 왁스층(250)을 포함할 수 있다. 상기 발광 입자(200c)는 상기 왁스층(250)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 6e에서 설명한 발광 입자(200b)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 발광 입자(200c)의 직경은 약 50nm 내지 약 50㎛일 수 있다.6F,
상기 왁스층(250)은 상기 외부 보호막(240)을 피복할 수 있다. 상기 왁스층(250)은 왁스계 화합물로 형성된다. 상기 왁스층(250)을 구성하는 상기 왁스계 화합물은 도 6a에서 설명한 왁스계 화합물과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.The
상기 왁스층(250)은 도 6f에 도시된 것과 같이 상기 외부 보호막(240)에 의해 표면이 커버된 1개의 왁스 입자(210)를 피복하거나, 도면으로 도시하지 않았으나 상기 외부 보호막(240)에 의해 표면이 커버된 왁스 입자(210) 복수개를 피복할 수 있다.6F, the
상기에서 설명한 바에 따르면, 상기 발광 입자(200c)는 상기 왁스 입자(210)를 상기 외부 보호막(240) 및 상기 왁스층(250)으로 캡슐화함으로써 상기 적색 나노발광체(220)가 외부의 열, 광, 수분 등으로부터 손상되는 것을 방지할 수 있다. 경우에 따라서, 도 6f에 도시된 발광 입자(200c)에 추가적으로 실리콘 산화물막 및 왁스층을 반복하여 적층하여 다중층에 의해 캡슐화된 발광 입자를 제조할 수 있다.The
한편, 도 3에는 상기 광확산층(1420)이 상기 도광판(1200)의 출광면과 마주하도록 베이스 기재(1410)의 광입사면 상에 배치된 확산 시트의 일례가 도시되어 있으나, 상기 광확산층(1420)은 제1 집광 시트(1500)와 마주보도록 베이스 기재(1410)의 광출사면 상에 배치될 수도 있다. 3 illustrates an example of a diffusion sheet disposed on the light incident surface of the
또한, 도면으로 도시하지 않았으나, 발광 입자로서 도 5에 도시된 적색 나노발광체(20)가 도 6d에서 설명한 내부 보호막(230)에 의해서 피복된 구조의 발광 입자를 이용할 수 있다. 산화 실리콘으로 형성된 상기 내부 보호막(230)으로 상기 적색 나노발광체(20)를 외부 환경에 의한 수분, 열, 광 등으로부터 보호할 수 있다.Although not shown in the drawing, luminescent particles having a structure in which the red nano-
도 1 내지 도 5 및 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 설명한 본 발명에 따른 백라이트 유닛(1000)에 따르면, 발광 소자(1100)를 통해서 청색광과 녹색광을 구현하고 확산 시트(1400)를 통해서 적색광을 구현함으로써 표시 패널로 백색광을 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 백라이트 유닛이 제공하는 백색광은, 청색광, 적색 나노발광체(20, 120, 220)로부터 생성된 반치폭(full width at half maximum, FWHM)이 좁고 파워 밀도가 높은 적색광 및 녹색 형광체(1132)로부터 생성된 반치폭이 좁은 녹색광의 혼합으로 구현됨으로써 컬러의 색순도를 향상시킬 수 있고, 그 결과, 표시 장치의 색재현성을 향상시킬 수 있다.
According to the
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛들에 대해서 설명하기로 한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛들 각각은, 확산 시트(1400)를 제외하고는 도 1에서 설명한 백라이트 유닛과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략하고, 차이점이 있는 확산 시트들에 대해서 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the backlight unit according to another embodiment of the present invention will be described. Each of the backlight units according to another embodiment of the present invention is substantially the same as the backlight unit described in Fig. 1 except for the
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛에 포함된 확산 시트를 설명하기 위한 단면도들이다.7A to 7D are cross-sectional views illustrating a diffusion sheet included in a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛에 포함된 확산 시트(1402)는 베이스 기재(1410) 및 광확산층들(1421, 1422)을 포함한다.Referring to FIG. 7A, a
상기 광확산층들(1421, 1422)이 상기 베이스 기재(1410)의 양면에 각각 형성되고, 상기 광확산층들(1421, 1422)의 표면에는 확산 패턴(1421a, 1422a)이 형성된다. 상기 확산 패턴들(1421a, 1422a)은 도 3에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 다만, 상기 확산 패턴들(1421a, 1422a) 각각은 서로 동일한 구조 또는 형상을 가질 수도 있고, 서로 다른 구조 또는 형상을 가질 수도 있다. 즉, 도 7a에서는 상기 확산 패턴들(1421a, 1422a)이 서로 실질적으로 동일한 구조의 연속 패턴을 갖는 경우를 도시하였으나, 서로 다른 구조를 갖는 연속 패턴이거나 어느 하나는 연속 패턴을 갖고 다른 하나는 불연속 패턴을 가질 수 있다.The
상기 광확산층들(1421, 1422) 각각에는 발광 입자들(CX)이 분산된다. 상기 발광 입자들(CX) 각각은 적어도 1개의 적색 나노발광체를 포함하고, 상기 발광 입자들(CX)은 도 5에서 설명한 적색 나노발광체, 도 6a 내지 도 6f에서 설명한 발광 입자들 및 내부 보호막으로만 피복된 적색 나노발광체 중 선택된 어느 하나의 구조를 가질 수 있다. 일례로, 상기 광확산층들(1421, 1422) 각각에 분산된 발광 입자들(CX)은 서로 동일한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 광확산층들(1421, 1422) 각각에 분산된 발광 입자들(CX)은 도 5, 도 6a 내지 도 6f에서 설명한 발광 입자들 및 내부 보호막으로만 피복된 적색 나노발광체 중 선택된 어느 하나의 구조를 가지되, 서로 상이한 구조를 가질 수 있다.Light emitting particles CX are dispersed in the
도 7b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛에 포함된 확산 시트(1403)는 베이스 기재(1410), 광확산층(1420) 및 광학층(1430)을 포함한다. 상기 광확산층(1420)이 상기 도광판(1200)의 출광면과 마주하도록 배치되고, 상기 광학층(1430)이 상기 제1 집광 시트(1500)과 마주하도록 배치된다.Referring to FIG. 7B, a
상기 광학층(1430)은 상기 베이스 기재(1410)의 광출사면 상에 형성되고, 적색 나노발광체를 포함하는 발광 입자들(CX)을 포함한다. 상기 광학층(1430)은 표면이 평면(flat surface)인 것을 제외하고는 도 3에서 설명한 광확산층(1420)과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.The
상기 광확산층(1420)은 상기 베이스 기재(1410)의 광입사면 상에 형성된다. 상기 광확산층(1420)은 그 표면에 형성된 확산 패턴(1420a)을 포함한다. 상기 확산 패턴(1420a)은 도 3에서 설명한 복수의 볼록부들을 포함하는 연속 패턴과 실질적으로 동일할 수 있다. 이와 달리, 상기 확산 패턴(1420a)은 복수의 오목부들을 포함하는 연속 패턴이거나, 볼록부나 오목부를 포함하는 불연속 패턴일 수 있다. 상기 광확산층(1420)은, 상기 발광 입자(CX)를 포함하지 않고, 단순히 광을 확산시키는 기능을 수행한다.The
도 7b에서는, 상기 광학층(1430)의 표면이 평면인 것이 도시되어 있으나, 상기 광학층(1430)은 도 7a에서 설명한 광확산층(1422)으로 대체될 수 있다. 즉, 상기 베이스 기재(1410)의 양면 상에 확산 패턴을 포함하는 광확산층이 형성되되, 어느 하나의 광확산층 내부에만 상기 발광 입자(CX)가 분산된 구조를 가질 수 있다.7B, the surface of the
한편, 도 7b에 도시된 것과 반대로, 상기 확산 시트(1403)는 상기 광확산층(1420)이 상기 제1 집광 시트(1500)과 마주하도록 배치되고 상기 광학층(1430)이 상기 도광판(1200)과 마주하도록 배치될 수 있다.7B, the
도 7c를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛에 포함된 확산 시트(1404)는 베이스 기재(1410), 광학층(1430) 및 광확산층(1420)을 포함한다. 상기 광확산층(1420)이 상기 도광판(1200)과 마주하도록 상기 확산 시트(1404)가 상기 도광판(1200) 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 광학층(1430) 및 상기 광확산층(1420)은 상기 베이스 기재(1410)의 광입사면에 형성되고, 상기 베이스 기재(1410)의 광출사면은 노출되어 제1 집광 시트(1500)와 마주할 수 있다.Referring to FIG. 7C, a
상기 광학층(1430)은 상기 베이스 기재(1410)와 상기 광확산층(1420) 사이에 배치된 것을 제외하고는 도 7b에서 설명한 광학층(1430)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.
The
*상기 광확산층(1420)은 상기 광학층(1430) 상에 형성된다. 상기 광확산층(1420)은 발광 입자(CX)를 포함하지 않고 단순히 광을 확산시키는 기능을 수행하는 층으로서, 도 7b에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략한다.The light-
도면으로 도시하지 않았으나, 상기 확산 시트(1404)는 상기 베이스 기재(1410)의 광출사면에 형성된 광확산층을 더 포함할 수 있다. 상기 광출사면에 형성된 광확산층의 표면에는 상기 광입사면에 형성된 상기 광확산층(1420)의 확산 패턴(1420a)과 실질적으로 동일한 형상을 갖는 확산 패턴이 형성될 수 있다.Although not shown in the drawing, the
한편, 상기 확산 시트(1404)는 상기 광확산층(1420)이 상기 제1 집광 시트(1500)와 마주하도록 상기 도광판(1200) 상에 배치될 수 있다.The
도 7d를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛에 포함된 확산 시트(1405)는 베이스 기재(1410), 광학층들(1431, 1432) 및 광확산층들(1421, 1422)을 포함한다.7D, a
상기 광학층들(1431, 1432)은 상기 베이스 기재(1410)의 양면 각각에 배치되고, 발광 입자들(CX)을 포함한다. 상기 발광 입자들(CX)은 적색 나노발광체를 포함한다.The
상기 광확산층들(1421, 1422) 각각은 상기 광학층들(1431, 1432) 상에 형성되고, 확산 패턴(1421a, 1422a)을 포함한다. 상기 광확산층들(1421, 1422)은 발광 입자(CX) 없이 단순히 광을 확산시키는 기능을 수행하는 층이다. Each of the
상기 확산 시트(1405)는 상기 베이스 기재(1410)의 광입사면뿐 만 아니라 광출사면에도 광학층(1432) 및 광확산층(1422)이 형성된 것을 제외하고는 도 7c에서 설명한 확산 시트(1404)와 실질적으로 동일하다. 또한, 상기 베이스 기재(1410)의 광출사면에 형성된 광학층(1432) 및 광확산층(1422) 각각은 상기 베이스 기재(1410)의 광입사면에 형성된 광학층(1431) 및 광확산층(1421)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.The
한편, 상기 광학층들(1431, 1432) 각각에 포함된 상기 발광 입자(CX)는 도 5에서 설명한 적색 나노발광체, 도 6a 내지 도 6f에서 설명한 발광 입자들 및 내부 보호막으로만 피복된 적색 나노발광체 중 선택된 어느 하나의 구조를 가지되, 서로 동일한 구조를 가지거나 서로 상이한 구조를 가질 수 있다.On the other hand, the luminescent particles (CX) contained in each of the
상기 발광 소자(1100)에서, 상기 광전환층(1130)에 상기 녹색 형광체(1132)를 분산시키고 상기 확산 시트(1400)가 상기 적색 나노발광체를 포함하는 발광 입자(CX)를 포함함으로써 상기 광전환층(1130)에서 생성된 녹색광의 일부가 상기 적색 나노발광체를 여기(excitation)시킬 수 있다. 즉, 상기 적색 나노발광체는 상기 청색 발광칩(1120)이 제공하는 청색광뿐만 아니라 상기 녹색 형광체(1132)로부터 생성된 녹색광에 의해 여기될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 청색 발광칩(1120)에서 생성된 광이 1차적으로 상기 녹색 형광체(1132)로 도달함에 따라 상기 녹색 형광체(1132)가 방출하는 녹색광의 파워 밀도(power density)를 극대화할 수 있다.
In the
이하에서는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛들에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, the backlight units according to still another embodiment of the present invention will be described.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 단면도이고, 도 9a는 도 8의 집광 시트를 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9A is a cross-sectional view illustrating the light condensing sheet of FIG.
도 8 및 도 9a를 참조하면, 백라이트 유닛(1001)은 발광 소자(1100), 도광판(1200), 반사판(1300), 확산 시트(1406), 제1 집광 시트(1501) 및 제2 집광 시트(1600)를 포함한다. 상기 확산 시트(1406) 및 제1 집광 시트(1501)를 제외하고는 도 1에서 설명한 백라이트 유닛과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략 한다.8 and 9A, the
상기 확산 시트(1406)는 도 3 및 도 7a 내지 도 7d에서 설명한 확산 시트들 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 확산 시트(1406)는 통상의 확산 시트로서, 도 3, 도 7a 내지 도 7d에서 설명한 확산 시트들 중 어느 하나의 구조를 가지되 발광 입자(CX)를 포함하지 않는 구조일 수 있다.The
상기 제1 집광 시트(1501)는 베이스 기재(1510), 집광층(1520) 및 광확산층(1530)을 포함한다. 상기 집광층(1520)이 제2 집광 시트(1600)와 마주하고 상기 광확산층(1530)이 상기 확산 시트(1406)와 마주하도록 상기 제1 집광 시트(1501)는 상기 확산 시트(1406) 상부에 배치될 수 있다.The first light-condensing
상기 베이스 기재(1510)는 투명 재료로 형성된다. 상기 투명 재료는 도 3에서 설명한 확산 시트(1400)의 베이스 기재(1410)를 형성하는 투명 재료와 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.The
상기 집광층(1520)은 상기 베이스 기재(1510)의 일 면 상에 형성된다. 상기 집광층(1520)은 그 표면에 형성된 집광 패턴(1520a)을 포함한다. 상기 집광 패턴(1520a)은 상기 베이스 기재(1510)로부터 입사되는 광을 수직 방향으로 굴절시킬 수 있는 단면 형상을 갖도록 형성된다. The light-
일례로, 상기 집광 패턴(1520a)은 복수의 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들 각각의 단면은 삼각형 형상을 가질 수 있다. 상기 돌출부들은 제1 방향으로 연장될 수 있고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연속적으로 배열될 수 있다. 일례로, 상기 돌출부들 각각은 높이가 일정한 삼각기둥 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 돌출부들 각각의 높이는 상기 제1 방향을 따라 변화될 수 있다. 이 경우, 돌출부의 높이는 상기 제1 방향을 따라 선형적으로 변화될 수도 있고 비선형적으로 변화될 수도 있다. 나아가, 돌출부의 높이는 소정의 주기를 갖도록 변화될 수 있으나 불규칙적으로 변화될 수도 있다. 이 경우, 각각의 돌출부의 높이는 서로 독립적으로 변화될 수도 있다. 상기 집광 패턴을 구성하는 각 돌출부의 꼭지각은 약 90ㅀ일 수 있으나, 필요에 따라 적절히 조절될 수 있다. 상기 제1 방향을 따라서 돌출부의 높이가 변화되는 경우에는 위치에 따라 꼭지각이 달라질 수 있다.For example, the
상기 광확산층(1530)은 상기 집광층(1520)이 형성된 일면과 대향하는 상기 베이스 기재(1510)의 타면 상에 형성된다. 상기 광확산층(1530)은 발광 입자들(CX)을 포함한다. 상기 발광 입자들(CX)은 적색 나노발광체를 포함한다. 상기 발광 입자들(CX)은 도 5에서 설명한 적색 나노발광체, 상기 적색 나노발광체를 내부 보호막이 감싸고 있는 구조 및 도 6a 내지 도 6f에서 설명한 발광 입자들 중 선택된 어느 하나의 구조를 가질 수 있다. 상기 광확산층(1530)은 표면에 형성된 광학 패턴(1530a)을 포함할 수 있다. 상기 광학 패턴(1530a)은 도 3에서 설명한 복수의 볼록부들을 포함하는 연속 패턴을 포함하거나 복수의 오목부들을 포함하는 연속 패턴 또는 볼록부나 오목부를 포함하는 불연속 패턴을 포함할 수 있다.The
도 9a에서는 상기 제1 집광 시트(1501)를 일례로 설명하였으나, 상기 제1 집광 시트(1501) 상에 배치된 제2 집광 시트(1600)도 상기 제1 집광 시트(1501)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 집광 시트들(1501, 1600) 모두 도 9a에서 설명한 구조를 가지거나, 상기 제1 및 제2 집광 시트들(1501, 1600) 중 어느 하나만이 도 9a에서 설명한 구조를 가질 수 있다.Although the first
도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집광 시트를 설명하기 위한 단면도이다.9B is a cross-sectional view illustrating a light collecting sheet according to another embodiment of the present invention.
도 9b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛에 포함된 제1 집광 시트(1502)는 베이스 기재(1510), 집광층(1521) 및 광확산층(1531)을 포함한다.Referring to FIG. 9B, the first light-condensing
상기 제1 집광 시트(1502)는, 상기 집광층(1521)이 발광 입자(CX)를 포함하고 상기 광확산층(1531)이 상기 발광 입자(CX)를 포함하지 않는 것을 제외하고, 도 9a에서 설명한 제1 집광 시트(1501)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략한다. 상기 제1 집광 시트(1502)는, 상기 집광층(1521)이 상기 제2 집광 시트(1600)와 마주하고 상기 광확산층(1531)이 상기 확산 시트(1406)와 마주하도록 상기 확산 시트(1406) 상에 배치될 수 있다.The first light-condensing
상기 발광 입자(CX)는 적색 나노발광체를 포함하고, 도 5에서 설명한 적색 나노발광체, 상기 적색 나노발광체를 내부 보호막이 감싸고 있는 구조 및 도 6a 내지 도 6f에서 설명한 발광 입자들 중 선택된 어느 하나의 구조를 가질 수 있다.The luminescent particles (CX) include a red nano emitter, a structure including the red nano emitter described in Fig. 5, a structure in which the red nano emitter is surrounded by the inner protective layer, and a structure selected from any one of the luminescent grains described in Figs. 6A to 6F Lt; / RTI >
한편, 도 9b에서는 상기 제1 집광 시트(1502)를 일례로 설명하였으나, 상기 제1 집광 시트(1502) 상에 배치된 제2 집광 시트(1600)도 상기 제1 집광 시트(1502)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 집광 시트들(1502, 1600) 모두 도 9b에서 설명한 구조를 가지거나, 상기 제1 및 제2 집광 시트들(1502, 1600) 중 어느 하나만이 도 9b에서 설명한 구조를 가질 수 있다.Although the first
한편, 도 9a 및 도 9b에 도시된 집광 시트(1501, 1502)에 있어서, 각각의 집광 시트는 상기 베이스 기재(1510)와 상기 집광층(1520, 1521) 사이 및 상기 베이스 기재(1510)와 상기 광확산층(1530, 1531) 사이 중 적어도 하나에 형성된 광학층을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발광 입자(CX)는 상기 집광층(1520, 1521)이나 상기 광확산층(1530, 1531)이 아니라 상기 광학층에 분산될 수 있다. 이와 달리, 상기 발광 입자(CX)는 상기 집광층(1520, 1521)이나 상기 광확산층(1530, 1531)과 함께 상기 광학층에도 분산될 수도 있다. On the other hand, in the
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.10 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 백라이트 유닛(1002)는 발광 소자(1100), 도광판(1200), 반사판(1300) 및 집광 시트(1503)를 포함한다. 도 10의 상기 발광 소자(1100), 상기 도광판(1200) 및 상기 반사판(1300) 각각은 도 1에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 10, the
상기 집광 시트(1503)는 도 9a에서 설명한 집광 시트(1501)와 실질적으로 동일한 구조를 갖되, 상기 도광판(1200)이 집광층(1520)과 마주하고 광확산층(1530)이 상기 백라이트 유닛(1002) 상에 배치되는 표시 패널과 마주하도록 상기 집광 시트(1503)가 상기 도광판(1200) 상에 배치된다. 상기 집광층(1520)이 상기 도광판(1200)과 마주하도록 배치됨으로써 도 8에서 설명한 확산 시트(1406)나 제1 및 제2 집광 시트들(1501, 1600)을 상기 집광 시트(1503)로 대체할 수 있다.The
이와 달리, 상기 집광 시트(1503)는 도 9b에서 설명한 집광 시트(1502)와 실질적으로 동일한 구조를 갖되, 상기 도광판(1200)이 집광층(1521)과 마주하고 광확산층(1531)이 상기 백라이트 유닛(1002) 상에 배치되는 표시 패널과 마주하도록 상기 집광 시트(1503)가 상기 도광판(1200) 상에 배치된다.9B, the
상기 집광층(1521)이 상기 도광판(1200)과 마주하도록 배치됨으로써 도 8에서 설명한 확산 시트(1406)나 제1 및 제2 집광 시트들(1501, 1600)을 상기 집광 시트(1503)로 대체할 수 있다.The
상기에서 설명한 바에 따르면, 확산 시트나 집광 시트 중 적어도 어느 하나에 적색 나노발광체를 포함하는 발광 입자(CX)를 적용시키고, 상기 발광 소자(1100)가 청색 발광칩 및 녹색 형광체를 포함하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 구성함으로써, 표시 패널의 컬러 필터를 통과하여 나타나는 컬러의 색순도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 색재현성을 향상시킬 수 있다.
According to the above description, light emitting particles (CX) including a red nano emitter are applied to at least one of the diffusion sheet and the light collecting sheet, and the
발광 소자Light emitting element
도 11은 본 발명에 또 다른 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.11 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 발광 소자(1102)는 프레임(1110), 청색 발광칩(1120) 및 광전환층(1130')을 포함한다. 도 9에 도시된 발광 소자(1102)는 상기 광전환층(1130')이 형광 복합체(1134)를 포함하는 것을 제외하고는 도 2에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 구체적인 설명은 생략한다.Referring to FIG. 11, the
상기 형광 복합체(1134)는 왁스 입자(1133) 및 상기 왁스 입자(1133)의 내부에 배치된 녹색 형광체(1132)를 포함한다. 즉, 상기 녹색 형광체(1132)의 표면이 상기 왁스 입자(1133)에 의해 피복된다.The
상기 형광 복합체(1134)의 상기 왁스 입자(1133)는 왁스계 화합물로 형성된다. 상기 왁스계 화합물은 도 6a에서 설명한 왁스 입자(110)를 형성하는 왁스계 화합물과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.The
상기 녹색 형광체(1132)는 상기 광전환층(1130')의 투광성 수지(1131)에 분산되고 녹색광을 발광하는 화합물이다. 상기 녹색 형광체(1132)는 도 2에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 중복되는 구체적인 설명은 생략한다.The
상기 형광 복합체(1134)의 직경은 약 10㎛ 내지 약 70㎛일 수 있다. 상기 형광 복합체(1134)가 상기 투광성 수지에 균일하게 분산시키기 위해서, 상기 형광 복합체(1134)의 직경은 약 15㎛ 내지 약 35㎛일 수 있다. 상기 형광 복합체(1134)의 직경은, 상기 발광 입자(100a)의 직경과 실질적으로 동일하게 정의된다.The diameter of the fluorescent complex 1134 may be about 10 탆 to about 70 탆. In order for the
도 11에서 설명한 본 발명에 따른 발광 소자(1102)에서, 녹색광을 방출하는 상기 형광 복합체(1134)는 상기 광전환층(1130')을 형성하는 공정에서 상기 투광성 수지(1131)에 용이하게 분산된다. 뿐만 아니라, 상기 형광 복합체(1134)는 상기 투광성 수지(1131)에 대한 분산 안정성이 좋다. 따라서, 상기 발광 소자(1102)가 장시간 동안 구동되더라도 상기 녹색 형광체(1132)가 응집되는 것이 방지되어 상기 발광 소자(1102)가 생성하는 광의 발광 스펙트럼이 안정적으로 유지될 수 있다. 또한, 상기 왁스 입자(1133)에 의해 상기 녹색 형광체(1132)가 피복되므로, 상기 형광 복합체(1134)는 수분, 열, 광 등의 외부 환경으로부터 보호되어 성능 열화없이 장시간 동안 안정적으로 발광할 수 있다.In the
도 11에서 설명한 발광 소자(1102)는 도 1에서 설명한 백라이트 유닛의 발광 소자(1100) 대신 이용되어 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구성할 수 있다.
The
측정 샘플의 제조Preparation of measurement samples
[측정 샘플 1의 제조][Preparation of measurement sample 1]
LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 녹색 형광체 LP-F525(상품명)를 다우코닝사(회사명, 미국)에서 구입한 OE-6630(상품명)의 A kit 및 B kit가 1:4 비율로 혼합된 열경화성 실리콘 수지와 혼합하여 측정 샘플 1을 제조하였다.
A kit and B kit of OE-6630 (trade name) purchased from Dow Corning Incorporated (USA) were mixed in a ratio of 1: 4 by using a green fluorescent substance LP-F525 (trade name) purchased from LWB Was mixed with the thermosetting silicone resin to prepare Sample 1 for measurement.
[측정 샘플 2의 제조][Preparation of measurement sample 2]
LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 LP-F530(상품명)을 녹색 형광체로 이용한 것을 제외하고는 측정 샘플 1의 제조 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 측정 샘플 2를 제조하였다.
Measurement sample 2 was prepared in substantially the same manner as in the production method of measurement sample 1, except that LP-F530 (trade name) purchased from LWB (trade name, Germany) was used as a green phosphor.
[측정 샘플 3의 제조][Preparation of measurement sample 3]
DENKA사(회사명, 일본)에서 구입한 ALONBRITE(상품명)을 녹색 형광체로 이용한 것을 제외하고는 측정 샘플 1의 제조 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 측정 샘플 3을 제조하였다.
Measurement sample 3 was prepared in substantially the same manner as in the production method of measurement sample 1, except that ALONBRITE (trade name) purchased from DENKA (trade name, Japan) was used as the green phosphor.
[측정 샘플 4의 제조][Preparation of Measurement Sample 4]
먼저, 톨루엔 1 ml에 왁스계 화합물로서 산가(Acid value)가 약 30 mg KOH/g인 산화 고밀도 폴리에틸렌 왁스(Oxidized HDPE Wax)(상품명: Licowax PED 136 왁스, Clariant사, 스위스)를 20 mg을 혼합한 후, 약 120℃로 온도를 상승시킴으로써 상기 왁스계 화합물을 용해시켜 왁스 용액을 제조하였다. First, 20 mg of Oxidized HDPE Wax (trade name: Licowax PED 136 wax, Clariant, Switzerland) having an acid value of about 30 mg KOH / g as a wax compound was mixed with 1 ml of toluene Then, the wax-based compound was dissolved by raising the temperature to about 120 ° C to prepare a wax solution.
상기 왁스 용액에, LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 녹색 형광체 LP-F525(상품명)20 mg와 톨루엔 1mL가 혼합된 톨루엔 용액을 첨가하여 혼합하였다. 상기 왁스 용액 및 상기 톨루엔 용액의 혼합 용액을 상온으로 냉각시켜 왁스 입자 및 상기 녹색 형광체를 포함하는 형광 복합체가 분산된 분산 용액을 제조하였다. To the wax solution, 20 mg of a green fluorescent substance LP-F525 (trade name), purchased from LWB (trade name, Germany), and toluene mixed with 1 mL of toluene were added and mixed. The mixed solution of the wax solution and the toluene solution was cooled to room temperature to prepare a dispersion solution in which the fluorescent composite containing the wax particles and the green phosphor was dispersed.
상기와 같이 제조된 분산 용액을 다우코닝사(회사명, 미국)에서 구입한 OE-6630(상품명)의 A kit 및 B kit가 1:4 비율로 혼합된 열경화성 실리콘 수지와 혼합하여 측정 샘플 4를 제조하였다.
The dispersion solution thus prepared was mixed with a thermosetting silicone resin mixed in a ratio of A kit and B kit of OE-6630 (trade name) purchased from Dow Corning Incorporated (USA) to prepare a measurement sample 4 Respectively.
[측정 샘플 5의 제조][Preparation of Measurement Sample 5]
LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 LP-F530(상품명)을 녹색 형광체로 이용한 것을 제외하고는 측정 샘플 4의 제조 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 측정 샘플 5를 제조하였다.
Measurement sample 5 was prepared in substantially the same manner as the production method of measurement sample 4, except that LP-F530 (trade name) purchased from LWB (trade name, Germany) was used as a green phosphor.
[측정 샘플 6의 제조][Preparation of measurement sample 6]
DENKA사(회사명, 일본)에서 구입한 ALONBRITE(상품명)을 녹색 형광체로 이용한 것을 제외하고는 측정 샘플 4의 제조 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 측정 샘플 6을 제조하였다.
Measurement sample 6 was prepared in substantially the same manner as in the production method of measurement sample 4, except that ALONBRITE (trade name) purchased from DENKA (trade name, Japan) was used as a green phosphor.
실험 1-분산 안정성 평가Experiment 1 - Evaluation of dispersion stability
상기 측정 샘플 1 내지 6 각각에 대해서, 투과도 측정장치인 Cary-4000(상품명, Agilent사, 미국)을 이용하여 상기 측정 샘플 1 내지 6을 제조한 직후의 투과도(분산 직후의 투과도) 및 5일이 경과한 후에 이들의 투과도(5일 후의 투과도)를 측정하였다. 상기 "분산 직후의 투과도" 및 "5일 후의 투과도"를 이용하여 분산 안정성을 산출하였고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.(Transmittance immediately after dispersion) and 5 days after the measurement samples 1 to 6 were prepared using Cary-4000 (trade name, Agilent, USA) for each of the measurement samples 1 to 6 Permeability (permeability after 5 days) was measured. The dispersion stability was calculated using the above "transmittance immediately after dispersion" and "transmittance after 5 days ".
투과도(%)Immediate after dispersion
Permeability (%)
투과도(%)After 5 days
Permeability (%)
상기 실험에서, "분산 직후의 투과도" 및 "5일 후의 투과도"는 약 400nm 내지 약 700nm의 가시광 파장 범위 내의 파장에 따른 투과도들의 산술 평균값(단위:%)을 의미한다.In this experiment, the "transmittance immediately after dispersion" and "transmittance after 5 days" mean an arithmetic mean value (%) of transmittances according to wavelengths within a visible light wavelength range of about 400 nm to about 700 nm.
표 1의 분산 안정성 값은 "분산 직후의 투과도" 값(%)과 "5일 후의 투과도" 값(%) 사이의 차이를 계산하여 산출하였다. 측정 샘플 1 내지 6의 분산 안정성이 좋은 경우에는 시간이 경과하더라도 투과도가 크게 변하지 않으므로 분산 안정성 값이 작은 값을 갖게 되고, 측정 샘플 1 내지 6의 분산 안정성이 좋지 못한 경우에는 시간이 경과함에 따라 녹색 형광체 또는 형광 복합체가 침전되어 실리콘 수지의 투명도가 증가하게 되고, 그 결과 분산 안정성 값이 큰 값을 갖게 된다. The dispersion stability values in Table 1 were calculated by calculating the difference between the value of "Permeability immediately after dispersion" (%) and the value of "Permeability after 5 days" (%). When the dispersion stability of the measurement samples 1 to 6 is good, the dispersion stability value becomes small because the permeability does not change greatly even if the time elapses, and when the dispersion stability of the measurement samples 1 to 6 is poor, The phosphor or the fluorescent complex is precipitated to increase the transparency of the silicone resin, and as a result, the dispersion stability value becomes large.
표 1를 참조하면, 녹색 형광체의 크기를 고려할 때, 측정 샘플 1 내지 6의 분산 안정성은 전체적으로 양호한 것을 알 수 있다. 특히, 측정 샘플 4 내지 6은 우수한 분산 안정성을 갖는 것을 알 수 있다. 측정 샘플 1 내지 3의 분산 안정성은 비록 측정 샘플 4 내지 6에 비해서는 큰 값을 가지므로 상대적으로 분산 안정성이 나쁘다고 볼 수 있으나 약 50% 내지 약 60% 수준으로서 5일이 경과하더라도 투과도가 급격히 변화하는 것은 아닌 것을 알 수 있다. 다만, 측정 샘플 1 내지 6 각각의 분산 직후의 투과도는 실질적으로 유사한 수준이나 측정 샘플 4 내지 6의 5일 후의 투과도는 거의 변화가 없는 수준인데 반해 측정 샘플 1 내지 3의 5일 후의 투과도가 높아진 것, 즉 측정 샘플 1 내지 3에서는 녹색 형광체의 일부가 침전되어 투명도가 증가한 것을 고려할 때, 측정 샘플 4 내지 6과 같이 왁스계 화합물을 이용하여 녹색 형광체를 캡슐화하면 분산 안정성이 현저하게 향상됨을 알 수 있다.
Referring to Table 1, when the size of the green phosphor is taken into account, it is found that the dispersion stability of the measurement samples 1 to 6 is generally good. In particular, it can be seen that the measurement samples 4 to 6 have excellent dispersion stability. Although the dispersion stability of the measurement samples 1 to 3 is larger than that of the measurement samples 4 to 6, the dispersion stability is relatively poor. However, even if the dispersion stability is about 50% to 60% But it is not. However, the transmittance immediately after the dispersion of each of the measurement samples 1 to 6 was substantially similar but the transmittance after 5 days of the measurement samples 4 to 6 was almost unchanged, while the measurement samples 1 to 3 had the higher transmission after 5 days , That is, in the measurement samples 1 to 3, a part of the green phosphor is precipitated and the transparency is increased, it can be seen that when the green phosphor is encapsulated with the wax-based compound as in the measurement samples 4 to 6, the dispersion stability is remarkably improved .
실험 2-자외선 안정성 및 열/수분 안정성 평가Experiment 2 - Evaluation of ultraviolet stability and heat / moisture stability
LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 녹색 형광체 LP-F525(상품명) 및 LP-F530(상품명)과, DENKA사(회사명, 일본)에서 구입한 녹색 형광체 ALONBRITE(상품명)를 파우더 상태로 준비하였다.The green phosphors LP-F525 (trade name) and LP-F530 (trade name) purchased from LWB (company name, Germany) and the green phosphor ALONBRITE (trade name) purchased from DENKA Respectively.
또한, 측정 샘플 4 내지 6 각각에 포함된 형광 복합체와 실질적으로 동일한 파우더 상태의 형광 복합체 1, 2 및 3을 준비하였다.In addition, fluorescent complexes 1, 2 and 3 in a powder state substantially identical to the fluorescent complexes contained in each of the measurement samples 4 to 6 were prepared.
상기 녹색 형광체들 및 형광 복합체 1 내지 3 각각에 대해 절대양자효율측정기(상품명: C9920-02, HAMAMATSU사, 일본)를 이용하여 제1 양자효율(QYT1, 단위:%)을 측정하였다. The first quantum efficiency (QYT1, unit:%) was measured for each of the green phosphors and the fluorescent complexes 1 to 3 using an absolute quantum efficiency meter (trade name: C9920-02, HAMAMATSU, Japan).
그리고, 제1 양자효율(QYT1, 단위:%)을 측정한 후, 상기 녹색 형광체들 및 형광 복합체 1 내지 3 각각에 대해 중심 파장이 365nm인 자외선(UV)을 약 1.4 mW/cm2의 복사 강도, 즉 약 2,419.2 J/cm2의 가혹 조건으로 480시간 동안 조사한 후의 제2 양자효율(QYT2, 단위:%)을 측정하였다. The first quantum efficiency (QYT1, unit:%) was measured, and the green fluorescent material and a fluorescent composite 1-3 radiation intensity of about 1.4 mW / cm 2 of ultraviolet (UV) center wavelength of 365nm for each , The second quantum efficiency (QYT2, unit:%) after irradiation for 480 hours under a severe condition of about 2,419.2 J / cm 2 was measured.
또한, 제1 양자효율(QYT1, 단위:%)을 측정한 후, 상기 녹색 형광체들 및 형광 복합체 1 내지 3 각각에 대해 항온항습기에서 온도 85℃ 및 상대습도 85%의 가혹조건 하에 480시간 동안 방치한 후의 제3 양자효율(QYT3, 단위:%)을 측정하였다.After measuring the first quantum efficiency (QYT1, unit:%), each of the green phosphors and the fluorescent complexes 1 to 3 was allowed to stand for 480 hours under a severe condition of a temperature of 85 DEG C and a relative humidity of 85% And the third quantum efficiency (QYT3, unit:%) was measured.
상기 제1 양자효율 및 상기 제2 양자효율의 차이(△QY1=QYT1-QYT2, 단위:%)를 산출하여 녹색 형광체 및 형광 복합체 각각에 대한 자외선 안정성을 평가하였고, 상기 제1 양자효율 및 상기 제3 양자효율의 차이(△QY2=QYT1-QYT3, 단위:%)를 산출하여 녹색 형광체들 및 형광 복합체 1 내지 3의 열/수분 안정성을 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.The difference between the first quantum efficiency and the second quantum efficiency (ΔQY1 = QYT1-QYT2, unit:%) was calculated to evaluate the ultraviolet stability of each of the green fluorescent substance and the fluorescent conjugate, 3 Quantum efficiency (ΔQY2 = QYT1-QYT3, unit:%) was calculated to evaluate the heat / moisture stability of the green phosphors and the fluorescent complexes 1 to 3. The results are shown in Table 2.
(△QY1, %)Ultraviolet stability
(? QY1,%)
(△QY2, %)Heat / moisture stability
(? QY2,%)
표 2를 참조하면, 3종류의 형광체 및 형광 복합체 1 내지 3은 전체적으로 자외선 안정성 및 열/수분 안정성이 약 5% 이하의 값을 가지는 것을 알 수 있고, 자외선이나 열/수분에 대해서 안정한 것을 알 수 있다. 특히, 형광 복합체 1 내지 3은 3종류의 형광체 그 자체에 비해서 우수한 자외선 안정성 및 열/수분 안정성을 갖는 것을 알 수 있다. 즉, 왁스계 화합물을 이용하여 녹색 형광체를 캡슐화하면 전체적으로 자외선 안정성 및 열/수분 안정성이 현저하게 향상됨을 알 수 있다.Referring to Table 2, it can be seen that the three types of phosphors and fluorescent complexes 1 to 3 have ultraviolet stability and heat / moisture stability of about 5% or less as a whole, and are stable against ultraviolet rays or heat / moisture have. In particular, it can be seen that the fluorescent complexes 1 to 3 have superior ultraviolet stability and heat / water stability as compared with the three kinds of phosphors themselves. That is, when a green phosphor is encapsulated using a wax-based compound, ultraviolet stability and heat / water stability are remarkably improved as a whole.
이하에서는, 상기에서 설명한 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제조 방법 및 이들의 특성 평가 결과에 대해서 설명한다.
Hereinafter, the method of manufacturing the backlight unit according to the present invention described above and the evaluation results of the characteristics thereof will be described.
백라이트 유닛의 제조Fabrication of Backlight Unit
[실시예 1][Example 1]
(1) 발광 소자의 제조(1) Fabrication of light emitting device
청색 발광칩 상에 녹색 형광체가 분산된 열경화성 실리콘 수지를 몰딩한 후 150℃에서 2시간 동안 경화시켜 발광 소자를 제조하였다.A thermosetting silicone resin having a green phosphor dispersed on a blue light emitting chip was molded and cured at 150 캜 for 2 hours to prepare a light emitting device.
상기 청색 발광칩으로는 니치아사(회사명, 일본)에서 구입한 약 444nm에서 발광 피크를 갖는 청색 발광칩을 사용하였고, 상기 녹색 형광체로는 LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 녹색 형광체 LP-F525(상품명)를 사용하였으며, 상기 열경화성 실리콘 수지로는 다우코닝사(회사명, 미국)에서 구입한 OE-6630(상품명)의 A kit 및 B kit가 1:4 비율로 혼합된 열경화성 실리콘 수지를 사용하였다.
As the blue light emitting chip, a blue light emitting chip having an emission peak at about 444 nm purchased from Nichia Corp. (Japan) was used. As the green phosphor, green phosphor LP (trade name, manufactured by LWB) -F525 (trade name) was used. As the thermosetting silicone resin, thermosetting silicone resin mixed with A kit and B kit of 1: 4 ratio of OE-6630 (trade name) purchased from Dow Corning Corporation Respectively.
(2) 도광판의 제조(2) Fabrication of light guide plate
메틸메타크릴레이트 중합체 100 중량부에 대해서, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(상품명: Tinuvin-329, BASF사, 독일) 0.5 중량부 및 힌더드 아민계 광안정제(상품명: Tinuvin-770, BASF사, 독일) 0.5 중량부를 혼합한 후, 압출기(내경: 27 mm, L/D: 40, Leistritz. Co.)를 이용하여 펠렛 형태의 수지를 제조하였고, 이를 시트 압출기를 이용하여 압출하여 약 0.4 mm 두께의 도광판을 제조하였다.
0.5 part by weight of a benzotriazole-based ultraviolet absorber (trade name: Tinuvin-329, BASF, Germany) and 0.5 part by weight of a hindered amine light stabilizer (trade name: Tinuvin-770, BASF, Germany) were added to 100 parts by weight of a methyl methacrylate polymer. And 0.5 part by weight of a polypropylene resin were mixed and extruded using a sheet extruder to prepare a pellet-shaped resin using an extruder (inner diameter: 27 mm, L / D: 40, Leistritz. .
(3) 확산 시트의 제조(3) Production of diffusion sheet
톨루엔 1ml에 약 10 mg의 CdSe계의 적색 나노발광체(상품명: Nanodot-HE-610, QD solution사, 한국)가 분산된 용액을, BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 우레탄아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, TPO)와 혼합하였다. 상기 광개시제는 우레탄아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합하였다. 이후 증발기(Evaporator)를 이용하여 톨루엔을 제거하여 우레탄아크릴레이트, 적색 나노발광체 및 광개시제가 혼합된 코팅 조성물을 제조하였다.A solution of about 10 mg of a CdSe red nano luminescent material (Nanodot-HE-610, QD solution, Korea) dispersed in 1 ml of toluene was mixed with urethane acrylate purchased from BASF Co., Ltd. (Germany) (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (TPO). The photoinitiator was mixed with about 0.8 part by weight based on 100 parts by weight of urethane acrylate. Then, toluene was removed using an evaporator to prepare a coating composition in which urethane acrylate, a red nano light-emitting material and a photoinitiator were mixed.
상기 코팅 조성물을 약 38㎛ 두께의 폴리에스테르 재질의 투명한 베이스 기재(상품명: XU42, 도레이사, 일본) 상에 코팅하고 경화시켜 그 표면에 도 3에 도시된 형상을 갖는 확산 패턴이 형성된 광확산층을 형성하여, 베이스 기재 및 광확산층을 포함하는 확산 시트를 제조하였다. 상기 광확산층의 평균 두께는 약 50㎛이었다.
The above coating composition was coated on a transparent base substrate (trade name: XU42, Doreisha, Japan) having a thickness of about 38 mu m and then cured to form a light diffusion layer having a diffusion pattern having the shape shown in Fig. To prepare a diffusion sheet including a base substrate and a light diffusion layer. The average thickness of the light-diffusing layer was about 50 mu m.
(4) 제1 및 제2 집광 시트들의 제조(4) Production of first and second light converging sheets
비스(2,3-에피티오프로필)술파이드(bis(2,3-epithiopropyl)sulfide) 100 중량부에 대해서, 닛폰 공업사(회사명, 일본)에서 구입한 촉매(tetra-n-butylphosphoniumbromide) 0.07 중량부를 혼합하고 실온에서 교반하여 균일액을 제조하였고, 상기 균일액을 교반 및 탈포시킨 후 약 0.5㎛ 두께의 폴리테트라플루오로에틸렌 멤브레인(PTFE membrane)으로 여과시켜 베이스 재료를 제조하였다. 0.07 weight% of a catalyst (tetra-n-butylphosphoniumbromide) purchased from Nippon Kogyo Co., Ltd. (Japan) was added to 100 parts by weight of bis (2,3-epithiopropyl) sulfide And the mixture was stirred at room temperature to prepare a homogeneous liquid. The homogeneous liquid was stirred and defoamed and then filtered with a polytetrafluoroethylene membrane (PTFE membrane) having a thickness of about 0.5 탆 to prepare a base material.
상기 베이스 재료를 약 75㎛ 두께의 PET 필름 상에 도포한 후 성형롤로 가압하여 PET 필름 상에 높이가 약 25㎛인 집광 패턴을 제조하여, 제1 집광 시트를 제조하였다.The base material was coated on a PET film having a thickness of about 75 탆 and pressurized with a forming roll to produce a light collecting pattern having a height of about 25 탆 on the PET film to prepare a first light collecting sheet.
상기 제1 집광 시트를 제조하는 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 제2 집광 시트를 제조하였다.
A second light-converging sheet was prepared in substantially the same manner as the method of producing the first light-converging sheet.
(5) 백라이트 유닛의 제조(5) Production of backlight unit
상기와 같은 방법으로 제조된 도광판, 확산 시트, 제1 집광 시트 및 제2 집광 시트를 순차적으로 적층하고, 상기 발광 소자를 어셈블리하여 실시예 1에 따른 백라이트 유닛을 제조하였다. 이때, 상기 확산 시트의 광확산층은 상기 도광판과 마주하여 배치되었다.
The light guide plate, the diffusion sheet, the first condenser sheet, and the second condenser sheet manufactured in the above-described manner were sequentially laminated, and the light emitting device was assembled to manufacture the backlight unit according to the first embodiment. At this time, the light diffusion layer of the diffusion sheet is arranged to face the light guide plate.
[실시예 2][Example 2]
발광 소자에 녹색 형광체로서 LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 녹색 형광체 LP-F530(상품명)을 이용하는 것을 제외하고는 실시예 1의 백라이트 유닛과 실질적으로 동일한 구성을 갖는 백라이트 유닛을 실시예 2에 따른 백라이트 유닛으로 제조하였다.
A backlight unit having substantially the same structure as that of the backlight unit of Example 1 except that a green phosphor LP-F530 (trade name) purchased from LWB (trade name, Germany) as a green phosphor was used for the light emitting element was changed to Example 2 As a backlight unit.
[실시예 3][Example 3]
발광 소자에 녹색 형광체로서 DENKA사(회사명, 일본)에서 구입한 녹색 형광체 ALONBRITE(상품명)을 이용하는 것을 제외하고는 실시예 1의 백라이트 유닛과 실질적으로 동일한 구성을 갖는 백라이트 유닛을 실시예 3에 따른 백라이트 유닛으로 제조하였다.
A backlight unit having substantially the same structure as that of the backlight unit of Example 1 except that a green phosphor ALONBRITE (trade name) purchased from DENKA (trade name, Japan) as a green phosphor was used for the light emitting element, Backlight unit.
[실시예 4][Example 4]
확산 시트를 제외하고는, 실시예 1에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 방법으로 제조된 발광 소자, 도광판, 제1 및 제2 집광 시트들을 이용하여 실시예 4에 따른 백라이트 유닛을 제조하였다. 구체적으로, 도광판, 확산 시트, 제1 집광 시트 및 제2 집광 시트를 순차적으로 적층하고, 상기 발광 소자를 어셈블리하여 실시예 4에 따른 백라이트 유닛을 제조하였고, 이때, 상기 확산 시트의 광확산층은 상기 도광판과 마주하도록 배치되었다.A backlight unit according to Example 4 was manufactured using the light-emitting device, the light guide plate, the first and second light-condensing sheets manufactured in substantially the same manner as described in Example 1 except for the diffusion sheet. Specifically, a light guide plate, a diffusion sheet, a first condensing sheet, and a second condensing sheet were sequentially laminated, and the light emitting device was assembled to fabricate a backlight unit according to Example 4. At this time, And arranged to face the light guide plate.
상기 확산 시트로는 하기의 방법으로 제조한 것을 사용하였다.As the diffusion sheet, those prepared by the following method were used.
먼저, 톨루엔 1 ml에 산가(Acid value)가 약 30 mg KOH/g인 산화 고밀도 폴리에틸렌 왁스(Oxidized HDPE Wax)로 이루어진 왁스계 화합물(상품명: Licowax PED 136 왁스, Clariant사, 스위스)을 20 mg을 혼합한 후, 약 120℃로 온도를 상승시킴으로써 상기 왁스계 화합물을 용해시켜 왁스 용액을 제조하였다. 톨루엔 1ml에 약 20 mg의 CdSe계의 적색 나노발광체(상품명: Nanodot-HE-610, QD solution사, 한국)가 분산된 용액을 상기 왁스 용액에 첨가하여 혼합한 후, 상온으로 냉각시켜 왁스 입자 및 상기 적색 나노발광체를 포함하는 발광 입자가 분산된 분산 용액을 제조하였다. 상기 분산 용액을 BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 우레탄아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, TPO)와 혼합하였다. 상기 광개시제는 우레탄아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합하였다. 이후 증발기(Evaporator)를 이용하여 톨루엔을 제거하여 우레탄아크릴레이트, 발광 입자 및 광개시제가 혼합된 코팅 조성물을 제조하였다.20 mg of a wax-based compound (trade name: Licowax PED 136 wax, Clariant, Switzerland) consisting of oxidized HDPE wax having an acid value of about 30 mg KOH / g was added to 1 ml of toluene After mixing, the wax-based compound was dissolved by raising the temperature to about 120 ° C to prepare a wax solution. A solution prepared by dispersing about 20 mg of a red nano light-emitting material (trade name: Nanodot-HE-610, QD solution, Korea) in 1 ml of toluene was added to the wax solution, and the mixture was cooled to room temperature, A dispersion solution in which luminescent particles containing the red nano-luminescent material were dispersed was prepared. The dispersion solution was mixed with urethane acrylate purchased from BASF (Germany) and diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (TPO) purchased from BASF. The photoinitiator was mixed with about 0.8 part by weight based on 100 parts by weight of urethane acrylate. Then, toluene was removed using an evaporator to prepare a coating composition in which urethane acrylate, luminescent particles and photoinitiator were mixed.
상기 코팅 조성물을 약 38㎛ 두께의 폴리에스테르 재질의 투명한 베이스 기재(상품명: XU42, 도레이사, 일본) 상에 코팅하고 경화시켜 그 표면에 도 3에 도시된 형상을 갖는 광확산층을 형성하여, 베이스 기재 및 광확산층을 포함하는 확산 시트를 제조하였다. 상기 광확산층의 평균 두께는 약 50㎛이었다.
The coating composition was coated on a transparent base substrate (trade name: XU42, Doreya, Japan) having a thickness of about 38 mu m and then cured to form a light diffusion layer having the shape shown in Fig. A diffusion sheet including a substrate and a light-diffusing layer was produced. The average thickness of the light-diffusing layer was about 50 mu m.
[실시예 5][Example 5]
발광 소자에 녹색 형광체로서 LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 녹색 형광체 LP-F530(상품명)을 이용하는 것을 제외하고는 실시예 4의 백라이트 유닛과 실질적으로 동일한 구성을 갖는 백라이트 유닛을 실시예 5에 따른 백라이트 유닛으로 제조하였다.
A backlight unit having substantially the same structure as that of the backlight unit of Example 4 except that the green phosphor LP-F530 (trade name) purchased from LWB (trade name, Germany) as the green phosphor was used for the light emitting element was changed to Example 5 As a backlight unit.
[실시예 6][Example 6]
발광 소자에 녹색 형광체로서 DENKA사(회사명, 일본)에서 구입한 녹색 형광체 ALONBRITE(상품명)을 이용하는 것을 제외하고는 실시예 4의 백라이트 유닛과 실질적으로 동일한 구성을 갖는 백라이트 유닛을 실시예 6에 따른 백라이트 유닛으로 제조하였다.
A backlight unit having substantially the same structure as that of the backlight unit of Example 4, except that a green phosphor ALONBRITE (trade name) purchased from DENKA (trade name, Japan) as a green phosphor was used for the light emitting element, Backlight unit.
[실시예 7][Example 7]
발광 소자를 제외하고는, 실시예 1에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 방법으로 제조된 도광판, 확산 시트, 제1 및 제2 집광 시트들을 이용하여 실시예 7에 따른 백라이트 유닛을 제조하였다. 구체적으로, 도광판, 확산 시트, 제1 집광 시트 및 제2 집광 시트를 순차적으로 적층하고, 상기 발광 소자를 어셈블리하여 실시예 7에 따른 백라이트 유닛을 제조하였고, 이때, 상기 확산 시트의 광확산층은 상기 도광판과 마주하도록 배치되었다.A backlight unit according to Example 7 was fabricated using a light guide plate, a diffusion sheet, and first and second condenser sheets manufactured in substantially the same manner as described in Example 1 except for the light emitting element. Specifically, a light guide plate, a diffusion sheet, a first condensing sheet and a second condensing sheet were sequentially laminated, and the light emitting device was assembled to fabricate a backlight unit according to Example 7. At this time, And arranged to face the light guide plate.
발광 소자로는 하기의 방법으로 제조한 것을 사용하였다. As the light emitting element, those prepared by the following method were used.
먼저, 톨루엔 1 ml에 산가(Acid value)가 약 30 mg KOH/g인 산화 고밀도 폴리에틸렌 왁스(Oxidized HDPE Wax)로 이루어진 왁스계 화합물(상품명: Licowax PED 136 왁스, Clariant사, 스위스)를 20 mg을 혼합한 후, 약 120℃로 온도를 상승시킴으로써 상기 왁스계 화합물을 용해시켜 왁스 용액을 제조하였다. 상기 왁스 용액에, LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 녹색 형광체 LP-F525(상품명)를 20 mg과 톨루엔 1ml가 혼합된 톨루엔 용액을 첨가하여 혼합한 후, 상온으로 냉각시켜 왁스 입자 및 상기 녹색 형광체를 포함하는 형광 복합체가 분산된 분산 용액을 제조하였다. First, 20 mg of a wax-based compound (trade name: Licowax PED 136 wax, Clariant, Switzerland) consisting of oxidized HDPE wax having an acid value of about 30 mg KOH / g was added to 1 ml of toluene After mixing, the wax-based compound was dissolved by raising the temperature to about 120 ° C to prepare a wax solution. To the wax solution was added a toluene solution containing 20 mg of a green fluorescent substance LP-F525 (trade name) purchased from LWB (trade name, Germany) and mixed with 1 ml of toluene, and the mixture was cooled to room temperature to obtain wax particles A dispersion solution in which a fluorescent complex containing a green phosphor was dispersed was prepared.
니치아사(회사명, 일본)에서 구입한 약 444nm에서 발광 피크를 갖는 청색 발광칩 상에 상기와 같이 제조된 형광 복합체와 다우코닝사(회사명, 미국)에서 구입한 OE-6630(상품명)의 A kit 및 B kit가 1:4 비율로 혼합된 열경화성 실리콘 수지의 혼합물을 몰딩한 후 150℃에서 2시간 동안 경화시켜 발광 소자를 제조하였다.
A mixture of the fluorescent composite prepared as described above and the A (light emitting layer) of OE-6630 (trade name) purchased from Dow Corning Incorporated (USA) on a blue light emitting chip having an emission peak at about 444 nm purchased from Nichia kit and B kit were mixed at a ratio of 1: 4, and the mixture was cured at 150 ° C for 2 hours to prepare a light emitting device.
[실시예 8][Example 8]
발광 소자에 형광 복합체를 제조하는 녹색 형광체로서 LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 녹색 형광체 LP-F530(상품명)을 이용하는 것을 제외하고는 실시예 7의 백라이트 유닛과 실질적으로 동일한 구성을 갖는 백라이트 유닛을 실시예 8에 따른 백라이트 유닛으로 제조하였다.
A backlight unit having substantially the same configuration as the backlight unit of Example 7, except that a green phosphor LP-F530 (trade name) purchased from LWB (company name, Germany) was used as a green phosphor for producing a fluorescent composite in a light- A unit was prepared as a backlight unit according to Example 8.
[실시예 9][Example 9]
발광 소자에 형광 복합체를 제조하는 녹색 형광체로서 DENKA사(회사명, 일본)에서 구입한 녹색 형광체 ALONBRITE(상품명)을 이용하는 것을 제외하고는 실시예 7의 백라이트 유닛과 실질적으로 동일한 구성을 갖는 백라이트 유닛을 실시예 9에 따른 백라이트 유닛으로 제조하였다.
A backlight unit having substantially the same configuration as that of the backlight unit of Example 7, except that the green phosphor ALONBRITE (trade name) purchased from DENKA Co., Ltd. (trade name) was used as the green phosphor for producing the fluorescent composite in the light emitting element Lt; / RTI > was prepared as a backlight unit according to Example 9.
[실시예 10][Example 10]
실시예 7의 백라이트 유닛에 적용한 것과 실질적으로 동일한 방법으로 제조된 발광 소자 및 실시예 4의 백라이트 유닛에 적용한 것과 실질적으로 동일한 방법으로 제조된 도광판, 확산 시트, 제1 및 제2 집광 시트들을 이용하여 실시예 10에 따른 백라이트 유닛을 제조하였다. 구체적으로, 도광판, 확산 시트, 제1 집광 시트 및 제2 집광 시트를 순차적으로 적층하고, 상기 발광 소자를 어셈블리하여 실시예 10에 따른 백라이트 유닛을 제조하였고, 이때, 상기 확산 시트의 광확산층은 상기 도광판과 마주하도록 배치되었다.
The light guide plate, the diffusion sheet, and the first and second light converging sheets manufactured by substantially the same method as that applied to the backlight unit of Example 4 and the light emitting device manufactured by substantially the same method as that applied to the backlight unit of Example 7 A backlight unit according to Example 10 was produced. Specifically, a light guide plate, a diffusion sheet, a first condensing sheet, and a second condensing sheet were sequentially stacked, and the light emitting device was assembled to fabricate a backlight unit according to Example 10. At this time, And arranged to face the light guide plate.
[실시예 11][Example 11]
발광 소자에 형광 복합체를 제조하는 녹색 형광체로서 LWB사(회사명, 독일)에서 구입한 녹색 형광체 LP-F530(상품명)을 이용하는 것을 제외하고는 실시예 10의 백라이트 유닛과 실질적으로 동일한 구성을 갖는 백라이트 유닛을 실시예 11에 따른 백라이트 유닛으로 제조하였다.
A backlight unit having substantially the same configuration as the backlight unit of the tenth embodiment except that the green phosphor LP-F530 (trade name) purchased from LWB (company name, Germany) was used as a green phosphor for producing a fluorescent composite in the light emitting element A unit was prepared as a backlight unit according to Example 11.
[실시예 12][Example 12]
발광 소자에 형광 복합체를 제조하는 녹색 형광체로서 DENKA사(회사명, 일본)에서 구입한 녹색 형광체 ALONBRITE(상품명)을 이용하는 것을 제외하고는 실시예 10의 백라이트 유닛과 실질적으로 동일한 구성을 갖는 백라이트 유닛을 실시예 12에 따른 백라이트 유닛으로 제조하였다.
A backlight unit having substantially the same structure as the backlight unit of Example 10 except that a green phosphor ALONBRITE (trade name) purchased from DENKA Co., Ltd. (trade name) was used as a green phosphor for producing a fluorescent composite in the light emitting element Was prepared as a backlight unit according to Example 12.
[비교예 1][Comparative Example 1]
발광 소자 및 확산 시트를 제외하고는, 실시예 1의 백라이트 유닛에적용한 것과 실질적으로 동일한 방법으로 제조된 도광판, 확산 시트, 제1 및 제2 집광 시트들을 이용하여 비교예 1에 따른 백라이트 유닛을 제조하였다. 구체적으로, 도광판, 확산 시트, 제1 집광 시트 및 제2 집광 시트를 순차적으로 적층하고, 상기 발광 소자를 어셈블리하여 비교예 1에 따른 백라이트 유닛을 제조하였고, 이때, 상기 확산 시트의 광확산층은 상기 도광판과 마주하도록 배치되었다.A backlight unit according to Comparative Example 1 was manufactured using a light guide plate, a diffusion sheet, and first and second light condensing sheets manufactured by substantially the same method as that applied to the backlight unit of Example 1, except for the light emitting element and the diffusion sheet Respectively. Specifically, a light guide plate, a diffusion sheet, a first condensing sheet and a second condensing sheet were sequentially laminated, and the light emitting device was assembled to fabricate a backlight unit according to Comparative Example 1. At this time, And arranged to face the light guide plate.
발광 소자로는 하기의 방법으로 제조한 것을 사용하였다. As the light emitting element, those prepared by the following method were used.
니치아사(회사명, 일본)에서 구입한 약 444nm에서 발광 피크를 갖는청색 발광칩 상에 니치아사(회사명, 일본)에서 구입한 YAG 형광체(YAG Phosphor)와 다우코닝사(회사명, 미국)에서 구입한 OE-6630(상품명)의 A kit 및 B kit가 1:4 비율로 혼합된 열경화성 실리콘 수지의 혼합물을 몰딩한 후 150℃에서 2시간 동안 경화시켜 발광 소자를 제조하였다.A YAG phosphor (YAG Phosphor) (available from Nichia Corp., Japan) and Dow Corning Co. (company name, USA) were placed on a blue light emitting chip having an emission peak at about 444 nm purchased from Nichia Corp. A mixture of thermosetting silicone resin mixed with 1: 4 ratio of A kit and B kit of purchased OE-6630 (trade name) was molded and cured at 150 캜 for 2 hours to prepare a light emitting device.
확산 시트로는 하기의 방법으로 제조한 것을 사용하였다. As the diffusion sheet, one prepared by the following method was used.
BASF사(회사명, 독일)에서 구입한 우레탄아크릴레이트 및 BASF사에서 구입한 광개시제(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, TPO)를 혼합하여 코팅용 조성물을 제조하였다. 상기 광개시제는 우레탄아크릴레이트 100 중량부에 대해 약 0.8 중량부 혼합하였다. 상기 코팅 조성물을 약 38㎛ 두께의 폴리에스테르 재질의 투명한 베이스 기재(상품명: XU42, 도레이사, 일본) 상에 코팅하고 경화시켜 그 표면에 도 3에 도시된 형상을 갖는 광확산층을 형성하여, 베이스 기재 및 광확산층을 포함하는 확산 시트를 제조하였고, 상기 광확산층의 평균 두께는 약 50㎛이었다.
The coating composition was prepared by mixing urethane acrylate purchased from BASF (Germany) and diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (TPO) purchased from BASF. The photoinitiator was mixed with about 0.8 part by weight based on 100 parts by weight of urethane acrylate. The coating composition was coated on a transparent base substrate (trade name: XU42, Doreya, Japan) having a thickness of about 38 mu m and then cured to form a light diffusion layer having the shape shown in Fig. A diffusion sheet including a substrate and a light diffusion layer was prepared, and the average thickness of the light diffusion layer was about 50 탆.
이하에서는, 실시예들 및 비교예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치의 색좌표 및 색재현 영역 평가를 통해서 본 발명의 효과를 설명하기로 한다.
Hereinafter, effects of the present invention will be described through the evaluation of the color coordinates and the color reproduction area of the display device including the backlight unit according to the embodiments and the comparative example.
[실험 3]- 표시 장치의 색좌표 및 색재현 영역 평가[Experiment 3] Evaluation of color coordinates and color reproduction area of display device
실시예 1 내지 12 및 비교예 1에 따른 백라이트 유닛 각각을 아이폰 4(상품명, 애플사, 미국)의 표시 패널과 어셈블리하여, 표시 장치 1 내지 12 및 비교 장치 1을 제조하였다.Each of the backlight units according to Examples 1 to 12 and Comparative Example 1 was assembled with a display panel of an iPhone 4 (trade name, Apple Inc., USA) to produce Display Devices 1 to 12 and Comparative Device 1.
상기 표시 장치 1 내지 12 및 비교 장치 1 각각에 대해서 분광복사기(spectroradiometer) SR-3AR(제품명, TOPCON사, 일본)를 이용하여 색재현 영역(Color Gamut), 휘도 및 색좌표(적색, 녹색, 청색)를 측정하였다. 상기 적색, 녹색 및 청색의 색좌표는 각각 아이폰 4의 표시 패널이 적색, 녹색 및 청색을 표시하도록 한 후, 상기 분광복사기가 나타내는 색좌표를 기록함으로써 얻었고, 그 결과를 하기 표 3에 나타낸다.The display apparatuses 1 to 12 and the comparative apparatus 1 were each provided with a color reproduction area (Color Gamut), luminance and color coordinates (red, green and blue) using a spectroradiometer SR-3AR (trade name, TOPCON, Were measured. The color coordinates of the red, green and blue colors were obtained by causing the display panel of the iPhone 4 to display red, green and blue, respectively, and then recording the color coordinates indicated by the spectral photocopier. The results are shown in Table 3 below.
표 3에서, 적색, 녹색 및 청색 색좌표들은 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 나타내었고, 색역 비율은 NTSC(National Television Systems Committee) 기준의 색역 범위(이하, NTSC 색역 범위)에 대한 각 표시 장치 및 비교 장치에서의 RGB 색좌표를 이은 삼각형의 면적의 백분율로 나타낸다.In Table 3, the red, green, and blue color coordinates are shown based on the CIE 1931 color coordinate system, and the gamut ratios are represented by the respective display devices for the gamut range (hereinafter referred to as NTSC gamut range) based on the National Television Systems Committee (NTSC) The RGB color coordinates in the triangle are expressed as a percentage of the area of the triangle.
(cd/m2)Luminance
(cd / m 2 )
(CIE 1931)Color Coordinates - Red
(CIE 1931)
(CIE 1931)Color coordinates - Green
(CIE 1931)
(CIE 1931)Color coordinates - blue
(CIE 1931)
표 3을 참조하면, 표시 장치 1 내지 12의 적색 색좌표는 비교 장치 1의 적색 색좌표보다 상대적으로 큰 X-좌표값 및 상대적으로 작은 Y-좌표값을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 표시 장치 1 내지 12의 녹색 색좌표는 비교 장치 1의 녹색 색좌표보다 상대적으로 큰 Y-좌표값을 갖는 것을 알 수 있다. 즉, 표시 장치 1 내지 12는 비교 장치 1보다 상대적으로 색순도가 높은 적색 및 녹색을 구현할 수 있음을 알 수 있다. Referring to Table 3, it can be seen that the red color coordinates of the display devices 1 to 12 have a relatively larger X-coordinate value and a relatively smaller Y-coordinate value than the red color coordinate of the comparison device 1. It can also be seen that the green color coordinates of the display devices 1 to 12 have a Y-coordinate value relatively larger than the green color coordinate of the comparison device 1. [ That is, it can be seen that the display devices 1 to 12 can realize red and green colors having higher color purity than the comparative device 1.
또한, 표시 장치 1 내지 12는 비교 장치 1에 비해 현저하게 증가된 색역 비율 값을 가짐을 확인할 수 있다. 이는 표시 장치 1 내지 12가 비교 장치 1보다 상대적으로 색순도가 높은 적색 및 녹색을 구현할 수 있기 때문인 것으로 유추할 수 있다.Further, it can be seen that the display devices 1 to 12 have a significantly increased gamut ratio value as compared with the comparison device 1. It can be inferred that the display devices 1 to 12 can realize red and green colors having relatively higher color purity than the comparative device 1.
나아가, 표시 장치 1 내지 12는 비교 장치 1과 거의 동등하거나 향상된 휘도값을 가짐을 확인할 수 있다. 즉, 확산 시트에 적색 나노발광체 또는 적색 나노발광체를 왁스계 화합물로 캡슐화한 발광 입자를 분산시키더라도 표시장치의 휘도는 크게 변화하지 않음을 알 수 있다. Furthermore, it can be confirmed that the display apparatuses 1 to 12 have substantially the same or improved luminance value as the comparison apparatus 1. That is, even when luminescent particles in which a red nano emitter or a red nano emitter is encapsulated with a wax-based compound are dispersed in the diffusion sheet, the brightness of the display device does not largely change.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
1000, 1001, 1002: 백라이트 유닛
1100, 1102: 발광 소자
1200: 도광판
1300: 반사판
1400, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406: 확산 시트
1500, 1501, 1502: 제1 집광 시트
1600: 제2 집광 시트
1503: 집광 시트
1132: 녹색 형광체
CX, 100a, 100b, 100c, 200a, 200b, 200c: 발광 입자
20, 120, 220: 적색 나노발광체
110, 210, 1133: 왁스 입자
1134: 형광 복합체1000, 1001, 1002: backlight unit
1100, 1102: Light emitting element
1200: light guide plate
1300: Reflector
1400, 1402, 1403, 1404, 1405, 1406: diffusion sheet
1500, 1501, 1502: first condensing sheet
1600: second condensing sheet
1503: condensing sheet
1132: green phosphor
CX, 100a, 100b, 100c, 200a, 200b, 200c:
20, 120, 220: red nano luminescent material
110, 210, 1133: Wax particles
1134: Fluorescent complex
Claims (7)
상기 청색 발광칩 상에 배치되고, 왁스계 화합물이 재결정화된 왁스 입자 및 상기 왁스 입자 내부에 배치되며 녹색광을 방출하는 녹색 형광체를 포함하는 형광 복합체가 투광성 수지에 분산된 광전환층을 포함하는 발광 소자.
A blue light emitting chip emitting blue light; And
Wherein the fluorescent composite is disposed on the blue light emitting chip and includes a wax-based compound-recrystallized wax particle and a green phosphor disposed inside the wax particle and emitting green light, the light- device.
The light emitting device according to claim 1, wherein the emission spectrum of the green light emitted by the fluorescent composite has a half width of 80 nm or less.
실리케이트계 형광체, 실리콘 산화질화물계 형광체, 황화물계 형광체, 시알론(sialon)계 형광체 및 산화물계 형광체 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
The green phosphor according to claim 1,
A silicate-based fluorescent material, a silicon oxynitride-based fluorescent material, a sulfide-based fluorescent material, a sialon-based fluorescent material, and an oxide-based fluorescent material.
폴리에틸렌계 왁스(Polyethylene-based wax), 폴리프로필렌계 왁스(Polypropylene-based wax) 또는 아마이드계 왁스(Amide-based wax)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
The wax according to claim 1,
Based wax, a polypropylene-based wax, or an amide-based wax. The light-emitting device of claim 1,
산가(acid value)가 1 mg KOH/g 내지 200 mg KOH/g인 왁스계 화합물로 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자.
The wax according to claim 1,
And an acid value of 1 mg KOH / g to 200 mg KOH / g.
밀도가 0.95 g/cm3 이상인 왁스계 화합물로 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자.
The wax according to claim 1,
And a wax-based compound having a density of 0.95 g / cm 3 or more.
하기 화학식 1 내지 7로 나타내는 단위체 중 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 왁스계 화합물로 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자;
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
상기 화학식 1, 2, 3, 4, 5, 6 및 7에 있어서, R1, R3, R5 및 R7은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 10을 갖는 알킬렌기(*-(CH2)x-*, x는 1 내지 10의 정수)일 수 있고, R2, R4, R6 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 10을 갖는 알킬기일 수 있으며, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf 및 Rg는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 3을 갖는 알킬기를 나타낸다.The wax according to claim 1,
A light-emitting element formed of a wax-based compound comprising at least one of the following units represented by the following formulas (1) to (7);
[Chemical Formula 1]
(2)
(3)
[Chemical Formula 4]
[Chemical Formula 5]
[Chemical Formula 6]
(7)
R 1 , R 3 , R 5 and R 7 are each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (* - (CH 2) x - *, x may be an integer from 1 to 10), R 2, R 4 , R 6 and R 8 may be a group having the hydrogen or carbon number of 1 to 10, each independently, R a, R b, R c , R d , R e , R f and R g each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
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