KR101778864B1 - 광 변환 부재 및 이를 포함하는 표시장치 및 발광소자 패키지 - Google Patents
광 변환 부재 및 이를 포함하는 표시장치 및 발광소자 패키지 Download PDFInfo
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Abstract
실시예에 따른 광 변환 부재는, 하부 기판; 상기 하부 기판 상의 상부 기판; 및 상기 하부 기판 및 상기 상부 기판 사이의 광 변환층을 포함하고, 상기 광 변환층은, 매트릭스; 및 상기 매트릭스 내에 분산되는 광 변환 입자를 포함하고, 상기 매트릭스는 n개의 관능기를 가지고, m의 분자량을 가지는 모노머를 포함하고, 상기 모노머는 하기의 수식을 만족할 수 있다.
[수식]
m/n ≤ 150
[수식]
m/n ≤ 150
Description
실시예는 광 변환 부재 및 이를 포함하는 표시장치 및 발광소자 패키지에 관한 것이다.
최근 정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(FPD, Flat Panel Display)로서 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP, Plasma Display Panel device), 전기발광표시장치(ELD, ElectroLuminescence Display), 전계방출표시장치(FED, Field Emission Display) 등이 소개되어 기존의 브라운관(CRT, Cathode Ray Tube)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이 중에서도 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. 액정표시장치는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고, 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 디스플레이 장치이기 때문에, 광을 제공하기 광원이 필수적으로 요구된다. 종래에는 액정표시장치의 광원으로 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 주로 사용되어 왔으나, 냉음극 형광 램프는 장치가 대형화될 경우 휘도 균일성을 확보하기 어렵고, 색 순도가 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 액정표시장치의 광원으로 냉음극 형광 램프 대신 삼색 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)를 사용하고 있는 추세이다. 삼색 LED를 광원으로 사용할 경우, 높은 색순도를 재현할 수 있어 고품질의 화상을 구현할 수 있다는 장점이 있으나, 그 가격이 매우 비싸기 때문에 제조 비용이 상승한다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 광원으로 비교적 가격이 저렴한 청색 발광다이오드를 사용하고, 양자점(QD, Quantum Dot)을 포함하는 필름을 이용하여 청색광을 적색광 및 녹색광으로 변환시켜 백색광을 구현하는 기술이 제안되었다.
일례로, 이러한 양자점을 포함하는 필름은 하부 기판 및 상부 기판 사이에 양자점 및 양자점을 분산시키는 수지층을 포함하는 광 변환층으로 형성될 수 있다.
이때, 외부에서 침투되는 수분 및 산소 등에 의해 수지층 내부의 양자점이 변형되거나 손상되어 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 양자점의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 광 변환 부재가 요구된다.
실시예는 향상된 신뢰성을 가지는 광 변환 부재, 이를 포함하는 표시 장치 및 발광 소자 패키지를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광 변환 부재는, 하부 기판; 상기 하부 기판 상의 상부 기판; 및 상기 하부 기판 및 상기 상부 기판 사이의 광 변환층을 포함하고, 상기 광 변환층은, 매트릭스; 및 상기 매트릭스 내에 분산되는 광 변환 입자를 포함하고, 상기 매트릭스는 n개의 관능기를 가지고, m의 분자량을 가지는 모노머를 포함하고, 상기 모노머는 하기의 수식을 만족할 수 있다.
[수식]
m/n ≤ 150
실시예에 따른 광 변환 부재는, 분자량/관능기의 수가 150 이하인 수지와 150을 초과하는 수지를 포함할 수 있다.
이때, 상기 분자량/관능기의 수가 150 이하인 수지 즉, 다관능기를 가지는 수지는 네트워크 구조를 형성하면서 광 변환 물질을 둘러싸므로, 외부의 수분 및 공기의 침투로부터 광 변환 물질을 효과적으로 보호할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 변환 부재는 향상된 신뢰성을 가질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 광 변환 부재의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A' 영역을 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 매트릭스의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도 4는 실시예에 따른 광 변환 부재가 적용되는 표시 장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 B-B' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 6은 실시예에 따른 라운드 프리즘 필름의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 광 변환 부재가 적용되는 표시 장치의 다른 사시도를 도시한 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 광 변환 복합체가 적용되는 발광 소자 패키지의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A' 영역을 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 매트릭스의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도 4는 실시예에 따른 광 변환 부재가 적용되는 표시 장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 B-B' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 6은 실시예에 따른 라운드 프리즘 필름의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 광 변환 부재가 적용되는 표시 장치의 다른 사시도를 도시한 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 광 변환 복합체가 적용되는 발광 소자 패키지의 단면도를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. 또한, 본 발명의 백라이트 유닛에 있어서 '상부' 및 '하부'는, 표시장치에 적용하였을 때, 상대적으로 표시패널에 가까운 쪽을 상부로, 상대적으로 표시패널에 먼 쪽을 하부로 정의한다. 또한, 본 발명의 표시 패널에 있어서, '상부' 및 '하부'는 표시장치에 적용하였을 때, 상대적으로 백라이트 유닛에 가까운 쪽을 '하부'로, 상대적으로 백라이트 유닛에 먼 쪽을 '상부'로 정의한다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 실시예에 따른 광 변환 부재를 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 광 변환 부재(1000)는 하부 기판(1100), 상부 기판(1200) 및 광 변환층(1300)을 포함할 수 있다.
상기 하부 기판(1100)은 상기 광 변환층(1300) 하부에 배치될 수 있다. 상기 하부 기판(1100)은 투명하며, 플렉서블 할 수 있다. 상기 하부 기판(1100)은 상기 광 변환층(1300)의 하면에 밀착될 수 있다.
상기 하부 기판(1100)으로 사용되는 물질의 예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate;PET) 등과 같은 투명한 폴리머 등을 들 수 있다.
상기 상부 기판(1200)은 상기 광 변환층(1300) 상부에 배치될 수 있다. 상기 상부 기판(1200)은 투명하며, 플렉서블 할 수 있다. 상기 상부 기판(1200)은 상기 광 변환층(1300)의 상면에 밀착될 수 있다.
상기 상부 기판(1200)으로 사용되는 물질의 예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등과 같은 투명한 폴리머 등을 들 수 있다.
상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200)은 상기 광 변환층(1300)의 일면 및 타면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 광 변환층(1300)은 상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200) 사이에 배치될 수 있다. 상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200)은 상기 광 변환층(1300)을 지지할 수 있다. 상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200)은 외부의 물리적인 충격으로부터 상기 광 변환층(1300)을 보호할 수 있다. 상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200)은 상기 광 변환층(1300)에 직접 접촉될 수 있다.
또한, 상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200)은 낮은 산소 투과도 및 투습성을 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200)은 수분 및/또는 산소 등과 같은 외부의 화학적인 충격으로부터 상기 광 변환층(1300)을 보호할 수 있다.
상기 광 변환층(1300)은 상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200) 사이에 개재될 수 있다. 상기 광 변환층(1300)은 상기 하부 기판(1100)의 상면에 밀착되고, 상기 상부 기판(1200)의 하면에 밀착될 수 있다.
상기 광 변환층(1300)은 매트릭스(1310) 및 다수 개의 광 변환 입자(1320)들을 포함할 수 있다.
상기 광 변환 입자(1320)들은 상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광 변환 입자(1320)들은 상기 매트릭스(1310)에 균일하게 분산될 수 있고, 상기 매트릭스(1310)는 상기 하부 기판(510) 및 상기 상부 기판(520) 사이에 배치될 수 있다.
상기 광 변환 입자(1320)들은 광원으로부터 출사되는 광의 파장을 변환시킬 수 있다. 상기 광 변환 입자(1320)들은 상기 광원으로부터 출사되는 광을 입사받아, 파장을 변환시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 광 변환 입자(1320)들은 상기 광원으로부터 출사되는 청색 광을 녹색 광 및 적색 광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(1320)들 중 일부는 상기 청색 광을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색 광으로 변환시키고, 상기 광 변환 입자(1320)들 중 다른 일부는 상기 청색 광을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색 광으로 변환시킬 수 있다.
이와는 다르게, 상기 광 변환 입자(1320)들은 상기 광원으로부터 출사되는 자외선을 청색 광, 녹색 광 및 적색 광으로 변환시킬 수 있다. 즉, 상기 광 변환 입자(1320)들 중 일부는 상기 자외선을 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색 광으로 변환시키고, 상기 광 변환 입자(1320)들 중 다른 일부는 상기 자외선을 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대를 가지는 녹색 광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 광 변환 입자(1320)들 중 또 다른 일부는 상기 자외선을 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대를 가지는 적색 광으로 변환시킬 수 있다.
즉, 상기 광원이 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드인 경우, 청색 광을 녹색 광 및 적색 광으로 각각 변환시키는 광 변환 입자(1320)들이 사용될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 광원이 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드인 경우, 자외선을 청색 광, 녹색 광 및 적색 광으로 각각 변환시키는 광 변환 입자(1320)들이 사용될 수 있다.
상기 광 변환 입자(1320)는 양자점 및 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 광 변환 입자(1320)들은 다수 개의 양자점(QD, Quantum Dot)들일 수 있다. 상기 양자점은 코어 나노 결정 및 상기 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정에 결합되는 유기 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 껍질 나노 결정은 두 층 이상으로 형성될 수 있다. 상기 껍질 나노 결정은 상기 코어 나노 결정의 표면에 형성된다. 상기 양자점은 상기 코어 나노 결정으로 입광되는 빛의 파장을 껍질층을 형성하는 상기 껍질 나노 결정을 통해서 파장을 길게 변환시키고 빛의 효율을 증가시길 수 있다.
상기 양자점은, 예를 들면, CdS, CdO, CdSe, CdTe, Cd3P2, Cd3As2, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, MnS, MnO, MnSe, MnTe, MgO, MgS, MgSe, MgTe, CaO, CaS, CaSe, CaTe, SrO, SrS, SrSe, SrTe, BaO, BaS, BaSe, BaTE, HgO, HgS, HgSe, HgTe, Hg12, AgI, AgBr, Al2O3, Al2S3, Al2Se3, Al2Te3, Ga2O3, Ga2S3, Ga2Se3, Ga2Te3, In2O3, In2S3, In2Se3, In2Te3, SiO2, GeO2, SnO2, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbO2, PbS, PbSe, PbTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaInP2, InN, InP, InAs, InSb, In2S3, In2Se3, TiO2, BP, Si, Ge, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 반도체 결정을 포함하는 단일층 또는 다중층 구조의 입자일 수 있다.
상기 양자점의 직경은 1nm 내지 10nm 정도일 수 있다
상기 양자점에서 방출되는 빛의 파장은 상기 양자점의 크기 또는 합성 과정에서의 분자 클러스터 화합물(molecular cluster compound)와 나노입자 전구체 (precurser)의 몰분율 (molar ratio)에 따라 조절이 가능하다. 상기 유기 리간드는 피리딘(pyridine), 메르캅토 알콜(mercapto alcohol), 티올(thiol), 포스핀(phosphine) 및 포스핀 산화물(phosphine oxide) 등을 포함할 수 있다. 상기 유기 리간드는 합성 후 불안정한 양자점을 안정화시키는 역할을 한다. 합성 후에 댕글링 본드(dangling bond)가 외곽에 형성되며, 상기 댕글링 본드 때문에, 상기 양자점이 불안정해 질 수도 있다. 그러나, 상기 유기 리간드의 한 쪽 끝은 비결합 상태이고, 상기 비결합된 유기 리간드의 한 쪽 끝이 댕글링 본드와 결합해서, 상기 양자점을 안정화 시킬 수 있다.
특히, 상기 양자점은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr raidus)보다 작게 되면 양자구속효과가 발생하여 띄엄띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자점 내에 국한되어 높은 발광효율을 가지게 된다.
이러한 상기 양자점은 일반적 형광 염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다. 또한, 일반적 염료에 비해 흡광계수(extinction coefficient)가 약 100배 내지 약 1000배 크고 양자효율(quantum yield)도 높으므로 매우 센 형광을 발생한다.
상기 양자점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의해서, 상기 양자점이 합성될 수 있다.
앞선 설명에서는, 상기 광 변환 입자의 예로서, 양자점에 대해서 설명하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 광 변환 입자는 형광체를 포함하거나, 또는 형광체 및 양자점을 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 매트릭스(1310)는 상기 하부 기판(1100) 및 상기 상부 기판(1200) 사이에 배치될 수 있다. 상기 매트릭스(1310)는 상기 하부 기판(1100)의 상면 및 상기 상부 기판(1200)의 하면에 밀착될 수 있다.
상기 매트릭스(1310)는 제 1 매트릭스(1311) 및 제 2 매트릭스(1312)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 매트릭스(1311) 내부에는 상기 광 변환 입자(1320)가 분산될 수 있다. 즉, 상기 제 1 매트릭스(1311)와 상기 광 변환 입자(1320)는 복수 개의 광 변환 복합체들을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 매트릭스(1312) 내부에는 상기 광 변환 복합체들이 분산될 수 있다. 즉, 상기 제 2 매트릭스(1312)는 상기 제 1 매트릭스(1311)를 둘러싸며 배치될 수 있다.
상기 제 1 매트릭스(1311) 및 상기 제 2 매트릭스(1312)는 수지 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 매트릭스(1311) 및 상기 제 2 매트릭스(1312)는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 매트릭스(1311) 및 상기 제 2 매트릭스(1312)는 적어도 하나의 관능기를 가지고, 일정한 크기의 분자량을 가지는 모노머를 포함할 수 있다. 상기 제 1 매트릭스(1311) 및 상기 제 2 매트릭스(1312) 중 적어도 하나의 매트릭스는 하기의 수식을 만족할 수 있다.
[수식]
m/n ≤ 150 (여기서, m은 모노머의 분자량이고, n은 모노머의 관능기 수)
자세하게, 상기 제 1 매트릭스(1311)는 상기 수식을 만족하지 않고, 상기 제 2 매트릭스(1312)는 상기 수식을 만족할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 매트릭스(1312)는 상기 제 1 매트릭스(1311)보다 분자량이 더 작을 수 있다. 또한, 상기 제 2 매트릭스(1312)는 상기 제 1 매트릭스(1311)보다 관능기 수가 더 많을 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 매트릭스(1311)는 단관능성 모노머를 포함할 수 있고, 상기 제 2 매트릭스(1312)는 다관능성 모노머를 포함할 수 있다.
상기 제 1 매트릭스(1311)는 아크릴계 모노머 및 고무계 올리머를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 모노머로는, 이로써 제한되는 것은 아니지만, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 아크릴레이트 에스테르, 헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 모노머들이 사용될 수 있다. 상기와 같은 아크릴계 모노머는 무극성 성질을 가져 광 변환 입자가 균일하게 분산될 수 있도록 할 수 있다.
상기 고무계 올리고머(rubber-based oligomer)는 상기 광 변환 복합체(1320)가 분산되어 있는 상기 제 1 매트릭스(1311)를 상기 제 2 매트릭스(1312) 내에 잘 분산될 수 있도록 하는 것으로, 극성 부분과 무극성 부분을 포함하는 고무계 올리고머인 것이 바람직하다. 상기 올리고머 내의 극성 부분 및 무극성 부분의 존재 형태는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 극성 부분으로 이루어진 블록과 무극성 부분으로 이루어진 블록들이 결합된 블록 공중합체 형태일 수도 있고, 극성 부분을 갖는 반복 단위와 무극성 부분을 갖는 반복 단위들이 랜덤하게 결합되어 있는 랜덤 공중합체 형태일 수도 있으며, 무극성 부분이 주쇄에 존재하고, 극성 부분이 측쇄에 존재하는 형태, 또는 극성 부분이 주쇄에 존재하고, 무극성 부분에 측쇄에 존재하는 형태일 수도 있다.
이때, 상기 극성 부분은 케톤기, 에스테르기, 에테르기, 카르복시기, 히드록시기, 아미드기, 아민기 및 고리형 산 무수물기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 극성기를 포함할 수 있다. 상기 고리형 산 무수물기는, 예를 들면, 무수숙신산기, 무수말레산기, 무수글루타르산기 또는 무수프탈산기 등일 수 있다.
한편, 상기 무극성 부분은 적어도 하나 이상의 이중 결합을 포함하는 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소 사슬을 포함하는 것일 수 있다.
상기 제 2 매트릭스(1312)는 다관능성 모노머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 매트릭스(1312)는 상기 수식을 만족하는 다관능성 모노머를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 매트릭스(1312)는 아크릴레이트계 모노머를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 매트릭스(1312)는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(Tripropyleneglycol diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (Triethylene glycol Diacrylate), 헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl Acrylate), 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate), 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (Diethylene glycol Diemthacrylate) 등과 같은 다관능성 아크릴레이트계 모노머를 포함할 수 있다.
상기 제 1 매트릭스(1311)와 상기 제 2 매트릭스(1312)는 서로 상 분리 될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 매트릭스(1311)는 무극성을 가지고, 상기 제 2 매트릭스(1312)는 극성을 가질 수 있고, 이에 따라, 상기 제 2 매트릭스(1312)에는 복수 개의 액적들이 형성될 수 있다. 즉, 상기 액적들 내부에, 상기 제 1 매트릭스(1311) 및 상기 제 1 매트릭스(1311) 내부에 분산되는 광 변환 입자(1320)가 배치될 수 있다. 즉, 상기 액적 내부에, 상기 제 1 매트릭스(1311) 및 상기 제 1 매트릭스(1311) 내부에 분산되는 광 변환 입자(1320)를 포함하는 복수 개의 광 변환 복합체가 배치될 수 있다.
상기 제 1 매트릭스(1311)와 상기 제 2 매트릭스(1312)의 중량은 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 매트릭스(1311)의 중량은 상기 제 2 매트릭스(1312)의 중량 이하일 수 있다. 즉, 상기 제 2 매트릭스(1312)의 중량은 상기 제 1 매트릭스(1311)의 중량 이상일 수 있다
상기 제 1 매트릭스(1311)와 상기 제 2 매트릭스(1312)의 중량비(wt%)는 1:1 내지 1:6일 수 있다. 상기 제 1 매트릭스(1311)와 상기 제 2 매트릭스(1312)의 중량비(wt%)가 1:1 미만인 경우 상기 제 2 매트릭스(1312)가 충분하게 포함되지 않아, 외부의 수분 및 산소의 침투를 충분하게 방지할 수 없어 광 변환 부재의 신뢰성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 제 1 매트릭스(1311)와 상기 제 2 매트릭스(1312)의 중량비(wt%)가 1:6을 초과하는 경우, 상기 제 1 매트릭스(1311)가 충분하게 포함되지 않아, 상기 제 1 매트릭스(1311) 내부의 광 변환 입자의 분산성이 저하될 수 있고, 공정 효율이 저하될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 실시예에 따른 광 변환층의 제조 방법을 설명한다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 광 변환층의 제조 방법은, 제 1 용액 및 제 2 용액을 준비하는 단계(ST10), 제 1 용액 및 제 2 용액을 혼합하는 단계(ST20) 및 혼합액을 경화하는 단계(ST30)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 용액 및 제 2 용액을 준비하는 단계(ST10)에서는 제 1 매트릭스 및 제 2 매트릭스를 형성하기 위한 용액을 준비할 수 있다.
제 1 용액은 제 1 매트릭스 및 상기 제 1 매트릭스 내에 분산되는 광 변환 입자를 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 용액은 단관능성 모노머, 고무계 올리고머, 광 개시제 및 광 변환 입자를 포함할 수 있다.
상기 단관능성 모노머는 하기 수식을 만족하지 않을 수 있다.
[수식]
m/n ≤ 150 (여기서, m은 모노머의 분자량이고, n은 모노머의 관능기 수)
즉, 상기 단관능성 모노머는 m/n > 150일 수 있다.
상기 광 변환 입자들은 상기 단관능성 모노머에 의해 일정한 거리로 서로 이격하며 분산될 수 있다.
상기 제 2 용액은 제 2 매트릭스를 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 용액은 다관능성 모노머 및 광 개시제를 포함할 수 있다.
상기 다관능성 모노머는 하기 수식을 만족할 수 있다.
[수식]
m/n ≤ 150 (여기서, m은 모노머의 분자량이고, n은 모노머의 관능기 수)
상기 제 1 용액 및 제 2 용액을 혼합하는 단계(ST20)에서는 상기 제 1 용액 및 상기 제 2 용액을 혼합할 수 있다. 즉, 상기 제 1 용액에 의해 제조되는 제 1 매트릭스 및 제 2 용액에 의해 제조되는 제 2 매트릭스를 혼합할 수 있다.
상기 제 1 용액 및 상기 제 2 용액은 서로 다른 중량비로 혼합될 수 있다.
상기 제 1 용액과 상기 제 2 용액의 중량비(wt%)는 1:1 내지 1:6일 수 있다. 상기 제 1 용액과 상기 제 2 용액의 중량비(wt%)가 1:1 미만인 경우 상기 제 2 용액이 충분하게 포함되지 않아, 외부의 수분 및 산소의 침투를 충분하게 방지할 수 없어 광 변환 부재의 신뢰성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 제 1 용액과 상기 제 2 용액의 중량비(wt%)가 1:6을 초과하는 경우, 상기 제 1 용액이 충분하게 포함되지 않아, 상기 제 1 용액 내부의 광 변환 입자의 분산성이 저하될 수 있고, 공정 효율이 저하될 수 있다.
상기 제 1 매트릭스 및 상기 제 2 매트릭스는 혼합되며 서로 상 분리 될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 매트릭스는 무극성을 가지고, 상기 제 2 매트릭스는 극성을 가질 수 있고, 이에 따라, 상기 제 2 매트릭스에는 복수 개의 액적들이 형성될 수 있다.
즉, 상기 제 1 용액 및 상기 제 2 용액은 혼합되면서, 상기 제 2 매트릭스에 복수 개의 액적들이 형성될 수 있고, 상기 제 1 매트릭스는 상기 액적들 내부에 배치될 수 있다.
상기 액적들 내부에 배치되는 상기 제 1 매트릭스는 상기 고무계 올리고머에 의해 제 1 매트릭스들은 서로 이격하여 배치될 수 있다.
이어서, 상기 혼합액을 경화하는 단계(ST30)에서는 제 1 매트릭스 및 제 2 매트릭스에 자외선 등과 같은 활성 에너지선을 조사하여 제 1 매트릭스 및 제 2 매트릭스를 경화할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 실시예에 따른 광 변환 부재가 적용되는 표시 장치를 설명한다. 실시예에 따른 표시 장치에 대한 설명에서는 앞서 설명한 광 변환 부재와 동일 유사한 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 즉, 변경된 부분을 제외하고, 앞선 광 변환 복합체에 대한 설명은 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
실시예에 따른 표시장치(2000)는 백라이트 유닛(2100) 및 액정 패널(2200)을 포함할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(2100)은 상기 액정 패널(@200)에 광을 출사할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(2100)은 면 광원으로 상기 액정 패널(2200)의 하면에 균일하게 광을 조사할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(2100)은 상기 액정 패널(2200) 아래에 배치될 수 있다. 상기 백라이트 유닛(2100)은 바텀 커버(2110), 인쇄회로기판(2120), 광원(2130), 반사 부재(2140) 및 광 변환 부재(1000)를 포함할 수 있다.
상기 바텀 커버(2110)는 상부가 개구된 형상을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 바텀 커버(2110)는 하부가 막혀있고, 상부가 개구된 형상을 가질 수 있다. 상기 바텀 커버(2110)는 상기 인쇄회로기판(2120), 상기 광원(2130), 상기 반사 부재(2140) 및 상기 광 변환 부재(1000)를 수용할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(2120)은 상기 바텀 커버(2110) 내에 수용될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(2120)은 상기 바텀 커버(2110)의 내측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판(2120)은 상기 바텀 커버(2110)의 적어도 일면과 직접 또는 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(2120)은 상기 광원(2130)을 실장할 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판(2120)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다.
상기 광원(2130)은 상기 액정 패널(2200) 방향으로 광을 발생시킬 수 있다. 자세하게, 상기 광원(2130)은 복수 개의 발광다이오드들을 포함할 수 있다. 상기 광원(2130)은 청색 광을 발생시키는 청색 발광다이오드 또는 자외선을 발생시키는 UV 발광다이오드일 수 있다. 즉, 상기 광원(2130)은 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광 또는 약 300㎚ 내지 약 400㎚ 사이의 파장대를 가지는 자외선을 발생시킬 수 있다.
상기 광원(2130)은 상기 인쇄회로기판(2120)에 실장될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판(2120)과 상기 광원(2130)은 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 광원(2130)은 상기 인쇄회로기판(2120)을 통하여 구동신호를 인가받아 구동될 수 있다.
상기 광원(2130) 즉, 복수 개의 발광다이오드들은 서로 이격하여, 상기 인쇄회로기판(2120) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 발광다이오드들은 일정하거나 또는 랜덤한 간격으로 서로 이격하며, 상기 인쇄회로기판(2120) 상에 실장되어 배치될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(2120) 상에는 반사 부재(2140)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 인쇄회로기판(2120) 상에는 제 1 반사 부재(2141) 및 제 2 반사 부재(2142)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 반사 부재(2141)는 상기 인쇄회로기판(2120) 상에 배치되고, 상기 제 2 반사 부재(2142)는 상기 제 1 반사 부재(2141) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 반사 부재(2141)는 반사시트일 수 있다. 또한, 상기 제 1 반사 부재(2141)는 상기 인쇄회로기판(2120)에 실장되는 상기 광원(2130)이 배치되는 영역과 대응되는 영역에 홀이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 인쇄회로기판(2120) 상에서 상기 광원(2130)이 배치되지 않는 영역 상에만 배치될 수 있다.
상기 제 1 반사 부재(2141)는 상기 인쇄회로기판(2120) 상에 배치되어, 상기 광원(2130)에서 출사되어 상기 제 2 반사 부재(2142) 방향으로 입사되는 광을 반사시켜, 다시 액정 패널(2200) 방향으로 광을 반사시킬 수 있다.
상기 제 2 반사 부재(2142)는 상기 제 1 반사 부재(2141)와 이격하여 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 반사 부재(2141)와 상기 제 2 반사 부재(2142)는 서로 이격하여 배치되고, 상기 제 1 반사 부재(2141)와 상기 제 2 반사 부재(2142) 사이에는 상기 광원(2130)이 배치될 수 있다.
상기 제 1 반사 부재(2141)와 상기 제 2 반사 부재(2142) 사이에는 스페이서(2145)가 배치될 수 있다. 상기 스페이서(2145)는 상기 제 1 반사 부재(2141)와 상기 제 2 반사 부재(2142) 사이에 배치되어, 상기 제 1 반사 부재(2141)와 상기 제 2 반사 부재(2142) 사이의 거리를 제어할 수 있다. 즉, 상기 스페이서(2145)를 통해, 상기 제 1 반사 부재(2141)와 상기 제 2 반사 부재(2142) 사이의 거리를 원하는 거리로 제어할 수 있다.
상기 제 2 반사 부재(2142)는 개구부(2142a) 및 폐구부(2142b)를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 반사 부재(2142)는 상기 광원(2130)에서 출사되는 광이 투과될 수 있는 상기 개구부(2142a) 및 상기 광이 투과되지 않는 폐구부(2142b)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(2142a) 및 상기 폐구부(2142b)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 반사 부재(2142)는 복수 개의 개구부(2142a)들 및 폐구부(2142b)들을 포함할 수 있고, 상기 개구부(2142a)들과 상기 폐구부(2142b)들은 서로 교대로 배치될 수 있다.
즉, 상기 개구부(2142a)들 사이에 폐구부(2142b)가 배치되고, 상기 폐구부(2142b)들 사이에 상기 개구부(2142a)가 배치될 수 있다.
상기 개구부(2142a)들 및 상기 폐구부(2142b)들의 크기는 상이할 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 개구부(2142a)들의 크기는 상이할 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 폐구부(2142b)들의 크기는 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수 개의 폐구부(2142b)들의 크기는 상기 광원(2130)에서 멀어질수록 커질 수 있다.
상기 제 2 반사 부재(2142)는 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다. 자세하게, 상기 광원(2130)에서 출사되는 광은 상기 광원(2130)이 배치되는 영역과 상기 광원(2130)이 배치되지 않는 영역에서 서로 다른 세기를 가질 수 있고, 이에 따라, 광원이 배치되는 영역과 광원이 배치되지 않는 영역에서 휘도가 불균일해질 수 있다.
이에 따라, 상기 인쇄회로기판(2120) 즉, 상기 광원(2130)의 상부에 상기 제 2 반사 부재(2142)를 배치하여, 상기 광원(2130)에서 출사되는 광을 상기 제 1 반사 부재(2141)와 상기 제 2 반사 부재(2142)에서 리사이클시켜 상방으로 출사할 수 있다.
이에 따라, 상기 광원(2130)이 배치되는 영역과 배치되는 않는 영역에서의 광량을 균일하게 할 수 있어, 전체적인 휘도를 균일하게 할 수 있다.
상기 광 변환 부재(1000)는 상기 반사 부재(2140) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광 변환 부재(1000)는 상기 제 2 반사 부재(2142) 상에 배치될 수 있다.
상기 광 변환 부재(1000)는 앞서 설명한 실시예에 따른 광 변환 부재와 동일할 수 있다.
상기 광 변환 부재(1000)의 상부 및/또는 하부에는, 필요에 따라, 확산 부재(2150)이나 집광 필름(2160) 등과 같은 광학 시트들이 더 포함될 수 있다. 이때, 상기 확산 부재(2150) 및 집광 필름(2160)은 상기 제 2 반사 부재(2142)를 통과하여 외부로 배출되는 통과한 빛을 확산 및 집광시켜 백라이트 유닛의 휘도 분포를 개선하고, 휘도를 향상시키기 위한 것이다.
도 4 및 도 5에서는 상기 확산 부재(2150)이 상기 광 변환 부재(1000)의 하부에 배치되고, 상기 집광 필름(2160)이 상기 광 변환 부재(1000)의 상부에 배치되는 것으로 기재되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 확산 부재 및 집광 필름은 모두 상기 광 변환 부재(1000)의 상부에 배치될 수도 있다.
또한, 도면에는 확산 부재 및 집광 필름이 1개씩 구비된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나 이상의 확산 부재 및 집광 필름이 적용될 수 있다. 한편, 상기 집광 필름으로는, 프리즘 시트, 렌티큘러 시트, DBEF 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 집광 필름으로는, 도 6에 도시된 바와 같은 라운드 프리즘 필름을 사용할 수 있다. 라운드 프리즘 필름은 프리즘 필름의 정각 부분이 라운드 처리된 필름으로, 이를 사용할 경우 프리즘 필름의 정각 부분에서 빛의 확산이 일어나 프리즘 필름을 사용하는 경우보다 색차가 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
상기 액정패널(2200)은 상기 광학 시트들상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 액정패널(2200)은 패널 가이드(2230) 상에 배치될 수 있다. 상기 액정패널(2200)은 상기 패널 가이드(2230)에 의해서 가이드될 수 있다.
상기 액정패널(2200)은 통과하는 광의 세기를 조절하여 영상을 표시할 수 있다. 즉, 상기 액정패널(2200)은 상기 백라이트 유닛(2100)으로부터 출사되는 광을 사용하여, 영상을 표시하는 표시패널이다. 상기 액정패널(2200)은 TFT기판(3210), 컬러필터기판(2220), 두 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 액정패널(2220)은 편광필터들을 포함할 수 있다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 TFT기판(2210) 및 컬러필터기판(2220)을 상세히 설명하면, 상기 TFT기판(2210)은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT : thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결될 수 있다. 상기 컬러필터기판(2220)은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함할 수 있다.
액정패널(2200)의 가장자리에는 게이트 라인 및 데이터 라인으로 구동신호를 공급하는 구동 PCB(2250)가 구비될 수 있다.
상기 구동 PCB(2250)는 COF(Chip on film, 2240)에 의해 액정패널(2200)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 COF(2240)는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여, 실시예에 따른 광 변환 부재가 적용되는 다른 표시 장치를 설명한다. 다른 표시 장치에 대한 설명에서는 앞서 설명한 표시 장치와 동일 유사한 내용에 대해서는 설명을 생략하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여한다.
도 7을 참조하면, 다른 표시 장치(2000)는 앞서 설명한 표시 장치와 다르게 도광판(2170)을 더 포함할 수 있다.
상기 도광판(2170)은 상기 바텀 커버(2110) 내에 배치될 수 있다. 상기 도광판(2170)은 상기 반사 부재(2140) 상에 배치될 수 있다. 상기 도광판(2170)은 상기 광원(2130)으로부터 입사되는 광을 전반사, 굴절 및 산란을 통하여 상방으로 출사할 수 있다.
상기 반사 부재(2140)는 상기 도광판(2170) 아래에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 반사 부재(2140)는 상기 도광판(2170) 및 상기 바텀 커버(2110)의 바닥면 사이에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(2140)는 상기 도광판(2170)의 하부면으로부터 출사되는 광을 상방으로 반사시킬 수 있다.
또한, 상기 광원(2130)은 상기 도광판(2170)의 일 측면에 배치될 수 있다. 상기 광원(2130)은 광을 발생시켜서, 상기 도광판(2170)의 측면을 통하여, 상기 도광판(2170)에 입사시킬 수 있다.
상기 도광판(2170) 상에는 앞서 설명한 광 변환 부재(1000)가 배치될 수 있다.
또한, 상기 광 변환 부재(1000) 상에는 확산 부재(2150) 및 집광 필름(2160) 등이 배치될 수 있다.
또한, 상기 액정패널(2200)은 상기 집광 필름(2160) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 액정패널(2200)은 패널 가이드(2230) 상에 배치될 수 있고, 상기 액정패널(2200)은 상기 패널 가이드(2230)에 의해서 가이드될 수 있다.
상기 액정패널(2200)은 도 4에 설명한 표시 패널과 동일 또는 유사하므로 이하의 설명은 생략한다.
이하, 도 8을 참조하여, 실시예에 따른 광 변환 부재가 적용되는 발광소자 패키지를 설명한다. 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 설명에서는 앞서 설명한 광 변환 부재와 동일 유사한 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 즉, 변경된 부분을 제외하고, 앞선 광 변환 부재에 대한 설명은 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 발광다이오드 패키지(3000)는 몸체부(3100), 다수 개의 리드 전극들(3210, 3220), 광원(2130), 광 변환 부재(1000)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(3100)는 상기 광원(2130), 상기 매트릭스(3310) 및 상기 광 변환 부재(1000)를 수용하고, 상기 리드 전극들(3210, 3220)을 지지할 수 있다.
상기 몸체부(3100)의 재질은 예컨대, PPA와 같은 수지 재질, 세라믹 재질, 액정 폴리머(LCP), SPS(Syndiotactic), PPS(Poly(phenylene ether)), 실리콘 재질 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 다만, 상기 몸체부(4100)의 재질에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몸체부(3100)는 사출 성형에 의해 일체로 형성하거나, 다수 개의 층이 적층된 구조로 형성될 수 있다.
상기 몸체부(3100)는 상부가 개방된 캐비티(C)를 포함할 수 있다. 상기 캐비티(C)는 상기 몸체부(3100)에 대해 패터닝, 펀칭, 절단 공정 또는 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있다. 또한, 상기 캐비티(C)는 상기 몸체부(3100)의 성형시 캐비티(C) 형태를 본뜬 금속 틀에 의해 형성될 수 있다.
상기 캐비티(C)의 형상은 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 그 표면은 원형 형상, 다각형 형상, 또는 랜덤한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캐비티(C)의 내측면은 따른 발광다이오드 패키지의 배광 각도를 고려하여 상기 캐비티(C)의 바닥면에 대해 수직하거나 경사진 면으로 형성될 수 있다.
상기 몸체부(4100)는 베이스부(3110) 및 수용부(3120)를 포함할 수 있다.
상기 베이스부(4110)는 상기 수용부(3120)를 지지할 수 있다. 또한, 상기 베이스부(3110)는 상기 리드 전극들(3210, 3220)을 지지할 수 있다. 상기 베이스부(3110)는 예를 들어, 직육면체 형상을 가질 수 있다.
상기 수용부(3120)는 상기 베이스부(3110) 상에 배치될 수 있다. 상기 수용부(3120)에 의해서, 상기 캐비티(C)가 정의될 수 있다. 즉, 상기 캐비티(C)는 상기 수용부(3120)에 형성된 홈일 수 있다. 상기 수용부(3120)는 상기 캐비티(C)의 주위를 둘러쌀 수 있다. 상기 수용부(3120)는 탑측에서 보았을 때, 폐루프(closed loop) 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(3120)는 상기 캐비티(C)를 둘러싸는 벽 형상을 가질 수 있다.
상기 수용부(3120)는 상면, 외측면 및 내측면을 포함할 수 있다. 상기 내측면은 상기 상면에 대하여 경사지는 경사면일 수 있다.
상기 리드 전극들(3210, 3220)은 리드 프레임으로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 리드 전극들(3210, 3220)은 상기 몸체부(3100) 내에 배치되며, 상기 리드 전극들(3210, 3220)은 상기 캐비티(C)의 바닥면에 전기적으로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 리드 전극들(3210, 3220)의 외측부는 상기 몸체부(3100)의 외측에 노출될 수 있다.
상기 리드 전극들(3210, 3220)의 끝단은 상기 캐비티(C)의 일 측면 또는 캐비티(C) 반대측에 배치될 수 있다.
상기 리드 전극들(3210, 3220)은 리드 프레임으로 이루어질 수 있으며, 상기 리드 프레임은 상기 몸체부(3100)의 사출 성형시 형성될 수 있다. 상기 리드 전극들(3210, 3220)은 예를 들어, 제 1 리드 전극(3210) 및 제 2 리드 전극(3220)일 수 있다.
상기 제 1 리드 전극(3210) 및 상기 제 2 리드 전극(3220)은 서로 이격될 수 있다. 상기 제 1 리드 전극(3210) 및 상기 제 2 리드 전극(3220)은 상기 광원(2130)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 광원(2130)은 적어도 하나의 발광다이오드 칩을 포함할 수 있다.
상기 광원(2130)은 수평형 발광다이오드 또는 수직형 발광다이오드 칩일 수 있다.
상기 광원(2130)은 상기 제 1 리드 전극(3210)에 범프 등에 의해서 접속되고, 상기 제 2 리드 전극(3220)에는 와이어에 의해서 연결될 수 있다. 특히, 상기 광원(2130)은 상기 제 1 리드 전극(3210) 상에 직접 배치될 수 있다.
또한, 이와 같은 접속 방식에 한정되지 않고, 상기 광원(2130)은 와이어 본딩, 다이 본딩, 또는 플립 본딩 방식 등에 의해서, 상기 리드 전극들(3210, 3220)에 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 매트릭스(2310)는 상기 캐비티(C)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 매트릭스(2310)는 상기 캐비티 내에 충진될 수 있다. 상기 매트릭스(2310)는 투명할 수 있다. 또한, 상기 매트릭스(2310)는 광 투과 물질을 포함할 수 있다. 상기 매트릭스(2310)는 상기 광원(3130)을 덮을 수 있다. 상기 매트릭스(2310)는 상기 광원(3130)과 직접 접촉할 수 있다.
또한, 상기 캐비티(C)의 내측면에 반사층이 형성될 수 있다. 상기 반사층은 반사 효과가 높은 물질, 예를 들어 백색의 PSR(Photo Solder Resist) 잉크, 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다.
상기 광 변환 부재(1000)는 시트 형태, 즉, 층구조로 상기 충진부의 표면에 적용될 수 있다. 즉, 앞서 설명한 상기 광 변환 부재(1000)가 상기 발광다이오드 패키지 상에 배치될 수 있다.
이에 따라서, 상기 광 변환 부재(1000)에 의해서 변환된 광 및 변환되지 않는 광에 의해서, 백색광을 형성할 수 있다. 즉, 청색광, 녹색광 및 적색광이 조합되어, 백색광이 출사될 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들을 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
제 1 용액 및 제 2 용액을 준비하고 이를 혼합장치에 의해 혼합하였다.
상기 제 1 용액은 제 1 수지, 광 개시제 및 양자점을 포함하였고, 상기 제 2 용액은 제 2 수지, 광 개시제, 산란제, 분산제 및 양이온 개시제를 포함하였다.
이어서, 상기 제 1 용액과 상기 제 2 용액을 약 1:1의 비율로 교반하여, 혼합 용액을 형성하였다.
이어서, 상기 혼합 용액을 경화하여, 광 변환 물질을 제조하였다.
이때, 상기 제 1 수지와 상기 제 2 수지의 관능기와 분자량의 수식 및 약 60℃의 온도에서 신뢰성을 평가하였다.
실시예 2
상기 제 1 용액과 상기 제 2 용액을 약 1:3의 비율로 교반하여, 혼합 용액을 형성하였다는 점을 제외하고는 실시예1 과 동일하게 광 변환 물질을 제조하고, 상기 제 1 수지와 상기 제 2 수지의 관능기와 분자량의 수식 및 약 60℃의 온도에서 신뢰성을 평가하였다.
실시예 3
상기 제 1 용액과 상기 제 2 용액을 약 3:1의 비율로 교반하여, 혼합 용액을 형성하였다는 점을 제외하고는 실시예1 과 동일하게 광 변환 물질을 제조하고, 상기 제 1 수지와 상기 제 2 수지의 관능기와 분자량의 수식 및 약 60℃의 온도에서 신뢰성을 평가하였다.
비교예
상기 제 1 용액만을 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예1 과 동일하게 광 변환 물질을 제조하고, 상기 제 1 수지의 관능기와 분자량의 수식 및 약 60℃의 온도에서 신뢰성을 평가하였다.
| 분자량/관능기의 수 ≤ 150 만족여부 |
||
| 제 1 수지 | 제 2 수지 | |
| 실시예1 | 불만족 | 만족 |
| 실시예2 | 불만족 | 만족 |
| 실시예3 | 불만족 | 만족 |
| 실시예4 | 불만족 | - |
| 0일보관 | 1일보관 | 2일보관 | 5일보관 | 6일보관 | |
| 실시예1 | 100% | 88% | 85% | 80% | 77% |
| 실시예2 | 100% | 90% | 85% | 83% | 80% |
| 실시예3 | 100% | 87% | 81% | 72% | 68% |
| 비교예 | 100% | 75% | 63% | 46% | 41% |
표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 3에 따른 광 변환 물질은 분자량/ 관능기의 수 ≤ 150을 충족하는 용액과 충족하지 않는 용액을 포함하는 것을 알 수 있다.
또한, 비교예에 따른 광 변환 물질은 분자량/ 관능기의 수 ≤ 150를 충족하지 않는 용액만을 포함하는 것을 알 수 있다.
또한 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3의 광 변환 물질은 비교예에 따른 광 변환 물질에 비해 신뢰성이 향상되는 것을 알 수 있다. 즉, 따른 광 변환 물질은 분자량/ 관능기의 수 ≤ 150을 충족하는 용액과 충족하지 않는 용액을 포함하는 실시예 1 내지 3의 광 변환 물질이 광 변환 물질은 분자량/ 관능기의 수 ≤ 150를 충족하지 않는 용액만을 포함하는 광 변환 물질에 비해 신뢰성이 더 좋은 것을 알 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (20)
- 하부 기판;
상기 하부 기판 상의 상부 기판; 및
상기 하부 기판 및 상기 상부 기판 사이의 광 변환층을 포함하고,
상기 광 변환층은,
제2 매트릭스; 및
상기 제2 매트릭스 내에 분산되고, 서로 간에 이격되는 다수의 광 변환 복합체를 포함하고,
상기 다수의 광 변환 복합체 각각은,
제1 매트릭스; 및
상기 제1 매트릭스 내에 분산되는 광 변환 입자를 포함하고,
상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스는 라운드형 외표면을 가지고, 상기 제2 매트릭스는 상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스의 상기 라운드형 외표면을 둘러싸도록 배치되며,
상기 제2 매트릭스는 다관능성 모노머를 포함하고 상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스는 단관능성 모노머를 포함하며,
상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스는 상기 제2 매트릭스의 재질과 상이한 재질로 이루어지는 광 변환 부재. - 제1항에 있어서,
상기 단관능성 모노머는 n개의 관능기를 가지고, m의 분자량을 가지며,
상기 단관능성 모노머는 하기의 수식1을 만족하는 광 변환 부재.
[수식1]
m/n > 150 - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 다관능성 모노머는 n개의 관능기를 가지고, m의 분자량을 가지며,
상기 다관능성 모노머는 하기의 수식2를 만족하는 광 변환 부재.
[수식2]
m/n≤150 - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 매트릭스는 아크릴계 모노머 및 고무계 올리고머를 포함하고,
상기 제 2 매트릭스는 아크릴레이트계 모노머를 포함하는 광 변환 부재. - 제 6항에 있어서,
상기 아크릴계 모노머는 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 아크릴레이트 에스테르, 헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고,
상기 고무계 올리고머는, 극성 부분으로 이루어진 블록과 무극성 부분으로 이루어진 블록들이 결합된 블록 공중합체인 광 변환 부재. - 제 6항에 있어서,
상기 아크릴레이트계 모노머는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(Tripropyleneglycol diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (Triethylene glycol Diacrylate), 헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl Acrylate), 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate) 및 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (Diethylene glycol Diemthacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 광 변환 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 매트릭스의 중량은 상기 제 1 매트릭스의 중량 이상인 광 변환 부재. - 제 9항에 있어서,
상기 제 1 매트릭스와 상기 제 2 매트릭스의 중량비(wt%)는 1:1 내지 1:6인 광 변환 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 광 변환 입자는 양자점 및 형광체 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 광 변환 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 매트릭스 내부에는 액적이 형성되고,
상기 제 1 매트릭스는 상기 액적 내부에 배치되는 광 변환 부재. - 백라이트 유닛;
상기 백라이트 유닛 상의 액정 패널을 포함하고,
상기 백라이트 유닛은,
인쇄회로기판 상에 실장되는 다수의 광원들; 및
상기 광원의 상부에 배치되는 광 변환 부재를 포함하고,
상기 광 변환 부재는,
하부 기판;
상기 하부 기판 상의 상부 기판; 및
상기 하부 기판 및 상기 상부 기판 사이의 광 변환층을 포함하고,
상기 광 변환층은,
제2 매트릭스; 및
상기 제2 매트릭스 내에 분산되고, 서로 간에 이격되는 다수의 광 변환 복합체를 포함하고,
상기 다수의 광 변환 복합체 각각은,
제1 매트릭스; 및
상기 제1 매트릭스 내에 분산되는 광 변환 입자를 포함하고,
상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스는 라운드형 외표면을 가지고, 상기 제2 매트릭스는 상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스의 상기 라운드형 외표면을 둘러싸도록 배치되며,
상기 제2 매트릭스는 다관능성 모노머를 포함하고 상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스는 단관능성 모노머를 포함하며,
상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스는 상기 제2 매트릭스의 재질과 상이한 재질로 이루어지는 표시 장치. - 제13항에 있어서,
상기 단관능성 모노머는 n개의 관능기를 가지고, m의 분자량을 가지며,
상기 단관능성 모노머는 하기의 수식1을 만족하는 표시 장치.
[수식1]
m/n > 150 - 제 13항에 있어서,
상기 다관능성 모노머는 n개의 관능기를 가지고, m의 분자량을 가지며,
상기 다관능성 모노머는 하기의 수식2를 만족하는 표시 장치.
[수식2]
m/n≤150 - 제 13항에 있어서,
상기 제 1 매트릭스는 아크릴계 모노머 및 고무계 올리고머를 포함하고,
상기 제 2 매트릭스는 아크릴레이트계 모노머를 포함하는 표시 장치. - 캐비티를 갖는 몸체부;
상기 캐비티 내에 배치되는 광원;
상기 캐비티 내에 배치되고, 상기 광원을 덮는 충진부; 및
상기 충진부 상에 배치되는 광 변환 부재를 포함하고,
상기 광 변환 부재는,
하부 기판;
상기 하부 기판 상의 상부 기판; 및
상기 하부 기판 및 상기 상부 기판 사이의 광 변환층을 포함하고,
상기 광 변환층은,
제2 매트릭스; 및
상기 제2 매트릭스 내에 분산되고, 서로 간에 이격되는 다수의 광 변환 복합체를 포함하고,
상기 다수의 광 변환 복합체 각각은,
제1 매트릭스; 및
상기 제1 매트릭스 내에 분산되는 광 변환 입자를 포함하고,
상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스는 라운드형 외표면을 가지고, 상기 제2 매트릭스는 상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스의 상기 라운드형 외표면을 둘러싸도록 배치되며,
상기 제2 매트릭스는 다관능성 모노머를 포함하고 상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스는 단관능성 모노머를 포함하며,
상기 광 변환 복합체의 상기 제1 매트릭스는 상기 제2 매트릭스의 재질과 상이한 재질로 이루어지는 발광소자 패키지. - 제17항에 있어서,
상기 단관능성 모노머는 n개의 관능기를 가지고, m의 분자량을 가지며,
상기 단관능성 모노머는 하기의 수식1을 만족하는 발광소자 패키지.
[수식1]
m/n > 150 - 제 17항에 있어서,
상기 다관능성 모노머는 n개의 관능기를 가지고, m의 분자량을가지며,
상기 다관능성 모노머는 하기의 수식2를 만족하는 발광소자 패키지.
[수식2]
m/n≤150 - 제 17항에 있어서,
상기 제 1 매트릭스는 아크릴계 모노머 및 고무계 올리고머를 포함하고,
상기 제 2 매트릭스는 아크릴레이트계 모노머를 포함하는 발광소자 패키지.
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