KR101972026B1 - 발광소자패키지 - Google Patents

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KR101972026B1
KR101972026B1 KR1020170153789A KR20170153789A KR101972026B1 KR 101972026 B1 KR101972026 B1 KR 101972026B1 KR 1020170153789 A KR1020170153789 A KR 1020170153789A KR 20170153789 A KR20170153789 A KR 20170153789A KR 101972026 B1 KR101972026 B1 KR 101972026B1
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주식회사 지엘비젼
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Abstract

본 출원은 발광소자패키지로서, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 광을 출력하는 발광소자; 상기 발광소자를 덮도록 배치되며, 측면에 연결되는 상면은 상기 측면과 경사를 이루고, 상기 측면의 둘레에 양자점필름이 배치되는 렌즈부;를 포함하고, 상기 발광소자로부터 출사되는 광 중 상기 렌즈부의 상면 방향으로 출사되는 광은 상기 렌즈부의 상면을 투과하여 제1 광으로 출사되며, 상기 발광소자로부터 출사되는 광 중 상기 렌즈부의 측면 방향으로 출사되는 광은 상기 렌즈부의 측면을 투과하고, 상기 양자점필름에 의해 광변조되어 제2 광으로 출사되고, 상기 제1 광의 파장대별 세기와 제2 광의 파장대별 세기는 서로 다른 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공된다.

Description

발광소자패키지{LIGHT EMITTING ELEMENT}
본 출원은 발광소자패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광변조를 위한 양자점필름이 구비되는 발광소자패키지에 관한 것이다.
양자점(Quantum dot)은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 갖는 반도체 물질로서 동일한 물질의 벌크 반도체와 불연속 분자 사이의 특성을 나타낸다. 양자구속효과(Quantum confinement effect)와 큰 표면 대 부피비로 인하여 동일한 물질에서 크기를 변화시킴에 따라 물리적, 화학적, 전기적 특성의 조절이 가능하므로, 양자점은 새로운 물성 조절 방법 및 재료로서 큰 관심을 받아 왔다.
상기 양자점은 필름 형태의 수지에 담지 되어 양자점필름으로 구현되어, 이용되고 있다.
상기 양자점필름은 디스플레이등의 표시장치 내에서 광변조를 위해 이용될 수 있다. 이러한 양자점필름의 표시장치내에서의 효율적인 배치를 위하여, 표시장치내에 구비되는 구성에 양자점필름을 배치하는 방법에 대한 수요가 증대하고 있다.
양자점(Quantum dot)은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 갖는 반도체 물질로서 동일한 물질의 벌크 반도체와 불연속 분자 사이의 특성을 나타낸다. 양자구속효과(Quantum confinement effect)와 큰 표면 대 부피비로 인하여 동일한 물질에서 크기를 변화시킴에 따라 물리적, 화학적, 전기적 특성의 조절이 가능하므로, 양자점은 새로운 물성 조절 방법 및 재료로서 큰 관심을 받아 왔다.
상기 양자점은 필름 형태의 수지에 담지 되어 양자점필름으로 구현되어, 이용되고 있다.
상기 양자점필름은 디스플레이등의 표시장치 내에서 광변조를 위해 이용될 수 있다. 이러한 양자점필름의 표시장치내에서의 효율적인 배치를 위하여, 표시장치내에 구비되는 구성에 양자점필름을 배치하는 방법에 대한 수요가 증대하고 있다.
본 출원의 일 양상에 따르면, 광을 출력하는 발광소자; 상기 발광소자를 덮도록 배치되며, 측면에 연결되는 상면은 상기 측면과 경사를 이루고, 상기 측면의 둘레에 양자점필름이 배치되는 렌즈부;를 포함하고, 상기 발광소자로부터 출사되는 광 중 상기 렌즈부의 상면 방향으로 출사되는 광은 상기 렌즈부의 상면을 투과하여 제1 광으로 출사되며, 상기 발광소자로부터 출사되는 광 중 상기 렌즈부의 측면 방향으로 출사되는 광은 상기 렌즈부의 측면을 투과하고, 상기 양자점필름에 의해 광변조되어 제2 광으로 출사되고, 상기 제1 광의 파장대별 세기와 제2 광의 파장대별 세기는 서로 다른 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
본 출원의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원에 의하면, 광출력과 광변조가 동시에 수행되는 발광패키지소자가 제공될 수 있다.
본 출원에 의하면, 향상된 색재현성을 가지도록 양자점필름이 배치되는 발광패키지소자가 제공될 수 있다.
본 출원의 효과가 상술한 효과로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자판을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 출원의 제1 실시예에 따른 발광소자패키지의 분해사시도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 렌즈부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점필름을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 유기체를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 무기체를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 출원의 일 실시예에 따른 사슬분자를 나타내는 개략도면이다.
도 9는 본 출원의 일 실시예에 따른 비드를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점, 사슬분자, 및 비드를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 출원의 일 실시예에 따른 유기체, 무기체, 및 양자점파우더를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 실제로 구현된 양자점필름을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 망상구조를 가지는 양자점필름을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점필름의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점의 리간드에 부착되는 무기체를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점의 표면에 부착되는 무기체를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 출원의 일 실시예에 따른 비드에 부착되는 무기체를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 출원의 일 실시예에 따른 렌즈부와 양자점필름을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자패키지의 광 경로를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 출원의 일 실시예에 따른 두겹의 양자점필름이 구비되는 발광소자패키지를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점필름의 각각에 서로 같은 종류의 양자점이 포함되는경우를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점필름의 각각에 서로 다른 종류의 양자점이 포함되는 경우를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 출원의 일 실시예에 따른 제2 양자점필름의 제3 상측영역에서의 광변조를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 출원의 일 실시예예 따른 상면이 개구된 렌즈부를 포함하는 발광소자패키지를 나타내는 도면이다.
도 25는 본 출원의 제4 실시예에 발광소자패키지를 나타내는 분해사시도이다.
도 26은 본 출원의 일 실시예에 따른 광학부재를 더 포함하는 발광소자패키지를 나타내는 측면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
본 출원의 일 양상에 따르면, 광을 출력하는 발광소자; 상기 발광소자를 덮도록 배치되며, 측면에 연결되는 상면은 상기 측면과 경사를 이루고, 상기 측면의 둘레에 양자점필름이 배치되는 렌즈부;를 포함하고, 상기 발광소자로부터 출사되는 광 중 상기 렌즈부의 상면 방향으로 출사되는 광은 상기 렌즈부의 상면을 투과하여 제1 광으로 출사되며, 상기 발광소자로부터 출사되는 광 중 상기 렌즈부의 측면 방향으로 출사되는 광은 상기 렌즈부의 측면을 투과하고, 상기 양자점필름에 의해 광변조되어 제2 광으로 출사되고, 상기 제1 광의 파장대별 세기와 제2 광의 파장대별 세기는 서로 다른 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 양자점필름은 상기 렌즈부의 측면에 접촉되는 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 양자점필름은 상기 렌즈부의 측면의 길이보다 더 길게 형성되어, 상기 양자점필름의 일단은 상기 렌즈부의 측면의 일단의 위치보다 더 높게 위치하는 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 양자점필름은 유기체, 상기 유기체에 접촉되도록 배치되는 무기체, 상기 무기체에 인접한 양자점파우더를 포함하고, 상기 양자점파우더는 양자코어와 상기 양자코어를 감싸는 양자셸과 상기 양자셸의 표면에 형성된 리간드를 포함하는 복수의 양자점, 상기 양자점에 부착되는 일단 및 타단을 포함하는 사슬분자, 및 복수의 상기 사슬분자의 타단 사이에 위치하는 비드를 포함하되, 상기 무기체는 상기 사슬분자와 접촉하는 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 양자점은 서로 인접한 위치에 배치되는 상기 제1 양자점 및 제2 양자점을 포함하고, 상기 사슬분자는 제1 사슬분자 및 제2 사슬분자를 포함하고, 상기 제1 사슬분자는 상기 제1 양자점에 부착되고, 상기 제2 사슬분자는 상기 제2 양자점에 부착되며, 상기 비드는 상기 제1 사슬분자의 타단과 상기 제2 사슬분자의 타단 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 유기체는 제1 유기체 및 제2 유기체를 포함하고, 상기 무기체는 제1 무기체 및 제2 무기체를 포함하고, 상기 제1 유기체의 유기관능기는 상기 제1 무기체에 접촉되고, 상기 제2 유기체의 유기관능기는 상기 제2 무기체에 접촉되고, 상기 제1 무기체는 상기 제1 사슬분자에 접촉되고, 상기 제2 무기체는 상기 제1 사슬분자에 접촉되는 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 제2 광의 파장대 별 세기는 상기 발광소자로부터 출사된 광의 파장대 별 세기와 서로 대응되되, 상기 제2 광의 특정 파장대역에서의 세기는 상기 제1 광과 상기 발광소자로부터 출사된 광의 상기 특정 파장대역의 세기 보다 큰 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 상면을 투과하는 제1 광은 상기 양자점필름을 투과하되, 상기 제1 광이 투과하는 상기 양자점필름의 영역은 상기 렌즈부의 측면의 일단의 위치보다 더 높게 위치하는 영역인 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 제1 광은 상기 양자점필름에 의해 변조되어 제3 광으로 출력되며, 상기 제2 광과 상기 제3 광의 파장대별 세기는 서로 대응되는 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 렌즈부의 측면에 배치되는 상기 양자점필름은 제1 양자점필름과 제2 양자점필름을 포함하고, 상기 제1 양자점필름은 상기 렌즈부와 상기 제2 양자점필름의 사이에 위치하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 제2 양자점필름의 높이는 상기 제2 양자점필름의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 상면을 투과하는 광은 상기 제1 양자점필름을 투과하여 상기 제2 양자점필름을 투과하여 제3 광으로 출사되는 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
또, 상기 제2 광과 상기 제3 광은 서로 대응되는 파장대별 세기를 가지는 것을 특징으로 하는, 발광소자패키지가 제공될 수 있다.
본 명세서에서 광은 모든 주파수 대역의 전자기파로 해석될 수 있다. 즉, 본 명세서의 광은 가시광대역의 전자기파(Visible Light, VL), 자외선대역의 전자기파(Ultra Violet light, UV), 또는 적외선대역의 전자기파(InfraRed light, IR)일 수 있다. 또는, 본 명세서의 광은 상술한 주파수 대역 이외의 파장 대역을 갖는 전자기파일 수도 있다.
본 명세서에서 소정의 빛이 일 구성에 인가되고, 상기 일 구성이 소정의 빛을 출사할 수 있다. 이 경우, 상기 빛들은 서로 다를 수 있다. 상기 각 빛은 경로, 파장, 진동수 등의 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 따라서, 일 구성에서 제1 광을 타구성으로 인가하고, 상기 타구성에서 인가 받은 제1 광에 기초하여 제2 광을 출사하는 경우, 제1 광과 상기 제2 광은 다를 수 있다. 다만, 이하에서는 특별한 언급이 없다면 설명을 용이하게 하기 위하여 상기 제1 광과 상기 제2 광은 광이라는 용어로 통일하여 설명한다.
이하에서는 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자패키지에 대해서 설명한다.
1. 발광소자판의 개요
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자판(1)을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자판(1)은 복수의 발광소자패키지(10)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 발광소자패키지(10)는 상기 발광소자판 상에 서로 일정한 간격을 가지고 배치될 수 있다.
상기 발광소자패키지(10)는 광을 출사할 수 있다. 상기 발광소자패키지(10)로부터 출사되는 광은 백색광에 근접한 광일 수 있다.
이러한 발광소자판(1)은 각종 조명 장치, 디스플레이등의 표시 장치에 구비되어, 상기 발광소자판(1)에 배치된 발광소자패키지(10)로부터 출사되는 광에 의해 조명 장치와 표시 장치가 동작하도록 할 수 있다.
2. 발광소자패키지의 제1 실시예
이하에서는 발광소자패키지(10)의 제1 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 출원의 제1 실시예에 따른 발광소자패키지(10)의 분해사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자패키지(10)는 발광소자(100), 렌즈부(200), 및 양자점필름(300)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(100)는 광을 출사할 수 있다. 상기 렌즈부(200)는 상기 출사되는 광을 확산시킬 수 있다. 상기 양자점필름(300)은 광을 변조할 수 있다.
한편 도 2에 도시된 구성에 국한되지 않고, 그보다 더 많은 구성을 갖는 발광소자패키지(10)가 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자패키지(10)에는 도시되지 않았으나 상기 렌즈부(200)와 상기 발광소자판(10)이 단단하게 접착되도록 하는 소정의 접착부재가 구비될 수 있다.
이하에서는 상술한 발광소자패키지(10)의 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.
3. 발광소자패키지의 제1 실시예의 구성
3.1 발광소자
먼저, 발광소자(100)에 대해서 설명한다.
상기 발광소자(100)는 다양한 형태로 제공될 수 있으나, 일 예로서 도시된 바와 같이 발광소자(100)는 칩 형태로 제공될 수 있다. 칩 형태로 제공되는 발광소자(100)는 다이오드 칩으로 구현될 수 있으며, 상기 발광소자(100)에 전압 내지 전류가 인가되는 경우 상기 발광소자(100)는 광을 출사할 수 있다.
상기 발광소자(100)는 다양한 대역의 파장의 광을 출사할 수 있으며, 바람직하게는 청색 대역의 파장의 광을 출사할 수 있다. 청색 대역의 파장의 광을 출사하는 발광소자(100)가 발광소자패키지(10)에 구비되는 경우, 발광소자패키지(10)의 색재현성은 향상될 수 있다. 상기 청색 대역의 파장의 광은 가시광대역에서 가장 높은 에너지를 가지는 광으로서, 에너지의 크기가 변이되어 다양한 종류의 광으로 변조될 수 있기 때문에 청색 대역의 파장의 광을 출사하는 발광소자(100)를 이용하는 경우 색재현성은 향상될 수 있다.
3.2 렌즈부
이하에서는 렌즈부(200)에 대해서 설명한다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 렌즈부(200)를 나타내는 도면이다.
상기 렌즈부(200)는 광을 확산시킬 수 있다. 발광소자(100)로부터 출사된 광의 경로는 렌즈부(200)에 의해 다양한 경로로 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면, 렌즈부(200)는 소정의 외적 형상을 가질 수 있다. 상기 렌즈부(200)는 측면(210)과 상기 측면(210)과 소정의 각도를 이루는 상면(220)을 포함할 수 있다.
상기 렌즈부(200)의 측면은 발광소자판(1)과 바람직하게 직각에 가까운 각도를 가지도록 구현될 수 있다. 달리 말해, 상기 렌즈부(200)가 상기 발광소자판(1)에 배치되는 경우, 상기 렌즈부(200)의 측면(210)은 상기 발광소자판(1)과 직각에 가까운 각도를 이룰 수 있다.
이에 따라, 발광소자패키지(10)의 구현이 용이해질 수 있다. 상기 렌즈부(200)의 측면(210)이 상기 발광소자판(1)과 예각 또는 둔각을 이루는 경우, 양자점필름(300)의 형상을 변형하여 배치해야 하기 때문에 양자점필름(300)의 배치는 어려워질 수 있다. 이에 반하여, 상기 렌즈부(200)의 측면이 발광소자판(1)과 직각에 가까운 각도를 이루는 경우, 양자점필름(300)은 상기 렌즈부(200)의 측면(210)에 둘러지는 형태로 배치될 수 있다. 결과적으로, 렌즈부(200)의 측면(210)의 각도가 발광소자판(1)과 직각에 가까운 각도를 이루는 경우, 발광소자패키지(10)의 구현은 용이해질 수 있다.
상기 렌즈부(200)의 상면(220)은 측면(210)과 소정의 각도를 이루도록 구현되므로, 상기 상면(220)은 경사면으로 정의될 수 있다. 상기 경사면(220)은 상기 측면(210)으로부터 소정의 각도로 연장되며, 상기 연장되는 경사면(220)이 서로 만나는 지점에서 꼭지가 형성될 수 있다.
상기 경사면(220)은 발광소자패키지(10)가 향상된 광확산성을 가지도록 할 수 있다. 경사면(220)은 직진하는 광의 경로를 변경시킴으로써, 발광소자(100)로부터 출사된 광이 다양한 경로로 전파되도록 할 수 있다. 상기 경사면이 구현되지 않는 경우, 상기 발광소자(100)로부터 출사되는 광은 렌즈부(200)의 상면을 투과하여 변경이 거의 되지 않은 광경로로 전파될 수 있다. 이에 반하여, 상기 상면(220)이 경사면으로 구현되는 경우, 상술한 바와 같이 출사되는 광이 산란됨으로써 발광소자패키지(10)의 광확산성은 향상될 수 있다.
3.3 양자점필름의 제1 실시예
이하에서는 양자점필름(300)에 대해서 설명한다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점필름(300)을 나타내는 도면이다.
상기 양자점필름(300)은 광원(110)으로부터 빛을 인가 받아, 특정파장대역의 빛을 출사할 수 있다.
상기 양자점필름(300)은 소정의 두께를 가지는 필름 형상으로 구현될 수 있다. 또는, 상기 양자점필름(300)은 소정의 구성에 배치되어 제공될 수 있다. 상기 양자점필름(300)은 소정의 기판 상에 배치되는 형태로 제공될 수 있다. 상기 기판은 디스플레이, 조명 등의 표시장치(1)에 이용되는 광학부재일 수 있다.
이하에서는 상기 양자점필름(300)의 구성에 대해서 설명한다.
도 3를 참조하면, 상기 양자점필름(300)은 무기체(330), 유기체(310), 및 양자점(350)과 비드(390)와 사슬분자(370)를 포함하는 양자점파우더(301)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 3에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니고, 그보다 많은 구성을 갖는 양자점필름(300)이 구현될 수도 있다.
상기 유기체(310)에 상기 무기체(330)는 접촉되도록 배치될 수 있다.
상기 양자점파우더(301)는 상기 무기체(330)에 인접할 수 있다. 상기 양자점파우더(301)의 각 구성은 상기 무기체(330)와 상기 유기체(310) 사이에 위치할 수 있다. 상기 양자점파우더(301)의 양자점(350)은 소정의 빛을 인가 받아 특정파장대역의 빛을 출사할 수 있다. 상기 양자점파우더(301)의 사슬분자(370)는 상기 인접한 양자점(350)들간의 거리가 이격되도록 상기 양자점(350)에 부착될 수 있다. 상기 양자점파우더(301)의 비드(390)는 상기 사슬분자(370)들 사이에 배치될 수 있다.
이하에서는 상기 양자점필름(300)의 각 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.
먼저, 유기체(310)에 대해서 설명한다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 유기체를 나타내는 도면이다.
상기 유기체(310)는 트리아진계 화합물와 실란계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 트리아진계 화합물은 1,3,5-트리아진계 화합물, 1,2,3-트리아진계 화합물, 및 1,2,3-트리아진계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 1,3,5-트리아진계 화합물은 2,2',2"-(1,3,5-트리아진-2,3,6-트릴릴)트리스(메틸아잔디일)트리스(에탄-2,1-디일) 트리스(3-(트리에톡시실릴)프로필카바메이트); 2,2',2"-(1,3,5-트리아진-2,3,6-트릴릴)트리스(아잔디일)트리스(에탄-2,1-디일) 트리스(3-(트리에톡시실릴)프로필카바메이트); 3,3',3"-(1,3,5-트리아진-2,3,6-트릴릴)트리스(아잔디일)트리스(벤젠-3,1-디일) 트리스(3-(트리에톡시실릴)프로필카바메이트); 및 3,3',3"-(1,3,5-트리아진-2,3,6-트릴릴)트리스(헥실아잔디일)트리스(벤젠-3,1-디일) 트리스(3-(트리에톡시실릴)프로필카바메이트);를 포함할 수 있다.
상기 실란계 화합물은 에톡시실란, 디에톡시실란, 에톡시트리메틸실란, 디에톡시디메틸실란, 메틸트리에톡시실란, 테트라에톡시실란, 디에톡시디메톡시실란, 에톡시트리메톡시실란, 클로로트리에톡시실란, 트리클로로메틸실란, 디클로로실란, 트리클로로실란, 디클로로디메틸실란, 비닐디메틸디메톡시실란, 2-(아크릴)에틸 트리메톡시실란, 2-(메타크릴)에틸 트리메톡시실란, 2-(아크릴옥시)에틸 트리메톡시실란, 2-(메타크릴옥시)에틸 트리메톡시실란, 및 3-(글리시독시)프로필 트리메톡시실란(GPTMS)을 포함할 수 있다.
상기 양자점필름(300)이 상기 실란계 화합물을 포함하는 유기체(310)를 포함하는 경우, 상기 양자점필름(300)은 보다 높은 경도와 유연성을 가질 수 있다.
상기 유기체(310)는 소정의 영역을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 유기체(310)는 유기중심기(315)와 제1 유기관능기(321)와 제2 유기관능기(323)을 포함하는 유기관능기(320)을 포함할 수 있다.
상기 유기중심기(315)는 상기 유기관능기(320)를 지지할 수 있다.
상기 유기관능기(320)는 상기 유기중심기(315)로부터 외측방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 상기 유기관능기(320)는 상기 유기중심기(315)에 접촉되며, 무기체(330)방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 유기관능기(320)는 일단과 타단을 포함할 수 있다. 상기 유기관능기(320)의 일단은 상기 유기중심기(315)에 접촉되는 부분으로, 상기 유기관능기(320)의 타단은 상기 일단으로부터 외측방향으로 연장된 끝 부분으로 정의될 수 있다.
상기 유기중심기(315)와 상기 유기관능기(320)는 서로 다른 화학적 성질을 가질 수 있다. 상기 서로 다른 화학적 성질은 상기 유기중심기(315)와 상기 유기관능기(320)에 포함된 원소에 기초한 것일 수 있다.
상기 유기중심기(315)는 질소원자(N), 탄소원자(C), 또는 수소원자(H)를 포함할 수 있다.
상기 유기관능기(320)는 할로겐원자, 수소원자(H), 규소원자(Si), 탄소수 1 내지 6의 알킬기(R), 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 또는 페닐렌기를 포함할 수 있다.
상기 유기관능기(320)는 유기관능기(320)별로 서로 같은 원소를 포함할 수 있다. 또는, 상기 유기관능기(320)는 유기관능기(320)별로 서로 다른 원소를 포함할 수 있다. 상기 제1 유기관능기(321)와 상기 제2 유기관능기(323)에 포함된 원소는 서로 다를 수 있다. 상기 제1 유기관능기(321)에 포함된 탄소수와 상기 제2 유기관능기(323)에 포함된 탄소수는 다를 수 있다.
상기 유기체(310)의 물리적 구조는 상기 유기관능기(320)에 의해 정의 될 수 있다.
상기 유기관능기(320)는 물리적 길이를 가질 수 있다.
상기 유기관능기(320)는 상기 유기관능기(320)에 포함된 원소에 기초하여 다양한 물리적 크기를 가질 수 있다. 상기 유기관능기(320)에 포함된 원소수와 상기 유기관능기(320)의 물리적 크기는 서로 비례할 수 있다. 예를 들어, 상기 유기관능기(320)에 포함된 탄소수에 비례하여 상기 유기관능기(320)의 물리적 길이가 연장될 수 있다.
상기 유기관능기(320)는 유기관능기(320) 별로 서로 유사하거나 같은 물리적 크기를 가질 수 있다.
또는, 상기 유기관능기(320)는 유기관능기(320) 별로 서로 다른 물리적 크기를 가질 수 있다. 상기 제1 유기관능기(321)은 상기 제1 유기관능기(321)의 탄소수에 기초하여 제1 길이를 가지고, 상기 제2 유기관능기(323)은 상기 제2 유기관능기(323)의 탄소수에 기초하여 제2 길이를 가질 수 있다.
이하에서는 무기체(330)에 대해서 설명한다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 무기체를 나타내는 도면이다.
상기 무기체(330)는 소정의 무기물질을 포함할 수 있다.
상기 무기물질은 알루미늄 메톡사이드, 알루미늄 테트라메톡사이드, 알루미늄 에톡사이드, 알루미늄 프로폭사이드, 알루미늄 부톡사이드, 모노에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 트리에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 티타늄 테트라메톡사이드, 티타늄 테트라에톡사이드, 티타늄 테트라프로폭사이드, 티타늄 테트라부톡사이드, 지르코늄 테트라메톡사이드, 지르코늄 테트라메톡사이드, 지르코늄 테트라에톡사이드, 지르코늄 테트라프로폭사이드, 또는 지르코늄 테트라부톡사이드를 포함할 수 있다.
상기 무기체(330)는 소정의 영역을 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 무기체(330)는 무기중심기(335)와 제1 무기관능기(341)와 제2 무기관능기(343)를 포함하는 무기관능기(340)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 5에 도시된 구성이 필수적인 것은 아니고, 상기 구성보다 많은 구성을 갖는 무기체(330)가 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 무기체(330)는 3 개의 무기관능기(340)를 포함하는 무기체(330)로 구현될 수도 있다.
상기 무기중심기(335)는 상기 무기관능기(340)를 지지할 수 있다.
상기 무기관능기(340)는 상기 무기중심기(335)로부터 외측방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 상기 무기관능기(340)는 상기 무기중심기(335)에 접촉되며, 사슬분자(390)방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 무기관능기(340)는 일단과 타단을 포함할 수 있다. 상기 무기관능기(340)의 일단은 상기 무기중심기(335)에 접촉되는 부분으로, 상기 무기관능기(340)의 타단은 상기 일단으로부터 외측방향으로 연장된 끝 부분으로 정의될 수 있다.
상기 무기중심기(335)와 상기 무기관능기(340)는 서로 다른 화학적 성질을 가질 수 있다. 상기 서로 다른 화학적 성질은 상기 무기중심기(335)와 상기 무기관능기(340)에 포함된 원소에 기초한 것일 수 있다.
상기 무기중심기(335)는 주기율표상의 3A, 3A 및 3B족으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 무기원소를 포함할 수 있다.
상기 무기관능기(340)는 수소원자, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 페닐기 또는 자일릴기를 포함할 수 있다.
상기 무기관능기(340)는 무기관능기(340)별로 서로 같은 원소를 포함할 수 있다.
또는, 상기 무기관능기(340)는 무기관능기(340)별로 서로 다른 원소를 포함할 수 있다. 상기 제1 무기관능기(341)와 상기 제2 무기관능기(343)에 포함된 원소는 서로 다를 수 있다. 상기 제1 무기관능기(341)에 포함된 탄소수와 상기 제2 무기관능기(343)에 포함된 탄소수는 다를 수 있다.
상기 무기체(330)의 물리적 구조는 상기 무기관능기(340)에 의해 정의 될 수 있다.
상기 무기관능기(340)는 물리적 길이를 가질 수 있다.
상기 무기관능기(340)는 상기 무기관능기(340)에 포함된 원소에 기초하여 다양한 물리적 크기를 가질 수 있다. 상기 무기관능기(340)에 포함된 원소수와 상기 무기관능기(340)의 물리적 크기는 서로 비례할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기관능기(340)에 포함된 탄소수에 비례하여 상기 무기관능기(340)의 물리적 길이가 연장될 수 있다.
상기 무기관능기(340)는 무기관능기(340) 별로 서로 유사하거나 같은 물리적 크기를 가질 수 있다.
또는, 상기 무기관능기(340)는 무기관능기(340) 별로 서로 다른 물리적 크기를 가질 수 있다. 상기 제1 무기관능기(341)는 상기 제1 무기관능기(341)의 탄소수에 기초하여 제1 길이를 가지고, 상기 제2 무기관능기(343)는 상기 제2 무기관능기(343)의 탄소수에 기초하여 제2 길이를 가질 수 있다.
이상에서는 유기체(310)와 무기체(330)에 대해서 설명하였다.
이하에서는 상기 유기체(310)와 상기 무기체(330)에 인접하는 양자점파우더(301)에 대해서 설명한다.
먼저, 양자점(350)에 대해서 설명한다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점을 나타내는 도면이다.
이하에서는 도 7을 참조하여 설명한다.
상기 양자점(350)은 나노크기의 반도체물질로서, 양자제한효과(Quantum confinement effect)를 갖는 물질이다.
상기 양자제한효과에 기초하여, 상기 양자점(350)은 빛을 방출할 수 있다. 상기 양자점(350)은 여기원(Excitation source)으로부터 빛을 흡수하여 에너지 여기 상태에 이르면, 자체적으로 양자점(350)의 에너지밴드갭(Energy band gap)에 해당하는 에너지를 방출하게 된다. 상기 양자점(350)은 소정의 빛을 인가 받아 활성전자(Excitation electron)를 갖게 되고, 상기 활성전자가 안정화됨으로써 에너지를 방출하게 된다.
상기 양자점(350)은 상기 양자점(350)의 크기, 또는 상기 양자점(350)의 물질 조성에 따라 다양한 에너지밴드갭을 가질 수 있다. 상기 양자점(350)은 상기 에너지밴드갭에 대응하는 특정파장대역의 빛을 방출할 수 있다. 상기 양자점(350)은 상기 특정파장대역의 빛을 방출할 수 있도록, 상기 양자점(350)의 크기 또는 물질 조성이 변경될 수 있다.
상기 양자점(350)은 소정의 화합물로 구현될 수 있다. 상기 소정의 화합물은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, 또는 IV-VI족 화합물 중 적어도 하나의 화합물일 수 있다.
상기 II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe 등의 이원소 화합물 또는 CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe 등의 삼원소 화합물 또는 HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 등의 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 등의 이원소 화합물 또는 GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 등의 삼원소 화합물 또는 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 등의 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 등의 이원소 화합물 또는 SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 등의 삼원소 화합물 또는 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 등의 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 IV족 화합물은 Si, Ge 등의 단일 원소 화합물 또는 SiC, SiGe 등의 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 양자점(350)은 코어-쉘(Core-Shell) 구조를 가질 수 있다.
상기 코어-쉘 구조의 양자점(350)은 양자코어(Quantum-core, 310), 양자쉘 (Quantum-shell, 330), 및 리간드(362)를 포함할 수 있다.
상기 양자코어(360)는 양자제한효과에 기초하여 빛을 방출할 수 있다.
상기 양자쉘(361)은 상기 양자코어(360)를 덮을 수 있다. 상기 양자쉘(361)은 상기 양자코어(360)를 보호할 수 있다. 상기 양자쉘(361)은 상기 양자코어(360)의 에너지 밴드가 변경되는 것을 방지할 수 있다.
상기 리간드(362)는 상기 양자점(350)의 표면에 형성될 수 있다.
상기 양자코어(360), 및 상기 양자쉘(361)은 전술한 화합물들로 구현될 수 있다.
상기 리간드(362)는 상기 양자쉘(361)의 표면에 형성될 수 있다.
상기 리간드(362)는 상기 양자점(350)에 공유 전자쌍을 제공하여 배위결합하는 화합물일 수 있다.
상기 리간드(362)는 i) 유기리간드, ii) 무기리간드, 또는 iii) 전술한 리간드가 조합된 조합리간드를 포함할 수 있다.
상기 유기리간드는 알킬사슬분자일 수 있다. 상기 알킬사슬분자는 올레인산(OA), 1,2-ethylenedithiol(EDT), 1,3-butanedithiol(BDT), 또는 3-mecaptopropionic acid(MPA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 무기리간드는 에테르계 화합물, 불포화 탄화수소류 및 유기산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 무기리간드로 사용되는 용매는 에테르계 화합물, 불포화 탄화수소류, 또는 유기산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 에테르계 화합물은 트리옥틸 포스핀 옥사이드(tri-n-Octylphosphine oxide, TOPO), 알킬포스핀(Alkylphosphine), 옥틸 에티르(Octyl ether), 또는 벤질 에테르(Benzyl ether) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 불포화 탄화수소류는 옥테인(Octane) 또는 옥타데케인(Octadecane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유기산은 올레산(Oleic acid), 스테아르산(Stearic acid), 미리스트산(Myristic acid), 또는 헥사데카노익산(Hexadecanoic acid) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전술한 양자점(350)에 포함된 리간드(362)에 의해 열안정성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 리간드(362)는 복수의 상기 양자점(350)들이 서로 응집되는 것을 방지하여, 광효율의 저하를 방지할 수 있다.
상기 리간드(362)는 소정의 길이를 가질 수 있다. 상기 길이는 상기 리간드(362)에 포함된 탄소(C)의 수에 비례할 수 있다. 상기 리간드(362)에 포함된 탄소(C)의 수가 많을수록, 상기 리간드(362)의 길이는 길어질 수 있다.
한편, 상기 도 7에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니고, 그보다 많은 구성을 갖거나 그보다 적은 구성을 갖는 양자점(350)이 구현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 양자점(350)의 상기 양자쉘(361) 상에는 소정의 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 코팅층은 상기 양자점(350)의 내구성이 향상되도록 구현된 층일 수 있다.
이하에서는 사슬분자(370)에 대해서 설명한다.
도 8은 본 출원의 일 실시예에 따른 사슬분자를 나타내는 개략도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 사슬분자(370)는 헤드(380) 및 테일(381)을 포함할 수 있다.
상기 헤드(380)와 상기 테일(381)은 소정의 화학적 성질을 가질 수 있다. 상기 화학적 성질은 친수성(Hydrophilic property)과 소수성(Hydrophobic property)을 포함할 수 있다.
상기 친수성은 소정의 친수기에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 친수기는 수산기(-OH), 카르복실기(-COOH) 및 아미노기(-NHRh, -NH2, -NRh2, 상기 R은 알킬기) 중 하나일 수 있다.
상기 소수성은 소정의 소수기에 의해 정의 될 수 있다. 예를 들어, 상기 소수기는 탄화수소기(CnHm)일 수 있다.
상기 헤드(380)와 상기 테일(381)은 서로 상이한 화학적 성질을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 헤드(380)가 친수성인 경우 상기 테일(381)은 소수성이며, 상기 헤드(380)가 소수성인 경우 상기 테일(381)은 친수성일 수 있다.
또는, 상기 헤드(380)와 상기 테일(381)은 서로 동일한 화학적 성질을 가질 수도 있다.
상기 테일(381)은 소정의 화학적 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 테일(381)이 탄화수소기인 경우, 상기 테일(381)의 화학적 형상은 “사슬형상(
Figure 112017114455574-pat00001
)”일 수 있다.
상기 테일(381)은 상기 사슬분자(370)의 물리적 구조를 정의할 수 있다. 상기 테일(381)에 의해, 상기 사슬분자(370)는 소정의 물리적 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 테일(381)이 탄화수소기인 경우, 포함된 탄소(C)의 수에 기초하여 상기 테일(381)은 소정의 길이를 가질 수 있다. 상기 테일(381)의 길이는 포함된 탄소(C)의 수에 비례할 수 있다.
한편, 상기 사슬분자(370)의 길이는 상기 리간드(362)의 길이보다 길다. 상기 사슬분자(370)에 포함된 탄소(C)의 수는 상기 리간드(362)에 포함된 탄소(C)의 수 보다 많을 수 있다.
전술한 사슬분자(370)는 스테아르계 화합물일 수 있다. 사슬분자(370)는 예를 들어 스테아릭산(Stearate)의 일종일 수 있다. 상기 스테아릭산은 마그네슘스테아레이트(Magnesium stearate), 칼슘스테아레이트(Calcium stearate), 아연스테아레이트(Zinc stearate), 리튬스테아레이트(Lithium stearate), 나트륨스테아레이트(Natrium stearate), 또는 알루미늄스테아레이트(Aluminium stearate) 등을 포함할 수 있다.
상기 사슬분자(370)가 아연스테아레이트인 경우, 상기 사슬분자(370)는 카르복실기(친수기)로 구성되는 헤드(380)와 탄화수소기(수소기)로 구성되는 테일(381)을 포함할 수 있다.
이하에서는 비드(390)에 대해서 설명한다.
도 9는 본 출원의 일 실시예에 따른 비드를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 비드(390)는 비드쉘(Bead-shell, 391)을 포함하고, 상기 비드쉘(391)에 의해 내부공간(392)이 정의될 수 있다.
상기 비드쉘(391)은 상기 비드(390)의 외적형상을 정의할 수 있다. 상기 비드쉘(391)은 상기 비드(390)의 외적형상이 구(Sphere)형상이 되도록, 형성될 수 있다.
상기 비드쉘(391)은 소정의 광특성을 가질 수 있다. 상기 광특성은 광투과성 및 광산란성을 포함할 수 있다.
상기 비드쉘(391)은 상기 비드쉘(391)로 입사되는 광을 투과시킬 수 있다. 상기 비드쉘(391)은 광투과성 높은 소재로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 비드쉘(391)은 산화규소(SiO2)등의 실리카(Silica) 계열의 소재로 구현될 수 있다.
상기 비드쉘(391)은 상기 비드쉘(391)로 입사되는 빛을 산란시킬 수 있다.
상기 비드쉘(391)은 목적에 따라 다양한 두께로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 비드쉘(391)은 상기 비드쉘(391)의 광투과성이 향상되도록 얇은 두께로 형성될 수 있다. 또는, 상기 비드쉘(391)은 상기 비드쉘(391)의 내구성이 향상되도록 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 또는, 상기 비드쉘(391)은 상기 광투과성과 상기 내구성이 동시에 고려된 적절한 두께로 형성될 수 있다.
상기 내부공간(392)에는 소정의 충진제가 충진될 수 있으나, 상기 내부공간(392)은 빈 상태일 수 있다. 이 경우, 비드(390)의 상태는 중공(Hollow-core) 상태로 정의될 수 있다.
상기 중공상태로 구현되는 비드(390)의 경우, 상기 비드(390)의 광특성이 향상될 수 있다.
상기 비드(390)가 중공상태인 경우 상기 비드(390)의 광투과성이 향상될 수 있다. 상기 비드(390)가 소정의 충진제로 충진되는 경우, 상기 충진제는 비드(390)를 통해 출사되는 빛을 저해할 수 있다. 소정의 빛이 비드(390)의 비드쉘(391)로 입사되고, 상기 비드쉘(391)이 빛을 투과시키는 경우, 상기 투과된 빛은 상기 충진제에 의해 차단될 수 있다. 이에 따라, 상기 비드(390)로부터 출사되는 빛은 저해될 수 있다. 이에 반해, 상기 비드(390)가 중공상태인 경우, 상기 비드쉘(391)을 통해 투과된 빛은 차단되지 않고, 비드(390) 내에서 전파될 수 있다. 이 경우, 상기 빛은 상기 비드(390)의 외부로 큰 저해없이 출사될 수 있다. 이에 따라, 상기 비드(390)가 중공상태인 경우, 비드(390)의 광투과성은 향상될 수 있다.
상기 비드(390)가 중공상태인 경우 상기 비드(390)의 광산란성이 향상될 수 있다. 상기 비드(390)가 충진되는 경우, 상기 비드쉘(391)을 통해 산란된 빛은 상기 충진제에 의해 차단될 수 있다. 이에 반해, 중공상태의 비드(390)의 경우, 상기 비드쉘(391)의 일 영역에서 산란된 빛은 비드(390) 내에서 차단없이 전파될 수 있다. 상기 전파된 빛은 비드쉘(391)의 타 영역에서 재산란될 수 있다. 상기 재산란된 빛은 상기 비드(390)의 외부로 출사될 수 있다. 이에 따라, 중공상태의 비드(390)의 경우, 상기 비드(390)의 광산란성은 향상될 수 있다.
한편, 상기 비드(390)가 소정의 충진제로 충진되는 경우, 상기 충진제는 광투과성 높은 소재일 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니고, 그보다 많은 구성요소를 갖거나 그보다 적은 구성을 갖는 비드(390)가 구현될 수도 있다.
예를 들어, 상기 비드(390)는 상기 비드쉘(391) 상에 배치되는 소정의 코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 소정의 코팅층은 상기 비드(390)의 광특성이 향상되도록 형성되는 층일 수 있다.
한편, 예를 들어 전술한 비드(390)는 중공실리카비드일 수 있다.
한편, 상기 양자점필름(300)은 도 3에 도시 되지 않은 구성을 더 포함할 수 있다.
상기 양자점필름(300)은 소정의 광물을 더 포함할 수 있다.
상기 광물은 몬모릴로나이트(montmorillonite; MMT), 할로이사이트(Halloysite), 벤토나이트(Bentonite) 또는 헥토라이트(Hectorite) 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 광물은 판상 또는 튜브상의 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 양자점필름(300)의 내후성이 개선될 수 있다.
또는, 상기 양자점필름(300)은 소정의 기판 위에 배치되는 형태로 제공될 수 있다.
상기 기판은 폴리카보네이트(PC), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰(PES), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 또는 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 구현된 기판일 수 있다.
이하에서는 양자점파우더(301) 내의 각 구성간 위치관계와 결합관계에 대해서 설명한다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점(350), 사슬분자(370), 및 비드(390)를 나타내는 도면이다. 이하에서는 도 10을 참조하여 설명한다. 상기 양자점(350)인 제1 양자점(351)과 제2 양자점(352)을 포함하고, 상기 사슬분자(370)는 제1 사슬분자(371)와 제2 사슬분자(372)를 포함할 수 있다.
상기 양자점(350)과 사슬분자(370)는 소정의 위치관계와 결합관계를 가질 수 있다. 즉, 상기 양자점(350)과 상기 사슬분자(370)는 서로 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(370)와 비드(390)는 소정의 위치관계와 결합관계를 가질 수 있다. 즉, 상기 사슬분자(370)와 상기 비드(390)는 서로 부착될 수 있다.
먼저, 양자점(350)과 사슬분자(370)간의 관계에 대해서 설명하도록 한다.
상기 사슬분자(370)는 상기 양자점(350)에 부착될 수 있다. 상기 제1 사슬분자(371)는 상기 제1 양자점(351)에 부착되고, 상기 제2 사슬분자(372)는 상기 제2 양자점(352)에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(370)는 상기 양자점(350)의 양자쉘(361)의 일영역에 부착될 수 있다.
상기 사슬분자(370)의 일영역이 상기 양자점(350)에 부착될 수 있다.
상기 사슬분자(370)의 일영역은 사슬분자(370)의 헤드(380)의 영역일 수 있다. 또는, 상기 사슬분자(370)의 일영역은 사슬분자(370)의 테일(381)의 영역일 수 있다. 상기 제1 사슬분자(371)의 헤드(380)가 상기 양자점(350)에 부착되고, 상기 제2 사슬분자(372)의 테일(381)이 상기 양자점(350)에 부착될 수 있다.
상기 사슬분자(370)의 일단은 상기 양자점(350)에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(370)의 일단은 사슬분자(370)의 헤드(380)의 끝부분일 수 있다. 또는, 상기 사슬분자(370)의 일단은 사슬분자(370)의 테일(381)의 끝부분일 수 있다. 상기 제1 사슬분자(371)의 헤드(380)의 끝 부분이 상기 양자점(350)에 부착되고, 상기 제2 사슬분자(372)의 테일(381)의 끝 부분이 상기 양자점(350)에 부착될 수 있다.
상기 사슬분자(370)는 상기 인접한 리간드(362) 사이의 양자점(350)의 영역에 부착될 수 있다.
상기 부착은 전기적 인력, 또는 화학적 결합에 의한 것일 수 있다. 상기 전기적 인력은 반더발스인력(Vanderwalls attraction), 쿨롬인력(Coulomb’s attraction) 등을 포함할 수 있다. 상기 화학적 결합은 공유결합, 배위결합, 쌍극자-쌍극자 작용 등을 포함할 수 있다.
상기 사슬분자(370)가 상기 양자점(350)에 부착됨으로써, 양자점필름(300) 내의 양자점(350)의 분산성은 향상될 수 있다. 양자점필름(300)의 사슬분자(370)와 양자점(350)이 부착되지 않는 경우, 상기 양자점필름(300) 내의 양자점(350)은 서로 인접해질 수 있다. 이에 따라, 서로 인접한 양자점(350)들은 서로 뭉쳐지고, 응집될 수 있다. 이에 반하여, 사슬분자(370)와 양자점(350)이 부착되는 경우, 양자점필름(300) 내의 양자점(350)들은 서로 이격되어 위치할 수 있다. 이에 따라, 양자점(350)의 응집되는 현상은 감소되며. 양자점(350)의 분산성은 향상될 수 있다.
이하에서는 사슬분자(370)와 비드(390)의 관계에 대해서 설명한다.
상기 비드(390)는 인접한 사슬분자(370) 사이에 위치할 수 있다. 상기 비드(390)는 상기 제1 사슬분자(371)와 상기 제2 사슬분자(372) 사이에 위치할 수 있다.
상기 인접한 사슬분자(370)의 타영역 사이에 상기 비드(390)가 위치할 수 있다. 상기 타영역은 상기 사슬분자(370)의 양자점(350)에 부착된 일영역을 제외한 사슬분자(370)의 영역으로 정의될 수 있다. 상기 제1 사슬분자(371)의 타영역과 상기 제2 사슬분자(372)의 타영역 사이에 비드(390)가 위치할 수 있다. 상기 인접한 사슬분자(370)들의 타영역은 서로 동일한 사슬분자(370)의 구성일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 사슬분자(371)의 타영역이 헤드(380)인 경우, 상기 제2 사슬분자(372)의 타영역은 헤드(380)일 수 있고, 상기 제1 사슬분자(371)의 타영역이 테일(381)인 경우, 상기 제2 사슬분자(372)의 타영역은 테일(381)일 수 있다. 또는, 상기 인접한 사슬분자(370)들의 타영역은 서로 다른 사슬분자(370)의 구성일 수 있다.
상기 인접한 사슬분자(370)의 타단 사이에 상기 비드(390)가 위치할 수 있다. 상기 타단은 상기 사슬분자(370)의 양자점(350)에 부착된 일단의 반대편의 부분으로 정의될 수 있다. 상기 제1 사슬분자(371)의 타단과 상기 제2 사슬분자(372)의 타단 사이에 비드(390)가 위치할 수 있다. 상기 인접한 사슬분자(370)들의 타단은 서로 동일한 사슬분자(370)의 구성일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 사슬분자(371)의 타단이 헤드(380)인 경우, 상기 제2 사슬분자(372)의 타단은 헤드(380)일 수 있고, 상기 제1 사슬분자(371)의 타단이 테일(381)인 경우, 상기 제2 사슬분자(372)의 타단은 테일(381)일 수 있다. 또는, 상기 인접한 사슬분자(370)들의 타단은 서로 다른 사슬분자(370)의 구성일 수 있다.
상기 비드(390)는 인접한 사슬분자(370)들에 부착될 수 있다. 상기 비드(390)는 상기 제1 사슬분자(371) 및 제2 사슬분자(372)에 부착될 수 있다. 상기 비드(390)는 상기 제1 사슬분자(371)의 타영역 또는 타단 및 상기 제2 사슬분자(372)의 타영역 또는 타단에 부착될 수 있다.
상기 부착은 전기적 인력, 또는 화학적 결합에 의한 것일 수 있다. 상기 전기적 인력은 반더발스인력(Vanderwalls attraction), 쿨롬인력(Coulomb’s attraction) 등을 포함할 수 있다. 상기 화학적 결합은 공유결합, 배위결합, 쌍극자-쌍극자 작용 등을 포함할 수 있다.
상기 비드(390)를 포함하는 양자점필름(300)의 발광효율은 향상될 수 있다. 양자점필름(300)에 비드(390)가 포함되지 않는 경우, 상기 양자점필름(300) 내의 양자점(350)은 서로 접촉될 수 있다. 서로 접촉되는 양자점(350)들은 서로 뭉쳐지고, 응집될 수 있다. 이에 반하여, 비드(390)를 포함하는 양자점필름(300)의 경우, 파우더 내의 양자점(350)들은 서로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 응집된 양자점(350)들로부터 출사되는 빛은 서로 간섭을 일으킬 수 있다. 상기 응집된 양자점(350)들을 포함하는 양자점필름(300)의 발광효율은 떨어지게 된다. 이에 반하여, 양자점필름(300)에 비드(390)가 포함되는 경우, 양자점(350)들의 분산성은 증가된다. 따라서, 상기 양자점(350)들로부터 출사되는 빛의 간섭 현상은 감소될 수 있다. 상기 서로 간섭되지 않은 빛이 양자점필름(300)으로부터 출사될 수 있다. 이에 따라, 상기 비드(390)를 포함하는 양자점필름(300)의 발광효율은 증가할 수 있다.
이상에서는 양자점파우더(301) 내의 각 구성에 대해서 설명하였다.
이하에서는 유기체(310), 무기체(330), 및 양자점파우더(301)의 위치관계와 결합관계에 대해서 설명한다.
도 11은 본 출원의 일 실시예에 따른 유기체(310), 무기체(330), 및 양자점파우더(301)를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 상기 유기체(310), 무기체(330), 및 양자점(350), 사슬분자(370), 및 비드(390)를 포함하는 양자점파우더(301)의 각 구성은 서로 유기적으로 부착될 수 있다.
예를 들어 상기 유기체(310)는 상기 무기체(330)와 서로 부착되고, 상기 무기체(330)는 상기 사슬분자(370)와 서로 부착되며, 상기 사슬분자(370)는 상기 양자점(350)과 상기 비드(390)에 부착될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 각 구성은 서로 부착될 수 있으나 상기 예에 국한하여 설명하도록 한다.
상기 유기체(310)는 제1 유기중심기(316)와 제1 유기관능기(325)를 포함하는 제1 유기체(311) 및 제2 유기중심기(317)와 제2 유기관능기(326)를 포함하는 제2 유기체(312)를 포함하고, 상기 무기체(330)는 제1 무기중심기(336)와 제1 무기관능기(345)를 포함하는 제1 무기체(331) 및 제2 무기중심기(231)와 제2 무기관능기(346)를 포함하는 제2 무기체(332)를 포함하고, 상기 양자점(350)은 제1 양자점(351) 및 제2 양자점(352)을 포함하고, 상기 사슬분자(370)는 제1 사슬분자(371) 및 제2 사슬분자(372)를 포함할 수 있다.
상기 유기체(310)와 상기 무기체(330)는 서로 부착될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 유기체(311)와 상기 제1 무기체(331)는 서로 부착되고, 상기 제2 유기체(312)와 상기 제2 무기체(332)는 서로 부착될 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 유기체(310)는 서로 같은 원소로 구성되거나, 상기 복수의 무기체(330)는 서로 다른 원소로 구성될 수 있다. 상기 제1 유기체(311)와 상기 제2 유기체(312)는 서로 같은 원소로 구성될 수 있다.
또는, 상기 복수의 유기체(310)는 서로 같은 원소로 구성되거나, 상기 복수의 유기체(310)는 서로 다른 원소로 구성될 수 있다. 상기 제1 무기체(331)와 상기 제2 무기체(332)는 서로 같은 원소로 구성될 수 있다. 상기 복수의 유기체(310)는 서로 다른 원소로 구성될 수 있다. 상기 제1 유기체(311)와 상기 제2 유기체(312)는 서로 다른 원소로 구성되고, 상기 제1 무기체(331)와 상기 제2 무기체(332)는 서로 다른 원소로 구성될 수 있다. 상기 제1 유기중심기(316)의 구성 원소와 상기 제2 유기중심기(317)의 구성원소는 서로 다르고, 상기 제1 유기관능기(325)의 구성 원소와 상기 제2 유기관능기(326)의 구성원소는 다르고, 상기 제1 무기중심기(336)의 구성 원소와 상기 제2 무기중심기(337)의 구성원소는 다르고, 상기 제1 무기관능기(345)의 구성 원소와 상기 제2 무기관능기(346)의 구성원소는 서로 다를 수 있다. 달리 말해, 상기 제1 유기관능기(325)의 길이와 상기 제2 유기관능기(326)의 길이는 다를 수 있다.
전술한 예는 서로 조합될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 유기체(310)는 서로 같은 원소로 구성되되, 상기 복수의 무기체(330)는 서로 다른 원소로 구성될 수 있다. 또는, 상기 복수의 유기체(310)는 서로 다른 원소로 구성되되, 상기 복수의 무기체(330)는 서로 같은 원소로 구성될 수 있다.
상기 유기체(310)의 각 영역과 상기 무기체(330)의 각 영역은 서로 부착될 수 있다. 상기 유기체(310)의 유기관능기(320)의 타단은 상기 무기체(330)의 무기관능기(340)의 타단에 부착될 수 있다. 상기 유기관능기(320)의 중간에 상기 무기관능기(340)의 타단이 부착될 수 있다. 상기 유기관능기(320)의 중간은 유기관능기(320)의 일단과 타단의 사이 영역으로 정의될 수 있다.
상기 부착되는 유기체(310)와 무기체(330) 별로 부착되는 영역이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유기체(311)와 상기 제1 무기체(331)는 서로 부착되되, 상기 제1 유기관능기(325)의 중간에 상기 제1 무기관능기(345)의 타단이 부착될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 유기체(312)와 상기 제2 무기체(332)가 서로 부착되되, 상기 제2 유기관능기(326)의 타단과 상기 제2 무기관능기(346)의 타단이 서로 부착될 수 있다.
상기 유기체(310)와 무기체(330)의 부착은 전기적 인력, 또는 화학적 결합에 의한 것일 수 있다. 상기 전기적 인력은 반더발스인력(Vanderwalls attraction), 쿨롬인력(Coulomb’s attraction) 등을 포함할 수 있다. 상기 화학적 결합은 공유결합, 배위결합, 쌍극자-쌍극자 작용 등을 포함할 수 있다.
상기 무기체(330)와 사슬분자(370)는 서로 부착될 수 있다. 상기 무기체(330)의 각 영역과 상기 사슬분자(370)의 각 영역은 서로 부착될 수 있다.
상기 무기체(330)의 무기관능기(340)의 타단은 상기 사슬분자(370)의 헤드(380) 또는 테일(381)에 부착될 수 있다. 또는, 상기 무기관능기(340)의 중간에 상기 사슬분자(370)의 헤드(380) 또는 테일(381)이 부착될 수 있다. 즉, 제1 무기체(331)의 제1 무기관능기(345)의 타단은 제1 사슬분자(371)의 헤드(380) 또는 테일(381)에 부착되고, 제2 무기체(332)의 제2 무기관능기(346)의 중간에 제1 사슬분자(371)의 헤드(380) 또는 테일(381)이 부착될 수 있다.
한편, 상기 무기체(330)는 비드(390)와 양자점(350)에 부착된 사슬분자(370)에 부착될 수 있다.
이 경우, 상기 무기체(330)의 무기관능기(340)의 타단이 상기 사슬분자(370)의 헤드(380) 또는 테일(381)에 부착될 수 있다. 달리 말해, 제1 사슬분자(371)가 비드(390)와 제1 양자점(351)에 부착되고, 상기 제1 사슬분자(371)에 상기 제1 무기체(331)가 부착되되, 상기 제1 무기체(331)의 제1 무기관능기(345)의 타단이 상기 제1 사슬분자(371)의 헤드(380) 또는 테일(381)에 부착될 수 있다. 동시에, 제2 사슬분자(372)가 비드(390)와 제2 양자점(352)에 부착되고, 상기 제2 사슬분자(372)에 상기 제2 무기체(332)가 부착되되, 상기 제2 무기체(332)의 제2 무기관능기(346)의 타단이 상기 제1 사슬분자(371)의 헤드(380) 또는 테일(381)에 부착될 수 있다.
상기 무기체(330)와 사슬분자(370)의 부착은 전기적 인력, 또는 화학적 결합에 의한 것일 수 있다. 상기 전기적 인력은 반더발스인력(Vanderwalls attraction), 쿨롬인력(Coulomb’s attraction) 등을 포함할 수 있다. 상기 화학적 결합은 공유결합, 배위결합, 쌍극자-쌍극자 작용 등을 포함할 수 있다.
전술한 유기적관계를 가지는 양자점필름(300)은 상안정성, 열안정성이 향상되는 효과를 가질 수 있다. 상기 양자점필름(300)의 각 구성간 유기적 연결관계가 없는 경우, 각 구성이 서로를 지지해줄 수 없다. 이에 따라, 상기 양자점필름(300) 내의 각 구성은 외력, 온도, 빛의 인가 등의 외적 조건에 의해 쉽게 변형될 수 있다. 양자점필름(300)의 초기의 광효율은 전술한 외적 조건에 의해 쉽게 변경될 수 있다. 이에 반해, 양자점필름(300)의 각 구성간 유기적 연결관계가 있는 경우, 각 구성이 서로를 지지해줄 수 있다. 결과적으로, 상기 양자점필름(300)은 외력, 온도, 빛의 인가 등의 외적 조건에 강인해 질 수 있다. 즉, 각 구성간 유기적 연결관계가 있는 양자점필름(300)의 열안정성과 상안정성은 각 구성간 유기적 연결관계가 없는 양자점(350) 필름의 열안정성과 상안정성에 비해 향상될 수 있다.
이하에서 상기 양자점필름(300)의 실제 구현예와 상기 실제 구현예의 열안정성과 상안정성의 실험예를 설명한다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 실제로 구현된 양자점필름(300)을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 상기 실제로 구현된 양자점필름(300)에 소정의 빛(light)를 인가하는 경우 상기 양자점필름(300)은 특정파장대역의 빛을 출사할 수 있다. 상기 출사되는 특정파장대역은 양자점필름(300)에 포함된 양자점(350)을 조절함으로써 제어될 수 있다. 즉, 상기 양자점필름(300)은 도시된 바에 국한되지 않는 다양한 색을 가질 수 있다.
이하에서는 실험예들에 대해서 설명한다.
상기 실험예는 조명표시장치에 배치된 실제로 구현된 양자점필름(300)의 성능을 실험한 실험예(실험예 1) 및 상기 양자점필름(300)을 소정의 기판에 배치하여 성능을 실험한 실험예(실험예 2)를 포함한다.
실험예 1.
상기 실제로 구현된 양자점필름(300)을 LED 패키지에 적용하여 실험하였다.
결과적으로 상기 조명장치에 배치된 양자점필름(300)은 시간의 경과에도 불구하고 발광효율(lm/W) 및 색지수(CRI)의 감소가 거의 없었다.
아래 표 1은 실험예 1의 결과표이다.

 lm
 lm/W Power
 CIE[X]
 CIE[Y]
 CCT
 CRI
 intensity @637nm
값 증감율
Downlight Bare 987 106.8 9.2 0.313 0.3317 6470 83.1 6.87E^-3
+0hr 865 93.7 -12% 9.2 0.3433 0.341 5037 92.2 1.23E^-2
+236hr 888 96.2 -10% 9.2 0.3412 0.3395 5119 91.9 1.10E^-2
+286hr 890 95.2 -11% 9.3 0.3427 0.3411 5060 92 1.24E^-2
+408hr 904 96.6 -9% 9.4 0.3438 0.3416 5016 91.8 1.24E^-2
+476hr 905 97.3 -9% 9.3 0.3428 0.3413 5057 91.8 1.22E^-2
LED의 전원(Power)을 일정한 수준으로 조정하여, 상기 조명장치에 배치된 양자점필름(300)에 조사하였다.
상기 시간의 경과에도 불구하고, 양자점필름(300)의 초기의 발광효율(lm/W)의 감소율은 -9% 내지 -12%로 매우 작게 나타났다.
또한, 상기 시간의 경과에도 불구하고, 양자점필름(300)의 초기의 색지수는 92내외로 유지되었다.
실험예 2.
상기 실제로 구현된 양자점필름(300)을 소정의 기판에 배치하여 상안정성과 열안정성을 실험하였다.
상기 실험은 상기 양자점필름(300)을 에이징(aging)하여 수행되어 되었다.
결과적으로 에이징에도 불구하고, 상기 양자점필름(300)은 오히려 시간의 경과에 따라 증가되는 광효율을 가진다.
실험예 2-1.
PEN 필름 상에 배치된 실제로 구현된 상기 양자점필름(300)에 백색 LED를 인가하였을 때의 광효율을 측정하는 제1 실험과 h.v를 인가하였을 때의 광효율을 측정하는 제2 실험이 수행되었다.
아래 표 2는 상기 실제로 구현된 양자점필름(300)을 소정의 기판에 배치하여 상안정성과 열안정성을 실험한 결과표이다.
실험분류 제1 실험 제2 실험
실험조건 R.T(상온) 60˚C h.v
시간(hour)
＼
시간(hour)		 광효율 증감율 광효율 증감율 광효율 증감율
Initial 50.6% 46.0% 48.8%
2 56.5% 12% 50.1% 9% 71.8% 47%
12 50.6% 32% 52.4% 14% 80.7% 66%
14 66.7% 32% 52.6% 14% 80.9% 66%
16 66.6% 41% 60.4% 31% 79.5% 63%
20 71.2% 35% 62.8% 37% 83.7% 71%
23 68.4% 45% 62.1% 35% 83.3% 71%
27 73.5% 41% 56.2% 22% 85.3% 75%
30 71.2% 53% 61.2% 33% 87.6% 79%
36 77.6% 42% 62.3% 36% 82.5% 69%
48 72.9% 44% 54.1% 18% 81.0% 66%
상기 시간(hour)의 경과에도 상기 PEN에 배치된 양자점필름(300)의 광효율은 오히려 증가되는 양상을 나타냈다.
실험예 2-2.
PET 필름 상에 배치된 실제로 구현된 상기 양자점필름(300)에 백색 LED를 인가하였을 때의 광효율을 측정하는 제1 실험과 h.v를 인가하였을 때의 광효율을 측정하는 제2 실험이 수행되었다.
실험분류 제1 실험 제2 실험
실험조건 R.T(상온) 60˚C h.v
시간(hour)
＼
시간(hour)		 광효율 증감율 광효율 증감율 광효율 증감율
Initial 50.5% 52.8% 52.00%
2 55.1% 9% 51.30% -3% 81.30% 47%
12 70.8% 40% 60.5% 15% 83.20% 65%
14 68.4% 35% 57.1% 8% 83.20% %
16 73.0% 45% 62.1% 18% 84.60% 63%
20 72.0% 44% 66.9% 27% 83.00% 60%
23 73.2% 45% 65.5% 24% 81.30% 56%
27 73.9% 46% 67.5% 28% 81.10% 56%
30 77.6% 54% 68.10% 29% 85.90% 65%
36 74.6% 48% 65.1% 23% 82.50% 59%
48 52.8% 48% 60.3% 14% 82.50% 59%
상기 시간(hour)의 경과에도 상기 PET에 배치된 양자점필름(300)의 광효율은 오히려 증가되는 양상을 나타냈다.
결과적으로, 본 출원의 양자점필름(300)은 기존의 양자점필름(300)에 비하여 우수한 상안정성과 열안정성을 가진다.
기존의 양자점필름(300)의 경우, 양자점필름(300)의 광효율은 시간의 경과에 따라 감소된다.
이에 반하여, 상기 실험예들로부터 본 출원의 양자점필름(300)의 광효율은 시간의 경과에도 감소되지 않고 오히려 증가되는 것을 알 수 있다.
3.4 양자점필름의 제2 실시예
이하에서는 양자점필름의 제1 실시예의 변형예인 양자점필름의 제2 실시예에 대해서 설명하도록 한다. 양자점필름의 제1 실시예와 제2 실시예의 중복되는 설명은 생략한다. 이하의 설명에서 특별한 언급이 없다면, 상기 양자점필름의 제1 실시예에서 설명한 실시예는 양자점필름의 제2 실시예에 적용될 수 있다.
양자점필름(300)에 포함된 유기체(310)와 무기체(330)는 소정의 망상구조를 형성할 수 있다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 망상구조를 가지는 양자점필름(300)을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점필름(300)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 상기 양자점필름(300)은 망(395)과 상기 복수의 망(395)들 사이에 위치하는 양자점파우더(301)을 포함할 수 있다.
상기 망(395)은 상기 양자점필름(300)이 소정의 망상구조를 가지도록 할 수 있다. 상기 망상구조는 상기 망(395)이 복수개 존재하며, 상기 복수의 망(395)들 사이에 소정의 공간이 형성되는 구조로 정의될 수 있다.
도 13를 참조하면, 상기 망(395)은 상기 무기체(330)와 유기체(310)가 연속적으로 부착되어 형성될 수 있다. 상기 유기체(310)는 제1 유기체(311)와 제2 유기체(312)를 포함하고, 상기 무기체(330)는 제1 무기체(331)와 제2 무기체(332)를 포함할 수 있다.
상기 무기체(330)는 인접한 유기체(310) 사이에 위치할 수 있다. 상기 무기체(330)는 상기 제1 유기체(311)와 상기 제2 유기체(312) 사이에 위치할 수 있다.
상기 무기체(330)는 인접한 유기체(310)에 부착될 수 있다. 상기 무기체(330)의 일 무기관능기(340)는 상기 제1 유기체(311)에 부착되고, 타 무기관능기(340)는 상기 제2 유기체(312)에 접촉될 수 있다. 상기 일 무기관능기(340)는 제1 유기체(311)의 유기관능기(320)에 부착되고, 상기 타 무기관능기(340)는 제2 유기체(312)의 유기관능기(320)에 부착될 수 있다.
상기 유기체(310)는 인접한 무기체(330) 사이에 위치할 수 있다. 상기 유기체(310)는 상기 제1 무기체(331)와 상기 제2 무기체(332) 사이에 위치할 수 있다.
상기 유기체(310)는 인접한 무기체(330)에 부착될 수 있다. 상기 유기체(310)의 일 유기관능기(320)는 상기 제1 무기체(331)에 부착되고, 타 유기관능기(320)는 상기 제2 무기체(332)에 접촉될 수 있다. 상기 일 유기관능기(320)는 제1 무기체(331)의 무기관능기(340)에 부착되고, 상기 타 유기관능기(320)는 제2 무기체(332)의 무기관능기(340)에 부착될 수 있다.
상기 서로 연속적으로 연결된 유기체(310)와 무기체(330)에 의해 정의되는 소정의 망상 구조에는 상기 양자점필름(300)의 각 구성이 수용될 수 있다. 상기 망상 구조 내에는 유기체(310), 무기체(330), 양자점(350), 비드(390), 및 사슬분자(370)가 포함될 수 있다.
상기 망상구조가 형성됨으로써, 양자점필름(300)은 향상된 상안정성과 열안정성을 가질 수 있다. 상기 양자점필름(300)에 인가되는 외력에 의해 상기 양자점필름(300)의 구성이 변형될 수 있다. 상기 망상구조가 형성되지 않는 경우, 상기 구성의 변형을 최소화 시킬 수 있는 완충 구성이 존재하지 않는다. 이에 반해, 상기 망상구조가 형성되는 경우, 연속적으로 연결된 유기체(310)와 무기체(330)에 의해 형성된 소정의 망에 각 구성의 변형이 방지될 수 있다. 상기 망에 의해 상기 각 구성의 변형에 최소화될 수 있다. 결과적으로, 상기 망상구조가 형성된 경우, 망상구조가 형성되지 않은 경우의 양자점필름(300)에 비하여 우수한 상안정성과 열안정성을 가질 수 있다.
3.5 양자점필름의 제3 실시예
이하에서는 양자점필름의 제1 실시예와 제2 실시예의 변형예인 양자점필름의 제3 실시예에 대해서 설명하도록 한다. 양자점필름의 제1 실시예 및 제2 실시예의 중복되는 설명은 양자점필름의 제3 실시예에서 생략한다. 이하의 설명에서 특별한 언급이 없다면, 상기 양자점필름의 제1 실시예와 제2 실시예에서 설명한 실시예가 양자점필름의 제3 실시예에 적용될 수 있다.
본 출원의 양자점필름(300)의 무기체(330)는 양자점필름(300)의 각 구성에 접촉될 수 있다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점(350)의 리간드(362)에 부착되는 무기체(330)를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점(350)의 표면에 부착되는 무기체(330)를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 출원의 일 실시예에 따른 비드(390)에 부착되는 무기체(330)를 나타내는 도면이다.
이하에서는 도 15 내지 도 17을 참조하여 설명한다.
상기 무기체(330)와 양자점(350)의 리간드(362)는 서로 부착될 수 있다. 상기 무기체(330)의 무기관능기(340)는 상기 리간드(362)에 접촉될 수 있다.
상기 무기체(330)는 양자점(350)의 표면에 부착될 수 있다. 상기 무기체(330)의 무기관능기(340)는 상기 양자점(350)의 양자쉘(361)에 접촉될 수 있다.
상기 무기체(330)는 비드(390)에 부착될 수 있다. 상기 무기체(330)의 무기관능기(340)는 상기 비드(390)의 표면에 접촉될 수 있다.
상기 각 구성에 대한 무기체(330)의 접촉은 서로 조합될 수 있다. 상기 무기체(330)는 제1 무기체(331)와 상기 제2 무기체(332)를 포함할 수 있다. 상기 제1 무기체(331)가 상기 사슬분자(370)에 접촉되되, 상기 제2 무기체(332)는 리간드(362), 양자쉘(361), 사슬분자(370), 또는 비드(390)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 무기체(331)는 상기 리간드(362)에 접촉되되, 상기 제2 무기체(332)는 리간드(362), 양자쉘(361), 사슬분자(370), 또는 비드(390)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 무기체(331)인 상기 양자쉘(361)에 접촉되되, 상기 제2 무기체(332)는 리간드(362), 양자쉘(361), 사슬분자(370), 또는 비드(390)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 무기체(331)인 상기 비드(390)에 접촉되되, 상기 제2 무기체(332)는 리간드(362), 양자쉘(361), 사슬분자(370), 또는 비드(390)에 접촉될 수 있다.
상기 각 구성에 대한 무기관능기(340)의 접촉은 서로 조합될 수 있다. 상기 무기체(330)는 제1 무기관능기(341)와 제2 무기관능기(343)을 포함할 수 있다. 상기 제1 무기관능기(341)이 상기 사슬분자(370)에 접촉되되, 상기 제2 무기관능기(343)는 리간드(362), 양자쉘(361), 사슬분자(370), 또는 비드(390)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 무기관능기(341)는 상기 리간드(362)에 접촉되되, 상기 제2 무기관능기(343)는 리간드(362), 양자쉘(361), 사슬분자(370), 또는 비드(390)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 무기관능기(341)인 상기 양자쉘(361)에 접촉되되, 상기 제2 무기관능기(343)는 리간드(362), 양자쉘(361), 사슬분자(370), 또는 비드(390)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 무기관능기(341)인 상기 비드(390)에 접촉되되, 상기 제2 무기관능기(343)는 리간드(362), 양자쉘(361), 사슬분자(370), 또는 비드(390)에 접촉될 수 있다.
한편, 이상에서는 상기 무기체(330)의 무기관능기(340)이 양자점필름(300)의 각 구성에 접촉되는 것으로 설명하였으나, 상기 무기체(330)의 무기중심기(335)이 양자점필름(300)의 각 구성에 접촉될 수 있다. 예를 들어, 상기 무기체(330)의 무기중심기(335)에 상기 리간드(362)가 접촉될 수 있다.
한편, 이상에서는 상기 무기체(330)가 양자점필름(300)의 각 구성에 접촉되는 것으로 설명하였으나, 유기체(310)가 양자점필름(300)의 각 구성에 접촉될 수 있다. 상기 유기체(310)가 양자점필름(300)의 각 구성에 접촉하는 것은 전술한 무기체(330)가 양자점필름(300)의 각 구성에 접촉하는 것과 유사하므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 상기 표시장치(1)의 각 구성과 양자점필름(300)의 각 구성의 관계에 대해서 설명한다.
상기 양자점필름(300)의 각 구성은 상기 표시장치(1)의 각 구성에 접촉될 수 있다.
상기 양자점필름(300)의 각 구성은 상기 반사판(300)에 접촉될 수 있다. 상기 양자점필름(300)의 각 구성은 상기 반사판(300)의 제1 베이스필름(310)에 접촉될 수 있다.
상기 양자점필름(300)의 유기체와 무기체는 반사판(300)에 접촉될 수 있다. 상기 유기체(310)와 상기 무기체(330)는 상기 반사판(300)의 상기 반사판(300)의 제1 베이스필름(310)에 접촉될 수 있다. 상기 유기체(310)의 유기관능기(320)와 상기 무기체(330)의 무기관능기(340)가 상기 제1 베이스필름(310)의 상부면에 접촉될 수 있다.
상기 유기체(310)와 무기체(330) 사이에 배치되는 양자점파우더(301)는 상기 반사판(300)에 접촉될 수 있다. 상기 양자점필름(300)의 양자점파우더(301)는 반사판(300)에 접촉될 수 있다. 상기 양자점파우더(301)는 상기 반사판(300)의 상기 반사판(300)의 제1 베이스필름(310)의 상부면 접촉될 수 있다.
상기 양자점파우더(301)에 포함된 양자점(350), 사슬분자(370), 또는 비드(390)는 반사판(300)에 접촉될 수 있다. 상기 양자점(350), 사슬분자(370), 또는 비드(390)는 상기 반사판(300)의 상기 반사판(300)의 제1 베이스필름(310)의 상부면에 접촉될 수 있다.
상기 양자점필름(300)의 각 구성은 광구동부(120)에 접촉될 수 있다.
상기 양자점필름(300)의 유기체(310), 무기체(330), 또는 양자점파우더(301)의 각 구성 중 적어도 하나는 상기 광구동부(120)에 접촉될 수 있다.
이하에서는 실험예에 대해서 설명한다.
상기 실험예는 상기 도광판의 상부에 배치되는 양자점필름의 광효율 대비 상기 도광판(200)의 하부에 배치되는 양자점필름의 광효율을 실험한 예이다.
상기 실험은 200um 두께의 양자점필름과 300um의 두께의 양자점필름에 대해서 수행되었다.
기준예(도광판의 상부에 배치) 실험예(도광판의 하부에 배치)
Film Type Luminance
(cd/m2)		 CIE x CIE y Luminance
(cd/m2)		 기준예대비
휘도상승%		 CIE x CIE y
QD 200um
_White		 153 0.4159 0.4304 163 6 0.3896 0.3962
QD 200um
_Blue		 6 0.165 0.0878 7 0.1619 0.0685
QD 200um
_Green		 109 0.3426 0.6378 115 0.338 0.6262
QD 200um
_Red		 38 0.6643 0.329 40 0.6607 0.3287
QD 200um
_White		 148 0.4362 0.4585 153 3 0.3917 0.4014
QD 200um
_Blue		 4 0.1709 0.1078 6 0.1622 0.067
QD 200um
_Green		 107 0.3563 0.6217 110 0.3447 0.6227
QD 200um
_Red		 36 0.6648 0.3308 37 0.6596 0.3304
상기 양자점필름이 도광판(200)의 하부에 배치되는 경우가 상기 도광판(200)의 상부에 배치되는 경우에 비하여 휘도가 상승됨을 알 수 있다.
4. 렌즈부와 양자점필름의 배치관계
이하에서는 상술한 렌즈부(200)와 양자점필름(300)의 배치관계에 대해서 설명한다.
도 18은 본 출원의 일 실시예에 따른 렌즈부(200)와 양자점필름(300)을 나타내는 도면이다.
도 18을 참조하면, 양자점필름(300)은 렌즈부(200)와 소정의 위치관계를 가질 수 있다. 구체적으로 양자점필름(300)은 렌즈부(200)의 둘레에 배치될 수 있다. 달리 말해, 렌즈부(200)의 주변에 양자점필름(300)이 배치될 수 있다.
이 때, 상기 양자점필름(300)은 상기 렌즈부(200)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 양자점필름(300)은 렌즈부(200)의 측면(210)과 발광소자(100)의 사이에 배치될 수 있다. 즉, 상기 양자점필름(300)은 렌즈부(200)의 내부에 배치되되, 발광소자(100)를 둘러쌀 수 있다.
또는, 상기 양자점필름(300)은 상기 렌즈부(200)의 외부에 배치될 수 있다. 달리 말해, 상기 양자점필름(300)은 렌즈부(200)의 외측면(210)에 배치될 수 있다. 상기 양자점필름(300)이 상기 렌즈부(200)의 외부에 구현되는 경우, 상기 양자점필름(300)을 렌즈부(200)의 내부에 구현하는 것에 비하여 발광소자패키지(10)의 구현은 용이해질 수 있다. 상기 렌즈부(200)의 내부에 양자점필름(300)을 배치하는 경우 양자점필름(300)을 배치하는 공정의 설계 복잡성 보다 상기 렌즈부(200)의 외부에 양자점필름(300)을 배치하는 경우 양자점필름(300)을 배치하는 공정의 설계 복잡성이 더 크므로, 상기 양자점필을 렌즈부(200)의 외부에 구현하는 것이 양자점필름(300)을 렌즈부(200)의 내부에 구현하는 것에 비하여 용이할 수 있다.
한편, 상기 양자점필름(300)은 렌즈부(200)와 이격되어 배치될 수 있으나, 도시된 바와 같이 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 양자점필름(300)이 렌즈부(200)에 접촉되어 배치되는 경우, 발광소자패키지(10)의 광변조의 안정성은 향상될 수 있다. 상기 양자점필름(300)이 렌즈부(200)로부터 이격되어 배치되는 경우, 상기 발광소자판(1) 내지 발광소자패키지(10)에 가해지는 외력에 의해 양자점필름(300)의 배치 형태가 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(100)로부터 출사되는 광은 구현 목적에 따라 설계된 소정의 양자점필름(300)에 의해 광변조가 될 수 없게 된다. 이에 반하여 양자점필름(300)이 렌즈부(200)에 접촉되어 배치되는 경우, 발광소자판(1) 내지 발광소자패키지(10)에 가해지는 외력에 의해서 상기 양자점필름(300)이 렌즈부(200)로부터 이탈되는 경우는 적어질 수 있다. 달리 말해, 상기 양자점필름(300)이 렌즈부(200)에 접촉되어 배치되는 경우, 상기 양자점필름(300)의 배치는 외력에 강인해질 수 있다. 이에 따라, 발광소자(100)로부터 출사되는 광은 렌즈부(200)에 접촉된 양자점필름(300)에 의해 안정되게 광변조되어 출사될 수 있다.
또한, 상기 양자점필름(300)은 소정의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 양자점필름(300)은 소정의 높이를 가질 수 있다. 구체적으로, 양자점필름(300)은 렌즈부(200)의 높이보다 높은 높이를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 양자점필름(300)은 측면영역(303)과 상측면영역(304)을 포함할 수 있다. 상기 측면영역(303)은 상기 렌즈부(200)의 측면(210)에 대응되는 양자점필름(300)의 영역으로 정의될 수 있고, 상기 상측면영역(304)은 상기 렌즈부(200)의 높이 보다 높은 위치의 양자점필름(300)의 영역으로 정의될 수 있다.
5. 발광소자패키지의 광경로
이하에서는 발광소자패키지(10)의 광 경로에 대해서 설명한다.
도 19는 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자패키지(10)의 광 경로를 나타내는 도면이다.
도 19를 참조하면, 발광소자패키지(10)로부터 출사되는 광은 변조광과 출사광을 포함할 수 있다. 상기 변조광은 발광소자(100)로부터 출사된 광 중 양자점필름(300)에 의해 변조된 광으로 정의되고, 상기 출사광은 발광소자(100)부터 출사된 광 중 양자점필름(300)에 의해 변조되지 않은 광으로 정의될 수 있다.
이하에서는 발광소자패키지(10)로부터 출사되는 광의 경로에 대해서 더 구체적으로 설명한다.
상기 발광소자(100)에서 출사된 광(L)은 렌즈부(200)의 측면(210)과 경사면(220)으로 향할 수 있다. 상기 렌즈부(200)의 측면(210)으로 향하는 광은 제1 광(L1)으로 정의되고, 상기 경사면(220)으로 향하는 광은 제2 광(L2)으로 정의될 수 있다.
상기 제1 광은 상기 렌즈부(200)의 측면(210)에 배치된 양자점필름(300)에 의해 광변조될 수 있다. 달리 말해, 상기 렌즈부(200)의 측면(210)의 양자점필름(300)은 상기 발광소자(100)로부터 출사된 광(L)을 인가 받아 광변조시킬 수 있다. 구체적으로 상기 광(L)은 양자점필름(300)의 측면영역(303)에서 변조될 수 있다. 즉, 상기 발광소자(100)에서 렌즈부(200)의 측면(210) 방향으로 출사된 광은 양자점필름(300)에 의해 변조광(ML)으로 변조될 수 있고, 발광소자패키지(10)의 측부에서는 상기 변조광(ML)이 관측될 수 있다. 상기 측부에서 관측되는 변조광은 제1 변조광(ML1)으로 정의될 수 있다.
상기 제2 광(L2)은 렌즈부(200)의 경사면(220)에 의해 산란될 수 있다. 상기 산란된 광은 렌즈부(200)의 상부방향으로 향하거나, 또는 양자점필름(300)의 상측면영역 방향으로 향할 수 있다. 상기 상부방향으로 향하는 광은 변조되지 않고 발광소자패키지(10)의 상부에서 관측될 수 있다. 상기 양자점필름(300)의 상측면영역(304)으로 향하는 광은 양자점필름(300)의 상측면영역(304)에서 변조될 수 있다. 달리 말해, 상기 경사면(220)에 의해 산란된 광은 양자점필름(300)에 의해 변조되어 변조광(ML)이 될 수 있다. 상기 변조광은 제2 변조광(ML2)으로 정의될 수 있다.
한편, 제1 광(L1)과 상기 제2 광(L2)은 상기 양자점필름 또는 상기 렌즈부의 측면으로부터 반사될 수도 있다.
상기 경사면(220)에 의해 산란된 광아 양자점필름(300)의 상측면영역(304)에 의해 변조됨으로써, 발광소자패키지(10)의 색재현성이 향상될 수 있다. 상기 경사면(220) 또는 상기 양자점필름(300)의 상측면영역(304)이 구현되지 않는 발광소자패키지(10)의 경우, 발광소자(100)로부터 출사되어 렌즈부(200)의 상부방향으로 향하는 광은 변조되지 않고 발광소자패미지(10)로부터 출사될 수 있다. 이에 반하여, 상술한 바와 같이 발광소자(100)로부터 렌즈부(200)의 상부방향으로 출사되는 광은 양자점필름(300)에 의해 변조될 수 있기 때문에, 발광소자패키지(10)로부터 출사되는 광 중 변조광(ML)이 차지하는 비율이 증가될 수 있다. 이에 따라, 발광소자패키지(10)로부터 출사되는 광은 천연의 백색에 가깝도록 구현될 수 있게 된다.
6. 발광소자패키지의 제2 실시예
이하에서는 발광소자패키지의 제1 실시예의 변형예인 발광소자패키지의 제2 실시예에 대해서 설명하도록 한다. 이하의 설명에서 특별한 언급이 없다면, 상기 발광소자패키지의 제2 실시예에서 설명되는 실시예들에는 상술한 발광소자패키지의 제1 실시예에서 설명된 실시예들이 적용될 수 있다.
도 20은 본 출원의 일 실시예에 따른 두겹의 양자점필름이 구비되는 발광소자패키지를 나타내는 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자패키지는 제1 양자점필름과 제2 양자점필름이 구비될 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)은 서로 시각적으로 구분시키는 경계가 없을 수 있다. 달리 말해, 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)은 단일한 양자점필름의 서로 다른 영역으로 해석될 수 있다.
또는, 도 20에 도시 되지 않았으나, 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)은 서로 시각적으로 구분시키는 경계가 존재할 수 있다. 달리 말해, 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)은 각각 구현되는 별개의 양자점필름일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)은 서로 접촉되며, 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)의 사이에 제1 양자점필름과 제2 양자점필름(313)을 구분하는 경계가 형성될 수 있다.
이하에서는 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)에 대해서 구체적으로 설명한다.
제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)은 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 양자점필름(313)은 발광소자패키지에 상기 제1 양자점필름보다 긴 길이로 구비될 수 있다.
이 때, 제1 양자점필름(306)은 제1 측면영역(304)과 제1 상측면영역(305)을 포함할 수 있다. 제2 양자점필름(313)은 제2 측면영역(307), 제3 상측면영역(309), 및 상기 제2 측면영역(307)과 제3 상측면영역(309) 사이에 위치하는 제2 상측면영역(308)을 포함할 수 있다.
상기 제1 측면영역(304)은 상술한 양자점필름(300)의 측면영역(303)과 같이 렌즈부(200)의 측면에 대응되는 영역이며, 제1 상측면영역(305)은 양자점필름(300)의 상측면영역(304)과 같이 렌즈부(200)의 높이보다 높은 위치의 양자점필름(300)의 영역으로서, 이에 대해서 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 측면영역(307)은 측면영역(302)과 제1 측면영역(304)과 같이 렌즈부(200)의 측면(210)에 대응되는 영역으로서, 이에 대해서 중복되는 설명은 생략한다.
또한, 상기 제2 측면영역(307)은 상기 제1 측면영역(304)에 대응되는 영역일 수 있다. 상기 제2 측면영역(307)은 제1 측면영역(304)과 서로 접촉할 수 있다. 즉, 제2 측면영역(307)과 측면(210) 사이에 제1 측면영역(304)이 위치할 수 있다.
상기 제2 상측면영역(308)과 상기 제3 상측면영역(309)은 렌즈부(200)의 높이보다 높은 위치의 제2 양자점필름(313)의 영역일 수 있다. 제2 상측면영역(308)은 제1 상측면영역(305)에 대응될 수 있다. 상기 제2 상측면영역(308)은 상기 제1 상측면영역(305)에 접촉될 수 있다.
이 경우, 제3 상측면영역(309)은 제1 측면영역(304), 제1 상측면영역(305), 제2 측면영역(307), 및 제2 상측면영역(308) 보다 높은 높이에 위치할 수 있다.
한편, 상기 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)에 포함되는 양자점은 구현 목적에 따라 달라질 수 있다.
이하에서는, 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)에 포함되는 양자점에 기초한 발광소자패키지(10)에서 출사되는 광에 대해서 설명한다.
도 21은 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점필름의 각각에 서로 같은 종류의 양자점이 포함되는경우를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 출원의 일 실시예에 따른 양자점필름의 각각에 서로 다른 종류의 양자점이 포함되는 경우를 나타내는 도면이다.
도 21과 22를 참조하면, 발광소자(200)로부터 출사된 광은 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)에서 변조될 수 있다. 달리 말해, 발광소자(200)로부터 출사된 광은 발광소자패키지(10)에 구비되는 양자점필름(300)의 수에 대응하여 변조가 수행될 수 있다. 이에 따라, 발광소자(200)로부터 출사된 광이 양자점필름(300)에 의해 수회 변조됨으로써, 발광소자패키지(10)로부터 출사되는 광의 색재현성은 향상될 수 있다.
도 21을 참조하면, 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름에 포함되는 양자점의 종류가 서로 대응되는 경우, 제1 양자점필름(306)의 광변조 특성과 제2 양자점필름(313)의 광변조 특성은 서로 대응될 수 있다. 예를 들어, 발광소자(100)로부터 출사된 광이 렌즈부의 측면으로 향하는 경우, 상기 제1 양자점필름(302)으로부터 광변조되어 출사되는 변조광과 상기 제2 양자점필름(313)으로부터 광변조되어 출사되는 변조광은 서로 대응될 수 있다.
이때, 각각의 양자점필름(300)에 포함되는 양자점은 한 종류일 수 있으나, 도 x5에 도시된 바와 같이 두 종류 이상일 수 있다. 상술한 바와 같이 서로 다른 종류의 양자점이 각각의 양자점필름(300)에 포함되는 경우, 종류 별로 양자점의 양이 다를 수 있다. 상기 서로 다른 종류의 양자점은 제1 양자점(351)과 제2 양자점(352)을 포함할 수 있다.
이 때, 광을 인가 받아 긴 파장의 변조광을 출사하는 제1 양자점(351)의 수는 광을 인가 받아 상대적으로 짧은 파장의 변조광을 출사하는 제2 양자점(352)의 수 보다 많을 수 있다. 달리 말해, 광을 인가 받아 작은 에너지의 변조광을 출사하는 제1 양자점(351)의 수는 상대적으로 큰 에너지의 변조광을 출사하는 제2 양자점(352)의 수 보다 많을 수 있다. 구체적으로, 광을 인가 받아 적색 계열의 파장대의 세기를 증가시켜 변조광을 출사하는 제1 양자점(351)의 수는 녹색 계열의 파장대의 세기를 증가시켜 변조광을 출사하는 제2 양자점(352)의 수 보다 많을 수 있다.
이 경우, 발광소자패키지(10)의 광변조 특성이 안정될 수 있다. 달리 말해, 발광소자패키지(10)의 색재현성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 제2 양자점(352)의 수가 제1 양자점(351)의 수보다 많은 경우, 상기 제2 양자점(352)으로부터 출사되는 많은 양의 변조광이 제1 양자점(351)에 의해 변조될 수 있다. 이 때문에, 구현 목적과 다른 광이 발광소자(100)`로부터 출사될 수 있다. 이에 반하여, 제1 양자점(351)의 수가 제2 양자점(352) 보다 많은 경우, 제2 양자점(352)으로부터 출사되는 변조광이 제1 양자점(351)의 의해 변조되는 양이 상대적으로 적어질 수 있다. 이에 따라, 발광소자패키지(10)는 향상된 색재현성을 가질 수 있다.
이하에서는 양자점필름 각각에 서로 다른 종류의 양자점이 포함되는 경우에 대해서 설명한다.
도 22를 참조하면, 상술한 바와 같이 서로 다른 종류의 양자점이 제1 양자점필름(306)과 제2 양자점필름(313)에 포함되는 경우, 제1 양자점필름(306)으로부터 출사되는 변조광과 제2 양자점필름(313)으로부터 출사되는 변조광은 서로 다를 수 있다.
이 경우, 렌즈부(200)에 가까운 양자점필름에는 광을 인가 받아 긴 파장의 변조광을 출사하는 양자점이 포함되고, 상대적으로 렌즈부(200)로부터 먼 양자점필름에는 광을 인가 받아 상대적으로 짧은 파장의 변조광을 출사하는 양자점이 포함될 수 있다. 즉, 제1 양자점필름(306)에는 광을 인가 받아 작은 에너지의 변조광을 출사하는 양자점이 포함되고, 제2 양자점필름(313)에는 상대적으로 큰 에너지의 변조광을 출사하는 양자점이 포함될 수 있다. 구체적으로, 광을 인가 받아 적색 계열의 파장대의 세기를 증가시켜 변조광을 출사하는 양자점의 수는 녹색 계열의 파장대의 세기를 증가시켜 변조광을 출사하는 양자점의 수 보다 많을 수 있다.
이에 따라, 발광소자패키지(10)의 색재현성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 제2 양자점(352)이 제1 양자점필름(306)에 포함되고, 제1 양자점(351)이 제2 양자점필름(313)에 포함되는 경우, 상기 제1 양자점필름(306)으로부터 출사되는 변조광이 제2 양자점필름(313)에 의해 변조될 수 있다. 이 때문에, 구현 목적과 다른 광이 발광소자(100)로부터 출사될 수 있다. 이에 반하여, 제1 양자점(351)이 제1 양자점필름(306)에 포함되고, 제2 양자점(352)이 제2 양자점필름(313)에 포함되는 경우, 제1 양자점(351)으로부터 출사되는 변조광이 제1 양자점필름(306)에 의 의해 변조되는 양이 상대적으로 적어질 수 있다. 이에 따라, 발광소자패키지(10)는 향상된 색재현성을 가질 수 있게 된다.
이하에서는, 발광소자(100)에서 출사되는 광의 제2 양자점필름(313)의 제3 상측영역(309)에 의한 광변조를 설명한다.
도 23은 본 출원의 일 실시예에 따른 제2 양자점필름(313)의 제3 상측영역(309)에서의 광변조를 나타내는 도면이다.
도 23을 참조하면, 제2 양자점필름(313)의 제3 상측영역(309)에서 광변조가 수행될 수 있다.
발광소자(100)로부터 출사되어 경사면에 의해서 산란된 광은 제1 상측영역(305)에서 변조된 광은 제3 상측영역(309)에서 재변조될 수 있다. 즉, 상기 제2 양자점필름(313)이 제1 양자점필름(306)보다 긴 길이로 구현됨으로써, 제1 양자점필름(306)의 제1 상측영역(305)에서 변조된 광이 제2 양자점필름(313)에서 재변조될 수 있게 된다. 결과적으로, 제3 상측영역(309)이 구현됨에 따라 발광소자패키지(10)의 색재현성은 향상될 수 있다.
7. 발광소자패키지의 제3 실시예
이하에서는 발광소자패키지의 제1 실시예와 제2 실시예의 변형예인 발광소자패키지의 제3 실시예에 대해서 설명하도록 한다. 발광소자패키지의 제1 실시예와 제2 실시예의 중복되는 설명은 제3 실시예에서 생략한다. 이하의 설명에서 특별한 언급이 없다면, 상기 발광소자패키지의 제1 실시예와 제2 실시예에서 설명한 실시예는 발광소자패키지의 제3 실시예에 적용될 수 있다.
도 24는 본 출원의 일 실시예예 따른 상면이 개구된 렌즈부를 포함하는 발광소자패키지를 나타내는 도면이다.
도 24를 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자패키지(10)에 구비되는 렌즈부(200)에는 중공이 형성될 수 있다. 달리 말해, 상기 렌즈부(200)는 개구영역이 형성될 수 있다. 상기 중공 또는 개구영역은 발광소자패키지10)의 발광소자(100)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 달리 말해, 발광소자패키지(10)에 구비되는 렌즈부(200)의 상면은 개구될 수 있다.
이에 따라, 상기 발광소자(100)로부터 출사된 광은 개구영역을 통해 변조없이 외부로 출사되거나, 또는 렌즈부(100)의 측면의 양자점필름(300)에 의해 변조되어 출사될 수 있다. 이 경우, 발광소자패키지(10)의 색재현성은 향상될 수 있다. 렌즈부(200)에 중공이 형성되지 않는 경우, 발광소자로부터 출사되는 광은 렌즈부(200)의 상면에 의해 왜곡되어 출사될 수 있다. 이에 반하여, 렌즈부(200)에 중공이 형성되는 경우, 발광소자(100)로부터 출사되는 광이 렌즈부(200)에 의한 왜곡 또는 저해없이 출사될 수 있기 때문에 발광소자패키지(10)의 색재현성은 향상될 수 있다.
8. 발광소자패키지의 제4 실시예
이하에서는 발광소자패키지의 제1 실시예, 제2 실시예, 및 제3 실시예의 변형예인 발광소자패키지의 제4 실시예에 대해서 설명하도록 한다. 발광소자패키지의 제1 실시예, 제2 실시예, 및 제3 실시예의 중복되는 설명은 제4 실시예에서 생략한다. 이하의 설명에서 특별한 언급이 없다면, 상기 발광소자패키지의 제1 실시예, 제2 실시예, 및 제3 실시예에서 설명한 실시예는 발광소자패키지의 제4 실시예에 적용될 수 있다.
도 25는 본 출원의 제4 실시예에 따른 발광소자패키지를 나타내는 도면이다.
도 25를 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 발광소자패키지(10)는 광변조층(300)이 배치되는 광학부재(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 광학부재(400)는 상기 발광소자(100)로부터 출사되는 광의 세기가 저감되도록 할 수 있다. 이를 위해, 광학부재(400)는 광의 세기를 저감하기 위한 물질을 포함할 수 있다.
이하에서는 상기 광학부재(400)의 형태에 대해서 구체적으로 설명한다.
상기 광학부재(400)는 다양한 형태로 제공될 수 있으나, 도 24에 도시된 바와 같이 원기둥 형태로 제공될 수 있다.
상기 광학부재(400)는 상면이 개구된 형태 또는 상면이 차단된 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈부(200)가 상면이 개구된 형태로 구현되는 경우 이에 대응하여 상기 광학부재(400) 또한 상면이 개구된 형태로 구현될 수 있으며, 또는 상기 렌즈부(200)가 상면이 차단된 형태인 경우 이에 대응하여 상기 광학부재(400) 또한 상면이 차단된 형태로 구현될 수 있다.
이하에서는 상기 광학부재(400)와 발광소자패키지(10)의 다른 구성과의 관계에 대해서 설명한다.
상기 광학부재(400)는 렌즈부(200)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 광학부재(400)는 렌즈부(200)를 둘러 배치될 수 있다.
상기 광학부재(400)에는 광변조층(300)이 배치될 수 있다. 상기 광학부재(400)가 원기둥 형태로 구현되는 경우, 상기 광변조층(300)은 상기 광학부재(400)의 기둥면 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 광변조층(300)은 상기 광학부재(400)의 기둥면의 외측에 배치될 수 있다.
이하에서는 발광소자패키지(10)의 광 경로에 대해서 설명한다.
도 26은 본 출원의 일 실시에예 따른 광학부재를 더 포함하는 발광소자패키지를 나타내는 측면도이다.
도 26을 참조하면, 상기 발광소자(100)로부터 출사되는 광 중 렌즈부(200)의 측면을 투과하는 광은 상기 광학부재(400)에 인가될 수 있다. 상기 광학부재(400)에 인가되는 광은 상기 광학부재(400)를 투과하여, 상기 광변조층(300)에 인가될 수 있다. 상기 광변조층(300)에 인가되는 광은 상기 광변조층(300)에 의해 광변조되어 광변조층(300)으로부터 변조광으로 출사될 수 있다.
상기 광변조층(300)으로 인가되는 광은 세기가 상기 광학부재(400)에 의해 저감되어 상기 광변조층(300)에 인가될 수 있다.
이에 따라, 상기 광변조층(300)의 상안정성이 향상될 수 있다. 상기 광학부재(400)가 구비되지 않는 경우, 상기 발광소자(100)로부터 출사되는 광은 광학부재(400)에 의한 세기의 저감없이 인가되게 된다. 상기 발광소자(100)로부터 출사되는 광은 높은 광세기를 가지기 때문에, 광변조층(300)은 광이 가지는 높은 광세기에 기인하여 파괴될 수 있다. 이에 반하여, 광학부재(400)가 구비되는 경우 상술한 바와 같이 상기 발광소자(100)로부터 출사되는 광이 광학부재(400)에 의해 저감되어 광변조층(300)에 인가되기 때문에 광변조층(300)의 안정성은 향상될 수 있다.
상술한 본 출원에 따른 발광소자패키지에 있어서, 각 실시예를 구성하는 단계가 필수적인 것은 아니며, 따라서 각 실시예는 상술한 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 또 각 실시예를 구성하는 각 단계는 반드시 설명된 순서에 따라 수행되어야 하는 것은 아니며, 나중에 설명된 단계가 먼저 설명된 단계보다 먼저 수행될 수도 있다. 또한 각 단계는 동작하는 동안 어느 한 단계가 반복적으로 수행되는 것도 가능하다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 발광소자판 10: 발광소자패키지
100: 발광소자 200: 렌즈부
300: 양자점필름 301: 양자점파우더
310: 유기체 311: 제1 유기체
312: 제2 유기체 315: 유기중심기
316: 제1 유기중심기 317: 제2 유기중심기
320: 유기관능기 321, 325: 제1 유기관능기
323, 326: 제2 유기관능기
330: 무기체 331: 제1 무기체
332: 제2 무기체 335: 무기중심기
336: 제1 무기중심기 337: 제2 무기중심기
340: 무기관능기 341, 345: 제1 무기관능기
343, 346: 제2 무기관능기 350: 양자점
351: 제1 양자점 352: 제2 양자점
360: 양자코어 361: 양자셸
362: 리간드 370: 사슬분자
371: 제1 사슬분자 372: 제2 사슬분자
380: 헤드 381: 테일
390: 비드 391: 비드쉘
392: 내부공간 395: 망

Claims (13)

  1. 광을 출력하는 발광소자;
    상기 발광소자를 둘러 배치되며, 측면에 연결되는 상면은 상기 측면과 경사를 이루고, 상기 측면의 둘레에 양자점필름이 배치되는 렌즈부;를 포함하고,
    상기 발광소자로부터 출사되는 광 중 상기 렌즈부의 상면 방향으로 출사되는 광은 상기 렌즈부의 상면을 투과하여 제1 광으로 출사되며,
    상기 발광소자로부터 출사되는 광 중 상기 렌즈부의 측면 방향으로 출사되는 광은 상기 렌즈부의 측면을 투과하고, 상기 양자점필름에 의해 광변조되어 제2 광으로 출사되고,
    상기 제1 광의 파장대별 세기와 제2 광의 파장대별 세기는 서로 다르고,
    상기 제2 광의 파장대 별 세기는 상기 발광소자로부터 출사된 광의 파장대 별 세기와 서로 대응되되,
    상기 제2 광의 특정 파장대역에서의 세기는 상기 제1 광과 상기 발광소자로부터 출사된 광의 상기 특정 파장대역의 세기 보다 큰 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 양자점필름은 상기 렌즈부의 측면에 접촉되는
    발광소자패키지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 양자점필름은 상기 렌즈부의 측면의 길이보다 더 길게 형성되어,
    상기 양자점필름의 일단은 상기 렌즈부의 측면의 일단의 위치보다 더 높게 위치하는 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 양자점필름은 유기체, 상기 유기체에 접촉되도록 배치되는 무기체, 상기 무기체에 인접한 양자점파우더를 포함하고, 상기 양자점파우더는 양자코어와 상기 양자코어를 감싸는 양자셸과 상기 양자셸의 표면에 형성된 리간드를 포함하는 복수의 양자점, 상기 양자점에 부착되는 일단 및 타단을 포함하는 사슬분자, 및 복수의 상기 사슬분자의 타단 사이에 위치하는 비드를 포함하되, 상기 무기체는 상기 사슬분자와 접촉하는 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 양자점은 서로 인접한 위치에 배치되는 제1 양자점 및 제2 양자점을 포함하고,
    상기 사슬분자는 제1 사슬분자 및 제2 사슬분자를 포함하고,
    상기 제1 사슬분자는 상기 제1 양자점에 부착되고, 상기 제2 사슬분자는 상기 제2 양자점에 부착되며,
    상기 비드는 상기 제1 사슬분자의 타단과 상기 제2 사슬분자의 타단 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 유기체는 제1 유기체 및 제2 유기체를 포함하고,
    상기 무기체는 제1 무기체 및 제2 무기체를 포함하고,
    상기 제1 유기체의 유기관능기는 상기 제1 무기체에 접촉되고, 상기 제2 유기체의 유기관능기는 상기 제2 무기체에 접촉되고,
    상기 제1 무기체는 상기 제1 사슬분자에 접촉되고, 상기 제2 무기체는 상기 제1 사슬분자에 접촉되는 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 상면을 투과하는 제1 광은 상기 양자점필름을 투과하되,
    상기 제1 광이 투과하는 상기 양자점필름의 영역은 상기 렌즈부의 측면의 일단의 위치보다 더 높게 위치하는 영역인 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 광은 상기 양자점필름에 의해 변조되어 제3 광으로 출력되며,
    상기 제2 광과 상기 제3 광의 파장대별 세기는 서로 대응되는 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 렌즈부의 측면에 배치되는 상기 양자점필름은 제1 양자점필름과 제2 양자점필름을 포함하고,
    상기 제1 양자점필름은 상기 렌즈부와 상기 제2 양자점필름의 사이에 위치하는,
    발광소자패키지.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 양자점필름의 높이는 상기 제1 양자점필름의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 상면을 투과하는 광은 상기 제1 양자점필름을 투과하고, 상기 제2 양자점필름을 투과하여 제3 광으로 출사되는 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 광과 상기 제3 광은 서로 대응되는 파장대별 세기를 가지는 것을 특징으로 하는,
    발광소자패키지.

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