KR20100029519A

KR20100029519A - 양자점 파장변환시트, 및 양자점 파장변환시트를 포함하는 발광장치

Info

Publication number: KR20100029519A
Application number: KR1020080088337A
Authority: KR
Inventors: 김재일; 김배균
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2010-03-17
Also published as: KR100982992B1

Abstract

보다 간단하게 파장변환광의 파장을 조절할 수 있고, 여러가지 색상을 발광하는 양자점을 사용하는 경우에는 양자점을 혼합할 필요없이 양자점 파장변환시트를 적층하여 보다 쉽게 사용할 수 있는 양자점 파장변환시트가 제안된다. 본 발명에 따르는 양자점 파장변환시트는 여기광을 파장변환하여 파장변환광을 발생시키는 양자점 및 양자점이 균일하게 분산된 고분자 수지를 포함한다.

양자점, 파장변환시트

Description

양자점 파장변환시트, 및 양자점 파장변환시트를 포함하는 발광장치{Quantum dot-wavelength conversion sheet, preparing method of the same and light-emitting device comprising the same}

본 발명은 양자점 파장변환시트, 및 양자점 파장변환시트를 포함하는 발광장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 간단하게 파장변환광의 파장을 조절할 수 있고, 여러가지 색상을 발광하는 양자점을 사용하는 경우에는 양자점을 혼합할 필요없이 양자점 파장변환시트를 적층하여 보다 쉽게 사용할 수 있는 양자점 파장변환시트, 및 양자점 파장변환시트를 포함하는 발광장치에 관한 것이다.

LED는 다른 발광소자, 예를 들면, 백열전구로부터의 광이 폭넓은 발광스펙트럼을 갖는 것과는 달리 거의 단색광에 가까운 광을 발광한다는 특징이 있다. LED마다 그 전자/정공결합에 따른 에너지가 상이하므로, 각각의 특성에 따라 적색, 녹색, 청색, 등황색, 또는 황색을 나타낸다.

최근에는 백색광을 나타내거나 또는 다수의 색구현이 가능한 LED가 개발되었 다. 이 중, 백색 LED를 제조하는 방식에는 여러 색상의 LED 칩을 조합하여 백색을 나타내게 하거나, 또는 특정색의 광을 발광하는 LED 칩과 특정색의 형광을 발광하는 형광체를 조합하는 방식이 있다. 현재 상용화되어 있는 백색 LED는 일반적으로 후자의 방법이 적용된다.

예를 들어, 청색 LED 칩을 황색 형광체가 분산된 몰딩 수지로 봉지함으로써, 백색 LED 패키지를 얻을 수 있다. 청색 LED 칩으로부터 460nm 파장대의 빛이 발생하면, 이 빛을 흡수한 황색 형광체에서 545nm 파장대의 빛이 발생하고, 파장이 상이한 두 빛이 혼색되어 백색광이 출력되는 것이다. 따라서, 여러 종류의 형광체를 조합하여 원하는 색의 광을 얻을 수 있다. 최근, 이러한 형광체를 사용하는 대신, 형광체의 단점을 보완할 수 있는 대체물질의 요청에 따라 양자점의 이용에 대한 개발이 활성화되었다.

양자점은 나노 크기의 반도체 물질로서 양자제한(quantum confinement) 효과를 나타내는 물질이다. 양자점은 통상의 형광체보다 강한 빛을 좁은 파장대에서 발생시킨다. 양자점의 발광은 전도대에서 가전자대로 들뜬 상태의 전자가 전이하면서 발생되는데 같은 물질의 경우에도 입자 크기에 따라 파장이 달라지는 특성을 나타낸다. 양자점의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 발광하기 때문에 크기를 조절하여 원하는 파장 영역의 빛을 얻을 수 있다.

양자점은 여기파장(excitation wavelength)을 임의로 선택해도 발광하므로 여러 종류의 양자점이 존재할 때 하나의 파장으로 여기시켜도 여러가지 색의 빛을 한번에 관찰할 수 있다. 또한, 양자점은 전도대의 바닥진동상태에서 가전자대의 바닥진동상태로만 전이하므로 발광파장이 거의 단색광이다. 이러한 양자점을 사용하는 경우, 형광체를 사용하는 경우에 비하여 농도 또는 크기를 조절하여 원하는 색상을 얻을 수 있다는 장점이 있었다.

일반적으로 2색, 또는 3색의 색혼합을 이용할 수 있는데, 이러한 경우에는 각각의 파장대를 가지는 물질의 상대적인 양에 따라 최종적으로 관찰자에서 검출되는 색이 다르게 보이기 때문에 보다 정확한 색 비율의 조절이 필요하다.

서로 다른 색을 발광하는 양자점을 혼합하여 사용할 때, 혼합되는 양자점의 색의 비율을 달리하면 관찰자 입장에서는 다른 파장의 빛으로 보일 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 정확한 농도의 물질을 정확한 비율로 혼합할 것이 필요하다. 이때 혼합할 때에는 양자점의 농도뿐만 아니라 발광효율도 같이 고려하여야 한다.

그러나, 양자점을 몰딩 수지와 혼합하여 사용하는 경우, 혼합되는 양자점의 농도나 균일성 및 혼합된 비율을 조절하는데는 한계가 있었다. 따라서, 보다 간단한 방법으로 발광파장과 발광세기 조절이 가능하면서 원하는 색상을 얻을 수 있는 양자점을 이용하는 방법의 개발이 요청되었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 간단하게 파장변환광의 파장을 조절할 수 있고, 여러가지 색상을 발광하는 양자점을 사용하는 경우에는 양자점을 혼합할 필요없이 양자점 파장변환시트를 적층하여 보다 쉽게 사용할 수 있는 양자점 파장변환시트, 및 양자점 파장변환시트를 포함하는 발광장치를 제공하는데 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 양자점 파장변환시트는 여기광을 파장변환하여 파장변환광을 발생시키는 양자점이 균일하게 분산된 고분자 수지를 포함한다. 여기서, 양자점 파장변환시트는 복수의 층으로 구성될 수 있고, 복수의 층 중 적어도 2이상의 층은 여기광을 서로 다른 파장을 갖도록 변환할 수 있는 양자점들을 각각 포함할 수 있다.

양자점은 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 어느 하나의 나노결정을 포함할 수 있다.

이 중, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택될 수 있고, III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으며, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe일 수 있다.

고분자 수지는 에폭시 수지 또는 실리콘(silicone)인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 발광소자; 발광소자가 실장되는 바닥면 및 반사부가 형성된 측면을 포함하는 홈부; 홈부를 지지하고, 발광소자와 전기적으로 연결된 전극부가 형성된 지지부; 및 홈부의 내부에 위치하고, 여기광을 파장변환하여 파장변환광을 발생시키는 양자점이 분산된 고분자 수지를 포함하는 양자점 파장변환시트;를 포함하는 발광장치가 제공된다.

양자점 파장변환시트는 복수개일 수 있는데, 복수의 양자점 파장변환시트 중 적어도 2이상의 시트는 발광소자로부터 발광된 광을 서로 다른 파장으로 변환할 수 있는 양자점들을 포함할 수 있다.

홈부에서, 발광소자의 상부에는 발광소자를 봉지하는 봉지부가 형성될 수 있는데, 이 때, 양자점 파장변환시트는 봉지부상에 형성될 수 있다. 양자점 파장변환시트는 봉지부와 접착물질로 접착되어 있을 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 양자점 파장변환시트의 두께 조절로서 보다 간단하게 파장변환광의 파장을 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 여러가지 색상을 발광하는 양자점을 사용하는 경우에는 양자점을 혼합할 필요없이 양자점 파장변환시트를 여러개 적층하여 보다 쉽게 사용할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 명세서에 첨부된 도면의 구성요소들은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소되어 도시되어 있을 수 있음이 고려되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 파장변환시트를 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 양자점 파장변환시트(100)는 여기광을 파장변환하여 파장변환광을 발생시키는 양자점(110) 및 양자점이 균일하게 분산된 고분자 수지(120)를 포함한다.

본 발명에 따른 양자점 파장변환시트(100)는 양자점(110)을 파장변환시트로 이용한다. 양자점 파장변환시트(100)는 외부로부터 입사된 광(이하, 입사광이라 한다)이 양자점(110)에 도달하면, 양자점(110)에서 파장변환된 광(이하, 파장변환광이라 한다)을 발광한다. 따라서, 양자점 파장변환시트(100)는 양자점(110)에 의하여 광의 파장을 변환시키는 기능을 하는 장치이다. 이하, 입사광 중 양자점(110)의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 광을 여기광이라 한다.

양자점(110)은 전술한 바와 같이 나노크기의 발광체로서, 반도체 나노결정일 수 있다. 양자점으로는, Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정을 예로 들 수 있는데, 본 발명에서 양자점으로는 이들 각각을 단독으로 사용하거나 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

이 중, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들면, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 또는 HgZnSTe가 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들면, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 또는 InAlPAs가 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

아울러, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들면, SbTe일 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서, 양자점(110)은 분산매질인 고분자 수지(120)에 균일하게 분산되어 있다. 본 발명에서 양자점(110)의 분산매질로서 고분자 수지를 이용하고 있으나, 이외에 양자점(110)의 파장변환성능에 영향을 미치지 않으면서 광에 의해 변질되거나 광을 반사시키지 않으며, 광흡수를 일으키지 않도록 투명한 매질은 어떤것이든 분산매질로 사용될 수 있다 할 것이다.

본 발명에서 사용되는 고분자 수지(120)는 에폭시 수지 또는 실리콘(silicone)과 같이 여기광 등에 의하여 변색되거나 변질되지 않는 내광성, 또는 내습성 강한 재질인 것이 바람직하다. 고분자 수지(120)은 액체상태일 수 있는데, 액체상태일 때, 양자점(110)과 혼합되어 경화되기 전 롤링(rolling) 등 공지의 방법에 의하여 시트 형태로 성형될 수 있다. 양자점(110)이 혼합된 고분자 수지(120)가 시트 형태로 성형되고 경화되면, 예를 들어 플라스틱 시트에 양자점(110)이 담긴 상태와 유사하게 되어 시트형태로 사용할 수 있다. 이러한 간단한 과정을 통하여 시트형태의 양자점 파장변환시트(100)을 형성하면 대면적이면서 균일한 농도의 양자점(110)을 포함하는 양자점 파장변환시트(100)를 제조할 수 있다.

고분자 수지(120)에는 양자점(110)이 균일하게 분산되어 있다. 따라서, 양자점 파장변환시트(100)에는 농도가 균일한 양자점(110)이 포함되어 있으므로 발광세기 또는 색상을 조절하기 위하여 그 두께 조절이 필요하다. 이러한 양자점 파장변환시트(100)의 두께는 양자점 파장변환시트(100)에 포함되어 있는 양자점(110)의 농도를 측정한 후 그에 따라 조절할 수 있다. 이는 양자점의 농도를 알고 양자점이 내는 발광의 세기를 알면, 양자점-고분자 복합체 발광세기가 양자점의 농도에 어느 한계 내에서는 비례한다는 사실을 이용한다.

양자점 파장변환시트(100)에 포함되어 있는 양자점(110)의 농도를 측정하는 방법은 베르-람베르트 법칙(Beer-Lambert law)를 이용하는 것이다. 원자나 분자의 흡광도 측정에 의한 정량분석에 이용되는 베르-람베르트 법칙은 다음 수학식 1에서 나타낸 바와 같이 시료에서 빛의 흡광도(A)는 시료의 농도 및 광경로길이에 비례한다는 법칙이다.

A = εcL

여기서, ε는 흡광계수(M-1cm-1)이며, c는 시료의 농도(M)이고, L은 광경로길이(cm)이다.

양자점 파장변환시트(100)를 UV 흡광스펙트럼을 측정하여 피크에서 밴드 에지 흡광을 찾고 이를 기초로 하여 흡광도를 알 수 있다. 따라서, 수학식 1을 이용하여 양자점(110)의 흡광도를 측정하고 양자점 파장변환시트(100)의 두께를 아는 경우, ε는 물질 고유의 값이므로 양자점(110)의 농도를 알 수 있다.

즉, 양자점 파장변환시트(100)에 대한 분석은 단순히, 흡광 및 발광만을 이용하여 수행할 수 있어서, 양자점(110)을 균일하게 포함하는 시트 형태로 성형하면, 시트 전체가 아닌 부분만의 분석을 통해서 전체적인 물성을 알 수 있다. 또한, 양자점(110)의 농도, 고분자 수지(120)의 두께 등과 같은 정보를 정해놓으면 동일한 물성을 가진 양자점 파장변환시트(100)이 대량생산하여 이용가능하다.

시트형태로 제조된 양자점 파장변환시트(100)를 이용하는 방법에 대하여는 이하, 도 2a 내지 도 3을 참조하여 더 설명하기로 한다.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 양자점 파장변환시트를 2등분하는 것을 도시하는 도면이고, 도 2b는 도 2a에서 2등분된 양자점 파장변환시트를 도시하는 도면이다.

도 2a에서, 양자점 파장변환시트(200)는 14개의 양자점(210)이 고분자 수지(220)내에 분포하고 있다. 양자점 파장변환시트(200)는 A-A'선을 기준으로 2등분된다. 도 2b에는 도 2a에서 2등분된 양자점 파장변환시트인 제1양자점 파장변환시트(200-1) 및 제2양자점 파장변환시트(200-2)가 각각 도시되어 있다. 제1양자점 파장변환시트(200-1) 및 제2양자점 파장변환시트(200-2)에는 각각 도 2a에서의 양자점 파장변환시트(200)의 1/2개인 7개씩의 양자점(210)이 분포되어 있다. 따라서, 대면적의 양자점 파장변환시트(200)을 제조한 경우, 도 2a 및 도 2b에서와 같이 2등분하여 원하는 크기로 적절히 사용할 수 있다. 이 때, 양자점 파장변환시트(200) 내부의 양자점(210)은 균일한 농도로 전체 시트 내에 분포되므로 그 발광파장 및 효율의 조절이 용이하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 파장변환시트를 2층으로 적층한 것을 도시하는 도면이다. 본 도면에서 양자점 파장변환시트(300)는 제1양자점 파장변환시트(310) 및 제2양자점 파장변환시트(320)을 포함하고, 제1양자점 파장변환시트(310)는 제1양자점(311) 및 제1고분자 수지(312)를 포함하고, 제2양자점 파장변환시트(320)는 제2양자점(321) 및 제2고분자 수지(322)를 포함한다. 이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

만약, 도 1의 양자점 파장변환시트(100)를 2층으로 적층한 것이 도 3의 양자점 파장변환시트(300)라면, 동일한 양자점 파장변환시트(100)를 두번 적층한 것이므로 도 3의 양자점 파장변환시트(300)의 발광색은 양자점 파장변환시트(100)와 동일하지만 발광량은 2배가 된다. 아울러 양 시트의 발광색은 동일할 수 있으나, 관찰자 입장에서는 발광량이 2배가 됨에 따라 양 시트의 발광색이 달라진다고 느낄 수 있다. 즉, 양자점 파장변환시트(100)의 두께를 2배로 하여 파장변환광의 파장대를 변화시키는 것이다.

도 3에서, 제1양자점 파장변환시트(310) 및 제2양자점 파장변환시트(320) 내부의 제1양자점(311) 및 제2양자점(321)이 서로 다른 색을 발광하는 양자점이고, 두께 및 농도가 동일하다면, 두가지 색의 광이 동일한 광량으로 발광되어 정확히 같은 농도의 색을 혼합한 것과 같은 효과를 나타낸다.

이와 달리, 제1양자점(311) 및 제2양자점(321)이 서로 다른 색을 발광하는 양자점이고, 두께는 동일하나 서로 다른 농도를 갖을 수 있다. 이 경우에는 같은 농도의 색을 혼합한 것이 아니라 서로 다른 농도의 다른 색을 혼합한 것과 같은 효과를 나타내므로 전자와는 서로 다른 색상을 나타내게 된다. 이와 같이 복수의 양자점 파장변환시트를 농도를 조절하여 전체적으로 발광되는 광의 색상을 변화시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치이다. 본 발명의 다른 측면에 따르면, 발광소자(440); 발광소자(440)가 실장되는 바닥면 및 반사부(420)가 형성된 측면을 포함하는 홈부; 홈부를 지지하고, 발광소자(440)와 전기적으로 연결된 전극부가 형성된 지지부(410); 및 홈부의 내부에 위치하고, 여기광을 파장변환하여 파장변환광을 발생시키는 양자점(461) 및 양자점(461)이 분산된 고분자 수지(462)를 포함하는 양자점 파장변환시트(460);를 포함하는 발광장치(400)가 제공된다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 발광 장치(400)에서 발광소자(440)은 발광소자(440)가 실장될 바닥면 및 반사부(420)가 형성된 측면을 포함하는 홈부 및 홈부를 지지하고, 발광소자(440)와 전기적으로 연결된 전극부(430)가 형성된 지지부(410);를 더 포함할 수 있다. 전극부(430)은 극성이 서로 다른 2개로 형성되어 전기적으로 분리된다.

발광소자(440)는 발광 다이오드 및 레이저 다이오드 중 어느 하나일 수 있다. 발광소자(440)는 양자점 파장변환시트(460)의 양자점(461)의 발광파장보다 짧은 파장을 갖는 광을 발광하는 것이 바람직하다. 발광소자(440)으로는 예를 들어, 청색 LED를 사용할 수 있는데, 청색 LED로는 420 내지 480nm의 청색광을 발하는 갈륨질화물계 LED를 사용할 수 있다.

지지부(410)에는 전극부(430) 형성되어 와이어를 통해서 발광소자(440)와 접 속하게 된다. 발광소자(440) 상에는 발광소자(440)를 봉지하는 봉지물질이 채워져 형성된 제1봉지부(451)가 구비된다. 제 1봉지부(451)는 와이어 접속을 보호하기 위하여 적어도 와이어보다 높게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 양자점 파장변환시트(460)가 제1봉지부(451)상에 위치하면, 이를 보호 및 고정하기 위하여 제2봉지부(452)를 더 형성할 수 있다. 봉지물질은 에폭시, 실리콘, 아크릴계 고분자, 유리, 카보네이트계 고분자 및 이들의 혼합물 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

양자점 파장변환시트(460)는 발광장치(400)로부터 얻고자 하는 빛의 파장에 따라 적절한 양자점(461)을 포함할 수 있다. 본 도면에서, 양자점 파장변환시트(460)는 제1봉지부(451)상에 놓여있는 형태로 도시되어 있으나, 제1봉지부(451) 없이 발광소자(440)의 표면을 덮는 형태로 구현될 수도 있고, 발광소자(440)으로부터 발광된 빛이 입사되어 파장변환될 수 있다면 어떠한 형태로든 위치할 수 있다.

이 때, 발광소자(440)가 청색광을 발광하고, 양자점 파장변환시트(460)의 양자점(461)이 황색광을 발광하면 발광장치(400)는 백색광을 발광할 수 있다. 이외에, 발광장치(400)은 제1봉지부(451) 및 제2봉지부(452) 중 적어도 하나에 양자점 또는 형광체를 더 포함하여 여러 색상이 혼합된 빛을 발광할 수 있다.

양자점 파장변환시트(460)는 시트형태이므로 발광소자(440)상에 제1봉지부(451)를 형성하고, 그 위에 필요한 크기의 양자점 파장변환시트(460)를 올려놓아 형성할 수 있다. 따라서, 양자점 파장변환시트(460)를 사용하여 양자점을 수지에 균일하게 혼합하고, 디스펜싱하는 공정을 생략하고 단순히 제1봉지부(451)에 올려놓는 공정만으로 본 발명에 따른 발광장치(400)는 파장변환층을 구비할 수 있다.

양자점 파장변환시트(460)는 제1봉지부(451)에 놓여지고, 이를 고정시키기 위하여 제2봉지부(452)를 그 위에 형성할 수 있다. 제2봉지부(452)를 형성하면, 양자점 파장변환시트(460)가 고정됨과 동시에 수분과 같은 외부오염물질 등으로부터 보호될 수 있다. 또는, 양자점 파장변환시트(460)는 고정을 위하여 제1봉지부(451)와의 사이에 접착물질을 사용하여 접착될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치이다. 도 5에 도시된 발광장치(500)에서, 양자점 파장변환시트가 2개로 구현된 것을 제외하고는 도 4에서 설명한 지지부(410), 전극부(430), 반사부(420), 발광소자(440), 제1봉지부(451), 제2봉지부(452)의 기능은 동일하므로 동일한 설명은 생략하기로 한다.

본 도면에서 발광장치(500)에서 양자점 파장변환시트는 복수개로 구비될 수 있다. 복수개의 양자점 파장변환시트 중 도 5에서 발광소자(540)에 더 근접한 것을 제1양자점 파장변환시트(560)라 하고, 다른 하나를 제2양자점 파장변환시트(570)로 한다.

발광소자(540)을 실장하면, 이를 제1봉지부(551)로 봉지하고, 그 위에 제1양자점 파장변환시트(560)를 위치시킨다. 제1양자점 파장변환시트(560)상에는 제2양자점 파장변환시트(570)를 위치시킨다. 제1양자점 파장변환시트(560) 및 제2양자점 파장변환시트(570)는 고정을 위하여 제2봉지부(552)로 봉지한다. 2개 이상의 양자점 파장변환시트를 포함하는 발광장치는 백색 또는 다양한 발광을 얻기가 보다 용이하다.

복수의 양자점 파장변환시트들 중 적어도 2이상의 층은 서로 다른 파장변환 양자점을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 제1양자점 파장변환시트(560)와 제2양자점 파장변환시트(570)는 서로 다른 파장변환이 가능한 제1양자점(561) 및 제2양자점(571)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광소자(540)은 청색광을 발광하고, 제1양자점 파장변환시트(560)는 적색광을 방출하며, 제2양자점 파장변환시트(570)는 녹색광을 방출하면 발광장치가 최종적으로 백색을 발광할 수 있다.

또는, 도 5에서는 양자점 파장변환시트를 2개 구비한 발광장치가 도시되었으나, 예를 들어, 양자점 파장변환시트를 3개 포함할 수 있다. 따라서, 본 실시예와 다른 예에서, 발광소자는 자외선을 발광하고, 3개의 양자점 파장변환시트가 각각 청색, 녹색 및 적색을 발광하는 경우에도 발광장치가 최종적으로 백색을 발광할 수 있다.

따라서, 양자점을 봉지물질에 혼합하여 균일하게 한 후, 디스펜싱할 필요도 없이 간단히 양자점 파장변환시트를 적층하여 원하는 발광효율 및 발광색을 얻을 수 있다. 아울러, 본 실시예에서도 양자점 파장변환시트 사이 또는 양자점 파장변환시트와 봉지부 사이에 접착물질을 이용하여 접착하여 더욱 견고히 고정할 수 있다.

도 4 및 도 5에서는 발광장치가 각각 패키지 형태로 도시되어 있으나, 반드시 이러한 형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 램프형 발광장치일 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 따라 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 따라 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 양자점 파장변환시트를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 파장변환시트를 2층으로 적층한 것을 도시하는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 양자점 파장변환시트 110 양자점

111 분산매질

Claims

여기광을 파장변환하여 파장변환광을 발생시키는 양자점; 및

상기 양자점이 균일하게 분산된 고분자 수지;를 포함하는 양자점 파장변환시트.
제 1항에 있어서,

복수의 층으로 구성된 것을 특징으로 하는 양자점 파장변환시트.
제 1항에 있어서,

상기 복수의 층 중 적어도 2이상의 층은 상기 여기광을 서로 다른 파장을 갖도록 변환할 수 있는 양자점들을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 파장변환시트.
제 1항에 있어서,

상기 양자점은 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 어느 하나의 나노결정을 포함하는 것을 특징으로 양자점 파장변환시트.
제 4항에 있어서,

상기 II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 양자점 파장변환시트.
제 4항에 있어서,

상기 III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 양자점 파장변환시트.
제 4항에 있어서,

상기 IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe인 것을 특징으로 양자점 파장변환시트.
제 1항에 있어서,

상기 고분자 수지는 에폭시 수지 또는 실리콘(silicone)인 것을 특징으로 양 자점 파장변환시트.
발광소자;

상기 발광소자가 실장되는 바닥면 및 반사부가 형성된 측면을 포함하는 홈부;

상기 홈부를 지지하고, 상기 발광소자와 전기적으로 연결된 전극부가 형성된 지지부; 및

상기 홈부의 내부에 위치하고, 여기광을 파장변환하여 파장변환광을 발생시키는 양자점 및 상기 양자점이 분산된 고분자 수지를 포함하는 양자점 파장변환시트;를 포함하는 발광장치.
제9항에 있어서,

상기 양자점 파장변환시트는 복수개인 것을 특징으로 하는 발광장치.
제9항에 있어서,

상기 복수의 양자점 파장변환시트 중 적어도 2이상의 시트는 여기광을 서로 다른 파장을 갖도록 변환할 수 있는 양자점들을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
제9항에 있어서,

상기 발광소자상부에는 상기 발광소자를 봉지하는 봉지부가 형성되고,

상기 양자점 파장변환시트는 상기 봉지부상에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
제12항에 있어서,

상기 양자점 파장변환시트 및 상기 봉지부 사이에는 접착물질이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.