KR20110136676A - 양자점을 이용한 발광소자 패키지, 조광 장치 및 디스플레이 장치 - Google Patents

양자점을 이용한 발광소자 패키지, 조광 장치 및 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20110136676A
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Abstract

본 발명은 양자점을 이용한 발광소자 패키지, 조광 장치 및 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면은 발광소자와, 상기 발광소자로부터 방출된 광 경로 상에 배치된 렌즈 형상의 밀봉부재 및 상기 밀봉부재 내에 봉입되며, 양자점을 포함하는 파장변환부를 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 경우, 파장변환부재로서 양자점을 이용하여 색재현성과 발광 효율이 우수해질 수 있으며, 양자점의 입도와 농도를 조절함으로써 색좌표를 용이하게 조절할 수 있다.

Description

양자점을 이용한 발광소자 패키지, 조광 장치 및 디스플레이 장치 {LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE USING QUANTUM DOT, ILLUMINATION APPARATUS AND DISPALY APPARATUS}
본 발명은 양자점을 이용한 발광소자 패키지, 조광 장치 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
양자점은 대략 10nm 이하의 직경을 갖는 반도체 물질의 나노결정으로서 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.
이러한 양자점은 유기 용매에 자연스럽게 배위된 형태로 분산되어 유지된다. 제대로 분산되지 않거나, 산소, 혹은 수분에 노출되는 경우, 발광 효율이 감소하게 되는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 양자점을 유기물로 둘러싸는 방안이 개발되었다. 그러나, 양자점 자체를 유기물로 캡핑하거나 다른 밴드갭이 더 큰 물질로 감싸는 방법은 공정면에서나 비용면에서 그 효용성에 문제가 제기되었다. 따라서, 더욱 안정적이고 발광성능도 향상된 양자점을 이용할 수 있는 방법의 개발이 요청되었다. 가령, 이를 해결하기 위해서 폴리머셀(Polymer Cell)이나 글래스셀(Glass Cell)의 내부에 양자점이 분산된 유기용매, 폴리머 등을 함입시켜서 산소 혹은 수분으로부터 안전하게 양자점을 보호하는 시도가 진행 중이다.
양자점을 안정된 형태로 이용할 수 있는 발광소자 패키지, 조광 장치 및 디스플레이 장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 측면은,
발광소자와, 상기 발광소자로부터 방출된 광 경로 상에 배치된 렌즈 형상의 밀봉부재 및 상기 밀봉부재 내에 봉입되며, 양자점을 포함하는 파장변환부를 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 밀봉부재는 외부면 및 상기 발광소자를 향하는 내부면을 구비하며, 상기 외부면 및 내부면은 상기 발광소자의 상부를 향하여 볼록한 형상을 가질 수 있다.
이 경우, 상기 발광소자는 상기 볼록한 형상의 내부면으로 둘러싸이도록 배치될 수 있으며, 나아가, 상기 밀봉부재에서 상기 내부면에 의하여 정의되는 공간에 채워진 투명 봉지재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 한 쌍의 리드 프레임을 더 포함하되, 상기 한 쌍의 리드 프레임 중 하나는 상기 발광소자의 실장 영역으로 제공될 수 있다.
이 경우, 상기 발광소자와 상기 한 쌍의 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 도전성 와이어를 더 포함하되, 상기 도전성 와이어는 상기 볼록한 형상의 내부면으로 둘러싸이도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자의 실장 영역을 제공하며, 상기 발광소자에서 방출된 빛을 상기 밀봉부재가 위치한 방향으로 반사하는 패키지 본체를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 패키지 본체는 투명 수지 및 상기 투명 수지에 분산된 광 반사 입자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광소자에 전기 신호를 전달하기 위한 도전성 와이어를 더 포함하며, 상기 도전성 와이어 중 적어도 일부는 상기 패키지 본체 내부에 형성될 수 있다.
또한, 상기 패키지 본체의 측면으로부터 하면으로 연장되어 형성되며, 상기 발광소자와 전기적으로 연결된 한 쌍의 외부 단자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 밀봉부재는 글라스 또는 고분자 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 양자점이 분산된 유기용매 또는 고분자 물질을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform) 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 한 가지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene), 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 한 가지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 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 포함할 수 있다.
이 경우, 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 하나일 수 있다.
또한, 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 하나일 수 있다.
또한, 상기 IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 양자점은 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 양자점은 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자는 청색 빛을 방출하며, 상기 양자점은 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 발광소자에서 방출된 빛은 435nm 내지 470nm의 파장을 가지며, 상기 제1 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316) 및 (0.2555, 0.5030)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.4794, 0.4633)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있을 수 있다.
또한, 상기 제1 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800) 및 (0.2500, 0.5500)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.6000, 0.4000)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있을 수 있다.
또한, 상기 발광소자에서 방출된 빛은 10~30nm의 반치폭을 갖고, 상기 제1 양자점에서 방출된 빛은 10~60nm의 반치폭을 갖고, 상기 제2 양자점에서 방출된 빛은 30~80nm의 반치폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자는 자외선을 방출하며, 상기 양자점은 피크 파장이 청색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점과, 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제3 양자점을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면은,
발광소자와, 상기 발광소자의 일면에 부착된 밀봉부재와, 상기 밀봉부재 내에 봉입되며, 양자점을 포함하는 파장변환부 및 상기 발광소자에서 상기 밀봉부재와 반대 편에 배치된 한 쌍의 전극을 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자에서 상기 밀봉부재가 부착된 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형성되며 상기 발광소자에서 방출된 빛을 상기 밀봉부재가 위치한 방향으로 반사하는 패키지 본체를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 패키지 본체는 투명 수지 및 상기 투명 수지에 분산된 광 반사 입자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 패키지 본체는 상기 한 쌍의 전극을 외부에 노출시키도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 밀봉부재의 외관은 볼록 렌즈 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 밀봉부재의 외관은 직육면체 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 밀봉부재에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자는 복수 개 구비되며, 상기 한 쌍의 전극을 각각 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 밀봉부재 및 파장변환부는 상기 복수의 발광소자에 대하여 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 발광소자에서 상기 밀봉부재가 부착된 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형성되며 상기 발광소자에서 방출된 빛을 상기 밀봉부재가 위치한 방향으로 반사하는 패키지 본체를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 패키지 본체의 표면을 따라 형성되며, 상기 한 쌍의 전극과 연결된 외부 단자를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면은,
상기에서 설명한 구조를 갖는 발광소자 패키지 및 상기 발광소자 패키지에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는 조광 장치를 제공한다.
이 경우, 상기 전원공급부는 전원을 입력받는 인터페이스 및 상기 발광소자 패키지에 공급되는 전원을 제어하는 전원 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은,
상기에서 설명한 구조를 갖는 발광소자 패키지 및 화상을 표시하는 것으로, 상기 발광소자 패키지에서 방출된 빛을 받는 화상 패널을 포함하는 디스플레이장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 경우, 파장변환부재로서 양자점을 이용하여 색재현성과 발광 효율이 우수해질 수 있으며, 양자점의 입도와 농도를 조절함으로써 색좌표를 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 양자점이 분산된 유기용매 혹은 폴리머를 별도의 밀봉부재에 봉입시킴으로써, 산소 혹은 수분의 영향을 차단하여 고온 고습, 혹은 고온 분위기 내에서 광원모듈을 안정적으로 동작될 수 있다.
나아가, 이러한 발광소자 패키지를 조광 장치, 디스플레이 장치 등에 이용함으로써 장치의 신뢰성과 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 구조를 갖는 발광소자 패키지의 제조방법의 일 예를 개략적으로 나타낸 공정별 단면도이다.
도 5 내지 8은 도 2의 구조를 갖는 발광소자 패키지의 제조방법의 일 예를 개략적으로 나타낸 공정별 단면도이다.
도 9 내지 13은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정별 단면도이다.
도 14 내지 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정별 단면도이다.
도 18 내지 20은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 발광소자 패키지들을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 파장대별 광 세기의 일 예를 나타낸 그래프이며, 도 22는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 색좌표 영역을 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명에서 제안하는 발광소자 패키지의 사용 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 발광소자 패키지(100)는 발광소자(101), 한 쌍의 리드 프레임(102a, 102b), 패키지 본체(103), 렌즈 형상의 밀봉부재(104), 파장변환부(105) 및 투명봉지재(106)를 포함하는 구조이다. 발광소자(101)는 전기 신호 인가시 빛을 방출하는 광전 소자라면 어느 것이나 이용 가능하며, 대표적으로, LED 칩을 들 수 있다. 일 예로서, 발광소자(101)는 청색광을 방출하는 질화갈륨(GaN)계 LED 칩일 수 있으며, 후술할 바와 같이, 상기 청색광 중 적어도 일부는 파장변환부(105)에 의하여 다른 색의 빛으로 변환될 수 있다.
한 쌍의 리드 프레임(102a, 102b)은 도전성 와이어(W)를 통하여 발광소자(101)와 전기적으로 연결되며, 외부 전기 신호를 인가하기 위한 단자로서 이용될 수 있다. 이를 위하여, 한 쌍의 리드 프레임(102a, 102b)은 전기 전도성이 우수한 금속 물질로 이루어질 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 한 쌍의 리드 프레임(102a, 102b) 중 하나는 발광소자(101)의 실장 영역으로 제공될 수 있다. 다만, 본 실시 형태에서는 발광소자(101)와 연결된 한 쌍의 전극(미도시)이 상부, 즉, 밀봉부재(104)가 배치된 방향에 위치하며, 한 쌍의 도전성 와이어(W)를 통하여 리드 프레임(102a, 102b)과 연결된 구조를 나타내고 있으나, 실시 형태에 따라, 연결 방식은 달라질 수 있을 것이다. 예를 들어, 발광소자(101)는 실장 영역으로 제공되는 리드 프레임(102a)과는 와이어를 이용하지 않고 직접 전기적으로 연결되며, 다른 리드 프레임(102b)과만 도전성 와이어(W)로 연결될 수 있다. 또한, 도전성 와이어(W) 없이, 소위, 플립칩(flip-chip) 본딩 방식으로 발광소자(101)가 배치될 수도 있을 것이다. 한편, 본 실시 형태에서는 발광소자(101)가 한 개만 구비되도록 표현되어 있으나, 발광소자(101)는 2개 이상 구비될 수도 있을 것이다. 나아가, 배선 구조의 일 예로서 도전성 와이어(W)를 나타내고 있으나, 전기 신호 전달 기능을 수행할 수 있다면, 다른 형태의 배선 구조, 예컨대, 금속 라인으로 적절히 대체될 수도 있을 것이다.
패키지 본체(103)는 발광소자(101)에 대하여 밀봉부재(104)가 배치된 위치와 반대 편에 배치되며, 한 쌍의 리드프레임(102a, 102b)을 고정하는 역할을 할 수 있다. 패키지 본체(103)를 이루는 물질은 특별히 제한되는 것은 아니며, 다만, 전기 절연성을 가지면서도 열 방출 성능과 광 반사율이 우수한 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 측면에서, 패키지 본체(103)는 투명 수지 및 상기 투명 수지에 광 반사 입자(예컨대, TiO2)가 분산된 구조를 가질 수 있다.
밀봉부재(104)는 발광소자(101)로부터 방출된 빛의 경로 상, 구체적으로, 본 실시 형태에서는 발광소자(101)의 상부에 배치되며, 볼록 렌즈 형상을 갖는다. 구체적으로, 밀봉부재(104)는 외부면 및 발광소자(101)를 향하는 내부면을 구비하며, 상기 외부면 및 내부면은 발광소자(101)의 상부를 향하여 볼록한 형상을 갖는다. 이 경우, 도 1에서 볼 수 있듯이, 발광소자(101)와 도전성 와이어(W)는 볼록한 형상의 상기 내부 면으로 둘러싸이도록 배치될 수 있으며, 밀봉부재(104)에서 상기 내부면에 의하여 정의되는 공간에는 실리콘 수지 등으로 이루어진 투명 봉지재(106)가 형성될 수 있다. 투명 봉지재(106)는 발광소자(101)와 도전성 와이어(W)를 보호하고 발광소자(101)를 이루는 물질과 굴절률 매칭을 구현하는 등의 기능을 수행할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 반드시 필요한 요소는 아니므로, 실시 형태에 따라 제외될 수도 있다.
파장변환부(105)는 밀봉부재(104)의 내부에 봉입된 구조로서, 양자점(Quantum Dot)을 포함한다. 이를 위하여, 밀봉부재(104)는 양자점을 산소나 수분과 같은 외부의 환경으로부터 보호하기에 적합한 글라스나 투명한 재질의 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 반드시 필요한 사항은 아니지만, 파장변환부(105)는 밀봉부재(104)의 외관에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 양자점은 대략 1~10nm의 직경을 갖는 반도체 물질의 나노결정(nano crystal)으로서, 양자제한(Quantum confinement) 효과를 나타내는 물질이다. 양자점은 발광소자(101)에서 방출되는 광의 파장을 변환하여 파장변환광, 즉 형광을 발생시킨다. 양자점으로는, Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 등을 예로 들 수 있는데, 본 실시예에서 양자점으로는 이들 각각을 단독으로 사용하거나 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
양자점 물질을 보다 구체적으로 살펴보면, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 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 하나일 수 있다. III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 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 하나일 수 있다. IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 SbTe일 수 있다.
양자점은 유기용매 혹은 고분자 수지와 같은 분산매질에 자연스럽게 배위된 형태로 분산되며, 상술한 바와 같이, 이러한 구조를 갖는 파장변환부(105)는 밀봉부재(104)에 봉입되어 있다. 이 경우, 분산매질로는 양자점의 파장변환성능에 영향을 미치지 않으면서 광에 의해 변질되거나 광을 반사시키지 않으며, 광흡수를 일으키지 않도록 하는 투명한 매질이라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 예를 들어, 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform), 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 한가지를 포함할 수 있으며, 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene), 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 한 가지를 포함할 수 있다. 분산 매질로 고분자 수지가 사용되는 경우, 양자점이 분산된 고분자 수지가 밀봉부재(104)에 주입된 이후 경화시킬 수 있다.
한편, 양자점의 발광은 전도대에서 가전자대로 들뜬 상태의 전자가 전이하면서 발생되는데 동일한 물질의 경우에도 입자 크기에 따라 파장이 달라지는 특성을 나타낸다. 양자점의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 발광하기 양자점의 크기를 조절하여 원하는 파장 영역의 빛을 얻을 수 있다. 이 경우, 양자점의 크기는 나노결정의 성장조건을 적절하게 변경함으로써 조절이 가능하다.
전술한 바와 같이, 발광소자(101)는 청색광을 방출할 수 있으며, 구체적으로, 약 435nm 내지 470nm을 주파장으로 하는 광을 방출할 수 있다. 이 경우, 상기청색광을 변환하는 양자점은 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점을 포함할 수 있다. 이때, 제1 양자점과 제2 양자점은 그 크기를 적당히 조절하여, 제1 양자점의 피크 파장이 약 500 ~ 550nm이고, 제2 양자점의 피크 파장이 약 580 ~ 660nm이 되도록 할 수 있다. 한편, 양자점은 통상의 형광체보다 강한 빛을 좁은 파장대에서 발생시킨다. 이에 따라 본 실시 예의 양자점은, 제1 양자점이 약 10 ~ 60nm의 반치폭(Full-Width Half-Maximum; FWHM)을 갖고, 제2 양자점이 약 30 ~ 80nm의 반치폭을 갖도록 할 수 있다. 이 경우, 발광소자(101)은 약 10 ~ 30nm의 반치폭을 갖는 청색 LED 칩을 채용할 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 파장대별 광 세기의 일 예를 나타낸 그래프이며, 도 22는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 색좌표 영역을 나타내는 도면이다.
본 실시 형태의 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 발광소자 패키지에 구비되는 양자점의 입자 크기를 조절하여 파장대를 조절할 수 있는바, 예를 들어 하기의 표 1과 같은 특성을 지니도록 조절한다.
청색 녹색 적색
Wp (nm) 455 535 630
FWHM (nm) 20 30 54
표 1에서 Wp는 청색광, 녹색광 및 적색광의 주파장(dominant wavelength)을 의미하며, FWHM은 청색광, 녹색광 및 적색광의 반치폭을 의미한다. 표 1을 참조하면, 청색광은 발광소자(101) 자체에서 방출되는 광이며, 녹색광 및 적색광은 양자점에서 방출되는 광을 의미하며, 이러한 청색광, 녹색광 및 적색광은 도 21에 도시된 광세기의 분포를 지닐 수 있게 된다. 또한, 사용되는 양자점의 입자 크기를 조절하여 파장대를 조절할 수 있고 입자 크기별 양자점의 농도를 조절하여 색좌표를 조절할 수 있는 특징을 갖는다. 이에 따라 본 실시 예는 도 22에 도시되듯이, 제1 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316) 및 (0.2555, 0.5030)에 의해 둘러싸인 영역 (A) 내에 있고, 제2 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.4794, 0.4633)에 의해 둘러싸인 영역 (B) 내에 있도록 양자점의 입자 크기 및 농도를 조절할 수 있다. 이와 같은 광분포를 갖는 발광소자 패키지는, 도 4에서 볼 수 있듯이, 기존의 형광체를 사용한 제품에 비해 매우 넓은 영역을 커버하고 있으며, 색재현성이 NTSC 기준으로 95%이상을 나타내고 있으며, 발광광도 역시 매우 높음을 알 수 있다.
나아가, 전술한 바와 같이 양자점은 통상의 형광체보다 강한 빛을 좁은 파장대에서 발생시키므로, 제1 및 제2 양자점을 더욱 좁은 색좌표의 영역 내에 있도록 할 수 있다. 즉, 제1 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800) 및 (0.2500, 0.5500)에 의해 둘러싸인 영역 (A´) 내에 있고, 제2 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.6000, 0.4000)에 의해 둘러싸인 영역 (B´) 내에 있도록 하여, 색재현성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 본 실시 예의 발광소자 패키지(100)는 발광소자(101)의 주파장과, 제1 및 제2 양자점의 색좌표(CIE 1931 색좌표계 기준)를 특정 범위 또는 영역으로 한정함으로써, 발광소자(101), 제1 및 제2 양자점의 조합으로부터 색재현성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기에서는 발광소자 패키지(100)에 있어서, 발광소자(101)는 청색 LED 칩이고, 양자점은 청색광을 적색광 및 녹색광을 파장변환하는 예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 발광소자(101)은 자외선 LED칩이며, 양자점은 피크 파장이 청색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점과, 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제3 양자점을 포함하도록 입자 크기 및 농도를 조절할 수 있다. 이 경우, 발광소자(101), 즉, 자외선 LED 칩은 백색광을 방출하는 파장변환부(105)의 여기 광원으로 기능한다.
본 실시 형태와 같이, 개별 발광소자 패키지(100)에 밀봉된 양자점을 갖는 파장변환부(105)가 구비됨으로써, 복수 개의 발광소자 패키지(100)가 실장된 모듈을 사용할 경우, 높은 수준의 신뢰성을 기대할 수 있으며, 또한, 파장변환부(105) 및 밀봉부재(104)가 렌즈 형태로 제공될 수 있어 지향각을 적절히 조절할 수 있으므로, 발광 특성도 향상될 수 있다. 이와 비교하여, 복수 개의 발광소자에 대하여 양자점을 갖는 파장변환부가 일체로 형성된 구조의 경우, 밀봉부재의 일 영역에 결함(defect)이 발생하면 모듈 전체의 신뢰성이 저하되며, 형상을 다양하게 변형함으로써 지향각을 조절하기에도 어려움이 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 발광소자 패키지(200)는 발광소자(201), 한 쌍의 외부 단자(202a, 202b), 패키지 본체(203), 렌즈 형상의 밀봉부재(204), 파장변환부(205) 및 투명봉지재(206)를 포함하는 구조이다. 동일한 용어로 기재된 요소는 앞선 실시 형태와 동일한 요소로 이해될 수 있을 것이며, 이하, 앞선 실시 형태와 차이가 있는 구성을 중심으로 설명한다.
본 실시 형태의 경우, 발광소자(201)는 패키지 본체(203) 상에 배치되며, 발광소자(201)와 연결된 한 쌍의 전극(미도시)은 앞선 실시 형태와 달리, 발광소자(201)의 하부, 즉, 밀봉부재(204)와 반대 편에 배치될 수 있다. 이에 따라, 도 2에 도시된 것과 같이, 한 쌍의 도전성 와이어(W)는 패키지 본체(203) 내에 적어도 일부가 매립된 구조를 가질 수 있다. 이와 같이, 광 방출 경로 상에 도전성 와이어(W)가 놓이지 않게 됨에 따라 도전성 와이어(W)에 의하여 발광 효율이 저하되는 문제를 최소화할 수 있다. 발광소자(201)에 전기 신호를 인가하기 위한 한 쌍의 외부 단자(202a, 202b)는 패키지 본체(203)의 측면으로부터 하면으로 연장된 형태를 가지며, 이 경우, 본 발명에서 반드시 요구되는 사항은 아니지만, 도전성 와이어(W)와 외부 단자(202a, 202b)를 연결하기 위한 한 쌍의 연결부(207a, 207b)가 더 구비될 수 있다.
본 실시 형태의 경우에도, 도 1의 실시 형태와 마찬가지로, 복수 개의 발광소자 패키지(200)가 실장된 모듈을 사용할 경우, 높은 수준의 신뢰성을 기대할 수 있으며, 또한, 파장변환부(205) 및 밀봉부재(204)가 렌즈 형태로 제공될 수 있어 지향각을 적절히 조절할 수 있으므로, 발광 특성도 향상될 수 있다. 나아가, 발광소자(201)의 하부에 반사율이 높은 물질(예컨대, TiO2)이 배치되어 발광 효율이 향상되며, 이 경우, TiO2 등의 광 반사 입자가 분산된 투명 수지로서 실리콘 수지를 사용함으로써 고온 및 고습 조건에서 패키지의 신뢰성이 향상될 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2의 구조를 갖는 발광소자 패키지의 제조방법을 설명하면, 우선, 도 3 및 도 4는 도 1의 구조를 갖는 발광소자 패키지의 제조방법의 일 예를 개략적으로 나타낸 공정별 단면도이다. 도 3에 도시된 것과 같이, 파장변환부(105)가 봉입된 밀봉부재(104)를 형성하는 방법의 예로서, 렌즈 형상을 갖는 제1 투명부재(104a)의 내벽을 따라 양자점과 상기 양자점을 분산시키기 위한 용매 등을 함유하는 파장변화부(105)를 형성한다. 이후, 제1 투명부재(104a)와 대응하는 형상을 갖는 제2 투명부재(104b)를 압착하여 파장변환부(105)가 밀봉될 수 있도록 한다. 이어서, 도 4에 도시된 것과 같이, 밀봉부재(104)의 내부면에 의하여 형성되는 공간에 실리콘 수지 등을 이용하여 투명봉지재(106)를 형성하고, 발광소자(101)와 결합되도록 한다. 이 경우, 공정 효율성 측면에서, 패키지를 구성하는 다른 요소, 즉, 리드프레임(102a, 102b), 패키지 본체(103), 도전성 와이어(W) 등을 모두 형성한 후 이를 반전시켜 밀봉부재(104)와 결합시키는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 5 내지 8은 도 2의 구조를 갖는 발광소자 패키지의 제조방법의 일 예를 개략적으로 나타낸 공정별 단면도이다. 본 실시 형태의 경우, 복수 개의 발광소자 패키지를 제조하는 방법으로 설명한다. 우선, 도 5에 도시된 것과 같이, 파장변환부(205)가 봉입된 구조의 밀봉부재(204)를 형성하며, 밀봉부재(204)가 어레이 형태로 이루어진 것을 제외하면 도 3에서 설명한 방법을 이용할 수 있을 것이다. 이어서, 도 6에 도시된 것과 같이, 밀봉부재(204)의 내부면에 의하여 정의되는 공간에 투명봉지재(206)를 채우고, 발광소자(201)를 이에 결합시킨다. 본 실시 형태의 경우, 발광소자(201)를 투명봉지재(206)에 결합시키는 공정은 복수 개의 발광소자(201)가 캐리어 시트(208)에 부착된 상태로 진행될 수 있다. 캐리어 시트(208)는 발광소자(201)가 부착될 수 있는 고분자 필름 등을 이용할 수 있다.
이어서, 캐리어 시트(208)를 발광소자(201)로부터 분리하여 발광소자(201)를 노출시키며, 발광소자(201)의 노출된 면에 형성된 한 쌍의 전극(미도시)과 연결되도록 도전성 와이어(W)를 형성한다. 이 경우, 도전성 와이어(W)는 밀봉부재(204)의 표면에 형성된 연결부(207)와 접촉될 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이, 연결부(207)는 외부 단자와의 연결을 위하여 제공될 수 있으나, 실시 형태에 따라, 제외될 수 있을 것이다. 다음으로, 도 8에 도시된 것과 같이, 밀봉부재(205)와 결합되며, 발광소자(201) 및 도전성 와이어(W)를 덮도록 패키지 본체(203)를 형성한다. 패키지 본체(203)는 광 반사 입자(예컨대, TiO2)가 투명 수지에 분산된 구조로서, 발광소자(201)로부터 방출된 빛을 밀봉부재(204)가 위치한 방향으로 반사시키는 기능을 수행할 수 있다. 패키지 본체(203) 형성 후 각각의 발광소자 패키지 단위로 분리하며, 따로 도시하지는 않았으나, 분리된 상태에서 패키지 본체(203)의 측면과 하면에 외부 단자를 형성하여, 도 2에 도시된 구조를 완성할 수 있다. 다만, 발광소자 패키지의 외부 단자를 형성하는 공정의 경우, 본 실시 형태와 같이, 다이싱(dicing) 단계 후에 실행될 수도 있으나, 그 전에 실행될 수도 있으며, 이를 도 9 내지 13을 참조하여 설명한다.
우선, 도 9에 도시된 것과 같이, 파장변환부(305)가 봉입된 구조의 밀봉부재(304)를 형성하며, 앞서 설명했던 방법, 즉, 제1 투명부재(304a)에 파장변환부(305)를 형성한 후 제2 투명부재(304b)를 압착시켜 밀봉하는 방법을 사용할 수 있다. 다만, 본 실시 형태의 경우, 밀봉부재(304)의 외관은 볼록 렌즈 형상이 아닌 직육면체 형상을 갖도록 하였으며, 이는 밀봉부재(304)가 다양한 형상으로 변형될 수 있음을 설명하기 위한 것으로서, 밀봉부재(304)의 외관이 직육면체 형상을 가짐으로써 앞선 실시 형태의 투명봉지재가 따로 필요하지 않을 수 있다.
이어서, 도 10에 도시된 것과 같이, 캐리어 시트(308) 상에 복수 개의 발광소자(301)를 배치하고, 도전성 와이어(W), 외부 단자(307) 및 이들을 접속시키는 연결부(307)를 형성한다. 물론, 도전성 와이어(W)와 외부 단자(307)가 직접 연결되는 경우에는 연결부(307)는 따로 필요하지 않을 수 있다. 다음으로, 도 11에 도시된 것과 같이, 발광소자(301) 등을 덮도록 패키지 본체(303)를 형성하며, 이후, 도 12에 도시된 것과 같이, 파장변환부(305)를 구비하는 밀봉부재(304)가 발광소자(301)로부터 방출된 빛의 경로 상에 위치하도록 패키지 본체(303)에 부착한다. 밀봉부재(304)가 부착된 후에는 발광소자 패키지 단위로 분리함으로써, 도 13에 도시된 것과 같이 발광소자 패키지(300)를 얻을 수 있으며, 각 발광소자 패키지(300)는 한 쌍의 외부 단자(302a, 302b)와 한 쌍의 연결부(307a, 307b)를 구비할 수 있다.
도 14 내지 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정별 단면도이다. 본 실시 형태의 경우, 도 14에 도시된 것과 같이, 밀봉부재(404)의 일부에 발광소자(401)를 배치함으로써 공정을 보다 간소화할 수 있다. 구체적으로, 제1 투명부재(404a)에 파장변환부(405)를 형성한 후 제2 투명부재(404b)를 압착시켜 밀봉부재(404)를 형성하는 방법은 유사하지만, 제2 투명부재(404b) 상에 발광소자(401) 및 이에 전기 신호를 인가하기 위한 수단, 즉, 도전성 와이어(W) 및 연결부(407)를 직접 형성한다. 이 경우, 밀봉부재(404)의 외관은 도 14와 같이, 볼록 렌즈 형상을 갖거나 다른 형상, 예컨대, 직육면체 형상을 가질 수도 있을 것이다.
한편, 도 14에서는 제2 투명부재(404b)에 발광소자(401)를 배치한 후 파장변환부(405)를 밀봉하는 순서를 나타내고 있으나, 밀봉 단계를 먼저 수행한 후에 발광소자(401)를 배치하는 것도 가능하다. 이러한 방식으로 밀봉부재(404)가 발광소자(401)와 결합된 상태는 도 15에 도시되어 있으며, 이후, 도 16에 도시된 것과 같이, 패키지 본체(403)를 형성한다. 본 실시 형태에서는 패키지 본체(403)가 각각의 발광소자(401)마다 별도로 형성된 구조를 나타내고 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 앞선 실시 형태와 같이, 발광소자(401) 전체에 대하여 일체로 형성된 후 후속 다이싱 공정에 의하여 패키지 단위로 분리될 수도 있을 것이다. 다음으로, 도 17에 도시된 것과 같이, 패키지 본체(403)의 표면에 외부 단자(407)를 형성하고, 패키지 단위로 분리함으로써 발광소자 패키지를 완성할 수 있다. 이 경우, 도 17에 나타난 것과 달리, 외부 단자(407)는 패키지 단위 분리 후에 형성될 수도 있으며, 패키지 본체(403)의 측면 외에 다른 면까지 연장되어 형성될 수도 있다.
도 18 내지 20은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 발광소자 패키지들을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 우선, 도 18의 실시 형태의 경우, 발광소자(501)의 광 방출 경로 상에 제공되는 적어도 하나의 면에는 밀봉부재(504)가 배치되며, 앞서와 마찬가지로 밀봉부재(504) 내부에는 양자점을 포함하는 파장변환부(505)가 봉입된다. 발광소자(501)는 기판(501a), 제 도전형 반도체층(501b), 활성층(501c) 및 제2 도전형 반도체층(501d)이 적층된 발광 다이오드 구조일 수 있다. 발광소자(501)에서 밀봉부재(504)와 반대 편에는 한 쌍의 전극이 배치되며, 도 18에 도시된 것과 같이, 한 쌍의 전극은 범프 볼(B)일 수 있다. 본 실시 형태에 따른 패키지 구조(500)는 도 19에 도시된 것과 같이, 플립 칩 본딩으로 기판(509)에 실장되어 발광소자(501)에서 방출된 빛은 파장변환부(505)를 거쳐 외부로 방출될 수 있으며, 한 쌍의 범프 볼(B)은 기판 상에 형성된 배선 패턴(510a, 510b)과 연결된다. 이 경우, 기판(509)에 실장되는 발광소자 패키지는 도 18에 도시된 구조에서 단위 패키지로 분리된 상태, 즉, 도 19에 도시된 상태로 실장될 수도 있으며, 이와 달리, 분리되지 않은 상태, 즉, 도 18의 상태 그대로 실장될 수도 있을 것이다.
다음으로, 도 20에 도시된 발광소자 패키지(600)는 복수 개의 발광소자(601)를 포함하며, 복수 개의 발광소자(601)에 대하여 밀봉부재(604) 및 파장변환부(605)가 일체로 형성된 구조이다. 각각의 발광소자(601)는 한 쌍의 전극, 예를 들어, 범프 볼(B)을 구비할 수 있으며, 범프 볼(B)은 패키지 본체(603)의 표면을 따로 형성된 외부 단자(602)와 연결될 수 있다. 이 경우, 범프 볼(B)과 외부 단자(602)는 발광소자(601) 간 의도하는 연결(직렬, 병렬 또는 이들의 조합)을 고려하여, 적절히 배치될 수 있으며, 도 20에 도시된 예는 각각의 발광소자(601)가 서로 직렬로 연결된 구조이다. 한편, 복수의 발광소자(601)에서 밀봉부재(604)가 부착된 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 패키지 본체(603)가 형성될 수 있으며, 패키지 본체(603)는 발광소자(601)에서 방출된 빛을 밀봉부재(604)가 위치한 방향으로 반사하도록 광 반산 물질을 포함할 수 있다.
본 실시 형태와 같이, 서로 다른 발광소자(601)에 대하여 밀봉부재(604) 및 파장변환부(605)를 일체로 형성함으로써, 발광소자 패키지(600) 전체에 걸쳐서 방출되는 빛의 색좌표가 균일해질 수 있다. 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 필요하며, 이 경우, 혼합에 있어서, 양자점의 농도뿐만 아니라 발광효율도 같이 고려하여야 한다. 양자점을 몰딩 수지와 혼합하여 사용하는 단품 발광소자 패키지들을 어레이 형태로 사용하는 백색광원의 경우, 혼합되는 양자점의 농도나 균일성 및 혼합된 비율을 조절하는 것에 한계가 있어, 단품 발광소자 패키지들 간의 색좌표 편차가 발생할 수 있다. 이와 달리, 본 실시 형태의 발광소자 패키지(600)는 일체로 형성된 밀봉부재(604) 및 파장변환부(605)를 발광소자(601)와 별도로 마련함으로써, 발광소자 패키지(600) 전체에 걸쳐 균일한 색좌표를 갖도록 할 수 있다.
도 23은 본 발명에서 제안하는 발광소자 패키지의 사용 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 23을 참조하면, 조광 장치(700)는 발광 모듈(701)과 발광 모듈(701)이 배치되는 구조물(704) 및 전원 공급부(703)를 포함하여 구성되며, 발광 모듈(701)에는 본 발명에서 제안한 방식으로 얻어진 하나 이상의 발광소자 패키지(702)가 배치될 수 있다. 전원 공급부(703)는 전원을 입력받는 인터페이스(705)와 발광 모듈(701)에 공급되는 전원을 제어하는 전원 제어부(706)를 포함할 수 있다. 이 경우, 인터페이스(705)는 과전류를 차단하는 퓨즈와 전자파장애신호를 차폐하는 전자파 차폐필터를 포함할 수 있다.
전원 제어부(706)는 전원으로 교류 전원이 입력되는 경우, 전원 제어부는 교류를 직류로 변환하는 정류부와, 발광 모듈(701)에 적합한 전압으로 변환시켜주는 정전압 제어부를 구비할 수 있다. 만일, 전원 자체가 발광 모듈(701)에 적합한 전압을 갖는 직류원(예를 들어, 전지)이라면, 정류부나 정전압 제어부를 생략될 수도 있을 것이다. 또한, 발광 모듈(701)의 자체가 AC-LED와 같은 소자를 채용하는 경우, 교류 전원이 직접 발광 모듈(701)에 공급될 수 있으며, 이 경우도 정류부나 정전압 제어부를 생략될 수도 있을 것이다. 나아가, 전원 제어부는 색 온도 등을 제어하여 인간 감성에 따른 조명 연출을 가능하게 할 수도 있다. 또한, 전원 공급부(703)는 발광소자 패키지(702)의 발광량과 미리 설정된 광량 간의 비교를 수행하는 피드백 회로 장치와 원하는 휘도나 연색성 등의 정보가 저장된 메모리 장치를 포함할 수 있다.
이러한 조광 장치(700)는 화상 패널을 구비하는 액정표시장치 등의 디스플레이 장치에 이용되는 백라이트 유닛이나 램프, 평판 조명 등의 실내 조명 또는 가로등, 간판, 표지판 등의 실외 조명 장치로 사용될 수 있으며, 또한, 다양한 교통수단용 조명 장치, 예컨대, 자동차, 선박, 항공기 등에 이용될 수 있다. 나아가, TV, 냉장고 등의 가전 제품이나 의료기기 등에도 널리 이용될 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
101: 발광소자 102a, 102b: 리드 프레임
103: 패키지 본체 104: 밀봉부재
105: 파장변환부 106: 투명봉지재

Claims (39)

  1. 발광소자;
    상기 발광소자로부터 방출된 광 경로 상에 배치된 렌즈 형상의 밀봉부재; 및
    상기 밀봉부재 내에 봉입되며, 양자점을 포함하는 파장변환부;
    를 포함하는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉부재는 외부면 및 상기 발광소자를 향하는 내부면을 구비하며, 상기 외부면 및 내부면은 상기 발광소자의 상부를 향하여 볼록한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 발광소자는 상기 볼록한 형상의 내부면으로 둘러싸이도록 배치된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밀봉부재에서 상기 내부면에 의하여 정의되는 공간에 채워진 투명 봉지재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    한 쌍의 리드 프레임을 더 포함하되, 상기 한 쌍의 리드 프레임 중 하나는 상기 발광소자의 실장 영역으로 제공되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발광소자와 상기 한 쌍의 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 도전성 와이어를 더 포함하되, 상기 도전성 와이어는 상기 볼록한 형상의 내부면으로 둘러싸이도록 배치된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자의 실장 영역을 제공하며, 상기 발광소자에서 방출된 빛을 상기 밀봉부재가 위치한 방향으로 반사하는 패키지 본체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패키지 본체는 투명 수지 및 상기 투명 수지에 분산된 광 반사 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 발광소자에 전기 신호를 전달하기 위한 도전성 와이어를 더 포함하며, 상기 도전성 와이어 중 적어도 일부는 상기 패키지 본체 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 패키지 본체의 측면으로부터 하면으로 연장되어 형성되며, 상기 발광소자와 전기적으로 연결된 한 쌍의 외부 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉부재는 글라스 또는 고분자 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 파장변환부는 상기 양자점이 분산된 유기용매 또는 고분자 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform) 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 한 가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene), 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 한 가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  15. 제1항에 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 하는 발광소자 패키지.
  16. 제15항에 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 하는 발광소자 패키지.
  17. 제15항에 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 하는 발광소자 패키지.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe인 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 양자점은 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 양자점은 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자는 청색 빛을 방출하며, 상기 양자점은 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 발광소자에서 방출된 빛은 435nm 내지 470nm의 파장을 가지며, 상기 제1 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316) 및 (0.2555, 0.5030)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.4794, 0.4633)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800) 및 (0.2500, 0.5500)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.6000, 0.4000)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 발광소자에서 방출된 빛은 10~30nm의 반치폭을 갖고, 상기 제1 양자점에서 방출된 빛은 10~60nm의 반치폭을 갖고, 상기 제2 양자점에서 방출된 빛은 30~80nm의 반치폭을 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자는 자외선을 방출하며, 상기 양자점은 피크 파장이 청색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점과, 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제3 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  26. 발광소자;
    상기 발광소자의 일면에 부착된 밀봉부재;
    상기 밀봉부재 내에 봉입되며, 양자점을 포함하는 파장변환부; 및
    상기 발광소자에서 상기 밀봉부재와 반대 편에 배치된 한 쌍의 전극;
    을 포함하는 발광소자 패키지.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 발광소자에서 상기 밀봉부재가 부착된 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형성되며 상기 발광소자에서 방출된 빛을 상기 밀봉부재가 위치한 방향으로 반사하는 패키지 본체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 패키지 본체는 투명 수지 및 상기 투명 수지에 분산된 광 반사 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 패키지 본체는 상기 한 쌍의 전극을 외부에 노출시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 밀봉부재의 외관은 볼록 렌즈 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  31. 제26항에 있어서,
    상기 밀봉부재의 외관은 직육면체 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  32. 제26항에 있어서,
    상기 파장변환부는 상기 밀봉부재에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  33. 제26항에 있어서,
    상기 발광소자는 복수 개 구비되며, 상기 한 쌍의 전극을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 밀봉부재 및 파장변환부는 상기 복수의 발광소자에 대하여 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자에서 상기 밀봉부재가 부착된 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형성되며 상기 발광소자에서 방출된 빛을 상기 밀봉부재가 위치한 방향으로 반사하는 패키지 본체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 패키지 본체의 표면을 따라 형성되며, 상기 한 쌍의 전극과 연결된 외부 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  37. 상기 청구항 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항의 발광소자 패키지; 및
    상기 발광소자 패키지에 전원을 공급하는 전원공급부;
    를 포함하는 조광 장치.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 전원공급부는 전원을 입력받는 인터페이스 및 상기 발광소자 패키지에 공급되는 전원을 제어하는 전원 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조광 장치.
  39. 상기 청구항 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항의 발광소자 패키지; 및
    화상을 표시하는 것으로, 상기 발광소자 패키지에서 방출된 빛을 받는 화상 패널;
    을 포함하는 디스플레이장치.
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