KR20120007292A - 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛 - Google Patents

양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20120007292A
KR20120007292A KR1020100067987A KR20100067987A KR20120007292A KR 20120007292 A KR20120007292 A KR 20120007292A KR 1020100067987 A KR1020100067987 A KR 1020100067987A KR 20100067987 A KR20100067987 A KR 20100067987A KR 20120007292 A KR20120007292 A KR 20120007292A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
quantum dot
wavelength
backlight unit
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020100067987A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101261461B1 (ko
Inventor
이규태
여인재
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020100067987A priority Critical patent/KR101261461B1/ko
Priority to PCT/KR2011/004464 priority patent/WO2012008692A2/en
Priority to US13/810,102 priority patent/US9268080B2/en
Priority to JP2013519566A priority patent/JP5760082B2/ja
Priority to TW100121759A priority patent/TWI447489B/zh
Publication of KR20120007292A publication Critical patent/KR20120007292A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101261461B1 publication Critical patent/KR101261461B1/ko
Priority to JP2015114536A priority patent/JP6243376B2/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0026—Wavelength selective element, sheet or layer, e.g. filter or grating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Securing Globes, Refractors, Reflectors Or The Like (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

본 발명은 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛에 관한 것이다. 보다 상세하게는 갭 필러 및 이산화 티타늄 분말체(TiO2)를 사용하여 색균일도 및 휘도를 향상시킬 수 있는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛, 이의 색균일도 향상방법 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해 특히, 본 발명의 일 실시예는 적어도 하나의 청색 발광 소자; 청색 발광 소자로부터 방출된 입사광 중 일부를 투과광으로 투과시키고, 입사광 중 다른 일부를 여기광으로 하여 적색광 및 녹색광을 방출하는 양자점; 투과광, 적색광 및 녹색광을 전반사로 가이드하는 도광판; 및 청색 발광 소자와 양자점 사이의 제 1공간 및 양자점과 도광판 사이의 제 2공간 중 적어도 하나의 공간에 충진되어 굴절률을 매칭시키는 갭 필러;를 포함한다.

Description

양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT FOR LED USING QUANTUM DOT}
본 발명은 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛에 관한 것이다. 보다 상세하게는 갭 필러 및 이산화 티타늄 분말체(TiO2)를 사용하여 색균일도 및 휘도를 향상시킬 수 있는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛, 이의 색균일도 향상방법 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기를 자외선, 가시광선, 적외선 등으로 전환시키는 반도체 소자로서 주로 가전제품, 리모컨, 대형 전광판 등에 사용되고 있다.
고휘도의 LED 광원은 조명등으로 사용되고 있으며, 에너지 효율이 매우 높고 수명이 길어 교체 비용이 적으며 진동이나 충격에도 강하고 수은 등 유독물질의 사용이 불필요하기 때문에 에너지 절약, 환경보호, 비용절감 차원에서 기존의 백열전구나 형광등을 대체하고 있다.
또한, LED는 중대형 LCD TV, 모니터 등의 광원으로서도 매우 유리하다. 현재 LCD(Liquid Crystal Display)에 주로 사용되고 있는 냉음극 형광등(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)에 비하여 색순수도가 우수하고 소비전력이 적으며 소형화가 용이하여 이를 적용한 시제품이 양산되고 있으며, 더욱 활발한 연구가 진행되고 있는 상태이다.
최근, 청색 LED를 사용하고 형광체로서 적색광 및 녹색광을 방출하는 양자점(QD)을 이용하여 백색광을 구현하는 기술이 다수 선보이고 있다. 이는 양자점을 이용하여 구현되는 백색광이 고휘도와 우수한 색채 재현성을 갖기 때문이다.
그럼에도, 이를 LED 백라이트 유닛에 적용하는 경우, 발생할 수 있는 광 손실을 줄이고 색 균일성을 개선하기 위한 연구의 필요성은 여전히 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 갭 필러 및 이산화 티타늄 분말체를 사용하여 휘도 및 색균일성을 향상시킬 수 있는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛, 이의 색균일도 향상방법 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 청색 발광다이오드와 적녹색의 형광을 방출하는 형광체를 이용하여 백색광을 구현함에 있어 적녹색에 의한 옐로이쉬 현상을 제거할 수 있는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛, 이의 색균일도 향상방법 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 적어도 하나의 제1 파장의 광을 발광하는 발광 소자; 발광 소자로부터 방출된 제1 파장의 광 중 일부를 투과광으로 투과시키고, 제1 파장의 광 중 다른 일부를 적어도 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광으로 방출하는 양자점 복합체; 투과광, 제2 파장의 광 및 제 3파장의 광을 전반사로 가이드하는 도광판; 및 발광 소자와 양자점 복합체 사이의 제 1공간 및 양자점 복합체와 도광판 사이의 제 2공간 중 적어도 하나의 공간에 충진되어 굴절률을 매칭시키는 갭 필러;를 포함하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛을 제공함으로써 달성될 수 있다.
제1 파장의 광은 주파장대가 근자외선 또는 청색의 가시광선 파장대인 것이 바람직하다.
제1 파장의 광은 양자점을 향하는 램버시안 입사광인 것이 바람직하다.
제2 파장의 광 및 제3 파장의 광은 각각 적색광 및 녹색광에 대응되는 파장대의 광인 것이 바람직하다.
하부면에 청색 발광 소자가 실장되는 연성 인쇄회로기판을 더 포함하는 것이 바람직하다.
연성 인쇄회로기판은 양자점 상부를 따라 연장되어 형성된 반사 시트를 포함하되, 반사 시트는 청색 색소가 혼합된 청색 반사 시트인 것이 바람직하다.
양자점 복합체는 CdSe, CdTe, CdS 및 InP 중 적어도 어느 하나를 포함하여 제조된 것이 바람직하다.
갭 필러는 열경화성 레진 또는 UV 레진인 것이 바람직하다.
갭 필러는 분말 형태로 균일하게 혼합된 이산화티타늄을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛에 있어서, 갭 필러 및 이산화 티타늄 분말체를 사용하여 휘도 및 색균일성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 청색 발광다이오드와 적녹색의 형광을 방출하는 형광체를 이용하여 백색광을 구현함에 있어 적녹색에 의한 옐로이쉬 현상을 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 백라이트 유닛의 제 1실시예 구성 중 광원부의 단면을 나타낸 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 광원부 구성의 분해된 상태의 평면을 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명인 백라이트 유닛의 제 1실시예 구성을 분해한 상태의 단면을 나타낸 분해 단면도,
도 4는 본 발명인 백라이트 유닛의 제 2실시예 구성 중 광원부의 단면을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명인 백라이트 유닛의 제 3실시예 구성 중 광원부의 단면을 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명인 백라이트 유닛의 제 3실시예 구성 중 연성 인쇄회로기판의 평면을 나타낸 평면도,
도 7은 본 발명인 백라이트 유닛의 색균일도 방법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도,
도 8은 본 발명인 백라이트 유닛의 제조방법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다.
<백라이트 유닛의 구성>
<제 1실시예 >
도 1은 본 발명인 백라이트 유닛의 제 1실시예 구성 중 광원부의 단면을 나타낸 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 광원부 구성의 분해된 상태의 평면을 나타낸 평면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1실시예 구성 중 광원부(100)는 청색 발광 소자(110), 적색광 및 녹색광을 방출하는 양자점 복합체(120), 도광판(130), 갭 필러(140, 142) 및 연성 인쇄회로기판(150)으로 구성된다.
제 1실시예는 백색광을 구현하기 위해 종래와 달리 청색 발광 소자(110)와 적색광 및 녹색광을 방출하는 양자점 복합체(120)가 사용된다. 그리고, 청색 발광 소자(110)와 양자점 복합체(120) 사이의 제 1공간과, 양자점 복합체(120)와 도광판(130) 사이의 제 2공간이 각각 공기 대신 굴절률 차이를 보상하기 위한 갭 필러(140, 142)로 충진되어 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 제 1실시예 구성 중 광원부(100)의 구성을 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 제 1실시예는 측면발광 방식의 LED 백라이트 유닛으로서 청색 발광 소자(110)는 도광판(130)의 측면에 위치하여 도광판(130) 방향으로 휘도가 동일한 발광면을 갖는 램버시안(Lambertian) 입사광을 방출하게 된다. 그리고, 청색 발광 소자(110)는 주파장대가 근자외선 또는 청색의 가시광선의 파장대의 광을 방출하며, 광원으로서의 역할을 하므로 목적하는 휘도 구현에 적합하도록 적어도 하나 이상의 청색 발광 소자(110)가 구비될 수 있다.
양자점 복합체(120)는 청색 발광 소자(110)로부터 방출된 입사광 중 일부를 투과광으로 투과시키고, 입사광 중 다른 일부를 여기광으로 하여 적색광 및 녹색광을 방출하는 역할을 한다. 양자점 복합체(120)는 CdSe(카드뮴 셀레나이드), CdTe(카드뮴 텔룰라이드), CdS(카드뮴 황화물), InP(인듐 인화물) 등과 같은 수 nm 크기의 화합물 중 적어도 하나와 실리콘과 같은 바인더를 혼합함으로써 구성될 수 있으며, 양자구속효과(quantum confinement effect)를 통해 크기에 따라 발광파장을 용이하게 조절 가능하다. 여기서, 제 1실시예는 적색광 및 녹색광을 방출하는 양자점 복합체(120)를 선택하여 구성된다.
특히, 양자점 복합체(120)를 구성하는 양자점(QD, Quantum Dot)은 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 양자점 복합체(120)의 양자점은 일반적 형광염료와 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 100∼1000배 크고 양자효율(quantum yield)도 높으므로 매우 센 형광을 발생한다.
양자점 복합체(120)는 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의한 양자점의 합성방법은 이미 공지된 기술이다.
또한, 양자점 복합체(120)를 이루는 양자점은 코어-쉘 구조(core-shell)를 가질 수 있으며, 코어의 경우 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함하고, 쉘의 경우 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 및 HgS 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질을 포함한다.
도광판(130)은 양자점 복합체(120) 및 갭 필러(140,142)를 투과한 투과광, 적색광 및 녹색광을 전반사로 가이드하며, 액정 표시 장치(미도시)(LCD, Liquid Crystal Display) 등의 전체 면에 균일하게 광을 전달하는 역할을 한다.
갭 필러(140, 142)는 청색 발광 소자(110)와 양자점 복합체(120) 사이의 제 1공간 및 양자점 복합체(120)와 도광판(130) 사이의 제 2공간 중 적어도 하나의 공간에 충진되어 굴절률을 매칭 또는 정합시키는 역할을 한다. 기존에 제 1공간 및 제 2공간에 존재하던 공기층의 굴절률 차이로 인하여 발생되던 프레넬 반사(Fresnel reflection)의 광손실을 감소시킴과 동시에, 휘도 및 색균일성을 향상시키기 위해 갭 필러(140, 142)가 제 1공간 또는 제 2공간에 충진된다. 특히, 제 1실시예는 갭 필러(140, 142)가 제 1공간 및 제 2공간 모두에 충진된다.
여기서, 제 1실시예에 사용된 양자점 복합체(120) 및 도광판(130)은 모두 다 굴절률이 1.5 이상이므로 갭 필러(140, 142) 또한 굴절률이 1.5 이상이 되어 양자점 복합체(120) 및 도광판(130)의 굴절률과 정합되도록 형성된다. 특히, 이러한 갭 필러(140, 142)는 투명한 액체인 열경화성 레진 또는 UV 레진을 경화시켜 구성될 수 있다.
연성 인쇄회로기판(150)은 하부면에 실장홀(미도시)이 형성되어 있어 청색 발광 소자(110)가 용이하게 실장되도록 구성되고, 소정 회로패턴이 형성되어 있어 외부로부터 공급된 전기에너지를 청색 발광 소자(110)로 전달하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명인 백라이트 유닛의 제 1실시예 구성을 분해한 상태의 단면을 나타낸 분해 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1실시예는 광원부(100), 반사 시트(200), 확산 시트(300), 프리즘 시트(400, 402), 보호 시트(500) 및 프레임(F)으로 구성된다. 여기서, 광원부(100)는 도 1 및 도 2를 기초로 상술하였고, 반사 시트(200)는 도광판(130) 하부에서 광을 반사시키기 위한 구성이고, 확산 시트(300)는 도광판(130)으로부터 나온 광이 액정 표시 장치(미도시)에 균일하게 확산되어 정면방향의 휘도를 향상시키는 역할을 한다.
또한, 2개 층의 프리즘 시트(400, 402)는 집광의 정도를 더욱 강하게 하기 위한 구성이며, 보호 시트(500)는 프리즘 시트(400, 402) 및 도광판(130)을 외부의 충격 등에 보호하기 위한 구성이다. 프레임(F)은 광원부(100),반 사 시트(200), 확산 시트(300), 프리즘 시트(400, 402), 보호 시트(500)를 4 개의 테두리로 감싸 내부에 실장하기 위한 구성이다.
반사 시트(200), 확산 시트(300), 프리즘 시트(400, 402), 보호 시트(500) 및 프레임(F)은 종래 공지된 측면발광 방식의 LED 백라이트 유닛의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
<제 2실시예 >
도 4는 본 발명인 백라이트 유닛의 제 2실시예 구성 중 광원부의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2실시예 구성 중 광원부(101)는 제 1실시예의 일 구성인 광원부(100)와 비교하면, 이산화티타늄 분말체(144)가 더 포함된 것에 차이가 있을 뿐이므로 나머지 구성에 대해서는 제 1실시예의 구성과 동일하여 동일한 도면부호를 사용한다.
이산화티타늄 분말체(144)는 갭 필러(140, 142)에 균일하게 분포하여 투과광(TL)이 산란광(SL)이 되도록 하는 역할을 한다. 즉, 청색 계통의 제 1파장의 광(또는 입사광) 또는 투과광(TL)이 이산화티타늄 분말체(144)에 산란되어 산란광(SL)이 되면 등방성의 방출광인 적색광 또는 녹색광과 혼합되어 색균일도를 향상시키게 되는 것이다.
이러한 이산화티타늄 분말체(144)는 열경화성 레진 또는 UV 레진과 같은 갭 필러(140, 142)에 교반하여 원심분리기로 적정 시간(약 5분) 회전시키면 갭 필러(140, 142)에 균일하게 분포하도록 제조될 수 있다.
<제 3실시예 >
도 5는 본 발명인 백라이트 유닛의 제 3실시예 구성 중 광원부의 단면을 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명인 백라이트 유닛의 제 3실시예 구성 중 연성 인쇄회로기판의 평면을 나타낸 평면도이다. 도 5에 도시된 제 2실시예 광원부(101)의 도면 부호는 제 3실시예 일 구성인 광원부(102)와 비교할 때, 연성 인쇄회로기판(152)에서만 차이가 있으므로 이를 제외한 구성에 대해서는 제 2실시예 구성인 광원부(101)와 동일하게 사용하였다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 연성 인쇄회로기판(152)은 양자점 복합체(120) 상부를 따라 연장되어 형성된 청색 색소가 혼합된 청색 반사 시트(154)를 포함하여 구성된다. 청색 반사 시트(154)는 청색의 색소(예: 청색 안료 또는 청색 염료)를 혼합하여 구성될 수 있으며, 청색 반사 시트(154)에 반사되는 입사광 또는 투과광이 양자점 복합체(120)에서 방출되는 적색광 및 녹색광에 의한 옐로이쉬 현상(yellowish)을 개선 시키는 역할을 한다.
<백라이트 유닛의 색균일도 방법>
도 7은 본 발명인 백라이트 유닛의 색균일도 방법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다. 도 7을 참조하면, 우선, 입사광이 연성 인쇄회로기판(150)에 실장된 적어도 하나의 청색 발광 소자(110)로부터 방출된다(S110).
다음, 방출된 제1 파장의 광이 청색 발광 소자(110)와 양자점 복합체(120) 사이의 제 1공간에 충진된 갭 필러(140)를 통과한다(S120). 이때, 종래 백라이트 유닛에서의 공기층 투과에 의한 프레넬(fresnel) 현상을 제거하여 굴절률 정합에 따른 휘도 향상을 유도하게 된다.
다음, 갭 필러(140)를 통과한 제1 파장의 광 중 일부가 투과광으로서 양자점 복합체(120)을 투과하는 단계 및 제1 판장의 광 중 나머지 일부가 양자점 복합체(120)의 여기광이 되어 적색광 및 녹색광을 방출하는 단계가 동시 또는 순차적으로 수행된다(S130).
다음, 투과광, 적색광 및 녹색광이 양자점 복합체(120)와 도광판(130) 사이의 제 2공간에 충진된 갭 필러(142)를 통과한다(S140). 이 경우에도 굴절률 정합에 따른 휘도 향상이 유도된다.
마지막으로, 투과광, 적색광 및 녹색광이 도광판(130)에서 전반사되어 혼합됨으로써(S150) 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛의 색균일도 향상방법이 수행된다. 물론, 이후 도광판(130)으로부터 나온 광이 액정 표시 장치(미도시)에 균일하게 확산되어 도광판(130)의 정면방향으로 유도되고, 2개 층의 프리즘 시트(400, 402)를 통과하여 강하게 집광되며 보호 시트(500)를 투과하여 방출되는 단계가 더 포함될 수 있다.
나아가, 방출된 입사광의 갭 필러 통과단계(S120)는, 입사광 중 일부가 갭 필러(140) 내부에 균일하게 혼합된 이산화 티타늄 분말체(144)에 의해 산란되는 단계를 포함할 수 있으며, 투과광의 갭 필러 통과단계(S140) 또한, 투과광 중 일부가 갭 필러(142) 내부에 균일하게 혼합된 이산화 티타늄 분말체(144)에 의해 산란되는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 투과광의 양자점 투과단계(S130)는, 투과광 중 일부가 양자점 복합체(120) 상부를 따라 연장 형성된 연성 인쇄회로기판(152)의 청색 반사 시트(154)에서 반사되는 단계를 포함할 수도 있다.
<백라이트 유닛의 제조방법>
도 8은 본 발명인 백라이트 유닛의 제조방법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다. 도 8을 참조하면, 우선, 적어도 하나의 청색 발광 소자(110)가 연성 인쇄회로기판(150) 하부면에 실장된다(S210).
다음, 갭 필러(140, 142)가 굴절률을 매칭시키기 위해 청색 발광 소자(110)와 양자점 복합체(120) 사이의 제 1공간 및 양자점 복합체(120)와 도광판(130) 사이의 제 2공간에 충진된다(S220).
다음, 충진된 갭 필러(140, 142)가 자외선 또는 열에너지에 의해 경화된다(S230).
다음, 도광판(130) 상부로 확산 시트(300)가 적층된다(S240).
다음, 확산 시트(300) 상부로 프리즘 시트(400, 402)가 적층된다(S250).
마지막으로, 프리즘 시트(400, 402) 상부로 보호 시트(500)가 적층됨으로써(S260) 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛의 제조방법이 수행될 수 있다.
청색 발광 소자의 실장단계(S210)에서, 연성 인쇄회로기판(152)은 양자점 복합체(120) 상부를 따라 연장 형성된 청색 색소가 혼합된 청색 반사 시트(154)를 포함할 수 있다.
그리고, 갭 필러 충진단계(S220) 및 충진된 갭 필러의 경화단계(S230)에서,갭 필러(140, 142)는 열경화성 레진 또는 UV 레진을 사용하여 제조될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
SL: 산란광
TL: 투과광
F: 프레임
100, 101, 102: 광원부
110: 청색 발광 소자
120: 양자점 복합체
130: 도광판
140, 142: 갭 필러
144: 이산화 티타늄 분말체
150, 152: 연성 인쇄회로기판
154: 청색 반사 시트
200: 반사 시트
300: 확산 시트
400, 402: 프리즘 시트
500: 보호 시트

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 제1 파장의 광을 발광하는 발광 소자;
    상기 발광 소자로부터 방출된 제1 파장의 광 중 일부를 투과광으로 투과시키고, 상기 제1 파장의 광 중 다른 일부를 적어도 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광으로 방출하는 양자점 복합체;
    상기 투과광, 상기 제2 파장의 광 및 상기 제 3파장의 광을 전반사로 가이드하는 도광판; 및
    상기 발광 소자와 상기 양자점 복합체 사이의 제 1공간 및 상기 양자점 복합체와 상기 도광판 사이의 제 2공간 중 적어도 하나의 공간에 충진되어 굴절률을 매칭시키는 갭 필러;를 포함하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 파장의 광은 주파장대가 근자외선 또는 청색의 가시광선 파장대인 것을 특징으로 하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 파장의 광은 상기 양자점을 향하는 램버시안 입사광인 것을 특징으로 하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 파장의 광 및 상기 제3 파장의 광은 각각 적색광 및 녹색광에 대응되는 파장대의 광인 것을 특징으로 하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    하부면에 상기 청색 발광 소자가 실장되는 연성 인쇄회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 연성 인쇄회로기판은 상기 양자점 상부를 따라 연장되어 형성된 반사 시트를 포함하되,
    상기 반사 시트는 청색 색소가 혼합된 청색 반사 시트인 것을 특징으로 하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 양자점 복합체는 CdSe, CdTe, CdS 및 InP 중 적어도 어느 하나를 포함하여 제조된 것을 특징으로 하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 갭 필러는 열경화성 레진 또는 UV 레진인 것을 특징으로 하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 갭 필러는 분말 형태로 균일하게 혼합된 이산화티타늄을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점을 이용한 발광 다이오드 백라이트 유닛.
KR1020100067987A 2010-07-14 2010-07-14 액정 표시 장치 KR101261461B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100067987A KR101261461B1 (ko) 2010-07-14 2010-07-14 액정 표시 장치
PCT/KR2011/004464 WO2012008692A2 (en) 2010-07-14 2011-06-20 Display device
US13/810,102 US9268080B2 (en) 2010-07-14 2011-06-20 Display device having light conversion member including light conversion particles
JP2013519566A JP5760082B2 (ja) 2010-07-14 2011-06-20 表示装置
TW100121759A TWI447489B (zh) 2010-07-14 2011-06-22 顯示裝置
JP2015114536A JP6243376B2 (ja) 2010-07-14 2015-06-05 表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100067987A KR101261461B1 (ko) 2010-07-14 2010-07-14 액정 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120007292A true KR20120007292A (ko) 2012-01-20
KR101261461B1 KR101261461B1 (ko) 2013-05-10

Family

ID=45469885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100067987A KR101261461B1 (ko) 2010-07-14 2010-07-14 액정 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9268080B2 (ko)
JP (2) JP5760082B2 (ko)
KR (1) KR101261461B1 (ko)
TW (1) TWI447489B (ko)
WO (1) WO2012008692A2 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013122819A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-22 Qd Vision, Inc. Method of making components including quantum dots, methods, and products
US9033567B2 (en) 2012-08-20 2015-05-19 Samsung Display Co., Ltd. Backlight assembly
US9541783B2 (en) 2014-09-18 2017-01-10 Samsung Display Co., Ltd. Display device
CN106980208A (zh) * 2017-05-18 2017-07-25 常州丰盛光电科技股份有限公司 光可控型量子点背光源
US9885818B2 (en) 2015-05-18 2018-02-06 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit including light converting unit and display device having the same

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101262634B1 (ko) * 2011-03-14 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 표시장치
US8888348B2 (en) * 2011-04-08 2014-11-18 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device, display device and television receiver
KR101916245B1 (ko) * 2011-07-27 2018-11-07 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
JP5939004B2 (ja) 2012-04-11 2016-06-22 ソニー株式会社 発光装置、表示装置および照明装置
JP6092522B2 (ja) * 2012-04-11 2017-03-08 サターン ライセンシング エルエルシーＳａｔｕｒｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ＬＬＣ 発光装置、表示装置および照明装置
JP6088160B2 (ja) * 2012-06-14 2017-03-01 シャープ株式会社 発光装置および当該発光装置を備えたバックライト
US20150205034A1 (en) * 2012-08-13 2015-07-23 Bayer Materialscience Ag Light guide plate comprising decoupling elements
JP6261854B2 (ja) * 2012-12-05 2018-01-17 日亜化学工業株式会社 発光ユニット
JP6159302B2 (ja) * 2013-08-23 2017-07-05 富士フイルム株式会社 光変換部材、バックライトユニット、および液晶表示装置、ならびに光変換部材の製造方法
KR102108994B1 (ko) 2013-08-30 2020-05-12 삼성전자주식회사 광 변환 소자 및 그 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 광원 유닛
CN203442699U (zh) * 2013-09-09 2014-02-19 深圳Tcl新技术有限公司 背光模组
JP6199761B2 (ja) * 2014-01-31 2017-09-20 ミネベアミツミ株式会社 面状照明装置
KR102171590B1 (ko) * 2014-02-14 2020-10-30 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛
CN103823320B (zh) * 2014-03-14 2017-01-18 深圳市华星光电技术有限公司 背光模组
WO2015156227A1 (ja) * 2014-04-08 2015-10-15 Ｎｓマテリアルズ株式会社 波長変換部材、成形体、波長変換装置、シート部材、発光装置、導光装置、並びに表示装置
JP6323299B2 (ja) * 2014-10-31 2018-05-16 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及び発光デバイス
CN104730619A (zh) * 2015-03-27 2015-06-24 深圳市华星光电技术有限公司 导光板及具有该导光板的背光模块和液晶显示器
JP6284277B2 (ja) * 2015-04-15 2018-02-28 ミネベアミツミ株式会社 面状照明装置
WO2016171109A1 (ja) * 2015-04-20 2016-10-27 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
US11112653B2 (en) * 2015-05-29 2021-09-07 Harman International Industries, Incorporated Wide color-gamut vehicle infotainment display system with quantum dot element
US10656465B2 (en) 2015-05-29 2020-05-19 Harman International Industries, Incorporated Wide color-gamut vehicle infotainment display system with quantum dot element
WO2016196387A1 (en) 2015-05-29 2016-12-08 Harman International Industries, Incorporated Wide color-gamut vehicle infotainment display system
KR102416031B1 (ko) * 2015-06-10 2022-07-04 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
DE102015114175A1 (de) * 2015-08-26 2017-03-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung von lichtemittierenden Halbleiterbauteilen und lichtemittierendes Halbleiterbauteil
CN105182608B (zh) * 2015-10-13 2018-08-14 深圳市华星光电技术有限公司 一种侧入式背光源组件及背光模组
US9846270B2 (en) * 2015-12-14 2017-12-19 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Quantum dot tube and LCD
JP6520736B2 (ja) * 2016-01-28 2019-05-29 日亜化学工業株式会社 照明装置
KR20170124680A (ko) * 2016-05-02 2017-11-13 삼성디스플레이 주식회사 광원 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치
CN205919261U (zh) * 2016-05-13 2017-02-01 中强光电股份有限公司 色彩转换膜及应用此色彩转换膜的面光源
JP2018092025A (ja) * 2016-12-05 2018-06-14 株式会社ジャパンディスプレイ 照明装置及び表示装置
KR102433161B1 (ko) * 2017-08-18 2022-08-17 삼성디스플레이 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102567653B1 (ko) * 2018-06-11 2023-08-17 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
JP7002505B2 (ja) * 2019-07-31 2022-02-21 サターン ライセンシング エルエルシー 表示装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345007A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置
JP3903839B2 (ja) * 2002-05-01 2007-04-11 カシオ計算機株式会社 照明装置
JP2004273185A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Sharp Corp 面状照明装置およびこれを有する液晶表示装置
US7102152B2 (en) * 2004-10-14 2006-09-05 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Device and method for emitting output light using quantum dots and non-quantum fluorescent material
US7213958B2 (en) * 2004-06-30 2007-05-08 3M Innovative Properties Company Phosphor based illumination system having light guide and an interference reflector
TWI254821B (en) 2004-10-01 2006-05-11 Delta Electronics Inc Backlight module
US7481562B2 (en) 2004-11-18 2009-01-27 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Device and method for providing illuminating light using quantum dots
JP2007067204A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光ダイオード装置
JP2007324337A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Citizen Electronics Co Ltd 線状発光体およびその製造方法、ならびにその線状発光体を用いた発光装置
EP2030258A2 (en) 2006-06-08 2009-03-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light-emitting device
JP5082606B2 (ja) 2006-07-07 2012-11-28 東レ株式会社 反射シート用白色積層ポリエステルフィルム
WO2008020541A1 (fr) * 2006-08-14 2008-02-21 Fujikura Ltd. Dispositif électroluminescent et dispositif d'éclairage
GB2442505A (en) 2006-10-04 2008-04-09 Sharp Kk A display with a primary light source for illuminating a nanophosphor re-emission material
JP4813383B2 (ja) * 2007-01-22 2011-11-09 アルプス電気株式会社 導光シート
JP2009038006A (ja) * 2007-07-06 2009-02-19 Citizen Electronics Co Ltd 面発光装置及び表示装置
KR101361908B1 (ko) * 2007-08-29 2014-02-12 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
JP2009110932A (ja) * 2007-10-12 2009-05-21 Sony Corp 蛍光ランプを有する照明装置及びこれを用いた表示装置、並びに光拡散フィルム
KR101442146B1 (ko) 2008-02-25 2014-09-23 삼성디스플레이 주식회사 광원 유닛, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 제조방법
US8021008B2 (en) * 2008-05-27 2011-09-20 Abl Ip Holding Llc Solid state lighting using quantum dots in a liquid
KR101577300B1 (ko) * 2008-10-28 2015-12-15 삼성디스플레이 주식회사 양자점을 이용한 백색광 발광다이오드 구조 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리
DE102009036134A1 (de) * 2009-08-05 2011-02-10 Schott Ag Substratglas für Lumineszenzdioden mit einer Streupartikel enthaltenden Schicht und Verfahren zu dessen Herstellung

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013122819A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-22 Qd Vision, Inc. Method of making components including quantum dots, methods, and products
US9033567B2 (en) 2012-08-20 2015-05-19 Samsung Display Co., Ltd. Backlight assembly
US9541783B2 (en) 2014-09-18 2017-01-10 Samsung Display Co., Ltd. Display device
US9885818B2 (en) 2015-05-18 2018-02-06 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit including light converting unit and display device having the same
CN106980208A (zh) * 2017-05-18 2017-07-25 常州丰盛光电科技股份有限公司 光可控型量子点背光源
CN106980208B (zh) * 2017-05-18 2023-04-14 常州丰盛光电科技股份有限公司 光可控型量子点背光源

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012008692A3 (en) 2012-04-26
JP2015195215A (ja) 2015-11-05
US20130114299A1 (en) 2013-05-09
TW201211645A (en) 2012-03-16
US9268080B2 (en) 2016-02-23
WO2012008692A2 (en) 2012-01-19
KR101261461B1 (ko) 2013-05-10
JP2013532312A (ja) 2013-08-15
JP5760082B2 (ja) 2015-08-05
TWI447489B (zh) 2014-08-01
JP6243376B2 (ja) 2017-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101261461B1 (ko) 액정 표시 장치
KR101156096B1 (ko) 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 및 그 제조방법
USRE47964E1 (en) Display device
KR101210163B1 (ko) 광학 시트 및 이를 포함하는 표시장치
US20220229222A1 (en) Color Liquid Crystal Displays and Display Backlights
JP5654676B2 (ja) 表示装置
JP5543518B2 (ja) 表示装置
US8727597B2 (en) Illumination apparatus with high conversion efficiency and methods of forming the same
KR101251738B1 (ko) 표시장치
KR101210066B1 (ko) 광 변환 부재 및 이를 포함하는 표시장치
US20130063964A1 (en) Illumination Apparatus with High Conversion Efficiency and Methods of Forming the Same
KR20130114049A (ko) 표면 조명 장치
CN103314254A (zh) 具有光导及光致发光材料的固态灯
KR102556257B1 (ko) 컬러 액정 디스플레이 및 디스플레이 백라이트
KR20120055426A (ko) 표시장치
KR101855991B1 (ko) 표시장치
TW201305685A (zh) 光學構件及具有其之顯示裝置
KR101956058B1 (ko) 표시장치
CN110553160A (zh) 发光光效的增强方法、发光模组及其显示装置
KR20220088454A (ko) 고색 영역 포토루미네선스 파장 변환된 백색 발광 디바이스
KR101210068B1 (ko) 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
CN114627750B (zh) 一种背光模组及显示装置
KR101283130B1 (ko) 표시장치
KR20130044033A (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR20130065480A (ko) 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160304

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170307

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180306

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190313

Year of fee payment: 7