KR20120009686A - 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지, 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 및 이들의 제조방법 - Google Patents
양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지, 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 및 이들의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 양자점을 발광 다이오드 패키지 및 백라이트 유닛에 적용하여 고휘도와 우수한 색채 재현성을 구현할 수 있는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지 및 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것이다. 이를 위해 특히, 본 발명의 일 실시예는, 청색광 또는 근자외선을 포함하는 제1 파장의 광을 흡수하여 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 양자점 시트; 양자점 시트 양면으로 형성된 한 쌍의 투광층; 한 쌍의 투광층의 측면을 따라 형성되어 양자점 시트를 외부로부터 밀봉하는 봉지부; 한 쌍의 투광층 중 어느 하나의 투광층과 접착되는 수지층; 양자점 시트를 향하여 제1 파장의 광을 방출하는 발광 소자; 및 오목부로 형성되어 오목부에 수지층 및 발광 소자가 실장되는 패키지 본체;를 포함한다.
Description
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 백라이트 유닛에 관한 것이다. 보다 상세하게는 양자점 시트를 이용하여 휘도 및 색재현성을 향상시킬 수 있는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지, 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 및 이들의 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, Quantum Dot)을 이용하여 백색광을 구현하는 기술이 다수 선보이고 있다. 이는 양자점을 이용하여 구현되는 백색광이 고휘도와 우수한 색채 재현성을 갖기 때문이다.
따라서, 이러한 양자점을 백색광의 소스로 활용하기 위해 이를 적용한 발광다이오드 패키지 및 백라이트 유닛에 대한 연구의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 양자점을 발광 다이오드 패키지 및 백라이트 유닛에 적용하여 고휘도와 우수한 색채 재현성을 구현하기 위해 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지 및 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 발광 다이오드 패키지를 구성함에 있어서 양자점 시트를 용이하게 적용할 수 있는 발광 다이오드 패키지 제조방법을 제공하는 데 있다.
그리고, 본 발명의 제3 목적은 양자 시트에 비드 코팅층을 형성하여 별도의 확산층(diffusion sheet)을 대체할 수 있는 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 제1 파장의 광을 흡수하여 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 양자점 시트; 양자점 시트 양면으로 형성된 한 쌍의 투광층; 한 쌍의 투광층의 측면을 따라 형성되어 양자점 시트를 외부로부터 밀봉하는 봉지부; 한 쌍의 투광층 중 어느 하나의 투광층과 접착되는 수지층; 및 양자점 시트를 향하여 제1 파장의 광을 방출하는 발광 소자;를 포함하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지를 제공함으로써 달성될 수 있다.
양자점 시트는 실리콘에 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광 각각에 대응하는 양자점 형광체 분말이 균일하게 혼합된 것이 바람직하다.
제2 파장의 광 및 제3 파장의 광은 적색광 및 녹색광 각각에 대응하는 파장대의 광인 것이 바람직하다.
양자점 시트는 한 쌍의 투광층과 봉지부로 형성되는 일정 갭의 공간에 충진되어 경화된 것이 바람직하다.
봉지부는 한 쌍의 투광층 상호 간에 일정 갭이 유지되도록 한 쌍의 투광층 사이에 형성된 것이 바람직하다.
수지층은 열경화성 레진인 것이 바람직하다.
양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지는 오목부로 형성되어 오목부에 수지층 및 발광 소자가 실장되는 패키지 본체를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적은 제1 파장의 광을 방출하는 광원부; 적어도 일 측면에 광원부가 위치하여 방출된 제1 파장의 광을 가이드하는 도광판; 및 도광판 상부에 위치하고, 제1 파장의 광 중 일부를 흡수하여 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 양자점 시트와 양자점 시트 양면으로 광확산을 위해 코팅된 한 쌍의 비드 코팅층을 포함하는 양자점 확산 시트;를 포함하는 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛을 제공함으로써 달성될 수 있다.
양자점 시트는 실리콘에 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광 각각에 대응하는 양자점 형광체 분말이 균일하게 혼합된 것이 바람직하다.
제1 파장의 광, 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광은 청색광, 적색광 및 녹색광 각각에 대응하는 파장대를 주 파장대로 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지는 양자점 확산 시트 상부에 위치하여 면광원 형태의 제1 파장의 광 중 투과광, 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 집광하는 프리즘 시트; 및 프리즘 시트 상부에 위치하는 보호 시트;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
각 비드 코팅층은 다수의 비드와 다수의 비드를 고정하는 바인더를 포함하는 것이 바람직하다.
다수의 비드는 폴리메틸 메타아크릴, 폴리스틸렌, 스틸렌-아크릴로니트릴 중 적어도 어느 하나의 재료로 형성된 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은 다른 카테고리로서, 한 쌍의 투광층이 측면을 따라 형성된 봉지부를 사이에 두고 일정 갭의 충진 공간을 형성하고 양자점 형광체 분말이 실리콘에 교반되어 양자점 시트로 균일하게 혼합되는 단계(S110); 균일하게 혼합된 양자점 시트가 충진 공간에 충진되는 단계(S120); 충진된 양자점 시트가 봉지부에 의해 밀봉되는 단계(S130); 및 양자점 시트로 제1 파장의 광을 방출하는 발광 소자를 배치하는 단계(S140);를 포함하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 제조방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
발광 소자 배치단계(S140)는, 수지층이 발광 소자를 실장한 패키지 본체의 오목부에 충진되는 단계(S142); 및 수지층이 한 쌍의 투광층 중 어느 하나의 투광층과 접착되는 단계(S144);를 포함하고,
양자점 시트의 밀봉단계(S130)와 발광 소자 배치단계(S140) 사이에는, 밀봉된 양자점 시트가 충진 공간에서 경화되는 단계(S135);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
수지층의 접착단계(S144)에서, 수지층은 열경화성 레진인 것이 바람직하다.
수지층의 접착단계(S144)는, 열경화성 레진이 한 쌍의 투광층 중 어느 하나의 투광층과 열경화에 의해 접착되는 단계인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적은 양자점 시트 및 양자점 시트 양면으로 형성된 한 쌍의 비드 코팅층을 포함하는 양자점 확산 시트를 제공하는 단계(S210); 및 양자점 확산 시트가 적어도 일 측면에 제1 파장의 광원부가 구비된 도광판 상부로 적층되는 단계(S220);를 포함하되,
양자점 확산 시트 제공단계(S210)는, 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 양자점 형광체 분말이 실리콘에 교반되어 양자점 시트로 균일하게 혼합되는 단계(S212); 균일하게 혼합된 양자점 시트가 경화되는 단계(S214); 한 쌍의 비드 코팅층이 광확산을 위해 경화된 양자점 시트 상부 및 하부로 코팅되는 단계(S216); 및 코팅된 비드 코팅층이 경화되는 단계(S218);를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛의 제조방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
코팅된 비드 코팅층의 경화단계(S218)는, 코팅된 비드 코팅층이 오븐 또는 열풍에 의해 경화되는 단계인 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 양자점을 발광 다이오드 패키지 및 백라이트 유닛에 적용하여 고휘도와 우수한 색채 재현성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발광 다이오드 패키지를 구성함에 있어서 양자점 시트를 용이하게 적용하여 제조할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 양자 시트에 비드 코팅층을 형성하여 별도의 확산층을 대체할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 일 실시예 단면을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛의 일 실시예 단면을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지 제조방법 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 일 실시예 구성 중 한 쌍의 글라스 층 사이로 양자점 시트를 충진하는 과정을 나타낸 공정 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 제조방법 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛의 일 실시예 구성 중 양자점 확산 시트 제조과정을 나타낸 공정 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛의 일 실시예 단면을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지 제조방법 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 일 실시예 구성 중 한 쌍의 글라스 층 사이로 양자점 시트를 충진하는 과정을 나타낸 공정 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 제조방법 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛의 일 실시예 구성 중 양자점 확산 시트 제조과정을 나타낸 공정 단면도이다.
<발광 다이오드 패키지의 구성>
도 1은 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 일 실시예 단면을 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(10)의 일 실시예는 양자점(QD, Quantum Dot)을 포함하는 양자점 시트(110), 한 쌍의 투광층(120, 122), 봉지부(130), 수지층(140), 발광 소자(150) 및 패키지 본체(160)로 구성된다.
본 실시예는 발광 다이오드 패키지(10)에 관한 것으로서, 발광 소자(150)가 청색 또는 근자외선을 포함하는 제1 파장의 광을 방출하면, 그 일부를 흡수하여 양자점 시트(110)가 적색광 및 녹색광에 대응하는 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하고, 제1 파장의 광 중 일부 투과광, 적색광 및 녹색광이 혼합되어 백색광이 구현되도록 작용한다.
이하, 도 1을 참고하여 각각의 구성을 설명한다.
양자점 시트(110)는 청색광 또는 근자외선을 포함하는 제1 파장의 광을 흡수하여 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 역할을 한다. 이러한 양자점 시트(110)는 실리콘에 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광 각각에 대응하는 양자점 형광 분말체가 균일하게 배치되어 구성된다.
여기서, 양자점 형광 분말체의 개별 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.
또한, 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. 이러한 양자점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 화학적 습식방법에 의한 양자점의 합성방법은 이미 공지된 기술이다.
그리고, 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.
한 쌍의 투광층(120, 122)은 양자점 시트(110)의 양면에 형성되어 제1 파장의 광, 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 투과시키고 내부의 양자점 시트(110)를 보호하는 역할을 한다. 그리고, 양자점 시트(110) 제조 시에는 액상의 양자점 시트(110)의 충진 공간 또는 경화틀로서 역할도 하며, 글라스(glass) 소재를 이용하여 형성될 수 있다.
봉지부(130)는 한 쌍의 투광층(120, 122)의 측면을 따라 형성되어 양자점 시트(110)를 외부로부터 밀봉하는 역할을 한다. 양자점 시트(110)는 외부의 산소나 수분에 취약하여 이를 보완하기 위해 한 쌍의 투광층(120, 122)과 봉지부(130)로 형성되는 내부의 충진 공간에 양자점 시트(110)를 충진하여 외부로부터 밀폐하게 된다.
상술한 양자점 시트(110), 한 쌍의 투광층(120, 122) 및 봉지부(130)는 하나의 단위체로 제조될 수 있는데 이에 대해서는 발광 다이오드 패키지 제조방법에서 후술한다.
수지층(140)은 한 쌍의 투광층(120, 122) 중 어느 하나의 투광층(122)과 접착되고, 내부의 발광 소자(150)를 외부로부터 보호하는 봉지재(encapsulant)로서의 역할을 함과 동시에 발광되는 제1 파장의 광을 외부로 확산시키는 역할을 한다. 수지층(140)은 상부의 투광층(122)과의 접착을 위해 열경화성 수지를 사용한다.
발광 소자(150)는 양자점 시트(110)를 향하여 제1 파장의 광을 방출하는 광원으로서의 역할을 하며, 양자점 시트(110)의 양자점(QD)을 이용하여 백색광을 구현하기 위한 구성이다. 이러한 발광 소자(150)는 청색 발광 다이오드 칩(미도시)과 이를 연결되는 리드(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
패키지 본체(160)는 오목부로 형성되어 오목부에 수지층(140) 및 발광 소자(150)를 실장하기 위한 구성이다. 오목부는 청색광을 포함하는 제1 파장의 광을 외부로 반사시키기 위한 반사컵(reflector cup)으로 형성된다.
<백라이트 유닛의 구성>
도 2는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛의 일 실시예 단면을 나타낸 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(20)의 일 실시예는 광원부(210), 도광판(220), 양자점 확산 시트(230), 양자점 시트(232), 한 쌍의 비드 코팅층(234, 236), 프리즘 시트(240), 보호 시트(250) 및 반사 시트(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 실시예는 측면 발광 방식에 사용되는 백라이트 유닛(20)에 관한 것으로서, 광원부(210)에서 방출된 청색광을 포함한 제1 파장의 광을 흡수하여 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 양자점 시트(232)를 통해 백색광을 구현하는 작용을 한다. 이와 함께 한 쌍의 비드 코팅층(234, 236)을 이용하여 광확산이 일어날 수 있도록 작용한다.
이하, 도 2를 참조하여 세부 구성에 대해 설명한다.
광원부(210)는 청색광 또는 근자외선을 포함하는 제1 파장의 광을 방출하는 역할을 한다. 이러한 광원부(210)는 청색의 냉음극 형광등(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp) 또는 청색 발광 다이오드 소자가 사용될 수 있다.
도광판(220)은 적어도 일 측면에 광원부(210)가 위치하여 방출된 제1 파장의 광을 수광하고, 수광된 제1 파장의 광을 내부 전반사로 가이드하여 면광원 형태로 방출하는 역할을 한다.
양자점 확산 시트(230)는 양자점 시트(232)와 한 쌍의 비드 코팅층(232, 234)로 구성된다. 여기서, 양자점 시트(232)는 도광판(220)에서 방출된 면광원 형태의 제1 파장의 광 중 일부를 흡수하여 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 역할을 하며, 한 쌍의 비드 코팅층(234, 236)은 양자점 시트(232) 양면으로 코팅되어 광확산을 유도하기 위한 구성이다. 여기서, 다수의 비드(B)는 수 마이크로 단위의 작은 확산 안료를 사용한다.
양자점 확산 시트(230)의 제조방법은 후술한다.
프리즘 시트(240)는 양자점 확산 시트(230) 상부에 위치하여 면광원 형태의 제1 파장의 광 중 투과광, 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 집광하기 위한 구성이다. 그리고, 보호 시트(250)는 프리즘 시트(240) 상부에 위치하여 내부를 보호하기 위한 구성이며, 반사 시트(260)는 광원부(210)에서 방출된 제1 파장의 광을 상부로 반사시키기 위한 구성이다. 프리즘 시트(240), 보호 시트(250) 및 반사 시트(260)는 종래 공지된 측면발광 방식의 발광다이오드 백라이트 유닛의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
<발광 다이오드 패키지의 제조방법>
도 3은 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지 제조방법 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다. 도 3을 참조하면, 우선, 한 쌍의 투광층(120, 122)이 측면을 따라 형성된 봉지부(130)를 사이에 두고 일정 갭의 충진 공간을 형성하고 양자점 형광체 분말이 실리콘에 교반되어 양자점 시트(110)로 균일하게 혼합된다(S110).
다음, 균일하게 혼합된 양자점 시트(110)가 충진 공간에 충진된다(S120).
다음, 충진된 양자점 시트(110)가 봉지부에 의해 밀봉된다(S130).
마지막으로, 양자점 시트(110)로 제1 파장의 광을 방출하는 발광 소자를 배치한다(S140).
다만, 발광 소자 배치단계(S140)는 수지층(140)이 발광 소자(150)를 실장한 패키지 본체의 오목부에 충진되며(S142), 이후, 수지층(140)이 한 쌍의 투광층(120, 122) 중 어느 하나의 투광층(122)과 접착됨으로써(S144) 수행될 수 있다.
그리고, 양자점 시트의 밀봉단계(S130)와 발광 소자 배치단계(S140) 사이에는, 밀봉된 양자점 시트(110)가 충진 공간에서 경화되는 단계(S135);가 더 포함되어 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 제조방법의 일 실시예가 수행될 수 있다.
특히, 수지층의 접착단계(S144)에서, 수지층(140)은 열경화성 레진을 사용하는 것이 바람직하며, 따라서, 수지층의 접착단계(S144)는, 열경화성 레진이 투광층(122)과 열경화에 의해 접착되는 단계가 될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 일 실시예 구성 중 한 쌍의 투광층 사이로 양자점 시트를 충진하는 과정을 나타낸 공정 단면도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 충진 공간을 형성하기 위해 한 쌍의 투광층(120, 122)이 봉지부(130)를 사이에 두고 일정 갭을 형성한다. 그리고, 도 4b에서 도시된 바와 같이, 액상의 양자점 시트(110)가 일 측면에 형성된 투입구(I)를 통해 소정 압력으로 충진되면, 도 4c에 도시된 바와 같이, 투입구(I)를 봉지부(130)로 밀봉함으로써 양자점 시트(110)의 충진 과정이 수행될 있다.
<백라이트 유닛의 제조방법>
도 5는 본 발명에 따른 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 제조방법 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다. 도 5를 참조하면, 우선, 양자점 시트(232) 및 양자점 시트(232) 양면으로 형성된 한 쌍의 비드 코팅층(234, 236)을 포함하는 양자점 확산 시트(230)를 제공하는 단계가 수행된다(S210).
여기서, 한 쌍의 비드 코팅층(234, 236)은 다수의 비드(B)와 다수의 비드(B)를 고정하는 바인더를 포함하며, 다수의 비드(B)의 경우 폴리메틸 메타아크릴 (Polymethly Methacrylate: PMMA), 폴리스틸렌 (Polystyrene: PS), 스틸렌-아크릴로니트릴 (Styrene Acrylonitrile: SAN) 중 적어도 어느 하나의 재료로 형성될 수 있다.
다음, 양자점 확산 시트(230)가 적어도 일 측면에 제1 파장의 광원부(210)가 구비된 도광판(220) 상부로 적층됨으로써(S220) 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛 제조방법 일 실시예가 수행된다.
특히, 양자점 확산 시트 제공단계(S210)를 구체적으로 설명하면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 우선, 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 양자점 형광체 분말이 실리콘에 교반되어 양자점 시트(232)로 균일하게 혼합된다(S212).
다음, 균일하게 혼합된 양자점 시트(232)가 경화된다(S214).
다음, 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 비드 코팅층(234, 236)이 광확산을 위해 경화된 양자점 시트(232) 상부 및 하부로 코팅되고(S216), 이후, 코팅된 비드 코팅층(234, 236)이 경화됨으로써(S218) 양자점 확산 시트(230)가 준비될 수 있다.
여기서, 코팅된 비드 코팅층의 경화단계(S218)는, 코팅된 비드 코팅층(234, 236)이 오븐 또는 열풍에 의해 경화되는 단계인 것이 바람직하다.
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.
QD: 양자점
B: 다수의 비드
I: 투입구
10: 발광 다이오드 패키지
110: 양자점 시트
120, 122: 한 쌍의 투광층
130: 봉지부
140: 수지층
150: 발광 소자
160: 패키지 본체
20: 백라이트 유닛
210: 광원부
220: 도광판
230: 양자점 확산 시트
232: 양자점 시트
234, 236: 한 쌍의 비드 코팅층
240: 프리즘 시트
250: 보호 시트
260: 반사 시트
B: 다수의 비드
I: 투입구
10: 발광 다이오드 패키지
110: 양자점 시트
120, 122: 한 쌍의 투광층
130: 봉지부
140: 수지층
150: 발광 소자
160: 패키지 본체
20: 백라이트 유닛
210: 광원부
220: 도광판
230: 양자점 확산 시트
232: 양자점 시트
234, 236: 한 쌍의 비드 코팅층
240: 프리즘 시트
250: 보호 시트
260: 반사 시트
Claims (18)
- 제1 파장의 광을 흡수하여 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 양자점 시트;
상기 양자점 시트 양면으로 형성된 한 쌍의 투광층;
상기 한 쌍의 투광층의 측면을 따라 형성되어 상기 양자점 시트를 외부로부터 밀봉하는 봉지부;
상기 한 쌍의 투광층 중 어느 하나의 투광층과 접착되는 수지층; 및
상기 양자점 시트를 향하여 상기 제1 파장의 광을 방출하는 발광 소자;를 포함하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지.
- 제 1항에 있어서,
상기 양자점 시트는 실리콘에 상기 제2 파장의 광 및 상기 제3 파장의 광 각각에 대응하는 양자점 형광체 분말이 균일하게 혼합된 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지.
- 제 2항에 있어서,
상기 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광은 적색광 및 녹색광 각각에 대응하는 파장대의 광인 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지.
- 제 2항에 있어서,
상기 양자점 시트는 상기 한 쌍의 투광층과 상기 봉지부로 형성되는 일정 갭의 공간에 충진되어 경화된 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지.
- 제 1항에 있어서,
상기 봉지부는 상기 한 쌍의 투광층 상호 간에 일정 갭이 유지되도록 상기 한 쌍의 투광층 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지.
- 제 1항에 있어서,
상기 수지층은 열경화성 레진인 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지.
- 제 1항에 있어서,
오목부로 형성되어 상기 오목부에 상기 수지층 및 상기 발광 소자가 실장되는 패키지 본체를 더 포함하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지.
- 제1 파장의 광을 방출하는 광원부;
적어도 일 측면에 상기 광원부가 위치하여 상기 방출된 제1 파장의 광을 가이드하는 도광판; 및
상기 도광판 상부에 위치하고, 상기 제1 파장의 광 중 일부를 흡수하여 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 양자점 시트와 상기 양자점 시트 양면으로 광확산을 위해 코팅된 한 쌍의 비드 코팅층을 포함하는 양자점 확산 시트;를 포함하는 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛.
- 제 8항에 있어서,
상기 양자점 시트는 실리콘에 상기 제2 파장의 광 및 상기 제3 파장의 광 각각에 대응하는 양자점 형광체 분말이 균일하게 혼합된 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지.
- 제 9항에 있어서,
상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광 및 상기 제3 파장의 광은 청색광, 적색광 및 녹색광 각각에 대응하는 파장대를 주 파장대로 포함하고,
상기 양자점 확산 시트 상부에 위치하여 상기 면광원 형태의 제1 파장의 광 중 투과광, 상기 제2 파장의 광 및 상기 제3 파장의 광을 집광하는 프리즘 시트; 및
상기 프리즘 시트 상부에 위치하는 보호 시트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지.
- 제 8항에 있어서,
상기 각 비드 코팅층은 다수의 비드와 상기 다수의 비드를 고정하는 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛.
- 제 11항에 있어서,
상기 다수의 비드는 폴리메틸 메타아크릴, 폴리스틸렌, 스틸렌-아크릴로니트릴 중 적어도 어느 하나의 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛.
- 한 쌍의 투광층이 측면을 따라 형성된 봉지부를 사이에 두고 일정 갭의 충진 공간을 형성하고 양자점 형광체 분말이 실리콘에 교반되어 양자점 시트로 균일하게 혼합되는 단계(S110);
상기 균일하게 혼합된 양자점 시트가 상기 충진 공간에 충진되는 단계(S120);
상기 충진된 양자점 시트가 상기 봉지부에 의해 밀봉되는 단계(S130); 및
상기 양자점 시트로 제1 파장의 광을 방출하는 발광 소자를 배치하는 단계(S140);를 포함하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 제조방법.
- 제 13항에 있어서,
상기 발광 소자 배치단계(S140)는,
수지층이 발광 소자를 실장한 패키지 본체의 오목부에 충진되는 단계(S142); 및
상기 수지층이 상기 한 쌍의 투광층 중 어느 하나의 투광층과 접착되는 단계(S144);를 포함하고,
상기 양자점 시트의 밀봉단계(S130)와 상기 발광 소자 배치단계(S140) 사이에는,
상기 밀봉된 양자점 시트가 상기 충진 공간에서 경화되는 단계(S135);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 제조방법.
- 제 14항에 있어서,
상기 수지층의 접착단계(S144)에서,
상기 수지층은 열경화성 레진인 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 제조방법.
- 제 15항에 있어서,
상기 수지층의 접착단계(S144)는,
상기 열경화성 레진이 상기 한 쌍의 투광층 중 어느 하나의 투광층과 열경화에 의해 접착되는 단계인 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 발광 다이오드 패키지의 제조방법.
- 양자점 시트 및 상기 양자점 시트 양면으로 형성된 한 쌍의 비드 코팅층을 포함하는 양자점 확산 시트를 제공하는 단계(S210); 및
상기 양자점 확산 시트가 적어도 일 측면에 제1 파장의 광원부가 구비된 도광판 상부로 적층되는 단계(S220);를 포함하되,
상기 양자점 확산 시트 제공단계(S210)는,
상기 제2 파장의 광 및 제3 파장의 광을 방출하는 양자점 형광체 분말이 실리콘에 교반되어 상기 양자점 시트로 균일하게 혼합되는 단계(S212);
상기 균일하게 혼합된 양자점 시트가 경화되는 단계(S214);
상기 한 쌍의 비드 코팅층이 광확산을 위해 상기 경화된 양자점 시트 상부 및 하부로 코팅되는 단계(S216); 및
상기 코팅된 비드 코팅층이 경화되는 단계(S218);를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛의 제조방법.
- 제 17항에 있어서,
상기 코팅된 비드 코팅층의 경화단계(S218)는,
상기 코팅된 비드 코팅층이 오븐 또는 열풍에 의해 경화되는 단계인 것을 특징으로 하는 양자점 시트를 이용한 백라이트 유닛의 제조방법.
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