KR20150120551A - 발광장치, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 발광장치는, 기판, 기판 상에 실장되며, 청색광 및 녹색광을 방출하는 발광소자, 발광소자로부터 방출되는 광의 일부를 적색광으로 파장변환하며, AxMFy:Mn4+(2≤ x ≤ 3, 4 ≤ y ≤ 7, 원소 A는 Li, Na, K, Rb, Cs으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이며, 원소 M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종임)의 화학식으로 표시되는 불화물계 형광체를 포함하는 파장변환부, 및 파장변환부의 적어도 일면에 배치되며 방습 기능을 수행하는 보호층을 포함한다.

Description

발광장치, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치{LIGHT EMITTING DEVICE, BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 발광장치, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 종래의 광원에 비해 긴 수명, 낮은 소비전력, 빠른 응답 속도, 환경 친화성 등의 장점을 갖는 차세대 광원으로 알려져 있으며, 조명 장치, 디스플레이 장치의 백라이트 등 다양한 제품에서 중요한 광원으로 주목 받고 있다. 특히, GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN 등의 3족 질화물 기반의 LED는 청색 또는 자외선광을 출력하는 반도체 발광소자로서 중요한 역할을 하고 있다.
이러한 LED를 이용한 발광장치는, 여기광을 제공하는 발광소자와 상기 발광소자에서 방출된 광으로부터 여기되어 파장변환된 광을 방출하는 형광체를 포함하여 원하는 색특성을 갖도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 색재현성과 신뢰성 등의 관점에서 우수한 특성을 제공하는 형광체와, 이러한 형광체를 이용한 발광장치에 대한 연구가 요구되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 높은 색순도를 구현하며 신뢰성이 향상된 발광장치, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치는, 기판; 상기 기판 상에 실장되며, 청색광 및 녹색광을 방출하는 발광소자; 상기 발광소자로부터 방출되는 광의 일부를 적색광으로 파장변환하며, AxMFy:Mn4 +(2≤ x ≤ 3, 4 ≤ y ≤ 7, 상기 원소 A는 Li, Na, K, Rb, Cs으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이며, 상기 원소 M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종임)의 화학식으로 표시되는 불화물계 형광체를 포함하는 파장변환부; 및 상기 파장변환부의 적어도 일면에 배치되며 방습 기능을 수행하는 보호층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 청색광, 상기 녹색광 및 상기 적색광의 반치폭은 35 nm보다 작을 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 적색광의 반치폭은 10 nm보다 작을 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 발광소자는, 서로 다른 밴드갭 에너지를 가지는 제1 및 제2 양자우물층을 포함하는 활성층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 발광소자는, 제1 이격거리를 가지는 나노 발광구조물들이 배치된 제1 영역 및 상기 제1 이격거리보다 큰 제2 이격거리를 가지는 나노 발광구조물들이 배치된 제2 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제1 및 제2 영역에서, 상기 나노 발광구조물들이 함유하는 인듐(In) 함량이 상이할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 보호층은, 상기 기판과 상기 파장변환부의 사이에 배치되는 제1 보호층 및 상기 파장변환부의 상부면 상에 배치되는 제2 보호층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 파장변환부는 상기 보호층에 의해 밀봉될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 보호층은 방습 코팅층 또는 수지층일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 파장변환부는 상기 불화물계 형광체를 둘러싸는 유기물 또는 무기물의 코팅층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도광판; 상기 도광판의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판 내부에 광을 제공하며, 회로 기판 및 복수의 발광소자들을 포함하는 광원 모듈; 상기 복수의 발광소자들로부터 방출되는 광의 일부를 적색광으로 파장변환하며, AxMFy:Mn4 +(2≤ x ≤ 3, 4 ≤ y ≤ 7, 상기 원소 A는 Li, Na, K, Rb, Cs으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이며, 상기 원소 M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종임)의 화학식으로 표시되는 불화물계 형광체를 포함하는 파장변환부; 및 상기 파장변환부의 적어도 일면에 배치되며 방습 기능을 수행하는 보호층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 파장변환부는 상기 복수의 발광소자들 각각의 상부에 복수개로 배치될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 파장변환부는 상기 도광판의 일 면 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 복수의 발광소자들 각각은 청색광 및 녹색광을 함께 방출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 도광판 및 발광소자를 포함하는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 적어도 하나의 광학 시트; 및 상기 광학 시트 상에 배치되며, 액정층 및 컬러 필터를 포함하는 액정 패널을 포함하고, 상기 백라이트 유닛 또는 상기 액정 패널 내에 배치되며, 상기 발광소자로부터 방출되는 광의 일부를 적색광으로 파장변환하며, AxMFy:Mn4 +(2≤ x ≤ 3, 4 ≤ y ≤ 7, 상기 원소 A는 Li, Na, K, Rb, Cs으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이며, 상기 원소 M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종임)의 화학식으로 표시되는 불화물계 형광체를 포함하는 파장변환부를 포함할 수 있다.
녹색광 및 청색광을 발광하는 발광소자와 질화물계 적색광 형광체를 이용함으로써, 높은 색순도를 구현하며 신뢰성이 향상된 발광장치, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 방출 파장을 도시하는 발광 스펙트럼도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치에 채용될 수 있는 발광소자의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 분해사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 다음과 같이 설명한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형되거나 여러 가지 실시예가 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예는 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, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 발광장치(100)는 기판(101), 기판(101) 상에 배치되는 발광소자(130), 보호층(140) 및 파장변환부(150)를 포함할 수 있다. 또한, 발광장치(100)는 발광소자(130)와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 리드 프레임(111, 112), 컵 형상을 가지는 몸체부(120) 및 발광소자(130)와 리드 프레임(111, 112)을 연결하는 도전성 와이어(W)를 포함할 수 있다. 따라서, 발광장치(100)는 발광소자 패키지를 구성할 수 있다.
특별히 다른 설명이 없는 한, 본 명세서에서, '상부', '상면', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 구성 요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
기판(101)은 불투명 수지 또는 반사율이 큰 수지로 성형될 수 있으며, 사출공정이 용이한 폴리머 수지로 이루어질 수도 있다. 또한, 기판(101)은 세라믹으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 열방출이 용이할 수 있다. 실시예에 따라, 기판(101)은 배선 패턴이 형성된 인쇄회로기판일 수 있다.
한 쌍의 리드 프레임(111, 112)은 기판(101) 상에 배치되며, 발광소자(130)에 구동전원을 인가하기 위하여 발광소자(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 리드 프레임(111, 112)은 도전성 와이어(W)를 통하여 발광소자(130)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 외부 전기신호를 인가하기 위한 단자로서 이용될 수 있다. 이를 위하여, 리드 프레임(111, 112)은 도전성이 우수한 금속으로 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 발광소자(130)는 도전성 와이어(W)에 의하지 않고 리드 프레임(111, 112)과 직접 접촉되어 연결될 수도 있다.
몸체부(120)는 기판(101) 및 리드 프레임(111, 112) 상에 배치되며 발광소자(130)를 수용하는 캐비티(cavity)를 형성할 수 있다. 몸체부(120)는 빛의 반사 효율이 향상되도록 컵 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 실시예에 따라, 몸체부(120)는 기판(101)과 일체로 이루어져 패키지 본체를 구성할 수도 있다.
발광소자(130)는 기판(101)의 상면에 배치되며, 전기 신호 인가 시 빛을 방출하는 광전소자일 수 있다. 발광소자(100)는 녹색광 및 청색광을 동시에 방출할 수 있다. 예를 들어, 발광소자(130)는 에피택셜 성장된 반도체층을 포함하는 반도체 발광소자일 수 있다. 또한, 발광소자(130)는 복수개의 나노 발광구조물들을 포함하는 나노 발광소자일 수 있다. 발광소자(130)의 구조에 대해서는 하기에 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상세히 설명한다.
파장변환부(150)는 몸체부(120)에 의해 형성되는 캐비티 내에 배치되며, 봉지층(152) 및 봉지층(152) 내에 분산된 불화물계 형광체(154)를 포함할 수 있다. 파장변환부(150)는 발광소자(130)에서 방출되는 광에 의해 여기되어 파장변환된 가시광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 발광소자(100)에서 방출되는 청색광에 의해 불화물계 형광체(154)가 여기되어 적색광을 방출할 수 있다. 봉지층(152)은 투광성 수지로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 에폭시, 실리콘(silicone), 변형 실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리이미드 및 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
불화물계 형광체(154)는 아래 화학식(1)로 표시되는 적색 형광체일 수 있다.
화학식 (1): AxMFy:Mn4 +
(단, 2≤ x ≤ 3 및 4 ≤ y ≤ 7을 만족하고, 원소 A는 Li, Na, K, Rb, Cs으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이며, 원소 M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종임.)
보호층(140)은 파장변환부(150)의 적어도 일 면 상에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 보호층(140)은 파장변환부(150)의 하면, 즉 파장변환부(150)와 기판(101)의 사이에 배치되었으나, 보호층(140)의 배치는 실시예에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 예를 들어, 보호층(140)은 파장변환부(150)의 상면 및 하면에 모두 배치되거나, 파장변환부(150) 전체를 둘러싸도록 배치될 수도 있다.
보호층(140)은 불화물계 형광체(154)를 외부 환경, 특히 수분으로부터 보호하여 발광장치(100)의 신뢰성을 확보하게 할 수 있다. 본 실시예의 보호층(140)은 외부 환경으로부터 기판(101)을 침투하여 유입되는 수분으로부터 파장변환부(150)를 보호할 수 있다. 따라서, 보호층(140)은 수분 침투를 방지할 수 있는 방습성 물질로 이루어질 수 있으며, 보호층(140)의 두께는 도면에 도시된 것에 한정되지 않는다.
보호층(140)은 예를 들어, 에폭시, 실리콘, 변형 실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등과 같은 수지 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 보호층(140)의 굴절율은 봉지층(152)의 굴절율과 다를 수 있으며, 이에 의해 광추출 효율이 개선될 수 있다. 또는, 보호층(140)은 불소 계열 및 실리카 계열 코팅제로 이루어진 코팅층일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 발광장치(100a)는 기판(101), 기판(101) 상에 배치되는 제1 및 제2 발광소자(132, 134), 보호층(140) 및 파장변환부(150)를 포함한다. 또한, 발광장치(100)는 제1 및 제2 발광소자(132, 134)와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 리드 프레임(111, 112), 컵 형상을 가지는 몸체부(120) 및 제1 및 제2 발광소자(132, 134)와 리드 프레임(111, 112)을 연결하는 도전성 와이어(W)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 발광장치(100a)는 도 1의 실시예에서와 달리, 제1 및 제2 발광소자(132, 134)와 같이 두 개의 발광소자가 기판(101)에 실장될 수 있다. 제1 및 제2 발광소자(132, 134)는 서로 다른 파장의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광소자(132)는 녹색광을 방출하고, 제2 발광소자(134)는 청색광을 방출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 방출 파장을 도시하는 발광 스펙트럼도이다.
도 3을 참조하면, 발광장치는 청색광, 녹색광 및 적색광을 방출할 수 있다. 청색광은 약 370 nm 내지 500 nm 범위의 파장 범위를 가지며, 녹색광은 약 500 nm 내지 600 nm 범위의 파장 범위를 가지고, 적색광은 약 600 nm 내지 700 nm 범위의 파장 범위를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예의 발광장치는 각각이 약 35 nm 이하의 작은 반치폭(full width at half maximum, FWHM)을 가지는 청색광, 녹색광 및 적색광을 방출할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 것과 같이, 본 실시예의 발광장치는 녹색광을 발광소자를 통해 방출함으로써, 형광체 물질을 이용하여 발광시키는 경우에 비하여 상대적으로 작은 반치폭을 가지는 광이 방출될 수 있다. 또한, 본 실시예의 발광장치는 불화물계 형광체를 이용함으로써 도 3에 도시된 것과 같이 반치폭이 10 nm 이하인 적색광을 방출할 수 있다. 따라서, 하나의 발광장치 내에 포함되는 발광소자의 개수를 최소화하면서도 반치폭이 작은 삼색광을 발광할 수 있어, 발광 효율을 확보할 수 있으며, 컬러 필터(color filter)를 사용하는 디스플레이 장치 등에 적용할 경우 높은 색순도의 광을 얻을 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 발광장치에서 방출된 백색광의 색재현성을 시뮬레이션한 결과는 표 1과 같다.
NTSC Adobe DCI
WCG 패널 실시예 114.1 119.4 118.8
비교예 89.1 93.2 92.7
일반 패널 실시예 98.2 102.8 102.2
비교예 71.2 74.5 74.1
표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예과 비교예에 대하여 CIE 1976 색좌표계에서의 면적비가 나타난다. 본 발명의 실시예는, 도 1을 참조하여 상술한 것과 같이 청색광 및 녹색광을 함께 방출하는 하나의 발광소자와 불화물계 적색 형광체를 포함하는 발광장치에 해당한다. 비교예는 청색광을 방출하는 발광소자와 황색 형광체 및 적색 형광체를 포함하는 발광장치에 해당한다. 면적비는 NTSC, Adobe RGB 및 DCI(Digital Cinema Initiative) 규격을 기준으로, 광 색역(Wide Color Gamut, WCG) 패널과 일반 패널에 대하여 각각 산출되었다.
표 1에 나타난 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발광장치의 경우 비교예에 비하여 상대적으로 색표현 영역이 크므로, 개선된 색특성을 갖는 백색광 발광장치를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치에 채용될 수 있는 발광소자의 개략적인 단면도이다.
구체적으로, 도 4a 및 도 4b는 도 1의 실시예에 적용될 수 있는 발광소자를 도시한다.
도 4a를 참조하면, 발광소자(130a)는 소자 기판(10), 소자 기판(10) 상의 버퍼층(11), 제1 도전형 반도체층(12), 활성층(13) 및 제2 도전형 반도체층(14)을 포함하며, 제1 및 제2 전극(15, 16)을 더 포함할 수 있다. 또한, 활성층(13)은 양자장벽층(13a, 13c) 및 양자우물층(13b, 13d)을 포함할 수 있다.
소자 기판(10)은 반도체 성장용 기판으로 제공될 수 있으며, 사파이어, SiC, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN 등과 같이 절연성, 도전성, 반도체 물질을 이용할 수 있다. 실시예에 따라 소자 기판(10)의 상면, 즉, 반도체층들의 성장면에는 다수의 요철 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 요철 구조에 의하여 반도체층들의 결정성과 광 방출 효율 등이 향상될 수 있다.
버퍼층(11)은 제1 도전형 반도체층(12)에 작용하는 응력을 완화하여 결정성을 향상시키기 위한 것으로, AlN, GaN 또는 AlGaN으로 이루어질 수 있다. 다만, 버퍼층(11)은 필수적 구성요소는 아니며, 실시예에 따라, 생략될 수도 있다.
제1 및 제2 도전형 반도체층(12, 14)은 각각 n형 및 p형 불순물이 도핑된 반도체로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 반대로 각각 p형 및 n형 반도체로 이루어질 수도 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(12, 14)은 질화물 반도체, 예컨대, AlxInyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 각각의 층은 단일층으로 이루어질 수도 있지만, 도핑 농도, 조성 등의 특성이 서로 다른 복수의 층을 구비할 수도 있다. 다만, 제1 및 제2 도전형 반도체층(12, 14)은 질화물 반도체 외에도 AlInGaP나 AlInGaAs 계열의 반도체를 이용할 수도 있을 것이다.
제1 및 제2 도전형 반도체층(12, 14)의 사이에 배치된 활성층(13)은 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 방출하며, 양자장벽층(13a, 13c)과 양자우물층(13b, 13d)이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조를 가질 수 있으며, 예컨대, 질화물 반도체일 경우, GaN/InGaN 구조가 사용될 수 있다. 특히, 본 실시예의 발광소자(130a)에서, 활성층(13)은 제1 및 제2 영역(R1, R2)을 포함할 수 있으며, 제1 영역(R1)의 양자우물층(13b)의 밴드갭 에너지(EA)는 제2 영역(R2)의 양자우물층(13d)의 밴드갭 에너지(EB)보다 작을 수 있다. 이러한 밴드갭 에너지의 차이는 양자우물층(13b)의 조성, 예를 들어, 인듐(In) 함량에 의해 조절될 수 있으며, 인듐(In)의 함량이 증가할수록 밴드갭 에너지가 작아질 수 있다. 따라서, 제1 영역(R1)은 녹색광을 방출하고, 제2 영역(R2)은 청색광을 방출하여, 발광소자(130a)는 하나의 활성층(13)으로부터 녹색광과 청색광을 모두 방출될 수 있다.
제1 및 제2 전극(15, 16)은 각각 제1 및 제2 도전형 반도체층(12, 14)에 전기적으로 접속된다. 제1 및 제2 전극(15, 16)은 전기 전도성 물질, 예컨대, Ag, Al, Ni, Cr 등의 물질 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 제1 및 제2 전극(15, 16)은 투명 전극일 수 있으며, 예를 들어, ITO(Indium tin Oxide), AZO(Aluminium Zinc Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO, GZO(ZnO:Ga), In2O3, SnO2, CdO, CdSnO4, 또는 Ga2O3일 수 있다. 도 4a에 도시된 제1 및 제2 전극(15, 16)의 위치 및 형상은 일 예이며, 실시예에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 발광소자(130b)는 소자 기판(10), 소자 기판(10) 상의 제1 도전형 반도체 베이스층(17), 절연층(18), 나노 발광구조물(N), 투명전극층(19) 및 충전층(20)을 포함할 수 있다. 나노 발광구조물(N)은 제1 도전형 반도체 베이스층(17)으로부터 성장되어 형성된 제1 도전형 반도체 코어(12a), 활성층(13a) 및 제2 도전형 반도체층(14a)을 포함할 수 있다. 발광소자(130b)는 각각 제1 도전형 반도체 베이스층(17) 및 제2 도전형 반도체층(14a)과 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 전극(15a, 16a)을 더 포함할 수 있다.
소자 기판(10)은 반도체 성장용 기판으로 제공될 수 있다.
제1 도전형 반도체 베이스층(17)은 소자 기판(10) 상에 배치될 수 있다. 제1 도전형 반도체 베이스층(17)은 Ⅲ-Ⅴ족 화합물일 수 있으며, 예컨대 GaN일 수 있다. 제1 도전형 반도체 베이스층(17)은 예컨대 n형으로 도핑된 n-GaN일 수 있다. 본 실시예에서, 제1 도전형 반도체 베이스층(17)은 나노 발광구조물(N)의 제1 도전형 반도체 코어(12a)를 성장시키기 위한 결정면을 제공할 뿐만 아니라, 각 나노 발광구조물(N)의 일 측에 공통적으로 연결되어 콘택 전극의 역할을 수행할 수도 있다.
절연층(18)이 제1 도전형 반도체 베이스층(17) 상에 배치된다. 절연층(18)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, SiOx, SiOxNy, SixNy, Al2O3, TiN, AlN, ZrO, TiAlN, TiSiN 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 절연층(18)은 제1 도전형 반도체 베이스층(17)의 일부를 노출하는 복수의 개구부들을 포함한다. 상기 복수의 개구부들의 크기에 따라 나노 발광구조물(N)의 직경, 길이, 위치 및 성장 조건이 결정될 수 있다. 상기 복수의 개구부들은 원형, 사각형, 육각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
복수의 나노 발광구조물들(N)이 상기 복수의 개구부들에 해당하는 위치에 각각 배치될 수 있다. 나노 발광구조물(N)은 상기 복수의 개구부에 의해 노출된 제1 도전형 반도체 베이스층(17) 영역으로부터 성장된 제1 도전형 반도체 코어(12a)와, 제1 도전형 반도체 코어(12a)의 표면에 순차적으로 형성된 활성층(13a) 및 제2 도전형 반도체층(14a)을 포함하는 코어-쉘(core-shell) 구조를 가질 수 있다. 또한, 도 4b에서, 제1 도전형 반도체 코어(12a)의 폭이 절연층(18)의 개구부의 폭과 동일한 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로, 제1 도전형 반도체 코어(12a)의 폭이 상기 개구부의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.
제1 도전형 반도체 코어(12a) 및 제2 도전형 반도체층(14a)은 각각 n형 및 p형 불순물이 도핑된 반도체로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 반대로 각각 p형 및 n형 반도체로 이루어질 수도 있다. 활성층(13a)은 제1 도전형 반도체 코어(12a)의 표면에 배치될 수 있다. 활성층(13a)은 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 방출하며, InGaN 등의 단일 물질로 이루어진 층일 수도 있으나, 양자장벽층과 양자우물층이 서로 교대로 배치된 단일 또는 다중 양자우물(MQW) 구조가 사용될 수 있다.
특히, 본 실시예의 발광소자(130b)는 제1 및 제2 영역(R1, R2)을 포함할 수 있으며, 제1 영역(R1)에서의 인접한 나노 발광구조물들(N) 사이의 이격거리(D1)는 제2 영역(R2)에서의 인접한 나노 발광구조물들(N) 사이의 이격거리(D2)보다 클 수 있다. 서로 다른 이격거리에 의하여, 활성층(13a)의 형성 중에 활성층(13a) 내에 도핑되는 불순물, 예를 들어 인듐(In)의 함량이 변화될 수 있으며, 이에 의해 제1 및 제2 영역(R1, R2)은 서로 다른 파장의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(R1)은 녹색광을 방출하고, 제2 영역(R2)은 청색광을 방출하여, 발광소자(130b)는 녹색광과 청색광을 모두 발광할 수 있다.
발광소자(130b)가 포함하는 나노 발광구조물(N)의 개수는 도면에 도시된 것에 한정되지 않으며, 발광소자(130b)는 예를 들어, 수십 내지 수백만 개의 나노 발광구조물들(N)을 포함할 수 있다. 본 실시예의 나노 발광구조물(N)은 하부의 육각기둥 영역과 상부의 육각 피라미드 영역으로 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 나노 발광구조물(N)은 피라미드형 또는 기둥형일 수 있다. 나노 발광구조물(N)은 이와 같은 3차원 형상을 가지므로, 발광 표면적이 상대적으로 넓어 광효율이 증가될 수 있다.
투명전극층(19)은 제2 도전형 반도체층(14a)과 전기적으로 연결된다. 투명전극층(19)은 나노 발광구조물(N)의 상면 및 측면을 덮으며, 인접하는 나노 발광구조물들(N) 사이에서 서로 연결되도록 배치될 수 있다. 투명전극층(19)은 예를 들어, ITO(Indium tin Oxide), AZO(Aluminium Zinc Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO, GZO(ZnO:Ga), In2O3, SnO2, CdO, CdSnO4, 또는 Ga2O3일 수 있다.
충전층(20)은 나노 발광구조물(N) 및 투명전극층(19) 상에 배치될 수 있다. 충전층(20)은 인접한 나노 발광구조물들(N) 사이에 충전되며, 나노 발광구조물(N) 및 나노 발광구조물(N) 상의 투명전극층(19)을 덮도록 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 충전층(20)의 상부면은 나노 발광구조물(N)을 따라 굴곡이 형성될 수 있다. 충전층(20)는 투광성 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, SiO2, SiNx, Al2O3, HfO, TiO2 또는 ZrO을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 전극(15a, 16a)은 각각 제1 도전형 반도체 베이스층(17) 및 제2 도전형 반도체층(14a)과 전기적으로 연결되도록, 각각 발광소자(130b)의 일 측에서 제1 도전형 반도체 베이스층(17) 및 투명전극층(19) 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 전극(15a, 16a)은 도전성 물질의 단일층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 전극(15a, 16a)은 Au, Ag, Cu, Zn, Al, In, Ti, Si, Ge, Sn, Mg, Ta, Cr, W, Ru, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt 등의 물질 또는 그 합금 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 제1 및 제2 전극(15a, 16a)의 배치 및 형태는 예시적인 것으로 실시예에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 발광장치(100b)는 기판(101), 기판(101) 상에 배치되는 발광소자(130), 보호층(140a) 및 파장변환부(150a)를 포함한다. 또한, 발광장치(100b)는 발광소자(130)와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 리드 프레임(111, 112), 컵 형상을 가지는 몸체부(120) 및 발광소자(130)와 리드 프레임(111, 112)을 연결하는 도전성 와이어(W)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 발광장치(100b)의 보호층(140a)은 도 1의 실시예에서와 달리, 기판(101) 상에서 발광소자(130)를 매립하도록 배치되는 제1 보호층(142) 및 파장변환부(150a)의 상부에 배치되는 제2 보호층(144)을 포함할 수 있다. 따라서, 파장변환부(150a)는 발광소자(130)로부터 이격되어 배치될 수 있으며, 보호층(140a)에 의해 밀봉될 수 있다.
제1 보호층(142)은 기판(101)의 하부로부터 유입되는 수분으로부터 파장변환부(150a)를 보호할 수 있다. 제1 보호층(142)은 에폭시, 실리콘, 변형 실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리이미드 및 이들의 조합으로부터 선택된 물질로 이루어질 수 있다.
제2 보호층(144)은 파장변환부(150a)의 상부에 배치되어, 외부에서 파장변환부(150a)의 상부로 침투하는 수분을 효과적으로 차단할 수 있다. 제2 보호층(144)은 예를 들어, 유리로 이루어질 수 있으며, 발광소자(130)에서 방출된 광이 용이하게 상부로 반사될 수 있도록 반사 물질을 더 포함할 수도 있다. 본 실시예에서, 제2 보호층(144)은 파장변환부(150a)의 상면 및 측면을 모두 감싸도록 배치되었으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 변형된 실시예에서, 파장변환부(150a)의 측면은 제1 보호층(142)에 의해 둘러싸일 수도 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 발광장치(100c)는 기판(101), 기판(101) 상에 배치되는 발광소자(130), 보호층(140b) 및 파장변환부(150b)를 포함한다. 또한, 발광장치(100c)는 발광소자(130)와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 리드 프레임(111, 112), 컵 형상을 가지는 몸체부(120) 및 발광소자(130)와 리드 프레임(111, 112)을 연결하는 도전성 와이어(W)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 발광장치(100c)의 보호층(140b)은 도 1의 실시예에서와 달리, 기판(101) 상에서 발광소자(130)를 매립하도록 배치되는 제1 보호층(142a) 및 파장변환부(150b)의 상부에 배치되는 제2 보호층(144a)을 포함할 수 있다. 또한, 도 5의 실시예에서와 달리, 제1 보호층(142a)은 발광소자(130)의 상면을 덮지 않고 노출시키도록 배치되며, 파장변환부(150a)의 측면은 몸체부(120)와 접촉되도록 측면으로 연장될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치의 개략적인 단면도이다.
도 7을 참조하면, 발광장치(100d)는 기판(101), 기판(101) 상에 배치되는 발광소자(130), 보호층(140) 및 파장변환부(150c)를 포함한다. 또한, 발광장치(100d)는 발광소자(130)와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 리드 프레임(111, 112), 컵 형상을 가지는 몸체부(120) 및 발광소자(130)와 리드 프레임(111, 112)을 연결하는 도전성 와이어(W)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 발광장치(100d)의 파장변환부(150c)는 도 1의 실시예에서와 달리, 봉지층(152), 봉지층(152) 내에 분산된 불화물계 형광체(154) 및 불화물계 형광체(154)를 둘러싸는 코팅층(156)을 포함할 수 있다. 코팅층(156)은 불화물계 형광체(154) 입자의 표면 전체를 피복할 수 있다.
코팅층(156)은 유기물 또는 무기물로 이루어질 수 있다. 코팅층(156)이 무기물로 이루어지는 경우, 코팅층(156)은 실리콘 산화물, 금속산화물 또는 불소계 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 코팅층(156)은 예를 들어, SiO2, Al2O3, ZnO, TiO2, K2SiF6 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 코팅층(156)이 유기물로 이루어지는 경우, 코팅층(156)은 예를 들어, 아세틱산, 스테아르산, 미리스트산, 라우르산 등을 사용할 수 있으며, 특히, n이 6보다 큰 긴사슬 n-알킬 카르복실산(long chain n-alkyl carboxylic acid)일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 불화물계 형광체(154)의 입자 표면을 코팅층(156)으로 피복함으로써 외부로부터 수분을 효과적으로 차단하여, 발광장치(100d)의 신뢰성이 개선될 수 있다. 또한, 본 실시예의 코팅층(156)은 도 1, 도 2, 도 5 및 도 6과 같은 다른 실시예의 발광장치들(100, 100a, 100b, 100c)에도 적용될 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 8을 참조하면, 백라이트 유닛(1000)은 도광판(1040) 및 도광판(1040) 양측면에 제공되는 광원 모듈(1010)을 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(1000)은 도광판(1040)의 하부에 배치되는 반사판(1020)을 더 포함할 수 있다. 본 실시예의 백라이트 유닛(1000)은 에지형 백라이트 유닛일 수 있다.
실시예에 따라, 도광판(1040)은 광원 모듈(1010)의 일 측면에만 제공되거나, 다른 측면 상에 추가적으로 제공될 수도 있다. 광원 모듈(1010)은 인쇄회로기판(1001) 및 인쇄회로기판(1001) 상면에 실장된 복수의 발광장치들(1005)을 포함할 수 있으며, 발광장치(1005)는 도 1, 도 2, 도 5 및 도 6의 발광장치(100, 100a, 100b, 100c) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 백라이트 유닛(1100)은 광확산판(1140) 및 광확산판(1140) 하부에 배열된 광원 모듈(1110)을 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(1100)은 광확산판(1140) 하부에 배치되며, 광원 모듈(1110)을 수용하는 바텀케이스(1160)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예의 백라이트 유닛(1100)은 직하형 백라이트 유닛일 수 있다.
광원 모듈(1110)은 인쇄회로기판(1101) 및 인쇄회로기판(1101) 상면에 실장된 복수의 발광장치들(1105)을 포함할 수 있으며, 발광장치(1105)는 도 1, 도 2, 도 5 및 도 6의 발광장치(100, 100a, 100b, 100c) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 10 내지 도 12의 백라이트 유닛들(1200, 1300, 1400)은 파장변환부(150)(도 1 참조)가 발광장치(1205, 1305, 1405)의 내부에 배치되지 않고, 발광장치(1205, 1305, 1405)의 외부에서 백라이트 유닛들(1200, 1300, 1400) 내에 배치되어 광을 변환시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 백라이트 유닛(1200)은 직하형 백라이트 유닛으로, 파장변환부(1250), 보호층(1270), 파장변환부(1250)의 하부에 배열된 광원 모듈(1210) 및 광원 모듈(1210)을 수용하는 바텀케이스(1260)를 포함할 수 있다. 또한, 광원 모듈(1210)은 인쇄회로기판(1201) 및 인쇄회로기판(1201) 상면에 실장된 복수의 발광장치들(1205)을 포함할 수 있다. 발광장치(1205)는 도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7의 발광장치(100, 100a, 100b, 100c, 100d) 중 어느 하나에서, 파장변환부(150, 150a, 150b, 150c)가 생략된 형태의 발광장치를 포함할 수 있다.
본 실시예의 백라이트 유닛(1200)에서는, 바텀케이스(1260) 상에 보호층(1270)에 의해 둘러싸인 파장변환부(1250)가 배치될 수 있다. 파장변환부(1250)는 도 1의 파장변환부(150)와 유사하게 불화물계 형광체를 포함할 수 있다. 따라서, 광원 모듈(1210)로부터 방출되는 광의 적어도 일부가 파장변환부(1250)에 의해 파장 변환될 수 있다. 파장변환부(1250)는 별도의 필름으로 제조되어 적용될 수 있으나, 도시되지 않은 광확산판과 일체로 결합된 형태로 제공될 수 있다.
보호층(1270)은 파장변환부(1250) 내의 불화물계 형광체를 외부 환경, 특히 수분으로부터 보호하여 백라이트 유닛(1200)의 신뢰성을 확보하게 할 수 있다. 따라서, 보호층(1270)은 수분 침투를 방지할 수 있는 방습성 물질로 이루어질 수 있으며, 보호층(1270)의 두께 및 형태는 도면에 도시된 것에 한정되지 않는다. 보호층(1270)은 예를 들어, 에폭시, 실리콘, 변형 실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등과 같은 수지 물질로 이루어질 수 있다. 또는, 보호층(1270)은 불소 계열 및 실리카 계열 코팅제로 이루어진 코팅층일 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 백라이트 유닛(1300, 1400)은 에지형 백라이트 유닛으로, 파장변환부(1350, 1450), 보호층(1370, 1470), 도광판(1340, 1440), 도광판(1340, 1440)의 일 측에 배치되는 반사부(1320, 1420) 및 광원(1305, 1405)을 포함할 수 있다.
광원(1305, 1405)에서 방출되는 광은 반사부(1320, 1420)에 의해 도광판(1340, 1440)의 내부로 안내될 수 있다. 도 11의 본 백라이트 유닛(1300)에서, 파장변환부(1350)는 보호층(1370)에 의해 둘러싸여, 도광판(1340)과 광원(1305)의 사이에 배치될 수 있다. 도 12의 본 백라이트 유닛(1400)에서, 파장변환부(1450)는 보호층(1470)에 의해 둘러싸여, 도광판(1440)의 광 방출면 상에 배치될 수 있다.
광원(1305, 1405)은 도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7의 발광장치(100, 100a, 100b, 100c, 100d) 중 어느 하나에서, 파장변환부(150, 150a, 150b, 150c)가 생략된 형태의 발광장치를 포함할 수 있다. 보호층(1370, 1470)에 대한 설명은 도 10의 보호층(1270)에 대한 설명을 참조한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 분해사시도이다.
도 13을 참조하면, 디스플레이 장치(2000)는, 백라이트 유닛(2200), 광학시트(2300) 및 액정 패널과 같은 화상 표시 패널(2400)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(2200)은 바텀케이스(2210), 반사판(2220), 도광판(2240) 및 도광판(2240)의 적어도 일 측면에 제공되는 광원 모듈(2230)을 포함할 수 있다. 광원 모듈(2230)은 인쇄회로기판(2001) 및 발광장치(2005)를 포함할 수 있으며, 발광장치(2005)는 도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7의 발광장치(100, 100a, 100b, 100c, 100d) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 특히, 발광장치(2005)는 광방출면에 인접한 측면으로 실장된 사이드 뷰타입 발광장치일 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 백라이트 유닛(2200)은 도 8 내지 도 12의 백라이트 유닛(1000, 1100, 1200, 1300, 1400) 중 어느 하나로 대체될 수 있다.
광학시트(2300)는 도광판(2240)과 화상 표시 패널(2400)의 사이에 배치될 수 있으며, 확산시트, 프리즘시트 또는 보호시트와 같은 여러 종류의 시트를 포함할 수 있다.
화상 표시 패널(2400)은 광학시트(2300)를 출사한 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 화상 표시 패널(2400)은 어레이 기판(2420), 액정층(2430) 및 컬러 필터 기판(2440)을 포함할 수 있다. 어레이 기판(2420)은 매트릭스 형태로 배치된 화소 전극들, 상기 화소 전극에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터들 및 상기 박막 트랜지스터들을 작동시키기 위한 신호 라인들을 포함할 수 있다. 컬러 필터 기판(2440)은 투명기판, 컬러 필터 및 공통 전극을 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터는 백라이트 유닛(2200)으로부터 방출되는 백색광 중 특정 파장의 광을 선택적으로 통과시키기 위한 필터들을 포함할 수 있다. 액정층(2430)은 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극 사이에 형성된 전기장에 의해 재배열되어 광투과율을 조절할 수 있다. 광투과율이 조절된 광은 컬러 필터 기판(2440)의 상기 컬러 필터를 통과함으로써 영상을 표시할 수 있다. 화상 표시 패널(2400)은 영상 신호를 처리하는 구동회로 유닛 등을 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 디스플레이 장치(2000)에 따르면, 약 35 nm와 동일하거나 작은 반치폭을 가지는 청색광, 녹색광 및 적색광을 방출하는 발광장치(2005)를 사용하므로, 방출된 광이 컬러 필터 기판(2440)을 통과한 후 높은 색순도의 청색, 녹색 및 적색을 구현할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 14를 참조하면, 디스플레이 장치(2000a)는, 백라이트 유닛(2200), 제1 광학시트(2300) 및 화상 표시 패널(2400a)을 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예의 디스플레이 장치(2000a)는 화상 표시 패널(2400a) 상에 배치되는 제2 광학시트(2500)를 더 포함할 수 있다.
제1 및 제2 광학시트(2300, 2500)는 입사하는 광을 서로 직교하는 두 편광 성분으로 나누어 어느 한쪽만 통과시킬 수 있다. 화상 표시 패널(2400a)은 어레이 기판(2420), 액정층(2430) 및 컬러 필터 기판(2440a)을 포함할 수 있다. 컬러 필터 기판(2440a)은 컬러 필터 기판(2441), 컬러 필터(2442), 차광막 패턴(2443) 및 공통 전극(2445)을 포함할 수 있다.
컬러 필터(2442)는 각각 통과된 광이 적색광, 녹색광 및 청색광을 발광하도록 세 개의 영역들(R, G, B)을 포함할 수 있으며, 상기 영역들(R, G, B)의 사이에는 차광막 패턴(2443)이 배치되어 화소의 경계에서 광이 투과되는 것을 차단할 수 있다.
특정 실시예에서, 백라이트 유닛(2200)은 도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7의 발광장치(100, 100a, 100b, 100c, 100d) 중 어느 하나에서, 파장변환부(150, 150a, 150b, 150c)가 생략된 형태의 발광장치를 포함할 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛(2200)은 단일 파장의 광, 예를 들어 청색광만을 방출할 수 있다. 이 경우, 컬러 필터(2442)의 세 개의 영역들(R, G, B) 중 두 개의 영역(R, G)에는 파장변환 물질이 배치될 수 있다. 예를 들어, 적색 영역(R)에는 상술한 불화물계 형광체가 배치되고, 녹색 영역(G)에는 녹색 형광체가 배치될 수 있으며, 청색 영역(B)에는 형광체가 배치되지 않아 입사된 광을 그대로 투과시킬 수 있다. 특히, 적색 영역(R)은 도 1을 참조한 실시예에서와 같이, 불화물계 형광체가 분산된 봉지층이 별도의 보호층으로 커버될 수도 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 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.
100, 100a, 100b, 100c, 100d: 발광장치
101: 기판
111, 112: 리드 프레임
120: 몸체부
130: 발광소자
140: 보호층
150: 파장변환부
152: 봉지층
154: 불화물계 형광체
156: 코팅층

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 실장되며, 청색광 및 녹색광을 방출하는 발광소자;
    상기 발광소자로부터 방출되는 광의 일부를 적색광으로 파장변환하며, AxMFy:Mn4+(2≤ x ≤ 3, 4 ≤ y ≤ 7, 상기 원소 A는 Li, Na, K, Rb, Cs으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이며, 상기 원소 M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종임)의 화학식으로 표시되는 불화물계 형광체를 포함하는 파장변환부; 및
    상기 파장변환부의 적어도 일면에 배치되며 방습 기능을 수행하는 보호층을 포함하는 발광장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 청색광, 상기 녹색광 및 상기 적색광의 반치폭은 35 nm보다 작은 것을 특징으로 하는 발광장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 적색광의 반치폭은 10 nm보다 작은 것을 특징으로 하는 발광장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자는, 제1 이격거리를 가지는 나노 발광구조물들이 배치된 제1 영역 및 상기 제1 이격거리보다 큰 제2 이격거리를 가지는 나노 발광구조물들이 배치된 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 파장변환부는 상기 보호층에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  6. 도광판;
    상기 도광판의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판 내부에 광을 제공하며, 회로 기판 및 복수의 발광소자들을 포함하는 광원 모듈;
    상기 복수의 발광소자들로부터 방출되는 광의 일부를 적색광으로 파장변환하며, AxMFy:Mn4+(2≤ x ≤ 3, 4 ≤ y ≤ 7, 상기 원소 A는 Li, Na, K, Rb, Cs으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이며, 상기 원소 M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종임)의 화학식으로 표시되는 불화물계 형광체를 포함하는 파장변환부; 및
    상기 파장변환부의 적어도 일면에 배치되며 방습 기능을 수행하는 보호층을 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 파장변환부는 상기 복수의 발광소자들 각각의 상부에 복수개로 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 파장변환부는 상기 도광판의 일 면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자들 각각은 청색광 및 녹색광을 함께 방출하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 도광판 및 발광소자를 포함하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 적어도 하나의 광학 시트; 및
    상기 광학 시트 상에 배치되며, 액정층 및 컬러 필터를 포함하는 액정 패널을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛 또는 상기 액정 패널 내에 배치되며, 상기 발광소자로부터 방출되는 광의 일부를 적색광으로 파장변환하며, AxMFy:Mn4 +(2≤ x ≤ 3, 4 ≤ y ≤ 7, 상기 원소 A는 Li, Na, K, Rb, Cs으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이며, 상기 원소 M은 Si, Ti, Zr, Hf, Ge 및 Sn으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종임)의 화학식으로 표시되는 불화물계 형광체를 포함하는 파장변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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