KR20190118697A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20190118697A
KR20190118697A KR1020180041754A KR20180041754A KR20190118697A KR 20190118697 A KR20190118697 A KR 20190118697A KR 1020180041754 A KR1020180041754 A KR 1020180041754A KR 20180041754 A KR20180041754 A KR 20180041754A KR 20190118697 A KR20190118697 A KR 20190118697A
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송희광
윤상혁
윤주영
이현미
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 발광 소자 및 제1 광을 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광으로 변환하는 제1 형광체를 포함하는 광원 부재, 광원 부재 상에 배치된 표시 패널, 및 광원 부재 및 표시 패널 사이에 배치되고, 제1 광 및 제2 광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 제2 광과 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 발광체를 포함하는 색변환층을 포함하여 양호한 색재현성 및 개선된 휘도 특성을 나타낼 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 근자외선(near-Ultraviolet ray) 파장 영역의 발광원을 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
영상 정보를 제공하기 위하여 다양한 형태의 표시 장치가 사용되고 있으며, 액정 표시 장치의 경우 저소비전력의 장점으로 인하여 대형 표시 장치, 휴대용 표시 장치 등에 다양하게 사용되고 있다. 한편, 액정 표시 장치의 경우 광효율을 증가시키고 색재현성을 높이기 위하여 양자점 등을 광원 부재에 적용하는 구조가 제시되고 있다.
한편, 표시 장치에 대하여는 높은 색재현성과 광효율 특성이 요구되고 있으며, 이를 구현하기 위해 광원 및 발광체의 조합을 변경한 표시 장치에 대한 연구가 지속되고 있다.
본 발명의 목적은 휘도 특성이 개선된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 개선된 광 효율을 가지면서 우수한 색재현성을 나타내는 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 발광 소자 및 상기 제1 광을 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광으로 변환하는 제1 형광체를 포함하는 광원 부재; 상기 광원 부재 상에 배치된 표시 패널; 및 상기 광원 부재 및 상기 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 상기 제2 광과 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 발광체를 포함하는 색변환층; 을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 광원 부재는 상기 제2 광을 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광으로 변환하는 제2 형광체를 더 포함할 수 있다.
상기 광원 부재는 상기 발광 소자를 커버하는 실링부를 더 포함하고, 상기 제1 형광체 및 상기 제2 형광체는 상기 실링부에 포함될 수 있다.
상기 광원 부재는 상기 발광 소자를 커버하고 상기 제1 형광체를 포함한 제1 실링부; 및 상기 제1 실링부 상에 배치되고 상기 제2 형광체를 포함한 제2 실링부; 를 더 포함할 수 있다.
상기 색변환층은 상기 제1 광 및 상기 제2 광에 의하여 여기되어 520nm 이상 550nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제4 광을 방출하는 제1 발광체를 포함할 수 있다.
상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 520nm 이상 550nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제 4광을 방출하는 제1 발광체를 포함하는 제1 색변환층; 및 상기 광원 부재와 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광을 방출하는 제2 발광체를 포함하는 제2 색변환층; 포함할 수 있다.
상기 제1 발광체는 녹색 양자점일 수 있다.
상기 제2 발광체는 적색 형광체 또는 적색 양자점일 수 있다.
상기 광원 부재와 상기 표시 패널 사이에 배치된 도광판을 더 포함하고, 상기 광원 부재는 상기 도광판의 적어도 일측면과 인접하여 배치될 수 있다.
상기 색변환층은 상기 도광판 상에 배치되고, 상기 도광판과 상기 색변환층 사이에 배치되며, 상기 도광판의 굴절률 보다 작은 굴절률을 갖는 저굴절층을 더 포함할 수 있다.
상기 광원 부재는 상기 색변환층 하부에 배치되며, 상기 광원 부재는 상기 표시 패널과 중첩할 수 있다.
상기 색변환층 상에 배치되며, 상기 색변환층을 커버하는 베리어층을 더 포함할 수 있다.
상기 발광 소자는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치되고 InGaN을 포함하는 활성층; 및 상기 활성층 상에 배치된 제2 도전형 반도체층; 을 포함할 수 있다.
일 실시예는 근자외선광을 방출하는 발광 소자 및 상기 근자외선광을 청색광으로 변환하는 청색 형광체를 포함하는 광원 부재; 상기 광원 부재 상에 배치된 표시 패널; 및 상기 광원 부재 및 상기 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 근자외선광 및 상기 청색광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 상기 청색광과 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 발광체를 포함하는 색변환층; 을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 광원 부재는 상기 청색광을 적색광으로 변환하는 적색 형광체를 더 포함할 수 있다.
상기 발광체는 녹색 양자점을 포함할 수 있다.
상기 색변환층은 녹색광을 방출하는 제1 발광체를 포함하는 제1 색변환층; 및 상기 제1 색변환층의 하부에 배치되고 적색광을 방출하는 제2 발광체를 포함하는 제2 색변환층; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 발광체는 녹색 양자점이고, 상기 제2 발광체는 적색 형광체일 수 있다.
일 실시예는 표시 패널; 상기 표시 패널의 하부에 배치된 도광판; 상기 도광판의 적어도 일측면과 인접하여 배치된 광원 부재; 및 상기 표시 패널과 상기 도광판 사이에 배치된 색변환층; 을 포함하고, 상기 광원 부재는 InGaN을 포함하고 AlGaN을 미포함하는 활성층을 포함하고 근자외선광을 방출하는 발광 소자; 상기 근자외선광을 청색광으로 변환하는 청색 형광체; 및 상기 청색광을 적색광으로 변환하는 적색 형광체; 를 포함하고, 상기 색변환층은 상기 근자외선광 및 상기 청색광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 양자점을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 발광 소자는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 상기 근자외선광을 방출하는 것일 수 있다.
상기 광원 부재는 상기 발광 소자 상에 배치되고 상기 청색 형광체를 포함한 제1 실링부; 및 상기 제1 실링부 상에 배치되고 상기 적색 형광체를 포함한 제2 실링부; 를 포함할 수 있다.
일 실시예는 근자외선광을 방출하는 발광 소자를 광원 부재에 포함하고 양자점을 포함한 색변환층을 포함하여, 높은 발광 효율과 색재현성을 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예의 표시 장치에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 I-I'에 대응하는 부분의 단면도이다.
도 4는 도 3의 AA영역에 대한 확대도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 발광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 단면도이다.
도 8은 실시예와 비교예의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 9는 비교예 및 실시예의 표시 장치에 대한 색좌표이다.
도 11은 일 실시예에 따른 광원 부재의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 12는 일 실시예의 표시 장치의 일 부분을 나타낸 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 단면도이다.
도 14는 일 실시예의 표시 장치에 대한 분해 사시도이다.
도 15는 도 14의 II-II'에 대응하는 부분의 단면도이다.
도 16은 도 15의 BB영역에 대한 확대도이다.
도 17은 일 실시예의 표시 장치의 일 부분을 나타낸 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "상부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 또는 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 일 실시예의 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 I-I'선에 대응하는 부분의 단면도이다. 도 4는 도 3의 AA 영역을 보다 확대하여 나타낸 단면도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP) 및 표시 패널(DP)과 광원 부재(LU, 도 2)를 수납하는 하우징(HAU)을 포함할 수 있다. 하우징(HAU)은 표시 패널(DP)의 표시면(IS)인 상부면이 노출되도록 표시 패널(DP)을 커버하여 배치될 수 있다. 즉, 하우징(HAU)은 표시 패널(DP)의 측면과 바닥면뿐 아니라 상부면의 일부를 커버하는 것일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(HAU)은 표시 패널(DP)의 측면과 바닥면을 커버하며, 상부면 전체를 노출시키는 것일 수 있다.
한편, 도 1 등에서는 제1 방향축(DR1) 내지 제3 방향축(DR3)을 도시하였으며, 본 명세서에서 설명되는 방향축은 상대적인 것으로 설명의 편의를 위하여 제3 방향축(DR3) 방향은 사용자에게 영상이 제공되는 방향으로 정의될 수 있다. 또한, 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)은 서로 직교하고, 제3 방향축(DR3)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다. 도 1에서 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면은 영상이 제공되는 표시면(IS)일 수 있다.
도 2는 일 실시예의 표시 장치의 분해 사시도를 나타낸 것으로, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 광원 부재(LU), 광원 부재(LU) 상에 배치된 표시 패널(DP), 및 광원 부재(LU)와 표시 패널(DP) 사이에 배치된 색변환층(CCL)을 포함할 수 있다.
한편, 일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)의 하부에 배치된 백라이트유닛(BLU) 및 표시 패널(DP)과 백라이트유닛(BLU)을 수납하는 하우징(HAU)을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)에서 백라이트유닛(BLU)은 광원 부재(LU)에서 제공된 광을 표시 패널(DP) 측으로 전달하는 광학 부재들로 도광판(GP), 출광 패턴부(CP), 광학시트(OS), 저굴절층(LRL), 및 반사판(RF) 등을 포함할 수 있다. 또한, 백라이트유닛(BLU)은 광원 부재(LU)에서 제공되는 광의 파장 영역을 변환하는 색변환층(CCL)을 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 광원 부재(LU)는 회로 기판(PB) 및 회로 기판(PB) 상에 배치된 발광 소자 패키지(LD)를 포함할 수 있다. 발광 소자 패키지(LD)는 발광 소자(LED) 및 발광 소자(LED)를 커버하는 실링부(SL)를 포함할 수 있다.
회로 기판(PB)은 실장된 발광 소자 패키지(LD) 측으로 전원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(PB)은 실장된 발광 소자 패키지(LD)로 디밍(Dimming) 신호 및 구동 전압을 제공하는 것일 수 있다. 회로 기판(PB)은 적어도 하나의 절연층(미도시)과 적어도 하나의 회로층(미도시)을 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(PB)은 MCPCB(Metal Core Printed Circuit Board)일 수 있다.
회로 기판(PB) 상에는 복수의 발광 소자 패키지(LD)가 배치될 수 있다. 복수의 발광 소자 패키지(LD)는 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 광원 부재(LU)에 포함된 발광 소자 패키지(LD)는 발광 소자(LED), 한 쌍의 리드프레임(LF1, LF2) 및 바디부(BD)를 포함할 수 있다. 발광 소자(LED)는 회로 기판(PB)에서 제공되는 전압에 응답하여 광을 발생하는 것일 수 있다.
바디부(BD)는 발광 소자(LED)를 실장하고, 제1 리드프레임(LF1) 및 제2 리드프레임(LF2)을 고정할 수 있다. 바디부(BD)는 고분자 수지 등의 물질로 구성될 수 있다. 또한, 바디부(BD)는 캐비티(CV)를 가질 수 있으며, 캐비티(CV)는 발광 소자(LED)가 실장되는 공간일 수 있다. 제1 및 제2 리드프레임(LF1, LF2)은 발광 소자(LED)에 전원을 제공하는 것일 수 있다. 또한, 제1 리드프레임(LF1) 및 제2 리드프레임(LF2) 각각은 바디부(BD)의 일 부분을 관통할 수 있다.
발광 소자(LED)는 바디부(BD)의 캐비티(CV) 내에 배치되며, 캐비티(CV)에는 발광 소자(LED)를 감싸고 채워지는 실링부(SL)가 배치될 수 있다. 실링부(SL)는 발광 소자(LED)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 또한, 실링부(SL)는 충전 레진(SR)을 포함할 수 있다. 충전 레진(SR)은 에폭시 레진 또는 아크릴 레진 등이 사용될 수 있다.
발광 소자(LED)는 390nm 이상 410nm 이하의 파장 영역에서 중심 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예에서 발광 소자(LED)는 근자외선(Near-Ultraviolet ray) 광을 방출하는 것일 수 있다.
광원 부재(LU)는 발광 소자(LED)에서 방출된 제1 광인 근자외선광을 440nm 이상 460nm 이하의 파장 영역에서 중심 파장을 갖는 제2 광으로 변환하는 제1 형광체(FB1)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 형광체(FB1)는 근자외선광인 제1 광을 흡수하여 청색광으로 방출하는 청색 형광체일 수 있다. 한편, 일 실시예에서 광원 부재(LU)는 제2 광을 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광으로 변환하는 제2 형광체를 더 포함할 수 있다. 즉, 광원 부재(LU)는 제2 광인 청색광을 흡수하여 적색광으로 방출하는 적색 형광체를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서 제1 형광체(FB1) 및 제2 형광체(FB2)는 발광 소자 패키지(LD)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 형광체(FB1) 및 제2 형광체(FB2)는 실링부(SL)에 포함될 수 있다.
일 실시예에서 제1 형광체(FB1)는 발광 소자(LED)에서 방출된 근자외선광에 의하여 여기되어 청색광을 방출하고, 제2 형광체(FB2)는 제1 형광체(FB1)에서 방출된 청색광에 의하여 여기되어 적색광을 방출하는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예에서 발광 소자 패키지(LD)는 청색광 및 적색광을 방출하여 도광판(GP) 측으로 청색광 및 적색광을 제공할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지(LD)에 포함된 발광 소자(LED)를 나타낸 단면도이다. 발광 소자(LED)는 지지 기판(BS), 지지 기판(BS) 상에 배치된 발광 구조물(IEB), 및 발광 구조물(IEB) 상에 배치된 제1 전극(EL1) 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다.
지지 기판(BS)은 사파이어 기판, 또는 GaN, SiC, ZnO, GaP, InP, Ga2O3, GaAs, 및 Si 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 지지 기판(BS)은 발광 구조물(IEB)을 지지하는 역할을 하는 것일 수 있다.
발광 구조물(IEB)은 제1 도전형 반도체층(NL), 활성층(AL), 및 제2 도전형 반도체층(PL)을 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(NL)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 또는 II-VI족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형이 n형일 경우 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te 등을 포함할 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
활성층(AL)은 제1 도전형 반도체층(NL) 상에 배치된다. 활성층(AL)은 제1 도전형 반도체층(NL)에서 주입되는 전자와 제2 도전형 반도체층(PL)을 통해서 주입되는 정공이 결합하여 활성층(AL)을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층일 수 있다. 활성층(AL)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조 등일 수 있다. 예를 들어, 활성층(AL)은 다중 양자 우물구조이며, InGaN을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 일 실시예에서 활성층(AL)은 AlGaN을 미포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 발광 소자(LED)는 활성층(AL)에 AlGaN을 포함하지 않고 InGaN을 포함하여 충분한 출력을 유지하여 근자외선광을 효과적으로 방출하는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예에서 광원 부재(LU)는 활성층(AL)에 InGaN을 포함하는 발광 소자(LED)를 포함하여 높은 광효율을 나타낼 수 있다.
제2 도전형 반도체층(PL)은 활성층(AL) 상에 배치된다. 제2 도전형 반도체층(PL)은 III족-V족 또는 II-VI족의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형이 p형일 경우, 제2 도전형 반도체층(PL)은 p형 도펀트로서 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에서 발광 소자(LED)의 제1 전극(EL1)은 제2 도전형 반도체층(PL), 활성층(AL), 및 제1 도전형 반도체층(NL)의 일부를 메사(mesa) 식각하여 노출된 제1 도전형 반도체층(NL) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(EL2)은 제2 도전형 반도체층(PL) 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 전극(EL1, EL2)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 제공될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 발광 소자(LED)는 연결 전선(WL1, WL2)에 의해 캐비티(CV) 내에서 노출된 리드프레임들(LF1, LF2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 발광 소자(LED)의 구조는 도 6 등에 도시된 것에 한정되는 것은 아니며, 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 근자외선광을 방출하는 발광 구조물을 갖는 다양한 형태의 발광 소자들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 수평형 본딩 구조를 갖는 발광 소자 이외에 수직형 본딩 구조를 갖는 발광 소자 등도 제한 없이 사용될 수 있다.
발광 소자 패키지(LD)에서 실링부(SL)에는 충전 레진(SR)과 함께 충전 레진(SR)에 분산되어 있는 제1 형광체(FB1) 및 제2 형광체(FB2)를 포함할 수 있다.
제1 형광체(FB1)는 청색 형광체일 수 있다. 예를 들어, 청색 형광체는 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 및 산화 알루미늄 계열의 물질 및 유로피움(Eu)의 화합물인 BAM 계열의 화합물일 수 있다.
제2 형광체(FB2)는 적색 형광체일 수 있으며, 적색 형광체는 질화물(Nitride)계 적색 형광체, 플루오라이드(fluoride)계 적색 형광체, 실리케이트(Silicates)계 적색 형광체, 황화물(Sulfides)계 적색 형광체, 셀레나이드(Selenides)계 적색 형광체, 산화질화물(Oxynitrides)계 적색 형광체, 몰리브데이트(Molybdates)계 적색 형광체, 탄탈레이트(Tantalates)계 적색 형광체, Carbido-Nitrides, 텅스테이트(Tungstates)계 적색 형광체, Sr2MgAl22O36:Mn4 +, (Ba,Sr,Ca)2MgAl16O27:Eu2+, (Ba,Sr,Ca)2MgAl16O27:Mn2 +, Sr4Al14O460:Eu2 + 및 Mg4O5.5GeF:Mn4+ 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에서 제2 형광체(FB2)는 질화물계 적색 형광체 또는 플루오라이드계 적색 형광체일 수 있다. 질화물계 적색 형광체는 예를 들어, (Sr, Ca)AlSiN3:Eu, (Sr, Ca)AlSi(ON)3:Eu, (Sr, Ca)2Si5N8:Eu, (Sr, Ca)2Si5(ON)8:Eu, (Sr, Ba)SiAl4N7:Eu, CaAlSiN3:Eu2+, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+, 또는 Sr2Si5N8:Eu2+ 일 수 있다. 플루오라이드계 적색 형광체는 K2SiF6:Mn4+, K2TiF6:Mn4+, ZnSiF6:Mn4+, Na2SiF6:Mn4+, 또는 Mg4O5 . 5GeF:Mn4+ 일 수 있다.
일 실시예에서 제2 형광체(FB2)는 질화물계 적색 형광체 및 플루오라이드계 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로 제2 형광체(FB2)는 K2SiF6:Mn4+(KSF 형광체)일 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지(LD-a)의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 발광 소자 패키지(LD-a)는 발광 소자(LED-a), 한 쌍의 리드프레임(LF1, LF2) 및 바디부(BD)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 일 실시예에서 발광 소자(LED-a)는 플립칩 형태의 발광 소자일 수 있다. 도 7에 도시된 발광 소자(LED-a)는 플립칩 본딩 구조를 갖는 것으로 지지 기판(BS), 발광 구조물(IEB), 제1 전극(EL1), 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극(EL1, EL2)을 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)에 고정하는 솔더부(SD)를 포함할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 발광 소자(LED-a)에서 제1 도전형 반도체층(NL)은 제1 전극(EL1) 및 솔더부(SD)를 통해 제1 리드프레임(LF1)과 전기적으로 연결되고, 제2 도전형 반도체층(PL)은 제2 전극(EL2) 및 솔더부(SD)를 통해 제2 리드프레임(LF2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 발광 구조물(IEB)은 지지 기판(BS) 아래에 배치될 수 있다. 발광 구조물(IEB)은 지지 기판(BS)으로부터 하부 방향으로 순차적으로 적층된 제1 도전형 반도체층(NL), 활성층(AL), 및 제2 도전형 반도체층(PL)을 포함할 수 있다. 노출된 제1 도전형 반도체층(NL)에는 제1 전극(EL1)이 배치되고 제2 도전형 반도체층(PL)에는 제2 전극(EL2)이 배치될 수 있다. 한편, 지지 기판(BS), 발광 구조물(IEB), 제1 전극(EL1), 및 제2 전극(EL2)에 대하여는 상술한 도 6에 대한 발광 소자(LED)에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
도 7의 발광 소자 패키지(LD-a)는 발광 소자(LED-a) 및 실링부(SL)를 포함할 수 있다. 발광 소자(LED-a)는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 것일 수 있다. 즉, 발광 소자(LED-a)는 근자외선광을 방출하는 것일 수 있다.
실링부(SL)는 제1 형광체(FB1) 및 제2 형광체(FB2)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 및 제2 형광체(FB1, FB2)는 충전 레진(SR)에 분산되어 배치되는 것일 수 있다. 제1 형광체(FB1)는 발광 소자(LED-a)에서 방출된 근자외선광에 의해 여기되어 청색광을 방출하는 청색 형광체이고, 제2 형광체(FB2)는 청색 형광체에서 방출된 청색광에 의하여 여기되어 적색광을 방출하는 적색 형광체일 수 있다. 제1 형광체(FB1) 및 제2 형광체(FB2)에 대하여는 상술한 도 5 내지 도 6에서 설명한 내용과 동일한 내용이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제2 형광체(FB2)는 KSF 형광체일 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD)는 도 5 및 도 6에 도시된 발광 소자(LED) 및 발광 소자 패키지(LD)를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD)는 도 7에 도시된 발광 소자 패키지(LD-a)를 광원 부재(LU)에 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 도 5 내지 도 7에 도시된 발광 소자(LED, LED-a) 이외의 다양한 형태의 근자외선광을 방출하는 발광 소자가 일 실시예의 표시 장치(DD)에 사용될 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 광원 부재(LU)는 도광판(GP)의 적어도 일 측면과 마주하고 배치될 수 있다. 발광 소자 패키지(LD)의 발광면(LD-O)은 도광판(GP)의 일측면(GP-I)과 마주하는 것일 수 있다. 한편, 도 3 내지 도 4에 도시된 일 실시예에서 광원 부재(LU)와 인접한 도광판(GP)의 일측은 일측면(GP-I)인 입사면으로 갈수록 경사진 단면을 갖는 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 소자 패키지(LD)에서 방출된 광은 도광판(GP)으로 입사될 수 있다. 도광판(GP)의 바닥면(GP-B)에는 출광 패턴부(CP)가 배치될 수 있다. 출광 패턴부(CP)는 도광판(GP)의 바닥면(GP-B)에 제공되며, 하우징(HAU) 측으로 볼록하게 돌출된 형상을 갖는 것일 수 있다. 예를 들어, 출광 패턴부(CP)는 하우징(HAU) 측으로 볼록한 렌즈 형상일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
출광 패턴부(CP)는 도광판(GP)과 상이한 굴절률 값을 갖는 물질로 형성된 것일 수 있다. 출광 패턴부(CP)는 광원 부재(LU)로부터 방출되어 도광판(GP)의 일측면으로 입사된 광을 도광판(GP)의 다른 측면으로 전달하거나, 또는 도광판(GP)의 바닥면(GP-B) 방향으로 입사된 광을 도광판(GP)의 상부면(GP-T)인 출광면 방향으로 전달되도록 광의 방향을 변화시키는 것일 수 있다. 출광 패턴부(CP)는 도광판(GP)의 바닥면(GP-B)으로 제공되는 광의 경로를 변경하여 표시 패널(DP) 측으로 광이 출사되도록 할 수 있다.
도광판(GP) 상에는 저굴절층(LRL)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(LRL)은 도광판(GP)의 상부면(GP-T)에 코팅되어 형성될 수 있다. 저굴절층(LRL)을 형성하기 위한 코팅 방법으로는 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅, 스프레이 코팅, 잉크젯 인쇄 등을 들 수 있으나, 저굴절층(LRL)의 제공 방법이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이와 달리 저굴절층(LRL)은 전사법(transfer method) 등의 다양한 방법을 이용하여 도광판(GP) 상에 직접 제공될 수 있다.
저굴절층(LRL)의 굴절률은 도광판(GP)의 굴절률보다 작은 것일 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률은 저굴절층(LRL) 상에 제공된 색변환층(CCL)의 굴절률보다 작은 것일 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률은 1.2 이상 1.4 이하일 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(LRL)의 굴절률은 1.2 이상 1.25 이하일 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률과 도광판(GP)의 굴절률 차이는 0.2 이상일 수 있다. 저굴절층(LRL)은 도광판(GP)보다 작은 굴절률을 가짐으로써 광원 부재(LU)로부터 도광판(GP)으로 입사된 광이 광원 부재(LU)와 상대적으로 이격되어 있는 도광판(GP)의 다른 측면까지 효과적으로 전달되도록 할 수 있다.
도광판(GP) 상에는 색변환층(CCL)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 색변환층(CCL)은 저굴절층(LRL) 상에 배치될 수 있다. 색변환층(CCL)은 광원 부재(LU) 및 표시 패널(DP) 사이에 배치되고, 발광 소자 패키지(LD)에서 방출된 제1 광 및 제1 형광체(FB1)에서 방출된 제2 광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 제2 광과 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 발광체를 포함하는 것일 수 있다. 색변환층(CCL)은 코팅 공정을 통해 도광판(GP) 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 색변환층(CCL)은 저굴절층(LRL) 상에 직접 배치될 수 있다.
일 실시예에서 색변환층(CCL)은 발광 소자(LED)에서 방출된 제1 광과 제1 형광체(FB1)에서 방출된 제2 광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 520nm 이상 550nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제4 광을 방출하는 제1 발광체(EB1)를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체(EB1)는 양자점일 수 있다. 구체적으로 제1 발광체(EB1)는 녹색 양자점일 수 있다. 제1 발광체(EB1)는 발광 소자(LED)에서 방출된 근자외선광 또는 제1 형광체(FB1)에서 방출된 청색광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 녹색 양자점일 수 있다.
한편, 양자점(Quantum Dot)은 광원 부재(LU)에서 제공된 광의 파장을 변환하는 입자일 수 있다. 양자점은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되며, 작은 크기로 인해 에너지 밴드 갭(band gap)이 커지는 양자 구속(quantum confinement) 효과를 나타낸다. 양자점에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 양자점은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다. 양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상이 변화될 수 있으며, 양자점의 입자 크기가 작을수록 단파장 영역의 광을 발광하는 것일 수 있다. 예를 들어 녹색광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 적색광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다.
양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다.
양자점은 코어(core)와 코어를 둘러싸는 쉘(shell)을 포함하는 코어쉘 구조일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
양자점은 나노미터 스케일의 크기를 갖는 입자일 수 있다. 양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노 와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
즉, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 광원 부재(LU)는 발광 소자 패키지(LD)에 제1 형광체(FB1)와 제2 형광체(FB2)를 포함하여 청색광 및 적색광을 제공하고, 색변환층(CCL)은 청색광과 근자외선광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 것일 수 있다. 따라서, 색변환층(CCL)을 투과하여 표시 패널(DP)로 제공되는 광은 백색광일 수 있다. 즉, 표시 패널(DP)에는 제1 형광체(FB1)가 방출하는 청색광, 제2 형광체(FB2)가 방출하는 적색광, 및 제1 발광체(EB1)가 방출하는 녹색광이 혼합되어 제공될 수 있다.
한편, 색변환층(CCL)의 제1 발광체(EB1)는 발광 소자(LED)에서 방출된 근자외선광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출할 수 있으며, 근자외선광에 의하여 여기된 제1 발광체(EB1)는 청색광에 의하여 여기되는 경우와 비교하여 높은 발광 효율을 나타낼 수 있다. 따라서, 근자외선광을 방출하는 발광 소자(LED)와 근자외선광에 의하여 여기되는 양자점을 포함하는 색변환층(CCL)을 포함하는 일 실시예의 표시 장치(DD)는 증가된 색변환층의 발광 효율로 인하여 양호한 색재현성을 가지면서 높은 휘도 특성을 나타낼 수 있다.
색변환층(CCL) 상에는 베리어층(BL)을 더 포함할 수 있다. 베리어층(BL)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 하는 것일 수 있다. 베리어층(BL)은 색변환층(CCL) 상에 배치되어 색변환층(CCL)이 수분/산소에 노출되는 것을 차단할 수 있다. 한편, 베리어층(BL)은 색변환층(CCL)을 커버하는 것일 수 있다.
베리어층(BL)은 적어도 하나의 무기층을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 베리어층(BL)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 베리어층(BL)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 베리어층(BL)은 유기막을 더 포함할 수 있다. 베리어층(BL)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성되는 것일 수 있다.
색변환층(CCL) 상에는 광학시트(OS)가 더 배치될 수 있다. 광학시트(OS)는 프리즘시트 등을 포함하는 것일 수 있으며, 복수의 시트들이 적층된 것일 수 있다. 광학시트(OS)는 광원 부재(LU)에서 제공되어 색변환층(CCL)을 투과한 광의 집광도를 높이고 표시 패널(DP)로 제공되는 광량을 증가시키는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 반사층(RF)을 더 포함할 수 있다. 반사층(RF)은 도광판(GP)의 하부에 배치될 수 있다. 반사층(RF)은 출광 패턴부(CP)와 마주하여 배치될 수 있다. 반사층(RF)은 반사 필름이나 반사 코팅층을 포함할 수 있다. 반사층(RF)은 도광판(GP)의 바닥면(GP-B)으로 출사된 빛을 반사하여 다시 도광판(GP) 내부로 진입시킬 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 색변환층(CCL) 상에 배치된 표시 패널(DP)을 포함한다. 일 실시예에서 표시 패널(DP)은 액정 표시 패널일 수 있다. 표시 패널(DP)은 서로 마주하는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2), 및 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된 액정층(LCL)을 포함하는 것일 수 있다.
도 8은 근자외선광을 방출하는 발광 소자 및 근자외선광에 의하여 여기되어 발광하는 녹색 양자점을 포함하는 실시예와, 청색광을 방출하는 발광 소자 및 청색광에 의하여 여기되어 발광하는 녹색 양자점을 포함하는 비교예에 대한 발광량을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면, 중심 파장이 520nm 이상 550nm 이하인 녹색광의 발광량이 비교예에 비하여 실시예에서 증가된 것을 확인할 수 있다. 즉, 발광 소자의 발광 파장 영역을 근자외선광 파장 영역으로 변경하여 높은 발광 효율을 갖는 표시 장치를 구현할 수 있다.
한편, 일 실시예의 표시 장치는 근자외선광을 방출하는 발광 소자를 포함하여 높은 색재현성과 양호한 색감을 나타내는 것일 수 있다. 도 9는 일 실시예의 표시 장치와 비교예의 표시 장치의 색 좌표를 DCI 표준과 비교하여 나타낸 것이다. 도 9의 비교예 1은 발광 소자가 청색광을 방출하고, 발광 소자 패키지에 KSF 형광체를 포함한 광원 부재를 갖는 표시 장치에 대한 색 좌표를 나타낸 것이다. 또한, 도 8의 실시예 1은 발광 소자가 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광을 방출하고, 발광 소자 패키지에 제1 광을 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광으로 변환하는 제1 형광체 및 제2 광을 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광으로 변환하는 제2 형광체를 포함한 광원 부재를 갖는 일 실시예의 표시 장치에 대한 색 좌표를 나타낸 것이다.
비교예 1의 경우 청색의 색 좌표가 DCI 표준(REF)의 청색 색좌표에서 벗어난 것을 확인할 수 있다. 이와 비교하여 실시예 1의 경우 세 개의 색좌표(R, G, B 색좌표)가 이루는 면적인 색재현율도 DCI 표준(REF) 대비 일부 증가되었으며, 청색 색좌표의 변경도 DCI 표준(REF)과 비교하여 크지 않은 것을 확인할 수 있다.
따라서, 일 실시예의 표시 장치는 근자외선광을 방출하는 발광 소자와 발광 소자 상에 근자외선광에 의하여 여기되어 청색광을 방출하는 청색 형광체를 포함하는 광원 부재를 포함하여 우수한 색재현성 및 높은 발광 효율을 구현할 수 있다.
도 10은 일 실시예의 표시 장치(DD)에 포함된 발광 소자 패키지의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. 도 10을 참조하면, 발광 소자 패키지(LD-b)는 발광 소자(LED), 및 발광 소자(LED) 상에 배치된 제1 실링부(SL1)와 제2 실링부(SL2)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 실링부(SL1)는 발광 소자(LED)를 커버하고 배치되며, 충전 레진(SR)과 제1 형광체(FB1)를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 제2 실링부(SL2)는 제1 실링부(SL1) 상에 배치되고 충전 레진(SR) 및 제2 형광체(FB2)를 포함하는 것일 수 있다. 도 10에 도시된 발광 소자 패키지(LD-b)의 실시예에서, 제1 형광체(FB1)는 발광 소자(LED)에서 방출된 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광에 의하여 여기되어 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광을 방출하는 것일 수 있다. 또한, 제2 형광체(FB2)는 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광에 의하여 여기되어 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광을 방출하는 것일 수 있다. 즉, 제1 형광체(FB1)는 근자외선광에 의하여 여기되어 청색광을 방출하는 청색 형광체이고, 제2 형광체(FB2)는 청색광에 의하여 여기되어 적색광을 방출하는 적색 형광체일 수 있다.
도 10에 도시된 일 실시예의 발광 소자 패키지(LD-b)는 근자외선광을 방출하고, 제1 형광체(FB1) 및 제2 형광체(FB2)를 포함하여 청색광 및 적색광을 방출하는 것일 수 있다. 도 10에 도시된 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지(LD-b)는 도 5에 도시된 발광 소자 패키지(LD)와 비교하여 제1 형광체(FB1)를 포함하는 제1 실링부(SL1)와 제2 형광체(FB2)를 포함하는 제2 실링부(SL2)가 분리되어 제공되는 것에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 10에 도시된 발광 소자 패키지(LD-b)에서 제1 형광체(FB1)를 포함하는 제1 실링부(SL1)가 발광 소자(LED)에 인접하여 제공되고 제2 형광체(FB2)를 포함하는 제2 실링부(SL2)가 발광 소자(LED)에서 이격되어 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 실링부(SL2)에 포함된 제2 형광체(FB2)는 청색광에 의하여 여기되는 적색 형광체로 구체적으로 제2 형광체(FB2)는 KSF 형광체일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 형광체(FB2)는 KSF 형광체 이외에 근자외선광 또는 청색광에 의하여 여기되는 적색 형광체를 포함하는 것일 수 있다. 제2 실링부(SL2)는 제1 실링부(SL1)가 제공된 이후에 별도의 공정에 의하여 제1 실링부(SL1)상에 제공될 수 있다.
도 10에 도시된 일 실시예의 발광 소자 패키지(LD-b)는 도 5에 도시된 일 실시예의 발광 소자 패키지(LD)에 비하여 높은 발광량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 10에서와 같이 제1 형광체(FB1)와 제2 형광체(FB2)가 분리되어 각각 제1 실링부(SL1) 및 제2 실링부(SL2)에 포함될 경우 도 5에서와 같이 제1 형광체(FB1)와 제2 형광체(FB2)가 동일한 실링부(SL)에 포함된 경우에 비하여 발광 소자(LED)에서 방출된 근자외선광의 광량이 증가될 수 있다.
도 11은 발광 소자 패키지의 구성을 달리한 경우의 발광량을 비교한 그래프이다. 도 11에서 실시예 2-1은 도 5 또는 도 7에 도시된 발광 소자 패키지(LD, LD-a)와 같이 제1 형광체(FB1)와 제2 형광체(FB2)가 혼합되어 실링부(SL)에 포함된 경우에 있어서의 발광 스펙트럼을 나타낸다, 또한, 실시예 2-2는 도 10에서 도시된 발광 소자 패키지(LD-b)와 같이 제1 형광체(FB1)를 포함한 제1 실링부(SL1)와 제2 형광체(FB2)를 포함한 제2 실링부(SL2)가 분리되어 제공된 경우에 있어서의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 실시예 2-1 및 실시예 2-2의 두 경우 모두 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 근자외선광, 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 청색광, 및 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 적색광을 방출하는 것을 확인할 수 있다. 다만, 실시예 2-2의 경우 방출되는 근자외선광의 광량이 실시예 2-1의 경우보다 증가되었으며, 청색광의 발광량도 실시예 2-2의 경우가 실시예 2-1에 비하여 소량 증가된 것을 확인할 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 발광 소자 패키지의 실시예를 포함하는 표시 장치의 일 실시예는 양호한 색재현성 및 개선된 휘도를 나타낼 수 있다.
도 12는 일 실시예의 표시 장치(DD-1)의 일 부분을 나타낸 단면도이다. 도 12에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD-1)에 대한 설명에 있어서 상술한 도 1 내지 도 11에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
도 12를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 광원 부재(LU), 광원 부재(LU) 상에 배치된 표시 패널(DP), 및 광원 부재(LU)와 표시 패널(DP) 사이에 배치된 색변환층(CCL)을 포함한다. 한편, 일 실시예의 표시 장치(DD-1)에서 백라이트유닛(BLU)은 광원 부재(LU)에서 제공된 광을 표시 패널(DP) 측으로 전달하는 광학 부재들을 포함할 수 있다. 백라이트유닛(BLU)은 도광판(GP), 출광 패턴부(CP), 광학시트(OS), 및 반사층(RF) 등을 포함할 수 있다. 색변환층(CCL)은 백라이트유닛(BLU)에 포함되며, 도광판(GP)과 표시 패널(DP) 사이에 배치될 수 있다.
색변환층(CCL)은 제1 발광체(EB1)를 포함하는 제1 색변환층(CCL1) 및 제2 발광체(EB2)를 포함하는 제2 색변환층(CCL2)을 포함할 수 있다. 제1 색변환층(CCL1)은 제2 색변환층(CCL2) 상에 배치되는 것일 수 있다. 즉, 광원 부재(LU)에서 제공된 광이 제2 색변환층(CCL2)을 먼저 통과하고 이후에 제1 색변환층(CCL1)을 통과하는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD-1)에서 광원 부재(LU)는 도 13에 도시된 일 실시예의 발광 소자 패키지(LD-1)를 포함하는 것일 수 있다. 도 13을 참조하면, 발광 소자 패키지(LD-1)는 발광 소자(LED), 한 쌍의 리드프레임(LF1, LF2) 및 바디부(BD)를 포함할 수 있다. 도 13에 도시된 발광 소자 패키지(LD-1)의 발광 소자(LED), 리드 프레임(LF1, LF2), 바디부(BD)에 대하여는 도 5에 도시된 발광 소자 패키지(LD)에 대한 설명과 동일한 내용이 적용될 수 있다.
발광 소자(LED)는 바디부(BD)의 캐비티(CV) 내에 배치되며, 연결 전선(WL1, WL2)에 의해 캐비티(CV) 내에서 노출된 리드프레임(LF1, LF2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 캐비티(CV)에는 발광 소자(LED)를 감싸고 채워지는 실링부(SL)가 배치될 수 있다. 실링부(SL)는 충전 레진(SR) 및 제1 형광체(FB1)를 포함할 수 있다. 충전 레진(SR)은 에폭시 레진 또는 아크릴 레진 등이 사용될 수 있으며, 제1 형광체(FB1)는 발광 소자(LED)에서 방출되는 제1 광인 근자외선광을 440nm 이상 460nm 이하의 파장 영역에서 중심 파장을 갖는 제2 광으로 변환하는 청색 형광체일 수 있다. 즉, 도 13에 도시된 발광 소자 패키지(LD-1)는 390nm 이상 410nm 이하의 파장 영역에서 중심 파장을 갖는 근자외선광 및 440nm 이상 460nm 이하의 파장 영역에서 중심 파장을 갖는 청색광을 방출하는 것일 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 제1 색변환층(CCL1)은 광원 부재(LU)에서 제공되는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광 및 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 520nm 이상 550nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제4 광을 방출하는 제1 발광체(EB1)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 색변환층(CCL1)은 녹색광을 방출하는 제1 발광체(EB1)를 포함할 수 있다. 제1 발광체(EB1)는 근자외선광인 제1 광에 의하여 여기되어 발광함으로써 높은 발광 효율을 나타낼 수 있다. 또한, 제1 발광체(EB1)는 청색광인 제2 광에 의하여도 여기되어 발광될 수 있다. 제1 발광체(EB1)는 근자외선광 및 청색광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 녹색 양자점일 수 있다.
제2 색변환층(CCL2)은 광원 부재(LU)에서 제공되는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광 및 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광을 방출하는 제2 발광체(EB2)를 포함할 수 있다. 제2 발광체(EB2)는 근자외선광에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 적색 양자점일 수 있다. 또한, 제2 발광체(EB2)는 청색광에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 적색 양자점일 수 있다. 한편, 제2 발광체(EB2)는 적색 형광체일 수 있다. 예를 들어, 제2 발광체(EB2)는 청색광에 의하여 여기되어 적색광을 방출하는 것일 수 있다. 구체적으로 제2 발광체(EB2)는 KSF 형광체를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 색변환층(CCL1, CCL2) 상에 배치된 베리어층(BL)을 더 포함할 수 있다. 도 12를 참조하면 베리어층(BL)은 제1 및 제2 색변환층(CCL1, CCL2)을 커버하는 것일 수 있다. 한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 도면에 도시되지는 않았으나 제1 색변환층(CCL1)과 제2 색변환층(CCL2) 사이에 베리어층이 추가될 수 있으며, 또한 이와 달리 베리어층(BL)은 제1 색변환층(CCL1)을 커버하며 제2 색변환층(CCL2)은 노출시키는 것일 수 있다.
백라이트유닛(BLU)에 포함된 도광판(GP), 출광 패턴부(CP), 저굴절층(LRL), 광학시트(OS), 및 반사층(RF)에 대하여는 상술한 도 2 내지 도 4에서 설명한 것과 동일한 내용이 적용될 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 근자외선광을 방출하는 발광 소자(LED) 및 근자외선광에 의하여 여기되어 청색광을 방출하는 제1 형광체(FB1)를 포함하는 광원 부재(LU)를 포함하고, 광원 부재(LU)로부터 순차적으로 적층된 제2 색변환층(CCL2)과 제1 색변환층(CCL1)을 포함하여 양호한 색재현성을 나타내며 개선된 휘도 특성을 나타낼 수 있다.
즉, 일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 상대적으로 장파장 영역인 적색광을 방출하는 제2 색변환층(CCL2)을 제1 색변환층(CCL1) 보다 광경로 상에 우선 배치하여 제1 색변환층(CCL1)에서 방출된 광이 제2 색변환층(CCL2)의 제2 발광체(EB2)에 흡수되는 것을 방지할 수 있다.
도 14는 일 실시예의 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다. 도 15는 도 14의 II-II'선에 대응하는 면을 나타낸 단면도이고, 도 16은 도 15의 BB 영역을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 17은 일 실시에의 표시 장치 일부를 나타낸 단면도이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 광원 부재(LU-2), 광원 부재(LU-2) 상에 배치된 표시 패널(DP), 광원 부재(LU) 및 표시 패널(DP) 사이에 제공된 색변환층(CCL)을 포함할 수 있다.
색변환층(CCL)은 제1 발광체(EB1)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 발광체(EB1)는 양자점일 수 있다. 제1 발광체(EB1)는 광원 부재(LU-2)에서 제공되는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광 및 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광 중 적어도 하나에 의해 여기되어 520nm 이상 550nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제4 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체(EB1)는 근자외선광 및 청색광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 녹색 양자점일 수 있다. 제1 발광체(EB1)에 대하여는 상술한 도 2 내지 도 4에서의 제1 발광체(EB1)에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
색변환층(CCL)은 색변환층(CCL)을 지지하는 기능을 하는 베이스기판(BGP)과 함께 백라이트유닛(BLU)으로 광원 부재(LU-2) 상에 제공될 수 있다. 색변환층(CCL)은 베이스기판(BGP) 상에 직접 제공될 수 있다. 색변환층(CCL)은 코팅 공정을 이용하여 베이스기판(BGP) 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체(EB1)는 코팅 공정을 이용하여 베이스기판(BGP) 상에 제공되어 색변환층(CCL)을 형성할 수 있다.
한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스기판(BGP)은 생략될 수 있다. 색변환층(CCL)은 별도의 부재로 제공될 수 있다. 예를 들어, 색변환층(CCL)은 베이스 수지를 포함할 수 있다. 제1 발광체(EB1)는 베이스 수지에 분산된 것일 수 있다. 베이스 수지는 고분자 수지일 수 있다. 베이스 수지에 제1 발광체(EB1)를 분산시켜 별도의 공정을 통해 가공한 색변환층(CCL)을 광원 부재(LU-2)와 표시 패널(DP) 사이에 제공할 수 있다.
색변환층(CCL) 상에는 베리어층(BL)이 배치될 수 있다. 베리어층(BL)은 색변환층(CCL)을 커버하는 것일 수 있다. 베리어층(BL)은 색변환층(CCL)을 수분 또는 산소로부터 보호하여 제1 발광체(EB1)가 외부 환경에 노출되는 것을 방지하여 양호한 신뢰성을 갖도록 할 수 있다.
또한, 베이스기판(BGP)은 확산판일 수 있다. 베이스기판(BGP)은 광원 유닛(LU-2) 상에 배치되어 광원 유닛(LU-2)의 발광 소자 패키지(LD)에서 방출되어 베이스기판(BGP)으로 입사된 광을 확산시켜 휘도 균일도를 증가시킬 수 있다.
광원 부재(LU-2)는 색변환층(CCL)의 하부에 배치되는 것일 수 있다. 광원 부재(LU-2)는 표시 패널(DP)의 하부에 배치되는 것일 수 있다. 광원 부재(LU-2)는 표시 패널(DP)과 중첩하여 배치되는 것으로 도 2에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD)와 달리 도 14에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 직하형 광원 부재를 갖는 표시 장치일 수 있다.
광원 부재(LU-2)는 회로 기판(PB) 및 회로 기판(PB) 상에 배치된 복수 개의 발광 소자 패키지들(LD)을 포함하는 것일 수 있다. 복수 개의 발광 소자 패키지들(LD)은 서로 이격되어 회로 기판(PB) 상에 정렬되어 배치될 수 있으며, 도 14에 도시된 정렬 형태에 한정되는 것은 아니다.
발광 소자 패키지(LD)는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 발광 소자와 제1 광을 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광으로 변환하는 제1 형광체를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 발광 소자 패키지(LD)는 제2 광을 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광으로 변환하는 제2 형광체를 더 포함하는 것일 수 있다.
도 14 내지 도 16에 도시된 일 실시예에서 발광 소자 패키지(LD)로는 상술한 도 5의 발광 소자 패키지(LD), 또는 도 7 또는 도 10의 발광 소자 패키지(LD-a, LD-b)가 사용될 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD-2)에서 광원 부재(LU-2)는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 근자외선광, 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 청색광, 및 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 적색광을 방출할 수 있다. 광원 부재(LU-2)에서 방출되어 색변환층(CCL)으로 입사된 근자외선광 및 청색광 중 적어도 일부는 제1 발광체(EB1)에 흡수되고 제1 발광체(EB1)가 여기되어 녹색광을 방출할 수 있다.
따라서, 일 실시예의 표시 장치(DD-2)에서 표시 패널(DP)에는 색변환층(CCL)으로부터 제공되는 백색광이 제공될 수 있다. 즉, 표시 패널(DP)에는 청색광, 적색광, 및 녹색광이 혼합된 백색광이 제공될 수 있다. 한편, 일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 발광 소자 패키지(LD)에 제2 형광체를 포함하여 청색광 및 적색광을 방출하는 광원 부재(LU-2)를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 광원 부재(LU-2) 상에 녹색 양자점인 제1 발광체(EB1)를 포함한 색변환층(CCL)을 배치함으로써 적색광으로 변환하는 제2 형광체가 색변환층(CCL) 상부에 배치되는 경우에 비하여 개선된 발광 효율을 나타낼 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시 장치(DD-2)에서 광 경로상 제2 형광체가 제1 발광체 보다 우선적으로 배치되어 녹색 양자점인 제1 발광체(EB1)에서 방출된 광이 다시 제2 형광체에 흡수되는 것을 방지함으로써 제1 발광체(EB1)에서 방출되는 광 효율이 증가될 수 있다.
도 17은 표시 장치의 일 부분을 나타낸 단면도이다. 예를 들어, 도 17은 도 15의 BB 영역에 대응하는 부분을 나타낸 것일 수 있다. 도 17을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(DD-2a)는 표시 패널(DP)의 하부에 배치되어 표시 패널(DP)과 중첩하는 광원 부재(LU-2a)를 포함할 수 있다. 광원 부재(LU-2a)와 표시 패널(DP) 사이에는 색변환층(CCL1, CCL2)이 배치될 수 있다. 도 16에 도시된 일 실시예의 표시 장치와 비교하여 도 17의 표시 장치(DD-2a)는 두 개의 적층된 색변환층(CCL1, CCL2)을 포함하는 것일 수 있다.
광원 부재(LU-2a)는 회로 기판(PB) 및 회로 기판(PB) 상에 배치된 복수 개의 발광 소자 패키지(LD-1)를 포함한다. 도 17에 사용된 발광 소자 패키지(LD-1)는 상술한 도 13에서 설명한 발광 소자 패키지(LD-1)에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 발광 소자 패키지(LD-1)는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 발광 소자 및 제1 광을 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광으로 변환하는 제1 형광체를 포함하는 것일 수 있다. 발광 소자 패키지(LD-1)는 근자외선광 및 청색광을 방출하는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD-2a)는 제1 발광체(EB1)를 포함하는 제1 색변환층(CCL1) 및 제2 발광체(EB2)를 포함하는 제2 색변환층(CCL2)을 포함할 수 있다. 제1 발광체(EB1)는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광 및 광을 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 520nm 이상 550nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제4 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 발광체(EB1)는 근자외선광 및 청색광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 발광체일 수 있다. 구체적으로 제1 발광체(EB1)는 녹색 양자점일 수 있다. 제1 발광체(EB1)에 대하여는 상술한 도 1 내지 도 7에 대한 설명에 있어서 제1 발광체(EB1)에 대한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD-2a)는 제2 색변환층(CCL2)을 포함하고, 제2 색변환층(CCL2)은 제1 색변환층(CCL1) 보다 광원 부재(LU-2a)에 인접하여 배치되는 것일 수 있다. 제2 색변환층(CCL2)은 제2 발광체(EB2)를 포함하며, 제2 발광체(EB2)는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광 및 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 발광체(EB2)는 근자외선광 및 청색광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 적색광을 방출하는 발광체일 수 있다. 제2 발광체(EB2)는 적색 양자점 또는 적색 형광체일 수 있다. 구체적으로 제2 발광체(EB2)는 청색광에 의하여 여기되는 KSF 형광체일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
색변환층(CCL1, CCL2) 상에는 베리어층(BL)이 배치될 수 있다. 베리어층(BL)은 제1 색변환층(CCL1) 상에 배치되는 것일 수 있다. 베리어층(BL)은 제1 색변환층(CCL1) 및 제2 색변환층(CCL2)을 커버하는 것일 수 있다. 또한, 이와 달리 베리어층(BL)은 제1 색변환층(CCL1) 만을 커버하는 것일 수 있다.
광원 부재(LU-2a)에서 방출된 광은 색변환층(CCL1, CCL2)을 거쳐 백색광으로 표시 패널(DP)로 제공될 수 있다. 광원 부재(LU-2a)의 발광 소자 패키지(LD-1)에서는 근자외선광 및 청색광을 방출하고, 제2 색변환층(CCL2)에서는 제2 발광체(EB2)에 의해 변환된 적색광이 방출되고, 제1 색변환층(CCL1)에서는 제1 발광체(EB1)에 의해 변환된 녹색광이 방출될 수 있다. 즉, 발광 소자 패키지(LD-1)에서 방출된 청색광, 제2 색변환층(CCL2)에서 방출된 적색광, 및 제1 색변환층(CCL1)에서 방출된 녹색광이 혼합된 백색광이 표시 패널(DP)로 제공될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD-2a)는 광원 부재(LU-2a)에 근자외선광을 방출하는 발광 소자를 포함하여 양호한 색재현성을 가지며 개선된 발광 효율을 나타낼 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치(DD-2a)는 상대적으로 장파장 영역의 광인 적색광을 방출하는 제2 색변환층(CCL2)을 제1 색변환층(CCL1) 하부에 배치하여 제2 발광체(EB2)가 제1 발광체(EB1)에서 방출된 광을 흡수하는 것을 방지함으로써 개선된 발광 효율을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 청색광의 파장 영역보다 단파장인 근자외선광을 방출하는 발광 소자를 포함하여 발광 소자에 의해 여기되어 발광하는 형광체 및 발광체의 발광 효율을 증대시킴으로써 양호한 색재현성을 유지하면서도 높은 휘도 값을 나타낼 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치는 광 경로상 적색광으로 변환하는 형광체 또는 발광체를 녹색광으로 변환하는 발광체 보다 우선적으로 배치하여 상대적으로 단파장 광에 해당하는 녹색광이 적색광으로 변환하는 형광체 또는 발광체에 흡수되는 것을 방지함으로써 개선된 광 효율을 나타낼 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD, DD-1, DD-2, DD-2a : 표시 장치
DP : 표시 패널
CCL, CCL-1, CCL-2 : 색변환층

Claims (20)

  1. 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제1 광을 방출하는 발광 소자 및 상기 제1 광을 440nm 이상 460nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제2 광으로 변환하는 제1 형광체를 포함하는 광원 부재;
    상기 광원 부재 상에 배치된 표시 패널; 및
    상기 광원 부재 및 상기 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 상기 제2 광과 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 발광체를 포함하는 색변환층; 을 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광원 부재는 상기 제2 광을 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광으로 변환하는 제2 형광체를 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 광원 부재는 상기 발광 소자를 커버하는 실링부를 더 포함하고,
    상기 제1 형광체 및 상기 제2 형광체는 상기 실링부에 포함된 표시 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 광원 부재는
    상기 발광 소자를 커버하고 상기 제1 형광체를 포함한 제1 실링부; 및
    상기 제1 실링부 상에 배치되고 상기 제2 형광체를 포함한 제2 실링부; 를 더 포함하는 표시 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 색변환층은 상기 제1 광 및 상기 제2 광에 의하여 여기되어 520nm 이상 550nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제4 광을 방출하는 제1 발광체를 포함하는 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 520nm 이상 550nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제 4광을 방출하는 제1 발광체를 포함하는 제1 색변환층; 및
    상기 광원 부재와 상기 제1 색변환층 사이에 배치되고, 상기 제1 광 및 상기 제2 광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 600nm 이상 650nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 제3 광을 방출하는 제2 발광체를 포함하는 제2 색변환층; 포함하는 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 발광체는 녹색 양자점인 표시 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제2 발광체는 적색 형광체 또는 적색 양자점인 표시 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 광원 부재와 상기 표시 패널 사이에 배치된 도광판을 더 포함하고,
    상기 광원 부재는 상기 도광판의 적어도 일측면과 인접하여 배치된 표시 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 색변환층은 상기 도광판 상에 배치되고,
    상기 도광판과 상기 색변환층 사이에 배치되며, 상기 도광판의 굴절률 보다 작은 굴절률을 갖는 저굴절층을 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 광원 부재는 상기 색변환층 하부에 배치되며,
    상기 광원 부재는 상기 표시 패널과 중첩하는 표시 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 색변환층 상에 배치되며, 상기 색변환층을 커버하는 베리어층을 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 제1 도전형 반도체층;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치되고 InGaN을 포함하는 활성층; 및
    상기 활성층 상에 배치된 제2 도전형 반도체층; 을 포함하는 표시 장치.
  14. 근자외선광을 방출하는 발광 소자 및 상기 근자외선광을 청색광으로 변환하는 청색 형광체를 포함하는 광원 부재;
    상기 광원 부재 상에 배치된 표시 패널; 및
    상기 광원 부재 및 상기 표시 패널 사이에 배치되고, 상기 근자외선광 및 상기 청색광 중 적어도 하나에 의하여 여기되어 상기 청색광과 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 발광체를 포함하는 색변환층; 을 포함하는 표시 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 광원 부재는 상기 청색광을 적색광으로 변환하는 적색 형광체를 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 발광체는 녹색 양자점을 포함하는 표시 장치.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 색변환층은
    녹색 양자점을 포함하는 제1 색변환층; 및
    상기 제1 색변환층의 하부에 배치되고 적색 형광체를 포함하는 제2 색변환층; 을 포함하는 표시 장치.
  18. 표시 패널;
    상기 표시 패널의 하부에 배치된 도광판;
    상기 도광판의 적어도 일측면과 인접하여 배치된 광원 부재; 및
    상기 표시 패널과 상기 도광판 사이에 배치된 색변환층; 을 포함하고,
    상기 광원 부재는
    InGaN을 포함하고 AlGaN을 미포함하는 활성층을 포함하고, 근자외선광을 방출하는 발광 소자;
    상기 근자외선광을 청색광으로 변환하는 청색 형광체; 및
    상기 청색광을 적색광으로 변환하는 적색 형광체; 를 포함하고,
    상기 색변환층은 상기 근자외선광 및 상기 청색광 중 적어도 하나의 광에 의하여 여기되어 녹색광을 방출하는 양자점을 포함하는 표시 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 발광 소자는 390nm 이상 410nm 이하의 파장에서 중심 파장을 갖는 상기 근자외선광을 방출하는 표시 장치.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 광원 부재는
    상기 발광 소자 상에 배치되고 상기 청색 형광체를 포함한 제1 실링부; 및
    상기 제1 실링부 상에 배치되고 상기 적색 형광체를 포함한 제2 실링부; 를 포함한 표시 장치.
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