KR20240056788A - Led 디스플레이용 양자점 led 백라이트 모듈 - Google Patents

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레너드 찰스 Ⅱ 다비치
슈테판 르보비치 로구노브
마크 알레한드로 케사다
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Abstract

여기에 개시된 QD LED 모듈 (10)은 지지 조립체 (40), 회로 보드 (20), 회로 보드에 의해 동작 가능하게 지지된 LED (30)를 포함하고, LED는 청색 광 (36G)을 방출한다. QD LED 모듈은 또한 지지 조립체에 의해 지지되고 LED 표면으로부터 축 방향으로 이격된 QD 구조체 (60)을 가진다. QD 구조체는 QD 재료의 제 1 영역 (R1) 및 QD 재료를 가지지 않는 제 2 영역 (R2)을 포함한 활성 구역 (AR)을 가진다. 청색 광의 제 1 부분은 제 1 영역을 통과하고 적색 광 (36R) 및 녹색 광 (36G)으로 변환된다. 청색 광의 제 2 부분은 제 2 영역을 통과한다. QD 재료는 색 공간의 황색 부분을 향해 이동되는 CIE 색 점을 가진다.

Description

LED 디스플레이용 양자점 LED 백라이트 모듈{QUANTUM-DOT LED BACKLIGHT MODULE FOR LED DISPLAYS}
본 출원은 35 U.S.C. § 119 하에 2017년 6월 30일 자로 출원된 미국 가출원 제62/527,205호의 우선권 주장 출원이고, 상기 가출원의 내용은 여기에서 참조로서 전제적으로 병합된다.
본 개시는 양자점 백라이트를 사용하는 LED 디스플레이에 관한 것으로, 특히 LED 디스플레이에 대한 양자점 LED 백라이트 모듈에 관한 것이다.
양자점 (QD) 재료는 강화된 백라이팅을 제공하는 일부 타일의 LED 디스플레이에서 사용된다. QD 재료는 색 디스플레이를 형성하는데 필요한 광의 R-G-B 파장을 발생시키기 위해 파장 필터를 필요하지 않다는 이점을 가진다.
QD 기반 백라이팅의 단점은 QD 재료가 LED 광 소스로부터의 온도 및 광 플럭스에 민감하다는 것이다. 이러한 민감도를 위해서는 LED 광 소스를 QD 재료와 분리해야 한다. 그러나 이러한 분리는 QD 기반 백라이트를 형성하는 QD LED 패키지 또는 "모듈"이 컴팩트이고 풋 프린트가 작으면서 높은 밝기도 갖도록 요구한다.
본 발명의 목적은 상술된 문제점을 해결하는 것에 있다.
본 개시의 일 양태는, 청색 광을 방출하는 LED 및 종래의 QD 색 점 (예를 들어, (0.28, 0.2))으로부터 색 공간의 황색 또는 황색-녹색 부분 (예를 들어, x > 0.35, y > 3.75)으로 이동된 색 영역 (color gamut) 상의 색 점 (예를 들어, CIE 1931)을 가진 QD 재료를 사용하는 QD LED 디스플레이에 관한 것이다. LED로부터의 청색 광의 제 1 부분은 색-이동된 QD 재료를 통과하지 않는다. 청색 광의 제 2 부분은 QD 재료로 지향되고 녹색 및 적색 광을 형성하기 위해 사용된다 (즉, QD 재료에 의해 변환됨). 이러한 구성은 QD 재료 상의 청색 광의 플럭스가 감소되도록 하여 (예를 들어, 적어도 10% 및 최대 50% 만큼), 이는 결국 수명을 증가시키고 QD 재료의 고장 시간을 감소시키면서, 또한 종래 QD LED 모듈을 사용하는 백라이트와 비교하여 전반적인 백라이트 밝기를 개선한다.
본 개시의 다른 양태는 다음을 포함한다: 1) QD 재료로부터 멀어지고 LED를 지지하는 회로 보드로 다시 열 전도를 지원하는 지지 조립체 및 적어도 하나의 스페이서 층의 사용. 여기에서 회로 보드는 히트 싱크로서 작용함; 2) QD 재료를 조사할 때 핫 스팟을 피하기 위해 청색 광을 실질적으로 균일화하도록 구성된 산란 층; 3) 시간이 지남에 따라 QD 재료의 성능을 감소시킬 수 있는, 산소 및 수분에 대한 장벽으로서 역할을 하는 투명 캡으로 형성된 밀폐형 밀봉. QD 재료는 또한 밀폐식으로 밀봉된 QD 칩렛의 일부일 수 있어 투명 캡에 대한 필요성을 제거할 수 있다.
본 개시의 일 실시예는 다음을 포함하는 QD LED 모듈에 관한 것이다: 회로 보드; 상기 회로 보드에 의해 동작 가능하게 지지된 LED - 상기 LED는 청색 광을 방출하는 표면을 가짐; 및 상기 지지 조립체의 내부 내에서 지지되고 거리 D1 만큼 LED 표면으로부터 축 방향으로 이격된 QD 구조체 - 상기 QD 구조체는 QD 재료의 적어도 하나의 제 1 영역 및 QD 재료를 가지지 않는 적어도 하나의 제 2 영역을 포함하는 활성 구역을 가지고, 상기 LED로부터의 청색 광의 제 1 부분은 상기 적어도 하나의 제 1 영역을 통과하고 상기 QD 재료에 의해 적색 및 녹색 광으로 변환되며, 그리고 청색 광의 제 2 부분은 상기 적어도 하나의 제 2 영역을 통과함.
본 개시의 또 다른 실시예는 다음을 포함하는 QD LED 모듈에 관한 것이다: 내부를 가진 지지 조립체; 회로 보드; 상기 회로 보드에 의해 동작 가능하게 지지된 LED - 상기 LED는 청색 광을 방출하는 표면을 가짐; 상기 지지 조립체의 내부 내에서 지지되고 거리 D1 만큼 상기 LED 표면으로부터 축 방향으로 이격된 QD 구조체 - 상기 QD 구조체는 QD 재료의 적어도 하나의 제 1 영역 및 QD 재료를 가지지 않는 적어도 하나의 제 2 영역을 포함하는 활성 구역을 가지고, 상기 LED로부터의 청색 광의 제 1 부분은 상기 적어도 하나의 제 1 영역을 통과하고 적색 및 녹색 광으로 변환되며, 그리고 청색 광의 제 2 부분은 상기 적어도 하나의 제 2 영역을 통과함; 및 상기 LED와 상기 QD 구조체 사이에 공기 공간이 없도록 상기 LED와 상기 QD 구조체 사이에 배치된 적어도 하나의 스페이서 층 (spacer layer).
본 개시의 또 다른 실시예는 다음을 포함하는 QD LED 모듈에 관한 것이다: 제 1 말단, 제 2 말단, 적어도 하나의 측벽 및 내부를 가진 지지 조립체; 상기 지지 조립체의 제 2 말단에 배치되거나 상기 제 2 말단에 인접한 회로 보드 - 상기 회로 보드는 상기 지지 조립체의 적어도 하나의 측벽과 열적 접촉을 함; 상기 회로 보드에 의해 동작 가능하게 지지된 LED - 상기 LED는 청색 광을 방출하는 표면을 가짐; 상기 지지 조립체의 내부 내에서 지지되고 거리 D1 만큼 LED 상부 표면으로부터 축 방향으로 이격된 QD 구조체 - 상기 QD 구조체는 청색 광을 수신하고 적색 광 및 녹색 광으로 변환시키도록 구성된 QD 재료를 포함한 적어도 하나의 제 1 영역 및 어떠한 QD 재료도 포함하지 않는 적어도 하나의 제 2 영역을 포함하는 활성 구역을 가지고, 상기 적어도 하나의 제 1 영역의 QD 재료는 x > 0.35 및 y > 0.375의 (x,y) CIE 색 점을 가짐; 및 상기 LED와 상기 QD 구조체 사이에 배치되고, 상기 LED와 상기 QD 구조체 사이에 공기 공간이 없도록 상기 적어도 하나의 측벽과 열적 접촉하는 적어도 하나의 스페이서 층.
본 개시의 또 다른 실시예는 QD 구조체 상에 지지된 QD 재료를 사용하여 백색 광을 형성하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 다음을 포함한다: LED로부터 청색 광을 발생시키는 단계; 녹색 및 적색 광을 형성하기 위해 상기 QD 구조체의 QD 재료를 통해 청색 광의 제 1 부분을 통과시키는 단계; 상기 QD 구조체를 통하지만 어떠한 QD 재료로도 통하지 않고 청색 광의 제 2 부분을 통과시키는 단계; 및 백색 광을 형성하기 위해 녹색 및 적색 광과 청색 광의 제 2 부분을 조합하는 단계.
추가의 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명에 기재되어 있으며, 부분적으로는 발명의 상세한 설명으로부터 통상의 기술자에게 명백하거나 기재된 발명의 상세한 설명, 그의 청구항, 나아가 첨부된 도면에 기술된 바와 같이 실시예를 실시함으로써 인식될 것이다. 전술한 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명은 단지 예시적인 것이며, 청구 범위의 특성 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 틀을 제공하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다.
첨부 도면은 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 실시예(들)을 도시하고, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다. 이와 같이, 본 개시는 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해될 것이다. 도면에서:
도 1은 QD LED 디스플레이용 백라이트 장치에 사용될 수 있는 일반화 된 또는 "기본" QD LED 모듈의 개략도이다;
도 2a 내지 2d는 본 개시에 따른 QD LED 모듈의 제 1 예의 개략적인 측면도이다;
도 3a 및 3b는 본 개시에 따른 제 2 예의 QD LED 모듈의 개략적인 측면도이다;
도 4a 내지 4d는 QD 재료를 통과하지 않고도 청색 광의 일 부분이 QD 구조체를 통해 투과되도록 하는 QD 구조체에 의해 지지되는 예시적인 QD 구조체 및 예시적인 QD 재료의 패턴을 상부에서 하부로 내려다 본 도면이다;
도 5a 내지 도 5c는 본 개시에 따른 제 3 예의 QD LED 모듈의 개략적 인 측면도이다;
도 5d 및 5e는 LED와 QD 구조체 사이에 산란 층이 어떻게 배치될 수 있는지를 보여주고, 또한 QD LED 모듈의 2 개의 주요 치수 파라미터 D1 및 DG를 도시하는 LED 및 QD 구조체의 근접 측면도이다;
도 6은 QD 재료의 두께 (DQ)를 변화시켜 CIE 좌표가 어떻게 변화될 수 있는지를 도시하는 QD 재료 두께 (DQ) (mm)의 함수로서, CIE 1931 색 공간 ("CIE 좌표")의 (x, y) 좌표의 플롯이다;
도 7은 제 1 예의 QD 재료에 대한 도 4a의 QD LED 모듈에 대한 모듈 치수 D1 (mm) 및 DG (mm)의 함수로서, 예측된 평균 밝기 B (니트)의 등고선도이다;
도 8a 및 8b는 제 1 예의 QD 재료에 대한 모듈 치수 D1 (mm) 및 DG (mm)의 함수로서, 평균 x CIE 좌표 및 y CIE 좌표 각각의 등고선도이다;
도 9는 도 7과 유사한 플롯이고, 모듈 치수 D1 (mm) 및 DG (mm)의 함수로서, 제 2 예의 QD 재료에 대한 예측된 밝기 B (니트)를 도시한다; 그리고
도 10a 및 도 10b는 도 8a 및 도 8b와 유사한 플롯이지만, 제 2 예의 QD 재료에 대해서 그러하다.
이제 본 개시의 다양한 실시예를 참조하며, 그 예는 첨부 도면에 도시되어있다. 가능할 때마다, 동일하거나 유사한 참조 번호 및 기호는 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분을 지칭하기 위해 사용된다. 도면은 반드시 축척에 맞는 것은 아니며, 통상의 기술자는 도면이 본 개시의 주요 양태를 설명하기 위해 단순화된 곳을 인식할 것이다.
이하에 기술된 청구 범위는 본 상세한 설명에 포함되어 그 일부를 구성한다.
직교 좌표 (Cartesian coordinates)는 참조를 위해 일부 도면에 도시되어 있으며 방향 또는 배향에 대해 제한하려는 것은 아니다.
"하류" 및 "상류"라는 용어는 광의 진행 방향에 기초하여 구성요소, 요소 등의 상대 위치를 지칭하며, 그 결과 B의 하류에 있는 A는 광이 B 상에 먼저 입사되고 그 후에 A 상에 입사됨을 의미한다. 마찬가지로, B의 상류에 있는 A는 광이 먼저 A 상에 입사되고, 그 후에 B 상에 입사됨을 의미한다.
설계 고려 사항
도 1은 QD LED 디스플레이를 위한 백라이트 장치를 형성하는데 사용될 수 있는 일반화 또는 "기본" QD LED 패키지 또는 "모듈" (10B)의 개략적인 측면도이다. 기본 QD LED 모듈 (10B)은 형광체 기반 LED 모듈에 기초하고, LED (30)를 동작 가능하게 지지하는, 인쇄 회로 보드 (PCB)와 같은 회로 보드 (20)를 포함한다. LED (30)는 청색 광 (36B)이 방출되는 상부 표면 (32)을 갖는다. 기본 QD LED 모듈 (10B)은 또한 상단부 (42), 하단부 (44), 및 내부 (47)를 정의하는 적어도 하나의 측벽 (46)을 갖는 지지 조립체 (40)를 포함한다. 기본 QD LED 모듈 (10B)은 지지 조립체 (40)의 상단부 (42)에 인접하여 배치된 렌즈 요소 (50)를 포함할 수 있다. 클로즈업 삽입물은 렌즈 요소 (50)의 예를 도시한다.
지지 조립체 (40)는 그 내부 (47) 내에서 QD 재료 (62)를 포함하는 QD 구조체 (60)를 동작 가능하게 지지한다. QD 구조체 (60)는 때때로 "QD 칩렛 (chiplet)"으로 지칭된다. 일례에서, QD 구조체 (60)는 중합체 매트릭스를 포함하고, QD 재료 (62)는 중합체 매트릭스에 의해 (예를 들어, 상기 중합체 매트릭스에서 또는 상기 중합체 매트릭스 상에서) 지지된다. 일례에서, QD 구조체는 밀폐형 QD 칩렛을 포함할 수 있으며, 이는 하기에서 논의된 바와 같이 캡을 사용하여 QD LED 모듈을 밀폐식으로 밀봉할 필요가 없게 한다.
LED (30)의 상부 표면 (32)으로부터 QD 재료 (62)까지의 거리는 수직 축 A1을 따라 측정되고 D1으로 표시되며, 하기에서 논의되는 바와 같이 주요 모듈 치수 중 하나이다. QD 재료 (62)는 청색 광 (36B)의 일 부분이 적색 광 (36R) 및 녹색 광 (36G)으로 변환되도록 하면서, 청색 광의 일 부분이 투과되어 (즉, 변환되지 않음) (색) QD LED 디스플레이에 사용되기 위해 적색, 청색 및 녹색을 제공하도록 구성된다. 렌즈 (50)는 백라이팅 목적을 위해 광 분포를 균일화하기 위해 적색 광 (36R), 녹색 광 (36G) 및 청색 광 (36B)을 재지향시키는데 사용될 수 있다.
LED (30)에 의해 방출된 청색 광 (36B)은 제곱 미터당 와트의 단위 (W/m2)로 측정될 수 있는 연관된 광학 플럭스 (FL)를 가진다. LED (30)는 또한, QD 구조체 (60)에 도달하고 QD 재료 (62)가 온도 (TF)를 갖도록 하는 열 (H)을 발생시킨다. QD LED 디스플레이는 QD 재료 (62)에 의해 경험된 광학 플럭스 (FL) 및 온도 (TF)가 긴 수명 동작을 위해 잘 관리될 것을 요구한다. 이는 거리 D1이 피크 시프팅 (peak-shifting) 및 피크-브로드닝 (peak-broadening) 방출 저하를 감소시키기에 충분할 뿐만 아니라 장기간 고온 및 높은 플럭스 동작으로부터의 수율 감소를 필요로 한다.
이론에 구속되지 않고, QD 재료의 저하는 주로 QD-리간드 및 중합체 매트릭스 파괴, 나아가 QD 표면에 형성된 결함에 기인하는 것으로 일반적으로 여겨진다. 백라이팅 장치용 QD LED 모듈에 사용된 LED (30) 타입은 통상적으로 약 100 W/cm2의 광학 플럭스 (FL)를 생성하는데, 이는 대부분의 QD 재료에 비해 너무 높다. 동시에, 비용 요건은 QD-LED 모듈이 작은 풋프린트를 가져야 하고 간단해야 하면서 또한 다른 모듈과 쉽게 일체형으로 되도록 한다. 이는 부가적으로 QD LED 모듈이 밀폐식으로 밀폐되어 있으며 10년 동안 높은 플럭스 및 고온 동작을 견디어야 한다.
QD LED 디스플레이에 대한 주요 요건은 색 영역에서 10% 미만의 변화로 30,000 시간 이상 동작해야 한다는 것이다. 이 요건은 QD 재료 (62) 상에 입사하는 청색 광 (36B)의 플럭스 (FL)의 양이 약 2.5 내지 3W/cm2 미만으로 제한되도록 한다. 1000 니트 밝기의 통상적인 55 인치 TV는 개별 LED (30)이 얼마나 사용되는지에 관계없이, QD 재료 (62)의 결합 구역의 약 100 cm2로부터 발광 효율 (LE)이 120W/lm 또는 180W/lm에서 290W라고 가정할 때, 약 435W의 청색 광을 필요로 한다. 여기에서 유의해야 하는 바와 같이, TV 패널의 LE는 입사 광 전력 (W)을 사람이 인식할 수 있는 (루멘 또는 lm) 광으로 변환하는 패널의 능력을 기술하며, 1000 니트 TV 제작에 필요한 총 LED 전력의 계산에 큰 역할을 한다. 55 인치 TV의 LED 카운트 계산에 사용된 290-520W 전력의 청색 광 (36B)은 적어도 100 루멘/W의 패널 LE를 가정한다. 일부 패널은 180 루멘/W만큼 높은 LE 값을 가진다.
LED (30)의 설계에 따라, 요구되는 QD 재료 (62)의 최소 면적은 한정된 수의 LED로부터 광을 분배하는 광학 기술의 한계뿐만 아니라 상기의 고려 사항에 의해 결정된다. 필요한 QD 재료 (62)의 최소 면적을 결정하기 위해, 청색 광 (36B)의 방출은 QD 재료에 균일하게 조명하기에 충분히 근접해야 하지만, FL < 2.5 W/cm 내지 3 W/cm2의 플럭스 한계를 초과하도록 근접하지 않아야 한다.
또한, QD LED 디스플레이의 밝기를 증가시키는 것은 QD 재료 (62)에 열량 H을 증가시키는 것을 의미한다는 점에 주목해야 한다. 이로써, 또 다른 설계 고려 사항은 LED (30)에 의해 발생된 열 (H)을 소산하고 QD 재료 (62)에 도달할 수 있어서 QD 재료 (62)의 온도 (TF)가 예를 들어 90 ℃인 임계 온도 (TTH)아래로 유지되는 법이다. QD 재료 (62)의 온도 (TF)가 임계 온도 (TTH)를 초과하면, QD LED 백라이팅 성능은 다음 중 적어도 하나로 인해 저하될 수 있다 : a) 시프팅 방출 피크 (10℃당 ~ 1nm); b) 피크 폭 브로드닝 (예를 들어 < 24 nm로 좁게 유지하는 것이 바람직함); 및 c) QD 재료 및 중합체 매트릭스 분해의 가속화된 노화.
이로써, 여기에 개시된 QD LED 모듈의 일부 주요 설계 목표는 다음 중 하나 이상을 포함한다: 1) QD 재료 상에 입사하는 청색 광 (36)의 플럭스가 실질적으로 균일하고 최대 허용 가능한 플럭스까지 또는 그에 근접하고; 2) LED 밝기를 최대화하며; 및 3) 비교적 긴 시간, 예를 들어 10 년에 걸쳐 QD 재료로부터 적색 및 녹색 광의 안정적인 출력.
제 1 QD LED 모듈 예
도 2a는 여기에 개시된 바와 같이, QD LED 모듈 (10)의 제 1 예시의 개략적인 측면도이다. QD LED 모듈 (10)은 도 1의 기본 QD LED 모듈 (10B)과 동일한 기본 요소를 포함하고, 나아가 상술된 설계 고려 사항을 해결하는 부가 성능 향상 구성 요소 및 특징을 포함한다. QD LED 모듈 (10)의 일부 실시예는 설명의 편의를 위해 생략된 렌즈 요소 (50)를 사용할 수 있다.
도 2a의 QD LED 모듈 (10)은, LED (30)의 하류에 상주하고 예를 들면 LED 상부 표면 (32) 바로 위에 그리고 옵션으로 또한 PCB (20)의 상부 표면 (22)의 적어도 일 부분 위에 상주하는 제 1 스페이서 층 (100A)을 내부 (47)에서 포함한다. 제 1 스페이서 층 (100A)은 투명하고 비-산란이며 축 방향 두께 (DA)를 갖는다. 일 예에서, 제 1 스페이서 층 (100A)은 실리콘을 포함하거나 상기 실리콘으로 구성된다.
제 2 스페이서 층 (100B)은 제 1 스페이서 층 (100A)의 바로 위에 (즉, 하류에) 상주한다. 제 2 스페이서 층 (100B)은 산란 층이고 두께 (DB)를 갖는다. 일 예에서, 제 2 스페이서 층 (100B)은 LED (30)로부터 청색 광 (36B)을 산란시키도록 구성된다. 일 예에서, 제 2 스페이서 층 (100B)은 그 안에 매입된 산란 입자 (130) (예를 들어, TiO2)와 함께 실리콘을 포함한다.
이로써, 일 예에서, 제 1 및 제 2 스페이서 층 (100A 및 100B)은 LED (30)와 QD 구조체 (60) 사이의 지지 조립체 (40)의 내부 (47)의 일 부분을 점유하여 LED (30)와 QD 재료 (62) 사이에 공기 공간이 없도록 한다. 이 구성은 열을 지지 조립체 (40)로 전도시킴으로써 QD 재료로부터 멀어지는 열 (H)의 전달을 촉진시키는데 사용된다. 일 예에서, 적어도 하나의 스페이서 층 (100A)이 사용되며, 스페이서 층은 공기보다 큰 열적 전도를 가진다. 일 예에서, LED (30)로부터 청색 광 (36B)을 산란시키는 크기의 산란 특징을 포함하는 단일 스페이서 층 (100)이 후술될 바와 같이 사용될 수 있다. 일 예에서, QD 재료 (62)는 두께 (DQ)를 가진다.
일 예에서, QD LED 모듈 (10)은 지지 조립체 (40)의 상부 측면 (42) 상에 상주하는 캡 (70)을 포함할 수 있고, 지지 조립체와 함께 지지 조립체의 내부 (47) 및 그 안의 구성요소, 특히 QD 구조체 (60)를 밀폐식으로 밀봉하는 역할을 한다. QD 재료 (62)만이 밀폐식으로 밀봉될 필요가 있기 때문에 캡 (70)은 또한 QD 구조체 (60)에 직접 부착될 수 있다. 일 예에서, 캡 (70)은 상기 언급된 렌즈 요소 (50)의 형태일 수 있으며, 이는 QD LED 모듈 (10)로부터 보다 균일한 조명을 제공하기 위해 백색 광 (36W)을 재지향시키는데 사용될 수 있다. 그러한 렌즈 요소 (50)는 때때로 2차 렌즈 요소로서의 기술로 지칭된다. QD 구조체 (60)는 또한 밀폐식으로 밀봉된 QD 칩렛을 포함하여 캡 (70)에 대한 필요성을 제거할 수 있다.
이로써, 일 예에서, 비-산란 제 1 스페이서 층 (100A)은 지지 조립체 (40)의 측벽 (42) 위로 열 (H)을 전도하는 제 1 열적 전도 층으로서 역할을 한다. 지지 조립체 (40)의 측벽 (46)은, LED에 의해 발생 된 열 (H)이 PCB (20)로 다시 전도된 다음 화살표 (AH)로 표시된 바와 같이 소산될 수 있도록, 금속과 같은 비교적 높은 열적 전도성을 갖는 재료로 제조될 수 있다. 이 경우에, PCB (20)는 히트 싱크로서 작용한다.
비교적 높은 열적 전도성 (예를 들어, 순수한 구리의 것보다 20% 초과)을 갖는 예시적인 재료는 알루미늄, 구리, 스테인리스 강 및 다른 금속 합금 등과 같은 금속을 포함한다. 일 예에서, 측벽 (46)을 구성하는 열적 전도 재료 또는 재료는 50 Wm-1K-1 초과의 열적 전도성을 가진다.
제 2 스페이서 층 (100B)은 또한 지지 조립체 (40)의 측벽 (46)으로 열 (H)을 전도하는 제 2 열적 전도 층으로서 역할을 한다. 제 2 스페이서 층 (100B)은 또한 QD 재료 (62)에서 "핫 스폿"이 형성되는 것을 피하기 위해 청색 광 (36B)을 산란 및 균일화하도록 작용한다. 다시 말하면, QD 구조체 (60) 상에 입사하는 청색 광 (36B)의 공간 세기 균일성은 그의 광 산란 속성으로 인해 제 2 스페이서 층 (100B)에 의해 개선된다.
제 2 스페이서 층 (100B)은 또한 QD 재료 (62)에 의해 실질적으로 균일한 적색 및 녹색 광 (36R 및 36G)의 발생을 용이하게 하면서, 또한 하술된 바와 같이, 어떠한 QD 재료도 가지지 않은 QD 구조체의 하나 이상의 영역을 통해 청색 광 (36B)의 일 부분의 실질적으로 균일한 투과를 용이하게 한다.
일 예에서, LED는 2 mm x 2 mm의 치수를 갖는 반면, 두께 (DA)는 1mm 내지 8mm이고 두께 (DB)는 0.05 내지 0.5 mm 이다.
도 2b는 도 2a와 유사하고 QD LED 모듈 (10)의 예를 도시하며, 지지 조립체 (40)는 개구 (50)를 갖는 하부 벽 (48)을 포함한다. LED (30)는 도 2c에 도시된 바와 같이 개구 (50) 내에 또는 개구 (50)에 인접하여 상주할 수 있다. 어느 구성에서든지, 하부 벽 (48)은 LED (30)로부터 멀어지는 열 (H)의 부가적인 전도를 제공하기 위해, 열적 전도 재료 (예를 들어, 측벽 (46)과 동일한 재료)로 만들어질 수 있다. 일 예에서, 하부 벽 (48)은 히트 싱크로서의 역할을 하며, 예를 들어 구리와 같은 높은 열적 전도성 금속으로 만들어진다.
도 2d는 도 2c와 유사하고 지지 조립체 (40)가 경사진 측벽 (46)으로 구성된 예시적인 실시예를 도시한다. 도 2d의 예시 구성에서, 지지 조립체 (40)의 하부 부분은 히트 싱크로서 작용하고, QD 재료 및 제 1 스페이서 층 (100A)으로부터 (예를 들어, PCB (20)로) 열을 멀리 전도할 수 있도록 두껍게 만들어진다.
제 2 QD LED 모듈 예
도 3a 및 3b는 제 2 예의 QD LED (10)의 개략적인 측면도이다. QD 구조체 (60)는 후술되는 바와 같이 LED로부터의 청색 광 (36B)이 통과하는 활성 구역 (AR)을 갖는다. QD 구조체 (60)의 활성 구역 (AR)은 QD 재료 (62)의 적어도 하나의 제 1 영역 (R1) (예를 들어, 중앙 영역 (64)) 및 어떠한 QD 재료도 없는 적어도 하나의 제 2 영역 (R2) (예를 들어, 외부 영역 (66))을 포함한다.
도 3a의 QD LED (10)는 또한, LED와 QD 구조 사이에 공기 공간이 없도록 LED (30) 위에 상술된 비-산란 제 1 스페이서 층 (100A) 및 LED (30)와 QD 구조 (60) 사이의 산란 제 2 스페이서 층 (100B)을 포함한다. 도 3b의 QD LED (10)은 비-산란 제 1 스페이서 층 (100A)을 사용하지 않는 것을 제외하고는 도 3a의 것과 동일하고, 이는 LED (30)와 QD 구조물 (60) 사이에 공기 공간 (AS)을 남긴다.
도 3a를 참조하면, 비-산란 제 1 스페이서 층 (100A)은 상부 측면 (122), 하부 측면 (124)을 가지며 적어도 하나의 각진 측벽 (126)을 가질 수 있다. 하부 측면 (124)은 LED (30)의 상부 측면 (32) 바로 위에 상주할 수 있다. QD 구조체 (60)는 비-산란 제 1 스페이서 층 (100A)의 상부 측면 (122)에 근접하거나 바로 위에 배치된다. 산란 제 2 층 (100B)은 QD 구조체 (60)에 근접하거나, 바로 위에 그리고 상기 QD 구조체과 접촉하여 QD 구조체 (60)의 하류에 상주한다.
도 3a 및 도 3b의 QD LED (10)의 예 각각은 산란 제 2 층 (100B)의 하류에 상주하고 산란 제 2 층에 근접하거나 산란 제 2 층 바로 위에 상주하는 광-균질화 매질 (200)을 포함한다. 광 균질화 매질 (200)은 반사, 굴절, 회절, 산란 및 투과 중 하나 이상에 의해 광을 수신하고, 그곳을 통과하는 광을 실질적으로 혼합 또는 균질화시키는 작용을 하는 구조체를 가진다. 일 예에서, 광-균질화 매질 (200)은 시트의 형태로 된다. 적합한 광-균질화 매질 (200)의 예는 미국 특허 제7,540,630호, 제7,325,962호 및 US20080266875A1에 기술되고, 나아가 중국 특허 제CN 103383084호 및 제CN201210135443A호에 기술되며, 이들 모두는 여기에서 참조로 병합된다. 일 예에서, 광 균질화 층 (200)은 광 균질화 매질 상에 입사되는 광의 각도 퍼짐보다 광 균질화 층을 빠져나가는 더 큰 각도 퍼짐을 갖도록 광을 재지향시키도록 구성될 수 있다.
광-균질화 매질 (200)은 LED (30)의 상부 표면 (32)으로부터 축 방향 거리 (DG)에 상주한다. 거리 (DG)는 QD LED 모듈 (10)의 제 2 주요 치수 파라미터를 구성한다 (제 1 치수는 상기에서 도입되고 논의한 치수 D1임).
도 3a 및 도 3b의 예시적인 QD LED (10) 각각은 옵션으로 지지 조립체 (40)의 상부 측면 (42)에 부착되고 내부 (47)에 상주하는 구성요소를 밀폐식으로 밀봉하는, 특히 밀폐식으로 QD 재료 (62)를 밀봉하는 캡 (70)을 옵션으로 포함한다. 일 예에서, 캡 (70)은 유리로 제조될 수 있고, 특정 예에서 화학적으로 강화된 유리로 제조된다. 상술된 바와 같이, 캡 (70)은 도 1에 도시된 바와 같이 렌즈 요소 (50)의 형태일 수 있다. 캡 (70)은 QD 재료 (62)가 QD 구조체 (60)의 일부로서 이미 밀폐식으로 밀봉된 경우 (예를 들어, QD 구조체가 밀폐식으로 밀봉된 QD 칩렛을 포함할 때)에서 생략될 수 있다.
도 3a의 QD LED 10의 예시에서, LED (30)로부터 방출된 청색 광 (36B)은 비-산란 스페이서 층 (100A)을 통해 이동한 다음 QD 구조체 (60)로 이동한다. 도 3b의 예시에서, 청색 광 (36B)은 자유 공간 (즉, 공기 공간 (AS))을 통해 QD 구조체 (60)로 이동한다. 어느 경우에나, 이 청색 광 (36B)의 일 부분은 QD 구조체의 중앙 영역 (64) (즉, 제 1 영역 (R1))에서 QD 재료 (62) 상에 입사되고 QD 재료에 의해 적색 및 녹색 광 (36R 및 36G)으로 변환된다. 한편, 청색 광 (36B)의 또 다른 부분은 QD 재료 (62)가 없는 QD 구조체 (60)의 외부 영역 (66) (즉, 제 2 영역 (R2))을 통해 이동하여 청색 광으로 남아 있다. 청색 광 (36G)이 QD 재료 (62)를 갖지 않는 제 2 영역을 통해 청색 광을 투과시킴으로써 이미 제공되고 있기 때문에, QD 재료 (62)의 형성 (구성)은, 입사되는 청색 광의 실질적인 부분을 투과시키는데 필요한 표준 QD 재료보다 더 높은 농도의 적색 QD 및 녹색 QD를 갖는 것일 수 있다.
영역 (R1)을 통해 투과된 청색 광 (36B) 및 영역 (R2)으로부터 새롭게 발생된 적색 광 (36R) 및 녹색 광 (36G)은 "초기" 백색 광 (36W'), 즉, 높은 균일도를 갖지 않는 백색 광을 만들기 위해, 청색 광 (36B), 녹색 광 (36G) 및 적색 광 (36R)을 산란시키는 산란 층 (100B) 상에 입사된다. 그 후 초기 백색 광 (36W')은 초기 백색 광 (36W')의 청색, 적색 및 녹색 성분을 균질화 (즉, 혼합, 블렌딩 등)하기 위해 작용하는 광-균질화 매질 (200) 상에 입사되어, 궁극적으로 QD LED 모듈 (10)을 빠져나가고 디스플레이 (도시되지 않음)용 백라이트로서 사용되는 실질적으로 균일화된 백색 광 (36W)을 형성한다.
일 예에서, 광-균질화 매질 (200)은 초기 백색 광 (36W')의 일부를 PCB (20)로 다시 하향 반사시키도록 구성되며, 상기 PCB의 상부 표면 (22)은 반사성이므로 초기 백색광 (36W')은 산란 층 (100B) 및 광-균질화 매질 (200)을 통해 다시 반사되어, 최종 궁극적으로 QD LED (10)에 의해 방출되는 백색 광 (36W)의 보다 큰 균일화를 제공한다. 일 예에서, 광-균질화 매질 (200)의 반사율은 90% 내지 99%의 범위에 있고, PCB (20)의 상부 표면 (22)의 반사율은 85% 내지 99%의 범위에 있다. 일 예에서, 지지 조립체 (40)는 내부 (47)가 PCB (20)와 광-균질화 층 (200) 사이에 그러한 반사를 허용하도록 구성된다. 예를 들어, 지지 조립체 (40)의 측벽 (46)은 각지기보다는 오히려 수직으로 만들어질 수 있다 (예를 들어, 도 2d 참조).
이로써, 도 3a 및 3b의 QD LED 모듈 (10)은 백색 광 (36W)을 발생시키는 과정의 일부로서 지지되는 임의의 QD 재료 (62)에 입사함 없이, QD 구조체 (60)를 통해 LED (30)로부터 청색 광 (36B)의 일부를 의도적으로 투과시키도록 구성된다. 게다가, 중앙 영역 (64) (즉, 제 2 영역 (R2))에서 QD 재료 (62) 상에 입사되는 청색 광 (36B)을 보다 효율적으로 이용함으로써, 그 위에 입사된 청색 광을 적색 광 (36G) 및 적색 광 (36R)으로만 변환함으로써, QD 재료 (62) 상에 입사되는 피크 조도 (플럭스 (FL))가 감소될 수 있다. 일 예에서, QD 재료 (62)는 표준 QD 재료 (예를 들어, (0.28, 0.20)의 CIE 색 점을 가짐)와 비교하여 더 큰 색 이동에 필요한 더 진한 녹색 및 적색에 대해 선택된 크기로 더 높은 농도의 적색 QD 및 녹색 QD를 사용할 수 있다. QD LED 모듈 (10)의 컴퓨터 기반 모델링은 QD LED 모듈로부터 상당한 밝기 개선이 얻어 질 수 있음을 보여준다.
도 3a 및 3b는 또한 확산기 (300), 및 캡 (70)의 하류에 상주하고 캡 (70)에 근접하거나 접촉하여 상주할 수 있는 하나 이상의 BEF (bright-enhancing film) (310)를 포함하는 예를 도시한다. BEF (310)는 굴절 및 내부 전반사 (TIR)를 사용하여 QD LED를 빠져나가는 백색 광 (36W)을 선택적으로 지향시킴으로써 QD LED 모듈 (10)의 밝기를 향상시키는데 사용될 수 있다. 일 예에서, 교차형 BEF (310)가 사용된다. 확산기 (300)는 백색광 (36W)이 QD LED 디스플레이 (도시되지 않음)의 하류 부분에 도달하기 전에 백색 광 (36W)을 확산시켜 백색 광 (36W)을 더욱 균일하게 만들기 위해 사용된다.
도 4a 내지 4d는, QD 재료를 갖지 않고 청색 광 (36B)의 일 부분이 QD 재료를 통과하지 않고도 QD 구조체를 통해 투과되도록 하는 제 2 영역 (R2)과 함께, QD 구조체에 의해 지지된 QD 재료 (62)의 제 1 영역 (R1) 또는 예시 패턴 및 예시 QD 구조체 (60)의 상부에서 하부로 바라본 도면이다. 일 예에서, 활성 구역 (AR)은 적어도 하나의 제 1 영역 (R1) 및 적어도 하나의 제 2 영역 (R2)을 포함한다.
도 4a는 도 3a 및 3b의 QD 구조체 (60)의 기본 구성을 도시하고, QD 재료 (62)는 지지 조립체의 단일 제 1 영역 (R1) (즉, 중앙 영역 (64))에 집중되고 단일 제 2 영역 (R2) (즉, 외부 영역 (66))에 QD 재료가 존재하지 않는다. 도 4b는 QD 재료 (62)를 갖지 않는 다수의 동심 제 2 영역 (R2)과 함께 중앙 디스크 형 영역 및 다수의 집중 영역에 의해 정의된 QD 재료 (62)의 다수의 제 1 영역 (R1)을 갖는 또 다른 예시적인 구성을 도시한다. 도 4c는 도 4b와 유사하고 QD 재료 (62)의 제 1 영역 (R1) 및 QD 재료가 없는 제 2 영역 (R2)에 대해 상이한 환형 구성을 갖는 예를 도시한다. 도 4d는 더 큰 정사각형 QD 구조체 (60) 상에 작은 정사각형의 규칙적인 패턴의 형태로 다수의 제 1 영역 (R1)에 배열된 것으로 QD 재료 (62)의 또 다른 예시적인 구성을 도시한다. QD 재료 (62)의 제 1 영역 사이의 공간은 QD 재료가 없는 제 2 영역 (R2)을 정의한다.
하나 이상의 제 1 영역 (R1) 및 하나 이상의 제 2 영역 (R2)을 정의하는 QD 재료 (62)의 다른 분포 또는 구성은 단순히 도 4a 내지 4d에 도시된 몇 가지 예를 넘어서 고려된다. 예를 들어, 상이한 QD 농도를 가진 아일랜드뿐만 아니라, QD 재료 (62)의 랜덤 아일랜드 등이 사용될 수 있다. 비-QD 재료 구역에 대한 QD 재료 구역의 비는 상대적인 양의 청색 광 (36B) 투과 및 적색 및 녹색 광 (36R 및 36G)의 발생을 정의한다.
일 예에서, 하나 이상의 영역 (R2)의 비-QD 재료 구역의 양은 QD 구조체 (60)의 총 활성 영역 (AR)의 10% 내지 30%의 범위에 있다.
제 3 QD LED 모듈 예
도 5a는 도 3a와 유사한 QD LED 모듈 (10)의 제 3 예를 도시하지만, 이 경우에 하나의 스페이서 층 (100A)만 존재하도록 산란 층 (100B)이 제거된다. 이러한 예시에서, 광-균질화 매질 (200)은 초기 백색 광 (36W')을 구성하는 청색 광 (36B), 녹색 광 (36G) 및 적색 광 (36R)을 결합하여 백색광 (36W)을 형성하는데 사용된다. 덜 균일한 백색광 (36W')이 여전히 광-균질화 매질 (200)에 의해 PCB (20)의 반사 표면 (22)을 향해 다시 반사되고, 상기 반사 표면은 광-균질화 매질 (200)을 통해 다시 백색 광 (36W')을 반사시켜, QD LED (10)를 빠져나가는 백색광 (36W)의 균일성을 개선시킴을 주목한다.
도 5b는 도 5a와 유사하고, 스페이서 층 (100A)이 산란 입자 (130)를 포함하는 중앙 부분 (100C)을 포함하는 관련 예를 도시한다. 산란 입자 (130)는, QD 구조체 (60)의 중앙 부분 (64) (즉, 제 1 영역 (R1))에서 QD 재료 (62) 상에 입사하는 청색 광 (36B)이 산란 및 균일화되면서, QD 구조체의 외부 영역 (66) (즉, 제 2 영역 (R2))을 통해 이동하는 청색 광이 산란되지 않도록 배열된다. 산란 입자 (130)는 QD-광자 상호 작용을 유도하여 더 많은 녹색 광 (36G) 및 적색 광 (36R)을 발생시키기 위해 QD 재료 (62) 내에 청색 광 (36B)에 대한 광로를 길게 하도록 구성된다. 일 예에서, 산란 입자 (130)는 티타니아를 포함한다. 일 예에서, 산란 입자 (130)는 실리콘에 지지되어 QD 구조체 (60)로부터 멀어지는 열 (H)을 전도시키는 것을 돕는다. 이는 QD 구조체 (60)가 예를 들어 거리 (D1)가 1mm 내지 5mm 범위인 LED에 더 가깝게 위치되도록 한다.
도 5c는 도 5a 및 도 5b와 유사하고 청색 광 (36B)이 LED로부터 QD 구조체로 자유 공간 (즉, 공기 공간 (AS))을 통하여 이동하도록 LED (30)와 QD 구조체 (60) 사이에 스페이서 층이 없는 예를 도시한다. 도 5c의 예에서, QD 구조체 (60)는 열적 전도 지지 부재 (41)에 의해 지지 조립체 (40)에 장착된 것으로 도시된다.
도 5d 및 5e는 QD LED 모듈 (10)의 제 3 예시적인 실시예의 두 가지 변형을 나타내는 확대 측면도이며, 산란 입자 (130)는 QD 구조체에 근접하여 위치하거나, 상기 QD 구조체의 일부이다.
QD 재료의 CIE 좌표 조정
도 6은 QD 재료 두께 (DQ) (mm)의 함수로서 CIE 1931 색 공간 ("CIE 좌표")의 (x, y) 좌표의 플롯이다. 도 6의 플롯은 QD 재료의 두께 (DQ)를 변경함으로써 (x, y) CIE 좌표가 어떻게 변할 수 있는지를 도시한다. 도 6에서, x CIE 좌표는 선 (LX)을 따라 놓이는 반면, y CIE 좌표는 선 (LY)을 따라 놓인다. 적색 (QD) 및 녹색 (QD)의 농도 (c)를 변화시킴으로써 (x, y) CIE 좌표를 변화시키는 동일한 효과를 얻을 수 있다. 일 예에서, 이는 제품 c·DQ를 일정하게 유지함으로써 달성된다.
초기 농도의 적색 및 녹색 QD를 갖는 특정 QD 재료 (62)에 대해, 적색 및 녹색 QD의 농도 c를 두 배로 하거나 두께 (DQ)를 두 배로 하여 y CIE 좌표를 0.09만큼 이동시키고 x CIE 좌표를 0.05만큼 이동시킬 수 있다. 예를 들어, CIE 색 점이 (0.23, 2)로부터 (0.47, 55) (CIE 색 공간에서 가장 높은 청색 점)로 이동하려면, 적색 및 녹색 QD의 농도 c를 약 3.5X 내지 5X로 증가시킬 필요가 있다. 참고로, CIE 색 점 (0.28, 0.24)은 픽처(picture)가 없고 최대 백색광 처리량이 있는 LED 디스플레이에서 백색광에 대한 FOS ("스크린 앞면")를 위한 타겟 색 점이다.
개선된 밝기
QD LED 모듈 (10)은 표준 QD 재료를 사용한 종래의 모듈과 비교하여 개선된 밝기를 제공할 수 있다. 이는 여기에 개시된 QD LED 모듈 (10)이 종래의 QD LED 모듈에 사용된 표준 QD 재료의 것에 비해 이동된 CIE 색 점을 가진 QD 재료 (62)를 사용할 수 있기 때문에 가능하다. 참고로, 표준 QD 재료 (62) 얻어졌고 그 CIE 색 점은 (0.28, 0.20)로 측정되었다.
예 1
도 7은 도 4a의 QD LED (10)에 기초한 모듈 치수 D1 (mm) 및 DG (mm)의 함수로서 예측된 평균 밝기 B (니트)의 등고선도이고, 제 1 예의 경우 QD 재료 (62)는 CIE 1931 색 공간의 황색 부분에 있는 CIE 색 점 (x, y) = (0.47, 0.47)을 가진다. 측정된 CIE 색 점 (0.28, 0.20)에 대한 색 점 이동 (△x, △y)은 △x = 0.19 및 △y = 0.27이다.
도 8a 및 8b는 제 1 예의 QD 재료 (62)에 대한 모듈 치수 D1 (mm) 및 DG (mm)의 함수로서 CIE 1931 색 공간에 대한, 평균 x CIE 좌표 및 y CIE 좌표 각각의 등고선도이다. 도 8a 및 8b의 플롯은 (x, y) CIE 색 좌표가 광 균질화 필름 (200)의 위치 또는 거리 (DG)에만 약하게 의존하고 LED (30)와 QD 재료 (62) 사이의 치수 (D1)에 훨씬 더 강하게 의존한다는 것을 나타낸다.
제 1 예의 QD 재료 (62)를 사용하는 QD LED 모듈 (10)은 통상적인 상업용 디스플레이 (600≤니트≤1000)와 연관된 QD LED 모듈보다 2X 내지 3X 더 큰 평균 밝기를 가진다.
예 2
제 2 예에서, QD 재료 (62)는 CIE 1931 색 공간의 황-녹색 부분에 있는 색 점 (x, y) = (0.41, 0.54)을 가진다. 이러한 색 점은 측정된 △x = 0.13 및 △y = 0.34의 CIE 색 점 (0.28, 0.20)에 대해 측정된 색 점 이동 (△x, △y)을 가진다.
도 9는 도 7과 유사하고 제 2 예의 QD 재료에 대한 모듈 치수 D1 (mm) 및 DG (mm)의 함수로서 QD LED 모듈 (10)에 대한 예측된 평균 밝기 B (니트)를 도시한다. 제 2 QD 재료를 사용하는 QD LED 모듈은 청색 광이 투과되는 표준 QD 재료를 사용하는 종래의 QD LED 모듈보다 큰 밝기를 가진다. 도 10a 및 10b는 도 8a 및 8b와 동일하지만, 제 2 예의 QD 재료를 사용하는 QD LED 모듈에 대한 것이다. 도 10a 및 10b의 예측된 평균 CIE x 및 y 색 좌표는 "완벽한" 백색광 (x, y) 색 점에 매우 가깝다.
상대적 색 점 이동 및 이점
일 예에서, 여기에 개시된 색 이동된 QD 재료 (62)의 색 점 이동 (△x, △y)은 FOS 색 점 (0.28, 0.24)에 대해 측정될 수 있으며, 이 경우 x 좌표에 대한 색 이동은 △x > 0.15이고, y 좌표에 대한 색 이동은 △y > 0.15이다. 또한, 일 예에서, QD 재료 (62)에 대한 (x, y) 색 점은 x > 0.4 및 y > 0.45 범위에 있다. 또 다른 예시에서, QD 재료에 대한 색 점은 x > 0.35 및 y > 0.375 범위에 있다.
표준 QD 재료 (예를 들어, (x, y) = (0.28, 0.2) 또는 (0.28, 0.24)의 CIE 색 점을 가짐)에 대한 QD 재료 (62)의 CIE 색 점 (x, y)에서의 색 점 이동 (△x, △y)은 QD 구조체 (60)의 QD 재료 (62) 상에 청색 광 (36B)의 더 낮은 플럭스를 가능하게 하여 QD LED 모듈 (10)의 더 긴 동작을 가능하게 한다. 상술된 바와 같이, 이는 또한 종래의 QD LED 모듈과 비교하여, 예를 들어 약 15%만큼 증가된 밝기를 가능하게 할 수 있다.
첨부된 청구 범위에 정의된 바와 같은 본 개시의 기술 사상 또는 권리 범위를 벗어나지 않으면서 여기에 기술된 바와 같은 본 개시의 바람직한 실시 예에 대한 다양한 수정이 이루어질 수 있다는 것이 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는 이들이 첨부된 청구 범위 및 그 등가물의 범위 내에 있는 수정 및 변형을 포괄한다.

Claims (6)

  1. 내부를 가진 지지 조립체;
    회로 보드;
    상기 회로 보드에 의해 동작 가능하게 지지된 LED - 상기 LED는 청색 광을 방출하는 표면을 가짐; 및
    상기 지지 조립체의 내부 내에서 지지되고 거리 D1 만큼 상기 LED의 표면으로부터 축 방향으로 이격된 QD 구조체 - 상기 QD 구조체는 QD 재료의 적어도 하나의 제 1 영역 및 QD 재료를 가지지 않는 적어도 하나의 제 2 영역을 포함하는 활성 구역을 가지고, 상기 LED로부터의 청색 광의 제 1 부분은 상기 적어도 하나의 제 1 영역을 통과하고 상기 QD 재료에 의해 적색 및 녹색 광으로 변환되며, 그리고 청색 광의 제 2 부분은 상기 적어도 하나의 제 2 영역을 통과함;
    QD 재료의 적어도 하나의 제 1 영역 및 QD 재료를 가지지 않는 적어도 하나의 제 2 영역의 하류에 배치된 산란 층; 및
    상기 QD 구조체 및 상기 산란 층의 하류에 배치되고 상기 지지 조립체에 의해 지지되는 렌즈 요소;를 포함하는, 양자점 발광 다이오드 (QD LED) 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED와 상기 QD 구조체 사이에 공기 공간이 없도록 상기 LED와 상기 QD 구조체 사이에 배치된 스페이서 층을 더욱 포함하는, 양자점 발광 다이오드 (QD LED) 모듈.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 지지 조립체에 의해 지지되고 상기 QD 구조체의 하류에 상주하는 광-균질화 매질을 더욱 포함하는, 양자점 발광 다이오드 (QD LED) 모듈.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 QD 구조체의 하류에 배치된 밀폐형 밀봉을 더욱 포함하는, 양자점 발광 다이오드 (QD LED) 모듈.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 영역의 QD 재료는 x > 0.35 및 y > 0.375의 (x,y) CIE 색 점을 가지는, 양자점 발광 다이오드 (QD LED) 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    x > 0.4이며, y > 0.45인, 양자점 발광 다이오드 (QD LED) 모듈.
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