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KR101686737B1 - 광 변환 플레이트, 이를 포함하는 발광 다이오드 패키지, 백라이트 유닛 및 표시장치 - Google Patents

광 변환 플레이트, 이를 포함하는 발광 다이오드 패키지, 백라이트 유닛 및 표시장치 Download PDF

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KR101686737B1
KR101686737B1 KR1020150061284A KR20150061284A KR101686737B1 KR 101686737 B1 KR101686737 B1 KR 101686737B1 KR 1020150061284 A KR1020150061284 A KR 1020150061284A KR 20150061284 A KR20150061284 A KR 20150061284A KR 101686737 B1 KR101686737 B1 KR 101686737B1
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KR
South Korea
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light
glass substrate
light conversion
emitting diode
layer
Prior art date
Application number
KR1020150061284A
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KR20160129328A (ko
Inventor
전성만
오진목
신현권
성진우
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Filing date
Publication date
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Priority to US14/885,478 priority patent/US9773955B2/en
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Abstract

본 발명은, 제1유리 기판, 상기 제1유리 기판의 상부에 배치되며, 입사광을 특정 파장 대역의 광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 광 변환층, 및 상기 광 변환층의 상부에 배치되는 제2유리 기판을 포함하고, 상기 제1유리 기판 및 제2유리 기판 중 적어도 하나의 표면에 다수의 나노 구조물이 형성되는 광 변환 플레이트와, 이를 포함하는 발광 다이오드 패키지, 백라이트 유닛 및 표시장치에 관한 것이다.

Description

광 변환 플레이트, 이를 포함하는 발광 다이오드 패키지, 백라이트 유닛 및 표시장치{LIGHT CONVERSION PLATE, LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE, BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 광 변환 플레이트와, 이를 포함하는 발광 다이오드 패키지, 백라이트 유닛 및 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 발광 다이오드 패키지에 적용되어 고 휘도 및 고 색재현성을 구현할 수 있도록 하는 광 변환 플레이트와, 이를 이용한 발광 다이오드 패키지, 백라이트 유닛 및 표시장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode, LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 광으로 전화시키는 반도체 소자로, 최근 다양한 전자 제품으로 광원으로 사용되고 있다. 특히, LED 분야에서는 백색 LED에 대한 수요가 높다. 종래에는 백색 LED 제조를 위해, 여러 색상의 LED 칩을 조합하여 사용하거나, 특정 색의 광을 발하는 LED칩과 특정 색의 형광을 발광하는 형광체를 조합한 LED 패키지를 사용하는 방법 등이 사용되었다.
한편, 최근에는 형광체에 비해 휘도 및 색 재현성이 우수한 양자점을 형광체 대신 사용하여 백색 LED를 제조하는 방법에 대한 연구들이 시도되고 있다. 그러나, 현재 시판되고 있는 양자점들은 대부분 분산성 향상을 위해 양자점 표면이 소수성 리간드 등으로 캡핑되어 있어 분산 가능한 수지의 종류가 극히 한정적이며, 특히 LED 밀봉 수지로 사용되는 실리콘 수지나 에폭시 수지의 경우, 양자점과의 친화성이 나빠 양자점이 고르게 분산되지 않고 응집되어 발광 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 양자점은 열이나 수분 등과 같은 외부 환경에 의해 쉽게 열화되는 성질을 가지기 때문에 LED 칩에서 발생되는 열에 의해 양자점이 열화되어 구동 시간에 따른 LED 특성이 변화되는 현상이 발생한다는 문제점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발광 다이오드 패키지에 적용되었을 때, 양자점의 열화를 효과적으로 방지할 수 있을 뿐 아니라, 광 추출 성능이 우수하여, 고 휘도 및 고 색재현성을 구현할 수 있도록 개발된 광 변환 플레이트를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 광 변환 플레이트를 포함한 발광 다이오드 패키지와, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치를 제공하고자 한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은, 제1유리 기판, 상기 제1유리 기판의 상부에 배치되며, 입사광을 특정 파장 대역의 광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 광 변환층, 및 상기 광 변환층의 상부에 배치되는 제2유리 기판을 포함하고, 상기 제1유리 기판 및 제2유리 기판 중 적어도 하나의 표면에 다수의 나노 구조물이 형성되는 광 변환 플레이트를 제공한다.
다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 내측면과 바닥면으로 이루어진 홈을 포함하는 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체의 바닥면에 실장되는 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩을 밀봉하는 봉지층; 및 상기 봉지층 상부에 배치되며, 제1유리 기판, 상기 제1유리 기판의 상부에 배치되며, 입사광을 특정 파장 대역의 광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 광 변환층, 및 상기 광 변환층의 상부에 배치되는 제2유리 기판을 포함하고, 상기 제1유리 기판 및 제2유리 기판 중 적어도 하나의 표면에 다수의 나노 구조물이 형성되는 광 변환 플레이트를 포함하는 발광다이오드 패키지를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 상기한 본 발명의 발광 다이오드 패키지를 광원으로 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 상기한 본 발명의 발광 다이오드 패키지를 광원으로 포함하는 백라이트 유닛 및 상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 광 변환 플레이트는 배리어 특성이 우수한 유리 기판 사이에 광 변환층을 배치함으로써, 양자점의 열화를 효과적으로 방지할 수 있도록 하였다. 또한, 본 발명의 광 변환 플레이트는 유리 기판의 표면에 나노 구조물을 형성하여, 유리 기판 표면에서의 반사를 최소화하고, 광 추출 성능을 최대화함으로써, 발광 다이오드 패키지의 광 효율을 향상시킬 수 있도록 하였다.
한편, 본 발명의 발광 다이오드 패키지는 광 변환 플레이트와 봉지층 사이에 에어 갭(air gap) 또는 저굴절율층을 배치하여 발광 다이오드 패키지 내에서 광 리사이클링을 극대화하여 발광 다이오드 패키지의 효율을 향상시키고, 고 품위의 백색광을 구현할 수 있도록 하였다.
도 1은 본 발명의 광 변환 플레이트의 제1실시예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 광 변환 플레이트의 제2실시예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 광 변환 플레이트의 제3실시예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 광 변환 플레이트의 제4실시예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 광 변환 플레이트의 밀봉부를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 제1실시예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 제2실시예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 제3실시예를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 발광 다이오드 패키지가 적용된 에지형 백라이트 유닛을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 발광 다이오드 패키지가 적용된 직하형 백라이트 유닛을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 표시장치를 보여주는 도면이다.
도 12는 에어 갭 유무에 따른 발광 다이오드 패키지의 광 세기를 비교한 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. 또한, 본 발명의 백라이트 유닛에 있어서 '상부' 및 '하부'는, 표시장치에 적용하였을 때, 상대적으로 표시패널에 가까운 쪽을 상부로, 상대적으로 표시패널에 먼 쪽을 하부로 정의한다. 또한, 본 발명의 표시 패널에 있어서, '상부' 및 '하부'는 표시장치에 적용하였을 때, 상대적으로 백라이트 유닛에 가까운 쪽을 '하부'로, 상대적으로 백라이트 유닛에 먼 쪽을 '상부'로 정의한다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 광 변환 플레이트에 대해 설명한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광 변환 플레이트는, 제1유리 기판(11), 광 변환층(13), 및 제2유리 기판(15)을 포함하며, 상기 제1유리 기판 및 제2유리 기판 중 적어도 하나의 표면에 다수의 나노 구조물(11a, 15a)이 형성된다.
상기 광 변환층(13)은 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 파장을 변환시키기 위한 것으로, 입사광을 특정 파장 대역의 광으로 변환시키는 양자점(17)을 포함한다.
상기 양자점은 수 나노미터(nm) 크기의 반도체 결정체로, 양자 고립 효과(quantum confinement effect)에 의해 광원으로부터 주입되는 광의 파장을 변환하여 출사하는 물질이다. 본 발명에서는, 상기 양자점으로, 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 다양한 양자점들, 예를 들면, CdS, CdO, CdSe, CdTe, Cd3P2, Cd3As2, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, MnS, MnO, MnSe, MnTe, MgO, MgS, MgSe, MgTe, CaO, CaS, CaSe, CaTe, SrO, SrS, SrSe, SrTe, BaO, BaS, BaSe, BaTE, HgO, HgS, HgSe, HgTe, Hg12, AgI, AgBr, Al2O3, Al2S3, Al2Se3, Al2Te3, Ga2O3, Ga2S3, Ga2Se3, Ga2Te3, In2O3, In2S3, In2Se3, In2Te3, SiO2, GeO2, SnO2, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbO2, PbS, PbSe, PbTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaInP2 , InN, InP, InAs, InSb, In2S3, In2Se3, TiO2, BP, Si, Ge, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 반도체 결정을 포함하는 단일층 또는 다중층 구조의 양자점들이 사용될 수 있다.
상기 양자점의 직경은 1nm 내지 10nm 정도일 수 있다. 양자점은 그 크기에 따라 발광 파장이 달라지므로, 적절한 크기의 양자점을 선택하여 원하는 색깔의 광을 얻을 수 있다. 본 발명에서는 상기 양자점으로, 예를 들면, 적색 발광 양자점, 녹색 발광 양자점 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 양자점은 양자점들간의 응집을 방지하기 위해 양자점 표면에 캡핑층을 포함할 수 있다. 상기 캡핑층은 상기 양자점의 표면에 배위 결합된 리간드층일 수도 있고, 소수성 유기분자로 코팅된 표면층일 수 있다.
예를 들면, 상기 캡핑층은 무극성을 나타내는 장쇄 알킬 또는 아릴기를 갖는 포스핀 옥사이드, 유기 아민, 유기산, 포스폰산 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 물질층일 수 있다. 예를 들면, 상기 캡핑층은 트리-n-옥틸포스핀 옥사이드(TOPO), 스테아르산, 팔미트산, 옥타데실아민, 헥사데실아민, 도데실아민, 라우르산, 올레산 헥실포스폰산 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 물질층일 수 있다.
또한, 상기 캡핑층은 소듐 설파이드와 같은 무기물로 이루어진 무기 리간드층일 수도 있다. 상기와 같은 무기 리간드층은 유기 리간드층이 형성된 양자점이 분산된 용액에 무기물이 녹아있는 용액에 혼합하여 유리 리간드를 무기 리간드로 치환함으로써 제조될 수 있다. 상기와 같은 무기 리간드층을 갖는 양자점의 경우, 배리어 특성이 우수한 무기물에 의해 양자점 표면이 둘러싸이게 되므로, 유기 리간드층 또는 유기분자로 이루어진 코팅층을 갖는 양자점들에 비해 안정성이 우수하다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 광 변환층(13)에 포함되는 양자점의 종류는 발광 다이오드 패키지에 실장되는 발광 다이오드 칩의 종류에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 청색 발광 다이오드 칩을 사용하는 경우에는, 광 변환층(13)에 적색 양자점 및 녹색 양자점이 포함되는 것이 바람직하며, 청색 발광 다이오드 칩과 녹색 형광체를 포함하는 봉지층으로 이루어진 발광 다이오드 패키지의 경우에는, 광 변환층(13)에 적색 양자점이 포함되는 것이 바람직하다. 또는 청색 발광 다이오드 칩과 적색 형광체를 포함하는 봉지층으로 이루어진 발광 다이오드 패키지를 사용하는 경우에는 상기 광 변환층(13)에 녹색 양자점이 포함되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 광 변환층(13)는 상기 양자점(17)이 수지층 내에 분산된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상기 수지층은 양자점이 분산될 수 있는 재질의 수지로 이루어지면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 수지층은 폴리에스터아크릴레이트 수지, 폴리우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 실리콘수지, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리에스터 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지 등과 같은 고분자 수지나, 라우릴메타크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트 등과 같은 모노머를 포함하는 수지 등을 이용하여 형성될 수 있다.
또는, 상기 광 변환층(13)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 양자점(17)과 무기 나노 입자(18)들이 규칙적으로 배열된 초격자 구조체(superlattice)를 포함하는 형태로 형성될 수도 있다. 초격자 구조는 이종의 원자가 단위 격자 내에 규칙적으로 배열된 구조를 말하는 것으로, 양자점과 유사한 크기의 무기 나노 입자와 양자점을 휘발성이 높고 비중이 낮은 용매에 분산시킨 후, 용매를 증가시키면 양자점과 무기 나노 입자가 자기 정렬되면서 초격자 구조체를 얻을 수 있다. 상기와 같은 방법으로 얻어진 초격자 구조체를 제1유리 기판(11) 상에 배치한 후, 상기 초격자 구조체 상에 원자층 증착(Atomic Layer desposition) 등과 같은 화학기상증착법을 이용하여 무기막을 증착하여 초격자 구조체를 유리 기판 상에 고정시킴으로써 광 변환층(13)을 형성할 수 있다.
상기와 같은 광 변환층(13)의 경우, 양자점(17)이 배리어 특성이 우수한 무기 입자 및 무기막에 의해 보호되기 때문에 양자점 열화 방지 성능이 우수하며, 이에 따라 에지부에 밀봉부를 형성하지 않아도 된다는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 광 변환부(13)의 상부 및 하부에는 각각 유리 기판이 배치된다. 편의상, 발광 다이오드 패키지에 적용되었을 때 발광 다이오드 칩과 마주보는 쪽을 배치되는 유리 기판을 제1유리 기판(11)이라 하고, 발광 다이오드 칩과 마주 보는 면의 반대측에 배치되는 유리 기판을 제2유리 기판(15)이라 하기로 한다. 이때, 상기 유리 기판은 수십 ㎛ ~ 수백 ㎛ 수준의 두께를 갖는 유리판 또는 유리 필름으로, 상기와 같은 유리 기판은 종래에 광 변환 필름으로 사용되었던 폴리머 필름들에 비해 공기나 수분에 대한 배리어 특성이 매우 우수하다. 따라서, 본 발명과 같이 광 변환부(13)의 상, 하부에 유리 기판을 배치할 경우, 폴리머 소재의 배리어 필름을 사용하는 경우보다 우수한 양자점 열화 방지 성능을 얻을 수 있다.
다만, 유리 기판의 경우, 폴리머 소재들에 비해 굴절율이 높기 때문에, 유리 기판을 사용한 광 변환 플레이트를 발광 다이오드 패키지에 적용할 경우, 유리 기판의 계면에서 반사율이 증가하여 발광 다이오드 패키지의 효율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 상기 제1유리 기판 및/또는 제2유리 기판의 표면에 나노 구조물(11a, 15a)을 형성함으로써, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 하였다.
이때, 상기 나노 구조물(11a, 15a)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1유리 기판과 제2유리 기판 모두에 형성될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 제1유리 기판이나 제2유리 기판 중 하나의 기판, 예를 들면, 제2유리 기판의 상부 표면에만 형성될 수도 있다.
상기와 같이 제1유리 기판(11) 및/또는 제2유리 기판(15)의 표면에 나노 구조물(11a, 15a)를 형성할 경우, 표면 구조물에 의해 유효 굴절율(effective refractive index)이 완만하게 변화되는 효과가 발생되어 유리 기판 표면에서의 반사가 감소되고, 광 추출이 증대되어 발광 다이오드 패키지의 효율이 향상된다. 구체적으로는, 제1유리 기판 또는 제2유리 기판 중 하나의 표면에 나노 구조물을 형성할 경우에는 3 ~ 4% 정도의 효율 향상 효과가 있으며, 제1유리 기판과 제2유리 기판 모두에 나노 구조물을 형성하는 경우에는 6 ~8% 정도의 효율 향상 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 나노 구조물(11a, 15a)은 유리 기판의 표면을 식각액 등을 이용하여 식각하는 방법을 통해 형성될 수 있다. 보다 구체적으로는, 유리 기판의 표면에 금속(metal)을 증착한 다음, 고온 어닐링 처리를 통해 금속 입자들을 응집시켜, 나노 사이즈의 금속 응집체를 형성하고, 상기 금속 응집체를 마스크로 사용하여 유리 기판을 식각하는 방법으로 유리 기판 표면에 나노 구조물을 형성할 수 있다. 상기와 같은 방법을 통해 형성된 나노 구조물은 그 형상이나, 크기, 간격 등이 동일하지는 않으나, 어닐링 온도 등을 조절하여 나노 구조물의 평균 크기나 평균 간격 등을 적절하게 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 나노 구조물의 크기는 수백nm 정도인 것이 바람직하다. 나노 구조물(11a, 15a)의 크기가 마이크로미터 수준이 되면 헤이즈(haze)가 발생할 가능성이 있기 때문이다.
또한, 상기 나노 구조물(11a, 15a)의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 도트 형상, 라인 형상 또는 요철 형상 등과 같은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
제1유리 기판과 제2유리 기판 모두에 나노 구조물이 형성될 경우, 제1유리 기판에 형성된 나노 구조물(편의상, 제1나노 구조물이라 함)과 제2유리 기판에 형성된 나노 구조물(편의상, 제2나노 구조물이라 함)은 그 형상이나 평균 간격(P1, P2) 등이 서로 동일하거나, 상이할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1나노 구조물은 발광 다이오드에서 출사되는 파장 대역의 광 투과율을 최대화할 수 있는 형상 또는 패턴으로 형성되고, 제2나노 구조물은 가시광선 전반에 걸쳐 높은 광 투과율을 얻을 수 있는 형상 또는 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 본 발명의 광 변환 플레이트는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 필요에 따라, 상기 제1유리 기판(11)과 제2유리 기판(15) 사이의 갭(gap)을 밀봉하기 위한 밀봉부(19)을 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 제1유리 기판(11)과 제2유리 기판(15) 사이에 갭(gap)이 존재할 경우, 상기 갭(gap)을 통해 공기나 수분이 침투하여 광 변환층(13) 내의 양자점(17)이 열화될 수 있다. 따라서, 밀봉부(19)를 이용하여 제1유리 기판(11)과 제2유리 기판(15) 사이를 밀봉하는 것이 보다 바람직하다.
이때, 상기 밀봉부(19)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에서 사용되는 다양한 밀봉 부재들, 예를 들면, 유리 페이스트나 나노 입자 페이스트, 세라믹 재질의 토르 실(Torr seal) 부재, 또는 UV 수지 등이 제한 없이 사용될 수 있다. 다만, 밀봉 공정에서 고온이 요구되는 경우 광 변환층(13) 내의 양자점(17)이 열화될 수 있으며, 상대적으로 저온에서 용융되는 저온 용융 재료, 예를 들면, 저융점 유리 페이스트 또는 융점이 낮은 나노 입자를 포함하는 나노 입자 페이스트 등을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이때, 상기 저융점 유리 페이스트는 철, 구리, 바나듐 및 네오디뮴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 흡수 이온을 함유하는 저융점 유리(융점: 300~500℃) 수 있으며, 상기 나노 입자 페이스트는 TiO2, 은 나노 입자 등을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 밀봉부(19)는 사용되는 재료에 따라 적절한 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 토르 실 부재를 사용하는 경우에는 자연 경화 방식으로 밀봉부를 형성할 수 있으며, UV 수지를 사용하는 경우에는 UV 경화법을 이용하여 밀봉부를 형성할 수 있다.
특히 바람직하게는, 상기 밀봉부(19)는 저온 용융 재료들을 레이저 조사로 경화시켜 형성된 것일 수 있다. 도 5에는 레이저 조사를 이용하여 밀봉부(19)를 형성하는 방법이 도시되어 있다. 먼저, 도 5 (a)에 도시된 바와 같이, 스크린 프린팅 또는 디스펜싱(dispensing) 등의 방법을 이용하여 제1유리 기판(11)의 테두리 부분에 저온 융점 유리 페이스트와 같은 저온 용융 재료(19a)들을 도포한다. 그런 다음, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 양자점이 분산된 수지 용액을 이용하여 제1유리 기판(11) 상부에 광 변환층(13)을 형성한다. 다음으로, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 제2유리 기판(15)을 적층하고, 레이저로 저온 용융 재료들을 포커싱(focusing)하여 경화시켜 밀봉부를 형성한다. 이때, 상기 레이저의 파장 대역은 사용되는 재료에 따라 적절하게 조절될 수 있으며, 예를 들면, 저온 융점 유리 페이스트를 사용한 경우에는 800nm 내지 1100nm 파장 대역의 레이저를 사용할 수 있다. 또한, 저온 용융 재료가 도포되는 선폭은 0.1mm ~ 1mm 정도인 것이 바람직하며, 레이저 조사 시에 양자점이 손상되는 것을 방지하기 위해, 광 변환층을 상기 저온 용융 재료 도포된 영역(밀봉부 영역)과 이격된 영역에 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 광 변환층과 밀봉부 영역의 이격거리는 0.1mm ~ 0.5mm 정도일 수 있다.
한편, 상기와 같이 레이저 조사를 통해 밀봉부를 형성할 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 밀봉부가 광 변환층보다 높게 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 레이저가 조사되는 밀봉부와 광 변환층 사이에 이격이 발생하여 레이저 조사에 의해 양자점이 손상되는 것을 최소화할 수 있기 때문이다.
한편, 상기 밀봉부(19)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 경사면(19a)을 갖는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상기 경사면과 제1유리 기판 사이의 각도(θ2)가 제2유리 기판과 경사면 사이의 각도(θ1)보다 큰 것이 바람직하다. 밀봉부(19)가 상기와 같은 경사면을 가질 경우, 상기 경사면을 따라 상부 방향으로 진행하는 광량이 많아져 광 효율 및 광 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
다음으로, 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 대해 설명한다. 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(100)는, 패키지 몸체(20), 발광 다이오드 칩(30), 봉지층(40) 및 광 변환 플레이트(10)을 포함한다.
먼저, 상기 패키지 몸체(20)는 상부로 경사진 내측면(22)과 바닥면(24)으로 이루어진 홈을 포함하며, 상기 패키지 몸체(20)의 바닥면(24)에는 발광 다이오드 칩(30)이 실장된다. 이때, 상기 발광 다이오드 칩(30)은 특정한 파장 대역의 광을 발생시키는 것으로, 예를 들면, 청색 광을 발생시키는 청색 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 홈의 바닥면에는 리드 프레임이 형성될 수 있으며, 상기 리드 프레임과 발광 다이오드 칩의 전극부가 와이어로 연결될 수 있다.
한편, 상기 패키지 몸체(20)의 홈 내부에는 발광 다이오드 칩(30)을 밀봉하기 위한 봉지층(40)이 충진된다. 상기 봉지층(40)은 발광 다이오드 칩(30)을 습기 등과 같은 외부 환경으로부터 보호하기 위한 것으로, 실리콘 수지 및/또는 에폭시 수지 등과 같은 투명한 수지로 이루어진다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 봉지층(40)에는, 필요에 따라, 형광체 입자(42)가 포함될 수 있다. 이때, 상기 형광체 입자(42)는 SiAlON계열 형광체, LSN계열 형광체, YAG계열 형광체, TAG계열 형광체, 나이트라이드 계열 형광체, 실리케이트 계열 형광체, 및 LuAG계열 형광체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 예를 들면, 입사광을 490nm 내지 580nm 파장대역을 가지는 녹색광으로 변환시키는 녹색 발광 형광체이거나, 입사광을 600nm ~ 700nm 파장 대역을 갖는 적색광으로 변환시키는 적색 발광 형광체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 봉지층(40)의 상부에는 광 변환 플레이트(10)가 배치된다. 이때, 상기 광 변환 플레이트(10)는 상기에서 설명한 본 발명의 광 변환 플레이트(10)와 동일하다. 즉, 제1유리 기판, 상기 제1유리 기판의 상부에 배치되며, 입사광을 특정 파장 대역의 광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 광 변환층, 상기 광 변환층의 상부에 배치되는 제2유리 기판을 포함하고, 상기 제1유리 기판 및 제2유리 기판 중 적어도 하나의 표면에 다수의 나노 구조물이 형성되는 광 변환 플레이트이다. 광 변환 플레이트(10)에 대해서는 상술하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 봉지층(40)과 광 변환 플레이트(10) 사이에는 도 6에 도시된 바와 같이, 에어 갭(air gap)(50)이 형성될 수 있다. 상기 에어 갭(50)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 봉지층(40)과 광 변환 플레이트(10) 사이에 적어도 하나 이상의 스페이서(60)를 배치하는 방법에 의해 형성될 수 있다. 도 6에는 상기 스페이서(60)가 패키지 몸체(20)의 상면에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 스페이서(60)는 봉지층(40)의 상부 영역에 형성될 수도 있다. 또한, 상기 스페이서(60)는 봉지층(40)의 일부 영역이 돌출된 형태로 형성될 수도 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 봉지층(40)과 광 변환 플레이트(10) 사이에 상기 에어 갭(air gap) 대신 저굴절율층(70)이 형성할 수도 있다. 이때, 상기 저굴절율층(70)은 유리 기판과 봉지층보다 낮은 굴절율을 갖는 물질로 이루어진 층을 의미하는 것으로, 바람직하게는 1.3 ~ 1.4 정도의 굴절율을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 저굴절율층은 알콕시 실란계 수지, 불소계 수지 및 우레탄계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 광 변환 플레이트(10)의 경우, 유리 기판을 사용하기 때문에 외부 충격 등에 의해 쉽게 파손된다는 문제점이 있다. 그러나, 상기와 같이 봉지층(40)과 광 변환 플레이트(10) 사이에 저굴절율층(70)이 배치될 경우, 저굴절율층(70)이 유리 기판을 안정적으로 지지하여 외부 충격에 의해 유리 기판이 파손되는 것을 억제해주는 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 봉지층(40)과 광 변환 플레이트(10) 사이에 에어 갭 또는 저굴절율층을 형성할 경우, 광 변환 플레이트와 봉지층 사이의 계면에서 리사이클링되는 광량이 높아지면서 발광 효율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 12에는 봉지층과 광 변환 플레이트 사이에 에어 갭(air gap)의 존재 여부에 따른 발광 다이오드 패키지의 파장대별 광의 세기(intensity)를 측정한 그래프가 도시되어 있다. 측정에는 청색 발광 다이오드 칩을 사용하고, 봉지층에 녹색 발광 형광체를 함유한 발광 다이오드 패키지와, 적색 양자점을 포함하는 광 변환 플레이트를 사용되었으며, 비교를 위해 광 변환 플레이트를 적층하지 않은 발광 다이오드 패키지(reference)의 파장대별 강도도 측정하였다. 도 12에 도시된 바와 같이, 에어 갭이 존재하는 경우에 480nm ~ 580nm 파장 대역의 광 추출량이 에어 갭이 존재하지 않은 경우에 비해 높음을 알 수 있다. 또한, 에어 갭이 존재하는 경우 전체 파장 대역에서의 광의 세기도 더 높은 것으로 나타났다. 구체적으로는, 광 변환 플레이트를 적층하지 않은 발광 다이오드 패키지의 발광 효율을 100%라 할 때, 에어 갭을 두고 광 변환 플레이트를 적층한 발광 다이오드 패키지의 발광 효율은 94% 정도였으며, 에어 갭 없이 광 변환 플레이트를 바로 적층한 발광 다이오드 패키지의 발광 효율은 72% 정도였다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 봉지층과 광 변환 플레이트 사이에 굴절율이 1.3 ~ 1.4인 저굴절율층을 형성할 경우, 발광 효율은 80~85% 정도이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 패키지 몸체(20)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 그 내측면이 2단의 단차(26, 28)를 갖도록 가공된 것일 수 있다. 편의상, 패키지 몸체의 바닥면과 상대적으로 가까운 쪽에 형성된 단차를 제1단차(26), 상대적으로 먼 쪽에 형성된 단차를 제2단차(28)라 하기로 한다. 상기 제1단차(26)에 의해 형성되는 공간에는 에어갭(air gap)(60) 또는 저굴절율층이 배치될 수 있으며, 상기 제2단차(28)에 의해 형성되는 공간에는 광 변환 플레이트(10)가 삽입될 수 있다. 상기와 같이, 내측면에 2단의 단차(28)가 형성된 패키지 몸체(20)를 사용할 경우, 단순한 방법으로 광 변환 플레이트(10)와 발광 다이오드 패키지를 정확하게 정렬할 수 있다는 장점이 있다. 광 변환 플레이트(10)가 제2단차(28) 내에 삽입되어 정렬된 후에, 광 변환 플레이트(10)의 측면부에 실링제(80)를 도포한 후, UV 경화 등을 이용하여 경화시킴으로써, 광 변환 플레이트(10)를 발광 다이오드 패키지에 고정할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 백라이트 유닛에 대해 설명한다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은 상기한 본 발명의 발광 다이오드 패키지(100)을 광원으로 사용한다. 이때, 상기 백라이트 유닛은 에지형 백라이트 유닛일 수도 있고, 직하형 백라이트 유닛일 수도 있다.
먼저, 도 9를 참조하여 본 발명의 에지형 백라이트 유닛에 대해 설명한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에지형 백라이트 유닛은, 도광판(230), 상기 도광판(230)의 적어도 일측에 배치되고, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(100)를 광원으로 포함하는 광원 유닛, 상기 도광판(230)의 하부에 배치되는 반사 부재(220) 및 상기 도광판(230)의 상부에 배치되는 광학 필름(240)을 포함한다.
상기 광원 유닛은 다수의 광원(100)과 상기 다수의 광원들이 실장되는 인쇄회로기판(110)을 포함한다. 이때, 상기 광원은 상기한 본 발명의 발광 다이오드 패키지로 이루어진다. 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 대해서는 상술하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 광원(100)들은 인쇄회로기판(110) 상에 실장되며, 인쇄회로기판을 통해 구동신호를 인가받아 구동될 수 있다. 상기 광원 유닛은 도광판(230)의 측면에 배치된다.
상기 도광판(230)은 광원(100)으로부터 제공된 광을 전반사, 굴절 및 산란을 통해 표시패널로 균일하게 가이드 하는 역할을 한다. 상기 도광판(230)은 도면에서 일정한 두께를 가지도록 형성된 것을 도시하였으나, 도광판(230)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 도광판(230)의 두께는 백라이트 유닛(200)의 전체 두께를 줄이기 위해 도광판(230)의 양측보다 중앙부를 얇게 형성할 수 있으며, 상기 광원 유닛으로부터 멀어질수록 얇게 형성할 수도 있다.
또한, 균일한 면광원을 공급하기 위해 상기 도광판(230)의 일면은 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 도광판(230)은 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern) 및 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양한 패턴을 포함할 수 있다.
도면 상에서, 광원 유닛이 도광판(230)의 일 측면에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 광원 유닛은 도광판(230)의 양 측면에 배치될 수도 있다.
다음으로, 상기 반사 부재(220)는 도광판(230)의 하부로 출사되는 광을 반사시켜 도광판(230)으로 재입사시켜 광 효율을 증대시키는 역할을 하는 것으로, 도광판(230)의 하부에 배치된다. 상기 반사 부재(220)로는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 반사 부재들이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 금속 재질의 반사 시트 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 도광판(230) 상에는 광 특성을 향상시키기 위한 광학 필름(240)들이 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 이때, 상기 광학 필름(240)은, 도광판에서 출사되는 빛을 확산시켜 광 균일도를 향상시켜 주는 확산 시트(242), 또는 빛을 특정한 방향으로 정렬시켜 정면 휘도를 향상시켜주는 집광 시트들(244)을 포함할 수 있다. 상기 집광 시트의 예로는, 프리즘 시트, 렌티큘러 시트, DBEF 필름 등을 들 수 있다. 상기 광학 필름은 요구되는 광 특성에 따라 적절할 시트들을 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 광원 유닛, 도광판, 광학 필름들은 바텀 케이스 내부에 수납되어 배치될 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하여, 본 발명의 직하형 백라이트 유닛에 대해 설명한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 직하형 백라이트 유닛은, 확산판(241), 상기 확산판(241)의 하부에 배치되고, 상기 발광 다이오드 패키지(100)를 광원으로 포함하는 광원 유닛, 상기 확산판(241) 상부에 배치되는 광학 필름(240) 및 상기 광원 유닛의 하부에 배치되는 반사 부재(220)를 포함한다.
상기 광원 유닛은 에지형 백라이트 유닛과 마찬가지로 다수의 광원(100)과 상기 다수의 광원들이 실장되는 인쇄회로기판(110)을 포함하며, 상기 광원은 상기한 본 발명의 발광 다이오드 패키지로 이루어진다.
다만, 에지형 백라이트 유닛과 다르게, 직하형 백라이트 유닛에서는 상기 광원 유닛이 확산판(241)의 하부에 배치된다. 상기 확산판(241)은 광원 유닛으로부터 출사되는 빛을 확산시켜 광원을 은폐하고, 광 균일도를 향상시키기 위한 광학 부재이다.
한편, 상기 확산판(241)의 상부에는 광 특성 및 휘도 향상을 위한 광학 필름들(240)이 배치된다. 상기 광학 필름(240)들로는 상기한 확산 시트 및/또는 집광 시트들이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 반사 부재(220)는 백라이트 유닛의 하부 방향으로 출사되는 광을 반사시켜 표시패널 방향으로 진행시켜 광 이용 효율을 향상시키기 위한 것으로, 광원 유닛의 하부에 배치된다. 상기 반사 부재(220)로는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 반사 부재들이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 금속 재질의 반사 시트 등이 사용될 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 광원 유닛, 확산판, 광학 필름들은 바텀 케이스 내부에 수납되어 배치될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 표시장치에 대해 설명한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시장치는 백라이트 유닛(200)과 상기 백라이트 유닛(200)의 상부에 배치되는 표시패널(300)을 포함한다. 이때, 상기 백라이트 유닛(200)은 상술한 본 발명의 백라이트 유닛(200)과 동일하므로, 이하에서는 표시 패널(300)에 대해서만 설명한다.
상기 표시 패널(300)은, 화면을 구현하기 위한 것으로, 예를 들면, 액정표시패널(LCD)일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(300)은 상부 기판(330), 상기 상부 기판(330)과 이격되어 배치되는 하부 기판(310), 상기 상부 기판(330)과 하부 기판(310) 사이에 협지되는 액정층(320)을 포함한다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 상부 기판(330)의 상면 및 하부 기판(310)의 배면에는 특정 편광만을 선택적으로 투과시키는 상부 편광판 및 하부 편광판이 각각 배치된다.
도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 상기 표시 패널은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된다. 상기 표시 영역에서, 상기 하부 기판(310)의 일면에는 게이트 배선과 데이터 배선이 배치된다. 상기 게이트 배선 및 데이터 배선은 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 수직하게 교차하여 화소 영역을 정의한다.
상기 하부 기판(310)은 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 상기 하부 기판(310)의 일면 상에서 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선의 교차 영역에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)가 배치된다. 즉, 상기 화소 영역에는 박막 트랜지스터가 구비된다. 또한, 상기 하부 기판(310)의 일면 상에서 각 화소 영역에는 화소 전극이 배치된다. 상기 박막 트랜지스터와 상기 화소 전극은 전기적으로 연결된다.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진다. 상기 게이트 전극은 상기 게이트 배선으로부터 분기되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 소스 전극은 상기 데이터 배선으로부터 분기되어 형성될 수 있다. 상기 화소 전극은 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 바텀 게이트(bottom gate) 구조, 탑 게이트(top gate) 구조 또는 이중 게이트(double gate) 구조 등으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 박막 트랜지스터는 실시예의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 박막 트랜지스터의 구성 등은 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
상기 상부 기판(330)은 컬러필터 기판일 수 있다. 상기 표시 패널(300)의 상기 상부 기판(330)의 일면에는 하부 기판(310) 상에 형성된 박막 트랜지스터 등 비표시 영역을 가리면서 화소 영역을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스가 배치된다. 또한, 이들 격자 내부에서 각 화소 영역에 대응되게 교대로 배열되는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(300)은 상기 액정층을 구동하기 위해, 상기 화소 전극과 전계를 이루는 공통 전극을 포함한다. 액정분자의 배열을 조절하는 방식은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드 등이 있다. 상기 공통 전극은 상기 액정분자의 배열을 조절하는 방식에 따라, 상기 상부 기판(330) 또는 하부 기판(310)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(300)은 도면에 도시된 구조 이외에 다른 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널은, 박막 트랜지스터, 컬러필터 및 블랙매트릭스가 하부 기판에 형성되는 COT(color filter on transistor)구조의 표시 패널일 수도 있다. 이때, 상기 박막 트랜지스터와 컬러필터 사이에는 보호막이 형성될 수 있다. 또한, 상기 하부 기판에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소 전극이 배치된다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 표시 패널(300)은 외부로부터 구동 신호를 공급하는 구동 회로부(미도시)와 연결된다. 상기 구동 회로부는 표시 패널(300)의 기판 상에 실장되거나 테이프 캐리어 패키지와 같은 연결부재를 통해 표시 패널(300)과 연결될 수 있다.
10 : 광 변환 플레이트
11 : 제1유리 기판
13 : 광 변환층
15 : 제2유리 기판
17 : 양자점
19 : 밀봉부
100 : 발광다이오드 패키지
200 : 백라이트 유닛
300 : 표시패널

Claims (26)

  1. 제1유리 기판;
    상기 제1유리 기판의 상부에 배치되며, 입사광을 특정 파장 대역의 광으로 변환시키는 광 변환층;
    상기 광 변환층의 상부에 배치되는 제2유리 기판을 포함하고, 상기 제1유리 기판 및 제2유리 기판 중 적어도 하나의 표면에 다수의 나노 구조물이 형성되고,
    상기 광 변환층은 양자점들과 상기 양자점 각각을 둘러싸는 무기 나노 입자들이 규칙적으로 배열된 초격자 구조를 갖는 광 변환 플레이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나노 구조물은 도트 형상 라인 형상 또는 요철 형상인 광 변환 플레이트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 나노 구조물은 제2유리 기판의 상부 표면에 형성되는 광 변환 플레이트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 변환 플레이트는,
    상기 제1유리 기판의 표면에 형성되는 제1나노 구조물, 및
    상기 제2유리 기판의 표면에 형성되는 제2나노 구조물을 포함하는 광 변환 플레이트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1나노 구조물과 제2나노 구조물은 평균 간격이 서로 동일한 광 변환 플레이트.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1나노 구조물과 제2나노 구조물은 평균 간격이 상이한 광 변환 플레이트.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1나노 구조물과 제2나노 구조물은 형상이 서로 동일한 광 변환 플레이트.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1나노 구조물과 제2나노 구조물은 형상이 서로 상이한 광 변환 플레이트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1유리 기판 및 제2유리 기판 사이의 갭(gap)을 밀봉하는 밀봉부를 더 포함하는 광 변환 플레이트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 밀봉부는 저온 용융 재료들을 레이저 조사로 경화시켜 형성된 것인 광 변환 플레이트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 저온 용융 재료는 저융점 유리 페이스트인 광 변환 플레이트.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 밀봉부가 광 변환층보다 높게 형성되는 광 변환 플레이트.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 밀봉부와 광 변환층이 이격되게 배치되는 광 변환 플레이트.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 밀봉부와 광 변환층의 이격 거리는 0.1mm 내지 0.5mm인 광 변환 플레이트.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 밀봉부는 경사면을 가지며,
    상기 경사면과 상기 제1유리 기판 사이의 각도가 상기 경사면과 제2유리 기판 사이의 각도보다 큰 광 변환 플레이트.
  16. 삭제
  17. 내측면과 바닥면으로 이루어진 홈을 포함하는 패키지 몸체;
    상기 패키지 몸체의 바닥면에 실장되는 발광 다이오드 칩;
    상기 발광 다이오드 칩을 밀봉하는 봉지층; 및
    상기 봉지층 상부에 배치되며, 제1유리 기판, 상기 제1유리 기판의 상부에 배치되며, 입사광을 특정 파장 대역의 광으로 변환시키는 광 변환층, 상기 광 변환층의 상부에 배치되는 제2유리 기판을 포함하고, 상기 제1유리 기판 및 제2유리 기판 중 적어도 하나의 표면에 다수의 나노 구조물이 형성되는 광 변환 플레이트를 포함하고,
    상기 광 변환층은 양자점들과 상기 양자점 각각을 둘러싸는 무기 나노 입자들이 규칙적으로 배열된 초격자 구조를 갖는 발광다이오드 패키지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 봉지층과 광 변환 플레이트 사이에 굴절율 1.3 내지 1.4인 저굴절율층을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 봉지층과 광 변환 플레이트 사이에 에어 갭이 존재하는 발광 다이오드 패키지.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 봉지층과 광 변환 플레이트 사이에 적어도 하나 이상의 스페이서를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 봉지층은 형광체를 포함하는 것인 발광 다이오드 패키지.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 패키지 몸체의 내측면은 2단의 단차를 갖는 것인 발광 다이오드 패키지.
  23. 청구항 17 내지 22 중 어느 한 항의 발광 다이오드 패키지를 광원으로 포함하는 백라이트 유닛.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은,
    도광판;
    상기 도광판의 적어도 일측에 배치되고, 상기 발광 다이오드 패키지를 광원으로 포함하는 광원 유닛;
    상기 도광판의 하부에 배치되는 반사 부재; 및
    상기 도광판의 상부에 배치되는 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은,
    확산판;
    상기 확산판의 하부에 배치되고, 상기 발광 다이오드 패키지를 광원으로 포함하는 광원 유닛;
    상기 확산판 상부에 배치되는 광학 필름; 및
    상기 광원 유닛의 하부에 배치되는 반사 부재를 포함하는 백라이트 유닛.
  26. 청구항 23의 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 표시패널을 포함하는 표시장치.
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