KR102108994B1

KR102108994B1 - 광 변환 소자 및 그 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 광원 유닛

Info

Publication number: KR102108994B1
Application number: KR1020130103979A
Authority: KR
Inventors: 배민종; 이정희; 김동언; 이상의; 원나연; 강현아; 전신애
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2033-08-30
Also published as: US9804323B2; KR20150027343A; US20150062967A1

Abstract

서로 마주 보는 앞면과 뒷면 그리고 상기 앞면과 뒷면 사이의 측면을 가지는 도광판, 상기 도광판의 측면에 배치되어 있는 도광 막대, 상기 도광 막대의 일면에 배치되어 있는 양자점 패키지, 상기 양자점 패키지에 빛을 제공하는 점 광원을 포함하는 광원 유닛.

Description

광 변환 소자 및 그 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 광원 유닛{LIGHT CONVERSION DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND LIGHT SOURCE UNIT HAVING THE SAME}

본 명세서는 광 변환 소자 및 그 제조 방법, 그리고 이를 이용하여 백색 광을 내는 광원 유닛에 관한 것이다.

청색 LED(Light Emitting Diode) 등의 청색 광원을 변환하여 백색 광원을 구현하는 광 변환 수단으로 양자점 패키지를 사용하는 방법이 알려져 있다.

양자점 패키지의 구조로는 필름 형과 막대 형 두 종류가 알려져 있다. 필름 형은 도광판의 광 출사면 전체를 덮도록 부착된다. 그런데 필름 형의 경우 표시 장치가 대형화됨에 따라 필름의 면적도 따라서 증가해야 하기 때문에 고가인 양자점 재료로 인해 비용 크게 증가하는 문제가 있다. 또한, 넓은 면적에 양자점 재료를 고르게 분포시켜 광 변환 특성이 균일한 필름을 제조하기가 어렵다는 문제도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 막대 형의 양자점 패키지가 제안되었다. 막대형 양자점 패키지는 가는 유리 튜브에 양자점 재료를 주입하여 채운 후 밀봉한 구조로 제조하는데, 튜브에 주입한 양자점 재료를 경화하는 과정에서 기포가 발생한다거나 양자점 재료와 튜브의 열팽창률 차이로 인하여 튜브에 균열이 발생하는 문제, 또한 양자점 재료를 주입한 후에 튜브 끝 부분을 밀봉하기 위하여 그 주변을 깨끗하게 청소해야 하는 번거로움 등의 문제가 있다.

일 실시예는 광 변환 소자를 간편하게 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

다른 실시예는 기포 발생 또는 균열 등의 문제가 없는 광 변환 소자를 제공하고자 한다.

일 실시예에 따른 광 변환 소자는 밀봉되어 있는 튜브와 상기 튜브 내에 삽입되어 있는 광 변환 부재 그리고 상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 공간을 포함한다.

상기 광 변환 부재는 수지에 혼합되어 있는 양자점 재료를 포함하는 띠 모양의 필름일 수 있고, 상기 광 변환 부재는 산란제를 더 포함할 수 있다.

상기 튜브는 유리 또는 중합체를 포함할 수 있고, 상기 튜브는 투명하거나 반투명할 수 있다.

상기 양자점 재료는 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 어느 하나일 수 있고, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, InAlPAs, SbTe 및 이들의 혼합물 중의 어느 하나일 수 있다.

상기 수지는 실리콘, 에폭시, 아크릴레이트 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 광 변환 부재는 제1 광을 제2 광으로 변환하는 제1 필름과 상기 제1 광을 제3 광으로 변환하는 제2 필름을 포함할 수 있고, 상기 제1 광은 청색 광이고, 상기 제2 광은 녹색 광이며, 상기 제3 광은 적색 광일 수 있다. 또한, 자외선 광을 상기 청색 광으로 변환하는 제3 필름을 더 포함할 수 있다. 또는 상기 광 변환 부재는 상기 제1 광을 제4 광으로 변환하는 제3 필름을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 광은 자외선 광이고, 상기 제2 광은 녹색 광이며, 상기 제3 광은 적색 광이고, 상기 제4 광은 청색 광일 수 있다.

상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 공간을 채우는 불활성 기체를 더 포함할 수 있고, 상기 불활성 기체는 질소일 수 있다.

상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 공간을 채우는 수지를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 광원 유닛은 서로 마주 보는 앞면과 뒷면 그리고 상기 앞면과 뒷면 사이의 측면을 가지는 도광판, 상기 도광판의 측면에 배치되어 있는 광 변환 소자, 상기 광 변환 소자에 빛을 제공하는 광원을 포함하고, 상기 광 변환 소자는 밀봉되어 있는 튜브, 상기 튜브 내에 삽입되어 있는 광 변환 부재 그리고 상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 공간을 포함한다.

상기 광 변환 소자의 측면에 배치되어 있고, 쐐기 모양을 가지는 도광 막대를 더 포함할 수 있고, 상기 광원은 상기 도광 막대에서 쐐기의 머리에 해당하는 면에 배치되어 있을 수 있다.

상기 광원과 상기 광 변환 소자는 모두 막대 모양일 수 있다.

상기 광 변환 부재는 수지에 혼합되어 있는 양자점 재료를 포함하는 띠 모양의 필름일 수 있고, 상기 튜브는 투명하거나 반투명하며, 유리 또는 중합체를 포함할 수 있고, 상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 공간을 채우는 불활성 기체 또는 수지를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이러한 광 변환 소자는 적어도 한 쪽 끝이 개방되어 있는 튜브를 준비하는 단계, 소정의 형상을 가지는 고체 상태의 광 변환 부재를 준비하는 단계, 상기 광 변환 부재를 상기 튜브 안에 삽입하는 단계, 상기 튜브의 개방되어 있는 끝을 밀봉하는 단계를 포함하는 방법을 통하여 제조된다.

상기 광 변환 부재를 상기 튜브 안에 삽입하는 단계 이전 또는 이후에 상기 튜브 내부를 충진재로 채우는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 광 변환 재료를 띠 모양의 필름 또는 막대 형태로 제조하여 튜브에 삽입함으로써, 제조가 간편하고, 기포 발생이나 균열 등의 문제로부터도 자유로운 광 변환 소자를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛을 적용한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광원 유닛의 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광 변환 소자의 사시도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 광 변환 소자를 제조하는 방법을 보여주는 개념도이다.
도 10 내지 도 12는 다양한 실시예에 따른 광 변환 소자의 사시도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛을 적용한 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛을 적용한 액정 표시 장치의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛을 적용한 액정 표시 장치는 하부 기판(41)과 상부 기판(42) 및 이들 사이에 협지되어 있고 밀봉재(60)에 의하여 밀봉되어 있는 액정층(50)을 포함하는 액정 패널, 액정 패널의 상부와 하부에 각각 배치되어 있는 광학 필름(31, 32) 및 편광 필름(21, 22) 그리고 도광판(15), 광 변환 소자(12) 및 광원(11)을 포함하는 광원 유닛을 포함한다.

액정 패널의 두 기판(41, 42)은 유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어져 있고, 플라스틱 등으로 이루어진 가요성 기판일 수도 있다. 액정층(50)은 TN(Twisted Nematic) 액정이나 VA(Vertically Aligned) 액정 등의 다양한 액정 중 하나일 수 있다.

광학 필름(31, 32)은 액정 패널의 상부와 하부에 하나씩 배치되어 있는 것으로 예시하였으나, 액정 패널이 상부나 하부 어느 한쪽에만 배치될 수도 있고, 상부나 하부에 복 수개가 배치될 수도 있다. 광학 필름(31, 32)은 광의 위상을 지연시켜 편광 상태를 변경하는 위상 지연 필름과 광을 균일하게 분산시키는 확산 필름 등을 포함할 수 있다.

광원 유닛의 광원(11)은 하나의 청색 LED 또는 자외선 LED 등으로 이루어진 점형 광원이나 청색 LED 또는 자외선 LED가 배열되어 있는 막대형 광원일 수 있고, 광 변환 소자(12)는 반도체나 금속 입자 등을 나노미터 단위의 크기로 형성한 양자점을 포함하고, 양자점은 그 크기에 따라 청색 광 또는 자외선 광을 녹색 광, 적색 광 또는 청색 광으로 변환시킴으로써 광원(11)이 내는 청색 광이나 자외선 광을 백색 광으로 변환한다. 양자점은 중심 나노 결정과 이를 둘러싼 껍질 나노 결정을 포함할 수 있고, 껍질 나노 결정에 커플링되어 있는 유기 리건드(ligand)를 더 포함할 수 있으며, 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅층을 더 포함할 수도 있다. 이러한 구조에서 중심 나노 결정의 크기를 조절함으로써 변환 파장을 조절할 수 있다. 도광판(15)은 광 변환 소자(12)가 제공하는 선 광을 분산하여 면 광으로 전환한다. 도광판(15)은 광 변환 소자(12)로부터 멀어질수록 그 두께가 얇게 되도록 형성되어 있을 수 있다.

이러한 광원 유닛은 광원(11)이 내는 청색 광 또는 자외선 광을 광 변환 소자(12)가 백색 광으로 변환하여 도광판(15)에 제공한다. 도광판(15)은 백색 선 광 또는 점 광을 백색 면 광으로 분산시켜 액정 패널을 향해 방출한다. 이 때, 양자점 재료로 제조한 광 변환 소자(12)를 사용하여 청색 광 또는 자외선 광을 백색 광으로 변환하기 때문에 청색 광 뿐만 아니라 녹색 광과 적색 광의 피크도 분명한 백색 광이 생성된다. 따라서 액정 패널의 색필터에 의하여 선택되는 색의 순도가 높고, 액정 표시 장치가 재현할 수 있는 색의 범위가 넓다. 또한 광원(11)이 내는 청색 광 또는 자외선 광을 바로 광 변환 소자(12)가 백색 점 광 또는 선 광으로 변환한 다음, 도광판(15)을 이용하여 면 광으로 변환하므로 백색 면 광의 균일성이 높다.

그러면, 광원 유닛에 대하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광원 유닛의 사시도이다.

도 2의 실시예에 따른 광원 유닛은 직사각형의 앞면과 뒷면 그리고 앞면과 뒷면 사이의 4개의 측면을 가지는 도광판(15)의 한 쪽 측면에 막대형 광 변환 소자(12)와 막대형 광원(111)이 배치되어 있다. 광 변화 소자(12)와 막대 형 광원(11)은 도광판(15)의 짧은 측면에 배치되어 있으나, 긴 측면에 배치될 수도 있다.

도 3의 실시예에 따른 광원 유닛은 도광판(15)의 짧은 측면에 막대 모양의 광 변화 소자(12)와 쐐기 모양의 도광 막대(14)가 배치되어 있고, 도광 막대(14)에서 쐐기의 머리에 해당하는 면에 점 광원(112)이 배치되어 있다. 광 변화 소자(12)와 쐐기 모양의 도광 막대(14) 및 점 광원(112)은 도광판(15)의 짧은 측면에 배치되어 있으나, 긴 측면에 배치될 수도 있다.

이러한 광원 유닛들은 양자점 패키지를 도광판의 광 방출 면에 넓게 배치하는 것에 비하여 광의 균일성이 우수하고, 양자점 재료를 절감하여 제조 비용을 줄일 수 있다.

그러면, 광 변환 소자에 대하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광 변환 소자의 사시도이다.

도 4의 실시예에 따른 광 변환 소자는 사각 통 모양의 튜브(121) 내에 폭에 비하여 두께가 얇은 띠 모양의 광 변환 필름(122)이 삽입되어 있고, 튜브(121)의 양단이 밀봉되어 있는 구조를 가진다.

튜브(121)는 유리 또는 중합체 등의 재료로 만들어질 수 있고, 습기와 열로부터 광 변환 필름(122)을 보호한다. 튜브(121)는 투명하거나, 광 산란을 위하여 반투명할 수 있다. 튜브(121)의 크기는 광 변환 소자의 용도에 따라 정할 수 있고, 내경이 0.01mm~50mm일 수 있다.

광 변환 필름(122)은 양자점 재료를 수지에 혼합하여 형성한 필름이고, 기타 실리카 등의 산란제나 광학적 특성을 향상하기 위한 보조 성분을 포함할 수 있다. 양자점 재료로는 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 어느 하나의 나노결정 등을 사용할 수 있다. II-VI족계 화합물 반도체 나노결정으로는 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe 등이 있고, III-V족계 화합물 반도체 나노결정으로는 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs 등이 있으며, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정으로는 SbTe 등이 있다. 수지로는 실리콘, 에폭시, 아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 광 변환 필름(122)은 함께 사용할 광원이 청색 광을 내는가 또는 자외선 광을 내는가에 따라, 청색 광을 녹색 광으로 변환하는 양자점과 적색 광으로 변환하는 양자점을 포함하거나, 또는 자외선 광을 청색 광으로 변환하는 양자점, 녹색 광으로 변환하는 양자점 및 적색 광으로 변환하는 양자점을 포함할 수 있다. 또는 자외선 광을 청색 광으로 변환하는 양자점과 청색 광을 녹색 광으로 변환하는 양자점 및 적색 광으로 변환하는 양자점을 포함할 수도 있다.

튜브(121)의 내부의 광 변환 필름(122)이 차지하는 영역 이외의 공간은 질소 등의 불활성 기체가 채워져 있거나, 튜브(121)와 굴절률이 유사한 수지 또는 열 전도성이 우수한 수지 등이 충진재로써 채워져 있을 수 있다. 튜브(121)와 굴절률이 유사한 수지를 사용하면 광 변환 필름(122)이 방출하는 광의 추출율을 향상할 수 있고, 열 전도성이 우수한 수지를 사용하면, 광원으로부터 오는 열 또는 광 변환 필름(122)이 광 변환 과정에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하여 광 변환 필름(122)을 보호할 수 있다.

도 5의 실시예에 따른 광 변환 소자는 튜브(121)가 원통 모양인 것을 제외하면, 도 4의 실시예에 따른 광 변환 소자와 같다. 튜브(121)는 원통이나 사각 통 이외에도 타원 통, 다각형 통, 모퉁이가 둥글려진 사각 통 등 다양한 모양을 가질 수 있다. 광 변환 필름(122)도 띠 모양 이외에 막대 모양, 타원 통 모양 등 다양한 모양을 가질 수 있다.

이러한 광 변환 소자를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 광 변환 소자를 제조하는 방법을 보여주는 개념도이다.

먼저, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 광 변환 필름(122)과 튜브(121)를 준비한다. 광 변환 필름(122)은 분산 매질의 역할을 하는 수지에 양자점 재료를 균일하게 혼합하고, 롤러를 사용하는 방법, 닥터 블레이드를 사용하는 필름 어플리케이터 방법, 프레스를 사용하는 방법 등 기존의 필름 형성 방법들을 사용하여 필름 형태로 만든 후 건조하여 제조할 수 있다. 튜브(121)도 압출 또는 인출 등 기존의 튜브 제조 방법을 사용하여 제조한다. 이 때 튜브(121)의 한 쪽 단부는 막혀 있을 수 있다.

다음, 도 8에 도시한 바와 같이, 광 변환 필름(122)을 튜브(121) 안에 삽입한다. 광 변환 필름(122)의 삽입은 질소 분위기 내에서 진행될 수 있고, 튜브(121) 내부를 수지로 채우는 경우에는 수지를 먼저 주입하고 광 변환 필름(122)을 나중에 삽입할 수도 있고, 광 변환 필름(122)을 먼저 삽입하고, 나머지 공간에 수지를 주입할 수도 있다.

광 변환 필름(122)을 튜브(121) 안에 삽입하였으면, 튜브(121) 양단을 막아 밀봉한다. 튜브(121)의 한 쪽 단부가 이미 막혀 있는 경우에는 나머지 단부만을 막아 밀봉한다. 밀봉은 레이저 조사 등의 방법을 통해 열을 가하여 수행할 수 있다.

이상의 실시예에서는 광 변환 소자가 하나의 광 변환 필름만을 포함하나, 광 변환 소자는 복수의 광 변환 필름을 포함할 수도 있다.

도 10 내지 도 12는 다양한 실시예에 따른 광 변환 소자의 사시도이다.

도 10의 실시예에 따른 광 변환 소자는 튜브(121) 내에 청색 광을 녹색 광으로 변환하는 필름(123)과 청색 광을 적색 광으로 변환하는 필름(124)이 삽입되어 있다. 이렇게 하면, 하나의 필름에 청색 광을 녹색 광으로 변환하는 양자점과 적색 광으로 변환하는 양자점을 모두 포함시킨 경우에 비하여 더 균일한 면광을 얻을 수 있다. 기타의 구성은 앞서의 실시예들과 같으므로 설명을 생략한다.

도 11의 실시예에 따른 광 변환 소자는 튜브(121) 내에 청색 광을 녹색 광으로 변환하는 필름(123)과 청색 광을 적색 광으로 변환하는 필름(124)이 일체로 부착된 상태로 삽입되어 있다. 청색 광을 녹색 광으로 변환하는 필름(123)과 청색 광을 적색 광으로 변환하는 필름(124)은 라미네션 등의 방법으로 부착될 수 있다. 두 필름(123, 124)이 일체로 되어 있으면, 서로 분리되어 있는 경우에 비하여 튜브(121)에 삽입하기가 편리하다.

도 12의 실시예에 따른 광 변환 소자는 튜브(121) 내에 3개의 광 변환 필름(125, 126, 127)이 삽입되어 있다. 3개의 광 변환 필름(125, 126, 127)은 자외선 광을 청색 광으로 변환하는 필름(125), 자외선 광을 녹색 광으로 변환하는 필름(126), 자외선 광을 적색 광으로 변환하는 필름(127)일 수 있다. 또, 자외선 광을 청색 광으로 변환하는 필름, 청색 광을 녹색 광으로 변환하는 필름, 청색 광을 적색 광으로 변환하는 필름이 하나의 튜브에 삽입되어 있을 수도 있다. 3개의 광 변환 필름(125, 126, 127)은 도시된 바와 같이 일체로 부착된 상태이거나, 서로 분리된 상태일 수 있다.

도 10 내지 도 12의 실시예에서는 하나의 튜브에 삽입되는 복수의 광 변환 필름들이 각각 서로 다른 색의 광을 내는 경우를 예시하였으나, 하나의 튜브에 삽입되는 복수의 광 변환 필름들이 모두 동일한 색의 광을 내는 것도 가능하다. 예를 들어, 복수의 광 변환 필름 각각이 청색 광을 녹색 광으로 변환하는 양자점 재료와 청색 광을 적색 광으로 변환하는 양자점 재료를 모두 포함하여, 청색 광을 가했을 때, 각각의 광 변환 필름이 모두 백색 광을 내도록 할 수도 있다. 또한, 복수의 광 변환 필름 각각이 자외선을 청색 광으로 변환하는 양자점 재료, 자외선을 녹색 광으로 변환하는 양자점 재료 및 자외선을 적색 광으로 변환하는 재료를 모두 포함하여, 자외선을 가했을 때, 각각의 광 변환 필름이 모두 백색 광을 내도록 할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

11, 111, 112: 광원
12: 광 변환 소자
121: 튜브
122, 123, 124: 광 변환 필름
21, 22: 편광 필름
31, 32: 광학 필름
41, 42: 절연 기판
50: 액정층
60: 밀봉재

Claims

밀봉되어 있는 튜브,
상기 튜브 내에 삽입되어 있으며, 상기 튜브의 길이방향을 따라 마주보는 제1면과 제2면을 가지는 띠 모양의 광 변환 부재, 그리고
상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 영역이며, 상기 제1면 및 상기 제2면 각각과 상기 튜브 사이로 정의되는 공간을 포함하는 광 변환 소자.
제1항에서,
상기 광 변환 부재는 수지에 혼합되어 있는 양자점 재료를 포함하는 광 변환 소자.
제2항에서,
상기 광 변환 부재는 산란제를 더 포함하는 광 변환 소자.
제2항에서,
상기 튜브는 유리 또는 중합체를 포함하는 광 변환 소자.
제4항에서,
상기 튜브는 투명하거나 반투명한 광 변환 소자.
제2항에서,
상기 양자점 재료는 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 어느 하나인 광 변환 소자.
제6항에서,
상기 양자점 재료는 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, InAlPAs, SbTe 및 이들의 혼합물 중의 어느 하나인 광 변환 소자.
제2항에서,
상기 수지는 실리콘, 에폭시, 아크릴레이트 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 포함하는 광 변환 소자.
제1항에서,
상기 광 변환 부재는 제1 광을 제2 광으로 변환하는 제1 필름과 상기 제1 광을 제3 광으로 변환하는 제2 필름을 포함하는 광 변환 소자.
제9항에서,
상기 제1 광은 청색 광이고, 상기 제2 광은 녹색 광이며, 상기 제3 광은 적색 광인 광변환 소자.
제10항에서,
자외선 광을 상기 청색 광으로 변환하는 제3 필름을 더 포함하는 광 변환 소자.
제9항에서,
상기 광 변환 부재는 상기 제1 광을 제4 광으로 변환하는 제3 필름을 더 포함하는 광 변환 소자.
제12항에서,
상기 제1 광은 자외선 광이고, 상기 제2 광은 녹색 광이며, 상기 제3 광은 적색 광이고, 상기 제4 광은 청색 광인 광 변환 소자.
제1항에서,
상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 공간을 채우는 불활성 기체를 더 포함하는 광 변환 소자.
제14항에서,
상기 불활성 기체는 질소인 광 변환 소자.
제1항에서,
상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 공간을 채우는 수지를 더 포함하는 광 변환 소자.
서로 마주 보는 앞면과 뒷면 그리고 상기 앞면과 뒷면 사이의 측면을 가지는 도광판,
상기 도광판의 측면에 배치되어 있는 광 변환 소자,
상기 광 변환 소자에 빛을 제공하는 광원
을 포함하고,
상기 광 변환 소자는
밀봉되어 있는 튜브,
상기 튜브 내에 삽입되어 있으며, 상기 튜브의 길이방향을 따라 마주보는 제1면과 제2면을 가지는 띠 모양의 광 변환 부재, 그리고
상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 영역이며, 상기 제1면 및 상기 제2면 각각과 상기 튜브 사이로 정의되는 공간을 포함하는 광원 유닛.
제17항에서,
상기 광 변환 소자의 측면에 배치되어 있고, 쐐기 모양을 가지는 도광 막대를 더 포함하고,
상기 광원은 상기 도광 막대에서 쐐기의 머리에 해당하는 면에 배치되어 있는 광원 유닛.
제17항에서,
상기 광원과 상기 광 변환 소자는 모두 막대 모양인 광원 유닛.
제17항에서,
상기 광 변환 부재는 수지에 혼합되어 있는 양자점 재료를 포함하고, 띠 모양의 필름이며,
상기 튜브는 투명하거나 반투명하며, 유리 또는 중합체를 포함하고,
상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 공간을 채우는 불활성 기체 또는 수지를 더 포함하는
광원 유닛.
적어도 한 쪽 끝이 개방되어 있는 튜브를 준비하는 단계,
띠 모양을 가지는 고체 상태의 광 변환 부재를 준비하는 단계,
상기 광 변환 부재를 상기 튜브 안에 삽입하는 단계,
상기 튜브의 개방되어 있는 끝을 밀봉하는 단계
를 포함하고,
삽입된 상기 광 변환 부재는 상기 튜브의 길이방향을 따라 마주보는 제1면과 제2면을 가지며,
상기 광 변환 부재의 삽입에 의해, 상기 튜브 내의 상기 광 변환 부재가 차지하는 영역 이외의 영역이며 상기 제1면 및 상기 제2면 각각과 상기 튜브 사이로 정의되는 공간이 형성되는 광 변환 소자의 제조 방법.
제21항에서,
상기 광 변환 부재를 상기 튜브 안에 삽입하는 단계 이전 또는 이후에 상기튜브 내부를 충진재로 채우는 단계를 더 포함하는 광 변화 소자의 제조 방법.