KR101698886B1 - 광전자 컴포넌트 그리고 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광전자 컴포넌트에 관한 것으로서, 상기 광전자 컴포넌트는 제 1 열가소성 수지를 갖는 제 1 부분 영역 및 제 2 열가소성 수지를 갖는 제 2 부분 영역을 구비하는 하우징, 상기 하우징 내에 있는 리세스 그리고 상기 리세스 내에 배치된 방사선 방출 소자를 포함하고, 이 경우에는 상기 제 1 열가소성 수지가 방사선 조사에 의해 가교 되었다.
Description
본 특허 출원서는 독일 특허 출원 제 10 2010 011 428.6호를 우선권으로 주장하며, 상기 우선권의 공개 내용은 본 출원서에 인용의 형태로 수용된다.
본 발명에서는 특허 청구항 1에 따른 광전자 컴포넌트가 제시된다.
광전자 컴포넌트들의 널리 알려진 한 가지 문제점은, 이러한 광전자 컴포넌트들의 개별 구성 부품들을 주어진 다양한 요구 조건들에 상응하게 적용시켜야 한다는 것이다.
본 발명에서는 특허 청구항 1에 따른 광전자 컴포넌트가 제시된다.
광전자 컴포넌트들의 널리 알려진 한 가지 문제점은, 이러한 광전자 컴포넌트들의 개별 구성 부품들을 주어진 다양한 요구 조건들에 상응하게 적용시켜야 한다는 것이다.
본 발명에서 구현되는 실시 예들의 과제는, 주어진 다양한 요구 조건들에 상응하게 적용되는 하우징을 포함하는 광전자 컴포넌트를 제공하는 것이다.
상기 과제는 특허 청구항 1에 따른 광전자 컴포넌트에 의해서 해결된다. 본 발명에 따른 광전자 컴포넌트의 추가의 실시 예들 그리고 상기 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법은 추가의 종속 청구항들의 대상이다.
본 발명의 한 가지 실시 예는 광전자 컴포넌트와 관련이 있으며, 상기 광전자 컴포넌트는 제 1 열가소성 수지(thermoplast)를 갖는 제 1 부분 영역 및 제 2 열가소성 수지를 갖는 제 2 부분 영역을 구비하는 하우징, 상기 하우징 내에 있는 리세스, 상기 리세스 내에 배치된 방사선 방출 소자(radiation-emitting component)를 포함하고, 이 경우에는 상기 제 1 열가소성 수지가 방사선 조사에 의해 가교 되었다.
광전자 컴포넌트가 각각 열가소성 수지를 갖는 적어도 2개의 상이한 부분 영역을 구비하는 하우징을 포함함으로써, 제 1 부분 영역 및 제 2 부분 영역의 물리적인 그리고 화학적인 특성들은 각각 하우징 내에서 요구되는 상기 부분 영역들의 조건들 및 기능들에 매칭될 수 있다.
본래 가교 되지 않은 상태의 제 1 열가소성 수지를 가교 함으로써, 상기 제 1 열가소성 수지는 상승된 안정성을 획득한다. 이와 같은 상승된 안정성은 화학적일 뿐만 아니라 물리적인 성질일 수도 있다. 따라서, 제 1 열가소성 수지를 포함하는 제 1 부분 영역은 파괴, 변형 또는 예를 들어 열적 영향, 방사선 조사 혹은 또한 기계적인 영향에 의한 변색에 대해 더 높은 내구성을 갖는다.
본 발명의 한 가지 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 제 2 열가소성 수지와 구별된다.
제 1 열가소성 수지가 제 2 열가소성 수지와 구별됨으로써, 하우징의 제 1 부분 영역 또는 제 2 부분 영역은 각각 특수한 방식으로 그들의 개별 요구 조건들에 상응하게 적용될 수 있다. 이 경우 예를 들어 방사선 방출 소자의 방사선에 노출되는 부분 영역은 이러한 방사선에 대해 매우 높은 내구성 또는 예를 들어 상기 방사선과 관련하여 매우 높은 반사율을 가질 수 있다. 그에 반해 다른 하나의 부분 영역은 예컨대 상승된 열적 안정성을 가질 수 있는데, 이러한 열적 안정성의 상승은 광전자 컴포넌트가 예를 들어 납땜 공정에 의해 다른 소자 상에 고정될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 제 2 열가소성 수지보다 더 높은 열적 안정성을 갖는다.
이러한 열적 안정성은, 제 1 열가소성 수지를 포함하는 제 1 부분 영역이 높은 열적 요구 조건들에 노출되는 경우에 특히 바람직한 것으로 드러난다. 제 1 부분 영역은 예를 들어 광전자 컴포넌트의 제작 공정 동안에 그리고 광전자 컴포넌트의 제작 단계에 뒤이어 후속되는 장착 단계들에서도 상대적으로 더 높은 열적 부하에 노출될 수 있다. 바람직하게 상승된 열적 요구 조건들에 노출되는 하우징의 부분 영역들은 제 1 열가소성 수지를 포함한다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 가교 공정 후 적어도 275 ℃의 온도까지 안정성을 갖는다.
이러한 안정성은 다른 무엇보다도 열가소성 수지의 변색 또는 변형이 발생됨 없이 상기 열가소성 수지가 상기와 같은 온도에 노출될 수 있다는 것을 의미한다. 열가소성 수지가 275 ℃까지의 열적 안정성을 가짐으로써, 제 1 열가소성 수지를 포함하는 제 1 부분 영역에서는 예를 들어 275 ℃까지의 온도에서 작업이 이루어지는 납땜 공정이 실시될 수 있다. 예를 들어 제 1 열가소성 수지는 가교 공정 후 적어도 300 ℃의 온도까지 안정성을 갖는다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 부분 영역은 하우징 기본 몸체로서 형성되어 있다.
하우징 기본 몸체는 본 발명과 관련하여 다른 무엇보다도 하우징 바닥을 나타내는 하우징의 부분 영역으로 이해할 수 있다. 또한, 상기 하우징 기본 몸체는, 그 내부에 방사선 방출 소자가 배치된 리세스를 갖는 프레임도 형성할 수 있다. 하우징 기본 몸체는 특히 리드 프레임과 관련할 수 있는 하우징의 부분이다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 가교용 첨가제를 포함한다.
상기 가교용 첨가제는 방사선 조사에 의해 실현되는 열가소성 수지의 가교를 촉진시킨다. 이 경우에는 예를 들어 가교 속도 또는 가교율에도 영향을 주는 가교용 첨가제가 사용될 수 있다. 물론 이 경우에는 대개 상응하는 열가소성 수지와 조합하여 비로소 가교를 구현하는 가교용 첨가제도 사용될 수 있다. 이 경우 가교용 첨가제가 제 1 열가소성 수지에 매칭됨으로써, 결과적으로 사전에 설정된 방사선 조사에 의해 원하는 정도의 가교가 달성되고, 그에 따라 열가소성 수지에서 원하는 물리적 그리고 화학적 특성들이 얻어진다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 가교용 첨가제는 하기의 물질들로부터 선택되었다: 트리알릴이소시아네이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리올트리아크릴레이트.
상기와 같은 가교용 첨가제들은 실험들에서 특히 바람직한 것으로 판명되었다.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 2 부분 영역은 제 1 부분 영역 상에 배치되어 있다.
이 경우에는 제 2 부분 영역이 제 1 부분 영역 바로 위에 배치된 실시 예들뿐만 아니라, 제 2 부분 영역과 제 1 부분 영역 사이에 추가의 제 3 부분 영역이 배치된 실시 예들도 생각할 수 있다. 그러나 모든 경우에 있어 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역 사이에는 명확한 분리가 존재한다. 따라서, 제 1 부분 영역뿐만 아니라 동시에 제 2 부분 영역에는 그 어떤 부분 영역도 속하지 않을 수 있다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 부분 영역은 제 1 열가소성 수지로 형성되어 있다.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 2 부분 영역은 제 2 열가소성 수지로 형성되어 있다.
제 1 부분 영역 또는 제 2 부분 영역이 제 1 열가소성 수지 또는 제 2 열가소성 수지로 형성됨으로써, 개개의 열가소성 수지들은 결정적으로 개별 부분 영역들의 물리적 그리고 화학적 특성들을 결정한다.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 2 부분 영역은 반사기(reflector)로서 형성되어 있다.
상기 실시 예의 경우에, 제 2 열가소성 수지는 바람직하게 상기 반사기 내에 배치된 방사선 방출 소자에 의해 방출되는 방사선에 대해 상승된 내구성을 갖는다. 이 경우 상기 제 2 열가소성 수지의 내구성은 방출되는 방사선의 파장에 매칭되었다. 그러므로 예를 들어 방사선 방출 소자에 의해서 UV-성분도 포함하는 방사선이 방출되면, 제 2 열가소성 수지 및 상기 제 2 열가소성 수지의 가교율은 제 2 열가소성 수지 또는 상기 제 2 열가소성 수지를 포함하는 반사기가 UV-방사선에 대해 상승된 내구성 그리고 그와 더불어 개선된 안정성을 갖도록 선택된다. 방출되는 방사선에 대한 안정성이 상승함으로써, 반사기의 파괴 및 노화 현상들이 줄어들게 된다. 이 때문에 광전자 컴포넌트의 수명이 증가된다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 2 열가소성 수지는 제 1 열가소성 수지보다 방사선 방출 소자에 의해 방출되는 방사선에 대해 더 높은 반사율을 갖는다.
제 2 열가소성 수지가 상대적으로 더 높은 반사율을 가짐으로써, 예를 들어 반사기를 형성하는 하우징의 부분 영역은 상기와 같은 제 2 열가소성 수지로 형성될 수 있다. 하우징은 재차 상이한 열가소성 수지들을 포함하는 상이한 부분 영역들을 구비함으로써, 상응하는 부분 영역들을 직접 주어진 그들의 요구 조건에 상응하게 적용시킬 수 있다. 이 때문에 예를 들면 반사기 내부 벽의 추후 코팅이 생략될 수 있는데, 그 이유는 이미 제 1 열가소성 수지가 원하는 반사율을 갖도록 선택되었기 때문이다. 다른 한 편으로는 상이한 부분 영역들로의 세분 과정으로 인해 하우징 전체가 반드시 상기와 같은 높은 반사율을 갖는 재료로 제조될 필요가 없다. 높은 반사율은 열가소성 수지 자체에 있어서 강제적인 것이 아니라, 열가소성 수지들에 첨가되는 첨가제들에 의해서도 달성될 수 있다. 첨가제로서는 예를 들어 안료 또는 금속이 사용될 수 있다. 안료로서는 바람직하게 백색 안료가 사용된다. 그러므로 하우징의 다른 부분 영역은 요구되는 주어진 자체 요구 조건들에 따라 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 반사율 상승에 의해서는 광전자 컴포넌트의 광 효율이 상승될 수 있다.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 하기의 물질들로부터 선택되었다: 고온-폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리설폰, 폴리페닐설파이드, LCPs, PEEK.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 2 열가소성 수지는 하기의 물질들로부터 선택되었다: 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리에스테르-공중합체, 플루오르화 중합체.
실험들에서 이러한 중합체들은 바람직한 것으로 밝혀졌다. 폴리부틸렌테레프탈레이트와 폴리아미드는 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 이 경우 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리에스테르-공중합체는 예를 들어 베타-방사선에 의해 가교될 수 있다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 2 열가소성 수지는 방사선 가교(radiation cross-linking)되었다.
따라서, 제 1 열가소성 수지뿐만 아니라 제 2 열가소성 수지 또한 방사선 조사에 의한 가교를 통해서 상승된 안정성 및 내구성을 갖는다. 그러므로 예를 들면 상기 열가소성 수지들 중 하나의 열가소성 수지 및 이 열가소성 수지의 가교율은 상기 열가소성 수지가 열적 영향들에 대해 매우 높은 내구성을 갖도록 선택될 수 있으며, 그리고 다른 하나의 열가소성 수지 및 이 열가소성 수지의 가교율은 상기 열가소성 수지가 방사선 조사에 대해 특히 우수한 내구성을 갖도록 선택될 수 있다. 따라서, 하우징은 적어도 2개의 부분 영역을 가지며, 상기 적어도 2개의 부분 영역은 각각 열가소성 수지를 포함하거나 열가소성 수지로 형성되었으며, 그리고 하우징의 개별 부분 영역의 요건들에 각각 매칭되는 가교 되지 않은 열가소성 수지들에 비해 상승된 내구성을 갖는다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 부분 영역은 제 2 열가소성 수지를 갖지 않으며, 그리고 제 2 부분 영역은 제 1 열가소성 수지를 갖지 않는다.
이러한 내용이 의미하는 바는, 상기 실시 예에서 제 1 부분 영역이 제 2 열가소성 수지를 포함하지 않고, 제 2 부분 영역이 제 1 열가소성 수지를 포함하지 않는다는 것이다. 상기 실시 예에서는 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역의 열가소성 수지가 특별히 개별 부분 영역의 요구 조건들에 매칭되었으며, 제 1 부분 영역뿐만 아니라 제 2 부분 영역도 형성하는 2개의 열가소성 수지로 이루어진 혼합물이 존재하지 않는다.
본 발명의 한 가지 실시 예에서, 방사선 방출 소자로서는 LED가 사용된다.
하우징 내에 다수의 LED가 배치되는 실시 예들도 생각할 수 있다. 이와 같은 LED들은 동일한 파장 범위뿐만 아니라 상이한 파장 범위도 방출할 수 있다. 하우징이 다수의 리세스를 갖거나 또는, 분리 벽들의 삽입에 의해 예를 들어 상이한 반사기들을 형성하는 다수의 하부 영역을 갖는 하나의 큰 리세스를 가지면, 이 경우 각각의 반사기는 각각 특수한 열가소성 수지를 포함하는 고유의 부분 영역을 나타낼 수 있다. 상기와 같은 특수한 열가소성 수지는 안정성과 반사율에서 특별히 각각의 반사기 또는 하부 영역 내에 배치된 LED에 매칭될 수 있다. 열가소성 수지 및 이러한 열가소성 수지의 가교율을 상응하게 선택함으로써, 다른 무엇보다도 각각 개별 LED들 둘레에 배치된 상이한 반사기들의 반사율에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 반사율을 통해서는 개별 LED들의 광 효율에도 그리고 궁극적으로는 광전자 컴포넌트에 의해 방출되는 상기 LED들의 혼합광 비율에도 영향을 줄 수 있다. 개별 LED들의 상이한 혼합광 비율에 의해서는 방출되는 광전자 컴포넌트의 광의 전체 인상이 제어될 수 있다.
본 발명에서는 광전자 컴포넌트 자체 외에도 전술된 바와 같은 광전자 컴포넌트의 제조 방법에 대해서도 청구된다.
이 경우 전술한 바와 같은 광전자 컴포넌트의 제조 방법은 하기의 처리 단계들을 포함한다: 제 1 열가소성 수지를 포함하는 재료로 이루어진 하우징의 제 1 부분 영역을 형성하는 처리 단계 A), 제 2 열가소성 수지를 포함하는 재료로 이루어진 하우징의 제 2 부분 영역을 형성하는 처리 단계 B), 제 1 열가소성 수지가 가교 되도록 제 1 부분 영역에 방사선을 조사하는 처리 단계 C), 그리고 방사선 방출 소자를 하우징의 리세스 내부로 삽입하는 처리 단계 D).
이 경우, 제 1 부분 영역에 방사선을 조사하는 공정, 즉 제 1 열가소성 수지가 가교 되도록 하는 처리 단계 C)는 처리 단계 B) 이전뿐만 아니라 이후에도 이루어질 수 있다.
마찬가지로 제 2 부분 영역이 방사선 조사에 의해 가교 되는 열가소성 수지를 포함하는 경우, 제 1 부분 영역 및 제 2 부분 영역은 단일 방사선 조사 단계에서 방사선 조사될 수 있다. 물론, 각각의 부분 영역 자체가 특별한 방사선량(radiation dose)으로 방사선 조사되는 것도 생각할 수 있다. 이 경우 방사선량은 개별 열가소성 수지 또는 상기 열가소성 수지가 추구하는 가교율에 매칭될 수 있다.
바람직하게는 맨 먼저 상대적으로 낮은 열적 안정성을 갖는 부분 영역이 형성된다. 이 때문에 열적으로 더 안정적인 부분 영역 형성시에는 상대적으로 더 낮은 열적 안정성을 갖는 부분 영역에 대한 콘택면이 단시간에 가열될 수 있으며, 이로 인해 2개의 부분 영역 사이에는 고체 결합체가 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 가지 추가 변형 예에서, 제 1 부분 영역은 처리 단계 C)에서 33 내지 165 kGy의 방사선량으로 방사선 조사된다.
이 경우 방사선량은 열가소성 수지뿐만 아니라 열가소성 수지 내에 존재하는 가교용 첨가제의 농도에도 매칭될 수 있다. 또한, 방사선량은 열가소성 수지로 달성되는 소정의 가교율에도 매칭될 수 있다. 방사선 조사는 예를 들어 베타-방사선에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 가지 추가 변형 예에서, 처리 단계 A)에서의 형성 과정은 사출 성형에 의해 이루어진다.
본 발명에 따른 방법의 한 가지 추가 변형 예에서, 처리 단계 B)에서의 형성 과정도 사출 성형에 의해 이루어진다.
따라서, 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법에서는 2성분 사출 성형 방법이 사용될 수 있다.
본 발명의 변형 예들은 도면들 그리고 실시 예들을 참조해서 아래에서 더욱 상세하게 설명된다.
상기 과제는 특허 청구항 1에 따른 광전자 컴포넌트에 의해서 해결된다. 본 발명에 따른 광전자 컴포넌트의 추가의 실시 예들 그리고 상기 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법은 추가의 종속 청구항들의 대상이다.
본 발명의 한 가지 실시 예는 광전자 컴포넌트와 관련이 있으며, 상기 광전자 컴포넌트는 제 1 열가소성 수지(thermoplast)를 갖는 제 1 부분 영역 및 제 2 열가소성 수지를 갖는 제 2 부분 영역을 구비하는 하우징, 상기 하우징 내에 있는 리세스, 상기 리세스 내에 배치된 방사선 방출 소자(radiation-emitting component)를 포함하고, 이 경우에는 상기 제 1 열가소성 수지가 방사선 조사에 의해 가교 되었다.
광전자 컴포넌트가 각각 열가소성 수지를 갖는 적어도 2개의 상이한 부분 영역을 구비하는 하우징을 포함함으로써, 제 1 부분 영역 및 제 2 부분 영역의 물리적인 그리고 화학적인 특성들은 각각 하우징 내에서 요구되는 상기 부분 영역들의 조건들 및 기능들에 매칭될 수 있다.
본래 가교 되지 않은 상태의 제 1 열가소성 수지를 가교 함으로써, 상기 제 1 열가소성 수지는 상승된 안정성을 획득한다. 이와 같은 상승된 안정성은 화학적일 뿐만 아니라 물리적인 성질일 수도 있다. 따라서, 제 1 열가소성 수지를 포함하는 제 1 부분 영역은 파괴, 변형 또는 예를 들어 열적 영향, 방사선 조사 혹은 또한 기계적인 영향에 의한 변색에 대해 더 높은 내구성을 갖는다.
본 발명의 한 가지 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 제 2 열가소성 수지와 구별된다.
제 1 열가소성 수지가 제 2 열가소성 수지와 구별됨으로써, 하우징의 제 1 부분 영역 또는 제 2 부분 영역은 각각 특수한 방식으로 그들의 개별 요구 조건들에 상응하게 적용될 수 있다. 이 경우 예를 들어 방사선 방출 소자의 방사선에 노출되는 부분 영역은 이러한 방사선에 대해 매우 높은 내구성 또는 예를 들어 상기 방사선과 관련하여 매우 높은 반사율을 가질 수 있다. 그에 반해 다른 하나의 부분 영역은 예컨대 상승된 열적 안정성을 가질 수 있는데, 이러한 열적 안정성의 상승은 광전자 컴포넌트가 예를 들어 납땜 공정에 의해 다른 소자 상에 고정될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 제 2 열가소성 수지보다 더 높은 열적 안정성을 갖는다.
이러한 열적 안정성은, 제 1 열가소성 수지를 포함하는 제 1 부분 영역이 높은 열적 요구 조건들에 노출되는 경우에 특히 바람직한 것으로 드러난다. 제 1 부분 영역은 예를 들어 광전자 컴포넌트의 제작 공정 동안에 그리고 광전자 컴포넌트의 제작 단계에 뒤이어 후속되는 장착 단계들에서도 상대적으로 더 높은 열적 부하에 노출될 수 있다. 바람직하게 상승된 열적 요구 조건들에 노출되는 하우징의 부분 영역들은 제 1 열가소성 수지를 포함한다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 가교 공정 후 적어도 275 ℃의 온도까지 안정성을 갖는다.
이러한 안정성은 다른 무엇보다도 열가소성 수지의 변색 또는 변형이 발생됨 없이 상기 열가소성 수지가 상기와 같은 온도에 노출될 수 있다는 것을 의미한다. 열가소성 수지가 275 ℃까지의 열적 안정성을 가짐으로써, 제 1 열가소성 수지를 포함하는 제 1 부분 영역에서는 예를 들어 275 ℃까지의 온도에서 작업이 이루어지는 납땜 공정이 실시될 수 있다. 예를 들어 제 1 열가소성 수지는 가교 공정 후 적어도 300 ℃의 온도까지 안정성을 갖는다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 부분 영역은 하우징 기본 몸체로서 형성되어 있다.
하우징 기본 몸체는 본 발명과 관련하여 다른 무엇보다도 하우징 바닥을 나타내는 하우징의 부분 영역으로 이해할 수 있다. 또한, 상기 하우징 기본 몸체는, 그 내부에 방사선 방출 소자가 배치된 리세스를 갖는 프레임도 형성할 수 있다. 하우징 기본 몸체는 특히 리드 프레임과 관련할 수 있는 하우징의 부분이다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 가교용 첨가제를 포함한다.
상기 가교용 첨가제는 방사선 조사에 의해 실현되는 열가소성 수지의 가교를 촉진시킨다. 이 경우에는 예를 들어 가교 속도 또는 가교율에도 영향을 주는 가교용 첨가제가 사용될 수 있다. 물론 이 경우에는 대개 상응하는 열가소성 수지와 조합하여 비로소 가교를 구현하는 가교용 첨가제도 사용될 수 있다. 이 경우 가교용 첨가제가 제 1 열가소성 수지에 매칭됨으로써, 결과적으로 사전에 설정된 방사선 조사에 의해 원하는 정도의 가교가 달성되고, 그에 따라 열가소성 수지에서 원하는 물리적 그리고 화학적 특성들이 얻어진다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 가교용 첨가제는 하기의 물질들로부터 선택되었다: 트리알릴이소시아네이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리올트리아크릴레이트.
상기와 같은 가교용 첨가제들은 실험들에서 특히 바람직한 것으로 판명되었다.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 2 부분 영역은 제 1 부분 영역 상에 배치되어 있다.
이 경우에는 제 2 부분 영역이 제 1 부분 영역 바로 위에 배치된 실시 예들뿐만 아니라, 제 2 부분 영역과 제 1 부분 영역 사이에 추가의 제 3 부분 영역이 배치된 실시 예들도 생각할 수 있다. 그러나 모든 경우에 있어 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역 사이에는 명확한 분리가 존재한다. 따라서, 제 1 부분 영역뿐만 아니라 동시에 제 2 부분 영역에는 그 어떤 부분 영역도 속하지 않을 수 있다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 부분 영역은 제 1 열가소성 수지로 형성되어 있다.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 2 부분 영역은 제 2 열가소성 수지로 형성되어 있다.
제 1 부분 영역 또는 제 2 부분 영역이 제 1 열가소성 수지 또는 제 2 열가소성 수지로 형성됨으로써, 개개의 열가소성 수지들은 결정적으로 개별 부분 영역들의 물리적 그리고 화학적 특성들을 결정한다.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 2 부분 영역은 반사기(reflector)로서 형성되어 있다.
상기 실시 예의 경우에, 제 2 열가소성 수지는 바람직하게 상기 반사기 내에 배치된 방사선 방출 소자에 의해 방출되는 방사선에 대해 상승된 내구성을 갖는다. 이 경우 상기 제 2 열가소성 수지의 내구성은 방출되는 방사선의 파장에 매칭되었다. 그러므로 예를 들어 방사선 방출 소자에 의해서 UV-성분도 포함하는 방사선이 방출되면, 제 2 열가소성 수지 및 상기 제 2 열가소성 수지의 가교율은 제 2 열가소성 수지 또는 상기 제 2 열가소성 수지를 포함하는 반사기가 UV-방사선에 대해 상승된 내구성 그리고 그와 더불어 개선된 안정성을 갖도록 선택된다. 방출되는 방사선에 대한 안정성이 상승함으로써, 반사기의 파괴 및 노화 현상들이 줄어들게 된다. 이 때문에 광전자 컴포넌트의 수명이 증가된다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 2 열가소성 수지는 제 1 열가소성 수지보다 방사선 방출 소자에 의해 방출되는 방사선에 대해 더 높은 반사율을 갖는다.
제 2 열가소성 수지가 상대적으로 더 높은 반사율을 가짐으로써, 예를 들어 반사기를 형성하는 하우징의 부분 영역은 상기와 같은 제 2 열가소성 수지로 형성될 수 있다. 하우징은 재차 상이한 열가소성 수지들을 포함하는 상이한 부분 영역들을 구비함으로써, 상응하는 부분 영역들을 직접 주어진 그들의 요구 조건에 상응하게 적용시킬 수 있다. 이 때문에 예를 들면 반사기 내부 벽의 추후 코팅이 생략될 수 있는데, 그 이유는 이미 제 1 열가소성 수지가 원하는 반사율을 갖도록 선택되었기 때문이다. 다른 한 편으로는 상이한 부분 영역들로의 세분 과정으로 인해 하우징 전체가 반드시 상기와 같은 높은 반사율을 갖는 재료로 제조될 필요가 없다. 높은 반사율은 열가소성 수지 자체에 있어서 강제적인 것이 아니라, 열가소성 수지들에 첨가되는 첨가제들에 의해서도 달성될 수 있다. 첨가제로서는 예를 들어 안료 또는 금속이 사용될 수 있다. 안료로서는 바람직하게 백색 안료가 사용된다. 그러므로 하우징의 다른 부분 영역은 요구되는 주어진 자체 요구 조건들에 따라 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 반사율 상승에 의해서는 광전자 컴포넌트의 광 효율이 상승될 수 있다.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 1 열가소성 수지는 하기의 물질들로부터 선택되었다: 고온-폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리설폰, 폴리페닐설파이드, LCPs, PEEK.
본 발명의 한 가지 추가의 실시 예에서, 제 2 열가소성 수지는 하기의 물질들로부터 선택되었다: 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리에스테르-공중합체, 플루오르화 중합체.
실험들에서 이러한 중합체들은 바람직한 것으로 밝혀졌다. 폴리부틸렌테레프탈레이트와 폴리아미드는 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 이 경우 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리에스테르-공중합체는 예를 들어 베타-방사선에 의해 가교될 수 있다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 2 열가소성 수지는 방사선 가교(radiation cross-linking)되었다.
따라서, 제 1 열가소성 수지뿐만 아니라 제 2 열가소성 수지 또한 방사선 조사에 의한 가교를 통해서 상승된 안정성 및 내구성을 갖는다. 그러므로 예를 들면 상기 열가소성 수지들 중 하나의 열가소성 수지 및 이 열가소성 수지의 가교율은 상기 열가소성 수지가 열적 영향들에 대해 매우 높은 내구성을 갖도록 선택될 수 있으며, 그리고 다른 하나의 열가소성 수지 및 이 열가소성 수지의 가교율은 상기 열가소성 수지가 방사선 조사에 대해 특히 우수한 내구성을 갖도록 선택될 수 있다. 따라서, 하우징은 적어도 2개의 부분 영역을 가지며, 상기 적어도 2개의 부분 영역은 각각 열가소성 수지를 포함하거나 열가소성 수지로 형성되었으며, 그리고 하우징의 개별 부분 영역의 요건들에 각각 매칭되는 가교 되지 않은 열가소성 수지들에 비해 상승된 내구성을 갖는다.
본 발명의 한 가지 추가 실시 예에서, 제 1 부분 영역은 제 2 열가소성 수지를 갖지 않으며, 그리고 제 2 부분 영역은 제 1 열가소성 수지를 갖지 않는다.
이러한 내용이 의미하는 바는, 상기 실시 예에서 제 1 부분 영역이 제 2 열가소성 수지를 포함하지 않고, 제 2 부분 영역이 제 1 열가소성 수지를 포함하지 않는다는 것이다. 상기 실시 예에서는 제 1 부분 영역과 제 2 부분 영역의 열가소성 수지가 특별히 개별 부분 영역의 요구 조건들에 매칭되었으며, 제 1 부분 영역뿐만 아니라 제 2 부분 영역도 형성하는 2개의 열가소성 수지로 이루어진 혼합물이 존재하지 않는다.
본 발명의 한 가지 실시 예에서, 방사선 방출 소자로서는 LED가 사용된다.
하우징 내에 다수의 LED가 배치되는 실시 예들도 생각할 수 있다. 이와 같은 LED들은 동일한 파장 범위뿐만 아니라 상이한 파장 범위도 방출할 수 있다. 하우징이 다수의 리세스를 갖거나 또는, 분리 벽들의 삽입에 의해 예를 들어 상이한 반사기들을 형성하는 다수의 하부 영역을 갖는 하나의 큰 리세스를 가지면, 이 경우 각각의 반사기는 각각 특수한 열가소성 수지를 포함하는 고유의 부분 영역을 나타낼 수 있다. 상기와 같은 특수한 열가소성 수지는 안정성과 반사율에서 특별히 각각의 반사기 또는 하부 영역 내에 배치된 LED에 매칭될 수 있다. 열가소성 수지 및 이러한 열가소성 수지의 가교율을 상응하게 선택함으로써, 다른 무엇보다도 각각 개별 LED들 둘레에 배치된 상이한 반사기들의 반사율에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 반사율을 통해서는 개별 LED들의 광 효율에도 그리고 궁극적으로는 광전자 컴포넌트에 의해 방출되는 상기 LED들의 혼합광 비율에도 영향을 줄 수 있다. 개별 LED들의 상이한 혼합광 비율에 의해서는 방출되는 광전자 컴포넌트의 광의 전체 인상이 제어될 수 있다.
본 발명에서는 광전자 컴포넌트 자체 외에도 전술된 바와 같은 광전자 컴포넌트의 제조 방법에 대해서도 청구된다.
이 경우 전술한 바와 같은 광전자 컴포넌트의 제조 방법은 하기의 처리 단계들을 포함한다: 제 1 열가소성 수지를 포함하는 재료로 이루어진 하우징의 제 1 부분 영역을 형성하는 처리 단계 A), 제 2 열가소성 수지를 포함하는 재료로 이루어진 하우징의 제 2 부분 영역을 형성하는 처리 단계 B), 제 1 열가소성 수지가 가교 되도록 제 1 부분 영역에 방사선을 조사하는 처리 단계 C), 그리고 방사선 방출 소자를 하우징의 리세스 내부로 삽입하는 처리 단계 D).
이 경우, 제 1 부분 영역에 방사선을 조사하는 공정, 즉 제 1 열가소성 수지가 가교 되도록 하는 처리 단계 C)는 처리 단계 B) 이전뿐만 아니라 이후에도 이루어질 수 있다.
마찬가지로 제 2 부분 영역이 방사선 조사에 의해 가교 되는 열가소성 수지를 포함하는 경우, 제 1 부분 영역 및 제 2 부분 영역은 단일 방사선 조사 단계에서 방사선 조사될 수 있다. 물론, 각각의 부분 영역 자체가 특별한 방사선량(radiation dose)으로 방사선 조사되는 것도 생각할 수 있다. 이 경우 방사선량은 개별 열가소성 수지 또는 상기 열가소성 수지가 추구하는 가교율에 매칭될 수 있다.
바람직하게는 맨 먼저 상대적으로 낮은 열적 안정성을 갖는 부분 영역이 형성된다. 이 때문에 열적으로 더 안정적인 부분 영역 형성시에는 상대적으로 더 낮은 열적 안정성을 갖는 부분 영역에 대한 콘택면이 단시간에 가열될 수 있으며, 이로 인해 2개의 부분 영역 사이에는 고체 결합체가 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 가지 추가 변형 예에서, 제 1 부분 영역은 처리 단계 C)에서 33 내지 165 kGy의 방사선량으로 방사선 조사된다.
이 경우 방사선량은 열가소성 수지뿐만 아니라 열가소성 수지 내에 존재하는 가교용 첨가제의 농도에도 매칭될 수 있다. 또한, 방사선량은 열가소성 수지로 달성되는 소정의 가교율에도 매칭될 수 있다. 방사선 조사는 예를 들어 베타-방사선에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 가지 추가 변형 예에서, 처리 단계 A)에서의 형성 과정은 사출 성형에 의해 이루어진다.
본 발명에 따른 방법의 한 가지 추가 변형 예에서, 처리 단계 B)에서의 형성 과정도 사출 성형에 의해 이루어진다.
따라서, 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법에서는 2성분 사출 성형 방법이 사용될 수 있다.
본 발명의 변형 예들은 도면들 그리고 실시 예들을 참조해서 아래에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 광전자 컴포넌트의 제 1 실시 예를 도시한 개략적인 횡단면도이고, 그리고
도 2는 본 발명에 따른 광전자 컴포넌트의 제 2 실시 예를 도시한 개략적인 횡단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광전자 컴포넌트의 제 2 실시 예를 도시한 개략적인 횡단면도이다.
도 1에는 하우징(1)을 포함하는 광전자 컴포넌트가 도시되어 있으며, 상기 하우징은 제 1 부분 영역(2) 및 제 2 부분 영역(3)을 포함한다. 본 실시 예에서 제 1 부분 영역(2)은 하우징 기본 몸체로서 형성되어 있고, 그리고 제 2 부분 영역(3)은 반사기로서 형성되어 있다. 상기 반사기 내부에는 방사선 방출 소자(4)가 배치되어 있고, 본 실시 예에서 상기 방사선 방출 소자로서는 LED가 사용된다. 방사선 방출 소자(4)는 본딩 와이어(6)를 통해서 리드 프레임(5)의 제 1 부분뿐만 아니라 제 2 부분과도 도전 접속되어 있다. 그 내부에 방사선 방출 소자(4)가 배치되어 있는 하우징(1)의 리세스는 포팅 컴파운드(potting compound)(7)로 주조되어 있으며, 상기 포팅 컴파운드는 방사선 방출 면에 렌즈(8)로 형성되었다.
도 1에 도시된 실시 예에서, 제 1 부분 영역(2)이 매우 우수한 열적 안정성을 갖는 것과 달리, 제 2 부분 영역(3)은 방사선에 대해 매우 우수한 안정성을 갖는다. 따라서, 제 1 부분 영역(2)은 제 2 부분 영역(3)을 통해서, 방사선 방출 소자(4)에 의해 방출되는 방사선으로부터 보호된다. 다른 한 편으로는 제 2 부분 영역(3)이 제 1 부분 영역(2)을 통해서 예를 들어 납땜 공정으로 인해 광전자 컴포넌트의 하부면에 작용하는 지나치게 높은 온도로부터 보호될 수 있다. 따라서, 하우징(1)의 2개의 부분 영역 각각은 상기 각각의 부분 영역이 포함하는 열가소성 수지로 인해 각각 상응하는 요구 조건들에 매칭되었다.
본 발명과 관련하여, 하우징(1)의 리세스 내에 있는 포팅 컴파운드(7)는 하우징의 구성 요소로 간주 되지 않고, 오히려 전체적으로는 광전자 컴포넌트의 구성 요소로만 간주 된다.
도 2는 전반적으로 도 1에 도시된 바와 같은 실시 예에 상응하는 한 가지 추가 실시 예를 보여주고 있다. 도 2에 도시된 상기 실시 예는 하우징 기본 몸체의 상부면 상에 또한 제 2 부분 영역(3)의 한 부분을 추가로 포함한다. 이로 인해 제 1 부분 영역(2)에 의해 형성되는 하우징 기본 몸체에서는, 방사선 방출 소자(4)에 의해 방출되는 방사선으로부터 보호될 뿐만 아니라 추가로 상부로부터 광전자 컴포넌트에 작용하는 방사선으로부터도 보호된다.
본 발명은 실시 예들을 참조하는 상세한 설명에 의해서 한정되지 않는다. 오히려 본 발명은 각각의 새로운 특징 그리고 상기 특징들의 각각의 조합을 포함하며, 특히 상기 특징 그리고 특징 조합 자체가 특허 청구의 범위 또는 실시 예들에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 각각의 특징 및 특징 조합은 특허 청구의 범위에 포함된 것으로 간주 된다.
도 1에 도시된 실시 예에서, 제 1 부분 영역(2)이 매우 우수한 열적 안정성을 갖는 것과 달리, 제 2 부분 영역(3)은 방사선에 대해 매우 우수한 안정성을 갖는다. 따라서, 제 1 부분 영역(2)은 제 2 부분 영역(3)을 통해서, 방사선 방출 소자(4)에 의해 방출되는 방사선으로부터 보호된다. 다른 한 편으로는 제 2 부분 영역(3)이 제 1 부분 영역(2)을 통해서 예를 들어 납땜 공정으로 인해 광전자 컴포넌트의 하부면에 작용하는 지나치게 높은 온도로부터 보호될 수 있다. 따라서, 하우징(1)의 2개의 부분 영역 각각은 상기 각각의 부분 영역이 포함하는 열가소성 수지로 인해 각각 상응하는 요구 조건들에 매칭되었다.
본 발명과 관련하여, 하우징(1)의 리세스 내에 있는 포팅 컴파운드(7)는 하우징의 구성 요소로 간주 되지 않고, 오히려 전체적으로는 광전자 컴포넌트의 구성 요소로만 간주 된다.
도 2는 전반적으로 도 1에 도시된 바와 같은 실시 예에 상응하는 한 가지 추가 실시 예를 보여주고 있다. 도 2에 도시된 상기 실시 예는 하우징 기본 몸체의 상부면 상에 또한 제 2 부분 영역(3)의 한 부분을 추가로 포함한다. 이로 인해 제 1 부분 영역(2)에 의해 형성되는 하우징 기본 몸체에서는, 방사선 방출 소자(4)에 의해 방출되는 방사선으로부터 보호될 뿐만 아니라 추가로 상부로부터 광전자 컴포넌트에 작용하는 방사선으로부터도 보호된다.
본 발명은 실시 예들을 참조하는 상세한 설명에 의해서 한정되지 않는다. 오히려 본 발명은 각각의 새로운 특징 그리고 상기 특징들의 각각의 조합을 포함하며, 특히 상기 특징 그리고 특징 조합 자체가 특허 청구의 범위 또는 실시 예들에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 각각의 특징 및 특징 조합은 특허 청구의 범위에 포함된 것으로 간주 된다.
Claims (15)
- 광전자 컴포넌트로서,
제 1 열가소성 수지를 갖는 제 1 부분 영역(2) 및 제 2 열가소성 수지를 갖는 제 2 부분 영역(3)을 구비하는 하우징(1)을 포함하고,
이 경우에는 상기 제 1 부분 영역(2)이 하우징 기본 몸체로서 형성되었으며,
상기 제 2 부분 영역(3)은 반사기로서 형성되었고,
상기 제 2 부분 영역(3)은 상기 제 1 부분 영역(2) 상에 배치되어 있으며,
상기 제 2 부분 영역(3)은 하우징 기본 몸체의 상부면 상에 추가로 배치되어 있고,
상기 하우징(1) 내에 있는 리세스를 포함하고,
상기 리세스 내에 배치되어 있으면서 방사선을 방출할 수 있는 방사선 방출 소자(4)를 포함하며,
이 경우에는 상기 제 1 부분 영역(2)이 상기 제 2 부분 영역(3)을 통해서 방사선으로부터 보호되고,
상기 제 2 열가소성 수지는 상기 방사선 방출 소자(4)에 의해 방출되는 방사선에 대해 상기 제 1 열가소성 수지보다 더 높은 반사율을 가지며,
상기 제 1 열가소성 수지는 폴리에테르이미드, 폴리설폰, 폴리페닐설파이드, LCPs, PEEK로부터 선택되었고,
상기 제 2 열가소성 수지는 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리에스테르-공중합체, 플루오르화 중합체로부터 선택되었으며,
상기 제 1 열가소성 수지가 방사선 조사에 의해 가교된,
광전자 컴포넌트. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 열가소성 수지는 상기 제 2 열가소성 수지와 상이한,
광전자 컴포넌트. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 열가소성 수지는 상기 제 2 열가소성 수지보다 더 높은 열적 안정성을 갖는,
광전자 컴포넌트. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 열가소성 수지는 가교 공정 후 적어도 275 ℃의 온도까지 열적 안정성을 갖는,
광전자 컴포넌트. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 열가소성 수지는 가교용 첨가제를 포함하는,
광전자 컴포넌트. - 제 5 항에 있어서,
상기 가교용 첨가제는 트리알릴이소시아네이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리올트리아크릴레이트로부터 선택된,
광전자 컴포넌트. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 열가소성 수지는 방사선 가교 되는,
광전자 컴포넌트. - 제 1 항에 따른 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법으로서,
상기 방법은
A) 제 1 열가소성 수지를 포함하는 재료로 하우징(1)의 제 1 부분 영역(2)을 형성하는 처리 단계,
B) 제 2 열가소성 수지를 포함하는 재료로 하우징(1)의 제 2 부분 영역(3)을 형성하는 처리 단계,
C) 제 1 열가소성 수지가 가교 되도록 제 1 부분 영역(2)을 방사선 조사하는 처리 단계,
D) 방사선 방출 소자(4)를 하우징(1)의 리세스 내부로 삽입하는 처리 단계를 포함하는,
광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 부분 영역(2)은 상기 처리 단계 C)에서 33 내지 165 kGy의 방사선량(radiation dose)으로 방사선 조사되는,
광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법. - 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 처리 단계 A)에서의 형성 과정은 사출 성형에 의해 이루어지는,
광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
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