KR20140024384A - 실리콘 코팅된 발광 다이오드 - Google Patents

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KR20140024384A
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led
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KR1020137030213A
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로버트 제이. 놀란
시니어 제프리 디. 할만
Original Assignee
샤트-아알-쉬일드 인코포레이팃드
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Abstract

본 발명은, 전자 광원용 실리콘 보호 코팅 및 인쇄 회로 보드 또는 다른 기판의 일부로서 조립되거나 또는 그러한 기판 상에 장착된 전자 광원의 노출된 표면 또는 외측 표면 상에 코팅을 적용하는 방법에 관한 것이다.

Description

실리콘 코팅된 발광 다이오드{SILICONE COATED LIGHT-EMITTING DIODE}
본 발명은 발광 다이오드(LED) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 전자 광원에 대한 보호 코팅 및 장벽이나 보호 코팅을 적용하는 방법, 보다 구체적으로는, 회로 보드(circuit board)나 다른 기판(substrate)의 일부로서 조립되거나 그러한 기판에 장착된 전자 광원의 노출된 표면 또는 외측 표면 상에 보호 코팅을 적용하는 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED) 및 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 전자 광원을 포함하는 고체 상태 발광 기술에는 다양한 기술이 있다. LED와 OLED는 종래의 광원에 비해, 더 작은 크기, 더 긴 수명, 더 낮은 에너지 소비, 및 입력된 단위 전력당 출력된 광으로 측정된 값으로서 더 높은 효율 등의 공지된 많은 이점을 가진다. 전형적인 LED의 평균 수명은 50,000시간 내지 100,000시간에 이르는 것으로 추정된다. 평균 수명은 LED 품질, 시스템 설계, 작동 환경 및 그밖의 요인에 좌우된다. LED 또는 OLED와 같은 전자 광원을 포함하는 발광 회로 보드의 회로 및 전자 컴포넌트를, 그러한 내구성을 가지도록 보호하기 위해서는 외력에 대한 노출을 고려해야 한다. 그러나, 습도와 같은 환경적 인자에 대한 발광 회로 보드의 노출과 관련된 문제를 효과적으로 대처하거나 해소하면서도 LED 또는 OLED와 관련된 공지의 이점과 성능 특성을 제공하는 해법은 현재까지 없었다.
본 발명은, 제한되지 않지만, 일반적으로 LED로 지칭되는 발광 다이오드(LED) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함하는 전자 광원의 코팅 방법, 및 인쇄 회로 보드 또는 다른 기판의 일부로서 조립되거나 그러한 기판에 장착된 전자 광원의 외측 표면 상에 보호 코팅을 적용하는 방법에 관한 것이다. 상기 인쇄 회로 보드 또는 기판은, 예를 들면 광 엔진, 어레이 또는 광 모듈을 포함할 수 있다.
회로 보드 상에 장착되거나 회로 보드의 부품으로서 조립되고, 형광체(phosphor) 위에 적용된 인캡슐레이트(encapsulate) 또는 렌즈를 가지는, 많은 유형의 LED가 상업적으로 이용될 수 있다. 이러한 렌즈와 인캡슐레이트는 LED 또는 LED 보드 어셈블리를 환경의 오염물로부터 거의 또는 전혀 보호하지 못한다.
본 발명의 일 측면에 있어서, 상기 보호 코팅 방법은 부착된 LED, 다른 발광 장치 및 인쇄 회로 보드에 장착되는 지지용 전자 컴포넌트의 외측 표면 전체에 부합되도록 비전도성 실리콘 분무(spray) 코팅을 제공하여 이러한 상기 컴포넌트(필요할 경우에는 렌즈를 포함함)의 모든 표면의 상부 및 주위에 밀봉된 보호 장벽을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 활용가능한 다른 여러 가지 분야는 이하에 제공되는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러한 상세한 설명과 구체적 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예를 나타내는 것이되, 예시를 목적으로 한 것이며 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아님을 이해해야 한다.
본 발명에 의하면, 회로 보드나 다른 기판의 일부로서 조립되거나 그러한 기판에 장착된 전자 광원의 노출된 표면 또는 외측 표면 상에 보호 코팅을 적용하는 방법이 제공된다.
본 발명은 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 충분히 이해될 수 있을 것이며, 첨부 도면은 일정한 축적으로 도시된 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 회로 보드 또는 기판에 장착된 발광 다이오드(LED)로서, 보드 및 LED(렌즈를 포함함)의 외측 표면 상에 완전히 코팅이 이루어진 것을 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 측면에 따른, 회로 보드 또는 기판에 장착된 발광 다이오드(LED)로서, LED의 렌즈의 일부가 부분적으로 코팅된 것을 나타내는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일 측면에 따른 회로 보드 또는 기판에 장착된 발광 다이오드(LED) 및 LED의 렌즈로서, LED와 렌즈를 제외하고 회로 보드 또는 기판이 코팅된 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따라 사용하기에 적합한 회로 보드 또는 기판을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른, 도 3의 회로 보드 또는 기판에 장착된 LED의 측면도로서, 상기 보드와 LED(렌즈를 포함함)의 외측 표면 상에 코팅이 이루어진 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른, 회로 보드 또는 기판에 장착된 복수 개의 LED의 측면도로서, 어떤 LED는 외측 표면(렌즈를 포함함) 상에 선택적으로 코팅이 이루어졌고, 다른 LED는 외측 표면 상에 코팅이 이루어지지 않은 것을 나타내는 도면이다.
구현예(들)에 대한 이하의 상세한 설명은 단지 예시적일 뿐이며, 본 발명과 그의 적용 및 용도를 제한하려는 것은 아니다.
도면을 참조하면, 도 1은 인쇄 회로 보드 또는 기판(도시되지 않음)에 장착되거나 그의 일부로서 조립된 고체 상태 발광 다이오드(LED)(1)를 나타낸다. 렌즈(2)는 LED(1)에 부착되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따라, LED(1)와 LED 렌즈(2)는 그 외측 표면 상에 완전히 코팅이 이루어져 있고(코팅은 (3)으로 나타나 있음), 보드는 그 외측 표면에 코팅이 이루어져 있다(코팅은 (4)로 나타나 있음).
도 2a는 본 발명의 일 측면에 따라, 발광 다이오드(LED)(10)가 회로 보드 또는 기판 상에 장착되어 있고, LED(10)의 렌즈(12)의 일부는 코팅(13)에 의해 부분적으로 코팅되어 있고, 또한 인쇄 회로 보드는 참조번호 (14)로 표시된 그 외측 표면 상에 코팅이 이루어져 있는 것을 나타낸다.
도 2b는 본 발명의 일 측면에 따라, 발광 다이오드(LED)(10)가 회로 보드 또는 기판(도시되지 않음)에 장착되거나 그의 일부로서 조립되어 있고, 상기 보드는 LED(10)와 렌즈(12)를 제외하고, 그의 외측 표면 상에 코팅이 이루어져 있는 것을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따라 사용하기에 적합한 회로 보드 또는 기판(15)을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른, 도 3의 회로 보드 또는 기판에 장착되거나 그 일부로서 조립된 LED의 측면도로서, 상기 보드(20)와 LED(16)(렌즈(17)를 포함함)의 외측 표면 상에 코팅이 이루어진 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른, 회로 보드 또는 기판(40)에 장착되거나 그 일부로서 조립된 복수 개의 LED(30a, 34, 30b)의 측면도로서, 어떤 LED(30a, 30b)는 그 외측 표면(렌즈(32a, 32b)를 포함함) 상에 선택적으로 코팅이 이루어졌고, 다른 LED는 외측 표면 상에 코팅이 이루어지지 않은 것을 나타낸다. 도 5는 또한 그 외측 표면(위치(35)에 나타나 있음)에 코팅이 이루어진 회로 보드 또는 다른 기판(40)을 나타낸다.
본 발명은 또한 인쇄 회로 보드 또는 유사한 기판 상에 장착되어 있는 LED 및 전자 회로와 같은 전자 광원을 코팅하는 방법에 관한 것이다. 상기 전자 광원은, 전형적으로 형광체와 전자 회로를 커버하는 유리 또는 그밖의 다른 물질로 만들어진 렌즈 또는 인캡슐레이트를 포함한다. 본 발명의 코팅 방법 및 코팅에 따르면, 코팅은 보호 장벽 또는 막을 형성하도록 회로 보드 상에 적용된다. 이 코팅은 또한 기존의 발광성 전자 광원 상에 존재하는 임의의 기존 렌즈 또는 인캡슐레이트 위에 적용된다. 본 발명의 방법은 전자 회로 보드 또는 조명 모듈의 부식을 가속시키고 그의 부분적 또는 완전 고장을 초래할 수 있는 유해한 환경 조건, 특히 습기로부터 보호한다. 따라서, 본 발명의 코팅은 LED 보드와 회로의 조기 고장을 초래하는 환경 조건으로부터 이러한 부식을 방지하도록 보드 전체를 밀봉할 수 있다. 본 발명의 코팅은, LED 상부에 적용되어 코팅되면, 기존의 부착된 렌즈에 대해 물리적 강도를 증강시킨다.
본 발명의 방법에 따르면, 본 발명의 코팅은, 전형적으로는 LED 출력 특성 중 광과 연색 평가 지수(color rendering index)를 변화시킬 수 있는 변색으로 인해 이들 컴포넌트의 상부에 커버하는 것이 불리한, 렌즈와 인캡슐레이트를 포함할 수 있는 기존의 LED 장치에 적용될 수 있다는 점은 놀라운 사실이다. 본 발명의 코팅은 선택적으로 렌즈를 커버하면서도 LED 출력 특성 중 광과 연색 평가 지수에 불리한 영향을 주지 않는다.
더 나아가, 전자 광원에 적용된 본 발명의 코팅 조성물은, LED의 수명 동안 지속되는 비황변성(non-yellowing property)과 광학적으로 투명한 포뮬레이션을 가지기 때문에 유리하다. 본 발명의 LED와 회로 보드에 적용된 코팅은, LED의 황변 및 루멘(lumen) 출력의 손실을 최소화하거나 배제하면서, 습도 관리와 관련된 문제에 대한 해결책을 제공한다. LED 보드에 적용된 코팅은, 황변 및 LED에 의해 발생된 루멘 출력의 손실을 최소화하거나 배제하는 투명한 막을 형성한다.
본 발명에 따르면, 형성된 보호 장벽층은 수분의 침투를 경감시키거나 방지하기 때문에, 수분 침투로 인한 LED의 열화(degradation)를 감소 또는 배제하며, 따라서 습도, 또는 제한되지는 않지만, 물, 먼지, 열 및 염분 분무와 같은 다른 환경적 열화 요소로 인한 LED의 열화를 감소 또는 배제한다.
본 발명의 방법은 코팅될 노출 표면을 가지는, 다양한 타입, 크기 및 형상의 LED에 사용하기에 적합하다. LED의 타입과 크기에는, 당업자가 상업적으로 입수할 수 있고 본 발명의 방법에 따라 용이하게 사용될 수 있는 공지의 것들이 얼마든지 있다.
본 발명의 방법은 코팅될 노출 표면을 가지는 LED 보드를 제공하는 단계를 포함한다. LED의 상업적 공급자는 매우 많다. 그러한 상업적 공급자의 예는 Seoul Semiconductor, Cree, Inc., Lumileds 및 Osram Sylvania이다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 LED는 백색이거나, 채색되거나, 다중-채색된 LED이다. 선택되는 특정 LED는 종종 목표로 하는 최종 용도에 의존한다. 그러나, 당업자는 주어진 최종 용도에 어떠한 LED가 적합한지를 알 것이다. 본 발명의 방법은 임의의 야외 최종 용도 또는 임의의 조절되지 않은(non-conditioned) 환경에 특히 적합하다. 예를 들면, 야외 신호등과 가로등은 본 발명의 코팅된 LED에 대한 잠재적 최종 용도의 비제한적 예이다.
LED와 LED 보드를 코팅하기 전에, LED는 도 5에 도시된 접속 솔더 패드(38)와 같은 코팅되지 않을 영역을 식별하여 제조된다. 본 발명에 따르면, 비코팅 영역으로 남게 되는 영역은 본 발명의 시스템과 방법에 따라 선택적으로 프로그램될 수 있다. 이러한 제외시킬 영역을 마스킹하거나 회피함으로써, 예를 들면, 파워 리드(lead)가 인쇄 회로 보드 상의 접속 솔더 패드에 납땜될 때, 표면에 코팅이 이루어지지 않은 깨끗한 구리 패드가 존재하게 된다.
본 발명의 방법은 LED 보드의 노출된 표면 또는 노출된 표면의 일부를 코팅 조성물로 코팅하는 단계를 포함한다. 코팅은 장벽층으로서 작용하고, LED 및 그의 컴포넌트의 형상에 부합된다. 본 명세서에 기재된 분무 기술에 의거하면, 전극(리드)을 마스킹할 필요가 없거나, 또는 다른 영역이 지정될 수 있다. 상기 분무 기술은, 코팅이 특정한 컴포넌트 주위에 선택적으로 적용되어 액체 분무에 의해 완전히 제외되거나, 또는 보드 100%에 걸쳐 분무를 적용할 수 있도록 하는 컴퓨터 프로그래밍 능력을 가진다.
본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 상기 코팅 조성물은 실리콘을 포함한다. 본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 상기 코팅 조성물은 액체의 형태로 되어 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게는, 60중량% 이상의 실리콘 엘라스토머, 바람직하게는 99중량% 이상의 실리콘 엘라스토머를 포함한다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 코팅은 0∼40중량%의 디이소프로폭시 디(에톡시아세토아세틸)티타네이트, 알콕시실란 반응 생성물, 메틸 알코올, 또는 이것들의 조합을 추가로 포함한다.
상업적으로 입수가능한 적합한 실리콘의 예는, 제한되지는 않지만, Humiseal사로부터 입수가능한 실리콘, Dow Corning사로부터 입수가능한 DOW CORNING® 3-1953 Conformal Coating과 같은 실리콘, 및 Shin Etsu사로부터 입수가능한 X-832-407, 409 및 424와 같은 실리콘을 포함한다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 코팅 조성물은 LED 보드의 노출된 표면 또는 외측 표면 또는 노출된 표면의 일부 또는 외측 표면의 일부에 액체 실리콘 코팅 조성물을 분무하여 LED 및 그것의 렌즈를 코팅함으로써 적용될 수 있다. LED는 바람직하게는 주위 조건에서 분무된다. LED 또는 LED 보드는 LED 또는 LED 보드에 적용되는 코팅 자체를 제외하고는 일체의 조성물 없이 코팅될 수 있다. LED 및 LED 보드는 접착 촉진제를 사용하지 않고 코팅될 수 있다. LED는 분무 부스(booth)에서 분무될 수 있다.
액체 코팅 조성물은 바람직하게는 공기-보조 무공기(air-assisted airless) 분무 시스템 또는 비드(bead) 및 공기 와류(air swirl) 시스템을 이용하여 분무된다. 비드 및 공기 와류 시스템은 실리콘 코팅을 비드로서 적용하고, 공기를 사용하여 와류 패턴을 생성한다. 비드 및 공기 와류 시스템이 바람직한데, 그것은 전달 효율이 높고, 액체 분무의 되튀김(bounce back)이 거의 없이 양호한 피복률(coverage)을 제공하기 때문이다. 실리콘 코팅은 주위 조건에서 분무될 수 있다. LED 형상은 코팅할 정확한 면적과 미코팅 상태로 남겨질 면적으로 분무 시스템 내에 프로그램된다. 분무 시간은 LED의 크기와 형상을 기초로 하기 때문에, 분무 시간은 약 20초까지 달라질 수 있다. 실리콘 코팅의 두께는 전형적으로 5∼8mil 범위이다. 상업적으로 입수가능한 분무 시스템의 예로는, 제한되지는 않지만, Nordson Corporation사의 Asymtek 또는 PVA사로부터 입수가능한 시스템이 포함된다.
본 발명의 시스템이 가지는 또 다른 이점은, 제한되지는 않지만, 작고 정밀한 선택 영역에 소량의 실리콘을 적용할 수 있는 능력을 포함한다. 이것은, 원하는 영역으로 액체를 분배하도록 적절한 밸브를 선택할 수 있는, 전술한 컴퓨터 프로그래밍 능력을 이용하여 달성된다. 선택적인 코팅 능력에 의해, 렌즈와 렌즈의 루멘 출력을 오염시키지 않고 각형(angular) 렌즈를 보드에 적용시킬 수 있다. LED는 전달 벨트 상에 놓이고, 분무 부스 내에서 주위 조건에서 분무된다. LED는 벨트를 통해 경화 오븐으로 운반된다.
분무 코팅 단계에 이어서, 코팅된 LED는 경화된다. 경화 공정은 전형적으로 실리콘 코팅을 경화시키기 위한 강제 통풍 오븐에서 이루어진다. LED는 약 10∼15분 동안 200∼350℉의 온도에 노출된다. 상기 시스템은 LED 상에 주입되는 고온의 공기를 이용하도록 설계된다. LED가 경화 오븐에서 인출됨에 따라, LED는 주위 조건에서 냉각된다. 선택적 공정이 프로그램되지 않았다면, 전극(리드) 상의 마스킹은 제거된다.
코팅된 LED의 제조 속도는 LED의 크기와 형상뿐만 아니라 LED의 최종 용도에 따라 달라진다. 예를 들면, 상기 제조 속도는 선형(linear) 조명 또는 다운(down) 조명이 있는지 여부에 따라 달라진다. 최종 용도에 따라, 전형적인 제조 속도는 90∼150부/시간의 범위에서 달라질 수 있다.
본 명세서에 기재된 바와 같이, LED 보드 상에 분무 코팅된 실리콘 조성물은, LED의 수명 동안 지속되면서도 황변과 루멘 출력의 손실을 최소화 또는 배제하는, 투명한 습도 관리 시스템을 제공한다. 상기 액체 분무 코팅 방법은 활용될 수 있는 다른 코팅 방법에 비해 특히 바람직하다. 예를 들면, 분말 분무에 의해서는 균질하면서도 매끄러운 코팅을 얻기자 어렵다는 사실이 실험적으로 판정되었다. 예를 들면, 대류형 오븐을 이용하여 경화된 분말 코팅은 그레인형(grainy)이었고, 경화 온도로 인해 코팅의 베이스로부터 LED가 탈착되어, 외관상으로나 성능면에서 불량을 초래했다.
본 발명의 실리콘 코팅 조성물과 그 제조 방법의 이점은, 제한되지는 않지만, 실리콘 조성물이 자외선(UV) 광에 의해 열화되지 않고, 실리콘이 가요성 상태로 유지되며, 400℉에 달하는 고온에 견딜 수 있고, 상기 실리콘 조성물이 다른 코팅 조성물에 비해 황변을 배제하거나 또는 황변을 적게 일으킨다는 점을 포함한다.
본 발명의 또 다른 이점은, 독특한 내황변성을 가짐으로써 기존 LED 또는 전자 광원 표면 상에 보호 코팅 물질이 코팅될 수 있고, 조명 색 및 출력에 대해 장기적으로 불리한 영향을 주지 않으면서 실질적인 열적 강도와 기계적 강도를 제공한다는 점이다.
본 발명의 방법은, 최종적으로 조립되는 조명 모듈 또는 고정장치(fixture)에 대해 심미적 이점을 제공하기 위해 보호 코팅에 대해 착색제를 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 착색된 코팅은 모든 비발광형 표면 주위에 분배되고, LED 또는 발광 영역 위에 분배되는 광학적으로 투명한 콘포멀(conformal) 코팅과 어울릴 것이다.
실시예
다양한 형상과 크기를 가진 샘플 LED 보드에 액체 실리콘을 분무 코팅했다. 두 가지 시험을 실시했다. 하나의 시험은 Asymtek SL-940E 분무 시스템을 사용했고, 다른 시험은 PVA 2000 Selective Coating System을 사용했다. 각각의 시험은 Dow Corning사에 의해 제조된 실리콘 제품인 DOW CORNING® 301953 상업적 콘포멀 코팅으로 분무 코팅된 LED 보드와, Shin Etsu사로부터 입수가능한 액체 실리콘인 X-832-407로 코팅된 LED 보드를 테스트했다.
LED 보드는 환경적, 전기적 테스트뿐만 아니라 루멘 메인티넌스(Lumen maintenance)에 대해 독립적으로 테스트되었다. 루멘 메인티넌스는 코팅 공정으로 인해 손실된 광량을 의미한다. 모든 테스트는 독립적인 제3의 실험실에서 수행되었다. 그 테스트 결과를 아래에 수록한다:
테스트 테스트
방법		 규격 기능성
성능		 색 변화 균열 발생
습기 노출 UL 8750 섹션 8.12 합격 없음 없음
유전체 1 UL 8750 섹션 8.12 합격 없음 없음
부식 테스트/
염 분무		 UL 50E 섹션 8.7 합격 없음 없음
수중 침지
(IP-68)		 IEC 60529 섹션 14.2.7 합격 없음 없음
열 충격 비 표준 소비자 규격 합격 있음 없음
루멘 손실 6∼7%
CRI
(연색 평가 지수)		 72 74
CCT
(상관 색 온도)		 4200K 4600K
모든 테스트 결과는 코팅이 습기 노출과 부식 및 염 분무에 대해 안정하다는 것을 나타낸다. 또한, 실리콘 코팅된 LED는 IP-68 테스트에 합격임을 나타냈다. CRI 및 CCT가 향상되고 양호하게 제어되지만, 평균 루멘 손실은 6∼7%이다.
테스트 장치:
사용된 장치 모델 번호 컨트롤 번호
Envirotronics SSH32-c H190
Thermotron SM-32C H147
Despatch LAC1-67 H138
Omega 650-TF-DDS T036
Singleton Corp SCCH22 H168
Atago Co ES-421 M185
Oakton WD-25624-86 I027
Pyrex 3062-100 B046
Biddle 230425 V178S
Fisher Scientific 14-649-9 N1132
Fluke 87V M207
Stanley 33-428 U011
물 탱크 N/A N/A
LED 샘플 보드:
샘플 번호 설명 모델 번호
203303-1 PCB 6 LED'S CREE 5
203303-2 PCB 102 LED'S Sylvania 102-2
203303-3 PCB 4 LED'S Philips 1
203303-4 PCB 6 LED'S CREE 4
203303-5 PCB 102 LED'S Sylvania 102-3
203303-6 PCB 4 LED'S Philips 3
203303-7 PCB 6 LED'S CREE 6
203303-8 PCB 54 LED'S Sylvania 54-3
203303-9 PCB 4 LED'S Philips 4
203303-10 PCB 6 LED'S CREE 7
203303-11 PCB 54 LED'S Sylvania 54-5
203303-12 PCB 4 LED'S Philips 2
203303-13 PCB 102 LED'S Sylvania 102-5
실리콘 코팅된 LED의 기능성과 루멘 성능을 판정하기 위해 하기 테스트를 수행했다. 모든 테스트는 제3의 독립적 실험실에서 수행되었다. 뉴욕주 코틀랜드에 위치한 Intertek사가 환경적 및 전기적 테스트를 수행했다. 콜로라도주 볼더에 위치한 ITL사가 루멘 메인티넌스 테스트를 수행했다.
Intertek사가 하기 테스트를 실행했다:
습기 노출 UL 8750 섹션 8.12
부식 테스트/염 분무 UL 50E 섹션 8.7
수중 침지 IEC 60529 섹션 14.2.7
열 충격 비표준 소비자 규격
습기 노출 UL 8750 섹션 8.12:
습기 차거나 습윤된 지점에서 사용하기 위한 유닛을 32.0±2.0℃(89.6±3.6℉)의 온도에서, 88±2%의 상대 습도를 가진 함습 공기에 168시간 동안 노출시켰다. 모든 샘플은 테스트 이후에 작동가능하였다. 샘플 상의 코팅을 테스트하기 위해 500Vdc를 1분간 인가하는 유전 테스트를 실행했다. 상기 테스트는, 테스트 리드(lead)가 PCB의 코팅 상에 직접 놓이는 방식으로 수행되었다. 모든 샘플은 테스트 이후에 작동가능하였다. 시각적 체크도 실행되었다. 샘플의 코팅은 열화되지 않았고, 색이나 균열에 변화가 없었다.
부식 테스트/염 분무 UL 50E 섹션 8.7:
테스트 샘플을 아래에 기재된 분위기에서 24시간 동안 부식 테스트한 다음, 기능성 테스트를 실행했다.
염도(salinity) pH 폴아웃(fallout) 온도
5.5% 6.6 1.4∼1.5ml/h 95℉
기능성 테스트에 이어서, 샘플을 아래에 기재된 분위기에서 144시간 동안 부식 테스트한 다음, 기능성 테스트를 실행했다.
염도 pH 폴아웃 온도
5.5% 6.6 1.4∼1.5ml/h 95℉
모든 샘플은 테스트 이후에 작동가능하였다. 시각적 체크를 실행했다. 샘플의 코팅은 열화되지 않았고, 색이나 균열에 변화가 없었다.
수중 침지 IEC 60529 섹션 14.2.7:
샘플을 수중에 850mm 내지 1,000mm의 깊이까지 30분간 완전히 침지시켰다. 상기 테스트에 이어서, 기능성 테스트를 실행했다. 모든 샘플은 테스트 이후에 작동가능하였다. 시각적 체크를 실행했다. 샘플의 코팅은 열화되지 않았고, 색이나 균열에 변화가 없었다.
열 충격, 비표준, 소비자 규격:
샘플은 -40℃로부터 150℃로 온도를 급격히 변화시킨 후 실행시켰다. 샘플을 5 사이클 처리했다. 하나의 사이클은 150℃에서 1시간 실행에 이어서, 전달 속도를 1분 미만으로 하여 -40℃에서 1시간 실행시키는 것으로 구성되었다. 모든 샘플은 테스트 이후에 작동가능하였다. 시각적 체크를 실행했다. 샘플의 코팅은 열화되지 않았고, 모든 샘플에 있어서 투명한 색으로부터 황갈색(tan)으로 변색이 있었다. 코팅의 균열은 없었다.
따라서, 본 발명이 보드 활용도와 응용 분야에 적합하다는 것을 당업자는 용이하게 이해할 것이다. 본 명세서에 기재된 내용 이외의 본 발명의 많은 구현예와 적응예를 비롯하여, 많은 변경, 변형 및 대등한 구성은, 본 발명의 실체 또는 범위를 벗어나지 않고, 본 발명 및 전술한 설명으로부터 명백하거나, 또는 그에 의해 합리적으로 제시될 것이다. 따라서, 본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 구현예에 관해 상세히 설명되었지만, 이러한 설명은 본 발명을 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명을 온전히 개시하는 것을 목적으로 한다. 이상과 같은 개시 내용은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 또는 모든 다른 구현예, 적응예, 변동, 변형 및 대등한 구성을 배제하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (30)

  1. 인쇄 회로 보드 상에 장착되고, 외측 표면을 가지는 렌즈를 포함하는 전자 광원을 제공하는 단계; 및
    상기 전자 광원이 장착된 상기 인쇄 회로 보드에 실리콘을 포함하는 코팅을 적용하여 밀봉된 보호 장벽(barrier)을 형성하는 단계
    를 포함하는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 광원이 발광 다이오드 또는 유기 발광 다이오드인, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코팅을 적용하는 단계가 분무 코팅에 의해 이루어지는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분무 코팅이 상기 발광 다이오드의 표면에 부합되는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코팅이 상기 렌즈를 커버하는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코팅이 60중량% 이상의 실리콘을 포함하는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코팅이 99중량% 이상의 실리콘을 포함하는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 코팅이, 0∼40중량%의 디이소프로폭시 디(에톡시아세토아세틸)티타네이트, 알콕시실란 반응 생성물, 메틸 알코올, 또는 이것들의 조합을 추가로 포함하는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 코팅이, 0∼1중량%의 디이소프로폭시 디(에톡시아세토아세틸)티타네이트, 알콕시실란 반응 생성물, 메틸 알코올, 또는 이것들의 조합을 추가로 포함하는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 코팅된 발광 다이오드를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 경화 공정이 복사열에 의해 이루어지는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 경화 공정이 강제 통풍 오븐에서 이루어지는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 코팅이 투명한, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  14. 제3항에 있어서,
    공기-보조 무공기(airless) 시스템 또는 비드(bead) 및 공기 와류(air swirl) 시스템을 이용하여 상기 코팅을 분무하는 단계를 추가로 포함하는, 코팅된 전자 광원의 제조 방법.
  15. 코팅된 표면을 포함하는 발광 다이오드로서,
    상기 발광 다이오드의 코팅된 표면의 코팅이 실리콘을 포함하는,
    발광 다이오드.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 코팅이 상기 발광 다이오드의 표면 상에 분무된, 발광 다이오드.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 코팅이 액체로서 적용되는, 발광 다이오드.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 실리콘 코팅이 60중량% 이상의 실리콘을 포함하는, 발광 다이오드.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 실리콘 코팅이 99중량% 이상의 실리콘을 포함하는, 발광 다이오드.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 실리콘 코팅이, 0∼40중량%의 디이소프로폭시 디(에톡시아세토아세틸)티타네이트, 알콕시실란 반응 생성물, 메틸 알코올, 또는 이것들의 조합을 추가로 포함하는, 발광 다이오드.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 실리콘 코팅이, 0∼1중량%의 디이소프로폭시 디(에톡시아세토아세틸)티타네이트, 알콕시실란 반응 생성물, 메틸 알코올, 또는 이것들의 조합을 추가로 포함하는, 발광 다이오드.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 분무 코팅된 발광 다이오드가 경화된, 발광 다이오드.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 코팅된 발광 다이오드가 복사열로 경화된, 발광 다이오드.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 경화 공정이 강제 통풍 오븐에서 이루어지는, 발광 다이오드.
  25. 제15항에 있어서,
    상기 실리콘 코팅이 투명한, 발광 다이오드.
  26. 제16항에 있어서,
    상기 분무 코팅이 공기-보조 무공기 시스템 또는 비드 및 공기 와류 시스템에 의해 적용되는, 발광 다이오드.
  27. 제15항에 있어서,
    상기 실리콘 코팅이 상기 발광 다이오드의 표면에 부합되는, 발광 다이오드.
  28. 제15항에 있어서,
    상기 분무된 코팅이 상기 발광 다이오드의 표면의 일부 또는 상기 발광 다이오드의 전체 표면 상에 형성되는, 발광 다이오드.
  29. 제15항에 있어서,
    상기 코팅이 황변(yellowing)을 일으키지 않는, 발광 다이오드.
  30. 제15항에 있어서,
    상기 코팅이 착색제를 추가로 포함하는, 발광 다이오드.
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