WO2016017969A1 - 발광 소자 및 이를 구비한 광원 모듈 - Google Patents

발광 소자 및 이를 구비한 광원 모듈 Download PDF

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recess
moisture
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김재진
김도환
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LG Innotek Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device and a light source module having the same.
  • a light emitting diode may form a light emitting source using compound semiconductor materials such as GaAs series, AlGaAs series, GaN series, InGaN series, and InGaAlP series.
  • Such a light emitting diode is packaged and used as a light emitting device that emits various colors, and the light emitting device is used as a light source in various fields such as a lighting indicator, a color display, and an image display that display color.
  • UV LEDs ultraviolet light emitting diodes
  • short wavelengths are used for sterilization and purification
  • long wavelengths may be used for an exposure machine or a curing machine.
  • the environment in which the short wavelength ultraviolet light emitting diode is applied is mostly high humidity or in the water, and device defects are caused by deterioration of moisture resistance and waterproof function, and operation reliability may be deteriorated.
  • the embodiment provides a light emitting device having a new waterproof and moisture proof structure.
  • the embodiment provides a light emitting device having a moisture barrier layer covering a surface of a light emitting chip.
  • the embodiment provides a light emitting device having a moisture barrier layer covering a surface of a body on which a light emitting chip is disposed.
  • the embodiment provides a light emitting device including a moisture proof layer extending from a light transmitting layer disposed on a light emitting chip to a surface of a body.
  • the embodiment provides a light emitting device having a plurality of moisture barrier layers covering a surface of a body and a surface of a light emitting chip.
  • the embodiment provides a light emitting device having a moisture proof layer covering a body and a surface of a substrate.
  • the embodiment provides a light emitting device and a light source module having a moisture-proof layer containing an ultraviolet light emitting chip and fluorine.
  • the embodiment provides a light emitting device and a light source module having a moisture proof layer that blocks the ultraviolet light emitting chip and the protection device from moisture or moisture.
  • the embodiment can improve the reliability of the ultraviolet light source module.
  • the light emitting device the body having a recess; A light emitting chip disposed in the recess; And a first moisture barrier layer sealing the light emitting chip and extending from the surface of the light emitting chip to the bottom of the recess, wherein the light emitting chip includes a wavelength band of 100 nm to 280 nm, and the first moisture barrier layer is formed of a fluorine resin material.
  • the light emitting device the body having a recess; A light emitting chip disposed in the recess; A light transmitting layer disposed on the recess; And a first moisture barrier layer extending from an upper surface of the light transmitting layer to an upper surface of the body, wherein the light emitting chip includes a wavelength band of 100 nm to 280 nm, and the first moisture barrier layer includes a fluorine resin material.
  • the light emitting device having a first moisture-proof layer on the surface of the body; And a circuit board disposed under the body of the light emitting device, wherein the first moisture barrier layer of the light emitting device extends to the side of the body and the top surface of the circuit board.
  • Embodiments may be provided as a waterproof module in a product that is applied to high humidity and underwater environments.
  • the embodiment may be provided as a sterilizing apparatus in a high humidity environment and in water.
  • the embodiment can reduce the transmission loss of the UV-C wavelength.
  • the embodiment can minimize discoloration and deterioration due to UV-C.
  • FIG. 1 is a perspective view of a light emitting device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the transparent layer of FIG. 1 removed.
  • FIG. 3 is a plan view of the light-transmitting layer removed from the light emitting device of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a rear view of the light emitting device of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of the light emitting device of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the B-B side of the light emitting device of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to a third embodiment.
  • FIG 9 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 11 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to a sixth embodiment.
  • FIG. 12 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to a seventh embodiment.
  • FIG. 13 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to an eighth embodiment.
  • FIG. 14 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to the ninth embodiment.
  • 15 is a side cross-sectional view of a light source module according to a tenth embodiment.
  • 16 is a side cross-sectional view of a light source module according to an eleventh embodiment.
  • FIG. 17 is a side sectional view of a light source module according to a twelfth embodiment.
  • FIG. 18 is a side sectional view of a light source module according to a thirteenth embodiment.
  • 19 is a graph comparing the transmittance according to the number of dipping of the moisture barrier according to the embodiment.
  • 20 is a graph comparing transmittance according to the material of the moisture proof layer according to the embodiment.
  • 21 is a graph showing the moisture barrier rate according to the material of the moisture barrier layer according to the embodiment.
  • FIGS. 1 to 6 a light emitting device according to a first exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1 is a perspective view of a light emitting device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of the light emitting device of FIG. 1 removed
  • FIG. 3 is a plan view of the light emitting device of FIG. 1 removed
  • FIG. 4 is a rear view of the light emitting device of FIG. 1
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the AA side of the light emitting device of FIG. 1
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the BB side of the light emitting device of FIG. 3.
  • the light emitting device 100 includes a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121, 123, 125 disposed in the recess 111, and a plurality of electrodes 121, 123, 125.
  • a light emitting chip 131 disposed on at least one of the light emitting layer, a light transmitting layer 161 disposed on the recess 111, and a fluorine resin moisture proof layer 171 covering a surface of the light emitting chip 131.
  • the light emitting chip 131 may emit a UV-C wavelength, that is, an ultraviolet wavelength in the range of 100 nm to 280 nm.
  • the wavelength of the light emitting chip 131 is not limited thereto, and may emit light of at least one of visible and infrared wavelengths.
  • the body 110 includes an insulating material, for example, a ceramic material.
  • the ceramic material includes a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or a high temperature co-fired ceramic (HTCC) which is co-fired.
  • the material of the body 110 may be AlN, and may be formed of a metal nitride having a thermal conductivity of 140 W / mK or more.
  • connection pattern 117 may be disposed in the body 110, and the connection pattern 117 may be electrically connected between the recess 111 and the bottom surface of the body 110. Can provide a connection path.
  • the upper circumference of the body 110 includes a stepped structure 115.
  • the stepped structure 115 is a region lower than the upper surface of the body 110 and is disposed around the upper portion of the recess 111.
  • the depth of the stepped structure 115 is a depth from an upper surface of the body 110 and may be formed deeper than the thickness of the light transmitting layer 161, but is not limited thereto.
  • the recess 111 is an area in which an upper portion of the body 110 is opened and may be formed to a predetermined depth from an upper surface of the body 110.
  • the recess 111 may be formed to a lower depth than the stepped structure 115 of the body 110.
  • the direction in which the recess 111 is formed may be a direction in which light generated from the light emitting chip 131 is emitted.
  • the recess 111 may have a top view shape including a polygon, a circle, or an ellipse shape.
  • the recess 111 may be formed in a shape having a corner portion chamfered, for example, a curved shape.
  • the recess 111 may be located inside the stepped structure 115 of the body 110.
  • the lower width of the recess 111 may be the same width as the upper width of the recess 111 or may be formed to have a wider upper width.
  • the sidewall 116 of the recess 111 may be formed to be perpendicular or inclined with respect to the extension line of the bottom surface of the recess 111.
  • a plurality of sub recesses 112 and 113 may be disposed in the recess 111. Bottom surfaces of the sub recesses 112 and 113 may be disposed to have a lower depth than bottom surfaces of the recess 111. An interval between the plurality of sub recesses 112 and 113 may be spaced wider than the width of the light emitting chip 131.
  • the protection element 133 may be disposed in at least one of the plurality of sub recesses 112 and 113. The depth of each of the sub recesses 112 and 113 may be formed at least equal to or greater than the thickness of the protection element 133.
  • the depth of the sub recesses 112 and 113 may be formed such that the upper surface of the protection element 133 does not protrude above the bottom surface of the recess 111.
  • the protection element 133 does not protrude above the bottom surface of the recess 111 so that the light emitted from the light emitting chip 131 may be formed. Absorption can be reduced, the fall of light extraction efficiency can be prevented, and the directing angle of light can be prevented from being distorted.
  • the plurality of sub recesses 112 and 113 may be disposed on opposite sides of the light emitting chip 131. Accordingly, heat generated from the light emitting chip 131 may be spread in a uniform distribution in the recess 111, thereby improving heat resistance of the light emitting device.
  • the protection element 133 may be disposed in the first sub recess 112 of the plurality of sub recesses 112 and 113, and the other second sub recess 113 may be used as a dummy.
  • the protection element 133 includes a zener diode.
  • the protection element 133 is connected in parallel with the light emitting chip 131 to electrically protect the light emitting chip 131.
  • the first and second sub recesses 112 and 113 may not be formed, and in this case, the protection element 133 may be removed or disposed at the bottom of the recess 111.
  • Electrodes 121, 123, 125, 127, and 129 are disposed in the recesses 111 and sub recesses 112 and 113, and the electrodes 121, 123, 125, 127, and 129 selectively supply power to the light emitting chip 131 and the protection element 133.
  • the electrodes 121, 123, 125, 127, and 129 may selectively include metals such as platinum (Pt), titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), tantalum (Ta), and aluminum (Al). have. At least one of the electrodes 121, 123, 125, 127, and 129 may be formed in a single layer or a multilayer.
  • the multilayer electrode may have a gold (Au) material having good bonding on the uppermost layer, and the lower layer of titanium (Ti), chromium (Cr), and tantalum (Ta) having good adhesion to the body 110.
  • Material may be disposed, and platinum (Pt), nickel (Ni), copper (Cu), and the like may be disposed in the intermediate layer between the uppermost layer and the lowermost layer. It is not limited to the laminated structure of such an electrode.
  • the electrodes 121, 123, 125, 127, and 129 will be described in detail.
  • the first electrode 121 in which the light emitting chip 131 is disposed, the second electrode 123 and the third electrode 125 spaced apart from the first electrode 121 are described.
  • the first electrode 121 may be disposed at the center of the bottom of the recess 111, and the second electrode 123 and the third electrode 125 may be disposed at both sides of the first electrode 121. Any one of the first electrode 121 and the second electrode 123 may be removed, but is not limited thereto.
  • the light emitting chip 131 may be disposed on a plurality of electrodes among the first to third electrodes 121, 123, and 125, but the embodiment is not limited thereto.
  • One of the fourth and fifth electrodes 127 and 129, for example, the fourth electrode 127 may be electrically connected to the protection element 133.
  • the second and third electrodes 123 and 125 may be supplied with a first polarity power, and the first, fourth and fifth electrodes 121, 127 and 129 may be supplied with a second polarity power.
  • the polarities of the electrodes 121, 123, 125, 127, and 129 may vary depending on an electrode pattern or a connection method with each device, but is not limited thereto.
  • the first electrode 121 when the first electrode 121 is not electrically connected to the light emitting chip 131, the first electrode 121 may be used as a nonpolar metal layer or a heat dissipation plate.
  • each of the electrodes 121, 123, 125, 127, and 129 may be defined as a metal layer, but is not limited thereto.
  • a portion 121A of the first electrode 121 may extend into the body 110 and may be electrically connected to another electrode through the connection pattern 117.
  • the first to fifth electrodes 121, 123, 125, 127, and 129 may be selectively connected to the connection pattern 117 in the body 110.
  • the connection pattern 117 connects the first electrode 121, the fourth and fifth electrodes 127 and 129 and the first pad 141 to each other, and the second and third electrodes 123 and 125 and the second electrode.
  • the pads 145 may be connected to each other, but is not limited thereto.
  • a plurality of pads 141 and 145 are disposed on the bottom surface of the body 110.
  • the plurality of pads 141 and 145 may include, for example, a first pad 141 and a second pad 145, and the first and second pads 141 and 145 may be spaced apart from each other on the bottom surface of the body 110. Can be arranged. At least one of the first and second pads 141 and 145 may be disposed in plural to distribute current paths, but is not limited thereto.
  • a heat dissipation member (not shown) may be disposed in the body 110.
  • the heat radiating member may be disposed under the light emitting chip 131, that is, under the first electrode 121, to radiate heat generated from the light emitting chip 131.
  • the material of the heat dissipation member may be a metal, for example, an alloy.
  • the light emitting chip 131 may be disposed in the recess 111.
  • the light emitting chip 131 is an ultraviolet light emitting diode, and may be an ultraviolet light emitting diode emitting a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm. That is, the light emitting chip 131 may emit short wavelength ultraviolet rays of 280 nm or less.
  • the ultraviolet wavelength has the effect of reducing various biological contaminants such as bacteria, bacteria, viruses.
  • the light emitting chip 131 may be bonded to the first electrode 121 by a conductive adhesive and connected to the second electrode 123 by the first connection member 135.
  • the light emitting chip 131 may be electrically connected to the first electrode 121, the second electrode 123, or the third electrode 125.
  • the light emitting chip 131 may be connected using a wire bonding, die bonding, or flip bonding method. The bonding method may be changed according to the chip type and the electrode position of the chip.
  • the protection element 133 may be bonded to the fourth electrode 127 and may be connected to the third electrode 125 by the second connection member 137, and may be electrically connected to the third electrode 125 and the fourth electrode 127. Can be connected.
  • the first and second connection members 135 and 137 may include wires, for example.
  • the light emitting chip 131 may be formed of a compound semiconductor of group II and group VI elements, or a compound semiconductor of group III and group V elements.
  • it may optionally include a semiconductor light emitting device manufactured using a compound semiconductor of a series such as AlInGaN, InGaN, AlGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs.
  • the light emitting chip 131 may include an n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer, and an active layer, and the active layer may be InGaN / GaN, InGaN / AlGaN, InGaN / InGaN, GaN / AlGaN, InAlGaN / InAlGaN, AlGaAs / GaAs, InGaAs / GaAs, InGaP / GaP, AlInGaP / InGaP, and InP / GaAs can be implemented in pairs.
  • the moisture proof layer 171 may be formed in the recess 111 and may have a thickness covering the top surface of the light emitting chip 131.
  • the moisture barrier layer 171 is formed thicker than the thickness of the light emitting chip 131 to protect the light emitting chip 131 from moisture or moisture.
  • the moisture proof layer 171 may include fluorine.
  • the fluorine has a strong chemical bonding force with carbon and does not cause bond breakage between molecules by ultraviolet rays.
  • the moisture barrier layer 171 may be defined as a fluorine resin layer.
  • the molecular chain of the moisture barrier layer 171 has a helical structure, and the structure of the molecular chain has a three-dimensional spiral structure, thereby fluorine around the carbon-carbon bond. Atoms are blocking the gap.
  • the moisture barrier layer 171 protects the breakage of molecular chains due to invasion of ultraviolet rays and oxygen. In addition, the moisture barrier 171 may protect the device because moisture such as oxygen, water, or oil blocks the penetration to the device surface as much as possible.
  • the moisture proof layer 171 is a light transmitting material, and transmits the light emitted from the light emitting chip 131.
  • the moisture barrier layer 171 may be used as at least one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethyl ethylene + tetrafluoroethylene (ETFE), fluorinated ethylene propylene copolymer (FEP), and perfluoroalkoxy (PFA).
  • PCTFE polychlorotrifluoroethylene
  • ETFE ethyl ethylene + tetrafluoroethylene
  • FEP fluorinated ethylene propylene copolymer
  • PFA perfluoroalkoxy
  • the moisture barrier layer 171 may be attached to the surface of the light emitting chip 131 and may extend to the bottom surface of the recess 111.
  • the moisture barrier layer 171 may extend from the bottom of the recess 111 to the side wall 116.
  • the moisture barrier layer 171 is sealed on the top and side surfaces of the light emitting chip 131, the bottom surface and the sidewall 116 of the recess 111, and protects the light emitting chip 131 from moisture or moisture.
  • the moisture barrier layer 171 blocks moisture from penetrating into the interface between the light emitting chip 131 and the bottom surface of the recess 111.
  • the moisture proof layer 171 seals the plurality of electrodes 121, 123, 125, and 127 and the protection element 133.
  • the moisture barrier 171 may block moisture penetrating into the protection element 133. Thereby, it is effective for moisture proof in the recess 111, and a water resistant light emitting element can be provided.
  • the moisture barrier layer 171 is used as a fluorine resin material, there is no damage such as bond breakage between molecules due to the ultraviolet wavelength emitted from the light emitting chip 131, and the light extraction efficiency can be minimized.
  • the moisture barrier layer 171 may have a thickness of 1 mm or less, and the thickness may be at least a thickness covering the light emitting chip 131. When the thickness exceeds 1 mm, the transmittance of the ultraviolet wavelength is reduced. Can be.
  • the thickness T1 from the top surface of the light emitting chip 131 may be formed, for example, in a range of 0.5 ⁇ m-10 ⁇ m. When the thickness T1 of the moisture barrier layer 171 exceeds the above range, the light transmittance is remarkably lowered.
  • the moisture proof layer 171 may have a transmittance of 70% to 95% with respect to the wavelength emitted from the light emitting chip 131. If the transmittance is less than 70%, the optical reliability due to the degradation of function may be lowered. The moisture barrier layer 171 can be transmitted without damage by light emitted from the light emitting chip 131.
  • the coating method of the moisture barrier layer 171 it is coated with a liquid fluorine resin moisture barrier layer in which fluorine is dissolved in a resin solvent.
  • Table 1 is a table which measured the transmittance
  • the moisture proof layer 171 may have a smaller content of fluorine after curing, but is not limited thereto.
  • the transmittance may be changed depending on the number of the coating layers, that is, the number of dipping. For example, as the number of dipping increases, the transmittance may decrease.
  • the transmittance is 100%, the transmittance is 90.60% after one dipping, the transmittance is 89.22%, and dipped three times after dipping twice.
  • the transmittance is 79.97%, after 4 dips, the transmittance is 75.86%, and after 5 dips, it can be seen that the transmittance is changed to 72.13%.
  • the thickness increases and the transmittance decreases.
  • the embodiment may provide a structure in which the moisture barrier layer 171 has a thickness of 10 ⁇ m or less from an upper surface of the light emitting chip 131 for transmittance and moisture resistance.
  • the light transmitting layer 161 is disposed on the recess 111.
  • the light transmission layer 161 includes a glass material, for example, quartz glass. Accordingly, the light-transmitting layer 161 may be defined as a material that can transmit the light emitted from the light emitting chip 131, for example, without damage such as bond breakage between molecules by the ultraviolet wavelength.
  • the outer periphery of the light transmitting layer 161 is coupled on the stepped structure 115 of the body 110.
  • An adhesive layer 163 is disposed between the light transmitting layer 161 and the stepped structure 115 of the body 110, and the adhesive layer 163 includes a resin material such as silicon or epoxy.
  • the light transmitting layer 161 may be formed to have a width wider than the width of the recess 111.
  • the bottom area of the light transmission layer 161 may be formed to have a larger area than the bottom area of the recess 111. Accordingly, the light transmitting layer 161 may be easily coupled to the stepped structure 115 of the body 110.
  • the light transmitting layer 161 may be spaced apart from the light emitting chip 131. Since the light transmitting layer 161 is spaced apart from the light emitting chip 131, it is possible to reduce the expansion caused by the heat generated from the light emitting chip 131.
  • An area between the light transmitting layer 161 and the moisture barrier layer 171 may be an empty space or filled with a non-metal or metal chemical element, but is not limited thereto.
  • a lens may be coupled to the light transmitting layer 161, but is not limited thereto.
  • a molding member may be further disposed on the side of the body 110 to perform moisture proof and device protection.
  • FIG. 7 is a side sectional view showing a light emitting device according to the second embodiment.
  • the light emitting device may include at least one of a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121, 123, 125, and a plurality of electrodes 121, 123, 125 disposed in the recess 111.
  • the light emitting chip 131 disposed above one, the light transmitting layer 161 disposed on the recess 111, the light transmitting layer 161 and the fluorine resin moisture barrier 172 disposed on the upper surface of the body 110. It includes.
  • the light emitting chip 131 may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light transmitting layer 161 may be formed of a transparent material, for example, a glass material, which is not damaged by the ultraviolet wavelength.
  • the moisture barrier layer 172 extends from the top surface of the light transmission layer 161 to the top surface of the body 110.
  • the moisture proof layer 172 is a fluororesin-based material, and may transmit the light without breaking bonds between molecules by light emitted from the light emitting chip 131.
  • the moisture barrier layer 172 may cover the top surface of the body 110 and the top surface of the light transmitting layer 161 to block moisture or moisture penetrating into the top surface of the body 110.
  • the moisture proof layer 172 may be in contact with the adhesive layer 163 adhered to the light transmitting layer 161 and the stepped structure 115 of the body 110.
  • the moisture proof layer 172 may be formed to a thickness in the range of 0.5 ⁇ m ⁇ 10 ⁇ m, this thickness may vary depending on the number of dipping of the moisture proof layer 172, the transmittance may be a thickness range of 70% or more. When the thickness of the moisture proof layer 172 exceeds the above range, the light transmittance is remarkably lowered, and if it is less than the above range, the moisture resistance is poor.
  • the moisture barrier layer 172 may further extend from the upper surface of the body 110 to a part of the side surface of the body 110, but is not limited thereto. By further extending the moisture barrier layer 172 to the side portion of the body 110, it is possible to increase the moisture or moisture barrier effect.
  • a lens may be coupled to the moisture barrier layer 172, but is not limited thereto.
  • a molding member may be further disposed on the side of the body 110 to perform moisture proof and device protection.
  • FIG 8 is a side sectional view showing a light emitting device according to the third embodiment.
  • the light emitting device may include at least one of a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121, 123, 125, and a plurality of electrodes 121, 123, 125 disposed in the recess 111.
  • a light emitting chip 131 disposed above one, a light transmitting layer 161 disposed on the recess 111, an upper surface of the light transmitting layer 161, a fluorine resin system disposed on an upper surface and side surfaces of the body 110.
  • Moisture proof layer 174 is included.
  • the light emitting chip 131 may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light transmission layer 161 may be formed of a glass material which is free from damage such as bond breakage between molecules by the ultraviolet wavelength.
  • the moisture barrier layer 174 extends from an upper surface of the transparent layer 1611 to an upper surface of the body.
  • the moisture proof layer 174 is a fluororesin-based material, and may transmit the light without being destroyed by the light emitted from the light emitting chip 131.
  • the moisture barrier layer 174 may extend from an upper surface of the light transmitting layer 161 to an upper surface and a side surface of the body 110 for moisture proof.
  • the moisture barrier layer 174 is disposed on the entire upper surface area of the light transmitting layer 161, the entire upper surface area of the body 110, and the entire side surface area of the body 110, and between the body 110 and other components. This can prevent moisture or moisture from penetrating.
  • the moisture barrier layer 174 may have a thickness in the range of 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m. When the thickness of the moisture barrier layer 174 exceeds the above range, the light transmittance is significantly lowered. Falls.
  • the moisture barrier layer 174 may extend on a lower surface of the body 110, and in this case, may be formed in regions other than the first and second pads 141 and 145. Accordingly, moisture or moisture penetrating into the lower surface of the body 110 may be blocked.
  • a lens may be coupled to the moisture barrier layer 174, but is not limited thereto.
  • a molding member may be further disposed on an outer portion of the moisture barrier layer 174 to perform moisture protection and device protection.
  • FIG 9 is a side sectional view showing a light emitting device according to the fourth embodiment.
  • the light emitting device may include at least one of a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121, 123, 125, and a plurality of electrodes 121, 123, 125 disposed in the recess 111.
  • a light emitting chip 131 disposed on one, a first moisture barrier layer 171A sealing the light emitting chip 131 on the recess 111, and a light transmitting layer 161 disposed on the recess 111.
  • the second moisture barrier layer 174A is disposed on the upper surface and the side surface of the light transmitting layer 161, the body 110.
  • the light emitting chip 131 may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light transmission layer 161 may be formed of a glass material which is not damaged by the ultraviolet wavelength.
  • the first and second moisture barrier layers 171A and 174A are fluororesin materials and may transmit the light without being destroyed by the light emitted from the light emitting chip 131.
  • the first moisture barrier layer 171A may be bonded to the bottom of the recess 111 from the surface of the light emitting chip 131 and the surface of the light emitting chip 131 in the recess 111.
  • the first moisture barrier layer 171A blocks moisture or moisture penetrating into the light emitting chip 131 in the recess 111.
  • the first moisture barrier layer 171A may extend and contact the sidewalls of the recess 111, but is not limited thereto.
  • the distance between the top surface of the first moisture barrier layer 171A and the top surface of the light emitting chip 131 may be 10 ⁇ m or less, and may be formed between the bottom of the recess 111 and the top surface of the first moisture barrier layer 171A. The distance may be formed to 1 mm or less.
  • the light transmittance or the moisture barrier ratio may be significantly lowered.
  • the bottom of the recess 111 and the first moisture barrier layer 171A may be reduced.
  • the distance between the upper surfaces of the () exceeds 1mm, the light transmittance may be significantly reduced.
  • the second moisture barrier layer 174A may extend from an upper surface of the light transmitting layer 161 to an upper surface of the body 110, or may extend from an upper surface of the light transmitting layer 161 to an upper surface and a side surface of the body 110. have. In addition, the second moisture barrier 174A may extend to the bottom surface of the body 110 to block moisture or moisture penetrating through the bottom surface of the body 110. The second moisture barrier layer 174A may prevent moisture or moisture from penetrating through the surface of the body 110.
  • the second moisture barrier layer 174A may have a thickness of 10 ⁇ m or less, and when the thickness exceeds 10 ⁇ m, light transmittance and moisture barrier rate may decrease.
  • the material of the first and second moisture barrier layers 171A and 174A may be used as at least one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethyl ethylene + tetrafluoroethylene (ETFE), fluorinated ethylene propylene copolymer (FEP), and perfluoroalkoxy (PFA).
  • the first and second moisture barrier layers 171A and 174A may include the same material or different materials.
  • both the first and second moisture barrier layers 171A and 174A are formed of PCTFE, or the first moisture barrier layers 171A and 174A are formed of PCTFE, and the second moisture barrier layer 174A is different from the first moisture barrier layer 171A. It can be formed as.
  • the first moisture barrier layer 171A may be formed of a material having a higher rate of blocking moisture, moisture, moisture, or water than the second moisture barrier layer 174A (hereinafter, abbreviated as moisture resistance), so that the light emitting chip 131 ) Can be protected.
  • the second moisture barrier layer 174A is formed of a material having a higher moisture barrier ratio than the first moisture barrier layer 171A, the second moisture barrier layer 174A can increase the moisture barrier ratio on the surface of the light emitting device.
  • the first moisture barrier layer 171A may be formed of a material having a transmittance higher than that of the second moisture barrier layer 174A, thereby reducing a decrease in transmittance.
  • the embodiment may be effective for moisture-proof by performing a double moisture-proof through the first and second moisture-proof layer (171A, 174A).
  • a lens may be coupled to the second moisture barrier 174A, but embodiments are not limited thereto.
  • a molding member may be further disposed on an outer portion of the second moisture barrier layer 174A to perform moisture protection and device protection.
  • FIG. 10 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to the fifth embodiment.
  • the light emitting device may include at least one of a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121, 123, 125, and a plurality of electrodes 121, 123, 125 disposed in the recess 111.
  • a light emitting chip 131 disposed on one, a first moisture barrier layer 171A sealing the light emitting chip 131 on the recess 111, and a light transmitting layer 161 disposed on the recess 111.
  • a second moisture barrier layer 173 disposed on an outer circumference of the upper surface of the light transmitting layer 161, on an upper surface and a side surface of the body 110.
  • the light emitting chip 131 may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light transmission layer 161 may be formed of a glass material which is not damaged by the ultraviolet wavelength.
  • the first and second moisture barrier layers 171A and 173 are fluorine resin materials and may transmit the light without being destroyed by the light emitted from the light emitting chip 131.
  • the first moisture barrier layer 171A may extend from the surface of the light emitting chip 131 and the surface of the light emitting chip 131 to the bottom of the recess 111 in the recess 111.
  • the first moisture barrier layer 171A blocks moisture or moisture penetrating into the light emitting chip 131 in the recess 111.
  • the first moisture barrier layer 171A may be in contact with the sidewall of the recess 111, but is not limited thereto.
  • the distance between the top surface of the first moisture barrier layer 171A and the top surface of the light emitting chip 131 may be 10 ⁇ m or less. If the distance exceeds 10 ⁇ m, light transmittance and moisture or moisture blocking rate may be reduced. have.
  • the second moisture barrier layer 173 extends from the outer circumference of the upper surface of the light transmission layer 161 to the upper surface of the body 110, or the outer side of the body 110 from the outer circumference of the upper surface of the light transmission layer 161. It can extend to the top and side to block moisture or moisture. In addition, the second moisture barrier 173 may extend to the bottom surface of the body 110 to block moisture or moisture penetrating through the bottom surface of the body 110.
  • the second moisture barrier layer 173 may include an open region 173B, and an upper surface of the light transmission layer 161 may be exposed through the open region 173B.
  • the second moisture barrier layer 173 may be disposed not to overlap the bottom region of the recess 111 in the vertical direction.
  • the width D2 of the open area 173B of the second moisture barrier layer 173 may be equal to or wider than the bottom width D1 of the recess 111.
  • the open region 173B may be disposed in the second moisture barrier layer 173 to minimize interference with light emitted from the light emitting chip 131 and improve light extraction efficiency.
  • the second moisture barrier layer 173 may prevent moisture or moisture from penetrating through the surface of the body 110.
  • the second moisture barrier 173 may have a thickness of 0.5 ⁇ m-10 ⁇ m. When the thickness of the second moisture barrier layer 173 exceeds the above range, the light transmittance is remarkably lowered. If the thickness of the second moisture barrier layer 173 is less than the above range, moisture resistance may be reduced.
  • a lens may be coupled to the second moisture barrier layer 173, but is not limited thereto.
  • the material of the first and second moisture barrier layers 171A and 173 may be used as at least one of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethyl ethylene + tetrafluoroethylene (ETFE), fluorinated ethylene propylene copolymer (FEP), and perfluoroalkoxy (PFA).
  • the first and second moisture barrier layers 171A and 173 may include the same material or different materials.
  • both the first and second moisture barrier layers 171A and 173 are formed of PCTFE, or the first moisture barrier layer 171A is formed of PCTFE, and the second moisture barrier layer 173 is formed of a different ETFE from the first moisture barrier layer 171A. can do.
  • the first moisture barrier layer 171A may be formed of a material having a higher moisture barrier ratio than the second moisture barrier layer 173 to protect the light emitting chip 131, or conversely, the second moisture barrier layer 173 may be the first moisture barrier layer 171A. It is formed of a material having a higher moisture proof rate than) can increase the primary moisture proof rate on the surface of the light emitting device.
  • the first moisture barrier layer 171A may be formed of a material having a higher transmittance than the second moisture barrier layer 173 among the materials, thereby reducing a decrease in transmittance.
  • a molding member may be further disposed on an outer portion of the second moisture barrier layer 173 to perform moisture protection and device protection.
  • FIG. 11 is a view showing a light emitting device according to a sixth embodiment.
  • the light emitting device includes a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121A and 125A disposed in the recess 111, and the plurality of electrodes 121A. And a light emitting chip 131A disposed on 125A, a first moisture barrier layer 171A covering the surface of the light emitting chip 131A, and a light transmitting layer 161 disposed on the first moisture barrier layer 171A. do.
  • the light emitting chip 131A may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light emitting chip 131A is disposed on the plurality of electrodes 121A and 125A in a flip chip method. Since the light emitting chip 131A is disposed in a flip chip method, it is not necessary to arrange a separate connection member, thereby blocking moisture or moisture through the connection member connected to the light emitting chip 131A, and preventing a failure of the connection member. can do.
  • the light emitting chip 131A may be disposed in the recess 111 in a flip chip manner, and the first moisture barrier layer 171A may be disposed in the recess 111.
  • the structure of the first moisture barrier layer may selectively employ the embodiment disclosed above, but is not limited thereto.
  • a second moisture barrier 176 may be disposed on the bottom surface of the body 110.
  • the second moisture barrier layer 176 is a fluorine resin moisture barrier layer and is disposed on the bottom surface of the body 110 and may be in contact with the first and second pads 141 and 145.
  • the second moisture barrier layer 176 may be disposed on the bottom surface of the body 110 to block penetration of moisture or moisture through the first and second pads 141 and 145.
  • the second moisture barrier layer 176 may extend from the lower surface of the body 110 to a portion of the side surface to block penetration of moisture or moisture.
  • a molding member may be further disposed outside the body 110 to perform moisture proof and device protection.
  • FIG. 12 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to a seventh embodiment.
  • the light emitting device may include a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121A and 125A disposed in the recess 111, and the plurality of electrodes 121A. And a light emitting chip 131A disposed on 125A, a first moisture barrier layer 171B covering the surface of the light emitting chip 131A, and a light transmitting layer 161 disposed on the first moisture barrier layer 171B. do.
  • the light emitting chip 131A may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light emitting chip 131A is disposed on the electrodes 121A and 125A, for example, in a flip chip manner. Since the light emitting chip 131A is disposed in a flip chip method, it is not necessary to arrange a separate connection member, thereby blocking moisture or moisture through the connection member connected to the light emitting chip 131A, and preventing a failure of the connection member. can do.
  • the light emitting device may be disposed in the recess 111 in a flip chip manner, and the first moisture barrier layer 171B may be disposed in the recess 111.
  • the moisture barrier layer 171B may extend in a stepped structure from the top surfaces of the first and second electrodes 121A and 125A to the top surface of the light emitting chip 131A. Accordingly, the moisture barrier layer 171B may give a uniform moisture barrier effect in the region of the recess 111.
  • a molding member may be further disposed outside the body 110 to perform moisture proof and device protection.
  • the thickness from the top surface of the light emitting chip 131A among the top surfaces of the moisture barrier layer 171B may be, for example, in a range of 0.5 ⁇ m-10 ⁇ m. When the thickness of the moisture barrier layer 171B exceeds the above range, the light transmittance is significantly lowered. If the thickness of the moisture barrier 171B is less than the above range, moisture resistance may be deteriorated.
  • the light emitting device is disposed in the recess 111 in a flip chip manner, but the present invention is not limited thereto and may be disposed in the recess in a horizontal or vertical manner.
  • FIG. 13 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to an eighth embodiment.
  • the light emitting device includes a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121A and 125A disposed in the recess 111, and a plurality of electrodes 121A, A light emitting chip 131A disposed on the 125A, a light transmitting layer 161 disposed on the recess 111, and a moisture proof layer 171C disposed on the bottom surface of the light transmitting layer 161.
  • the moisture barrier layer 171C may be disposed on a lower surface of the light transmission layer 161, and an outer circumference thereof may be adhered to the adhesive 163. As a result, the process of forming the moisture barrier layer 171C in a separate region is simplified and formed on the lower surface of the light transmission layer 161, whereby the moisture barrier layer 171C can be disposed in the bonding process of the light transmission layer 161. In addition, the outer portion of the moisture barrier layer 171C may be disposed to overlap with the stepped structure 115 so as to block moisture or moisture penetration through the stepped structure 115.
  • the light emitting chip 131A may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light emitting chip 131 may be disposed on the electrodes 121A and 125A in a flip chip manner or may be connected to the connection member disclosed above, but is not limited thereto.
  • the moisture barrier layer 171C may have a thickness in the range of 0.5 ⁇ m-10 ⁇ m, and when the thickness of the moisture barrier layer 171C exceeds the above range, the light transmittance is significantly lowered. Falls.
  • FIG. 14 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to a ninth embodiment.
  • the light emitting device may include a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121A and 125A disposed in the recess 111, and a plurality of electrodes 121A, A light emitting chip 131A disposed on 125A and a moisture proof layer 171A covering a surface of the light emitting chip 131A are included.
  • the sidewall 116 of the recess 111 may extend in a vertical direction from the top surface of the body 110, thereby simplifying the manufacturing process. In addition, by removing the light transmitting layer in the recess 111, the light loss by the light transmitting layer can be reduced.
  • the light emitting chip 131A may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light emitting chip 131A may be disposed on the electrodes 121A and 125A in a flip chip method.
  • the moisture barrier layer 171A may have a flat top surface or may have a stepped structure as shown in FIG. 12.
  • the moisture barrier layer 171A may be formed to have a thickness of 1 mm or less, and the thickness may be at least a thickness covering the light emitting chip 131A. When the moisture barrier layer 171A exceeds 1 mm, the transmittance of the ultraviolet wavelength may be reduced.
  • a thickness from an upper surface of the light emitting chip 131A may be formed, for example, in a range of 0.5 ⁇ m-10 ⁇ m.
  • the thickness of the moisture proof layer 171A exceeds the above range, the light transmittance is remarkably lowered, and if it is less than the above range, the moisture resistance is inferior.
  • 15 is a view showing a light source module according to a tenth embodiment.
  • the light source module may include at least one of a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121, 123, 125, and a plurality of electrodes 121, 123, 125 disposed in the recess 111.
  • a light emitting chip 131 disposed above one, a light transmitting layer 161 disposed on the recess 111, a circuit board 201 disposed below the body 110, and an upper surface of the light transmitting layer 161.
  • a moisture proof layer 175 disposed on the top and side surfaces of the body 110 and the top surface of the circuit board 201.
  • the light emitting chip 131 may emit an ultraviolet wavelength, that is, an ultraviolet wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light emitting chip 131 may be disposed in a flip chip method or may be disposed by die bonding.
  • the light transmission layer 161 may be formed of a glass material which is free from damage such as bond breakage between molecules by the ultraviolet wavelength.
  • the moisture proof layer 175 is a fluororesin-based material, and may transmit the light without being destroyed by the light emitted from the light emitting chip 131.
  • the moisture barrier layer 175 extends from an upper surface of the light transmission layer 161 to an upper surface of the body 110 and an upper surface of the circuit board 201.
  • the moisture barrier layer 175 may block moisture or moisture penetrating into the circuit board 201, as well as moisture or moisture penetrating through the side and top surfaces of the body 110.
  • the moisture barrier layer 175 may have a thickness in the range of 0.5 ⁇ m-10 ⁇ m, and when the thickness of the moisture barrier layer 175 exceeds the above range, the light transmittance is significantly lowered. Falls.
  • a portion 175A of the moisture barrier layer 175 may be disposed in an area between the bottom surface of the body 110 and the circuit board 201 to block moisture or moisture penetration.
  • the circuit board 201 includes a plurality of bonding pads 204 and 205, and the plurality of bonding pads 204 and 205 may be electrically connected to the first and second pads 141 and 145 disposed on the bottom surface of the body 110. Can be.
  • the circuit board 201 may be connected to signal cables 211 and 213 through external connection terminals 207 and 208, and the signal cables 211 and 213 supply power from the outside.
  • the moisture barrier layer 175 may cover the bonding portions of the external connection terminals 207 and 208 and the signal cables 211 and 213 to prevent moisture or moisture penetration.
  • the signal cables 211 and 213 may be spaced apart from each other and may be drawn out through the moisture barrier 175.
  • 16 is a side sectional view showing a light source module according to an eleventh embodiment.
  • the light source module is disposed on at least one of a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121, 123, 125 disposed in the recess 111, and a plurality of electrodes 121, 123, 125.
  • the light emitting chip 131 may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light transmission layer 161 may be formed of a glass material which is not damaged by the ultraviolet wavelength.
  • the moisture barrier layer 177 may extend from an upper surface of the light transmitting layer 161 to an upper surface of the body 110 to block moisture or moisture penetrating into the body 110.
  • the moisture proof layer 177 is a fluororesin-based material, and may transmit the light without breaking bonds between molecules by light emitted from the light emitting chip 131.
  • the moisture proof layer 177 may be provided in a film form, and the adhesive layer 164 is adhered between the moisture proof layer 177 and the upper surface of the body 110.
  • the adhesive layer 164 may be an adhesive for ultraviolet rays.
  • the outer portion 177A of the moisture barrier layer 177 may protrude outwardly from the side surface of the body 110, so that the bonding force with the molding member 181 may be increased. Moisture or moisture may be blocked by the molding member 181 and the moisture barrier 177.
  • the moisture barrier layer 177 is provided in the form of a film, the moisture barrier layer 177 is adhered to the upper surfaces of the body 110 and the light transmitting layer 161, and may be provided in a thickness of 1 mm or less, for example, in a range of 0.025 mm to 1 mm.
  • the moisture barrier layer 177 of the film form may have a transmittance of 70% or more even if it is provided thicker than the dipping process because the coating layer according to the dipping is not formed. When the moisture barrier layer 177 exceeds 1mm thickness, light extraction efficiency may be reduced. When the moisture barrier layer 177 is less than 0.025mm, the transmittance may be improved, but the work process may be difficult due to bending or wrinkling.
  • the circuit board 201 is disposed under the body 110 and is electrically connected to the light emitting chip 131 in the body 110.
  • the circuit board 201 may include a connector 210, and the connector 210 is connected to signal cables 211 and 213 for supplying power.
  • the molding member 181 molds the side surface of the body 110 and the surface of the circuit board 201.
  • the molding member 181 includes an open area 182, and the open area 182 exposes the moisture barrier layer 177.
  • the upper portion 181A of the molding member 181 may be attached onto the outer portion 177A of the moisture barrier layer 177, and the lower portion 181B may cover the lower surface of the circuit board 201.
  • the width D3 of the open area 182 may be equal to or wider than the width of the light transmission layer 161. By providing the open region 182, light loss due to a contact interface between the molding member 181 and the moisture barrier layer 177 may be reduced.
  • the molding member 181 may be formed of a resin material such as silicon, epoxy, and urethane.
  • the upper surface of the molding member 181 may be disposed at a position higher than the upper surface of the body 110, and may be in close contact with the upper surface of the moisture barrier layer 177. Through this, the moisture barrier 177 may prevent the penetration of moisture or moisture into the body 110.
  • the molding member 181 molds the connector 210 and the signal cables 211 and 213 and exposes a part of the signal cables 211 and 213. Accordingly, the moisture barrier layer 177 is moisturized, and the circuit board 201 and the body 110 are molded by molding the surfaces of the circuit board 201, the connector 210, and the signal cables 211 and 213 with the molding member 181. Moisture or moisture can be prevented from penetrating through the interface between them. As another example, the moisture barrier layer may be disposed in the recess 111 of the body 110, but is not limited thereto.
  • 17 is a side sectional view showing a light source module according to a twelfth example.
  • the light source module is disposed on at least one of a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121, 123, 125 disposed in the recess 111, and a plurality of electrodes 121, 123, 125.
  • a moisture proof layer 178 extending to the upper surface of the circuit board 201, and a molding member 183 extending from the lower surface of the circuit board 201 to the outer side of the moisture barrier layer 178. do.
  • the light emitting chip 131 may emit an ultraviolet wavelength, that is, a wavelength in a range of 100 nm to 280 nm.
  • the light transmission layer 161 may be formed of a glass material which is not damaged by the ultraviolet wavelength.
  • the moisture proof layer 178 is a fluororesin-based material and may transmit the light without being destroyed by the light emitted from the light emitting chip 131.
  • the moisture barrier layer 178 extends from the top surface of the light transmission layer 161 to the top and side surfaces of the body 110.
  • the moisture proof layer 178 extends to an upper surface of the circuit board 201.
  • the moisture barrier layer 178 is disposed between the lower surface of the body 110 and the circuit board 201 to block moisture or moisture penetrating into the lower surface of the body 110.
  • the moistureproof layer 178 may have a thickness in the range of 0.5 ⁇ m-10 ⁇ m, and when the thickness of the moisture proof layer 178 exceeds the above range, the light transmittance is significantly lowered. Falls.
  • Portions of the signal cables 211 and 213 connected to the circuit board 201 are coated with the moisture barrier layer 178.
  • the molding member 183 molds the outer side of the moisture barrier layer 178 and the surface of the circuit board 201.
  • the molding member 183 is molded on the outer side of the moisture barrier 178 disposed on the side of the body 110, thereby protecting the side of the body 110 double.
  • the molding member 183 includes an open area, and the open area exposes an upper surface of the moisture proof layer 178.
  • the molding member 183 may be formed of a resin material such as silicon, epoxy, or urethane.
  • An upper surface of the molding member 183 may be disposed higher than an upper surface of the body 110, and may be the same horizontal surface as the upper surface of the moisture barrier layer 178. As a result, the surface shape of the light emitting device can be flattened, and it can be prevented that the moisture or moisture is accumulated in the uneven region.
  • the molding member 183 molds portions of the signal cables 211 and 213 and exposes portions of the signal cables 211 and 213. Accordingly, the moisture barrier layer 178 is moisturized, and the molding member 183 molds the outer surface of the moisture barrier layer 178, the circuit board 201, and the surfaces of the signal cables 211 and 213, thereby forming the circuit board 201 and the body ( It is possible to prevent the penetration of moisture or moisture through the interface between the 110).
  • the moisture barrier layer may be disposed in the recess 111 of the body 110, but is not limited thereto.
  • FIG. 18 is a side cross-sectional view illustrating a light source module according to a thirteenth example.
  • the light source module is disposed on at least one of a body 110 having a recess 111, a plurality of electrodes 121, 123, 125 disposed in the recess 111, and a plurality of electrodes 121, 123, 125.
  • the case 221 is included on the surface of the molding member 183.
  • the case 221 covers side and bottom surfaces of the molding member 183. That is, the light source module of FIG. 17 is inserted into the accommodating part of the case 221.
  • the case 221 may be coupled to a cover 223 having an open area. An area corresponding to the recess 111 may be opened in the open area of the cover 223.
  • the cover 223 covers the upper surface of the molding member 183.
  • the case 221 and the cover 223 may be formed of a plastic material, but is not limited thereto.
  • the cover 223 may be bonded or fastened to the case 221.
  • the case 221 and the cover 223 will protect the entire module from external impact.
  • the case 221 may block moisture or moisture from penetrating through the lower portion.
  • the light emitting device and the light source module including the light emitting device according to the embodiment may be used as a sterilizing apparatus for an indoor unit, an evaporator, and condensate of a refrigerator, and also a sterilizing apparatus in a device such as an air washer or a reservoir of a water purifier And a sterilizing apparatus for discharged water and a sterilizing apparatus in a toilet bowl.
  • a sterilizing apparatus may optionally include the moisture barrier described above.
  • the light emitting device of the embodiment can improve the reliability of moisture proof.
  • the light emitting device of the embodiment can be applied to a sterilization device.

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자는, 리세스를 갖는 몸체; 상기 리세스에 배치된 발광 칩; 상기 발광 칩을 밀봉하며 상기 발광 칩의 표면으로부터 상기 리세스의 바닥으로 연장된 제1방습층을 포함하며, 상기 발광 칩은 100nm-280nm의 파장 대역을 포함하며, 상기 제1방습층은 불소 수지계 재질을 포함한다.

Description

발광 소자 및 이를 구비한 광원 모듈
본 발명은 발광 소자 및 이를 구비한 광원 모듈에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 GaAs 계열, AlGaAs 계열, GaN 계열, InGaN 계열 및 InGaAlP 계열 등의 화합물 반도체 재료를 이용하여 발광 원을 구성할 수 있다.
이러한 발광 다이오드는 패키지화되어 다양한 색을 방출하는 발광 소자로 이용되고 있으며, 발광 소자는 칼라를 표시하는 점등 표시기, 문자 표시기 및 영상 표시기 등의 다양한 분야에 광원으로 사용되고 있다.
특히, 자외선(Ultraviolet) 발광 다이오드(UV LED)의 경우, 단파장의 경우, 살균, 정화 등에 사용되며, 장파장의 경우 노광기 또는 경화기 등에 사용될 수 있다. 그러나, 단파장의 자외선 발광 다이오드가 응용되고 있는 환경은 대부분 고습이거나 물속인 경우가 많아, 방습, 방수 기능의 저하로 인해 소자 불량이 초래되고, 동작 신뢰성이 떨어질 수 있다.
실시 예는 새로운 방수 및 방습 구조를 가지는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 발광 칩의 표면을 커버하는 방습층을 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 발광 칩이 배치된 몸체의 표면을 커버하는 방습층을 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 발광 칩 상에 배치된 투광층으로부터 몸체의 표면까지 연장된 방습층을 포함하는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체의 표면 및 발광 칩의 표면을 커버하는 복수의 방습층을 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체 및 기판의 표면을 커버하는 방습층을 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 자외선 발광 칩과 불소를 포함하는 방습층을 갖는 발광 소자 및 광원 모듈을 제공한다.
실시 예는 자외선 발광 칩 및 보호소자를 수분 또는 습기로부터 차단하는 방습층을 갖는 발광 소자 및 광원 모듈을 제공한다.
실시 예는 자외선 광원 모듈의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 리세스를 갖는 몸체; 상기 리세스에 배치된 발광 칩; 상기 발광 칩을 밀봉하며 상기 발광 칩의 표면으로부터 상기 리세스의 바닥으로 연장된 제1방습층을 포함하며, 상기 발광 칩은 100nm-280nm의 파장 대역을 포함하며, 상기 제1방습층은 불소 수지계 재질을 포함한다.
실시 에에 따른 발광 소자는, 리세스를 갖는 몸체; 상기 리세스에 배치된 발광 칩; 상기 리세스 상에 배치된 투광층; 상기 투광층의 상면으로부터 상기 몸체의 상면으로 연장된 제1방습층을 포함하며, 상기 발광 칩은 100nm-280nm의 파장 대역을 포함하며, 상기 제1방습층은 불소 수지계 재질을 포함한다.
실시 예에 따른 광원 모듈은, 몸체의 표면에 제1방습층을 갖는 발광 소자; 및 상기 발광 소자의 몸체 아래에 배치된 회로 기판을 포함하며, 발광 소자의 제1방습층은 상기 몸체의 측면 및 상기 회로 기판의 상면으로 연장된다.
실시 예는 고습 및 물속 환경에 적용되는 제품 내의 방수 모듈로 제공될 수 있다.
실시 예는 고습 환경 및 물속에서의 살균 장치로 제공될 수 있다.
실시 예는 UV-C 파장의 투과 손실을 줄여줄 수 있다.
실시 예는 UV-C에 의한 변색 및 변질을 최소화할 수 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 투광층이 제거된 사시도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자에서 투광층이 제거된 평면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자의 배면도이다.
도 5는 도 1의 발광 소자의 A-A 측 단면도이다.
도 6은 도 3의 발광 소자의 B-B측 단면도이다.
도 7은 제2실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 8은 제3실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 9는 제4실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 10은 제5실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 11은 제6실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 12는 제7실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 13은 제8실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 14는 제9실시 에에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 15는 제10실시 예에 따른 광원 모듈의 측 단면도이다.d
도 16은 제11실시 예에 따른 광원 모듈의 측 단면도이다.
도 17는 제12실시 예에 따른 광원 모듈의 측 단면도이다.도 18은 제13실시 예에 따른 광원 모듈의 측 단면도이다.
도 19는 실시 예에 따른 방습층의 디핑 회수에 따른 투과율을 비교한 그래프이다.
도 20는 실시 예에 따른 방습층의 재질에 따른 투과율을 비교한 그래프이다.
도 21은 실시 예에 따른 방습층의 재질에 따른 방습율을 나타낸 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
실시 예의 설명에 있어서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하에서는 도 1 내지 도 6를 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 소자를 설명한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 사시도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자에서 투광층이 제거된 사시도이고, 도 3는 도 1의 발광 소자에서 투광층이 제거된 평면도이고, 도 4은 도 1의 발광 소자의 배면도이며, 도 5는 도 1의 발광 소자의 A-A 측 단면도이며, 도 6은 도 3의 발광 소자의 B-B측 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 발광 소자(100)는 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125), 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131), 상기 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 및 상기 발광 칩(131)의 표면을 커버하는 불소 수지계 방습층(171)을 포함한다. 상기 발광 칩(131)은 UV-C 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 자외선 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(131)의 파장은 이에 한정하지 않으며, 가시광선, 적외선 파장 중 적어도 하나의 파장을 발광할 수도 있다.
상기 몸체(110)는 절연 재질 예컨대, 세라믹 소재를 포함한다. 상기 세라믹 소재는 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함한다. 상기 몸체(110)의 재질은 AlN일 수 있으며, 열 전도도가 140 W/mK 이상인 금속 질화물로 형성할 수 있다.
상기 몸체(110) 내에는 도 5 및 도 6과 같이, 연결 패턴(117)이 배치될 수 있으며, 상기 연결 패턴(117)은 상기 리세스(111)와 상기 몸체(110)의 하면 사이의 전기적인 연결 경로를 제공할 수 있다.
상기 몸체(110)의 상부 둘레는 단차 구조(115)를 포함한다. 상기 단차 구조(115)는 상기 몸체(110)의 상면보다 낮은 영역으로서, 상기 리세스(111)의 상부 둘레에 배치된다. 상기 단차 구조(115)의 깊이는 상기 몸체(110)의 상면으로부터의 깊이로서, 투광층(161)의 두께보다 깊게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 리세스(111)는 상기 몸체(110)의 상부 일부가 개방된 영역이며 상기 몸체(110)의 상면으로부터 소정 깊이로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 리세스(111)는 상기 몸체(110)의 단차 구조(115)보다 낮은 깊이로 형성될 수 있다. . 여기서, 상기 리세스(111)가 형성된 방향은 발광 칩(131)으로부터 발생된 광이 방출되는 방향이 될 수 있다.
상기 리세스(111)는 탑뷰 형상이 다각형, 원 또는 타원 형상을 포함할 수 있다. 상기 리세스(111)는 모서리 부분이 모따기 처리된 형상 예컨대, 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(111)는 상기 몸체(110)의 단차 구조(115) 보다 내측에 위치될 수 있다.
상기 리세스(111)의 하부 너비는 상기 리세스(111)의 상부 너비와 동일한 너비로 형성되거나 상부 너비가 더 넓게 형성될 수 있다. 또한 리세스(111)의 측벽(116)은 상기 리세스(111)의 바닥(Bottom) 면의 연장 선에 대해 수직하거나 경사지게 형성될 수 있다.
상기 리세스(111) 내에는 도 2 및 도 3과 같이, 복수의 서브 리세스(112,113)가 배치될 수 있다. 상기 각 서브 리세스(112,113)의 바닥 면은 상기 리세스(111)의 바닥 면보다 더 낮은 깊이로 배치될 수 있다. 상기 복수의 서브 리세스(112,113) 간의 간격은 상기 발광 칩(131)의 너비보다 더 넓게 이격될 수 있다. 상기 복수의 서브 리세스(112,113) 중 적어도 하나에는 보호 소자(133)가 배치될 수 있다. 상기 각 서브 리세스(112,113)의 깊이는 적어도 상기 보호 소자(133)의 두께와 동일하거나 더 깊게 형성될 수 있다. 상기 서브 리세스(112,113)의 깊이는 상기 보호소자(133)의 상면이 상기 리세스(111)의 바닥면 위로 돌출되지 않는 깊이로 형성될 수 있다. 상기 서브 리세스(112,113) 중 적어도 하나에 보호 소자(133)를 배치함으로써, 상기 보호 소자(133)가 상기 리세스(111)의 바닥 면 위로 돌출되지 않게 되어 발광 칩(131)으로부터 방출된 광의 흡수를 줄여줄 수 있고, 광 추출 효율의 저하를 방지하고, 광의 지향 각이 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
상기 복수의 서브 리세스(112,113)는 상기 발광 칩(131)을 기준으로 서로 반대측에 배치된다. 이에 따라 상기 발광 칩(131)으로부터 발생된 열은 상기 리세스(111) 내에서 균일한 분포로 확산될 수 있어 발광 소자의 내열성을 개선시켜 줄 수 있다. 다른 예로서, 복수의 서브 리세스(112,113) 중 제1서브 리세스(112)에는 보호 소자(133)가 배치되고, 다른 제2서브 리세스(113)는 더미(dummy)로 사용될 수 있다. 상기 보호 소자(133)는 제너 다이오드를 포함한다. 상기 보호 소자(133)는 상기 발광 칩(131)과 병렬로 연결되어, 상기 발광 칩(131)을 전기적으로 보호하게 된다. 제1 및 제2서브 리세스(112,113)는 형성하지 않을 수 있으며, 이 경우 보호 소자(133)는 제거되거나 리세스(111)의 바닥에 배치될 수 있다.
상기 리세스(111) 및 서브 리세스(112,113)에는 전극(121,123,125,127,129)이 배치되며, 상기 전극(121,123,125,127,129)은 상기 발광 칩(131) 및 상기 보호 소자(133)에 선택적으로 전원을 공급하게 된다. 상기 전극(121,123,125,127,129)은 금속 예컨대, 백금(Pt), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 탄탈늄(Ta), 알루미늄(Al)을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 전극(121,123,125,127,129) 중 적어도 하나는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 여기서, 다층의 전극은 최 상층에는 본딩이 좋은 금(Au) 재질이 배치될 수 있으며, 최하층에는 몸체(110)와의 접착성이 좋은 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta)의 재질이 배치될 수 있고, 최 상층과 최 하층 사이의 중간 층에는 백금(Pt), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등이 배치될 수 있다. 이러한 전극의 적층 구조로 한정하지는 않는다.
상기 전극(121,123,125,127,129)을 구체적으로 설명하면, 상기 발광 칩(131)이 배치된 제1전극(121), 상기 제1전극(121)과 이격된 제2전극(123) 및 제3전극(125), 상기 각 서브 리세스(112,113) 내에 배치된 제4 및 제5전극(127,129)을 포함한다. 상기 제1전극(121)은 리세스(111) 바닥의 센터에 배치되며, 제2전극(123) 및 상기 제3전극(125)은 상기 제1전극(121)의 양측에 배치될 수 있다. 상기 제1전극(121) 및 제2전극(123) 중 어느 하나는 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 발광 칩(131)은 제1내지 제3전극(121,123,125) 중 복수의 전극 위에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제4 및 제5전극(127,129) 중 하나는 예컨대, 제4전극(127)은 보호 소자(133)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 및 제3전극(123,125)은 제1극성의 전원이 공급될 수 있으며, 제1, 제4 및 제5전극(121,127,129)은 제2극성의 전원이 공급될 수 있다. 상기 각 전극(121,123,125,127,129)의 극성은 전극 패턴이나 각 소자와의 연결 방식에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 제1전극(121)은 상기 발광 칩(131)과 전기적으로 연결되지 않는 경우, 무극성의 금속 층 또는 방열 플레이트로 사용될 수 있다. 또한 상기의 각 전극(121,123,125,127,129)은 금속 층으로 정의될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1전극(121)의 일부(121A)는 상기 몸체(110)의 내부로 연장되고 연결 패턴(117)을 통해 다른 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제5전극(121,123,125,127,129)는 몸체(110) 내의 연결 패턴(117)과 선택적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 연결 패턴(117)은 제1전극(121), 제4 및 제5전극(127,129)과 제1패드(141)를 서로 연결시켜 주고, 제2 및 제3전극(123,125)과 제2패드(145)를 서로 연결시켜 줄 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(110)의 하면에는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 패드(141,145)가 배치된다. 상기 복수의 패드(141,145)는 예컨대, 제1패드(141), 및 제2패드(145)를 포함하며, 상기 제1 및 제2패드(141,145)는 상기 몸체(110)의 하면에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2패드(141,145) 중 적어도 하나는 복수로 배치되어, 전류 경로를 분산시켜 줄 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(110) 내에는 방열 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 방열 부재는 상기 발광 칩(131)의 아래 즉, 제1전극(121) 아래에 배치되어, 상기 발광 칩(131)로부터 발생된 열을 방열할 수 있다. 상기 방열 부재의 재질은 금속 예컨대, 합금일 수 있다.
상기 리세스(111) 내에는 발광 칩(131)이 배치될 수 있다. 상기 발광 칩(131)은 자외선 발광 다이오드로서, 100nm 내지 280nm 범위의 파장을 방출하는 자외선 발광 다이오드일 수 있다. 즉, 발광 칩(131)은 280nm 이하의 단파장 자외선을 발광할 수 있다. 상기 자외선 파장은 세균, 박테리아, 바이러스 등 다양한 생물학적 오염물질을 감소시키는 효과가 있다.
상기 발광 칩(131)은 제1전극(121)과 전도성 접착제로 본딩되고, 제1연결 부재(135)로 제2전극(123)에 연결될 수 있다. 상기 발광 칩(131)은 상기 제1전극(121) 및 제2전극(123) 또는 제3전극(125)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광 칩(131)의 연결 방식은 와이어 본딩, 다이 본딩, 플립 본딩 방식을 선택적으로 이용하여 연결될 수 있으며, 이러한 본딩 방식은 칩 종류 및 칩의 전극 위치에 따라 변경될 수 있다. 상기 보호 소자(133)는 제4전극(127)에 본딩되고 제2연결 부재(137)로 제3전극(125)에 연결될 수 있으며, 제3전극(125)과 제4전극(127)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 및 제2연결 부재(135,137)는 예컨대, 와이어를 포함한다.
상기 발광 칩(131)은 II족과 VI족 원소의 화합물 반도체, 또는 III족과 V족 원소의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 예컨대 AlInGaN, InGaN, AlGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs와 같은 계열의 화합물 반도체를 이용하여 제조된 반도체 발광 소자를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(131)의 n형 반도체층, p형 반도체층, 및 활성층을 포함할 수 있으며, 상기 활성층은 InGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs와 같은 페어로 구현될 수 있다.
방습층(171)은 상기 리세스(111)에 형성되며, 상기 발광 칩(131)의 상면을 커버하는 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 방습층(171)은 상기 발광 칩(131)의 두께보다 두껍게 형성되어, 상기 발광 칩(131)을 수분 또는 습기로부터 보호하게 된다.
상기 방습층(171)은 불소를 포함할 수 있다. 상기 불소는 탄소와 화학적 결합력이 강하고 자외선에 의한 분자 간의 결합 파괴를 발생시키지 않는다. 이러한 방습층(171)은 불소 수지계 층으로 정의할 수 있으며, 상기 방습층(171)의 분자쇄는 나선형 구조로서, 분자쇄의 구조가 3차원적인 나선형 구조로 되어 있어, 탄소-탄소 결합의 주변을 불소 원자가 틈이 없게 막아주고 있다. 이러한 방습층(171)은 자외선 및 산소 등의 침입에 의한 분자쇄의 파괴를 보호하고 있다. 또한 상기 방습층(171)은 산소나 물 또는 기름과 같은 수분이 소자 표면까지의 침투를 최대한 차단하므로 소자를 보호할 수 있다. 상기 방습층(171)은 투광성의 재질로서, 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광을 투과시켜 준다.
또한 방습층(171)은 PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), ETFE (Ethylene + Tetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated ethylene propylene copoly-mer), PFA (Perfluoroalkoxy) 중 적어도 하나로 사용될 수 있다. 도 19의 투과율의 그래프를 보면, 자외선 대역에서 PCTFE, ETFE, FEP, PFA의 순으로 투과율이 높게 나타나며, 도 20 및 도 21의 방습 재질에 따른 자외선 파장에서의 습기 흡수율을 보면, PCTFE, FEP, PFA의 순으로 나타남을 알 수 있다. 따라서, PCTFE, FEP, PFA 중 적어도 하나를 사용하여 방습 층으로 사용할 수 있다.
상기 방습층(171)은 상기 발광 칩(131)의 표면에 부착되며, 상기 리세스(111)의 바닥 면으로 연장될 수 있다. 상기 방습층(171)은 상기 리세스(111)의 바닥으로부터 측벽(116)까지 연장될 수 있다. 상기 방습층(171)은 상기 발광 칩(131)의 상면 및 측면, 상기 리세스(111)의 바닥 면 및 측벽(116)에 밀봉되며, 상기 발광 칩(131)을 수분 또는 습기로부터 보호하게 된다.
상기 방습층(171)은 상기 발광 칩(131)과 상기 리세스(111)의 바닥 면 사이의 계면으로 수분이 침투하는 것을 차단하게 된다.
또한 상기 방습층(171)은 상기 복수의 전극(121,123,125,127) 및 보호 소자(133)를 밀봉하게 된다. 이러한 방습층(171)은 보호 소자(133)로 침투하는 수분을 차단할 수 있다. 이에 따라 리세스(111) 내의 방습에 효과적이므로, 내수성 발광 소자를 제공할 수 있다.
방습층(171)이 불소 수지계 재질로 사용됨으로써, 발광 칩(131)으로부터 방출된 자외선 파장에 의한 분자 간의 결합 파괴와 같은 손해가 없으며, 광 추출 효율이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 방습층(171)의 두께는 1mm 이하로 형성될 수 있으며, 상기 두께는 적어도 발광 칩(131)을 커버하는 두께일 수 있으며, 1mm를 초과하게 되면 자외선 파장의 투과율이 감소될 수 있다. 상기 발광 칩(131)의 상면으로부터의 두께(T1)는 예컨대, 0.5㎛-10㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 방습층(171)의 두께(T1)가 상기의 범위를 초과하면 광 투과율이 현저하게 저하되며, 상기 범위의 미만이면 내습성이 떨어진다.
실시 예에 따른 방습층(171)은 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 파장에 대해 70% 내지 95%의 투과율을 가질 수 있다. 상기 투과율이 70% 미만이면 기능 저하로 인한 광학적 신뢰성이 떨어질 수 있다. 이러한 방습층(171)에 의해 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 의한 손해 없이 투과시켜 줄 수 있다.
상기 방습층(171)의 코팅 방법의 일 예를 보면, 수지 용제에 불소를 녹인 액상의 불소 수지계 방습층으로 코팅하게 된다. 표 1은 불소 함유량에 따른 투과율을 측정한 표이다. 상기 수지 용제에 녹인 불소의 함유량은 예컨대, 1-3wt% 범위로 녹여 코팅한 후 실험하였다. 아래와 같이, 불소 함유량이 1wt% 인 경우, 경화 후 평균 94.5% 투과율이 나타나며, 2wt%인 경우 경화 후 투과율은 평균 90.4% 이며, 3wt%인 경우 경화 후 투과율은 평균 82.9% 범위가 된다.
표 1
샘플 번호 불소 함유량(wt%) 투과율(%)
#1 1wt% 94.3%
#2 94.0%
#3 95.2%
#4 2wt% 85.3%
#5 91.8%
#6 94.2%
#7 3wt% 81.5%
#8 83.6%
#9 95.2%
이러한 투과율은 불소의 함유량이 증가할수록 투과율은 감소됨을 알 수 있다. 실시 예에 따른 방습층(171)에는 불소의 함유량이 경화 후 더 적어질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 투과율은 상기 코팅하는 층의 수 즉, 디핑(dipping)하는 횟수에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 디핑하는 횟수가 증가함에 따라 투과율이 감소될 수 있다. 상기 발광 칩(131) 상에 방습층(171)을 형성하지 않는 경우 투과율이 100%로 할 때, 1회 디핑한 후 투과율은 90.60%, 2회 디핑한 후 투과율은 89.22%, 3회 디핑한 후 투과율은 79.97%, 4회 디핑한 후 투과율은 75.86%, 5회 디핑한 후 투과율은 72.13%로 변경됨을 알 수 있다. 또한 상기 디핑 회수가 증가할수록 두께는 증가하게 되고 투과율은 감소하게 됨을 알 수 있다. 실시 예는 상기 방습층(171)이 투과율과 내습성을 위해 상기 발광 칩(131)의 상면으로부터 10㎛ 이하의 두께를 갖는 구조를 제공할 수 있다.
도 1, 도 5, 및 도 6과 같이, 상기 리세스(111) 상에는 투광층(161)이 배치된다. 상기 투광층(161)은 글래스(glass) 재질 예컨대, 석영 글래스를 포함한다. 이에 따라 상기 투광층(161)은 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광 예컨대, 자외선 파장에 의해 분자 간의 결합 파괴와 같은 손해 없이 투과시켜 줄 수 있는 재질로 정의할 수 있다.
상기 투광층(161)은 외측 둘레가 상기 몸체(110)의 단차 구조(115) 상에 결합된다. 상기 투광층(161)과 상기 몸체(110)의 단차 구조(115) 사이에는 접착층(163)이 배치되며, 상기 접착층(163)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함한다. 상기 투광층(161)은 상기 리세스(111)의 너비보다 넓은 너비로 형성될 수 있다. 상기 투광층(161)의 하면 면적은 상기 리세스(111)의 바닥 면적보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다. 이에 따라 투광층(161)은 상기 몸체(110)의 단차 구조(115)에 용이하게 결합될 수 있다.
상기 투광층(161)은 상기 발광 칩(131)으로부터 이격될 수 있다. 상기 투광층(161)은 상기 발광 칩(131)로부터 이격되므로, 상기 발광 칩(131)으로부터 발생된 열에 의한 팽창을 줄여줄 수 있다. 상기 투광층(161)과 상기 방습층(171) 사이의 영역은 빈 공간이거나 비금속 또는 금속 화학 원소가 채워질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 투광층(161) 상에는 렌즈가 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 상기 몸체(110)의 측면에는 몰딩 부재가 더 배치되어, 방습 및 소자 보호를 수행할 수 있다.
도 7은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 7을 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자는 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125), 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131), 상기 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 상기 투광층(161) 및 상기 몸체(110)의 상면에 배치된 불소 수지계 방습층(172)을 포함한다.
상기 발광 칩(131)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 투광층(161)은 상기 자외선 파장에 의해 손해가 없는 투명한 재질 예컨대, 글래스 재질로 형성될 수 있다. 상기 방습층(172)은 상기 투광층(161)의 상면으로부터 상기 몸체(110)의 상면으로 연장된다. 상기 방습층(172)은 불소 수지계 재료로서, 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 의해 분자 간의 결합이 파괴되지 않고 상기 광을 투과시켜 줄 수 있다.
상기 방습층(172)은 상기 몸체(110)의 상면 및 상기 투광층(161)의 상면을 커버하여, 상기 몸체(110)의 상면으로 침투하는 수분 또는 습기를 차단할 수 있다. 상기 방습층(172)은 상기 투광층(161)과 상기 몸체(110)의 단차 구조(115)에 접착된 접착층(163)에 접촉될 수 있다.
상기 방습층(172)은 0.5㎛~10㎛ 범위의 두께로 형성될 수 있으며, 이러한 두께는 상기 방습층(172)의 디핑 회수에 따라 달라질 수 있으나, 투과율이 70% 이상인 두께 범위일 수 있다. 상기 방습층(172)의 두께가 상기의 범위를 초과하면 광 투과율이 현저하게 저하되며, 상기 범위의 미만이면 내습성이 떨어진다. 상기 방습층(172)은 상기 몸체(110)의 상면으로부터 상기 몸체(110)의 측면 일부까지 더 연장될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 방습층(172)을 몸체(110)의 측면 일부까지 더 연장함으로써, 수분 또는 습기 차단 효과를 더 크게 할 수 있다.
상기 방습층(172) 상에는 렌즈가 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 상기 몸체(110)의 측면에는 몰딩 부재가 더 배치되어, 방습 및 소자 보호를 수행할 수 있다.
도 8은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 8을 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자는 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125), 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131), 상기 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 상기 투광층(161)의 상면, 상기 몸체(110)의 상면 및 측면에 배치된 불소 수지계 방습층(174)을 포함한다.
상기 발광 칩(131)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 투광층(161)은 상기 자외선 파장에 의해 분자 간의 결합 파괴와 같은 손해가 없는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 상기 방습층(174)은 상기 투광층(1611)의 상면으로부터 상기 몸체의 상면으로 연장된다. 상기 방습층(174)은 불소 수지계 재료로서, 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 의해 파괴되지 않고 상기 광을 투과시켜 줄 수 있다.
상기 방습층(174)은 방습을 위해 상기 투광층(161)의 상면부터 상기 몸체(110)의 상면 및 측면으로 연장될 수 있다. 상기 방습층(174)은 상기 투광층(161)의 상면 전 영역, 상기 몸체(110)의 상면 전 영역, 상기 몸체(110)의 측면 전 영역에 배치되어, 몸체(110)와 다른 구성 요소 사이를 통해 수분 또는 습기가 침투하는 것을 차단할 수 있다. 상기 방습층(174)의 두께는 0.5㎛-10㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 상기 방습층(174)의 두께가 상기의 범위를 초과하면 광 투과율이 현저하게 저하되며, 상기 범위의 미만이면 내습성이 떨어진다. 상기 방습층(174)은 상기 몸체(110)의 하면에 연장될 수 있으며, 이 경우 상기 제1 및 제2패드(141,145)를 제외한 영역에 형성될 수 있다. 이에 따라 몸체(110)의 하면으로 침투하는 수분 또는 습기도 차단할 수 있다.
상기 방습층(174) 상에는 렌즈가 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 상기 방습층(174)의 외측부에는 몰딩 부재가 더 배치되어, 방습 및 소자 보호를 수행할 수 있다.
도 9는 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 9를 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자는 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125), 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131), 상기 리세스(111) 상에 상기 발광 칩(131)을 밀봉하는 제1방습층(171A), 상기 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 상기 투광층(161)의 상면, 상기 몸체(110)의 상면 및 측면에 배치된 제2방습층(174A)을 포함한다.
상기 발광 칩(131)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 투광층(161)은 상기 자외선 파장에 의해 손해가 없는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2방습층(171A,174A)은 불소 수지계 재료로서, 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 의해 파괴되지 않고 상기 광을 투과시켜 줄 수 있다.
상기 제1방습층(171A)은 상기 리세스(111) 내에서 상기 발광 칩(131)의 표면, 상기 발광 칩(131)의 표면으로부터 상기 리세스(111)의 바닥으로 접착되어 연장될 수 있다. 이러한 제1방습층(171A)은 상기 리세스(111) 내에서 발광 칩(131)으로 침투하는 수분 또는 습기를 차단하게 된다. 제1방습층(171A)은 상기 리세스(111)의 측벽으로 연장되어 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1방습층(171A)의 상면과 상기 발광 칩(131)의 상면 사이의 거리는 10㎛ 이하로 형성될 수 있고, 상기 리세스(111)의 바닥과 상기 제1방습층(171A)의 상면 사이의 거리는 1mm 이하로 형성될 수 있다. 상기 제1방습층(171A)이 상기 발광 칩(131)의 상면으로부터 10㎛를 초과하면 광 투과율이나 습기 차단율이 현저하게 저하될 수 있으며, 상기 리세스(111)의 바닥과 상기 제1방습층(171A)의 상면 사이의 거리가 1mm를 초과하게 되면 광 투과율이 현저하게 저하될 수 있다.
상기 제2방습층(174A)은 상기 투광층(161)의 상면부터 상기 몸체(110)의 상면으로 연장되거나, 상기 투광층(161)의 상면부터 상기 몸체(110)의 상면 및 측면으로 연장될 수 있다. 또한 상기 제2방습층(174A)은 상기 몸체(110)의 하면까지 연장되어, 상기 몸체(110)의 하면을 통해 침투하는 수분 또는 습기를 차단할 수 있다. 상기 제2방습층(174A)은 상기 몸체(110)의 표면을 통해 수분 또는 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2방습층(174A)의 두께는 10㎛ 이하로 형성될 수 있으며, 이러한 두께가 10㎛를 초과하게 되면 광 투과율 및 습기 차단율이 저하될 수 있다.
상기 제1 및 제2방습층(171A,174A)의 재료는 PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), ETFE (Ethylene + Tetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated ethylene propylene copoly-mer), PFA (Perfluoroalkoxy) 중 적어도 하나로 사용될 수 있다. 상기 제1 및 제2방습층(171A,174A)은 서로 동일한 재료 또는 서로 다른 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2방습층(171A,174A)은 모두 PCTFE로 형성하거나, 제1방습층(171A,174A)은 PCTFE로 형성하고, 제2방습층(174A)은 제1방습층(171A)과 다른 ETFE로 형성할 수 있다. 또는 상기 제1방습층(171A)은 상기 재료 중에서 제2방습층(174A)보다 수분 또는 습기 또는 수분, 물을 차단하는 비율(이하, 방습율로 약칭함)이 더 높은 재료로 형성하여 발광 칩(131)을 보호할 수 있다. 반대로 제2방습층(174A)이 제1방습층(171A)보다 더 높은 방습율을 갖는 재료로 형성되어, 발광 소자의 표면에서 1차적으로 방습율을 높여 줄 수 있다. 상기 제1방습층(171A)은 상기 재료 중에서 상기 제2방습층(174A)보다 투과율이 높은 재료로 형성될 수 있어 투과율의 저하를 줄일 수 있다. 실시 예는 제1 및 제2방습층(171A,174A)를 통해 이중으로 방습을 수행함으로써, 방습에 효과적일 수 있다.
상기 제2방습층(174A) 상에는 렌즈가 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 상기 제2방습층(174A)의 외측부에는 몰딩 부재가 더 배치되어, 방습 및 소자 보호를 수행할 수 있다.
도 10은 제5실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 10을 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자는 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125), 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131), 상기 리세스(111) 상에 상기 발광 칩(131)을 밀봉하는 제1방습층(171A), 상기 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 상기 투광층(161)의 상면 외측 둘레, 상기 몸체(110)의 상면 및 측면에 배치된 제2방습층(173)을 포함한다.
상기 발광 칩(131)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 투광층(161)은 상기 자외선 파장에 의해 손해가 없는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2방습층(171A,173)은 불소 수지계 재료로서, 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 의해 파괴되지 않고 상기 광을 투과시켜 줄 수 있다.
상기 제1방습층(171A)은 상기 리세스(111) 내에서 상기 발광 칩(131)의 표면, 상기 발광 칩(131)의 표면으로부터 상기 리세스(111) 바닥으로 연장될 수 있다. 이러한 제1방습층(171A)은 상기 리세스(111) 내에서 발광 칩(131)으로 침투하는 수분 또는 습기를 차단하게 된다. 제1방습층(171A)은 상기 리세스(111)의 측벽에 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1방습층(171A)의 상면과 상기 발광 칩(131)의 상면 사이의 거리는 10㎛ 이하로 형성될 수 있으며, 이러한 거리가 10㎛를 초과하게 되면 광 투과율 및 수분 또는 습기 차단율이 저하될 수 있다. 상기 제2방습층(173)은 상기 투광층(161)의 상면의 외측 둘레부터 상기 몸체(110)의 상면으로 연장되거나, 상기 투광층(161)의 상면의 외측 둘레부터 상기 몸체(110)의 외측 상면 및 측면으로 연장되어, 수분 또는 습기를 차단할 수 있다. 또한 상기 제2방습층(173)은 상기 몸체(110)의 하면까지 연장되어, 상기 몸체(110)의 하면을 통해 침투하는 수분 또는 습기를 차단할 수 있다.
상기 제2방습층(173)은 오픈 영역(173B)을 구비하며, 상기 오픈 영역(173B)을 통해 상기 투광층(161)의 상면이 노출될 수 있다. 상기 제2방습층(173)은 상기 리세스(111)의 바닥 영역과 수직 방향으로 오버랩되지 않게 배치될 수 있다. 상기 제2방습층(173)의 오픈 영역(173B)의 너비(D2)는 상기 리세스(111)의 바닥 너비(D1)보다 넓거나 같을 수 있다. 이러한 제2방습층(173)에 오픈 영역(173B)을 배치하여, 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 대한 간섭은 최소화시키고 광 추출 효율은 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제2방습층(173)은 상기 몸체(110)의 표면을 통해 수분 또는 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2방습층(173)의 두께는 0.5㎛-10㎛로 형성될 수 있다. 상기 제2방습층(173)의 두께가 상기의 범위를 초과하면 광 투과율이 현저하게 저하되며, 상기 범위의 미만이면 내습성이 떨어질 수 있다.
상기 제2방습층(173) 상에는 렌즈가 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2방습층(171A,173)의 재료는 PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), ETFE (Ethylene + Tetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated ethylene propylene copoly-mer), PFA (Perfluoroalkoxy) 중 적어도 하나로 사용될 수 있다. 상기 제1 및 제2방습층(171A,173)은 서로 동일한 재료 또는 서로 다른 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2방습층(171A,173)은 모두 PCTFE로 형성하거나, 제1방습층(171A)은 PCTFE로 형성하고, 제2방습층(173)은 제1방습층(171A)과 다른 ETFE로 형성할 수 있다.
또는 상기 제1방습층(171A)은 상기 재료 중에서 제2방습층(173)보다 방습율이 더 높은 재료로 형성되어 발광 칩(131)을 보호하거나, 반대로 제2방습층(173)이 제1방습층(171A)보다 더 높은 방습율을 갖는 재료로 형성되어 발광 소자의 표면에서 1차적인 방습율을 높여줄 수 있다. 상기 제1방습층(171A)은 상기 재료 중에서 상기 제2방습층(173)보다 투과율이 높은 재료로 형성될 수 있어 투과율 저하를 줄일 수 있다. 또한 상기 제2방습층(173)의 외측부에는 몰딩 부재가 더 배치되어, 방습 및 소자 보호를 수행할 수 있다.
도 11은 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자는, 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121A,125A), 상기 복수의 전극(121A,125A)의 위에 배치된 발광 칩(131A), 상기 발광 칩(131A)의 표면을 커버하는 제1방습층(171A), 및 상기 제1방습층(171A) 상에 배치된 투광층(161)을 포함한다.
상기 발광 칩(131A)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(131A)은 상기 복수의 전극(121A,125A) 위에 플립 칩 방식으로 배치된다. 상기 발광 칩(131A)은 플립 칩 방식으로 배치되기 때문에, 별도의 연결 부재를 배치할 필요가 없어 발광 칩(131A)에 연결된 연결 부재를 통한 수분 또는 습기를 차단할 수 있고, 연결 부재의 불량을 방지할 수 있다.
실시 예에 따른 발광 칩(131A)은 플립 칩 방식으로 리세스(111) 내에 배치하고 제1방습층(171A)은 상기 리세스(111) 내에 배치될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1방습층의 구조는 상기에 개시된 실시 예를 선택적으로 채용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 몸체(110)의 하면에 제2방습층(176)이 배치될 수 있다. 상기 제2방습층(176)은 불소 수지계 방습층으로서, 상기 몸체(110)의 하면에 배치되고 상기 제1 및 제2패드(141,145)와 접촉될 수 있다. 상기 제2방습층(176)이 몸체(110)의 하면에 배치되어 제1 및 제2패드(141,145)를 통한 수분 또는 습기의 침투를 차단할 수 있다. 또한 상기 제2방습층(176)은 상기 몸체(110)의 하면부터 측면 일부까지 연장되어, 수분 또는 습기의 침투를 차단할 수 있다. 또한 상기 몸체(110)의 외측에는 몰딩 부재가 더 배치되어, 방습 및 소자 보호를 수행할 수 있다.
도 12는 제7실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 12를 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자는, 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121A,125A), 상기 복수의 전극(121A,125A)의 위에 배치된 발광 칩(131A), 상기 발광 칩(131A)의 표면을 커버하는 제1방습층(171B), 및 상기 제1방습층(171B) 상에 배치된 투광층(161)을 포함한다.
상기 발광 칩(131A)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(131A)은 상기 복수의 전극(121A,125A) 위에 배치 예컨대, 플립 칩 방식으로 배치된다. 상기 발광 칩(131A)은 플립 칩 방식으로 배치되기 때문에, 별도의 연결 부재를 배치할 필요가 없어 발광 칩(131A)에 연결된 연결 부재를 통한 수분 또는 습기를 차단할 수 있고, 연결 부재의 불량을 방지할 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자는 플립 칩 방식으로 리세스(111) 내에 배치하고 제1방습층(171B)은 상기 리세스(111) 내에 배치될 수 있다. 상기 방습층(171B)은 제1 및 제2전극(121A,125A)의 상면으로부터 상기 발광 칩(131A)의 상면까지 단차진 구조로 연장될 수 있다. 이에 따라 상기 방습층(171B)은 상기 리세스(111)의 영역 내에서 균일한 방습 효과를 줄 수 있다. 또한 상기 몸체(110)의 외측에는 몰딩 부재가 더 배치되어, 방습 및 소자 보호를 수행할 수 있다. 상기 방습층(171B)의 상면 중에서 상기 발광 칩(131A)의 상면으로부터의 두께는 예컨대, 0.5㎛-10㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 방습층(171B)의 두께가 상기의 범위를 초과하면 광 투과율이 현저하게 저하되며, 상기 범위의 미만이면 내습성이 떨어질 수 있다. 실시 예에서는 발광 소자가 플립 칩 방식으로 리세스(111)내에 배치되는 것으로 설명하였으나 이에 한정하지 않으며 수평형 또는 수직형 등의 방식으로도 리세스 내에 배치될 수 있다.
도 13은 제8실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 13을 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자는 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121A,125A), 상기 복수의 전극(121A,125A)의 위에 배치된 발광 칩(131A), 상기 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 상기 투광층(161)의 하면에 배치된 방습층(171C)을 포함한다.
상기 방습층(171C)는 상기 투광층(161)의 하면에 배치되며, 외측 둘레는 접착제(163)에 접착될 수 있다. 이에 따라 방습층(171C)을 별도의 영역에 형성하는 공정을 단순화하여, 투광층(161)의 하면에 형성해 줌으로써, 투광층(161)의 결합 공정으로 방습층(171C)를 배치할 수 있다. 또한 상기 방습층(171C)의 외측부는 단차 구조(115)와 수직하게 오버랩되게 배치됨으로써, 단차 구조(115)를 통한 수분 또는 습기 침투를 차단할 수 있다.
상기 발광 칩(131A)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(131)은 상기 전극(121A,125A)에 플립 칩 방식으로 배치되거나, 상기에 개시된 연결 부재로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 방습층(171C)의 두께는 0.5㎛-10㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 상기 방습층(171C)의 두께가 상기의 범위를 초과하면 광 투과율이 현저하게 저하되며, 상기 범위의 미만이면 내습성이 떨어진다.
도 14는 제9실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 14를 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자는 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121A,125A), 상기 복수의 전극(121A,125A)의 위에 배치된 발광 칩(131A), 상기 발광 칩(131A)의 표면을 커버하는 방습층(171A)을 포함한다.
상기 리세스(111)의 측벽(116)은 몸체(110)의 상면으로부터 수직 방향으로 연장될 수 있어, 제조 공정을 단순화할 수 있다. 또한 리세스(111) 내에서 투광층을 제거함으로써, 투광층에 의한 광 손실을 줄일 수 있다.
상기 발광 칩(131A)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(131A)은 상기 전극(121A,125A) 위에 플립 칩 방식으로 배치될 수 있다. 상기 방습층(171A)은 상면이 평탄한 면으로 형성되거나, 도 12와 같은 단차 구조로 형성될 수 있다. 상기 방습층(171A)의 두께는 1mm 이하로 형성될 수 있으며, 상기 두께는 적어도 발광 칩(131A)을 커버하는 두께일 수 있으며, 1mm를 초과하게 되면 자외선 파장의 투과율이 감소될 수 있다. 상기 발광 칩(131A)의 상면으로부터 두께는 예컨대, 0.5㎛-10㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 방습층(171A)의 두께가 상기의 범위를 초과하면 광 투과율이 현저하게 저하되며, 상기 범위의 미만이면 내습성이 떨어진다.
도 15은 제10실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 도면이다.
도 15을 참조하면, 실시 예에 따른 광원 모듈은 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125), 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131), 상기 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 상기 몸체(110) 아래에 배치된 회로 기판(201), 상기 투광층(161)의 상면, 상기 몸체(110)의 상면 및 측면과 상기 회로 기판(201)의 상면에 배치된 방습층(175)을 포함한다.
상기 발광 칩(131)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 자외선 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(131)은 플립 칩 방식으로 배치되거나, 다이 본딩으로 배치될 수 있다. 상기 투광층(161)은 상기 자외선 파장에 의해 분자 간의 결합 파괴와 같은 손해가 없는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 상기 방습층(175)은 불소 수지계 재료로서, 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 의해 파괴되지 않고 상기 광을 투과시켜 줄 수 있다. 상기 방습층(175)은 상기 투광 층(161)의 상면으로부터 상기 몸체(110)의 상면, 상기 회로 기판(201)의 상면으로 연장되어 배치된다. 이러한 방습층(175)은 회로기판(201)으로 침투하는 수분 또는 습기뿐만 아니라, 상기 몸체(110)의 측면 및 상면을 통해 침투하는 수분 또는 습기를 차단할 수 있다. 상기 방습층(175)의 두께는 0.5㎛-10㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 상기 방습층(175)의 두께가 상기의 범위를 초과하면 광 투과율이 현저하게 저하되며, 상기 범위의 미만이면 내습성이 떨어진다.
상기 방습층(175)의 일부(175A)는 상기 몸체(110)의 하면과 상기 회로 기판(201) 사이의 영역에 배치되어, 수분 또는 습기 침투를 차단할 수 있다.
상기 회로 기판(201)은 복수의 본딩 패드(204,205)를 포함하며, 상기 복수의 본딩 패드(204,205)는 상기 몸체(110)의 하면에 배치된 제1 및 제2패드(141,145)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 회로 기판(201)은 외부 연결 단자(207,208)를 통해 신호 케이블(211,213)로 연결될 수 있으며, 상기 신호 케이블(211,213)은 외부로부터 전원을 공급하게 된다. 방습층(175)은 상기 외부 연결 단자(207,208)와 신호 케이블(211,213)의 본딩 부분을 커버하여, 수분 또는 습기 침투를 방지할 수 있다.
상기 신호 케이블(211,213)은 복수개가 서로 이격되며, 상기 방습층(175)을 통해 인출될 수 있다.
도 16은 제11시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 16을 참조하면, 광원 모듈은 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125), 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131), 상기 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 상기 몸체(110) 아래에 배치된 회로 기판(201), 상기 투광층(161)의 상면으로부터 상기 몸체(110)의 상면으로 연장된 방습층(177), 상기 몸체(110) 및 상기 회로 기판(201)의 표면을 덮는 몰딩 부재(181)를 포함한다.
상기 발광 칩(131)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 투광층(161)은 상기 자외선 파장에 의해 손해가 없는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 상기 방습층(177)은 상기 투광 층(161)의 상면으로부터 상기 몸체(110)의 상면으로 연장되어 상기 몸체(110)로 침투하는 수분 또는 습기를 차단할 수 있다. 상기 방습층(177)은 불소 수지계 재료로서, 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 의해 분자 간의 결합 파괴가 되지 않고 상기 광을 투과시켜 줄 수 있다.
상기 방습층(177)은 필름 형태로 제공될 수 있으며, 상기 방습층(177)과 상기 몸체(110) 상면 사이에는 접착체층(164)이 접착된다. 상기 접착제층(164)은 자외선용 접착제일 수 있다. 상기 방습층(177)의 외곽부(177A)는 상기 몸체(110)의 측면보다 더 외측으로 돌출될 수 있어, 몰딩 부재(181)과의 결합력이 증가될 수 있다. 상기 몰딩 부재(181) 및 상기 방습층(177)에 의해 이중으로 수분 또는 습기를 차단할 수 있다.
상기 방습층(177)은 필름 형태로 제공되므로, 몸체(110) 및 투광층(161)의 상면에 접착되며, 1mm 이하의 두께 예컨대, 0.025mm~1mm 범위의 두께로 제공될 수 있다. 상기 필름 형태의 방습층(177)은 디핑에 따른 코팅 층이 형성되지 않기 때문에 디핑하는 공정보다는 두껍게 제공되더라도 투과율은 70% 이상으로 유지될 수 있다. 상기 방습층(177)이 1mm 두께를 초과할 경우, 광 추출 효율은 저하될 수 있으며, 0.025mm 미만인 경우 투과율은 개선되지만 휘어지거나 구겨짐에 의해 작업 공정이 어렵게 된다.
상기 회로 기판(201)은 상기 몸체(110) 아래에 배치되고 상기 몸체(110) 내의 발광 칩(131)과 전기적으로 연결된다. 상기 회로 기판(201)은 커넥터(210)를 구비할 수 있으며, 상기 커넥터(210)는 전원을 공급하는 신호 케이블(211,213)로 연결된다.
상기 몰딩 부재(181)는 상기 몸체(110)의 측면과 상기 회로 기판(201)의 표면을 몰딩하게 된다.
상기 몰딩 부재(181)는 오픈 영역(182)을 구비하며, 상기 오픈 영역(182)은 상기 방습층(177)을 노출하게 된다. 상기 몰딩 부재(181)의 상부(181A)는 상기 방습층(177)의 외곽부(177A) 위에 접착될 수 있으며, 하부(181B)는 상기 회로 기판(201)의 하면을 커버하게 된다. 상기 오픈 영역(182)의 너비(D3)는 상기 투광층(161)의 너비와 동일하거나 더 넓게 배치될 수 있다. 상기 오픈 영역(182)을 구비함으로써, 상기 몰딩 부재(181)와 상기 방습층(177)의 접촉 계면에 의한 광 손실을 줄일 수 있다.
상기 몰딩 부재(181)는 실리콘, 에폭시, 우레탄과 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(181)의 상면은 상기 몸체(110)의 상면보다 높은 위치에 배치되어, 상기 방습층(177)의 상면과 밀착될 수 있다. 이를 통해 상기 방습층(177)은 상기 몸체(110)로의 수분 또는 습기의 침투를 방지할 수 있다.
상기 몰딩 부재(181)는 상기 커넥터(210) 및 상기 신호 케이블(211,213)의 몰딩하며, 상기 신호 케이블(211,213)의 일부를 노출시켜 준다. 이에 따라 방습층(177)으로 방습하고, 몰딩 부재(181)로 상기 회로 기판(201), 커넥터(210) 및 신호 케이블(211,213)의 표면을 몰딩해 줌으로써, 회로 기판(201)과 몸체(110) 사이의 계면을 통해 수분 또는 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 다른 예로서, 몸체(110)의 리세스(111) 내에 방습층이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 17는 제12시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 17을 참조하면, 광원 모듈은 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125), 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131), 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 상기 몸체(110) 아래에 배치된 회로 기판(201), 상기 투광층(161)의 상면부터 상기 몸체(110)의 상면 및 측면, 상기 회로 기판(201)의 상면으로 연장된 방습층(178), 및 상기 회로 기판(201)의 하면부터 상기 방습층(178)의 외 측면으로 연장된 몰딩 부재(183)를 포함한다.
상기 발광 칩(131)은 자외선 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 파장을 발광할 수 있다. 상기 투광층(161)은 상기 자외선 파장에 의해 손해가 없는 글래스 재질로 형성될 수 있다. 상기 방습층(178)은 불소 수지계 재료로서, 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 의해 파괴되지 않고 상기 광을 투과시켜 줄 수 있다. 상기 방습층(178)은 상기 투광 층(161)의 상면으로부터 상기 몸체(110)의 상면 및 측면으로 연장된다. 상기 방습층(178)은 상기 회로 기판(201)의 상면까지 연장된다. 또한 상기 방습층(178)의 일부는 상기 몸체(110)의 하면과 상기 회로 기판(201) 사이에 배치되어, 몸체(110)의 하면으로 침투하는 수분 또는 습기를 차단하게 된다. 상기 방습층(178)의 두께는 0.5㎛-10㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 상기 방습층(178)의 두께가 상기의 범위를 초과하면 광 투과율이 현저하게 저하되며, 상기 범위의 미만이면 내습성이 떨어진다.
상기 회로 기판(201)에 연결된 신호 케이블(211,213)의 일부는 상기 방습층(178)으로 코팅된다.
상기 몰딩 부재(183)는 상기 방습층(178)의 외측부, 및 회로 기판(201)의 표면을 몰딩하게 된다. 상기 몰딩 부재(183)는 상기 몸체(110)의 측면에 배치된 방습층(178)의 외측부에 몰딩됨으로써, 몸체(110)의 측면을 이중으로 보호하게 된다.
상기 몰딩 부재(183)는 오픈 영역을 구비하며, 상기 오픈 영역은 상기 방습층(178)의 상면을 노출하게 된다. 상기 몰딩 부재(183)는 실리콘, 에폭시, 또는 우레탄과 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(183)의 상면은 상기 몸체(110)의 상면보다 높게 배치될 수 있고, 상기 방습층(178)의 상면과 동일 수평 면일 수 있다. 이에 따라 발광 소자의 표면 형상을 평탄하게 하여, 수분 또는 습기가 평탄하지 않는 영역에 고이는 것을 차단할 수 있다.
상기 몰딩 부재(183)는 상기 신호 케이블(211,213)의 일부를 몰딩하며, 상기 신호 케이블(211,213)의 일부를 노출시켜 준다. 이에 따라 방습층(178)으로 방습하고, 몰딩 부재(183)로 상기 방습층(178)의 외측부, 회로 기판(201), 신호 케이블(211,213)의 표면을 몰딩해 줌으로써, 회로 기판(201)과 몸체(110) 사이의 계면을 통해 수분 또는 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 다른 예로서, 몸체(110)의 리세스(111) 내에 방습층이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 18은 제13시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 18를 참조하면, 광원 모듈은 리세스(111)를 갖는 몸체(110), 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125), 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131), 상기 리세스(111) 상에 배치된 투광층(161), 상기 몸체(110) 아래에 배치된 회로 기판(201), 상기 투광층(161)의 상면부터 상기 몸체(110)의 상면 및 측면, 상기 회로 기판(201)의 상면으로 연장된 방습층(178), 및 상기 회로 기판(201)의 하면부터 상기 방습층(178)의 외 측부로 연장된 몰딩 부재(183), 상기 몰딩 부재(183)의 표면에 케이스(221)를 포함한다. 이러한 구성 중 도 17과 동일한 부분은 도 17의 설명을 참조하기로 한다.
상기 케이스(221)는 상기 몰딩 부재(183)의 측면 및 하면을 커버한다. 즉, 상기 케이스(221)의 수납부에는 도 17의 광원 모듈이 삽입된다. 상기 케이스(221)는 오픈 영역을 갖는 커버(223)가 결합될 수 있다. 상기 커버(223)의 오픈 영역은 상기 리세스(111)와 대응되는 영역이 오픈될 수 있다. 상기 커버(223)는 상기 몰딩 부재(183)의 상면을 커버하게 된다. 상기 케이스(221) 및 커버(223)은 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 커버(223)는 상기 케이스(221)에 접착되거나 체결될 수 있다. 이러한 케이스(221) 및 커버(223)는 전체 모듈을 외부 충격으로부터 보호하게 된다. 또한 케이스(221)은 하부를 통해 수분 또는 습기가 침투하는 것을 차단할 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자 및 이를 구비한 광원 모듈은 냉장고의 실내기, 증발기, 응축수의 살균 장치로 사용될 수 있으며, 또한 에어 워셔(air washer)와 같은 기기 내에서의 살균 장치, 정수기의 저수기의 저수조 및 토출수의 살균 장치, 변기 내에서의 살균 장치로 사용될 수 있다. 이러한 살균 장치는 상기에 개시된 방습층을 선택적으로 포함할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시 예의 발광 소자는 방습에 대한 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예의 발광 소자는 살균 장치에 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 리세스를 갖는 몸체;
    상기 리세스에 배치된 발광 칩;
    상기 발광 칩을 밀봉하며 상기 발광 칩의 표면으로부터 상기 리세스의 바닥으로 연장된 제1방습층을 포함하며,
    상기 발광 칩으로부터 방출된 광은 100nm-280nm의 파장 대역을 포함하며,
    상기 제1방습층은 불소 수지계 재질을 포함하는 발광 소자.
  2. 리세스를 갖는 몸체;
    상기 리세스에 배치된 발광 칩;
    상기 리세스 상에 배치된 투광층;
    상기 투광층의 상면으로부터 상기 몸체의 상면으로 연장된 제1방습층을 포함하며,
    상기 발광 칩으로부터 방출된 광은 100nm-280nm의 파장 대역을 포함하며,
    상기 제1방습층은 불소 수지계 재질을 포함하는 발광 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1방습층은 투광성 재질인 발광 소자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 몸체는 세라믹 재질을 포함하는 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 리세스 내에 복수의 전극을 포함하며,
    상기 발광 칩은 상기 복수의 전극 중 적어도 하나의 위에 배치되고, 상기 복수의 전극과 전기적으로 연결되며,
    상기 몸체의 하면에 상기 복수의 전극과 전기적으로 연결된 복수의 패드를 포함하며,
    상기 제1방습층의 상면은 상기 발광 칩의 상면보다 위에 배치되며, 상기 리세스의 측벽으로 연장되는 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리세스 상에 배치된 투광층; 및
    상기 몸체의 상면으로부터 상기 투광층의 상면으로 연장된 제2방습층을 포함하며,
    상기 제2방습층은 불소 수지계 재질을 포함하는 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2방습층은 상기 몸체의 측면으로 연장된 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 리세스 상에 배치된 투광층; 및
    상기 투광층의 상면이 노출되는 오픈 영역을 갖고, 상기 투광층의 상면의 외측 영역으로부터 상기 몸체의 상면 및 측면으로 연장된 제2방습층을 포함하며,
    상기 제2방습층은 불소 수지계 재질을 포함하는 발광 소자.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1방습층은 상기 몸체의 측면으로 연장되는 발광 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1방습층은 상기 리세스에 대응되는 오픈 영역을 갖는 발광 소자.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1방습층은 상기 몸체의 하면으로 연장되는 발광 소자.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 몸체의 측면에 배치된 몰딩 부재를 포함하는 발광 소자.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1방습층은, PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), ETFE (Ethylene + Tetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated ethylene propylene copoly-mer), PFA (Perfluoroalkoxy) 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자.
  14. 리세스를 갖는 몸체; 상기 리세스에 배치된 발광 칩; 상기 리세스 상에 배치된 투광층; 상기 투광층의 상면으로부터 상기 몸체의 상면으로 연장된 제1방습층을 포함하며, 상기 발광 칩으로부터 방출된 광은 100nm-280nm의 파장 대역을 포함하며, 상기 제1방습층은 불소 수지계 재질을 포함하는 발광 소자; 및
    상기 발광 소자의 몸체 아래에 배치된 회로 기판을 포함하며,
    상기 발광 소자의 제1방습층은 상기 몸체의 측면 및 상기 회로 기판의 상면으로 연장되는 광원 모듈.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1방습층의 둘레에 배치된 몰딩 부재를 포함하는 광원 모듈.
  16. 제15항에 있어서, 상기 몰딩 부재는 상기 회로 기판의 상부 및 하부에 배치되는 광원 모듈.
  17. 제16항에 있어서, 상기 회로 기판에 연결된 복수의 신호 케이블을 포함하며,
    상기 제1방습층은 상기 복수의 신호 케이블의 일부 상에 배치되는 광원 모듈.
  18. 제17항에 있어서, 상기 복수의 신호 케이블은 상기 제1방습층을 통해 인출되는 광원 모듈.
  19. 제14항에 있어서, 상기 발광 소자의 몸체의 리세스 내에서 상기 발광 칩을 덮는 제2방습층을 포함하는 광원 모듈.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1방습층은 불소 수지계 재질을 포함하며,
    상기 투광층은 석영 글래스를 포함하며,
    상기 몸체는 세라믹 소재를 포함하는 발광 모듈.
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