화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2009년 봄 (05/21 ~ 05/22, 무주리조트)
권호 15권 1호
발표분야 전자재료
제목 Thermal Stability of Epoxy-Hybrimer Based on Sol-Gel Derived Oligosiloxane for LED Encapsulation
초록 Light emitting diode (LED)는 긴 수명, 저전압 소모, 낮은 열 방출, 높은 발광효율을 특징으로 하는 무중금속 대체광원이다. 차세대 조명용 백색 LED를 제작하기 위해 청색 및 자외선 LED를 RGB형광체와 패키지하는 방법이 제시되고 있다. 이러한 조명용 백색 LED에 있어서 광 추출 효율을 최적화 하기 위한 LED 봉지제의 중요성이 대두되고 있다. 이러한 조명용 백색 LED의 고휘도를 구현하기 위해 LED 봉지제는 높은 굴절률과 투과율을 가져야 하고 사용 시 발광효율을 저해하지 않기 위한 내자외선 및 내열성을 지니고 있어야 한다.  
다양한 LED 봉지제 중 LED용 실리콘계 고분자 화합물은 이러한 LED 봉지제로서 필요한 조건에 적합한 물질로 각광 받고 있다. 그러나 지금까지의 LED용 실리콘계 고분자 화합물은 접착성이 낮고 굴절률(1.4 ~ 1.5)이 낮은 단점이 있다.
본 연구에서는 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl-trimethoxysilane (ECTS) 과 Diphenylsilandiol (DPSD)을 비가수 솔-젤 법을 이용해 cycloaliphatic epoxy group이 수식된 epoxy oligosiloxane을 합성했다. 합성된 epoxy oligosiloxane과 산무수물 경화제 및 촉매를 사용하여 inorganic-organic nano hybrid materials (epoxy hybrimer)를 제작했고 150도에서 산무수물 경화제량 및 촉매량에 따른 epoxy hybrimer의 내열성을 평가했다. 이렇게 제작된 Epoxy hybrimer는 120도 72시간의 thermal aging에 대해 무황변 특성, 실리콘 고분자 재료와 비교해 고굴절률(1.55)을 가지고 있었다. 또한 epoxy hybrimer는 80 이상의 높은 shore D 경도, 450nm 파장에서 90%의 높은 투과율 및 300도 이상의 높은 열 안정성을 가지므로 백색 LED의 봉지제로 적합한 물질이다.
저자 양승철, 김준수, 배병수
소속 KAIST 신소재공학과
키워드 LED 봉지제; 솔-젤; hybrimer; 산무수물
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