KR101156581B1 - Epoxy resin composition and light-emitting semiconductor device coated with same - Google Patents

Epoxy resin composition and light-emitting semiconductor device coated with same Download PDF

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지 조성물 및 이로써 피복된 발광 반도체 소자에 관한 것으로, (a) 지환식 에폭시 수지, (b) 나노 크기의 실리카 입자, (c) 산무수물 경화제 및 (d) 4급 포스포늄염 경화촉매를 포함하는 본 발명의 수지 조성물은 투명하고, 표면점착성이 없으며, 접착성, 내열성 및 내습내구성이 우수하여, 백색 LED 구현이 가능한 UV 발광다이오드(LED)와 같은 발광 반도체 소자의 피복 보호재로 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to an epoxy resin composition and a light emitting semiconductor device coated thereby, comprising (a) an alicyclic epoxy resin, (b) nano-sized silica particles, (c) an acid anhydride curing agent and (d) quaternary phosphonium salt curing The resin composition of the present invention comprising a catalyst is transparent, has no surface adhesion, and has excellent adhesiveness, heat resistance, and moisture resistance, and is useful as a coating protective material for light emitting semiconductor devices such as UV light emitting diodes (LEDs) that can realize white LEDs. Can be used.

Description

에폭시 수지 조성물 및 이로써 피복된 발광 반도체 소자 {EPOXY RESIN COMPOSITION AND LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICE COATED WITH SAME}EPOXY RESIN COMPOSITION AND LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICE COATED WITH SAME

본 발명은 백색 LED 구현이 가능한 UV 발광다이오드(LED)와 같은 발광 반도체 소자의 피복 보호재로서 유용한 에폭시 수지 조성물, 및 이로써 피복된 발광 반도체 소자에 관한 것이다.
The present invention relates to an epoxy resin composition useful as a coating protective material of a light emitting semiconductor device such as a UV light emitting diode (LED) capable of implementing a white LED, and a light emitting semiconductor device coated thereby.

일반적으로 발광다이오드(LED) 등의 발광 반도체 소자의 피복 보호용 수지 조성물로서 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 지환식 에폭시 수지 등의 에폭시 수지와 산무수물계 경화제를 포함하는 수지 조성물이 사용되고 있다. 그러나, 상기 수지 조성물은 내습내구성이 낮고, 광 열화에 의해 착색(황변 현상)되기 때문에, 상기 수지 조성물을 적용한 발광 반도체 소자에서의 휘도 저하를 야기하는 문제가 있었다. 특히 UV 칩(chip)을 사용하여 백색 LED를 구현하는 패키지(package)의 경우 UV 영역대의 광에 의한 에폭시 열화에 기인한 착색(황변현상) 및 탄화현상이 발생하는 문제점이 있었다.Generally, as a resin composition for coating protection of light emitting semiconductor elements, such as a light emitting diode (LED), the resin composition containing epoxy resins, such as a bisphenol-A epoxy resin or an alicyclic epoxy resin, and an acid anhydride type hardening | curing agent is used. However, since the said resin composition is low in moisture resistance and is colored (yellowing) by light deterioration, there existed a problem of causing the brightness fall in the light emitting semiconductor element to which the said resin composition was applied. In particular, in the case of a package implementing a white LED using a UV chip, there is a problem in that coloring (yellowing) and carbonization due to epoxy degradation due to light in the UV region occur.

이에, 내습내구성을 향상시키고 광 열화에 의한 착색을 억제하기 위해 실리콘계 수지를 포함하는 수지 조성물이 제안되었다. 그러나, 실리콘 수지는 끈적거림(sticky)으로 인한 작업성 저하 및 낮은 접착력으로 인한 박리 등의 문제점이 있었다.Therefore, in order to improve moisture resistance and suppress coloring by light deterioration, a resin composition containing a silicone resin has been proposed. However, silicone resins have problems such as deterioration in workability due to sticky and peeling due to low adhesion.

최근 광반도체 소자 패키지의 소형화, 박형화, 고출력화에 따라, 발광 반도체 소자의 피복 보호재로서, 특히 UV 칩을 이용하여 백색 LED 구현이 가능한 UV LED의 봉지재로서 투명하고, 표면점착성이 없으며, 우수한 접착성 및 내습내구성과 함께, 광 열화에 의한 착색의 우려가 없는 수지 조성물에 대한 개발이 요구되고 있다.
With the recent miniaturization, thinning, and high output of the optical semiconductor device package, it is transparent, has no surface adhesiveness, and has excellent adhesion as a cover protection material of a light emitting semiconductor device, in particular, a UV LED encapsulation material that can realize a white LED using a UV chip. Along with the resistance and moisture resistance, the development of a resin composition that does not have a fear of coloring due to light deterioration is required.

따라서, 본 발명의 목적은 투명하고, 표면점착성이 없으며, 접착성, 내습내구성 및 내열성이 우수하며, 광 열화에 의한 착색(황변 현상)의 우려가 없어, 백색 LED 구현이 가능한 UV 발광다이오드(LED)와 같은 발광 반도체 소자의 피복 보호재로서 유용한 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is a UV light emitting diode (LED) which is transparent, has no surface adhesiveness, is excellent in adhesiveness, moisture resistance, and heat resistance, and has no fear of coloration (yellowing) due to light deterioration. It is to provide an epoxy resin composition useful as a coating protective material of a light emitting semiconductor device such as).

본 발명의 다른 목적은 상기 수지 조성물로 피복된 발광 반도체 소자를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a light emitting semiconductor device coated with the resin composition.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, In order to achieve the above object,

(a) 지환식 에폭시 수지,(a) alicyclic epoxy resins,

(b) 나노 크기의 실리카 입자,(b) nano-sized silica particles,

(c) 산무수물 경화제, 및 (c) acid anhydride curing agents, and

(d) 4급 포스포늄염 경화촉매(d) Quaternary phosphonium salt curing catalyst

를 포함하는 에폭시 수지 조성물을 제공한다.It provides an epoxy resin composition comprising a.

본 발명은 또한 상기 수지 조성물로 피복된 발광 반도체 소자를 제공한다.
The present invention also provides a light emitting semiconductor device coated with the resin composition.

본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은, 투명하고, 표면점착성이 없으며, 접착성, 내열성 및 내습내구성이 우수하고, 특히 광 열화에 의한 착색(황변현상)이 없다. 그 결과, UV 칩을 이용하여 백색 LED 구현이 가능한 UV 발광다이오드(LED) 및 소형화, 박형화, 고출력용 LED와 같은 발광 반도체 소자의 피복 보호재로 유용하며, 이로써 피복된 발광 반도체 소자는 휘도 저하에 대한 우려 없이 신뢰성 우수한 성능 및 우수한 내열성을 나타낼 수 있다.
The epoxy resin composition according to the present invention is transparent, has no surface adhesiveness, is excellent in adhesiveness, heat resistance and moisture resistance, and is particularly free from coloration (yellowing) due to light deterioration. As a result, it is useful as a coating protection material for light emitting semiconductor devices such as UV light emitting diodes (LEDs) that can realize white LEDs using UV chips and LEDs for miniaturization, thinness, and high power. It can exhibit reliable performance and excellent heat resistance without any concern.

본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 (a) 지환식 에폭시 수지, (b) 나노 크기의 실리카 입자, (c) 산무수물 경화제 및 (d) 4급 포스포늄염 경화촉매를 필수 구성성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 지환식 에폭시 수지, 나노 크기의 실리카 입자, 산무수물 경화제 및 4급 포스포늄염 경화촉매를 각각 수지 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 70 중량%, 20 내지 50 중량%, 5 내지 50 중량% 및 0.01 내지 5 중량%의 양으로 포함할 수 있다.The epoxy resin composition according to the present invention comprises (a) an alicyclic epoxy resin, (b) nano-sized silica particles, (c) an acid anhydride curing agent, and (d) a quaternary phosphonium salt curing catalyst as essential components. It features. Preferably, the epoxy resin composition according to the present invention is an alicyclic epoxy resin, nano-sized silica particles, acid anhydride curing agent and quaternary phosphonium salt curing catalyst, respectively, 20 to 70% by weight, 20 to 20% by weight of the total resin composition It may comprise 50% by weight, 5 to 50% by weight and 0.01 to 5% by weight.

본 발명의 에폭시 수지 조성물을 구성하는 각 성분에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, each component constituting the epoxy resin composition of the present invention will be described in detail.

(a) 지환식 에폭시 수지(a) alicyclic epoxy resin

본 발명에 사용되는 지환식 에폭시 수지로는 하기 화학식 1의 구조를 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다:As the alicyclic epoxy resin used in the present invention, it is preferable to use a compound having a structure represented by the following general formula (1):

Figure 112010027260114-pat00001
Figure 112010027260114-pat00001

상기 식에서, n은 1 내지 8의 정수이며, 바람직하게는 1이다.Wherein n is an integer from 1 to 8, preferably 1.

상기 지환식 에폭시 수지는 140 내지 165의 에폭시 당량을 갖는 것이 바람직하고, 브룩필드 점도계(BROOKFIELD RVT TYPE)에 의한 측정시 25℃에서의 점도가 350 내지 650 cPs인 것이 바람직하다.The alicyclic epoxy resin preferably has an epoxy equivalent of 140 to 165, and preferably has a viscosity at 25 ° C. of 350 to 650 cPs as measured by a Brookfield RVT TYPE.

상기 지환식 에폭시 수지는 수지 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 70 중량%의 양으로 사용되는 것이 내습내구성을 향상시킬 수 있어 바람직하다. 지환식 에폭시 수지의 함량이 70 중량%를 초과하는 경우에는 광 열화에 의한 착색의 우려가 있다.
The alicyclic epoxy resin is preferably used in an amount of 20 to 70% by weight based on the total weight of the resin composition because it can improve moisture resistance and durability. When the content of the alicyclic epoxy resin exceeds 70% by weight, there is a fear of coloring due to light deterioration.

(b) 나노 크기의 실리카 입자(b) nano-sized silica particles

본 발명에 사용되는 나노 크기의 실리카 입자는 열안정성을 향상시키는 역할을 하며, 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 50 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.Nano-sized silica particles used in the present invention serves to improve the thermal stability, it is preferably used in an amount of 20 to 50% by weight relative to the total weight of the composition.

상기 지환식 에폭시 수지와 나노 크기의 실리카 입자는 수지 조성물의 내습내구성 및 열안정성을 결정하는 중요한 인자이다. 이에 따라, 각각의 함량 조건을 만족하는 범위 내에서, 상기 지환식 에폭시 수지와 나노 크기의 실리카 입자의 중량비가 3 : 7 내지 7 : 3 범위인 것이 바람직하고, 4 : 6 내지 6 : 4 범위인 것이 더욱 바람직하며, 이러한 중량비 범위일 때 수지 조성물의 내습내구성 및 열안정성을 향상시킬 수 있다. 만약 지환식 에폭시 수지를 상기 중량비 범위보다 초과하여 사용하면 열안정성이 저하될 수 있으며, 실리카 입자를 상기 중량비 범위보다 초과하여 사용하면 점도가 너무 높아져 발광 반도체 소자의 피복에 적용될 때 작업성이 저하될 우려가 있다.
The alicyclic epoxy resin and nano-sized silica particles are important factors in determining the moisture resistance and thermal stability of the resin composition. Accordingly, within a range satisfying each content condition, the weight ratio of the alicyclic epoxy resin and the nano-sized silica particles is preferably in the range of 3: 7 to 7: 3, and is in the range of 4: 6 to 6: 4 More preferably, it is possible to improve the moisture resistance and heat stability of the resin composition in this weight ratio range. If the alicyclic epoxy resin is used in excess of the weight ratio range, the thermal stability may be lowered. If the silica particles are used in excess of the weight ratio range, the viscosity may be too high and workability may decrease when applied to the coating of the light emitting semiconductor device. There is concern.

(c) 산무수물 경화제(c) acid anhydride curing agents

본 발명에 사용되는 산무수물 경화제는 에폭시 수지를 가교시켜 가교물을 형성하는 역할을 하며, 그 구체적인 예로는 무수 프탈산, 무수 말레산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 헥사히드로 무수 프탈산, 알킬헥사히드로 무수 프탈산(예를 들어 3-메틸-헥사히드로 무수 프탈산, 4-메틸-헥사히드로 무수 프탈산 등), 테트라히드로 무수 프탈산, 무수 나직산, 무수 메틸 나직산, 노르보르난-2,3-디카르복실산 무수물, 메틸 노르보르난-2,3-디카르복실산 무수물 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.The acid anhydride curing agent used in the present invention serves to crosslink the epoxy resin to form a crosslinked product. Specific examples thereof include phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydro phthalic anhydride, and alkyl. Hexahydro phthalic anhydride (eg 3-methyl-hexahydro phthalic anhydride, 4-methyl-hexahydro phthalic anhydride, etc.), tetrahydro phthalic anhydride, naziic anhydride, methyl nazi anhydride, norbornane-2,3- Dicarboxylic acid anhydride, methyl norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride and mixtures thereof.

상기 산무수물 경화제는 수지 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 50 중량%의 양으로 사용될 수 있다. The acid anhydride curing agent may be used in an amount of 5 to 50% by weight based on the total weight of the resin composition.

바람직하게는, 상기 산무수물 경화제의 함량은 에폭시 수지의 에폭시 관능성기 1 몰에 대하여 0.5 내지 1.5 몰, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 1.1 몰일 수 있다.
Preferably, the content of the acid anhydride curing agent may be 0.5 to 1.5 moles, more preferably 0.8 to 1.1 moles with respect to 1 mole of the epoxy functional group of the epoxy resin.

(d) 4급 포스포늄염 경화촉매(d) Quaternary phosphonium salt curing catalyst

본 발명에 사용되는 4급 포스포늄염 경화촉매는 상기 산무수물 경화제의 경화능을 촉진시키는 것으로서, 그 구체적인 예로는 벤질트리부틸포스포늄 클로라이드, 테트라부틸포스포늄 클로라이드, 테트라부틸포스포늄 브로마이드, 테트라부틸포스포늄 요오드, 테트라메틸포스포늄 브로마이드, 테트라에틸포스포늄 클로라이드, 에틸렌비스(트리페닐포스포늄 브로마이드), 벤질트리페닐포스포늄브로마이드, 벤질트리페닐포스포늄클로라이드, 벤질트리페닐포스포늄히드록사이드, 4-클로로벤질트리페닐포스포늄클로라이드, 신나밀트리페닐포스포늄클로라이드, 4-에톡시벤질트리페닐포스포늄브로마이드, 페나실트리페닐포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄클로라이드, 테트라페닐포스포늄아이오다이드, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트 및 이들의 혼합물을 들 수 있으며, 이중에서도 벤질트리페닐포스포늄브로마이드, 벤질트리페닐포스포늄클로라이드, 4-클로로벤질트리페닐포스포늄클로라이드가 보다 바람직하다.The quaternary phosphonium salt curing catalyst used in the present invention promotes the curing ability of the acid anhydride curing agent, and specific examples thereof include benzyltributylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide and tetrabutyl Phosphonium iodine, tetramethylphosphonium bromide, tetraethylphosphonium chloride, ethylenebis (triphenylphosphonium bromide), benzyltriphenylphosphonium bromide, benzyltriphenylphosphonium chloride, benzyltriphenylphosphonium hydroxide, 4 -Chlorobenzyltriphenylphosphonium chloride, cinnamiltriphenylphosphonium chloride, 4-ethoxybenzyltriphenylphosphonium bromide, phenacyltriphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium chloride, tetraphenyl Phosphonium Iodide, Tetrape Nyl phosphonium tetraphenyl borate and mixtures thereof are mentioned, Among these, benzyl triphenyl phosphonium bromide, benzyl triphenyl phosphonium chloride, and 4-chlorobenzyl triphenyl phosphonium chloride are more preferable.

상기 4급 포스포늄염 경화촉매는 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 경화촉매의 함량이 0.01 중량%보다 작으면 에폭시 수지와 경화제의 반응을 촉진시키는 효과를 충분히 얻지 못하며, 5 중량%보다 많으면 변색의 우려가 있다.The quaternary phosphonium salt curing catalyst may be used in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the total weight of the resin composition. If the content of the curing catalyst is less than 0.01% by weight, the effect of promoting the reaction between the epoxy resin and the curing agent may not be sufficiently obtained. If the content of the curing catalyst is more than 5% by weight, there is a fear of discoloration.

바람직하게는, 상기 경화촉매의 함량은 에폭시 수지, 실리카 입자와 경화제의 총 함량((a)+(b)+(c))에 대하여 0.05 내지 2 중량%일 수 있다.
Preferably, the content of the curing catalyst may be 0.05 to 2% by weight relative to the total content ((a) + (b) + (c)) of the epoxy resin, silica particles and the curing agent.

(e) 첨가제(e) additives

본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 파장 변경을 위한 형광체와 같은 광산란제, 산화 방지제, 무기 충전제, 가소제, 반응성 희석제, 비반응성 희석제 등을 추가로 포함할 수 있다.The epoxy resin composition according to the present invention may further include a light scattering agent such as a phosphor for wavelength change, an antioxidant, an inorganic filler, a plasticizer, a reactive diluent, a non-reactive diluent, and the like.

상기 첨가제들은 에폭시 수지 조성물의 특성 및 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 적절한 함량으로 포함될 수 있다.The additives may be included in an appropriate amount within a range that does not impair the properties and effects of the epoxy resin composition.

상기와 같은 조성을 갖는 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 투명하고, 표면점착성이 없으며, 접착성, 내열성 및 내습내구성이 우수하고, 광 열화에 의한 착색(황변현상)이 없다. 구체적으로, 상기 수지 조성물은 1.4 내지 1.6의 굴절율을 갖는다. 그 결과, UV 칩을 이용하여 백색 LED 구현이 가능한 UV 발광다이오드(LED)와 같은 발광 반도체 소자를 피복 보호하기 위한 피복 보호재로서 유용하다. The epoxy resin composition according to the present invention having the composition as described above is transparent, has no surface adhesiveness, is excellent in adhesiveness, heat resistance, and moisture resistance, and has no coloration (yellowing) due to light deterioration. Specifically, the resin composition has a refractive index of 1.4 to 1.6. As a result, it is useful as a coating protective material for coating and protecting a light emitting semiconductor device such as a UV light emitting diode (LED) that can implement a white LED using a UV chip.

이에 따라, 본 발명은 상기 에폭시 수지 조성물로 피복된 발광 반도체 소자를 제공하며, 상기 발광 반도체 소자는 UV 칩을 이용하여 백색 LED 구현이 가능한 UV LED일 수 있다.Accordingly, the present invention provides a light emitting semiconductor device coated with the epoxy resin composition, the light emitting semiconductor device may be a UV LED capable of implementing a white LED using a UV chip.

발광 반도체 소자를 피복 보호하기 위하여 포팅이나 인젝션 등의 방법으로 상기 수지 조성물을 적용하는 경우에는 상기 수지 조성물은 액상인 것이 바람직하며, 구체적으로는 브룩필드 점도계(BROOKFIELD RVT TYPE)에 의한 측정시 25℃에서의 점도가 100 내지 50,000 cPs인 것이 바람직하고, 1,000 내지 5,000 cPs인 것이 보다 바람직하다.In the case where the resin composition is applied by a method such as potting or injection in order to coat and protect the light emitting semiconductor device, the resin composition is preferably in a liquid state, and specifically, when measured by a Brookfield RVT TYPE, 25 ° C It is preferable that it is 100-50,000 cPs, and it is more preferable that it is 1,000-5,000 cPs.

또한, 본 발명에 있어서, 피복 보호재의 경화 조건은 130 내지 140℃ × 4시간으로 그 작업조건에 맞추어 임의적으로 선정하여 적절하게 사용할 수 있다.In addition, in this invention, the hardening conditions of a coating protective material are 130-140 degreeC x 4 hours, arbitrarily selected according to the working conditions, and can be used suitably.

본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은, 그 경화물의 유리전이온도가 시차주사열량계(differential scanning calorimetry: DSC) 측정법으로 측정시 130℃ 이상이며, 140 내지 180℃인 것이 바람직하다.
In the epoxy resin composition according to the present invention, the glass transition temperature of the cured product is 130 ° C. or higher and 140 to 180 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC) measurement.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1Example 1

지환식 에폭시 수지(CELLOXIDE 2021P, 다이셀화학사) 60 중량% 및 평균 20 nm 크기의 실리카 입자 40 중량%를 분산장비를 이용하여 혼합하여 "성분 (A)"를 제조하였다.60 wt% of an alicyclic epoxy resin (CELLOXIDE 2021P, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.) and 40 wt% of silica particles having an average size of 20 nm were mixed by using a dispersion apparatus to prepare “component (A)”.

상기와 별도로, 산무수물 경화제로서 메틸헥사히드로 프탈산 무수물(MHHPA, 신일본이화사) 99 중량% 및 경화촉매로서 4급 포스포늄염(U-CAT5003, 산아프로사) 1 중량%를 온도조절장치가 있는 분산장비를 이용하여 혼합하여 "성분 (B)"를 제조하였다.Separately from above, 99 wt% of methylhexahydro phthalic anhydride (MHHPA, Nippon-Sai Nippon Co., Ltd.) as an acid anhydride curing agent, and 1 wt% of quaternary phosphonium salt (U-CAT5003, San Aprosa) as a curing catalyst were used. "Dispersion (B)" was prepared by mixing using a dispersion apparatus.

상기 제조된 "성분 (A)" 100 중량%와 "성분 (B)" 70 중량%를 분산장비를 이용하여 혼합함으로써 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
An epoxy resin composition was prepared by mixing 100 wt% of “Component (A)” and 70 wt% of “Component (B)” using a dispersing equipment.

실시예 2, 및 비교예 1 및 2Example 2, and Comparative Examples 1 and 2

하기 표 1에 제시된 화합물 및 함량을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 각각의 수지 조성물을 제조하였다.Each resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except for using the compounds and contents shown in Table 1 below.

Figure 112010027260114-pat00002
Figure 112010027260114-pat00002

비교예Comparative example 3 3

비스페놀 A형 에폭시 수지(KDS-8128, 국도화학사) 16 중량%, 지환식 에폭시 수지(CELLOXIDE 2021P, 다이셀화학사) 34 중량%, 경화제로서 메틸헥사히드로 프탈산 무수물(MHHPA, 신일본이화사) 49.5 중량% 및 경화촉매로서 4급 포스포늄염(U-CAT5003, 산아프로사) 0.5 중량%를 배합하여 수지 조성물을 제조하였다.
Bisphenol A type epoxy resin (KDS-8128, Kukdo Chemical Co., Ltd.) 16% by weight, alicyclic epoxy resin (CELLOXIDE 2021P, Daicel Chemical Co., Ltd.) 34% by weight, methyl hexahydrophthalic anhydride (MHHPA, Nippon Kasei) 49.5% by weight % And a quaternary phosphonium salt (U-CAT5003, San Aprosa) as a curing catalyst was blended to prepare a resin composition.

비교예 4Comparative Example 4

비스페놀 A형 에폭시 수지 대신에 실리콘 수지(OE-6630, 다우코닝(Dow corning)사)를 사용한 것을 제외하고는, 상기 비교예 3과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
A resin composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 3, except that silicone resin (OE-6630, Dow Corning) was used instead of the bisphenol A epoxy resin.

시험예 1Test Example 1

상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서 제조된 수지 조성물을 3 mm 두께의 막대 상으로 140℃에서 4시간의 조건하에서 경화시킨 후, 경화된 경화물에 대하여 하기와 같은 방법으로 투명성, 표면점착성, 광 열화, 내습성, 경도 및 유리전이온도를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.After the resin compositions prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were cured under a condition of 4 hours at 140 ° C. on a 3 mm thick rod, transparency of the cured cured product was as follows. Surface adhesion, light degradation, moisture resistance, hardness and glass transition temperature were evaluated. The results are shown in Table 2 below.

1) 투명성: 막대상 경화물의 변색 유무를 육안으로 확인하였다.1) Transparency: The presence or absence of discoloration of the rod-shaped hardened | cured material was visually confirmed.

2) 표면점착성: 막대상 경화물을 촉진하여 표면점착성의 유무를 확인하였다.2) Surface adhesiveness: The rod-like hardened | cured material was accelerated and the presence or absence of surface adhesiveness was confirmed.

3) 광 열화: 막대상 경화물을 150℃ 조건의 박스 오븐(box-oven)에 50시간 방치 후 변색 유무를 육안으로 확인하였다.3) Light deterioration: The rod-shaped cured product was left in a box oven at 150 ° C. for 50 hours and then visually checked for color change.

4) 내습성: 막대상 경화물을 포화증기가압시험(Pressure Cooker Test; PCT) (121℃, 2 atm) 조건하에서 48시간 방치 후 변색 유무를 육안으로 확인하였다.4) Moisture resistance: The rod-shaped cured product was left to stand for 48 hours under a Pressure Cooker Test (PCT) (121 ° C, 2 atm) condition and then visually checked for color change.

5) 경도: 쇼어(SHORE) D 경도계를 이용하여 측정하였다.5) Hardness: Measured using a Shore D hardness meter.

6) 유리전이온도: 시차주사열량계(DSC) 측정법에 의해 측정하였다.6) Glass transition temperature: Measured by differential scanning calorimetry (DSC) measurement method.

평가결과Evaluation results 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 투명성Transparency 투명Transparency 투명Transparency 투명Transparency 투명Transparency 표면점착성Surface Adhesion 없음none 없음none 없음none 없음none 광 열화Light deterioration 무색투명transparent 무색투명transparent 황색yellow 황색yellow 내습성Moisture resistance 무색투명transparent 무색투명transparent 백색White 백색White

상기 표 2로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 수지 조성물의 경화물과 비교예 1 및 2의 수지 조성물의 경화물은 모두 우수한 투명성과 표면점착성을 나타내었다. 그러나, 광 열화에 따른 착색 및 내습성 면에서 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 수지 조성물의 경화물은 변색되지 않은 반면, 본 발명과는 상이한 경화촉매를 포함하는 비교예 1 및 2의 수지 조성물의 경화물은 변색되었다.
As can be seen from Table 2, the cured products of the resin compositions of Examples 1 and 2 according to the present invention and the cured products of the resin compositions of Comparative Examples 1 and 2 showed excellent transparency and surface adhesion. However, the cured products of the resin compositions of Examples 1 and 2 according to the present invention do not discolor in terms of coloration and moisture resistance due to light deterioration, while the resins of Comparative Examples 1 and 2 containing different curing catalysts from the present invention. The cured product of the composition was discolored.

시험예 2Test Example 2

상기 실시예 1 및 비교예 3, 4에서 제조된 수지 조성물을 3 mm 두께의 막대 상으로 140℃에서 4시간의 조건하에서 경화시킨 후, 경화된 경화물에 대하여 상기 시험예 1에서와 동일한 방법으로 표면점착성, 경도, 유리전이온도 및 광 열화를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The resin compositions prepared in Examples 1 and Comparative Examples 3 and 4 were cured under a condition of 4 hours at 140 ° C. on a 3 mm thick rod, and then cured cured products in the same manner as in Test Example 1 above. Surface adhesiveness, hardness, glass transition temperature and light degradation were evaluated. The results are shown in Table 3 below.

조건Condition 실시예 1Example 1 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 표면점착성Surface Adhesion 없음none 없음none 없음none 경도 (쇼어 D)Hardness (Shore D) 8282 8080 3434 유리전이온도 (℃)Glass transition temperature (캜) > 140> 140 > 160> 160 < 0<0 광 열화Light deterioration 없음none 연한 황색Light yellow 없음none

상기 표 3으로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예 1의 수지 조성물의 경화물과 비교예 3 및 4의 수지 조성물의 경화물은 모두 표면점착성이 없었다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예 1의 수지 조성물의 경화물은 경도가 높고 광 열화에 의한 착색이 없었으나, 비교예 3의 수지 조성물의 경화물은 광 열화에 의한 착색을 보이고, 비교예 4의 수지 조성물의 경화물은 낮은 경도를 나타내었다. As can be seen from Table 3, the cured product of the resin composition of Example 1 according to the present invention and the cured product of the resin compositions of Comparative Examples 3 and 4 did not have surface adhesiveness. However, the cured product of the resin composition of Example 1 according to the present invention had a high hardness and no coloring due to light deterioration, but the cured product of the resin composition of Comparative Example 3 showed coloring due to light deterioration, The hardened | cured material of the resin composition showed low hardness.

Claims (11)

(a) 하기 화학식 1의 구조를 갖는 지환식 에폭시 수지,
(b) 나노 크기의 실리카 입자,
(c) 산무수물 경화제, 및
(d) 4급 포스포늄염 경화촉매를 포함하되,
상기 성분 (a) 내지 (d)를 각각 수지 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 70 중량%, 20 내지 50 중량%, 5 내지 50 중량% 및 0.01 내지 5 중량%의 양으로 포함하고, 상기 성분 (a)와 (b)를 3 : 7 내지 7 : 3 범위의 중량비로 포함하는,
에폭시 수지 조성물:

[화학식 1]
Figure 112011101339654-pat00003

상기 식에서, n은 1 내지 8의 정수이다.
(a) an alicyclic epoxy resin having a structure of Formula 1,
(b) nano-sized silica particles,
(c) acid anhydride curing agents, and
(d) a quaternary phosphonium salt curing catalyst,
The components (a) to (d) in an amount of 20 to 70% by weight, 20 to 50% by weight, 5 to 50% by weight and 0.01 to 5% by weight, respectively, based on the total weight of the resin composition; ) And (b) in a weight ratio ranging from 3: 7 to 7: 3,
Epoxy resin composition:

[Formula 1]
Figure 112011101339654-pat00003

Wherein n is an integer from 1 to 8.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 산무수물 경화제가 무수 프탈산, 무수 말레산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 헥사히드로 무수 프탈산, 알킬헥사히드로 무수 프탈산, 테트라히드로 무수 프탈산, 무수 나직산, 무수 메틸 나직산, 노르보르난-2,3-디카르복실산 무수물, 메틸 노르보르난-2,3-디카르복실산 무수물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물.
The method of claim 1,
The acid anhydride curing agent is phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydro phthalic anhydride, alkyl hexahydro phthalic anhydride, tetrahydro phthalic anhydride, nazi acid anhydride, methyl nazi anhydride, norbornane Epoxy resin composition, characterized in that it is selected from the group consisting of -2,3-dicarboxylic acid anhydride, methyl norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride and mixtures thereof.
제 1 항에 있어서,
상기 산무수물 경화제가 에폭시 수지의 에폭시 관능성기 1 몰에 대하여 0.5 내지 1.5 몰의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물.
The method of claim 1,
Epoxy resin composition, characterized in that the acid anhydride curing agent is contained in an amount of 0.5 to 1.5 moles with respect to 1 mole of the epoxy functional group of the epoxy resin.
제 1 항에 있어서,
상기 4급 포스포늄염 경화촉매가 벤질트리부틸포스포늄 클로라이드, 테트라부틸포스포늄 클로라이드, 테트라부틸포스포늄 브로마이드, 테트라부틸포스포늄 요오드, 테트라메틸포스포늄 브로마이드, 테트라에틸포스포늄 클로라이드, 에틸렌비스(트리페닐포스포늄 브로마이드), 벤질트리페닐포스포늄브로마이드, 벤질트리페닐포스포늄클로라이드, 벤질트리페닐포스포늄히드록사이드, 4-클로로벤질트리페닐포스포늄클로라이드, 신나밀트리페닐포스포늄클로라이드, 4-에톡시벤질트리페닐포스포늄브로마이드, 페나실트리페닐포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄클로라이드, 테트라페닐포스포늄아이오다이드, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물.
The method of claim 1,
The quaternary phosphonium salt curing catalyst is benzyltributylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide, tetrabutylphosphonium iodine, tetramethylphosphonium bromide, tetraethylphosphonium chloride, ethylenebis (tri Phenylphosphonium bromide), benzyltriphenylphosphonium bromide, benzyltriphenylphosphonium chloride, benzyltriphenylphosphonium hydroxide, 4-chlorobenzyltriphenylphosphonium chloride, cinnamiltriphenylphosphonium chloride, 4-e Group consisting of oxybenzyltriphenylphosphonium bromide, phenacyltriphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium iodide, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate and mixtures thereof Characterized by being selected from Epoxy resin composition.
제 1 항에 있어서,
상기 4급 포스포늄염 경화촉매가 에폭시 수지, 실리카 입자와 경화제의 총 함량에 대하여 0.05 내지 2 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물.
The method of claim 1,
The quaternary phosphonium salt curing catalyst is an epoxy resin composition, characterized in that contained in an amount of 0.05 to 2% by weight based on the total content of the epoxy resin, silica particles and the curing agent.
제 1 항에 있어서,
상기 에폭시 수지 조성물이 브룩필드 점도계(BROOKFIELD RVT TYPE)에 의한 측정시 25℃에서 100 내지 50,000 cPs의 점도를 나타내는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물.
The method of claim 1,
Epoxy resin composition, characterized in that the epoxy resin composition exhibits a viscosity of 100 to 50,000 cPs at 25 ° C as measured by a Brookfield viscometer (BROOKFIELD RVT TYPE).
제 1 항에 따른 에폭시 수지 조성물로 피복된 발광 반도체 소자. A light emitting semiconductor device coated with the epoxy resin composition according to claim 1. 제 10 항에 있어서,
상기 발광 반도체 소자가 백색 LED 구현이 가능한 UV 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 발광 반도체 소자.
11. The method of claim 10,
The light emitting semiconductor device, characterized in that the light emitting semiconductor device is a UV light emitting diode (LED) capable of implementing a white LED.
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