KR102135412B1 - 열경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 발광 소자 패키지 - Google Patents

열경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 발광 소자 패키지 Download PDF

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 트리아진(triazine) 유도체 에폭시 화합물 및 지환식 에폭시 그룹과 실록산 그룹을 포함하는 실록산 화합물을 포함하는 에폭시 수지, 폴리에스테르계 경화제, 그리고 무기충전재를 포함하며, 상기 무기충전재는 TiO2가 함침된 SiO2를 포함한다.

Description

열경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 발광 소자 패키지{HEAT CURING RESIN COMPOSITE AND LIGHT EMITTING ELEMENT PACKAGE USING THE SAME}
본 발명은 열경화형 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 장치에 사용되는 열경화형 수지 조성물에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등의 발광 소자를 포함하는 발광 장치가 각종 광원으로 이용되고 있다. 반도체 기술이 발전함에 따라 발광 소자의 고출력화가 가속화되고 있다. 이러한 발광 소자가 방출하는 다량의 광 및 열에 안정적으로 대응하기 위하여, 내광성, 내열성 및 내습성이 뛰어난 수지 조성물이 요구되고 있다.
이를 위하여, 트리아진(triazine) 유도체가 포함된 에폭시 수지 조성물이 이용되고 있다. 이러한 에폭시 수지 조성물은 반고상화 성능은 우수하지만, 내광성, 내열성 및 내습성이 요구되는 수준을 만족시키지 못하는 문제가 있다. 또한, 이러한 에폭시 수지 조성물은 황변에 취약하며, 미반응 에폭시로 인하여 시간이 지날수록 광투과 유지율이 떨어지므로, 발광 장치의 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다. 특히, 이러한 에폭시 수지 조성물은 초기 반사율이 낮아 광속이 떨어지는 경향이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 열경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 트리아진(triazine) 유도체 에폭시 화합물 및 지환식 에폭시 그룹과 실록산 그룹을 포함하는 실록산 화합물을 포함하는 에폭시 수지, 폴리에스테르계 경화제, 그리고 무기충전재를 포함하며, 상기 무기충전재는 TiO2가 함침된 SiO2를 포함한다.
상기 TiO2가 함침된 SiO2는 상기 열경화형 수지 조성물의 20wt% 내지 35wt%로 함유될 수 있다.
상기 TiO2가 함침된 SiO2는 상기 열경화형 수지 조성물의 25wt% 내지 35wt%로 함유될 수 있다.
상기 트리아진 유도체 에폭시 화합물은 이소시아누레이트(isocyanurate) 환을 포함하며, 상기 실록산 화합물은 하기 화학식을 포함할 수 있다.
에폭시시클로알킬-CH2O-CO-히드록시시클로알킬-OSiR1R2O-(SiR3R4O)n-SiR5R6O-히드록시시클로알킬-CO-CH2O-에폭시시클로알킬
여기서, R1 내지 R6은 각각 H, Cl, Br, F, C1~C3 알킬, C2~C3 알켄, C2~C3 알킨으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있고, n은 양의 정수이며, 상기 에폭시시클로알킬 또는 상기 히드록시시클로알킬의 시클로알킬은 각각 독립적으로 탄소수 5~20의 시클로알킬 그룹이다.
상기 트리아진 유도체 에폭시 화합물은 트리글리시딜이소시아누레이트(triglycidylisocyanurate, TGIC)를 포함하고, 상기 실록산 화합물은 하기 화학식의 화합물을 포함할 수 있다.
Figure 112013115059537-pat00001
여기서, R1 내지 R6은 각각 H, Cl, Br, F, C1~C3 알킬, C2~C3 알켄, C2~C3 알킨으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있고, n은 양의 정수이다.
상기 폴리에스테르계 경화제는 하기 화학식의 화합물을 포함할 수 있다.
Figure 112013115059537-pat00002
여기서, R7 내지 R16은 각각 H, Cl, Br, F, C1~C3 알킬, C2~C3 알켄, C2~C3 알킨으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있고, n은 1 내지 3이다.
상기 폴리에스테르계 경화제는 하기 화학식의 화합물을 포함할 수 있다.
Figure 112013115059537-pat00003
여기서, n은 1 내지 3이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 성형체, 상기 성형체 상에 탑재되는 발광 소자, 그리고 상기 발광 소자를 포위하는 몰딩 부재를 포함하며, 상기 성형체는 트리아진(triazine) 유도체 에폭시 화합물 및 지환식 에폭시 그룹과 실록산 그룹을 포함하는 실록산 화합물을 포함하는 에폭시 수지, 폴리에스테르계 경화제, 그리고 무기충전재를 포함하며, 상기 무기충전재는 TiO2가 함침된 SiO2를 포함하는 열경화형 수지 조성물을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내광성, 내열성 및 내습성이 뛰어나고, 초기 반사율이 높으며, 반고상화가 가능한 열경화형 수지 조성물을 얻을 수 있다. 이에 따라, 고온 및 빛에 장시간 노출되더라도 황변(yellownish)을 막을 수 있고, 내열성 및 내광성을 유지할 수 있어, 효율 높은 발광 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 TiO2가 함침된 SiO2의 일 예를 나타낸다.
도 2는 백라이트 유닛의 일 예를 나타낸다.
도 3은 조명 장치의 일 예를 나타낸다.
도 4는 발광 소자 패키지의 한 예를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에서 wt%는 중량부로 대체될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 트리아진(triazine) 유도체 에폭시 화합물 및 지환식 에폭시 그룹과 실록산 그룹을 포함하는 실록산 화합물을 포함하는 에폭시 수지, 폴리에스테르계 경화제, 그리고 무기충전재를 포함하며, 무기 충전재는 TiO2가 함침된 SiO2를 포함한다.
이때, 에폭시 수지 10 중량부에 대하여 폴리에스테르계 경화제 0.05 내지 190 중량부, 바람직하게는 2.5 내지 40 중량부, 더욱 바람직하게는 5 내지 18 중량부를 포함할 수 있다. 에폭시 수지 10 중량부에 대하여 폴리에스테르계 경화제가 0.05 중량부보다 적게 함유되면, 경화성이 낮아지며 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다. 그리고, 에폭시 수지 10 중량부에 대하여 폴리에스테르계 경화제가 190 중량부를 초과하여 함유되면 미반응 경화제로 인하여 내광성, 내열성 및 내습성이 떨어지는 문제가 있다.
여기서 에폭시 수지는 트리아진(triazine) 유도체 에폭시 화합물과 지환식 에폭시 그룹 및 실록산 그룹을 포함하는 실록산 화합물(이하, 실록산 화합물이라 한다)을 포함한다.
여기서, 트리아진 유도체 에폭시 화합물과 실록산 화합물의 중량비는 90:10 내지 50:50일 수 있다. 즉, 실록산 화합물은 전체 에폭시 수지에 대하여 10 내지 50wt%로 포함될 수 있다. 실록산 화합물이 전체 에폭시 수지의 10wt%보다 적게 포함되는 경우, 발광 소자에 포함된 실리콘 충전재와의 밀착성이 떨어지는 문제가 있다. 실록산 화합물이 전체 에폭시 화합물의 50wt%보다 많이 포함되는 경우, 내열성 및 내습성은 우수하나, 반고상화가 어려워지는 문제가 있다.
여기서, 트리아진 유도체 에폭시 화합물은 이소시아누레이트(isocyanurate) 환을 포함할 수 있다. 이소시아누레이트 환을 포함하는 에폭시 화합물은 내광성 및 전기 절연성이 뛰어나다. 트리아진 유도체 에폭시 화합물은, 예를 들면 하기 화학식 1과 같은 트리글리시딜이소시아누레이트(Triglycidylisocyanurate, TGIC)일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112013115059537-pat00004
그리고, 실록산 화합물은 하기 화학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
[화학식 2]
에폭시시클로알킬-CH2O-CO-히드록시시클로알킬-OSiR1R2O-(SiR3R4O)n-SiR5R6O-히드록시시클로알킬-CO-CH2O-에폭시시클로알킬
여기서, R1 내지 R6은 각각 H, Cl, Br, F, C1~C3 알킬, C2~C3 알켄, C2~C3 알킨으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있고, n은 양의 정수이다. 여기서, 4개의 시클로알킬은 각각 독립적으로 탄소수 5~20의 시클로알킬 그룹일 수 있다. 본 명세서에서, 에폭시시클로알킬은 지환식 에폭시 그룹을 의미할 수 있다.
실록산 화합물은 하기 화학식 3과 같이 나타낼 수도 있다.
[화학식 3]
Figure 112013115059537-pat00005
여기서, R1 내지 R6은 각각 H, Cl, Br, F, C1~C3 알킬, C2~C3 알켄, C2~C3 알킨으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있다. 여기서, n은 하기 화학식 4가 화학식 3의 30 내지 60wt%, 바람직하게는 35 내지 55wt%, 더욱 바람직하게는 40 내지 50wt%를 만족하도록 설정될 수 있다. 본 명세서에서, 화학식 4는 실록산 그룹이라 칭할 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112013115059537-pat00006
화학식 4가 화학식 3의 30wt% 보다 적으면, 발광 소자에 포함된 실리콘 충전재와의 밀착성이 떨어질 수 있다. 화학식 4가 화학식 3의 60wt%보다 많으면, 반고상화가 어려워질 수 있다. R1 내지 R6이 각각 메틸기인 경우, n은 2 내지 8, 바람직하게는 2 내지 6, 더욱 바람직하게는 3 내지 5 사이의 양의 정수일 수 있다. R1 내지 R6이 각각 메틸기가 아닌 경우에도, n은 화학식 4의 실록산 그룹이 화학식 3의 실록산 화합물 100 wt%에 대하여 30 내지 60wt%로 포함되도록 다양하게 설정될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 다른 에폭시 화합물을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 3,3', 5,5'-테트라메틸-4,4'-비페놀형 에폭시 수지 또는 4,4'-비페놀형 에폭시 수지와 같은 비페놀형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌디올형 에폭시 수지, 트리스페닐올메탄형 에폭시 수지, 테트라키스페닐올에탄형 에폭시 수지 및 페놀디시클로펜타디엔노볼락형 에폭시 수지의 방향환을 수소화한 에폭시 수지 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물에 포함되는 폴리에스테르계 경화제는 화학식 5를 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112013115059537-pat00007
여기서, R7 내지 R16은 각각 H, Cl, Br, F, C1~C3 알킬, C2~C3 알켄, C2~C3 알킨으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있고, n은 1 내지 3이다.
폴리에스테르계 경화제는 화학식 6과 같이 나타낼 수도 있다.
[화학식 6]
Figure 112013115059537-pat00008
여기서, n은 1 내지 3이다.
이러한 폴리에스테르계 경화제는 고내열 특성이 있다.
이외에도, 본 발명의 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 디이소시아네이트, β-하이드록실 알킬아미드, 트리글리시딜 이소시아네이트(TGIC), 우레트디온(uretdione) 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나인 폴리에스테르계 경화제를 더 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 산무수물계 경화제를 더 포함할 수도 있다. 산무수물계 경화제는, 예를 들면 도데세닐무수숙신산, 폴리아디핀산무수물, 폴리아젤라인산무수물, 폴리세바신산무수물, 폴리(에틸옥타데칸이산)무수물, 폴리(페닐헥사데칸이산)무수물, 메틸테트라히드로무수프탈산, 메틸헥사히드로무수프탈산, 헥사히드로무수프탈산, 무수메틸하이믹산, 테트라히드로무수프탈산, 트리알킬테트라히드로무수프탈산, 메틸시클로헥센디카르본산무수물, 메틸시클로헥센테트라카르본산무수물, 무수프탈산, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산, 벤조페논테트라카르본산무수물, 에틸렌글리콜비스트리멜리테이트, 무수헤트산, 무수나딕산, 무수메틸나딕산, 5-(2,5-디옥소테트라히드로-3-푸라닐)-3-메틸-3-시클로헥산-1,2-디카르본산무수물, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-1-나프탈렌숙신산이무수물, 1-메틸-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-1-나프탈렌숙신산이무수물 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물에서 무기 충전재는 에폭시 수지 및 폴리에스테르계 경화제 10 중량부에 대하여 15 내지 90 중량부로 포함될 수 있다. 무기 충전재가 에폭시 화합물 및 폴리에스테르계 경화제 10 중량부에 대하여 15 중량부보다 적게 함유되면 고열전도성, 저열팽창성 및 고온내열성 등이 보장되지 않으며, 강도가 저하된다. 고열전도성, 저열팽창성 및 고온내열성은 무기 충전재의 첨가량이 많을수록 좋은데, 그 체적 분율에 따라 향상되는 것은 아니며, 특정 첨가량부터 비약적으로 향상된다. 다만, 무기 충전재가 에폭시 수지 및 폴리에스테르계 경화제 10 중량부에 대하여 90 중량부를 초과하여 함유되면, 무기 충전재 사이에서 바인더의 역할을 하는 에폭시 수지의 비율이 낮아져 유동 특성이 저하되고, 성형성이 약화될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물에 포함되는 무기 충전재는 SiO2, TiO2, TiO2가 함침된 SiO2 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나일 수 있다.
여기서, SiO2는 1 내지 100?m 크기의 구형 입자이며, TiO2는 100 내지 500nm 크기의 구형 입자이다. 무기 충전재로 SiO2를 사용하면 수지 조성물의 기계적 강도를 높일 수 있으며, 무기 충전재로 TiO2를 사용하면 수지 조성물의 반사율을 높일 수 있다. 다만, TiO2는 서로 뭉쳐지는 경향이 있다. 따라서, 요구되는 수준의 반사율을 얻을 수 있도록 TiO2를 첨가하면, 뭉침 현상으로 인하여 수지 조성물의 기계적 강도가 저하되는 문제가 있다.
이에 따라, 본 발명의 한 실시예에서는 무기 충전재로 TiO2가 함침된 SiO2를 더 포함한다. 도 1은 TiO2가 함침된 SiO2의 일 예를 나타낸다. 이와 같이, TiO2가 함침된 SiO2를 무기 충전재로 사용하면, TiO2 간의 뭉침 현상을 방지하여 반사율 및 기계적 강도를 모두 만족시킬 수 있다. 여기서, TiO2가 함침된 SiO2에서 TiO2는 SiO2 10 중량부에 대하여 2 내지 3 중량부로 포함될 수 있다. TiO2가 SiO2 10 중량부에 대하여 2 중량부보다 적게 함유되면 요구되는 수준의 반사율을 얻을 수 없게 될 수 있다. 그리고, TiO2가 SiO2 10 중량부에 대하여 3 중량부보다 많이 함유되면 요구되는 수준의 기계적 강도를 얻을 수 없게 될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, TiO2가 함침된 SiO2는 전체 열경화형 수지 조성물의 20 내지 35wt%, 바람직하게는 25 내지 35wt%로 함유될 수 있다. TiO2가 함침된 SiO2가 전체 에폭시 수지 조성물의 20wt% 미만으로 함유되거나, 35wt%를 초과하여 함유되면, 열경화형 수지 조성물의 초기 반사율이 저하되며, 소자의 강도가 저하될 수 있다.
무기 충전재는 알루미나, 질화붕소, 산화마그네슘, 질화알루미늄, 탄소나노튜브, 그라파이트, 탄소섬유 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 경화 촉진제를 더 포함할 수도 있다. 경화 촉진제는, 예를 들면 3차 아민류, 이미다졸류, 그들의 유기 카르복실산염, 유기 카르복실산 금속염, 금속-유기 킬레이트 화합물, 방향족 술포늄염, 유기 포스핀 화합물류, 이들의 염류, 인계 경화 촉진제(예, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 메틸-트리부틸포스포늄-디메틸포스페이트, 4차 포스포늄 브로마이드) 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 첨가제는, 예를 들면 분산제, 레벨링제, 산화방지제 등일 수 있다. 산화방지제는, 예를 들면 폐놀계 산화방지제, 인계 산화방지제, 황계 산화방지제 중 적어도 하나일 수 있다.
페놀계 산화 방지제로는 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 부틸화 히드록시아니솔, 2,6-디-t-부틸-p-에틸페놀, 스테아릴-β-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 3,9-비스[1,1-디메틸-2-{β-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시}에틸]2,4,8,10-테트라옥시스피로[5.5]운데칸, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-t-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠 등이 사용될 수 있다.
인계 산화 방지제로는 아인산 트리페닐, 아인산 디페닐알킬, 아인산 페닐디알킬, 아인산 트리(노닐페닐), 아인산 트리라우릴, 아인산 트리옥타데실, 디스테아릴펜타에리스리톨디포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 디이소데실펜타에리스리톨디포스파이트, 디(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 트리스테아릴소비톨트리포스파이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,4'-비페닐디포스파이트 등이 사용될 수 있다.
황계 산화 방지제로는 디라우릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 디미리스틸-3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴-3,3'-티오디프로피오네이트 등이 사용될 수 있다.
이들 산화 방지제는 각각 단독으로 사용되거나 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 이형제를 더 포함할 수 있다. 이형제는 열경화형 수지 조성물의 성형 후의 이형을 개선할 수 있다. 이형제는, 예를 들면 카르나우바 왁스, 몬탄산, 스테아르산, 고급 지방산, 고급 지방산 금속염, 몬탄산 에스테르 등의 에스테르계 왁스, 폴리에틸렌계 왁스, 폴리올레핀계 왁스 및 그들로부터 선택된 화합물 중 하나일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 백라이트 또는 조명 장치의 반사판, 발광 소자 패키지의 성형체, 몰딩 부재, 밀봉 부재 등에 적용될 수 있다.
도 2는 백라이트 유닛의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 백라이트 유닛(200)은 도광판(210), 발광 모듈(220), 반사판(230) 및 바텀 커버(240)를 포함한다.
도광판(210)은 빛을 확산시켜 면광원화한다. 발광 모듈(220)은 백라이트 유닛이 설치되는 디스플레이 장치의 광원이며, 도광판(210)으로 빛을 제공한다. 발광 모듈(220)은 기판(222) 및 적어도 하나의 발광 소자 패키지(224)를 포함하며, 발광 소자 패키지(224)는 기판(222) 상에 탑재될 수 있다. 발광 소자 패키지(224)는 발광 소자 및 본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물을 포함하는 성형체를 포함할 수 있다.
반사판(230)은 도광판(210)의 아래에 형성되며, 도광판(210)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 백라이트 유닛의 휘도를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 반사판(230)에 적용될 수 있다.
바텀 커버(240)는 도광판(210), 발광 모듈(220) 및 반사판(230)을 수집한다. 이를 위하여, 바텀 커버(240)는 상면이 개구된 박스 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 조명 장치의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 조명 장치(300)는 커버(310), 반사판(320), 발광 모듈(330), 케이스(340) 및 연결 단자(350)를 포함한다.
커버(310)는 내부에 반사판(320)을 수용하며, 발광 모듈(330) 상에 배치되고, 케이스(340)와 결합될 수 있다.
발광 모듈(330)은 케이스(340)에 수용된다. 그리고, 연결 단자(350)는 케이스(340)에 연결되며, 외부 전원(미도시)을 발광 모듈(330)에 공급할 수 있다. 연결 단자(350)는 소켓 방식으로 외부 전원에 연결되는 것으로 예시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 모듈(330)은 기판(332) 및 적어도 하나의 발광 소자 패키지(334)를 포함하며, 적어도 하나의 발광 소자 패키지(334)는 기판(332) 상에 탑재될 수 있다. 발광 소자 패키지(334)는 발광 소자 및 본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물을 포함하는 성형체를 포함할 수 있다.
반사판(320)은 커버(310)와 발광 모듈(330) 사이에 배치되며, 발광 모듈(330)로부터의 빛을 반사할 수 있다. 이때, 반사판(320)은 홀(hole)이 형성된 판 형상일 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물은 조명 장치의 반사판에 적용될 수 있다.
도 4는 발광 소자 패키지의 한 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 발광 소자 패키지(400)는 성형체(410), 성형체(410) 상에 탑재되는 발광 소자(420), 그리고 발광 소자(420)를 포위하는 몰딩 부재(430)를 포함한다. 성형체(410)는 본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 성형체(410)는 발광 소자(420)를 둘러싸는 경사면을 포함하며, 발광 소자(420)를 보호하고, 발광 소자(420)로부터 방출되는 빛을 반사시킨다.
발광 소자(420)는 한쌍의 전극을 가지며, 양의 전극 및 음의 전극은 와이어(440)를 통하여 각각 리드(412, 414)와 연결된다. 몰딩 부재(430)는 발광 소자(420)를 포위하며, 보호한다. 몰딩 부재(430)는, 예를 들면 본 발명의 한 실시예에 따른 열경화형 수지 조성물을 포함할 수 있다. 그리고, 몰딩 부재(430)는 형광체를 더 포함하여, 발광 소자(420)로부터 방출된 광의 파장을 변화시킬 수도 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
<실시예 1>
화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 (여기서, R1 내지 R6 각각은 메틸기이고, n은 2) 및 화학식 6의 경화제 20wt%(여기서, 화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 및 화학식 6의 에폭시 화합물의 중량비는 3대 2대 5) 및 무기충전재 80wt%(여기서, SiO2, TiO2 및 TiO2가 함침된 SiO2의 중량비는 38대 22대 20이고, TiO2가 함침된 SiO2에서 TiO2와 SiO2의 중량비는 2대 8)를 혼합하여 열처리한 후 실시예 1의 결과물을 얻었다.
<실시예 2>
화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 (여기서, R1 내지 R6 각각은 메틸기이고, n은 2) 및 화학식 6의 경화제 20wt%(여기서, 화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 및 화학식 6의 에폭시 화합물의 중량비는 3대 2대 5) 및 무기충전재 80wt%(여기서, SiO2, TiO2 및 TiO2가 함침된 SiO2의 질량비는 34대 21대 25이고, TiO2가 함침된 SiO2에서 TiO2와 SiO2의 질량비는 2대 8)를 혼합하여 열처리한 후 실시예 2의 결과물을 얻었다.
<실시예 3>
화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 (여기서, R1 내지 R6 각각은 메틸기이고, n은 2) 및 화학식 6의 경화제 20wt%(여기서, 화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 및 화학식 6의 에폭시 화합물의 중량비는 3대 2대 5) 및 무기충전재 80wt%(여기서, SiO2, TiO2 및 TiO2가 함침된 SiO2의 중량비는 30대 20대 30이고, TiO2가 함침된 SiO2에서 TiO2와 SiO2의 중량비는 2대 8)를 혼합하여 열처리한 후 실시예 3의 결과물을 얻었다.
<실시예 4>
화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 (여기서, R1 내지 R6 각각은 메틸기이고, n은 2) 및 화학식 6의 경화제 20wt%(여기서, 화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 및 화학식 6의 에폭시 화합물의 중량비는 3대 2대 5) 및 무기충전재 80wt%(여기서, SiO2, TiO2 및 TiO2가 함침된 SiO2의 중량비는 26대 19대 35이고, TiO2가 함침된 SiO2에서 TiO2와 SiO2의 중량비는 2대 8)를 혼합하여 열처리한 후 실시예 4의 결과물을 얻었다.
<비교예 1>
화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 (여기서, R1 내지 R6 각각은 메틸기이고, n은 2) 및 화학식 6의 경화제 20wt%(여기서, 화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 및 화학식 6의 에폭시 화합물의 중량비는 3대 2대 5) 및 무기충전재 80wt%(여기서, SiO2, TiO2 및 TiO2가 함침된 SiO2의 질량비는 54대 26대 0)를 혼합하여 열처리한 후 비교예 1의 결과물을 얻었다.
<비교예 2>
화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 (여기서, R1 내지 R6 각각은 메틸기이고, n은 2) 및 화학식 6의 경화제 20wt%(여기서, 화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 및 화학식 6의 에폭시 화합물의 중량비는 3대 2대 5) 및 무기충전재 80wt%(여기서, SiO2, TiO2 및 TiO2가 함침된 SiO2의 중량비는 46대 24대 10이고, TiO2가 함침된 SiO2에서 TiO2와 SiO2의 중량비는 2대 8)를 혼합하여 열처리한 후 비교예 2의 결과물을 얻었다.
<비교예 3>
화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 (여기서, R1 내지 R6 각각은 메틸기이고, n은 2) 및 화학식 6의 경화제 20wt%(여기서, 화학식 1의 에폭시 화합물, 화학식 3의 에폭시 화합물 및 화학식 6의 에폭시 화합물의 중량비는 3대 2대 5) 및 무기충전재 80wt%(여기서, SiO2, TiO2 및 TiO2가 함침된 SiO2의 중량비는 22대 18대 40이고, TiO2가 함침된 SiO2에서 TiO2와 SiO2의 중량비는 2대 8)를 혼합하여 열처리한 후 비교예 3의 결과물을 얻었다.
실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 1 내지 비교예 3의 결과물에 대하여 450nm의 빛을 조사하여 초기 반사율을 측정하였다. 표 1은 그 결과를 나타낸다.
실험번호 초기 반사율
실시예 1 94%
실시예 2 95%
실시예 3 96%
실시예 4 95%
비교예 1 92%
비교예 2 93%
비교예 3 93%
실시예 1 내지 실시예 4와 비교예 1 내지 비교예 3을 비교하면, 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전재의 함량은 모두 동일하며, 무기 충전재 내에 포함되는 SiO2와 TiO2의 함량 비도 모두 54 대 26으로 동일하다. 그러나, 무기 충전재로 TiO2가 함침된 SiO2를 포함하는 실시예 1 내지 4에서는 초기 반사율이 94% 이상이나, 무기 충전재로 TiO2와 SiO2만을 포함하는 비교예 1에서는 초기 반사율이 92%이다. 또한, TiO2가 함침된 SiO2가 전체 열경화형 수지 조성물의 10wt% 또는 40wt%로 포함되는 비교예 2 내지 3에 비하여 TiO2가 함침된 SiO2가 전체 열경화형 수지 조성물의 20 내지 35wt%로 포함되는 실시예 1 내지 실시예 4의 초기 반사율이 더 높음을 알 수 있다. 특히, TiO2가 함침된 SiO2가 전체 열경화형 수지 조성물의 25 내지 35wt%로 포함되는 실시예 2 내지 실시예 4에서는 초기 반사율이 95%이상임을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 트리아진(triazine) 유도체 에폭시 화합물 및 지환식 에폭시 그룹과 실록산 그룹을 포함하는 실록산 화합물을 포함하는 에폭시 수지,
    폴리에스테르계 경화제, 그리고
    무기충전재를 포함하며,
    상기 무기충전재는 TiO2가 함침된 SiO2를 포함하고,
    상기 트리아진 유도체 에폭시 화합물은 이소시아누레이트(isocyanurate) 환을 포함하며,
    상기 실록산 화합물은 하기 화학식을 포함하는 열경화형 수지 조성물:
    에폭시시클로알킬-CH2O-CO-히드록시시클로알킬-OSiR1R2O-(SiR3R4O)n-SiR5R6O-히드록시시클로알킬-CO-CH2O-에폭시시클로알킬
    여기서, R1 내지 R6은 각각 H, Cl, Br, F, C1~C3 알킬, C2~C3 알켄, C2~C3 알킨으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있고, n은 양의 정수이며, 상기 에폭시시클로알킬 또는 상기 히드록시시클로알킬의 시클로알킬은 각각 독립적으로 탄소수 5~20의 시클로알킬 그룹이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 TiO2가 함침된 SiO2는 상기 열경화형 수지 조성물의 20wt% 내지 35wt%로 함유되는 열경화형 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 TiO2가 함침된 SiO2는 상기 열경화형 수지 조성물의 25wt% 내지 35wt%로 함유되는 열경화형 수지 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트리아진 유도체 에폭시 화합물은 트리글리시딜이소시아누레이트(triglycidylisocyanurate, TGIC)를 포함하고,
    상기 실록산 화합물은 하기 화학식의 화합물을 포함하는 열경화형 수지 조성물:
    Figure 112020006455398-pat00009

    여기서, R1 내지 R6은 각각 H, Cl, Br, F, C1~C3 알킬, C2~C3 알켄, C2~C3 알킨으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있고, n은 양의 정수이다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 경화제는 하기 화학식의 화합물을 포함하는 열경화형 수지 조성물:
    Figure 112013115059537-pat00010

    여기서, R7 내지 R16은 각각 H, Cl, Br, F, C1~C3 알킬, C2~C3 알켄, C2~C3 알킨으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있고, n은 1 내지 3이다.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 경화제는 하기 화학식의 화합물을 포함하는 열경화형 수지 조성물:
    Figure 112013115059537-pat00011

    여기서, n은 1 내지 3이다.
  8. 성형체,
    상기 성형체 상에 탑재되는 발광 소자, 그리고
    상기 발광 소자를 포위하는 몰딩 부재를 포함하며,
    상기 성형체는 제1항에 따른 열경화형 수지 조성물을 포함하여 이루어진 발광 소자 패키지.
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