KR20130140815A - 봉지재의 형성에 적합한 실록산 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 조성물은 다이실록산, 트라이실록산, 테트라실록산, 펜타실록산, 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하는 유기폴리실록산 성분 (A)를 포함하며, 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 갖고, 분자당 평균 2개 이상의 알케닐 기를 갖는다. 성분 (A)의 수평균 분자량은 1500 이하이다. 본 조성물은 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 가지며 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기하이드로겐실록산 성분 (B)을 추가로 포함한다. 성분 (B)의 수평균 분자량은 1500 이하이다. 본 조성물은 또한 촉매량의 하이드로실릴화 촉매 성분 (C)를 추가로 포함한다. 본 발명의 생성물은 본 조성물의 반응 생성물이며, 이는 발광 다이오드 제조에 사용될 수 있다.

Description

봉지재의 형성에 적합한 실록산 조성물{SILOXANE COMPOSITIONS SUITABLE FOR FORMING ENCAPSULANTS}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된, 2010년 12월 8일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/420,910호의 이익을 주장한다.
일반적으로 본 발명은 봉지재의 형성에 적합한 실록산 조성물, 그리고 더 구체적으로는 유기폴리실록산 성분, 유기하이드로겐실록산 성분 및 하이드로실릴화 촉매 성분을 포함하는 조성물, 및 이로부터 형성된 생성물에 관한 것이다.
발광 다이오드(light emitting diode; LED)는 당업계에 잘 알려져 있으며, 일반적으로 봉지재 중에 봉지화된, 즉 넣어진 하나 이상의 다이오드(이는 활성화될 때 광을 방출함)를 포함한다. 플립칩(flip chip) 또는 와이어 본딩된 칩 중 어느 하나를 이용하는 LED 디자인을 다이오드에 접속시켜 전력을 다이오드에 제공한다. 본딩 와이어가 존재할 때, 본딩 와이어들 중 일부분은 다이오드를 따라서 적어도 부분적으로 봉지화된다. LED가 활성화되어 광을 방출하고 있을 때, 온도의 급속한 상승이 일어나 봉지재에 열충격이 가해지게 된다. 따라서, LED를 반복적으로 켜고 끌 때, 봉지재는 온도 사이클에 노출된다. 정상적인 사용에 더하여, LED는 또한 환경적인 온도 및 습도 변화에 노출되며, 이외에도 물리적 충격이 가해진다. 따라서, 봉지화가 최적 성능에 필요하다.
일반적으로 에폭시 수지가 LED용 봉지재로 사용된다. 그러나, 많은 에폭시 수지는 높은 모듈러스(modulus), 즉 높은 탄성 계수(elastic modulus)를 갖기 때문에, 다이오드에 근접하여 봉지화되는, LED의 본딩 와이어의 부분에 봉지재의 팽창 및 수축에 의한 응력이 가해지며, 상기 부분은 온도 사이클링의 결과로서 파단될 수 있다. 또한, 균열이 봉지재 그 자체 내에서 발생할 수 있다. 또한 에폭시 수지는 시간이 지남에 따라 황변되는 경향이 있으며, 이는 LED 휘도를 감소시키고 LED로부터 방출되는 광의 색상을 변화시킨다. 이러한 황변 문제는 백색 및 청색 LED에 있어서 특히 문제시된다. 에폭시 수지의 황변은 LED의 전술한 온도 사이클 및/또는 LED에 의해 방출되는 UV광의 흡수에 의해 유발되는 봉지재의 분해에서 생기는 것으로 여겨진다.
실리콘 수지 및 공중합체를 이용하는 실록산 조성물은 에폭시 수지에 비하여 비교적 탁월한 내열성, 내습성 및 투명성의 유지를 나타내기 때문에, 최근에는 봉지재를 형성하기 위하여 실록산 조성물을 사용하는 LED, 주로 청색 LED 및 백색 LED가 더욱 유행하게 되었다. 이전에 개시된 실록산 조성물은 일반적으로 점도가 상대적으로 높은데, 이는 LED를 봉지화하기 위한 분배법이 어려워지게 하고 따라서 이것이 더 비싸지게 하며, 이외에도 인광체 침강 속도에 불리한 영향을 주고 버블 포획을 증가시킨다. 전술한 봉지재들 중 많은 것은 이들이 LED에서의 사용에 바람직하지 못하게 하는 굴절률 및 광투과도를 또한 갖는다. 전술한 봉지재들 중 많은 것은 또한 너무 연성이며, 즉 전술한 봉지재들은 낮은 쇼어(Shore) A 또는 쇼어 00 경도 값을 갖는데, 이는 상기 봉지재들이 일부 LED 응용에 바람직하지 못하게 한다.
따라서, 개선된 조성물을 제공할 기회가 남아 있다. 또한, 종래 기술에 비하여 개선된 생성물을 제공할 기회가 남아 있다.
본 발명은 조성물을 제공한다. 본 조성물은 다이실록산, 트라이실록산, 테트라실록산, 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하는 유기폴리실록산 성분 (A)를 포함한다. 유기폴리실록산 성분 (A)는 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 가지며, 분자당 평균 2개 이상의 알케닐 기를 갖는다. 유기폴리실록산 성분 (A)는 수평균 분자량이 1500 이하이다. 본 조성물은 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 갖는 유기하이드로겐실록산 성분 (B)를 추가로 포함한다. 유기하이드로겐실록산 성분 (B)는 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 가지며, 수평균 분자량이 1500 이하이다. 본 조성물은 또한 촉매량의 하이드로실릴화 촉매 성분 (C)를 추가로 포함한다.
본 조성물은 발광 다이오드와 같은 그러나 이에 한정되지 않는 다양한 소자를 제조하기 위한 봉지재 또는 렌즈와 같은 생성물을 형성하도록 경화될 수 있다.
조성물은 유기폴리실록산 성분 (A), 유기하이드로겐실록산 성분 (B) 및 하이드로실릴화 촉매 성분 (C)를 포함한다. 본 조성물을 반응시켜, 즉 경화시켜 생성물을 형성할 수 있으며, 이는 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 본 생성물은 봉지재로서 사용하기에 특히 적합하다. 예를 들어, 본 조성물을 기판, 예를 들어 다이오드 상에 도포하여 발광 다이오드(LED)를 형성할 수 있으며, 이는 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 본 생성물은 렌즈, 광자 소자 등과 같은 다른 목적에 또한 사용될 수 있다.
유기폴리실록산 성분 (A) - 이하, 성분 (A) - 는 일반적으로 다이실록산, 트라이실록산, 테트라실록산, 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함한다. 다시 말하면, 성분 (A)는 다이실록산, 트라이실록산, 테트라실록산, 펜타실록산 또는 헥사실록산 중 어느 하나, 또는 다이실록산, 트라이실록산, 테트라실록산, 펜타실록산, 및/또는 헥사실록산의 조합을 포함할 수 있으며, 이들 전부는 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다.
성분 (A)는 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 갖는다. 다시 말하면, 성분 (A)는 알킬 기, 아릴 기, 또는 알킬 기와 아릴 기의 조합을 갖는다. 본 발명의 목적상 적합한 알킬 기에는 메틸, 에틸, 프로필, 1-메틸에틸, 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 1,1-다이메틸에틸, 펜틸, 1-메틸부틸, 1-에틸프로필, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,2-다이메틸프로필, 2,2-다이메틸프로필, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐 및 데실 기가 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 목적상 적합한 다른 알킬 기에는 사이클로알킬 기, 예를 들어 사이클로펜틸, 사이클로헥실 및 메틸사이클로헥실 기가 포함된다. 소정 실시 형태에서, 성분 (A)는 1개 이상의 메틸 기, 대안적으로 2개 이상의 메틸 기, 대안적으로 4개 이상의 메틸 기, 대안적으로 6개 이상의 메틸 기를 포함한다. 본 발명의 목적상 적합한 아릴 기에는 페닐 및 나프틸 기; 알크아릴 기, 예를 들어 톨릴 및 자일릴 기; 및 아르알킬 기, 예를 들어 벤질 및 페네틸 기가 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 성분 (A)는 전술한 아릴 기들 중 2가지 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다. 일 실시 형태에서, 성분 (A)는 1개 이상의 페닐 기를 갖는다. 소정 실시 형태에서, 성분 (A)는 2개 이상의 페닐 기를 포함하지만; 다른 실시 형태에서, 성분 (A)에는 어떠한 페닐 기도 없음을 알아야 한다. 성분 (A)는 페닐 기와는 상이한 하나 이상의 아릴 기, 예를 들어 상기에 기재되고 예시된 아릴 기를 포함할 수 있다. 성분 (A)는 전술한 알킬 기 및/또는 아릴 기의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다. 게다가, 성분 (A)가 2개 이상의 알킬 기를 포함할 경우, 알킬 기는 서로 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 이는 성분 (A)가 2개 이상의 아릴 기를 포함할 경우에도 마찬가지이다.
성분 (A)는 평균, 분자당 2개 이상의 알케닐 기, 대안적으로 분자당 3개 이상의 알케닐 기를 갖는다. 알케닐 기는 전형적으로 2 내지 10개의 탄소 원자, 더 전형적으로 2 내지 6개의 탄소 원자, 가장 전형적으로 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 일 실시 형태에서, 알케닐 기는 2개의 탄소 원자를 갖는다. 본 발명의 목적상 적합한 알케닐 기에는 비닐, 알릴, 부테닐, 헥세닐 및 옥테닐 기가 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 소정 실시 형태에서, 성분 (A)는 분자당 2개 이상의 비닐 기, 대안적으로 분자당 3개 이상의 비닐 기를 포함한다. 성분 (A)는 전술한 알케닐 기의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다. 게다가, 성분 (A)는 서로 동일하거나 또는 상이한 알케닐 기들을 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 성분 (A)는 하기 화학식 I을 갖는 다이실록산을 포함한다:
[화학식 I]
R1R2R3SiOSiR1R2R3
여기서, 각각의 R1, R2 및 R3은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함한다. 적합한 알킬, 아릴 및 알케닐 기는 상기에 기재되고 예시된 바와 같다.
소정 실시 형태에서, 다이실록산은 하기 화학식 i을 갖는다:
[화학식 i]
ViPhMeSiOSiViPhMe
여기서, Vi는 비닐 기이며, Ph는 페닐 기이고, Me는 메틸 기이다. 이들 실시 형태에서, 화학식 i의 다이실록산은 조성물에 탁월한 균질성 및 낮은 점도를 부여하고, 생성물에 높은 모듈러스 및 증가된 굴절률을 부여하며, 이는 페닐 기로 인한 것인데, 이것은 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 이들 유형의 화합물에 페닐 기가 존재함으로써 조성물의 점도를 낮게 유지하면서 더 높은 비점과 더 낮은 휘발성을 함께 생성하는 것으로 여겨진다. 성분 (A)는 화학식 I 및/또는 i을 갖는 2가지 이상의 상이한 유기폴리실록산 (A)의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
소정 실시 형태에서, 유기폴리실록산 (A)는 트라이실록산 및 테트라실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 트라이실록산 및 테트라실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 II를 갖는다:
[화학식 II]
(R1R3 2SiO)4-aSiR4 a
여기서, 각각의 R1, R3 및 R4는 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하며, 하첨자 a는 테트라실록산의 경우 0 또는 트라이실록산의 경우 1이다. 적합한 알킬, 아릴 및 알케닐 기는 상기에 기재되고 예시된 바와 같다.
소정 실시 형태에서, 트라이실록산 및 테트라실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 ii를 갖는다:
[화학식 ii]
(ViR3 2SiO)4-aSiR4 a
여기서, Vi는 비닐 기이며, 각각의 R3 및 R4는 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하고, 하첨자 a는 테트라실록산의 경우 0 또는 트라이실록산의 경우 1이다. 이들 실시 형태에서, 화학식 ii의 트라이실록산 및/또는 테트라실록산은 조성물에 탁월한 균질성 및 낮은 점도를 부여하며, 생성물에 높은 모듈러스 및 굴절률을 부여하고 - 이는 R4가 메틸 기인지 페닐 기인지에 따라 맞추어질 수 있음 - , 이는 하기에 더욱 상세하게 기재된 바와 같다. 성분 (A)는 화학식 II 및/또는 ii를 갖는 2가지 이상의 상이한 유기폴리실록산 (A)의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다. 게다가, 성분 (A)는 화학식 I, i, II 및/또는 ii를 갖는 2가지 이상의 상이한 유기폴리실록산 (A)의 조합을 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 유기폴리실록산 (A)는 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 펜타실록산 및 헥사실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 III을 갖는다:
[화학식 III]
(R1R3 2SiO)6-aSiR4 a
여기서, 각각의 R1, R3 및 R4는 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하며, 하첨자 a는 헥사실록산의 경우 0 또는 펜타실록산의 경우 1이다. 적합한 알킬, 아릴 및 알케닐 기는 상기에 기재되고 예시된 바와 같다.
소정 실시 형태에서, 펜타실록산 및 헥사실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 iii을 갖는다:
[화학식 iii]
(ViR3 2SiO)6-aSiR4 a
여기서, Vi는 비닐 기이며, 각각의 R3 및 R4는 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하고, 하첨자 a는 헥사실록산의 경우 0 또는 펜타실록산의 경우 1이다. 이들 실시 형태에서, 화학식 iii의 펜타실록산 및/또는 헥사실록산은 조성물에 탁월한 균질성 및 낮은 점도를 부여하며, 생성물에 높은 모듈러스 및 굴절률을 부여하고 - 이는 R4가 메틸 기인지 페닐 기인지에 따라 맞추어질 수 있음 - , 이는 하기에 더욱 상세하게 기재된 바와 같다. 성분 (A)는 화학식 III 및/또는 iii을 갖는 2가지 이상의 상이한 유기폴리실록산 (A)의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다. 게다가, 성분 (A)는 화학식 I, i, II, ii, III 및/또는 iii을 갖는 2가지 이상의 상이한 유기폴리실록산 (A)의 조합을 포함할 수 있다.
상기에 기재되고 화학식 I, i, II, ii, III 및 iii으로 나타낸 성분 (A)의 제조 방법은 실리콘 분야의 숙련자에게 잘 알려져 있다. 상기에 기재되고 예시된 성분 (A), 및 본 발명의 목적상 적합한 유기폴리실록산 (A)의 다른 특정한 예, 예를 들어 1,3-다이메틸-1,3-다이페닐-1,3-다이비닐다이실록산, 1,5-다이비닐-3-(다이메틸비닐실록시)-1,1,5,5-테트라메틸-3-페닐트라이실록산, 1,5-다이비닐-3-(다이메틸비닐실록시)-1,1,5,5-테트라메틸-3-메틸트라이실록산, 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-다이비닐다이실록산, 테트라키스(비닐다이메틸실록시)실란, 테트라키스(비닐다이페닐실록시)실란, 및 테트라키스(비닐메틸페닐실록시)실란, 1,1,5,5-테트라메틸-1,5-다이비닐-3-다이페닐트라이실록산, 1,1,7,7-테트라메틸-1,7-다이비닐-3,5-다이페닐테트라실록산, 1,1,9,9-테트라메틸-1,9-다이비닐-3,5,7-트라이페닐펜타실록산, 1,1,11,11-테트라메틸-1,11-다이비닐-3,5,7,9-테트라페닐헥사실록산, 및 메틸페닐을 포함하는 추가의 펜타 및 헥사실록산 및/또는 다이페닐 실록산은 미국 펜실베이니아주 모리스빌 소재의 젤레스트(Gelest)로부터 입수가능하다.
성분 (A)는 수평균 분자량이 1500 이하, 대안적으로 수평균 분자량이 1000 이하, 대안적으로 수평균 분자량이 800 이하이다. 일반적으로, 유기폴리실록산 (A)의 수평균 분자량의 감소는 더욱 낮은 점도와 상관되는데, 상기 더욱 낮은 점도는 더욱 용이한 분배를 돕는다.
성분 (A)가 상기에 기재된 바와 같이 화학식 I 또는 i의 것일 때와 같은 소정 실시 형태에서, 성분 (A)는 전형적으로 조성물 100 중량부를 기준으로, 30 내지 65 중량부, 더 전형적으로 35 내지 45 중량부, 가장 전형적으로 38 내지 44 중량부의 범위의 양으로 존재한다. 성분 (A)가 상기에 기재된 바와 같이 화학식 II 또는 ii의 것일 때와 같은 다른 실시 형태에서, 성분 (A)는 전형적으로 조성물 100 중량부를 기준으로, 20 내지 60 중량부, 더 전형적으로 25 내지 45 중량부, 가장 전형적으로 20 내지 40 중량부의 범위의 양으로 존재한다. 성분 (A), 그리고 그에 따라 조성물은 전술한 유기폴리실록산 (A) 중 2가지 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
유기하이드로겐실록산 성분 (B) - 이하, 성분 (B) - 는 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 갖는다. 다시 말하면, 성분 (B)는 알킬 기, 아릴 기, 또는 알킬 기와 아릴 기의 조합을 갖는다. 성분 (B)에 적합한 알킬 및 아릴 기는 성분 (A)의 설명에서 상기에 기재되고 예시된 바와 같다. 소정 실시 형태에서, 성분 (B)는 1개 이상의 페닐 기를 갖는다. 이들 실시 형태에서, 성분 (B)는 페닐 기와는 상이한 하나 이상의 아릴 기를 포함할 수 있다. 성분 (B)는 평균적으로 분자당 2개 이상의 규소-결합 수소 원자, 대안적으로는 분자당 3개 이상의 규소-결합 수소 원자를 갖는다.
소정 실시 형태에서, 성분 (B)는 하기 화학식 IV를 갖는 실리콘 수지를 포함한다:
[화학식 IV]
(R6R7 2SiO1/2)y(R5SiO3/2)x
여기서, 각각의 R5 및 R6은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기, 알케닐 기 또는 수소 원자를 포함하며, 각각의 R7은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하고, 하첨자 x는 0.2 내지 0.6, 더 전형적으로 0.35 내지 0.45, 가장 전형적으로 0.4의 범위이며, x + y = 1이다. 화학식 IV에 적합한 알킬, 아릴 및 알케닐 기는 유기폴리실록산 (A)에서 상기에 기재되고 예시된 바와 같다.
소정 실시 형태에서, 실리콘 수지는 하기 화학식 iv를 갖는다:
[화학식 iv]
(HR7 2SiO1/2)y(R5SiO3/2)x
여기서, 각각의 R5 및 R7은 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하며, 하첨자 x는 0.2 내지 0.6, 더 전형적으로 0.35 내지 0.45, 가장 전형적으로 0.4의 범위이고, x + y = 1이다. 이들 실시 형태에서, 화학식 iv의 유기하이드로겐실록산 (B)는 조성물에 탁월한 균질성 및 낮은 점도를 부여하고, 생성물에 높은 모듈러스 및 증가된 굴절률을 부여하며, 이는 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 성분 (B)는 화학식 IV 및/또는 iv를 갖는 2가지 이상의 상이한 유기하이드로겐실록산 (B)의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
소정 실시 형태에서, 성분 (B)는 하기 화학식 V를 갖는 실록산을 포함한다:
[화학식 V]
(R6R7 2SiO)(R5 2SiO)z(SiR6R7 2)
여기서, 각각의 R5 및 R6은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기, 알케닐 기 또는 수소 원자를 포함하며, 각각의 R7은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하고, 하첨자 z ≥ 1이며, 더 전형적으로 5 ≥ z ≥ 1이고, 가장 전형적으로 2.5 ≥ z ≥ 1이다. 화학식 V에 적합한 알킬, 아릴 및 알케닐 기는 유기폴리실록산 (A)의 설명에서 상기에 기재되고 예시된 바와 같다.
소정 실시 형태에서, 실록산은 하기 화학식 v를 갖는다:
[화학식 v]
(HR7 2SiO)(R5 2SiO)z(SiHR7 2)
여기서, 각각의 R5 및 R7은 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하며, 5 ≥ z ≥ 1, 더 전형적으로 2.5 ≥ z ≥ 1, 가장 전형적으로 하첨자 z = 2.5, 대안적으로 하첨자 z = 1이다. 이들 실시 형태에서, 화학식 v의 유기하이드로겐실록산 (B)는 조성물에 탁월한 균질성 및 낮은 점도를 부여하고, 생성물에 높은 모듈러스 및 증가된 굴절률을 부여하며, 이는 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 성분 (B)는 화학식 V 및/또는 v를 갖는 2가지 이상의 상이한 유기하이드로겐실록산 (B)의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다. 게다가, 성분 (B)는 화학식 IV, iv, V 및/또는 v를 갖는 2가지 이상의 상이한 유기하이드로겐실록산 (B)의 조합을 포함할 수 있다.
상기에 기재되고 화학식 IV, iv, V 및 v로 나타낸 성분 (B)의 제조 방법은 실리콘 분야의 숙련자에게 잘 알려져 있다. 상기에 기재되고 예시된 성분 (B) 및 본 발명의 목적상 적합한 유기하이드로겐실록산 (B)의 다른 특정한 예, 예를 들어 1,1,5,5-테트라메틸-3,3-다이페닐트라이실록산, 1,3-다이메틸-1,3-다이페닐-1,3-다이하이드로다이실록산, 1,5-다이하이드로-3-(다이메틸하이드로실록시)-1,1,5,5-테트라메틸-3-페닐트라이실록산, 1,5-다이하이드로-3-(다이메틸하이드로실록시)-1,1,5,5-테트라메틸-3-메틸트라이실록산, 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-다이하이드로다이실록산, 테트라키스(하이드로다이메틸실록시)실란, 테트라키스(하이드로다이페닐실록시)실란, 테트라키스(하이드로메틸페닐실록시)실란, 1,9-다이하이드로-1,1,9,9-테트라메틸-3,5,7-트라이페닐펜타실록산, 및 1,11-다이하이드로-1,1,11,11-테트라메틸-3,5,7,9-테트라페닐헥사실록산은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)으로부터 구매가능하다.
성분 (B)는 수평균 분자량이 1500 이하, 대안적으로 수평균 분자량이 1000 이하, 대안적으로 수평균 분자량이 900 이하이다. 일 실시 형태에서, 성분 (B)는 일반 화학식 MH 0.4TPh 0.6의 것이며, 수평균 분자량이 대략 820이다. 일반적으로, 유기하이드로겐실록산 (B)의 수평균 분자량의 감소는 더욱 용이한 분배를 가능하게 하는 더욱 낮은 점도와 상관된다.
성분 (B)가 상기에 기재된 바와 같이 화학식 IV 또는 iv의 것일 때와 같은 소정 실시 형태에서, 성분 (B)는 각각 조성물 100 중량부를 기준으로, 전형적으로 10 내지 80 중량부, 더 전형적으로 25 내지 70 중량부, 가장 전형적으로 30 내지 60 중량부의 범위의 양으로 존재한다. 성분 (B)가 상기에 기재된 바와 같이 화학식 V 또는 v의 것일 때와 같은 다른 실시 형태에서, 성분 (B)는 전형적으로 조성물 100 중량부를 기준으로, 10 내지 80 중량부, 더 전형적으로 25 내지 70 중량부, 가장 전형적으로 30 내지 60 중량부의 범위의 양으로 존재한다. 성분 (B), 그리고 그에 따라 조성물은 전술한 유기하이드로겐실록산 (B) 중 2가지 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
상기에 언급된 바와 같이, 소정 실시 형태에서, 성분 (B)는 실리콘 수지 및 실록산을 포함한다. 실리콘 수지 및 실록산 둘 모두는 상기에 기재되고 예시된 바와 같다. 일 실시 형태에서, 성분 (B)는 화학식 IV의 실리콘 수지 및 화학식 V의 실록산을 포함한다. 추가의 실시 형태에서, 성분 (B)는 화학식 iv의 실리콘 수지 및 화학식 v의 실록산을 포함한다. 이들 실시 형태에서, 실리콘 수지 및 실록산은 서로에 대하여 다양한 중량비로 조성물에 존재할 수 있다. 실리콘 수지 및 실록산 둘 모두가 조성물에 존재할 경우, 실리콘 수지 및 실록산은 전형적으로 1:0.5 내지 1:6.0의 범위의 중량비 (실리콘 수지:실록산)로 조성물에 존재한다. 일 실시 형태에서, 실리콘 수지 및 실록산은 1:0.5 내지 1:1.5의 범위의 중량비로 조성물에 존재한다. 다른 실시 형태에서, 실리콘 수지 및 실록산은 1:1.5 내지 1:2의 범위의 중량비로 조성물에 존재한다. 또 다른 실시 형태에서, 실리콘 수지 및 실록산은 1:2.5 내지 1:3.5의 범위의 중량비로 조성물에 존재한다. 또 다른 실시 형태에서, 실리콘 수지 및 실록산은 1:3.5 내지 1:6.0의 범위의 중량비로 조성물에 존재한다. 이들 실시 형태에서, 일반적으로, 조성물에 존재하는 실록산의 양에 대하여 실리콘 수지의 양을 증가시키면 증가된 모듈러스가 생성물에 부여된다.
소정 실시 형태에서, 조성물 (완전히 경화되기 이전)의 표면 에너지는 19 내지 33 다인/㎝, 더 전형적으로 23 내지 31 다인/㎝, 가장 전형적으로 28 내지 30 다인/㎝의 범위이다. 이들 실시 형태는, 조성물이 다른 물질, 예를 들어 입자 및/또는 광학적 활성제, 예를 들어 인광체의 혼입을 위한 매트릭스로 사용될 경우 특히 유용한데, 이들 전부는 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 이러한 물질이 혼입될 경우, 이 물질의 표면 에너지가 조성물의 표면 에너지에 정합되면 조성물 및 그 안에 혼입된 물질의 증가된 균질성이 제공된다고 여겨진다.
소정 실시 형태에서, 조성물은 알킬 기 대 아릴 기의 몰비가 1:0.25 내지 1:3.0, 더 전형적으로 1:0.5 내지 1:2.5, 가장 전형적으로 1:1 내지 1:2의 범위이다. 생성물의 굴절률은 각각 조성물에 존재하는 아릴 기, 예를 들어 페닐 기의 개수의 증가 또는 감소에 의해 증가되거나 또는 감소될 수 있다.
하이드로실릴화 촉매 성분 (C) - 이하, 성분 (C) - 은 VIII족 전이 금속, 전형적으로 백금족 금속, 예를 들어 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 오스뮴 및 이리듐, 및/또는 백금족 금속을 함유하는 화합물을 포함하는 잘 알려진 하이드로실릴화 촉매들 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 백금족 금속은 하이드로실릴화 반응에서의 그의 높은 활성을 바탕으로 하면, 백금이다. 본 발명의 목적상 적합한 하이드로실릴화 촉매 (C)의 구체예에는 본 명세서에 참고로 포함된, 윌링(Willing)의 미국 특허 제3,419,593호에 개시된 소정의 비닐-함유 유기실록산, 이염화백금 및 염화백금산의 복합체가 포함된다. 이러한 유형의 촉매로는 염화백금산과 1,3-다이에테닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산의 반응 생성물이 있다. 본 발명의 목적상 적합한 다른 하이드로실릴화 촉매 (C)가 유럽 특허 제0 347 895 B호와 미국 특허 제3,159,601호; 미국 특허 제3,220,972호; 미국 특허 제3,296,291호; 미국 특허 제3,516,946호; 미국 특허 제3,814,730호; 미국 특허 제3,989,668호; 미국 특허 제4,784,879호; 미국 특허 제5,036,117호; 및 미국 특허 제5,175,325호에 개시되어 있다.
성분 (C)는 열가소성 수지 내에 봉지화된 백금족 금속을 포함하는 미세봉지화 백금족 금속 함유 촉매를 또한 포함할 수 있다. 미세봉지화된 하이드로실릴화 촉매 및 이의 제조 방법은 촉매 분야에 잘 알려져 있으며, 이는 미국 특허 제4,766,176호 및 그 안에 인용된 참고 문헌과, 미국 특허 제5,017,654호에 예시된 바와 같다.
성분 (C)는 백금 다이(아세틸아세토네이트) 광활성화 하이드로실릴화 촉매를 또한 포함할 수 있다. 광활성화 하이드로실릴화 촉매는 150 내지 800 ㎚의 범위의 파장을 갖는 방사선에의 노출시에 성분 (A) 및 (B)의 하이드로실릴화 반응을 촉매할 수 있는 임의의 하이드로실릴화 촉매일 수 있다. 광활성화 하이드로실릴화 촉매는 백금족 금속 또는 백금족 금속을 함유하는 화합물을 포함하는 잘 알려진 하이드로실릴화 촉매들 중 임의의 것일 수 있다. 백금족 금속은 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 오스뮴 및 이리듐을 포함한다. 일 실시 형태에서, 백금족 금속은 하이드로실릴화 반응에서의 그의 높은 활성을 바탕으로 하면, 백금이다.
본 발명의 목적상 적합한 광활성화 하이드로실릴화 촉매의 특정한 예에는 백금(II) β-다이케토네이트 복합체, 예를 들어 백금(II) 비스(2,4-펜탄다이오에이트), 백금(II) 비스(2,4-헥산다이오에이트), 백금(II) 비스(2,4-헵탄다이오에이트), 백금(II) 비스(1-페닐-1,3-부탄다이오에이트, 백금(II) 비스(1,3-다이페닐-1,3-프로판다이오에이트), 백금(II) 비스(1,1,1,5,5,5-헥사플루오로-2,4-펜탄다이오에이트); (η-사이클로펜타다이에닐)트라이알킬백금 복합체, 예를 들어 (Cp)트라이메틸백금, (Cp)에틸다이메틸백금, (Cp)트라이에틸백금, (클로로-Cp)트라이메틸백금, 및 (트라이메틸실릴-Cp)트라이메틸백금 - 여기서, Cp는 사이클로펜타다이에닐을 나타냄 - ; 트라이아젠 옥사이드-전이 금속 복합체, 예를 들어 Pt[C6H5NNNOCH3]4, Pt[p-CN-C6H4NNNOC6H11]4, Pt[p-H3COC6H4NNNOC6H11]4, Pt[p-CH3(CH2)x-C6H4NNNOCH3]4, 1,5-사이클로옥타다이엔.Pt[p-CN-C6H4NNNOC6H11]2, 1,5-사이클로옥타다이엔.Pt[p-CH3O-C6H4NNNOCH3]2, [(C6H5)3P]3Rh[p-CN-C6H4NNNOC6H11], 및 Pd[p-CH3(CH2)x-C6H4NNNOCH3]2 - 여기서, x는 1, 3, 5, 11 또는 17임 - ; (η-다이올레핀)(σ-아릴)백금 복합체, 예를 들어 (η4-1,5-사이클로옥타다이에닐)다이페닐백금, η4-1,3,5,7-사이클로옥타테트라에닐)다이페닐백금, (η4-2,5-노르보라다이에닐)다이페닐백금, (η4-1,5-사이클로옥타다이에닐)비스-(4-다이메틸아미노페닐)백금, (η4-1,5-사이클로옥타다이에닐)비스-(4-아세틸페닐)백금, 및 (η4-1,5-사이클로옥타다이에닐)비스-(4-트라이플루오르메틸페닐)백금이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 소정 실시 형태에서, 광활성화 하이드로실릴화 촉매는 Pt(II) β-다이케토네이트 복합체, 더 전형적으로 백금(II) 비스(2,4-펜탄다이오에이트)이다.
광활성화 하이드로실릴화 촉매의 제조 방법은 촉매 분야에 잘 알려져 있다. 예를 들어, 백금(II) β-다이케토네이트의 제조 방법은 문헌[Guo et al., Chemistry of Materials, 1998, 10, 531-536]에 보고되어 있으며; (η-사이클로펜타다이에닐)-트라이알킬백금 복합체의 제조 방법은 미국 특허 제4,510,094호에 개시되어 있으며; 트라이아젠 옥사이드-전이 금속 복합체의 제조 방법은 미국 특허 제5,496,961호에 개시되어 있으며; (η-다이올레핀)(σ-아릴)백금 복합체의 제조 방법은 미국 특허 제4,530,879호에 개시되어 있다.
성분 (C)는 전형적으로 촉매량으로, 즉 유기폴리실록산 (A)와 유기하이드로겐실록산 (B)의 하이드로실릴화 반응을 촉매하기에 충분한 양으로 존재한다. 예를 들어, 하이드로실릴화 촉매 (C)는 전형적으로 조성물 100 중량부를 기준으로, 2 내지 10 ppm, 더 전형적으로 6 내지 8 ppm, 가장 전형적으로 6 ppm의 VIII족 전이 금속을 제공하는 양으로 존재한다. 일반적으로, 반응 속도는 2 ppm 미만에서 더욱 느리며, 촉매의 저해에 대하여 취약하고, 10 ppm 초과의 이용은 유기폴리실록산 (A)와 유기하이드로겐실록산 (B)의 하이드로실릴화 반응 생성물, 즉 생성물의 열에이징시에 황변으로 이어질 수 있으며, 이는 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 성분 (C)는 전술한 하이드로실릴화 촉매 (C) 중 2가지 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 조성물은 광학적 활성제, 예를 들어 인광체; 경화 조절제, 예를 들어 촉매 저해제; 및 그 조합의 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 본 조성물은 실리콘 분야에 공지되어 있는 다른 첨가제를 포함할 수 있음을 알아야 하는데, 상기 첨가제 중 일부는 하기에 추가로 기재되어 있다. 예를 들어, 본 조성물은 공가교결합제(co-crosslinker), 접착 촉진제, 충전제, 처리제, 리올로지 조절제(rheology) 및 그 조합 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다. 본 조성물은 전술한 첨가제들 중 2가지 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
포함될 경우, 당업계에 공지된 임의의 유형의 인광체가 사용될 수 있다. 인광체를 조성물, 그리고 그에 따라 생성물에 선택적으로 포함시켜 LED로부터 방출되는 색상을 조정한다. 일반적으로 인광체는 인광을 나타내는 임의의 화합물/물질이다. 인광체 재료는 무기 입자, 유기 입자, 유기 분자 및 그 조합의 군으로부터 선택될 수 있다. 전술한 인광체 재료는 통상적인 벌크 입자 분말, 예를 들어 평균 직경이 1 내지 25 um의 범위인 분말 및/또는 나노입자 분말의 형태일 수 있다.
본 발명의 목적상 인광체 재료로서 적합한 무기 입자에는 도핑된 가넷(garnet), 예를 들어 YAG:Ce 및 (Y,Gd)AG:Ce; 알루민산염, 예를 들어 Sr2Al14O25:Eu, 및 BAM:Eu; 규산염, 예를 들어 SrBaSiO:Eu; 황화물, 예를 들어 ZnS:Ag, CaS:Eu, 및 SrGa2S4:Eu; 옥시-황화물; 옥시-질화물; 인산염; 붕산염; 및 텅스텐산염, 예를 들어 CaWO4가 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 목적상 적합한 다른 무기 입자는 Ge, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, PbS, PbSe, PbTe, InN, InP, InAs, AIN, AIP, AlAs, GaN, GaP, GaAs 및 그 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 반도체 나노입자로 만들어진 양자점 인광체를 포함한다. 일반적으로, 각각의 양자점 인광체의 표면은 응집을 방지하고 상용성을 증가시키기 위하여 유기 분자로 적어도 부분적으로 코팅될 것이다. 소정 실시 형태에서, 인광체, 예를 들어 양자점 인광체는 코어-쉘 구성에 있어서 상이한 물질들의 몇몇 층으로 구성된다. 양자점 인광체의 표면의 코팅에 적합한 유기 분자는 흡수 다이 및 형광 염료, 예를 들어 미국 특허 제6,600,175호에 기재되어 있는 것을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 목적상 적합한 다른 인광체는 타스카(Taskar) 등의 국제특허 공개 WO 2006/0600141호, 타스카 등의 국제특허 공개 WO 2005/027576호, 타스카 등의 미국 특허 제6,734,465호 및 타스카 등의 미국 특허 제7,259,400호에 기재되어 있으며, 종래의 인광체 및 본 발명의 인광체에 관계된 이들의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
이용될 경우, 사용되는 광학적 활성제의 양은 선택되는 광학적 활성제 및 최종 사용 응용을 비롯한 다양한 요인에 따라 달라진다. 포함될 경우, 광학적 활성제, 예를 들어 인광체는 각각 조성물 100 중량부를 기준으로, 전형적으로 0.01 내지 25 중량부, 더 전형적으로 1 내지 15 중량부, 가장 전형적으로 5 내지 10 중량부의 범위의 양으로 존재한다. 광학적 활성제의 양은 예를 들어 광학적 활성제를 함유하는 생성물의 층의 두께 및 원하는 발광색에 따라 조정될 수 있다. 다른 적합한 광학적 활성제는 광자 결정 및 탄소 나노튜브를 포함한다. 본 조성물은 전술한 광학적 활성제들 중 2가지 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
포함될 경우, 실리콘 분야에 공지된 임의의 유형의 경화 조절제가 사용될 수 있다. 경화 조절제는 성분 (A), (B) 및 (C)를 함께 혼합한 후 조성물의 경화가 제어되게 하기 위하여 조성물에 선택적으로 포함되며, 이는 하기에 추가로 기재되어 있다. 경화 조절제는 LED를 만들 때와 같이 기판 상에서의 생성물의 형성 동안의 조성물에서 특히 유용하다. 경화 조절제는 조성물을 생성물의 겔화 이전에, 그리고 궁극적으로는 생성물의 경화 이전에 기판 상에 도포할 수 있는 충분한 작업 시간을 허용한다.
경화 조절제는 조성물의 보관 수명 및/또는 작업 시간을 연장시키기 위하여 첨가될 수 있다. 경화 조절제는 또한 조성물의 경화 온도를 상승시키기 위하여 첨가될 수 있다. 적합한 경화 조절제는 실리콘 업계에 공지되어 있으며, 구매가능하다. 경화 조절제는 아세틸렌 알코올, 사이클로알케닐실록산, 엔인(eneyne) 화합물, 트라이아졸 포스핀; 메르캅탄, 하이드라진, 아민, 푸마레이트, 말레에이트 및 그 조합으로 예시된다. 아세틸렌 알코올의 예는 예를 들어 유럽 특허 제0 764 703 A2호 및 미국 특허 제5,449,802호에 개시되어 있으며, 메틸 부틴올, 에티닐 사이클로헥산올, 다이메틸 헥신올, 1-부틴-3-올, 1-프로핀-3-올, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올, 3-페닐-1-부틴-3-올, 4-에틸-1-옥틴-3-올, 3,5-다이엠틸-1-헥신-3-올, 및 1-에티닐-1-사이클로헥산올 및 그 조합을 포함한다. 사이클로알케닐실록산의 예에는 메틸비닐사이클로실록산류가 포함되며, 이는 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산 및 그 조합으로 예시된다. 엔인 화합물의 예에는 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-다이메틸-3-헥센-1-인 및 그 조합이 포함된다. 트라이아졸의 예에는 벤조트라이아졸이 포함된다. 포스핀의 예에는 트라이페닐포스핀이 포함된다. 아민의 예에는 테트라메틸 에틸렌다이아민이 포함된다. 푸마레이트의 예에는 다이알킬 푸마레이트, 다이알케닐 푸마레이트, 다이알콕시알킬 푸마레이트 및 그 조합이 포함된다. 적합한 경화 조절제가 예를 들어 미국 특허 제3,445,420호; 미국 특허 제3,989,667호; 미국 특허 제4,584,361호; 및 미국 특허 제5,036,117호에 개시되어 있다.
대안적으로, 경화 조절제는 실릴화 아세틸렌 저해제를 포함할 수 있다. 어떠한 특정 이론에도 구애되거나 또는 한정되지 않고서, 실릴화 아세틸렌 저해제의 첨가는 저해제를 함유하지 않거나 또는 아세틸렌 알코올을 함유하는 하이드로실릴화 경화성 조성물로부터 제조된 생성물과 비교하여 본 조성물로부터 제조된 생성물의 황변을 감소시킨다고 여겨진다.
적합한 실릴화 아세틸렌 저해제는 하기 화학식 V, 화학식 VI 또는 그 조합을 가질 수 있다:
[화학식 V]
Figure pct00001
[화학식 VI]
Figure pct00002
여기서, 각각의 R15는 독립적으로 수소 원자 또는 1가 유기 기이며, R16은 공유 결합 또는 2가 탄화수소 기이고, 하첨자 u는 0, 1, 2 또는 3이며, 하첨자 t는 0 내지 10이고, 하첨자 v는 4 내지 12이다. 대안적으로 u는 1 또는 3이다. 대안적으로, 화학식 V에서 하첨자 u는 3이다. 대안적으로, 화학식 VI에서 하첨자 u는 1이며, 대안적으로 하첨자 t는 0이고, 대안적으로 하첨자 v는 5, 6 또는 7이며, 대안적으로 하첨자 v는 6이다. R15에 있어서의 1가 유기 기의 예에는 지방족 불포화 유기 기, 방향족 기, 또는 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기 - 방향족이 없고 지방족 불포화체가 없음 - 가 포함되며, 이는 상기에 기재되고 예시된 바와 같다.
적합한 실릴화 아세틸렌 저해제는 (3-메틸-1-부틴-3-옥시)트라이메틸실란, ((1,1-다이메틸-2-프로피닐)옥시)트라이메틸실란, 비스(3-메틸-1-부틴-3-옥시)다이메틸실란, 비스(3-메틸-1-부틴-3-옥시)실란메틸비닐실란, 비스((1,1-다이메틸-2-프로피닐)옥시)다이메틸실란, 메틸(트리스(1,1-다이메틸-2-프로피닐옥시))실란, 메틸(트리스(3-메틸-1-부틴-3-옥시))실란, (3-메틸-1-부틴-3-옥시)다이메틸페닐실란, (3-메틸-1-부틴-3-옥시)다이메틸헥세닐실란, (3-메틸-1-부틴-3-옥시)트라이에틸실란, 비스(3-메틸-1-부틴-3-옥시)메틸트라이플루오로프로필실란, (3,5-다이메틸-1-헥신-3-옥시)트라이메틸실란, (3-페닐-1-부틴-3-옥시)다이페닐메틸실란, (3-페닐-1-부틴-3-옥시)다이메틸페닐실란, (3-페닐-1-부틴-3-옥시)다이메틸비닐실란, (3-페닐-1-부틴-3-옥시)다이메틸헥세닐실란, (사이클로헥실-1-에틴-1-옥시)다이메틸헥세닐실란, (사이클로헥실-1-에틴-1-옥시)다이메틸비닐실란, (사이클로헥실-1-에틴-1-옥시)다이페닐메틸실란, (사이클로헥실-1-에틴-1-옥시)트라이메틸실란 및 그 조합으로 예시된다. 대안적으로, 실릴화 아세틸렌 저해제는 메틸(트리스(1,1-다이메틸-2-프로피닐옥시))실란, ((1,1-다이메틸-2-프로피닐)옥시)트라이메틸실란 및 그 조합을 포함할 수 있다.
실릴화 아세틸렌 저해제는 알코올 실릴화에 있어서의 당업계에 공지된 방법에 의해, 예를 들어 산 수용체의 존재 하에 화학식 R15 uSiCl4-u의 클로로실란을 하기 화학식 VII 또는 화학식 VIII의 아세틸렌 알코올과 반응시킴으로써 제조될 수 있다:
[화학식 VII]
Figure pct00003
[화학식 VIII]
Figure pct00004
화학식 VII 및 VIII에서, 각각의 R15, R16 및 하첨자 u, t 및 v는 상기에 기재된 바와 같다. 실릴화 아세틸렌 저해제의 예 및 이의 제조 방법이 예를 들어 유럽 특허 제0 764 703 A2호 및 미국 특허 제5,449,802호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적상, 다른 적합한 경화 조절제는 메틸-부틴올, 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-다이메틸-3-헥센-1-인, 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐-1-사이클로헥산올, 2-페닐-3-부틴-2-올, 비닐사이클로실록산, 및 트라이페닐포스핀을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 다른 적합한 경화 조절제는 아세틸렌 알코올, 예를 들어 미국 특허 제3,989,666호 및 미국 특허 제3,445,420호에 기재된 것; 불포화 카르복실산 에스테르, 예를 들어 미국 특허 제4,504,645호; 미국 특허 제4,256,870호; 미국 특허 제4,347,346호; 및 미국 특허 제4,774,111호에 기재된 것; 및 소정의 올레핀 실록산, 예를 들어 미국 특허 제3,933,880호; 미국 특허 제3,989,666호; 및 미국 특허 제3,989,667호에 기재된 것을 포함한다. 본 발명의 목적상, 적합한 경화 조절제의 하나의 구체예로는 미국 펜실베이니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈 인크(Air Products and Chemicals Inc)로부터 상표명 서피놀(Surfynol)(등록상표) 61로 구매가능한 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올이 있다.
이용될 경우, 조성물에 첨가되는 경화 조절제의 양은 사용되는 특정 경화 조절제, 및 성분 (C), (A) 및 (B)의 메이크업(makeup) 및 양에 따라 달라질 것이다. 포함될 경우, 경화 조절제는 각각 조성물 100 중량부를 기준으로, 전형적으로 1.0 내지 10000 ppm, 더 전형적으로 25 내지 500 ppm, 가장 전형적으로 50 내지 100 ppm의 범위의 양으로 존재한다. 경화 조절제의 강도에 따라 다양한 양이 사용될 수 있음을 알아야 한다. 조성물은 전술한 경화 조절제 중 2가지 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
이용될 경우, 공가교결합제는 모두 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 50 중량부의 범위, 대안적으로 0.01 내지 25 중량부의 범위, 대안적으로 1 내지 5 중량부의 범위의 양으로 조성물에 첨가될 수 있다. 공가교결합제는 HcR8 dSiO(4-c-d)/2로 주어진 평균 조성 화학식을 갖는 하이드로겐실릴 작용성 폴리오르가노실록산을 포함할 수 있으며, 여기서, 각각의 R8은 독립적으로 메틸 기 또는 페닐 기이고, 이때 R8의 30 몰% 이상은 페닐 기이며, 하첨자 a 및 b는 양수이고, c + d = 1 내지 2.2이며, c / (c + d) = 0.001 내지 0.05이다.
이용될 경우, 접착 촉진제는 모두 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 50 중량부의 범위, 대안적으로 0.01 내지 10 중량부의 범위, 대안적으로 0.01 내지 5 중량부의 범위의 양으로 조성물에 첨가될 수 있다. 접착 촉진제는 (a) 알콕시실란, (b) 알콕시실란과 하이드록시-작용성 폴리오르가노실록산의 조합, 또는 (c) 그 조합, 또는 성분 (a), (b) 또는 (c)와 전이 금속 킬레이트의 조합을 포함할 수 있다. 대안적으로, 접착 촉진제는 불포화 또는 에폭시-작용성 화합물을 포함할 수 있다. 적합한 에폭시-작용성 화합물은 실리콘 분야에 공지되어 있으며, 구매가능하고; 예를 들어 미국 특허 제4,087,585호; 미국 특허 제5,194,649호; 미국 특허 제5,248,715호; 및 미국 특허 제5,744,507호 (컬럼 4-5)를 참조한다. 접착 촉진제는 불포화 또는 에폭시-작용성 알콕시실란을 포함할 수 있다. 예를 들어, 불포화 또는 에폭시-작용성 알콕시실란은 화학식 R9 eSi(OR10)(4-e)를 가질 수 있으며, 여기서 하첨자 e는 1, 2 또는 3이고, 대안적으로 하첨자 e는 1이다. 각각의 R9는 독립적으로 1가 유기 기이되, 단, 적어도 하나의 R9는 불포화 유기 기 또는 에폭시-작용성 유기 기이다. R9에 있어서의 에폭시-작용성 유기 기는 3-글리시독시프로필 및 (에폭시사이클로헥실)에틸로 예시된다. R9에 있어서의 불포화 유기 기는 3-메타크릴로일옥시프로필, 3-아크릴로일옥시프로필, 및 불포화 1가 탄화수소 기, 예를 들어 비닐, 알릴, 헥세닐, 운데실레닐로 예시된다. 각각의 R10은 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4, 대안적으로 탄소 원자수 1 내지 2의 비치환된 포화 탄화수소 기이다. R10은 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸로 예시된다.
적합한 에폭시-작용성 알콕시실란의 예에는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 3-글리시독시프로필트라이에톡시실란, (에폭시사이클로헥실)에틸다이메톡시실란, (에폭시사이클로헥실)에틸다이에톡시실란 및 그 조합이 포함된다. 적합한 불포화 알콕시실란의 예에는 비닐트라이메톡시실란, 알릴트라이메톡시실란, 알릴트라이에톡시실란, 헥세닐트라이메톡시실란, 운데실레닐트라이메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트라이메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트라이에톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트라이메톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트라이에톡시실란, 및 그 조합이 포함된다.
접착 촉진제는 에폭시-작용성 실록산, 예를 들어 상기에 기재된 바와 같이 하이드록시-종결된 폴리오르가노실록산과 에폭시-작용성 알콕시실란의 반응 생성물, 또는 하이드록시-종결된 폴리오르가노실록산과 에폭시-작용성 알콕시실란의 물리적 블렌드를 포함할 수 있다. 접착 촉진제는 에폭시-작용성 알콕시실란과 에폭시-작용성 실란의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착 촉진제는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란과, 하이드록시-종결된 메틸비닐실록산과 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란의 반응 생성물의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란과 하이드록시-종결된 메틸비닐실록산의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란과 하이드록시-종결된 메티비닐/다이메틸실록산 공중합체의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란과 하이드록시-종결된 메틸비닐/메틸페닐실록산 공중합체의 혼합물로 예시된다. 반응 생성물로서라기보다는 오히려 물리적 블렌드로서 사용될 때, 이들 성분은 다중 부분 키트(multiple-part kit)에서 별도로 보관될 수 있다.
이용될 경우, 적합한 전이 금속 킬레이트는 티탄산염, 알루미늄 킬레이트, 예를 들어 알루미늄 아세틸아세토네이트 및 그 조합을 포함한다. 전이 금속 킬레이트 및 이의 제조 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들어 미국 특허 제5,248,715호; 유럽 특허 제0 493 791 A1호; 및 유럽 특허 제0 497 349 B1호를 참조한다.
이용될 경우, 조성물에 첨가되는 충전제의 양은 선택되는 충전제의 유형 및 생성되는 광투과도에 따라 달라진다. 충전제는 0.1% 내지 50%의 범위, 대안적으로 0.1% 내지 25%의 범위의 양으로 조성물에 첨가될 수 있으며, 이들 둘 모두는 조성물의 중량을 기준으로 한다. 적합한 충전제는 강화용 충전제, 예를 들어 실리카를 포함한다. 적합한 강화용 충전제는 당업계에 공지되어 있으며, 미국 매사추세츠주 소재의 캐보트 코포레이션(Cabot Corporation)에 의해 상표명 캅-오-실(CAB-O-SIL)로 판매되는 건식 실리카와 같이 구매가능하다.
전도성 충전제, 즉 열전도성이거나, 전기 전도성이거나, 또는 열전도성이면서 전기 전도성인 충전제가 또한 충전제로 사용될 수 있다. 적합한 전도성 충전제는 금속 입자, 금속 산화물 입자 및 그 혼합물을 포함한다. 적합한 열전도성 충전제는 질화알루미늄; 산화알루미늄; 티탄산바륨; 산화베릴륨; 질화붕소; 다이아몬드; 흑연; 산화마그네슘; 금속 미립자, 예를 들어 구리, 금, 니켈 또는 은; 탄화규소; 탄화텅스텐; 산화아연 및 그 조합으로 예시된다.
전도성 충전제는 당업계에 공지되어 있으며, 구매가능하고, 예를 들어 미국 특허 제6,169,142호 (컬럼 4, 제7-33행)를 참조한다. 예를 들어, CB-A20S 및 Al-43-Me는 상이한 입자 크기의 산화알루미늄 충전제이며, 이는 쇼와-덴코(Showa-Denko)로부터 구매가능하고; AA-04, AA-2, 및 AA18은 산화알루미늄 충전제이며, 이는 스미토모 케미칼 컴퍼니(Sumitomo Chemical Company)로부터 구매가능하다. 은 충전제는 미국 매사추세츠주 애틀버로 소재의 메탈로르 테크놀로지즈 유.에스.에이. 코포레이션(Metalor Technologies U.S.A. Corp.)으로부터 구매가능하다. 질화규소 충전제는 미국 오하이오주 클리블랜드 소재의 어드밴스드 세라믹스 코포레이션(Advanced Ceramics Corporation)으로부터 구매가능하다.
충전제 입자의 형상은 특정하게 제한되는 것은 아니지만; 둥근(rounded) 또는 구형의 입자는 조성물 중 충전제의 높은 로딩시에 점도가 바람직하지 못한 수준으로 증가하지 못하게 할 수 있다. 입자 크기가 상이하고 입자 크기 분포가 상이한 충전제들의 조합이 사용될 수 있다. 예를 들어, 최근접 패킹 이론(closest packing theory)의 분포 곡선을 충족시키는 비율로 평균 입자 크기가 더 큰 제1 충전제를 평균 입자 크기가 더 작은 제2 충전제와 조합하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 패킹 효율을 향상시킬 수 있으며, 점도를 감소시킬 수 있다.
전부의 또는 일부분의 충전제는 스페이서를 포함할 수 있다. 스페이서는 유기 입자, 예를 들어 폴리스티렌, 무기 입자, 예를 들어 유리, 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 스페이서는 열전도성이거나, 전기 전도성이거나, 또는 열전도성이면서 전기 전도성일 수 있다. 스페이서의 입자 크기는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터일 수 있다. 스페이서는 단분산 비드를 포함할 수 있다. 스페이서의 양은 예를 들어 입자의 분포, 조성물의 배치 동안 가해지는 압력, 및 배치 온도를 비롯한 다양한 요인에 따라 달라진다.
충전제는 처리제로 선택적으로 표면 처리될 수 있다. 처리제 및 처리 방법은 당업계에 공지되어 있으며; 예를 들어 미국 특허 제6,169,142호 (컬럼 4, 제42행 내지 컬럼 5, 제2행)를 참조한다. 충전제는 충전제를 조성물의 다른 성분들과 조합하기 이전에 처리제로 처리될 수 있거나, 또는 충전제는 원위치에서 처리될 수 있다.
처리제는 화학식 R11 fSi(OR12)(4-f)를 갖는 알콕시실란일 수 있으며, 여기서, 하첨자 f는 1, 2 또는 3이고; 대안적으로 하첨자 f는 3이다. 각각의 R11은 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 50의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기이다. R11은 알킬 기, 예를 들어 헥실, 옥틸, 도데실, 테트라데실, 헥사데실 및 옥타데실; 및 방향족 기, 예를 들어 벤질, 페닐 및 페닐에틸로 예시된다. R11은 포화 또는 불포화되고, 분지화 또는 비분지화되고, 비치환될 수 있다. R11은 포화되고, 비분지화되고, 비치환될 수 있다. 각각의 R12는 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4, 대안적으로 탄소 원자수 1 내지 2의 비치환된 포화 탄화수소 기이다. 처리제는 헥실트라이메톡시실란, 옥틸트라이에톡시실란, 데실트라이메톡시실란, 도데실트라이메티옥시실란, 테트라데실트라이메톡시실란, 페닐트라이메톡시실란, 페닐에틸트라이메톡시실란, 옥타데실트라이메톡시실란, 옥타데실트라이에톡시실란 및 그 조합으로 예시된다.
알콕시-작용성 올리고실록산이 처리제로 또한 사용될 수 있다. 알콕시-작용성 올리고실록산 및 이의 제조 방법은 실리콘 분야에 공지되어 있으며, 예를 들어 유럽 특허 제1 101 167 A2호를 참조한다. 예를 들어, 적합한 알콕시-작용성 올리고실록산은 화학식 (R13O)gSi(OSiR14 2R15)4-g의 것을 포함하며, 여기서, 하첨자 g는 1, 2 또는 3이고, 대안적으로 하첨자 g는 3이다. 각각의 R13은 독립적으로 알킬 기일 수 있다. 각각의 R14는 탄소 원자수 1 내지 10의 포화 및 불포화 1가 탄화수소 기로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 각각의 R15는 11개 이상의 탄소 원자를 갖는 포화 또는 불포화 1가 탄화수소 기일 수 있다.
이용될 경우, 금속 충전제는 알킬티올, 예를 들어 옥타데실 메르캅탄 및 다른 것, 및 지방산, 예를 들어 올레산, 스테아르산, 티탄산염, 티탄산염 커플링제 및 그 조합으로 처리될 수 있다. 알루미나 또는 부동태화된 질화알루미늄용 처리제는 알콕시실릴 작용성 알킬메틸 폴리실록산, 예를 들어 R16 hR17 iSi(OR18)(4-h-i)의 부분 가수분해 축합물, 또는 가수분해성 기가 실라잔, 아실옥시 또는 옥시모일 경우 유사 물질인 공가수분해(cohydrolysis) 축합물 또는 혼합물을 포함할 수 있다. 이들 전부에 있어서, Si에 테더링된(tethered) 기, 예를 들어 상기 화학식에서 R16은 장쇄 불포화 1가 탄화수소 또는 1가 방향족-작용성 탄화수소이다. 각각의 R17은 독립적으로 1가 탄화수소 기이며, 각각의 R18은 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4의 1가 탄화수소 기이다. 상기 화학식에서, 하첨자 h는 1, 2 또는 3이며, 하첨자 i는 0, 1 또는 2이되, 단, h + i는 1, 2 또는 3이다. 실리콘 분야의 숙련자라면 과도한 실험 없이 충전제의 분산을 돕기 위하여 특정 처리를 최적화할 수 있다.
리올로지 조절제는 조성물의 요변성 특성을 변화시키기 위하여 첨가될 수 있다. 리올로지 조절제는 유동 제어 첨가제; 반응성 희석제; 침강 방지제; 알파-올레핀; 비-반응성 페닐 실세스퀴옥산; 하이드록실-종결된 메틸페닐 실록산 단일중합체; 하이드록실-종결된 실리콘-유기 공중합체 (하이드록실-종결된 폴리프로필렌옥사이드-다이메틸실록산 공중합체를 포함하지만, 이에 한정되지 않음); 및 그 조합으로 예시된다.
조성물이 경화되어 생성물을 형성하는 것을 선택 성분이 못하게 하는 것이 아니라면, 다른 선택 성분이 상기에 기재된 첨가제 성분 전부 또는 그 일부분에 더하여 또는 그 대신에 첨가될 수 있다. 다른 선택 첨가제의 예에는 산 수용체; 산화방지제; 안정제, 예를 들어 산화마그네슘, 수산화칼슘, 금속 염 첨가제, 예를 들어 유럽 특허 제0 950 685 A1호에 개시된 것, 열 안정제, 및 자외선(UV) 안정제; 난연제; 실릴화제, 예를 들어 4-(트라이메틸실릴옥시)-3-펜텐-2-온 및 N-(t-부틸 다이메틸실릴)-N-메틸트라이플루오로아세트아미드; 건조제, 예를 들어 제올라이트, 무수 황산알루미늄, 분자 체(바람직하게는 기공 직경이 10 옹스트롬 이하임), 규조토, 실리카 겔, 및 활성탄; 광분산제(optical diffusant); 콜로이드성 실리카; 및 발포제, 예를 들어 물, 메탄올, 에탄올, 아이소프로필 알코올, 벤질 알코올, 1,4 부탄다이올, 1,5 펜탄다이올, 1,7 헵탄다이올 및 실라놀이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 본 조성물은 전술한 첨가제 성분들 중 2가지 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
조성물은 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 다른 물질의 혼입에 사용될 수 있으며, 즉 조성물은 상기에 기재된 바와 같이 입자 및/또는 인광체와 같은 다른 물질의 혼입을 위한 매트릭스로서 사용될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 본 조성물은 금속 산화물 입자 및 반도체 입자 중 적어도 하나를 추가로 포함한다. 금속 산화물 입자 및/또는 반도체 입자를 조성물에 선택적으로 포함시켜 생성물의 굴절률을 추가로 증가시킬 수 있으며, 이는 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 적합한 금속 산화물 입자 및 반도체 입자는 일반적으로 LED의 방출 대역폭에 걸쳐 사실상 투과성인 것이다. "사실상 투과성"이라는 것은 LED로부터 방출되는 광을 흡수할 수 없는 금속 산화물 입자 및/또는 반도체 입자를 말하며, 즉 금속 산화물 입자 및/또는 반도체 입자의 광학적 밴드 갭은 LED로부터 방출되는 광의 광자 에너지보다 더 크다.
본 발명의 목적상 적합한 금속 산화물 입자는 Al2O3, TiO2, V2O5, ZnO, SnO2, ZnS 및 그 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 목적상 적합한 반도체 입자는 ZnS, CdS, GaN 및 그 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 소정 실시 형태에서, 상기 입자는 한 물질의 코어 상에 다른 유형의 물질이 침착된 것을 갖는 종을 포함할 수 있다.
일 실시 형태에서, 금속 산화물 입자는 이산화티타늄(TiO2)을 포함한다. TiO2 입자는 조성물의 굴절률을 조정하고, 특히 경화 후 조성물의 굴절률을 상승시키고, 예를 들어 생성물의 굴절률을 상승시키기 위하여 조성물에 선택적으로 포함되며, 이는 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 개별적으로, TiO2 입자의 굴절률은 전체로서의 조성물보다 더 크다. 조성물의 굴절률을 상승시킴으로써, 인광체가 조성물에 포함될 때 조성물의 굴절률은 인광체의 굴절률에 더 가깝게 정합될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 포함될 경우, 금속 산화물 입자 및/또는 반도체 입자는 상대적으로 큰 입자, 예를 들어 크기가 1 마이크로미터 초과의 범위, 전형적으로 1 내지 20 마이크로미터, 더 전형적으로 1 내지 10 마이크로미터, 가장 전형적으로 1 내지 5 마이크로미터의 범위인 TiO2 입자이다. 다른 실시 형태에서, 금속 산화물 입자 및/또는 반도체 입자는 나노입자, 예를 들어 TiO2 나노입자이며, 크기가 1 마이크로미터 미만의 범위, 전형적으로 5 내지 300 나노미터, 더 전형적으로 10 내지 90 나노미터, 가장 전형적으로 30 내지 70 나노미터의 범위이다. 전술한 입자 크기는 평균 입자 크기이며, 여기서, 입자 크기는 입자의 최장 치수를 바탕으로 하는데, 이는 구형 입자의 경우 직경이다.
일 실시 형태에서, 나노입자, 예를 들어 TiO2 나노입자의 평균 입자 크기는 일반적으로 40 내지 45 나노미터이다. 전형적으로, TiO2 나노입자의 이상적인 평균 직경은 20 내지 50 나노미터이다. 소정 실시 형태에서, TiO2 나노입자의 평균 일차 입자 크기는 35 나노미터 미만, 더 전형적으로 30 나노미터 미만, 가장 전형적으로 25 나노미터 미만이다. 일반적으로 상기 나노입자의 평균 입자 크기는 이용될 경우 LED의 기판에 의해 방출되는 광의 파장보다 더 작다. 이와 같이, 나노입자는 LED의 기판, 예를 들어 다이오드에 의해 방출되는 광을 산란시키지 못한다. 적합한 건식 나노-TiO2 입자는 미국 뉴저지주 파시파니 소재의 데구사(Degussa)로부터 상표명 P25로 구매가능하다. 나노입자 (D)는 자유 유동 분말 형태일 수 있으며, 더 전형적으로 나노입자 (D)는 용매중 분산물의 형태이다. 용매중 분산물의 용매는 당업계에 공지된 임의의 용매일 수 있다. 이용될 경우, 선택되는 용매는 나노입자 (D)의 표면 처리를 비롯한 다양한 요인에 따라 달라질 것이다. 전형적으로, 용매는 용매의 극성이 나노입자 (D)의 표면 처리의 극성과 동일하거나 또는 그에 가까울 수 있도록 선택될 것이다. 예를 들어, 비극성 표면 처리제를 포함하는 나노입자 (D)는 탄화수소 용매, 예를 들어 톨루엔에 분산될 수 있다. 대안적으로, 극성 표면 처리제를 포함하는 나노입자 (D)는 더욱 극성인 용매, 예를 들어 물에 분산될 수 있다.
소정 실시 형태에서, TiO2 나노입자는 충전제 처리제로 코팅된다. 본 발명의 목적상 적합한 충전제 처리제는 상기에 기재되고 예시된 처리제(또는 처리제들)를 포함한다. 충전제 처리제는 전형적으로 알콕시실란을 포함한다. 소정 실시 형태에서, 알콕시실란은 옥틸트라이메톡시실란, 알릴트라이메톡시실란, 메타크릴옥시프로필트라이메톡시실란 및 그 조합의 군으로부터 선택된다. 본 발명의 목적상 적합한 알콕시실란은 미국 펜실베이니아주 모리스빌 소재의 젤레스트, 인크.(Gelest, Inc.)로부터 구매가능하다.
일 실시 형태에서, TiO2 나노입자는 TiO2 나노입자와 충전제 처리제 코팅 사이에 외부 쉘-코팅을 갖는다. TiO2 나노입자는 심지어 충전제 처리제가 이용되지 않을 때에도 외부 쉘-코팅을 또한 가질 수 있음을 알아야 한다. 이용될 경우, 외부 쉘-코팅은 전형적으로 TiO2 나노입자의 밴드 갭보다 더 큰 밴드 갭을 갖는 물질을 포함한다. 더욱 큰 밴드 갭을 갖는 물질은 일반적으로 산화물이다. 소정 실시 형태에서, 상기 산화물은 산화알루미늄이다. 본 발명의 목적상 적합한 TiO2 나노입자, 예를 들어 상기에 기재된 것, 이의 제조 방법 및 다른 적합한 TiO2 나노입자가 타스카 등의 국제특허 공개 WO 2006/0600141호에 기재되어 있으며, 종래의 그리고 본 발명의 TiO2 나노입자에 관계된 이의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 다른 실시 형태에서, 금속 산화물 나노입자는 본 출원과 동시에 출원된 미국 특허 출원 제61/420,925호에 개시된 개질된 나노입자이며, 상기 미국 특허 출원의 개시 내용은 전체적으로 참고로 포함된다. 본 발명의 목적상 추가의 적합한 금속 산화물 입자는 둘 모두 일본 소재의 스미토모 오사카 시멘트 컴퍼니, 리미티드(Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) 및 타이카 코포레이션(Tayca Corporation)으로부터 구매가능하다.
포함될 경우, 입자, 예를 들어 TiO2 나노입자는 각각 조성물 100 중량부를 기준으로 전형적으로 60 내지 75 중량부, 더 전형적으로 60 내지 70 중량부, 가장 전형적으로 65 내지 70 중량부의 범위의 양으로 존재한다. 본 조성물은 전술한 입자의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 알아야 한다.
조성물은 전형적으로 알케닐 기에 대한 SiH 기의 몰비가 0.80 내지 1.5, 더 전형적으로 1.0 내지 1.5, 가장 전형적으로 1.0 내지 1.1의 범위이다. 성분 (A)의 분자당 평균 알케닐기의 개수와 성분 (B)의 분자당 평균 규소-결합 수소 원자의 개수의 합계가 4보다 클 때 가교결합이 일어남이 실리콘 분야의 숙련자에 의해 일반적으로 이해된다.
성분 (A), (B) 및 (C)와, 선택적으로, 첨가제 및/또는 금속 산화물 입자 및/또는 반도체 입자 중 하나 이상이 임의의 순서로 조합될 수 있다. 전형적으로, 성분 (A) 및 (B)는 성분 (C)의 도입 전에 조합된다.
조성물은 다양한 수단에 의한 사용용으로, 예를 들어 대형 탱크, 드럼 및 컨테이너(container) 또는 소형 키트, 패킷(packet) 및 컨테이너에서의 사용용으로 소비자에게 공급될 수 있다. 조성물은 1부분(one-part), 2부분(two-part) 또는 다부분(multi-part) 시스템으로 공급될 수 있다. 전형적으로, 알케닐 기를 갖는 성분들 중 임의의 것, 예를 들어 성분 (A)를 SiH 기를 갖는 성분들 중 임의의 것, 예를 들어 성분 (B)와 분리하여 놓아서 조성물의 조기 반응을 방지한다. 추가 성분, 예를 들어 성분 (C)와, 선택적으로, 첨가제 및/또는 금속 산화물 입자 및/또는 반도체 입자 중 하나 이상은 이전에 기재된 성분 (A) 및 (B) 중 어느 하나와 조합되거나 그로부터 분리하여 놓을 수 있다. 2부분 시스템의 일 실시예에서, 하나의 키트는 성분 (A) 및 (C)를 함유하며, 다른 키트는 성분 (B) 및 경화 조절제를 함유한다.
상기에 기재된 바와 같이, 생성물은 성분 (C), 및 선택적으로, 첨가제 및/또는 금속 산화물 입자 및/또는 반도체 입자 중 하나 이상의 존재 하에서의 성분 (A) 및 (B)의 반응 생성물을 포함한다. 본 생성물은 전형적으로 조성물에서 상기에 기재된 페닐 기에 대한 알킬 기의 몰비를 갖는다.
경화 후, 생성물의 굴절률은 632.8 ㎚의 파장에서 측정할 경우 전형적으로 1.40 내지 1.60, 더 전형적으로 1.43 내지 1.56, 가장 전형적으로 1.50 내지 1.56의 범위이다. 굴절률은 프리즘 커플러를 사용하여 측정될 수 있다. 이러한 방법은 진보된 광 도파 기술을 이용하여 특정 파장에서 굴절률을 정확하게 측정한다. 전형적으로 본 생성물은 0.1 ㎜의 두께에서 632.8 ㎚의 파장의 광을 85% 이상, 더 전형적으로 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상 투과시키는 광투과도를 갖는다. 광투과도는 실리콘 분야의 숙련자에게 공지된 방법을 사용하여 UV-분광광도계를 이용하여 측정될 수 있다.
제어된 변형률의 평행판 진동 유량계(controlled strain, parallel plate, oscillating rheometer)에서 측정할 때 전형적으로 본 생성물의 모듈러스는 9.0 × 105 이상, 더 전형적으로 90 내지 5000 ㎪ (9.0 × 105 내지 5.0 × 107 다인/㎠)이다. 소정 실시 형태에서, 본 생성물의 모듈러스는 90 내지 500 ㎪ (9.0 × 105 내지 5.0 × 106 다인/㎠)의 범위이다. 다른 실시 형태에서, 본 생성물의 모듈러스는 500 내지 1000 ㎪ (5.0 × 106 내지 1.0 × 107 다인/㎠)의 범위이다. 추가의 실시 형태에서, 본 생성물의 모듈러스는 1000 내지 5000 ㎪ (1.0 × 107 내지 5.0 × 107 다인/㎠)의 범위이다.
전형적으로 본 생성물은 쇼어 A 경도가 50 초과이며, 더 전형적으로 쇼어 D 경도가 5 내지 40의 범위이고, 또 더 전형적으로 쇼어 D 경도가 10 내지 30의 범위이며, 가장 전형적으로 쇼어 D 경도가 10 내지 25의 범위이다. 생성물의 경도는 ASTM D-2240에 따라 결정될 수 있다.
본 조성물로부터 생성물을 형성하기 위한 반응은 실리콘 분야의 숙련자에게 공지된 하이드로실릴화 반응에 적합한 임의의 표준 반응기에서 수행될 수 있다. 본 발명의 목적상 적합한 반응기는 유리 반응기 및 테플론(Teflon)(등록상표)-라이닝된 유리 반응기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 반응기에는 교반 수단, 예를 들어 휘젓는 수단, 또는 전단 혼합을 부여하는 다른 수단이 갖추어져 있다.
조성물을 반응시켜 생성물을 형성하는 것은 전형적으로 0℃ 내지 200℃, 더 전형적으로 실온(대략 23 ± 2℃) 내지 150℃, 가장 전형적으로 80℃ 내지 150℃의 범위의 온도에서 수행된다. 반응 시간은 몇몇 요인, 예를 들어 성분 (A) 및 (B)의 양 및 메이크업, 교반 및 온도에 따라 달라진다. 전형적으로 반응 시간은 실온(대략 23 ± 2℃) 내지 150℃의 범위의 온도에서 1/2시간(30분) 내지 24시간이다. 일 실시 형태에서, 반응 시간은 125℃에서 2시간이다. 다른 실시 형태에서, 반응 시간은 150℃에서 1/2시간(30분)이다. 혼합된 조성물은 전형적으로 다양한 공지된 방법을 이용하여 기판에 도포되며 그 후 반응이 상기에 기술된 바와 같이 수행됨을 알아야 한다. LED를 위한 봉지화 또는 코팅 기술은 당업계에 잘 알려져 있다. 이러한 기술은 캐스팅, 분배, 성형 등을 포함한다. 예를 들어, LED를 조성물에서 봉지화한 후 - 이는 전형적으로 주형에서 실시됨 - , 조성물을 상기에 기재되고 예시된 온도 범위 및 시간에서 반응시키는데, 즉 경화시킨다. 조성물을 하나 이상의 단계로, 예를 들어 둘 이상의 가열 단계에 의해 경화시켜 생성물을 형성할 수 있다.
상기에 기재된 바와 같이, 조성물 및 이로부터 형성된 생성물은 당업계에 공지된 임의의 유형의 LED일 수 있는 LED류의 봉지화에 유용하다. LED는 당업계에 잘 알려져 있으며; 예를 들어 문헌[E. Fred Schubert, Light-Emitting Diodes (2d ed. 2006)]을 참조한다. LED는 가시광선이든지, 자외선이든지 또는 적외선이든지 간에 광을 방출하는 다이오드, 즉 기판을 포함한다. 다이오드는 개별 구성요소, 또는 예를 들어 반도체 웨이퍼 가공 절차에 의해 만들어진 칩일 수 있다. 상기 구성요소 또는 칩은 전력의 인가에 적합한 전기적 접점을 포함하여 다이오드에 에너지를 공급할 수 있다. 상기 구성요소 또는 칩의 개별 층들 및 다른 기능성 요소는 전형적으로 웨이퍼 규모로 형성되며, 완성된 웨이퍼는 최종적으로 개별 조각의 부분들로 다이싱되어 다수의 다이오드를 생성한다.
본 발명에서 개시된 조성물 및 생성물은 흑백 및 인광-LED (여기서, 청색광 또는 UV광은 상기 인광체를 통하여 다른 색상으로 변환됨)를 포함하지만 이에 한정되지 않는 매우 다양한 LED의 제조에 유용하다. LED는 반사 컵을 가질 수 있거나 또는 가질 수 없는 세라믹 또는 중합체 패키지 내에 표면 실장된 LED; 회로판 상에 실장된 LED; 플라스틱 전자 기판 상에 실장된 LED 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 형태로 패키징될 수 있다.
LED 방출 광은 LED 광원이 방출할 수 있는 임의의 광일 수 있으며, 반도체 층의 조성 및 구조에 따라 전자기 스펙트럼의 UV로부터 가시광선 부분까지의 범위일 수 있다. 본 명세서에 개시된 조성물 및 생성물은 표면 실장 및 측면 실장 LED 패키지에서 유용하며, 여기서 봉지재, 즉 생성물은 반사 컵에서 경화된다. 본 조성물 및 생성물은 또한 상부 와이어 본드(wire bond)를 함유하는 LED 디자인에서 유용하다. 부가적으로, 본 조성물 및 생성물은 반사 컵이 없는 표면 실장 LED의 제조에 유용할 수 있으며, 다양한 상이한 기판들에 부착된 표면 실장된 LED의 어레이(array)의 제조에 유용할 수 있다.
본 명세서에 개시된 생성물은 물리적 분해, 열적 분해 및 광분해 (황변에 대하여 저항성)에 대하여 저항성을 가지며, 따라서 백색광 광원, 예를 들어 백색 LED에 특히 유용하다. LED를 그 구성에 이용하는 광원은 일반적으로 2가지의 기본 형태를 갖는다. 본 명세서에서 직접 방출식 LED로 칭해지는 하나의 것에서, 백색광은 상이한 색상의 LED의 직접 방출에 의해 발생된다. 예에는 적색 LED, 녹색 LED, 및 청색 LED의 조합과, 청색 LED 및 황색 LED의 조합이 포함된다. 본 명세서에서 LED-여기된 인광체 기반의 광원으로 칭해지는 다른 기본 형태에서, 단일 LED는 좁은 범위의 파장에서 광을 발생시키는데, 이 광은 인광체(또는 인광체들)에 충돌하고 이를 여기시켜 가시광선을 생성한다. 이전에 기재된 바와 같이, 인광체는 특유한 인광체 재료들의 혼합물 또는 조합물을 포함할 수 있다. 인광체에 의해 방출되는 광은 가시 파장 범위에 걸쳐 분포되는 복수의 좁은 방출선을 포함할 수 있어서 방출된 광은 육안으로는 사실상 백색으로 보인다. 인광체는 조성물의 일부로서 LED를 형성하도록 다이오드에 도포될 수 있다. 대안적으로, 또는 이에 더하여, 인광체는 별도의 단계에서 다이오드에 도포될 수 있으며, 예를 들어, 인광체는 봉지재, 즉, 생성물을 형성하기 위하여 다이오드를 조성물과 접촉시키기 전에 다이오드 상에 코팅될 수 있다.
LED로부터 백색광을 얻는 일례로는 청색 파장을 적색 파장 및 녹색 파장 둘 모두로 변환시키는 인광체를 조사하는 청색 LED를 사용하는 것이 있다. 청색 여기 광 중 일부분은 상기 인광체에 의해 흡수되지 않으며, 잔존 청색 여기 광은 상기 인광체에 의해 방출되는 적색광 및 녹색광과 조합된다. LED의 다른 예로는 UV광을 흡수하여 UV광을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 변환시키는 인광체를 조사하는 자외선(UV) LED가 있다. 작은, 그리고 UV 흡수성이 최소인 기, 예를 들어 메틸 기를 갖는 조성물의 실시 형태들이 UV LED용으로 바람직하다. 전형적으로, 포함될 경우 인광체와 다이오드 둘 모두는 굴절률이 생성물의 굴절률보다 더 높다. 광 산란은 생성물과 인광체 및/또는 다이오드의 굴절률의 정합에 의해 최소화될 수 있다.
본 발명의 조성물 및 생성물을 예시하는 하기 실시예는 본 발명을 예시하고자 하는 것으로서, 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다.
실시예
8가지의 실시예, 구체적으로 본 발명의 조성물의 실시예 1 내지 실시예 8을 제조하였다. 성분 (A), (B), (C) 및 경화 조절제를 반응 용기에서 혼합하여 조성물의 각각의 실시예를 형성하였다. 반응 용기는 교반을 견딜 수 있고 화학 반응성에 대하여 저항성을 가질 수 있는 컨테이너였다. 조성물들을 고전단 원심분리 믹서를 이용하여 2000 내지 3500 rpm에서 1 내지 3분 동안 혼합하였다. 조성물들의 점도를 브룩필드 원추-판형 점도계(Brookfield Cone and Plate Viscometer)를 사용하여 ASTM D-4287에 따라 측정하였다. 혼합한 조성물들을 80℃ 내지 125℃의 범위의 온도로 가열하여 조성물들의 반응을 용이하게 하여 각각의 생성물들을 형성하였다. 생성물들이 30 내지 120분 후에 경화, 즉 형성되었다. 생성물들의 모듈러스를 ASTM D-4440 및 D-4065에 따라 평행판 동적 기계적 유량계를 이용하여 측정하였다. 생성물의 굴절률을 프리즘 커플러를 사용하여 측정하였다. 이러한 방법은 진보된 광 도파 기술을 이용하여 특정 파장에서 굴절률을 정확하게 측정한다. 생성물의 광투과도는 실리콘 분야의 숙련자에게 공지된 방법을 사용하여 UV-분광광도계를 이용하여 측정하였다.
조성물들의 형성에 사용되는 각각의 성분의 양 및 유형을 하기 표 1에 나타내며, 이때 모든 값은 달리 지시되지 않으면 조성물 100 중량부를 기준으로 한 중량부 단위이다. 기호 'x'는 당해 특성을 측정하지 않았음을 나타낸다. 기호 '-'는 당해 성분이 제형에 존재하지 않음을 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00005
유기폴리실록산 1은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션으로부터 입수가능한 1,3-다이메틸-1,3-다이페닐-1,3-다이비닐다이실록산이다.
유기폴리실록산 2는 다우 코닝 코포레이션으로부터 입수가능한 1,4-다이비닐-3-(다이메틸비닐실록시)-1,1,5,5-테트라메틸-3-페닐트라이실록산이다.
유기폴리실록산 3은 다우 코닝 코포레이션으로부터 입수가능한 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-다이비닐다이실록산이다.
유기폴리실록산 4는 다우 코닝 코포레이션으로부터 입수가능한 테트라키스(비닐다이메틸실록시)실란이다.
유기하이드로겐실록산 1은 다우 코닝 코포레이션으로부터 입수가능한, 화학식 (TPh)0.4(MH)0.6을 갖는 실리콘 수지이며, 여기서, T는 SiO3/2이고, M은 Me2SiO1/2이며, Ph는 페닐 기이고, H는 수소 원자이며, Me는 메틸 기이다.
유기하이드로겐실록산 2는 다우 코닝 코포레이션으로부터 입수가능한 실록산, 더 구체적으로 1,1,5,5-테트라메틸-3,3-다이페닐트라이실록산이다.
촉매는 백금 촉매이다.
경화 조절제는 미국 펜실베이니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈 인크.로부터 상표명 서피놀(등록상표) 61로 구매가능한 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올이다.
조성물들의 실시예 1 내지 실시예 8은 균질하였으며, 점도가 낮았는데, 이는 다양한 형상의 생성물을 용이하게 분배하고 형성하는 데 유용하였다. 모든 생성물의 광투과도는 95% 이상의 투과도인 것으로 생각되었다. 실시예들로부터 형성된 생성물은 당해 응용에 있어서 충분한 모듈러스 및 적절한 굴절률을 가졌다.
첨부된 특허청구범위가 상세한 설명에 기재된 명확하고 특정된 화합물, 조성, 또는 방법으로 제한되지 않으며, 이들은 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 속하는 특정 실시 형태들 사이에서 달라질 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 실시 형태의 특정 특징 또는 태양을 기술함에 있어서 본 명세서에서 필요로 하는 임의의 마쿠쉬 군(Markush group)과 관련하여, 상이한, 특별한, 및/또는 예기치 않은 결과가 개별 마쿠쉬 군의 각각의 구성원으로부터 모든 다른 마쿠쉬 구성원들과는 독립적으로 얻어질 수 있음이 이해되어야 한다. 마쿠쉬 군의 각각의 구성원은 개별적으로 및/또는 조합하여 필요할 수 있으며, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태들에 대한 적절한 지지를 제공한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 형태들을 기술함에 있어서 필요로 하는 임의의 범위 및 하위 범위는 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 독립적으로 그리고 집합적으로 속하고, 모든 범위 - 본 명세서에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 상기 범위 내의 정수 및/또는 분수 값을 포함함 - 를 기술하고 고려하는 것으로 여겨짐이 이해되어야 한다. 당업자는 열거된 범위 및 하위 범위가 본 발명의 다양한 실시 형태를 충분히 기술하고 가능하게 하며, 그러한 범위 및 하위 범위는 관련된 절반, 1/3, 1/4, 1/5 등으로 추가로 세분될 수 있음을 용이하게 인식한다. 단지 한 예로서, "0.1 내지 0.9의" 범위는 아래쪽의 1/3, 즉 0.1 내지 0.3, 중간의 1/3, 즉 0.4 내지 0.6, 및 위쪽의 1/3, 즉 0.7 내지 0.9로 추가로 세분될 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 개별적으로 및 집합적으로 있게 되며, 개별적으로 및/또는 집합적으로 필요로 하게 되고 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태들에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다. 또한, 범위를 한정하거나 수식하는 언어, 예를 들어 "이상", "초과", "미만", "이하" 등과 관련하여, 그러한 언어는 하위 범위 및/또는 상한 또는 하한을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 다른 예로서, "10 이상"의 범위는 본질적으로 10 이상 내지 35의 하위 범위, 10 이상 내지 25의 하위 범위, 25 내지 35의 하위 범위 등을 포함하며, 각각의 하위 범위는 개별적으로 및/또는 집합적으로 필요로 할 수 있으며, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태들에 대한 적절한 지지를 제공한다. 마지막으로, 개시된 범위 내의 개별 수치가 필요로 할 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태들에 대한 적절한 지지를 제공한다. 예를 들어, "1 내지 9의" 범위는 다양한 개별 정수, 예를 들어 3과 소수점(또는 분수)을 포함하는 개별 수치, 예를 들어 4.1도 포함하는데, 이들은 필요로 할 수 있으며, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태들에 대한 적절한 지지를 제공한다. 독립항과 종속항 - 단일 종속항 및 다중 종속항 둘 모두 - 의 모든 조합의 청구 요지가 본 명세서에서 명백하게 고려된다.
본 발명은 예시적인 방식으로 설명되었으며, 사용된 용어는 제한이라기보다는 설명의 관점이고자 하는 것으로 이해되어야 한다. 상기 교시에 비추어 본 발명의 많은 변경 및 변형이 가능하며, 본 발명은 구체적으로 기재된 것 이외의 다른 방법으로 실시될 수도 있다.

Claims (42)

  1. (A) 다이실록산, 트라이실록산, 테트라실록산, 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 갖고, 분자당 평균 2개 이상의 알케닐 기를 가지며, 수평균 분자량이 1500 이하인 유기폴리실록산 성분;
    (B) 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 가지며, 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖고, 수평균 분자량이 1500 이하인 유기하이드로겐실록산 성분; 및
    (C) 촉매량의 하이드로실릴화 촉매 성분을 포함하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 표면 에너지는 19 내지 33 다인/㎝의 범위인 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 알킬 기 대 아릴 기의 몰비는 1:0.25 내지 1:3.0의 범위인 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (A)는 하기 화학식 I을 갖는 다이실록산을 포함하는 조성물:
    [화학식 I]
    R1R2R3SiOSiR1R2R3
    (여기서, 각각의 R1, R2 및 R3은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함함).
  5. 제4항에 있어서, 다이실록산은 하기 화학식 i을 갖는 조성물:[화학식 i]
    ViPhMeSiOSiViPhMe
    (여기서, Vi는 비닐 기이며, Ph는 페닐 기이고, Me는 메틸 기임).
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (A)는 트라이실록산 및 테트라실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 트라이실록산 및 테트라실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 II를 갖는 조성물:
    [화학식 II]
    (R1R3 2SiO)4-aSiR4 a
    (여기서, 각각의 R1 및 R3은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하며, R4는 알킬 기 또는 아릴 기를 포함하고, 하첨자 a는 테트라실록산의 경우 0 또는 트라이실록산의 경우 1임).
  7. 제6항에 있어서, 트라이실록산 및 테트라실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 ii를 갖는 조성물:
    [화학식 ii]
    (ViR3 2SiO)4- aSiR4 a
    (여기서, Vi는 비닐 기이며, 각각의 R3 및 R4는 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하고, 하첨자 a는 테트라실록산의 경우 0 또는 트라이실록산의 경우 1임).
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (A)는 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 펜타실록산 및 헥사실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 III을 갖는 조성물:
    [화학식 III]
    (R1R3 2SiO)6-aSiR4 a
    (여기서, 각각의 R1, R3 및 R4는 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하며, 하첨자 a는 헥사실록산의 경우 0 또는 펜타실록산의 경우 1임).
  9. 제8항에 있어서, 펜타실록산 및 헥사실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 iii을 갖는 조성물:
    [화학식 iii]
    (ViR3 2SiO)6-aSiR4 a
    (여기서, Vi는 비닐 기이며, 각각의 R3 및 R4는 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하고, 하첨자 a는 헥사실록산의 경우 0 또는 펜타실록산의 경우 1임).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (B)는 하기 화학식 IV를 갖는 실리콘 수지를 포함하는 조성물:
    [화학식 IV]
    (R6R7 2SiO1/2)y(R5SiO3/2)x
    (여기서, 각각의 R5 및 R6은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기, 알케닐 기 또는 수소 원자를 포함하며, 각각의 R7은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하고, 하첨자 x는 0.2 내지 0.6의 범위이며, x + y = 1임).
  11. 제10항에 있어서, 실리콘 수지는 하기 화학식 iv를 갖는 조성물:[화학식 iv]
    (HR7 2SiO1/2)y(R5SiO3/2)x
    (여기서, 각각의 R5 및 R7은 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하며, 하첨자 x는 0.2 내지 0.6의 범위이고, x + y = 1임).
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (B)는 하기 화학식 V를 갖는 실록산을 포함하는 조성물:
    [화학식 V]
    (R6R7 2SiO)(R5 2SiO)z(SiR6R7 2)
    (여기서, 각각의 R5 및 R6은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기, 알케닐 기 또는 수소 원자를 포함하며, 각각의 R7은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하고, 하첨자 z ≥ 1임).
  13. 제12항에 있어서, 실록산은 하기 화학식 v를 갖는 조성물:
    [화학식 v]
    (HR7 2SiO)(R5 2SiO)z(SiHR7 2)
    (여기서, 각각의 R5 및 R7은 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하며, 5 ≥ z ≥ 1임).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 각각 조성물 100 중량부를 기준으로, 성분 (A)는 20 내지 50 중량부의 범위의 양으로 존재하며 성분 (B)는 10 내지 80 중량부의 범위의 양으로 존재하는 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물 100 중량부를 기준으로, 성분 (C)는 2 내지 10 ppm의 VIII족 전이 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 알케닐 기에 대한 SiH 기의 몰비는 1.0 내지 1.5의 범위인 조성물.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 산화물 입자 및 반도체 입자 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 조성물.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 공가교결합제(co-crosslinker), 접착 촉진제, 충전제, 처리제, 광학적 활성제, 경화 조절제 및 리올로지(rheology) 조절제 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 조성물.
  19. (A) 분자당 평균 2개 이상의 알케닐 기를 가지며, 하기 군:
    (I) R1R2R3SiOSiR1R2R3,
    (II) (R1R3 2SiO)4-aSiR4 a,
    (III) (R1R3 2SiO)6-aSiR4 a 및 그 조합으로부터 선택되는 유기폴리실록산 성분; 및
    (B) 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 가지며, 하기 군:
    (IV) (R6R7 2SiO1/2)y(R5SiO3/2)x,
    (V) (R6R7 2SiO)(R5 2SiO)z(SiR6R7 2) 및 그 조합으로부터 선택되는 유기하이드로겐실록산 성분
    (여기서, 각각의 R1, R2, R3 및 R7은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하며, R4는 알킬 기 또는 아릴 기를 포함하고, 각각의 R5 및 R6은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기, 알케닐 기 또는 수소 원자를 포함하며, 하첨자 a는 0 또는 1이고,하첨자 y는 0.2 내지 0.6의 범위이며, x + y = 1이고, 하첨자 z ≥ 1이며, 단, 성분 (A) 및 성분 (B) 각각은 독립적으로 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 가짐); 및
    (C) 촉매량의 하이드로실릴화 촉매 성분을 포함하는 조성물.
  20. 제19항에 있어서,
    성분 (A)는 하기 군:
    (i) ViPhMeSiOSiViPhMe,
    (ii) (ViR3 2SiO1/2)4-aSiR4 a,
    (iii) (ViR3 2SiO)6- aSiR4 a 및 그 조합으로부터 선택되며;
    성분 (B)는 하기 군:
    (iv) (HR7 2SiO1/2)y(R5SiO3/2)x,
    (v) (HR7 2SiO)(R5 2SiO)z(SiHR7 2) 및 그 조합으로부터 선택되는 조성물
    (여기서, Vi는 비닐 기이며, 각각의 R3, R4, R5 및 R7은 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하고, 하첨자 a는 0 또는 1이며, 하첨자 x는 0.2 내지 0.6이고, x + y = 1이며, 5 ≥ z ≥ 1임).
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 표면 에너지는 19 내지 33 다인/㎝의 범위인 조성물.
  22. (A) 다이실록산, 트라이실록산, 테트라실록산, 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 갖고, 분자당 평균 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산 성분; 및
    (B) 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 가지며, 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기하이드로겐실록산 성분을 포함하는 조성물의,
    (C) 촉매량의 하이드로실릴화 촉매 성분의 존재 하에서의 반응 생성물을 포함하되,
    단, 굴절률이 632.8 ㎚의 파장에서 1.40 내지 1.60의 범위인 생성물.
  23. (A) 다이실록산, 트라이실록산, 테트라실록산, 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 알킬 기 및 페닐 기 중 적어도 하나를 갖고, 분자당 평균 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산 성분; 및
    (B) 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 가지며, 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기하이드로겐실록산 성분을 포함하는 조성물의,
    (C) 촉매량의 하이드로실릴화 촉매 성분의 존재 하에서의 반응 생성물을 포함하되,
    단, 모듈러스(modulus)가 80 ㎪ (8 × 105 다인/㎠) 초과인 생성물.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 알킬 기 대 아릴 기의 몰비는 1:0.25 내지 1:3.0의 범위인 생성물.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 굴절률은 632.8 ㎚의 파장에서 1.50 내지 1.56의 범위인 생성물.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 쇼어(Shore) A 경도는 50 초과인 생성물.
  27. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (A)는 하기 화학식 I을 갖는 다이실록산을 포함하는 생성물:
    [화학식 I]
    R1R2R3SiOSiR1R2R3
    (여기서, 각각의 R1, R2 및 R3은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함함).
  28. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (A)는 하기 화학식 i을 갖는 다이실록산을 포함하는 생성물:
    [화학식 i]
    ViPhMeSiOSiViPhMe
    (여기서, Vi는 비닐 기이며, Ph는 페닐 기이고, Me는 메틸 기임).
  29. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (A)는 트라이실록산 및 테트라실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 트라이실록산 및 테트라실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 II를 갖는 생성물:
    [화학식 II]
    (R1R3 2SiO)4-aSiR4 a
    (여기서, 각각의 R1 및 R3은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하며, R4는 알킬 기 또는 아릴 기를 포함하고, 하첨자 a는 테트라실록산의 경우 0 또는 트라이실록산의 경우 1임).
  30. 제22항 내지 제26항 또는 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (A)는 트라이실록산 및 테트라실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 트라이실록산 및 테트라실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 ii를 갖는 생성물:
    [화학식 ii]
    (ViR3 2SiO1/2)4-aSiR4 a
    (여기서, Vi는 비닐 기이며, 각각의 R3 및 R4는 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하고, 하첨자 a는 테트라실록산의 경우 0 또는 트라이실록산의 경우 1임).
  31. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (A)는 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 펜타실록산 및 헥사실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 III을 갖는 생성물:
    [화학식 III]
    (R1R3 2SiO)6-aSiR4 a
    (여기서, 각각의 R1, R3 및 R4는 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하며, 하첨자 a는 헥사실록산의 경우 0 또는 펜타실록산의 경우 1임).
  32. 제22항 내지 제26항 또는 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (A)는 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 펜타실록산 및 헥사실록산 각각은 독립적으로 하기 화학식 iii을 갖는 생성물:
    [화학식 iii]
    (ViR3 2SiO)6-aSiR4 a
    (여기서, Vi는 비닐 기이며, 각각의 R3 및 R4는 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하고, 하첨자 a는 헥사실록산의 경우 0 또는 펜타실록산의 경우 1임).
  33. 제22항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (B)는 하기 화학식 IV를 갖는 실리콘 수지를 포함하는 생성물:
    [화학식 IV]
    (R6R7 2SiO1/2)y(R5SiO3/2)x
    (여기서, 각각의 R5 및 R6은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기, 알케닐 기 또는 수소 원자를 포함하며, 각각의 R7은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하고, 하첨자 x는 0.2 내지 0.6의 범위이며, x + y = 1임).
  34. 제22항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (B)는 하기 화학식 iv를 갖는 실리콘 수지를 포함하는 생성물:
    [화학식 iv]
    (HR7 2SiO1/2)y(R5SiO3/2)x
    (여기서, 각각의 R5 및 R7은 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하며, 하첨자 x는 0.2 내지 0.6의 범위이고, x + y = 1임).
  35. 제22항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (B)는 하기 화학식 V를 갖는 실록산을 포함하는 생성물:
    [화학식 V]
    (R6R7 2SiO)(R5 2SiO)z(SiR6R7 2)
    (여기서, 각각의 R5 및 R6은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기, 알케닐 기 또는 수소 원자를 포함하며, 각각의 R7은 독립적으로 알킬 기, 아릴 기 또는 알케닐 기를 포함하고, 하첨자 z ≥ 1임).
  36. 제22항 내지 제32항 또는 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (B)는 하기 화학식 v를 갖는 실록산을 포함하는 생성물:
    [화학식 v]
    (HR7 2SiO)(R5 2SiO)z(SiHR7 2)
    (여기서, 각각의 R5 및 R7은 독립적으로 페닐 기 또는 메틸 기를 포함하며, 5 ≥ z ≥ 1임).
  37. 제22항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 모듈러스는 90 내지 5000 ㎪ (9.0 × 105 내지 5.0 × 107 다인/㎠)의 범위인 생성물.
  38. 제22항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 금속 산화물 입자 및 반도체 입자 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 생성물.
  39. 제22항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 광학적 활성제, 경화 조절제, 공가교결합제, 접착 촉진제, 충전제, 처리제 및 리올로지 조절제 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 생성물.
  40. 기판; 및
    적어도 부분적으로 기판을 둘러싸며,
    (A) 다이실록산, 트라이실록산, 테트라실록산, 펜타실록산 및 헥사실록산 중 적어도 하나를 포함하며, 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 갖고, 분자당 평균 2개 이상의 알케닐 기를 갖는 유기폴리실록산 성분, 및
    (B) 알킬 기 및 아릴 기 중 적어도 하나를 가지며, 분자당 평균 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기하이드로겐실록산 성분을 포함하는 조성물의,
    (C) 촉매량의 하이드로실릴화 촉매 성분의 존재 하에서의 반응 생성물을 포함하되,
    단, 굴절률이 632.8 ㎚의 파장에서 1.40 내지 1.60의 범위인 봉지재를 포함하는 발광 다이오드.
  41. 제40항에 있어서, 봉지재의 쇼어 A 경도는 50 초과인 발광 다이오드.
  42. 제40항 또는 제41항에 있어서, 기판은 전자기 스펙트럼의 UV 내지 가시광선 부분의 범위에서 방출하는 발광 다이오드 광원(source)인 발광 다이오드.
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