KR20150066969A - 봉지재 조성물, 봉지재, 및 전자 소자 - Google Patents
봉지재 조성물, 봉지재, 및 전자 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150066969A KR20150066969A KR1020130152655A KR20130152655A KR20150066969A KR 20150066969 A KR20150066969 A KR 20150066969A KR 1020130152655 A KR1020130152655 A KR 1020130152655A KR 20130152655 A KR20130152655 A KR 20130152655A KR 20150066969 A KR20150066969 A KR 20150066969A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unsubstituted
- substituted
- group
- formula
- siloxane compound
- Prior art date
Links
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 72
- -1 siloxane compound Chemical class 0.000 claims abstract description 81
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 38
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 21
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 28
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 24
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 23
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 16
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000000592 heterocycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000004404 heteroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000006832 (C1-C10) alkylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002993 cycloalkylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000005549 heteroarylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000006588 heterocycloalkylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 56
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 22
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 11
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 3
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 125000004191 (C1-C6) alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910008326 Si-Y Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006773 Si—Y Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical group [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- XSDCTSITJJJDPY-UHFFFAOYSA-N chloro-ethenyl-dimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)C=C XSDCTSITJJJDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 238000006884 silylation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- OSXYHAQZDCICNX-UHFFFAOYSA-N dichloro(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 OSXYHAQZDCICNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNEPOXWQWFSSOU-UHFFFAOYSA-N dichloro-methyl-phenylsilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 GNEPOXWQWFSSOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004446 heteroarylalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000005054 phenyltrichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004054 semiconductor nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 125000004149 thio group Chemical group *S* 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N trichloro(phenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHUUYVZLXJHWDV-UHFFFAOYSA-N trimethyl(methylsilyloxy)silane Chemical compound C[SiH2]O[Si](C)(C)C UHUUYVZLXJHWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/5403—Silicon-containing compounds containing no other elements than carbon or hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/56—Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
말단에 규소 결합된 알케닐기(Si-Vi)를 가지는 적어도 1 종의 제1 실록산 화합물 및 경화제로서 말단에 규소 결합된 수소(Si-H)를 갖는 카르보실란(carbonsilane) 화합물을 포함하는 봉지재용 조성물, 상기 봉지재용 조성물을 경화시켜 얻은 봉지재, 및 상기 봉지재를 포함하는 전자소자가 제공된다.
Description
봉지재 조성물, 봉지재, 및 상기 봉지재를 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.
발광 다이오드(light emitting diode, LED), 유기 발광 장치(organic light emitting diode device, OLED device) 및 광 루미네선스 소자(photoluminescence device, PL device) 등의 발광 소자는 가정용 가전 제품, 조명 장치, 표시 장치 및 각종 자동화 기기 등의 다양한 분야에서 응용되고 있다.
이들 발광 소자는 발광부에서 청색, 적색 및 녹색과 같은 발광 물질의 고유의 색을 표시할 수 있으며, 서로 다른 색을 표시하는 발광부를 조합하여 백색을 표시할 수 있다.
이러한 발광 소자는 일반적으로 패키징(packaging) 또는 밀봉(encapsulation)된 구조의 봉지재(encapsulant)를 포함한다. 상기 봉지재는 외부의 가스 및 수분으로부터 발광 소자를 보호하고 상기 발광 소자로부터 방출되는 다양한 파장대의 빛을 외부로 통과시킬 수 있다.
이에 따라 가스 및 수분을 효과적으로 차단하고 변색을 방지하는 것이 중요하다.
일 구현예는 고온 특성, 기계적 물성, 및 내열성이 개선된 봉지재 조성물을 제공한다.
다른 구현예는 상기 봉지재 조성물을 경화하여 얻은 봉지재를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 봉지재를 포함하는 전자 소자를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 말단에 규소 결합된 알케닐기(Si-Vi)를 가지는 적어도 1 종의 제1 실록산 화합물 및 하기 화학식 1의 경화제를 포함하는 봉지재용 조성물이 제공된다:
(화학식 1)
HR1R2Si-A-SiR3R4H
상기 화학식 1에서,
A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
R1, R2, R3, 및 R4는, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C20의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아실기, 하이드록시기, 할로겐, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
상기 A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
상기 R1, R2, R3, 및 R4는, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 하이드록시기, 할로겐, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 5로 표시되는 화합물로부터 선택될 수 있다:
(화학식 2)
상기 화학식 2에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, k는 1 내지 3의 정수 중 하나이다.
(화학식 3)
상기 화학식 3에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, l은 1 내지 5의 정수 중 하나이다.
(화학식 4)
상기 화학식 4에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수 중 하나이고, o 및 p는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중 하나이다.
(화학식 5)
상기 화학식 5에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, q는 1 내지 3의 정수 중 하나이다.
상기 제1 실록산 화합물은 하기 화학식 6으로 표시될 수 있다.
(화학식 6)
(R5R6R7SiO1 /2)M1(R8R9SiO2 /2)D1(R10SiO3 /2)T1(SiO3 /2-Y1-SiO3 /2)T2(SiO4 /2)Q1
상기 화학식 6에서,
R5 내지 R10 은, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C30 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아실기, 히드록시기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되며,
R5 내지 R10 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 알케닐기를 포함하고,
Y1은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알키닐렌기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
0<M1<1, 0≤D1<1, 0≤T1<1, 0≤T2<1, 0≤Q1<1이고,
M1+D1+T1+T2+Q1=1이다.
상기 R5 내지 R10 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기를 포함할 수 있다.
상기 제1 실록산 화합물은 상기 D1이 0인 실록산 화합물, 및 상기 T1 및 T2가 0인 실록산 화합물의 혼합물일 수 있다.
상기 조성물 내 상기 화학식 1의 경화제는, 상기 경화제 및 상기 제1 실록산 화합물의 총 함량에 대하여 약 50 중량% 미만으로 포함될 수 있고, 상기 제1 실록산 화합물은 상기 경화제 및 상기 제1 실록산 화합물의 총 함량에 대하여 약 50 중량% 초과로 포함될 수 있다.
상기 봉지재용 조성물은 하기 화학식 7로 표시되는 제2 실록산 화합물을 더 포함할 수 있다.
(화학식 7)
(R11R12R13SiO1 /2)M2(R14R15SiO2 /2)D2(R16SiO3 /2)T3(SiO3 /2-Y2-SiO3 /2)T4(SiO4 /2)Q2
상기 화학식 7에서,
R11 내지 R16 은, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C30 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아실기, 히드록시기 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
R11 내지 R16 중 적어도 하나는 수소를 포함하고,
Y2 는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알키닐렌기 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
0<M2<1, 0≤D3<1, 0≤T2<1, 0≤T3<1, 0≤Q2<1이고,
M2+D3+T2+T3+Q2=1이다.
상기 화학식 7로 표시되는 제2 실록산 화합물이 포함되는 경우, 제2 실록산 화합물은 상기 화학식 1의 경화제 중량을 기준으로 5 중량% 내지 95 중량%의 범위로 포함될 수 있다. 이때, 상기 경화제와 상기 제2 실록산 화합물의 총 함량은, 상기 제1 실록산 화합물과 상기 경화제, 및 상기 제2 실록산 화합물의 총 함량을 기준으로 50 중량% 미만이고, 상기 제1 실록산 화합물은, 상기 제1 실록산 화합물과 상기 경화제, 및 상기 제2 실록산 화합물의 총 함량을 기준으로 50 중량% 초과로 포함된다.
다른 구현예에 따르면, 상기 봉지재 조성물을 경화하여 얻은 봉지재를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 봉지재를 포함하는 전자 소자를 제공한다.
다른 구현예에 따르면, 상기 봉지재 조성물을 경화하여 얻은 봉지재를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 봉지재를 포함하는 전자 소자를 제공한다.
상기 화학식 1의 경화제를 포함하는 봉지재용 조성물은, 이를 경화시켜 얻은 봉지재의 기계적 물성, 내열성, 및 고온 특성을 현저히 개선하는 효과를 가진다.
도 1은 일 구현예에 따른 발광 다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 아릴알킬기, C1 내지 C30 알콕시기, C1 내지 C20 헤테로알킬기, C3 내지 C20 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C6 내지 C15 사이클로알키닐기, C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '헤테로'란, N, O, S 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 1 내지 3 개 함유한 것을 의미한다.
이하, 일 구현예에 따른 봉지재 조성물에 대하여 설명한다.
일 구현예에 따르면, 말단에 규소 결합된 알케닐기(Si-Vi)를 가지는 적어도 1 종의 제1 실록산 화합물 및 하기 화학식 1의 경화제를 포함하는 봉지재용 조성물이 제공된다:
(화학식 1)
HR1R2Si-A-SiR3R4H
상기 화학식 1에서,
A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알키닐렌기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
R1, R2, R3, 및 R4는, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C20의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 아실기, 히드록시기, 할로겐, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
전술한 바와 같이, 봉지재는 외부의 공기나 수분, 오염 인자, 특히, 황 화합물 등으로부터 LED 칩 및 형광체를 보호하고, 그로부터 발생되는 다양한 파장대의 빛을 외부로 방출하는 특성을 갖는 물질이다. 일반적으로, 금속을 포함하는 광학 부품이 외부 오염 인자에 노출되면, 대부분의 경우 외부 오염 인자가 봉지재를 통해 침투되고, 이로써 금속 물질이 부식되어 변색함으로써, 광학 부품의 휘도 및 광투과도가 감소된다.
봉지재가 광학 부품을 보호하기 위해서는, 기본적으로 물리적인 경도를 가지고 있어야만 일차적인 보호가 가능하며, 이러한 경도의 향상, 및 막 밀도의 향상은, 부가적으로 봉지재의 수분투과도 및 가스투과도의 개선에도 관여하여, 봉지재의 중요 물성인 신뢰도(내변색 및 내화학성) 향상에 기인하게 된다.
기존의 경화성 오르가노 실리콘 봉지재는 접착력 및 막 밀도를 향상시키기 위해 T 구조(branch 형)의 오르가노 실리콘 조성물의 함량을 조절하여 왔으나, 이러한 방법은 봉지재 점도의 상승을 유도하여 혼합 및 경화 공정성의 문제로 작용하게 된다.
기존의 하이드로실릴화 경화성 실리콘 봉지재는 T 구조를 갖는 오르가노 실리콘 조성을 추가하여 열을 이용한 경화 과정을 통해 경도를 상승시키고, 이는 T 구조의 함량에 의해 결정되어 왔다. 하지만, 단순히 T 구조의 함량을 높히게 되면 열팽창계수(CTE: Coefficient of Thermal Expansion)가 증가하게 되고, 이로 인해 경화 공정을 통하면서 봉지재 내에 다수의 크랙이 생기게 되는 단점과, 그렇게 향상시킨 경도의 변화폭 대비 수분투과도 및 가스투과도의 저감 효과는 적은 것으로 알려져 있다. 이 뿐 아니라, T 구조의 오르가노 실리콘 조성물의 점도가 높기 때문에 혼합 공정의 요구 시간 상승 및 도포 공정시 고압을 요하는 공정성의 문제점이 발생하게 된다.
상기 구현예에 따른 화학식 1의 경화제를 사용하는 경우, 오르가노 실리콘 조성물 내 T 구조의 함량을 변화시키지 않더라도 다양한 경도의 결과물을 얻어낼 수 있으며, 동시에 수분투과도 및 가스투과도 저감 효과 역시 향상시킬 수 있다. 또한 기존의 실록산 경화제와 다른 실리콘-탄소 반복단위를 도입함으로써, 봉지재의 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
상기 언급된 외부 오염인자에 의한 신뢰도의 관점에서, 본 발명자들은 페닐 그룹을 포함하는 매우 투명한 경화성 오르가노 실리콘 수지의 내변색성 및 내화학성의 원인에 대해 수행한 심오한 연구를 기본으로 하여, 우수한 표면 특성 및 낮은 침투성능을 부여하는 상기 화학식 1의 경화제를 발견하였다. 또한, 이러한 경화제를 포함하는 실리콘 수지 조성물을 이용하여 봉지재를 제조한 경우, 오염 인자 노출 조건에서의 동작 시험에서도 상기 봉지재의 변색이 일어나지 않고, LED 패키지 휘도의 저감이 적은 경화성 오르가노 실리콘 수지 조성물을 제공할 수 있음을 발견하여 본 발명에 이르렀다.
상기 화학식 1의 경화제를 포함하는 봉지재 조성물은, 다양한 유기 수지 기재에 대해 우수한 물리적 강도, 및 기존 실리콘계 조성물과의 상용성을 가지고, 실리콘 봉지재 조성물 내의 골격(backbone)을 단순한 실록산 반복단위가 아니라 실리콘-탄소 반복단위를 도입함으로써 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다. 화학식 1의 경화제는 신규 경화제이며, 상기 경화제를 함유하는 경화성 오르가노 실록산 조성물은 다양한 유기 수지 기재에 대해 우수한 경도를 갖고 밀한 구조를 형성할 수 있어서, 실록산 구조의 기존 경화제보다 낮은 가스투과도와 우수한 기계적 물성을 보이는 것이 특징이다. 이처럼, 가스투과도 향상을 통해 장시간의 외부 노출에 따른 LED의 광특성 저감 문제를 해결할 수 있다. 또한 상기 구현예에 따른 조성물이 포함된 봉지재는 기존 경화제 구조 보다 안정된 형태의 페닐기를 치환할 수 있는 구조로, 높은 굴절률을 유지하면서 높은 내열성을 갖는 경화물을 형성하기에 적합하다. 이러한 경화성 오르가노 실록산 조성물은 밀한 구조를 갖게 되면서, 후술하는 실시예로부터 입증되는 바와 같이, 높은 경도 및 낮은 가스투과도를 갖게 되며, 동시에 접착력 증가 효과와, 부가적으로 보다 낮은 열팽창계수, 및 낮은 모듈러스를 보여 경화 후 크랙 및 박리 생성이 줄어들게 된다.
일 실시예에서, 상기 화학식 1의 A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 R1, R2, R3, 및 R4는, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 하이드록시기, 할로겐, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 5로 표시되는 화합물로부터 선택될 수 있다:
(화학식 2)
상기 화학식 2에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, k는 1 내지 3의 정수 중 하나이다.
(화학식 3)
상기 화학식 3에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, l은 1 내지 5의 정수 중 하나이다.
(화학식 4)
상기 화학식 4에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수 중 하나이고, o 및 p는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중 하나이다.
(화학식 5)
상기 화학식 5에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, q는 1 내지 3의 정수 중 하나이다.
상기 화학식 1 및 화학식 2 내지 화학식 5의 경화제는 말단에 규소 결합된 수소(Si-H)을 가지므로, 상기 규소 결합된 수소(Si-H)는, 상기 말단에 규소 결합된 알케닐기(Si-Vi)를 가지는 적어도 1종의 제1 실록산 화합물의 말단에 위치하는 알케닐기와 반응할 수 있다.
상기 제1 실록산 화합물과 상기 화학식 1의 경화제는 수소규소화 반응을 할 수 있고, 따라서, 상기 봉지재 조성물의 경화 시 분자량이 보다 크고 치밀한 폴리실록산 구조를 형성함으로써, 외부로부터의 수분과 가스로부터 발광소자를 보호할 수 있다.
상기 말단에 규소 결합된 알케닐 기(Si-Vi)를 가지는 적어도 1종의 제1 실록산 화합물은 하기 화학식 6으로 표현될 수 있다.
(화학식 6)
(R5R6R7SiO1 /2)M1(R8R9SiO2 /2)D1(R10SiO3 /2)T1(SiO3 /2-Y1-SiO3 /2)T2(SiO4 /2)Q1
상기 화학식 6에서,
R5 내지 R10 은, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C30 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아실기, 히드록시기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되며,
R5 내지 R10 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 알케닐기를 포함하고,
Y1은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알키닐렌기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
0<M1<1, 0≤D1<1, 0≤T1<1, 0≤T2<1, 0≤Q1<1이고,
M1+D1+T1+T2+Q1=1이다.
상기 제1 실록산 화합물은 말단에 규소 결합된 알케닐기(Si-Vi)을 가지는 화합물로, 예컨대 분자당 평균 2 개 이상의 규소 결합된 알케닐기(Si-Vi)를 가질 수 있다. 상기 규소 결합된 알케닐기(Si-Vi)는 상기 화학식 1의 경화제 말단에 위치하는 수소와 반응할 수 있다.
상기 제1 실록산 화합물은, 예컨대 R5R6R7SiZ11로 표현되는 모노머와 R8R9SiZ12Z13으로 표현되는 모노머, R10SiZ14Z15Z16으로 표현되는 모노머, Z17Z18Z19Si-Y1-SiZ20Z21Z22로 표현되는 모노머, 및 SiZ23Z24Z25Z26으로 표현되는 모노머에서 선택된 적어도 하나를 가수분해 및 축중합하여 얻을 수 있다. 여기서 R5 내지 R10의 정의는 전술한 바와 같고, Z11 내지 Z26은, 각각 독립적으로, C1 내지 C6 알콕시기, 히드록시기, 할로겐기, 카르복실기 또는 이들의 조합이다.
상기 R5 내지 R10 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 실록산 화합물을 포함하는 봉지재의 굴절률을 높여 광학적 특성을 확보할 수 있다.
상기 제1 실록산 화합물은 1 종 또는 2 종 이상이 함께 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 실록산 화합물은 상기 D1이 0인 실록산 화합물, 및 상기 T1 및 T2가 0인 실록산 화합물의 혼합물일 수 있다.
상기 조성물 내 상기 화학식 1의 경화제는, 상기 경화제 및 상기 제1 실록산 화합물의 총 함량에 대하여 약 50 중량% 미만으로 포함될 수 있고, 상기 제1 실록산 화합물은 상기 경화제 및 상기 제1 실록산 화합물의 총 함량에 대하여 약 50 중량% 초과로 포함될 수 있다.
상기 봉지재용 조성물은 하기 화학식 7로 표시되는 제2 실록산 화합물을 더 포함할 수 있다
(화학식 7)
(R11R12R13SiO1 /2)M2(R14R15SiO2 /2)D2(R16SiO3 /2)T3(SiO3 /2-Y2-SiO3 /2)T4(SiO4 /2)Q2
상기 화학식 7에서,
R11 내지 R16 은, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C30 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아실기, 히드록시기 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
R11 내지 R16 중 적어도 하나는 수소를 포함하고,
Y2 는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알키닐렌기 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
0<M2<1, 0≤D3<1, 0≤T2<1, 0≤T3<1, 0≤Q2<1이고,
M2+D3+T2+T3+Q2=1이다.
상기 제2 실록산 화합물은 말단에 규소 결합된 수소(Si-H)를 가지는 화합물로, 예컨대 분자당 평균 2 개 이상의 규소 결합된 수소(Si-H)를 가질 수 있다. 상기 규소 결합된 수소(Si-H)는 상기 말단에 규소 결합된 알케닐기(Si-Vi)를 가지는 제1 실록산 화합물의 말단에 위치하는 알케닐기와 반응할 수 있다.
상기 제2 실록산 화합물은, 예컨대 R11R12R13SiZ27로 표현되는 모노머와 R14R15SiZ28Z29으로 표현되는 모노머, R16SiZ30Z31Z32으로 표현되는 모노머, Z33Z34Z35Si-Y1-SiZ36Z37Z38로 표현되는 모노머, 및 SiZ39Z40Z41Z42로 표현되는 모노머에서 선택된 적어도 하나를 가수분해 및 축중합하여 얻을 수 있다. 여기서 R11 내지 R16의 정의는 전술한 바와 같고, Z27 내지 Z42는, 각각 독립적으로, C1 내지 C6 알콕시기, 히드록시기, 할로겐기, 카르복실기 또는 이들의 조합이다.
상기 R11 내지 R16 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 실록산 화합물을 포함하는 봉지재의 굴절률을 높여 광학적 특성을 확보할 수 있다.
상기 화학식 7로 표시되는 제2 실록산 화합물이 포함되는 경우, 제2 실록산 화합물은 상기 화학식 1의 경화제의 중량을 기준으로 5 중량% 내지 95 중량%의 범위로 포함될 수 있다. 이때, 상기 경화제와 상기 제2 실록산 화합물의 총 함량은, 상기 제1 실록산 화합물과 상기 경화제, 및 상기 제2 실록산 화합물의 총 함량을 기준으로 약 50 중량% 미만이고, 상기 제1 실록산 화합물은, 상기 제1 실록산 화합물과 상기 경화제, 및 상기 제2 실록산 화합물의 총 함량을 기준으로 50 중량% 초과로 포함된다.
상기 제1 실록산 및 상기 제2 실록산 화합물의 중량평균분자량은 각각 약 100 내지 30,000 g/mol 일 수 있다.
상기 봉지재 조성물은 충전재(filler)를 더 포함할 수 있다.
상기 충전재는, 예컨대 무기 산화물로 만들어질 수 있으며, 예컨대 실리카, 알루미나, 산화티탄, 산화아연 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 봉지재 조성물은 수소규소화 촉매를 더 포함할 수 있다.
상기 수소규소화 촉매는 상기 제1 실록산과, 상기 화학식 1의 경화제, 및 추가로 상기 제2 실록산을 포함하는 경우, 상기 제1 실록산과, 상기 경화제 및 상기 제2 실록산의 수소규소화 반응을 촉진시킬 수 있으며, 예컨대 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 수소규소화 촉매는 상기 봉지재 조성물의 총 함량에 대하여 약 0.1 ppm 내지 1000 ppm 으로 포함될 수 있다.
상기 봉지재 조성물은 소정 온도에서 열처리하여 경화함으로써 봉지재(encapsulant)로 사용될 수 있다. 상기 봉지재는, 예컨대 발광 다이오드 및 유기 발광 장치와 같은 전자 소자에 적용될 수 있다.
이하, 봉지재를 적용한 전자 소자의 일 예로서, 일 구현예에 따른 발광 다이오드를 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 발광 다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 발광 다이오드는 몰드(110); 몰드(110) 내에 배치된 리드 프레임(120); 리드 프레임(120) 상에 실장되어 있는 발광 다이오드 칩(140); 리드 프레임(120)과 발광 다이오드 칩(140)을 연결하는 본딩 와이어(150); 발광 다이오드 칩(140)을 덮고 있는 봉지재(200)를 포함한다.
봉지재(200)는 전술한 봉지재 조성물을 경화하여 얻어진다. 봉지재(200)는 전술한 봉지재 조성물로부터 형성됨으로써 발광 다이오드 칩(140)을 효과적으로 보호할 수 있고 발광 다이오드의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
봉지재(200)에는 형광체(190)가 분산되어 있을 수 있다. 형광체(190)는 빛에 의해 자극되어 스스로 고유한 파장 범위의 빛을 내는 물질을 포함하며, 넓은 의미로 반도체 나노결정(semiconductor nanocrystal)과 같은 양자점(quantum dot)도 포함한다. 형광체(190)는, 예컨대, 청색 형광체, 녹색 형광체 또는 적색 형광체일 수 있으며, 두 종류 이상이 혼합되어 있을 수 있다.
형광체(190)는 발광부인 발광 다이오드 칩(140)에서 공급하는 빛에 의해 소정 파장 영역의 색을 표시할 수 있으며, 이 때 발광 다이오드 칩(140)은 형광체(190)에서 표시하는 색보다 단파장 영역의 색을 표시할 수 있다. 예컨대 형광체(190)가 적색을 표시하는 경우, 발광 다이오드 칩(140)은 상기 적색보다 단파장 영역인 청색 또는 녹색의 빛을 공급할 수 있다.
또한 발광 다이오드 칩(140)에서 내는 색 및 형광체(190)에서 내는 색을 조합하여 백색을 표시할 수 있다. 예컨대 발광 다이오드 칩(140)은 청색의 빛을 공급하고 형광체(190)는 적색 형광체 및 녹색 형광체를 포함하는 경우, 상기 전자 소자는 청색, 적색 및 녹색을 조합하여 백색을 표시할 수 있다.
형광체(190)는 생략될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 상술한 본 발명의 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
(
실시예
)
합성예
:
실록산
화합물의 합성
합성예
1: 제1
실록산
화합물의 합성
물과 톨루엔을 5:5 중량비로 혼합한 혼합용매 1kg을 3구 플라스크에 투입한 후 23℃로 유지하면서 모노머로 비닐디메틸클로로실란(vinyldimethylchlorosilane) 및 페닐트리클로로실란(phenyltrichlorosilane)을 32.2:67.8의 몰비로 포함한 혼합물을 2 시간에 걸쳐 적하하였다. 적하가 완료된 후 90℃로 3시간 가열 환류하면서 축중합 반응을 수행하였다. 이어서 실온으로 냉각한 후 물층을 제거하여 톨루엔에 용해된 고분자 용액을 제조하였다. 얻어진 고분자 용액을 물로 세정하여 반응 부산물인 염소를 제거하였다. 이어서 중성인 고분자 용액을 감압증류하여 톨루엔을 제거하고 하기 화학식 6a로 표현되는 실록산 화합물을 얻었다.
[화학식 6a]
(Me2ViSiO1 /2)0.322(PhSiO3 /2)0.678
합성예
2: 제1
실록산
화합물의 합성
물과 톨루엔을 5:5 중량비로 혼합한 혼합용매 1kg을 3구 플라스크에 투입한 후 23℃로 유지하면서 모노머로 비닐디메틸클로로실란(vinyldimethylchlorosilane) 및 페닐메틸디클로로실란(phenylmethyldichlorosilane)을 20.6:79.4의 몰비로 포함한 혼합물을 2 시간에 걸쳐 적하하였다. 적하가 완료된 후 90℃로 3시간 가열 환류하면서 축중합 반응을 수행하였다. 이어서 실온으로 냉각한 후 물층을 제거하여 톨루엔에 용해된 고분자 용액을 제조하였다. 얻어진 고분자 용액을 물로 세정하여 반응 부산물인 염소를 제거하였다. 이어서 중성인 고분자 용액을 감압증류하여 톨루엔을 제거하고 하기 화학식 6b로 표현되는 실록산 화합물을 얻었다.
[화학식 6b]
(Me2ViSiO1 /2)0.206(PhMeSiO2 /2)0.794
합성예
3: 제2
실록산
화합물의 합성
물과 톨루엔을 5:5 중량비로 혼합한 혼합용매 1kg을 3구 플라스크에 투입한 후 23℃로 유지하면서 모노머로 테트라메틸디실록산(tetramethyl disiloxane) 및 디페닐디클로로실란(diphenyldichlorosilane)을 66.7:33.3의 몰비로 포함한 혼합물을 2시간에 걸쳐 적하하였다. 적하가 완료된 후 90℃로 3시간 가열 환류하면서 축중합 반응을 수행하였다. 이어서 실온으로 냉각한 후 물층을 제거하여 톨루엔에 용해된 고분자 용액을 제조하였다. 얻어진 고분자 용액을 물로 세정하여 반응 부산물인 염소를 제거하였다. 이어서 중성인 고분자 용액을 감압증류하여 톨루엔을 제거하고 하기 화학식 7a로 표현되는 실록산 화합물을 얻었다.
[화학식 7a]
(Me2HSiO1 /2)0.667(PhPeSiO2 /2)0.333
실시예
1 내지 5 및
비교예
1:
봉지재
조성물의 제조
합성예 1에서 얻은 실록산 화합물과 합성예 2에서 얻은 실록산 화합물을 하기 표 1에서와 같은 중량비로 혼합하여 말단이 규소 결합된 알케닐 기(Si-Vi)를 갖는 2 종의 화합물을 포함하는 제1 실록산 화합물을 준비한다. 상기 제1 실록산 화합물에, 경화제로서, 하기 화학식 8 내지 하기 화학식 11로 표시되는 화합물을 각각 하기 표 1에서와 같은 함량으로 포함하는 혼합물을 제조한다(각각 실시예 1 내지 4의 혼합물). 또한, 상기 제1 실록산 화합물에, 경화제로서 하기 화학식 8의 화합물과 상기 합성예 3에서 얻은 화학식 7a의 실록산 화합물의 혼합물을 하기 표 1에 기재된 함량으로 포함하는 혼합물을 제조한다(실시예 5의 혼합물). 그리고, 상기 제1 실록산 화합물에, 경화제로서, 하기 화학식 8 내지 11로 표시되는 화합물을 포함하지 않고, 상기 합성예 3에서 얻은 화학식 7a의 실록산 화합물을 하기 표 1에 기재된 함량으로 포함하는 혼합물(비교예 1의 혼합물)을 제조한다. 이들 혼합물 각각에, 수소규소화 촉매 Pt-CS 2.0(Umicore 사 제조)을 각 혼합물의 총 중량을 기준으로 5 ppm이 되도록 첨가한 후, 이들 혼합물을 진공, 탈포하여, 하기 표 1에 나타낸 것과 같은 실시예 1 내지 5, 및 비교예 1의 봉지재 조성물을 제조한다.
(화학식 8)
(화학식 9)
(화학식 10)
(화학식 11)
상기 제조된 봉지재 조성물의 점도 및 굴절률을 아래 기재한 것과 같은 방법으로 측정하고, 각 조성물을 120℃, 30분 경화 후 170℃, 1 시간 경화를 통해 봉지재로 제조한 후, 각 봉지재의 경도(shorer A 및 shore D), 모듈러스(modulus), 열충격 특성, 수분투과도, 및 가스투과도를, 각각 아래 기술한 것과 같은 방법을 사용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 함께 나타낸다.
- 점도: 점도는 Brookfield(DV-II+pro) spindle 52번을 사용, 23℃에서 Torque 90%일 때의 점도를 기준으로 측정하였다.
- 굴절율 : 경화 전 액상의 혼합물을 Abbe 굴절율계를 사용하여 D-line(589nm) 파장 하에서 측정하였다.
- 경도: 경도는 테프론으로 코팅된 몰드 (2.5cm(가로) x 7.5cm(세로) x 1cm(두께))에 실시예 1 내지 5와 비교예 1에 따른 폴리실록산 조성물을 투입하여 150℃에서 2시간 동안 열경화한 후, 실온으로 냉각하고 Shore A 경도기를 이용하여 경도를 측정하였다.
- 모듈러스 : 모듈러스는 테프론으로 코팅된 몰드 (35mm(가로) x 10mm(세로) x 4 mm(두께))에 실시예 1 내지 5와 비교예 1에 따른 폴리실록산 조성물을 투입하여 150℃에서 2시간 동안 열경화한 후, 실온으로 냉각하고 DMA(Dynamic Mechanical Analysis) 장비를 이용 -50? 부터 150? 구간을 승온속도 2?/분으로 측정하여 125?에서의 탄성 모듈러스(storage modulus)를 기록하였다.
- 열충격 테스트: LED PKG (삼성전자社 5630 PKG)에 실시예 1 내지 5와 비교예 1에 따른 폴리실록산 조성물과 YAG 형광체를 투입하고, 150?에서 2 시간 동안 경화하고 실온으로 냉각하여 패키지 샘플을 제작하였다. 이어서, 해당 패키지를 다음의 조건에서 해당 시간 동안 노출시킨 것을 한 사이클로 하여, 1000 사이클 이후 상기 패키지 샘플을 꺼내 작동 여부를 측정하고, 작동되는 않는 패키지 수량을 기록하였다.
(i) 조건: 두 개의 챔버를 각각 -45℃및 125℃로 유지하고, 상기 두 챔버 사이를 왕복하여 이동시키면서, 패키지에 저온 및 고온 조건을 노출시킨다. -45℃ (30분 유지) <-> 125℃(30분 유지).
( ii ) 접착력: 접착력은 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
2 장의 은 시편(폭 25 mm, 길이 50 mm, 두께 1 mm) 사이에 폴리테트라플루오로에틸렌 스페이서(폭 10 mm, 길이 20 mm, 두께 1 mm)를 삽입하고, 상기 은 시편 사이의 남은 공간에 실시예 1 내지 5와 비교예 1에 따른 폴리실록산 조성물을 충전하고, 상기 은 시편들을 클립으로 고정하였다. 이어서 상기 은 시편들을 150℃ 오븐에서 2 시간 동안 방치하여 상기 조성물을 경화하였다. 이어 실온으로 냉각한 후 클립과 스페이서를 제거하고, 상기 은 시편을 인장 시험기(Instron社, 3367)에 넣고 반대쪽 수평 방향으로 잡아당겨 파열되는 순간의 응력을 측정하였다.
- 수분투과도 및 가스투과도: 봉지재를 틀을 이용하여 필름 형태로 제작하여 130℃/5분, 170℃/4시간 경화시킨 후, MOCON사의 투습도(ASTM F-1249)/투기도(ASTM D-3985) 장비를 사용하여 측정하였다.
| 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예 5 | 비교예1 | |
| 합성예 1 실록산 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 |
| 합성예 2 실록산 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 경화제 | 25 (화학식8) |
25 (화학식9) |
25 (화학식10) |
25 (화학식11) |
10 (화학식 8) + 15 (화학식 7a) |
25 (화학식 7a) |
| 촉매(ppm) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 외관 | 투명 | 투명 | 투명 | 투명 | 투명 | 투명 |
| 점도(cP) | 3805 | 4376 | 6646 | 4885 | 3312 | 2670 |
| 굴절률 | 1.55 | 1.51 | 1.52 | 1.51 | 1.54 | 1.53 |
| 경도(Shore A) | 93 | 91 | 93 | 90 | 90 | 90 |
| 경도(Shore D) | 40 | 38 | 40 | 35 | 35 | 35 |
| 모듈러스 (@125℃MPa) | 1.2 | 1.2 | 1.5 | 0.9 | 1.5 | 1.8 |
| 열충격 특성 (1000 cycle 이후 작동수량) |
100/100 | 100/100 | 100/100 | 100/100 | 100/100 |
65/100 |
| 접착력 | 4.7 | 4.1. | 4.6 | 3.8 | 3.7 | 2.7 |
| 수분투과도 (gm/m2day) |
4.0 | 5.4 | 3.8 | 6.1 | 5.3 | 7.5 |
| 가스투과도 (cc/m2day) |
293 | 333 | 284 | 382 | 313 | 393 |
(각 성분의 함량은 모두 중량%임)
표 1로부터 알 수 있는 것처럼, 상기 화학식 8 내지 상기 화학식 11로 표시되는 화합물을 포함하는 경화제를 사용한 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 조성물의 경우, 비교예 1의 조성물에 비해 점도가 높게 나타난다. 즉, 화학식 8 내지 화학식 11로 표시되는 실리콘-탄소 결합을 갖는 경화제는 실록산 경화제에 비해 보다 밀한 구조의 폴리실록산을 형성할 수 있음을 알 수 있다. 이는 T 구조의 실록산 화합물, 즉, 합성예 1에 따른 실록산 화합물의 함량을 조절하지 않고, 단지 경화제의 종류, 즉, 경화제의 구조만을 변경함으로써, 봉지재 조성물의 점도를 조절할 수 있음을 알 수 있다. 실시예 1 내지 5 및 비교예 1의 봉지재 조성물의 굴절률은 모두 1.5 이상으로 높게 나타남을 알 수 있다.
상기 조성물을 상기에 기재한 경화 조건에 따라 각각 경화한 후, 제조된 봉지재의 경도, 모듈러스, 및 열충격 특성을 측정하였다. 표 1로부터 알 수 있는 것처럼, 화학식 8 내지 화학식 11의 경화제를 포함하는 실시예 1 내지 실시예 5의 봉지재의 경도(Shore A 및 Shore D)는 비교예 1의 봉지재의 경도에 비해 대체로 높거나 동등한 수준이고, 모듈러스는 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 봉지재가 비교예 1의 봉지재보다 훨씬 낮게 나옴을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 구현예에 따른 경화제를 포함하는 봉지재용 조성물은, 경화 전 액상에서의 점도가 비교적 높고, 이를 경화시켜 봉지재로 제조하는 경우, 막 밀도가 더욱 높고 경도가 높은 봉지재로 제조될 수 있음을 알 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 봉지재는 발광 소자 등을 보호하는 역할을 하며, 따라서, 경도와 같은 기계적 물성의 증가는 봉지재가 발광 소자를 보호할 수 있는 첫 번째 요건을 충족하는 것이라고 할 수 있다. 한편, 경도가 높더라도 모듈러스(modulus)가 높은 경우, 해당 봉지재는 온도 변화 등이 있는 경우 크랙 등이 발생하기 쉬우며, 따라서 보다 낮은 모듈러스를 갖는 것이 중요하다. 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 5에 따른 봉지재는, 비교예 1의 봉지재에 비해 모듈러스가 현저하게 낮다. 이는 이들 봉지재에 대한 열충격 테스트 결과와도 일치한다. 즉, 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 봉지재의 경우, 1000 사이클 후 전체 100 개 발광소자 중 100 개 모두가 작동 가능하였음에 반해, 비교예 1에 따른 봉지재를 포함하는 발광 소자는, 1000 사이클 후, 전체 100 개 중 오직 65 개 발광소자만이 작동하는 것으로 나타나, 열충격 특성이 실시예 1 내지 5의 봉지재에 비해 약 35% 이상 낮음을 알 수 있다.
한편, 액상 봉지재 조성물의 점도의 증가는 막 밀도의 증가를 가져오고, 이는 해당 봉지재가 외부로부터 수분 또는 가스의 투입을 유효하게 방지하는 효과를 가져온다. 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 5에 따른 봉지재의 수분투도는 비교예 1의 봉지재의 수분투과도에 비해 현저히 낮고, 가스투과도 또한 현저하게 낮다. 즉, 화학식 8 내지 11의 실리콘-탄소 결합을 가지는 경화제를 사용하는 경우, 막 밀도 증가로 인한 경도 등의 단순한 기계적 물성 증가만을 가져오는 것이 아니라, 수분 및 가스투과도 또한 현저히 감소시킬 수 있음으로써, 외부로부터의 오염 인자 방지를 위한 봉지재로 사용하기에 적합함을 알 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 구현예에 따른 봉지재 조성물은 우수한 경도 및 기계적 물성, 그리고 수분 및 산소 투과율 감소 효과를 가짐으로써, 전자 기기, 전자 부품, 전기 기기, 전기 부품 등에 접착제, 결합제, 보호용 피복제, 언더필러 등으로 사용할 수 있고, 특히 조성물의 경화물은 높은 굴절률 및 높은 광투과율을 가짐을 특징으로 하므로, 광학 반도체 및 광학 반도체의 다른 부품들을 위한 밀봉제, 접착제, 결합제, 피복제, 언더필러 등으로 사용될 수 있다. 바람직한 구현예로서, 본 발명의 조성물은 LED 디스플레이 등의 봉지재로 사용하기에 적합하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
110: 몰드
120: 프레임
140: 발광 다이오드 칩 150: 본딩 와이어
200: 봉지재
140: 발광 다이오드 칩 150: 본딩 와이어
200: 봉지재
Claims (14)
- 말단에 규소 결합된 알케닐기(Si-Vi)를 가지는 적어도 1 종의 제1 실록산 화합물 및 하기 화학식 1의 경화제를 포함하는 봉지재용 조성물이 제공된다:
(화학식 1)
HR1R2Si-A-SiR3R4H
상기 화학식 1에서,
A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알키닐렌기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
R1, R2, R3, 및 R4는, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C20의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 아실기, 하이드록시기, 할로겐, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. - 제1항에서,
상기 A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
상기 R1, R2, R3, 및 R4는, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 하이드록시기, 할로겐, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 조성물. - 제1항에서,
상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 5로 표시되는 화합물로부터 선택되는 조성물:
(화학식 2)
상기 화학식 2에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, k는 1 내지 3의 정수 중 하나이다.
(화학식 3)
상기 화학식 3에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, l은 1 내지 5의 정수 중 하나이다.
(화학식 4)
상기 화학식 4에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수 중 하나이고, o 및 p는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수 중 하나이다.
(화학식 5)
상기 화학식 5에서, Ra, Rb, Rc, 및 Rd는 동일하거나 서로 다른, 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, q는 1 내지 3의 정수 중 하나이다. - 제1항에서,
상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 8 내지 화학식 11로 표시되는 화합물로부터 선택되는 조성물:
(화학식 8)
(화학식 9)
(화학식 10)
(화학식 11)
- 제1항에서,
상기 제1 실록산 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 조성물:
(화학식 6)
(R5R6R7SiO1 /2)M1(R8R9SiO2 /2)D1(R10SiO3 /2)T1(SiO3 /2-Y1-SiO3 /2)T2(SiO4 /2)Q1
상기 화학식 6에서,
R5 내지 R10 은, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C30 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아실기, 하이드록시기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되며,
R5 내지 R10 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 알케닐기를 포함하고,
Y1은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알키닐렌기, 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
0<M1<1, 0≤D1<1, 0≤T1<1, 0≤T2<1, 0≤Q1<1이고,
M1+D1+T1+T2+Q1=1이다. - 제5항에서,
상기 R5 내지 R10 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기를 포함하는 조성물. - 제5항에서,
상기 제1 실록산 화합물은 상기 D1이 0인 실록산 화합물, 및 상기 T1 및 T2가 0인 실록산 화합물의 혼합물인 조성물. - 제7항에서,
상기 제1 실록산 화합물은, 하기 화학식 6a로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 6b로 표시되는 화합물의 혼합물인 조성물:
(화학식 6a)
(Me2ViSiO1 /2)0.322(PhSiO3 /2)0.678
(화학식 6b)
(Me2ViSiO1 /2)0.206(PhMeSiO2 /2)0.794 - 제1항에서,
상기 조성물 내 상기 화학식 1의 경화제는, 상기 경화제 및 상기 제1 실록산 화합물의 총 함량에 대하여 50 중량% 미만으로 포함되고, 상기 제1 실록산 화합물은 상기 경화제 및 상기 제1 실록산 화합물의 총 함량에 대하여 50 중량% 초과로 포함되는 조성물. - 제1항에서,
하기 화학식 7로 표시되는 제2 실록산 화합물을 더 포함하는 조성물:
(화학식 7)
(R11R12R13SiO1 /2)M2(R14R15SiO2 /2)D2(R16SiO3 /2)T3(SiO3 /2-Y2-SiO3 /2)T4(SiO4 /2)Q2
상기 화학식 7에서,
R11 내지 R16 은, 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C30 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아실기, 히드록시기 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
R11 내지 R16 중 적어도 하나는 수소를 포함하고,
Y2 는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알키닐렌기 또는 이들의 조합으로부터 선택되고,
0<M2<1, 0≤D3<1, 0≤T2<1, 0≤T3<1, 0≤Q2<1이고,
M2+D3+T2+T3+Q2=1이다. - 제10항에서,
상기 제2 실록산 화합물은 상기 화학식 1의 경화제의 중량을 기준으로 5 중량% 내지 95 중량% 범위로 포함되는 조성물. - 제11항에서,
상기 경화제와 상기 제2 실록산 화합물의 총 함량은 상기 제1 실록산 화합물과 상기 경화제, 및 상기 제2 실록산 화합물의 총 함량을 기준으로 50 중량% 미만이고, 상기 제1 실록산 화합물은 상기 제1 실록산 화합물과 상기 경화제, 및 상기 제2 실록산 화합물의 총 함량을 기준으로 50 중량% 초과인 조성물. - 제1항의 봉지재 조성물을 경화하여 얻은 봉지재.
- 제13항의 봉지재를 포함하는 전자 소자.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130152655A KR20150066969A (ko) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 봉지재 조성물, 봉지재, 및 전자 소자 |
| PCT/KR2014/011363 WO2015088163A1 (ko) | 2013-12-09 | 2014-11-25 | 봉지재 조성물, 봉지재, 및 전자 소자 |
| TW103142522A TW201527503A (zh) | 2013-12-09 | 2014-12-08 | 密封劑組成物及密封劑和電子元件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130152655A KR20150066969A (ko) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 봉지재 조성물, 봉지재, 및 전자 소자 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150066969A true KR20150066969A (ko) | 2015-06-17 |
Family
ID=53371421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130152655A KR20150066969A (ko) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 봉지재 조성물, 봉지재, 및 전자 소자 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20150066969A (ko) |
| TW (1) | TW201527503A (ko) |
| WO (1) | WO2015088163A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9695287B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-07-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Curable organo polysiloxane composition, encapsulant, and electronic device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100536092B1 (ko) * | 2002-12-16 | 2005-12-12 | 제일모직주식회사 | 반도체 봉지용 실리콘 수지 조성물 |
| JP4338554B2 (ja) * | 2003-04-23 | 2009-10-07 | 信越化学工業株式会社 | 硬化性シリコーン樹脂組成物 |
| RU2401846C2 (ru) * | 2006-04-25 | 2010-10-20 | Учреждение Российской академии наук Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН (ИСПМ РАН) | Функциональные полиорганосилоксаны и композиция, способная к отверждению на их основе |
| JP5170471B2 (ja) * | 2010-09-02 | 2013-03-27 | 信越化学工業株式会社 | 低ガス透過性シリコーン樹脂組成物及び光半導体装置 |
| KR20120078606A (ko) * | 2010-12-31 | 2012-07-10 | 제일모직주식회사 | 봉지재 및 상기 봉지재를 포함하는 전자 소자 |
| EP2722366B1 (en) * | 2011-06-17 | 2023-01-04 | LG Chem, Ltd. | Curable composition |
-
2013
- 2013-12-09 KR KR1020130152655A patent/KR20150066969A/ko not_active Application Discontinuation
-
2014
- 2014-11-25 WO PCT/KR2014/011363 patent/WO2015088163A1/ko active Application Filing
- 2014-12-08 TW TW103142522A patent/TW201527503A/zh unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9695287B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-07-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Curable organo polysiloxane composition, encapsulant, and electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201527503A (zh) | 2015-07-16 |
| WO2015088163A1 (ko) | 2015-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5549568B2 (ja) | 光半導体素子封止用樹脂組成物及び当該組成物で封止した光半導体装置 | |
| JP5526823B2 (ja) | シリコーン樹脂で封止された光半導体装置 | |
| KR101979499B1 (ko) | 광반도체 소자 밀봉용 수지 조성물 및 발광 장치 | |
| US7943719B2 (en) | Encapsulation resins | |
| JP5971835B2 (ja) | 硬化性シリコーン樹脂組成物及びそれを用いた発光ダイオード装置 | |
| US20090123764A1 (en) | Silicone Resin for Protecting a Light Transmitting Surface of an Optoelectronic Device | |
| KR101030019B1 (ko) | 봉지재용 투광성 수지 및 이를 포함하는 전자 소자 | |
| CN103879099A (zh) | 具有荧光体含有层和白色颜料含有层的热固化性硅酮树脂片材、使用该片材的发光装置的制造方法，以及封装发光半导体装置 | |
| KR101566529B1 (ko) | 광학기기용 경화형 폴리실록산 조성물, 봉지재 및 광학기기 | |
| KR20140083619A (ko) | 실록산 모노머, 봉지재 조성물, 봉지재 및 전자 소자 | |
| TWI634160B (zh) | 有機矽金屬複合物、包括其之可固化有機聚矽氧烷組合物及包括此組合物的光學材料 | |
| KR101767085B1 (ko) | 경화형 오르가노 폴리실록산 조성물, 봉지재, 및 전자 소자 | |
| WO2014004969A1 (en) | Polyorganometallosiloxane, curable polymer compositions, cured product thereof, and optical semiconductor device | |
| KR20150066969A (ko) | 봉지재 조성물, 봉지재, 및 전자 소자 | |
| KR101556274B1 (ko) | 봉지재 조성물, 봉지재 및 전자 소자 | |
| KR101714715B1 (ko) | 봉지재 조성물, 봉지재, 및 전자 소자 | |
| US20210253858A1 (en) | Curable organopolysiloxane composition, encapsulant, and semiconductor device | |
| KR101486566B1 (ko) | 봉지재 조성물, 봉지재 및 전자 소자 | |
| WO2014104719A1 (ko) | 광학기기용 경화형 폴리실록산 조성물, 봉지재 및 광학기기 | |
| KR101466149B1 (ko) | 광학기기용 경화형 폴리실록산 조성물, 봉지재 및 광학기기 | |
| KR20160002243A (ko) | 경화형 폴리오르가노실록산 조성물, 봉지재, 및 광학기기 | |
| KR101739824B1 (ko) | 경화형 폴리오르가노실록산 조성물, 봉지재, 및 광학기기 | |
| KR101486569B1 (ko) | 봉지재 조성물, 봉지재 및 전자 소자 | |
| KR20120078300A (ko) | 봉지재 및 상기 봉지재를 포함하는 전자 소자 | |
| KR101418012B1 (ko) | 경화성 실리콘 조성물 및 이를 이용한 전자장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |