낮은 유리전이온도의 LED용 광학유리 실링재 개발

전문가 제언

○ LED는 이산화탄소 배출량 삭감 및 에너지 절감에 기여하며 유지보수가 필요 없으며 각종 유해물질을 함유하지 않고 수명이 길다. 이러한 특징 때문에 우리나라를 비롯하여 미국, 영국, 일본, 네덜란드 등에서도 다양한 국가 프로젝트가 추진되고 있다. 가장 주목받고 있는 백색 LED는 휴대전화에서 널리 사용되어 왔으나 현재는 노트북, LCD-TV 등의 대형 백라이트용, 자동차용 램프, 가로등, 다운 라이트 등 가정용에서 일반조명까지 폭 넓게 보급되기 시작하고 있다.

○ LED 실링재는 적외선 광, 가시광선 LED 패키지에 사용되는 에폭시계열도 있지만 백색 LED와 같은 고휘도 LED 패키지에는 내열성, 내 황변성이 뛰어난 실리콘계열이 사용되고 있다. LED 실링재는 빛을 통과시키는 것이 필수조건이며 3차원 분자구조를 가진 실리콘계열이 사용되고 있다. 그러나 실리콘은 고 굴절률화가 어렵기 때문에 고 굴절 나노입자를 균일하게 분산하거나 극저 Tg의 광학유리를 개발하게 되었다.

○ 국내에서는 KAIST 신소재공학과 연구팀이 2010년 솔-젤 공정과 실리콘공정인 하이드로 실릴레이션(hydrosilyation)반응을 사용하여 다량의 페닐기를 포함하고 치밀한 네트워크 분자구조를 갖는 굴절률이 1.56이상이며 200℃이상에서도 황변이 일어나지 않는 LED실링재를 개발하였다. (주)KCC와 LED칩에 실장되는 생산 공정에 적합하도록 최적화를 꾀하고 있으며 2011년 순천향대학에서는 (70-X)V2O5-10ZnO -20BaO-XTeO계 유리로 OLED 실링용 무연계 레이저 감응성 유리조성을 개발하였다.

○ 본 보문에서는 Tg=612℃ 및 굴절률 1.83인 SiO2-B2O3-LaO계 유리를 저 Tg화하여 Tg=485℃, 굴절률 1.75로 하였다. 또 Tg=610℃, 굴절률 1.60인 P2O5-ZnO-BaO계 유리를 Tg=307℃, 굴절률 1.55로 하였으나 Tg온도가 낮아질수록 굴절률도 작아지는 문제가 있었다. 그러나 극저 Tg광학유리 Bi2O3-B2O3계 유리는 Tg=350℃, 굴절률이 2.10으로 매우 높은 굴절률을 갖고 있어 고휘도, 고출력 LED 패키지에서 요구되는 실링재의 개발에 성공하였다. 국내에서도 고 굴절률 광학유리 실링재를 개발하여 세계적으로 급증하는 LED 수요에 대처해 나가야 될 것이다.

저자

Takumi Nishinosono

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

47(3)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

134~138

분석자

김*호

분석물

• 낮은 유리전이온도의 LED용 광학유리 실링재 개발.pdf [245,329 byte]

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