초록 ▼

□ 최종목표
내열성: Tg 180 ℃
광투과율: 97%
굴절율: n^D=1.55
경도: Shore 70A
수분흡수율: 12 (g/m²·24h @38 ℃)

□ 개발내용 및 결과
LED용 실리콘 봉지재는 반응성 유기실리콘 고분자(레진, 폴리머, 경화제) 및 이의 경화촉매의 다양한 배합을 통해 최종 제품이 완성된다.
1. 반응성 유기실리콘 고분자 개발
페닐계 실란 및 올리고머의 축합, 평형화, 유기규소화 반응 등을 통해 고굴절 유기 실리콘 레진

□ 최종목표
내열성: Tg 180 ℃
광투과율: 97%
굴절율: n^D=1.55
경도: Shore 70A
수분흡수율: 12 (g/m²·24h @38 ℃)

□ 개발내용 및 결과
LED용 실리콘 봉지재는 반응성 유기실리콘 고분자(레진, 폴리머, 경화제) 및 이의 경화촉매의 다양한 배합을 통해 최종 제품이 완성된다.
1. 반응성 유기실리콘 고분자 개발
페닐계 실란 및 올리고머의 축합, 평형화, 유기규소화 반응 등을 통해 고굴절 유기 실리콘 레진, 폴리머, 경화제 수십종을 개발 및 공정기술 확보 완료함.
2. 배합실험을 통한 최종 제품 개발
상기의 유기실리콘 고분자의 다양한 조합을 통한 탄성체를 제조하고 탄성체의 기계적·열적·광학적 특성을 분석하여 최적의 특성을 갖는 LED용 봉지재 탄성체를 개발 및 공정기술 확보 완료함.

□ 기술개발 배경
LED용 실리콘 봉지재 기존 백열전구에 비해 소비전력이 매우 낮은 친환경적 차세대 조명 수단으로 각광받고 있다.
다우코닝, 신에츠, 모멘티브등 해외 선진 실리콘 회사에서 LED용 실리콘 재료를 일부 판매 중이며, 다우코닝과 신에츠가 전 세계 시장의 80%이상을 장악하고 있다.
국내에서도 LED 산업이 각광을 받음에 따라 LED용 실리콘 봉지재를 개발하는 업체가 증가하고 있으나, 대부분의 업체가 만족할 만한 성과를 거두지 못하고 있으며 기존 해외 선진 실리콘 회사의 특허 장벽을 넘어서지 못하고 있는 실정이었다.
따라서 LED용 실리콘 봉지재는 전량 수입에 의존하여 왔다.
본 연구는 이러한 국내의 취약한 기술적·산업적·경제적 취약점을 극복하여 해당 산업의 무역수지 개선, 국내 LED 산업 활성화, 국내 디스플레이 산업 지속적 성장을 도모하고자 진행하였다.

□ 핵심개발 기술의 의의
1. 핵심개발 기술의 의의 및 난이도
본 연구과제는 해외선진업체의 광범위한 특허장벽을 자체기술로 대응하여 국내 주요 수요업체에서 최종물성 승인을 획득했다는 데에 있다.
이를 발판으로 LED봉지재 사용량의 대부분을 수입품에 의존하고 있는 국내 대다수의 수요업체가 국산제품 사용을 통해 더욱 향상된 단가경쟁력을 갖출수 있을 뿐만 아니라 긴밀하고 신속한 기술지원 및 공동연구를 통한 LED 패키지 산업도 동시 성장할 수 있는 가능성을 열었다.

최종제품 개발완료에는 다음과 같은 과정을 거친다.
1) 유기실리콘 고분자합성 및 합성공정 최적화
→ 분자구조·합성배합 및 공정별 수백가지 모델 합성
2) 제품 개발
① 수십종의 유기실리콘 고분자의 다양한 배합 및 탄성체 제조
② 각 탄성체의 기계적·열적·광학적 특성 측정
③ 수요업체 테스트 (장기신뢰성 테스트; 1000~3000시간)
④ 수요업체 테스트 결과 불량시 원인 파악 및 개선 제품 도출
⑤ 최종 수요업체 승인 획득 및 제품 판매

본 연구과제의 최종제품 개발에는 상당한 난이도를 필요로 하는데 그 구체적인 이유는 다음과 같다.
1) 상기의 제품 개발 프로세스를 끊임없이 반복 수행해야 하며 신뢰성 테스트에 오랜 기간이 소요됨.
2) 전기전자용 실리콘 소재이므로 제품특성에 대한 정밀한 제어가 필요하여 약 15종 이상의 제품특성 테스트가 수반되어야 함.
3) 기술개발 과정에서 해외선진업체의 특허기술과는 차별화된 독자적인 자체기술로 신규 개발 해야 함.

2. 국산화 정도 및 기술수출 가능성
1) 최종제품에 투입되는 유기실리콘 고분자의 80% 이상 자체 제조 (최종제품 100% 자체 제조)
2) 기술수출보다는 제품수출(중국) 가능성 매우 높음.

□ 적용 분야
1. LED봉지재 적용분야 : LED 패키지 소자보호용 봉지재
2. LED 패키지 적용 분야
→ 디스플레이 기기용 BLU(Back Light Unit), 가정용 조명,신호등, 표시등, 자동차용 헤드라이트 및 실내 조명,의료용 조명 및 치료기기, 어업용 집어등, 농업용 조명 등

( 출처 : 초록 )

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3기술개발사업 주요 연구성과 ... 9목차 ... 13제 1 장 서론 ... 14 제 1 절 과제의 개요 ... 14 1. 발광다이오드(LED)의 개요 ... 14 2. 발광다이오드(LED)의 응용분야 ... 17 3. 에폭시 봉지재와 실리콘 봉지재 ... 21 4. 실리콘과 실리콘 봉지재 ... 25 제 2 절 국내 ․ 외 관련 기술의 현황 ... 33 1. 세계 기술 동향 ... 33 2. 국내기술동향 ... 34 3. 각국 정부의 지원 동향 ... 35제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 37 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 37 1. 최종목표 ... 37 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 39 1. 단계목표 ... 39 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 40 1. 1단계(1~3차년도) 개발 내용 및 개발 범위 ... 40 2. 2단계(4~5차년도) 개발 내용 및 개발 범위 ... 62 3. 연구결과정리(정량적 최종목표 달성도) ... 87 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 91 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 92제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 94 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 94 1. 연구개발 추진 일정 ... 94 2. 연구개발 추진 실적 ... 98 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 102 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 105 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 105 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 107 1. 기술개발 시작 시점 시장현황 ... 107 제 4 절 고용 창출 효과 ... 109 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 110끝페이지 ... 111