KR102487423B1 - 광전자 부품의 코팅 수단으로 사용하기 위한 하이브리드 재료 - Google Patents

광전자 부품의 코팅 수단으로 사용하기 위한 하이브리드 재료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광전자 부품에서 500㎛ 미만의 두께를 가지는 투명층을 제조하기 위한 코팅재료로서
a) 유기폴리실라잔 재료 및
b) 적어도 하나의 표면-개질된 나노스케일 무기 산화물을
포함하는 하이브리드 재료의 용도에 관한 것이다.

Description

광전자 부품의 코팅 수단으로 사용하기 위한 하이브리드 재료{Hybrid material for use as coating means in optoelectronic components}
본 발명은 광전자 부품의 코팅으로 특정 유기폴리실라잔 하이브리드 재료의 용도, 특정 하이브리드 재료로 기판을 코팅하는 방법 및 하이브리드 재료로 코팅된 광전자 부품에 관한 것이다.
폴리실라잔은 수년간 다양한 용도의 코팅에 유용하다는 것이 알려져있다.
예를 들어, 태양 전지(WO 2010/105 796 및 WO 2010/105 798), 부식 방지층(WO 2007/096 070) 또는 가스 배리어 층(WO 2007/012 392)이 있으며, 여기서 폴리실라잔이 코팅되고 그 후에 연소되어 SiO2에 기초한 세라믹 코팅을 형성하는 용도가 있다.
예를 들어, 금속성 및 폴리머 표면용 코팅(WO 2007/028 511), 특히 자동차 테두리용 자동 세척 보호층(WO 2005/085 375), 금속 스트립 코팅용(WO 2006/050 813), 포일 및 필름 코팅용(WO 2006/056 285) 또는 도료(WO 2008/138 610)이 있으며, 여기서 폴리실라잔 층은 도포 후에 경화되지만, 폴리실라잔의 구조는 본질적으로 보존된다.
인용 문헌은 모두 무기 산화물의 나노입자를 유기폴리실라잔에 첨가하는 내용을 기재하고 있다.
JP-A 2003 050 385는 표면 개질된 강유전성 입자를 포함하는 폴리실라잔을 기초로 하여 얻을 수 있는 액정셀용 코팅을 개시하고 있다. 이 폴리실라잔은 세라믹 재료로 연소된다.
KR-A 2014 0068547은 퍼하이드로-폴리실라잔 및 무기, 표면 개질된 입자로부터 제조되고 전계발광 장치에 사용된 SiO2 필름을 개시하고 있다.
WO 2013/046 662는 형광 재료 및 무기 산화물 입자로 구성된 세라믹 층을 포함하는 LED를 개시하고, 세라믹 층은 폴리실라잔으로부터 얻어질 수 있다.
유기폴리실라잔 및 산화성 무기 나노입자를 포함하는 특정 하이브리드 재료가 광전자 부품에서 코팅을 제조하는데 특히 적합하다는 것이 현재 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 광전자 부품에서 500 ㎛ 미만의 두께를 가지는 투명층을 제조하기 위한 코팅 재료로서
a) 유기폴리실라잔 재료 및
b) 적어도 하나의 표면-개질된 나노스케일 무기 산화물을
포함하는 하이브리드 재료의 용도를 위해 제공한다.
본 발명은 추가로 광전자 부품에 500 ㎛ 미만(< 500 ㎛)의 두께를 가지는 투명층을 도포하는 방법을 제공하되, 여기서,
I) 본 발명에 따른 하이브리드 재료를 광전자 부품의 표면에 도포하고,
II) 건조하며 및
III) 임의로 경화한다.
본 발명에 따라 사용된 하이브리드 재료의 용도는 다양한 이점을 제공한다. 그들은 최대 200 ℃의 온도에서 최대 500 ㎛의 층 두께를 가지는 층의 균열없이 무결함 코팅을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 코팅은 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 500 ㎛의 절대 층 두께에 대해 평균 층 두께에 비해 5% 이하(≤ 5%)의 층 두께 변화를 가지는 균일한 층 두께를 가진다.
본 발명에 따른 코팅은 고굴절률에 대해 주목할 만하고 변하지 않는 흡수 특성을 갖는다.
본 발명에 따라 얻어진 코팅은 바람직하게는 최대 200 ℃의 비교적 높은 온도에서 경화될 때, 10% 이하(≤ 10%)의 낮은 중량 손실을 가지고, 바람직하게는 5% 이하(≤ 5%)이다.
본 발명에 따라 사용된 유기폴리실라잔은 바람직하게는 식 (I)의 반복 단위를 포함한다.
- [SiRR'-NH] (I)
여기서
R 및 R'는 동일하거나 상이하고 각각 H, 메틸, 에틸, 직쇄 또는 분지형 C3-C8 알킬, C3-C8 시클로알킬, C2-C6 알케닐 또는 아릴이고
단, R 및 R'은 모두 H가 아닐 수도 있다.
바람직하게는 식 (I)의 유기폴리실라잔에서
R 및 R'는 동일하거나 상이하고 각각 H, 메틸, 에틸, 직쇄, 분지형 또는 환형 C3-C8 알킬, 페닐, 비닐 또는 아릴이다
특히 바람직하게는 식 (I)의 유기폴리실라잔에서
R 및 R'는 동일하거나 상이하고 각각 H, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 페닐 또는 비닐이다.
매우 특히 바람직하게는 식 (I)의 유기폴리실라잔에서 R 및 R'는 동일하거나 상이하고 각각 H, 메틸 또는 비닐이다.
특히 바람직하게는 식 (I)의 유기폴리실라잔에서 R 및 R'는 동일하거나 상이하고 각각 H 또는 메틸이다.
더욱 바람직하게는 식(I)의 유기폴리실라잔에서 식 (I)의 반복단위의 적어도 20%가 적어도 하나의 분자 내 가교결합을 가지고, 및/또는
여기서 폴리실라잔은 3000 내지 100 000 g/mol의 범위에서 평균 몰 중량 Mw를 가지고, 및/또는
여기서 1000 g/mol 미만의 몰 중량 범위에 있는 폴리실라잔의 분율은 10wt% 미만이다.
발명에 따라 사용된 폴리실라잔은 액체 또는 고체일 수도 있고, 후자의 경우, 비정질 또는 결정질일 수도 있다.
본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔에 대한 식(I)의 반복 단위에 의해 표시되는 구조는 사용된 단량체에 기초한 단순화된 묘사에 대응한다. 통상의 기술자는 폴리실라잔의 구조가 단지 선형뿐만 아니라, 분리 및/또는 융합된 링과 또한 3 차원 스캐폴딩 구조로 압도적으로 구성된다는 것을 알 것이다. 따라서, 폴리머는 실리콘(-Si-NR-Si- 기 내)에 관련된 “2차” 질소 원자뿐만 아니라 “3차” (Si-N(-Si)-Si) 및 일차 (NR2-Si)도 포함한다. 따라서, 실리콘 원자는 질소 (N-SiR2-N)에 관련된 “2차” 기 뿐만 아니라 “3차” N3SiR 및 “1차” N-SiR3기를 포함할 수 있다. 정확한 구조는, 예를 들어 합성 방법 및 R 라디칼의 성질에 의존적일 수 있다.
특히 바람직한 하나의 구현예에서, 폴리실라잔은 식(II)의 반복 단위를 포함하고,
Figure 112017009633542-pct00001
여기서, R 및 R'는 각각 상기 정의된 바와 같고 n은 3000 내지 100 000 g/mol 범위에서 중량-평균 몰 중량을 제공하도록 선택된 정수이다.
더욱 바람직한 구현예에서, 폴리실라잔은 식(III)의 반복 단위를 포함하고
-(SiRR'-NH)n--(SiR1R2-NR3)p- (III)
여기서
R 및 R'는 각각 상기 정의된 바와 같고,
R1 및 R2는 동일하거나 상이하고 각각 H, C1-C8 알킬, C3-C8 시클로알킬, C2-C3 알케닐 또는 페닐이고, 및
R3는 H, C1-C8 알킬 또는 C3-C8 시클로알킬이고,
단, 라디칼 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 대응하는 라디칼 R 및 R'와 상이하고,
여기서 n 및 p는 각각 3000 내지 100 000 g/mol 범위에서 중량-평균 몰 중량을 제공하도록 선택된 정수이다.
더욱 바람직한 구현예에서, 폴리실라잔은 식(IV)의 반복 단위를 포함하고
-(SiRR'-NH)n--(SiR1R2-NR3)p-(SiR4R5-NR6)q- (IV)
여기서
R 및 R'는 각각 상기 정의된 바와 같고,
R1, R2, R4 및 R5는 동일하거나 상이하고 각각 H, C1-C8 알킬, C3-C8 시클로알킬, C2-C3 알케닐 또는 페닐이고, 및
R3 및 R6는 각각 H, C1-C8 알킬 또는 C3-C8 시클로알킬이고,
단, 라디칼 중 적어도 하나는 대응하는 라디칼 R 및 R’와 상이하고,
여기서 n 및 p는 각각 3000 내지 100 000 g/mol 범위에서 중량-평균 몰 중량을 제공하도록 선택된 정수이다.
본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔에서 식(I)의 반복 단위의 적어도 20%는 바람직하게는 적어도 하나의 분자 내 가교결합을 가진다.
본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔은 바람직하게는 3000 내지 100 000 g/mol 범위에서 평균 몰 중량을 가지고, 특히 바람직하게는 3000 내지 20 000 g/mol 범위에서 평균 몰 중량 Mw이다.
본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔의 분율은 10 wt% 보다 낮은, 보다 바람직하게는 5 wt% 보다 낮기 위해 1000 g/mol 보다 적은 몰 중량 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔의 식 (I) 반복 단위는 원칙적(예를 들어, 처음에 인용된 참고문헌 참조)으로 공지되었다. 상업적 관행에서, 폴리실라잔은 대부분 항상 일반식 (I)에 따라 암모니아와 디클로로실란의 반응에 의해 합성된다:
n R1R2SiCl2 + 3n NH3 → -[SiR1R2-NH-]n + 2n NH4Cl (I)
과량의 암모니아는 암모늄 클로라이드로서 방출된 HCl와 결합한다. R 라디칼의 성질을 변화시키고 및/또는 다양한 디클로로실란과 결합시키는 것은 퍼하이드로폴리실라잔(PHPS) (독점적으로 SiH2Cl2) 또는 임의로 지환된 유기폴리실라잔(예를 들어, 독일, 위에스바덴(Wiesbaden)의 에이제트 일렉트로닉 머티어리얼스 게엠바하(AZ Electronic Materials Germany GmbH)사 제인 각각, 상업용 제품 DURAZANE® 1033 제조를 위한 SiMe2Cl2 및 SiMeHCl2, 또는 상업용 제품 DURAZANE® 1800 제조를 위한 Si(CH=CH2)MeCl2+SiMeHCl2)을 제조하는 것을 가능하게 한다.
Figure 112017009633542-pct00002
예를 들어, 합성이 수행될 있는 한 가지 방법은 클로로실란을 액체 암모니아[즉, US 6329487 B1]의 초기 충전물에 통과시키는 것을 포함한다. 대안적으로, 초기 충전물은 또한 용매일 수 있고, 클로로실란 및 암모니아는 동시에 또는 연속하여 적합한 순서[즉, EP 0341924 A2]로 통과된다
모든 기존의 상업적 합성의 공통적인 특징은 이렇게 얻어진 실라잔은 단지 비교적 저분자량 화합물이라는 것이다. 그 이유는 실라잔이 고리를 형성하고 작은 정도이지만 선형 사슬을 형성하지 않는 뚜렷한 경향 때문이다. 따라서, 상기 언급된 방법에 의해 얻어진 실라잔은 단지 저분자량 올리고머이고 고분자량 폴리머는 아니다. 예를 들어, -[-Si(CH=CH2)Me-NH-]n-는 거의 독점적으로 6 및 8 고리의 형태로 존재한다는 것이 알려져있다.
따라서, 공지된 상업용 폴리실라잔의 문제는 코팅이 비교적 고온에서 경화될 때와 특히 최대 1000 ℃ 온도를 요구하는 세라믹으로 전환될 때, 상당한 분율의 재료가 경화 중 증발되는 것이다. 이러한 재료 손실의 가능한 결과는 얇은 층의 표면에서 통제할 수 없는 불균일을 포함하고 또한 층 두께의 불균일한 수축이 가능하여 그 결과로 크래킹이 가능하다. 증발된 분율은 예를 들어, 기계 부품과 같은 차가운 표면에서 재응결되는 문제를 추가적으로 수반하고 다시 떨어져 나가기가 어려운 바람직하지 않은 파울링의 원인이 된다.
본 발명에서는 후 가교결합된 유기폴리실라잔을 사용하는 것이 바람직하다.
실라잔의 후 가교결합 방법은 즉, 본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔의 제조 방법은, 이미 공지되었지만, 그들은 주로 특정 단점을 가진다.
실라잔은 원칙적으로 촉매량의 강염기를 첨가함으로서 가교결합을 할 수 있다. 예를 들어, 가능한 것은 알킬-리튬 또는 알킬-소듐 화합물[D. Seyferth, Organometallic, 8, 1989, 1980-1986]을 포함한다. EP 0342924 A2에는 THF 용액에 촉매량의 포타슘 하이드라이드를 첨가함으로서 -[SiHMe-NH]n-를 후처리하는 것을 기재하고 있다. 염기를 중화시키기 위해서, 연속적으로 디메틸클로로실란 (SiMe2HCl)을 첨가할 필요가 있고, 그 결과로 -SiMe2H 측쇄가 형성되고 KCl가 유리된다. US 4720532에서는, 중화 시약을 첨가하지 않으면 반응이 겔 형성까지 진행되므로, 가교도는 폴리스에 매우 어려움에도 불구하고 올리고머 실라잔이 불활성 용매에서 KH에 의해 마찬가지로 전환된다.
US 6329487 B1은 상기 문헌에 기술된 특정 메커니즘에 따라 암모늄 클로라이드에 의한 촉매화된 수소 제거에 의해 폴리실라잔에서 Si-H와 N-H 기가 후가교결합하여 Si-N 결합을 형성하는 방법을 기재하고 있다. 액체 암모니아는 용매로서 필요하고, 그 안에 용매화된 암모늄 양이온이 실제 촉매 활성종이다. 상기 방법은 용매로서 액체 암모니아에 한정된다. 그러나, 특히 비교적 대규모로 액체 암모니아의 취급은 매우 비싸고 불편하여, 이 방법은 산업적 관행에 심각한 장애물이 되고 있다.
KION Corp. [J. Schwark, Mat.Res.Soc.Symp.Proc., 271, 1992, 807-812]은 비스이소시아네이트에 의한 가교결합을 기재하고 있다. 실라잔과 이소시아네이트와의 반응은 예로서 식 (II)에서 기재된 바와 같이 진행된다.
Figure 112017009633542-pct00003
이 방법의 단점은 우레아 결합이 주쇄에서 불가피하게 결합되므로 더 이상 순수한 폴리실라잔이 아닌 것이다.
L.Rosenberg [J.Am.Chem.Soc. 123/21, 2001, 5120-5121] 및 J.Y. Corey [Adv. Organometallic Chem., 51, 2004, 1-52]에는 다음에 따른 다양한 금속 복합체에 의해 촉매화된 수소 제거에 의한 실란의 커플링이 기재되어 있다:
2 R3Si-H→R3Si-SiR3+H2
언급된 촉매는 Wilkinson 촉매 [(PH3P)3RhCl] 및 디메틸티타노센 [Cp2TiMe2]을 포함한다. 그러나, 언급된 예는 정의된 저분자량 분자로 한정된다. 비교적 고분자량의 폴리실라잔이 또한 이런식으로 제어된 방식으로 반응하는지는 의문이다.
보론-함유 브릿지를 결합시킴으로서 가교결합하는 것이 추가로 공지되었다. EP 0389084 A2는 예를 들어, BCl3 또는 B(OMe)3와 폴리실라잔의 Si-H 작용기 가교결합을 기재하고, 반면에 US 5364920는 B-H 작용기 가교제의 가교결합을 기재하고 있다. 이들 방법은 필연적으로 보론이 일부 결합되지만, 이것은 어떤 경우에도 실리콘-질화 보론계 세라믹을 제조할때만 실용적이다. 그러나 대부분의 경우, 보론으로 인한 어떤 불순물은 바람직하지 않다.
US 2009/0112013 A1는 2 R3Si-H → R3Si-SiR3+H2에 따른 철 촉매 CpDe(CO)2Me의 존재에서 UV 광 조사로 수소 제거에 의한 실란과 실록산의 커플링을 기재하고 있다. 기술된 실란과 실록산 뿐만 아니라 H-작용기 실라잔이 반응하는지에 대한 정보는 제공되지 않는다. 또한, 문헌에 언급된 예는 잘 정의된 저분자량 분자로 한정된다.
N-H 및 SiH 결합을 포함하는 폴리실라잔의 가교결합 반응이, 하기 식 (III)에 따른 불소 이온의 촉매 작용에 의해, 본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔을 제조하기 위한 간단한 수행 및 용이하게 제어할 수 있는 반응, 즉, 올리고머 실라잔의 몰 질량이 증가되고 고온 경시 동안 증발이 방지됨으로 인해 코팅 성질이 향상된다는 것이 밝혀졌다:
Figure 112017009633542-pct00004
J. Mater. Chem A, 2013, 1, 15406 및 WO 2014/328 174에는 불소 촉매을 사용한 올리고실라잔의 가교결합을 기재하고 있다.
불소 이온은 이 반응에서 촉매 활성 종이다. 반대-이온의 성질과 반응 조건은 F-에 대한 충분한 용해도를 보장하도록 통상적으로 선택된다. 적합한 불소의 공급원은 알칼리 금속 불소기로부터 바람직한 염, NHxRyF 여기서 x는 0 내지 4이고 y는 4-x, 또는 수지-결합 불소이다.
이러한 염의 예는 CsF, NH4F 및 N(CH3)4F, N(C2H5)4F 및 N(n-C4H9)4F와 같은 테트라알킬암모늄 플로라이드를 포함한다. 도데실트리메틸암모늄 플로라이드와 같은 혼합된 R을 가지는 테트라알킬암모늄 플로라이드도 마찬가지로 가능하다. 추가로 가능한 예는 벤질트리메틸암모늄 플로라이드와 같은 아릴암모늄 플로라이드를 포함한다.
용매 극성과 반응 온도의 조합 반응이 어느 정도의 전환 후에 자동 정지하도록 통상적으로 선택될 수 있다. 이는 의도적인 방식으로 가교도를 조절하는 것을 가능하게 만든다. 반응 혼합물을 냉각시키고 n-헵탄 또는 t-부틸 메틸 에테르와 같은 무극성 용매를 첨가하여 불소를 완전히 침전시키고 이를 여과할 수 있다. 예를 들어, 불소는 또한 LiBr과 같은 염을 첨가함으로서 제거될 수 있고, 이는 난용성 불소를 형성하여 그것에 의해 불소를 침전시킨다. 따라서, 얻어진 폴리실라잔은 본 발명에 따라 사용되기 위한 폴리실라잔의 조건을 충족하고 본 발명에 따른 코팅으로서 사용하기 위해 고립되거나 용액에 남을 수 있다.
본 발명의 방식으로 불소 촉매에 의해 가교결합된 유기폴리실라잔은 바람직하게는 5000 mPㆍs 초과(> 5000 mPㆍs)의 점도를 가지거나 고체이다. 점도는 25℃에서 3 rpm의 속도에서 브룩필드 점도계 R/S 플러스(Brookfield Rheometer R/S plus), 브룩필드 콘-형 스핀들 RC3-50-1(Brookfield cone-type spindle RC3-50-1)로 측정한다.
따라서, 유기폴리실라잔, 특히 플로라이도 이온의 촉매 작용에 의해 가교결합된 NH 및 SiH 결합을 포함하는 (I)의 유기폴리실라잔의 사용이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔 및 그로부터 얻어진 하이브리드 재료를 제조하는 방법이 바람직하되, 여기서 하나 이상의 유기폴리실라잔은, 바람직하게는 3000g/mol 보다 적은 평균 몰 중량 Mw을 가지는 식 (I), 불소 촉매로 처리하여 가교결합된 후 표면-개질된 나노 스케일 무기 산화물과 혼합된다.
하이브리드 재료의 부품 b)은 평균 직경이 1 내지 30 nm, 바람직하게는 3 내지 20 nm의 범위인 무기 산화물 나노입자의 하나 이상의 유형으로 구성된다.
평균 직경은 바람직하게 633 nm의 파장을 갖는 MALVERN Zetasizer Nano Z를 사용하여 분산된 나노입자에서 동적 광산란에 의해 측정된다.
하나의 바람직한 구현예에서, 무기 나노입자의 굴절률은 1.40 내지 3.00의 범위이고, 바람직하게는 1.4 내지 2.50이고 보다 바람직하게는 1.40 내지 2.30이다.
나노입자는 금속 산화물 나노입자로부터 선택된다.
무기 나노입자는 바람직하게는 실리콘 (Si), 티타늄 (Ti), 코발트 (Co), 주석 (Sn), 알루미늄 (Al), 아연 (Zn), 인듐 (In), 지르코늄 (Zr), 니켈 (Ni), 하프늄 (Hf), 바나듐 (V) 또는 상기 언급된 금속 산화물의 적어도 두개를 포함하는 조합으로부터 선택된 금속 산화물을 포함하는 금속 산화물 나노입자기로부터 선택된다. 보다 바람직한 나노입자는 Al2O3, SiO2, ZrO2 및 TiO2, 특히 SiO2, TiO2 및 ZrO2이고 가장 바람직하게는 SiO2 및 ZrO2로부터 선택된다.
적합한 무기 입자는 방출 LED의 스펙트럼 대역폭과 파장 변환기의 방출에 본질적으로 비 흡수성이다. 입자 크기와 밀도는 바람직한 투과도와 산란을 달성하도록 선택될 수 있다.
무기 나노입자는 하이브리드 재료에서 균일한 분산을 촉진하기 위해 표면이 개질되었다. 나노입자가 다양한 용매 또는 분산 매개 및 폴리머 매트릭스와 양립이 가능하고 응집을 방지하기 위해서 나노입자 표면은 보호되어야 한다. 표면 보호는 더욱 나노 입자에 이중 결합와 같은 추가 기능을 제공하는 것을 목적으로 한다.
나노입자의 표면을 개질하기 위한 통상적인 화합물은 유기실란, 유기 아민, 유기 티올, 유기 알코올, 트리알킬포스핀, 카르복실산, 포스폰산, 아인산, 지르콘산염, 티탄산염이다. 유기실란은 산화 나노입자의 표면을 보호하기 위해 사용된 유기 화합물의 분류로 공지되었다. 유기실란은 통상적으로 반응성 분분과 비-반응성 부분을 가진다. 유기실란의 반응성 부분은 이치환된 알콕시- 및 디- 및 단일 치환된 클로로실란이 마찬가지로 가능하지만, 통상적으로 트리알콕시실란기, 모노알콕시실란기 또는 트리클로로실란기이다. 반응성기는 하이드록시기, 또는 알킬 또는 아릴기가 R에 존재하는 -OR기에 공유결합으로 산화물과 결합한다. 유기실란의 비-반응성 부분은 상이한 사슬 길이의 하나 이상의 알킬 사슬, 상이한 사슬 길이의 하나 이상의 고리형 알킬기, 플루오르화 알킬기, 알케닐기, 에폭시기, 아릴기, 에테르기, 아민, 티올 또는 카르복실산를 포함할 수 있다. 유기실란은 일반적으로 구조 RaSi(OR')b를 가지고, 여기서 a는 1, 2 또는 3, b는 4-a, 및 R과 R'는 각각 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸 또는 이소부틸인 R'을 갖는 유기 라디칼이다. 하나의 바람직한 모드에서, 표면-개질한 화합물은 트리알콕시실란 또는 트리클로로실란이며, 어느 경우에나, C1-C18 알킬 또는 C2-C18 알케닐기는 실리콘 원자에 결합한다. 바람직하게는 C1-C6 알킬기 또는 C2-C6 알케닐기, 보다 바람직하게는 C1-C3 알킬 또는 C2-C3 알케닐, 특히 비닐 및 알릴이다.
유기실란의 예는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, n-옥틸트리에톡시실란, 1,2-비스(트리메톡시실릴)데칸, 페닐트리메톡시실란, 4-페닐부틸트리메톡시실란, 아세톡시메틸트리메톡시실란, 아세톡시에틸트리에톡시실란, 하이드록시메틸트리에톡시실란, 하이드록시(폴리에틸렌옥시)프로필트리에톡시실란, 2-메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필트리메톡시실란, 메톡시(트리에틸렌옥시)프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, p-아미노페닐트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-(메타크릴로릴옥시)프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 3-이소시아나토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아나토프로필트리에톡시실란, 글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3,3,3,-트리플루오로프로필트리메톡시실란 및 노나플루오로헥실트리메톡시실란을 포함한다. 메틸트리메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란 및 트리메틸메톡시실란은 특히 바람직하다.
표면 처리로 바람직한 것은 식 (V)의 알콕시실란이고
R''nSi(OR''')m (V)
여기서
n은 1, 2 또는 3이고, m은 4-n이며;
R''은 메틸, 에틸, 탄소수 3-8의 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 페닐 또는 C2-C6 알케닐이고; 및
R'''은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸 또는 이소부틸이다.
바람직한 식 (V)의 알콕시실란에서
n은 1 또는 3이고, m은 4-n이며;
R''은 메틸, 에틸, 선형 또는 분지형 C3-C8 알킬, 페닐 또는 비닐; 및
R'''은 메틸 또는 에틸이다.
특히 바람직한 식 (V)의 알콕시실란에서
n은 1 또는 3이고, m은 4-n이며;
R''은 메틸, 에틸 또는 선형 또는 분지형 C3-C8 알킬이고; 및
R'''은 메틸 또는 에틸이다.
R'' 및 R'''기는 각각 독립적으로 동일하거나 상이하다. 바람직하게는, 화합물 내의 모든 R''기 및 독립적으로 화합물 내의 모든 R'''기는 동일하다.
본 발명에 따른 하이브리드 재료에서 표면-개질한 화합물은 식 (V)의 알콕시실란이고, 그것의 바람직한 또는 특히 바람직한 구현예 또는 그것의 혼합물이 바람직하다.
산화 나노재료를 개질하기 위해서 사용된 유기 화합물의 다른 분류는 카르복실산 및 알코올이다. 카르복실산의 예는 옥탄산, 아세트산, 프로피온산, 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]아세트산, 벤조산, 올레산 및 스테아르산을 포함한다.
알코올의 예는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 벤질 알코올, 페놀, 도데실 알코올, 올레일 알코올, 옥타데카놀 및 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르를 포함한다.
본 발명의 무기 나노입자는 바람직하게 단분산이다. 하나의 바람직한 구현예에서, 20 nm 초과(> 20 nm)인 큰 직경을 갖는 입자의 양은 10.0 중량% 이하(≤ 10.0 중량%), 30 nm 초과(> 30 nm)인 큰 직경을 갖는 입자의 양은 1.0 중량% 이하(≤ 1.0 중량%), 및 50 nm 초과(> 50 nm)인 큰 직경을 갖는 입자의 양은 0.1 % 이하(≤ 0.1 %)이며, 여기서 %는 항상 중량 %를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
분포는 633 nm의 파장에서 MALVERN Zetasizer Nano Z 기기를 사용하여 분산된 나노입자에서 동적 광산란에 의해 측정된다.
본 발명에 따른 하이브리드 재료는 US 2012/0088845에 개시된 방법을 사용하여 얻을 수 있다.
하나의 구현예에서, 유기폴리실라잔 재료는 적합한 용매에 용해된다. 일반적으로, THF와 같은 쌍극성 양성자성 용매는 예를 들어 톨루엔과 같은 알킬화된 방향족 탄화수소 적합한 용매에서 무기 나노입자의 분산과 혼합된다. 그 후 용매는 일반적으로 증류에 의해 제거되고, 조생성물은 선택적으로 진공 건조된다.
하이브리드 재료에서 무기 나노입자의 양은 일반적으로 1 내지 85 중량% 범위이고, 바람직하게는 10 내지 75 중량% 범위이고, 보다 바람직하게는 10 내지 50 중량% 범위이다.
본 발명에 따라 사용된 하이브리드 재료를 위한 추가 구성 성분은 선택적으로, 예를 들어, 조성물의 점도, 습윤, 필름화 또는 증발 행동에 긍정적인 영향을 주는 첨가제이다. 본 발명에 따른 하이브리드 재료는 추가로 나노입자 이외의 하나 이상의 무기 충전제의 최대 10 중량%를 포함할 수 있다.
하이브리드 재료는 변환기, 접착 촉진제 및/또는 가소제의 최대 60 중량%를 포함할 수 있다.
하이브리드 재료와 첨가된 물질의 혼합물을 제조하기 위해, 부품은 일반적으로 용매 또는 용매 혼합물에 용해되거나 분산된다. 그 후 용매는 예를 들어 증류에 의해 제거된다. 적합한 용매는 예를 들어, 에테르, 환형 에테르, 에스테르 즉, THF 또는 PGMEA와 같은 극성 또는 무극성 비양성자성 용매, 톨루엔과 같은 방향족 용매, 또는 헵탄 또는 시클로헥센과 같은 알칸을 포함한다.
본 발명에 따른 코팅 재료는 아래에 기재된다.
유기폴리실라잔 대 표면-개질된 나노입자의 중량비는 99:1 내지 15:85 중량% 범위이다.
하나의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔은 즉, 추가 희석없이 사용된다. 실온 액체 재료는 예를 들어 이러한 도포에 유용하다.
본 발명에 따른 더욱 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따라 사용된 하이브리드 재료는 용매에서 코팅으로 도포된다.
용매에서 하이브리드 재료의 분율은 통상적으로 폴리실라잔의 1 내지 90 중량%, 바람직하게는 5 내지 75 중량% 및 보다 바람직하게는 10 내지 70 중량%의 범위이다.
폴리실라잔 조성물에 적합한 용매는 구체적으로 불활성 (구체적으로 하이드록실- 및 무-아미노) 유기 용매를 포함한다. 이들은 예를 들어, 지방족 또는 방향족 탄화수소, 할로겐화 탄화수소, 에틸 아세테이트 또는 부틸 아세테이트와 같은 에스테르, 아세톤 또는 메틸 에틸 케톤과 같은 케톤, 테트라하이드로푸란, 디옥산 또는 디부틸 에테르와 같은 에테르, 및 또한 모노-와 폴리알킬렌 글리콜 디알킬 에테르 (글리민(glymes)), 또는 그 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 하이브리드 재료는 500 ㎛ 미만, 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 450 ㎛, 보다 바람직하게는 0.3 ㎛ 내지 250 ㎛의 층 두께를 갖는 투명층을 제조하기 위한 코팅제로서 유용하다. 층 두께는 예를 들어 기계적, 초음파 또는 광학적 측정에 의해 당업자에게 공지된 방법에 의해 결정될 수 있다. 기계적 측정은 예를 들어, 스톱워치 또는 마이크로미터 게이지를 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 약 10 ㎛ 내지 500 ㎛의 층 두께는 Mahr제 MarCator Digital Indicator 1086 ZR를 사용하여 측정된다. 예를 들어, 10㎛의 얇은 층은 Bruker제 Dektak profilometer를 사용함으로서, 촉각 프로필미터를 사용하여 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명은 광전자 부품의 표면을 코팅하는 방법을 추가로 제공하며, 여기서 본 발명에 따른 하이브리드 재료는 바람직한 표면에 도포되고, 건조되고 선택적으로 경화된다.
본 발명에 따라 사용된 하이브리드 재료는 스핀 코팅, 블레이드 코팅, 딥 코팅 및 스프레이와 같은 종래의 방법에 의해 바람직한 표면에 도포될 수 있다. 예를 들어, 상업적으로 이용가능한 분산 시스템은 이 목적을 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 폴리실라잔 조성물의 도포 전에, 기판은 선택적으로 기판에 폴리실라잔 조성물의 접착성을 더욱 향상시키기 위한 접착 개선제로 처리될 수 있다. 통상적인 접착 개선제는 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 3-메타크릴로릴옥시프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)아민, N-(n-부틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란과 같은 실란을 기초로 한다.
폴리실라잔 조성물이 도포된 후 건조 단계가 수행된다.
고체 유기폴리실라잔 재료를 포함하는 하이브리드 재료는 간단하게 건조시키는 것만으로 건조될 수 있다.
오일의 유기폴리실라잔 재료를 포함하는 하이브리드 재료는 선택적으로 대기 수분과 반응을 위한 촉매의 존재하에, 바람직하게는 선택적으로 수분과의의 부분 축합 반응, 예를 들어 에어컨 캐비닛에 의해 건조된다.
실리콘 상에 알케닐 라디칼, 특히 비닐을 포함하는 본 발명에 따른 코팅제는 열의 영향하에 층을 화학적으로 가교결합함으로써 경화될 수 있고, 이는 자유 라디칼(예를 들어 유기과산화물 또는 아조 화합물)을 형성하는 촉매 또는 귀금속 촉매(예를 들어 Pt 또는 Pd 복합체)를 첨가하거나 광개시제의 존재하에 가시광선 또는 자외선을 조사함에 의해 촉진될 수 있다
당업자는 유기폴리실라잔 재료에서 -SiR2-NH기의 일부가 건조 단계 중에, 특히 산소 및/또는 수분을 함유하는 실내 공기 대기에서 -SiO-기로 변형되고, 또한 광전자 부품의 작동 중에, 코팅제는 상승된 온도 및 산소에 노출 될 수있다.
그러나, 하나의 바람직한 구현예에서, -SiR2-NH 기의 대다수, 바람직하게는 80% 초과(> 80%), 보다 바람직하게는 85% 초과(> 85%) 및 훨씬 더 바람직하게는 90% 초과(> 90%) (FTIR에 의해 측정된 바와 같이)가 바람직하다.
바람직한 실시예는 고체 유기폴리실라잔, 특히 고가교도 및 6000 g/mol보다 큰 몰 중량을 가지는 것이다.
그러나, 또한 바람직한 가수분해 공정에서 하이브리드 재료의 유기폴리실라잔 요소는 주로 유기폴리실록산으로 완전히 변형된다.
가수분해 공정을 진행하기 위한 조건은 바람직하게는 50% 이상(≥ 50%), 보다 바람직하게는 70% 이상(≥ 70%), 특히 75% 이상(≥ 75%)의 상대습도와 50 ℃ 초과(> 50 ℃), 바람직하게는 60 ℃ 초과(> 60 ℃) 및 보다 바람직하게는 75 ℃ 이상(≥ 75 ℃)의 온도이다.
가수분해는 촉매로서 염기 또는 귀금속 화합물의 첨가에 의해 촉진될 수 있고, 이 경우 상기 언급된 염기 및 귀금속 화합물이 적합하다.
가수분해 공정에 바람직한 후보는 실온에서 유성 내지 왁스성(즉, 고체가 아닌)이고 6000 g/mol 미만(< 6000 g/mol)의 몰 중량을 갖는 유기폴리실라잔이다.
IR 또는 NIR 기술을 기반으로 한 복사식 건조기 종래의 가열에 의해 경화 될뿐만 아니라 사용될 수 있다. 그러한 경우, 건조기는 통상적으로 12 내지 1.2 ㎛ 또는 1.2 내지 0.8 ㎛의 파장 범위에서 작동된다. 통상적인 방사선의 강도는 5 내지 1000 kW/m2 범위이다.
본 발명은 추가로 본 발명에 따른 코팅으로 형성된 적어도 하나의 층을 포함하는 광전자 부품을 제공한다. 이 유형의 층은 본 발명에 따른 하이브리드 재료 또는 그것의 건조 및/또는 경화 생성물로 구성된다.
본 발명에 따른 하이브리드 재료는 광전자 부품의 층 두께가 500㎛ 미만(< 500㎛)을 가지는 투명한 층을 제조하는데 유용하다.
바람직한 하나의 구현예에서, 굴절률 n은 1.45 내지 1.85 범위이다. 굴절률 n은 n = c/v으로 정의되고, 여기서 c는 광(light)의 진공 속도 및 v는 굴절률이 결정되는 물질에서 광의 속도이다. N은 594 nm 및 20℃에서 결정된다.
본 발명의 목적에서 투명한 것은 450 nm의 파장에서 0.5 mm의 층 두께를 통해 99 %이상(≥ 99 %)의 광 투과율에 관한 것이다.
LED 및 디스플레이는 광전자 부품으로서 바람직하다.
본 발명에 따른 코팅은 발광체(형광체) 및/또는 변환기를 포함하는 LED의 층에 대한 결합제 재료로서 사용하기에 바람직하다. 접착층으로서 용도는 마찬가지로 적합하다.
본 발명에 따른 코팅은 바람직하게는 최대 250 ℃의 온도에 노출시 황색이 아니며 400 nm 이상(≥ 400 nm)의 파장에서 광조사된다.
본 발명에 따른 코팅은 다양한 LED 장치, 예를 들어 고휘도 LED(HBLED), 수직-공동 표면-방출 레이저(VCSEL), 레이저 다이오드, 평면 스크린, 광학 부품용 프로젝션 디스플레이, 사출-성형가능한 광학 렌즈 및 기타 광학 부품, 장치 및 구조물에서 사용될 수 있다. 이들은 청색 또는 백색 LED 요소가 장착된 광반도체 장치의 부품으로 더욱 유용하다. 본 발명에 따른 층을 포함하는 LED는 액정 디스플레이, 교통 신호등, 광고 디스플레이 등을 위한 백라이팅으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 통상적인 LED 구조는 LED 칩, 선택적으로 리드프레임, 선택적으로 금 와이어, 선택적으로 납땜 금속, 선택적으로 포장 재료, 선택적으로 캡슐화 재료 및 1차 및 2차 광학을 포함한다.
본 발명에 따른 코팅은 예를 들어, US 6,274,924 및 US 6,204,523에 기재된 LED에서의 사용에 적합하다.
본 발명은 이에 의해 제한되는 것 없이 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명된다.
실시예
DURAZANE 1033 및 DURAZANE 1800의 불소 이온 촉매 가교결합에 의해, 본 발명에 따라 사용된 폴리실라잔의 제조
실시예 1
250ml 플라스크에서, DURAZANE 1033 50g 및 n-헵탄 50g은 질소 블랭킷하에 혼합되고 수분을 조심스럽게 배제시켰다. 실온에서 테트라메틸암모늄 플로라이드 0.5g이 첨가되었다. 반응 용액은 2 시간 동안 60 ℃로 가열되고 기체 증발이 멈출 때(약 2시간 후)까지 60 ℃에서 교반된다. 0 ℃로 냉각한 후, n-헵탄 200 ml이 첨가되고 침전된 염은 여과된다. 반응 용액은 초기에 회전 증발기에서 약 100 ml의 부피까지 농축된 후 다시 여과된다. 그 후, 반응 용액은 회전 증발기에서 농축 건조되고, 48 g의 무색 점성 오일을 얻었다.
실시예 2
250ml 플라스크에서, DURAZANE 1033 50g 및 THF 50g은 질소 블랭킷하에 혼합되고 수분을 조심스럽게 배제시켰다. 0 ℃에서 테트라메틸암모늄 플로라이드 0.5g이 첨가되었다. 기체의 자발적인 증발이 관찰된다. 반응 용액은 4 시간 동안 40 ℃로 가열되고 기체 증발이 멈출 때(약 2시간 후)까지 40 ℃에서 교반된다. 0 ℃로 냉각한 후, n-헵탄 200 ml이 첨가되고 침전된 염은 여과된다. 반응 용액은 초기에 회전 증발기에서 약 100 ml의 부피까지 농축된 후 다시 여과된다. 그 후, 반응 용액은 회전 증발기에서 농축 건조되고, 45 g의 무색 유리 고체를 얻었다.
실시예 3
250ml 플라스크에서, DURAZANE 1800 50g 및 아세토니트릴 50g은 질소 블랭킷하에 혼합되고 수분을 조심스럽게 배제시켰다. 실온에서 세슘 플로라이드 0.5g이 첨가되었다. 반응 용액은 2 시간 동안 60 ℃로 가열되고 기체 증발이 멈출 때(약 2시간 후)까지 60 ℃에서 교반된다. 0 ℃로 냉각한 후, 디-n-부틸 200 ml이 첨가되고 침전된 염은 여과된다. 반응 용액은 초기에 회전 증발기에서 약 100 ml의 부피까지 농축된 후 다시 여과된다. 그 후, 반응 용액은 회전 증발기에서 농축 건조되고, 47 g의 무색 내지 약간 옅은 황색 유리 고체를 얻었다.
실시예 4
250ml 플라스크에서, DURAZANE 1800 50g 및 THF 50g은 질소 블랭킷하에 혼합되고 수분을 조심스럽게 배제시켰다. 0 ℃에서 테트라메틸암모늄 플로라이드 0.5g이 첨가되었다. 기체의 자발적인 증발이 관찰된다. 반응 용액은 2 시간 동안 20 ℃로 가열되고 기체 증발이 멈출 때(약 4시간 후)까지 20 ℃에서 교반된다. 0 ℃로 냉각한 후, n-헵탄 200 ml이 첨가되고 침전된 염은 여과된다. 반응 용액은 초기에 회전 증발기에서 약 100 ml의 부피까지 농축된 후 다시 여과된다. 그 후, 반응 용액은 회전 증발기에서 농축 건조되고, 46 g의 무색 유리 고체를 얻었다.
Figure 112017009633542-pct00005
실시예 1과 실시예 2의 비교는 가교결합 반응의 정도가 시약의 선택을 통해 의도적으로 조절될 수 있음을 나타낸다. 의도적으로 낮은 가교도는 중간의 몰 질량 및 액체, 점성 내지 오일 농도(실시예 1st)의 생성물을 제공하고, 반면에 높은 가교도는 고체 형태(실시예 2nd)로 얻어지는 생성물을 제공한다.
DURAZANE 1033 및 실시예 2nd의 가교결합된 생성물은 열중량분석(TGA: 가열시 중량의 손실)의 대상이 된다. DURAZANE 1800 및 실시예 3rd의 가교결합된 생성물은 마찬가지로 TGA의 기록 대상이 된다. 그 결과는 도1에 요약되었다.
저분자량 시재료와 대응하는 가교결합된 생성물의 비교는 가교결합된 생성물의 증발가능한 분율이 현저히 감소함을 나타낸다.
DURAZANE 1033, DURAZANE 1800 및 실시예 2 및 실시예 3의 대응하는 가교결합된-고체 생성물의 GPC 스펙트럼을 비교하면 올리고머의 감소된 분율과 결합된 더 높은 몰 중량을 나타내는 것이 명백하다.
디부틸 에테르에서 DURAZANE 1033 용액과 실시예 2의 가교결합된 생성물의 디부틸 에테르 용액은 두께 1 ㎛ 층을 갖는 3인치 웨이퍼를 스핀 코팅하는 것에 사용된다. 그 후 웨이퍼는 1 시간 동안 200 ℃에서 핫플레이트에서 베이크되었다. 실온으로 냉각한 후, Dektak profilometer(기계적 층-두께 측정기)는 웨이퍼를 가로 지르는 층 두께의 변화를 측정하는 것에 사용된다. 동일한 비교는 DURAZANE 1800 및 실시예 3의 가교결합된 생성물로 수행된다.
저분자량 시재료와 대응하는 가교결합된 생성물의 비교는 가교결합된 생성물로 코팅된 웨이퍼에 대한 층 두께가 현저히 감소된 변화를 나타낸다. 이 결과는 본 발명에 따라 가교결합된 생성물이 상당히 개선된 코팅 성질을 가진다는 것을 시사한다.

Claims (20)

  1. 광전자 부품에서 500 ㎛ 미만의 두께를 가지는 투명층을 제조하기 위한, 하이브리드 재료를 포함하는 코팅 재료로서, 상기 하이브리드 재료가
    a) 다음 식 (I)의 반복단위를 포함하는 유기폴리실라잔 재료:
    - [SiRR'-NH] (I)
    여기서,
    R 및 R'는 동일하거나 상이하고 각각 H, 메틸, 에틸, 직쇄 또는 분지형 C3-C8 알킬, C3-C8 시클로알킬, C2-C6 알케닐 또는 아릴이고
    단, R 및 R'은 모두 H는 아니고, 및
    b) 적어도 하나의 표면-개질된 나노스케일 무기 산화물을 포함하고,
    상기 식 (I)의 반복단위는 적어도 20%의 적어도 하나의 분자 내 가교결합을 가지는
    코팅 재료.
  2. 제1항에 있어서, 식 (I)에서
    R 및 R'는 동일하거나 상이하고 각각 H, 메틸, 에틸, 직쇄, 분지형 또는 환형 C3-C8 알킬, 페닐, 또는 비닐인 코팅 재료.
  3. 제2항에 있어서, 식 (I)에서
    R 및 R'는 동일하거나 상이하고 각각 H, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 페닐 또는 비닐인 코팅 재료.
  4. 제3항에 있어서, 식 (I)에서 R 및 R'는 동일하거나 상이하고, 각각 H, 메틸 또는 비닐인 코팅 재료.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유기폴리실라잔은 불소 이온의 촉매 작용에 의해 가교결합되는 것인, 코팅 재료.
  6. 제1항에 있어서, 하이브리드 재료의 부품 b)는 평균 직경이 1 내지 30 nm 의 범위를 가진 하나 이상의 유형의 무기 산화물 나노입자로 구성되어 있는 코팅 재료.
  7. 제6항에 있어서, 나노입자는 Al2O3, SiO2, ZrO2 및 TiO2 로부터 선택되는 코팅 재료.
  8. 제1항에 있어서, 나노입자는 다음 식 (V)의 알콕시실란,
    R''nSi(OR''')m (V)
    여기서
    n은 1, 2 또는 3이고, m은 4-n이며;
    R''은 메틸, 에틸, 탄소수 3-8의 선형, 분지형 또는 환형 알킬, 페닐 또는 C2-C6 알케닐이고; 및
    R'''은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸 또는 이소부틸인, 으로 표면 개질된 코팅 재료.
  9. 제8항에 있어서, 식 (V)에서
    n은 1 또는 3이고, m은 4-n이며;
    R''은 메틸, 에틸, 선형 또는 분지형 C3-C8 알킬, 페닐 또는 비닐이고; 및
    R'''은 메틸 또는 에틸인 코팅 재료.
  10. 제9항에 있어서, 식(V)에서
    n은 1 또는 3이고, m은 4-n이며;
    R''은 메틸, 에틸 또는 선형 또는 분지형 C3-C8 알킬이고; 및
    R'''은 메틸 또는 에틸인 코팅 재료.
  11. 제1항에 있어서, 하이브리드 재료에서의 무기 나노입자의 양은 1 내지 85 중량%의 범위에 있는 코팅 재료.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 광전자 부품은 LED 또는 디스플레이인 코팅 재료.
  13. 제12항에 있어서, 광전자 부품은 LED이고, 코팅은 발광체 및/또는 변환기를 포함하는 것인 코팅 재료.
  14. 광전자 부품에 500 ㎛ 미만(< 500 ㎛)의 두께를 가지는 투명층을 도포하는 방법으로서,
    I) 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재한 코팅 재료를 광전자 부품의 표면에 도포하고,
    II) 건조하며, 및
    III) 임의로 경화하는 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 하이브리드 재료는 식 (I)의 하나 이상의 유기폴리실라잔을 제공하는 단계, 식 (I)의 폴리실라잔을 불소 촉매로 처리하여 가교하는 단계, 및 표면-개질된 나노스케일 무기 산화물과 혼합하는 단계에 의해서 얻어지는 것인 방법.
  16. 제14항에 있어서, 단계 III)에서 유기폴리실라잔 재료는 150 ℃ 초과(> 150 ℃)의 온도에서 가수분해에 의해 부분적으로 또는 완전히 유기폴리실록산으로 전환되는 것인 방법.
  17. 제15항에 있어서, 단계 III)에서 유기폴리실라잔 재료는 150 ℃ 초과(> 150 ℃)의 온도에서 가수분해에 의해 부분적으로 또는 완전히 유기폴리실록산으로 전환되는 것인 방법.
  18. 제16항에 있어서, 단계 III)은 50 ℃ 초과(> 50 ℃)의 온도와, 50% 이상(≥ 50%)의 상대 습도에서 수행되는 것인 방법.
  19. 제17항에 있어서, 단계 III)은 50 ℃ 초과(> 50 ℃)의 온도와, 50% 이상(≥ 50%)의 상대 습도에서 수행되는 것인 방법.
  20. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 상기 코팅 재료로부터 얻어진 하나 이상의 층을 포함하는 광전자 부품.

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