본 연구에서는 $TiO_2$ 나노입자를 LED패키지의 봉지재인 실리콘에 분산시키고, 이에 따른 굴절률, 투과율 및 광효율 변화를 평가하였다. $TiO_2$ 나노입자는 LED 봉지재의 굴절율을 증가시켜 LED 패키지의 광추출 효율을 향상시키기 위해 봉지재에 적용되었다. $TiO_2$는 수열합성법을 통해 합성되었고, 합성된 $TiO_2$ 입자에 긴 체인구조의 vinyl silane을 코팅하여 분산시켰다. 분산 처리를 실시한 후에는 대부분의 $TiO_2$ 나노입자가 10~40 nm 이하로 분산되었으나, 100 nm 이상의 긴 입자도 관찰되었다. 실리콘 봉지재에 $TiO_2$ 나노입자 양이 증가할수록 굴절율은 증가하였으나, 투과율은 감소하였다. $TiO_2$ 나노입자가 포함된 실리콘 봉지재로 LED 패키지를 제조하였고, $TiO_2$ 나노입자가 분산된 LED가 $TiO_2$ 나노입자가 없는 LED패키지에 비해 약 13% 이상 광효율이 향상되었다.
$TiO_2$-nanoparticle-dispersed silicone was applied to a LED package and the light efficiency of the LED package was evaluated in this study. The addition of $TiO_2$ nanoparticles in silicone increased refractive index, which improved the light efficiency of the LED package. The $TiO_2$ nanoparticles were fabricated by hydrothermal synthesis and were dispsersed by a vinyl silane coating treatment. After the silane treatment, the $TiO_2$ nanoparticles dispersed with diameters of 10~40 nm but rod-shape $TiO_2$ nanoparticles with lengths of 100 nm were also observed. The refractive index increased with the $TiO_2$ concentration in silicone, while the transmittance decreased with the $TiO_2$ concentration. The light efficient of the LED package with $TiO_2$+silicone encapsulant was higher than that of the LED package with no $TiO_2$ in silicone encapsulant.
