JP2008007782A - Optoelectronic device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an improved optoelectronic device comprising a light-emitting semiconductor and an encapsulant. <P>SOLUTION: The optoelectronic device comprises the light-emitting semiconductor and the encapsulant is made from an encapsulant formulation comprising an epoxy isocyanurate, an optional epoxy hydantoin, and a curing agent. In the device, the encapsulant has high UV and heat stability, improved curability, e.g. the curing ability at B- or C-stage, good transparency and higher glass transition temperature (Tg). The method of preparing the optoelectronic device includes (i) a step for preparing the light-emitting semiconductor, and (ii) a step for encapsulating the light-emitting semiconductor with the encapsulant. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、オプトエレクトロニックデバイスおよびその製法に関するものである。より詳しくは、本発明は、発光半導体および封止体（encapsulant）を含むオプトエレクトロニックデバイスを提供する。該封止体は、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、封止体処方物から作成される。   The present invention relates to an optoelectronic device and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention provides an optoelectronic device that includes a light emitting semiconductor and an encapsulant. The encapsulant is made from an encapsulant formulation comprising epoxy isocyanurate, an optional epoxy hydantoin, and a curing agent.

オプトエレクトロニックデバイス用の満足できる封止体の開発においては、とりわけ熱的安定性、低い熱膨張率(CTE)、UV安定性、酸化安定性、防湿性、光学的明澄度、透明性、光束出力(lumen output)、電力消費、量子収率、波長変換、構造的一体性、硬さ、熱的コンプライアンス、亀裂抵抗、信頼性、粘度、硬化特性、製造適正、および原価効率等の広範囲に渡るファクタ、およびこれらの間の釣り合いを考慮する必要がある。熱的およびUV安定性は、発光ダイオード、電荷結合素子(CCD)、大規模集積装置(LSI)、フォトダイオード、垂直共振器表面発光レーザー(垂直共振器レーザー：VCSEL)、フォトトランジスタ、フォトカプラ、およびオプトエレクトロニックカプラ等のオプトエレクトロニックデバイス用の封止体を開発する際に、主として重要となる特性である。例えば、発光活性レーザーは、470nm〜380nmなる範囲内の波長における強力な光に耐えるためには、優れた熱的およびUV特性を必要とする。LEDパッケージにおいて使用される封止体も、短い波長の光、例えば400nm近傍の光に対して耐性である必要がある。
初期の5mmLEDデバイスは、著しく低い光束強度およびその結果としての低い熱的要求しか持たなかった。この5mmデバイスで使われている封止体材料は、高靭性のシリコーンから、極めて耐久性のよいエポキシ系、例えばビスグリシドキシビスフェノールAから誘導されるものにまで及ぶ。しかし、シリコーン材料は、一般に進歩した照明用途における、長期に渡る耐久性にとって必要な、靭性を持つことはない。 In developing satisfactory encapsulants for optoelectronic devices, among others, thermal stability, low coefficient of thermal expansion (CTE), UV stability, oxidation stability, moisture resistance, optical clarity, transparency, luminous flux Extensive range of output (lumen output), power consumption, quantum yield, wavelength conversion, structural integrity, hardness, thermal compliance, crack resistance, reliability, viscosity, curing properties, manufacturing suitability, and cost efficiency Factors and the balance between them need to be considered. Thermal and UV stability includes light emitting diodes, charge coupled devices (CCD), large scale integrated devices (LSIs), photodiodes, vertical cavity surface emitting lasers (vertical cavity lasers: VCSEL), phototransistors, photocouplers, It is a characteristic that is mainly important when developing a sealing body for an optoelectronic device such as an optoelectronic coupler. For example, luminescent active lasers require excellent thermal and UV characteristics to withstand intense light at wavelengths in the range of 470 nm to 380 nm. The sealing body used in the LED package also needs to be resistant to light having a short wavelength, for example, light in the vicinity of 400 nm.
Early 5mm LED devices had significantly lower luminous flux intensity and consequently lower thermal requirements. The encapsulant materials used in this 5 mm device range from high toughness silicones to those derived from extremely durable epoxy systems such as bisglycidoxybisphenol A. However, silicone materials generally do not have the toughness necessary for long-term durability in advanced lighting applications.

耐久性、加工容易性および原価効率は、エポキシ由来の封止体材料に関する3つの強度である。しかし、エポキシ系も、幾つかの局面においては、完全とはいえない。オプトエレクトロニックデバイスに関する従来の封止の一つは、主としてビスフェノール-Aエポキシ樹脂と、脂肪族無水物硬化剤とのブレンドを使用している。米国特許第4,178,274号に記載されているように、公知の促進剤、例えば三級アミン、イミダゾール、またはホウ素トリフルオライド錯体の使用によって迅速に硬化する、これら組成物に係る欠点の一つは、その貧弱な熱老化安定性である。これまで使用されてきたこれらの材料は、80℃以上の温度に長期間暴露した後に、変色する。黄色乃至褐色となる、これらの生成樹脂は、著しく低下した光透過率を持つ。更に、ビスフェノール-Aを主成分とするエポキシ樹脂の芳香族性のために、これらの封止体は、典型的に、紫外線に暴露した際の安定性が低く、また紫外線に長期間暴露した場合には、劣化する恐れがある。例えば、ビスグリシドキシビスフェノール-Aは、1ワット当たり約20ルーメンなる、光束強度を持つ5mmデバイスにおいて使用されてきた。一般的に、芳香族物質を主成分とする材料は、455nm未満の波長を持つ光に暴露した際に黄変することから、UV用の途には適さない。シクロ-オレフィンコポリマーが、ブルーパワーパッケージ(blue power package)デバイスにおいて使用されているが、これらは、約100℃なる温度において、長期間に渡り存続しない。   Durability, processability and cost efficiency are three strengths for epoxy-derived encapsulant materials. However, epoxy systems are also not perfect in some aspects. One conventional seal for optoelectronic devices uses primarily a blend of bisphenol-A epoxy resin and an aliphatic anhydride hardener. As described in U.S. Pat.No. 4,178,274, one of the disadvantages associated with these compositions that cure rapidly by the use of known accelerators, such as tertiary amines, imidazoles, or boron trifluoride complexes, is that Poor heat aging stability. These materials that have been used so far discolor after prolonged exposure to temperatures above 80 ° C. These product resins, which are yellow to brown, have a significantly reduced light transmission. In addition, due to the aromatic nature of bisphenol-A-based epoxy resins, these encapsulants are typically less stable when exposed to UV light and when exposed to UV light for extended periods of time. May deteriorate. For example, bisglycidoxybisphenol-A has been used in 5 mm devices with a luminous intensity of about 20 lumens per watt. In general, a material mainly composed of an aromatic substance turns yellow when exposed to light having a wavelength of less than 455 nm, and thus is not suitable for UV use. Cyclo-olefin copolymers have been used in blue power package devices, but they do not persist for extended periods at temperatures of about 100 ° C.

チップおよび関連する熱的部品は進歩しつつあるので、例えばより新しいパワーパッケージは、例えば180℃を越えるより高い接合温度を有し、また光学的な要件は、高温度(例えば、>100℃)にて、およびより短波長における、より高い光束強度にて、数万時間に及び存続し続ける材料を要求する。
UV発光LEDの原型は、不活性ガスを満たし、ガラスに封入したデバイスを用いて、ニチアケミカル工業(Nichia Chemical Industries)社によって製造されている。しかしながら、これらデバイスは、禁止的価格を持つ。 As chips and associated thermal components are evolving, newer power packages, for example, have higher junction temperatures, e.g. greater than 180 ° C, and optical requirements are higher temperatures (e.g.> 100 ° C) And materials that persist for tens of thousands of hours at higher light flux intensities at shorter wavelengths.
The prototype of the UV-emitting LED is manufactured by Nichia Chemical Industries using a device filled with inert gas and encapsulated in glass. However, these devices have prohibitive prices.

本発明は、オプトエレクトロニックデバイスおよびその製法を提供することを目的とする。より詳しくは、本発明は、発光半導体および封止体を含むオプトエレクトロニックデバイスを提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide an optoelectronic device and a method for manufacturing the same. More specifically, an object of the present invention is to provide an optoelectronic device including a light emitting semiconductor and a sealing body.

有利なことに、本発明は、改善されたデバイスを提供するものであり、とりわけ、その封止体は、高いUV並びに熱的安定性、改善された硬化性、例えばBまたはC段階の硬化能力、より良好な透明性、およびより高いガラス転移点(Tg)を有する。
本発明の例示的態様の一局面は、発光半導体および封止体を含む、オプトエレクトロニックデバイスを提供するものである。該封止体は、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、封止体処方物から作成したものである。
本発明の例示的態様のもう一つの局面は、オプトエレクトロニックデバイスの製造方法を提供することにあり、この方法は、(i) 発光半導体を準備する工程、および(ii) 該発光半導体を、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、処方物から作成した封止体によって、封止する工程を含む。 Advantageously, the present invention provides an improved device, in particular, the encapsulant has high UV as well as thermal stability, improved curability, eg B or C stage cure capability. , Better transparency, and higher glass transition point (Tg).
One aspect of an exemplary embodiment of the present invention provides an optoelectronic device that includes a light emitting semiconductor and an encapsulant. The encapsulant is made from an encapsulant formulation comprising epoxy isocyanurate, epoxy hydantoin as an optional ingredient, and a curing agent.
Another aspect of the exemplary embodiment of the present invention is to provide a method of manufacturing an optoelectronic device, the method comprising: (i) providing a light emitting semiconductor; and (ii) providing the light emitting semiconductor with an epoxy. Sealing with an encapsulant made from the formulation comprising isocyanurate, epoxy hydantoin as an optional ingredient, and a curing agent.

本発明では、発光半導体および封止体を含むオプトエレクトロニックデバイスを提供する。該発光半導体は、発光ダイオード(LED)またはレーザーダイオードであり得る。該封止体は、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、封止体用の処方物から作成したものである。このようなオプトエレクトロニックデバイスの製造方法も、本発明の範囲内に含まれる。
本発明のオプトエレクトロニックデバイスは、スペクトルの紫外、可視、および赤外部分における電磁輻射光を、発生、変調、透過および検知するためのあらゆる半導体およびその他のエレクトロニックデバイスであり得る。しばしば半導体デバイスまたは固体(solid-state)素子とも呼ばれる、オプトエレクトロニックデバイスは、発光ダイオード(LED)、電荷結合素子(CCD)、フォトダイオード、垂直共振器表面発光レーザー(垂直共振器レーザー：VCSEL)、フォトトランジスタ、フォトカプラ、およびオプトエレクトロニックカプラ等を含むが、これらに制限されない。しかし、該封止体用処方物は、またオプトエレクトロニックデバイス以外のデバイス、とりわけ、例えばマイクロプロセッサ、ASICs、DRAMsおよびSRAMs等のロジックおよびメモリーデバイス、並びに電子部品、例えばキャパシタ、インダクタおよび抵抗器等においても使用可能であると理解すべきである。 The present invention provides an optoelectronic device including a light emitting semiconductor and a sealing body. The light emitting semiconductor can be a light emitting diode (LED) or a laser diode. The encapsulant is made from a formulation for encapsulant comprising epoxy isocyanurate, epoxy hydantoin as an optional ingredient, and a curing agent. Such a method for manufacturing an optoelectronic device is also included in the scope of the present invention.
The optoelectronic devices of the present invention can be any semiconductor and other electronic devices for generating, modulating, transmitting and detecting electromagnetic radiation in the ultraviolet, visible, and infrared portions of the spectrum. Optoelectronic devices, often referred to as semiconductor devices or solid-state elements, are light emitting diodes (LEDs), charge coupled devices (CCDs), photodiodes, vertical cavity surface emitting lasers (vertical cavity lasers: VCSELs), Including, but not limited to, phototransistors, photocouplers, and optoelectronic couplers. However, the encapsulant formulation is also used in devices other than optoelectronic devices, especially logic and memory devices such as microprocessors, ASICs, DRAMs and SRAMs, and electronic components such as capacitors, inductors and resistors, etc. It should be understood that can also be used.

本発明のオプトエレクトロニックデバイスの、幾つかの非-限定的な例は、添付した図面に示されている。これらの図面は、便宜および証明の容易さに基く、単なる模式的表示であり、従って該オプトエレクトロニックデバイスまたはその部品の相対的なサイズおよび寸法を示すものではない。
明確さのために、以下の説明においては、特別な用語を使用するが、これらの用語は、図面において例示するために選択された態様の、特定の構造を意味することのみを意図しており、本発明の範囲を規定もしくは限定するものではない。以下の図面および以下の説明において、同様な数値的名称は、同様な機能を持つ部品を意味するものと理解すべきである。 Some non-limiting examples of the optoelectronic devices of the present invention are shown in the accompanying drawings. These drawings are merely schematic representations based on convenience and ease of verification, and thus do not indicate the relative sizes and dimensions of the optoelectronic device or its components.
For clarity, in the following description, special terms are used, but these terms are only intended to mean a particular structure of the embodiment selected for illustration in the drawings. It does not define or limit the scope of the invention. In the following drawings and the following description, similar numerical names should be understood to mean parts having similar functions.

図1を参照すると、本発明の一態様によるデバイスが、模式的に示されている。このデバイスは、図1に示されているように、リードフレーム105に電気的に接続された、LEDチップ104を含む。例えば、このLEDチップ104は、該リードフレーム105のアノードまたはカソード電極に、直接電気的に接続し、またリード107によって、該リードフレーム105の、対向するアノードまたはカソード電極に、接続することができる。図1に示された、特定の態様においては、該リードフレーム105は、該LEDチップ104を支持している。しかし、リード107は省くことができ、また該LEDチップ104は、該リードフレーム105の両電極に渡って広がっていてもよく、該LEDチップ104は、コンタクト層を含み、該コンタクト層は、該リードフレーム105のアノードまたはカソード電極両者と接触している。該リードフレーム105は、電源、例えば電流または電圧源、または別の回路(図示せず)と接続している。
該LEDチップ104は、輻射光放出表面109から輻射光を発する。このLEDは、可視、紫外または赤外光を発することができる。該LEDチップ104は、所定の輻射光を発することのできる、任意の半導体層のp-n接合を含む、あらゆるLEDチップであり得る。例えば、該LEDチップ104は、任意の所定の第III-V族化合物半導体層、例えばGaAs、GaAlAs、GaN、InGaN、GaP等、または第II-VI族化合物半導体層、例えばZnSe、ZnSSe、CdTe等、または第IV-IV族化合物半導体層、例えばSiCを含むことができる。該LEDチップ104は、また他の層、例えばクラッド層、導波路層、およびコンタクト層を含むこともできる。 Referring to FIG. 1, a device according to one embodiment of the present invention is schematically shown. The device includes an LED chip 104 that is electrically connected to a lead frame 105 as shown in FIG. For example, the LED chip 104 can be directly electrically connected to the anode or cathode electrode of the lead frame 105 and can be connected to the opposing anode or cathode electrode of the lead frame 105 by a lead 107. . In the particular embodiment shown in FIG. 1, the lead frame 105 supports the LED chip 104. However, the lead 107 can be omitted and the LED chip 104 may extend across both electrodes of the lead frame 105, the LED chip 104 including a contact layer, the contact layer comprising the contact layer The lead frame 105 is in contact with both the anode and the cathode electrode. The lead frame 105 is connected to a power source, such as a current or voltage source, or another circuit (not shown).
The LED chip 104 emits radiant light from a radiant light emitting surface 109. This LED can emit visible, ultraviolet or infrared light. The LED chip 104 may be any LED chip including a pn junction of any semiconductor layer that can emit a predetermined radiation. For example, the LED chip 104 is formed of any predetermined group III-V compound semiconductor layer, such as GaAs, GaAlAs, GaN, InGaN, GaP, etc., or group II-VI compound semiconductor layer, such as ZnSe, ZnSSe, CdTe, etc. Or a Group IV-IV compound semiconductor layer, eg, SiC. The LED chip 104 can also include other layers, such as a cladding layer, a waveguide layer, and a contact layer.

該LEDは、本発明に従って製造された、封止体111で実装されている。一態様において、該封止体111は、シェル114と共に使用される。該シェル114は、該LED輻射光に対して透明な、任意のプラスチックまたはその他の材料、例えばポリカーボネートであり得る。しかし、該シェル114は、該封止体111が、シェル無しに使用するのに十分な靭性および剛性を持つ場合には、加工を単純化するために省略することができる。このように、該封止体111の外側表面は、幾つかの態様においては、シェル114またはパッケージとして機能するであろう。該シェル114は、該LEDチップ104の上方の光または輻射光放出表面115と、該リードフレーム105に隣接する非-発光表面116とを含む。該輻射光放出表面115は、レンズとして機能するように湾曲しており、および/またはフィルタとして機能するように着色されていてもよい。様々な態様において、該非-発光表面116は、該LED輻射光に対して不透明なものであり得、また金属等の不透明な材料で作ることができる。該シェル114は、また必要ならば、該LEDチップ104の周りにリフレクタを、または抵抗器等の他の部品を含むことができる。   The LED is mounted with a sealing body 111 manufactured according to the present invention. In one embodiment, the seal 111 is used with a shell 114. The shell 114 can be any plastic or other material, such as polycarbonate, that is transparent to the LED radiation. However, the shell 114 can be omitted to simplify processing if the encapsulant 111 has sufficient toughness and stiffness to be used without a shell. Thus, the outer surface of the encapsulant 111 will function as a shell 114 or package in some embodiments. The shell 114 includes a light or radiant light emitting surface 115 above the LED chip 104 and a non-light emitting surface 116 adjacent to the lead frame 105. The radiant light emitting surface 115 may be curved to function as a lens and / or colored to function as a filter. In various embodiments, the non-emitting surface 116 can be opaque to the LED radiation and can be made of an opaque material such as a metal. The shell 114 can also include a reflector around the LED chip 104 or other components such as resistors, if desired.

本発明によれば、蛍光体(蛍リン光体)を、該LEDチップ104上に、薄層として塗布し、あるいは該シェル114の内側表面上に塗布し、あるいは封止体111と共に蛍光体の粉末として散在させ、またはこれと混合することができる。任意の適当な蛍光体を、該LEDチップと共に使用することができる。例えば、黄色の光を発する、セリウムをドープした、イットリウムアルミニウムガーネット蛍光体(YAG:Ce³⁺)を、青色の光を発するInGaN活性層LEDチップと共に使用して、ヒトが観測した場合には、白色に見える、可視領域の黄色および青色の出力を得ることができる。LEDチップと蛍光体とのその他の組合せを、所望により使用することができる。UV/青色光を可視光に効果的に転化する、UV/青色光LED-蛍光体デバイスの詳細な開示は、米国特許第5,813,752号(Singer)および同第5,813,753号(Vriens)に見出すことができる。
該実装されたLEDチップ104は、図1に示されたような一態様によれば、該リードフレーム105によって支持されているが、このデバイスは、様々な他の構造を持つことができる。例えば、該LEDチップ104は、該シェル114の底部表面116によって、あるいは該リードフレーム105の代わりに、該シェル114の底部に配置されたペデスタル(図示せず)によって、支持されていてもよい。 According to the present invention, the phosphor (phosphor) is applied as a thin layer on the LED chip 104, or applied to the inner surface of the shell 114, or together with the sealing body 111, the phosphor It can be interspersed as a powder or mixed with it. Any suitable phosphor can be used with the LED chip. For example, when a human observes using a cerium-doped, yttrium aluminum garnet phosphor (YAG: Ce ³⁺ ) that emits yellow light with an InGaN active layer LED chip that emits blue light, A yellow and blue output in the visible region that appears white can be obtained. Other combinations of LED chips and phosphors can be used as desired. Detailed disclosure of UV / blue light LED-phosphor devices that effectively convert UV / blue light into visible light can be found in US Pat. Nos. 5,813,752 (Singer) and 5,813,753 (Vriens) .
Although the mounted LED chip 104 is supported by the lead frame 105 according to one embodiment as shown in FIG. 1, the device can have a variety of other structures. For example, the LED chip 104 may be supported by the bottom surface 116 of the shell 114 or by a pedestal (not shown) located at the bottom of the shell 114 instead of the lead frame 105.

図2を参照すると、プラスチック基板上に設けられた、LEDアレイを含むデバイスが図示されている。LEDチップまたはダイス204は、典型的におよび電気的にカソードリード206上に搭載されている。該LEDチップ204の上部表面は、リード線207によって、アノードリード205と、電気的に接続されている。これらのリード線は、公知のワイヤボンディング技術によって、導電性チップパッドに結合することができる。該リード206、205は、リードフレームを含み、また銀メッキした銅等の金属で作ることができる。該リードフレームおよびLEDチップアレイは、プラスチックパッケージ209、例えばポリカーボネートパッケージ、ポリ塩化ビニルパッケージまたはポリエーテルイミドパッケージ内に収容されている。幾つかの態様において、該ポリカーボネートは、ビスフェノールAポリカーボネートを含む。該プラスチックパッケージ209は、本発明による封止体用の処方物で作られた、封止体201で満たされている。該パッケージ209は、テーパーを付した内部側壁208を含み、これは該LEDチップ204を包囲し、また光広がり共振器(キャビティー)(light spreading cavity)202を形成し、これはLED光のクロスフラクシング(cross fluxing)を保証する。   Referring to FIG. 2, a device including an LED array provided on a plastic substrate is illustrated. The LED chip or die 204 is typically and electrically mounted on the cathode lead 206. The upper surface of the LED chip 204 is electrically connected to the anode lead 205 by a lead wire 207. These leads can be bonded to the conductive chip pads by known wire bonding techniques. The leads 206 and 205 include a lead frame and can be made of a metal such as silver-plated copper. The lead frame and LED chip array are housed in a plastic package 209, such as a polycarbonate package, a polyvinyl chloride package or a polyetherimide package. In some embodiments, the polycarbonate comprises bisphenol A polycarbonate. The plastic package 209 is filled with an encapsulant 201 made of an encapsulant formulation according to the present invention. The package 209 includes a tapered inner sidewall 208 that surrounds the LED chip 204 and also forms a light spreading cavity 202, which is a cross section of LED light. Guarantees cross fluxing.

図3は、該LEDチップ304が、キャリア基板307により支持されている、デバイスを示す。図3を参照すると、該キャリア基板307は、該LEDパッケージの下方部分を含み、また任意の材料、例えばプラスチック、金属またはセラミックスを含むことができる。好ましくは、該キャリア基板は、プラスチックで作られ、溝303を含み、該溝には、該LEDチップ304が配置されている。該溝303の側部は、反射性の金属302、例えばアルミニウムで被覆されており、この反射金属は、リフレクタとして機能する。しかし、該LEDチップ304は、該基板307の平坦表面上に形成することも可能である。該基板307は、電極306を含み、これは電気的に、該LEDチップ304のコンタクト層と接触している。あるいはまた、該電極306は、図3に示されているように、1または2つのリードによって、該LEDチップ304と電気的に接続することができる。該LEDチップ304は、封止体301によって覆われており、該封止体は、本発明の封止体用の処方物で作られている。望ましい場合には、シェル308またはガラス板を、レンズまたは保護材料として作用するように、該封止体301上に形成することができる。   FIG. 3 shows a device in which the LED chip 304 is supported by a carrier substrate 307. Referring to FIG. 3, the carrier substrate 307 includes the lower portion of the LED package and can include any material, such as plastic, metal, or ceramics. Preferably, the carrier substrate is made of plastic and includes a groove 303 in which the LED chip 304 is disposed. The side of the groove 303 is covered with a reflective metal 302, for example, aluminum, and this reflective metal functions as a reflector. However, the LED chip 304 can also be formed on the flat surface of the substrate 307. The substrate 307 includes an electrode 306 that is in electrical contact with the contact layer of the LED chip 304. Alternatively, the electrode 306 can be electrically connected to the LED chip 304 by one or two leads, as shown in FIG. The LED chip 304 is covered with a sealing body 301, and the sealing body is made of the formulation for a sealing body of the present invention. If desired, a shell 308 or glass plate can be formed on the encapsulant 301 to act as a lens or protective material.

垂直共振器表面発光レーザー(垂直共振器レーザー：VCSEL)を、図4に示す。図4を参照すると、VCSEL 400は、印刷回路基板アセンブリー403のポケット402の内部に包埋されている。ヒートシンク404は、該ポケット402内に設けることができ、また該VCSEL 400は、該ヒートシンク404上に載置することができる。該封止体406は、注入等によって、本発明の封止体用の処方物を、該印刷回路基板403の該ポケット402の空洞405内に満たすことによって形成される。この処方物は、該VCSEL包囲するように流動し、その全ての側を包み込み、また該VCSEL 400の表面上に、トップコートフィルム406を生成することができる。該トップコートフィルム406は、該VCSEL 400を、損傷並びに劣化から保護し、また同時に水分に対して不活性であり、透明であり、かつ研磨可能である。該VCSELから放出されるレーザービーム407を、ミラー408に当てて、該印刷回路基板403の該ポケット402から反射させることができる。   FIG. 4 shows a vertical cavity surface emitting laser (vertical cavity laser: VCSEL). Referring to FIG. 4, the VCSEL 400 is embedded in the pocket 402 of the printed circuit board assembly 403. A heat sink 404 can be provided in the pocket 402 and the VCSEL 400 can rest on the heat sink 404. The encapsulant 406 is formed by filling the cavity 405 of the pocket 402 of the printed circuit board 403 with the formulation for encapsulant of the present invention by injection or the like. This formulation can flow to surround the VCSEL, envelop all sides thereof, and produce a topcoat film 406 on the surface of the VCSEL 400. The topcoat film 406 protects the VCSEL 400 from damage and degradation, and at the same time is inert to moisture, transparent, and polishable. A laser beam 407 emitted from the VCSEL can be applied to a mirror 408 and reflected from the pocket 402 of the printed circuit board 403.

ここでは、本発明の開示事項の特定の特性、例えば百分率、化学種、および温度等に関連して、「範囲」または「群」に言及した場合、該範囲または群は、あらゆる下位範囲または下位群の各々および各構成員並びにその組合せ全てに関連し、またこれらを、ここに明示的に組入れるものと理解すべきである。従って、任意の特定の範囲または群は、個々の範囲または群の各々および各構成員、並びにそこに含まれる可能なあらゆる下位範囲または下位群の各々および各構成員に言及する際の簡略法として理解すべきであり、またその中のあらゆる下位範囲または下位群についても同様である。
上に記載したように、本発明は、発光ダイオードと、封止体とを含む、オプトエレクトロニックデバイスを提供する。ここで、該封止体は、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、封止体用の処方物から作成したものである。
本発明で使用する該エポキシイソシアヌレートは、ここでは2つの構造単位を含む化合物として定義され、その第一の構造単位は、1またはそれ以上の水素原子が除去された、以下の式(Ia)であらわされるイソシアヌレート基であり、またその第二の構造単位は、以下の式(Ib)で表されるエポキシ基である： Here, when referring to a “range” or “group” in relation to a particular property of the disclosure of the present invention, such as percentage, chemical species, temperature, etc., that range or group is any subrange or subordinate It should be understood that each and each member of the group and all combinations thereof are explicitly incorporated herein. Thus, any particular range or group is intended to be a shorthand in referring to each and every member of each individual range or group, and any possible sub-ranges or subgroups contained therein and each member. It should be understood, as well as any subrange or subgroup within it.
As described above, the present invention provides an optoelectronic device that includes a light emitting diode and an encapsulant. Here, this sealing body is produced from the formulation for sealing bodies containing an epoxy isocyanurate, the epoxy hydantoin as an arbitrary component, and a hardening | curing agent.
The epoxy isocyanurate used in the present invention is defined herein as a compound comprising two structural units, the first structural unit having the following formula (Ia) wherein one or more hydrogen atoms have been removed: And the second structural unit of the isocyanurate group is an epoxy group represented by the following formula (Ib):

様々な例示的態様において、該式(Ib)で表されるエポキシ基は、以下の式の何れかによって表すことができる：   In various exemplary embodiments, the epoxy group represented by formula (Ib) can be represented by any of the following formulas:

ここで、破線は、該エポキシ基とイソシアヌレートの窒素原子とを結合する、任意の結合基、例えばC_1-6アルキレン基を表す。
例えば、該エポキシイソシアヌレートは、以下に列挙する式等、またはこれらの組合せで表される、1またはそれ以上の化合物から選択することができる：












Here, the broken line represents an arbitrary linking group that bonds the epoxy group and the nitrogen atom of isocyanurate, for example, a C _1-6 alkylene group.
For example, the epoxy isocyanurate can be selected from one or more compounds represented by the formulas listed below, or combinations thereof:

特定の一態様において、該エポキシイソシアヌレートは、以下に示す式(I-1)で表される化合物(TGIC)を含む：   In a specific embodiment, the epoxy isocyanurate comprises a compound represented by the following formula (I-1) (TGIC):

様々な態様において、該封止体は、式(I-1)で示される化合物等のエポキシイソシアヌレート、および硬化剤を含む封止体用処方物から作られる。該封止体は、場合により、式(I-1)で表される化合物等のエポキシイソシアヌレート、脂肪族または脂環式エポキシ、および硬化剤または硬化試薬を含む、封止体用処方物から製造することができる。
該エポキシイソシアヌレートの量は、該封止体用処方物の全質量を基準として、約5質量％を越え、好ましくは約10〜約50質量％なる範囲内、より好ましくは約20〜約40質量％なる範囲内にある。
上記の如く、本発明は、発光ダイオードと、封止体とを含む、オプトエレクトロニックデバイスを提供する。ここで、該封止体は、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、封止体用処方物から作成したものである。本発明で使用するエポキシヒダントインは、ここでは、2つの構造単位を含む化合物として定義され、その第一の構造単位は、1またはそれ以上の水素原子が除去された、以下の式(Ha)であらわされるヒダントイン基であり、またその第二の構造単位は、以下の式(Ib)で表されるエポキシ基である： In various embodiments, the encapsulant is made from an encapsulant formulation comprising an epoxy isocyanurate, such as a compound of formula (I-1), and a curing agent. The encapsulant optionally comprises an encapsulant formulation comprising an epoxy isocyanurate such as a compound represented by formula (I-1), an aliphatic or cycloaliphatic epoxy, and a curing agent or a curing reagent. Can be manufactured.
The amount of the epoxy isocyanurate is greater than about 5% by weight, preferably from about 10 to about 50% by weight, more preferably from about 20 to about 40, based on the total weight of the encapsulant formulation. It is in the range of mass%.
As described above, the present invention provides an optoelectronic device including a light emitting diode and a sealing body. Here, this sealing body is produced from the formulation for sealing bodies containing an epoxy isocyanurate, the epoxy hydantoin as an arbitrary component, and a hardening | curing agent. The epoxy hydantoin used in the present invention is defined herein as a compound comprising two structural units, and the first structural unit is represented by the following formula (Ha) from which one or more hydrogen atoms have been removed. A hydantoin group represented by the second structural unit is an epoxy group represented by the following formula (Ib):

様々な例示的態様において、該式(Ib)で表されるエポキシ基は、以下の式の何れかによって表すことができる：
In various exemplary embodiments, the epoxy group represented by formula (Ib) can be represented by any of the following formulas:

ここで、破線は、該エポキシ基とイソシアヌレートの窒素原子とを結合する、任意の結合基、例えばC_1-6アルキレン基を表す。
例えば、該エポキシヒダントインは、以下に列挙する式等、またはこれらの組合せで表される、1またはそれ以上の化合物から選択することができる： Here, the broken line represents an arbitrary linking group that bonds the epoxy group and the nitrogen atom of isocyanurate, for example, a C _1-6 alkylene group.
For example, the epoxy hydantoin can be selected from one or more compounds represented by the formulas listed below, or combinations thereof:

特定の一態様において、該エポキシヒダントイン化合物は、例えばビスエポキシヒダントインの如く、2またはそれ以上の脂肪族または脂環式エポキシ基を含む。エポキシヒダントイン(epoxyhydration)の一例は、1,3-ビスグリシジル-5-メチルヒダントインである。
特定の態様においては、該エポキシヒダントイン化合物は、以下に示す式(H-1)で表される化合物(HYDE)を含む：












In one particular embodiment, the epoxy hydantoin compound comprises two or more aliphatic or cycloaliphatic epoxy groups, such as bisepoxy hydantoin. An example of an epoxy hydantoin is 1,3-bisglycidyl-5-methylhydantoin.
In a specific embodiment, the epoxy hydantoin compound includes a compound (HYDE) represented by the following formula (H-1):

本発明で使用する封止体用処方物における、該エポキシヒダントインの量は、該封止体用処方物の全質量を基準として、一般的に約5質量％よりも高く、好ましくは約10〜約30質量％なる範囲内にある。
該エポキシイソシアヌレート、または該エポキシイソシアヌレートと、該エポキシヒダントインとの混合物を、場合により該封止体用処方物において、これらとは異なる1またはそれ以上の適当なエポキシ化合物(以下「他のエポキシ化合物」という)との組合せで、使用することができる。このようなエポキシ化合物の例は、脂肪族マルチ-エポキシ化合物、脂環式マルチ-エポキシ化合物、およびこれらの混合物を含むが、これらに制限されない。例えば、脂環式マルチ-エポキシ化合物は、チバ-ガイギー(Ciba-Geigy)社から入手できるERLシリーズのエポキシ化合物、例えば一般的にERL 4221として知られている、以下の式(E-1)で表される化合物；一般的にERL 4206として知られている、以下の式(E-2)で表される化合物；一般的にERL 4234として知られている、以下の式(E-3)で表される化合物；一般的にERL 4299として知られている、以下の式(E-4)で表される化合物等；およびこれらの混合物から選択することができる：



















The amount of the epoxy hydantoin in the encapsulant formulation used in the present invention is generally greater than about 5% by weight, preferably from about 10 to about 5%, based on the total mass of the encapsulant formulation. It is in the range of about 30% by mass.
The epoxy isocyanurate or a mixture of the epoxy isocyanurate and the epoxy hydantoin is optionally mixed with one or more suitable epoxy compounds (hereinafter “other epoxy compounds” in the encapsulant formulation). In combination with a "compound"). Examples of such epoxy compounds include, but are not limited to, aliphatic multi-epoxy compounds, cycloaliphatic multi-epoxy compounds, and mixtures thereof. For example, an alicyclic multi-epoxy compound is an ERL series epoxy compound available from Ciba-Geigy, for example, the following formula (E-1), commonly known as ERL 4221: A compound represented by the following formula (E-2), commonly known as ERL 4206; a compound represented by the following formula (E-3), commonly known as ERL 4234 A compound represented by the following formula (E-4) generally known as ERL 4299; and a mixture thereof:

脂肪族マルチ-エポキシ化合物の例は、ブタジエンジオキシド、ジメチルペンタンジオキシド、ジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジペンテンジオキシド、ポリオールジグリシジルエーテル等、およびこれらの混合物を含むが、これらに制限されない。
脂肪族マルチ-エポキシ化合物のその他の具体的な例は、以下の構造を持つものを含むが、これらに制限されない：














Examples of aliphatic multi-epoxy compounds include butadiene dioxide, dimethylpentane dioxide, diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, dipentene dioxide, polyol diglycidyl ether, and the like. A mixture of, but not limited to.
Other specific examples of aliphatic multi-epoxy compounds include, but are not limited to, those having the following structures:

ここで、R₁およびR₂は夫々独立に、C_1-10の二価の炭化水素基を表し、R₄およびR₇は夫々独立に、OH、アルキル、アルケニル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシアルケニル、およびC_1-10アルコキシからなる群から選択され、R₄、R₈およびR₉は、夫々独立に、ヒドロキシアルケン、ヒドロキシアルケニレン、R₁、R₂、-R₁-S-R₂-、-R₁-N(R₅)(R₂)-、および-C(R₅)(R₆)-からなる群から選択され、R₅およびR₆は、夫々独立に、H、OH、アルキル、アルコキシ、ヒドロキシアルキル、アルケニル、およびC_1-10ヒドロキシアルケニルからなる群から選択され、nは、2〜6なる範囲(境界を含む)内の整数であり、mは、0〜4なる範囲(境界を含む)内の整数であり、但し、2≦m+n≦6を満たすことを条件とし、pおよびqは、夫々独立に、1〜5なる範囲(境界を含む)内の整数からなる群から選択され、rおよびsは、夫々独立に、0〜4なる範囲(境界を含む)内の整数からなる群から選択され、但し、2≦p+r≦5、および2≦q+s≦5を満たすことを条件とする。 Where R ₁ and R ₂ each independently represent a C _1-10 divalent hydrocarbon group, and R ₄ and R ₇ each independently represent OH, alkyl, alkenyl, hydroxyalkyl, hydroxyalkenyl, and is selected from the group consisting of C _1-10 alkoxy, R _4, R ₈ and R ₉ are each independently hydroxy alkene, hydroxy _{alkenylene, R 1, R 2, -R} 1 -SR 2 -, - R 1 - Selected from the group consisting of N (R ₅ ) (R ₂ )-, and -C (R ₅ ) (R ₆ )-, wherein R ₅ and R ₆ are each independently H, OH, alkyl, alkoxy, hydroxy Selected from the group consisting of alkyl, alkenyl, and C _1-10 hydroxyalkenyl, n is an integer in the range of 2-6 (including the boundary), and m is in the range of 0-4 (including the boundary) , Provided that 2 ≦ m + n ≦ 6 is satisfied, and p and q are each independently an integer in the range of 1 to 5 (including the boundary) And r and s are each independently selected from the group consisting of integers in the range of 0 to 4 (including the boundary), provided that 2 ≦ p + r ≦ 5 and 2 ≦ q The condition is that + s ≦ 5 is satisfied.

脂環式マルチ-エポキシ化合物の例は、2-(3,4-エポキシ)シクロヘキシル-5,5-スピロ-(3,4-エポキシ)シクロヘキサン-m-ジオキサン、3,4-エポキシシクロヘキシル-3',4'-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(EECH)、3,4-エポキシシクロヘキシルアルキル-3',4'-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル、3',4-エポキシ-6'-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキサンジオキシド、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4-エポキ-6-メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、エキソ-エキソビス(2,3-エポキシシクロペンチル)エーテル、エンド-エキソビス(2,3-エポキシシクロペンチル)エーテル、2,2-ビス(4-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロヘキシル)プロパン、2,6-ビス(2,3-エポキシプロポキシシクロヘキシル-p-ジオキサン(dioxanc)、2,6-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)ノルボルネン(norbonene)、リノール酸ダイマーのジグリシジルエーテル、リモネンジオキシド、2,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロパン、ジシクロペンタジエンジオキシド、1,2-エポキシ-6-(2,3-エポキシプロポキシ)ヘキサヒドロ-4,7-メタノインダン、p-(2,3-エポキシ)シクロペンチルフェニル-2,3-エポキシプロピルエーテル、1-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル-5,6-エポキシヘキサヒドロ-4,7-メタノインダン、o-(2,3-エポキシ)シクロペンチルフェニル-2,3-エポキシプロピルエーテル)、1,2-ビス[5-(1,2-エポキシ)-4,7-ヘキサヒドロメタノインダノキシル]エタン、シクロペンテニルフェニルグリシジルエーテル、シクロヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、およびこれらの混合物を含むが、これらに制限されない。   Examples of alicyclic multi-epoxy compounds are 2- (3,4-epoxy) cyclohexyl-5,5-spiro- (3,4-epoxy) cyclohexane-m-dioxane, 3,4-epoxycyclohexyl-3 ′ , 4'-Epoxycyclohexanecarboxylate (EECH), 3,4-epoxycyclohexylalkyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl, 3', 4-epoxy- 6'-methylcyclohexanecarboxylate, vinylcyclohexane dioxide, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, exo-exobis (2,3-epoxy Cyclopentyl) ether, endo-exobis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, 2,2-bis (4- (2,3-epoxypropoxy) cyclohexyl) propane, 2,6-bis (2,3-epoxy) Propoxycyclohexyl-p-dioxane (dioxanc), 2,6-bis (2,3-epoxypropoxy) norbornene, diglycidyl ether of linoleic acid dimer, limonene dioxide, 2,2-bis (3,4- (Epoxycyclohexyl) propane, dicyclopentadiene dioxide, 1,2-epoxy-6- (2,3-epoxypropoxy) hexahydro-4,7-methanoindane, p- (2,3-epoxy) cyclopentylphenyl-2,3 -Epoxypropyl ether, 1- (2,3-epoxypropoxy) phenyl-5,6-epoxyhexahydro-4,7-methanoindane, o- (2,3-epoxy) cyclopentylphenyl-2,3-epoxypropyl ether ), 1,2-bis [5- (1,2-epoxy) -4,7-hexahydromethanoindanoxyl] ethane, cyclopentenylphenyl glycidyl ether, cyclohexanediol diglycidyl ether, diglycidyl Including but not limited to hexahydrophthalate and mixtures thereof.

幾つかの態様においては、芳香族エポキシ樹脂を使用することができる。芳香族エポキシ樹脂の例は、ビスフェノール-Aエポキシ樹脂、ビスフェノール-Fエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ビフェノールエポキシ樹脂、ビフェニルエポキシ樹脂、4,4'-ビフェニルエポキシ樹脂、ジビニルベンゼンジオキシド樹脂、2-グリシジルフェニルグリシジルエーテル樹脂等、およびこれらの混合物を含むが、これらに制限されない。存在する場合における、本発明の封止体用処方物中の、該他のエポキシ化合物の量は、一般に該封止体用処方物の全質量を基準として、約40質量%を越え、好ましくは約50〜約80質量%なる範囲、より好ましくは約60〜約70質量%なる範囲内にある。
全てのエポキシ化合物の総量は、一般に該封止体用処方物の全質量を基準として、約40質量%を越え、好ましくは約50〜約90質量%なる範囲、より好ましくは約60〜約80質量%なる範囲内にある。
本発明の特定の態様においては、該封止体用処方物は、以下の式(I-1)で表されるエポキシイソシアヌレート(TGIC)および以下に示すような式(H-1)で表されるエポキシヒダントイン(HYDE)を含む： In some embodiments, aromatic epoxy resins can be used. Examples of aromatic epoxy resins are bisphenol-A epoxy resin, bisphenol-F epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, biphenol epoxy resin, biphenyl epoxy resin, 4,4'-biphenyl epoxy resin, divinylbenzene Including, but not limited to, oxide resins, 2-glycidylphenyl glycidyl ether resins, and the like, and mixtures thereof. When present, the amount of the other epoxy compound in the encapsulant formulation of the present invention is generally greater than about 40% by weight, preferably based on the total mass of the encapsulant formulation, preferably It is in the range of about 50 to about 80% by weight, more preferably in the range of about 60 to about 70% by weight.
The total amount of all epoxy compounds is generally greater than about 40%, preferably from about 50 to about 90%, more preferably from about 60 to about 80, based on the total weight of the encapsulant formulation. It is in the range of mass%.
In a specific embodiment of the present invention, the encapsulant formulation is represented by the following formula (I-1) epoxy isocyanurate (TGIC) and the following formula (H-1): Contains epoxy hydantoin (HYDE):

この封止体用処方物においては、該処方物の全質量を基準として、該式(I-1)で表されるエポキシイソシアヌレートの量は、約10〜約40質量％なる範囲内にあり、また該式(H-1)で表されるエポキシヒダントインの量は、約10〜約30質量％なる範囲内にある。
本発明の特定の態様においては、該封止体用処方物は、以下の式(I-1)で表されるエポキシイソシアヌレートおよび以下の式(E-1)で表されるエポキシ化合物(EHEHA)を含む：



In this encapsulant formulation, the amount of the epoxy isocyanurate represented by the formula (I-1) is in the range of about 10 to about 40% by mass based on the total mass of the formulation. The amount of the epoxy hydantoin represented by the formula (H-1) is in the range of about 10 to about 30% by mass.
In a specific embodiment of the present invention, the encapsulant formulation comprises an epoxy isocyanurate represented by the following formula (I-1) and an epoxy compound (EHEHA represented by the following formula (E-1): )including:

この封止体用処方物においては、該処方物の全質量を基準として、該式(I-1)で表されるエポキシイソシアヌレートの量は、約10〜約40質量％なる範囲内にあり、また該式(E-1)で表されるエポキシ化合物の量は、約10〜約30質量％なる範囲内にある。
上記の如く、本発明は、発光ダイオードと封止体とを含む、オプトエレクトロニックデバイスを提供する。該封止体は、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、封止体用の処方物から作られる。該硬化剤は、特に、脂環式無水物、脂肪族無水物、ポリ酸およびその無水物、ポリアミド、ホルムアルデヒド樹脂、脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン、ポリアミドアミン、ポリカルボン酸ポリエステル、ポリスルフィドおよびポリメルカプタン、フェノールノボラック樹脂、およびポリオール、例えばポリフェノールから選択することができる。 In this encapsulant formulation, the amount of the epoxy isocyanurate represented by the formula (I-1) is in the range of about 10 to about 40% by mass based on the total mass of the formulation. The amount of the epoxy compound represented by the formula (E-1) is in the range of about 10 to about 30% by mass.
As described above, the present invention provides an optoelectronic device including a light emitting diode and a sealing body. The encapsulant is made from a formulation for an encapsulant comprising epoxy isocyanurate, epoxy hydantoin as an optional ingredient, and a curing agent. The curing agent is, in particular, alicyclic anhydride, aliphatic anhydride, polyacid and its anhydride, polyamide, formaldehyde resin, aliphatic polyamine, alicyclic polyamine, aromatic polyamine, polyamidoamine, polycarboxylic acid polyester. , Polysulfides and polymercaptans, phenol novolac resins, and polyols such as polyphenols.

無水物硬化剤の例は、「エポキシ樹脂の化学および技術(Chemistry and Technology of the Epoxy Resins)」13. エリス(Ellis)編、チャップマンホール(Chapman Hall), N.Y., 1993および「エポキシ樹脂、化学および技術(Epoxy Resins Chemistry and Technology)」C.A.(May)編、マルセルデッカー(Marcel Dekker)、N.Y., 第2版、1988に記載されているものであり得る。無水物の非-限定的な例は、琥珀酸無水物、ドデセニル琥珀酸無水物、フタル酸無水物、テトラ(tetraa)ヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物(MHHPA)、ヘキサヒドロ-4-メチルフタル酸無水物、テトラクロロフタル酸無水物、ジクロロマレイン酸無水物、ピロメリット酸二無水物、クロレンド酸無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸の無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸無水物、エンド-シスビシクロ(2.2.1)ヘプテン-2,3-ジカルボン酸無水物、メチルビシクロ(2.2.1)ヘプテン-2,3-ジカルボン酸無水物、1,4,5,6,7,7-ヘキサクロロビシクロ(2.2.1)-5-ヘプテン-2,3-ジカルボン酸無水物、以下の式で表される無水物、例えばHHPA；5,5'-(1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジシロキサンジイル)-ビス-ノルボルナン-2,3-ジカルボン酸無水物(DISIAN)等、並びにこれらの混合物：








Examples of anhydride hardeners are “Chemistry and Technology of the Epoxy Resins”, 13. Ellis, Chapman Hall, NY, 1993 and “Epoxy Resins, Chemistry and Technology”. Technology (Epoxy Resins Chemistry and Technology), CA (May), Marcel Dekker, NY, 2nd edition, 1988. Non-limiting examples of anhydrides include succinic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, phthalic anhydride, tetraa hydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyl hexahydrophthalic anhydride (MHHPA), hexahydro-4-methylphthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, dichloromaleic anhydride, pyromellitic dianhydride, chlorendic anhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic Acid anhydride, bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, endo-cisbicyclo (2.2.1) heptene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, methylbicyclo (2.2. 1) Heptene-2,3-dicarboxylic anhydride, 1,4,5,6,7,7-hexachlorobicyclo (2.2.1) -5-heptene-2,3-dicarboxylic anhydride, with the following formula Anhydrides such as HHPA; 5,5 '-(1,1,3,3-tetramethyl-1,3-disiloxanediyl) -bis-nor Renan-2,3-dicarboxylic anhydride (DISIAN) etc., and mixtures thereof:

一特定の態様において、該硬化剤は、HHPAを含む。幾つかの例示的態様において、THY処方物が、該封止体に対して使用される。該THY処方物は、上記の如くTGIC、HYDE、およびHHPAを含有する組成物として定義される。
ポリアミン硬化剤の例は、脂肪族ポリアミンおよび脂環式ポリアミン、例えばClayton A. MayおよびYoshio Tanaka編「エポキシ樹脂、化学および技術(Epoxy Resins Chemistry and Technology)」、マルセルデッカー(1973)、第3および4章、に記載されているものであり得る。ポリアミンの非-限定的な例は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、メンタンジアミン(4-(2-アミノプロパン-2-イル-)-1-メチルシクロヘキサン-1-アミン)、珪素-含有ポリアミン、N-アミノエチルピペラジン、オレフィンオキシド-ポリアミン付加物、例えばH₂N(CH₂CH₂NH)₂(CH₂)₂OH、H₂NR^aNH(CH₂)₂OH、H₂N(CH₂)₂NHR^aNH(CH₂)₂OH(但し、R^aは、C_1-10炭化水素基である)、グリシジルエーテル-ポリアミン付加物、ケチミン等である。
適当な脂環式ポリアミンは、例えばピペラジンの誘導体、例えばN-アミノエチルピペラジン、脂環式炭化水素の誘導体、例えば1,2-ジアミノシクロヘキサン、および以下の式で表されるイソホロンジアミンである： In one particular embodiment, the curing agent comprises HHPA. In some exemplary embodiments, a THY formulation is used for the encapsulant. The THY formulation is defined as a composition containing TGIC, HYDE, and HHPA as described above.
Examples of polyamine curing agents include aliphatic and cycloaliphatic polyamines such as Clayton A. May and Yoshio Tanaka, “Epoxy Resins Chemistry and Technology”, Marcel Decker (1973), 3rd and It may be as described in Chapter 4. Non-limiting examples of polyamines include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, hexamethylenediamine, diethylaminopropylamine, menthanediamine (4- (2-aminopropan-2-yl-)-1-methylcyclohexane-1- Amine), silicon-containing polyamines, N-aminoethylpiperazine, olefin oxide-polyamine adducts such as H ₂ N (CH ₂ CH ₂ NH) ₂ (CH ₂ ) ₂ OH, H ₂ NR ^a NH (CH ₂ ) ₂ OH, H ₂ N (CH ₂ ) ₂ NHR ^a NH (CH ₂ ) ₂ OH (where R ^a is a C _1-10 hydrocarbon group), glycidyl ether-polyamine adduct, ketimine and the like.
Suitable alicyclic polyamines are, for example, derivatives of piperazine, such as N-aminoethylpiperazine, derivatives of alicyclic hydrocarbons, such as 1,2-diaminocyclohexane, and isophoronediamine represented by the following formula:

ポリアミド硬化剤の例は、式：R^d-(C(=O)NH-R^b)_u-NH-R^c-NH₂で表されるアルキル/アルケニルイミダゾリン(ここで、R^bおよびR^cは、相互に独立に、C_1-10炭化水素基であり、またR^dはH、C_1-10アルキル、C_1-10アルケニル、C_1-10ヒドロキシアルキル、およびC_1-10ヒドロキシアルケニルからなる群から選択され、またuは、1〜10(境界を含む)なる範囲内の整数である。
他の適当な硬化剤は、ポリメルカプタンおよびポリフェノール硬化剤、例えば「エポキシ樹脂：化学および技術(Epoxy Resins: Chemistry and Technology)」第2版、C.A. Mory編、マルセルデッカー社刊に記載されているものを含む。
様々な例示的な態様において、本発明の処方物は、フェニルイミダゾール、脂肪族スルホニウム塩、またはこれらの任意の混合物を含むことができる。
特定の一態様において、該硬化剤は、以下の式(A-1)を持つ無水物、あるいはヘキサヒドロ-4-メチルフタル酸無水物、4-メチル-1,2-シクロヘキサンジカルボン酸無水物、またはメチルヘキサヒドロフタル酸無水物(MHHPA)として知られるものを包含する： Examples of polyamide curing agents are alkyl / alkenyl imidazolines of the formula: R ^d — (C (═O) NH—R ^b ) _u —NH—R ^c —NH ₂ where R ^b and R ^c are , Independently of one another, a C _1-10 hydrocarbon group, and R ^d consists of H, C _1-10 alkyl, C _1-10 alkenyl, C _1-10 hydroxyalkyl, and C _1-10 hydroxyalkenyl Selected from the group, and u is an integer in the range of 1 to 10 (including the boundary).
Other suitable curing agents are polymercaptan and polyphenol curing agents such as those described in "Epoxy Resins: Chemistry and Technology" 2nd edition, edited by CA Mory, published by Marcel Decker. including.
In various exemplary embodiments, the formulations of the present invention can include phenylimidazole, an aliphatic sulfonium salt, or any mixture thereof.
In one particular embodiment, the curing agent is an anhydride having the following formula (A-1), or hexahydro-4-methylphthalic anhydride, 4-methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, or methyl Includes what is known as hexahydrophthalic anhydride (MHHPA):

本発明の封止体用処方物における該硬化剤の量は、該処方物全質量を基準として、一般的に約10質量％を越え、好ましくは約20〜約60質量％なる範囲、より好ましくは約30〜約60質量％なる範囲内にある。
本発明の特定の態様において、該封止体用処方物は、式(I-1)のエポキシイソシアヌレート、式(E-1)のエポキシ化合物、および式(A-1)の無水物硬化剤を含む： The amount of the curing agent in the encapsulant formulation of the present invention is generally greater than about 10% by weight, preferably from about 20 to about 60% by weight, more preferably, based on the total weight of the formulation. Is in the range of about 30 to about 60% by weight.
In a particular embodiment of the invention, the encapsulant formulation comprises an epoxy isocyanurate of formula (I-1), an epoxy compound of formula (E-1), and an anhydride curing agent of formula (A-1) including:

本発明の幾つかの態様において、特に酸無水物またはノボラック樹脂を、該硬化剤として使用した場合、該封止体用処方物は、更に該エポキシ樹脂と該硬化剤との反応を促進する目的で、触媒または硬化促進剤を含むことができる。
適当な触媒は、例えばイミダゾール化合物、三級アミン化合物、ホスフィン化合物、シクロアミジン化合物等を含む。イミダゾール化合物の例は、例えば2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、および2-フェニルイミダゾールを含む。
該封止体用処方物における触媒の量は、該処方物全質量を基準として、一般的に約0.01質量％を越え、好ましくは約0.01〜約20質量％なる範囲、より好ましくは約0.05〜約5質量％なる範囲内にある。
本発明の特定の態様において、該封止体用処方物は、式(I-1)のエポキシイソシアヌレート、式(E-1)のエポキシ化合物、式(A-1)の無水物硬化剤、および式(C-1)の触媒、即ち2-フェニルイミダゾールを含む：
In some embodiments of the present invention, particularly when an acid anhydride or novolak resin is used as the curing agent, the encapsulant formulation further enhances the reaction between the epoxy resin and the curing agent. And may contain a catalyst or a curing accelerator.
Suitable catalysts include, for example, imidazole compounds, tertiary amine compounds, phosphine compounds, cycloamidine compounds and the like. Examples of imidazole compounds include, for example, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, and 2-phenylimidazole.
The amount of catalyst in the encapsulant formulation is generally greater than about 0.01% by weight, preferably about 0.01 to about 20% by weight, more preferably about 0.05 to about 20% by weight, based on the total weight of the formulation. It is in the range of about 5% by mass.
In certain embodiments of the invention, the encapsulant formulation comprises an epoxy isocyanurate of formula (I-1), an epoxy compound of formula (E-1), an anhydride curing agent of formula (A-1), And a catalyst of formula (C-1), ie 2-phenylimidazole:

本発明の封止体用処方物に含めることの可能な他の適当な触媒は、例えばホウ素-含有触媒である。好ましくは、ホウ素-含有触媒は、本質的に最少量のハロゲンを含むか、あるいはこれを全く含まない。最少量のハロゲンとは、これが存在する場合、該封止体の最終的な生成物が、最少量のハロゲンの存在によって、実質的に変色されないような、僅かな量で存在することを意味する。様々な例示的態様において、ホウ素-含有触媒は、以下の式(B-1)または(B-2)で表される化合物を含むことができる：   Other suitable catalysts that can be included in the encapsulant formulation of the present invention are, for example, boron-containing catalysts. Preferably, the boron-containing catalyst contains essentially the least amount of halogen or no at all. A minimum amount of halogen, if present, means that the final product of the encapsulant is present in a minor amount that is not substantially discolored by the presence of the minimum amount of halogen. . In various exemplary embodiments, the boron-containing catalyst may comprise a compound represented by the following formula (B-1) or (B-2):

ここで、R_b1、R_b2、およびR_b3はC_1-20アリール、アルキルまたはシクロアルキル基およびその置換誘導体、またはアリールオキシ、アルキルオキシまたはシクロアルコキシ基およびその置換誘導体である。上記触媒の例は、特にトリフェニルボレート、トリブチルボレート、トリヘキシルボレート、トリシクロヘキシルボレート、トリフェニルボロキシン、トリメチルボロキシン、トリブチルボロキシン、トリメトキシボロキシン、およびトリブトキシボロキシンを含むが、これらに制限されない。
本発明の封止体用処方物の随意の成分は、一種またはそれ以上の補助的硬化触媒を含むことができる。補助的硬化触媒の例示的な例は、「エポキシ樹脂の化学および技術(Chemistry and Technology of the Epoxy Resins)」B.エリス(Ellis)編、チャップマンホール(Chapman Hall), N.Y., 1993および「エポキシ樹脂、化学および技術(Epoxy Resins Chemistry and Technology)」C.A.(May)編、マルセルデッカー(Marcel Dekker)、N.Y., 第2版、1988に記載されている。特定の態様において、該補助的硬化触媒は、少なくとも一つの金属カルボキシレート、金属アセチルアセトネート、金属オクトエートまたは以下に示すような、2-エチルヘキサノエートを含む。これらの化合物は、単独でまたは少なくとも2種の化合物の組合せとして使用することができる。 Here, R _b1 , R _b2 and R _b3 are a C _1-20 aryl, alkyl or cycloalkyl group and substituted derivatives thereof, or an aryloxy, alkyloxy or cycloalkoxy group and substituted derivatives thereof. Examples of such catalysts include triphenyl borate, tributyl borate, trihexyl borate, tricyclohexyl borate, triphenylboroxine, trimethylboroxine, tributylboroxine, trimethoxyboroxine, and tributoxyboroxine, among others. Is not limited to.
Optional components of the encapsulant formulation of the present invention can include one or more auxiliary curing catalysts. Illustrative examples of auxiliary curing catalysts are "Epoxy Resins Chemistry and Technology of the Epoxy Resins" edited by B. Ellis, Chapman Hall, NY, 1993 and "Epoxy Resins". "Epoxy Resins Chemistry and Technology", edited by CA (May), Marcel Dekker, NY, 2nd edition, 1988. In certain embodiments, the auxiliary curing catalyst comprises at least one metal carboxylate, metal acetylacetonate, metal octoate, or 2-ethylhexanoate, as shown below. These compounds can be used alone or as a combination of at least two compounds.

本発明による封止体用処方物の随意成分は、エポキシの硬化速度を改善することのできる、1種またはそれ以上の硬化改善剤を含むことができる。本発明の様々な態様において、硬化改善剤は、少なくとも一つの効果促進剤または硬化阻害剤を含む。硬化改善剤は、孤立電子対を含むヘテロ原子を含有する化合物であり得る。様々な態様において、硬化改善剤は、ジオール、トリオール等の多官能性アルコール、およびビスフェノール、トリスフェノール等を含む。更に、このような化合物の該アルコール基は、一級、二級または三級、もしくはこれらの混合物であり得る。その代表的な例は、ベンジルアルコール、シクロヘキサンメタノール、アルキルジオール、シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、例えば2,5-へキシレングリコール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ポリエチレングリコール、グリセロール、ポリエーテルポリオール、例えばダウケミカル社(Dow Chemical Company)によって、ボラノール(VORANOL)なる商品名の下で市販されているもの等を含む。特定の態様において、該硬化改善剤は、以下に列挙する化合物の1種、またはその混合物から選択できる：   An optional component of the encapsulant formulation according to the present invention can include one or more cure improvers that can improve the cure rate of the epoxy. In various embodiments of the present invention, the cure improver includes at least one effect promoter or cure inhibitor. The cure improver can be a compound containing a heteroatom containing a lone pair of electrons. In various embodiments, the cure improver comprises a multifunctional alcohol such as a diol, triol, and bisphenol, trisphenol, and the like. Furthermore, the alcohol group of such compounds can be primary, secondary or tertiary, or a mixture thereof. Representative examples thereof include benzyl alcohol, cyclohexane methanol, alkyl diol, cyclohexane dimethanol, ethylene glycol, propylene glycol, butane diol, pentane diol, hexane diol, such as 2,5-hexylene glycol, heptane diol, octane diol, Polyethylene glycol, glycerol, polyether polyols, such as those sold under the trade name VORANOL by Dow Chemical Company. In certain embodiments, the cure improver can be selected from one of the compounds listed below, or a mixture thereof:

ホスフィットも、硬化改善剤として使用することができる。ホスフィットの例示的な例は、トリアルキルホスフィット、トリアリールホスフィット、トリアルキルチオホスフィット、およびトリアリールチオホスフィットを含む。幾つかの態様において、ホスフィットは、トリフェニルホスフィット、ベンジルジエチルホスフィット、またはトリブチルホスフィットを含む。他の適当な硬化改善剤は、立体障害のあるアミン、および2,2,6,6-テトラメチルピペリジル基を持つもの、例えばビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)セバケートを含む。特定の態様によれば、以下に示すトリフェニルホスフィットを、本発明の封止体用処方物において使用することができる：   Phosphites can also be used as curing improvers. Illustrative examples of phosphites include trialkyl phosphites, triaryl phosphites, trialkyl thiophosphites, and triaryl thiophosphites. In some embodiments, the phosphite comprises triphenyl phosphite, benzyl diethyl phosphite, or tributyl phosphite. Other suitable cure improvers include sterically hindered amines and those with 2,2,6,6-tetramethylpiperidyl groups, such as bis (2,2,6,6-tetramethylpiperidyl) sebacate. . According to a particular embodiment, the following triphenyl phosphites can be used in the encapsulant formulation of the present invention:

本発明による封止体用処方物の随意成分は、またカップリング剤を含むこともでき、このカップリング剤は、様々な態様において、封止体用エポキシ樹脂の、ガラスマトリックス等のマトリックスとの結合を補助して、早期の破損を起こすことの無いような、強力な結合を形成することを可能とする。様々な例示的態様において、該カップリング剤は、以下に示すような式で表される：   An optional component of the encapsulant formulation according to the present invention can also include a coupling agent, which in various embodiments, can be combined with a matrix, such as a glass matrix, of the epoxy resin for encapsulant. Assists the bond, making it possible to form a strong bond that does not cause premature failure. In various exemplary embodiments, the coupling agent is represented by the formula as shown below:

R_c1、R_c2およびR_c3はアルキル基、例えばメチルまたはエチル基であり、またR_c4は、特にC_4-16アルキル基等のアルキル基、ビニル基、ビニルアルキル基、3-グリシドキシプロピル等のω-グリシドキシアルキル基、3-メルカプトプロピル等のω-メルカプトアルキル基、3-アクリルオキシプロピル等のω-アクリルオキシアルキル基、および3-メタクリルオキシプロピル等のω-メタクリルからなる群から選択される。特定の態様においては、該カップリング剤は、以下に示すような化合物である：


R _c1 , R _c2 and R _c3 are alkyl groups such as methyl or ethyl groups, and R _c4 is an alkyl group such as C _4-16 alkyl group, vinyl group, vinyl alkyl group, 3-glycidoxypropyl Ω-glycidoxyalkyl group such as ω-mercaptoalkyl group such as 3-mercaptopropyl, ω-acryloxyalkyl group such as 3-acryloxypropyl, and ω-methacrylic such as 3-methacryloxypropyl Selected from. In certain embodiments, the coupling agent is a compound as shown below:

他の例示的なカップリング剤は、シランおよびメルカプト部分両者を含む化合物を含み、その例示的な例は、メルカプトメチルトリフェニルシラン、β-メルカプトエチルトリフェニルシラン、β-メルカプトプロピルトリフェニルシラン、γ-メルカプトプロピルジフェニルメチルシラン、γ-メルカプトプロピルフェニルジメチルシラン、δ-メルカプトブチルフェニルジメチルシラン、δ-メルカプトブチルトリフェニルシラン、トリス(β-メルカプトエチル)フェニルシラン、トリス(γ-メルカプトプロピル)フェニルシラン、トリス(γ-メルカプトプロピル)メチルシラン、トリス(γ-メルカプトプロピル)エチルシラン、トリス(γ-メルカプトプロピル)ベンジルシラン等を包含する。
様々な例示的態様において、該処方物は、場合によりシルセスキオキサンポリマーを含み、より良好な機械的保全性を付与することもできる。 Other exemplary coupling agents include compounds containing both silane and mercapto moieties, illustrative examples of which include mercaptomethyltriphenylsilane, β-mercaptoethyltriphenylsilane, β-mercaptopropyltriphenylsilane, γ-mercaptopropyldiphenylmethylsilane, γ-mercaptopropylphenyldimethylsilane, δ-mercaptobutylphenyldimethylsilane, δ-mercaptobutyltriphenylsilane, tris (β-mercaptoethyl) phenylsilane, tris (γ-mercaptopropyl) phenyl Examples include silane, tris (γ-mercaptopropyl) methylsilane, tris (γ-mercaptopropyl) ethylsilane, tris (γ-mercaptopropyl) benzylsilane, and the like.
In various exemplary embodiments, the formulation can optionally include a silsesquioxane polymer to impart better mechanical integrity.

封止体の劣化を最小化するために、安定剤、例えば熱安定剤およびUV-安定剤を、随意の成分として、本発明の処方物に添加することができる。安定剤の例は、J.F.ラベック(Rabek),「ポリマーの光安定化; 原理および応用(Photostabilization of Polymers; Principles and Applications)」、エルセビアアプライドサイエンス(Elsevier Applied Science), N.Y., 1990および「プラスチック添加剤ハンドブック(Plastic Additives Handbook)」第5版、H. Zweifel編、ハンサーパブリッシャー(Hanser Publishers), 2001に記載されている。
適当な安定剤の例示的な例は、有機ホスフィットおよびホスホナイト、例えばトリフェニルホスフィット、ジフェニルアルキルホスフィット、フェニルジアルキルホスフィット、トリ(ノニルフェニル)ホスフィット、トリラウリルホスフィット、トリオクタデシルホスフィット、ジステアリルペンタエリスリトールジホスフィット、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスフィット、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスフィット、ジ-(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスフィット、トリステアリルソルビトールトリホスフィット、およびテトラキス-(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4'-ビフェニルジホスホナイトを含む。 In order to minimize the degradation of the encapsulant, stabilizers such as heat stabilizers and UV-stabilizers can be added as optional ingredients to the formulations of the present invention. Examples of stabilizers are JF Rabek, “Photostabilization of Polymers; Principles and Applications”, Elsevier Applied Science, NY, 1990, and “Plastic Addition”. "Plastic Additives Handbook" 5th Edition, edited by H. Zweifel, Hanser Publishers, 2001.
Illustrative examples of suitable stabilizers are organic phosphites and phosphonites such as triphenyl phosphite, diphenyl alkyl phosphite, phenyl dialkyl phosphite, tri (nonylphenyl) phosphite, trilauryl phosphite, trioctadecyl phosphite , Distearyl pentaerythritol diphosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, diisodecylpentaerythritol diphosphite, di- (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite Includes fit, tristearyl sorbitol triphosphite, and tetrakis- (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4′-biphenyldiphosphonite.

適当な安定剤の例示的な例は、硫黄-含有含リン化合物、例えばトリスメチルチオホスフィット、トリスエチルチオホスフィット、トリスプロピルチオホスフィット、トリスペンチルチオホスフィット、トリスヘキシルチオホスフィット、トリスヘプチルチオホスフィット、トリスオクチルチオホスフィット、トリスノニルチオホスフィット、トリスラウリルチオホスフィット、トリスフェニルチオホスフィット、トリスベンジルチオホスフィット、ビスプロピオチオメチルホスフィット、ビスプロピオチオノニルホスフィット、ビスノニルチオメチルチオホスフィット、ビスノニルチオブチルホスフィット、メチルエチルチオブチルホスフィット、メチルエチルチオプロピオホスフィット、メチルノニルチオブチルホスフィット、メチルノニルチオラウリルホスフィット、およびペンチルノニルチオラウリルホスフィットを含む。
適当な安定剤は、立体障害のあるフェノールを含むことができる。立体障害のあるフェノール安定剤の例示的な例は、2-t-アルキル置換フェノール誘導体、2-t-アミル置換フェノール誘導体、2-t-オクチル置換フェノール誘導体、2-t-ブチル置換フェノール誘導体、2,6-ジ-t-ブチル置換フェノール誘導体、2-t-ブチル-6-メチル(または6-メチレン)置換フェノール誘導体、および2,6-ジ-メチル置換フェノール誘導体を含む。本発明の幾つかの特定の態様においては、立体障害のあるフェノール安定剤は、α-トコフェロールおよびブチル化ヒドロキシトルエンを含む。 Illustrative examples of suitable stabilizers are sulfur-containing phosphorus-containing compounds such as trismethylthiophosphite, trisethylthiophosphite, trispropylthiophosphite, trispentylthiophosphite, trishexylthiophosphite, trisheptyl Thiophosphite, trisoctylthiophosphite, trisnonylthiophosphite, trislaurylthiophosphite, trisphenylthiophosphite, trisbenzylthiophosphite, bispropiothiomethylphosphite, bispropiothiononylphosphite, Bisnonylthiomethylthiophosphite, bisnonylthiobutylphosphite, methylethylthiobutylphosphite, methylethylthiopropiophosphite, methylnonylthiobutylphosphite, methylnoni Including ruthiolauryl phosphite and pentylnonylthiolauryl phosphite.
Suitable stabilizers can include sterically hindered phenols. Illustrative examples of sterically hindered phenol stabilizers include 2-t-alkyl substituted phenol derivatives, 2-t-amyl substituted phenol derivatives, 2-t-octyl substituted phenol derivatives, 2-t-butyl substituted phenol derivatives, 2,6-di-t-butyl substituted phenol derivatives, 2-t-butyl-6-methyl (or 6-methylene) substituted phenol derivatives, and 2,6-di-methyl substituted phenol derivatives. In some specific embodiments of the invention, the sterically hindered phenol stabilizer comprises α-tocopherol and butylated hydroxytoluene.

適当な安定剤は、立体障害のあるアミンを包含し、その例示的な例は、ビス-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)セバケート、ビス-(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジル)セバケート、n-ブチルー3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルマロン酸、ビス-(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジル)エステル、1-ヒドロキシエチル-2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジンと琥珀酸との縮合生成物、N,N'-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)ヘキサメチレンジアミンと4-t-オクチルアミノ-2,6-ジクロロ-s-トリアジンとの縮合生成物、トリス-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)ニトリロトリアセテート、テトラキス-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、および1,1'-(1,2-エタンジイル)-ビス-(3,3,5,5-テトラメチルピペラジノン)等を含む。
適当な安定剤は、過酸化物を破壊する化合物を含み、その例示的な例は、β-チオジプロピオン酸のエステル、例えばラウリル、ステアリル、ミリスチル、またはトリデシルエステル、メルカプトベンズイミダゾール、または2-メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、亜鉛ジブチルジチオカルバメート、ジオクタデシルジスルフィド、およびペンタエリスリトールテトラキス-(β-ドデシルメルカプト)プロピオネートを含む。 Suitable stabilizers include sterically hindered amines, illustrative examples of which are bis- (2,2,6,6-tetramethylpiperidyl) sebacate, bis- (1,2,2,6, 6-pentamethylpiperidyl) sebacate, n-butyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylmalonic acid, bis- (1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl) ester, 1-hydroxy Condensation product of ethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine and succinic acid, N, N '-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl) hexamethylenediamine and 4- Condensation products with t-octylamino-2,6-dichloro-s-triazine, tris- (2,2,6,6-tetramethylpiperidyl) nitrilotriacetate, tetrakis- (2,2,6,6-tetra Methyl-4-piperidyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate and 1,1 '-(1,2-ethanediyl) -bis- (3,3,5,5-tetramethylpiperazinone ) Etc.
Suitable stabilizers include compounds that destroy peroxides, illustrative examples of which are esters of β-thiodipropionic acid, such as lauryl, stearyl, myristyl, or tridecyl esters, mercaptobenzimidazoles, or 2 -Zinc salt of mercaptobenzimidazole, zinc dibutyldithiocarbamate, dioctadecyl disulfide, and pentaerythritol tetrakis- (β-dodecyl mercapto) propionate.

その他の随意の成分は、蛍光体(蛍リン光体)粒子を含むことができる。該蛍光体粒子は、蛍光性物質の大きな片から、任意の磨砕または粉砕法、例えばジルコニアで強化したボールを用いる、ボールミルまたはジェットミルによって製造することができる。これらは、また溶液からの結晶成長によっても製造することができ、またそのサイズは、ある適当な時点において、該結晶成長を停止させることによって、調節することができる。蛍光体の一例は、セリウムでドープしたイットリウムアルミニウム酸化物：Y₃Al₅O₁₂ガーネット(YAG:Ce)である。他の適当な蛍光体は、1種の型以上の希土類元素イオンをドープした、YAGを主成分とするもの、例えば(Y_1-x-yGd_xCe_y)₃Al₅O₁₂(YAG:Gd,Ce)、(Y_1-xCe_x)₃(Al_5-yGa_y)O₁₂(YAG:Ga,Ce)、(Y_1-x-yGd_xCe_y)(Al_5-zGa_z)O₁₂(YAG:Gd,Ga,Ce)、および(Gd_1-xCe_x)Sc₂Al₃O₁₂(GSAG)であり、ここで0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦5、およびx+y≦1である。例えば、YAG:Gd,Ce蛍光体は、約390nm〜約530nmなる範囲内(即ち、青乃至緑に渡るスペクトル領域)の波長範囲内の光の吸収性、および約490nm〜約700nmなる範囲内(即ち、緑乃至赤に及ぶスペクトル領域)の波長範囲の光を放出する特性を示す。関連する蛍光体は、両者共にセリウムでドープされた、Lu₃Al₅O₁₂およびTb₂Al₅O₁₂を含む。更に、これらのセリウムでドープしたガーネット蛍光体は、付随的に少量のPr(例えば、約0.1〜2モル％)によってドープして、赤色の発光を、更に強化することも可能である。300nm〜約500nmなる範囲の輻射光により、効率よく励起される蛍光体の非-限定的な例は、緑色光を発する蛍光体、例えばCa₈Mg(SiO₄)₄Cl₂: Eu²⁺、Mn²⁺；GdBO₃: Ce³⁺、Tb³⁺；CeMgAl₁₁O₁₉: Tb³⁺；Y₂SiO₅: Ce³⁺、Tb³⁺；およびBaMg₂Al₁₆O₂₇: Eu²⁺等；赤色光を発する蛍光体、例えばY₂O₃: Bi³⁺、Eu³⁺；Sr₂P₂O₇: Eu²⁺、Mn²⁺；SrMgP₂O₇: Eu²⁺、Mn²⁺；(Y,Gd)(V,B)O₄: Eu³⁺；および3.5MgO・0.5MgF₂・CeO₂: Mn⁴⁺(マグネシウムフルオロゲルマネート)等；青色光を発する蛍光体、例えばBaMg₂Al₁₆O₂₇: Eu²⁺；Sr₅(PO₄)₁₀Cl₂: Eu²⁺；(Ba,Ca,Sr)(PO₄)₁₀(Cl,F)₂: Eu²⁺；および(Ca,Ba,Sr)(Al,Ga)₂:S₄: Eu²⁺等；黄色光を発する蛍光体、例えば(Ba,Ca,Sr)(PO₄)₁₀(Cl,F)₂: Eu²⁺、Mn²⁺等を包含する。エネルギー利用率を高める一方法として、更に別のイオンを、該蛍光体に配合して、該放出光から、該蛍光体のホスト格子における他の活性化イオンに、エネルギーを伝達することができる。例えば、Sb³⁺およびMn²⁺イオンが、同一の蛍光体の格子内に存在する場合、Sb³⁺は、Mn²⁺によってはそれ程効率的に吸収されない、青色領域における光を効率よく吸収し、そのエネルギーを、Mn²⁺イオンに伝達する。従って、発光ダイオード由来のより大量の全光量が、これら両イオンによって吸収され、より高い量子収率をもたらす。 Other optional components can include phosphor (phosphor) particles. The phosphor particles can be produced from a large piece of fluorescent material by any grinding or grinding method, for example, a ball mill or jet mill using balls reinforced with zirconia. They can also be produced by crystal growth from solution, and their size can be adjusted by stopping the crystal growth at some appropriate time. An example of the phosphor is cerium-doped yttrium aluminum oxide: Y ₃ Al ₅ O ₁₂ garnet (YAG: Ce). Other suitable phosphors, one type or more of the rare earth element ions doped, composed mainly of YAG, for example, _{(Y 1-xy Gd x Ce} y) 3 Al 5 O 12 (YAG: Gd, Ce), (Y _1-x Ce _x ) ₃ (Al _5-y Ga _y ) O ₁₂ (YAG: Ga, Ce), (Y _1-xy Gd _x Ce _y ) (Al _5-z Ga _z ) O ₁₂ (YAG: Gd, Ga, Ce ), and (Gd _1-x Ce _x) a _{Sc 2 Al 3 O 12 (GSAG} ), where 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1,0 ≦ z ≦ 5 And x + y ≦ 1. For example, YAG: Gd, Ce phosphors absorb light in the wavelength range of about 390 nm to about 530 nm (i.e., the spectral range from blue to green), and in the range of about 490 nm to about 700 nm ( In other words, it exhibits a characteristic of emitting light in a wavelength range of a spectral range extending from green to red. Related phosphors include Lu ₃ Al ₅ O ₁₂ and Tb ₂ Al ₅ O ₁₂ , both doped with cerium. In addition, these cerium-doped garnet phosphors can be incidentally doped with a small amount of Pr (eg, about 0.1-2 mol%) to further enhance the red emission. Non-limiting examples of phosphors that are efficiently excited by radiation in the range of 300 nm to about 500 nm include phosphors that emit green light, such as Ca ₈ Mg (SiO ₄ ) ₄ Cl ₂ : Eu ²⁺ , ^{_{Mn 2+; GdBO 3: Ce 3+}} , Tb 3+; CeMgAl 11 O 19: Tb 3+; Y 2 SiO 5: Ce 3+, Tb 3+; and _{BaMg 2 Al 16 O 27: Eu} 2+ and the like; Phosphors emitting red light, such as Y ₂ O ₃ : Bi ³⁺ , Eu ³⁺ ; Sr ₂ P ₂ O ₇ : Eu ²⁺ , Mn ²⁺ ; SrMgP ₂ O ₇ : Eu ²⁺ , Mn ²⁺ ; Y, Gd) (V, B) O ₄ : Eu ³⁺ ; and 3.5 MgO · 0.5MgF ₂ · CeO ₂ : Mn ⁴⁺ (magnesium fluorogermanate), etc .; a phosphor emitting blue light, such as BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu ²⁺ ; Sr ₅ (PO ₄ ) ₁₀ Cl ₂ : Eu ²⁺ ; (Ba, Ca, Sr) (PO ₄ ) ₁₀ (Cl, F) ₂ : Eu ²⁺ ; and (Ca, Ba, Sr) (Al, Ga) ₂ : S ₄ : Eu ²⁺ etc .; phosphors emitting yellow light, for example (Ba, Ca, Sr) (PO ₄ ) ₁₀ (Cl, F) ₂ : Eu ²⁺ , Mn ² Includes ⁺ etc. As a way to increase energy utilization, additional ions can be incorporated into the phosphor to transfer energy from the emitted light to other activated ions in the phosphor host lattice. For example, when Sb ³⁺ and Mn ²⁺ ions are present in the same phosphor lattice, Sb ³⁺ efficiently absorbs light in the blue region that is not so efficiently absorbed by Mn ²⁺ . The energy is transferred to Mn ²⁺ ions. Thus, a larger amount of total light derived from the light emitting diode is absorbed by both these ions, resulting in a higher quantum yield.

他の随意成分は、1またはそれ以上の屈折率改良剤を含むことができる。適当な屈折率改良剤の非-限定的な例は、元素周期律表の第II、III、IV、VおよびVI族元素の化合物である。該屈折率改良剤の非-限定的な例は、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化鉛、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、窒化ガリウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、または1種またはそれ以上の第II、III、IV、VおよびVI族金属の合金、例えばZn、Se、SおよびTeから作られる合金である。
当業者は理解するように、多くの他の随意の成分を、本発明の範囲内に含めることができる。例えば、反応性または非-反応性の希釈剤(粘度を減じるための)、難燃剤、離型性添加剤、酸化防止剤、可塑化添加剤等を、該封止体用処方物に、有利に配合できる。 Other optional ingredients can include one or more refractive index improvers. Non-limiting examples of suitable refractive index improvers are compounds of Group II, III, IV, V and VI elements of the Periodic Table of Elements. Non-limiting examples of the refractive index improver include titanium oxide, hafnium oxide, aluminum oxide, gallium oxide, indium oxide, yttrium oxide, zirconium oxide, cerium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, calcium oxide, lead oxide, Zinc selenide, zinc sulfide, gallium nitride, silicon nitride, aluminum nitride, or alloys of one or more Group II, III, IV, V and VI metals, eg alloys made from Zn, Se, S and Te It is.
As those skilled in the art will appreciate, many other optional ingredients can be included within the scope of the present invention. For example, reactive or non-reactive diluents (to reduce viscosity), flame retardants, releasable additives, antioxidants, plasticizing additives, etc. are beneficial to the encapsulant formulation. Can be blended.

上記の如く、本発明は、またオプトエレクトロニックデバイスの製法をも提供し、該方法は、(i) 発光半導体を準備する工程、および(ii) 該発光半導体を、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、処方物から作成した封止体によって、封止する工程を含む。該発光半導体は、発光ダイオード(LED)またはレーザーダイオードであり得る。
例示的な態様において、この方法は、(i) 発光半導体を準備する工程、および(ii) 該発光半導体を、エポキシイソシアヌレートおよび硬化剤を含む処方物から作成した、封止体によって、封止する工程を含む。この封止体は、場合により、式(I-1)で表される化合物等のエポキシイソシアヌレート、脂肪族または脂環式エポキシ、硬化剤または硬膜剤を含む、処方物から作成することも可能である。 As described above, the present invention also provides a method for producing an optoelectronic device, the method comprising: (i) preparing a light emitting semiconductor; and (ii) using the light emitting semiconductor as an epoxy isocyanurate, an optional component. A step of sealing with an encapsulant made from the formulation comprising an epoxy hydantoin and a curing agent. The light emitting semiconductor can be a light emitting diode (LED) or a laser diode.
In an exemplary embodiment, the method includes: (i) providing a light emitting semiconductor; and (ii) encapsulating the light emitting semiconductor from a formulation comprising an epoxy isocyanurate and a curing agent. The process of carrying out is included. This encapsulant may also be made from a formulation, optionally containing an epoxy isocyanurate such as a compound represented by formula (I-1), an aliphatic or cycloaliphatic epoxy, a curing agent or a hardener. Is possible.

本発明の封止体は、様々な処方用の成分、および必要により随意の成分を、任意の有利な順序で組合わせることによって、製造することができる。様々な態様において、該成分の全てを、一緒に混合することができる。他の態様では、2またはそれ以上の成分を予め混合し、引続き他の成分と組合わせることもできる。
本発明の処方物は、手作業で混合処理できるが、標準的な混合装置、例えばドウミキサ、チェーン形缶ミキサ、遊星形ミキサ等によって混合することができる。この混合は、バッチ式、連続式または半連続式モードで実施することができる。
任意の適当なポリマー加工技術を、該オプトエレクトロニックデバイスの封入において使用できるが、樹脂トランスファー成型および/または流込み成型が好ましい。様々な例示的態様においては、上記処方に従って調製した該封止体用の材料は、樹脂トランスファー成型性、注入成型性またはその両者の特性を持つものであり得る。 The encapsulant of the present invention can be manufactured by combining the various formulation ingredients and, optionally, optional ingredients in any advantageous order. In various embodiments, all of the components can be mixed together. In other embodiments, two or more components can be premixed and subsequently combined with other components.
The formulations of the present invention can be mixed manually, but can be mixed by standard mixing equipment such as dough mixers, chain can mixers, planetary mixers and the like. This mixing can be carried out in a batch, continuous or semi-continuous mode.
Although any suitable polymer processing technique can be used in the encapsulation of the optoelectronic device, resin transfer molding and / or casting is preferred. In various exemplary embodiments, the encapsulant material prepared according to the above formulation may have resin transfer moldability, injection moldability, or both.

トランスファー成型(またはプランジャー式)成型において、金型を閉じた後に、成型すべき材料を、小さな開口またはゲートを介して導入する。この方法は、追加の材料、例えばガラスまたは他の設計上の対象物、例えばLED装置を、該金型を閉じる前に、該金型内に配置する場合に、利用することができる。現実のトランスファーまたはポット-式成型においては、該金型は閉じられ、プレス内に配置され、その締結作用は、該金型を閉じた状態に維持する。該材料は、該金型の上部における開放状態の受口に導入される。プランジャーを該ポット内に配置し、該プレスを閉じる。該プレスが閉じられているので、該プランジャーが押され、結果として該成型材料が、金型キャビティー内に押し込められる。過剰量の成型材料を添加して、該金型を満たすのに十分な量の材料を確保することできる。該材料を所定の程度まで硬化した後、該プランジャーおよび該部品を該金型から取外す。   In transfer molding (or plunger type) molding, after the mold is closed, the material to be molded is introduced through a small opening or gate. This method can be utilized when additional materials, such as glass or other design objects, such as LED devices, are placed in the mold prior to closing the mold. In actual transfer or pot-type molding, the mold is closed and placed in the press, and its fastening action keeps the mold closed. The material is introduced into an open receptacle at the top of the mold. Place the plunger in the pot and close the press. As the press is closed, the plunger is pushed, resulting in the molding material being pushed into the mold cavity. An excess amount of molding material can be added to ensure a sufficient amount of material to fill the mold. After the material is cured to a predetermined extent, the plunger and the part are removed from the mold.

注型性材料の製造において、少なくとも2つの方法を利用して、注型に関する要件を満たすべく、該封止体材料の粘度等の物性を調節することができる。その第一の方法において、該封止体用処方物を、高密度ではなく、軽度に架橋する。その第二の方法においては、該封止体用処方物の重合は、注型に適したものとなる程度まで、調節される。例えば、該材料の注型可能な形状を製造可能とすべく、重合速度を、効果的に制御することができる。好ましくは、これら2つの方法を組合わせる。実際に、加工中に圧力を印加することなしに、特別な形状、チューブ、シート、ロッド、およびフィルムを、本発明の注型性材料から、製造することができる。注型するに際して、該処方に従う組成物は、例えば加熱して流体とし、金型内に注入し、硬化し、かつ該金型から取り出すことができる。当業者は理解するように、様々な技術的利点、例えば特に新規なLEDパッケージデザインに適する該封止用材料の可撓性、および制御可能な重合の化学的作用等を、本発明のこの局面から達成することができる。   In the production of the castable material, at least two methods can be used to adjust physical properties such as the viscosity of the encapsulant material so as to satisfy the requirements for casting. In the first method, the encapsulant formulation is lightly crosslinked rather than dense. In the second method, the polymerization of the encapsulant formulation is adjusted to the extent that it is suitable for casting. For example, the polymerization rate can be effectively controlled so that a castable shape of the material can be produced. Preferably, these two methods are combined. Indeed, special shapes, tubes, sheets, rods and films can be produced from the castable material of the present invention without applying pressure during processing. Upon casting, the composition according to the formulation can be heated, for example, into a fluid, poured into a mold, cured, and removed from the mold. As those skilled in the art will appreciate, various technical advantages such as the flexibility of the encapsulating material, particularly suitable for novel LED package designs, and the controllable polymerization chemistry, etc. Can be achieved from.

様々な例示的態様において、オプトエレクトロニックデバイスを、典型的には金型内で行われる、該未硬化の処方物に封入した後、該処方物を硬化する。該硬化は、熱、UV、電子ビーム技術またはこれらの組合せ等の方法を利用して、1またはそれ以上の段階で行うことができる。例えば、熱硬化は、一態様においては、20〜約200℃なる範囲の温度にて、またもう一つの態様では、約80〜約200℃なる範囲の温度にて、更に別の態様では、約100〜約200℃なる範囲の温度にて、および更に別の態様では、約120〜約160℃なる範囲の温度にて、行うことができる。また、他の態様では、該処方物は、第一段階では、ほぼ室温において、光化学的に硬化することができる。該光化学反応およびその後の硬化に由来する、幾分かの熱の移動が起こり得るが、典型的には、外部加熱は必要とされない。他の態様では、該処方物は、2段階で硬化され、例えば最初の熱またはUV硬化は、部分的に硬化されたまたはB-段階のエポキシ樹脂を製造するのに利用できる。容易に扱うことのできるこの材料は、次いで更に、例えば熱またはUV技術を利用して、硬化して、所定の性能の、オプトエレクトロニックデバイスを与える材料を製造することができる。   In various exemplary embodiments, after the optoelectronic device is encapsulated in the uncured formulation, typically done in a mold, the formulation is cured. The curing can be performed in one or more stages using methods such as heat, UV, electron beam techniques, or combinations thereof. For example, thermal curing is in one embodiment at a temperature in the range of 20 to about 200 ° C, and in another embodiment at a temperature in the range of about 80 to about 200 ° C, and in yet another embodiment, It can be conducted at a temperature in the range of 100 to about 200 ° C, and in yet another embodiment at a temperature in the range of about 120 to about 160 ° C. In other embodiments, the formulation can be photochemically cured at about room temperature in the first stage. Although some heat transfer can occur from the photochemical reaction and subsequent curing, typically no external heating is required. In other embodiments, the formulation is cured in two stages, for example, initial heat or UV curing can be used to produce a partially cured or B-staged epoxy resin. This easy-to-handle material can then be further cured using, for example, thermal or UV techniques to produce a material that provides an optoelectronic device of a given performance.

本発明の特定の態様においては、二種のエポキシモノマー、トリグリシジルイソシアヌレートおよびERL 4221と、ヘキサヒドロ-4-メチルフタル酸無水物との間の、2-フェニルイミダゾールを触媒とする反応は、改善されたUV並びに熱的特性を示す、硬化された組成物を与えた。この材料は、低温並びに低速伝播型の触媒によって、また引続き150℃にて硬化することによって、B-段階の形状に硬化することができる。B-段階を達成するための触媒としての、2-フェニルイミダゾールの使用は、従来のエポキシ化触媒に比して、その低い酸性度および反応性のために、独創的である。
様々な例示的態様において、本発明のオプトエレクトロニックデバイスは、例えばとりわけBまたはC段階の硬化能力、光学的な明澄性、透過率、UV安定性パッケージ、高い熱安定性、市販品として入手できる原料物質、触媒系、および良好なTg特性、例えば150℃よりも僅かに高いTg等の種々の利点を持つ。
様々な例示的態様において、トリグリシジルイソシアヌレートの添加は、この添加が無いと、UVに暴露した際に劣化するであろう、幾分かの脂肪族または脂環式エポキシ系のUV耐性を改善する。 In a particular embodiment of the present invention, the reaction catalyzed by 2-phenylimidazole between two epoxy monomers, triglycidyl isocyanurate and ERL 4221, and hexahydro-4-methylphthalic anhydride is improved. A cured composition was obtained which exhibited UV and thermal properties. This material can be cured to a B-stage shape by low temperature as well as slow propagation catalysts and subsequent curing at 150 ° C. The use of 2-phenylimidazole as a catalyst to achieve the B-stage is unique because of its low acidity and reactivity compared to conventional epoxidation catalysts.
In various exemplary embodiments, the optoelectronic device of the present invention is available, for example, as a B or C stage curing ability, optical clarity, transmittance, UV stability package, high thermal stability, commercially available, among others. It has various advantages such as raw material, catalyst system, and good Tg properties such as Tg slightly higher than 150 ° C.
In various exemplary embodiments, the addition of triglycidyl isocyanurate improves the UV resistance of some aliphatic or cycloaliphatic epoxy systems that would otherwise degrade upon exposure to UV. To do.

以下の実施例は、請求している発明を実施するに際して、当業者に追加の案内を与えるために、ここに含められる。ここに与えられる実施例は、本特許出願の教示のために寄与する、研究の単なる典型例に過ぎない。従って、これらの実施例は、添付した特許請求の範囲に規定された本発明を、何ら限定するものではない。   The following examples are included herein to provide additional guidance to those skilled in the art in practicing the claimed invention. The examples given here are merely representative examples of research that contribute to the teaching of this patent application. Accordingly, these examples do not in any way limit the invention as defined in the appended claims.

比較例1：
幾つかの選ばれた材料に関する、400nmにおける伝送損失(％)は、UV加速レーザーテスト、熱的テスト、および組合わせたUV/熱テストによって測定した。熱処理は、120℃で行った。UVへの暴露は、250ミリワット(mW)であった。樹脂A、BおよびCは、全て芳香族系を主成分とする材料であった。これら材料の、400nmにおける伝送損失(％)を、図5に示した。シリコーンが、これらの条件下で最良に機能したが、加工適正および耐久性の点からは、これらの材料はあまり望ましくないものである。 Comparative Example 1:
The transmission loss (%) at 400 nm for several selected materials was measured by UV accelerated laser test, thermal test, and combined UV / thermal test. The heat treatment was performed at 120 ° C. Exposure to UV was 250 milliwatts (mW). Resins A, B and C were all materials based on aromatics. The transmission loss (%) at 400 nm of these materials is shown in FIG. Silicone performed best under these conditions, but these materials are less desirable in terms of processability and durability.

以下の実施例において使用した試薬は、ハンツマン(Huntsman)から入手できるAY 238(1,3-ビス-グリシジル-5-メチル-5'-エチルヒダントイン)を含み、これは使用に先立って蒸留した。ヘキサヒドロフタル酸無水物および4-メチルヘキサヒドロフタル酸無水物を、アルドリッチケミカル(Aldrich Chemical)社から入手し、これを、使用に先立って蒸留した。イミダゾール触媒およびトリスグリシジルイソシアヌレートは、アルドリッチケミカル社から購入し、そのまま使用した。SR 355は、GEシリコーン(Silicone)社から入手した、シリコーン樹脂であった。ジステアリルペンタエリスリトールジホスフィットは、GEウエストン(Weston) 618なる商品名の下で、入手した。典型的な製造法においては、以下の成分を130℃にてブレンドした：トリグリシジルイソシアヌレート(TGIC、1分子当たり3エポキシドリング)、1,3-ビス-グリシジル-5-メチル-5'-エチルヒダントイン(HYDE、1分子当たり2エポキシドリング)、ヘキサヒドロフタル酸無水物(HHPA、脂環式酸無水物、硬膜剤または硬化剤)、および2-フェニルイミダゾール(PI、触媒または促進剤)。   The reagents used in the following examples included AY 238 (1,3-bis-glycidyl-5-methyl-5′-ethylhydantoin) available from Huntsman, which was distilled prior to use. Hexahydrophthalic anhydride and 4-methylhexahydrophthalic anhydride were obtained from Aldrich Chemical Company and distilled prior to use. The imidazole catalyst and trisglycidyl isocyanurate were purchased from Aldrich Chemical Co. and used as they were. SR 355 was a silicone resin obtained from GE Silicone. Distearyl pentaerythritol diphosphite was obtained under the trade name GE Weston 618. In a typical manufacturing process, the following ingredients were blended at 130 ° C: triglycidyl isocyanurate (TGIC, 3 epoxide rings per molecule), 1,3-bis-glycidyl-5-methyl-5'-ethyl Hydantoin (HYDE, 2 epoxide rings per molecule), hexahydrophthalic anhydride (HHPA, cycloaliphatic anhydride, hardener or hardener), and 2-phenylimidazole (PI, catalyst or promoter).

(ジステアリルペンタエリスリトールジホスフィット) (Distearyl pentaerythritol diphosphite)

実施例2：
典型的な硬化スケジュール：
B-段階：60℃にて48時間；
C-段階：100℃にて2時間→125℃にて2時間→150℃にて4時間 Example 2:
Typical curing schedule:
B-stage: 48 hours at 60 ° C;
C-stage: 2 hours at 100 ° C → 2 hours at 125 ° C → 4 hours at 150 ° C

上で調製したB-段階のサンプルを、樹脂トランスファー成型装置において使用し、引続き150℃にて3時間、最終的な硬化を行うことができた。C-段階の材料を、全ての促進テストに対して使用した。   The B-stage sample prepared above was used in a resin transfer molding apparatus and could be subsequently cured at 150 ° C. for 3 hours. C-stage material was used for all accelerated tests.

実施例3：
極めて安定な系を、1,3-ビスグリシジル-5-メチル-5'-エチルヒダントインから誘導したエポキシ材料、低濃度の架橋剤：トリスグリシジルイソシアヌレート(TGIC)および脂環式酸無水物から、イミダゾール触媒(THY)の作用下で、実施例2に例示したようにして製造した。図6は、1mm²当たり、187mWにて、406nmの光に対して暴露し、一方で該THY樹脂の温度を125℃に維持した前後の、透過率に及ぼす効果を示す。
機械的諸特性および加工条件も、THYを、LED出力パッケージアセンブリーに関する優れた候補とする。破壊靭性によって、THYは、1m^1/2当たり3GPa程度の靭性を有する、標準的な芳香族を主成分とする系の性能を超える。THYは、またB-段階処理し、かつLED出力パッケージに、樹脂トランスファー成型することができる。 Example 3:
Extremely stable systems are derived from epoxy materials derived from 1,3-bisglycidyl-5-methyl-5'-ethylhydantoin, low concentrations of crosslinkers: trisglycidyl isocyanurate (TGIC) and cycloaliphatic anhydrides, Prepared as illustrated in Example 2 under the action of imidazole catalyst (THY). FIG. 6 shows the effect on transmittance before and after exposure to 406 nm light at 187 mW per mm ² while maintaining the THY resin temperature at 125 ° C.
Mechanical properties and processing conditions also make THY an excellent candidate for LED output package assemblies. Due to fracture toughness, THY exceeds the performance of a standard aromatic-based system with a toughness of about 3 GPa per m ^1/2 . THY can also be B-staged and resin transfer molded into LED output packages.

1,3-ビスグリシジル-5-メチル-5'-エチルヒダントインを主成分とするエポキシ材料が、高い熱並びにUV安定性を示すことを見出した。これらの材料は、温度の上昇に伴う、LED UV光束強度に耐えることができ、また樹脂トランスファー成型することができ、更に比較的安価に製造できる。   It has been found that epoxy materials based on 1,3-bisglycidyl-5-methyl-5′-ethylhydantoin exhibit high heat and UV stability. These materials can withstand the intensity of LED UV light flux with increasing temperature, can be resin transfer molded, and can be manufactured at a relatively low cost.

実施例4：
8種のTHYサンプルを、以下の表3に示すように製造した。各サンプルは、0.35gのSR 355、0.1gのトリフェニルホスフィット、60mgの2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、1gの2-フェニルイミダゾール、および0.1gのウエストン618または616を含む、全質量20gを有していた。 Example 4:
Eight THY samples were prepared as shown in Table 3 below. Each sample consists of 0.35 g SR 355, 0.1 g triphenyl phosphite, 60 mg 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 1 g 2-phenylimidazole, and 0.1 g Weston 618 or It had a total mass of 20 g, including 616.

表3は、B-段階処理が、TGIC/HYDEの比を減じることによって、達成できることを示している。   Table 3 shows that B-stage processing can be achieved by reducing the ratio of TGIC / HYDE.

実施例5：125℃にて1000時間に及ぶ老化処理
8種のサンプルを、対応するB-段階処理サンプルから製造した。全てのサンプルを、150℃にて4時間硬化させた。その透過率を、全て400nmにて測定したが、そのデータは、1000時間の老化処理後に、9.6％なる伝送損失を示した。良好な光学特性が、HYDEおよびHHPAを使用して得られた。 Example 5: Aging treatment at 125 ° C for 1000 hours
Eight samples were made from the corresponding B-staged samples. All samples were cured at 150 ° C. for 4 hours. The transmittances were all measured at 400 nm, and the data showed a transmission loss of 9.6% after 1000 hours of aging treatment. Good optical properties were obtained using HYDE and HHPA.

実施例6：UV加速、Tg、およびCTE
実施例5におけるような8種のサンプルについて、同様に、UV(%)加速、CTE、およびTgを測定した。得られた結果を、以下の表4に示す。 Example 6: UV acceleration, Tg, and CTE
For the eight samples as in Example 5, UV (%) acceleration, CTE, and Tg were similarly measured. The results obtained are shown in Table 4 below.

表4に示したように、伝送損失は、UV加速後、1.6％であった。
実施例7〜16においては、TGICおよびEHEHAを、上記エポキシ化合物として使用した。MHHPAを、上記無水物硬化剤として使用した。2-フェニルイミダゾールを、上記の触媒として使用した。 As shown in Table 4, the transmission loss was 1.6% after UV acceleration.
In Examples 7 to 16, TGIC and EHEHA were used as the above epoxy compounds. MHHPA was used as the anhydride curing agent. 2-Phenylimidazole was used as the above catalyst.

表5に示したように、B-段階処理は、TGIC/EHEHAの比を減じることによって得ることができた。10種のサンプルを、対応するB-段階のサンプルから製造した。これら全てのサンプルを、100℃にて2時間および150℃にて2時間硬化した。該TgおよびCTEのデータを以下の表6に示す：   As shown in Table 5, B-stage treatment could be obtained by reducing the TGIC / EHEHA ratio. Ten samples were made from the corresponding B-stage samples. All these samples were cured at 100 ° C. for 2 hours and 150 ° C. for 2 hours. The Tg and CTE data are shown in Table 6 below:

2種のエポキシモノマー、トリスグリシジルイソシアヌレートおよびERL 4221と、ヘキサヒドロ-4-メチルフタル酸無水物との間の、2-フェニルイミダゾール触媒の作用下での反応は、改善されたUVおよび熱特性を呈する、硬化された組成物を生成した。この物質は、低温および低速伝播触媒によって、B-段階形状で硬化することができ、これは引続き150℃にて硬化することができる。B-段階を達成するための触媒としての、2-フェニルイミダゾールの使用は、従来のエポキシ化触媒に比して、その低い酸性度および反応性のために、独創的である。
本発明は、典型的な態様によって例示し、かつその中で説明してきたが、ここに示された詳細に限定する意図はない。というのは、本発明の精神から、何ら逸脱することなしに、様々な改良並びに置換を行うことが、可能であるからである。従って、ほんの日常的な実験を利用して、当業者は、ここに記載した本発明の更なる改良および等価なものを導くことができ、従ってこのような改良および等価なものは、全て添付した特許請求の範囲によって規定される本発明の精神並びに範囲内に入るものと信じる。ここにおいて引用した全ての特許並びに刊行物を、参考文献としてここに組入れる。 Reaction of two epoxy monomers, trisglycidyl isocyanurate and ERL 4221, with hexahydro-4-methylphthalic anhydride under the action of 2-phenylimidazole catalyst exhibits improved UV and thermal properties A cured composition was produced. This material can be cured in a B-staged form by a low temperature and slow propagation catalyst, which can subsequently be cured at 150 ° C. The use of 2-phenylimidazole as a catalyst to achieve the B-stage is unique because of its low acidity and reactivity compared to conventional epoxidation catalysts.
While this invention has been illustrated and described herein by way of exemplary embodiments, it is not intended to be limited to the details shown herein. This is because various improvements and substitutions can be made without departing from the spirit of the present invention. Thus, using only routine experimentation, one skilled in the art can derive further improvements and equivalents of the invention described herein, and thus all such improvements and equivalents are attached. We believe that it will fall within the spirit and scope of the invention as defined by the following claims. All patents and publications cited herein are hereby incorporated by reference.

本発明の一態様に従う、LEDデバイスの模式的な図である。1 is a schematic diagram of an LED device according to one embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一態様に従う、基板上のLEDアレイの模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an LED array on a substrate, according to one embodiment of the invention. 本発明の別の態様に従う、LEDデバイスの模式的な図である。FIG. 6 is a schematic diagram of an LED device according to another embodiment of the present invention. 本発明の更に別の態様に従う、垂直共振器表面発光レーザーデバイスの模式的な図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a vertical cavity surface emitting laser device according to yet another aspect of the present invention. 本発明の一態様に従う、幾つかの選択された材料に関する、400nmにおける伝送損失(％)を示す。Figure 3 shows the transmission loss (%) at 400 nm for several selected materials according to one embodiment of the present invention. 本発明の一態様に従う、UV/熱暴露の際の、封止体用材料の相対的な透過率を示す。Figure 3 shows the relative transmission of encapsulant material upon UV / heat exposure according to one embodiment of the present invention.

Claims (6)

発光半導体および封止体を含み、該封止体が、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、封止体処方物から作成したものであることを特徴とする、オプトエレクトロニックデバイス。   An optoelectronic material comprising a light emitting semiconductor and an encapsulant, wherein the encapsulant is made from an encapsulant formulation comprising epoxy isocyanurate, an optional epoxy hydantoin, and a curing agent. Electronic device. 該エポキシイソシアヌレートが、以下に列挙する式で表される化合物、およびこれらの混合物からなる群から選択されるものである、請求項1記載のオプトエレクトロニックデバイス：

2. The optoelectronic device according to claim 1, wherein the epoxy isocyanurate is selected from the group consisting of compounds represented by the formulas listed below, and mixtures thereof:

該エポキシヒダントインが、以下に列挙する式で表される化合物、およびこれらの混合物からなる群から選択されるものである、請求項1記載のオプトエレクトロニックデバイス：

2. The optoelectronic device according to claim 1, wherein the epoxy hydantoin is selected from the group consisting of compounds represented by the formulas listed below, and mixtures thereof:

該エポキシイソシアヌレートが、式(I-1)の化合物(TGIC)を含み、かつ該エポキシヒダントインが、式(H-1)の化合物(HYDE)を含む、請求項1記載のオプトエレクトロニックデバイス。   The optoelectronic device according to claim 1, wherein the epoxy isocyanurate comprises a compound of formula (I-1) (TGIC) and the epoxy hydantoin comprises a compound of formula (H-1) (HYDE). 該発光半導体が、発光ダイオード(LED)またはレーザーダイオードである、請求項1記載のオプトエレクトロニックデバイス。   2. The optoelectronic device according to claim 1, wherein the light emitting semiconductor is a light emitting diode (LED) or a laser diode. (i) 発光半導体を準備する工程、および
(ii) 該発光半導体を、エポキシイソシアヌレート、随意成分としてのエポキシヒダントイン、および硬化剤を含む、処方物から作成した封止体によって、封止する工程、
を含むことを特徴とする、オプトエレクトロニックデバイスの製造方法。 (i) a step of preparing a light emitting semiconductor; and
(ii) encapsulating the light emitting semiconductor with an encapsulant made from a formulation comprising epoxy isocyanurate, an optional epoxy hydantoin, and a curing agent;
A method for producing an optoelectronic device, comprising:

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