JPS5999782A - 樹脂封止型発光装置及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、樹脂封止型発光装置及びその製造法に関し、
更に詳しくは、耐湿性、耐熱性等の緒特性が優れ念樹脂
封止型発光装置及びその製造法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来から、各種表示用に実用されている発光ダイオミド
等の発光装置は５０発光素子を樹脂で封止することによ
シ製造されていた。この際に、封止用樹脂としては、電
気特性、耐湿性、耐熱特性が優れた工数キシ樹脂系組成
物が好んで使用されている。

しかしながら、従来は熱硬化型のエポキシ樹脂系組成物
が用いられていたため、約１０時間以上の硬化時間を要
した。このため、咳組成物を用いる廚止方法ば、生産性
の面で難点があった。

近年、ｍイヒ時間を短縮し、熱資源の節約及び生産性の
向上を図る目的で、光硬化性エポキシ樹脂系組成物が開
発さ庇ている。このような樹脂組成物は次の２種に大別
巧ｌｅｅ。　　　　　　、　。

その一つは、エポキシ樹脂金、光重合性を有するア□ク
リル酸主ステルなどのビニル基含有化合物で変成し、こ
のビニル基を介して光重合させるものである。しかし、
このエポキシ樹脂の変成物は工？キシ樹脂自体よりも耐
熱性がかなカ劣る。

他の一つは、エポキシ樹脂自体を光分解型の触媒で硬化
させるものである。このときに用いる触媒としては、次
式：　　・ Ｙｏ　　・・　　　・　　： Ａｒ　−Ｘ■−Ａｒ （式中、Ａ−は）−一一基□等の芳□香族基を表ｉし；
Ｘは、ヨウ累原子、イオウ原♀、ソアゾ基等を表わし；
Ｙは、ＢＦ４　＋　ＰＦａ　ｚ　ＡｓＦ５　ｒ　５ｂＦ
ｓ等を表わす・　）、。

で示される錯体を挙げることができる。マクロモレキュ
ールス、第１．０竺、１．：３０７頁、１９７．７年（
Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ　、ｊｌ　０　、１３−
．０７　（１９７７）　）：ジャーナル・オプΦラソエ
ーション噂キュアリン□グ、第５巻、２頁、１９７８年
（Ｊｏｕｒｎ、ａｌ　　ｏｆ、１−ｉｌａｔｉ、ｏｎ　
Ｃｕｒｉｎｇ　、　５　、２　（１９７８）　）　；ノ
□　−−ケミストがイ（エディジョン、第１７巻。

２８７７頁、１９７９年（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　、Ｐ
ｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｃｈｅ
ｍｉｓｔｒｙ　Ｅｄｉｔｉｏｎ　、　Ｉ　７　。

２８７７（１９７９））；同上、第１７巻、１０４７頁
、１９７．９年（同上、１７．１ｏ４７（１９７９））
：ソヤーナル・オフ１ポリ下＝拳・サイエンスｌＩポリ
マー轡しターズーエデイションｆ　ｉ　］、　７　巻ｊ
、　７５９頁、１９７９年（Ｊｏ＊ｒｎａｌｏｆ　Ｐｏ
’ｌｌ：ｙｒｎｅｒ　、５ｃｉｅ’ｎｃｅＰｏｌｙｍｅ
ｒ　Ｌｅ’ｔｔｅｒｓ　Ｅｄｉｔ’ｉ６ｎ　、”ｌ　７
”　、　７５９　”’（１９７９））：特開ｍ″′’？
ｓ　５’＝　６５２”１９号明細書；米国特許′第４０
６９０５４号明細書；英国特許第１５１６５１′１号明
細書；英国特許第１５１８１４１号明細書等参照。　　
、　　。

しかし、−ポキシ樹脂艷これらの触媒成分によ、つ千硬
化市せた帯金、得られた硬化物は、良好な機械的特性及
び耐熱性を有する反面、触媒成分がイオン性不純物とな
るため、こめ硬化物を電気機器に用いた場合、電気絶縁
性の劣下及び−食現象が生ずるおそれがある。　　　　
゛ 以上のように、光硬化性エポキシ樹脂系組成物を用いて
樹脂制止型発光装置を製造した場谷は、得られる発光装
置自体の特性が低下するおそれがあう泥。　　　　　　
　　　・　　　　′　　　□〔発明の目的〕 本発明の目的は、耐熱性、耐湿性等の諸物件に優れた樹
脂制止型発光装置を提供することで返る。

更にもう一つの目的は５．短時間で樹脂を硬化せしめる
ことが可能な樹脂封止型発光装置の製造法全提供するこ
とである。　、 〔発明の概要〕　　　　　　　　　　　　　　。

本発明者らは、前記の点に対処して鋭意研究を重ねた結
果、エポキシ樹脂に有機基を有するアルミニウム化合物
及びケイ素原子に直接結合した非置換・もしくは置換、
Ｏ−ニトロベンノルオキシ基を有する有機ケイ、素化合
物を光硬化触媒として用い、光特にＵＶ光を照射し重合
を行な枦せることによｐ本発明の目的を達成できること
を見い出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明装置は、制止樹脂が、 （ａ）　　工ｌキシ樹脂 （ｂ）　　アルミニウム化合物 （Ｃ）　　ケイ素原子に直接結合した非置換もしくは置
換０−二トロベンジルオキシ基金有する有機ケイ素化合
物 から成るエポキシ樹脂系・組成物、の硬化物であること
全特徴とする。

また、本発明製造法は、上記エポキシ樹脂系組成物を硬
化せしめて、発光素止、を制止すること全特徴と、す、
る。　、　　　　　　　　・以下、氷見８Ａを更に詳細
に、説明する。

本発明に用いられる発光素子は、発光装置において通常
用いられるものであれば格別限定されない。その具体例
としては、、例えば、発光ダイオードがあげられる。

本発明に用いる工Ｉキシ樹脂、とじては、常用される化
合物、全、て卆適用可能であシ、例えば−官能性エポキ
シ化合物及び多官能性エポキシ化合物が挙げられる。−
官能性エポキシ化合物々しては、エチレンオキシド、プ
ロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシ
ド、フェニルダリシジルエーテル、グチルグリシツルエ
ーテル、等が挙げられる。また、多官能性エポキシ化合
物としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂；ビスフェノールＦｉ工２キシ樹
脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂；脂環式エポ
キシ樹脂；トリグリシソノしインシアネート、ヒダ、ン
トインエポキシ等の含複素環エポキシ樹脂；水添ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂；ゾロビレングリコールーソ
グリシソルエーテル、ペンタエリスリトールーポリグリ
シツルエーテル等の脂肪族系エポキシ樹脂；芳香族、脂
肪族もしくは脂環式のカルボン酸とエピクロルヒドリン
との反応によって得られるエポキシ樹脂；スピロ環含有
エポキシ樹脂；０−アリル−フェノールノボラック化合
物とエピクロルヒドリンとの反応生成物であるグリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡのそれぞ
れの水酸基の〇−位にアリル基を有するソアリルビスし
エノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物で
あるグリシジルエーテル型エポキシｍｌ脂等が挙げられ
、これらり・ら準ばれ苑１〒１シクけ２種以上のものを
任意に使用することが出来る。

本発明竺、用いるアル、ミテウム化合物は、無機アルミ
ニウム化合物であってもよいが、イオン性不純物となら
ない有機アルミニウム化合物であることが好ましい。有
機アルミニウム化合物としては１、千ポキシ樹脂系組成
物に常用される化合物全てが適用可能である。具体、的
には、アルミニウム原子に、メトキシ基、エトキシ基、
イソプロポキシ基等の炭素、数１〜１０個を有するアル
コキシ基；フェノキシ基、ｐ−メチルフェノキシ基等の
アリールオキシ基；アセトキシ基、プロピオニルオキシ
基、イソプロピオニル、オキシ基５．ブチリルオキシ基
、ステア、ロイル基等のアシルオキシ基；アル中ル基；
アリール基；ハロアルキル基；アシル基等が結合したも
の、及びアセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセ
トン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、エチルアセト
アセテート、サリチルアルデヒド、ソエチルマロネート
等を配位子として有する錯体が挙げられる。

これら有機アルミニウム化合物は、単独で又は２種以上
を適宜に混合して用いることができる。

その添加配合量は、エポキシ樹脂に対して、通常、０．
００１〜５重量饅の範囲である。

、！、た、本発明に用いる０−ニトロペンツルオキシ基
を有する有機ケイ累化合物としては、次式：（式中、ｐ
＋（１，ｒは０≦ｐ＋（ｌｔｒ≦３゜ｌ≦ｐ＋ｑ＋、ｒ
≦３の条件を満たす整数を表わす。） で示される化合物があけられる。

上記したＲ１．　Ｒ２，Ｒ３は、同一でも・異なってい
てもよぐ、各々、水素原子；ハロゲン原子；ビニル基；
アリル基；メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
、ｔ−ブチル基、クロ日メチル基、クロロエチル基、フ
ルオロメチル基、シアノメチル基等の炭素数１〜１０−
の非置換もしくは置換アルキル基；メトキシ基＝エトキ
シ基等の炭素数１〜１０のアルコキシ基；フェニル基、
ｐ−メトキシフェニルｓ、ｐ−クロロフェニルｇ、　　
ｐ　−、）　’ｌ）フルオロメチルフェニル基等の非置
換もしくは置換アリール基；フェノキシ基等のアリール
オキシ基；シロキシ基等を表わす。

また、Ｒ４は、水素原子；メ、チル基、エチル基、プロ
ピル基、シアンメチル基、クロロメチル基、フルオロエ
チル基等の炭素数１〜１０の、非置換もしくけ置換アル
キル基；フェニル基；ｐ−メトキシフェニル基、ｐ−ク
ロロフェニル基５．Ω−ニトロフェニル基等の置換フェ
ニル基等を表わす。

Ｒ−Ｒは、同一でも異なっていてもよく、各々、水素原
子；ニトロ基；シアノ基；ヒドロキシ基；メルカフト基
：ハロｒン原子；アセチル基；アリル基；メチル基、エ
チル基、ペンチル基、クロロメチル基等の炭素数１〜５
の非置換もしくは置換アルキル基；メトキシ基、エトキ
シ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基；フェニル基、ｐ
−メトキシフェニル基等の非置換もしくは置換アリール
基；フェノキシ基等の了り−ルオキシ基等ヲ表わす。

また、Ｖ機ケイ素化合物は、０−ニトロペンツルオキシ
シリル基を末端基とし、主鎖が次式：（式中、ｎは０又
は１以上の整数を表わし；Ｒ１及びＲ２は前記と同様の
意味を有し：Ｘ、Ｙは、同一でも異なっていてもよく、
各々、酸累原子、アルキレン基、アリール基等を表わす
。）で示される基から成る化合物であってもよい。

本発明に用いる、ケイ素原子に直接結合した非置換もし
くけ置換０−ニトロペンツルオキシ基を有する有機ケイ
素化合物の具体例としてｌｄ：、トリメチル（０−ニト
ロペンツルオキシ）シランツメチルフェニル（０−ニト
ロペンツルオキシ）シランソフェニルメチル（０−ニト
ロペンツルオキシ）シラントリフェニル（ｏ−ニトロペ
ンツルオキシ）シランビニルメチルフェニル（０−ニト
ロペンノルオキシクシランｔ−ブチルメチルフェニル（
０−二トロペンソルオキシ）シラントリエチル（０−ニ
トロペンツルオキシ）シラント’）（２−＃ロロエチル
）ｏ−ニトロベンジルオキシシラン）ＩＪ（ｐ−トリフ
ルオロメチルフェニル）ｏ−ニトロベンジルオキシシラ
ン ト’））チル〔α−（０−ニトロフェニル）◇−ニトロ
ペンツルオキシ〕シラン ジメチルフェニル〔α−（０−ニトロフェニル）ｏリー
ニトロペンソルオキシ〕シラン メチルフェニルソ〔α−（０−ニトロフェニル〕ソ・−
ニトロペンツルオキシコシラン トリフェニル（α−エチル−〇−ニトロベンジルオキシ
）シラントリメチル（３−メチル−２−ニトロペンツル
オキシ）シランソ）ｌ　チルフェニル（３，４，５−）
リフトキシ−２−ニトロペンツルオキシ）シラン ）　リフ！ニル（４、５、６−トリ）　トキシー２−ニ
トロベンツルオキシ）シラン ソフェニルメチル（５−メチル−４−メトキシ−２−ニ
トロベンジルオキシ）シラン トリフェニル（４，５−ツメチル−２−ニトロペンツル
オキシ）シラン ビニルメチルフェニル（４，５−ヅクロ＊−２−ニトロ
ペンツルオキシ）シラン トリフェニル（２，６−ソニトロベンソルオキシ）シラ
ンソフェニルメチル（２，４−ヅニトロペンソルオキシ
）シラントリフェニル（３−メトキシ−２−ニトロペン
ノルオキシ）シラン ビニルメチルフェニル（３，４−’＃）キシ−２−ニト
ロベンジルオキシ）シラン ソメチルソ（０−ニトロベンジルオキシ）シランツチル
フェニルソ（０−ニトロペンツルオキシ）ンランビニル
フェニルソ（０−ニトロペンツルオキシ）シランツメチ
ルフェニルソ（０−ニトロペンツルオキシ）シラントエ
チルソ（０−ニトロペンツルオキシ）シラン２−クロロ
エチルフェニルソ（ｏ−ニトロペンツルオキシ）シラン
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（ソフェニルソ（０−二トロペンジルオキシ）シ
ランソフェニルソ（３−メトキシ−２−ニトロペンツル
オキシ）シランソフェニルソ（３，４−ジメトキシ−２
−ニトロペンツルオキシ）シラン ソフェニルソ（２，６−ソニトロペンヅルオキシ〕シラ
ンソフェニルジ（２，４−ソニトロペンソルオキシ）シ
ランメチルトリ（０−ニド目ベンツルオキシ〕シランフ
ェニルトリ（ｏ−ニトロベンジルオキシ）シランルービ
ス（０−ニトロペンツルオキシツメチルシリル）ベンゼ
ン］、　、　１　、３　、３−テトラフェニル−１，３
−ジ（０−ニトロベンジルオキシ）シロキサン １．１，３，３，５．５−ヘキサフェニル−１，５−ヅ
（ｏ−ニトロベンジルオキシ）シロキサン 及び５ｉＣｔ　含有シリコーン樹脂と。−ニトロペンツ
ルアルコールとの反応にょシ生成するケイ素［ヒ合物等
があげられる。

以上のような有機ケイ素化合物は、単独で又は２種以上
を適宜に混合して用いることができる。

合の添加配合量は、エポキシ樹脂に対して、通常）、０
０１−１０重ｉｐ、ｇ、好ましくは０．１〜５重量チの
範囲である。

本発明では、前記の必須成分に加えて、エポキシ樹脂紹
成物に常用されるそ□の他の成分を添加してもよい。そ
の他の成分としては、例えば、エポキシ樹脂を透明化す
るために使用される酸無水物があげられる。具体的には
、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒ
ドロ無水フタル酸、メチル−テトラヒドロ無水フタル酸
、メチルへキサヒドロ無水フタル酸、ナノツク酸無水物
、メチルナノツク酸無水物、クロレンデイツク酸無水物
、ドデシニル無水コハク酸、メチル無水コハク酸、ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸無
水物、無水マレイン酸などが例示される。酸無水物の添
加配合量はエポキシ樹脂に対して、通常０．２〜１．５
　ａ量、好ましくは０．５〜１．２当量の範囲内である
。

また、必要に応じて、着色剤、フィラー等の添加剤を添
加してもよい。

本発明の樹脂封止型発光装置の製造法は次のとおシであ
る。即ち、前記の光硬化型エポキシ樹脂系組成物を用い
て、発光素子をポツティング、キャスティング、ディッ
ピング、ドロッピング等の公知方法によシ封止した後、
、、光、特にＵＶ光によｐ硬化せしめる。尚、光照射と
加熱手段と全併用して硬化させることも可、能である。

光硬化に際して、照射する元の波長は、樹脂組成、発光
素子によシ異なるが、通常１８０〜７　Ｑ　Ｏｎｍで１
ハなかでもＵＶ光であることが好ましい。光源としては
、高圧水銀ランプ、カーがンアークランゾ、キセノンラ
ンン０、アルゴングロー放電管、メタルノパライドラン
ゾ等が使用可能である。また、照射時間は樹脂組成、制
止方法、光源等によシ異なるが、通常１０秒〜３０分で
ある。

以上のよう腎して、本発明の発光装置が得られる。

〔郷関の効果〕

本発明の竺脂制止製発光装置は、光硬化剤に起因する着
色がなく、また、光硬化剤にはイオン性不純物が含まれ
ていないため、封止樹脂部分が変色したシ、接続される
アルミニウム電極等を腐蝕する虞れがない。更には、電
気絶縁性、耐湿性、耐熱性、及び耐半田性にも優れてい
る。

また、本発明製造法によれば、短時間で発光装置を製造
できるため、生産性が向上し、更に、光照射単独又は加
熱手段との併用による樹脂硬化が可能であるため、省エ
ネルギーを図ることができる。

〔発明の実施例〕

実施例１４ （樹脂の調製） −ＥＲＬ−４２２１（商品名、ＵＣＣ４０（１社製、脂
環式エポキシ、工ｌキシ当 量１４５） Φエビコー）１００４（商品名、シエ　１００２＃　化
学（ａ）　Ｍ　、ビスフェノール型エポキン、エポギシ
当量９００〜１０００分子量約１４００） −トリスエチルアセトアセト１ナトアルミ−ニウムｌｖ
−ソフェニルジ（０−ニトロペンツル □オキシ）シラン　　　　　　　　　　　５ｆ上記の割
合の組□成物を１５０℃で１０分加熱攪拌混□合し封止
用樹脂組成物を得た。

（発光素子の封止） このようにして体られた樹脂組成物中に、発光素子を浸
漬して、これを引き上け、光を１分間照射した。光源け
、出力８０　Ｗ／ｌｙｎ　のメタルノ・ライドランフ″
２本、光源との距離は１０　ｃｍであった。

このようにして得られた樹脂封止型発光装置について、
その特性を第１表に示した。

第１表 実施例２ （樹脂の調製） ・エピコート８２８（商品名、シェル　２５０２化学（
株）製、ビスフェノール型エポ キシ、エポキシ当量１９０〜２１０゜ 分子量３８０） ・ＥＲＬ４２２１　　　　　　　　　　２５０り・トリ
スサリチルアルデヒダトアルミ　　０．５２ニウム ＋＋　）　リフェニル（０−ニトロベンジル　　１（１
オキシ）シラン 上記の割合の組成物ｆ：６０℃で１０分加熱攪拌混合し
、封止用樹脂組成物を得た。

（発光素子の封止） このようにして得られた樹脂組成物を、透明容器に注入
し、発光素子を規定のところまで埋没せしめ、その後光
を３分間照射した。このようにして得られた樹脂封止型
発光装置の特性を第２表に示した。

第　　２　　表 実施例３ （樹脂の調製） ・ＥＲＬ４２２１　　　　　　　　　　２００Ｓｉ’・
無水へキサヒドロフタルｒＲ１６ｏｙ・トリスエチルア
セトアセトナト　　　　１．０２アルミニウム ・ジフェニルジ（ｏ−ニトロペンヅ　　　５２ルオキシ
）シラン 上記のものを６０℃３０分間加熱攪拌して、封止用樹脂
を調製した。

（発光素子の封止） 上記によシ調製した封止用樹脂を金型に注入し、発光素
子をその中に入れ、光を１分間照射した。

用いた光源は８０　Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプ２
本で、その距離は１０ｃｒｎであった。１分間照射する
ことによシ、型から抜は出る程度に硬化反応は進んでい
た。型からとり出した後、さらに光を１分間照射し、完
全硬化させた。得られた樹脂封止型発光装置の特性を第
３表に示した。

第　　３　　表 実施例４〜実施例１４ 第４表に示したエポキシ樹脂、アルミニウム化合物及び
有機ケイ素化合物から成る樹脂組成物を用いて、実施例
１と同様に樹脂制止型発光装Ｒを製造した。その他に添
加剤を用いた場合は、これを併記した。表中には、樹脂
が硬化するまでに光照射した時間を合わせて記載した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　発光素子か樹脂で封止されてなる樹脂封止型
   発光装置において、該樹脂が・、 （ａ）・　エポ・キシ樹脂 （ｂ）　　アルミニウム化合物 （ｃ）　　ケイ素原子に直接結合した非置換もしくは置
   換ｏ−ニトロベンジルオキシ基を有ｆる有機ケイ素化合
   物 から成るエポキシ樹脂系組成物の硬化物であることを特
   徴とする樹脂封止型発光装置。 （２Ｊ　（ａ）　　分子中に１個以上のエポキシ基を有
   する・二？ヤシ化合物 （ｂ）　　アルミニウム化合物　　□ （Ｃ）　　ケイ素原子に直接結合し是非置換もしくは置
   換０−ニトロベンツルオキシ基赫有する有機ケイ素化合
   物　　　□−′　　□を含有するエポキシ樹脂系組成物
   を光硬化せし愉で、発光素子を封止する仁とを特徴とす
   る樹脂封止型発光装置の製造法。