JP2003073452A - 紫外発光素子用のエポキシ樹脂及びエポキシ樹脂材料 - Google Patents
紫外発光素子用のエポキシ樹脂及びエポキシ樹脂材料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性と紫外線照射の対する耐性を有する紫
外発光素子封止材を提供する。 【解決手段】 紫外発光素子を封止する材料として、ビ
スフェノールＡグリシジルエーテルのフェニール基を核
水添法により水素化して生成した水素添加ビスフェノー
ルＡグリシジルエーテルと、脂環式エポキシモノマー
と、潜在性触媒とを出発物質として熱カチオン重合によ
り硬化させたエポキシ樹脂を用いる。
外発光素子封止材を提供する。 【解決手段】 紫外発光素子を封止する材料として、ビ
スフェノールＡグリシジルエーテルのフェニール基を核
水添法により水素化して生成した水素添加ビスフェノー
ルＡグリシジルエーテルと、脂環式エポキシモノマー
と、潜在性触媒とを出発物質として熱カチオン重合によ
り硬化させたエポキシ樹脂を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外発光素子の封
止材に関し、特にエポキシ樹脂系の封止材に関する。さ
らに、このような封止材により封止された紫外発光素子
を含む光半導体装置に関する。
止材に関し、特にエポキシ樹脂系の封止材に関する。さ
らに、このような封止材により封止された紫外発光素子
を含む光半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔ
ｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）の分野においては、最
近、ＩｎＧａＮ系の材料を用いた紫外発光素子が開発さ
れるなど、短波長化が進んでいる。実際にＬＥＤを発光
素子として利用する場合には、透明なエポキシ樹脂によ
りＬＥＤを封止する。
ｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）の分野においては、最
近、ＩｎＧａＮ系の材料を用いた紫外発光素子が開発さ
れるなど、短波長化が進んでいる。実際にＬＥＤを発光
素子として利用する場合には、透明なエポキシ樹脂によ
りＬＥＤを封止する。
【０００３】一般的に、エポキシ樹脂は主剤と硬化剤と
硬化促進剤とを用いて生成する。主剤は、例えば、一般
的に化１で表されるビスフェノールＡグリシジンエーテ
ルである。硬化剤は、例えば、化２で表されるメチルヘ
キサヒドロ無水フタル酸（新日本理化製 ＭＨ−７０
０）、化３で表されるヘキサヒドロ無水フタル酸、化４
で表されるメチルヘキサヒドロフタル酸、化５で表され
るヘキサヒドロフタル酸のうちから選択される。
硬化促進剤とを用いて生成する。主剤は、例えば、一般
的に化１で表されるビスフェノールＡグリシジンエーテ
ルである。硬化剤は、例えば、化２で表されるメチルヘ
キサヒドロ無水フタル酸（新日本理化製 ＭＨ−７０
０）、化３で表されるヘキサヒドロ無水フタル酸、化４
で表されるメチルヘキサヒドロフタル酸、化５で表され
るヘキサヒドロフタル酸のうちから選択される。
【０００４】
【化１】
【０００５】
【化２】
【０００６】
【化３】
【０００７】
【化４】
【０００８】
【化５】
【０００９】硬化促進剤は、例えばジアザビシクロウン
デセン（ＤＢＵ）のオクチル酸塩、イミダゾール誘導
体、三級アミン、トリフェニルフォスフィンなどから選
択して使用する。硬化促進剤の配合比は、硬化促進剤を
硬化剤中に０．５から５．０重量部配合するのが好まし
い。作業性を高めるために、硬化剤中にさらに、内部離
型剤や粘度調整剤などを添加しても良い。例えば、主剤
１００重量部に対して、硬化剤を８０から１００重量部
混合する。
デセン（ＤＢＵ）のオクチル酸塩、イミダゾール誘導
体、三級アミン、トリフェニルフォスフィンなどから選
択して使用する。硬化促進剤の配合比は、硬化促進剤を
硬化剤中に０．５から５．０重量部配合するのが好まし
い。作業性を高めるために、硬化剤中にさらに、内部離
型剤や粘度調整剤などを添加しても良い。例えば、主剤
１００重量部に対して、硬化剤を８０から１００重量部
混合する。
【００１０】主剤と硬化剤及び硬化促進剤とを使用前に
混合するのが好ましい。硬化剤が無水物であるため常温
でも重合反応が緩やかに進行し、エポキシ樹脂の粘度を
増加させることができる。そのためには、主剤と硬化剤
とを別々に保管する必要がある。尚、主剤と硬化剤及び
硬化促進剤との配合比は、１：１．２から１：０．８程
度が好ましい。
混合するのが好ましい。硬化剤が無水物であるため常温
でも重合反応が緩やかに進行し、エポキシ樹脂の粘度を
増加させることができる。そのためには、主剤と硬化剤
とを別々に保管する必要がある。尚、主剤と硬化剤及び
硬化促進剤との配合比は、１：１．２から１：０．８程
度が好ましい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】紫外発光素子と蛍光体
とを組み合わせて製造する白色ＬＥＤは、既存の電球と
比較して消費電力が小さい。そこで、電球の白色ＬＥＤ
への置き換えが期待されている。紫外発光素子を用いた
白色ＬＥＤを封止するための封止材として上述の材料を
出発原料としたエポキシ樹脂を用いる技術に関する検討
がなされている。
とを組み合わせて製造する白色ＬＥＤは、既存の電球と
比較して消費電力が小さい。そこで、電球の白色ＬＥＤ
への置き換えが期待されている。紫外発光素子を用いた
白色ＬＥＤを封止するための封止材として上述の材料を
出発原料としたエポキシ樹脂を用いる技術に関する検討
がなされている。
【００１２】しかしながら、ビスフェノールＡグリシジ
ルエーテルを主剤（エポキシモノマー）として用いる
と、以下のような問題があった。
ルエーテルを主剤（エポキシモノマー）として用いる
と、以下のような問題があった。
【００１３】ビスフェノールＡのベンゼン環は紫外線を
吸収しやすい。紫外線のエネルギーによって発生したラ
ジカルによりエポキシ樹脂が酸化しやすくなる。エポキ
シ樹脂が酸化すると発色団が形成され、可視光を吸収す
る。従って、エポキシ樹脂が黄色く変色しやすい。
吸収しやすい。紫外線のエネルギーによって発生したラ
ジカルによりエポキシ樹脂が酸化しやすくなる。エポキ
シ樹脂が酸化すると発色団が形成され、可視光を吸収す
る。従って、エポキシ樹脂が黄色く変色しやすい。
【００１４】紫外光素子やそれを用いた白色ＬＥＤの場
合、樹脂が黄色に変色すると、ＬＥＤ素子から発光する
光が樹脂により吸収されやすくなるため、ＬＥＤ素子の
発光強度の低下と色調の変化が生じる。
合、樹脂が黄色に変色すると、ＬＥＤ素子から発光する
光が樹脂により吸収されやすくなるため、ＬＥＤ素子の
発光強度の低下と色調の変化が生じる。
【００１５】さらに、前述のエポキシ樹脂は、使用前に
主剤と硬化剤とを混合するいわゆる二液性樹脂である。
実際のＬＥＤの生産工程では、主剤と硬化剤とを所定の
比率で混合した後に硬化させている。配合比率がわずか
にずれたり、攪拌不足などが生じたりすると、硬化後の
エポキシ樹脂の光学的・機械的な特性が大きくばらつい
たり、エポキシ樹脂中に未硬化の部分が存在したりする
などの問題が生じる。さらに、エポキシ樹脂の硬化の度
合いにもばらつきも生じ、不良品発生の原因ともなって
いた。
主剤と硬化剤とを混合するいわゆる二液性樹脂である。
実際のＬＥＤの生産工程では、主剤と硬化剤とを所定の
比率で混合した後に硬化させている。配合比率がわずか
にずれたり、攪拌不足などが生じたりすると、硬化後の
エポキシ樹脂の光学的・機械的な特性が大きくばらつい
たり、エポキシ樹脂中に未硬化の部分が存在したりする
などの問題が生じる。さらに、エポキシ樹脂の硬化の度
合いにもばらつきも生じ、不良品発生の原因ともなって
いた。
【００１６】本発明の目的は、紫外ＬＥＤを封止するた
めのエポキシ樹脂製の封止材の変色を防止する技術を提
供することである。さらに、一液での保存が可能なエポ
キシ樹脂製の封止材を提供することである。
めのエポキシ樹脂製の封止材の変色を防止する技術を提
供することである。さらに、一液での保存が可能なエポ
キシ樹脂製の封止材を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、紫外発光素子を封止する材料として適しており、ビ
スフェノールＡグリシジルエーテルのフェニール基を核
水添法により水素化して生成した水素添加ビスフェノー
ルＡグリシジルエーテルと、脂環式エポキシモノマー
と、潜在性触媒とを含むエポキシ樹脂材料を熱カチオン
重合により硬化させたエポキシ樹脂が提供される。
ば、紫外発光素子を封止する材料として適しており、ビ
スフェノールＡグリシジルエーテルのフェニール基を核
水添法により水素化して生成した水素添加ビスフェノー
ルＡグリシジルエーテルと、脂環式エポキシモノマー
と、潜在性触媒とを含むエポキシ樹脂材料を熱カチオン
重合により硬化させたエポキシ樹脂が提供される。
【００１８】上記エポキシ樹脂は、水素添加ビスフェノ
ールＡグリシジルエーテルを熱カチオン重合により硬化
させるため、不飽和結合の割合が少なくなり、熱変色や
紫外線劣化が生じにくい。従って、紫外線発光素子用の
封止材として適している。また、熱カチオン重合を用い
ると触媒活性化温度以上で選択的に硬化反応が開始され
る。従って、常温においてほとんど反応が起こらないた
め、ポットライフが非常に長く、一液保存が可能にな
る。例えば、芳香族オニウム塩（潜在性触媒）としてＳ
Ｉ−１００Ｌ（三新化学製）を２重量部含有する水素添
加ビスフェノールＡグリシジルエーテルとしてＹＸ８０
００（ジャパンエポキシレジン製）エポキシは、常温で
２ヶ月保存しても粘度変化が生じない。
ールＡグリシジルエーテルを熱カチオン重合により硬化
させるため、不飽和結合の割合が少なくなり、熱変色や
紫外線劣化が生じにくい。従って、紫外線発光素子用の
封止材として適している。また、熱カチオン重合を用い
ると触媒活性化温度以上で選択的に硬化反応が開始され
る。従って、常温においてほとんど反応が起こらないた
め、ポットライフが非常に長く、一液保存が可能にな
る。例えば、芳香族オニウム塩（潜在性触媒）としてＳ
Ｉ−１００Ｌ（三新化学製）を２重量部含有する水素添
加ビスフェノールＡグリシジルエーテルとしてＹＸ８０
００（ジャパンエポキシレジン製）エポキシは、常温で
２ヶ月保存しても粘度変化が生じない。
【００１９】本発明の他の観点によれば、紫外発光素子
を封止する材料として適しており、ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルのフェニール基を核水添法により水素
化して生成した水素添加ビスフェノールＡグリシジルエ
ーテルと、脂環式エポキシモノマーと、潜在性触媒とを
含むエポキシ樹脂材料が提供される。
を封止する材料として適しており、ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルのフェニール基を核水添法により水素
化して生成した水素添加ビスフェノールＡグリシジルエ
ーテルと、脂環式エポキシモノマーと、潜在性触媒とを
含むエポキシ樹脂材料が提供される。
【００２０】上記エポキシ樹脂は、水素添加ビスフェノ
ールＡグリシジルエーテルを出発材料として用い、か
つ、フェノール系酸化防止を添加することにより、熱変
色や紫外線劣化が生じにくい。従って、紫外線発光素子
用の封止材として適している。
ールＡグリシジルエーテルを出発材料として用い、か
つ、フェノール系酸化防止を添加することにより、熱変
色や紫外線劣化が生じにくい。従って、紫外線発光素子
用の封止材として適している。
【００２１】
【発明の実施の形態】一般的に用いられている酸無水物
硬化工程においては、二重結合を含む酸無水物を４０ｗ
ｔ％から５０ｗｔ％の割合で添加する必要がある。エポ
キシ樹脂中において紫外線を吸収する不飽和結合を可能
な限り少なくすることが重要である。但し、樹脂中の不
飽和結合を完全になくすと、樹脂の反応性や耐熱性が低
下してしまう。従って、不飽和結合の割合には適正な値
が存在するであろう。
硬化工程においては、二重結合を含む酸無水物を４０ｗ
ｔ％から５０ｗｔ％の割合で添加する必要がある。エポ
キシ樹脂中において紫外線を吸収する不飽和結合を可能
な限り少なくすることが重要である。但し、樹脂中の不
飽和結合を完全になくすと、樹脂の反応性や耐熱性が低
下してしまう。従って、不飽和結合の割合には適正な値
が存在するであろう。
【００２２】発明者は、潜在性触媒を用いることを思い
ついた。潜在性触媒は、常温常圧の通常条件では活性を
示さず、例えば加熱などの外部刺激により活性を示す。
潜在性触媒は潜在性重合開始剤としても用いることが可
能である。潜在性触媒は熱、光といった外部刺激により
重合を開始させる活性種を生成する。潜在性触媒を用い
ることにより、重合の開始反応のみならず、成長と停止
反応の制御も可能である。従って、重合温度、時間は潜
在性触媒の選択により自由に設定できる。潜在性触媒は
空気、水に対して安定であり、モノマーとの一液状態で
の長期間の保存が可能である。
ついた。潜在性触媒は、常温常圧の通常条件では活性を
示さず、例えば加熱などの外部刺激により活性を示す。
潜在性触媒は潜在性重合開始剤としても用いることが可
能である。潜在性触媒は熱、光といった外部刺激により
重合を開始させる活性種を生成する。潜在性触媒を用い
ることにより、重合の開始反応のみならず、成長と停止
反応の制御も可能である。従って、重合温度、時間は潜
在性触媒の選択により自由に設定できる。潜在性触媒は
空気、水に対して安定であり、モノマーとの一液状態で
の長期間の保存が可能である。
【００２３】潜在性触媒を用いた熱カチオン重合工程を
エポキシ樹脂の製造工程として用いれば、二重結合を含
む触媒を１ｗｔ％以下の低い割合で添加することにより
エポキシ樹脂を硬化させることができる。従って、エポ
キシ樹脂中における二重結合の割合を低く抑えることが
できる。
エポキシ樹脂の製造工程として用いれば、二重結合を含
む触媒を１ｗｔ％以下の低い割合で添加することにより
エポキシ樹脂を硬化させることができる。従って、エポ
キシ樹脂中における二重結合の割合を低く抑えることが
できる。
【００２４】以下、上記の考察に基づき、本発明の一実
施の形態による紫外発光素子の封止技術について説明す
る。
施の形態による紫外発光素子の封止技術について説明す
る。
【００２５】本実施の形態による紫外線発光素子の封止
技術においては、化６で示される水素添加ビスフェノー
ルＡグリシジルエーテル（2,2-bis[4-(2,3-epoxypropox
y)cyclohexyl]propane)を主剤として用いた。
技術においては、化６で示される水素添加ビスフェノー
ルＡグリシジルエーテル（2,2-bis[4-(2,3-epoxypropox
y)cyclohexyl]propane)を主剤として用いた。
【００２６】
【化６】
【００２７】水添ビスフェノールＡグリシジルエーテル
としては、例えばジャパンエポキシレジン社製のＹＸ８
０００を用いることができる。水添ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルは、化７で示されるビスフェノールＡ
グリシジルエーテルに水素添加する方法により製造する
ことができる。
としては、例えばジャパンエポキシレジン社製のＹＸ８
０００を用いることができる。水添ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルは、化７で示されるビスフェノールＡ
グリシジルエーテルに水素添加する方法により製造する
ことができる。
【００２８】
【化７】
【００２９】ビスフェノールＡグリシジルエーテルとし
ては、例えばジャパンエポキシレジン社製のエピュート
８２８（以下「ＥＰ８２８」と称する。）を用いること
ができる。
ては、例えばジャパンエポキシレジン社製のエピュート
８２８（以下「ＥＰ８２８」と称する。）を用いること
ができる。
【００３０】尚、水添ビスフェノールＡグリシジルエー
テルは、水素添加ビスフェノールＡとエピクロピドリン
との反応により合成することもできる。この方法を用い
た水添ビスフェノールＡグリシジルエーテルは、新日本
理化製のＨＢＥ−１００（２１−２）として入手可能で
ある。
テルは、水素添加ビスフェノールＡとエピクロピドリン
との反応により合成することもできる。この方法を用い
た水添ビスフェノールＡグリシジルエーテルは、新日本
理化製のＨＢＥ−１００（２１−２）として入手可能で
ある。
【００３１】耐熱性を向上させるために、上記水添ビス
フェノールＡグリシジルエーテルに、脂環式エポキシ樹
脂を加えると良い。脂環式エポキシ樹脂としては、例え
ば化８で示されるアリサイクリックエポキシカルボキシ
レートを用いることができる。
フェノールＡグリシジルエーテルに、脂環式エポキシ樹
脂を加えると良い。脂環式エポキシ樹脂としては、例え
ば化８で示されるアリサイクリックエポキシカルボキシ
レートを用いることができる。
【００３２】
【化８】
【００３３】アリサイクリックエポキシカルボキシレー
トは、例えばダイセル化学製のＣＥＬ２０２１Ｐなどと
して市販されている。
トは、例えばダイセル化学製のＣＥＬ２０２１Ｐなどと
して市販されている。
【００３４】但し、脂環式エポキシ樹脂の割合が高くな
りすぎると、エポキシ樹脂の吸湿性と初期着色性が高ま
る。従って、水添ビスフェノールＡグリシジルエーテル
に対する脂環式エポキシ樹脂の添加量としては、５ｗｔ
％から３０ｗｔ％までの値が好ましい。より好ましくは
１０ｗｔ％程度である。
りすぎると、エポキシ樹脂の吸湿性と初期着色性が高ま
る。従って、水添ビスフェノールＡグリシジルエーテル
に対する脂環式エポキシ樹脂の添加量としては、５ｗｔ
％から３０ｗｔ％までの値が好ましい。より好ましくは
１０ｗｔ％程度である。
【００３５】潜在性触媒としては、化９の一般式で示さ
れる芳香性オニウム塩を用いることができる。市販品と
しては、化１０で示される三進化学製のＳＩ−１００Ｌ
や、化１１で示される旭電化製のＣＰ−７７を用いるこ
とができる。潜在性触媒の配合比は、エポキシ当量に対
して０．１ｐｈｒから３．０ｐｈｒである。
れる芳香性オニウム塩を用いることができる。市販品と
しては、化１０で示される三進化学製のＳＩ−１００Ｌ
や、化１１で示される旭電化製のＣＰ−７７を用いるこ
とができる。潜在性触媒の配合比は、エポキシ当量に対
して０．１ｐｈｒから３．０ｐｈｒである。
【００３６】
【化９】
【００３７】
【化１０】
【００３８】
【化１１】
【００３９】さらに、酸化防止剤を添加しても良い。酸
化防止剤としては、化１２で示される9,10-Dihydro-9-o
xa-10-phospaphenenthrene-10-oxideを用いることがで
きる。水添ビスフェノールＡグリシジルエーテルとアリ
サイクリックエポキシカルボキシレートとの混合物に対
して上記の酸化防止剤を０から３ｗｔ％の割合で添加す
れば良い。
化防止剤としては、化１２で示される9,10-Dihydro-9-o
xa-10-phospaphenenthrene-10-oxideを用いることがで
きる。水添ビスフェノールＡグリシジルエーテルとアリ
サイクリックエポキシカルボキシレートとの混合物に対
して上記の酸化防止剤を０から３ｗｔ％の割合で添加す
れば良い。
【００４０】
【化１２】
【００４１】次に、本発明の第１の実施の形態によるエ
ポキシ樹脂プレートの製造方法について説明する。
ポキシ樹脂プレートの製造方法について説明する。
【００４２】図１は、エポキシ樹脂プレートの製造装置
の概要を示す図である。図１に示すように、エポキシ樹
脂プレートの製造装置１は、対向配置された２枚の強化
ガラス３と、Ｕ字型のシリコンチューブ５と、棒状の固
定具７とを有している。Ｕ字型のシリコンチューブ５
は、２枚の強化ガラス３間に挟持されている。シリコン
チューブ５は、強化ガラスの周辺部の４辺のうち３辺に
沿って配置され、他の１辺側に開口が形成される。強化
ガラス３とシリコンチューブ５とは、強化ガラス３の４
隅に設けられ、２枚の強化ガラス３とシリコンチューブ
５とにより収容部１１が形成される。
の概要を示す図である。図１に示すように、エポキシ樹
脂プレートの製造装置１は、対向配置された２枚の強化
ガラス３と、Ｕ字型のシリコンチューブ５と、棒状の固
定具７とを有している。Ｕ字型のシリコンチューブ５
は、２枚の強化ガラス３間に挟持されている。シリコン
チューブ５は、強化ガラスの周辺部の４辺のうち３辺に
沿って配置され、他の１辺側に開口が形成される。強化
ガラス３とシリコンチューブ５とは、強化ガラス３の４
隅に設けられ、２枚の強化ガラス３とシリコンチューブ
５とにより収容部１１が形成される。
【００４３】エポキシモノマーと酸無水物と硬化促進剤
とを所定の配合比に混合した原料を作成する。原料とし
ては、上述のエポキシ樹脂混合物（例えば９０ｗｔ％の
水添ビスフェノールＡグリシジルエーテルと１０ｗｔ％
のアリサイクリックエポキシカルボキシレートとの混合
物）と、酸化防止剤（例えばエポキシ樹脂混合物に対し
て０から３．０ｗｔ％の割合で混合された9,10-Dihydro
-9-oxa-10-phospaphenenthrene-10-oxide）と、潜在性
触媒（例えばエポキシ樹脂混合物のエポキシ当量に対し
て０．１ｐｈｒから３．０ｐｈｒの割合で混合されたＳ
Ｉ−１００Ｌ）とを、上記の配合比の範囲内において混
合する。このエポキシ混合物は、粘度変化が少なく、長
時間にわたる一液保存が可能である。
とを所定の配合比に混合した原料を作成する。原料とし
ては、上述のエポキシ樹脂混合物（例えば９０ｗｔ％の
水添ビスフェノールＡグリシジルエーテルと１０ｗｔ％
のアリサイクリックエポキシカルボキシレートとの混合
物）と、酸化防止剤（例えばエポキシ樹脂混合物に対し
て０から３．０ｗｔ％の割合で混合された9,10-Dihydro
-9-oxa-10-phospaphenenthrene-10-oxide）と、潜在性
触媒（例えばエポキシ樹脂混合物のエポキシ当量に対し
て０．１ｐｈｒから３．０ｐｈｒの割合で混合されたＳ
Ｉ−１００Ｌ）とを、上記の配合比の範囲内において混
合する。このエポキシ混合物は、粘度変化が少なく、長
時間にわたる一液保存が可能である。
【００４４】調合した混合液を、図１に示すエポキシ樹
脂プレートの製造装置１内に形成されている収容部１１
内に注入する。エポキシ樹脂プレートの製造装置１を加
熱することで、混合液を所定温度Ｔａ１（例えば１１０
℃）で所定時間ｔａ１（例えば１時間）の第１熱処理工
程を行う。この第１熱処理工程において、混合液が硬化
する。この硬化工程を第１硬化工程と称する。第１硬化
工程後に、収容部１１内に、ある程度の硬さを有する仮
のエポキシ樹脂プレートが形成される。エポキシ樹脂プ
レート製造装置１の固定具７を取り外し、製造装置１か
ら仮のエポキシ樹脂プレートを取り出す。
脂プレートの製造装置１内に形成されている収容部１１
内に注入する。エポキシ樹脂プレートの製造装置１を加
熱することで、混合液を所定温度Ｔａ１（例えば１１０
℃）で所定時間ｔａ１（例えば１時間）の第１熱処理工
程を行う。この第１熱処理工程において、混合液が硬化
する。この硬化工程を第１硬化工程と称する。第１硬化
工程後に、収容部１１内に、ある程度の硬さを有する仮
のエポキシ樹脂プレートが形成される。エポキシ樹脂プ
レート製造装置１の固定具７を取り外し、製造装置１か
ら仮のエポキシ樹脂プレートを取り出す。
【００４５】次いで、硬化炉中において所定温度Ｔａ２
（例えば１２０℃）で所定時間ｔａ２（例えば２時間）
の第２熱処理工程を行う。この第２熱処理工程におい
て、仮のエポキシ樹脂プレートが硬化する。この硬化工
程を第２硬化工程と称する。第２硬化工程後に形成され
たエポキシ樹脂プレートを、５０ｍｍ×５０ｍｍであっ
て厚さ５ｍｍの評価用のエポキシ樹脂片に切断する。こ
の樹脂片を評価用プレートと称する。
（例えば１２０℃）で所定時間ｔａ２（例えば２時間）
の第２熱処理工程を行う。この第２熱処理工程におい
て、仮のエポキシ樹脂プレートが硬化する。この硬化工
程を第２硬化工程と称する。第２硬化工程後に形成され
たエポキシ樹脂プレートを、５０ｍｍ×５０ｍｍであっ
て厚さ５ｍｍの評価用のエポキシ樹脂片に切断する。こ
の樹脂片を評価用プレートと称する。
【００４６】尚、上記の工程は、エポキシ樹脂の特性を
評価するためのエポキシ樹脂片を製造するための工程で
ある。実際にＬＥＤを樹脂で封止する方法としては以下
の方法を用いる。
評価するためのエポキシ樹脂片を製造するための工程で
ある。実際にＬＥＤを樹脂で封止する方法としては以下
の方法を用いる。
【００４７】必要に応じて酸化防止剤を所定濃度だけ溶
解させたエポキシモノマーと潜在性触媒とを所定の配合
比で混合した樹脂溶液を形成する。この際、樹脂溶液
（混合液）が均一になるように継続的に攪拌を行う。次
に、上記攪拌工程において生じた樹脂溶液中の泡を真空
下において取り除く。次いで、樹脂溶液を耐熱性を有す
るプラスチック製の樹脂型内に注入する。封止する発光
素子を予めパッケージにダイボンディングしておき、パ
ッケージから延びる一対のリードを差込み固定する。所
定温度、所定時間加熱し、発光素子ランプ（ＬＥＤラン
プ）を作成した。一般的な１次硬化の条件は１１０℃で
１時間であり上述の条件と同じである。２次硬化の条件
は１２０℃で２時間の熱処理である。
解させたエポキシモノマーと潜在性触媒とを所定の配合
比で混合した樹脂溶液を形成する。この際、樹脂溶液
（混合液）が均一になるように継続的に攪拌を行う。次
に、上記攪拌工程において生じた樹脂溶液中の泡を真空
下において取り除く。次いで、樹脂溶液を耐熱性を有す
るプラスチック製の樹脂型内に注入する。封止する発光
素子を予めパッケージにダイボンディングしておき、パ
ッケージから延びる一対のリードを差込み固定する。所
定温度、所定時間加熱し、発光素子ランプ（ＬＥＤラン
プ）を作成した。一般的な１次硬化の条件は１１０℃で
１時間であり上述の条件と同じである。２次硬化の条件
は１２０℃で２時間の熱処理である。
【００４８】上記の製造工程を用いて製造した評価用の
エポキシ樹脂片の特性に関して評価を行った。耐熱性の
評価と紫外線照射試験による耐光性の評価との評価手順
ついて説明する。
エポキシ樹脂片の特性に関して評価を行った。耐熱性の
評価と紫外線照射試験による耐光性の評価との評価手順
ついて説明する。
【００４９】（１）耐熱性の評価
厚さ５ｍｍのエポキシ樹脂片を、１５０℃で７２時間、
硬化炉中に保持することにより耐熱性の評価を行った。
熱処理の前後におけるエポキシ樹脂片の光透過率と黄色
度（イエローインデックス）を測定した。尚、黄色度
は、島津製作所製のＵＶ−３１００分光光度計を用い
て、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域で測定を
行い、そのデータに基づいて計算を行うことにより黄色
度を求めた。黄色度は、その値が小さいほど無色透明に
近い。黄色度の増加が少なく、透過率の減少が少ないほ
ど、樹脂が変色していないことを示す。
硬化炉中に保持することにより耐熱性の評価を行った。
熱処理の前後におけるエポキシ樹脂片の光透過率と黄色
度（イエローインデックス）を測定した。尚、黄色度
は、島津製作所製のＵＶ−３１００分光光度計を用い
て、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域で測定を
行い、そのデータに基づいて計算を行うことにより黄色
度を求めた。黄色度は、その値が小さいほど無色透明に
近い。黄色度の増加が少なく、透過率の減少が少ないほ
ど、樹脂が変色していないことを示す。
【００５０】（２）紫外線照射試験による評価
厚さ５ｍｍのエポキシ樹脂片を、ピーク波長λｐが３４
０ｎｍの紫外蛍光ランプを光源とするＱ−Ｐａｎｅｌ社
製のＱ−ＵＶ促進耐光試験機を用いて評価した。５５℃
においてエポキシ樹脂片に紫外線を３００時間照射す
る。耐熱性試験の場合と同様に、紫外線照射試験におい
てもその前後の光透過率と黄色度とを測定した。
０ｎｍの紫外蛍光ランプを光源とするＱ−Ｐａｎｅｌ社
製のＱ−ＵＶ促進耐光試験機を用いて評価した。５５℃
においてエポキシ樹脂片に紫外線を３００時間照射す
る。耐熱性試験の場合と同様に、紫外線照射試験におい
てもその前後の光透過率と黄色度とを測定した。
【００５１】以下に、上記評価法を用いた評価結果を示
す。尚、本実施の形態による水添ビスフェノールＡグリ
シジルエーテルを用いて形成したエポキシ樹脂と従来の
ビスフェノールＡグリシジルエーテルを用いて形成した
エポキシ樹脂（ＥＰ８２８）との評価結果を適宜比較し
た。
す。尚、本実施の形態による水添ビスフェノールＡグリ
シジルエーテルを用いて形成したエポキシ樹脂と従来の
ビスフェノールＡグリシジルエーテルを用いて形成した
エポキシ樹脂（ＥＰ８２８）との評価結果を適宜比較し
た。
【００５２】１）エポキシ樹脂中の残留塩素濃度の影響
【００５３】
【表１】
【００５４】表１にエポキシ樹脂中の残留塩素濃度の影
響について評価した結果を示す。表１に示すエポキシ樹
脂のうち、ＥＰ８２８は上述のようにビスフェノールＡ
グリシジルエーテルを用いて形成した従来のエポキシ樹
脂である。ＣＥＬ２０２１は、脂環式エポキシ樹脂であ
る。ＹＸ８０００は、水添ビスフェノールＡグリシジル
エーテルにより形成したエポキシ樹脂である。ＨＢＥ−
１００は、前述のように水添ビスフェノールＡグリシジ
ルエーテルを、水素添加ビスフェノールＡとエピクロピ
ドリンとの反応により合成したエポキシ樹脂である。こ
の方法により製造したＨＢＥ−１００の加水分解性塩素
濃度は５００００ｐｐｍ（ｗｔ％）程度であり、ＹＸ８
０００の加水分解性塩素濃度は１５００ｐｐｍ（ｗｔ
％）である。高純度のビスフェノールＡグリシジルエー
テルに直接核水素添加することで、塩素濃度、特に加水
分解性塩素濃度を大幅に低減することができる。尚、Ｅ
Ｐ８２８の塩素濃度も１５００ｐｐｍ（ｗｔ％）程度で
あった。
響について評価した結果を示す。表１に示すエポキシ樹
脂のうち、ＥＰ８２８は上述のようにビスフェノールＡ
グリシジルエーテルを用いて形成した従来のエポキシ樹
脂である。ＣＥＬ２０２１は、脂環式エポキシ樹脂であ
る。ＹＸ８０００は、水添ビスフェノールＡグリシジル
エーテルにより形成したエポキシ樹脂である。ＨＢＥ−
１００は、前述のように水添ビスフェノールＡグリシジ
ルエーテルを、水素添加ビスフェノールＡとエピクロピ
ドリンとの反応により合成したエポキシ樹脂である。こ
の方法により製造したＨＢＥ−１００の加水分解性塩素
濃度は５００００ｐｐｍ（ｗｔ％）程度であり、ＹＸ８
０００の加水分解性塩素濃度は１５００ｐｐｍ（ｗｔ
％）である。高純度のビスフェノールＡグリシジルエー
テルに直接核水素添加することで、塩素濃度、特に加水
分解性塩素濃度を大幅に低減することができる。尚、Ｅ
Ｐ８２８の塩素濃度も１５００ｐｐｍ（ｗｔ％）程度で
あった。
【００５５】上記の試料と併せて、ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルＥＰ８２８単独の場合と脂環式エポキ
シ樹脂ＣＥＬ２０２１単独の場合に関しても同様の実験
により、耐熱性の評価と紫外線照射試験による評価とを
行った。
リシジルエーテルＥＰ８２８単独の場合と脂環式エポキ
シ樹脂ＣＥＬ２０２１単独の場合に関しても同様の実験
により、耐熱性の評価と紫外線照射試験による評価とを
行った。
【００５６】尚、ＨＢＥ−１００とＹＸ８０００とは、
いずれも水添ビスフェノールＡグリシジルエーテルを含
むエポキシ樹脂であり、二重結合数にさほどの違いはな
い。
いずれも水添ビスフェノールＡグリシジルエーテルを含
むエポキシ樹脂であり、二重結合数にさほどの違いはな
い。
【００５７】表１より、全塩素濃度の少ないＹＸ８００
０の方が全塩素濃度の高いＨＢＥ１００と比較して、紫
外線、熱による透過率減少（黄色度の増加）が少ないこ
とがわかる。すなわち、樹脂中に存在する塩素が、樹脂
の熱による劣化及び紫外線による劣化に関与しているこ
とがわかる。
０の方が全塩素濃度の高いＨＢＥ１００と比較して、紫
外線、熱による透過率減少（黄色度の増加）が少ないこ
とがわかる。すなわち、樹脂中に存在する塩素が、樹脂
の熱による劣化及び紫外線による劣化に関与しているこ
とがわかる。
【００５８】ＹＸ８０００に比べて二重結合の割合が多
いＥＰ８２８では、同じ塩素含有量であるにもかかわら
ず、３００時間の紫外線照射により光の透過率が３０％
以下（２８．１９％）まで減少する。これは、ベンゼン
環に存在する二重結合が紫外線吸収を促進するためであ
ると考えられる。尚、ＥＰ８２８の方がＹＸ８０００よ
りも熱変色が少なかったのは、ベンゼン環が水添ビスＡ
のシクロヘキサン環よりも熱に対する安定性が高いため
と考えられる。
いＥＰ８２８では、同じ塩素含有量であるにもかかわら
ず、３００時間の紫外線照射により光の透過率が３０％
以下（２８．１９％）まで減少する。これは、ベンゼン
環に存在する二重結合が紫外線吸収を促進するためであ
ると考えられる。尚、ＥＰ８２８の方がＹＸ８０００よ
りも熱変色が少なかったのは、ベンゼン環が水添ビスＡ
のシクロヘキサン環よりも熱に対する安定性が高いため
と考えられる。
【００５９】ＣＥＬ２０２１では、それ自身の耐熱性が
高いため熱変色が少ない。但し、熱処理前の初期着色が
多く透過率が低いので、ＬＥＤの封止材料としては適し
ていないことがわかる。
高いため熱変色が少ない。但し、熱処理前の初期着色が
多く透過率が低いので、ＬＥＤの封止材料としては適し
ていないことがわかる。
【００６０】以上の結果より、２重結合の割合が少なく
紫外線による劣化が抑制されること、及び水添ビスＡグ
リシジルエーテル中の塩素濃度が、紫外線劣化、熱変色
の両者に大きな影響を与えることがわかった。従って、
紫外線発光素子を封止するための材料としては、２重結
合の割合が少なくかつ塩素濃度の低い水添ビスＡグリシ
ジルエーテル（ＹＸ８０００）を用いるのが好ましいこ
とがわかる。
紫外線による劣化が抑制されること、及び水添ビスＡグ
リシジルエーテル中の塩素濃度が、紫外線劣化、熱変色
の両者に大きな影響を与えることがわかった。従って、
紫外線発光素子を封止するための材料としては、２重結
合の割合が少なくかつ塩素濃度の低い水添ビスＡグリシ
ジルエーテル（ＹＸ８０００）を用いるのが好ましいこ
とがわかる。
【００６１】次に、触媒種と触媒濃度の影響について考
察する。前述のように、化１１に示す構造式より、熱潜
在性触媒として有機スルフォニウム＝ヘキサフルオロア
ンチモン塩を用いる。
察する。前述のように、化１１に示す構造式より、熱潜
在性触媒として有機スルフォニウム＝ヘキサフルオロア
ンチモン塩を用いる。
【００６２】尚。有機スルフォニウム＝ヘキサフルオロ
アンチモン塩には、化１０に示す芳香族のＳＩ−１００
Ｌと化１１に示す非芳香族のＣＰ−７７とが存在する。
酸無水物硬化エポキシの紫外線劣化において硬化促進剤
の二重結合濃度と紫外線劣化の度合いとの間には相関性
がある。非芳香族のＣＰ−７７の方が、紫外線劣化が少
ないことが予想される。実際に、ＳＩ−１００ＬとＣＰ
−７７とのそれぞれについて、触媒濃度と熱による変色
／紫外線におよる変色との関連性について実験を行っ
た。
アンチモン塩には、化１０に示す芳香族のＳＩ−１００
Ｌと化１１に示す非芳香族のＣＰ−７７とが存在する。
酸無水物硬化エポキシの紫外線劣化において硬化促進剤
の二重結合濃度と紫外線劣化の度合いとの間には相関性
がある。非芳香族のＣＰ−７７の方が、紫外線劣化が少
ないことが予想される。実際に、ＳＩ−１００ＬとＣＰ
−７７とのそれぞれについて、触媒濃度と熱による変色
／紫外線におよる変色との関連性について実験を行っ
た。
【００６３】
【表２】
【００６４】表２及び図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に実験
結果を示す。これらの結果より、触媒種がＳＩ−１００
ＬであるかＣＰ７７であるかに依存せず触媒濃度の増加
とともに初期透過率が減少するとともに、初期黄色度が
増加することがわかった。また、紫外線照射後の透過率
は、上記の予想と一致した。すなわち、ＣＰ−７７を用
いた方がＳＩ−１００Ｌを用いた場合よりも透過率とし
て高い値を示す。これは、ＳＩ−１００Ｌが芳香族を有
しており、従って紫外線を吸収して樹脂の透過率の低下
（劣化）を促進するためであると考えられる。尚、ＳＩ
−１００Ｌでは０．２８ｗｔ％未満、ＣＰ−７７では
０．３ｗｔ％未満の添加濃度においては、樹脂が完全に
は硬化しない。
結果を示す。これらの結果より、触媒種がＳＩ−１００
ＬであるかＣＰ７７であるかに依存せず触媒濃度の増加
とともに初期透過率が減少するとともに、初期黄色度が
増加することがわかった。また、紫外線照射後の透過率
は、上記の予想と一致した。すなわち、ＣＰ−７７を用
いた方がＳＩ−１００Ｌを用いた場合よりも透過率とし
て高い値を示す。これは、ＳＩ−１００Ｌが芳香族を有
しており、従って紫外線を吸収して樹脂の透過率の低下
（劣化）を促進するためであると考えられる。尚、ＳＩ
−１００Ｌでは０．２８ｗｔ％未満、ＣＰ−７７では
０．３ｗｔ％未満の添加濃度においては、樹脂が完全に
は硬化しない。
【００６５】以上の結果より、紫外線発光素子用の封止
材を形成する場合の触媒種としてはＣＰ−７７が好まし
く、その添加濃度としては、０．３ｗｔ％以上０．６ｗ
ｔ％以下の範囲であるのが好ましいことがわかる。
材を形成する場合の触媒種としてはＣＰ−７７が好まし
く、その添加濃度としては、０．３ｗｔ％以上０．６ｗ
ｔ％以下の範囲であるのが好ましいことがわかる。
【００６６】尚、上記のデータは低塩素濃度のエポキシ
樹脂に関するデータであるが、高塩素濃度のエポキシ樹
脂に関しても同様の傾向を示すことがわかっている。
樹脂に関するデータであるが、高塩素濃度のエポキシ樹
脂に関しても同様の傾向を示すことがわかっている。
【００６７】
【表３】
【００６８】次に、脂環式エポキシ濃度の影響について
表３と図３とを参照して説明する。ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルは安定なベンゼン環の存在により、そ
の硬化物が高い耐熱性を示す。ベンゼン環に水素添加し
て形成されたシクロヘキサン環は、ベンゼン環と比べて
不安定であり、耐熱性は低くなる傾向にある。
表３と図３とを参照して説明する。ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルは安定なベンゼン環の存在により、そ
の硬化物が高い耐熱性を示す。ベンゼン環に水素添加し
て形成されたシクロヘキサン環は、ベンゼン環と比べて
不安定であり、耐熱性は低くなる傾向にある。
【００６９】耐熱性が高くかつ不飽和結合の少ない脂環
式エポキシを添加することにより、ガラス転移点を高め
ることができる。この場合のエポキシ樹脂の熱変色及び
紫外線変色に関する実験結果を表３及び図３に示してい
る。水素添加ビスフェノールＡグリシジルエーテル芳香
族のエポキシ樹脂材料であるＳＩ−１００Ｌを０．５ｗ
ｔ％混合し、さらに脂環式のエポキシ樹脂材料であるＣ
ＥＬ２０２１を０ｗｔ％から３０ｗｔ％までの濃度で混
合した。１１０℃で２時間の１次硬化処理と、１２０℃
で２時間の２次硬化処理を行った。表３にはこの場合の
黄色度（Ｙｅｌｌｏｗ Ｉｎｄｅｘ）と透過率Ｔ（％）
と、ガラス転移点Ｔｇと吸水率（％）とを示した。図３
は、ＣＥＬ２０２１の濃度（横軸：ｗｔ％）と、エポキ
シ樹脂の波長４００ｎｍでの透過率（左縦軸：％）及び
黄色度（右縦軸）との関係を示す。
式エポキシを添加することにより、ガラス転移点を高め
ることができる。この場合のエポキシ樹脂の熱変色及び
紫外線変色に関する実験結果を表３及び図３に示してい
る。水素添加ビスフェノールＡグリシジルエーテル芳香
族のエポキシ樹脂材料であるＳＩ−１００Ｌを０．５ｗ
ｔ％混合し、さらに脂環式のエポキシ樹脂材料であるＣ
ＥＬ２０２１を０ｗｔ％から３０ｗｔ％までの濃度で混
合した。１１０℃で２時間の１次硬化処理と、１２０℃
で２時間の２次硬化処理を行った。表３にはこの場合の
黄色度（Ｙｅｌｌｏｗ Ｉｎｄｅｘ）と透過率Ｔ（％）
と、ガラス転移点Ｔｇと吸水率（％）とを示した。図３
は、ＣＥＬ２０２１の濃度（横軸：ｗｔ％）と、エポキ
シ樹脂の波長４００ｎｍでの透過率（左縦軸：％）及び
黄色度（右縦軸）との関係を示す。
【００７０】表３及び図３に示すように、脂環式エポキ
シ樹脂材料ＣＥＬ２０２１の濃度が増加するに従って、
初期透過率Ｔ（Ｉｎｉｔｉａｌ）は減少するがその割合
は緩やかであることがわかった。一方、脂環式エポキシ
樹脂材料ＣＥＬ２０２１の濃度が増加するに従って吸水
率、ガラス転移点Ｔｇは増加する。
シ樹脂材料ＣＥＬ２０２１の濃度が増加するに従って、
初期透過率Ｔ（Ｉｎｉｔｉａｌ）は減少するがその割合
は緩やかであることがわかった。一方、脂環式エポキシ
樹脂材料ＣＥＬ２０２１の濃度が増加するに従って吸水
率、ガラス転移点Ｔｇは増加する。
【００７１】耐熱性試験（１５０℃で７２時間の熱処
理）を行った後の波長４００ｎｍにおけるエポキシ樹脂
の透過率Ｔは、脂環式エポキシ樹脂材料ＣＥＬ２０２１
の濃度が増加するとともに増加する。脂環式エポキシ樹
脂材料ＣＥＬ２０２１を増加させることにより熱変色を
抑制できることがわかる。
理）を行った後の波長４００ｎｍにおけるエポキシ樹脂
の透過率Ｔは、脂環式エポキシ樹脂材料ＣＥＬ２０２１
の濃度が増加するとともに増加する。脂環式エポキシ樹
脂材料ＣＥＬ２０２１を増加させることにより熱変色を
抑制できることがわかる。
【００７２】紫外線（ＵＶ ３００ｈ）照射試験を行っ
た場合の変色は、脂環式エポキシ材料の濃度が５ｗｔ％
で最も少ない。脂環式エポキシ材料の濃度を５ｗｔ％以
上増加させると、ＵＶ照射による変色度が増加すること
がわかった。
た場合の変色は、脂環式エポキシ材料の濃度が５ｗｔ％
で最も少ない。脂環式エポキシ材料の濃度を５ｗｔ％以
上増加させると、ＵＶ照射による変色度が増加すること
がわかった。
【００７３】以上の実験結果によれば、水素添加ビスフ
ェノールＡグリシジルエーテルに対して脂環式エポキシ
を５ｗｔ％程度添加することにより、熱処理による変色
及び紫外線照射処理による変色の両者ともに抑制でき、
透過率を最大にすることができることがわかった。
ェノールＡグリシジルエーテルに対して脂環式エポキシ
を５ｗｔ％程度添加することにより、熱処理による変色
及び紫外線照射処理による変色の両者ともに抑制でき、
透過率を最大にすることができることがわかった。
【００７４】一方、黄色度に関しては、ＣＥＬ２０２１
の濃度を増加させることにより初期の黄色度は増加し続
けることがわかった。耐熱性試験（１５０℃で７２時間
の熱処理）を行った後の黄色度は、ＣＥＬ２０２１の濃
度の増加とともに減少することがわかる。紫外線照射試
験（ＵＶ３００ｈ）後の黄色度に関しては、ＣＥＬ２０
２１の濃度が５ｗｔ％で最も低くなることがわかった。
この結果も、ＣＥＬ２０２１の濃度として５ｗｔ％が好
ましいことを示している。
の濃度を増加させることにより初期の黄色度は増加し続
けることがわかった。耐熱性試験（１５０℃で７２時間
の熱処理）を行った後の黄色度は、ＣＥＬ２０２１の濃
度の増加とともに減少することがわかる。紫外線照射試
験（ＵＶ３００ｈ）後の黄色度に関しては、ＣＥＬ２０
２１の濃度が５ｗｔ％で最も低くなることがわかった。
この結果も、ＣＥＬ２０２１の濃度として５ｗｔ％が好
ましいことを示している。
【００７５】以上の実験結果より、ＣＥＬ２０２１の濃
度は、０から１０ｗｔ％の間が好ましく、特に５ｗｔ％
近傍が特に好ましいことがわかった。
度は、０から１０ｗｔ％の間が好ましく、特に５ｗｔ％
近傍が特に好ましいことがわかった。
【００７６】次に、酸化防止剤濃度の影響について表４
及び図４を参照して説明する。熱可塑性樹脂を高温で形
成する場合に生じる着色の防止に関しては、酸化防止剤
を添加することが有効である。エポキシ樹脂の関しても
同様の結果が得られたので以下に説明する。
及び図４を参照して説明する。熱可塑性樹脂を高温で形
成する場合に生じる着色の防止に関しては、酸化防止剤
を添加することが有効である。エポキシ樹脂の関しても
同様の結果が得られたので以下に説明する。
【００７７】ここでは、リン系酸化防止剤（ＨＣＡ）を
用いた。ＨＣＡは、酸無水物硬化のエポキシ樹脂におい
て酸化防止剤としての実績がある。そこで、本実施の形
態によるエポキシ樹脂に関しても、その影響を調べた。
用いた。ＨＣＡは、酸無水物硬化のエポキシ樹脂におい
て酸化防止剤としての実績がある。そこで、本実施の形
態によるエポキシ樹脂に関しても、その影響を調べた。
【００７８】エポキシ樹脂材料ＹＸ８０００と脂環式エ
ポキシ樹脂材料ＣＥＬ２０２１とを９５：５の割合で混
合し、これに対して芳香族の熱潜在性触媒ＳＩ−１００
Ｌを０．５ｗｔ％添加し、さらに燐酸系酸化防止剤ＨＣ
Ａを所定の濃度だけ添加した。その際、１１０℃で１時
間の熱処理により１次硬化を行った後、１２０℃で２時
間の熱処理により２次硬化を行った。
ポキシ樹脂材料ＣＥＬ２０２１とを９５：５の割合で混
合し、これに対して芳香族の熱潜在性触媒ＳＩ−１００
Ｌを０．５ｗｔ％添加し、さらに燐酸系酸化防止剤ＨＣ
Ａを所定の濃度だけ添加した。その際、１１０℃で１時
間の熱処理により１次硬化を行った後、１２０℃で２時
間の熱処理により２次硬化を行った。
【００７９】
【表４】
【００８０】表４及び図４に示すように、初期状態（Ｉ
ｎｉｔｉａｌ）においては、ＨＣＡ添加濃度の増加に伴
って透過率が増加するとともに、黄色度が減少すること
がわかった。すなわち、ＨＣＡの添加により初期状態に
おける樹脂の透明性が向上することがわかった。さら
に、耐熱性試験（１５０℃で７２時間）を行った後の透
過率も、ＨＣＡの濃度が増加するとともに増加し、ＨＣ
Ａ濃度０．２５ｗｔ％において最大値４９．６％が得ら
れることがわかった。耐熱性試験後の黄色度としては、
ＨＣＡ濃度０．２５ｗｔ％で最小値１５．６が得られ
た。
ｎｉｔｉａｌ）においては、ＨＣＡ添加濃度の増加に伴
って透過率が増加するとともに、黄色度が減少すること
がわかった。すなわち、ＨＣＡの添加により初期状態に
おける樹脂の透明性が向上することがわかった。さら
に、耐熱性試験（１５０℃で７２時間）を行った後の透
過率も、ＨＣＡの濃度が増加するとともに増加し、ＨＣ
Ａ濃度０．２５ｗｔ％において最大値４９．６％が得ら
れることがわかった。耐熱性試験後の黄色度としては、
ＨＣＡ濃度０．２５ｗｔ％で最小値１５．６が得られ
た。
【００８１】一方、紫外線照射（ＵＶ光、３００時間照
射）後における透過率は、ＨＣＡ濃度の増加とともに減
少し、ＨＣＡ濃度０．２５０ｗｔ％で５９．３９％、Ｈ
ＣＡ濃度１．０ｗｔ％で５０．２１の値を示す。黄色度
はＨＣＡ濃度の増加とともに増加し、ＨＣＡ濃度０．１
２５ｗｔ％で最大値１４．０１を示す。さらにＨＣＡ濃
度が増加すると黄色度は減少する。
射）後における透過率は、ＨＣＡ濃度の増加とともに減
少し、ＨＣＡ濃度０．２５０ｗｔ％で５９．３９％、Ｈ
ＣＡ濃度１．０ｗｔ％で５０．２１の値を示す。黄色度
はＨＣＡ濃度の増加とともに増加し、ＨＣＡ濃度０．１
２５ｗｔ％で最大値１４．０１を示す。さらにＨＣＡ濃
度が増加すると黄色度は減少する。
【００８２】以上の実験結果より、水添ビスフェノール
Ａグリシジルエーテルにより形成したエポキシ樹脂ＹＸ
８０００と、熱潜在性触媒として非芳香族のＣＰ−７７
を０，３ｗｔ％から０．６ｗｔ％添加し、かつ、脂環式
エポキシとして水添ビスフェノールＡグリシジルエーテ
ルに対してＣＥＬ２０２１を５ｗｔ％程度混合すると良
い。さらに、燐酸系酸化防止剤ＨＣＡを所定濃度（０．
２５ｗｔ％）混ぜると、黄色度と透明度とにトレードオ
フの関係が存在することがわかった。
Ａグリシジルエーテルにより形成したエポキシ樹脂ＹＸ
８０００と、熱潜在性触媒として非芳香族のＣＰ−７７
を０，３ｗｔ％から０．６ｗｔ％添加し、かつ、脂環式
エポキシとして水添ビスフェノールＡグリシジルエーテ
ルに対してＣＥＬ２０２１を５ｗｔ％程度混合すると良
い。さらに、燐酸系酸化防止剤ＨＣＡを所定濃度（０．
２５ｗｔ％）混ぜると、黄色度と透明度とにトレードオ
フの関係が存在することがわかった。
【００８３】本発明の第１の実施の形態によるエポキシ
樹脂により封止した発光素子の構造について、図５及び
図６を参照して説明する。図５は、いわゆる縦型ＬＥＤ
と称される。図６は横型ＬＥＤと称される。
樹脂により封止した発光素子の構造について、図５及び
図６を参照して説明する。図５は、いわゆる縦型ＬＥＤ
と称される。図６は横型ＬＥＤと称される。
【００８４】図５に示すように、縦型ＬＥＤ２０は、台
部２２と、台部２２上に搭載されたＬＥＤチップ２１
と、台部２２から延びる一方及び他方のリード２３とを
有している。ＬＥＤチップ２１は、例えばＩｎＧａＮ系
の化合物半導体材料を用いて形成される。ＬＥＤチップ
２１上に形成されるボンディングパッドとリード２３と
がワイヤー２５により電気的に接続されている。ＬＥＤ
チップ２１及びワイヤー２５が、本実施の形態によるエ
ポキシ樹脂により形成された封止材２７により封止され
ている。リード２３が封止材２７から飛び出しており、
電源などに接続できるように構成されている。
部２２と、台部２２上に搭載されたＬＥＤチップ２１
と、台部２２から延びる一方及び他方のリード２３とを
有している。ＬＥＤチップ２１は、例えばＩｎＧａＮ系
の化合物半導体材料を用いて形成される。ＬＥＤチップ
２１上に形成されるボンディングパッドとリード２３と
がワイヤー２５により電気的に接続されている。ＬＥＤ
チップ２１及びワイヤー２５が、本実施の形態によるエ
ポキシ樹脂により形成された封止材２７により封止され
ている。リード２３が封止材２７から飛び出しており、
電源などに接続できるように構成されている。
【００８５】図６に示すように、横型ＬＥＤ３０は、プ
リント基板３１と、その上に搭載されたＬＥＤチップ３
３とを有している。さらに、ＬＥＤチップ３３上のボン
ディングパッドとプリント基板３１上に形成されている
端子とを接続するワイヤー３５が形成されている。ＬＥ
Ｄチップ３３及びワイヤー３５を覆ってプリント基板３
１上に本実施の形態による封止材３７が形成されてい
る。
リント基板３１と、その上に搭載されたＬＥＤチップ３
３とを有している。さらに、ＬＥＤチップ３３上のボン
ディングパッドとプリント基板３１上に形成されている
端子とを接続するワイヤー３５が形成されている。ＬＥ
Ｄチップ３３及びワイヤー３５を覆ってプリント基板３
１上に本実施の形態による封止材３７が形成されてい
る。
【００８６】図５及び図６のいずれのＬＥＤにおいて
も、本実施の形態による封止材により封止されているた
め、ＬＥＤをオンにした場合に発せられる紫外線等に起
因する封止材の透過率の劣化が少なく、黄色度の増加も
抑制される。
も、本実施の形態による封止材により封止されているた
め、ＬＥＤをオンにした場合に発せられる紫外線等に起
因する封止材の透過率の劣化が少なく、黄色度の増加も
抑制される。
【００８７】従って、ＬＥＤの封止材の変色に起因する
性能の劣化を防止することができる。
性能の劣化を防止することができる。
【００８８】また、一液性の原料を用いるため、保存が
簡単な上、樹脂の製造工程が簡単化する。
簡単な上、樹脂の製造工程が簡単化する。
【００８９】水添ビスフェノールＡグリシジルエーテル
を原料とするエポキシ樹脂は、元来塗料用接着剤の耐光
性改善を目的として開発された樹脂である。
を原料とするエポキシ樹脂は、元来塗料用接着剤の耐光
性改善を目的として開発された樹脂である。
【００９０】ところが、上記のように、本実施の形態に
よるエポキシ樹脂において、熱による変色と紫外線によ
る変色とを同時に防止することは難しいことがわかっ
た。すなわち、以下のような問題点が挙げられる。
よるエポキシ樹脂において、熱による変色と紫外線によ
る変色とを同時に防止することは難しいことがわかっ
た。すなわち、以下のような問題点が挙げられる。
【００９１】表１に示すように、ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルの代わりに水素添加ビスフェノールＡ
グリシジルエーテルを用いて（ＹＸ８０００）エポキシ
樹脂を製造することにより、紫外線劣化を抑制できる。
しかしながら、上記の方法によれば、耐熱性が減少し熱
変色（黄色度の増加）がみられるという問題が生じる。
リシジルエーテルの代わりに水素添加ビスフェノールＡ
グリシジルエーテルを用いて（ＹＸ８０００）エポキシ
樹脂を製造することにより、紫外線劣化を抑制できる。
しかしながら、上記の方法によれば、耐熱性が減少し熱
変色（黄色度の増加）がみられるという問題が生じる。
【００９２】水素添加ビスフェノールＡグリシジルエ
ーテルを用いた場合に、紫外線照射による劣化を抑制す
るためには、硬化促進剤として何を選定するかが問題と
なる。
ーテルを用いた場合に、紫外線照射による劣化を抑制す
るためには、硬化促進剤として何を選定するかが問題と
なる。
【００９３】尚、二重結合の少ない燐酸系硬化促進剤を
用いると紫外線による劣化を抑制できることがわかって
いる。
用いると紫外線による劣化を抑制できることがわかって
いる。
【００９４】適当な量の脂環式エポキシ、例えば１０
ｗｔ％程度の脂環式エポキシを添加すると、上記にお
けるエポキシ樹脂の耐熱性を向上させることができる。
この点に関しては、第１の実施の形態においても説明し
た。
ｗｔ％程度の脂環式エポキシを添加すると、上記にお
けるエポキシ樹脂の耐熱性を向上させることができる。
この点に関しては、第１の実施の形態においても説明し
た。
【００９５】光安定剤を添加すると、紫外線劣化によ
る透過率の低下を防止することができる。但し、熱によ
る変色が生じやすい。光安定剤は、紫外線照射によって
生じた高分子のラジカルを捕捉し、熱に変換することに
よって不安定なラジカルを除去する働きを有する。
る透過率の低下を防止することができる。但し、熱によ
る変色が生じやすい。光安定剤は、紫外線照射によって
生じた高分子のラジカルを捕捉し、熱に変換することに
よって不安定なラジカルを除去する働きを有する。
【００９６】以上の結果を踏まえ、発明者は、さらに酸
化防止剤の構造に注目した。表２に示すように、燐酸系
酸化防止剤（ＨＣＡ）を添加すると、熱による変色を抑
制できる。しかしながら、紫外線劣化が生じやすい。従
って、酸化防止剤の選択が重要なポイントになると考え
られる。
化防止剤の構造に注目した。表２に示すように、燐酸系
酸化防止剤（ＨＣＡ）を添加すると、熱による変色を抑
制できる。しかしながら、紫外線劣化が生じやすい。従
って、酸化防止剤の選択が重要なポイントになると考え
られる。
【００９７】以下に本発明の第２の実施の形態によるエ
ポキシ樹脂の製造技術について図７（Ａ）、（Ｂ）及び
図８を参照して説明する。図７（Ａ）は、フェノール系
酸化防止剤として化１３に示すＡＯ−８０（旭電化製）
を用いた場合の酸化防止剤の添加濃度と透過率の関係を
示す図であり、図７（Ｂ）は、フェノール系酸化防止剤
としてＳＬ−ＢＨＴ−Ｐ（住友化学製）を用いた場合の
酸化防止剤の添加濃度と透過率の関係を示す図である。
図８は、燐酸系酸化防止剤として前述のＨＣＡを用いた
場合の酸化防止剤の添加濃度と透過率の関係を示す図で
ある。
ポキシ樹脂の製造技術について図７（Ａ）、（Ｂ）及び
図８を参照して説明する。図７（Ａ）は、フェノール系
酸化防止剤として化１３に示すＡＯ−８０（旭電化製）
を用いた場合の酸化防止剤の添加濃度と透過率の関係を
示す図であり、図７（Ｂ）は、フェノール系酸化防止剤
としてＳＬ−ＢＨＴ−Ｐ（住友化学製）を用いた場合の
酸化防止剤の添加濃度と透過率の関係を示す図である。
図８は、燐酸系酸化防止剤として前述のＨＣＡを用いた
場合の酸化防止剤の添加濃度と透過率の関係を示す図で
ある。
【００９８】酸化防止剤の添加実験について説明する前
に、まず、エポキシ樹脂を製造する際に用いる主剤混合
物と硬化剤混合物について説明する。主剤混合物は水添
ビスフェノールＡグリシジルエーテルと、脂環式エポキ
シ樹脂と、フェノール系酸化防止剤とを含む混合物であ
る。
に、まず、エポキシ樹脂を製造する際に用いる主剤混合
物と硬化剤混合物について説明する。主剤混合物は水添
ビスフェノールＡグリシジルエーテルと、脂環式エポキ
シ樹脂と、フェノール系酸化防止剤とを含む混合物であ
る。
【００９９】水添ビスフェノールＡグリシジルエーテル
は、第１の実施の形態において説明したように化６に示
す構造を有している。高純度ビスフェノールＡグリシジ
ルエーテルの芳香族を、触媒により選択的に水素化した
ものであり、商品名はＹＸ−８０００（ジャパンエポキ
シレジン製）である。尚、上記の合成方法は、核水添法
と呼ばれる。塩素濃度が既存の水添ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルの１／２０である。
は、第１の実施の形態において説明したように化６に示
す構造を有している。高純度ビスフェノールＡグリシジ
ルエーテルの芳香族を、触媒により選択的に水素化した
ものであり、商品名はＹＸ−８０００（ジャパンエポキ
シレジン製）である。尚、上記の合成方法は、核水添法
と呼ばれる。塩素濃度が既存の水添ビスフェノールＡグ
リシジルエーテルの１／２０である。
【０１００】脂環式エポキシ樹脂としては、化８で示す
アリサクリックエポキシカルボキシレートが用いられ
る。商品名はＣＥＬ２０２１Ｐ（ダイセル化学製）であ
る。脂環式エポキシ樹脂を添加することにより、樹脂の
耐熱性を向上させることができる。添加濃度は、１０ｗ
ｔ％程度が適当である。
アリサクリックエポキシカルボキシレートが用いられ
る。商品名はＣＥＬ２０２１Ｐ（ダイセル化学製）であ
る。脂環式エポキシ樹脂を添加することにより、樹脂の
耐熱性を向上させることができる。添加濃度は、１０ｗ
ｔ％程度が適当である。
【０１０１】本実施の形態においては、酸化防止剤とし
て燐酸系酸化防止剤の代わりにフェノール系酸化防止剤
を用いる。フェノール系酸化防止剤としては、化１３か
ら化１５までに示す構造を有するものを用いれば良い。
尚、併せて燐酸系酸化防止剤（ＨＣＡ）を用いた結果に
ついても示す。
て燐酸系酸化防止剤の代わりにフェノール系酸化防止剤
を用いる。フェノール系酸化防止剤としては、化１３か
ら化１５までに示す構造を有するものを用いれば良い。
尚、併せて燐酸系酸化防止剤（ＨＣＡ）を用いた結果に
ついても示す。
【０１０２】
【化１３】
【０１０３】
【化１４】
【０１０４】
【化１５】
【０１０５】
【化１６】
【０１０６】化１３に示されるフェノール系酸化防止剤
は、3,9-bis[1,1-dimethl-2[b-(3-t-butyl-4-hydroxy-5
-methylphenyl)propionyloxy]-2,2,8,10-etraoxaspiro
[5,5]undecanであり、商品名はＡＯ−８０（旭電化製）
である。
は、3,9-bis[1,1-dimethl-2[b-(3-t-butyl-4-hydroxy-5
-methylphenyl)propionyloxy]-2,2,8,10-etraoxaspiro
[5,5]undecanであり、商品名はＡＯ−８０（旭電化製）
である。
【０１０７】化１４に示されるフェノール系酸化防止剤
は、2,6-Di-tert-butyl-4-methyl-phenolであり、商品
名はＳＬ−ＢＨＴ−Ｐ（住友化学製）である。
は、2,6-Di-tert-butyl-4-methyl-phenolであり、商品
名はＳＬ−ＢＨＴ−Ｐ（住友化学製）である。
【０１０８】化１５に示されるフェノール系酸化防止剤
は、2,6-Di-tert-butylphenolであり、メルク社製のフ
ェノール系酸化防止剤である。
は、2,6-Di-tert-butylphenolであり、メルク社製のフ
ェノール系酸化防止剤である。
【０１０９】酸化防止剤は、化１３から化１５までに示
される酸化防止剤を単独で、或いは混合して用いる。酸
化防止剤は、化６及び化８で示されるエポキシ樹脂混合
物に対して、合計で１．０ｗｔ％以内の割合で添加す
る。
される酸化防止剤を単独で、或いは混合して用いる。酸
化防止剤は、化６及び化８で示されるエポキシ樹脂混合
物に対して、合計で１．０ｗｔ％以内の割合で添加す
る。
【０１１０】硬化剤混合物としては、硬化剤と硬化促進
剤とを含む混合物が用いられる。硬化剤としては、第１
の実施の形態において説明した化３で示されるメチルヘ
キサヒドロ無水フタル酸（新日本理化製、商品名ＭＨ−
７００）を用いる。硬化促進剤としては、化１６で示す
テトラブチルフォスフォニウムジエチルフォスフォロジ
チオエートを、硬化剤に対して０．５から２．５ｗｔ％
の割合で添加する。
剤とを含む混合物が用いられる。硬化剤としては、第１
の実施の形態において説明した化３で示されるメチルヘ
キサヒドロ無水フタル酸（新日本理化製、商品名ＭＨ−
７００）を用いる。硬化促進剤としては、化１６で示す
テトラブチルフォスフォニウムジエチルフォスフォロジ
チオエートを、硬化剤に対して０．５から２．５ｗｔ％
の割合で添加する。
【０１１１】以上に説明した主剤混合物と硬化剤混合物
とを、重量比を１００：１２０から１００：８０までの
割合で混合する。耐熱性が最大となる割合は、エポキシ
当量と酸無水物当量との比率が１００：９０付近であ
る。尚、１００：９０とは、エポキシ基を１モルに対し
て酸無水物を０．９モルとした場合を言う。
とを、重量比を１００：１２０から１００：８０までの
割合で混合する。耐熱性が最大となる割合は、エポキシ
当量と酸無水物当量との比率が１００：９０付近であ
る。尚、１００：９０とは、エポキシ基を１モルに対し
て酸無水物を０．９モルとした場合を言う。
【０１１２】以下、上記の主剤混合物と硬化剤混合物と
を用い、酸化防止剤としてフェノール系の酸化防止剤を
用いた場合の耐熱性と耐ＵＶ性とについて図７（Ａ）及
び図（Ｂ）にその評価結果を示す。尚、比較のために図
８に、燐酸系の酸化防止剤を用いた場合の評価結果を示
す。
を用い、酸化防止剤としてフェノール系の酸化防止剤を
用いた場合の耐熱性と耐ＵＶ性とについて図７（Ａ）及
び図（Ｂ）にその評価結果を示す。尚、比較のために図
８に、燐酸系の酸化防止剤を用いた場合の評価結果を示
す。
【０１１３】図７（Ａ）は、フェノール系酸化防止剤を
用いた場合の、酸化防止剤の含有量（横軸）と、製造後
の樹脂の透過率（左縦軸：波長４００ｎｍ）及び樹脂の
黄色度（右縦軸）との関係を、初期値、熱処理後及びＵ
Ｖ照射後について評価した結果を示すグラフである。酸
化防止剤としては、フェノール系酸化防止材ＡＯ−８０
を用いた。
用いた場合の、酸化防止剤の含有量（横軸）と、製造後
の樹脂の透過率（左縦軸：波長４００ｎｍ）及び樹脂の
黄色度（右縦軸）との関係を、初期値、熱処理後及びＵ
Ｖ照射後について評価した結果を示すグラフである。酸
化防止剤としては、フェノール系酸化防止材ＡＯ−８０
を用いた。
【０１１４】図７（Ｂ）は、フェノール系酸化防止剤と
してＳＬ−ＢＨＴ−Ｐを用いた場合の評価結果を示すグ
ラフである。
してＳＬ−ＢＨＴ−Ｐを用いた場合の評価結果を示すグ
ラフである。
【０１１５】図８は、酸化防止剤として燐酸系の酸化防
止剤を用いた場合の評価結果を示すグラフである。
止剤を用いた場合の評価結果を示すグラフである。
【０１１６】図７（Ａ）と図７（Ｂ）との評価結果は同
様の傾向を示す。すなわち、酸化防止剤としてフェノー
ル系の酸化防止剤を添加すると、ＡＯ−８０を用いた場
合でもＳＬ−ＢＨＴ−Ｐを用いた場合でも、耐熱試験後
の樹脂の透過率を向上させることができるとともに、紫
外線照射試験後の樹脂の透過率も向上させることができ
ることがわかる。尚、同様の傾向がみられることが、そ
の他のフェノール系酸化防止剤を用いた場合にも確認さ
れた。
様の傾向を示す。すなわち、酸化防止剤としてフェノー
ル系の酸化防止剤を添加すると、ＡＯ−８０を用いた場
合でもＳＬ−ＢＨＴ−Ｐを用いた場合でも、耐熱試験後
の樹脂の透過率を向上させることができるとともに、紫
外線照射試験後の樹脂の透過率も向上させることができ
ることがわかる。尚、同様の傾向がみられることが、そ
の他のフェノール系酸化防止剤を用いた場合にも確認さ
れた。
【０１１７】フェノール系酸化防止剤（ＡＯ−８０、Ｓ
Ｌ−ＢＨＴ−Ｐ）を添加することにより、耐熱性試験後
及び紫外線照射後のいずれの場合にも黄色度を低くする
ことができる。
Ｌ−ＢＨＴ−Ｐ）を添加することにより、耐熱性試験後
及び紫外線照射後のいずれの場合にも黄色度を低くする
ことができる。
【０１１８】これに対して、図８に示すように、燐酸系
酸化防止剤を用いると耐熱性試験後の樹脂の透過率を向
上させることができるが、紫外線照射後の樹脂の透過率
が低くなる。黄色度に関しても、耐熱試験後の樹脂の黄
色度は低くなるが、紫外線照射後の樹脂の黄色度は高く
なってしまうことがわかる。すなわち、燐酸系の酸化防
止剤（ＨＣＡ）を用いた場合には、耐熱性試験後の樹脂
の透過率は、ＨＣＡ濃度の増加と共に高くなり、ＬＥＤ
用封止材としては、フェノール系酸化防止剤を用いると
良いことがわかる。
酸化防止剤を用いると耐熱性試験後の樹脂の透過率を向
上させることができるが、紫外線照射後の樹脂の透過率
が低くなる。黄色度に関しても、耐熱試験後の樹脂の黄
色度は低くなるが、紫外線照射後の樹脂の黄色度は高く
なってしまうことがわかる。すなわち、燐酸系の酸化防
止剤（ＨＣＡ）を用いた場合には、耐熱性試験後の樹脂
の透過率は、ＨＣＡ濃度の増加と共に高くなり、ＬＥＤ
用封止材としては、フェノール系酸化防止剤を用いると
良いことがわかる。
【０１１９】次に、図９に、本実施の形態によるＬＥＤ
封止用エポキシ樹脂の透過率の波長依存性を示す。初期
状態と紫外線照射と耐熱性試験後との各試料について透
過率の波長依存性を示している。耐熱性試験は、１５０
℃において７２時間放置した試料を用いて行った。
封止用エポキシ樹脂の透過率の波長依存性を示す。初期
状態と紫外線照射と耐熱性試験後との各試料について透
過率の波長依存性を示している。耐熱性試験は、１５０
℃において７２時間放置した試料を用いて行った。
【０１２０】図９に示すように、初期状態と紫外線照射
と耐熱性試験後との各試料についての樹脂の透過率は、
波長３８０ｎｍから６００ｎｍの間の波長領域におい
て、ほぼ８０％以上の高い値を示すことがわかる。
と耐熱性試験後との各試料についての樹脂の透過率は、
波長３８０ｎｍから６００ｎｍの間の波長領域におい
て、ほぼ８０％以上の高い値を示すことがわかる。
【０１２１】図１０に、比較のために一般的なＬＥＤ封
止用エポキシ樹脂の透過率の波長依存性を示す。初期状
態と紫外線照射と耐熱性試験後との各試料について透過
率の波長依存性を示している。耐熱性試験は、１５０℃
において７２時間放置した試料を用いて行った。尚、一
般的なＬＥＤ封止用エポキシ樹脂としては、ビスフェノ
ールＡと脂環式エポキシと酸無水物とを所定の割合で混
合して形成したエポキシ樹脂である。
止用エポキシ樹脂の透過率の波長依存性を示す。初期状
態と紫外線照射と耐熱性試験後との各試料について透過
率の波長依存性を示している。耐熱性試験は、１５０℃
において７２時間放置した試料を用いて行った。尚、一
般的なＬＥＤ封止用エポキシ樹脂としては、ビスフェノ
ールＡと脂環式エポキシと酸無水物とを所定の割合で混
合して形成したエポキシ樹脂である。
【０１２２】図１０に示すように、初期状態での透過率
は、波長３８０ｎｍから６００ｎｍの間の波長領域にお
いて、ほぼ８０％以上の高い値を示すことが、熱処理後
の試料は、短波長域において７０％以下の透過率を示す
ようになる。さらに、紫外線照射後の試料は、短波長域
において４０％から６０％程度と透過率が大幅に低くな
ることがわかる。
は、波長３８０ｎｍから６００ｎｍの間の波長領域にお
いて、ほぼ８０％以上の高い値を示すことが、熱処理後
の試料は、短波長域において７０％以下の透過率を示す
ようになる。さらに、紫外線照射後の試料は、短波長域
において４０％から６０％程度と透過率が大幅に低くな
ることがわかる。
【０１２３】以上の結果からも、本発明の第２の実施の
形態によるエポキシ樹脂の特性は、一般的なＬＥＤ封止
用エポキシ樹脂の特性に比べて、紫外線発光素子を用い
たＬＥＤの封止用エポキシ樹脂として適していることが
わかる。
形態によるエポキシ樹脂の特性は、一般的なＬＥＤ封止
用エポキシ樹脂の特性に比べて、紫外線発光素子を用い
たＬＥＤの封止用エポキシ樹脂として適していることが
わかる。
【０１２４】尚、上記各実施の形態によるエポキシ樹脂
は、紫外線発光素子用の封止材のみならず、発光ダイオ
ード用の波長変換材料や導電性接着剤として用いること
もできる。導電性接着剤は、エポキシ樹脂中に高濃度の
銀粉等の金属粉末を添加し、金属同士が物理的に接触す
ることによって導電性を得るものである。ＬＥＤの分野
においては、ダイボンド用の銀ペーストとして用いられ
る。
は、紫外線発光素子用の封止材のみならず、発光ダイオ
ード用の波長変換材料や導電性接着剤として用いること
もできる。導電性接着剤は、エポキシ樹脂中に高濃度の
銀粉等の金属粉末を添加し、金属同士が物理的に接触す
ることによって導電性を得るものである。ＬＥＤの分野
においては、ダイボンド用の銀ペーストとして用いられ
る。
【０１２５】以上、実施の形態に沿って本発明を説明し
たが、本発明はこれらに制限されるものではない。その
他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当
業者には自明あろう。
たが、本発明はこれらに制限されるものではない。その
他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当
業者には自明あろう。
【０１２６】
【発明の効果】ビスフェノールＡグリシジルエーテルに
直接核水素添加をすることにより得られる水添ビスＡグ
リシジルエーテルと脂環式エポキシモノマーとを含む混
合物を出発物質として用い、潜在性触媒により重合させ
ることにより形成されたエポキシ樹脂を用いると、耐熱
性が高まるとともに、紫外線劣化が抑制される。一液性
の原料により製造可能なため、取り扱いや製造工程が簡
単になる。
直接核水素添加をすることにより得られる水添ビスＡグ
リシジルエーテルと脂環式エポキシモノマーとを含む混
合物を出発物質として用い、潜在性触媒により重合させ
ることにより形成されたエポキシ樹脂を用いると、耐熱
性が高まるとともに、紫外線劣化が抑制される。一液性
の原料により製造可能なため、取り扱いや製造工程が簡
単になる。
【０１２７】また、水添ビスＡグリシジルエーテルと脂
環式エポキシモノマーとを含む混合物と、フタル酸系の
酸無水物を中心とする酸無水物の硬化剤とを用い、さら
にフェノール系酸化防止剤を添加して硬化させることに
より形成されたエポキシ樹脂を用いると、耐熱性が高ま
るとともに、紫外線劣化が抑制される。
環式エポキシモノマーとを含む混合物と、フタル酸系の
酸無水物を中心とする酸無水物の硬化剤とを用い、さら
にフェノール系酸化防止剤を添加して硬化させることに
より形成されたエポキシ樹脂を用いると、耐熱性が高ま
るとともに、紫外線劣化が抑制される。
【図１】 本発明の第１の実施の形態によるエポキシ樹
脂プレート製造装置の概要を示す図である。
脂プレート製造装置の概要を示す図である。
【図２】 触媒濃度と熱による変色／紫外線におよる変
色との関連性について実験を行った際の、エポキシ樹脂
の透過率と黄色度のＳＩ−１００Ｌ濃度依存性を示す図
である。図２（Ａ）はＳＩ−１００Ｌを用いた場合の結
果、図２（Ｂ）はＣＰ−７７を用いた場合の結果を示
す。
色との関連性について実験を行った際の、エポキシ樹脂
の透過率と黄色度のＳＩ−１００Ｌ濃度依存性を示す図
である。図２（Ａ）はＳＩ−１００Ｌを用いた場合の結
果、図２（Ｂ）はＣＰ−７７を用いた場合の結果を示
す。
【図３】 脂環式エポキシ（ＣＥＬ２０２１）の濃度と
透過率及び黄色度の関係を示す図である。
透過率及び黄色度の関係を示す図である。
【図４】 酸化防止剤（ＨＣＡ）濃度と透過率及び黄色
度の関係を示す図である。
度の関係を示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態による封止材を用いた縦
型ＬＥＤの構造を示す断面図である。
型ＬＥＤの構造を示す断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態による封止材を用いた横
型ＬＥＤの構造を示す断面図である。
型ＬＥＤの構造を示す断面図である。
【図７】 図７（Ａ）は、フェノール系酸化防止剤（Ａ
Ｏ−８０）の添加濃度と透過率との関係を示す図であ
る。図７（Ｂ）は、フェノール系酸化防止剤（ＳＬ−Ｂ
ＨＴ−Ｐ）の添加濃度と透過率との関係を示す図であ
る。
Ｏ−８０）の添加濃度と透過率との関係を示す図であ
る。図７（Ｂ）は、フェノール系酸化防止剤（ＳＬ−Ｂ
ＨＴ−Ｐ）の添加濃度と透過率との関係を示す図であ
る。
【図８】 燐酸系酸化防止剤（ＨＣＡ）の添加濃度と透
過率との関係を示す図である。
過率との関係を示す図である。
【図９】 本発明の実施の形態によるエポキシ樹脂にお
ける、透過率の波長依存性を示す図である。
ける、透過率の波長依存性を示す図である。
【図１０】 一般的なエポキシ樹脂における、透過率の
波長依存性を示す図である。
波長依存性を示す図である。
１ エポキシ樹脂プレートの製造装置
７ 固定具
１１ 収容部
２０ 縦型ＬＥＤ
２１ ＬＥＤチップ
２２ 台部
２３ リード
２５ ワイヤー
２７ 封止材
３０ 横型ＬＥＤ
３１ プリント基板
３３ ＬＥＤチップ
３５ ワイヤー
３７封止材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年６月４日（２００２．６．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (15)
- 【請求項１】 紫外発光素子を封止する材料として適し
ており、 ビスフェノールＡグリシジルエーテルのフェニール基を
核水添法により水素化して生成した水素添加ビスフェノ
ールＡグリシジルエーテルと、 脂環式エポキシモノマーと、 潜在性触媒とを含むエポキシ樹脂材料を熱カチオン重合
により硬化させたエポキシ樹脂。 - 【請求項２】 前記水素添加ビスフェノールＡグリシジ
ルエーテルは、水素添加ビスフェノールＡとエピクロロ
ピドリンとの反応によって合成される合成水素添加ビス
フェノールＡグリシジルエーテルよりも低い残留塩素濃
度を有している請求項１に記載のエポキシ樹脂。 - 【請求項３】 前記水素添加ビスフェノールＡグリシジ
ルエーテルの残留塩素濃度が、０から２０００ｐｐｍま
での間である請求項１に記載のエポキシ樹脂。 - 【請求項４】 前記潜在性触媒は、有機スルフォニウム
＝ヘキサフルオロアンチモン塩である請求項１に記載の
エポキシ樹脂。 - 【請求項５】 前記脂環式エポキシモノマーは、アリサ
イクリックエポキシカルボキシレートである請求項１に
記載のエポキシ樹脂。 - 【請求項６】 前記水素添加ビスフェノールＡグリシジ
ルエーテルと前記脂環式エポキシモノマーとの配合比
は、重量比で９０：１０から８０：２０までの間である
請求項１に記載のエポキシ樹脂。 - 【請求項７】 さらに全体の３ｗｔ％以下の割合で混合
された酸化防止剤を含む請求項１に記載のエポキシ樹
脂。 - 【請求項８】 紫外発光素子を封止する材料として適し
ており、 ビスフェノールＡグリシジルエーテルのフェニール基を
核水添法により水素化して生成した水素添加ビスフェノ
ールＡグリシジルエーテルと、 脂環式エポキシモノマーと、 潜在性触媒とを含むエポキシ樹脂材料。 - 【請求項９】 紫外発光素子を封止する材料として適し
ており、 ビスフェノールＡグリシジルエーテルのフェニール基を
核水添法により水素化して生成した水素添加ビスフェノ
ールＡグリシジルエーテルと脂環式エポキシモノマーと
フェノール系酸化防止剤とを含む主剤を、硬化剤により
硬化させたエポキシ樹脂。 - 【請求項１０】 前記硬化剤は、さらに硬化促進剤とを
含む硬化剤混合物により硬化させたエポキシ樹脂 - 【請求項１１】 前記脂環式エポキシモノマーは、全体
の５ｗｔ％から３０ｗｔ％までの割合で混合され、 前記フェノール系酸化防止剤は、全体の１．０ｗｔ％以
下の割合で混合されている請求項９に記載のエポキシ樹
脂。 - 【請求項１２】 前記硬化剤混合物は、フタル酸系の酸
無水物の混合物であり、該酸無水物の混合物に対して
０．５ｗｔ％から２．５ｗｔ％までの割合で混合した燐
酸系硬化促進剤を含む請求項９に記載のエポキシ樹脂。 - 【請求項１３】 前記主剤と前記硬化剤混合物との重量
比は、１００：１２０から１００：８０の間の割合であ
る請求項９に記載のエポキシ樹脂。 - 【請求項１４】 紫外発光素子を封止する材料として適
しており、 ビスフェノールＡグリシジルエーテルのフェニール基を
核水添法により水素化して生成した水素添加ビスフェノ
ールＡグリシジルエーテルと脂環式エポキシモノマーと
フェノール系酸化防止剤とを含むエポキシ樹脂材料。 - 【請求項１５】 請求項１から１３までのいずれか１光
電変換素子に記載のエポキシ樹脂又はエポキシ樹脂材料
により紫外発光素子を封止した光半導体装置。
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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-
2001
- 2001-09-03 JP JP2001265466A patent/JP3654353B2/ja not_active Expired - Fee Related
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