JP2012186454A - Led用基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】水蒸気バリア性に優れる絶縁層を有するLED用基板を提供する。
【解決手段】下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有し、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、40モル%以上である液晶ポリエステルから構成される絶縁層の少なくとも一方の面上に、導体層が設けられてなるLED用基板とする。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。)
【選択図】図1
【解決手段】下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有し、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、40モル%以上である液晶ポリエステルから構成される絶縁層の少なくとも一方の面上に、導体層が設けられてなるLED用基板とする。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。)
【選択図】図1
Description
本発明は、液晶ポリエステルから構成される絶縁層を有するLED用基板に関する。また、本発明は、このLED用基板を用いてなるLEDパッケージに関する。
LED(発光ダイオード)用基板の絶縁層には、LED素子をハンダ付けにより実装する際やLED発光時の高温に耐えうるように、耐熱性が高いことが求められ、また、高温でも寸法変化し難いように、線膨張率が低いことが求められ、さらに、放熱し易いように、熱伝導率が高いことが求められる。このような観点から、LED用基板の絶縁層の材料として、液晶ポリエステルを用いることが検討されており、例えば、特許文献1には、LED用基板の絶縁層の材料として、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位を30〜45モル%、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位を27.5モル%、及び所定の芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン又は芳香族ジアミンに由来する繰返し単位を27.5モル%有する液晶ポリエステルを用いることが開示されており、具体的には、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位を35モル%、イソフタル酸に由来する繰返し単位を32.5モル%、及びp−アミノフェノールに由来する繰返し単位を32.5モル%有する液晶ポリエステルを用いることが示されている。
特許文献1に開示の如く、LED用基板の絶縁層の材料として液晶ポリエステルを用いれば、その絶縁層は、耐熱性が高く、線膨張率が低く、熱伝導率が高いものとなるが、長期信頼性向上の観点からは、これらの性能に加えて、水蒸気バリア性が求められる。そこで、本発明の目的は、液晶ポリエステルから構成され、水蒸気バリア性に優れる絶縁層を有するLED用基板を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有し、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、40モル%以上である液晶ポリエステルから構成される絶縁層の少なくとも一方の面上に、導体層が設けられてなるLED用基板を提供する。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
また、本発明は、液晶ポリエステルから構成され、温度40℃及び相対湿度90%にて測定される水蒸気透過度が0.005g/m2・24h以下である絶縁層の少なくとも一方の面上に、導体層が設けられてなるLED用基板を提供する。
さらに、本発明は、厚さ50μmのフィルムにしたときの温度40℃及び相対湿度90%にて測定される水蒸気透過度が0.005g/m2・24h以下である液晶ポリエステルから構成される絶縁層の少なくとも一方の面上に、導体層が設けられてなるLED用基板を提供する。
加えて、本発明は、前記いずれかのLED用基板の前記導体層の上に、LED素子が配置されてなるLEDパッケージを提供する。
本発明のLED用基板は、水蒸気バリア性に優れる絶縁層を有しており、これを用いることにより、信頼性の高いLEDパッケージを得ることができる。
本発明のLED用基板の絶縁層を構成する液晶ポリエステルは、溶融時に光学異方性を示すポリエステルであり、下記式(1)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(1)ということがある)と、下記式(2)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(2)ということがある)と、下記式(3)で表される繰返し単位(以下、繰返し単位(3)ということがある)とを有するものである。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基で置換されていてもよい。)
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。前記アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基及びn−デシル基が挙げられ、その炭素数は、通常1〜10である。前記アリール基の例としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、通常6〜20である。前記水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基毎に、それぞれ独立に、通常2個以下であり、好ましくは1個以下である。
繰返し単位(1)は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(1)としては、Ar1が2,6−ナフチレン基であるもの、すなわち6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位が好ましい。
繰返し単位(2)は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(2)としては、Ar2が2,6−ナフチレン基であるもの、すなわち2,6−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位、及びAr2が1,4−フェニレン基であるもの、すなわちテレフタル酸に由来する繰返し単位が好ましい。
繰返し単位(3)は、所定の芳香族ジオールに由来する繰返し単位である。繰返し単位(3)としては、Ar3が1,4−フェニレン基であるもの、すなわちヒドロキノンに由来する繰返し単位、及びAr3が4,4’−ビフェニリレン基であるもの、すなわち4,4’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位が好ましい。
液晶ポリエステル中、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量、すなわち、Ar1が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(1)、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)、及びAr3が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(3)の合計含有量は、全繰返し単位の合計量(液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量を各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量(モル)を求め、それらを合計した値)に対して、40モル%以上である。かかる所定の繰返し単位組成を有する液晶ポリエステルをフィルム化することにより、水蒸気バリア性に優れる液晶ポリエステルフィルムを得ることができる。この2,6−ナフチレン基の含有量は、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは70モル%以上である。
また、液晶ポリエステル中、繰返し単位(1)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、好ましくは30〜80モル%、より好ましくは40〜70モル%、さらに好ましくは45〜65モル%であり、繰返し単位(2)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、好ましくは10〜35モル%、より好ましくは15〜30モル%、さらに好ましくは17.5〜27.5モル%であり、繰返し単位(3)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、好ましくは10〜35モル%、より好ましくは15〜30モル%、さらに好ましくは17.5〜27.5モル%である。このような所定の繰返し単位組成を有する液晶ポリエステルは、耐熱性と成形性とのバランスに優れている。なお、繰返し単位(2)の含有量と繰返し単位(3)の含有量とは、実質的に等しいことが好ましい。また、液晶ポリエステルは、必要に応じて繰返し単位(1)〜(3)以外の繰返し単位を有していてもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下である。
耐熱性や溶融張力が高い液晶ポリエステルの典型的な例は、全繰返し単位の合計量に対して、Ar1が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(1)、すなわち6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位を、好ましくは40〜74.8モル%、より好ましくは40〜64.5モル%、さらに好ましくは50〜58モル%有し、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)、すなわち2,6−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位を、好ましくは12.5〜30モル%、より好ましくは17.5〜30モル%、さらに好ましくは20〜25モル%有し、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)、すなわちテレフタル酸に由来する繰返し単位を、好ましくは0.2〜15モル%、より好ましくは0.5〜12モル%、さらに好ましくは2〜10モル%有し、Ar3が1,4−フェニレン基である繰返し単位(3)、すなわちヒドロキノンに由来する繰返し単位を、好ましくは12.5〜30モル%、より好ましくは17.5〜30モル%、さらに好ましくは20〜25モル%有し、かつ、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)の含有量が、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)及びAr2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)の合計含有量に対して、好ましくは0.5モル倍以上、より好ましくは0.6モル倍以上のものである。
液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)を与えるモノマー、すなわち所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸と、繰返し単位(2)を与えるモノマー、すなわち所定の芳香族ジカルボン酸と、繰返し単位(3)を与えるモノマー、すなわち所定の芳香族ジオールとを、2,6−ナフチレン基を有するモノマーの合計量、すなわち6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸及び2,6−ナフタレンジオールの合計量が、全モノマーの合計量に対して、40モル%以上になるようにして、重合(重縮合)させることにより、製造することができる。その際、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸及び芳香族ジオールは、それぞれ独立に、その一部又は全部に代えて、その重合可能な誘導体が用いられてもよい。芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなるもの、カルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるものが挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジオールのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるものが挙げられる。
また、液晶ポリエステルは、モノマーを溶融重合させ、得られた重合物(プレポリマー)を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や溶融張力が高い液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、N,N−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。
液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、好ましくは280℃以上、より好ましくは290℃以上、さらに好ましくは295℃以上であり、また、通常380℃以下、好ましくは350℃以下である。流動開始温度が高いほど、耐熱性や溶融張力が向上し易いが、あまり高いと、溶融させるために高温を要し、成形時に熱劣化し易くなる。
なお、流動開始温度は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、内径1mm、長さ10mmのノズルを持つ毛細管レオメータを用い、9.8MPa(100kg/cm2)の荷重下において、4℃/分の昇温速度で液晶ポリエステルの加熱溶融体をノズルから押し出すときに、溶融粘度が4800Pa・s(48,000ポイズ)を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである(小出直之編、「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」、株式会社シーエムシー、1987年6月5日、p.95参照)。
こうして得られる前記所定の繰り返し単位組成を有する液晶ポリエステルは、水蒸気バリア性に優れており、本発明のタブ用キャリアテープの材料として用いられる。この液晶ポリエステルは、厚さ50μmのフィルムにしたときの温度40℃及び相対湿度90%にて測定される水蒸気透過度が、好ましくは0.05g/m2・24h以下、より好ましくは0.01g/m2・24h以下、さらに好ましくは0.005g/m2・24h以下となる。
液晶ポリエステルには、必要に応じて他の成分を配合して、組成物としてもよい。他の成分の例としては、充填材、液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂及び添加剤が挙げられる。組成物全体に占める液晶ポリエステルの割合は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上である。
充填材の例としては、ミルドガラスファイバー、チョップドガラスファイバー等のガラス繊維、チタン酸カリウムウイスカー、アルミナウイスカ、ホウ酸アルミニウムウイスカ、炭化けい素ウイスカ、窒化けい素ウイスカ等の金属又は非金属系ウイスカ類、ガラスビーズ、中空ガラス球、ガラス粉末、マイカ、タルク、クレー、シリカ、アルミナ、チタン酸カリウム、ウォラスナイト、炭酸カルシウム(重質、軽質、膠質等)、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、硫酸ソーダ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、けい酸カルシウム、けい砂、けい石、石英、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄グラファイト、モリブデン、アスベスト、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、石膏繊維、炭素繊維、カーボンブラック、ホワイトカーボン、けいそう土、ベントナイト、セリサイト、シラス及び黒鉛が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いることもできる。中でも、ガラス繊維、マイカ、タルク及び炭素繊維が好ましく用いられる。
充填材は、必要に応じて、表面処理されたものであってもよく、この表面処理剤の例としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、ボラン系カップリング剤等の反応性カップリング剤、及び高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸金属塩、フルオロカーボン系界面活性剤等の潤滑剤が挙げられる。
液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂の例としては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルケトン及びポリエーテルイミド樹脂が挙げられる。
添加剤の例としては、フッ素樹脂、金属石鹸類等の離型改良剤、核剤、酸化防止剤、安定剤、可塑剤、滑剤、着色防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、潤滑剤及び難燃剤が挙げられる。
こうして得られる液晶ポリエステル又はその組成物をフィルム化することにより、本発明のLED用基板の絶縁層となる液晶ポリエステルフィルムを得ることができる。フィルム化の方法としては、例えば、押出成形法、プレス成形法、溶液流延法及び射出成形法が挙げられ、押出成形法が好ましい。押出成形法としては、例えば、Tダイ法やインフレーション法が挙げられ、Tダイ法において、一軸延伸してもよいし、二軸延伸してもよい。
一軸延伸フィルムの延伸倍率(ドラフト比)は、通常1.1〜40、好ましくは10〜40、より好ましくは15〜35である。二軸フィルムのMD方向(押出方向)の延伸倍率は、通常1.2〜40倍であり、二軸フィルムのTD方向(押出方向に垂直な方向)の延伸倍率は、通常1.2〜20倍である。インフレーションフィルムのMD方向の延伸倍率(ドローダウン比=バブル引取速度/樹脂吐出速度)は、通常1.5〜50、好ましくは5〜30であり、インフレーションフィルムのTDの延伸倍率(ブロー比=バブル径/環状スリット径)は、通常1.5〜10、好ましくは2〜5である。
液晶ポリエステルフィルムの厚さは、好ましくは5〜100μmであり、より好ましくは10〜75μmであり、さらに好ましくは15〜75μmである。あまり薄いと、強度が不十分になり、あまり厚いと、フレキシブル性が不十分になる。
こうして得られる液晶ポリエステルフィルムは、前記所定の繰り返し単位組成を有する液晶ポリエステルから構成されることにより、水蒸気バリア性に優れており、本発明のLED用基板の絶縁層として用いられる。この液晶ポリエステルフィルムは、温度40℃及び相対湿度90%にて測定される水蒸気透過度が、好ましくは0.05g/m2・24h以下、より好ましくは0.01g/m2・24h以下、さらに好ましくは0.005g/m2・24h以下となる。
なお、液晶ポリエステルフィルムを複数枚積層したり、液晶ポリエステルフィルムに熱可塑性樹脂フィルム等の他のフィルムを積層したりして得られる積層フィルムも、本発明のLED用基板の絶縁層として用いられる。また、液晶ポリエステルフィルム又は前記積層フィルムに、さらに水蒸気バリア性を高めるべく、水蒸気バリア層を設けたり、他の機能層を設けたりして得られる積層フィルムも、本発明のLED用基板の絶縁層として用いられる。
水蒸気バリア層は、液晶ポリエステルフィルムの少なくとも一方の面上に設けられる。液晶ポリエステルフィルムの片面上に設ける場合、液晶ポリエステルフィルムの裏面(LED素子が配置される面とは反対の面)上に設けることが好ましい。
水蒸気バリア層を構成する物質としては、アルミニウム、ケイ素、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、銀及び金からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の単体、酸化物、窒化物及び酸窒化物が好ましく、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。
水蒸気バリア層の形成方法としては、例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のPVD法、プラズマCVD法、熱CVD法、レーザーCVD法等のCVD法、及びゾル−ゲル法、めっき法、塗布法等のウェット法が挙げられる。また、別途調製乃至入手した箔を、液晶ポリエステルフィルムに貼合してもよい。
液晶ポリエステルフィルムには、必要に応じて表面処理を施してもよい。表面処理の方法としては、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、スパッタリング処理、溶剤処理、UV処理、プラズマ処理等が挙げられる。
こうして得られる液晶ポリエステルを絶縁層として、その少なくとも一方の面上に、LED素子を実装した後にLED素子と電気的に接続する配線となる導体層を設けることにより、LED用基板を得る。好ましくは、図1に示す如く、絶縁層4の一方の面上に、導体層5を設け、もう一方の面上には、LEDパッケージ1の稼動時にLED素子7から生じる熱を効率的に外部へと放熱する放熱層3を設けることにより、LED用基板2を得る。
導体層5としては、導電性に優れることから、積層フィルム上に形成する電極は透明電極にしてもよいが、透明である必要はない。一般的には、AlやCu等の金属やカーボン等の導電物質を含んだ導電ペースト又はAlやCu等の金属等により形成すればよい。導体層の形成方法は特に制限されず、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法、めっき、塗布、印刷等の公知の形成方法を用いればよい。放熱層3としては、放熱性に優れることから、銅やアルミニウムを含むもの、すなわち金属製のものが好ましく、銅又は銅合金からなるものが好ましい。
導体層5や放熱層3を絶縁層(液晶ポリエステルフィルム)4と積層する方法としては、例えば、液晶ポリエステルフィルム4に銅箔等の金属箔を積層する方法や、銅微粒子等の金属微粒子を液晶ポリエステルフィルム4の上にコートする方法が挙げられる。
金属箔の積層方法としては、例えば、接着剤を用いて金属箔と液晶ポリエステルフィルム4とを接着する方法や、熱プレスにより熱融着させる方法が挙げられる。接着剤を使用する場合、例えばエポキシ樹脂系接着剤やアクリル樹脂系接着剤が使用可能である。また、熱プレスする場合の処理条件としては、使用する液晶ポリエステルフィルム4のスケールや形状、使用する金属箔の厚みや種類等により適宜最適化できるが、真空下で熱プレスすることが特に好ましい。なお、熱プレスの条件は、得られるLED用基板2が好な表面平滑性を発現するように、処理温度や処理圧力を適宜最適化することが好ましい。この処理温度は、熱プレスする液晶ポリエステルを製造する際に行った固層重合の温度条件に基づいて定めることが好ましく、具体的には、固層重合の最高温度をTmax[℃]としたとき、このTmaxを越える温度で熱プレスすることが好ましく、Tmax+5[℃]以上の温度で熱プレスすることがより好ましい。熱プレスの温度の上限は、用いる液晶ポリエステルフィルム4に含有される液晶ポリエステルの分解温度を下回るように選択されるが、好ましくは分解温度を30℃以上下回るようにすることが好ましい。なお、ここでいう分解温度は熱重量減少分析等の公知の手段で求められるものである。また、熱プレスの時間は通常1〜30時間、圧力は通常1〜30MPaである。
銅微粒子等の金属微粒子のコート方法としては、例えば、めっき法、スクリーン印刷法及びスパッタリング法が挙げられる。中でもめっき法が好ましく、具体的には無電解めっきや電解めっきを用いることが好ましい。また、めっきにより形成される導体層5の特性をさらに向上させるためにも、導体層5を加熱処理することが好ましく、かかる加熱処理の条件に関しても、前記熱プレスの条件として記した条件と同等のものが採用される。
前記の中でも、好適な材質、すなわち銅を含有する導体層5や放熱層3を形成するには、銅箔を用いて、導体層5や放熱層3を液晶ポリエステルフィルム4に積層することが作業性の面で好ましい。また、銅箔を用いることは経済性の点でも有利である。
導体層5のパターン化による配線の形成には、通常、エッチング(加工)が用いられる。まず、配線のパターンが所定のパターンになるようにマスキングを行い、マスキングされた導体層5の部分とマスキングされていない導体層5の部分において、後者の導体層5の部分をウェット法(薬剤処理)というエッチング加工によって除去する。このエッチング加工に用いる薬剤としては、例えば塩化第二鉄水溶液が挙げられる。また、マスキングには、市販のエッチングレジストやドライフィルムを用いればよい。
次いで、マスキングされた導体層5部分からエッチングレジストやドライフィルムをアセトンや水酸化ナトリウム水溶液で除去する。このようにして所定の配線を形成することができる。
導体層5へのLED素子7の実装は、まず、導体層5上にハンダを塗布し、その上にLED素子7を載置し、その後リフロー炉等を通過させてハンダを溶融することで、LED素子7を表面実装することが好ましいが、LED素子7と導体層5とをワイヤボンディングで電気的に接続してもよい。さらに、トランスファー成形等を用いて、LED素子7を封止層6で封止することが好ましい。ここでトランスファー成形とは、型締めした金型内に樹脂を圧入する手法をいう。
こうして得られるLEDパッケージ1には、導体層5と放熱層3とを接続するビアホールが設けられていてもよい。これにより、LED素子7や導体層5で発生する熱を効率的に放熱層3側へと流し、効率的な放熱が行えるようになる。なお、LEDパッケージ1は、チップ型であってもよいし、フィルム型であってもよい。
〔流動開始温度の測定〕
フローテスター((株)島津製作所の「CFT−500型」)を用いて、試料約2gを、内径1mm、長さ10mmのダイスを取り付けた毛細管型レオメーターに充填し、9.8MPa(100kgf/cm2)の荷重下において、昇温速度4℃/分で試料を溶融させながら押し出し、溶融粘度が4800Pa・s(48000ポイズ)を示す温度を測定した。
フローテスター((株)島津製作所の「CFT−500型」)を用いて、試料約2gを、内径1mm、長さ10mmのダイスを取り付けた毛細管型レオメーターに充填し、9.8MPa(100kgf/cm2)の荷重下において、昇温速度4℃/分で試料を溶融させながら押し出し、溶融粘度が4800Pa・s(48000ポイズ)を示す温度を測定した。
〔水蒸気バリア性の評価〕
JIS K7129 C法に準拠して、ガス透過率・透湿度測定装置(GTRテック(株)の「GTR−30X」)により、温度40℃、相対湿度90%の条件で、水蒸気透過度を測定した。
JIS K7129 C法に準拠して、ガス透過率・透湿度測定装置(GTRテック(株)の「GTR−30X」)により、温度40℃、相対湿度90%の条件で、水蒸気透過度を測定した。
〔ITO膜の表面抵抗率の測定〕
ITO膜の表面抵抗率(シート抵抗)は、4探針法抵抗測定装置(三菱化学製ロレスタAP)により測定した。
ITO膜の表面抵抗率(シート抵抗)は、4探針法抵抗測定装置(三菱化学製ロレスタAP)により測定した。
製造例1
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸1034.99g(5.5モル)、2,6−ナフタレンジカルボン酸378.33g(1.75モル)、テレフタル酸83.07g(0.5モル)、ヒドロキノン272.52g(2.475モル:2,6−ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸の合計量に対して0.225モル過剰)、無水酢酸1226.87g(12モル)、及び触媒として1−メチルイミダゾール0.17gを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から145℃まで15分かけて昇温し、145℃で1時間還流させた。次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、145℃から310℃まで3時間30分かけて昇温し、310℃で3時間保持した後、内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粒径約0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から310℃まで10時間かけて昇温し、310℃で5時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルは、全繰り返し単位の合計量に対して、Ar1が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(1)を55モル%、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)を17.5モル%、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)を5モル%、及びAr3が1,4−フェニレン基である繰返し単位(3)を22.5%有し、その流動開始温度は333℃であった。
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸1034.99g(5.5モル)、2,6−ナフタレンジカルボン酸378.33g(1.75モル)、テレフタル酸83.07g(0.5モル)、ヒドロキノン272.52g(2.475モル:2,6−ナフタレンジカルボン酸及びテレフタル酸の合計量に対して0.225モル過剰)、無水酢酸1226.87g(12モル)、及び触媒として1−メチルイミダゾール0.17gを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から145℃まで15分かけて昇温し、145℃で1時間還流させた。次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、145℃から310℃まで3時間30分かけて昇温し、310℃で3時間保持した後、内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粒径約0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から310℃まで10時間かけて昇温し、310℃で5時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルは、全繰り返し単位の合計量に対して、Ar1が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(1)を55モル%、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)を17.5モル%、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)を5モル%、及びAr3が1,4−フェニレン基である繰返し単位(3)を22.5%有し、その流動開始温度は333℃であった。
製造例2
製造例1と同様の反応器に、p−ヒドロキシ安息香酸911g(6.6モル)、テレフタル酸274g(1.65モル)、イソフタル酸91g(0.55モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル409g(2.2モル)、無水酢酸1235g(12.1モル)、及び触媒として1−メチルイミダゾール0.17gを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで15分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。次いで、1−メチルイミダゾール1.7gを添加した後、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粒径約0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から285℃まで5時間かけて昇温し、285℃で3時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルは、Ar1が1,4−フェニレン基である繰返し単位(1)を60モル%、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)を15モル%、Ar2が1,3−フェニレン基である繰返し単位(2)を5モル%、及びAr3が4,4’−ビフェニリレン基である繰返し単位(3)を20%有し、その流動開始温度は327℃であった。
製造例1と同様の反応器に、p−ヒドロキシ安息香酸911g(6.6モル)、テレフタル酸274g(1.65モル)、イソフタル酸91g(0.55モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル409g(2.2モル)、無水酢酸1235g(12.1モル)、及び触媒として1−メチルイミダゾール0.17gを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで15分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。次いで、1−メチルイミダゾール1.7gを添加した後、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粒径約0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から285℃まで5時間かけて昇温し、285℃で3時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルは、Ar1が1,4−フェニレン基である繰返し単位(1)を60モル%、Ar2が1,4−フェニレン基である繰返し単位(2)を15モル%、Ar2が1,3−フェニレン基である繰返し単位(2)を5モル%、及びAr3が4,4’−ビフェニリレン基である繰返し単位(3)を20%有し、その流動開始温度は327℃であった。
実施例1
製造例1で得られた液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ25μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.011g/m2・24hであり、LED用基板の絶縁層となる液晶ポリエステルフィルムとして、水蒸気バリア性に優れている。
製造例1で得られた液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ25μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.011g/m2・24hであり、LED用基板の絶縁層となる液晶ポリエステルフィルムとして、水蒸気バリア性に優れている。
実施例2
製造例1で得られた液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ50μmの液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.0030g/m2・24hであり、LED用基板の絶縁層となる液晶ポリエステルフィルムとして、水蒸気バリア性に優れている。
製造例1で得られた液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ50μmの液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.0030g/m2・24hであり、LED用基板の絶縁層となる液晶ポリエステルフィルムとして、水蒸気バリア性に優れている。
実施例3
実施例2で得られた積層フィルムについてイオンプレーティング法によりガスバリア層を形成した反対面にITO(酸化インジュウムスズ)を用いて基板温度180℃にて厚さ200nm透明電極(ITO膜)を形成した。この積層フィルム上に形成した透明電極のシート抵抗を測定したところ9.1Ω/□であった。
実施例2で得られた積層フィルムについてイオンプレーティング法によりガスバリア層を形成した反対面にITO(酸化インジュウムスズ)を用いて基板温度180℃にて厚さ200nm透明電極(ITO膜)を形成した。この積層フィルム上に形成した透明電極のシート抵抗を測定したところ9.1Ω/□であった。
比較例1
製造例2で得られた液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ50μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.343g/m2・24hであり、LED用基板の絶縁層となる液晶ポリエステルフィルムとして、水蒸気バリア性が不十分である。
製造例2で得られた液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ50μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.343g/m2・24hであり、LED用基板の絶縁層となる液晶ポリエステルフィルムとして、水蒸気バリア性が不十分である。
比較例2
製造例2で得られた粉末状の液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝製の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ50μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.080g/m2・24hであり、LED用基板の絶縁層となる液晶ポリエステルフィルムとして、水蒸気バリア性が不十分である。
製造例2で得られた粉末状の液晶ポリエステルを、二軸押出機((株)池貝製の「PCM−30」)で造粒し、ペレット状にした後、一軸押出機(スクリュー径50mm)に供給して溶融させ、Tダイ(リップ長さ300mm、リップクリアランス1mm、ダイ温度350℃)からフィルム状に押し出して冷却し、厚さ50μmの液晶ポリエステルフィルムを得た。この液晶ポリエステルフィルムの水蒸気透過度は、0.080g/m2・24hであり、LED用基板の絶縁層となる液晶ポリエステルフィルムとして、水蒸気バリア性が不十分である。
比較例3
比較例2で得られた積層フィルムについてイオンプレーティング法によりガスバリア層を形成した反対面にITO(酸化インジュウムスズ)を用いて基板温度180℃にて厚さ200nm透明電極を形成した。この積層フィルム上に形成した透明電極のシート抵抗を測定したところ12.3Ω/□であった。
比較例2で得られた積層フィルムについてイオンプレーティング法によりガスバリア層を形成した反対面にITO(酸化インジュウムスズ)を用いて基板温度180℃にて厚さ200nm透明電極を形成した。この積層フィルム上に形成した透明電極のシート抵抗を測定したところ12.3Ω/□であった。
1・・・LEDパッケージ、2・・・LED用基板、3・・・放熱層、4・・・絶縁層(液晶ポリエステル層)、5・・・導体層、6・・・封止層、7・・・LED素子。
Claims (6)
- 下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有し、2,6−ナフチレン基を含む繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、40モル%以上である液晶ポリエステルから構成される絶縁層の少なくとも一方の面上に、導体層が設けられてなるLED用基板。
−O−Ar1−CO− (1)
−CO−Ar2−CO− (2)
−O−Ar3−O− (3)
(Ar1は、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、2,6−ナフチレン基、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基又は4,4’−ビフェニリレン基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。) - 前記絶縁層の温度40℃及び相対湿度90%にて測定される水蒸気透過度が、0.05g/m2・24h以下である液晶ポリエステルから構成される請求項1に記載のLED用基板。
- 液晶ポリエステルから構成され、温度40℃及び相対湿度90%にて測定される水蒸気透過度が0.005g/m2・24h以下である絶縁層の少なくとも一方の面上に、導体層が設けられてなるLED用基板。
- 厚さ50μmのフィルムにしたときの温度40℃及び相対湿度90%にて測定される水蒸気透過度が0.005g/m2・24h以下である液晶ポリエステルから構成される絶縁層の少なくとも一方の面上に、導体層が設けられてなるLED用基板。
- 前記絶縁層の少なくとも一方の面上に、水蒸気バリア層が設けられている請求項1〜4のいずれかに記載のLED用基板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のLED用基板の前記導体層の上に、LED素子が配置されてなるLEDパッケージ。
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