JP2012256648A - Kit for forming metal electrode protection film, metal electrode protection film and formation method therefor, and semiconductor light-emitting device and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体発光デバイスにおける金属電極を保護するための金属電極保護膜の作製に用いられる金属電極保護膜作製用キット、該金属電極保護膜作製用キットを用いて作製した金属電極保護膜及びその製造方法、並びにこれを用いてなる半導体発光デバイス及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a metal electrode protective film production kit used for producing a metal electrode protective film for protecting a metal electrode in a semiconductor light emitting device, a metal electrode protective film produced using the metal electrode protective film production kit, and The present invention relates to a manufacturing method thereof, a semiconductor light emitting device using the same, and a manufacturing method thereof.
従来、発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下、LEDと称することがある)を光源として用いた半導体発光デバイスにおける電極として、電気伝導性及び反射率の優れた金属電極、特に銀メッキ電極を用いることが知られており、近年耐久性に優れるという観点より、前記半導体発光デバイスにおける封止樹脂としてシリコーン系樹脂を用いることが知られている。前記シリコーン樹脂の欠点としてガス透過性が非常に高いことが挙げられる。 Conventionally, as an electrode in a semiconductor light emitting device using a light emitting diode (hereinafter sometimes referred to as an LED) as a light source, a metal electrode having excellent electrical conductivity and reflectivity, particularly a silver plated electrode is used. From the viewpoint of excellent durability in recent years, it is known to use a silicone-based resin as a sealing resin in the semiconductor light-emitting device. A disadvantage of the silicone resin is that the gas permeability is very high.
前記銀メッキ電極は、空気中に微量に含まれる硫黄化合物により硫化して、変色及び/又は黒色化し、前記LEDの光量低下という故障を招く問題がある。
そこで、このような問題を解決することを目的として、金属電極上にシラン化合物とビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーと酸触媒とを含有させた材料を加熱して保護膜を形成させ、前記金属電極の黒色化を防止することができる半導体発光デバイスが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この場合は、加熱時における保護膜の経時的な黄変について未だ不十分な点があるだけでなく、白濁が非常に生じやすく、前記LED用途の特有の課題である保護膜の透明性に劣るという重大な問題がある。また、前記保護膜にシラン化合物が含有されていることから、ガスバリア性が保たれず、前記金属電極保護膜形成前の溶液状態において大気中に含まれる水分を吸収して前記保護膜の劣化が生じて雰囲気安定性に劣るという問題もある。
The silver-plated electrode is sulfurized by a sulfur compound contained in a very small amount in the air, causing discoloration and / or blackening, resulting in a problem that the LED light quantity is reduced.
Therefore, for the purpose of solving such problems, a protective film is formed by heating a material containing a polymer containing a silane compound and vinyl alcohol as a structural unit and an acid catalyst on a metal electrode, A semiconductor light emitting device that can prevent blackening of a metal electrode has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
However, in this case, not only is there still insufficient points regarding the yellowing of the protective film over time during heating, but also white turbidity is very likely to occur, and the transparency of the protective film, which is a particular problem for the LED application described above. There is a serious problem of being inferior. Further, since the protective film contains a silane compound, the gas barrier property is not maintained, and the protective film is deteriorated by absorbing moisture contained in the atmosphere in the solution state before the formation of the metal electrode protective film. There is also a problem in that it is inferior in atmospheric stability.
したがって、金属電極の変色や黒色化を防ぐことができ、ガスバリア性を保ったまま、雰囲気安定性に優れ、経時的な黄変、白濁等が生じることのない透明性に優れた金属電極保護膜、及びこれを用いてなる半導体発光デバイスの速やかな開発が強く求められているのが現状である。 Therefore, the metal electrode protective film can prevent discoloration and blackening of the metal electrode, has excellent atmosphere stability while maintaining gas barrier properties, and does not cause yellowing or cloudiness over time. At present, there is a strong demand for rapid development of semiconductor light-emitting devices using the same.
本発明は、前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、金属電極の変色や黒色化を防ぐことができ、ガスバリア性を保ったまま、雰囲気安定性に優れ、経時的な黄変、白濁等が生じることのない透明性に優れた金属電極保護膜を作製するための金属電極保護膜作製用キット、前記金属電極保護膜及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の金属電極保護膜を用いることにより、高輝度化及び長寿命化が可能な半導体発光デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and achieve the following object. That is, the present invention can prevent discoloration and blackening of the metal electrode, is excellent in atmospheric stability while maintaining gas barrier properties, and is excellent in transparency without causing yellowing or cloudiness over time. It aims at providing the kit for metal electrode protective film preparation for producing a metal electrode protective film, the said metal electrode protective film, and its manufacturing method. It is another object of the present invention to provide a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same that can increase the luminance and extend the life by using the metal electrode protective film of the present invention.
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、シラン化合物とビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーと酸触媒とを含有させた金属電極保護膜において、前記酸触媒の前記金属電極保護膜における含有量が従来で用いられている含有量であると、保護膜形成前の溶液状態において白濁が非常に生じやすくなり、前記金属電極保護膜を長期間高温下に放置すると黄変が生じるという新たな課題があることを見出した。
このように、金属電極保護膜に白濁や黄変が生じると、金属電極の変色や黒色化を長期に渡って防ぐことができず、半導体発光デバイスの高輝度化及び長寿命化を図ることができないという課題があることを見出した。
そこで、前記酸触媒の含有量を、前記アルコキシシラン化合物に対し、0.0001モル当量以上0.005モル当量以下にして加熱硬化させたものを金属電極保護膜として用いることにより、金属電極の変色や黒色化を防ぐことができ、ガスバリア性を保ったまま、雰囲気安定性に優れ、経時的な黄変、白濁等が生じることのない透明性に優れた金属電極保護膜となることを知見し、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the acid catalyst in the metal electrode protective film containing a polymer containing a silane compound and vinyl alcohol as a structural unit and an acid catalyst, When the content in the metal electrode protective film is a conventionally used content, white turbidity is very likely to occur in the solution state before the protective film is formed. We found that there is a new problem that changes will occur.
Thus, when white turbidity or yellowing occurs in the metal electrode protective film, discoloration or blackening of the metal electrode cannot be prevented over a long period of time, and it is possible to increase the brightness and life of the semiconductor light emitting device. I found that there was a problem that I could not do.
Therefore, discoloration of the metal electrode can be achieved by using, as a metal electrode protective film, a heat-cured material having a content of the acid catalyst of 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less with respect to the alkoxysilane compound. It has been found that the metal electrode protective film can be prevented from being blackened, has excellent atmosphere stability while maintaining gas barrier properties, and has excellent transparency without causing yellowing or cloudiness over time. The present invention has been completed.
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 少なくともアルコキシシラン化合物と、前記アルコキシシランに対する含有量が0.0001モル当量以上0.005モル当量以下である酸触媒とを含むA液と、少なくともビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーを含むB液とを有し、前記A液、及び前記B液を混合して使用するための金属電極保護膜作製用キットである。
<2> 少なくともアルコキシシラン化合物を含むA液と、少なくともビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーを含むB液と、少なくとも酸触媒を含むC液とを有し、前記A液、前記B液、及び前記C液を、前記アルコシシラン化合物に対して前記酸触媒が0.0001モル当量以上0.005モル当量以下となるように混合して使用するための金属電極保護膜作製用キットである。
<3> 酸触媒のアルコキシシラン化合物に対する含有量が、0.0001モル当量以上0.001モル当量以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の金属電極保護膜作製用キットである。
<4> 酸触媒が、塩酸及び酢酸の少なくともいずれかである前記<1>から<3>のいずれかに記載の金属電極保護膜作製用キットである。
<5> 金属電極が、銀を含む電極である前記<1>から<4>のいずれかに記載の金属電極保護膜作製用キットである。
<6> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の金属電極保護膜作製用キットを用いて形成されることを特徴とする金属電極保護膜である。
<7> ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー由来の固形分の質量(M1)と、該ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー由来の固形分の質量(M1)及びアルコキシシラン化合物由来の固形分の質量(M2)の合計質量(M1+M2)との比率[M1/(M1+M2)]が、0.2〜0.9である前記<6>に記載の金属電極保護膜である。
<8> アルコキシシラン化合物と、前記アルコキシシランに対する含有量が0.0001モル当量以上0.005モル当量以下である酸触媒と、少なくともビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーとを混合して硬化し、金属電極保護膜を形成する工程を含むことを特徴とする金属電極保護膜の製造方法である。
<9> 金属電極と、前記金属電極に電気的に接続された半導体チップと、前記金属電極及び前記半導体チップの少なくとも一部を保護する金属電極保護膜と、を有する半導体発光デバイスの製造方法であって、前記<1>から<5>のいずれかに記載の金属電極保護膜作製用キットを混合して硬化し、前記金属電極保護膜を形成する工程を含むことを特徴とする半導体発光デバイスの製造方法である。
<10> 金属電極と、前記金属電極に電気的に接続された半導体チップと、前記金属電極及び前記半導体チップの少なくとも一部を保護する金属電極保護膜と、を有する半導体発光デバイスであって、前記金属電極保護膜が、前記<6>から<7>のいずれかに記載の金属電極保護膜であることを特徴とする半導体発光デバイスである。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A liquid containing at least an alkoxysilane compound and an acid catalyst having a content with respect to the alkoxysilane of 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less, and a polymer containing at least vinyl alcohol as a constituent unit. A metal electrode protective film preparation kit for mixing and using the A liquid and the B liquid.
<2> A liquid containing at least an alkoxysilane compound, B liquid containing a polymer containing at least vinyl alcohol as a constituent unit, and C liquid containing at least an acid catalyst, the A liquid, the B liquid, and It is a metal electrode protective film preparation kit for using the said C liquid by mixing so that the said acid catalyst may be 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less with respect to the said alkoxysilane compound.
<3> The metal electrode protective film preparation kit according to any one of <1> to <2>, wherein the content of the acid catalyst with respect to the alkoxysilane compound is 0.0001 molar equivalent or more and 0.001 molar equivalent or less. is there.
<4> The metal electrode protective film preparation kit according to any one of <1> to <3>, wherein the acid catalyst is at least one of hydrochloric acid and acetic acid.
<5> The metal electrode protective film preparation kit according to any one of <1> to <4>, wherein the metal electrode is an electrode containing silver.
<6> A metal electrode protective film formed using the metal electrode protective film preparation kit according to any one of <1> to <5>.
<7> Mass of solid content derived from polymer containing vinyl alcohol as constituent unit (M1), Mass of solid content derived from polymer containing vinyl alcohol as constituent unit (M1), and solid content derived from alkoxysilane compound The metal electrode protective film according to <6>, wherein the ratio [M1 / (M1 + M2)] of the total mass (M2) to the total mass (M1 + M2) is 0.2 to 0.9.
<8> An alkoxysilane compound, an acid catalyst having a content with respect to the alkoxysilane of 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less, and a polymer containing at least vinyl alcohol as a constituent unit are mixed and cured. A method for producing a metal electrode protective film comprising a step of forming a metal electrode protective film.
<9> A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: a metal electrode; a semiconductor chip electrically connected to the metal electrode; and a metal electrode protective film protecting at least a part of the metal electrode and the semiconductor chip. A semiconductor light emitting device comprising a step of mixing and curing the metal electrode protective film preparation kit according to any one of <1> to <5> to form the metal electrode protective film It is a manufacturing method.
<10> A semiconductor light emitting device comprising a metal electrode, a semiconductor chip electrically connected to the metal electrode, and a metal electrode protective film protecting at least a part of the metal electrode and the semiconductor chip, The metal electrode protective film is a metal electrode protective film according to any one of <6> to <7>.
本発明によれば、前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、金属電極の変色や黒色化を防ぐことができ、ガスバリア性を保ったまま、雰囲気安定性に優れ、経時的な黄変、白濁等が生じることのない透明性に優れた金属電極保護膜を作製するための金属電極保護膜作製用キット、前記金属電極保護膜及びその製造方法を提供することができる。また、本発明の金属電極保護膜を用いることにより、高輝度化及び長寿命化が可能な半導体発光デバイス及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is an object to solve the above problems and achieve the following object. That is, the present invention can prevent discoloration and blackening of the metal electrode, is excellent in atmospheric stability while maintaining gas barrier properties, and is excellent in transparency without causing yellowing or cloudiness over time. A metal electrode protective film production kit for producing a metal electrode protective film, the metal electrode protective film, and a method for producing the metal electrode protective film can be provided. In addition, by using the metal electrode protective film of the present invention, it is possible to provide a semiconductor light emitting device capable of increasing the luminance and extending the lifetime, and a method for manufacturing the same.
(金属電極保護膜作製用キット)
一実施態様における本発明の金属電極保護膜作製用キットは、混合して使用する金属電極保護膜作製用キットであり、少なくともアルコキシシラン化合物と、前記アルコキシシランに対する含有量が0.0001モル当量以上0.005モル当量以下である酸触媒とを含むA液と、少なくともビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーを含有するB液とを含む2液型組成物であり、溶媒を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。
(Metal electrode protective film production kit)
In one embodiment, the kit for preparing a metal electrode protective film of the present invention is a kit for preparing a metal electrode protective film used by mixing, and at least an alkoxysilane compound and a content of 0.0001 molar equivalent or more with respect to the alkoxysilane. It is a two-component composition comprising a liquid A containing an acid catalyst of 0.005 molar equivalent or less and a liquid B containing a polymer containing at least vinyl alcohol as a structural unit, and preferably contains a solvent, Furthermore, other components are included as necessary.
他の実施態様における本発明の金属電極保護膜作製用キットは、混合して使用する金属電極保護膜作製用キットであり、少なくともアルコキシシラン化合物を含むA液と、少なくともビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーを含むB液と、少なくとも前記アルコキシシランに対する含有量が0.0001モル当量以上0.005モル当量以下である酸触媒を含有するC液とを含む3液型組成物であり、溶媒を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。 The metal electrode protective film preparation kit of the present invention in another embodiment is a metal electrode protective film preparation kit used by mixing, and contains at least liquid A containing an alkoxysilane compound and at least vinyl alcohol as constituent units. A three-component composition comprising a liquid B containing a polymer and a C liquid containing an acid catalyst having a content of at least 0.0001 molar equivalents and not more than 0.005 molar equivalents relative to the alkoxysilane. It is preferable to contain, and also other components are included as necessary.
<アルコキシシラン化合物>
前記アルコキシシラン化合物は、前記金属電極保護膜を構成する化合物であり、後述するビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーとのゾル−ゲル反応により硬化させて前記金属電極保護膜を形成させる際に用いられる化合物である。
<Alkoxysilane compound>
The alkoxysilane compound is a compound that constitutes the metal electrode protective film, and is used when the metal electrode protective film is formed by being cured by a sol-gel reaction with a polymer containing vinyl alcohol as a constituent unit to be described later. Compound.
前記アルコキシシラン化合物としては、ケイ素とそれに結合するアルコキシ基とを有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式(I)で表される化合物が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アルコキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as said alkoxy group, According to the objective, it can select suitably, For example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group etc. are mentioned.
前記有機基としては、例えば、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子から選ばれる少なくともいずれかを含んでもよい炭化水素基などが挙げられる。前記炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基などが挙げられる。前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基などが挙げられる。前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、トリル基などが挙げられる。前記アルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基などが挙げられる。前記アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基などが挙げられる。これらの中でも、メチル基が、耐熱性及び透明性により優れる点で、好ましい。 Examples of the organic group include a hydrocarbon group that may contain at least one selected from an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, and an acyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and an isopropyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a benzyl group, a tolyl group, and the like. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, a propenyl group, and a butenyl group. Examples of the acyl group include formyl group, acetyl group, propionyl group, and the like. Among these, a methyl group is preferable because it is more excellent in heat resistance and transparency.
前記アルコキシシラン化合物が有するアルコキシ基又はシロキサン結合の平均数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ケイ素1原子当たり、3個以上4個以下が好ましく、3.5個以上4個以下がより好ましい。 The average number of alkoxy groups or siloxane bonds in the alkoxysilane compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 3 or more and 4 or less per silicon atom. 5 or more and 4 or less are more preferable.
前記アルコキシシラン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリn−プロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリn−プロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルクロロシラン、メチルトリクロロシラン、γ−アシノプロピルトリエトキシシラン、4−アシノブチルトリエトキシシラン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェネチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリクロロシラン、(p−クロロメチル)フェニルトリメトキシシラン、4−クロロフェニルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、テトラエトキシシランが、硬化後の架橋密度、大気環境下での安定性及び副生成物の安全性に優れる点で好ましい。
The alkoxysilane compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrisilane. Methoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrin-propoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltrin-propoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltributoxy Silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriet Sisilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyl Triacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, β-cyanoethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, dimethyldichlorosilane, diphenyl Dichlorosilane, methylphenyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, γ-aminopropi Rutriethoxysilane, 4-Acinobutyltriethoxysilane, p-aminophenyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, aminoethylaminomethylphenethyltrimethoxysilane, 3-glycid Xylpropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 4-aminobutyltriethoxysilane, N- (6- Aminohexyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrichlorosilane, (p-chloromethyl) phenyltrimethoxysilane, 4-chlorophenyltrimethoxysilane, 3-methacryl Xylpropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, styrylethyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane And trifluoropropyltrimethoxysilane. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, tetraethoxysilane is preferable in terms of excellent crosslink density after curing, stability in the air environment, and safety of by-products.
前記アルコキシシラン化合物としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、テトラエトキシシラン(東京化成工業株式会社製)などが挙げられる。 As said alkoxysilane compound, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used. As said commercial item, tetraethoxysilane (made by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) etc. are mentioned, for example.
前記アルコキシシラン化合物の質量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、硬化時間、可使時間が適切な長さとなり、硬化性及び相溶性に優れるという観点から、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算で、160〜100,000が好ましく、200〜2,000がより好ましい。 The mass average molecular weight of the alkoxysilane compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the curing time and the pot life are appropriate lengths, and the viewpoint that the curability and compatibility are excellent. From the viewpoint of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC), 160 to 100,000 is preferable, and 200 to 2,000 is more preferable.
前記アルコキシシラン化合物の前記金属電極保護膜作製用キット(2液型組成物)のA液における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1質量%〜90質量%が好ましく、10質量%〜80質量%がより好ましく、20質量%〜70質量%が特に好ましい。前記含有量が、1質量%未満であると、硬化時において前記金属電極保護に十分な膜厚が確保できないことがあり、90質量%を超えると、前記B液との相溶性が欠如することがある。一方、前記含有量が前記好ましい範囲であると、前記B液との相溶性が良く、前記金属電極保護膜が適切な厚みとなる点で有利である。 There is no restriction | limiting in particular as content in the A liquid of the said metal electrode protective film preparation kit (2 liquid composition) of the said alkoxysilane compound, Although it can select suitably according to the objective, 1 mass%- 90 mass% is preferable, 10 mass%-80 mass% is more preferable, 20 mass%-70 mass% is especially preferable. When the content is less than 1% by mass, a film thickness sufficient for protecting the metal electrode may not be secured at the time of curing, and when it exceeds 90% by mass, the compatibility with the liquid B is lacking. There is. On the other hand, when the content is within the preferable range, it is advantageous in that the compatibility with the liquid B is good and the metal electrode protective film has an appropriate thickness.
前記アルコキシシラン化合物の前記金属電極保護膜作製用キット(3液型組成物)のA液における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1質量%〜90質量%が好ましく、10質量%〜80質量%がより好ましく、20質量%〜70質量%が特に好ましい。前記含有量が、1質量%未満であると、硬化時において前記金属電極保護に十分な膜厚が確保できないことがあり、90質量%を超えると、前記B液、及び前記C液との相溶性が欠如することがある。一方、前記含有量が前記好ましい範囲であると、前記B液、及び前記C液との相溶性が良く、前記金属電極保護膜が適切な厚みとなる点で有利である。 There is no restriction | limiting in particular as content in the A liquid of the said metal electrode protective film preparation kit (three-component composition) of the said alkoxysilane compound, Although it can select suitably according to the objective, 1 mass%- 90 mass% is preferable, 10 mass%-80 mass% is more preferable, 20 mass%-70 mass% is especially preferable. When the content is less than 1% by mass, a film thickness sufficient for protecting the metal electrode may not be secured at the time of curing. When the content exceeds 90% by mass, the phases of the B liquid and the C liquid It may lack solubility. On the other hand, when the content is within the preferable range, the compatibility with the liquid B and the liquid C is good, and it is advantageous in that the metal electrode protective film has an appropriate thickness.
<酸触媒>
前記酸触媒は、前記金属電極保護膜を作製する際のゾル−ゲル反応時における加水分解及び脱水縮合反応における触媒である。
<Acid catalyst>
The acid catalyst is a catalyst in a hydrolysis and dehydration condensation reaction during a sol-gel reaction when producing the metal electrode protective film.
前記酸触媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塩酸、臭化水素、ヨウ化水素、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、燐酸、亜燐酸等の無機酸;カルボン酸類(蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、コハク酸、シクロヘキサンカルボン酸、オクタン酸、マレイン酸、2−クロロプロピオン酸、シアノ酢酸、トリフルオロ酢酸、パーフルオロオクタン酸、安息香酸、ペンタフルオロ安息香酸、フタル酸等)、スルホン酸類(メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸等)、燐酸・ホスホン酸類(燐酸ジメチルエステル、フェニルホスホン酸等)、ルイス酸類(三フッ化ホウ素エーテラート、スカンジウムトリフレート、アルキルチタン酸、アルミン酸等)、ヘテロポリ酸(燐モリブデン酸、燐タングステン酸等)等の有機酸;などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、塩酸、酢酸が、入手の容易さ、揮発して前記金属電極保護膜中に残存しない点で好ましい。
The acid catalyst is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrogen bromide, hydrogen iodide, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, nitrous acid, phosphoric acid, phosphorous acid, etc. Acid; Carboxylic acids (formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, succinic acid, cyclohexanecarboxylic acid, octanoic acid, maleic acid, 2-chloropropionic acid, cyanoacetic acid, trifluoroacetic acid, perfluorooctanoic acid, benzoic acid, pentafluoro Benzoic acid, phthalic acid, etc.), sulfonic acids (methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, pentafluorobenzenesulfonic acid, etc.), phosphoric acid / phosphonic acids (phosphoric acid dimethyl ester, phenylphosphonic acid) Etc.), Lewis acids (boron trifluoride etherate, scandium triflate, And the like; Rukiruchitan acid and aluminate), heteropoly acids (phosphomolybdic acid, an organic acid of phosphotungstic acid) and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, hydrochloric acid and acetic acid are preferable because they are easily available and do not volatilize and remain in the metal electrode protective film.
前記酸触媒としては、市販品を使用してもよく、前記市販品としては、例えば、酢酸(和光純薬工業社製)、塩酸(和光純薬工業社製)などが挙げられる。 A commercial item may be used as the acid catalyst, and examples of the commercial item include acetic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and hydrochloric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
前記酸触媒の含有量としては、前記アルコキシシラン化合物に対し、0.0001モル当量以上0.005モル当量以下であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.0001モル当量以上0.001モル当量以下が好ましい。前記含有量が、0.0001モル当量未満であると、アルコキシシランの加水分解が十分でなく、前記金属電極保護膜の架橋密度が不十分になることがあり、0.005モル当量を超えると、前記金属電極保護膜の黄変、白濁等が生じやすくなり透明性に劣ることがある。一方、前記含有量が前記好ましい範囲であると、アルコキシシランの加水分解が進み、架橋密度に優れた前記金属電極保護膜を形成するとともに、高温時の黄変が生じにくく、白濁も生じにくい透明性に優れた保護膜を形成できる点で有利である。 The content of the acid catalyst is not particularly limited as long as it is 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less with respect to the alkoxysilane compound, and can be appropriately selected according to the purpose. It is preferably 0.0001 molar equivalent or more and 0.001 molar equivalent or less. When the content is less than 0.0001 molar equivalent, the hydrolysis of the alkoxysilane is not sufficient, and the crosslink density of the metal electrode protective film may be insufficient, and when the content exceeds 0.005 molar equivalent. The metal electrode protective film is liable to be yellowed or clouded, resulting in poor transparency. On the other hand, when the content is in the preferred range, the hydrolysis of alkoxysilane proceeds to form the metal electrode protective film excellent in crosslink density, and it is difficult to cause yellowing at a high temperature and to prevent white turbidity. This is advantageous in that a protective film having excellent properties can be formed.
<ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー>
前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーは、前記金属電極保護膜を構成する樹脂であり、前記アルコキシシラン化合物とのゾル−ゲル反応により硬化させて前記金属電極保護膜を形成させる際に用いられる樹脂である。
<Polymer containing vinyl alcohol as a structural unit>
The polymer containing vinyl alcohol as a structural unit is a resin that constitutes the metal electrode protective film, and is used when the metal electrode protective film is formed by being cured by a sol-gel reaction with the alkoxysilane compound. Resin.
前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、メチルメタアクリルレート・ビニルアルコール共重合体、アクリルアミド・ビニルアルコール共重合体などの変性ポリビニルアルコールなどが挙げられる。ポリビニルアルコールのケン化度は、数十%(部分ケン化)であってもよく、99%以上(完全ケン化)であってもよく、任意のケン化度であってもよい。また、変性ポリビニルアルコール共重合体の変性部の共重合比率は、任意の比率であってもよい。
これらの中でも、ポリビニルアルコールが、ガスバリア性に優れる点で好ましい。
The polymer containing the vinyl alcohol as a structural unit is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, polyvinyl alcohol, ethylene / vinyl alcohol copolymer, methyl methacrylate / vinyl alcohol copolymer may be selected. Examples thereof include modified polyvinyl alcohols such as polymers and acrylamide / vinyl alcohol copolymers. The saponification degree of polyvinyl alcohol may be several tens of percent (partial saponification), 99% or more (complete saponification), or any saponification degree. The copolymerization ratio of the modified part of the modified polyvinyl alcohol copolymer may be any ratio.
Among these, polyvinyl alcohol is preferable in terms of excellent gas barrier properties.
前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーとしては、適宜合成したものを使用してもよく、前記合成する方法としては、例えば、酢酸ビニルモノマーを重合し、得られたポリ酢酸ビニルをケン化する方法などが挙げられる。 As the polymer containing vinyl alcohol as a structural unit, an appropriately synthesized polymer may be used. Examples of the synthesis method include polymerizing a vinyl acetate monomer and saponifying the obtained polyvinyl acetate. The method etc. are mentioned.
前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーとしては、市販品を使用してもよく、前記市販品としては、例えば、ポバール(クラレ社製)、エバール(クラレ社製)、ゴーセノール(日本合成化学工業社製)、ソアノール(日本合成化学工業社製)などが挙げられる。 As the polymer containing vinyl alcohol as a structural unit, a commercially available product may be used. Examples of the commercially available product include Poval (manufactured by Kuraray), Eval (manufactured by Kuraray), and Gohsenol (Nippon Synthetic Chemical Industry). And Soarnol (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.).
前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーの前記金属電極保護膜作製用キット(2液型組成物)のB液における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.000001質量%〜30質量%が好ましく、0.00001質量%〜3質量%がより好ましく、0.0001質量%〜1質量%が特に好ましい。前記含有量が、0.000001質量%未満であると、硬化時において前記金属電極保護に十分な膜厚が確保できないことがあり、30質量%を超えると、溶液の粘度が高く溶液としての取り扱いが困難となることがある。一方、前記含有量が前記好ましい範囲であると、溶液としての取り扱いの容易さ、前記金属電極保護膜の適切な厚みとなる点で有利である。 There is no restriction | limiting in particular as content in the B liquid of the said metal electrode protective film preparation kit (two-component composition) containing the said vinyl alcohol as a structural unit, According to the objective, it can select suitably. However, 0.000001 mass%-30 mass% are preferable, 0.00001 mass%-3 mass% are more preferable, 0.0001 mass%-1 mass% are especially preferable. When the content is less than 0.000001% by mass, a film thickness sufficient for protecting the metal electrode may not be secured during curing. When the content exceeds 30% by mass, the solution has a high viscosity and is handled as a solution. May be difficult. On the other hand, when the content is within the preferable range, it is advantageous in terms of easy handling as a solution and an appropriate thickness of the metal electrode protective film.
前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーの前記金属電極保護膜作製用キット(3液型組成物)のB液における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.000001質量%〜30質量%が好ましく、0.00001質量%〜3質量%がより好ましく、0.0001質量%〜1質量%が特に好ましい。前記含有量が、0.000001質量%未満であると、硬化時において前記金属電極保護に十分な膜厚が確保できないことがあり、30質量%を超えると、溶液の粘度が高く溶液としての取り扱いが困難となることがある。一方、前記含有量が前記好ましい範囲であると、溶液としての取り扱いの容易さ、前記金属電極保護膜の適切な厚みとなる点で有利である。 There is no restriction | limiting in particular as content in the B liquid of the said metal electrode protective film preparation kit (three-component composition) which contains the said vinyl alcohol as a structural unit, According to the objective, it can select suitably. However, 0.000001 mass%-30 mass% are preferable, 0.00001 mass%-3 mass% are more preferable, 0.0001 mass%-1 mass% are especially preferable. When the content is less than 0.000001% by mass, a film thickness sufficient for protecting the metal electrode may not be secured during curing. When the content exceeds 30% by mass, the solution has a high viscosity and is handled as a solution. May be difficult. On the other hand, when the content is within the preferable range, it is advantageous in terms of easy handling as a solution and an appropriate thickness of the metal electrode protective film.
<溶媒>
前記溶媒は、前記金属電極保護膜を作製する際のゾル−ゲル反応の溶媒として用いる。
前記溶媒は、ゾル液中の各成分を均一に混合させ、前記金属電極保護膜中に含まれる組成物の固形分調整をすると同時に、種々の塗布方法に適用できるようにし、組成物の分散安定性及び保存安定性を向上させる。
<Solvent>
The solvent is used as a solvent for a sol-gel reaction in producing the metal electrode protective film.
The solvent mixes each component in the sol liquid uniformly, and adjusts the solid content of the composition contained in the metal electrode protective film, and at the same time, can be applied to various coating methods to stabilize the dispersion of the composition. Improve the stability and storage stability.
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール等の第1級アルコール、イソプロパノール(IPA)、イソブタノール、sec−ブチルアルコール等の第2級アルコール、tert−ブチルアルコール(t−ブタノール)、tert−アミルアルコール等の第3級アルコール、メトキシメタノール、メトキシエタノール、エトキシメタノール、2−エトキシエタノール等の各種アルコール系溶媒;トルエン、キシレン、2−フェノキシエタノール、ベンジルアルコール、フェノール等の芳香族溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;アセチルアセトン(2,4−ペンタンジオン)、2,4−ヘキサンジオン等のβジケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系溶媒;アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル等のケトエステル系溶媒;クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素等のハロアルカン溶媒;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、水などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 There is no restriction | limiting in particular as said solvent, According to the objective, it can select suitably, For example, primary alcohol, such as methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, isopropanol (IPA), isobutanol, sec -Secondary alcohols such as butyl alcohol, tertiary alcohols such as tert-butyl alcohol (t-butanol), tert-amyl alcohol, various alcohol solvents such as methoxymethanol, methoxyethanol, ethoxymethanol, 2-ethoxyethanol Aromatic solvents such as toluene, xylene, 2-phenoxyethanol, benzyl alcohol and phenol; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; β-diketones such as acetylacetone (2,4-pentanedione) and 2,4-hexanedione Solvents; ester solvents such as ethyl acetate and methyl acetate; ketoester solvents such as ethyl acetoacetate and methyl acetoacetate; haloalkane solvents such as chloroform, dichloromethane and carbon tetrachloride; ether solvents such as dimethyl ether, diethyl ether and tetrahydrofuran; Water etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
<その他の成分>
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機フィラー、無機蛍光体などが好適に挙げられ、また、老化防止剤、ラジカル禁止剤、紫外線吸収剤、接着性改良剤、難燃剤、界面活性剤、保存安定性改良剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、カップリング剤、酸化防止剤、防腐剤、熱安定剤、導電性付与剤、帯電防止剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、金属不活性化剤、物性調整剤などが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Other ingredients>
The other components are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, inorganic fillers, inorganic phosphors and the like are preferable, and anti-aging agents, radical inhibitors, ultraviolet absorption Agent, adhesion improver, flame retardant, surfactant, storage stability improver, ozone degradation inhibitor, light stabilizer, thickener, plasticizer, coupling agent, antioxidant, antiseptic, heat stabilizer , Conductivity imparting agents, antistatic agents, radiation blocking agents, nucleating agents, phosphorus peroxide decomposing agents, lubricants, pigments, metal deactivators, physical property modifiers and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記無機フィラーとしては、光学特性を低下させない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ、疎水性超微粉シリカ、平板状雲母、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The inorganic filler is not particularly limited as long as the optical properties are not deteriorated, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, alumina, aluminum hydroxide, fused silica, crystalline silica, ultrafine amorphous silica, Hydrophobic ultrafine silica, flat mica, talc, calcium carbonate, barium sulfate and the like can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記無機蛍光体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、LEDに広く利用されている、イットリウム、アルミニウム、ガーネット等のYAG系蛍光体;ZnS系蛍光体;Y2O2S系蛍光体;赤色発光蛍光体;青色発光蛍光体;緑色発光蛍光体;CdSe、InP等のナノ粒子で形成される量子ドット系蛍光体などが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 There is no restriction | limiting in particular as said inorganic fluorescent substance, According to the objective, it can select suitably, For example, YAG type | system | group fluorescent substances, such as yttrium, aluminum, garnet, etc. which are widely utilized for LED; ZnS type fluorescent substance; Examples thereof include Y 2 O 2 S-based phosphors; red-emitting phosphors; blue-emitting phosphors; green-emitting phosphors; quantum dot-based phosphors formed of nanoparticles such as CdSe and InP. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
<使用形態>
前記金属電極保護膜用作製キットの使用形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記金属電極保護膜用作製キットを、混合機により混合した後、48時間以内に使用(塗布)することが好ましい。
また、前記金属電極保護膜を作製するにあたっては、必ずしも2液型、3液型等のキットとして使用する必要はなく、例えば、少なくとも前記アルコキシシラン化合物と、前記酸触媒と、前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーとを含有し、前記酸触媒の前記アルコキシシラン化合物に対する含有量が、0.0001モル当量以上0.005モル当量以下である金属電極保護膜作製用組成物(1液型)を使用してもよい。
<Usage pattern>
There is no restriction | limiting in particular as a usage form of the said preparation kit for metal electrode protective films, According to the objective, it can select suitably, For example, after mixing the said preparation kit for metal electrode protective films with a mixer, 48 It is preferable to use (apply) within the time.
Further, in producing the metal electrode protective film, it is not always necessary to use a two-component, three-component, etc. kit. For example, at least the alkoxysilane compound, the acid catalyst, and the vinyl alcohol are configured. A composition for forming a metal electrode protective film containing a polymer as a unit, wherein the content of the acid catalyst with respect to the alkoxysilane compound is 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less (one-pack type) May be used.
<用途>
本発明の金属電極保護膜作製用キットを用いることにより、特に金属電極として銀メッキ電極の変色や黒色化を防ぐことができ、ガスバリア性を保ったまま、雰囲気安定性に優れ、黄変、白濁等が生じることのない透明性に優れた金属電極保護膜を提供することができる。
<Application>
By using the metal electrode protective film preparation kit of the present invention, it is possible to prevent discoloration or blackening of the silver-plated electrode, particularly as a metal electrode, and it has excellent atmospheric stability, yellowing, cloudiness while maintaining gas barrier properties. Thus, it is possible to provide a metal electrode protective film excellent in transparency that does not cause the above.
(金属電極保護膜)
本発明の金属電極保護膜の一実施態様としては、前記金属電極保護膜作製用キットを用いて形成される。
本発明の金属電極保護膜の他の実施態様としては、少なくともアルコキシシラン化合物と、酸触媒と、少なくともビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーとを含有し、前記酸触媒の前記アルコキシシラン化合物に対する含有量が、0.0001モル当量以上0.005モル当量以下である金属電極保護膜作製用組成物(1液型)を用いて形成される。
(Metal electrode protective film)
As one embodiment of the metal electrode protective film of the present invention, the metal electrode protective film preparation kit is used.
As another embodiment of the metal electrode protective film of the present invention, it contains at least an alkoxysilane compound, an acid catalyst, and a polymer containing at least vinyl alcohol as a constituent unit, and the acid catalyst is contained in the alkoxysilane compound. The metal electrode protective film-forming composition (one-component type) having an amount of 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less is formed.
前記金属電極保護膜は、前記金属電極保護膜作製用キット又は前記金属電極保護膜作製用組成物を混合して得られた脱水縮合物を目的とする形状の型に入れて成形した後に、これを加熱乃至乾燥することで得られるものである。また、本発明の金属電極保護膜は、前記脱水縮合物を目的とする部位に塗布した状態で加熱乃至乾燥することにより、目的とする部位に直接形成することもできる。 The metal electrode protective film is formed by putting a dehydrated condensate obtained by mixing the metal electrode protective film preparation kit or the metal electrode protective film preparation composition into a mold having a desired shape, Can be obtained by heating or drying. In addition, the metal electrode protective film of the present invention can be directly formed at a target site by heating or drying in a state where the dehydration condensate is applied to the target site.
前記金属電極保護膜の形成部位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、図1〜図3に示すように、金属電極兼リフレクタ5上に前記金属電極保護膜作製用キット6を塗布して前記金属電極保護膜7を形成してもよく、図4〜図6に示すように、金属電極兼リフレクタ5上に形成された封止材8上に前記金属電極保護膜作製用キット6を塗布して前記金属電極保護膜7を形成してもよい。前記金属電極保護膜は、ガスバリア性に優れるため、前記封止材上に形成しても、前記金属電極の硫化(変色及び/又は黒色化)を防ぐことができる。 There is no restriction | limiting in particular as a formation site | part of the said metal electrode protective film, According to the objective, it can select suitably, For example, as shown in FIGS. 1-3, the said metal electrode protection is carried out on the metal electrode and reflector 5 The metal electrode protective film 7 may be formed by applying a film preparation kit 6. As shown in FIGS. 4 to 6, the metal electrode is formed on the sealing material 8 formed on the metal electrode / reflector 5. The metal electrode protective film 7 may be formed by applying an electrode protective film preparation kit 6. Since the metal electrode protective film is excellent in gas barrier properties, even if it is formed on the sealing material, sulfidation (discoloration and / or blackening) of the metal electrode can be prevented.
<<金属電極保護膜を製造する際の保護膜の硬化の原理>>
前記金属電極保護膜を製造する際の保護膜の硬化の原理について説明する。
前記アルコキシシラン化合物を前記酸触媒存在下で反応させると、前記アルコキシシラン化合物の有するアルコキシ基が加水分解により脱アルコールされて水酸基となり、前記水酸基と前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーにおける前記水素結合形成基との間に水素結合が形成されて、又は、脱水縮合することにより安定なシロキサン結合が形成されて3次元的に縮合されてなる金属電極保護膜(硬化物)が形成される。
<< Principle of hardening of protective film in manufacturing metal electrode protective film >>
The principle of curing the protective film when manufacturing the metal electrode protective film will be described.
When the alkoxysilane compound is reacted in the presence of the acid catalyst, the alkoxy group of the alkoxysilane compound is de-alcoholated by hydrolysis to become a hydroxyl group, and the hydrogen in the polymer containing the hydroxyl group and the vinyl alcohol as constituent units. A hydrogen bond is formed with the bond forming group, or a stable siloxane bond is formed by dehydration condensation to form a metal electrode protective film (cured product) formed by three-dimensional condensation.
前記金属電極保護膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応性と脆性、ガスバリア性の点で、テトラエトキシシランとビニルアルコールを構成単位として含むポリマーを有する保護膜が好ましい。
なお、前記反応に用いた溶媒、及び前記脱水縮合反応により生成した水などは、前記加熱乃至乾燥により気化して除去されると考えられるが、必ずしも前記溶媒や前記水が気化しない場合についても、流動性を有する脱水縮合物が流動性を失うという点で、硬化する現象に含まれるものとする。
The metal electrode protective film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but has a polymer containing tetraethoxysilane and vinyl alcohol as structural units in terms of reactivity, brittleness, and gas barrier properties. A protective film is preferred.
It should be noted that the solvent used in the reaction and the water produced by the dehydration condensation reaction are considered to be vaporized and removed by the heating or drying, but the solvent and the water are not necessarily vaporized. The dehydration condensate having fluidity is included in the curing phenomenon in that it loses fluidity.
前記金属電極保護膜の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1μm以上10μm以下が好ましく、0.3μm以上5μm以下がより好ましい。前記平均膜厚が、0.1μm未満であると、保護膜の段差被覆性が劣り、バリア性が発揮されないことがあり、10μmを超えると、クラックが生じやすくなったり、高温時の着色により透明性が失われることがある。一方、前記平均膜厚が、前記好ましい範囲であると、保護膜の被覆性、クラックレス及び透明性の点で有利である。 There is no restriction | limiting in particular as an average film thickness of the said metal electrode protective film, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 micrometer or more and 10 micrometers or less are preferable, and 0.3 micrometer or more and 5 micrometers or less are more preferable. When the average film thickness is less than 0.1 μm, the step coverage of the protective film is inferior, and the barrier property may not be exhibited. When the average film thickness exceeds 10 μm, cracks are likely to occur or the film is transparent due to coloring at high temperatures. Sexuality may be lost. On the other hand, when the average film thickness is in the preferred range, it is advantageous in terms of the coverage of the protective film, cracklessness and transparency.
前記金属電極保護膜における前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー由来の固形分の質量(M1)と、前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー由来の固形分の質量(M1)及び前記アルコキシシラン化合物由来の固形分の質量(M2)の合計質量(M1+M2)との比率[M1/(M1+M2)]としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.2以上0.9以下が好ましく、0.6以上0.8以下がより好ましい。前記比率[M1/(M1+M2)]が、0.2未満であると、保護膜にクラックが発生することがあり、0.9を超えると、湿度増加に対するバリア性の劣化を招いたり、高温時の着色が顕著となることがある。一方、前記比率[M1/(M1+M2)]が、前記好ましい範囲であると、クラックレス化、湿度に対するバリア性の保持、高温時透明性の点で有利である。 The mass (M1) derived from a polymer containing the vinyl alcohol as a structural unit in the metal electrode protective film, the mass (M1) derived from a polymer containing the vinyl alcohol as a structural unit, and the alkoxysilane The ratio [M1 / (M1 + M2)] of the total mass (M1 + M2) of the mass (M2) of the solid content derived from the compound is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but 0.2 or more 0.9 or less is preferable, and 0.6 or more and 0.8 or less is more preferable. If the ratio [M1 / (M1 + M2)] is less than 0.2, cracks may occur in the protective film. If the ratio [M1 / (M1 + M2)] exceeds 0.9, the barrier property against the increase in humidity may be deteriorated, or at a high temperature. The coloring may become prominent. On the other hand, when the ratio [M1 / (M1 + M2)] is within the preferable range, it is advantageous in terms of cracklessness, retention of barrier properties against humidity, and transparency at high temperatures.
<<金属電極保護膜の製造方法>>
前記金属電極保護膜の製造方法は、前記金属電極保護膜作製用キット又は前記金属電極保護膜作製用組成物(前記アルコキシシラン化合物と、前記アルコキシシランに対する含有量が0.0001モル当量以上0.005モル当量以下である酸触媒と、少なくともビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーとを含む溶液)を混合して硬化し、金属電極保護膜を形成する工程を含む。
<< Method for Producing Metal Electrode Protective Film >>
The method for producing the metal electrode protective film comprises the kit for producing the metal electrode protective film or the composition for producing the metal electrode protective film (the content of the alkoxysilane compound and the alkoxysilane is 0.0001 molar equivalent or more. A solution containing an acid catalyst having a 005 molar equivalent or less and a polymer containing at least vinyl alcohol as a structural unit) and curing to form a metal electrode protective film.
−金属電極保護膜を形成する工程−
前記金属電極保護膜を形成する工程は、前記金属電極保護膜作製用キット又は前記金属電極保護膜作製用組成物を混合して得られた脱水縮合物を用いて目的とする部位に封入乃至塗布するコーティング手段と、前記コーティングされた前記脱水縮合物を硬化する硬化手段とを有する。
-Process for forming metal electrode protective film-
The step of forming the metal electrode protective film is performed by enclosing or applying to a target site using a dehydration condensate obtained by mixing the metal electrode protective film preparation kit or the metal electrode protective film preparation composition. Coating means for curing, and curing means for curing the coated dehydrated condensate.
−−コーティング手段−−
前記コーティング手段は、前記金属電極保護膜作製用キット又は前記金属電極保護膜作製用組成物を混合して得られた脱水縮合物を用いて目的とする部位に封入乃至塗布する手段である。
--Coating means--
The coating means is means for encapsulating or applying to a target site using a dehydration condensate obtained by mixing the metal electrode protective film preparation kit or the metal electrode protective film preparation composition.
前記金属電極保護膜作製用キット又は前記金属電極保護膜作製用組成物を混合する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2液型の場合は、前記A液と前記B液を反応容器に一括で仕込んで混合する方法、3液型の場合は、前記A液と前記B液と前記C液とを反応容器に一括で仕込んで混合する方法、1液型の場合は、前記金属電極保護膜作製用組成物を反応容器に一括で仕込んで混合する方法、一方の液に他方の液を間欠的に又は連続的に添加しながら混合する方法などが挙げられる。なお、前記混合は、例えば、ミキサー(株式会社シンキー製 あわとり練太郎)、スターラーと攪拌子を用いて行うことができる。 The method for mixing the metal electrode protective film preparation kit or the metal electrode protective film preparation composition is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, in the case of a two-component type, A method in which the liquid A and the liquid B are collectively charged into a reaction vessel and mixed, and in the case of the three-liquid type, a method in which the liquid A, the liquid B and the liquid C are charged in a reaction vessel and mixed. In the case of the one-pack type, the method for preparing the metal electrode protective film preparation composition in a reaction vessel in a lump and mixing, the method of mixing while adding the other liquid to one liquid intermittently or continuously, etc. Is mentioned. The mixing can be performed using, for example, a mixer (manufactured by Shinky Co., Ltd. Awatori Nertaro), a stirrer, and a stirrer.
前記脱水縮合物をコーティングする方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記脱水縮合物を適応させる発光素子の形状に応じて塗布及び/又は注入などを行って溶液を封入して塗布する方法(図2参照)、前記脱水縮合物を封止材の表面に塗布する方法(図5参照)などが挙げられ、その手法としては、例えば、圧力注入法、インクジェット法などが挙げられ、具体的には、スプレーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、スピンコート法等により塗布する方法などが挙げられる。
前記脱水縮合物を封入する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、注射針、マイクロピペット等により封入する方法などが挙げられる。
前記脱水縮合物の塗布乃至封入量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、目的とする平均膜厚となるように添加する量が好ましい。
The method for coating the dehydration condensate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, application and / or injection may be performed depending on the shape of the light emitting device to which the dehydration condensate is adapted. And a method of enclosing and applying the solution (see FIG. 2), a method of applying the dehydrated condensate to the surface of the sealing material (see FIG. 5), and the like. And an inkjet method. Specific examples include a coating method by a spray coating method, a dip coating method, a spray coating method, a roll coating method, a spin coating method, and the like.
There is no restriction | limiting in particular as a method of enclosing the said dehydration condensate, According to the objective, it can select suitably, For example, the method of enclosing with an injection needle, a micropipette etc. is mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as application | coating thru | or enclosure amount of the said dehydration condensate, Although it can select suitably according to the objective, The quantity added so that it may become the target average film thickness is preferable.
−−硬化手段−−
前記硬化手段は、前記コーティングされた前記脱水縮合物を硬化する手段である。
前記硬化する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、風乾することにより硬化する方法、加熱することにより硬化する方法などが挙げられる。
-Curing means-
The curing means is means for curing the coated dehydrated condensate.
The method for curing is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a method of curing by air drying and a method of curing by heating.
−−−風乾−−−
前記風乾としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、室温放置、乾燥機等により風乾する方法などが挙げあられる。
--- Air-dry ---
There is no restriction | limiting in particular as said air drying, According to the objective, it can select suitably, For example, the method of air-drying with room temperature standing, a dryer etc. is mentioned.
−−−加熱−−−
前記加熱としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、50℃以上100℃未満の領域で加熱する第1加熱と、100℃以上180℃以下の領域で加熱する第2加熱とを有する。
--- Heating ---
There is no restriction | limiting in particular as said heating, According to the objective, it can select suitably, For example, it heats in the 1st heating heated in the area | region of 50 to 100 degreeC, and the area of 100 to 180 degreeC. Second heating.
−−第1加熱−−
前記第1加熱は、前記金属電極保護膜作製用キット又は前記金属電極保護膜作製用組成物を、50℃以上100℃未満の領域での加熱であり、前記加水分解により生成されたアルコールを気化し、残留溶媒、溶存水蒸気による発泡を防ぐための加熱である。なお、前記第1加熱により、前記脱水縮合反応を一部進めてもよい。
--First heating--
The first heating is heating of the metal electrode protective film preparation kit or the metal electrode protective film preparation composition in a region of 50 ° C. or higher and lower than 100 ° C., and the alcohol generated by the hydrolysis is removed. Heating to prevent foaming due to residual solvent and dissolved water vapor. The dehydration condensation reaction may be partially advanced by the first heating.
前記第1加熱における加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50℃以上100℃未満が好ましく、60℃以上95℃未満がより好ましく、70℃以上95℃未満が特に好ましい。前記加熱温度が、50℃未満であると、溶媒等が十分蒸発せず、硬化が不十分になることがあり、100℃以上であると、前記金属電極保護膜の形状が悪くなりやすく、気泡を生みやすい。また、加熱に要する熱エネルギーが大きく、省エネの観点から好ましくなく、コストアップを招くことがある。一方、前記加熱温度が前記特に好ましい範囲であると、溶媒を十分蒸発させる点で有利である。 There is no restriction | limiting in particular as heating temperature in said 1st heating, Although it can select suitably according to the objective, 50 to 100 degreeC is preferable, 60 to 95 degreeC is more preferable, 70 to 95 degreeC is more preferable. A temperature of less than 0C is particularly preferred. When the heating temperature is less than 50 ° C., the solvent or the like does not evaporate sufficiently and curing may be insufficient. When the heating temperature is 100 ° C. or more, the shape of the metal electrode protective film tends to deteriorate, It is easy to produce. Further, the heat energy required for heating is large, which is not preferable from the viewpoint of energy saving, and may increase the cost. On the other hand, when the heating temperature is within the particularly preferable range, it is advantageous in that the solvent is sufficiently evaporated.
前記第1加熱における加熱時間としては、前記塗布乃至注入した脱水縮合物の厚みなどにより一概には決まらないが、10分間〜24時間が好ましく、30分間〜12時間がより好ましく、1時間〜6時間が特に好ましい。前記加熱時間が、10分間未満であると、溶媒等が十分蒸発せず、硬度、耐熱性が得られないことがあり、24時間を超えると、加熱に要する熱エネルギーが大きくなり、省エネの観点で好ましくなく、コストアップを招くことがある。一方、前記加熱時間が前記特に好ましい範囲であると、溶媒を十分蒸発させる点で有利である。 The heating time in the first heating is not generally determined depending on the thickness of the applied or injected dehydrated condensate, but is preferably 10 minutes to 24 hours, more preferably 30 minutes to 12 hours, and more preferably 1 hour to 6 hours. Time is particularly preferred. If the heating time is less than 10 minutes, the solvent or the like may not evaporate sufficiently, and hardness and heat resistance may not be obtained. If the heating time exceeds 24 hours, the thermal energy required for heating increases, and the viewpoint of energy saving This is not preferable and may increase the cost. On the other hand, when the heating time is within the particularly preferable range, it is advantageous in that the solvent is sufficiently evaporated.
−−第2加熱−−
前記第2加熱は、100℃以上180℃以下の領域で加熱する工程であり、脱水縮合物を硬化させるための工程である。前記第1加熱において低温で硬化させた後、第2加熱において高温で追硬化することによって、膜中の残存水分を蒸発させるとともに、得られる金属電極保護膜中に内部応力が発生しにくく、クラックや剥離が低減された金属電極保護膜が作製される。
--- Second heating-
The second heating is a step of heating in a region of 100 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, and is a step for curing the dehydrated condensate. After curing at a low temperature in the first heating, additional curing at a high temperature in the second heating evaporates residual moisture in the film, and internal stress is unlikely to occur in the resulting metal electrode protective film, resulting in cracks. And a metal electrode protective film with reduced peeling is produced.
前記第2加熱における加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100℃以上180℃以下が好ましく、110℃以上150℃以下がより好ましく、120℃以上140℃以下が特に好ましい。前記加熱温度が、100℃未満であると、溶媒の蒸発が不十分になることがあり、180℃を超えると、硬化する際に金属電極保護膜作製用キット又は前記金属電極保護膜作製用組成物と共に加熱される部材(例えば、LEDチップ等)が熱により劣化する恐れがあることがある。一方、前記加熱温度が前記特に好ましい範囲であると、得られる金属電極保護膜中に内部応力が発生しにくく、クラックや剥離を防ぐことができる点で有利である。 There is no restriction | limiting in particular as heating temperature in said 2nd heating, Although it can select suitably according to the objective, 100 to 180 degreeC is preferable, 110 to 150 degreeC is more preferable, 120 to 140 degreeC is more preferable. A temperature of not higher than ° C is particularly preferred. When the heating temperature is less than 100 ° C., evaporation of the solvent may be insufficient. When the heating temperature exceeds 180 ° C., the metal electrode protective film preparation kit or the metal electrode protective film preparation composition is cured when cured. There is a possibility that a member (for example, an LED chip) heated together with an object may be deteriorated by heat. On the other hand, when the heating temperature is within the particularly preferable range, it is advantageous in that internal stress is hardly generated in the obtained metal electrode protective film and cracks and peeling can be prevented.
前記第2加熱における加熱時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10分間〜24時間が好ましく、30分間〜12時間がより好ましく、1時間〜6時間が特に好ましい。前記加熱時間が、10分間未満であると、硬化ムラが生じることがあり、24時間を超えると、金属電極保護膜がもろくなることがある。一方、前記加熱時間が前記特に好ましい範囲であると、得られる金属電極保護膜中に内部応力が発生しにくく、クラックや剥離を防ぐことができる点で有利である。 There is no restriction | limiting in particular as the heating time in said 2nd heating, Although it can select suitably according to the objective, 10 minutes-24 hours are preferable, 30 minutes-12 hours are more preferable, 1 hour-6 hours Particularly preferred. When the heating time is less than 10 minutes, uneven curing may occur, and when it exceeds 24 hours, the metal electrode protective film may be fragile. On the other hand, when the heating time is within the particularly preferable range, it is advantageous in that internal stress is hardly generated in the obtained metal electrode protective film, and cracks and peeling can be prevented.
<用途>
本発明の金属電極保護膜を用いることにより、前記金属電極保護膜作製用キット又は前記金属電極保護膜作製用組成物を用いて形成されるものであり、特に金属電極として銀メッキ電極の変色や黒色化を防ぐことができ、ガスバリア性を保ったまま、雰囲気安定性に優れ、黄変、白濁等が生じることのない透明性に優れるため、高輝度化及び長寿命化が可能な半導体発光デバイスを提供することができる。
<Application>
By using the metal electrode protective film of the present invention, the metal electrode protective film preparation kit or the metal electrode protective film preparation composition is used. Semiconductor light-emitting device that can prevent blackening, has excellent atmospheric stability, and maintains transparency without causing yellowing, cloudiness, etc. while maintaining gas barrier properties. Can be provided.
(半導体発光デバイス)
本発明の半導体発光デバイスは、金属電極と、前記金属電極に電気的に接続された半導体チップと、前記金属電極及び前記半導体チップの少なくとも一部を保護する前記金属電極保護膜とを有し、更に必要に応じて封止材などのその他の部材を有する。
(Semiconductor light-emitting device)
The semiconductor light emitting device of the present invention has a metal electrode, a semiconductor chip electrically connected to the metal electrode, and the metal electrode protective film that protects at least part of the metal electrode and the semiconductor chip, Furthermore, it has other members, such as a sealing material, as needed.
<金属電極保護膜>
前記金属電極保護膜としては、上述の金属電極保護膜を用いる。
<Metal electrode protective film>
As the metal electrode protective film, the above metal electrode protective film is used.
<金属電極>
前記金属電極としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、銀メッキ電極(銀でメッキされた電極)が、金よりコストが低く、電気伝導性、反射率の優れる点で好ましい。前記金属電極としては、図1〜図6で示す金属電極兼リフレクタ5のような形態を有してもよい。
<Metal electrode>
There is no restriction | limiting in particular as said metal electrode, Although it can select suitably according to the objective, A silver plating electrode (electrode plated with silver) is cheaper than gold | metal | money, and is excellent in electrical conductivity and a reflectance. This is preferable. As said metal electrode, you may have a form like the metal electrode and reflector 5 shown in FIGS.
<半導体チップ>
前記半導体チップとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、紫外から赤外域までどのような波長の光を発するものを用いてもよく、例えば、窒化ガリウム系の半導体チップなどが挙げられる。前記半導体チップとしては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、サファイア及び窒化ガリウム(GaN)系の青色LEDチップ(Genelite製)などが挙げられる。前記半導体チップの形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、図1〜図6で示すように、LEDパッケージ2に、シリコーン系のダイボンディングペースト3で固定され、金製のボンディングワイヤ1で接続された半導体チップ4のような形態を有してもよい。
<Semiconductor chip>
The semiconductor chip is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. Any semiconductor chip that emits light of any wavelength from ultraviolet to infrared may be used. For example, a gallium nitride based semiconductor chip Etc. A commercially available product can be used as the semiconductor chip, and examples of the commercially available product include sapphire and gallium nitride (GaN) blue LED chips (manufactured by Genelite). There is no restriction | limiting in particular as a form of the said semiconductor chip, According to the objective, it can select suitably, For example, as shown in FIGS. 1-6, it fixes to the LED package 2 with the silicone type die bonding paste 3. FIG. The semiconductor chip 4 may have a form connected by a gold bonding wire 1.
前記半導体チップとしては、前記金属電極とともに、パッケージ内に実装されているものを使用することができる。前記パッケージとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、材質が、セラミックス製のもの、形状が、円形の凹み部を有するものなどが挙げられ、更にパッケージの内側にヒートシンクがはめ込まれていてもよい。前記パッケージとしては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、KD−LA6F70、KD−V93B95−B(京セラ株式会社製)などが挙げられる。 As the semiconductor chip, one mounted in a package can be used together with the metal electrode. The package is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a ceramic material, a circular shape having a circular recess, and the like, and further an inner side of the package. A heat sink may be fitted into the. As the package, a commercially available product can be used. Examples of the commercially available product include KD-LA6F70 and KD-V93B95-B (manufactured by Kyocera Corporation).
<封止材>
前記封止材としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂などが挙げられるが、前記封止材と前記金属電極保護膜との界面における接着性の良好の観点から、末端シラノール基ポリジメチルシロキサン(PDMS)とテトラエトキシシラン(TEOS)とからなる封止材が好ましい。
<Encapsulant>
There is no restriction | limiting in particular as said sealing material, According to the objective, it can select suitably, For example, although a silicone type resin, an acrylic resin, an epoxy resin etc. are mentioned, the said sealing material and the said metal electrode protection From the viewpoint of good adhesion at the interface with the film, a sealing material composed of terminal silanol group polydimethylsiloxane (PDMS) and tetraethoxysilane (TEOS) is preferable.
(半導体発光デバイスの製造方法)
本発明の半導体発光デバイスの製造方法は、前記金属電極と、前記金属電極に電気的に接続された半導体チップと、前記金属電極及び前記半導体チップの少なくとも一部を保護する前記金属電極保護膜とを少なくとも有する半導体発光デバイスの製造方法であって、前記金属電極保護膜を形成する工程を含み、更に必要に応じて他の工程を含む。なお、これらの工程は、前記半導体発光デバイスを個片化(ダイシング)する前に行ってもよく、基板に実装した後に個別に行ってもよい。
(Method for manufacturing semiconductor light emitting device)
The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention includes the metal electrode, a semiconductor chip electrically connected to the metal electrode, and the metal electrode protective film protecting at least a part of the metal electrode and the semiconductor chip. A method of manufacturing a semiconductor light-emitting device having at least a step of forming the metal electrode protective film, and further including other steps as necessary. These steps may be performed before the semiconductor light emitting device is singulated (diced), or may be performed individually after being mounted on the substrate.
<金属電極保護膜を形成する工程>
前記金属電極保護膜を形成する工程としては、上述の金属電極保護膜を形成する工程を用いる。
<Process for forming metal electrode protective film>
As the step of forming the metal electrode protective film, the step of forming the metal electrode protective film described above is used.
<その他の工程>
前記その他の工程としては、例えば、前記金属電極保護膜作製用キット又は前記金属電極保護膜作製用組成物を封入及び/又は風乾後に封止材(封止樹脂)を成形する工程、前記加熱工程の後に得られた半導体発光デバイスに対し必要に応じて各種の後処理をする工程などが挙げられる。
<Other processes>
Examples of the other steps include a step of molding a sealing material (sealing resin) after enclosing and / or air-drying the metal electrode protective film preparation kit or the metal electrode protective film preparation composition, and the heating step. The process of performing various post-processing as needed with respect to the semiconductor light-emitting device obtained after is mentioned.
前記封止材を成形する工程における封止樹脂の注入方法としては、例えば、圧力注入法、インクジェット法などが挙げられ、塗布方法としては、例えば、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、スピンコート法などが挙げられる。
前記後処理する工程としては、例えば、前記透明封止樹脂(封止材)部との密着性の改善のための表面処理する工程、反射防止膜の作製する工程、光取り出し効率向上のための微細凹凸面の作製する工程などが挙げられる。
Examples of the sealing resin injection method in the step of molding the sealing material include a pressure injection method and an inkjet method. Examples of the application method include a spray coating method, a dip coating method, a roll coating method, Examples include spin coating.
As the post-processing step, for example, a surface treatment step for improving adhesion with the transparent sealing resin (sealing material) portion, a step of forming an antireflection film, and an improvement in light extraction efficiency Examples include a process for producing a fine uneven surface.
本発明の半導体発光デバイスは、金属電極の変色や黒色化を防ぐことができ、ガスバリア性を保ったまま、雰囲気安定性に優れ、黄変、白濁等が生じることのない透明性に優れるため、高輝度化及び長寿命化を向上させることができる。 The semiconductor light-emitting device of the present invention can prevent discoloration and blackening of the metal electrode, is excellent in atmospheric stability while maintaining gas barrier properties, and excellent in transparency without causing yellowing, cloudiness, etc. High brightness and long life can be improved.
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。 Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the following Example.
(実施例1〜16及び比較例1〜16)
<金属電極保護膜の形成(2液型)>
以下に示す実施例及び比較例では、アルコキシシラン由来硬化物、及びビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー由来硬化物の合計質量が同量となるように調製したA液及びB液を金属電極保護膜作製用キットとして用いた。また、前記A液及びB液を混合したものを、ベースフイルム、ガラス、及びLEDパッケージにコートした後、加熱硬化して、金属電極保護膜が形成された評価用ガラスサンプル、評価用ベースフイルムサンプル、及び評価用LEDパッケージサンプル(評価用半導体発光デバイスサンプル)を作製した。
(Examples 1-16 and Comparative Examples 1-16)
<Formation of metal electrode protective film (two-component type)>
In the examples and comparative examples shown below, the liquid A and the liquid B prepared so that the total mass of the alkoxysilane-derived cured product and the polymer-derived cured product containing vinyl alcohol as a constituent unit are the same amount are protected with metal electrodes. Used as a membrane preparation kit. Moreover, the glass sample for evaluation and the base film sample for evaluation in which a metal electrode protective film is formed by coating a mixture of the liquid A and the liquid B on a base film, glass, and an LED package, followed by heat curing. The LED package sample for evaluation (semiconductor light-emitting device sample for evaluation) was produced.
−A液の調製−
大気環境下25℃にて表1に示すアルコキシシラン及び2−プロパノールをガラスバイアル瓶に添加し、回転子を用いて攪拌(300rpm)させながら、表1に示す水をマイクロピペットにて前記ガラスバイアル瓶に添加した。更に表1に示す酸触媒を前記ガラスバイアル瓶に添加し、回転子を用いて1時間攪拌(300rpm)してA液を調製した。
-Preparation of solution A-
While adding alkoxysilane and 2-propanol shown in Table 1 to a glass vial bottle at 25 ° C. in an atmospheric environment and stirring (300 rpm) using a rotor, the glass vial was filled with water shown in Table 1 using a micropipette. Added to the jar. Furthermore, the acid catalyst shown in Table 1 was added to the said glass vial bottle, and it stirred for 1 hour (300 rpm) using the rotor, and prepared A liquid.
−B液の調製−
大気環境下25℃にて表1に示す水及び2−プロパノールをガラスバイアル瓶に添加し、回転子を用いて攪拌(300rpm)させながら、表1に示す前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー溶液をスポイトにてガラスバイアル瓶に添加し、回転子を用いて1時間攪拌(300rpm)してB液を調製した。
なお、前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー溶液(7質量%)は、以下の手順で調製した。まず、PVA−124C(クラレ株式会社製)7.28gを秤量し、ガラスバイアル瓶に添加した。続いて、2−プロパノールを32.92g、及び水を63.71g添加し、80℃のウォーターバスで加熱しながら2時間攪拌することにより調製した。
-Preparation of solution B-
A polymer containing the vinyl alcohol shown in Table 1 as a structural unit while adding water and 2-propanol shown in Table 1 to a glass vial bottle at 25 ° C. in an atmospheric environment and stirring (300 rpm) using a rotor. The solution was added to a glass vial with a dropper and stirred for 1 hour (300 rpm) using a rotor to prepare solution B.
In addition, the polymer solution (7 mass%) containing the said vinyl alcohol as a structural unit was prepared in the following procedures. First, 7.28 g of PVA-124C (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was weighed and added to a glass vial. Subsequently, 32.92 g of 2-propanol and 63.71 g of water were added, and the mixture was stirred for 2 hours while heating in an 80 ° C. water bath.
−A液とB液との混合−
前記A液に対して前記B液を添加し、回転子を用いて2時間攪拌(300rpm)して評価用ガラス及び評価用ベースフイルムのコーティング材料を作製した。
また、評価用LEDパッケージのコーティング材料は、アルコキシシラン由来硬化物とビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー由来硬化物との合計質量が3質量%となるように、水及び2−プロパノールを添加した後、回転子を用いて2時間攪拌(300rpm)することにより得た。その際の水と2−プロパノールの質量比は、65:35であった。乾燥時コーティング膜厚は、計算値で6μm〜7μmであった。
-Mixing of liquid A and liquid B-
The solution B was added to the solution A and stirred for 2 hours (300 rpm) using a rotator to prepare an evaluation glass and an evaluation base film coating material.
Moreover, the coating material of the LED package for evaluation added water and 2-propanol so that the total mass of the cured product derived from alkoxysilane and the cured product derived from polymer containing vinyl alcohol as a constituent unit would be 3% by mass. Then, it obtained by stirring (300 rpm) for 2 hours using a rotor. The mass ratio of water and 2-propanol at that time was 65:35. The coating thickness at the time of drying was 6 μm to 7 μm as a calculated value.
−評価用ガラスサンプルの作製−
表面に酸素プラズマ処理(O2:70sccm、80W、60sec、100Pa)を施したガラス(イーグルXG、コーニング社製)に、前記評価用ガラスのコーティング材料を、アプリケーター(YOSHIMITSU SEIKI社製)を用いて膜厚がウェット状態で500μmとなるように塗布した。前記評価用ガラスのコーティング材料によりコーティングされた前記ガラスをオーブンに入れ、85℃で2時間加熱した後、150℃で4時間加熱することにより、金属電極保護膜が形成された評価用ガラスサンプルを作製した。
-Preparation of glass samples for evaluation-
Using a glass (Eagle XG, manufactured by Corning) with the surface subjected to oxygen plasma treatment (O 2 : 70 sccm, 80 W, 60 sec, 100 Pa), the coating material for the evaluation glass was used using an applicator (manufactured by YOSHIMITSU SEIKI). It was applied so that the film thickness was 500 μm in a wet state. The glass coated with the evaluation glass coating material is placed in an oven, heated at 85 ° C. for 2 hours, and then heated at 150 ° C. for 4 hours, whereby an evaluation glass sample having a metal electrode protective film formed thereon is obtained. Produced.
−評価用ベースフイルムサンプルの作製−
表面に酸素プラズマ処理(O2:70sccm、80W、60sec、100Pa)を施したベースフイルム(ZEONORフイルム、日本ゼオン社製)に、前記評価用ベースフイルムのコーティング材料を、#12相当のワイヤレスバー(D−bar、OSG社製)を用いて膜厚がウェット状態で27.5μmとなるように塗布した。前記評価用ベースフイルムのコーティング材料によりコーティングされた前記ベースフイルムをオーブンに入れ、120℃で30分間加熱することにより、金属電極保護膜が形成された評価用ベースフイルムサンプルを作製した。
-Preparation of evaluation base film sample-
A base film (ZEONOR film, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) whose surface was subjected to oxygen plasma treatment (O 2 : 70 sccm, 80 W, 60 sec, 100 Pa) was coated with a coating material for the evaluation base film using a wireless bar equivalent to # 12 ( D-bar, manufactured by OSG) was applied so that the film thickness was 27.5 μm in a wet state. The base film coated with the evaluation base film coating material was placed in an oven and heated at 120 ° C. for 30 minutes to prepare an evaluation base film sample on which a metal electrode protective film was formed.
−評価用LEDパッケージサンプルの作製−
発光素子を実装するためのLEDパッケージとして市販の銀メッキ電極LEDパッケージ(KD−LA9R48、京セラ社製)を用い、前記発光素子として市販の610μm角青色LEDチップ(B2424CCD0、ジェネライツ社製)を用いた。前記発光素子と前記パッケージとをシリコーン系ダイボンド材で固定した後、金製のボンディングワイヤで接続した(図1参照)。
前記発光素子が実装された前記LEDパッケージの凹み部に、前記評価用LEDパッケージのコーティング材料を、1,000μL用マイクロピペットチップの先端部を用いて、前記LEDパッケージを水平方向から見た時に液面がパッケージ上面と同じ高さとなるように適量滴下(ポッティング)した(図2参照)。その後室温にて30分間放置し、前記評価用LEDパッケージのコーティング材料によりコーティングされた前記LEDパッケージをオーブンに入れ85℃で2時間加熱した後、150℃で4時間加熱することにより、金属電極保護膜が形成された評価用LEDパッケージサンプル(評価用半導体発光デバイスサンプル)を作製した(図3参照)。
-Preparation of LED package samples for evaluation-
A commercially available silver-plated electrode LED package (KD-LA9R48, manufactured by Kyocera Corporation) was used as the LED package for mounting the light emitting element, and a commercially available 610 μm square blue LED chip (B2424CCD0, manufactured by Genelites) was used as the light emitting element. . The light emitting element and the package were fixed with a silicone die bond material and then connected with a gold bonding wire (see FIG. 1).
The coating material of the LED package for evaluation is applied to the recess of the LED package on which the light emitting element is mounted, and the liquid crystal when the LED package is viewed from the horizontal direction using the tip of a micropipette chip for 1,000 μL. An appropriate amount was dropped (potted) so that the surface was the same height as the upper surface of the package (see FIG. 2). Then, after leaving at room temperature for 30 minutes, the LED package coated with the coating material for the LED package for evaluation is placed in an oven, heated at 85 ° C. for 2 hours, and then heated at 150 ° C. for 4 hours to protect the metal electrode. An LED package sample for evaluation (semiconductor light-emitting device sample for evaluation) on which a film was formed was produced (see FIG. 3).
(比較例17)
<金属電極保護膜の未形成(他社2液型シリコーン樹脂のみ)>
市販の二液型熱硬化性樹脂(シリコーン樹脂)(KER−2500 信越化学社製)を用いて、KER−2500におけるA液とB液とを同質量混合したものを各種評価用ガラス、評価用ベースフイルム、評価用LEDパッケージのコーティング材料として用い、前記ベースフイルム、前記ガラス、及び前記LEDパッケージにコートした後、100℃にて1時間、150℃にて5時間加熱硬化し、実施例1と同様にして、樹脂膜が形成された評価用ガラスサンプル、評価用ベースフイルムサンプル、及び評価用LEDパッケージサンプル(評価用半導体発光デバイスサンプル)を作製した。
(Comparative Example 17)
<Metal electrode protective film not formed (other company's two-component silicone resin only)>
Using a commercially available two-component thermosetting resin (silicone resin) (KER-2500 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), a mixture of liquid A and liquid B in KER-2500 of the same mass was used for various evaluation glasses and evaluations. As a coating material for a base film and an LED package for evaluation, the base film, the glass, and the LED package were coated and then heat-cured at 100 ° C. for 1 hour and at 150 ° C. for 5 hours. Similarly, an evaluation glass sample on which a resin film was formed, an evaluation base film sample, and an evaluation LED package sample (evaluation semiconductor light-emitting device sample) were produced.
(比較例18)
<金属電極保護膜の形成(B液のみ)>
前記B液のみを用いて評価用ガラス、評価用ベースフイルム、評価用LEDパッケージのコーティング材料を作製したこと以外は、実施例1と同様にして、金属電極保護膜が形成された評価用ガラスサンプル、評価用ベースフイルムサンプル、及び評価用LEDパッケージサンプル(評価用半導体発光デバイスサンプル)を作製した。
(Comparative Example 18)
<Formation of metal electrode protective film (only B liquid)>
An evaluation glass sample in which a metal electrode protective film was formed in the same manner as in Example 1 except that the coating material for the evaluation glass, the evaluation base film, and the evaluation LED package was prepared using only the liquid B. An evaluation base film sample and an evaluation LED package sample (evaluation semiconductor light-emitting device sample) were prepared.
(比較例19)
<金属電極保護膜の未形成、封止樹脂未形成>
評価用LEDパッケージサンプル(評価用半導体発光デバイスサンプル)のみを作製した。
(Comparative Example 19)
<Metal electrode protective film not formed, sealing resin not formed>
Only the LED package sample for evaluation (semiconductor light-emitting device sample for evaluation) was produced.
(実施例17〜19及び比較例20〜21)
<金属電極保護膜の形成(3液型)>
以下に示す実施例及び比較例では、アルコキシシラン由来硬化物、及びビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー由来硬化物の合計質量が同量となるように調製したA液、B液、及びC液を金属電極保護膜作製用キットとして用いた。前記A液、前記B液、及び前記C液を混合させたものをベースフイルム、ガラス、及びLEDパッケージにコートした後、加熱硬化して、金属電極保護膜が形成された評価用ガラスサンプル、評価用ベースフイルムサンプル、及び評価用LEDパッケージサンプル(評価用半導体発光デバイスサンプル)を作製した。
(Examples 17-19 and Comparative Examples 20-21)
<Formation of metal electrode protective film (3 liquid type)>
In the examples and comparative examples shown below, A liquid, B liquid, and C liquid prepared so that the total mass of the alkoxysilane-derived cured product and the polymer-derived cured product containing vinyl alcohol as a constituent unit is the same amount. Was used as a metal electrode protective film preparation kit. A glass sample for evaluation having a metal electrode protective film formed by coating a mixture of the liquid A, the liquid B, and the liquid C on a base film, glass, and an LED package, followed by heat curing. A base film sample for evaluation and an LED package sample for evaluation (semiconductor light-emitting device sample for evaluation) were produced.
−A液の調製−
大気環境下25℃にて表2に示すアルコキシシラン及び2―プロパノールをガラスバイアル瓶に添加し、回転子を用いて攪拌(300rpm)させながら、表2に示す水をマイクロピペットにて前記ガラスバイアル瓶に添加した後、回転子を用いて1時間攪拌(300rpm)してA液を調製した。
-Preparation of solution A-
While adding alkoxysilane and 2-propanol shown in Table 2 to a glass vial bottle at 25 ° C. in an atmospheric environment and stirring (300 rpm) using a rotor, the glass vial was filled with water shown in Table 2 using a micropipette. After adding to a bottle, it stirred for 1 hour (300 rpm) using the rotor, and prepared the A liquid.
−B液の調製−
大気環境下25℃にて表2に示す水、2−プロパノール、及び酸触媒をガラスバイアル瓶に添加し、回転子を用いて1時間攪拌(300rpm)してB液を調製した。
-Preparation of solution B-
Water, 2-propanol and an acid catalyst shown in Table 2 were added to a glass vial bottle at 25 ° C. in an atmospheric environment, and stirred for 1 hour (300 rpm) using a rotor to prepare solution B.
−C液の調製−
表2に示す前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー溶液を秤量し、ガラスバイアル瓶に添加し、回転子を用いて1時間攪拌(300rpm)してC液を調製した。なお、前記ビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー溶液(7質量%)は、以下の手順により調製した。まず、PVA−124C(クラレ株式会社製)7.28gを秤量し、ガラスバイアル瓶に添加した。続いて、2−プロパノールを32.92g、及び水を63.71g添加し、80℃のウォーターバスで加熱しながら2時間攪拌することにより得た。
-Preparation of solution C-
A polymer solution containing the vinyl alcohol shown in Table 2 as a constituent unit was weighed, added to a glass vial, and stirred for 1 hour (300 rpm) using a rotor to prepare solution C. In addition, the polymer solution (7 mass%) containing the said vinyl alcohol as a structural unit was prepared with the following procedures. First, 7.28 g of PVA-124C (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was weighed and added to a glass vial. Subsequently, 32.92 g of 2-propanol and 63.71 g of water were added, and the mixture was stirred for 2 hours while heating in an 80 ° C. water bath.
−A液とB液とC液との混合−
前記A液に対して前記B液を添加し、回転子を用いて1時間攪拌(300rpm)した後に前記C液を添加して2時間攪拌(300rpm)して評価用ガラス及び評価用ベースフイルムのコーティング材料を作製した。
また、評価用LEDパッケージのコーティング材料は、アルコキシシラン由来硬化物とビニルアルコールを構成単位として含有するポリマー由来硬化物との合計質量が1質量%となるように、水及び2−プロパノールを添加した後、2時間攪拌(300rpm)することにより得た。その際の水と2−プロパノールの質量比は、65:35であった。
-Mixing of liquid A, liquid B and liquid C-
The liquid B is added to the liquid A, stirred for 1 hour (300 rpm) using a rotor, then the liquid C is added and stirred for 2 hours (300 rpm), and the evaluation glass and the evaluation base film are mixed. A coating material was prepared.
Moreover, water and 2-propanol were added to the coating material of the evaluation LED package so that the total mass of the cured product derived from alkoxysilane and the polymer-derived cured product containing vinyl alcohol as a structural unit was 1% by mass. Thereafter, it was obtained by stirring (300 rpm) for 2 hours. The mass ratio of water and 2-propanol at that time was 65:35.
−評価用ガラスサンプル、評価用ベースフイルムサンプル、及び評価用LEDパッケージサンプルの作製−
前記3液型の評価用ガラス、評価用ベースフイルム、評価用LEDパッケージのコーティング材料を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、金属電極保護膜が形成された評価用ガラスサンプル、評価用ベースフイルムサンプル、及び評価用LEDパッケージサンプル(評価用半導体発光デバイスサンプル)を作製した。
-Preparation of evaluation glass sample, evaluation base film sample, and evaluation LED package sample-
An evaluation glass sample on which a metal electrode protective film was formed and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the three-component glass for evaluation, the base film for evaluation, and the coating material for the LED package for evaluation were used. A base film sample for evaluation and an LED package sample for evaluation (semiconductor light-emitting device sample for evaluation) were produced.
(評価)
実施例実施例1〜19及び比較例1〜21で作製した評価用ガラスサンプル、評価用ベースフイルムサンプル、及び評価用LEDパッケージサンプル(評価用半導体発光デバイスサンプル)について、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表3に示す。
(Evaluation)
Examples About the glass samples for evaluation, the base film samples for evaluation, and the LED package samples for evaluation (semiconductor light-emitting device samples for evaluation) produced in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 21, Characteristics were evaluated. The results are shown in Table 3.
<透明性>
前記A液の調液の1時間後、及び前記A液と前記B液とを混合して2時間後における液の透明性を評価した。
[評価]
○:透明
×:白濁又は相分離(一部がゲル化しているものを含む)
<Transparency>
The transparency of the liquid was evaluated 1 hour after preparation of the liquid A and 2 hours after mixing the liquid A and the liquid B.
[Evaluation]
○: Transparent ×: Cloudiness or phase separation (including some gelled)
<耐熱性>
前記評価用ガラスサンプルを、170℃オーブンにて12時間加熱し、耐熱性の評価を行った。評価には紫外可視分光装置(日本分光社製、V−560)を用い、波長450nmにおける吸光度を測定した後、膜厚を触針式段差計(Dektak150 Veeco社製)にて測定し、1μmあたりの透過率を算出した。
[評価]
◎:95%以上
○:80%以上95%未満
△:70%以上80%未満
×:70%未満
<Heat resistance>
The glass sample for evaluation was heated in an oven at 170 ° C. for 12 hours to evaluate heat resistance. For the evaluation, an ultraviolet-visible spectroscope (manufactured by JASCO Corporation, V-560) was used, and after measuring the absorbance at a wavelength of 450 nm, the film thickness was measured with a stylus-type step gauge (Dektak 150 Veeco), and per 1 μm. The transmittance was calculated.
[Evaluation]
◎: 95% or more ○: 80% or more and less than 95% △: 70% or more and less than 80% ×: less than 70%
<ガスバリア性>
前記評価用ベースフイルムサンプルを、酸素透過率測定装置(登録商標「OX−TRAN」2/21 MOCON社製)にて酸素透過度を評価した。
[評価]
○:0.3cc/m2・day・atm未満
×:測定不可(装置オーバーフロー、300cc/m2・day・atm以上)
<Gas barrier properties>
The base film sample for evaluation was evaluated for oxygen permeability with an oxygen permeability measuring device (registered trademark “OX-TRAN” 2/21 manufactured by MOCON).
[Evaluation]
○: Less than 0.3 cc / m 2 · day · atm ×: Impossible to measure (equipment overflow, 300 cc / m 2 · day · atm or more)
<LED特性>
−初期発光量−
前記評価用LEDパッケージサンプルを、外部量子効率測定装置(C9920−12 浜松ホトニクス社製)にて、10mA通電した際の450nmの強度を測定した。なお、前記評価用LEDパッケージのコーティング材料なしの強度を1として規格化した。
[評価]
◎:0.95以上
○:0.8以上0.95未満
△:0.7以上0.8未満
×:0.7未満
<LED characteristics>
-Initial light emission amount-
The LED package sample for evaluation was measured for an intensity of 450 nm when a current of 10 mA was applied with an external quantum efficiency measurement device (C9920-12, manufactured by Hamamatsu Photonics). In addition, the intensity | strength without the coating material of the said LED package for evaluation was normalized as 1. FIG.
[Evaluation]
◎: 0.95 or more ○: 0.8 or more and less than 0.95
Δ: 0.7 or more and less than 0.8 ×: less than 0.7
−実装時耐熱性−
前記評価用LEDパッケージサンプルを、初期発光量測定の後、170℃オーブンにて12時間加熱し、耐熱性の評価を行った。評価には上記外部量子効率測定装置を用い、加熱後の各サンプルの強度を測定した。なお、各サンプルにおける初期発光量を1として規格化し、加熱後の各サンプルにおける発光量を算出した。
[評価]
◎:0.95以上
○:0.8以上0.95未満
△:0.7以上0.8未満
×:0.7未満
-Heat resistance during mounting-
The LED package sample for evaluation was heated in a 170 ° C. oven for 12 hours after the initial light emission amount measurement, and the heat resistance was evaluated. For the evaluation, the external quantum efficiency measuring device was used to measure the strength of each sample after heating. The initial light emission amount in each sample was normalized as 1, and the light emission amount in each sample after heating was calculated.
[Evaluation]
◎: 0.95 or more ○: 0.8 or more and less than 0.95 △: 0.7 or more and less than 0.8 ×: Less than 0.7
−実装時硫黄バリア性−
前記評価用LEDパッケージサンプルを、初期発光量測定の後、硫黄粉末6gを封入したオーブン(DK340S(容積20L)、ヤマト科学社製)を用いて、80℃にて15時間加熱し、硫黄バリア性の評価を行った。評価には、上記外部量子効率測定装置を用い、加熱後の各サンプルの強度を測定した。なお、各サンプルにおける初期発光量を1として規格化し、加熱後の各サンプルにおける発光量を算出した。
[評価]
○:0.8以上
△:0.6以上0.8未満
×:0.6未満
−Sulfur barrier property during mounting−
The LED package sample for evaluation was heated at 80 ° C. for 15 hours using an oven (DK340S (volume 20 L), manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd.) in which 6 g of sulfur powder was encapsulated after the initial light emission amount was measured. Was evaluated. For the evaluation, the external quantum efficiency measuring device was used to measure the strength of each sample after heating. The initial light emission amount in each sample was normalized as 1, and the light emission amount in each sample after heating was calculated.
[Evaluation]
○: 0.8 or more △: 0.6 or more and less than 0.8 ×: Less than 0.6
以上より、実施例における金属電極保護膜作製用キットを用いて作製された金属電極保護膜は、金属電極の変色や黒色化を防ぐことができ、ガスバリア性を保ったまま、雰囲気安定性に優れ、経時的な黄変、白濁等が生じることのない透明性に優れることがわかった。また、前記金属電極保護膜を半導体発光デバイスの金属電極板の保護膜として用いることにより、半導体発光デバイスの高輝度化及び長寿命化が可能となることがわかった。
なお、上記2液型及び3液型の金属電極保護膜作製用キットだけでなく、1液型の金属電極保護膜作製用組成物を用いても、前記酸触媒の含有量が、前記アルコキシシラン化合物に対し、0.0001モル当量以上0.005モル当量以下であれば、同様の結果が得られることがわかっている。
From the above, the metal electrode protective film produced using the metal electrode protective film production kit in the example can prevent discoloration and blackening of the metal electrode, and is excellent in atmospheric stability while maintaining gas barrier properties. It was found that the film was excellent in transparency without causing yellowing or cloudiness with time. It has also been found that the use of the metal electrode protective film as a protective film for a metal electrode plate of a semiconductor light emitting device makes it possible to increase the brightness and life of the semiconductor light emitting device.
In addition to the two-component and three-component metal electrode protective film preparation kits described above, even when a one-component metal electrode protective film preparation composition is used, the content of the acid catalyst is not limited to the alkoxysilane. It has been found that the same result can be obtained if it is 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less with respect to the compound.
本発明の金属電極保護膜作製用キットを用いてなる金属電極保護膜は、特に半導体発光デバイスにおける金属電極板の保護膜として有用であり、金属電極の変色や黒色化を防ぐことができ、ガスバリア性を保ったまま、雰囲気安定性に優れ、経時的な黄変、白濁等が生じることのない透明性に優れるため、ディスプレイ材料、光記録媒体材料、光学機器材料、光部品材料、光ファイバー材料、光・電子機能有機材料、半導体集積回路周辺材料等の用途にも、好適に用いることができる。 The metal electrode protective film formed using the kit for preparing a metal electrode protective film of the present invention is particularly useful as a protective film for a metal electrode plate in a semiconductor light-emitting device, and can prevent discoloration and blackening of the metal electrode. In order to maintain excellent properties, it has excellent atmospheric stability, transparency that does not cause yellowing over time, white turbidity, etc., so display materials, optical recording medium materials, optical equipment materials, optical component materials, optical fiber materials, It can also be suitably used for applications such as optical / electronic functional organic materials and semiconductor integrated circuit peripheral materials.
1 ボンディングワイヤ
2 LEDパッケージ
3 ダイボンディングペースト
4 半導体チップ
5 金属電極兼リフレクタ
6 金属電極保護膜作製用キット
7 金属電極保護膜
8 封止材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bonding wire 2 LED package 3 Die bonding paste 4 Semiconductor chip 5 Metal electrode and reflector 6 Metal electrode protective film preparation kit 7 Metal electrode protective film 8 Sealing material
Claims (10)
少なくともビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーを含むB液とを有し、
前記A液、及び前記B液を混合して使用するための金属電極保護膜作製用キット。 A liquid containing at least an alkoxysilane compound and an acid catalyst having a content with respect to the alkoxysilane of 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less,
B liquid containing a polymer containing at least vinyl alcohol as a structural unit,
A kit for preparing a metal electrode protective film for mixing and using the liquid A and the liquid B.
少なくともビニルアルコールを構成単位として含有するポリマーを含むB液と、
少なくとも酸触媒を含むC液とを有し、
前記A液、前記B液、及び前記C液を、前記アルコシシラン化合物に対して前記酸触媒が0.0001モル当量以上0.005モル当量以下となるように混合して使用するための金属電極保護膜作製用キット。 A liquid containing at least an alkoxysilane compound;
B liquid containing a polymer containing at least vinyl alcohol as a structural unit;
C liquid containing at least an acid catalyst,
Metal electrode protection for using the liquid A, the liquid B and the liquid C by mixing them so that the acid catalyst is 0.0001 molar equivalent or more and 0.005 molar equivalent or less with respect to the alkoxysilane compound. Membrane preparation kit.
請求項1から5のいずれかに記載の金属電極保護膜作製用キットを混合して硬化し、前記金属電極保護膜を形成する工程を含むことを特徴とする半導体発光デバイスの製造方法。 A semiconductor light emitting device manufacturing method comprising: a metal electrode; a semiconductor chip electrically connected to the metal electrode; and a metal electrode protective film that protects at least a part of the metal electrode and the semiconductor chip,
A method for manufacturing a semiconductor light-emitting device, comprising the steps of mixing and curing the metal electrode protective film preparation kit according to claim 1 to form the metal electrode protective film.
前記金属電極保護膜が、請求項6から7のいずれかに記載の金属電極保護膜であることを特徴とする半導体発光デバイス。 A semiconductor light emitting device comprising: a metal electrode; a semiconductor chip electrically connected to the metal electrode; and a metal electrode protective film protecting at least a part of the metal electrode and the semiconductor chip,
A semiconductor light emitting device, wherein the metal electrode protective film is the metal electrode protective film according to claim 6.
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