JP6717512B2 - 可撓性反射基材、その製造方法及びその反射基材に用いる原材料組成物 - Google Patents
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Description
可撓性支持体上で接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された1〜2000μmの厚さの可撓性膜状反射層と、前記可撓性支持体とを有している可撓性反射基材であって、
前記可撓性膜状反射層が、前記可撓性支持体に付されたカバーコート、又は前記可撓性支持体に貼付されたカバーレイフィルムであって、シリコーンゴム原材料に前記接着成分と前記白色無機フィラー粉末とが分散されつつ含有された原材料組成物の硬化物であり、
前記シリコーンゴムが、前記接着成分が分散されつつ含有されて架橋されており、
前記可撓性膜状反射層が、ゴム硬度をショアA硬度で10以上、かつ、ショアD硬度で50以下としており、
前記可撓性支持体が、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、ポリエーテルエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルサルフォン樹脂、エポキシ樹脂、及びシクロオレフィン樹脂から選ばれる少なくとも何れかのプラスチックで形成されているプラスチックフィルム;又は金属薄膜であり、
前記白色無機フィラー粉末が、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含んでおり、
反射率が波長550nmで90%以上であるものにするためのものである。
シリコーンゴム原材料に前記接着成分と前記白色無機フィラー粉末とが分散されつつ含有された原材料組成物の硬化物であり、
前記シリコーンゴムが、前記接着成分が分散されつつ含有されて架橋されており、
前記白色無機フィラー粉末が、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含んでおり、
反射率が波長550nmで90%以上であることを特徴とする。
例えば、可撓性反射基材は、
接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された1〜2000μmの厚さの可撓性膜状反射層を有している可撓性反射基材であって、
前記可撓性膜状反射層に粘着剤層又は接着剤層が、設けられ、更に剥離紙で覆われており、又は前記可撓性膜状反射層が、可撓性支持体に付され、前記可撓性膜状反射層と反対面側の前記可撓性支持体に粘着剤層又は接着剤層が設けられ、更に剥離紙で覆われており、
前記可撓性膜状反射層が、シリコーンゴム原材料に前記接着成分と前記白色無機フィラー粉末とが分散されつつ含有された原材料組成物の硬化物であり、
前記シリコーンゴムが、前記接着成分が分散されつつ含有されて架橋されており、
前記白色無機フィラー粉末が、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含んでおり、
反射率が波長550nmで90%以上であるものにするためのものである。
可撓性支持体上で接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された可撓性膜状反射層と、前記可撓性支持体とを有している前記の可撓性反射基材を製造する方法であって、
三次元架橋したシリコーンゴムへと架橋させるシリコーンゴム原材料に、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含む、前記シリコーンゴムよりも高屈折率の前記白色無機フィラー粉末と、前記シリコーンゴムと架橋する接着成分とを分散させて含有させた原材料組成物とした後、
ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、ポリエーテルエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルサルフォン樹脂、エポキシ樹脂、及びシクロオレフィン樹脂から選ばれる少なくとも何れかのプラスチックで形成されているプラスチックフィルム;又は金属薄膜である可撓性支持体を用い、
前記原材料組成物を膜状に付して三次元架橋させることにより、前記可撓性支持体に付したカバーコート、又は前記原材料組成物を三次元架橋させて膜状にしたものを前記可撓性支持体に貼付してカバーレイフィルムとなし、
ゴム硬度をショアA硬度で10以上、かつ、ショアD硬度で50以下としており、1〜2000μmの厚さの可撓性膜状反射層とする、反射率が波長550nmで90%以上である可撓性反射基材を製造するというものである。
接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された請求項1〜23の何れかに記載の可撓性反射基材を製造する方法であって、
三次元架橋したシリコーンゴムへと架橋させるシリコーンゴム原材料に、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含む、前記シリコーンゴムよりも高屈折率の前記白色無機フィラー粉末と、前記シリコーンゴムと架橋する接着成分とを分散させて含有させた原材料組成物とした後、
前記原材料組成物を膜状にし、硬化して、
1〜2000μmの厚さとする、反射率が波長550nmで90%以上である可撓性反射基材を製造するというものである。
この可撓性反射基材を製造する方法は、例えば、
接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された可撓性膜状反射層を有している請求項1〜23の何れかに記載の可撓性反射基材を製造する方法であって、
三次元架橋したシリコーンゴムへと架橋させるシリコーンゴム原材料に、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含む、前記シリコーンゴムよりも高屈折率の前記白色無機フィラー粉末と、前記シリコーンゴムと架橋する接着成分とを分散させて含有させた原材料組成物とした後、
剥離シートに前記原材料組成物を膜状に付し、硬化して、可撓性膜状反射層を形成し、その上に粘着剤又は接着剤を塗工して粘着剤層又は接着剤層を形成し、更にその上を剥離紙で覆う工程と、
可撓性支持体の表面側に前記原材料組成物を膜状に付し、硬化して、可撓性膜状反射層を形成する過程と、前記可撓性支持体の裏面側に粘着剤又は接着剤を塗工して粘着剤層又は接着剤層を形成し、更にその上を剥離紙で覆う過程とを有する工程、
との何れかの工程を施し、
1〜2000μmの厚さの前記可撓性膜状反射層とする、反射率が波長550nmで90%以上である可撓性反射基材を製造するのに用いられるというものである。
可撓性支持体上で接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された可撓性膜状反射層と、前記可撓性支持体とを有している可撓性反射基材に用いる原材料組成物であって、
重合性シリコーンゴムの原材料と、前記シリコーンゴムの原材料を三次元架橋させる架橋剤と、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含む、前記シリコーンゴムよりも高屈折率の前記白色無機フィラー粉末と、前記シリコーンゴムと架橋する接着成分とが含まれた液状又はグリース状若しくは塑性の原材料組成物であり、
前記可撓性膜状反射層が、ゴム硬度をショアA硬度で10以上、かつ、ショアD硬度で50以下としており、前記可撓性支持体が、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、ポリエーテルエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルサルフォン樹脂、エポキシ樹脂、及びシクロオレフィン樹脂から選ばれる少なくとも何れかのプラスチックで形成されているプラスチックフィルム;又は金属薄膜であり、前記可撓性膜状反射層が1〜2000μmの厚さで前記可撓性支持体に付されたカバーコート、又は前記可撓性支持体に貼付されたカバーレイフィルムであり、反射率が波長550nmで90%以上である、可撓性反射基材を形成するために用いられるものである。
接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された請求項1〜23の何れかに記載の可撓性反射基材に用いる原材料組成物であって、
重合性シリコーンゴムの原材料と、前記シリコーンゴムの原材料を三次元架橋させる架橋剤と、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含む、前記シリコーンゴムよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末と、前記シリコーンゴムと架橋する接着成分とが含まれた液状又はグリース状若しくは塑性の原材料組成物であり、
前記可撓性反射基材の反射率を波長550nmで90%以上とする、前記可撓性反射基材を形成するために用いられることを特徴とする。
この原材料組成物は、例えば、
接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された可撓性膜状反射層を有している請求項1〜23の何れかに記載の可撓性反射基材に用いる原材料組成物であって、
重合性シリコーンゴムの原材料と、前記シリコーンゴムの原材料を三次元架橋させる架橋剤と、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含む、前記シリコーンゴムよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末と、前記シリコーンゴムと架橋する接着成分とが含まれた液状又はグリース状若しくは塑性の原材料組成物であり、
前記可撓性膜状反射層が、その反射率を波長550nmで90%以上とする、前記可撓性反射基材を形成するために用いられるものである。
R1 aSiO(4−a)/2
(式中、R1は非置換又は置換一価炭化水素基で、好ましくは炭素数1〜10、特に1〜8のものである。aは0.8〜2、特に1〜1.8の正数である。)
で示されるものが挙げられる。ここで、Rとしてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基や、これらの炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されたクロロメチル基、クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換炭化水素基、或いはシアノ基で置換された2−シアノエチル基等のシアノ基置換炭化水素基などが挙げられ、R1は同一であっても異なっていてもよいが、R1としてメチル基、特にジメチルシロキシ基を主成分となるようなメチル基であるものが、反射性発現、耐熱性・耐久性等の観点から好ましい。
R2-[Si(R3)2-O]b-[Si(R3)(R4)-O]c-R2
(R2は同一又は異なり前記R1で例示されたメチル基等の飽和炭化水素基若しくはフェニル基等の芳香族炭化水素基又は前記R1で例示されたアルケニル基、R3は同一又は異なり前記R1で例示された飽和炭化水素基若しくは芳香族炭化水素基、R4は前記R1で例示されたアルケニル基、b、cは正数)で模式的に示されるもので、ブロック共重合であってもランダム共重合であってもよいものである。
HdR5 eSiO(4-d-e)/2
(式中、R5はR1で例示された基、特に飽和炭化水素基、d及びeは、0<d<2、0.8≦e≦2となる数)で表されるものである。
具体的には、このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンの例としては、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルテトラシクロシロキサン、1,3,5,7,8−ペンタメチルペンタシクロシロキサン等の末端にSi−H基を有するシロキサンオリゴマー;トリメチルシロキシ末端基含有メチルハイドロジェンポリシロキサン、トリメチルシロキシ末端基含有ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、シラノール末端基含有メチルハイドロジェンポリシロキサン、シラノール末端基含有ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキシ末端基含有ジメチルポリシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキシ末端基含有メチルハイドロジェンポリシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキシ末端基含有ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体のような主鎖の途中にSi−H基を有するホモポリマー又はコポリマーのハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、R5 2(H)SiO1/2単位とSiO4/2単位とを含み、R5 3SiO1/2単位、R5 2SiO2/2単位、R5(H)SiO2/2単位、(H)SiO3/2単位又はR5SiO3/2単位を含んでいてもよいものである。
初期反射率の比較
(ポリフェニルシロキサンゴムとポリジメチルシロキサンゴムとの比較)
ポリフェニルシロキサンゴム(商品名XE14−C2508:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ)とポリジメチルシロキサンゴム(商品名IVSM4500:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)を用いて、アナターゼ型酸化チタン(商品名A−950:堺化学工業株式会社製)とルチル型酸化チタン(商品名GTR−100;堺化学工業株式会社製;平均粒径0.26μm)とアルミナ(商品名AES12:住友化学株式会社製)を各々200質量部添加し、加熱プレスにて、25μmのポリイミドを支持体に150℃で10分間の硬化条件によって、縦70mm、横70mm、厚さ50μmのシリコーンゴム白色可撓性膜状反射層を有する可撓性反射基材を作製した。なお、硬化後のシリコーンゴム白色反射層の硬度はショアーD30〜50の範囲にあり、ゴム弾性の性質を有していた。それぞれの反射率を、分光光度計UV−3150(株式会社島津製作所製)を用いて測定した。その結果を示す図7よりすべてにおいてポリジメチルシロキサンをベースポリマーとした場合3〜5%の反射率の向上が見られた。
高温での経時後の反射率
ポリフェニルシロキサンゴム(商品名XE14−C2508:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ)とポリジメチルシロキサンゴム(商品名IVSM4500:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)にアナターゼ型酸化チタン(商品名A−950:堺化学工業株式会社製)とルチル型酸化チタン(商品名GTR−100;堺化学工業株式会社製)をそれぞれ200質量部添加し、加熱プレスにて、25μmのポリイミドの支持体に150℃で10分間の硬化条件によって、縦70mm、横70mm、厚さ50μmのシリコーンゴム白色可撓性膜状反射層を有する可撓性反射基材を作製した。150℃で1000時間、加熱経過後の反射率を、分光光度計UV−3150(株式会社島津製作所製)を用いて測定した。その結果を示す図8より、ポリフェニルシロキサンゴムの可撓性反射基材は短波長側で反射率の低下が見られるのに対し、ポリジメチルシロキサンゴムの可撓性反射基材は反射率の低下が見られない。
ポリジメチルシロキサンゴム(商品名IVSM4500:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)にアナターゼ型酸化チタン(商品名A−950:堺化学工業株式会社製)とルチル型酸化チタン(商品名GTR−100;堺化学工業株式会社製)をそれぞれ100質量部添加し、加熱プレスにて、25μmのポリイミドの支持体に150℃で10分間の硬化条件によって、縦70mm、横70mm、厚さ50μmのシリコーンゴム白色可撓性膜状反射層を有する可撓性反射基材を作製した。それぞれの反射率を、分光光度計(商品名UV−3150;株式会社島津製作所製)を用いて初期反射率を測定した後、#1500のサンドペーパーでシリコーンゴム白色可撓性膜状反射層の表面をそれぞれ研磨し、再度反射率を測定した。その結果を示す図9より、研磨などで表面加工を行うことにより2〜3%反射率が向上した。
ポリジメチルシロキサンゴム(商品名IVSM4500:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)にシリコーンゴム100質量部に対してルチル型酸化チタン(商品名GTR−100;堺化学工業株式会社製)を100質量部添加し、加熱プレスにて、25μmのポリイミドの支持体に150℃で10分間の硬化条件によって、縦70mm、横70mm、厚さ50μmのシリコーンゴム白色可撓性膜状反射層を有する可撓性反射基材を作製した。
エポキシ樹脂100質量部に対してルチル型酸化チタン(商品名GTR−100;堺化学工業株式会社製)を100質量部添加したエポキシ樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、エポキシ樹脂白色反射シートを作製した。
支持体として、25μmのポリイミドフィルムに15μmの銅めっきを施した。これにフォトレジストを用いて、エッチング加工により回路を形成した。次に、アナターゼ型酸化チタンをシリコーンゴム100質量部に対して150〜200質量部の範囲で配合を変え、必要によりシリコーンゴムパウダーを夫々適量ずつ加えてアナターゼ型酸化チタン含有白色反射材用の原材料組成物となし、これを回路の表面にLEDチップ及び配線を行う部分を除いて、スクリーン印刷を用いて30μmの厚みで塗布し、150℃×1時間加熱し、可撓性反射層を形成した。このとき反射層の硬さはJIS A型硬度計で5、10、20、50、80、JIS D型硬度計で30、50の硬度を有するシリコーンゴム製可撓性白色反射基材を作製した。
別のシリコーン樹脂を用いてJIS D型硬度計で70の反射層を有するシリコーン樹脂製白色反射基材を作製した。
実施例5及び比較例2で用いた試料を150℃×1000時間の高温試験により外観に変化が無いか比較試験を行った。その結果を表3にまとめて示す。
支持体として、25μmのポリイミドフィルムに15μmの銅めっきを施した。この銅めっきにフォトレジストを用いて、エッチング加工により回路を形成した。この回路の表面にLEDチップ及びその配線を行う部分を除いてポリイミドワニス(商品名;FC−114 ファイン・ポリイミドワニス:ファインケミカルジャパン社製)を2回塗りして加熱硬化し膜厚4μmのガスバリアー層を設けた。しかる後、実施例5と同様にして可撓性反射基材(ともに反射層の硬度はJIS A硬度計で80)を作製した。
実施例5のシリコーンゴム原材料組成物よりなる可撓性反射層に変えてエポキシ樹脂を用いたこと以外は、実施例5と同様にしてエポキシ樹脂製反射基材を得た。
実施例5の可撓性反射基材及び比較例3のエポキシ樹脂製反射基材を波長400nmの光源を5000時間照射した。その結果、実施例5の可撓性反射基材は、外観、反射率共に変化は確認されなかったが、比較例3のエポキシ樹脂製反射基材は、外観が褐色に変化し短波長側の反射率が大幅に低下した。
シリコーン接着剤(商品名X−32−1964:信越化学工業株式会社製)にルチル型酸化チタン(商品名GTR−100;堺化学工業株式会社製)を100質量部添加しさらに反応抑制剤としてアセチレンアルコールを0.01部添加し可撓性反射基材に用いる液状の原材料組成物(粘度600Pa・s)を得た。この保存缶を開封後、室温において7日間放置し粘度を測定した結果変化が見られず、酸化チタンの沈降が見られず、150℃1時間の加熱硬化においても反射率、硬さとも初期の原材料組成物のものと同じ特性を示し、長期の保管性を示し、また図2のようにLEDを実装でき、量産において生産性に優れていることが分かった。
一液型エポキシ樹脂性レジストインクにおいては、その保存缶の開封後、室温において24時間放置し確認した結果、外周が硬化し内部がゲル化し使用ができない状況であった。
チップオンフィルム(以下COFとする)として、厚さ38μmのポリイミドフィルムに厚さ8μmの導体(銅箔)に回路を形成し、ランドパターン部を除いてガスバリア層としてポリイミドワニス(商品名;FC−114 ファイン・ポリイミドワニス:ファインケミカルジャパン社製)を2回塗りして加熱硬化し膜厚4μmのガスバリアー層を設けたのち、スクリーン印刷により、ランドパターン部を除き、白色無機フィラー含有の原材料組成物を30μm塗布し、150℃×1時間で硬化させ、可撓性膜状反射層を形成し、COFの可撓性反射基材を得た。白色無機フィラー含有の原材料組成物はポリジメチルシロキサンゴム(商品名IVSM4500:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)100質量部にアナターゼ型酸化チタン(商品名A−950:堺化学工業株式会社製)とルチル型酸化チタン(商品名GTR−100;堺化学工業株式会社製)を80質量部添加したものである。この可撓性反射基材に日亜化学製白色LEDパッケージNSSW064を直接ランド部の上にマウントし、鉛フリーリフローに通しハンダを行い、高反射COF基板のフレキシブルLED照明基板を得た。この基板は可撓性に優れ厚みも薄く曲面にあわせて狭いところに入れられ、熱による黄変もない反射率98%のCOFとなった。また、金属と可撓性膜状反射層との剥離も認めれなかった。
実施例9と同様にしてCOFの可撓性反射基材を得た。そこにベアチップ(LED素子自体)を直接基板上のランドパターンに実装しワイヤー(金線)ボンディングし、シリコーン透明樹脂で封止を行い、フレキシブルLED照明基板を得た。この基板は熱による黄変もなく反射率98%のCOFとなった。
実施例10と同様にしてCOFの可撓性反射基材を得た。そこにベアチップ(LED素子自体)を直接基板上のパターンに実装しワイヤー(金線)ボンディングし、シリコーン透明樹脂で封止を行った。さらに、樹脂封止されたベアチップ周辺を囲むようにして反射枠として酸化チタン含有シリコーンゴム原材料組成物をディスペンサーにより、高さ0.5mmで吐出したのち150℃×1時間で硬化させ厚物成形を行いシリコーンゴム製可撓性反射枠付高反射COFを得た。
実施例9と同様にして回路を形成した後、φ1mmに収まるランドパターン部を除いて酸化チタン含有ジメチルシリコーンゴム原材料組成物をスクリーン印刷により塗布し、150℃×1時間で硬化させ、φ1mmの微細なランドパターンにダレることなく反射層を形成することができた。
実施例9と同様にして回路を形成した後、φ1mmに収まるランドパターン部を除いて酸化チタン含有ジメチルシリコーンゴム原材料組成物をスクリーン印刷により塗布し、150℃×1時間で硬化させ、φ1mmの微細なランドパターンにダレることなく反射層を形成することができた。更に、サンドペーパー#1000を用い表面を研磨し、酸化チタン粉末を露出させた基板の反射率を測定したところ、3%の反射率向上が見られた。
実施例9と同様にして回路を形成した後、φ1mmに収まるランドパターン部を除いて無機白色フィラー粉末としてアナターゼ酸化チタンを100質量部、YAG蛍光体を3質量部含有させたジメチルシリコーンゴム原材料組成物をスクリーン印刷により塗布し、150℃×1時間で硬化させ、φ1mmの微細なランドパターンにダレることなく可撓性反射層を形成することができた。サンドペーパー#1000を用い表面を研磨し、無機白色フィラー粉末を露出させた基板の反射率を測定したところ90%であった。400〜500nmの吸収が確認されその分反射率が低下したものの十分な反射率を維持できるとともに、550nmの励起光が確認された。
支持体として、25μmのポリイミドフィルムにプラズマ処理を行い、プライマー処理を行い可撓性反射層として、シリコーンゴム100質量部に対してアルミナで表面処理を行ったアナターゼ型酸化チタン200質量部を配合し分散させ30μmの厚みで塗布し、その支持体の反対の面にはシリコーン粘着剤を30μmで塗工し、離型シートを積層し、150℃×1時間加熱し、可撓性反射層と粘着層を有したカバーレイフィルムを得た。このカバーレイフィルムを、回路を設けてあるFR−4基板にランドパターンを逃がすように穴を開け、位置を合わせて、貼り合わせた。
シリコーン樹脂原材料組成物を調製後、シロキシ基繰返単位を4〜10とする低分子量ポリシロキサンを300ppm未満になるまで、減圧下及び/又は200℃で維持した後、常圧に戻して用いたこと以外は、実施例1〜15と同様にして、シリコーン樹脂製反射基材を作製し、夫々LEDを実装してLED照明基板を製造したところ、何れも電気接点障害、くもりの発生による照度低下などの現象は、認められなかった。
酸化チタンを、前記化学式(1)で示される反応性基含有ポリシロキサンをシランカップリング剤として浸漬し、表面処理したこと以外は、実施例1と同様にして、シリコーン樹脂製反射基材を作製したところ、表面処理しない場合よりも、前記表1で示す場合と同様に、樹脂製反射基材の曲げ強度と硬度とが、向上していた。
チップオンボード(以下COBとする)として、ガラエポ基板(FR−4基板)に導体厚み8μm(銅箔)に回路を形成しランドパターン部を除き、ガスバリア層としてエポキシ樹脂でコーティングし150℃×4時間で硬化させたのち、スクリーン印刷により酸化チタン含有のシリコーンゴム原材料組成物(シリコーンゴム原材料組成物はポリジメチルシロキサンゴム(商品名IVSM4500:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)100質量部にアナターゼ型酸化チタン(商品名A−950:堺化学工業株式会社製)とルチル型酸化チタン(商品名GTR−100;堺化学工業株式会社製)を80質量部添加したもの)を塗布し、150℃×1時間で硬化させ、COFのシリコーンゴム製可撓性反射層を有する反射基材を得た。そこに日亜化学製白色LEDパッケージNSSW064を直接フィルム上にマウントし、鉛フリーリフローに通しハンダを行い、高反射COB基板を得た。
製造例1と同様にしてCOBのシリコーンゴム製可撓性反射層を有する基材を得た。そこにベアチップ(LED素子自体)を直接基板上のランドパターンに実装しワイヤー(金線)ボンディングし、シリコーン透明樹脂で封止を行い、ガラスエポキシLED照明基板を得た。この基板は熱による黄変もなく反射率98%のCOBとなった。
COBとしてBTレジン製基板(三菱ガス化学株式会社製)に導体厚み8μm(銅箔)を形成しランドパターン部を除き、ガスバリア層としてエポキシ樹脂を20μmコーティングし150℃×4時間で硬化させたのち、可撓性反射層をスクリーン印刷により塗布し、150℃×1時間で硬化させ、COBのシリコーンゴム製可撓性反射層を有する基材を得た。そこにベアチップ(LED素子自体)を直接基板上のパターンに実装しワイヤー(金線)ボンディングしシリコーン透明樹脂で封止を行った。さらに、樹脂封止されたベアチップ周辺を囲むようにして反射枠として酸化チタン含有シリコーンゴム原材料組成物をディスペンサーにより、高さ0.5mmで吐出したのち150℃×1時間で硬化させ厚物成形を行いシリコーンゴム製可撓性反射枠付高反射COBを得た。
製造例1と同様にして回路を形成した後、φ1mmに収まるランドパターン部を除いて酸化チタン含有ジメチルシリコーンゴム原材料組成物をスクリーン印刷により塗布し、150℃×1時間で硬化させ、φ1mmの微細なランドパターンにダレることなく反射層を形成することができた。
製造例1と同様にして回路を形成した後、φ1mmに収まるランドパターン部を除いて酸化チタンジメチルシリコーンゴム原材料組成物をスクリーン印刷により塗布し、150℃×1時間で硬化させ、φ1mmの微細なランドパターンにダレることなく反射層を形成することができた。更に、サンドペーパー#1000を用い表面を研磨し、酸化チタン粉末を露出させた基板の反射率を測定したところ、3%の反射率向上が見られた。
製造例1と同様にして回路を形成した後、φ1mmに収まるランドパターン部を除いて無機白色フィラー粉末としてアナターゼ酸化チタンを100質量部、YAG蛍光体を3質量部含有させたジメチルシリコーンゴム原材料組成物をスクリーン印刷により塗布し、150℃×1時間で硬化させ、φ1mmの微細なランドパターンにダレることなく可撓性反射層を形成することができた。サンドペーパー#1000を用い表面を研磨し、無機白色フィラー粉末を露出させた基板の反射率を測定したところ90%であった。400〜500nmの吸収が確認されその分反射率が低下したものの十分な反射率を維持できるとともに、550nmの励起光が確認された。
支持体として、25μmのポリイミドフィルムにプラズマ処理を行い、プライマー処理を行い可撓性反射層としてシリコーンゴム100質量部に対してアルミナで表面処理を行ったアナターゼ型酸化チタン200質量部を配合し分散させ30μmの厚みで塗布し、その支持体の反対の面にはシリコーン粘着剤を10μmで塗工し、熱伝導層として、50μmのアルミ箔を積層し、更に粘着剤を10μmで塗工し離型シートを積層し、150℃×1時間加熱し、可撓性反射層と粘着層を有したカバーレイフィルムを得た。このカバーレイフィルムを、回路を設けてあるFR−4基板にランドパターンを逃がすように穴を開け、位置を合わせて、貼り合わせた。
シリコーンゴムに代えてシリコーン樹脂を用いて、酸化チタンを含有したシリコーン樹脂製の液状又は塑性の原材料組成物となし、これを25μmのポリイミドフィルムの可撓性支持体上の導電回路に半田付けしたベアチップの周りに最外直径3mmのケーシングとして、高さ1mmでドーナッツ状にポッティングして高反射枠を設け、チップ該当箇所を透明シリコーン樹脂で封止し、可撓性反射基材を作製した。この可撓性反射基材を曲率半径20mmに撓ませたが剥離異常は起きなかった。このポッティングした箇所の硬度は、JIS D型硬度計により、ショアD硬度で70であった。
Claims (27)
- 接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された1〜2000μmの厚さの可撓性反射基材であって、
シリコーンゴム原材料に前記接着成分と前記白色無機フィラー粉末とが分散されつつ含有された原材料組成物の硬化物であり、
前記シリコーンゴムが、前記接着成分が分散されつつ含有されて架橋されており、
前記白色無機フィラー粉末が、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含んでおり、
反射率が波長550nmで90%以上であることを特徴とする可撓性反射基材。 - 前記シリコーンゴム中に残留して含まれる、シロキシ基繰返単位を4〜10とする低分子量ポリシロキサンが、最大で300ppmであること特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記酸化チタンが、前記シリコーンゴム100質量部に対し30〜300質量部であることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 150℃で1000時間加熱前後での波長460nm〜780nmの全範囲で反射率が少なくとも85%であることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記シリコーンゴムが、非環状のジメチルシロキシ繰返単位を主成分として含んでいることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記原材料組成物が、液状又はグリース状若しくは塑性であることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記原材料組成物が、加熱によって失活又は揮発する反応抑制剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記可撓性反射基材が、それに含有されている前記シリコーンゴムによって、シランカップリング剤を介することによって、及び/又はシリコーンゴム製接着剤を介することによって、可撓性支持体に接着して付されるためのものであることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記可撓性支持体が、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、ポリエーテルエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルサルフォン樹脂、エポキシ樹脂、及びシクロオレフィン樹脂から選ばれる少なくとも何れかのプラスチックで形成されているプラスチックフィルム;又は金属薄膜であることを特徴とする請求項8に記載の可撓性反射基材。
- 前記可撓性支持体が、導電パターンを表面に付したプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項8に記載の可撓性反射基材。
- 前記シロキシ基繰返単位を4〜10とする低分子量ポリシロキサンが、環状低分子量ポリシロキサンであることを特徴とする請求項2に記載の可撓性反射基材。
- 前記シリコーンゴムが、屈折率を1.35以上、1.65未満とすることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記接着成分が、シランカップリング剤である接着性付与成分であることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記白色無機フィラー粉末が、アルミナ、硫酸バリウム、マグネシア、チッ化アルミニウム、チッ化ホウ素、チタン酸バリウム、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、シリカ、マイカ粉、粉末ガラス、粉末ニッケル及び粉末アルミニウムから選ばれる少なくとも1種の光反射剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記酸化チタンが、シランカップリング処理されて前記シリコーンゴム中に分散されたものであることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記白色無機フィラー粉末が、前記酸化チタンからなることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記白色無機フィラー粉末が、平均粒径0.05〜50μmであって、前記シリコーンゴム中に、2〜80質量%含有されていることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記白色無機フィラー粉末と蛍光体とが分散されつつ含有されていることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記可撓性反射基材の反射面にシリコーンハードコート層がコーティングされていることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記可撓性反射基材が、その表面に粘着剤層又は接着剤層が設けられ、更に剥離紙で覆われ、又は前記可撓性反射基材が、可撓性支持体に付され、前記可撓性反射基材と反対面側の前記可撓性支持体に粘着剤層又は接着剤層が設けられ、更に剥離紙で覆われるためのものであることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 発光装置に装着するためのものであることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 照明装置の配線基板に貼付するためのものであることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 前記可撓性反射基材が、発光素子、発光装置及び光電変換素子の何れかの背面、外周及び/又は導光材反射面に、配置するためのものであることを特徴とする請求項1に記載の可撓性反射基材。
- 接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された請求項1〜23の何れかに記載の可撓性反射基材を製造する方法であって、
三次元架橋したシリコーンゴムへと架橋させるシリコーンゴム原材料に、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含む、前記シリコーンゴムよりも高屈折率の前記白色無機フィラー粉末と、前記シリコーンゴムと架橋する接着成分とを分散させて含有させた原材料組成物とした後、
前記原材料組成物を膜状にし、硬化して、
1〜2000μmの厚さとする、反射率が波長550nmで90%以上である可撓性反射基材を製造する方法。 - 接着成分と共に三次元架橋したシリコーンゴムに、それよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末が分散されつつ含有されて形成された請求項1〜23の何れかに記載の可撓性反射基材に用いる原材料組成物であって、
重合性シリコーンゴムの原材料と、前記シリコーンゴムの原材料を三次元架橋させる架橋剤と、Al、Al2O3、ZnO、ZrO2、及び/又はSiO2で表面処理されて被覆されている酸化チタンを含む、前記シリコーンゴムよりも高屈折率の白色無機フィラー粉末と、前記シリコーンゴムと架橋する接着成分とが含まれた液状又はグリース状若しくは塑性の原材料組成物であり、
前記可撓性反射基材の反射率を波長550nmで90%以上とする、前記可撓性反射基材を形成するために用いられる原材料組成物。 - 加熱によって失活又は揮発する反応抑制剤が含まれていることを特徴とする請求項25に記載の原材料組成物。
- 粘度調整のための有機溶剤及び/又は反応性希釈剤が含まれていることを特徴とする請求項25に記載の原材料組成物。
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