JPS5919380A - 樹脂で封止された発光ダイオ−ド - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、樹脂で封止された発光ダイオードに関する。

従来９発光ダイオードは、その発光に寄与する面の保護
と発光効率をあげるため、少なくとも発光に寄与する而
が透明な樹脂で覆われている（封止されている）。ここ
で、封止用の樹脂として、エポキシ樹脂組成物が広く使
用されてイル。しかし、エポキシ樹脂組成物から、その
硬化時に変色せず（着色せず）また経日着色しない硬化
物を得ることは容易でなかった。しかしなかでもエポキ
シ樹脂、硬化剤としてポリカルボン酸無水物および硬化
促進剤として第３級アミンまたはその有機酸塩からなる
エポキシ樹脂組成物を使用すると比較的変色（着色）の
少ない透明な硬化物が得られることが知られるようにな
り、この方面の改良がなされてきた。例えば、硬化促進
剤としてジアザ−ビシクロ−アルケン化合物のような強
塩基類またはその塩を用いたり、それらとオクチル酸ス
ズなど有機酸金属塩を併用したり、有機ホスフィト類、
ヒンダードフェノール類を添加したりまたは青色ないし
紫色の着色剤を微１添加して、いわゆる「ブルーイング
」を行なったりしている。しかし、多少の改善は見られ
るものの充分でなく。

特に、樹脂で封止後の発光ダイオードを高温雰囲気中に
長時間放置することによって起こる着色を改良すること
はできなかった。

本発明は、このような問題点を解決するものである。

すなわち９本発明は、少なくとも発光に寄与する面がエ
ポキシ樹脂、ポリカルボン酸無水物および硬化促進剤を
含有してなるエポキシ樹脂組成物の硬化物で覆われてな
る発光ダイオードにおいて、上記エポキシ樹脂組成物中
、ポリカルボン酸無水物としてメチルへキサヒドロ無水
フタル酸を主成分とし、その異性体である４−メチルへ
キサヒドロ無水フタル酸ｆｉｌと３−メチルへキサヒド
ロ無水フタル酸ｆｎｌをｆｌｌ　／（Ｉｌｌが７５／２
５〜２５／７５（重−１比）になるような割合で含み、
該ポリカルボン酸無水物中に４−メチル−Δ８−テトラ
ヒドロ無水フタル酸が０１重量％以下であるポリカルボ
ン酸無水物の組成物を使用し、硬化促進剤として 一般弐〇Ｖｌ （ただし９式中、ｎは２〜１１の整数およびｍは２〜６
の整数であり、かついずれのメチレン基もアルキル基ま
たはアリル基で置換されていてもよい） で表わされるジアザ−ビシクロ−アルケン化合物を使用
してなる樹脂で封止された発光ダイオードに関する。

本発明において、エポキシ樹脂組成物で封止される発光
ダイオードとしては１例えばｐ−ｎ接合を有するＧａＡ
ＳｘＰｌ−ｘ系混晶（ただし。

１≧Ｘ≧０）からなる発光に寄与する面を有する発光素
子、数字表示素子等がある。このような発光ダイオード
の少なくとも発光に寄与する面がエポキシ樹脂組成物の
硬化物で覆われる。

本発明において使用されるエポキシ樹脂組成物は、エポ
キシ樹脂、ポリカルボン酸無水物および硬化促進剤を含
有してなるものである。

ここで、エポキシ樹脂としては、無色または淡色で透明
な液状または固体状のエポキシ樹脂が好ましい。代表的
に使用されるエポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ、
ビスフェノールＦなど２価フェノールとエピクロルヒド
リンより５− 得うれるビスフェノールタイプのエポキシ樹脂。

環状脂肪族タイプのエポキシ樹脂、ヘキサヒドロフタル
酸、テトラヒドロフタル酸などの多塩基酸のグリシジル
エステルタイプのエポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ
樹脂、長鎖ポリオールのジグリシジルエーテルタイプの
エポキシ樹脂等であり、市販品の例としては、シェルケ
ミカル社製の商品名アラルダイトＣＹ−１８３，ＣＹ−
１８２，ＣＹ−１７５，ＧＹ−２５０，ＧＹ−２６０゜
ＧＹ−２５２、ダウケミカル社製の商品名ＤＥＮ−４３
１。

ＤＥＮ−４３８，ＤＥＲ−７３２，ＤＥＲ−３３０，Ｄ
ＥＲ−３３１，ＤＥＲ−３３２，チッソ株式会社製のチ
ッソノックス２２１，２８９等がある。

上記メチルへキサヒドロ無水フタル酸を主成分として含
むポリカルボン酸無水物は、大気中の水分に対して極め
て鈍感でアシ、特にエポキシ樹脂との配合物は、長時間
吸湿しても結晶の析出がなく９作業性だけでなく、硬化
物の特性にも好ましい。このために、該ポリカルボン酸
無水物は、４−メチルへキサヒドロ無水フタル６− 酸、３−メチルへキサヒドロ無水フタルおよび４−メチ
ル−Δ８−テトラヒドロ無水フタル酸を上記の割合で含
むものである。なお、４−メチルへキサヒドロ無水フタ
ル酸（ＩＩ、ａ−メチルテトラヒドロ無水フタル酸（Ｉ
Ｉ）および４−メチル−Δ８−テトラヒドロ無水フタル
酸（ｍｌの構造式は次のとおりである。

本発明のポリカルボン酸無水物は、その中に。

４−メチル−Δ８−テトラヒドロ無水フタル酸を０．１
重量係以下好ましくは０．０６重量係以下しか含まない
のであり、これによって、吸湿時の結晶析出までの時間
が飛躍的に延長される。４−メチル−Δ８−テトラヒド
ロ無水フタル酸（ｍｌを不純物と考え、この不純物を極
力除去すれば吸湿性も改良されることは当然のように考
えられるが、上記特定範囲のメチルへキサヒドロ無水フ
タル酸において、４−メチル−Δ４−テトラヒドロ無水
フタル酸や３−メチルテトラヒドロ無水フタル酸および
エンドメチレン−・ヘキサヒドロ無水フタル酸などが比
較的多く含まれて（例えば２０重量係以下含まれて）い
ても吸湿性には悪影響を及ぼさないので、４−メチル−
Δ−テトラヒドロ無水フタル酸（ＩＩ［ｌのみが悪影響
を及ぼすのは驚嘆に価いすることである。

また、４−メチル−Δ１−テトラヒドロ無水フタル酸（
［）の含有率がたとえば０．１重量係以下であっても４
−メチルへキサヒドロ無水フタル酸（１１と３−メチル
へキサヒドロ無水フタル酸（■）の混合比が７５／２５
〜２５／７５（重量比）の範囲外においては、吸湿時に
短時間で遊離カルボン酸の結晶が析出する。

上記エポキシ樹脂組成物中の硬化剤成分であるポリカル
ボン酸無水物として、上記のようなものを使用して０発
光ダイオードの封正に使用した場合、封止後の硬化物は
硬化時に変色せず。

透明性に優れ、高温の雰囲気中に長時間放置しても、変
色せず、透明性の低下が著しく小さく。

しかも発光ダイオードの発光特性を損うことがない。

使用される上記ポリカルボン酸無水物の量は。

上記エポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して好ましく
は、カルボキシル基換算で０．５〜１．５当量の範囲で
ある。少なすぎると充分硬化しに＜＜、多すぎると硬化
物の機械特性が低下しやすくなる。特に好ましくは、０
．８５〜１．２当量使用される。

上記硬化促進剤として用いられるジアザ−ビシクロ−ア
ルケン化合物としては、上記一般式（ＩＶＩで表わされ
る化合物が使用されるが、中でも９− 特に１．８ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン
−７が好ましい。

上記ジアザ−ビシクロ−アルケン化合物の塩は、ジアザ
−ビシクロ−アルケン化合物と酸を反応させて得られる
ものである。酸としては。

有機酸および無機酸例れも使用可能であるが特に（１）
芳香族、脂環族または脂肪族カルボン酸またはオキシカ
ルボン酸、（１１）芳香族、脂環族または脂肪族スルホ
ン酸、　（ｔｉｌｌフェノール類、（ｌｖｌ炭酸。

リン酸等の無機酸が望ましい。これら硬化促進剤の添加
量はエポキシ樹脂とポリカルボン酸無水物の合計量に対
して０．１〜５重量重量用使用るのが好ましい。少なす
ぎるとエポキシ樹脂組成物が硬化しに＜＜、多すぎると
使用量に比例した硬化促進効果の向上が低下し、場合に
よっては１機械特性が低下する傾向にある。特に好まし
くは０．３〜３重量重量用使用る。

樹脂で封止された発光ダイオードは、封止型内で少なく
とも未封止発光ダイオードの発光に寄与する面が、エポ
キシ樹脂組成物に浸漬状態１０− でエポキシ樹脂組成物を硬化させることにより製造する
ことができる。エポキシ樹脂組成物の硬化は通常用いら
れる硬化条件で良好な結果が得られるが、好ましくは８
０℃〜１５０℃の温度で数分間〜１日間の硬化時間が用
いられる。

捷た１２０°Ｃ〜１５０℃で数分〜十数分間という短時
間の硬化でも着色しにくいことも本発明の特長である。

このようにして得られた樹脂で封止された発光ダイオー
ドの一部を構成するエポキシ樹脂組成物の硬化物は無色
または淡色で透明であり。

１２０　’Ｃで１０００時間放置しても、初期とほぼ同
等の無色または淡色で透明であるという特性を維持する
ことができる。

なお、エポキシ樹脂組成物には必要に応じ。

公知の希釈剤、充填剤、増目剤、染料、可塑剤。

消泡剤、チキン性付与剤などを添加してもよい。

次に本発明の実施例を示す。

以下「部」および「係」は重量基準による。

実施例１ ４メチルへキサヒドロ無水フタル酸７０％および３メチ
ルへキサヒドロ無水フタル酸３０％の割合からなり、他
に４−メチル−Δ８−テトラヒドロ無水フタル酸を全体
量に対して０．１４以下含むポリカルボン酸無水物１０
０ｐおよび１．８ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウン
デセン−７（ＤＢＵ）１ψを１２０℃に加熱および攪拌
を行ない均一な硬化剤液を調整し、これにアラルダイ）
ＧＹ−２５０（チバガイギー社商品名：エピービス型エ
ポキシ樹脂、エポキシ当１−１９０）１００ψと混合し
て灼−な樹脂液とする。未封止発光ダイ４−−ドを金型
に装着し、上記樹脂液を注入して１２０℃で１６時間加
熱した。次に金型から樹脂で封止された発光ダイオード
を取り出した。得られた樹脂で封止された発光ダイオー
ドの正面図を第１図に示す。

導体１と導体２の先端に設けられた発光ダイオードの発
光に寄与する部分（ｐ−ｎ接合からなる混晶）３との間
にリードワイヤ４が接合されており、これらをエポキシ
樹脂組成物の硬化物５が覆っている。なお、この硬化物
は無色透明である。導電体１および２０間に直流電圧を
印加して輝度を測定した。またこの発光ダイオードを１
２０℃の条件下で１０００時間放置後、輝度を測定した
。結果を表１に示す。

比較例１ 実施例１において、ＤＢＵの代りにベンジルジメチルア
ミン（ＢＤＭＡ）を使用した以外は、実施例１に準じて
行なった。測定結果を表１に示す。

１）　ピーク波長が約５５５ｎｍ、単位はフートランバ
ート 実施例２〜３および比較例２〜４ 表２に示す配合からなるエポキシ樹脂組成物を使用し、
た以外実施例１と同様に評価した。結果を表２に示す。

なお、実施例１〜３で得られた樹脂で封止された発光ダ
イオードの硬化物部分は、硬化時および高温雰囲気下に
放置後も変色せず、無色透明でおった。

本発明に係る樹脂で封止された発光ダイオードは、その
発光に寄与する面が特定のエポキシ樹脂組成物の硬化物
で覆われており、該硬化物は透明性に優れ、高温雰囲気
中に長時間放射されて本。

すぐれた透明性を維持するので１発光ダイオードの特性
を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例および比較例で得られた樹脂で封止され
た発光ダイオードの正面図を示す。 符号の説明 １・・・導電体　　　　　　２・・・導電体３・・・発
光に寄与する部　４・・・リードワイヤー５・・・エポ
キシ樹脂組成物の硬化物 １５− χ　１　図 ３８５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、少なくとも発光に寄与する面がエポキシ樹脂、ポリ
   カルボン酸無水物および硬化促進剤を含有してなるエポ
   キシ樹脂組成物の硬化物で覆われてなる発光ダイオード
   において、上記エホキシ樹脂組成物中、ポリカルボン酸
   無水物としてメチルへキサヒドロ無水フタル酸を主成分
   とし、その異性体である４−メチルへキサヒドロ無水フ
   タル５ｔ［Ｉｌと３−メチルへキサヒドロ無水フタル酸
   （ＩｌｌをｔＩｌ　／（ＩＩＩが７５／２５〜２５／７
   ５（重量比）になるような割合で含み、該ポリカルボン
   酸無水物中に４−メチル−Δ８−テトラヒドロ無水フタ
   ル酸は０．１重量幅以下であるポリカルボン酸無水物の
   組成物を使用し、硬化促進剤として 一般式ｔｒｉ／１ （ただし１式中、ｎけ２〜１１の整数およびｍ＃′ｉ２
   〜６のｔａであり、かついずれのメチレン基もアルキル
   基またはアリル基で置換されていてもよい） で表わされるジアザ−ビシクロ−アルケン化金物を使用
   してなる樹脂で封止された発光ダオ イＩ−ド。