KR20120113671A - 봉지 시트, 발광 다이오드 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

봉지 시트, 발광 다이오드 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20120113671A
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히로유키 가타야마
류이치 기무라
히로키 고노
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

봉지 시트는, 발광 다이오드가 장착되는 기판에 부착되어, 발광 다이오드를 봉지한다. 봉지 시트는, 발광 다이오드를 한쪽 측면으로부터 매설하는 매설 영역이 구획되는 봉지재층과, 봉지재층의 다른 쪽 측면에 적층되는 제 1 형광체층과, 봉지재층의 한쪽 측면에, 매설 영역과 간격을 두고 배치되도록 적층되는 제 2 형광체층을 구비한다.

Description

봉지 시트, 발광 다이오드 장치 및 그 제조 방법{ENCAPSULATING SHEET, LIGHT EMITTING DIODE DEVICE, AND A METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은, 봉지 시트, 발광 다이오드 장치 및 그 제조 방법, 상세하게는, 광학 용도로 사용되는 발광 다이오드 장치, 그 제조 방법, 및 그들에 사용되는 봉지 시트에 관한 것이다.
최근, 고에너지의 빛을 발광할 수 있는 발광 장치로서, 백색 발광 장치가 알려져 있다. 백색 발광 장치에는, 예컨대 청색광을 발광하는 LED(발광 다이오드)와, 청색광을 황색광으로 변환할 수 있고 LED를 피복하는 형광체층과, 형광체층에 인접 배치되어 LED를 봉지하는 봉지층이 설치되어 있다. 그와 같은 백색 발광 장치는, 봉지층에 의해서 봉지된 LED에서 발광되어 봉지층 및 형광체층을 투과한 청색광과, 형광체층에서 청색광의 일부가 파장 변환된 황색광의 혼색에 의해서, 고에너지의 백색광을 발광한다.
그와 같은 백색 발광 장치로서, 예컨대 실리콘 수지로 이루어지는 제 2 수지층과, 그 위에, 실리콘 엘라스토머 및 황색 형광체를 함유하는 제 1 수지층을 구비하는 반도체 봉지용 시트를, 청색 LED 칩이 탑재되는 어레이 기판상에, 제 2 수지층이 청색 LED 칩에 접하도록 배치한 어레이 패키지가 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허공개 제2010-123802호 공보 참조.).
일본 특허공개 제2010-123802호 공보의 어레이 패키지에서는, 제 2 수지층에 의해서, 청색 LED 칩을 봉지하는 한편, 발광 다이오드로부터 발광되는 빛 중 제 1 수지층을 투과한 청색광과, 제 1 수지층에 의해서 파장 변환된 황색광을 혼색하여, 백색광을 발광하고 있다.
그러나, 일본 특허공개 제2010-123802호 공보의 어레이 패키지에서는, 청색 LED 칩으로부터 발광되는 빛은, 방사상으로 넓어지기 때문에, 발광된 빛의 어레이 기판에 대한 각도에 따라서는, 제 1 수지층을 통과하는 빛 외에, 제 2 수지층을 통과하지만 제 1 수지층을 통과하지 않는 빛이 존재한다. 그와 같은 빛이 존재하면, 어레이 패키지로부터 발광된 빛에서 색도의 격차가 증대한다고 하는 결함이 있다.
일본 특허공개 제2010-123802호 공보
본 발명의 목적은, 발광 다이오드에 대한 봉지성을 향상시키면서, 색도의 격차를 저감할 수 있는 봉지 시트, 발광 다이오드 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 봉지 시트는, 발광 다이오드가 장착되는 기판에 부착되어, 상기 발광 다이오드를 봉지하기 위한 봉지 시트로서, 상기 발광 다이오드를 한쪽 측면으로부터 매설하는 매설 영역이 구획되는 봉지재층과, 상기 봉지재층의 다른 쪽 측면에 적층되는 제 1 형광체층과, 상기 봉지재층의 한쪽 측면에, 상기 매설 영역과 간격을 두고 배치되도록 적층되는 제 2 형광체층을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 봉지 시트에서는, 상기 봉지재층의 25℃에서의 인장 탄성율이 0.01MPa 이상인 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지 시트에서는, 상기 제 2 형광체층의 표면에 적층되는 접착제층을 추가로 구비하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드 장치의 제조 방법은, 봉지 시트를 발광 다이오드가 장착되는 기판에 부착하여, 상기 발광 다이오드를 봉지하는 발광 다이오드 장치의 제조 방법으로서, 상기 봉지 시트는, 상기 발광 다이오드를 한쪽 측면으로부터 매설하는 매설 영역이 구획되는 봉지재층과, 상기 봉지재층의 다른쪽 측면에 적층되는 제 1 형광체층과, 상기 봉지재층의 한쪽 측면에, 상기 매설 영역과 간격을 두고 배치되도록 적층되는 제 2 형광체층을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드 장치의 제조 방법에서는, 상기 봉지재층에서의 두께 방향과 직교하는 방향의 단부가, 가열에 의해서 외측으로 불거져 나와 상기 기판에 부착되도록, 상기 봉지 시트를 상기 기판에 부착하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드 장치는, 기판과, 상기 기판의 표면에 장착되는 발광 다이오드와, 상기 기판의 표면에 부착되어, 상기 발광 다이오드를 봉지하는 상기한 봉지 시트를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드 장치는, 기판과, 상기 기판의 표면에 장착되는 발광 다이오드와, 상기 기판의 표면에 부착되어 상기 발광 다이오드를 봉지하는 봉지 시트를 구비하고, 상기 봉지 시트는, 상기 발광 다이오드를 한쪽 측면으로부터 매설하는 매설 영역이 구획되는 봉지재층과, 상기 봉지재층의 다른 쪽 측면에 적층되는 제 1 형광체층과, 상기 봉지재층의 한쪽 측면에, 상기 매설 영역과 간격을 두고 배치되도록 적층되는 제 2 형광체층을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 봉지 시트는, 제 2 형광체층이 매설 영역과 간격을 두고 배치되어 있기 때문에, 제 2 형광체층이 매설 영역에 접촉하는 것이 방지되어, 봉지재층의 매설 영역이 발광 다이오드를 확실히 매설할 수 있다. 그 때문에, 이 봉지 시트에서는, 봉지재층의 발광 다이오드에 대한 봉지성을 향상시킬 수 있다.
더구나, 본 발명의 봉지 시트는, 제 1 형광체층이 봉지재층의 다른 쪽 측면에 적층됨과 함께, 제 2 형광체층이 봉지재층의 한쪽 측면에 적층된다. 그 때문에, 이 봉지 시트가 부착된 발광 다이오드 장치에서는, 발광 다이오드로부터 방사상으로 넓어지는 빛은, 제 2 형광체층에 의해서도 파장 변환되기 때문에, 형광체층을 통과하지 않는 빛을 저감할 수 있다.
그 결과, 발광 다이오드 장치로부터 발광되는 빛의 색도의 격차를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 봉지 시트를 이용하는 본 발명의 발광 다이오드 장치의 제조 방법은, 발광 다이오드를 확실히 봉지할 수 있고, 그것에 의하여, 본 발명의 발광 다이오드 장치를 확실히 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 봉지 시트의 일 실시 형태를 제조하는 방법을 설명하는 공정도이며,
(a)는 이형 기재를 준비하는 공정,
(b)는 제 2 형광체층을 형성하는 공정,
(c)는 봉지재층을 형성하는 공정,
(d)는 제 1 형광체층을 적층하는 공정을 나타낸다.
도 2는 도 1(d)에 나타내는 봉지 시트를 이용하여 발광 다이오드를 봉지하여, 발광 다이오드 장치를 제조하는 방법을 설명하는 공정도이며,
(a)는 봉지 시트와 발광 다이오드를 준비하는 공정,
(b)는 봉지 시트를 기판에 부착하여 발광 다이오드를 봉지하는 공정을 나타낸다.
도 3은 도 2(b)의 발광 다이오드를 봉지하는 공정에서, 봉지재층의 주단부가 가열에 의해 외측으로 불거져 나와 기판에 부착되는 상태를 설명하는 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 봉지 시트의 다른 실시 형태(접착제층이 설치되는 태양)를 이용하여 발광 다이오드를 봉지하여, 발광 다이오드 장치를 제조하는 방법을 설명하는 공정도이며,
(a)는 봉지 시트와 발광 다이오드를 준비하는 공정,
(b)는 봉지 시트를 기판에 접착제층을 통해서 접착하여 발광 다이오드를 봉지하는 공정을 나타낸다.
도 5는 비교예의 봉지 시트를 이용하여 발광 다이오드를 봉지하여, 발광 다이오드 장치를 제조하는 방법을 설명하는 공정도이며,
(a)는 봉지 시트와 발광 다이오드를 준비하는 공정,
(b)는 봉지 시트를 기판에 부착하여 발광 다이오드를 봉지하는 공정을 나타낸다.
도 6은 실시예의 평가에 있어서, 발광 다이오드 장치의 CIE 색도 지표(y 값)의 측정을 설명하는 개략도를 나타낸다.
도 1은, 본 발명의 봉지 시트의 일 실시 형태를 제조하는 방법을 설명하는 공정도를 나타내고, 도 2는, 도 1(d)에 나타내는 봉지 시트를 이용하여 발광 다이오드를 봉지하여, 발광 다이오드 장치를 제조하는 방법을 설명하는 공정도를 나타내고, 도 3은, 도 2(b)의 발광 다이오드를 봉지하는 공정에서, 봉지재층의 주단부가 가열에 의해 외측으로 불거져 나와 기판에 부착되는 상태를 설명하는 단면도를 나타낸다.
이 봉지 시트(1)는, 도 1(d) 및 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 봉지재층(2)과, 봉지재층(2)의 상면(두께 방향의 다른 쪽 측면) 및 하면(두께 방향의 한쪽 측면)에 적층되는 형광체층(3)을 구비하고 있다.
봉지재층(2)은, 대략 평판 시트 형상으로 형성되어 있다.
봉지재층(2)을 형성하는 봉지재는, 예컨대 투명 수지이고, 구체적으로는, 예컨대 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지 조성물, 예컨대 아크릴 수지 등의 열가소성 수지 조성물 등의 봉지 수지 조성물 등을 들 수 있다. 봉지재로서는, 바람직하게는 열경화성 수지 조성물, 더욱 바람직하게는 내구성의 관점에서, 실리콘 수지를 들 수 있다.
실리콘 수지는, 실리콘 엘라스토머를 포함하고, 예컨대 열경화형 실리콘 수지를 들 수 있고, 그와 같은 열경화형 실리콘 수지로서는, 예컨대 실리콘 수지 조성물, 붕소 화합물 함유 실리콘 수지 조성물, 알루미늄 화합물 함유 실리콘 수지 조성물 등을 들 수 있다.
실리콘 수지 조성물은, 축합 반응 및 부가 반응(구체적으로는, 하이드로실릴화 반응)할 수 있는 수지, 보다 구체적으로는, 가열에 의해서 축합 반응하여 B 스테이지 상태(반경화 상태)로 될 수 있고, 이어서, 한층더 가열에 의해서 부가 반응하여 경화(완전 경화) 상태로 될 수 있는 수지이다.
실리콘 수지 조성물은, 예컨대 실란올 양말단 폴리실록산, 알켄일기 함유 알콕시실레인, 에폭시기 함유 알콕시실레인, 오가노 수소 실록산, 축합 촉매 및 부가 촉매를 함유하고 있다. 한편, 실란올 양말단 폴리실록산, 알켄일기 함유 알콕시실레인 및 에폭시기 함유 알콕시실레인은 축합 원료(축합 반응에 제공되는 원료)이며, 알켄일기 함유 알콕시실레인 및 오가노 수소 실록산은 부가 원료(부가 반응에 제공되는 원료)이다.
실란올 양말단 폴리실록산은, 분자의 양말단에 실란올기(SiOH기)를 함유하는 실레인 화합물로서, 구체적으로는, 하기 화학식 1로 표시된다.
Figure pat00001
(화학식 1에서, R1 및 R2는 1가의 탄화수소기이며, n은 2 이상의 정수를 나타낸다. R1 및 R2는 서로 동일 또는 상이하다.)
상기 화학식 1에 있어서, R1 및 R2는 바람직하게는 서로 동일하다.
R1 및 R2로 표시되는 1가의 탄화수소기는, 포화 또는 불포화이며, 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 탄화수소기 등을 들 수 있다. 탄화수소기의 탄소수는, 조제의 용이성 또는 열안정성의 관점에서, 예컨대 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 10이다.
구체적으로는, 1가의 탄화수소기로서는, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 뷰틸, 아이소뷰틸, 펜틸, 사이클로펜틸, 헥실, 사이클로헥실 등의 포화 지방족 탄화수소기, 예컨대 페닐, 나프틸 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
1가의 탄화수소기로서, 바람직하게는 포화 지방족 탄화수소기, 더욱 바람직하게는 투명성 및 내광성의 관점에서, 메틸을 들 수 있다.
상기 화학식 1에서, n은, 바람직하게는 안정성 및/또는 취급성의 관점에서, 2 내지 10000의 정수, 더욱 바람직하게는 2 내지 1000의 정수이다.
실란올 양말단 폴리실록산으로서, 구체적으로는, 실란올 양말단 폴리다이메틸실록산, 실란올 양말단 폴리메틸페닐실록산, 실란올 양말단 폴리다이페닐실록산 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 실란올 양말단 폴리다이메틸실록산을 들 수 있다.
실란올 양말단 폴리실록산은 시판품을 이용할 수 있고, 또한 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수 있다.
실란올 양말단 폴리실록산은 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
한편, 실란올 양말단 폴리실록산은, 보통 n이 상이한(즉, 분자량이 상이한) 화합물의 혼합물이다.
따라서, 상기 화학식 1에 있어서의 n은 평균값으로서 산출된다.
실란올 양말단 폴리실록산의 수평균 분자량은, 안정성 및/또는 취급성의 관점에서, 예컨대 100 내지 1,000,000, 바람직하게는 200 내지 100,000이다. 수평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피에 의해 표준 폴리스타이렌으로 환산되어 산출된다. 후술하는 실란올 양말단 폴리실록산 이외의 원료의 수평균 분자량에 대해서도, 상기와 같이 하여 산출된다.
실란올 양말단 폴리실록산의 배합 비율은, 축합 원료의 총량에 대하여, 예컨대 1 내지 99.99질량%, 바람직하게는 50 내지 99.9질량%, 더욱 바람직하게는 80 내지 99.5질량%이다.
알켄일기 함유 알콕시실레인은, 알켄일기 및 알콕시기를 동시에 갖는 실레인 화합물이고, 구체적으로는, 하기 화학식 2로 표시되는 알켄일기 함유 트라이알콕시실레인이다.
Figure pat00002
(화학식 2에서, R3는 직쇄 또는 환상의 알켄일기, R4는 1가의 탄화수소기이다. R3 및 R4는 서로 상이하다.)
R3로 표시되는 알켄일기의 탄소수는, 조제의 용이성 또는 열안정성의 관점에서, 예컨대 2 내지 20, 바람직하게는 2 내지 10이다.
구체적으로는, 알켄일기로서는, 예컨대 바이닐기, 알릴기, 프로펜일기, 뷰텐일기, 펜텐일기, 헥센일기, 헵텐일기, 옥텐일기 등의 직쇄상 알켄일기나, 노보넨일기, 사이클로헥센일기 등의 환상 알켄일기 등을 들 수 있다.
바람직하게는 직쇄상 알켄일기, 더욱 바람직하게는 부가 반응의 반응성의 관점에서, 바이닐기를 들 수 있다.
R4로 표시되는 1가의 탄화수소기로서는, 상기 화학식 1의 R1 및 R2로 표시되는 1가의 탄화수소기와 동일한 것을 들 수 있다. 바람직하게는, 메틸을 들 수 있다.
구체적으로는, 알켄일기 함유 알콕시실레인으로서는, 예컨대 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐트라이에톡시실레인, 바이닐트라이프로폭시실레인 등의 바이닐트라이알콕시실레인, 예컨대 알릴트라이메톡시실레인, 프로펜일트라이메톡시실레인, 뷰텐일트라이메톡시실레인, 펜텐일트라이메톡시실레인, 헥센일트라이메톡시실레인, 헵텐일트라이메톡시실레인, 옥텐일트라이메톡시실레인, 노보넨일트라이메톡시셀레인, 사이클로헥센일트라이메톡시실레인 등을 들 수 있다.
바람직하게는 바이닐트라이알콕시실레인, 더욱 바람직하게는 바이닐트라이메톡시실레인을 들 수 있다.
알켄일기 함유 알콕시실레인은 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
알켄일기 함유 알콕시실레인은 시판품을 이용할 수 있고, 또한 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수 있다.
알켄일기 함유 트라이알콕시실레인의 배합 비율은, 축합 원료의 총량에 대하여, 예컨대 0.01 내지 90질량%, 바람직하게는 0.01 내지 50질량%, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 10질량%이다.
에폭시기 함유 알콕시실레인은, 에폭시기 및 알콕시기를 동시에 갖는 실레인 화합물이고, 구체적으로는, 하기 화학식 3으로 표시되는 에폭시기 함유 트라이알콕시실레인이다.
Figure pat00003
(화학식 3에서, R5는 글라이시딜에터기, R6는 1가의 탄화수소기이다.)
R5로 표시되는 글라이시딜에터기는, 하기 화학식 4로 표시되는 글라이시독시알킬기이다.
Figure pat00004
(화학식 4에서, R7은 2가의 탄화수소기이다.)
상기 화학식 4에서, R7으로 표시되는 2가의 탄화수소기로서는, 예컨대 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 뷰틸렌 등의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 예컨대 사이클로헥실렌 등의 탄소수 3 내지 8의 사이클로알킬렌기, 예컨대 페닐렌 등의 탄소수 6 내지 10의 아릴렌기를 들 수 있다.
2가의 탄화수소기로서는, 바람직하게는 알킬렌기, 더욱 바람직하게는 프로필렌을 들 수 있다.
구체적으로는, R5로 표시되는 글라이시딜에터기로서는, 글라이시독시메틸, 글라이시독시에틸, 글라이시독시프로필, 글라이시독시사이클로헥실, 글라이시독시페닐 등을 들 수 있다.
상기 화학식 3에서, R6로 표시되는 1가의 탄화수소기로서는, 상기 화학식 1의 R1 및 R2로 표시되는 1가의 탄화수소기와 동일한 것을 들 수 있다. 바람직하게는, 메틸을 들 수 있다.
구체적으로는, 에폭시기 함유 알콕시실레인으로서는, 예컨대 글라이시독시메틸트라이메톡시실레인, (2-글라이시독시에틸)트라이메톡시실레인, (3-글라이시독시프로필)트라이메톡시실레인 등의 글라이시독시알킬트라이메톡시실레인, 예컨대 (3-글라이시독시프로필)트라이에톡시실레인, (3-글라이시독시프로필)트라이프로폭시실레인, (3-글라이시독시프로필)트라이아이소프로폭시실레인 등을 들 수 있다.
바람직하게는 글라이시독시메틸트라이알콕시실레인, 더욱 바람직하게는 (3-글라이시독시프로필)트라이메톡시실레인을 들 수 있다.
에폭시기 함유 알콕시실레인은 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
에폭시기 함유 알콕시실레인은 시판품을 이용할 수 있고, 또한 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수 있다.
에폭시기 함유 알콕시실레인의 배합 비율은, 축합 원료의 총량 100질량부에 대하여, 예컨대 0.01 내지 90질량%, 바람직하게는 0.01 내지 50질량%, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 20질량%이다.
실란올 양말단 폴리실록산의 실란올기(SiOH기)의, 알켄일기 함유 알콕시실레인 및 에폭시기 함유 알콕시실레인의 알콕시실릴기(SiOR4기 및 SiOR6기)에 대한 몰비(SiOH/(SiOR4+SiOR6)는, 예컨대 20/1 내지 0.2/1, 바람직하게는 10/1 내지 0.5/1, 더욱 바람직하게는 실질적으로 1/1이다.
몰비가 상기 범위를 넘는 경우에는, 실리콘 수지 조성물을 B 스테이지 상태로 할 때에, 적절한 인성을 갖는 B 스테이지상물(반경화물)을 얻을 수 없는 경우가 있는 한편, 몰비가 상기 범위에 충족되지 않는 경우에는, 알켄일기 함유 알콕시실레인 및 에폭시기 함유 알콕시실레인의 배합 비율이 과도하게 많고, 그 때문에, 얻어지는 봉지재층(2)의 내열성이 저하되는 경우가 있다.
또한, 몰비가 상기 범위 내(바람직하게는, 실질적으로 1/1)이면, 실란올 양말단 폴리실록산의 실란올기(SiOH기)와, 알켄일기 함유 알콕시실레인의 알콕시실릴기(SiOR4기) 및 에폭시기 함유 알콕시실레인의 알콕시실릴기(SiOR6)를 과부족 없이 축합 반응시킬 수 있다.
알켄일기 함유 알콕시실레인의 에폭시기 함유 알콕시실레인에 대한 몰비는, 예컨대 10/90 내지 99/1, 바람직하게는 50/50 내지 97/3, 더욱 바람직하게는 80/20 내지 95/5이다. 상기한 범위 내이면, 경화물의 강도를 확보하면서, 접착성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
오가노 수소 실록산은, 주쇄의 규소 원자에 직접 결합하는 수소 원자를 함유하는 화합물이며, 예컨대 하기 화학식 5로 표시되고, 주쇄의 도중(양말단 사이)의 규소 원자에 직접 결합하는 수소 원자를 함유하는 하이드리드 화합물, 또는 하기 화학식 6으로 표시되고, 주쇄의 양말단의 규소 원자에 직접 결합하는 수소 원자를 함유하는 하이드리드 화합물(하이드로실릴 양말단 폴리실록산)을 들 수 있다.
Figure pat00005
(화학식 5에서, I, II, III 및 IV는 구성 단위이며, I 및 IV는 말단 단위, II 및 III이 반복 단위를 나타내고, R8는 서로 동일 또는 상이하고, 1가의 탄화수소기이다. a는 0 또는 1 이상의 정수를 나타내고, b는 2 이상의 정수를 나타낸다.)
Figure pat00006
(화학식 6에서, R9은 서로 동일 또는 상이하고, 1가의 탄화수소기이다. c는 1 이상의 정수를 나타낸다.)
구성 단위 I에서의 R8, 구성 단위 II에서의 R8, 구성 단위 III에서의 R8, 및 구성 단위 IV에서의 R8는, 바람직하게는 서로 동일하다.
R8로 표시되는 1가의 탄화수소기는, 상기한 R1 및 R2로 표시되는 1가의 탄화수소기와 동일한 것을 들 수 있다. 바람직하게는 메틸, 에틸을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 메틸을 들 수 있다.
구성 단위 I 및 IV는 양말단의 구성 단위이다.
구성 단위 II에서의 a는 구성 단위 II의 반복 단위수이며, 바람직하게는 반응성의 관점에서, 1 내지 1000의 정수, 더욱 바람직하게는 1 내지 100의 정수를 나타낸다.
구성 단위 III에서의 b는 구성 단위 III의 반복 단위수이며, 바람직하게는 반응성의 관점에서, 2 내지 10000, 더욱 바람직하게는 2 내지 1000의 정수를 나타낸다.
구체적으로는, 상기 화학식 5로 표시되는 하이드리드 화합물로서는, 메틸 수소 폴리실록산, 다이메틸폴리실록산-co-메틸 수소 폴리실록산, 에틸 수소 폴리실록산, 메틸 수소 폴리실록산-co-메틸페닐폴리실록산 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 다이메틸폴리실록산-co-메틸 수소 폴리실록산을 들 수 있다.
상기 화학식 5로 표시되는 하이드리드 화합물은 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
한편, 상기 화학식 5로 표시되는 하이드리드 화합물은, 보통 a 및/또는 b가 상이한(즉, 분자량이 상이한) 화합물의 혼합물이다.
따라서, 구성 단위 I에서의 a 및 구성 단위 II에서의 b는 각각 평균값으로서 산출된다.
상기 화학식 5로 표시되는 하이드리드 화합물의 수평균 분자량은, 예컨대 100 내지 1,000,000이다.
상기 화학식 6에 있어서의 R9은, 바람직하게는 서로 동일하다. 즉, 양말단의 규소 원자에 결합하는 R9과, 양말단 사이의 규소 원자에 결합하는 R9은, 전부 동일하다.
R9으로 표시되는 1가의 탄화수소기는, 상기한 R1 및 R2로 표시되는 1가의 탄화수소기와 동일한 것을 들 수 있다. 바람직하게는, 메틸, 에틸을 들 수 있다.
상기 화학식 6에서, c는 반응성의 관점에서, 바람직하게는 1 내지 10,000의 정수, 더욱 바람직하게는 1 내지 1,000의 정수를 나타낸다.
구체적으로는, 상기 화학식 6으로 표시되는 하이드리드 화합물로서는, 예컨대 하이드로실릴 양말단 폴리다이메틸실록산, 하이드로실릴 양말단 폴리메틸페닐실록산, 하이드로실릴 양말단 폴리다이페닐실록산 등을 들 수 있다.
상기 화학식 6으로 표시되는 하이드리드 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 이용할 수 있다.
상기 화학식 6으로 표시되는 하이드리드 화합물은, 보통 c가 상이한(즉, 분자량이 상이한) 화합물의 혼합물이다.
따라서, 상기한 화학식 6에서의 c는 평균값으로서 산출된다.
화학식 6으로 표시되는 하이드리드 화합물의 수평균 분자량은, 안정성 및/또는 취급성의 관점에서, 예컨대 100 내지 1,000,000, 더욱 바람직하게는 100 내지 100,000이다.
오가노 수소 실록산의 25℃에서의 점도는, 예컨대 10 내지 100,000mPa?s, 바람직하게는 20 내지 50,000mPa?s이다. 점도는 E형 점도계(로터의 종류: 1" 34'×R24, 회전수 10rpm)에 의해 측정된다.
오가노 수소 실록산은 시판품을 이용할 수 있고, 또한 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수 있다.
오가노 수소 실록산으로서는, 상기 화학식 5로 표시되는 하이드리드 화합물 또는 상기 화학식 6으로 표시되는 하이드리드 화합물을 단독 사용할 수 있고, 또는 그들을 병용할 수도 있다. 오가노 수소 실록산으로서, 바람직하게는 상기 화학식 5로 표시되는 하이드리드 화합물이 단독 사용된다.
오가노 수소 실록산의 배합 비율은, 알켄일기 함유 알콕시실레인의 알켄일기(상기 화학식 2의 R3)와 오가노 수소 실록산의 하이드로실릴기(SiH기)의 몰비에도 의존하지만, 예컨대 알켄일기 함유 알콕시실레인 100질량부에 대하여, 예컨대 10 내지 10,000질량부, 바람직하게는 100 내지 1,000질량부이다.
또한, 알켄일기 함유 알콕시실레인의 알켄일기(상기 화학식 2의 R3)의, 오가노 수소 실록산의 하이드로실릴기에 대한(SiH기) 몰비(R3/SiH)는, 예컨대 20/1 내지 0.05/1, 바람직하게는 20/1 내지 0.1/1, 더욱 바람직하게는 10/1 내지 0.1/1, 특히 바람직하게는 10/1 내지 0.2/1, 가장 바람직하게는 5/1 내지 0.2/1이다. 또한, 예컨대 1/1 미만, 0.05/1 이상으로 설정할 수도 있다.
몰비가 20/1을 넘는 경우에는, 실리콘 수지 조성물을 B 스테이지 상태로 할 때에, 적절한 인성을 갖는 반경화물을 얻을 수 없는 경우가 있고, 몰비가 0.05/1에 충족되지 않는 경우에는, 오가노 수소 실록산의 배합 비율이 과도하게 많고, 그 때문에, 얻어지는 형광체층(3)의 내열성 및 인성이 불충분해지는 경우가 있다.
또한, 몰비가 1/1 미만, 0.05/1 이상이면, 실리콘 수지 조성물을 B 스테이지 상태로 할 때에, 몰비가 20/1 내지 1/1인 실리콘 수지 조성물에 비교하여, B 스테이지 상태로 신속히 이행시킬 수 있다.
축합 촉매는, 실란올기와 알콕시실릴기의 축합 반응의 반응 속도를 향상시키는 물질이면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 염산, 아세트산, 포름산, 황산 등의 산, 예컨대 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산칼륨, 수산화테트라메틸암모늄 등의 염기, 예컨대 알루미늄, 타이타늄, 아연, 주석 등의 금속계 촉매 등을 들 수 있다.
이들 중, 상용성 및 열분해성의 관점에서, 바람직하게는 염기, 더욱 바람직하게는 수산화테트라메틸암모늄을 들 수 있다.
축합 촉매의 배합 비율은, 실란올 양말단 폴리실록산 100몰에 대하여, 예컨대 0.1 내지 50몰, 바람직하게는 0.5 내지 5몰이다.
부가 촉매는, 부가 반응, 즉, 알켄일기와 SiH의 하이드로실릴화 반응의 반응 속도를 향상시키는 물질(하이드로실릴화 촉매)이면, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 백금흑, 염화백금, 염화백금산, 백금-올레핀 착체, 백금일카보닐 착체, 백금-아세틸아세테이트 등의 백금 촉매, 예컨대, 팔라듐 촉매, 로듐 촉매 등의 금속 촉매를 들 수 있다.
이들 중, 상용성, 투명성 및 촉매 활성의 관점에서, 바람직하게는 백금 촉매, 더욱 바람직하게는 백금-카보닐 착체를 들 수 있다.
부가 촉매의 배합 비율은, 부가 촉매의 금속량의 질량부 수로서, 오가노 수소 실록산 100질량부에 대하여, 예컨대 1.0×10-4 내지 1.0질량부, 바람직하게는 1.0×10-4 내지 0.5질량부, 더욱 바람직하게 1.0×10-4 내지 0.05질량부이다.
한편, 상기한 촉매는, 고체 상태의 것을 그대로 이용하더라도 좋고, 또는, 취급성의 관점에서, 용매에 용해 또는 분산시킨 용액 또는 분산액으로서 이용할 수도 있다.
용매로서는, 예컨대 메탄올, 에탄올 등의 알코올, 예컨대 실록산 등의 규소 화합물, 예컨대 헥산 등의 지방족 탄화수소, 예컨대 톨루엔 등의 방향족 탄화수소, 예컨대 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 에터 등의 유기 용매를 들 수 있다. 또한, 용매로서, 예컨대 물 등의 수계 용매도 들 수 있다.
용매로서, 촉매가 축합 촉매인 경우는, 바람직하게는 알코올을 들 수 있고, 촉매가 부가 촉매인 경우는, 바람직하게는 규소 화합물 및 방향족 탄화수소를 들 수 있다.
실리콘 수지 조성물은, 상기한 실란올 양말단 폴리실록산, 알켄일기 함유 알콕시실레인, 에폭시기 함유 알콕시실레인 및 오가노 수소 실록산을, 촉매(축합 촉매 및 부가 촉매)와 함께 배합하고, 교반 혼합하는 것으로써 조제된다.
실리콘 수지 조성물을 조제하기 위해서는, 예컨대 상기한 원료(축합 원료 및 부가 원료)와 촉매를 한번에 가한다. 또는, 우선, 각 원료 및 각 촉매를 다른 시기에 각각 가할 수 있다. 또한, 일부의 성분을 한번에 가하고, 잔부의 각 성분을 상이한 시기에 각각 가할 수도 있다.
바람직하게는, 우선, 축합 원료 및 축합 촉매를 한번에 가하고, 이어서, 부가 원료를 가하고, 그 후, 부가 촉매를 가한다.
구체적으로는, 실란올 양말단 폴리실록산, 알켄일기 함유 알콕시실레인 및 에폭시기 함유 알콕시실레인(즉, 축합 원료)와 축합 촉매를, 상기한 비율로 한번에 배합하고, 그들을, 예컨대 5분간 내지 24시간 교반한다.
또한, 배합 및 교반시에는, 축합 원료의 상용성 및 취급성을 향상시키기 위해서, 예컨대 0 내지 60℃로 가열할 수도 있다.
또한, 원료 및 축합 촉매의 배합시에, 그들의 상용성을 향상시키기 위한 상용화제를 적절한 비율로 가할 수 있다.
상용화제로서는, 예컨대, 메탄올 등의 알코올 등의 유기 용매를 들 수 있다. 한편, 상용화제는, 축합 촉매가 유기 용매의 용액 또는 분산액으로서 조제되어 있는 경우에는, 그 유기 용매를 상용화제로서 제공할 수 있다.
그 후, 계를 필요에 따라 감압하는 것에 의해, 휘발 성분(유기 용매)을 제거한다.
이어서, 얻어지는 축합 원료 및 축합 촉매의 혼합물에, 오가노 수소 실록산을 배합하고, 예컨대 1 내지 60분간 교반한다.
배합 및 교반시에는, 혼합물 및 오가노 수소 실록산의 상용성 및 취급성을 향상시키기 위해서, 예컨대 0 내지 60℃로 가열할 수도 있다.
그 후, 계에 부가 촉매를 배합하여, 예컨대 1 내지 60분간 교반한다.
이에 의해, 실리콘 수지 조성물을 조제할 수 있다.
붕소 화합물 함유 실리콘 수지 조성물은, 예컨대 실란올 양말단 폴리실록산과 붕소 화합물을 함유하고 있다.
실란올 양말단 폴리실록산은, 상기 화학식 1로 표시되는 실란올 양말단 폴리실록산과 동일한 것을 들 수 있다.
붕소 화합물로서는, 구체적으로는, 하기 화학식 7로 표시되는 붕산 화합물을 들 수 있다.
Figure pat00007
(화학식 7에서, Y1, Y2 및 Y3는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이다.)
Y1, Y2 및 Y3로 표시되는 알킬기의 탄소수는, 예컨대 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6, 더욱 바람직하게는 1 내지 3이다.
Y1, Y2 및 Y3로 표시되는 알킬로서는, 구체적으로는, 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 에틸, 아이소프로필을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 아이소프로필을 들 수 있다.
구체적으로는, 붕소 화합물로서는, 예컨대 붕산 등의 산, 예컨대 붕산트라이메틸, 붕산트라이에틸, 붕산트라이프로필, 붕산트라이아이소프로필 등의 붕산트라이에스터 등을 들 수 있다.
붕소 화합물은 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
실란올 양말단 폴리실록산 및 붕소 화합물의 배합 비율은, 실란올 양말단 폴리실록산의 붕소 화합물에 대한 질량비(실란올 양말단 폴리실록산의 질량부 수/붕소 화합물의 질량부 수)이고, 내열성, 투명성, 내광성의 관점에서, 예컨대 95/5 내지 30/70, 바람직하게는 95/5 내지 50/50, 더욱 바람직하게는 95/5 내지 60/40, 특히 바람직하게는 95/5 내지 70/30이다.
실란올 양말단 폴리실록산의 규소 원자의, 붕산 화합물의 붕소 원자에 대한 몰비(Si/B)는, 예컨대 2/1 내지 1000/1, 바람직하게는 4/1 내지 500/1, 더욱 바람직하게 6/1 내지 200/1이다.
상기한 범위에 충족되지 않으면, B 스테이지 상태로 이루어진 봉지재층(2)이 과하게 경화되는 한편, 상기한 범위를 초과하면, B 스테이지 상태로 이루어진 봉지재층(2)이 과도하게 부드럽게 되어, 가공성이 저하되는 경우가 있다.
붕소 화합물 함유 실리콘 수지 조성물은, 실란올 양말단 폴리실록산 및 붕소 화합물을 상기한 배합 비율로 배합하여, 그들을 실온으로 교반 혼합함으로써 조제한다.
한편, 붕소 화합물 함유 실리콘 수지 조성물은, 일본 특허공개 제2009-127021호 공보 및 일본 특허공개 제2009-127020호 공보의 기재 등에 준거하여 조제할 수도 있다.
알루미늄 화합물 함유 실리콘 수지 조성물은, 예컨대 실란올 양말단 폴리실록산과 알루미늄 화합물을 함유하고 있다.
실란올 양말단 폴리실록산은, 상기 화학식 1로 표시되는 실란올 양말단 폴리실록산과 동일한 것을 들 수 있다.
알루미늄 화합물로서는, 구체적으로는, 하기 화학식 8로 표시된다.
Figure pat00008
(화학식 8에서, Y4, Y5 및 Y6는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이다.)
Y4, Y5 및 Y6로 표시되는 알킬기의 탄소수는, 예컨대 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 6, 더욱 바람직하게는 1 내지 3이다.
Y4, Y5 및 Y6로 표시되는 알킬기로서는, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 에틸기, 아이소프로필기를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 아이소프로필을 들 수 있다.
알루미늄 화합물로서는, 예컨대 알루미늄트라이메톡사이드, 알루미늄트라이에톡사이드, 알루미늄트라이프로폭사이드, 알루미늄트라이아이소프로폭사이드, 알루미늄트라이뷰톡사이드 등의 알루미늄트라이알콕사이드 등을 들 수 있다.
알루미늄 화합물은 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
바람직하게는, 알루미늄트라이아이소프로폭사이드를 들 수 있다.
실란올 양말단 폴리실록산 및 알루미늄 화합물의 배합 비율은, 실란올 양말단 폴리실록산의 알루미늄 화합물에 대한 질량비(실란올 양말단 폴리실록산/알루미늄 화합물)이고, 예컨대 99/1 내지 30/70, 바람직하게는 90/10 내지 50/50이다.
또한, 실란올 양말단 폴리실록산의 규소 원자의, 알루미늄 화합물의 알루미늄 원자에 대한 몰비(Si/Al)는, 예컨대 2/1 내지 1000/1, 바람직하게는 4/1 내지 500/1, 더욱 바람직하게 6/1 내지 200/1이다.
상기한 범위에 충족되지 않으면, B 스테이지 상태로 이루어진 봉지재층(2)이 과도하게 경화되는 한편, 상기한 범위를 초과하면, B 스테이지 상태로 이루어진 봉지재층(2)이 과도하게 부드럽게 되어, 가공성이 저하되는 경우가 있다.
알루미늄 화합물 함유 실리콘 수지 조성물은, 실란올 양말단 폴리실록산 및 알루미늄 화합물을 상기한 배합 비율로 배합하고, 그들을 실온에서 교반 혼합함으로써 조제한다.
한편, 알루미늄 화합물 함유 실리콘 수지 조성물은, 일본 특허공개 제2009-127021호 공보 및 일본 특허공개 제2009-235376호 공보의 기재 등에 준거하여 조제할 수도 있다.
한편, 상기한 봉지재에는, 투과 방지제, 변성제, 계면 활성제, 염료, 안료, 변색 방지제, 자외선 흡수제 등의 공지된 첨가물을 적절한 비율로 첨가할 수 있다.
봉지재층(2)은, 열경화성 수지 조성물(바람직하게는, 실리콘 수지)로 형성되어 있는 경우에는, 바람직하게는 B 스테이지(반경화) 상태의 열경화성 수지 조성물로 형성되어 있다.
또한, 봉지재층(2)(B 스테이지 상태의 봉지재층(2))의 25℃에서의 인장 탄성율은, 예컨대 봉지성 및 취급성의 관점에서, 0.01MPa 이상, 바람직하게는 0.01 내지 0.1MPa이다.
봉지재층(2)의 25℃에서의 인장 탄성율이 상기 하한치에 충족되지 않는 경우에는, 봉지재층(2)의 보형성(保形性)이 저하되는 경우가 있다. 또한, 봉지재층(2)의 25℃에서의 인장 탄성율이 상기 범위 내에 있으면, 발광 다이오드(11)를 확실히 매설할 수 있으면서, 와이어(12) 및 발광 다이오드(11)(후술, 도 4 참조)의 손상을 방지할 수 있다.
봉지재층(2)의 인장 탄성율은, 만능 장력 시험기(구체적으로는, 오토그래프 등)을 이용하는 인장력 시험에 의해 구해진다.
또한, 봉지재층(2)의 인장 탄성율은, 인장 방향에 한정되지 않고, 예컨대 두께 방향의 인장 탄성율과 면 방향(두께 방향에 직교하는 방향, 즉 도 1 및 도 2에서의 좌우 방향 및 깊이 방향)의 인장 탄성율이 실질적으로 동일하다.
봉지재층(2)의 두께 T1(최대 두께, 즉 이형 기재(9)의 상면과 제 1 형광체층(4)의 하면의 사이의 길이)은, 후술하는 발광 다이오드(11)의 봉지시에, 발광 다이오드(11) 및 와이어(12)를 매설할 수 있도록 조정되어 있고, 구체적으로는, 예컨대 300 내지 3000㎛, 바람직하게는 500 내지 2000㎛이다.
형광체층(3)은, 형광체를 함유하고 있으며, 그와 같은 형광체로서는, 청색광을 황색광으로 변환할 수 있는 황색 형광체 등을 들 수 있다. 그와 같은 형광체로서는, 예컨대 복합 금속 산화물이나 금속 황화물 등에, 예컨대 세륨(Ce)이나 유로퓸(Eu) 등의 금속 원자가 도핑된 형광체를 들 수 있다.
구체적으로는, 형광체로서는, 예컨대, Y3Al5O12:Ce(YAG(이트륨?알루미늄?가넷):Ce), (Y,Gd)3Al5O12:Ce, Tb3Al3O12:Ce, Ca3Sc2Si3O12:Ce, Lu2CaMg2(Si,Ge)3O12:Ce 등의 가넷형 결정 구조를 갖는 가넷형 형광체, 예컨대, (Sr,Ba)2SiO4:Eu, Ca3SiO4Cl2:Eu, Sr3SiO5:Eu, Li2SrSiO4:Eu, Ca3Si2O7:Eu 등의 실리케이트 형광체, 예컨대, CaAl12O19:Mn, SrAl2O4:Eu 등의 알루미네이트 형광체, 예컨대 ZnS:Cu, Al, CaS:Eu, CaGa2S4:Eu, SrGa2S4:Eu 등의 황화물 형광체, 예컨대 CaSi2O2N2:Eu, SrSi2O2N2:Eu, BaSi2O2N2:Eu, Ca-α-SiAlON 등의 산질화물 형광체, 예컨대 CaAlSiN3:Eu, CaSi5N8:Eu 등의 질화물 형광체, 예컨대 K2SiF6:Mn, K2TiF6:Mn 등의 불화물계 형광체 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 청색광으로부터 황색광으로의 변환 특성의 관점에서 가넷형 형광체, 더욱 바람직하게는 변환 효율의 관점에서, Y3Al5O12:Ce를 들 수 있다.
이들 형광체는 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
또한, 형광체는 입자상이며, 그 형상은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 대략 구 형상, 대략 평판 형상, 대략 바늘 형상 등을 들 수 있다.
또한, 형광체의 평균 입자 직경(최대 길이의 평균)은, 예컨대 0.1 내지 500㎛, 바람직하게는 0.2 내지 200㎛이다. 형광체 입자의 평균 입자 직경은 입도 분포 측정 장치에 의해 측정된다.
또한, 형광체층(3)은 상기한 형광체를 수지에 배합한 형광체 함유 수지 조성물로 형성되어 있다.
그와 같은 수지로서는, 상기한 봉지재에 사용되는 투명 수지와 같은 투명 수지를 들 수 있고, 바람직하게는 열경화성 수지 조성물, 더욱 바람직하게는 실리콘 수지 조성물 등을 들 수 있다. 또한, 열경화성 수지 조성물은, 바람직하게는 B 스테이지(반경화) 상태의 열경화성 수지 조성물이어도 좋다.
형광체 함유 수지 조성물을 조제하기 위해서는, 상기한 형광체 및 수지(바람직하게는, 열경화성 수지)를 배합하고, 교반 혼합한다. 구체적으로는, 형광체 및 수지를 배합하고, 자기 교반기, 기계 교반기, 하이브리드 믹서 등의 교반 장치를 이용하여 그들을 혼합하여, 형광체를 수지 중에 균일하게 분산시킨다.
교반 온도는, 예컨대 실온(약 25℃) 내지 50℃이며, 교반 시간은, 예컨대 1분간 내지 180분간이다.
형광체의 배합 비율은, 형광체 함유 수지 조성물에 대하여, 예컨대 1 내지 50질량%, 바람직하게는 10 내지 40질량%이다.
그리고, 도 1(d) 및 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 형광체층(3)은, 봉지재층(2)의 상면(두께 방향의 다른 쪽 측면)에 적층되는 제 1 형광체층(4)과, 봉지재층(2)의 하면(두께 방향의 한쪽 측면)에 적층되는 제 2 형광체층(5)을 구비하고 있다.
제 1 형광체층(4)은 봉지재층(2)의 상면 전체면에 적층되어 있다.
제 1 형광체층(4)의 두께 T2(도 1(d)참조)는, 예컨대 50 내지 500㎛, 바람직하게는 50 내지 150㎛이다.
제 2 형광체층(5)은 봉지재층(2)의 주단부(6)의 하면, 즉, 면 방향 외측단부의 하면에 적층되어 있다.
또한, 제 2 형광체층(5)에는, 면 방향 중앙에서, 두께 방향을 관통하는 저면도상 대략 원형상인 개구부(10)가 형성되어 있고, 제 2 형광체층(5)의 개구부(10) 내에는 봉지재층(2)이 충전되어 있다.
이에 의해, 봉지재층(2)은, 중앙부(7)가 아래쪽으로 간신히 돌출되어 있고, 그 돌출부(8)의 하면이 제 2 형광체층(5)의 개구부(10)로부터 노출되어 있다.
봉지재층(2)의 돌출부(8)는, 도 2(a)가 참조되는 바와 같이, 봉지 시트(1)와 기판(14)이 대향 배치될 때에, 두께 방향으로 투영했을 때에, 후술하는 발광 다이오드(11) 및 와이어(12)를 포함하는 패턴으로 형성되어 있고, 구체적으로는, 발광 다이오드(11) 및 와이어(12)보다 큰 저면도상 대략 원 형상으로 형성되어 있다.
또한, 제 2 형광체층(5)은 봉지재층(2)의 돌출부(8)의 바깥 둘레를 둘러싸는 저면도상 대략 테두리(원환) 형상으로 형성되어 있다.
또한, 제 2 형광체층(5)의 하면은, 봉지재층(2)의 돌출부(8)의 하면과, 면 방향에서 하나의 면으로 형성되어 있다.
제 2 형광체층(5)의 개구부(10)의 내경 D1은, 후술하는 발광 다이오드(11)의 크기에 따라 적절히 설정되고, 예컨대 0.1 내지 100mm, 바람직하게는 0.1 내지 10mm이다. 또한, 제 2 형광체층(5)의 폭(면 방향의 길이)(W1)은, 기판(14)의 크기에 따라 적절히 설정되고, 예컨대 1 내지 50mm, 바람직하게는 1 내지 20mm이다.
제 2 형광체층(5)의 두께 T3(도 1(b) 참조)는, 예컨대 50 내지 500㎛, 바람직하게는 50 내지 150㎛이다.
제 1 형광체층(4) 및 제 2 형광체층(5)은, 상기한 형광체층(3)을 형성하는 성분(형광체 및 수지 등)으로 형성되어 있다.
다음으로, 상기한 봉지 시트(1)를 제조하는 방법에 대하여, 도 1을 참조하여 설명한다.
이 방법에서는, 우선, 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 이형 기재(9)를 준비한다.
이형 기재(9)는 대략 평판 직사각형 시트 형상으로 형성되고, 예컨대 폴리올레핀(예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 폴리에스터(예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트 등) 등의 수지 재료, 예컨대, 철, 알루미늄, 스테인레스 등의 금속 재료 등으로 형성되어 있다. 바람직하게는, 수지 재료로 형성되어 있다.
한편, 이형 기재(9)의 표면(상면)에는, 봉지재층(2) 및 제 2 형광체층(5)으로부터의 이형성을 높이기 위해서, 필요에 따라, 이형 처리가 실시되어 있다.
이어서, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 제 2 형광체층(5)을 이형 기재(9)의 상면에 상기한 패턴으로 적층한다.
제 2 형광체층(5)을 이형 기재(9)의 상면에 상기한 패턴으로 적층하기 위해서는, 우선, 도 1(b)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, 형광체 함유 수지 조성물을, 이형 기재(9)의 상면 전체면에, 예컨대 캐스팅, 스핀, 롤, 어플리케이터 등의 공지된 도포 방법에 의해서 도포함으로써 형광체 함유 피막(60)을 형성한다.
그 후, 형광체 함유 피막(60)의 중앙부 및 주연부를, 예컨대 하프 절단, 에칭 등에 의해서 제거한다. 이에 의해, 도 1(b)의 실선으로 나타낸 바와 같이, 형광체 함유 피막(60)을 상기한 대략 테두리(원환) 형상으로 패터닝한다.
이에 의해, 형광체 함유 피막(60)을, 개구부(10)가 형성되는 패턴으로 형성한다.
그 후, 형광체 함유 피막(60)을 가열에 의해 경화함으로써 경화 상태의 제 2 형광체층(5)을 형성한다. 가열 온도는, 예컨대 50 내지 150℃이며, 가열 시간은, 예컨대 1 내지 100분간이다.
그 후, 도 1(c)에 나타낸 바와 같이, 봉지재층(2)을 이형 기재(9) 및 제 2 형광체층(5)의 상면에 적층한다. 즉, 봉지재층(2)을, 제 2 형광체층(5)으로부터 노출하는 이형 기재(9)의 상면, 및 제 2 형광체층(5)의 상면에 적층한다. 바꾸어 말하면, 봉지재층(2)을 제 2 형광체층(5)의 개구부(10) 내에 충전하도록, 제 2 형광체층(5)의 상면에 적층한다.
봉지재층(2)을 이형 기재(9) 및 제 2 형광체층(5)의 상면에 적층하기 위해서는, 상기한 봉지재(봉지 수지 조성물)을, 이형 기재(9)를 포함하는 제 2 형광체층(5)의 상면 전체면에, 예컨대 상기한 도포 방법에 의해서 도포함으로써 봉지 피막(도시하지 않음)을 형성한다.
그 후, 봉지 피막을 가열하고, B 스테이지 상태의 봉지 수지 조성물로 이루어지는 봉지재층(2)을 형성한다. 가열 온도는, 예컨대 50 내지 150℃이며, 가열 시간은, 예컨대 1 내지 100분간이다.
이에 의해, 봉지재층(2)을 이형 기재(9) 및 제 2 형광체층(5)의 상면에 적층한다.
이어서, 도 1(d)에 나타낸 바와 같이, 제 1 형광체층(4)을 봉지재층(2)의 상면에 적층한다.
제 1 형광체층(4)은, 우선, 형광체 함유 수지 조성물을, 도시하지 않은 이형 기재의 상면에, 예컨대 공지된 도포 방법에 의해서 도포함으로써 형광체 함유 피막(도시하지 않음)을 형성한다. 이형 기재로서는, 상기한 이형 기재(9)(도 1(a))와 동일한 것을 들 수 있다.
이어서, 형광체 함유 피막을 가열에 의해 경화함으로써 경화 상태의 제 1 형광체층(4)을 이형 기재의 상면에 형성한다.
그 후, 제 1 형광체층(4)을 봉지재층(2)의 상면에 전사한다. 즉, 제 1 형광체층(4)을 봉지재층(2)의 상면에 부착하고, 그 후, 도시하지 않은 이형 기재를 제 1 형광체층(4)으로부터 박리한다.
이에 의해, 제 1 형광체층(4)을 봉지재층(2)의 상면에 적층한다.
이에 의해서, 봉지 시트(1)를 얻는다.
한편, 수득된 봉지 시트(1)를, 기판(14) 및 발광 다이오드(11)(도 2 참조)의 크기에 대응하여, 소정의 크기로 적절히 잘라낼 수 있다.
다음으로, 이 봉지 시트(1)를 이용하여 발광 다이오드(11)를 봉지하여, 발광 다이오드 장치(15)를 제조하는 방법에 대하여, 도 2를 참조하여 설명한다.
이 방법에서는, 우선, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 봉지 시트(1)와 기판(14)을 준비한다.
즉, 도 1(d)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, 우선, 이형 기재(9)를 제 2 형광체층(5) 및 돌출부(8)의 하면으로부터 박리하는 것에 의해, 봉지 시트(1)를 준비한다.
기판(14)은, 평판 형상을 하며, 그 면 방향 중앙의 표면(상면)에는, 발광 다이오드(11)가 장착되어 있다. 기판(14)은, 면 방향에서, 봉지 시트(1)보다 간신히 크게 형성되어 있다.
발광 다이오드(11)는 단면 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다.
한편, 기판(14)에는, 그 상면에 형성되는 단자(도시하지 않음)와, 발광 다이오드(11)의 상면을 전기적으로 접속하는 와이어(12)가 설치되어 있다.
그리고, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 준비한 기판(14)의 상측에, 봉지 시트(1)를 대향 배치시킨다.
봉지 시트(1)를 봉지재층(2)의 돌출부(8) 및 제 2 형광체층(5)이 하측으로 향하도록 배치한다.
상세하게는, 봉지 시트(1)를, 돌출부(8)가 발광 다이오드(11) 및 와이어(12)에 대향하고, 그 대향 방향(도 2에 있어서의 상하 방향)으로 투영했을 때에, 돌출부(8)가 발광 다이오드(11) 및 와이어(12)를 포함하도록 배치한다.
이어서, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 봉지 시트(1)를 기판(14)에 부착하여, 발광 다이오드(11)를 봉지한다.
즉, 도 2(a)의 화살표로 나타낸 바와 같이, 제 2 형광체층(5)이 기판(14)의 상면에 접촉함과 함께, 봉지재층(2)의 돌출부(8)가, 그 하면에서, 발광 다이오드(11) 및 와이어(12)를 매설하도록 봉지 시트(1)를 기판(14)에 부착한다.
봉지재층(2)의 돌출부(8)에서, 발광 다이오드(11)를 매설하는 영역이 매설 영역으로서의 다이오드 매설 영역(20)으로 되고, 기판(14)에 밀착하는 영역이 기판 밀착 영역(13)으로 된다. 한편, 발광 다이오드(11)의 측면의 하단부에서는, 다이오드 매설 영역(20)과 기판 밀착 영역(13)이 겹쳐 있다.
즉, 도 2(a)가 참조되는 바와 같이, 돌출부(8)의 기판 밀착 영역(13)은, 제 2 형광체층(5)의 안쪽에 인접하고, 저면도상 대략 원환 형상으로 구획되어 있고, 돌출부(8)의 다이오드 매설 영역(20)은, 기판 밀착 영역(13)의 안쪽에 인접하고, 저면도상 대략 직사각형 형상으로 구획되어 있다.
바꾸어 말하면, 봉지 시트(1)에 있어서, 다이오드 매설 영역(20)은, 제 2 형광체층(5)의 면 방향 안쪽에 간격을 두고 배치되어 있다.
다이오드 매설 영역(20)의 최대 길이 D2(외경)는, 발광 다이오드(11)의 외경 D3보다 간신히 크고, 구체적으로는, 발광 다이오드(11)의 외경 D3에 대하여, 예컨대 1.1 내지 10배, 바람직하게는 1.1 내지 3배이다.
발광 다이오드(11)는, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 돌출부(8)에 매설되도록, 돌출부(8) 내에 압입된다.
이에 의해서, 봉지재층(2)의 돌출부(8)의 다이오드 매설 영역(20)이, 발광 다이오드(11)의 상면 및 주측면(周側面)에 밀착한다.
한편, 봉지재층(2)의 돌출부(8)의 기판 밀착 영역(13)은, 기판(14)에서, 발광 다이오드(11)의 외측에 인접하는 제 1 인접 부분(16)의 상면에 밀착한다.
또한, 제 2 형광체층(5)의 하면은, 기판(14)에서, 제 1 인접 부분(16)의 외측에 인접하는 제 2 인접 부분(17)의 상면에 접촉한다.
그 후, 이 방법에서는, 봉지재층(2)이 열경화성 수지 조성물을 함유하는 경우에는, 봉지재층(2)을 가열에 의해 경화시킨다.
가열 조건은, 상기한 봉지재층(2)의 열경화성 수지 조성물이 완전 경화하는 조건이다. 즉, 열경화성 수지 조성물이 실리콘 수지인 경우에는, 부가 반응(하이드로실릴화 반응)이 진행하는 조건이며, 실리콘 수지가 붕소 화합물 함유 실리콘 수지 조성물 또는 알루미늄 화합물 함유 실리콘 수지 조성물인 경우에는, 그들의 반응이 완전히 진행하는 조건이다.
구체적으로는, 가열 온도가, 예컨대 100 내지 180℃이고, 가열 시간이 1분간 내지 10분간이다.
또한, 상기한 가열과 함께, 압착하는 것, 즉, 열압착할 수도 있다.
가열 온도 및 가열 시간은 상기와 동일하고, 압력은, 예컨대 0.1MPa를 초과하고, 0.3MPa 이하이다.
한편, 봉지재층(2)은, 열경화성 수지 조성물을 함유하는 경우에, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기한 가열 또는 열압착에 의해서, 주단부(周端部, 6)가 면 방향 외측으로 불거져 나와 기판(14)에 부착되도록, 봉지 시트(1)가 기판(14)에 부착된다.
상세하게는, 봉지재층(2)은, 열경화성 수지 조성물을 함유하는 경우에는, 상기한 가열에 의해서 연화되어, 봉지재층(2)의 주단부(6)가 외측으로 불거져 나오고, 제 2 형광체층(5)의 주단연(周端緣)을 넘어, 제 2 형광체층(5)으로부터 노출하는 기판(14)의 상면에 부착한다.
이에 의해서, 봉지 시트(1)에 의해서 발광 다이오드(11)를 봉지한다.
이에 의해서, 기판(14)과, 발광 다이오드(11)와, 그들에 부착되어 발광 다이오드(11)를 봉지하는 봉지 시트(1)를 구비하는 발광 다이오드 장치(15)를 얻을 수 있다.
그리고, 상기한 봉지 시트(1)는, 제 2 형광체층(5)이 다이오드 매설 영역(20)과 간격을 두고 배치되어 있기 때문에, 제 2 형광체층(5)이 다이오드 매설 영역(20)에 접촉하는 것이 방지되어, 봉지재층(2)의 다이오드 매설 영역(20)이 발광 다이오드(11)를 확실히 매설할 수 있다. 그 때문에, 이 봉지 시트(1)에서는, 봉지재층(2)의 발광 다이오드(11)에 대한 봉지성을 향상시킬 수 있다.
더구나, 이 봉지 시트(1)는, 제 1 형광체층(4)이 봉지재층(2)의 상면에 적층됨과 함께, 제 2 형광체층(5)이 봉지재층(2)의 하면에 적층된다. 그 때문에, 이 봉지 시트(1)가 부착된 발광 다이오드 장치(15)에서는, 발광 다이오드(11)로부터 방사상으로 넓어지는 빛은, 제 2 형광체층(5)에 의해서도 파장 변환되기 때문에, 제 1 형광체층(4) 및 제 2 형광체층(5)을 통과하지 않는 빛을 저감할 수 있다.
그 결과, 발광 다이오드 장치(15)로부터 발광되는 빛의 색도의 격차를 저감할 수 있다.
또한, 이 봉지 시트(1)를 이용하는 발광 다이오드 장치(15)의 제조 방법은, 발광 다이오드(11)를 확실히 봉지할 수 있고, 그것에 의하여, 발광 다이오드 장치(15)를 확실히 얻을 수 있다.
한편, 상기한 실시 형태에서는, 제 2 형광체층(5)의 개구부(10)를 저면도상 대략 원형 형상으로 형성하고 있지만, 그 형상은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 저면도상 대략 직사각형 형상으로 형성할 수도 있다.
도 4는, 본 발명의 봉지 시트의 다른 실시 형태(접착제층이 설치되는 태양)를 이용하여 발광 다이오드를 봉지하여, 발광 다이오드 장치를 제조하는 방법을 설명하는 공정도를 나타낸다.
한편, 이후의 각 도면에 있어서, 상기한 각 부분에 대응하는 부재에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 4(a)의 실선으로 나타낸 바와 같이, 접착제층(21)을 제 2 형광체층(5)의 하면(표면)에 적층하고, 접착제층(21)을 통해서 봉지 시트(1)를 기판(14)에 접착할 수도 있다.
도 4(a)에 있어서, 접착제층(21)은 에폭시계 접착제, 실리콘계 접착제, 아크릴계 접착제 등의 공지된 접착제로 형성되고, 바람직하게는 실리콘계 접착제로 형성되어 있다. 접착제층(21)의 두께는, 예컨대 1 내지 100㎛, 바람직하게는 5 내지 50㎛이다.
또한, 접착제층(21)은 제 2 형광체층(5)의 개구부(10)에 대응하는 부분이 개구되는 패턴으로 형성되어 있다.
접착제층(21)을 제 2 형광체층(5)의 하면에 적층하기 위해서는, 예컨대, 도 1(a)가 참조되는 바와 같이, 우선, 이형 기재(9)의 상면 전체면에 상기한 접착제층(21)을 적층하고, 그 후, 접착제층(21)의 상면에, 제 2 형광체층(5)을 적층한다.
그리고, 제 2 형광체층(5)을 적층할 때, 도 1(b)의 실선이 참조되는 바와 같이, 형광체 함유 피막(60)의 패터닝과 함께, 접착제층(21)을 제 2 형광체층(5)의 개구부(10)에 대응하는 부분이 개구되는 패턴으로 형성시킨다.
그 후, 봉지재층(2) 및 제 1 형광체층(4)을 순차적으로 적층한다.
또는, 도 2(a)가 참조되는 바와 같이, 봉지재층(2), 제 1 형광체층(4) 및 제 2 형광체층(5)이 순차적으로 적층되고, 이형 기재(9)를 박리한 봉지 시트(1)에 있어서, 제 2 형광체층(5)의 하면에, 접착제층(21)을 상기한 패턴으로 적층(또는 도포)함으로써 접착제층(21)을 봉지 시트(1)에 설치할 수 있다.
접착제층(21)을 봉지 시트(1)에 설치하는 것에 의해, 봉지 시트(1)를 기판(14)에 접착할 수 있어, 봉지 시트(1)의 발광 다이오드(11)에 대한 봉지성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 4(a)의 실선의 실시 형태와 같이, 접착제층(21)을 제 2 형광체층(5)의 하면에만 설치하고 있지만, 예컨대 도 4(a)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, 제 2 형광체층(5)의 하면에 더하여, 봉지재층(2)의 돌출부(8)의 하면에도 설치할 수 있다.
바람직하게는, 도 4의 실선의 실시 형태에서는, 접착제층(21)을 제 2 형광체층(5)의 하면에만 설치한다.
이에 의해, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 접착제층(21)은, 발광 다이오드(11)에 대응하는 부분이 개구되기 때문에, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 봉지재층(2)의 돌출부(8)의 하면이 노출되기 때문에, 도 4(a)의 가상선의 실시 형태에 비하여, 봉지재층(2)의 돌출부(8)에 의한 발광 다이오드(11)의 봉지성을 향상시킬 수 있다.
실시예
이하에, 조제예, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 조금도 그들로 한정되지 않는다.
조제예 1
(형광체 함유 수지 조성물의 조제)
실리콘 엘라스토머(LR7665, 아사히화성 웨커실리콘사 제품) 7.6g에, Y3Al5O12:Ce(YAG:Ce) 2.4g을 가하고, 실온에서 교반하여, YAG:Ce를 실리콘 엘라스토머에 분산시키는 것에 의해, 형광체 함유 수지 조성물을 조제했다.
조제예 2
(실리콘 수지 조성물의 조제)
40℃로 가열한 실란올 양말단 폴리다이메틸실록산(실란올 양말단 폴리실록산, 화학식 1에서, R1이 전부 메틸, n의 평균이 155, 수평균 분자량 11,500) 2031g(0.177몰)에 대하여, 바이닐트라이메톡시실레인(알켄일기 함유 알콕시실레인) 15.76g(0.106몰), 및 (3-글라이시독시프로필)트라이메톡시실레인(에폭시기 함유 알콕시실레인) 2.80g(0.0118몰)을 배합하고, 교반 혼합했다.
한편, 실란올 양말단 폴리다이메틸실록산의 SiOH기의, 바이닐트라이메톡시실레인 및 (3-글라이시독시프로필)트라이메톡시실레인의 SiOCH3기에 대한 몰비(SiOH기의 몰수/SiOCH3기의 몰수)는 1/1이었다.
교반 혼합 후, 수산화테트라메틸암모늄의 메탄올 용액(축합 촉매, 농도 10질량%) 0.97mL(0.766g, 촉매 함량: 0.88m몰, 실란올 양말단 폴리다이메틸실록산 100몰에 대하여 0.50몰에 상당)를 가하고, 40℃에서 1시간 교반했다. 수득된 혼합물(오일)을 40℃의 감압하(10mmHg)에서 1시간 교반하면서, 휘발분(메탄올 등)을 제거했다.
그 후, 계를 상압으로 되돌린 후, 반응물에 오가노 수소 실록산(화학식 4에서, R4가 모두 메틸, a의 평균이 10, b의 평균이 10임. 25℃에서의 점도 20mPa?s) 44.67g(0.319몰)을 가하고, 40℃에서 1시간 교반했다.
한편, 바이닐트라이메톡시실레인의 바이닐기(CH2=CH-)의, 오가노 수소 실록산의 하이드로실릴기(SiH기)에 대한 몰비(CH2=CH-/SiH)는 1/3이었다.
그 후, 계에 백금-카보닐 착체의 올리고실록산 용액(부가 촉매, 백금 농도 2질량%) 0.13g(0.13mL, 백금 함량 2질량%, 백금으로서, 오가노 수소 실록산 100질량부에 대하여 1.2×10- 4질량부에 상당)을 가하고, 40℃에서 10분간 교반했다.
이에 의해, 실리콘 수지 조성물을 조제했다.
실시예 1
폴리에스테르 필름(SS4C, 닙파사 제품) 제의 이형 기재(도 1(a) 참조)의 상면 전체면에, 조제예 1의 형광체 함유 수지 조성물을 어플리케이터로 도포하여 형광체 함유 피막을 형성시켰다(도 1(b) 가상선 참조). 이어서, 형광체 함유 피막의 중앙부를 하프 절단에 의해서 제거함으로써 형광체 함유 피막을, 내경(D1) 5mm의 개구부가 형성되도록 패터닝했다.
그 후, 형광체 피막을 100℃에서 10분간, 가열에 의해 경화함으로써 두께(T3) 100㎛의 경화 상태의 제 2 형광체층을 형성하였다(도 1(b) 실선 참조).
이어서, 조제예 2의 실리콘 수지 조성물을, 이형 기재를 포함하는 제 2 형광체층의 상면 전체면에 어플리케이터로 도포하는 것에 의해 봉지 피막을 형성시키고, 계속해서, 봉지 피막을 135℃에서 5분간 가열함으로써 두께(T1, 최대 두께) 1mm(1000㎛)의 B 스테이지 상태의 봉지재층을 적층하였다(도 1(c) 참조).
한편, 봉지재층에는, 제 2 형광체층의 개구부에 충전되는 돌출부가 형성되었다.
별도로, 폴리에스테르 필름(SS4C, 닙파사 제품)으로 이루어지는 이형 기재의 상면 전체면에, 조제예 1의 형광체 함유 수지 조성물을 어플리케이터로 도포하여 형광체 함유 피막을 형성시키고, 계속해서, 형광체 함유 피막을 100℃에서 10분간 가열하여 경화시킴으로써 두께 100㎛의 경화 상태의 제 1 형광체층을 형성시켰다.
그 후, 제 1 형광체층을 봉지재층의 상면에 전사함으로써, 제 1 형광체층을 봉지재층의 상면에 적층하였다(도 1(d) 및 도 2(a) 참조).
이에 의해, 봉지 시트를 제작했다.
그 후, 봉지 시트를 제 2 형광체층의 개구부를 중심으로 하여 1cm 각으로 잘라내었다.
그 후, 이형 기재를 봉지 시트로부터 박리한 후, 봉지 시트를 발광 다이오드(크기 3×3mm(최대 길이 D3는 4.2mm)의 평면도상 직사각형상, 두께 0.3mm)가 장착되고, 와이어에 의해 발광 다이오드와 접속된 기판(크기20×20mm, 두께 0.5mm)의 표면에 부착하였다(도 2(b) 참조).
즉, 제 2 형광체층이 기판의 상면에 접촉함과 함께, 봉지재층의 돌출부가 그 하면에서 발광 다이오드 및 와이어를 매설하도록, 봉지 시트를 기판에 부착했다.
상세하게는, 봉지재층의 돌출부의 다이오드 매설 영역이 발광 다이오드의 상면 및 주측면에 밀착하고, 봉지재층의 돌출부의 기판 밀착 영역이 기판의 제 1 인접 부분의 상면에 밀착하고, 또한, 제 2 형광체층의 하면이 기판의 제 2 인접 부분의 상면에 접촉하도록, 봉지 시트를 기판에 부착했다.
한편, 봉지재층의 돌출부에 있어서, 다이오드 매설 영역의 외경(D2)은 4.5mm(즉, 발광 다이오드의 외경(D3) 4.2mm의 1.1배)이며, 기판 밀착 영역의 폭은 0.25mm였다.
구체적으로는, 봉지 시트를 상기한 배치로 기판 및 발광 다이오드의 위에 부착한 후, 상압(0.1MPa), 160℃에서 5분간 가열했다.
이에 의해서, 봉지재층을 경화시켜, 발광 다이오드를 봉지 시트에 의해서 봉지함으로써 발광 다이오드 장치를 제작했다.
실시예 2
실리콘계 접착제로 이루어지는 두께 40㎛의 접착제층을 제 2 형광체층의 하면에만 적층하고(도 4(a) 참조), 접착제층을 통해서 봉지 시트를 기판에 접착한 것(도 4(b) 참조) 이외는, 실시예 1과 같이 하여, 발광 다이오드를 봉지함으로써 발광 다이오드 장치를 제작했다.
비교예 1
제 2 형광체층을 설치하지 않은 것 이외는, 실시예 1과 같이 하여, 봉지 시트를 제작하고, 계속해서, 봉지 시트에 의해서 발광 다이오드를 봉지함으로써 발광 다이오드 장치를 제작하였다(도 5(b) 참조).
즉, 형광체층을 제 1 형광체층만으로 형성하였다(도 5(a) 참조).
(평가)
1. 색도의 각도 의존성
실시예 1, 2 및 비교예 1의 발광 다이오드 장치(1)에 있어서, 발광 다이오드(11)에 250mA의 전류를 흘려, 발광 다이오드(11)를 점등시키고, 그 때의 CIE 색도 지표(y 값)를 측정했다.
구체적으로는, 도 6이 참조되는 바와 같이, 검출기(50)를 발광 다이오드 장치(1)의 발광 다이오드(11)로부터 상방에서의 위치(즉, 발광 다이오드 장치(1)의 두께 방향과, 검출기(50) 및 발광 다이오드(11)의 중심을 맺는 선분의 방향(검출 방향)이 이루는 각도(검출 각도)가 0도로 되는 위치. 0도의 위치, 이하 동일.)로부터, 발광 다이오드 장치(15)의 발광 다이오드(11)로부터 측방에서의 위치(85도의 위치)까지 5도 간격으로 이동시킴으로써 CIE 색도 지표(y 값)를 측정했다.
한편, 검출기(50)를 포함하는 측정 장치로서, 순간 멀티 측광 시스템(MCPD-9800, 오츠카전자사 제품)을 이용했다.
그리고, 0도에서의 y 값과, y 값의 최대값과, 그 검출 각도(검출 방향과 두께 방향이 이루는 각도)와, y 값의 최소값과, 그 각도(두께 방향에 대한 각도)와, 상기한 y 값의 최대값으로부터 y 값의 최소값을 뺀 값을, 각각 표 1에 나타낸다.
Figure pat00009
2. 인장 탄성율의 측정
실시예 1, 2 및 비교예 1의 봉지재층의 25℃에 있어서의 인장 탄성율을 오토그래프(AGS-J, 시마즈제작소사 제품)에 의해 측정했다.
그 결과, 어느 쪽의 봉지재층에 관해서도, 25℃에서의 인장 탄성율이 0.08MPa였다.
한편, 상기 설명은, 본 발명의 예시의 실시 형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석해서는 안된다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 분명한 본 발명의 변형예는, 하기된 특허청구범위에 포함되는 것이다.

Claims (6)

  1. 발광 다이오드가 장착되는 기판에 부착되어, 상기 발광 다이오드를 봉지하기 위한 봉지 시트로서,
    상기 발광 다이오드를 한쪽 측면으로부터 매설하는 매설 영역이 구획되는 봉지재층과,
    상기 봉지재층의 다른 쪽 측면에 적층되는 제 1 형광체층과,
    상기 봉지재층의 한쪽 측면에, 상기 매설 영역과 간격을 두고 배치되도록 적층되는 제 2 형광체층
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 봉지 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지재층의 25℃에서의 인장 탄성율이 0.01MPa 이상인 것을 특징으로 하는 봉지 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 형광체층의 표면에 적층되는 접착제층을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 봉지 시트.
  4. 봉지 시트를 발광 다이오드가 장착되는 기판에 부착하여 상기 발광 다이오드를 봉지하는 발광 다이오드 장치의 제조 방법으로서,
    상기 봉지 시트는,
    상기 발광 다이오드를 한쪽 측면으로부터 매설하는 매설 영역이 구획되는 봉지재층과,
    상기 봉지재층의 다른 쪽 측면에 적층되는 제 1 형광체층과,
    상기 봉지재층의 한쪽 측면에, 상기 매설 영역과 간격을 두고 배치되도록 적층되는 제 2 형광체층
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 장치의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 봉지재층에서의 두께 방향과 직교하는 방향의 단부가 가열에 의해서 외측으로 불거져 나와 상기 기판에 부착되도록, 상기 봉지 시트를 상기 기판에 부착하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 장치의 제조 방법.
  6. 기판과,
    상기 기판의 표면에 장착되는 발광 다이오드와,
    상기 기판의 표면에 부착되어, 상기 발광 다이오드를 봉지하는 봉지 시트를 구비하고,
    상기 봉지 시트는,
    상기 발광 다이오드를 한쪽 측면으로부터 매설하는 매설 영역이 구획되는 봉지재층과,
    상기 봉지재층의 다른 쪽 측면에 적층되는 제 1 형광체층과,
    상기 봉지재층의 한쪽 측면에, 상기 매설 영역과 간격을 두고 배치되도록 적층되는 제 2 형광체층
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 장치.
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