KR20130131299A - 광 반사성 이방성 도전 접착제 및 발광 장치 - Google Patents

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마사하루 아오키
아키라 이시가미
시유키 가니사와
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데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
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Abstract

발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해서 사용하는 광 반사성 이방성 도전 접착제는, 실리콘 수지와 경화제를 함유하는 열경화성 수지 조성물, 도전 입자 및 광 반사성 절연 입자를 함유한다. 광 반사성 절연 입자는, 산화티탄, 질화붕소, 산화아연, 산화규소 또는 산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 무기 입자이다. 실리콘 수지는, 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산이다.

Description

광 반사성 이방성 도전 접착제 및 발광 장치{LIGHT-REFLECTING ANISOTROPICALLY CONDUCTIVE ADHESIVE AND LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은, 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해서 사용하는 광 반사성 이방성 도전 접착제, 그 접착제를 이용하여 발광 소자를 배선판에 실장하여 이루어지는 발광 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드 (LED) 소자를 사용한 발광 장치가 널리 사용되고 있고, 구타입의 발광 장치의 구조는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 기판 (31) 상에 다이본드 접착제 (32) 로 LED 소자 (33) 를 접합하고, 그 상면의 p 전극 (34) 과 n 전극 (35) 을, 기판 (31) 의 접속 단자 (36) 에 금 와이어 (37) 로 와이어 본딩하여, LED 소자 (33) 전체를 투명 몰드 수지 (38) 로 봉지 (封止) 한 것으로 되어 있다.
그런데, 도 3 의 발광 장치의 경우, LED 소자 (33) 가 발하는 광 중, 상면측으로 출사되는 400∼500 ㎚ 의 파장의 광을 금 와이어 (37) 가 흡수하고, 또 하면측으로 출사된 광의 일부가 다이본드 접착제 (32) 에 의해 흡수되어, LED 소자 (33) 의 발광 효율이 저하된다는 문제가 있다.
이 때문에, 도 4 에 나타내는 바와 같이, LED 소자 (33) 를 플립 칩 실장하는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1). 이 플립 칩 실장 기술에 있어서는, p 전극 (34) 과 n 전극 (35) 에 범프 (39) 가 각각 형성되어 있고, 또한 LED 소자 (33) 의 범프 형성면에는, p 전극 (34) 과 n 전극 (35) 과 절연되도록 광 반사층 (40) 이 형성되어 있다. 그리고, LED 소자 (33) 와 기판 (31) 은, 이방성 도전 페이스트 (41) 나 이방성 도전 필름 (도시 생략) 을 이용하여, 그것들을 경화시켜 접속 고정된다. 이 때문에, 도 4 의 발광 장치에 있어서는, LED 소자 (33) 의 상방으로 출사된 광은 금 와이어에서 흡수되지 않고, 하방으로 출사된 광의 대부분은 광 반사층 (40) 에서 반사되어 상방으로 출사되므로, 발광 효율 (광 취출 효율) 이 저하되지 않는다.
또, LED 를 기판에 이방성 도전 접속하기 위한 이방성 도전 페이스트나 이방성 도전 필름에 배합하는 바인더 수지로서, 비교적 양호한 내열성, 내광성 및 접속 신뢰성을 갖는 에폭시 수지 (특허문헌 2) 가 널리 사용되어 왔는데, 에폭시 수지는, 그 분자 구조상, 도 5a 와 같이 근자외선 파장역으로부터 근적외 영역에까지 걸쳐 광 흡수가 발생하고, 또 열이나 광이 장기에 걸쳐 인가 (예를 들어, 120 ℃ 에서 UV 연속 조사) 되면, 분자 사슬의 절단이나 산화가 발생하여, 도 5b 의 화살표에 나타내는 바와 같이, 광 투과율 스펙트럼이 크게 변화되어, 발광 장치의 장기 사용에 의해 광 반사율과 LED 전광속량 (全光束量) 이 크게 저하된다는 문제가 있었다. 이 경향은, 최근의 LED 소자의 고출력화·단파장화의 진행에 수반되어, 현저해지고 있다.
이 때문에, 최근에는 그러한 결점이 적은 실리콘 수지의 사용이 시도되고 있다.
일본 공개특허공보 평11-168235호 일본 공개특허공보 2010-24301호
그러나, 특허문헌 1 의 기술에서는 LED 소자 (33) 에 광 반사층 (40) 을, p 전극 (34) 과 n 전극 (35) 과 절연되도록 금속 증착법 등에 의해 형성해야만 하여, 제조상, 비용 상승을 피할 수 없다는 문제가 있었다.
한편, 광 반사층 (40) 을 형성하지 않는 경우에는, 경화된 이방성 도전 페이스트나 이방성 도전 필름 중의 금, 니켈 혹은 구리로 피복된 도전 입자의 표면은 갈색 내지는 암갈색을 나타내고, 또, 도전 입자를 분산시키고 있는 에폭시 수지 바인더 자체도, 그 경화를 위해서 상용되는 이미다졸계 잠재성 경화제 때문에 갈색을 나타내고 있어, 발광 소자가 발한 광의 발광 효율 (광 취출 효율) 을 향상시키는 것이 곤란하다는 문제도 있었다.
또, 이방성 도전 페이스트나 이방성 도전 필름의 열경화성 수지로서 사용하는 실리콘 수지는, 발광 장치의 장기 사용에 의해, 광 반사율이나 LED 전광속량이나 다이쉐어 강도가 크게 저하되는 경우는 없지만, 이방성 도전 접속 직후의 초기 다이쉐어 강도 자체가 원래 낮다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 이상의 종래의 기술의 문제점을 해결하는 것으로, 발광 다이오드 (LED) 소자 등의 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접착제를 이용하여 플립 칩 실장하여 발광 장치를 제조할 때에, 제조 비용의 증대를 초래하는 광 반사층을 LED 소자에 형성하지 않아도, 발광 효율을 개선할 수 있고, 게다가 초기 다이쉐어 강도가 높으며, 발광 장치의 장기 사용에 의해 다이쉐어 강도나 LED 전광속량이 크게 저하되지 않는 이방성 도전 접착제, 그 접착제를 사용하여 발광 소자를 배선판에 플립 칩 실장하여 이루어지는 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 이방성 도전 접착제 그 자체에 광 반사 기능을 갖게 하면, 발광 효율을 저하시키지 않도록 할 수 있다는 가정하, 이방성 도전 접착제에, 광 반사성 절연 입자를 배합함으로써, 발광 소자의 발광 효율을 저하시키지 않도록 할 수 있는 것, 또, 이방성 도전 접착제에 배합하는 실리콘 수지로서, 알케닐글리시딜에테르와 알케닐시클로알칸으로 변성된 것을 사용함으로써, 초기 다이쉐어 강도가 높고, 발광 장치를 장기 사용해도 광 반사율이나 LED 전광속량이나 다이쉐어 강도를 크게 저하시키지 않는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해서 사용하는 광 반사성 이방성 도전 접착제로서, 실리콘 수지와 경화제를 함유하는 열경화성 수지 조성물, 도전 입자 및 광 반사성 절연 입자를 함유하고, 그 실리콘 수지가, 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산인 광 반사성 이방성 도전 접착제를 제공한다.
또, 본 발명은, 이 광 반사성 이방성 도전 접착제의 특히 바람직한 양태로서, (a) 도전 입자가, 금속 재료에 의해 피복되어 있는 코어 입자와, 그 표면에 산화티탄 입자, 질화붕소 입자, 산화아연 입자, 산화규소 입자 또는 산화알루미늄 입자에서 선택된 적어도 1 종의 무기 입자로부터 형성된 광 반사층으로 이루어지는 광 반사성 도전 입자인 광 반사성 이방성 도전 접착제, 및 (b) 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산이, 알킬하이드로젠폴리실록산에 대해, 알케닐글리시딜에테르와 알케닐시클로알칸을 하이드로실릴레이션시켜 얻어진 것이고, 경화제가 산무수물계 경화제인 광 반사성 이방성 도전 접착제를 제공한다.
또, 본 발명은, 상기 서술한 광 반사성 이방성 도전 접착제를 개재하여, 발광 소자가 플립 칩 방식으로 배선판에 실장되어 이루어지는 발광 장치를 제공한다.
발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해서 사용하는 본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제는, 광 반사성 절연 입자를 함유한다. 따라서, 이 광 반사성 이방성 도전 접착제는 광을 반사할 수 있다. 특히, 광 반사성 절연 입자가, 산화티탄, 질화붕소, 산화아연, 산화규소 및 산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 무기 입자, 또는 인편 (鱗片) 상 혹은 구상 금속 입자의 표면을 절연성 수지로 피복한 수지 피복 금속 입자인 경우에는, 입자 자체가 거의 백색이기 때문에, 가시광에 대한 광 반사 특성의 파장 의존성이 작고, 따라서, 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 게다가 발광 소자의 발광색을 그 색 그대로 반사시킬 수 있다.
또, 추가로, 도전 입자로서, 금속 재료로 피복되어 있는 코어 입자와, 그 표면에 산화티탄 입자, 질화붕소 입자, 산화아연 입자, 산화규소 입자 또는 산화알루미늄 입자로부터 형성된 백색∼회색의 광 반사층으로 구성되어 있는 광 반사성 도전 입자를 사용했을 경우, 이 광 반사성 도전 입자 자체가 백색∼회색을 나타내고 있기 때문에, 가시광에 대한 광 반사 특성의 파장 의존성이 작고, 따라서, 발광 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 게다가 발광 소자의 발광색을 그 색 그대로 반사시킬 수 있다.
또, 본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제는, 실리콘 수지로서 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산을 사용한다. 이 때문에, 초기 다이쉐어 강도가 높아, 발광 장치의 장기 사용에 의해 광 반사율이나 LED 전광속량이나 다이쉐어 강도가 크게 저하되는 경우는 없다.
도 1a 는, 본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제에 사용하는 광 반사성 도전 입자의 단면도이다.
도 1b 는, 본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제에 사용하는 광 반사성 도전 입자의 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 발광 장치의 단면도이다.
도 3 은, 종래의 발광 장치의 단면도이다.
도 4 는, 종래의 발광 장치의 단면도이다.
도 5a 는, 이방성 도전 접착제에 사용하는 에폭시 수지 경화물의 광 파장에 대한 광 투과율을 나타내는 차트이다.
도 5b 는, 이방성 도전 접착제에 사용하는 에폭시 수지 경화물의 가열 UV 조사 후의 광 파장에 대한 광 투과율을 나타내는 차트이다.
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제는, 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해서 사용하는 것으로, 적어도 실리콘 수지와 경화제를 함유하는 열경화성 수지 조성물, 도전 입자 및 광 반사성 절연 입자로 구성되어 있고, 그 특징은, 광 반사성 절연 입자를 함유하는 것, 그리고 실리콘 수지로서, 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산을 사용하는 것이다. 먼저, 광 반사성 절연 입자에 대해 설명한다.
본 발명에 있어서, 광 반사성 절연 입자는 이방성 도전 접착제에 입사된 광을 외부로 반사시키기 위한 것이다.
또한, 광 반사성을 갖는 입자에는, 금속 입자, 금속 입자를 수지 피복한 입자, 자연광 하에서 회색 내지 백색인 금속 산화물, 금속 질소화물, 금속 황화물 등의 무기 입자, 수지 코어 입자를 무기 입자로 피복한 입자, 입자의 재질에 상관없이, 그 표면에 요철이 있는 입자가 포함된다. 그러나, 이들 입자 중에서, 본 발명에서 사용할 수 있는 광 반사성 절연 입자에는, 절연성을 나타내는 것이 요구되고 있는 관계상, 금속 입자는 포함되지 않는다. 또, 금속 산화물 입자 중, ITO 와 같이 도전성을 갖는 것은 사용할 수 없다. 또, 광 반사성 또한 절연성을 나타내는 무기 입자라도, 그 굴절률이 사용하는 열경화성 수지 조성물의 굴절률보다 낮은 것은 사용할 수 없다.
이와 같은 광 반사성 절연 입자의 바람직한 구체예로는, 산화티탄 (TiO2), 질화붕소 (BN), 산화아연 (ZnO), 산화규소 (SiO2), 산화알루미늄 (Al2O3) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 무기 입자를 들 수 있다. 그 중에서도, 고굴절률 면에서 TiO2 를 사용하는 것이 바람직하다.
광 반사성 절연 입자의 형상으로는, 구상, 인편상, 부정형상, 침상 등이어도 되는데, 광 반사 효율을 고려하면, 구상, 인편상이 바람직하다. 또, 그 입경으로는, 구상인 경우, 지나치게 작으면 광 반사율이 낮아지고, 지나치게 크면 도전 입자에 의한 이방성 접속을 저해하는 경향이 있으므로, 바람직하게는 0.02∼20 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2∼1 ㎛ 이고, 인편상인 경우에는, 장경이 바람직하게는 0.1∼100 ㎛, 보다 바람직하게는 1∼50 ㎛, 단경이 바람직하게는 0.01∼10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1∼5 ㎛, 두께가 바람직하게는 0.01∼10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1∼5 ㎛ 이다.
무기 입자로 이루어지는 광 반사성 절연 입자의 굴절률 (JIS K7142) 은, 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률 (JIS K7142) 보다 큰 것이 바람직하고, 적어도 0.02 정도 큰 것이 보다 바람직하다. 이것은, 굴절률 차가 작으면 그들의 계면에서의 광 반사 효율이 저하되기 때문이다.
광 반사성 절연 입자로는, 이상 설명한 무기 입자를 사용해도 되는데, 인편상 또는 구상 금속 입자의 표면을 투명한 절연성 수지로 피복한 수지 피복 금속 입자를 사용해도 된다. 금속 입자로는, 니켈, 은, 알루미늄 등을 들 수 있다. 입자의 형상으로는, 무정형, 구상, 인편상, 침상 등을 들 수 있는데, 그 중에서도, 광 확산 효과 면에서 구상, 전반사 효과 면에서 인편상의 형상이 바람직하다. 특히, 바람직한 것은, 광의 반사율 면에서 인편상 은 입자이다.
광 반사성 절연 입자로서의 수지 피복 금속 입자의 크기는, 형상에 따라서도 상이한데, 일반적으로 지나치게 크면, 도전 입자에 의한 이방성 접속을 저해할 우려가 있고, 지나치게 작으면 광을 반사시키기 어려워지므로, 바람직하게는 구상의 경우에는 입경 0.1∼30 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2∼10 ㎛ 이고, 인편상의 경우에는, 장경이 바람직하게는 0.1∼100 ㎛, 보다 바람직하게는 1∼50 ㎛ 이고 두께가 바람직하게는 0.01∼10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1∼5 ㎛ 이다. 여기서, 광 반사성 절연 입자의 크기는, 절연 피복되어 있는 경우에는, 그 절연 피복도 포함한 크기이다.
이와 같은 수지 피복 금속 입자에 있어서의 당해 수지로는, 여러 가지 절연성 수지를 사용할 수 있다. 기계적 강도나 투명성 등의 면에서 아크릴계 수지의 경화물을 바람직하게 이용할 수 있다. 보다 바람직하게는, 벤조일퍼옥사이드 등의 유기 과산화물 등의 라디칼 중합 개시제의 존재 하에서, 메타크릴산메틸과 메타크릴산2-하이드록시에틸을 라디칼 공중합시킨 아크릴계 수지를 들 수 있다. 이 경우, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 등의 이소시아네이트계 가교제로 가교되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 또, 수지 피복 금속 입자를 구성하는 금속 입자로는, 미리 실란 커플링제로 γ-글리시독시기나 비닐기 등을 금속 표면에 도입해 두는 것이 바람직하다.
이와 같은 수지 피복 금속 입자는, 예를 들어, 톨루엔 등의 용매 중에 금속 입자와 실란 커플링제를 투입하고, 실온에서 약 1 시간 교반한 후, 라디칼 모노머와 라디칼 중합 개시제와, 필요에 따라 가교제를 투입하여, 라디칼 중합 개시 온도로 가온하면서 교반함으로써 제조할 수 있다.
이상 설명한 광 반사성 절연 입자의, 광 반사성 이방성 도전 접착제 중의 배합량은, 지나치게 적으면 충분한 광 반사를 실현할 수 없고, 또 지나치게 많으면, 병용하고 있는 도전 입자에 기초하는 접속이 저해되므로, 열경화성 수지 조성물에 대해, 바람직하게는 1∼50 체적％, 보다 바람직하게는 2∼25 체적％ 이다.
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제를 구성하는 도전 입자로는, 이방성 도전 접속용의 종래의 도전 입자에 있어서 이용되고 있는 금속의 입자를 이용할 수 있다. 예를 들어, 금, 니켈, 구리, 은, 땜납, 팔라듐, 알루미늄, 그들의 합금, 그들의 다층화물 (예를 들어, 니켈 도금/금 플래시 도금물) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 금, 니켈, 구리는, 도전 입자를 갈색으로 만들어 버리기 때문에, 본 발명의 효과를 다른 금속 재료보다 향수 (享受) 할 수 있다. 이와 같은 금속 입자의 바람직한 크기·형상으로는, 0.2∼5 ㎛ 의 구상 입자, 혹은 0.2∼0.4 ㎛ 두께로 직경 1∼10 ㎛ 의 플레이크상 입자를 들 수 있다.
또, 도전 입자로서, 수지 입자를 금속 재료로 피복한 금속 피복 수지 입자를 사용할 수 있다. 이와 같은 금속 피복 수지 입자를 구성하는 수지 입자로는, 스티렌계 수지 입자, 벤조구아나민 수지 입자, 나일론 수지 입자 등을 들 수 있다. 수지 입자를 금속 재료로 피복하는 방법으로도 종래 공지된 방법을 채용할 수 있고, 무전해 도금법, 전해 도금법 등을 이용할 수 있다. 또, 피복하는 금속 재료의 층 두께는, 양호한 접속 신뢰성을 확보하기에 충분한 두께이고, 수지 입자의 입경이나 금속의 종류에 따라 상이하기도 하지만, 통상적으로 0.1∼3 ㎛ 이다.
또, 금속 피복 수지 입자의 입경은, 지나치게 작으면 도통 불량이 발생하고, 지나치게 크면 패턴 사이 쇼트가 발생하는 경향이 있으므로, 바람직하게는 1∼20 ㎛, 보다 바람직하게는 3∼10 ㎛, 특히 바람직하게는 3∼5 ㎛ 이다. 이 경우, 금속 피복 수지 입자의 형상으로는 구상이 바람직하지만, 플레이크상, 럭비볼상이어도 된다.
특히, 본 발명에 있어서는, 상기 서술한 바와 같은 도전 입자에 대해 광 반사성을 부여하고, 광 반사성 도전 입자로 하는 것이 바람직하다. 도 1a, 도 1b 는, 이와 같은 광 반사성 도전 입자 (10, 20) 의 단면도이다. 먼저, 도 1a 의 광 반사성 도전 입자부터 설명한다.
광 반사성 도전 입자 (10) 는, 금속 재료로 피복되어 있는 코어 입자 (1) 와, 그 표면에 산화티탄 (TiO2), 질화붕소 (BN), 산화아연 (ZnO), 산화규소 (SiO2), 산화알루미늄 (Al2O3) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 무기 입자 (2) 로부터 형성된 광 반사층 (3) 으로 구성된다. 산화티탄 입자, 질화붕소 입자, 산화아연 입자, 산화규소 입자, 산화알루미늄 입자는, 태양광 하에서는 백색을 나타내는 무기 입자이다. 따라서, 그것들로부터 형성된 광 반사층 (3) 은 백색∼회색을 나타낸다. 백색∼회색을 나타내고 있다는 것은, 가시광에 대한 광 반사 특성의 파장 의존성이 작고, 또한 가시광을 반사시키기 쉬운 것을 의미한다.
또한, 산화티탄 입자, 질화붕소 입자, 산화아연 입자, 산화규소 입자, 산화알루미늄 입자 중, 경화된 광 반사성 이방성 도전 접착제의 열경화성 수지 조성물의 경화물의 광 열화가 우려되는 경우에는, 광 열화에 대해 촉매성이 없고, 굴절률도 높은 산화아연 입자를 바람직하게 사용할 수 있다.
코어 입자 (1) 는, 이방성 도전 접속에 모두 제공되는 것이므로, 그 표면이 금속 재료로 구성되어 있다. 여기서, 표면이 금속 재료로 피복되어 있는 양태로는, 전술한 바와 같이, 코어 입자 (1) 그 자체가 금속 재료인 양태, 혹은 수지 입자의 표면이 금속 재료로 피복된 양태를 들 수 있다.
무기 입자 (2) 로부터 형성된 광 반사층 (3) 의 층 두께는, 코어 입자 (1) 의 입경과의 상대적 크기의 관점에서 보면, 코어 입자 (1) 의 입경에 대해, 지나치게 작으면 광 반사율의 저하가 현저해지고, 지나치게 크면 도통 불량이 발생하므로, 바람직하게는 0.5∼50 ％, 보다 바람직하게는 1∼25 ％ 이다.
또, 광 반사성 도전 입자 (10) 에 있어서, 광 반사층 (3) 을 구성하는 무기 입자 (2) 의 입경은, 지나치게 작으면 광 반사 현상이 잘 발생하지 않게 되고, 지나치게 크면 광 반사층의 형성이 곤란해지는 경향이 있으므로, 바람직하게는 0.02∼4 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1∼1 ㎛, 특히 바람직하게는 0.2∼0.5 ㎛ 이다. 이 경우, 광 반사시키는 광의 파장의 관점에서 보면, 무기 입자 (2) 의 입경은, 반사시켜야 하는 광 (즉, 발광 소자가 발하는 광) 이 투과되어 버리지 않도록, 그 광 파장의 50 ％ 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 무기 입자 (2) 의 형상으로는 무정형, 구상, 인편상, 침상 등을 들 수 있는데, 그 중에서도, 광 확산 효과 면에서 구상, 전반사 효과 면에서 인편상의 형상이 바람직하다.
도 1a 의 광 반사성 도전 입자 (10) 는, 크고 작은 분말끼리를 물리적으로 충돌시킴으로써 대직경 입자의 표면에 소입경 입자로 이루어지는 막을 형성시키는 공지된 성막 기술 (이른바 메카노퓨젼법) 에 의해 제조할 수 있다. 이 경우, 무기 입자 (2) 는, 코어 입자 (1) 의 표면의 금속 재료에 들어가도록 고정되고, 한편, 무기 입자 (2) 끼리가 잘 융착 고정되지 않기 때문에, 무기 입자 (2) 의 모노레이어가 광 반사층 (3) 을 구성한다. 따라서, 도 1a 의 경우, 광 반사층 (3) 의 층 두께는, 무기 입자 (2) 의 입경과 동등 내지는 조금 얇아질 것으로 생각된다.
다음으로, 도 1b 의 광 반사성 도전 입자 (20) 에 대해 설명한다. 이 광 반사성 도전 입자 (20) 에 있어서는, 광 반사층 (3) 이 접착제로서 기능하는 열가소성 수지 (4) 를 함유하고, 이 열가소성 수지 (4) 에 의해 무기 입자 (2) 끼리도 고정되어, 무기 입자 (2) 가 다층화 (예를 들어 2 층 혹은 3 층으로 다층화) 되어 있는 점에서, 도 1a 의 광 반사성 도전 입자 (10) 와 상이하다. 이와 같은 열가소성 수지 (4) 를 함유함으로써, 광 반사층 (3) 의 기계적 강도가 향상되고, 무기 입자 (2) 의 박리 등이 잘 발생하지 않게 된다.
열가소성 수지 (4) 로는, 환경 저부하를 의도하여 할로겐 프리의 열가소성 수지를 바람직하게 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이나 폴리스티렌, 아크릴 수지 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
이와 같은 광 반사성 도전 입자 (20) 도, 메카노퓨젼법에 의해 제조할 수 있다. 메카노퓨젼법에 적용하는 열가소성 수지 (4) 의 입자경은, 지나치게 작으면 접착 기능이 저하되고, 지나치게 크면 코어 입자 (1) 에 잘 부착되지 않게 되므로, 바람직하게는 0.02∼4 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1∼1 ㎛ 이다. 또, 이와 같은 열가소성 수지 (4) 의 배합량은, 지나치게 적으면 접착 기능이 저하되고, 지나치게 많으면 입자의 응집체가 형성되므로, 무기 입자 (2) 의 100 질량부에 대해, 바람직하게는 0.2∼500 질량부, 보다 바람직하게는 4∼25 질량부이다.
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제에 사용하는 열경화성 수지 조성물로는, 가능한 한 무색 투명한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 광 반사성 이방성 도전 접착제 중의 광 반사성 도전 입자의 광 반사 효율을 저하시키지 않고, 또한 입사광의 광 색을 바꾸지 않고 반사시키기 때문이다. 여기서, 무색 투명이란, 열경화성 수지 조성물의 경화물이, 파장 380∼780 ㎚ 의 가시광에 대해 광로 길이 1 ㎝ 의 광 투과율 (JIS K 7105) 이 80 ％ 이상, 바람직하게는 90 ％ 이상이 되는 것을 의미한다.
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제에 있어서, 열경화성 수지 조성물에 대한 광 반사성 도전 입자 등의 도전 입자의 배합량 (체적％) 은, 지나치게 적으면 도통 불량이 발생하고, 지나치게 많으면 패턴 사이 쇼트가 발생하는 경향이 있으므로, 바람직하게는 5∼30 체적％, 보다 바람직하게는 10∼20 체적％ 이다.
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제의 광 반사 특성은, 발광 소자의 발광 효율을 향상시키기 위해서, 광 반사성 이방성 도전 접착제의 경화물의 파장 450 ㎚ 의 광에 대한 반사율 (JIS K 7105) 이, 적어도 30 ％ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 광 반사율로 하기 위해서는, 사용하는 광 반사성 도전 입자의 광 반사 특성이나 배합량, 열경화성 수지 조성물의 배합 조성 등을 적절히 조정하면 된다. 통상적으로 광 반사 특성이 양호한 광 반사성 도전 입자의 배합량을 증량하면, 광 반사율도 증대되는 경향이 있다.
또, 광 반사성 이방성 도전 접착제의 광 반사 특성은 굴절률이라는 관점에서 평가할 수도 있다. 즉, 그 경화물의 굴절률이, 도전 입자와 광 반사성 절연 입자를 제외한 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률보다 크면, 광 반사성 절연 입자와 그것을 둘러싸는 열경화성 수지 조성물의 경화물의 계면에서의 광 반사량이 증대되기 때문이다. 구체적으로는, 광 반사성 절연 입자의 굴절률 (JIS K7142) 로부터, 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률 (JIS K7142) 을 뺀 차가, 바람직하게는 0.02 이상, 보다 바람직하게는 0.2 이상인 것이 바람직하다. 또한, 통상적으로 실리콘 수지를 주체로 하는 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률은 약 1.40∼1.55 이다.
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제를 구성하는 열경화성 수지 조성물은, 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산을 함유한다. 이와 같은 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산은, 알킬하이드로젠폴리실록산에 대해, 알케닐글리시딜에테르와 알케닐시클로알칸을 하이드로실릴레이션시켜 얻어진 것이다.
알킬하이드로젠폴리실록산은, 하이드로실릴레이션에 의해 폴리실록산의 측사슬에 에폭시기를 도입하기 위한 화합물이고, 에폭시기의 도입에 의해, 폴리실록산은 그 분자 표면에 극성기가 존재하게 되므로, 광 반사성 이방성 도전 접착제의 피착체에 대한 접착력을 향상시킬 수 있다. 또, 산무수물계 경화제로 열 경화시킬 수 있다.
알킬하이드로젠폴리실록산의 중량 평균 분자량은, 핸들링성을 고려하여 바람직하게는 70000 이하이다. 하한은, 제조상의 제약으로부터 300 이상이 된다.
알킬하이드로젠폴리실록산의 바람직한 구체예로는, 알킬기가 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기, 이소부틸기 등을 들 수 있다. 이와 같은 알킬하이드로젠폴리실록산 중에서도, 메틸기인 것이 바람직하다. 이와 같은 메틸하이드로젠폴리실록산의 화학 구조를 식 (1) 에 나타낸다.
Figure pct00001
식 (1) 중, m 의 숫자는 지나치게 작으면 하이드로젠실릴기가 부족하여 충분한 가교를 실현할 수 없어, 다이쉐어 강도가 낮아지는 경향이 있고, 지나치게 크면 하이드로젠실릴기가 과잉이 되어, 완전한 하이드로실릴레이션이 곤란해져, 잉여 하이드로젠실릴기가 발생하는 경향이 있으므로, 바람직하게는 m 은 3∼40, 보다 바람직하게는 8∼35, 특히 바람직하게는 10∼30 의 수이다. 또, n 의 숫자는, 후술하는 m 과 n 의 관계로부터 알 수 있는 바와 같이, 지나치게 작으면 상대적으로 m 의 값도 작아져, 하이드로젠실릴기가 부족한 경향이 있고, 지나치게 크면 상대적으로 m 의 값도 커져, 하이드로젠실릴기가 과잉이 되는 경향이 있으므로, 바람직하게는 n 은 3∼40, 보다 바람직하게는 10∼35, 특히 바람직하게는 15∼28 의 수이다.
식 (1) 에 있어서의 m 과 n 의 관계는, 바람직하게는 m＜n 이고, 보다 바람직하게는 2 m＜n 이다. 이것은, 메틸하이드로젠실릴기가 디메틸실릴기보다 많아지면, 알케닐글리시딜에테르가 하이드로젠실릴기로 하이드로실릴레이션할 때에, 글리시딜옥시알킬기에 인접하는 하이드로젠실릴기에는 입체 장해 때문에 하이드로실릴레이션이 곤란해지기 때문이다. 따라서, 메틸하이드로젠실릴기가 2 이상 연속하지 않는 것이 바람직하다.
알케닐글리시딜에테르는, 하이드로실릴레이션에 의해 폴리실록산의 측사슬에 에폭시기를 갖는 글리시딜옥시알킬기를 도입하기 위한 화합물이고, 알케닐기로는, 비닐기, 알릴기, 1-프로페닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도 고반응성을 갖는 점에서 알릴기가 바람직하다.
또, 알케닐시클로알칸은, 하이드로실릴레이션에 의해 폴리실록산의 측사슬에 ·알리사이클릭알킬기를 도입하기 위한 화합물이고, 열경화성 수지 조성물에 양호한 투명성을 부여하는 것이다. 또, 시클로알칸의 종류나 존재량을 조정함으로써, 열경화성 수지 조성물의 경도를 조정하는 것이 가능해진다. 또한, 그 경도가 지나치게 부드러우면, 발광 장치의 제조 공정 중 또는 어셈블리 후의 사용 중에, 수지의 변형에 의해 발광 소자에게 응력이 인가되어, 발광 장치의 고장이 발생할 것이 우려된다.
알케닐시클로알칸의 알케닐기로는, 비닐기, 알릴기, 1-프로페닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 고반응성을 갖는 점에서 비닐기가 바람직하다. 한편, 시클로알칸으로는, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 내열광성의 골격을 갖는 점에서 시클로헥산이 바람직하다.
하이드로실릴레이션에 있어서의 알케닐글리시딜에테르 바람직하게는 알릴글리시딜에테르와 알케닐시클로알칸 바람직하게는 비닐시클로헥산의 사용량은, 전자(前者) 가 지나치게 많으면 그 미반응물이 광 반사성 이방성 도전 접착제 중에 유리 상태로 존재함으로써, 광 반사성 이방성 도전 접착제의 내열광 특성이 저하되는 경향이 있고, 전자가 지나치게 적으면 광 반사성 이방성 도전 접착제의 경화물의 다이쉐어 강도나 경도 등의 특성이 저하되는 경향이 있으므로, 알케닐글리시딜에테르 1 몰에 대해, 알케닐시클로알칸을 바람직하게는 0.3∼2 몰, 보다 바람직하게는 0.5∼1.2 몰이다.
또, 하이드로실릴레이션에 있어서의 알킬하이드로젠폴리실록산에 대한 알케닐글리시딜에테르와 알케닐시클로알칸의 합계 사용량은, 전자가 지나치게 적으면 미반응물이 ACF 중에 유리 상태로 존재하므로 내열 특성 저하가 되고, 지나치게 많으면 경화물의 다이쉐어 강도 등 특성 저하가 되는 경향이 있으므로, 알킬하이드로젠폴리실록산 1 당량 (하이드로젠실릴기 기준) 에 대해, 알케닐글리시딜에테르와 알케닐시클로알칸의 합계가 바람직하게는 0.7∼1.3 당량, 보다 바람직하게는 0.9∼1.1 당량이다.
하이드로실릴레이션은, 종래 공지된 하이드로실릴레이션의 반응 조건을 적용할 수 있다. 예를 들어, 하이드로실릴레이션 촉매로는, 헥사클로로백금, 백금-디비닐테트라메틸디실록산 착물, 백금디비닐실록산, 백금 고리형 비닐메틸실록산, 트리스(디벤질리덴아세톤) 2 백금, 염화백금산, 비스(에틸렌)테트라클로로 2 백금, 시클로옥타디엔디클로로백금, 비스(디메틸페닐포스핀)디클로로백금, 테트라키스(트리페닐포스핀)백금, 백금 카본 등 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 열경화성 수지 조성물은, 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산을 경화시키기 위한 경화제를 함유한다. 이와 같은 경화제로는, 에폭시 수지 경화용의 산무수물계 경화제, 이미다졸 화합물, 디시안 등을 들 수 있다. 특히, 경화물을 변색시키기 어려운 산무수물계 경화제, 특히, 분자 내에 이중 결합이 존재하지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로는 메틸헥사하이드로프탈산 무수물, 메틸테트라히드로프탈산 무수물 등을 들 수 있다.
경화제의 열경화성 수지 조성물 중의 배합량은, 경화 기구에 따라 상이한데, 산무수물계 경화제를 사용하는 부가 반응 기구의 경우, 지나치게 적어도 지나치게 많아도 경화물의 열광 특성이나 다이쉐어 강도 등의 특성이 저하되는 경향이 있으므로, 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산 100 질량부에 대해, 바람직하게는 50∼140 질량부, 보다 바람직하게는 80∼120 질량부이다.
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제를 구성하는 열경화성 수지 조성물은, 힌더드페놀, 방향족 아민, 하이드로퍼옥사이드, 금속 불활성제, 자외선 차단제 등의 각종 노화 방지제를 함유해도 된다.
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 공지된 에폭시 수지, 실리콘 수지를 배합할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 수지로는, 디메틸폴리실록산, 디페닐폴리실록산 등을 들 수 있다. 또, 에폭시 수지로는, 지환식 에폭시 화합물, 복소 고리계 에폭시 화합물, 수소 첨가 에폭시 화합물 등을 들 수 있다.
지환식 에폭시 화합물로는, 분자 내에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 것을 바람직하게 들 수 있다. 이들은 액상이어도 되고, 고체상이어도 된다. 구체적으로는, 글리시딜헥사하이드로비스페놀 A, 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복시레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 경화물에 LED 소자의 실장 등에 적합한 광 투과성을 확보할 수 있고, 속 (速) 경화성도 우수한 점에서, 고리 내에 에폭시기가 존재하는 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복시레이트를 바람직하게 사용할 수 있다.
복소 고리계 에폭시 화합물로는, 트리아진 고리를 갖는 에폭시 화합물을 들 수 있고, 특히 바람직하게는 1,3,5-트리스(2,3-에폭시프로필)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온을 들 수 있다.
수소 첨가 에폭시 화합물로는, 상기 서술한 지환식 에폭시 화합물이나 복소 고리계 에폭시 화합물의 수소 첨가물이나, 그 외 공지된 수소 첨가 에폭시 수지를 사용할 수 있다.
지환식 에폭시 화합물이나 복소 고리계 에폭시 화합물이나 수소 첨가 에폭시 화합물은, 단독으로 사용해도 되지만, 2 종 이상을 병용할 수 있다. 또, 이들 에폭시 화합물에 추가하여 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한, 다른 에폭시 화합물을 병용해도 된다. 예를 들어, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 테트라메틸비스페놀 A, 디아릴비스페놀 A, 하이드로퀴논, 카테콜, 레조르신, 크레졸, 테트라브로모비스페놀 A, 트리하이드록시비페닐, 벤조페논, 비스레조르시놀, 비스페놀헥사플루오로아세톤, 테트라메틸비스페놀 A, 테트라메틸비스페놀 F, 트리스(하이드록시페닐)메탄, 비자일레놀, 페놀노볼락, 크레졸노볼락 등의 다가 페놀과 에피클로르히드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르；글리세린, 네오펜틸글리콜, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 지방족 다가 알코올과 에피클로르히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리글리시딜에테르；p-옥시벤조산, β-옥시나프토산과 같은 하이드록시카르복실산과 에피클로르히드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르에스테르；프탈산, 메틸프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라하이드로프탈산, 엔도메틸렌테트라하이드로프탈산, 엔도메틸렌헥사하이드로프탈산, 트리멜리트산, 중합 지방산과 같은 폴리카르복실산으로부터 얻어지는 폴리글리시딜에스테르；아미노페놀, 아미노알킬페놀로부터 얻어지는 글리시딜아미노글리시딜에테르；아미노벤조산으로부터 얻어지는 글리시딜아미노글리시딜에스테르；아닐린, 톨루이딘, 트리브로모아닐린, 자일릴렌 디아민, 디아미노시클로헥산, 비스아미노메틸시클로헥산, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술폰 등으로부터 얻어지는 글리시딜아민；에폭시화 폴리올레핀 등의 공지된 에폭시 수지류를 들 수 있다.
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제는, 광 반사성 절연 입자와 도전 입자와 열경화성 수지 조성물을 균일하게 혼합함으로써 제조할 수 있다. 또, 광 반사성 이방성 도전 필름으로 하는 경우에는, 그것들을 톨루엔 등의 용매와 함께 분산 혼합하여, 박리 처리한 PET 필름에 소기의 두께가 되도록 도포하고, 약 80 ℃ 정도의 온도에서 건조시키면 된다.
다음으로, 본 발명의 발광 장치에 대해 도 2 를 참조하면서 설명한다. 발광 장치 (200) 는, 기판 (21) 상의 접속 단자 (22) 와, 발광 소자로서 LED 소자 (23) 의 n 전극 (24) 과 p 전극 (25) 의 각각에 형성된 접속용 범프 (26) 사이에, 전술한 본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제를 도포하고, 기판 (21) 과 LED 소자 (23) 가 플립 칩 방식으로 실장되어 있는 발광 장치이다. 여기서, 광 반사성 이방성 도전 접착제의 경화물 (100) 은, 광 반사성 도전 입자 (10) 가 열경화성 수지 조성물의 경화물 (11) 중에 분산되어 이루어지는 것이다. 또한, 필요에 따라, LED 소자 (23) 의 전체를 덮도록 투명 몰드 수지로 봉지해도 된다. 또, LED 소자 (23) 에 종래와 동일하게 광 반사층을 형성해도 된다.
이와 같이 구성되어 있는 발광 장치 (200) 에 있어서는, LED 소자 (23) 가 발한 광 중, 기판 (21) 측을 향해 발한 광은, 광 반사성 이방성 도전 접착제의 경화물 (100) 중의 광 반사성 도전 입자 (10) 에서 반사되어, LED 소자 (23) 의 상면으로부터 출사된다. 따라서, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 발광 장치 (200) 에 있어서의 광 반사성 이방성 도전 접착제 이외의 구성 (LED 소자 (23), 범프 (26), 기판 (21), 접속 단자 (22) 등) 은, 종래의 발광 장치의 구성과 동일하게 할 수 있다. 또, 본 발명의 발광 장치 (200) 는, 본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제를 사용하는 것 이외에는, 종래의 이방성 도전 접속 기술을 이용하여 제조할 수 있다. 또한, 발광 소자로는, LED 소자 외에, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 공지된 발광 소자를 적용할 수 있다.
실시예
참고예 (글리시딜옥시프로필·시클로헥실에틸 변성 메틸폴리실록산 (이하, 간단히 에폭시 변성 폴리실록산이라고 칭하는 경우가 있다) 의 조제)
알릴글리시딜에테르 (알릴글리시딜에테르-S, 욧카이치 합성 (주)) 1 g 과, 비닐시클로헥산 (Acros 사) 1 g 을 채취하고, 톨루엔 3 g 에 투입하여 용해시켰다. 이 톨루엔 용액에, 메틸하이드로젠실록산·디메틸실록산 코폴리머 (HMS-082, Gelect 사) 를, 메틸하이드로젠실록산·디메틸실록산 코폴리머/알릴글리시딜에테르/비닐시클로헥산의 당량비가 1/0.5/0.5 가 되도록 적하시켜, 반응 용액을 얻었다.
이 반응 용액 3 g 에, 백금-디비닐테트라메틸디실록산 착물 0.0742 g 을 이소프로필알코올 1.804 g 에 용해시켜 얻은 촉매 용액의 1 방울 (0.0145 g) 을 투입하고, 혼합하여, 60 ℃ 의 자밀로 3 시간 교반하였다. 교반 종료 후, 로터리 이배퍼레이터로 톨루엔을 제거함으로써, 글리시딜옥시프로필·시클로헥실에틸 변성 메틸폴리실록산을 얻었다.
얻어진 에폭시 변성 폴리실록산에 대해 FT-IR 측정을 실시한 결과, 2200 ㎝-1 부근의 Si-H 신축 피크가 소실되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1∼7, 비교예 1∼4
도전 입자와 광 반사성 절연 입자를 제외한 표 1 에 나타내는 배합량 (질량부) 의 성분을, 일반적인 탁상형 교반기를 이용하여 균일하게 혼합함으로써 열경화성 수지 조성물을 조제하였다. 이 열경화성 수지 조성물에, Au 입자 10 phr [parts per hundred resin] 과, 광 반사성 절연 입자 30 phr 을 첨가하고, 탁상형 교반기를 이용하여 균일하게 혼합함으로써 외관이 백색인 광 반사성 이방성 도전 접착제를 얻었다.
또한, 실시예 6 은, 광 반사성 절연 입자로서 이하에 설명하는 바와 같이 조제한 산화티탄 피복 은 입자를 사용한 예이고, 실시예 7 은, 광 반사성 도전 입자로서 산화티탄 피복 금 입자를 사용한 예이다. 또, 비교예 1 은, 실리콘 수지를 사용하지 않고 지환식 에폭시 수지를 사용한 광 반사성 이방성 도전 접착제의 예이고, 비교예 2, 3 은, 시판되는 미변성 실리콘 수지를 사용한 광 반사성 이방성 도전 접착제의 예이다. 비교예 4 는, 광 반사성 절연 입자를 사용하지 않는 예이다.
(실시예 6 에서 사용한 산화티탄 피복 은 입자 (광 반사성 절연 입자))
교반기가 부착된 플라스크에 입상 (粒狀) 은 입자 (평균 입경 1.0 ㎛) 5 g 과 톨루엔 50 ㎖ 를 투입하고, 교반하면서 플라스크에 실란 커플링제 (3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란) 0.25 g 을 투입하고, 25 ℃ 에서 60 분간 교반하였다. 다음으로, 이 혼합물에, 메타크릴산메틸 2 g 과 메타크릴산-2-하이드록시에틸 2 g 과 벤조일퍼옥사이드 0.04 g 과 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 1 g 을 투입하고, 80 ℃ 에서 12 시간 교반함으로써, 광 반사성 절연 입자로서 절연 피복 은 입자를 얻었다. 절연 피복을 포함한 광 반사성 절연 입자의 평균 입경은 5.0 ㎛ 였다.
(실시예 7 에서 사용한 산화티탄 피복 금 입자 (광 반사성 도전 입자))
평균 입자경 0.5 ㎛ 의 산화티탄 분말과, 외관색이 갈색인 평균 입경 5 ㎛ 의 Au 피복 수지 도전 입자 (평균 입경 4.6 ㎛ 의 구상 아크릴 수지 입자에 0.2 ㎛ 두께의 무전해금 도금을 실시한 입자) 를, 메카노퓨젼 장치에 투입하고, 도전 입자의 표면에 산화티탄 입자로 이루어지는 약 0.5 ㎛ 두께의 광 반사층을 성막함으로써, 광 반사성 도전 입자를 얻었다. 이 광 반사성 도전 입자의 외관색은 회색이었다.
＜평가＞
얻어진 광 반사성 이방성 도전 접착제에 대해, 이하에 설명하는 바와 같이 광 반사율 측정, 전광속량 측정, 다이쉐어 강도 측정, 도통 발광 확인 시험을 각각 실시하였다.
1) 광 반사율 측정
광 반사성 이방성 도전 접착제를 세라믹제의 백색판에 도포하고, 200 ℃ 에서 30 초간 가열함으로써 두께 1 ㎜ 의 경화물을 얻었다. 이 경화물을 가로세로 1 ㎝ 로 잘라내어, 광 반사율 측정용 샘플로 하였다. 이 샘플을 150 ℃ 의 오븐 내에 1000 시간 방치하였다. 이 방치 전 (초기) 과 방치 후 (에이징 후) 의 샘플에 대해, 분광 광도계 (U3300, 히타치 제작소 (주)) 를 이용하여, 파장 450 ㎚ 의 광에 대한 반사율 (JIS K 7150) 을 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 광 반사율은, 실용상 30 ％ 이상이고, 또, 에이징 전후의 광 반사율의 감소율이 20 ％ 이하인 것이 바람직하다.
2) 전광속량 측정
100 ㎛ 피치의 구리 배선에 Ni/Au (5.0 ㎛ 두께/0.3 ㎛ 두께) 도금 처리한 배선을 갖는 유리 에폭시 기판에, 범프 본더 (FB700, (주) 카이죠) 를 이용하여 15 ㎛ 높이의 금 범프를 형성하였다. 이 금 범프가 부착된 유리 에폭시 기판에, 광 반사성 이방성 도전 접착제를 사용하여, 청색 LED (Vf=3.2 (If=20 mA)) 를 200 ℃, 30 초, 100 gf/칩이라는 조건에서 플립 칩 실장하여, 테스트용 LED 모듈을 얻었다. 이 테스트용 LED 모듈을 85 ℃, 85 ％RH 의 환경 하에서 1000 시간 발광시켜, 발광 초기 및 1000 시간 발광 후 (에이징 후) 에 있어서의 그 전광속량을, 전광속 측정 시스템 (적분 전구 (全球)) (LE-2100, 오오츠카 전자 주식회사) 을 이용하여 측정하였다 (측정 조건 If=20 mA (정전류 제어)). 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 전광속량은, 실용상, 초기에 있어서 250 mlm 이상인 것이 바람직하다. 또, 에이징 전후의 전광속량의 감소율이 15 ％ 이하인 것이 바람직하다.
3) 다이쉐어 강도 측정
전광속량 측정에 의해 작성한 것과 동일한 테스트용 LED 모듈을 새로 작성하고, 그것을 85 ℃, 85 ％RH 의 환경 하에서 1000 시간 발광 (If=20 mA (정전류 제어)) 시켜, 발광 초기 및 1000 시간 발광 후 (에이징 후) 에 있어서의 광 반사성 이방성 도전 접착제의 다이쉐어 강도를, 다이쉐어 강도 측정기 (PTR-1100, RHESCA사) 를 이용하여 20 ㎛/sec 라는 전단 속도로 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 다이쉐어 강도는, 실용상 70 N/chip 이상인 것이 바람직하다. 또, 에이징 전후의 다이쉐어 강도의 감소율이 10 ％ 이하인 것이 바람직하다.
4) 도통 발광 확인 시험
전광속량 측정에 의해 작성한 것과 동일한 테스트용 LED 모듈을 새로 작성하고, 그것을 85 ℃, 85 ％RH 의 환경 하에서 3000 시간 발광 (If=20 mA (정전류 제어)) 시켜, 발광 초기 및 3000 시간 발광 후 (에이징 후) 에 있어서 이상 (도통 불량 등) 의 발생의 유무를 육안으로 확인하였다. 이상이 발생하지 않는 경우를 "OK" 로 평가하고, 발생한 경우를 "NG" 로 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure pct00002
표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 광 반사성 절연 입자를 함유하는 실시예 1∼7 의 광 반사성 이방성 도전 접착제의 경우, 광 반사율이 모두 30 ％ 이상으로, 에이징 전후의 그 감소율이 20 ％ 이하이며, 450 ㎚ 의 광의 청색이 그 색 그대로 반사되고 있었다. 게다가 전광속량도 초기에 있어서 250 mlm 이상으로, 에이징 전후의 그 감소율이 15 ％ 이하였다. 또, 다이쉐어 강도는, 모두 70 N/chip 이상으로, 에이징 전후의 그 감소율이 10 ％ 이하였다. 게다가, 도통 발광 확인 시험에 있어서도 이상은 확인되지 않았다.
그에 반해, 미변성의 통상적인 지환식 에폭시 수지를 사용한 비교예 1 의 경우, 광 반사율 및 전광속량의 에이징 전후에서의 저하가 현저하고, 에이징 후의 도통 발광 확인 시험 결과도 NG 평가로, 실용적이지 않은 것을 알 수 있었다. 일반적인 실리콘 수지를 사용한 비교예 2, 3 의 경우, 다이쉐어 강도가 현저하게 낮고, 에이징 후의 도통 발광 확인 시험 결과도 NG 평가로, 실용적이지 않은 것을 알 수 있었다. 광 반사성 절연 입자를 사용하지 않는 비교예 4 의 이방성 도전 접착제의 경우, 전광속량 및 광 반사율 각각의 초기 결과가 원래 실용 레벨은 아니었다.
산업상 이용가능성
본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제는, 발광 다이오드 (LED) 소자 등의 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접착제를 이용하여 플립 칩 방식으로 실장하여 발광 장치를 제조할 때에, 제조 비용의 증대를 초래하는 광 반사층을 발광 소자에 형성하지 않아도, 발광 효율을 저하시키지 않도록 할 수 있다. 게다가, 열경화성 수지 조성물의 경화 성분으로서 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산을 사용하므로, 초기 다이쉐어 강도가 높고, 발광 장치의 장기 사용에 의해 다이쉐어 강도나 LED 전광속량이 크게 저하되는 경우가 없는 것이다. 따라서, 본 발명의 광 반사성 이방성 도전 접착제는, LED 소자를 플립 칩 실장할 때에 유용하다.
1 : 코어 입자
2 : 무기 입자
3 : 광 반사층
4 : 열가소성 수지
10, 20 : 광 반사성 도전 입자
11 : 열경화성 수지 조성물의 경화물
21 : 기판
22 : 접속 단자
23 : LED 소자
24 : n 전극
25 : p 전극
26 : 범프
100 : 광 반사성 이방성 도전 접착제의 경화물
200 : 발광 장치

Claims (26)

  1. 발광 소자를 배선판에 이방성 도전 접속하기 위해서 사용하는 광 반사성 이방성 도전 접착제로서,
    실리콘 수지와 경화제를 함유하는 열경화성 수지 조성물, 도전 입자 및 광 반사성 절연 입자를 함유하고,
    상기 실리콘 수지가, 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자가, 산화티탄, 질화붕소, 산화아연, 산화규소 및 산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 무기 입자인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  3. 제 2 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자가 산화티탄 입자인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자의 형상이 구상 또는 인편상인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자의 형상이 구상인 경우 그 입경이 0.02∼20 ㎛ 인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자의 형상이 인편상인 경우, 그 장경이 0.1∼100 ㎛ 이고, 단경이 0.01∼10 ㎛ 이고, 두께가 0.01∼10 ㎛ 인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자의 굴절률 (JIS K7142) 이, 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률 (JIS K7142) 보다 큰, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  8. 제 7 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자의 굴절률 (JIS K7142) 이, 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률 (JIS K7142) 보다 적어도 0.02 정도 큰, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  9. 제 1 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자가 인편상 또는 구상 금속 입자의 표면을 절연성 수지로 피복한 수지 피복 금속 입자인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  10. 제 9 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자가 인편상 은 입자의 표면을 절연성 수지로 피복한 수지 피복 은 입자인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  11. 제 9 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자의 형상이 구상인 경우 그 입경이 0.02∼20 ㎛ 인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자의 형상이 인편상인 경우, 그 장경이 0.1∼100 ㎛ 이고, 단경이 0.01∼10 ㎛ 이고, 두께가 0.01∼10 ㎛ 인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자의 굴절률 (JIS K7142) 이 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률 (JIS K7142) 보다 큰, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  14. 제 13 항에 있어서,
    광 반사성 절연 입자의 굴절률 (JIS K7142) 이 열경화성 수지 조성물의 경화물의 굴절률 (JIS K7142) 보다 적어도 0.02 정도 큰, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  15. 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연성 수지가 이소시아네이트계 가교제로 가교된 아크릴계 수지인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  16. 제 15 항에 있어서,
    아크릴계 수지가 메타크릴산메틸과 메타크릴산2-하이드록시에틸을 라디칼 공중합시킨 것인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    열경화성 수지 조성물에 대한 광 반사성 절연 입자의 배합량이 1∼50 체적％ 인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산이, 알킬하이드로젠폴리실록산에 대해, 알케닐글리시딜에테르와 알케닐시클로알칸을 하이드로실릴레이션시켜 얻어진 것이고, 상기 경화제가 산무수물계 경화제인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 글리시딜옥시알킬·알리사이클릭알킬 변성 오르가노폴리실록산이, 중량 평균 분자량 300 이상 70000 이하의 알킬하이드로젠폴리실록산 1 당량에 대해, 합계로 0.7∼1.3 당량의 알케닐글리시딜에테르와 알케닐시클로알칸을, 알케닐글리시딜에테르 1 몰에 대해 알케닐시클로알칸이 0.3∼2 몰이 되도록 하이드로실릴레이션시켜 얻어진 것인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    알킬하이드로젠폴리실록산이 메틸하이드로젠폴리실록산이고, 알케닐글리시딜에테르가 알릴글리시딜에테르이며, 알케닐시클로알칸이 비닐시클로헥산인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    도전 입자가, 금속 재료로 피복되어 있는 코어 입자와, 그 표면에 산화티탄, 질화붕소, 산화아연, 산화규소 또는 산화알루미늄에서 선택된 적어도 1 종의 무기 입자로부터 형성된 광 반사층으로 이루어지는 광 반사성 도전 입자인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  22. 제 21 항에 있어서,
    코어 입자의 입경에 대한 광 반사층의 두께가 0.5∼50 ％ 인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    광 반사층을 구성하는 무기 입자의 입경이, 0.02∼4 ㎛ 인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  24. 제 21 항에 있어서,
    열경화성 수지 조성물에 대한 광 반사성 도전 입자의 배합량이 5∼30 체적％ 인, 광 반사성 이방성 도전 접착제.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 기재된 광 반사성 이방성 도전 접착제를 개재하여, 발광 소자가 플립 칩 방식으로 배선판에 실장되어 있는, 발광 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    발광 소자가 발광 다이오드인, 발광 장치.
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5617210B2 (ja) * 2009-09-14 2014-11-05 デクセリアルズ株式会社 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置
KR101375298B1 (ko) * 2011-12-20 2014-03-19 제일모직주식회사 전도성 미립자 및 이를 포함하는 이방 전도성 필름
JP5958107B2 (ja) * 2012-06-15 2016-07-27 デクセリアルズ株式会社 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置
JP6151990B2 (ja) * 2012-07-03 2017-06-21 積水化学工業株式会社 絶縁性粒子付き導電性粒子、導電材料及び接続構造体
GB2504957A (en) * 2012-08-14 2014-02-19 Henkel Ag & Co Kgaa Curable compositions comprising composite particles
JP6066643B2 (ja) * 2012-09-24 2017-01-25 デクセリアルズ株式会社 異方性導電接着剤
JP6003763B2 (ja) * 2012-10-30 2016-10-05 デクセリアルズ株式会社 熱硬化性樹脂組成物、光反射性異方性導電接着剤及び発光装置
EP3004230B1 (en) 2013-06-06 2016-10-05 Philips Lighting Holding B.V. Reflective composition
KR101611003B1 (ko) 2013-06-28 2016-04-20 제일모직주식회사 실리콘 엘라스토머를 포함하는 이방 도전성 필름
JP6115457B2 (ja) * 2013-12-05 2017-04-19 デクセリアルズ株式会社 グリシジルイソシアヌリル変性ポリシロキサンの製造方法
JP6384046B2 (ja) * 2013-12-06 2018-09-05 デクセリアルズ株式会社 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置
US9812625B2 (en) 2014-02-18 2017-11-07 Nichia Corporation Light-emitting device having resin member with conductive particles
US9706667B2 (en) * 2014-05-19 2017-07-11 Sierra Circuits, Inc. Via in a printed circuit board
US10516085B2 (en) * 2014-08-21 2019-12-24 Luminus, Inc. Devices and methods including an LED and reflective die attach material
EP2988341B1 (en) * 2014-08-22 2017-04-05 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device package
US9871177B2 (en) 2015-03-04 2018-01-16 Trillion Science, Inc. Anisotropic conductive film (ACF) including a relfective layer
US10062660B2 (en) 2015-03-04 2018-08-28 Trillion Science, Inc. Anisotropic conductive film including a reflective layer
JP2016207739A (ja) * 2015-04-17 2016-12-08 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法
JP6368288B2 (ja) * 2015-08-07 2018-08-01 福田金属箔粉工業株式会社 フレーク状銀粒子の集合体及び該銀粒子の集合体を含有するペースト
US20200313049A1 (en) * 2016-06-21 2020-10-01 Soraa, Inc. Light emitting diode package
JP6893399B2 (ja) * 2016-07-07 2021-06-23 デクセリアルズ株式会社 絶縁被覆粒子、絶縁被覆粒子の製造方法、粒子含有組成物、及び異方性導電接着剤
JP2018177987A (ja) * 2017-04-13 2018-11-15 サンユレック株式会社 導電材料
JP7014948B2 (ja) * 2017-06-13 2022-02-02 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法および発光装置
CN107880268A (zh) * 2017-12-26 2018-04-06 烟台德邦先进硅材料有限公司 一种有机硅环氧杂化增韧剂的合成方法
WO2019167819A1 (ja) * 2018-03-01 2019-09-06 住友ベークライト株式会社 ペースト状接着剤組成物及び半導体装置
CN209672120U (zh) * 2018-10-18 2019-11-22 漳州立达信灯具有限公司 一种用于面板灯的光学件及面板灯
DE102018132955A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes bauelement
JP7390236B2 (ja) * 2020-03-31 2023-12-01 京セラ株式会社 異方導電性樹脂組成物、及びマイクロｌｅｄディスプレイ装置
US20220140211A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 Nichia Corporation Light emitting device and method of manufacturing light emitting device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11168235A (ja) 1997-12-05 1999-06-22 Toyoda Gosei Co Ltd 発光ダイオード
JP2004179139A (ja) * 2002-09-30 2004-06-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 導電性粒子とそれを含有する導電性接着材料及び透明導電膜形成用塗料及びそれを用いた透明導電膜並びに表示装置
JP2007123613A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2008274004A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Kaneka Corp 硬化性樹脂組成物およびその硬化物
KR20090108550A (ko) * 2008-04-11 2009-10-15 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 반도체 소자용 실리콘 접착제
JP2010024301A (ja) 2008-07-16 2010-02-04 Sony Chemical & Information Device Corp 異方性導電接着剤

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2748705B2 (ja) 1991-02-14 1998-05-13 日立化成工業株式会社 回路の接続部材
US6599631B2 (en) * 2001-01-26 2003-07-29 Nanogram Corporation Polymer-inorganic particle composites
JP2001332124A (ja) * 2000-05-22 2001-11-30 Toshiba Chem Corp 導電性ペーストおよび光半導体装置
JP4019254B2 (ja) * 2002-04-24 2007-12-12 信越化学工業株式会社 導電性樹脂組成物
JP4611617B2 (ja) * 2002-04-26 2011-01-12 株式会社カネカ 発光ダイオード
DE60318570T2 (de) * 2002-04-26 2009-01-08 Kaneka Corp. Härtbare zusammensetzung, härtendes produkt, herstellungsverfahren dafür und mit dem gehärteten produkt versiegelte lichtemittierende diode
JP4347103B2 (ja) * 2004-03-22 2009-10-21 信越化学工業株式会社 硬化性シリコーン組成物
US7312261B2 (en) 2004-05-11 2007-12-25 International Business Machines Corporation Thermal interface adhesive and rework
JP4803350B2 (ja) * 2005-06-03 2011-10-26 信越化学工業株式会社 圧着性異方導電性樹脂組成物及び微細電極の接続方法
MY157233A (en) * 2009-03-11 2016-05-13 Shinetsu Chemical Co Connection sheet for solar battery cell electrode, process for manufacturing solar cell module, and solar cell module
CN101851478B (zh) 2010-04-29 2012-11-21 黄文迎 一种快速固化导电胶粘剂组合物及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11168235A (ja) 1997-12-05 1999-06-22 Toyoda Gosei Co Ltd 発光ダイオード
JP2004179139A (ja) * 2002-09-30 2004-06-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 導電性粒子とそれを含有する導電性接着材料及び透明導電膜形成用塗料及びそれを用いた透明導電膜並びに表示装置
JP2007123613A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2008274004A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Kaneka Corp 硬化性樹脂組成物およびその硬化物
KR20090108550A (ko) * 2008-04-11 2009-10-15 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 반도체 소자용 실리콘 접착제
JP2010024301A (ja) 2008-07-16 2010-02-04 Sony Chemical & Information Device Corp 異方性導電接着剤

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