KR20220160593A - 광 반도체 소자 밀봉용 시트 - Google Patents

광 반도체 소자 밀봉용 시트 Download PDF

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KR20220160593A
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슘페이 다나카
료코 아사이
미노루 하나오카
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

취급이 용이하고, 간이한 공정 또한 단시간에 광 반도체 소자를 밀봉할 수 있는 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 제공한다. 광 반도체 소자 밀봉용 시트(1)는, 기판 상에 배치된 1 이상의 광 반도체 소자를 밀봉하기 위한 시트이며, 상기 광 반도체 소자를 밀봉하기 위한 밀봉 수지층(10)과, 밀봉 수지층(10)에 첩부된 박리 시트(20)를 구비하고, 밀봉 수지층(10)은 아크릴계 수지를 함유한다. 광 반도체 소자 밀봉용 시트(1)는, 밀봉 수지층(10)의 박리 시트(20)가 첩부된 면(10a)과는 반대측의 면(10b)에, 기재층(30)을 구비하고 있어도 된다.

Description

광 반도체 소자 밀봉용 시트
본 발명은, 광 반도체 소자 밀봉용 시트에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 기판 상에 배치된 1 이상의 광 반도체 소자를 밀봉하기 위한 시트에 관한 것이다.
액정 표시 장치에 사용되는 백라이트는, 기판 상에 복수의 LED가 배치되어 있고, 상기 복수의 LED가 밀봉 수지에 의해 밀봉된 구조를 갖는 것이 알려져 있다. 상기 밀봉 수지를 사용하여 상기 복수의 LED를 일괄하여 밀봉하는 방법으로서는, 복수의 LED가 배치된 영역에 액상 수지를 유입하여, 상기 복수의 LED를 매몰시킨 후, 열이나 자외선 조사에 의해 액상 수지를 경화하는 방법이 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2017-66390호 공보
그러나, 액상 수지를 사용하여 LED 등의 광 반도체 소자를 밀봉하는 방법에서는, 액상 수지를 균일하게 도포하는 공정, 및 그 후 액상 수지에 가열이나 자외선 조사를 실시하여 경화시키는 공정이 필요해져, 공정이 번잡하고, 공정 시간이 길다고 하는 문제가 있었다. 또한, 액상 수지를 도포할 때 액흘림이 일어나거나, 의도치 않은 영역에 액상 수지가 부착되는 등, 취급성이 떨어진다고 하는 문제도 있었다.
본 발명은, 이와 같은 사정을 기초로 고안된 것이며, 그 목적은, 취급이 용이하고, 간이한 공정 또한 단시간에 광 반도체 소자를 밀봉할 수 있는 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 아크릴계 수지를 함유하는 밀봉 수지층과, 당해 밀봉 수지층에 첩부된 박리 시트를 구비하는 광 반도체 소자 밀봉용 시트에 의하면, 취급이 용이하고, 간이한 공정 또한 단시간에 광 반도체 소자를 밀봉할 수 있음을 알아냈다. 본 발명은, 이들 지견에 기초하여 완성된 것이다.
즉, 본 발명은, 기판 상에 배치된 1 이상의 광 반도체 소자를 밀봉하기 위한 시트이며, 상기 광 반도체 소자를 밀봉하기 위한 밀봉 수지층과, 상기 밀봉 수지층에 첩부된 박리 시트를 구비하고, 상기 밀봉 수지층은 아크릴계 수지를 함유하는, 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 제공한다.
상기 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 기재층을 구비하고, 상기 밀봉 수지층은 상기 박리 시트 및 상기 기재층에 끼움 지지되어 있어도 된다.
상기 광 반도체 소자 밀봉용 시트에 있어서의 상기 기재층 표면의 연필 경도는 2H 이상인 것이 바람직하다.
상기 광 반도체 소자 밀봉용 시트의, 상기 박리 시트를 박리한 상태에 있어서의 전광선 투과율은 85％ 이상인 것이 바람직하다.
상기 밀봉 수지층은, 방사선 경화성 화합물을 포함하고 있어도 되고, 포함하고 있지 않아도 된다.
또한, 본 발명은, 기판과, 상기 기판 상에 배치된 광 반도체 소자와, 상기 광 반도체 소자를 밀봉하는 상기 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 구비하는 광 반도체 장치를 제공한다.
상기 광 반도체 장치는 액정 화면의 백라이트여도 된다.
또한, 본 발명은, 상기 백라이트와 표시 패널을 구비하는 화상 표시 장치를 제공한다.
또한, 상기 광 반도체 장치는 자발광형 표시 장치여도 된다.
또한, 본 발명은, 상기 자발광형 표시 장치를 구비하는 화상 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트에 의하면, 취급이 용이하고, 간이한 공정 또한 단시간에 광 반도체 소자를 밀봉할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 사용한 광 반도체 장치의 단면도이다.
도 3은 실시예의 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 매립성 평가에 사용한 측정 샘플의 (a) 상면도 및 (b) 상면도에 있어서의 b-b' 단면의 단면도를 도시한다.
도 4는 비교예의 액상 수지의 매립성 평가에 사용한 측정 샘플의 (a) 상면도 및 (b) 상면도에 있어서의 b-b' 단면의 단면도를 도시한다.
[광 반도체 소자 밀봉용 시트]
본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 광 반도체 소자를 밀봉하기 위한 밀봉 수지층과, 상기 밀봉 수지층에 첩부된 박리 시트를 적어도 구비한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 광 반도체 소자 밀봉용 시트란, 기판 상에 배치된 1 이상의 광 반도체 소자를 밀봉하기 위한 시트를 말하는 것으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「광 반도체 소자를 밀봉한다」란, 광 반도체 소자의 적어도 일부를 밀봉 수지층 내에 매립하는 것을 말하고, 광 반도체 소자를 직접적으로 밀봉하는 것, 및 간접적으로 밀봉하는 것(예를 들어, 다른 층을 통해 밀봉하는 것)의 양쪽이 포함된다.
본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 상기 밀봉 수지층 및 상기 박리 시트 외에, 기재층을 구비하고 있어도 된다. 상기 기재층을 구비하는 경우, 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 상기 밀봉 수지층의 상기 박리 시트가 첩부된 면과는 반대측의 면에 기재층을 구비한다. 즉, 상기 밀봉 수지층은, 상기 박리 시트 및 상기 기재층에 끼움 지지된 형태가 된다. 이하, 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 일 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 일 실시 형태를 도시하는 단면 모식도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 광 반도체 소자 밀봉용 시트(1)는, 기판 상에 배치된 1 이상의 광 반도체 소자를 밀봉하기 위해 사용할 수 있는 것이며, 밀봉 수지층(10)과, 박리 시트(20)를 구비한다. 박리 시트(20)는, 밀봉 수지층(10)의 한쪽의 면(10a)에 첩부되어 있다. 또한, 밀봉 수지층(10)의 박리 시트(20)가 첩부된 면과는 반대측의 면(10b)에 기재층(30)이 첩부되어 있다. 바꾸어 말하면, 광 반도체 소자 밀봉용 시트(1)는, 기재층(30), 밀봉 수지층(10), 및 박리 시트(20)를 이 순으로 구비한다.
상기 밀봉 수지층은, 기판 상에 배치된 1 이상의 광 반도체 소자를 밀봉하는 수지층이다. 상기 밀봉 수지층은, 단층이어도 되고, 동종 또는 이종의 밀봉 수지층의 적층체여도 된다.
상기 밀봉 수지층은, 아크릴계 수지를 함유한다. 즉, 상기 밀봉 수지층은, 아크릴계 수지를 포함하는 수지 조성물로 형성된다. 상기 밀봉 수지층은, 아크릴계 수지를 함유함으로써, 광 반도체 소자의 매립성이 우수하고, 그리고 투명성도 우수하다. 상기 아크릴계 수지는, 폴리머의 구성 단위로서, 아크릴계 모노머(분자 중에 (메트)아크릴로일기를 갖는 모노머 성분)에서 유래되는 구성 단위를 포함하는 폴리머이다. 상기 아크릴계 수지는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 아크릴계 수지는, (메트)아크릴산에스테르에서 유래되는 구성 단위를 질량 비율로 가장 많이 포함하는 폴리머인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴」이란, 「아크릴」 및/또는 「메타크릴」(「아크릴」 및 「메타크릴」 중, 어느 한쪽 또는 양쪽)을 나타내고, 다른 것도 마찬가지이다.
상기 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 알콕시기를 갖고 있어도 되는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 상기 알콕시기를 갖고 있어도 되는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르에 있어서의 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르로서는, 직쇄상 또는 분지쇄상의 지방족 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르, (메트)아크릴산시클로알킬에스테르 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르, (메트)아크릴산아릴에스테르 등의 방향족 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 등을 들 수 있다. 상기 알콕시기를 갖고 있어도 되는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 (메트)아크릴산알킬에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산프로필, (메트)아크릴산이소프로필, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산이소부틸, (메트)아크릴산s-부틸, (메트)아크릴산t-부틸, (메트)아크릴산펜틸, (메트)아크릴산이소펜틸, (메트)아크릴산헥실, (메트)아크릴산헵틸, (메트)아크릴산옥틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산노닐, (메트)아크릴산이소노닐, (메트)아크릴산데실, (메트)아크릴산이소데실, (메트)아크릴산운데실, (메트)아크릴산도데실((메트)아크릴산라우릴), (메트)아크릴산트리데실, (메트)아크릴산테트라데실, (메트)아크릴산펜타데실, (메트)아크릴산헥사데실, (메트)아크릴산헵타데실, (메트)아크릴산옥타데실, (메트)아크릴산노나데실, (메트)아크릴산에이코실 등을 들 수 있다.
상기 (메트)아크릴산알킬에스테르로서는, 그 중에서도, 탄소수가 1 내지 20(바람직하게는 1 내지 14, 보다 바람직하게는 2 내지 10, 더욱 바람직하게는 2 내지 8)의 직쇄상 또는 분지쇄상의 지방족 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르가 바람직하다. 상기 탄소수가 상기 범위 내이면, 상기 아크릴계 수지의 유리 전이 온도의 조정이 용이하여, 밀봉 수지층의 점착성을 보다 적절한 것으로 하기 쉽다.
상기 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산시클로펜틸, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산시클로헵틸, (메트)아크릴산시클로옥틸 등의 1환식의 지방족 탄화수소환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르; (메트)아크릴산이소보르닐 등의 2환식의 지방족 탄화수소환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르; 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 트리시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트 등의 3환 이상의 지방족 탄화수소환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 1환식의 지방족 탄화수소환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르가 바람직하고, 보다 바람직하게는 (메트)아크릴산시클로헥실이다.
상기 방향족 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산페닐에스테르, (메트)아크릴산벤질에스테르 등을 들 수 있다.
알콕시기를 갖는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르로서는, 상기 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르에 있어서의 탄화수소기 중의 1 이상의 수소 원자를 알콕시기로 치환한 것을 들 수 있고, 예를 들어 (메트)아크릴산의 2-메톡시메틸에스테르, 2-메톡시에틸에스테르, 2-메톡시부틸에스테르 등을 들 수 있다.
상기 알콕시기를 갖고 있어도 되는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르로서는, 그 중에서도, 직쇄상 또는 분지쇄상의 지방족 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르 및 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 밀봉 수지층의 전단 저장 탄성률을 용이하게 적당한 것으로 할 수 있다.
상기 알콕시기를 갖고 있어도 되는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르에 의한 점착성이나 광 반도체 소자에 대한 밀착성 등의 기본 특성을 밀봉 수지층에 있어서 적절하게 발현시키기 위해서는, 상기 아크릴계 수지를 구성하는 전체 모노머 성분에 있어서의 상기 알콕시기를 갖고 있어도 되는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르의 비율은, 상기 전체 모노머 성분의 총량(100질량％)에 대하여, 40질량％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60질량％ 이상이다. 또한, 상기 비율은, 다른 모노머 성분을 공중합 가능하게 하여 당해 다른 모노머 성분의 효과를 얻는 관점에서, 95질량％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80질량％ 이하이다.
상기 아크릴계 수지를 구성하는 전체 모노머 성분에 있어서의 직쇄상 또는 분지쇄상의 지방족 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르의 비율은, 상기 전체 모노머 성분의 총량(100질량％)에 대하여, 30질량％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50질량％ 이상이다. 또한, 상기 비율은, 90질량％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 70질량％ 이하이다.
상기 아크릴계 수지를 구성하는 전체 모노머 성분에 있어서의 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르의 비율은, 상기 전체 모노머 성분의 총량(100질량％)에 대하여, 1질량％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5질량％ 이상이다. 또한, 상기 비율은, 30질량％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20질량％ 이하이다.
상기 아크릴계 수지는, 응집력, 내열성 등의 개질을 목적으로 하여, 상기 알콕시기를 갖고 있어도 되는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르와 공중합 가능한 다른 모노머 성분에서 유래되는 구성 단위를 포함하고 있어도 된다. 상기 다른 모노머 성분으로서는, 예를 들어 카르복시기 함유 모노머, 산 무수물 모노머, 히드록시기 함유 모노머, 글리시딜기 함유 모노머, 술폰산기 함유 모노머, 인산기 함유 모노머, 질소 원자 함유 모노머 등의 극성기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 상기 다른 모노머 성분은, 각각, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 카르복시기 함유 모노머로서는, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등을 들 수 있다. 상기 산 무수물 모노머로서는, 예를 들어 무수 말레산, 무수 이타콘산 등을 들 수 있다.
상기 히드록시기 함유 모노머로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴, (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 글리시딜기 함유 모노머로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산글리시딜, (메트)아크릴산메틸글리시딜 등을 들 수 있다.
상기 술폰산기 함유 모노머로서는, 예를 들어 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미도프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등을 들 수 있다.
상기 인산기 함유 모노머로서는, 예를 들어 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등을 들 수 있다.
상기 질소 원자 함유 모노머로서는, 예를 들어 (메트)아크릴로일모르폴린 등의 모르폴리노기 함유 모노머, (메트)아크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 모노머, (메트)아크릴아미드 등의 아미드기 함유 모노머 등을 들 수 있다.
상기 아크릴계 수지를 구성하는 상기 극성기 함유 모노머로서 히드록시기 함유 모노머를 포함하는 것이 바람직하다. 히드록시기 함유 모노머를 포함하면, 아크릴계 수지 및 밀봉 수지층의 내수성이 우수하여, 광 반도체 소자 밀봉용 시트는 고습도가 되는 환경 하에서 사용된 경우라도 흐려지기 어려워 내백화성이 우수하다.
상기 히드록시기 함유 모노머로서는, (메트)아크릴산2-히드록시에틸 및 (메트)아크릴산4-히드록시부틸을 포함하는 것이 바람직하다. (메트)아크릴산4-히드록시부틸은 비교적 독성이 낮고, 그리고 특히 흡수성이 우수하기 때문에 상기 아크릴계 수지는 내수성이 우수하다. 단, (메트)아크릴산4-히드록시부틸은 이소시아네이트와의 반응성이 높아, 이소시아네이트계 화합물을 배합한 경우에 겔화 속도가 빠르다고 하는 우려가 있다. 이 때문에, (메트)아크릴산4-히드록시부틸과 (메트)아크릴산2-히드록시에틸을 병용함으로써, 이소시아네이트계 화합물을 배합한 경우에 있어서 겔화 속도를 적절한 것으로 하면서, 상기 아크릴계 수지는 내수성이 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
상기 알콕시기를 갖고 있어도 되는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르에 의한 점착성이나 광 반도체 소자에 대한 밀착성 등의 기본 특성을 밀봉 수지층에 있어서 적절하게 발현시키기 위해서는, 상기 아크릴계 수지를 구성하는 전체 모노머 성분에 있어서의, 상기 극성기 함유 모노머의 비율은, 5 내지 50질량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 40질량％이다. 특히, 밀봉 수지층의 내수성도 보다 우수한 관점에서, 히드록시기 함유 모노머의 비율이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 수지는, 그 폴리머 골격 중에 가교 구조를 형성하기 위해, 아크릴계 수지를 구성하는 모노머 성분과 공중합 가능한 다관능성 모노머에서 유래되는 구성 단위를 포함하고 있어도 된다. 상기 다관능성 모노머로서는, 예를 들어 헥산디올디(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 다관능 (메트)아크릴레이트; 에폭시(메트)아크릴레이트(예를 들어, 폴리글리시딜(메트)아크릴레이트), 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등의 분자 내에 (메트)아크릴로일기와 다른 반응성 관능기를 갖는 단량체 등을 들 수 있다. 상기 다관능성 모노머는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 알콕시기를 갖고 있어도 되는 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산에스테르에 의한 점착성이나 광 반도체 소자에 대한 밀착성 등의 기본 특성을 밀봉 수지층에 있어서 적절하게 발현시키기 위해서는, 상기 아크릴계 수지를 구성하는 전체 모노머 성분에 있어서의 상기 다관능성 모노머의 비율은, 40질량％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30질량％ 이하이다.
상기 아크릴계 수지는 상기 밀봉 수지층에 있어서의 베이스 폴리머(즉 함유 비율이 가장 높은 폴리머)인 것이 바람직하다. 상기 아크릴계 수지의 함유 비율은, 특별히 한정되지는 않지만, 상기 밀봉 수지층 100질량％에 대하여, 50질량％ 이상(예를 들어, 50 내지 100질량％)이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80질량％ 이상(예를 들어, 80 내지 100질량％), 더욱 바람직하게는 90질량％ 이상(예를 들어, 90 내지 100질량％)이다. 상기 함유 비율이 50질량％ 이상이면, 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 투명성이 보다 한층 우수하다.
상기 아크릴계 수지는, 상술한 각종 모노머 성분을 중합함으로써 얻어진다. 이 중합 방법으로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 용액 중합 방법, 유화 중합 방법, 괴상 중합 방법, 활성 에너지선 조사에 의한 중합 방법(활성 에너지선 중합 방법) 등을 들 수 있다. 또한, 얻어지는 아크릴계 수지는, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등 어느 것이어도 된다.
모노머 성분의 중합 시에는, 각종 일반적인 용제가 사용되어도 된다. 상기 용제로서는, 예를 들어 아세트산에틸, 아세트산n-부틸 등의 에스테르류; 톨루엔, 벤젠 등의 방향족 탄화수소류; n-헥산, n-헵탄 등의 지방족 탄화수소류; 시클로헥산, 메틸시클로헥산 등의 지환식 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류 등의 유기 용제를 들 수 있다. 상기 용제는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
모노머 성분의 라디칼 중합에 사용되는 중합 개시제, 연쇄 이동제, 유화제 등은 특별히 한정되지는 않고 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은, 중합 개시제, 연쇄 이동제의 사용량, 반응 조건에 의해 제어 가능하고, 이들의 종류에 따라서 적당한 그 사용량이 조정된다.
모노머 성분의 중합에 사용되는 중합 개시제로서는, 중합 반응의 종류에 따라서, 열중합 개시제나 광중합 개시제(광 개시제) 등이 사용 가능하다. 상기 중합 개시제는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 열중합 개시제로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 아조계 중합 개시제, 과산화물계 중합 개시제, 산화 환원계 중합 개시제 등을 들 수 있다. 상기 열중합 개시제의 사용량은, 상기 아크릴계 수지를 구성하는 전체 모노머 성분의 총량 100질량부에 대하여, 1질량부 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.005 내지 1질량부, 더욱 바람직하게는 0.02 내지 0.5질량부이다.
상기 광중합 개시제로서는, 예를 들어 벤조인에테르계 광중합 개시제, 아세토페논계 광중합 개시제, α-케톨계 광중합 개시제, 방향족 술포닐클로라이드계 광중합 개시제, 광 활성 옥심계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤질계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 케탈계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제, 티타노센계 광중합 개시제 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아세토페논계 광중합 개시제가 바람직하다.
상기 아세토페논계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 4-페녹시디클로로아세토페논, 4-(t-부틸)디클로로아세토페논, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 메톡시아세토페논 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제의 사용량은, 상기 아크릴계 수지를 구성하는 전체 모노머 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.005 내지 1질량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.7질량부, 더욱 바람직하게는 0.18 내지 0.5질량부이다. 상기 사용량이 0.005질량부 이상(특히, 0.18질량부 이상)이면, 아크릴계 수지의 분자량을 작게 제어하기 쉽고, 밀봉 수지층의 잔류 응력이 높아져 단차 흡수성이 보다 양호해지는 경향이 있다.
상기 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은, 특별히 한정되지는 않지만, 40만 내지 300만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100만 내지 250만이다. 상기 중량 평균 분자량이 상기 범위 내이면, 밀봉 수지층의 전단 저장 탄성률을 용이하게 적당한 것으로 할 수 있다. 또한, 상기 중량 평균 분자량은, 겔 투과·크로마토그래피(GPC)에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값을 말하는 것으로 한다.
상기 밀봉 수지층을 형성하는 수지 조성물은, 가교제를 함유하고 있어도 된다. 예를 들어, 상기 아크릴계 수지를 가교시켜, 밀봉 수지층 중의 저분자량 물질을 보다 저감시킬 수 있다. 또한, 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량을 높일 수 있다. 상기 가교제는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 가교제로서는, 예를 들어 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 멜라민계 가교제, 과산화물계 가교제, 요소계 가교제, 금속 알콕시드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 금속염계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 아민계 가교제, 실리콘계 가교제, 실란계 가교제 등을 들 수 있다. 상기 가교제로서는, 그 중에서도, 광 반도체 소자에 대한 밀착성이 우수한 관점, 불순물 이온이 적은 관점에서, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제가 바람직하고, 보다 바람직하게는 이소시아네이트계 가교제이다.
상기 이소시아네이트계 가교제(다관능 이소시아네이트 화합물)로서는, 예를 들어 1,2-에틸렌디이소시아네이트, 1,4-부틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 저급 지방족 폴리이소시아네이트류; 시클로펜틸렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 수소 첨가 톨릴렌디이소시아네이트, 수소 첨가 크실렌디이소시아네이트 등의 지환족 폴리이소시아네이트류; 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트류 등을 들 수 있다. 또한, 상기 이소시아네이트계 가교제로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판/톨릴렌디이소시아네이트 부가물, 트리메틸올프로판/헥사메틸렌디이소시아네이트 부가물, 트리메틸올프로판/크실릴렌디이소시아네이트 부가물 등도 들 수 있다.
상기 가교제의 함유량은, 특별히 한정되지는 않지만, 베이스 폴리머 100질량부에 대하여, 5질량부 이하 함유하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.001 내지 5질량부, 더욱 바람직하게는 0.005 내지 2질량부, 특히 바람직하게는 0.02 내지 0.7질량부이다.
상기 밀봉 수지층은, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기 아크릴계 수지 및 상기 가교제 이외의 그 밖의 성분을 포함하고 있어도 된다. 상기 그 밖의 성분으로서는, 가교 촉진제, 점착 부여 수지(로진 유도체, 폴리테르펜 수지, 석유 수지, 유용성 페놀 등), 올리고머, 노화 방지제, 충전제(금속 분말, 유기 충전제, 무기 충전제 등), 착색제(안료나 염료 등), 산화 방지제, 가소제, 연화제, 계면 활성제, 대전 방지제, 표면 윤활제, 레벨링제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 중합 금지제, 입상물, 박상물 등을 들 수 있다. 상기 그 밖의 성분은, 각각, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 밀봉 수지층은, 방사선 경화성 화합물을 포함하는 밀봉 수지층(방사선 경화성 밀봉 수지층)이어도 되고, 방사선 경화성 화합물을 포함하지 않는 밀봉 수지층(방사선 비경화성 밀봉 수지층)이어도 된다. 상기 방사선 경화성 화합물로서는, 방사선 중합성의 탄소-탄소 이중 결합 등의 관능기를 갖는 방사선 중합성의 모노머 성분이나 올리고머 성분을 들 수 있다. 상기 방사선 경화성 밀봉 수지층의 구체예로서는, 예를 들어 상기 아크릴계 수지와, 방사선 중합성의 탄소-탄소 이중 결합 등의 관능기를 갖는 방사선 중합성의 모노머 성분 및/또는 올리고머 성분을 함유하는 첨가형의 방사선 경화성 밀봉 수지층이나, 방사선 중합성의 탄소-탄소 이중 결합 등의 관능기를 폴리머 측쇄나, 폴리머 주쇄 중, 폴리머 주쇄 말단에 갖는 아크릴계 수지를 함유하는 내재형의 방사선 경화성 점착제를 들 수 있다.
상기 방사선 중합성의 모노머 성분으로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 방사선 중합성의 올리고머 성분으로서는, 예를 들어 우레탄계, 폴리에테르계, 폴리에스테르계, 폴리카르보네이트계, 폴리부타디엔계 등의 다양한 올리고머를 들 수 있고, 분자량 100 내지 30000 정도의 것이 적당하다.
상기 방사선으로서는, 예를 들어 전자선, 자외선, α선, β선, γ선, X선 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 자외선이 바람직하다.
상기 밀봉 수지층이 복층인 경우, 모든 밀봉 수지층이 방사선 경화성을 갖고 있어도 되고, 모든 밀봉 수지층이 방사선 경화성을 갖고 있지 않아도 되고, 일부의 밀봉 수지층이 방사선 경화성을 갖고 또한 일부의 밀봉 수지층이 방사선 경화성을 갖고 있지 않아도 된다.
상기 밀봉 수지층은, 상기 아크릴계 수지 또는 당해 아크릴계 수지를 구성하는 모노머 조성물 혹은 그 프리폴리머(부분 중합물)를 포함하는 수지 조성물로 형성된다. 상기 밀봉 수지층의 두께는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 1 내지 400㎛ 정도이다.
상기 밀봉 수지층의 23℃에 있어서의 전단 저장 탄성률은, 6.0×104 내지 9.0×105Pa가 바람직하고, 보다 바람직하게는 9.0×104 내지 7.0×105Pa, 더욱 바람직하게는 1.1×105 내지 5.0×105Pa이다. 상기 전단 저장 탄성률이 6.0×104Pa 이상이면, 밀봉 수지층은 적당한 경도를 가져, 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 가공성이 우수하다. 상기 전단 저장 탄성률이 9.0×105Pa 이하이면, 밀봉 수지층은 적당한 유연성을 가져, 광 반도체 소자의 매립성이 우수하다. 특히, 복수의 광 반도체 소자를 일괄하여 밀봉하는 경우, 광 반도체 소자가 배치된 영역과 광 반도체 소자간의 간극으로 형성되는 요철을 동시에 매립할 것이 밀봉 수지층에는 요구되는 바, 상기 범위의 전단 저장 탄성률을 갖는 밀봉 수지층은 복수의 광 반도체 소자에 의해 형성되는 상기 요철의 매립성이 우수하다. 또한, 이에 의해, 밀봉 후에 있어서 밀봉 수지층과 광 반도체 소자의 밀착성이 높아, 기포(起泡)가 발생하기 어렵기 때문에, 광 반도체 소자가 발하는 광의 휘도가 저하되기 어렵다. 또한, 상기 23℃에 있어서의 전단 저장 탄성률은, 동적 점탄성 측정에 의해 측정되는 값이다. 예를 들어, 두께 약 1.5㎜의 밀봉 수지층을 측정 샘플로 하고, 전단 모드에서, 주파수 1Hz의 조건에서, -70 내지 200℃의 온도 범위에서 승온 속도 5℃/분으로 측정할 수 있다.
상기 밀봉 수지층의 70℃에 있어서의 전단 저장 탄성률은, 9.0×103 내지 9.0×105Pa가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0×104 내지 7.0×105Pa, 더욱 바람직하게는 2.5×105 내지 4.0×105Pa이다. 상기 전단 저장 탄성률이 9.0×103Pa 이상이면, 광 반도체 소자의 밀봉 성능이 우수하여, 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 접합하였을 때의 밀봉 수지층의 비어져 나옴을 보다 억제할 수 있다. 상기 전단 저장 탄성률이 9.0×105Pa 이하이면, 비교적 고온 환경 하에서도 밀봉 수지층은 적당한 유연성을 가져, 광 반도체 소자 밀봉용 시트가 광 반도체 소자를 밀봉한 상태에 있어서 박리되기 어렵다. 또한, 상기 70℃에 있어서의 전단 저장 탄성률은, 동적 점탄성 측정에 의해 측정되는 값이다. 예를 들어, 두께 약 1.5㎜의 밀봉 수지층을 측정 샘플로 하고, 전단 모드에서, 주파수 1Hz의 조건에서, -70 내지 200℃의 온도 범위에서 승온 속도 5℃/분으로 측정할 수 있다.
상기 전단 저장 탄성률은, 상기 밀봉 수지층이 복층인 경우에는 각 층의 전단 저장 탄성률을 나타내고, 상기 복층의 일부의 밀봉 수지층이 상기 전단 저장 탄성률을 충족하고 있어도 되고, 모든 밀봉 수지층이 상기 전단 저장 탄성률을 충족하고 있어도 된다.
상기 밀봉 수지층(밀봉 수지층의 적층체인 경우에는 적층체)의 헤이즈값(초기 헤이즈값)은, 3.0％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.2％ 이하이다. 상기 헤이즈값이 3.0％ 이하이면, 밀봉 수지층 및 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 투명성이 우수하다. 상기 헤이즈값은, JIS K 7136에 준하여 측정할 수 있다.
상기 밀봉 수지층(밀봉 수지층의 적층체인 경우에는 적층체)의, 온도 60℃, 습도 95％RH의 환경 하에 120시간 보존한 후의 헤이즈값(고습 환경 보존 후 헤이즈값)은, 4.0％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.0％ 이하, 더욱 바람직하게는 2.5％ 이하이다. 상기 헤이즈값이 4.0％ 이하이면, 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 고습도가 되는 환경 하에서 사용된 경우라도 흐려지기 어려워 투명성이 우수하다. 상기 헤이즈값은, 고습 환경 보존 후, 온도 23℃, 습도 50％RH의 환경 하에 취출한 직후의 밀봉 수지층에 대하여, JIS K 7136에 준하여 측정할 수 있다.
상기 밀봉 수지층(밀봉 수지층의 적층체인 경우에는 적층체)의, 초기 헤이즈값에 대한 고습 환경 보존 후 헤이즈값의 상승도[고습 환경 보존 후 헤이즈값-초기 헤이즈값]는, 3.0％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.0％ 이하이다. 상기 헤이즈값의 상승도가 3.0％ 이하이면, 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 온도 변화에 의해 고습도가 될 수 있는 환경 하에서 사용된 경우라도 흐려지기 어려워 투명성이 우수하다.
(박리 시트)
상기 박리 시트는, 상기 밀봉 수지층 표면을 피복하여 보호하기 위한 요소 혹은 광 반도체 소자가 배치된 기판에 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 접합하기 전에 있어서 지지체로서 기능하는 요소이며, 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 사용할 때는 당해 시트로부터 박리된다. 상기 박리 시트는, 상기 밀봉 수지층의 양면에 접합되어 있어도 되고, 기재층을 구비하는 경우에는 상기 밀봉 수지층의 편면에 접합되어 있어도 된다. 상기 밀봉 수지층의 양면에 상기 박리 시트를 갖는 경우, 예를 들어 광 반도체 소자를 밀봉하기 전에 한쪽의 박리 시트를 박리하고, 광 반도체 소자를 밀봉하도록, 노출된 밀봉 수지층을 기판에 접합하고, 밀봉 후에 다른 쪽의 박리 시트를 박리하여 사용된다. 또한, 상기 밀봉 수지층의 편면에 상기 박리 시트를 갖는 경우, 예를 들어 광 반도체 소자를 밀봉하기 전에 박리 시트를 박리하고, 광 반도체 소자를 밀봉하도록 노출된 밀봉 수지층을 기판에 접합하여 사용된다.
상기 밀봉 수지층의 양면에 상기 박리 시트를 구비하는 경우, 광 반도체 소자 밀봉용 시트마다 박리 시트를 갖는 매엽상의 형태여도 되고, 박리 시트 및 밀봉 수지층이 긴 형상이며 당해 박리 시트 및 밀봉 수지층이 권회되어 롤의 형태로 되어 있어도 된다. 또한, 상기 밀봉 수지층의 양면에 상기 박리 시트를 구비하는 경우, 양쪽의 박리 시트는, 동일해도 되고 달라도 된다.
상기 박리 시트로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 불소계 박리제나 장쇄 알킬아크릴레이트계 박리제 등의 박리제에 의해 표면 코트된 플라스틱 필름이나 종이류 등을 들 수 있다.
상기 박리 시트의 두께는, 예를 들어 10 내지 200㎛, 바람직하게는 15 내지 150㎛, 보다 바람직하게는 20 내지 100㎛이다. 상기 두께가 10㎛ 이상이면, 박리 시트의 가공 시에 절입에 의해 파단되기 어렵다. 상기 두께가 200㎛ 이하이면, 사용 시에 상기 밀봉 수지층으로부터 박리 시트를 보다 박리하기 쉽다.
(기재층)
상기 기재층은, 광 반도체 소자 밀봉용 시트에 있어서 지지체로서 기능하는 요소이며, 또한, 광 반도체 소자의 밀봉 후에는 광 반도체 소자 및 밀봉 수지층의 보호층으로서 기능하는 요소이다. 상기 기재층으로서는, 예를 들어 플라스틱 기재(특히 플라스틱 필름)가 바람직하다. 상기 기재층은, 단층이어도 되고, 동종 또는 이종의 기재의 적층체여도 된다.
상기 플라스틱 기재를 구성하는 수지로서는, 예를 들어 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 랜덤 공중합 폴리프로필렌, 블록 공중합 폴리프로필렌, 호모폴리프롤렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 아이오노머, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에스테르(랜덤, 교호) 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 등의 폴리올레핀 수지; 폴리우레탄; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르; 폴리카르보네이트; 폴리이미드; 폴리에테르에테르케톤; 폴리에테르이미드; 아라미드, 전방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드; 폴리페닐 술피드; 불소 수지; 폴리염화비닐; 폴리염화비닐리덴; 셀룰로오스 수지; 실리콘 수지 등을 들 수 있다. 상기 수지는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 기재층으로서는, 그 중에서도, 투명성 및 내찰상성이 우수한 관점에서, 플라스틱 필름이 바람직하고, 보다 바람직하게는 폴리에스테르계 필름, 폴리올레핀계 필름이며, 특히 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리프로필렌 필름이다.
상기 기재층의 상기 밀봉 수지층을 구비하는 측의 표면은, 밀봉 수지층과의 밀착성, 보유 지지성 등을 높일 목적으로, 예를 들어 코로나 방전 처리, 플라스마 처리, 샌드매트 가공 처리, 오존 폭로 처리, 화염 폭로 처리, 고압 전격 폭로 처리, 이온화 방사선 처리 등의 물리적 처리; 크롬산 처리 등의 화학적 처리; 코팅제(하도제)에 의한 접착 용이화 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 밀착성을 높이기 위한 표면 처리는, 기재층에 있어서의 밀봉 수지층측의 표면 전체에 실시되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트에 있어서의 상기 기재층 표면의 연필 경도는, 특별히 한정되지는 않지만, F 이상(예를 들어 F 내지 9H)이 바람직하고, 보다 바람직하게는 H 내지 8H, 더욱 바람직하게는 2H 내지 7H이다. 상기 연필 경도가 F 이상(특히 2H 이상)이면, 광 반도체 소자의 밀봉 후에 있어서 기재층 표면의 내찰상성이 우수하여, 광 반도체 소자가 발하는 광의 투과를 보다 저해하기 어렵다. 상기 연필 경도가 9H 이하이면, 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 가공성이 우수하다. 상기 연필 경도는, JIS K5600-5-4에 기재된 방법에 준하여 평가할 수 있다.
상기 기재층의 두께는, 지지체로서의 기능 및 표면의 내찰상성이 우수한 관점에서, 5㎛ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10㎛ 이상이다. 상기 기재층의 두께는, 투명성이 보다 우수한 관점에서, 300㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 200㎛ 이하이다.
상기 기재층의 헤이즈값(초기 헤이즈값)은, 1.0％ 이하가 바람직하다. 상기 헤이즈값이 1.0％ 이하이면, 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 투명성이 보다 우수하다. 상기 헤이즈값은, JIS K 7136에 준하여 측정할 수 있다.
본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트의, 상기 박리 시트를 박리한 상태에 있어서의 전광선 투과율은, 85％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90％ 이상이다. 상기 전광선 투과율이 85％ 이상이면, 광 반도체 소자가 발하는 광의 투과성이 우수하다. 상기 전광선 투과율의 상한은 100％가 바람직하고, 99％여도 된다. 상기 전광선 투과율은, 상기 박리 시트를 박리한 상태에서 측정되는 값이며, 밀봉 수지층의 양면에 박리 시트를 구비하는 경우에는 양쪽의 박리 시트를 박리한 상태에서, 밀봉 수지층의 편면에만 박리 시트를 구비하는 경우에는 당해 박리 시트를 박리한 상태에서 측정된다. 또한, 상기 광 반도체 소자 밀봉용 시트가 경화성을 갖는 층을 구비하는 경우, 상기 전광선 투과율은, 상기 경화성을 갖는 층이 경화된 상태에 있어서의 것을 말한다. 이것은, 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 후술하는 화상 표시 장치 등의 최종 제품의 사용 상태에 있어서 광의 투과율이 중요해지기 때문이다. 상기 전광선 투과율은, JIS K7361-1에 준거하여 측정할 수 있다.
본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 상기 박리 시트의 박리 처리면 상에 상기 밀봉 수지층을 형성함으로써 제작해도 되고, 또한 상기 밀봉 수지층 표면에 상기 기재층 또는 별도 박리 시트를 접합함으로써 제작해도 된다. 또한, 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 상기 기재층 상에서 상기 밀봉 수지층을 형성하고, 또한 상기 밀봉 수지층 표면에 상기 박리 시트를 접합함으로써 제작해도 된다. 상기 밀봉 수지층은, 밀봉 수지층을 형성하는 수지 조성물을 박리 시트의 박리 처리면 또는 기재층 상에 도포하여 수지 조성물층을 형성한 후, 가열에 의한 탈용매나 경화를 행하여, 혹은 활성 에너지선 조사에 의한 경화를 행하여, 해당 수지 조성물층을 고화시킴으로써 제작할 수 있다. 수지 조성물의 도포 방법으로서는, 예를 들어 롤 도공, 스크린 도공, 그라비아 도공 등을 들 수 있다.
본 발명의 광 반도체 장치 밀봉용 시트를 사용하여, 광 반도체 소자가 배치된 기판 상에 밀봉 수지층을 접합하여 밀봉 수지층에 의해 광 반도체 소자를 밀봉함으로써, 광 반도체 장치를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 먼저, 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트로부터 박리 시트를 박리하여 밀봉 수지층면을 노출시킨다. 그리고, 기판과, 상기 기판 상에 배치된 광 반도체 소자(바람직하게는 복수의 광 반도체 소자)를 구비하는 광학 부재의, 광 반도체 소자가 배치된 기판면에, 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트의 노출면인 밀봉 수지층면을 접합하고, 상기 광학 부재가 복수의 광 반도체 소자를 구비하는 경우에는 또한 복수의 광 반도체 소자간의 간극을 밀봉 수지층이 충전하도록 배치하여, 복수의 광 반도체 소자를 일괄하여 밀봉한다. 그 후, 필요에 따라서 가열이나 활성 에너지선 조사에 의해, 밀봉 수지층을 경화시켜도 된다. 이와 같이 하여, 본 발명의 광 반도체 장치 밀봉용 시트를 사용하여 광 반도체 소자를 밀봉할 수 있다. 또한, 본 발명의 광 반도체 장치 밀봉용 시트를 사용하여, 감압 환경 하 혹은 가압하면서 접합함으로써 광 반도체 소자를 밀봉해도 된다. 이와 같은 방법으로서는, 예를 들어, 일본 특허 공개 제2016-29689호 공보나 일본 특허 공개 평6-97268호에 개시된 방법을 들 수 있다.
[광 반도체 장치]
본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 사용하여 제조되는 상기 광 반도체 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 배치된 광 반도체 소자와, 상기 광 반도체 소자를 밀봉하는 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 구비한다.
상기 광 반도체 소자로서는, 예를 들어 청색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드, 자외선 발광 다이오드 등의 발광 다이오드(LED)를 들 수 있다.
상기 광 반도체 장치에 있어서, 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 광 반도체 소자를 볼록부, 복수의 광 반도체 소자간의 간극을 오목부로 하였을 때의 요철에 대한 추종성이 우수하여 광 반도체 소자의 매립성이 우수하기 때문에, 복수의 광 반도체 소자를 일괄하여 밀봉하고 있는 것이 바람직하다.
도 2에, 도 1에 도시한 광 반도체 소자 밀봉용 시트(1)를 사용한 광 반도체 장치의 일 실시 형태를 도시한다. 도 2에 도시한 광 반도체 장치(2)는, 기판(21)과, 기판(21)의 한쪽의 면에 배치된 복수의 광 반도체 소자(22)와, 광 반도체 소자(22)를 밀봉하는 광 반도체 소자 밀봉용 시트(1')를 구비한다. 광 반도체 소자 밀봉용 시트(1')는 광 반도체 소자 밀봉용 시트(1)로부터 박리 시트(20)가 박리된 것이다. 복수의 광 반도체 소자(22)는, 일괄하여 밀봉 수지층(10)에 밀봉되어 있다. 밀봉 수지층(10)은, 복수의 광 반도체 소자(22)로 형성된 요철 형상에 추종하여 광 반도체 소자(22) 및 기판(21)에 밀착되어, 광 반도체 소자(22)를 매립하고 있다.
상기 광 반도체 장치는, 액정 화면의 백라이트인 것이 바람직하고, 특히 전체면 직하형의 백라이트인 것이 바람직하다. 또한, 상기 백라이트와 표시 패널을 조합함으로써 화상 표시 장치로 할 수 있다. 상기 광 반도체 장치가 액정 화면의 백라이트인 경우의 광 반도체 소자는 LED 소자이다. 예를 들어, 상기 백라이트에 있어서, 상기 기판 상에는, 각 LED 소자에 발광 제어 신호를 보내기 위한 금속 배선층이 적층되어 있다. 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색의 광을 발하는 각 LED 소자는, 표시 패널의 기판 상에 금속 배선층을 통해 교호로 배열되어 있다. 금속 배선층은, 구리 등의 금속에 의해 형성되어 있고, 각 LED 소자의 발광을 반사하여, 화상의 시인성을 저하시킨다. 또한, RGB의 각 색의 각 LED 소자가 발하는 광이 혼색되어, 콘트라스트가 저하된다.
또한, 상기 광 반도체 장치는, 자발광형 표시 장치인 것이 바람직하다. 또한, 상기 자발광형 표시 장치와, 필요에 따라 표시 패널을 조합함으로써 화상 표시 장치로 할 수 있다. 상기 광 반도체 장치가 자발광형 표시 장치인 경우의 광 반도체 소자는 LED 소자이다. 상기 자발광형 표시 장치로서는, 유기 일렉트로루미네센스(유기 EL) 표시 장치 등을 들 수 있다. 예를 들어, 상기 자발광형 표시 장치에 있어서, 상기 기판 상에는, 각 LED 소자에 발광 제어 신호를 보내기 위한 금속 배선층이 적층되어 있다. 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색의 광을 발하는 각 LED 소자는, 기판 상에 금속 배선층을 통해 교호로 배열되어 있다. 금속 배선층은, 구리 등의 금속에 의해 형성되어 있고, 각 LED 소자의 발광 정도를 조정하여 각 색을 표시시킨다.
본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 절곡하여 사용되는 광 반도체 장치, 예를 들어 절곡 가능한 화상 표시 장치(플렉시블 디스플레이)(특히, 절첩 가능한 화상 표시 장치(폴더블 디스플레이))를 갖는 광 반도체 장치에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 절첩 가능한 백라이트 및 절첩 가능한 자발광형 표시 장치 등에 사용할 수 있다.
본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트는, 광 반도체 소자의 매립성이 우수하기 때문에, 상기 광 반도체 장치가 미니 LED 표시 장치인 경우 및 마이크로 LED 표시 장치인 경우의 어느 것에도 바람직하게 사용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
아크릴산부틸아크릴레이트(BA) 67질량부, 아크릴산시클로헥실(CHA) 14질량부, 아크릴산4-히드록시부틸(4HBA) 27질량부, 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 9질량부, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-1-온(상품명 「omnirad 651」, IGM Resins Italia Srl사제) 0.05질량부, 및 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤(상품명 「omnirad 184」, IGM Resins Italia Srl사제) 0.05질량부를, 4구 플라스크에 투입하고, 질소 분위기 하에서 자외선에 폭로하여 부분적으로 광중합함으로써, 중합률 10％의 부분 중합물(모노머 시럽)을 얻었다. 이 부분 중합물 100질량부에, 이소시아네이트 화합물(상품명 「코로네이트 L」, 도소 가부시키가이샤제, 고형분 75질량％)을 고형분 환산으로 0.1질량부 첨가한 후, 이들을 균일하게 혼합하여 광중합성 조성물을 조제하였다.
이 광중합성 조성물을, 박리 시트(상품명 「MRF38」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 박리 처리가 실시된 것, 두께 38㎛)의 박리 처리면 상에 도포하여 수지 조성물층을 형성하고 나서, 당해 수지 조성물층 상에도 상기 박리 시트의 박리 처리면을 접합하였다. 다음에, 블랙 라이트에 의해, 강도가 5mW/㎠인 자외선을, 적산 광량이 3600mJ/㎠가 될 때까지 조사하여 중합을 행하여, 실시예 1의 밀봉 수지층(두께: 200㎛)을 형성하여, 실시예 1의 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 제작하였다.
실시예 2
이소시아네이트 화합물(상품명 「코로네이트 L」, 도소 가부시키가이샤제, 고형분 75질량％)의 첨가량을 고형분 환산으로 0.05질량부로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광중합성 조성물을 제작하고, 이 광중합성 조성물을 사용하여 실시예 2의 밀봉 수지층 및 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 제작하였다.
실시예 3
실시예 1에서 제작한 광중합성 조성물을, 박리 시트(상품명 「MRF38」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 박리 처리가 실시된 것, 두께 38㎛)의 박리 처리면 상에 도포하여 수지 조성물층을 형성하고 나서, 당해 수지 조성물층 상에 기재 필름(상품명 「다이아포일 T912E75(UE80-)」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 접착 용이화 처리가 실시된 것, 두께 75㎛, 연필 경도 2H)의 접착 용이화 처리면을 접합하였다. 다음에, 블랙 라이트에 의해, 강도가 5mW/㎠인 자외선을, 적산 광량이 3600mJ/㎠가 될 때까지 조사하여 중합을 행하여, 실시예 3의 밀봉 수지층(두께: 200㎛)을 형성하여, 실시예 3의 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 제작하였다.
실시예 4
실시예 2에서 제작한 광중합성 조성물을 사용한 것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 하여 실시예 4의 밀봉 수지층 및 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 제작하였다.
실시예 5
<자외선 경화성 밀봉 수지층>
아크릴산부틸아크릴레이트(BA) 189.77질량부, 아크릴산시클로헥실(CHA) 38.04질량부, 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 85.93질량부, 용매로서 메틸에틸에톤 379.31질량부, 및, 아조비스이소부티로니트릴 0.94질량부를 혼합하여, 모노머 조성물을 얻었다. 얻어진 모노머 조성물을, 1L 둥근 바닥 세퍼러블 플라스크에, 세퍼러블 커버, 분액 깔때기, 온도계, 질소 도입관, 리비히 냉각기, 배큐엄 시일, 교반봉, 교반익이 장비된 중합용 실험 장치에 투입하여, 교반하면서, 상온에서 6시간, 질소 치환하였다. 그 후, 질소를 유입 하, 교반하면서, 65℃에서 4시간, 이어서 75℃에서 2시간 유지하여 중합하여, 수지 용액(프리폴리머)을 얻었다.
다음에, 얻어진 수지 용액을 실온까지 냉각하였다. 그 후, 상기 수지 용액에, 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물로서, 2-이소시아나토에틸메타크릴레이트(상품명 「카렌즈 MOI」, 쇼와 덴코 가부시키가이샤제) 34.45질량부를 첨가하였다. 또한 디라우르산디부틸주석(IV)(후지 필름 와코준야쿠 가부시키가이샤제) 0.17질량부를 첨가하고, 공기 분위기 하, 50℃에서 24시간 교반하여, 베이스 폴리머를 얻었다.
얻어진 베이스 폴리머의 고형분 100질량부에 대하여, 이소시아네이트 화합물(상품명 「코로네이트 L」, 도소 가부시키가이샤제, 고형분 75질량％) 0.5질량부, 및, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-1-온(상품명 「omnirad 651」, IGM Resins Italia Srl사제) 1질량부를 혼합하였다. 톨루엔을 희석 용제로서 사용하여, 고형분율 45질량％가 되도록 조정하여, 수지 조성물 용액을 얻었다.
이 수지 조성물 용액을, 박리 시트(상품명 「MRF38」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 박리 처리가 실시된 것, 두께 38㎛)의 박리 처리면 상에 도포하고, 건조기를 사용하여 120℃에서 3분간 건조시켜, 두께 150㎛의 수지 조성물층을 형성하였다. 다음에, 당해 수지 조성물층 상에 기재 필름(상품명 「다이아포일 T912E75(UE80-)」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 접착 용이화 처리가 실시된 것, 두께 75㎛, 연필 경도 2H)의 접착 용이화 처리면을 접합하였다. 그 후, 시트 전체를 차광한 상태에서, 50℃ 48시간, 건조기 내에서 보존하여 수지 조성물층을 안정화시켰다. 그 후, 건조기로부터 시트의 취출을 행하고, 세퍼레이터를 수지 조성물층으로부터 박리하였다. 이와 같이 하여, 자외선 경화성 밀봉 수지층을 제작하였다.
<자외선 비경화성 밀봉 수지층>
아크릴산부틸아크릴레이트(BA) 67질량부, 아크릴산시클로헥실(CHA) 14질량부, 아크릴산4-히드록시부틸(4HBA) 27질량부, 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 9질량부, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-1-온(상품명 「omnirad 651」, IGM Resins Italia Srl사제) 0.05질량부, 및 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤(상품명 「omnirad 184」, IGM Resins Italia Srl사제) 0.05질량부를, 4구 플라스크에 투입하고, 질소 분위기 하에서 자외선에 폭로하여 부분적으로 광중합함으로써, 중합률 10％의 부분 중합물(모노머 시럽)을 얻었다. 이 부분 중합물 100질량부에, 이소시아네이트 화합물(상품명 「코로네이트 L」, 도소 가부시키가이샤제, 고형분 75질량％)을 고형분 환산으로 0.05질량부 첨가한 후, 이들을 균일하게 혼합하여 광중합성 조성물을 조제하였다.
이 광중합성 조성물을, 박리 시트(상품명 「MRF38」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 박리 처리가 실시된 것, 두께 38㎛)의 박리 처리면 상에 도포하여 수지 조성물층을 형성하고 나서, 당해 수지 조성물층 상에도 상기 박리 시트의 박리 처리면을 접합하였다. 다음에, 블랙 라이트에 의해, 강도가 5mW/㎠인 자외선을, 적산 광량이 3600mJ/㎠가 될 때까지 조사하여 중합을 행하여, 자외선 비경화성 밀봉 수지층(두께: 50㎛)을 제작하였다.
<광 반도체 소자 밀봉용 시트>
상기 자외선 비경화성 밀봉 수지층에 적층된 한쪽의 박리 시트를 박리하고, 상기 자외선 경화성 밀봉 수지층의 노출면에 상기 자외선 비경화성 밀봉 수지층의 노출면을 중첩하고, 핸드 롤러로 접합하였다. 이와 같이 하여, [기재 필름/자외선 경화성 밀봉 수지층/자외선 비경화성 밀봉 수지층/박리 시트]의 구성을 갖는 실시예 5의 밀봉 수지층 및 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 제작하였다.
<평가>
실시예에서 얻어진 밀봉 수지층 및 광 반도체 소자 밀봉용 시트에 대하여, 이하의 평가를 행하였다. 결과를 표에 나타낸다. 또한, 비교예 1로서 액상 수지(상품명 「LSP-3419」, 신에쓰 가가쿠 고교 가부시키가이샤제)를, 비교예 2로서 액상 수지(상품명 「LSP-3412」, 신에쓰 가가쿠 고교 가부시키가이샤제)를 각각 사용하여 평가를 행하였다.
(1) 전단 저장 탄성률
실시예에서 얻어진 밀봉 수지층을 적층하여, 두께 약 1.5㎜의 밀봉 수지층의 적층체를 제작하여, 측정 샘플로 하였다. 상기 측정 샘플을, Rheometric Scientific사제 「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」을 사용하여, 전단 모드에서, 주파수 1Hz의 조건에서, -70 내지 200℃의 범위에서 승온 속도 5℃/분으로 측정하여, 23℃ 및 70℃에 있어서의 전단 저장 탄성률을 산출하였다. 또한, 실시예 5에 대해서는 자외선 비경화성 밀봉 수지층 및 자외선 경화성 밀봉 수지층 각각에 대하여 측정을 행하였다. 상기 자외선 경화성 밀봉 수지층에 대해서는, 자외선 조사 전의 상태에서 측정을 행하였다.
(2) 전광선 투과율
실시예에서 얻어진 광 반도체 소자 밀봉용 시트로부터 박리 시트(실시예 1 및 2에 대해서는 어느 한쪽의 박리 시트)를 박리하고, 노출된 밀봉 수지층면을 유리판(슬라이드 글래스, 제품 번호 「S-1111」, 마쓰나미 가라스 고교 가부시키가이샤제)에 접합하였다. 그리고, 실시예 1 및 2에 대해서는 다른 쪽의 박리 라이너를 박리하여 [유리판/밀봉 수지층]의 층 구성을 갖는 측정 샘플을 제작하였다. 또한, 실시예 3 및 4에 대해서는 [유리판/밀봉 수지층/기재층]의 층 구성을 갖는 측정 샘플을 제작하였다. 또한, 비교예에 대해서는, 유리판으로 만든 형틀 내에 액상 수지를 경화 후의 두께가 0.2㎜가 되도록 유입하고, 150℃에서 4시간 포스트큐어를 행하여 경화물을 제작하고, 얻어진 적층체[유리판/경화물]를 측정 샘플로 하였다. 상기 측정 샘플에 대하여, 헤이즈 미터(장치명 「HM-150」, 가부시키가이샤 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠제)에 의해, 전광선 투과율을 측정하였다. 또한, 표에 나타내는 전광선 투과율은 유리판을 포함하는 측정 샘플의 값이기 때문에, 실시예의 밀봉 수지층 및 비교예의 경화물의 전광선 투과율은 표에 나타내는 각 값보다도 높다. 또한, 실시예 5에 대해서는 실시예 3 및 4와 같이 측정 샘플을 제작한 후, 기재층측으로부터 자외선을 조사하여 자외선 경화성 밀봉 수지층을 경화시키고, 그 후, 전광선 투과율을 측정하였다. 자외선 조사는, 상품명 「UM 810」(닛토 세이키 가부시키가이샤제)으로 60초간 행하였다.
(3) 헤이즈값
상기 (2) 전광선 투과율을 측정하기 위해 제작한 측정 샘플(적층체[유리판/경화물])에 대하여, 헤이즈 미터(장치명 「HM-150」, 가부시키가이샤 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠제)에 의해, 전광선 투과율 및 확산 투과율을 측정하였다. 그리고, 측정 샘플의 헤이즈값을, 「확산 투과율/전광선 투과율×100」의 식에 의해 구하여, 초기 헤이즈값으로 하였다. 또한, 표에 나타내는 헤이즈값은 유리판을 포함하는 측정 샘플의 값이기 때문에, 실시예의 밀봉 수지층 및 비교예의 경화물의 헤이즈값은 표에 나타내는 각 값보다도 낮다.
(4) 가습 탁함의 유무(내백화성)
실시예에서 얻어진 광 반도체 소자 밀봉용 시트로부터 박리 시트(실시예 1 및 2에 대해서는 어느 한쪽의 박리 시트)를 박리하고, 노출된 밀봉 수지층면을 유리판(슬라이드 글래스, 상품명 「MICRO SLIDE GLASS」, 제품 번호 「S」, 마쓰나미 가라스 고교 가부시키가이샤제, 두께 1.3㎜, 헤이즈값 0.1％, 수연마)에 접합하였다. 그리고, 실시예 1 및 2에 대해서는 다른 쪽의 박리 라이너를 박리하고, 노출된 밀봉 수지층면에 PET 필름(상품명 「A4100」, 도요보 가부시키가이샤제, 두께 100㎛, 헤이즈값 0.6％)을 접합하였다. 실시예 3 내지 5에 대해서는 기재 필름(PET 필름)을 박리하지 않고 그 상태 그대로 두었다. 이와 같이 하여, [슬라이드 글래스/밀봉 수지층/PET 필름]의 구성을 갖는 실시예 1 내지 5의 측정 샘플을 제작하였다. 또한, 비교예에 대해서는, 유리판으로 만든 형틀 내에 액상 수지를 경화 후의 두께가 0.2㎜가 되도록 유입하고, 150℃에서 4시간 포스트큐어를 행하여 경화물을 제작하여, [슬라이드 글래스/경화물]의 구성을 갖는 측정 샘플을 제작하였다. 또한, 비교예의 측정 샘플은 PET 필름을 접합하지 않았다. 그리고, 상기 측정 샘플을 온도 60℃, 습도 95％RH의 환경 하(고습 환경 하)에 120시간 보존한 후, 온도 23℃, 습도 50％RH의 환경 하에 취출한 직후의 상기 측정 샘플의 헤이즈값(고습 환경 보존 후 헤이즈값)을, 상기 초기 헤이즈값의 측정과 마찬가지로 측정하였다. 온도 60℃, 습도 95％RH의 환경 하에 대한 보존 전후의 헤이즈를 비교하여, [고습 환경 보존 후 헤이즈값-초기 헤이즈값]에 의해 산출되는 헤이즈값의 상승폭이 1.0％(％포인트) 미만인 경우를 ○(가습 탁함 없음, 내백화성 양호), 상기 헤이즈값의 상승폭이 1.0％(％포인트) 이상인 경우를 ×(가습 탁함 있음, 내백화성 불량)로서 판정하였다. 또한, 결과는, 표 1의 「내백화성」의 란에 나타냈다.
(4) 매립성
<의사 칩의 준비>
광 반도체 소자를 본뜬 의사 칩(사이즈: 1㎜×1㎜×100㎛)을 이하와 같이 하여 준비하였다.
(다이싱 시트의 제작)
냉각관, 질소 도입관, 온도계, 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산2-에틸헥실(2EHA) 88.8질량부, 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 11.2질량부, 과산화 벤조일 0.2질량부, 및 톨루엔 65질량부를 투입하고, 질소 기류 중에서 61℃에서 6시간 중합 처리를 하여, 아크릴계 폴리머 A를 제작하였다. 2EHA와 HEA의 몰비는 100몰 대 20몰로 하였다.
이 아크릴 폴리머 A에 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트(MOI) 12질량부(HEA 100몰에 대하여 80몰)를 첨가하고, 공기 기류 중에서 50℃에서 48시간, 부가 반응 처리를 하여, 아크릴 폴리머 A'를 제작하였다.
다음에, 아크릴 폴리머계 A' 100질량부에 대하여 폴리이소시아네이트 화합물(상품명 「코로네이트 L」, 도소 가부시키가이샤제) 0.75질량부, 및 광중합 개시제(상품명 「omnirad 651」, IGM Resins Italia Srl사제) 3질량부를 첨가하여, 점착제 용액을 제작하였다. 상기 점착제 용액을, PET 박리 라이너의 실리콘 처리를 실시한 면 상에 도포하고, 120℃에서 2분간 가열 가교하여, 두께 30㎛의 점착제층을 형성하였다.
한편, 폴리프로필렌과 에틸렌-프로필렌 러버의 혼합 수지로 이루어지는 층(두께 80㎛)과, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)으로 이루어지는 층(두께 20㎛)을 적층시킨 올레핀계 다층 필름(두께 100㎛, LLDPE층측에 엠보스 처리 있음)을 준비하였다. 그리고, 상기 점착제층면에 상기 올레핀계 다층 필름의 비엠보스면을 접합하고, 50℃의 오븐에 24시간 보관하여 에이징을 행하고, 그 후, 워크 부분(웨이퍼 탑재 영역)에만, 자외선 조사 장치(상품명 「UM-810」, 닛토 세이키 가부시키가이샤제)를 사용하여 적산 광량이 300mJ/㎠가 되도록 자외선을 올레핀계 다층 필름측으로부터 조사하여, 다이싱 시트를 제작하였다.
(다이 어태치 필름의 제작)
아크릴 수지(상품명 「SG-70L」, 나가세 켐텍스 가부시키가이샤제) 100질량부에 대하여, 에폭시 수지(상품명 「HP-400」, DIC 가부시키가이샤제) 79질량부, 페놀 수지(상품명 「H-4」, 메이와 가가쿠 고교 가부시키가이샤제) 93질량부, 구상 실리카(상품명 「SO-25R」, 가부시키가이샤 애드마텍스제) 189질량부, 및 경화 촉매(상품명 「2PHZ」, 시코쿠 가세이 고교 가부시키가이샤제) 0.6질량부를 메틸에틸케톤에 용해하여, 고형분 농도가 20질량％가 되는 접착제 조성물 용액을 조제하였다. 그리고, 상기 접착제 조성물 용액을 PET 필름에 코팅하고, 150℃에서 2분간의 가열에 의해 용매를 휘발시켜 고화하여, 두께 25㎛의 다이 어태치 필름을 제작하였다.
(다이 어태치 필름을 구비한 다이싱 시트의 제작)
상기에서 제작한 다이싱 필름의 점착제층에, 8인치 웨이퍼를 마운트할 수 있는 사이즈로 미리 펀칭한, 상기에서 제작한 다이 어태치 필름을 핸드 롤러로 접합하였다.
(실리콘 웨이퍼의 준비)
백그라인드 테이프(상품명 「ELP UB-3083D」, 닛토덴코 가부시키가이샤제)를 8인치 사이즈의 실리콘 미러 웨이퍼의 편면에 접합하고, 웨이퍼 이면측을 백그라인드하였다. 백그라인드는, 연삭 장치(상품명 「DFG-8560」, 가부시키가이샤 디스코제)를 사용하여, 백그라인드 후의 웨이퍼의 두께가 100㎛가 되도록 실시하였다.
(의사 칩의 제작)
40℃에서 가온하면서 핸드 롤러를 사용하여, 상기 다이싱 시트의 점착제층면에 마련된 다이 어태치 필름의 웨이퍼 탑재 영역에 대하여, 백그라인드 테이프를 구비한 웨이퍼면을 접합하였다. 그 후, 고압 수은등을 사용하여 적산 광량이 300mJ/㎠가 되도록 백그라인드 테이프측으로부터 자외선 조사를 행하고, 그리고 백그라인드 테이프를 박리하였다.
다음에, 다이싱 시트의 다이 어태치 필름이 탑재되어 있지 않은 영역에 8인치 웨이퍼용의 다이싱 링을 핸드 롤러로 첩부하였다. 그리고, 다이싱 장치(상품명 「DFD-6450」, 가부시키가이샤 디스코제)를 사용하여, 웨이퍼를 1㎜×1㎜의 사이즈로 다이싱하여, 다이 어태치 필름을 구비한 실리콘 칩(1㎜×1㎜)을 얻었다.
다음에, 측정 샘플을 제작하였다. 다이싱된 개개의 상기 다이 어태치 필름을 구비한 실리콘 칩을 다이싱 시트로부터 픽업하여, 4인치 사이즈의 실리콘 미러 웨이퍼의 편면에 상기 다이 어태치 필름을 구비한 실리콘 칩의 다이 어태치 필름측을, 인접하는 다이 어태치 필름을 구비한 실리콘 칩과의 간격이 10㎜가 되도록, 세로 4개, 가로 4개의 합계 16개를 격자상으로 배치하여 다이 어태치하였다. 상기 다이 어태치는, 100℃로 가열된 핫 플레이트 상에 상기 실리콘 미러 웨이퍼를 둔 상태에서 행하였다. 그 후, 오븐에서 온도 150℃, 1시간 가열함으로써, 도 3에 도시한 바와 같은, 4인치 실리콘 웨이퍼(31) 상에 의사 칩(32)(1㎜×1㎜×100㎛)이 다이 어태치 필름(33)(1㎜×1㎜×25㎛)을 통해 탑재되어 형성된 요철 형상을 갖는 측정 샘플(3)을 제작하였다.
<매립성 평가>
실시예에서 얻어진 광 반도체 소자 밀봉용 시트로부터 박리 시트(실시예 1 및 2에 대해서는 어느 한쪽의 박리 시트)를 박리하고, 진공 웨이퍼 마운터(상품명 「MSA840VIII」, 닛토덴코 가부시키가이샤제)를 사용하여, 노출된 밀봉 수지층면을 상기 측정 샘플에 있어서의 요철면(의사 칩이 배치된 면)에 접합하여 의사 칩을 밀봉하였다. 구체적으로는, 먼저, 상기 진공 웨이퍼 마운터에 있어서의 웨이퍼 첩부 테이블 상에 8인치 실리콘 미러 웨이퍼를 적재하고, 또한 당해 8인치 실리콘 미러 웨이퍼 상에, 4인치 웨이퍼 사이즈로 재단 가공한 양면 점착 테이프(상품명 「NO. 5000NS」, 닛토덴코 가부시키가이샤제)의 한쪽의 박리 시트를 박리하여 접합하고, 다른 쪽의 박리 시트면으로부터 핸드 롤러로 압박함으로써, 8인치 실리콘 미러 웨이퍼 상에 4인치 웨이퍼 사이즈의 양면 점착 테이프를 첩부하였다. 다음에, 상기 양면 점착 테이프의 다른 쪽의 박리 시트를 박리하고, 노출된 점착면에, 상기 측정 샘플(4인치 실리콘 웨이퍼 상에 의사 칩이 다이 어태치 필름을 통해 탑재되어 형성된 요철 형상을 갖는 측정 샘플)의 4인치 실리콘 웨이퍼면을 접합하였다. 이와 같이 하여, 진공 웨이퍼 마운터에 있어서의 웨이퍼 첩부 테이블 상에, 8인치 실리콘 미러 웨이퍼, 양면 점착 테이프, 및 측정 샘플을 이 순으로 적층하였다. 한편, 광 반도체 소자 밀봉용 시트로부터 박리 시트를 박리하고, 노출된 밀봉 수지층면에 8인치 다이싱 링을 접합하였다. 그리고, 밀봉 수지층에 접합된 다이싱 링과 상기 측정 샘플이 적재된 영역의 주위에 있어서의 8인치 실리콘 미러 웨이퍼를 접촉시키고, 계속해서 하기의 조건에서 가온·감압을 실시하면서 밀봉을 행하였다. 또한, 실시예 5에 대해서는, 상기 가온·감압 후, 기재 필름측으로부터 자외선을 조사하여 자외선 경화성 밀봉 수지층을 경화시켜 밀봉을 행하였다. 자외선 조사는, 상품명 「UM 810」(닛토 세이키 가부시키가이샤제)으로 60초간 행하였다.
(밀봉 조건)
테이블 가온 온도: 70℃
테이블 타입: CONTACT
첩부 방법: VACUUM
첩부 클리어런스(밀봉 전에 있어서의 의사 칩과 밀봉 수지층 사이의 거리): 1.0㎜
첩부 시간: 5.0sec
중간층 배기 시간: 10.0sec
초기 배기 시간: 0sec
첩부 시 진공도: 50Pa
한편, 비교예에 대해서는, 상기 측정 샘플에 있어서, 격자상으로 배치된 의사 칩의 외측을 둘러싸도록 제방을 형성하고, 비교예의 액상 수지를 제방 내에 유입하여 의사 칩을 밀봉하였다. 구체적으로는, 도 4에 도시한 바와 같이, 두께 1.3㎜의 유리판(34)을, 상기에서 얻어진 다이 어태치 필름(33)을 통해, 격자상으로 배치된 의사 칩(32)을 둘러싸도록 하여 측정 샘플(3)의 실리콘 웨이퍼(31) 상에 접합하고, 150℃에서 1시간 가열하여 다이 어태치 필름(33)을 열경화시킴으로써 접착하여 제방(35)을 형성하여, 측정 샘플(3')을 제작하였다. 그리고, 경화 후의 수지층의 두께가 200㎛가 되도록 액상 수지를 상기 제방 내에 유입하고, 그 후 150℃에서 4시간 가열하여 액상 수지를 열경화시켜, 의사 칩을 밀봉하였다.
그리고, 제작한 측정 샘플 각각에 대하여, 현미경을 사용하여, 의사 칩 부근에 있어서의 의사 칩과 밀봉 수지층 사이에 존재하는 기포(공극)에 대하여 관찰하고, 10㎛ 이상의 기포가 존재하지 않는 경우를 ○, 10㎛ 이상의 기포가 존재하는 경우를 ×로서 평가하였다.
Figure pct00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트(실시예)는, 전광선 투과율이 높아 투명성이 우수하고, 그리고 가습 탁함에 대한 내성(내 백화성)도 우수하였다. 또한, 본 발명의 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 사용하여 광 반도체 소자를 본뜬 의사 칩을 밀봉한 경우, 의사 칩의 매립성이 우수하여, 광 반도체 소자의 매립성이 우수한 것으로 평가되었다. 또한, 실시예의 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 사용하여 밀봉을 행하는 경우, 액상 수지를 사용하는 것은 아니기 때문에, 취급이 용이하고, 또한 액상 수지의 성형 작업이 불필요하여, 작업성이 우수하고, 간이한 공정에서 광 반도체 소자의 밀봉을 행할 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 4의 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 사용하는 경우에는 경화 공정이 불필요하고, 또한 실시예 5의 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 사용하는 경우에는 경화 시간이 60초로 짧기 때문에, 간이한 공정 또한 단시간에 광 반도체 소자를 밀봉할 수 있다. 한편, 액상 수지를 사용한 경우(비교예), 의사 칩의 매립성은 기준을 충족하기는 하지만, 액상 수지를 취급하기 때문에 주위에 액상 수지가 부착되지 않도록 주의할 필요가 있어 취급이 용이하지 않고, 또한 밀봉 수지의 열경화가 4시간이나 필요해지기 때문에 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 사용하는 경우에 비하여 번잡하고 밀봉에 시간이 걸리는 것이었다.
1, 1': 광 반도체 소자 밀봉용 시트
10: 밀봉 수지층
20: 박리 시트
30: 기재층
2: 광 반도체 장치
21: 기판
22: 광 반도체 소자
3, 3': 측정 샘플
31: 실리콘 웨이퍼
32: 의사 칩
33: 다이 어태치 필름
34: 유리판
35: 제방

Claims (11)

  1. 기판 상에 배치된 1 이상의 광 반도체 소자를 밀봉하기 위한 시트이며,
    상기 광 반도체 소자를 밀봉하기 위한 밀봉 수지층과,
    상기 밀봉 수지층에 첩부된 박리 시트를 구비하고,
    상기 밀봉 수지층은 아크릴계 수지를 함유하는, 광 반도체 소자 밀봉용 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    기재층을 구비하고, 상기 밀봉 수지층은 상기 박리 시트 및 상기 기재층에 끼움 지지되어 있는, 광 반도체 소자 밀봉용 시트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기재층 표면의 연필 경도는 2H 이상인, 광 반도체 소자 밀봉용 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박리 시트를 박리한 상태에 있어서의 전광선 투과율이 85％ 이상인, 광 반도체 소자 밀봉용 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    방사선 경화성 화합물을 포함하지 않는, 광 반도체 소자 밀봉용 시트.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    방사선 경화성 화합물을 포함하는, 광 반도체 소자 밀봉용 시트.
  7. 기판과, 상기 기판 상에 배치된 광 반도체 소자와, 상기 광 반도체 소자를 밀봉하는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 광 반도체 소자 밀봉용 시트를 구비하는, 광 반도체 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    액정 화면의 백라이트인, 광 반도체 장치.
  9. 제8항에 기재된 백라이트와 표시 패널을 구비하는, 화상 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    자발광형 표시 장치인, 광 반도체 장치.
  11. 제10항에 기재된 자발광형 표시 장치를 구비하는, 화상 표시 장치.
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