TW202139486A - 發光元件封裝及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明實現更簡易構成之發光元件封裝。發光元件封裝(1)具備:複數個發光元件(10),其具備第1電極(16)及第2電極(18),且具有出射光之發光面(19a);光學輔助層(20),其以使發光面露出之方式嵌埋發光元件;第1配線層(30),其包含與第1電極及第2電極分別直接且電性連接之配線,且該配線係於光學輔助層之表面且與發光面所露出之面相反側之表面延伸;第1絕緣層(40),其以覆蓋第1配線層及光學輔助層之方式設置;第2配線層(50),其設於第1絕緣層,且與第1配線層電性連接;及密封部(60),其以覆蓋發光面之方式,密封發光元件,且可使自發光面出射之光透過。
Description
本發明有關發光元件封裝及其製造方法。
使用自厚度方向之一側觀看時之平面尺寸(晶片尺寸)為例如200μm見方以下之微小LED元件作為像素(子像素)之構成要素的顯示器為已知,一般使用100μm見方~200μm見方之LED元件時,稱為迷你LED顯示器,於使用未達100μm見方之LED元件時,稱為微LED顯示器。
以往,例如用於顯示裝置之發光元件封裝中,係採用將複數個經單片化之LED元件經由焊球(凸塊)而安裝於配線基板之稱為覆晶球柵陣列(FCBGA)之態樣(參考專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2018-129496號公報
[發明欲解決之課題]
然而,該態樣之發光元件封裝及其製造方法,由於難以使凸塊尺寸減小,故難以使例如所安裝之發光元件之晶片尺寸、電極焊墊之尺寸、配線基板之配線間距更減小,且由於經由凸塊安裝故製造步驟變繁瑣,進而有使發光元件封裝之良率降低之虞。
[用以解決課題之手段]
本發明係鑒於上述課題而完成者,本發明人等為了解決該課題而進行積極研究之結果,發現不使用焊球可實現更簡易構成之發光元件封裝,因而完成本發明。亦即,本發明提供下述[1]~[10]。
[1] 一種發光元件封裝,其具備:
複數個發光元件,其具備第1電極及第2電極,且具有出射光之發光面;
光學輔助層,其以至少使前述發光面露出之方式嵌埋前述發光元件;
第1配線層,其包含與前述第1電極及/或前述第2電極直接且電性連接之配線,且該配線係於前述光學輔助層之表面且與前述發光面所露出之面相反側之表面延伸;
第1絕緣層,其以覆蓋前述第1配線層及前述光學輔助層之方式設置;
第2配線層,其設於前述第1絕緣層,且與前述第1配線層電性連接;及
密封部,其以覆蓋前述發光面之方式,密封前述發光元件,且可使自前述發光面出射之光透過。
[2] 如[1]之發光元件封裝,其中前述發光元件係自厚度方向之一側觀看時之平面尺寸未達100μm見方之LED元件。
[3] 如[1]或[2]之發光元件封裝,其中前述光學輔助層為白色層,波長450nm之入射光朝該白色層之反射率為90%以上。
[4] 如[1]或[2]之發光元件封裝,其中前述光學輔助層為黑色層,波長450nm之入射光朝該黑色層之透過率為5%以下。
[5] 如[1]至[4]中任一項之發光元件封裝,其中前述密封部及前述光學輔助層包含使樹脂組成物硬化而成之硬化物。
[6] 如[1]至[5]中任一項之發光元件封裝,其中使前述樹脂組成物硬化而成之硬化物的硬化收縮為0.5%以下。
[7] 如[1]至[6]中任一項之發光元件封裝,其中用以形成前述光學輔助層之前述樹脂組成物包含環氧樹脂。
[8] 如[1]至[7]中任一項之發光元件封裝,其中前述密封部之可見光透過率為90%以上。
[9] 一種發光元件封裝之製造方法,其包含下述步驟:
準備設有接著層之支撐體,以及具備第1電極及第2電極,且具有出射光之發光面之複數個發光元件之步驟;
以接觸前述發光元件之前述發光面之方式,於前述接著層配置複數個前述發光元件之步驟;
嵌埋複數個前述發光元件而形成覆蓋前述接著層之光學輔助層之步驟;
於前述光學輔助層形成第1配線層之步驟,該第1配線層包含與前述第1電極及/或前述第2電極直接且電性連接之配線,且該配線係於前述光學輔助層之表面且與前述發光面所露出之面相反側之表面延伸;
以覆蓋前述第1配線層及前述光學輔助層之方式形成第1絕緣層之步驟;
形成設於前述第1絕緣層,且與前述第1配線層電性連接之第2配線層之步驟。
[10] 如[9]之發光元件封裝之製造方法,其中前述發光元件係自厚度方向之一側觀看時之平面尺寸未達100μm見方之LED元件,
形成前述第1配線層之步驟及形成前述第2配線層之步驟係藉由半添加法或經改良半添加法作成配線層之步驟。
[發明效果]
依據本發明之發光元件封裝,可更為減小所安裝之發光元件之平面尺寸、電極焊墊之尺寸、配線之間距,且依據本發明之發光元件封裝之製造方法,可以簡便步驟,而提高發光元件封裝之良率。
以下參考圖式針對本發明之實施形態加以說明。又各圖係以可理解發明之程度,針對構成要素之形狀、大小及配置概略顯示。
且,本發明並非被下述描述而限定,各構成要素在不脫離本發明主旨之範圍內可適當變更。
再者,以下說明所用之各圖中,針對同樣構成要素附以相同符號,有時省略重複說明。
本實施形態之發光元件封裝具備:發光元件,其具備第1電極及第2電極,且具有出射光之發光面;光學輔助層,其以至少使發光面露出之方式嵌埋發光元件;第1配線層,其包含與第1電極及/或第2電極直接且電性連接之配線,且該配線係於光學輔助層之表面且與發光面所露出之面相反側之表面延伸;第1絕緣層,其以覆蓋第1配線層及光學輔助層之方式設置;第2配線層,其設於第1絕緣層,且與第1配線層電性連接;及密封部,其以覆蓋發光面之方式,密封發光元件,且可使自發光面出射之光透過。以下,針對發光元件封裝之實施形態、發光元件封裝之構成要素及發光元件封裝之製造方法具體說明。
1.發光元件封裝之構成例
(1)第1實施形態
參考圖1,針對本發明之第1實施形態之發光元件封裝之構成例加以說明。
圖1係顯示於與厚度方向正交之方向切斷之第1實施形態之發光元件封裝的切斷端面之概略圖。
針對可構成第1實施形態之發光元件封裝之構成要素具體說明。
如圖1所示,第1實施形態之發光元件封裝1包含複數個發光元件10。發光元件10之構成未特別限定,例如可使用自市面可取得之以往習知任意適當之發光元件。作為發光元件10之例,舉例有發光材料為無機化合物的LED元件、發光材料為有機化合物的OLED元件。
發光元件10於尤其是發光元件封裝1應用於顯示裝置之情況,自厚度方向之一側觀看時之平面尺寸通常為100μm見方以上且200μm見方以下,進而較佳為100μm見方以上且150μm見方以下之迷你LED元件或未達100μm見方之微LED元件。
發光元件10具有射出光之發光面19a。以該構成例,發光面19a之形狀為四邊形(正方形)狀,但不限定於此。此處,發光面19a之尺寸與自厚度方向之一側觀看發光元件10時之平面尺寸大致一致。
圖1中,圖示3個發光元件10。具體而言,作為發光元件10,係設置紅色發光元件之第1發光元件10a、綠色發光元件之第2發光元件10b及藍色發光元件之第3發光元件10c。第1發光元件10a、第2發光元件10b及第3發光元件10c分別為相當於所謂子像素之元件,通常以該等3個為1組,構成1個像素(pixel)。
本發明之實施形態係假定發光元件10為LED元件。因此,此處針對LED元件的發光元件10之構成例進行說明。
如圖1所示,發光元件10包含第1導電型半導體層12及與第1導電型半導體層12接合之第2導電型半導體層14。此處,於第1導電型半導體層12為n型半導體層之情況,第2導電型半導體層14為p型半導體層。相反地,於第1導電型半導體層12為p型半導體層之情況,第2導電型半導體層14為n型半導體層。該實施形態中,第2導電型半導體層14係以使第1導電型半導體層12之一表面中之一部分露出之方式接合。
第2導電型半導體層14於與第1導電型半導體層12接合之表面為相反側之對向側的表面,以與第1導電型半導體層12接合之方式設置第2電極18,且以與第2導電型半導體層14接合之方式設置第1電極16。
第1導電型半導體層12於與第2導電型半導體層14及第2電極18接合之表面為相反側之對向的表面,設為與藍寶石基板19之一主表面接合。藍寶石基板19之與第2導電型半導體層14接合之主表面相反側之對向的另一主表面設為發光面19a。亦即,以該構成例,發光元件10係使用水平構造之LED元件。然而,不限定於此,亦可使用垂直構造之LED元件。
發光元件封裝1包含光學輔助層20。光學輔助層20具有使自發光元件10出射之光進行光學修正等之機能。光學輔助層20具有例如可使應用發光元件封裝1之顯示裝置中之對比度提高,使亮度提高之機能。
作為光學輔助層20之具體例,舉例為藉由使自發光元件10出射之光反射而可提高對比度之白色層、藉由吸收自發光元件10出射之光而可提高亮度之黑色層。
發光元件封裝1中,波長450nm之入射光對於白色層之反射率較佳為80%以上,更佳為85%以上,又更佳為90%以上。
白色層之反射率可藉由分光光度計測定。具體而言,首先將形成為薄片狀之白色層形成用之樹脂組成物以批式真空加壓層壓機(MVLP-500,名機公司製)層合於玻璃布基板環氧樹脂之雙面貼銅積層板(銅箔厚度18μm,基板厚度0.8mm,松下電工公司製「R5151ES」)。該層合可藉由於氣壓13hPa減壓30秒,隨後於壓力0.74MPa、120℃壓接30秒而進行。
其次,於150℃、30分鐘以上之硬化條件硬化,形成反射率測定用薄片,自所得反射率測定用薄片切出寬50mm、長50mm尺寸之切片,使用安裝φ80mm積分球(型號名稱:SRS-99-010,反射率99%)之光纖式分光光度計(MCPD-7700,型式311C,大塚電子公司製,外部光源單元:鹵素燈MC-2564(24V,150W規格)),測定反射率光譜,算出450nm之波長的反射率。由以上可測定白色層之反射率。
又,上述測定時,積分球與反射率薄片之距離設為0mm,可使用鈦酸鋇成形品作為參考。
發光元件封裝1中,波長450nm之入射光對於黑色層之透過率較佳為50%以下,更佳為30%以下,又更佳為10%以下,特佳為5%以下。
黑色層之透過率可藉由分光光度計測定。具體而言,首先將形成為薄片狀之黑色層形成用之樹脂組成物以批式真空加壓層壓機層合於無鹼玻璃(50mm×50mm,厚700μm,日本電玻璃公司製「OA-10G」),使之硬化形成透過率測定用薄片。該層壓及硬化可應用與已說明之白色層之反射率測定之方法相同。
其次,將所得透過率測定用薄片設置於反射率測定所用之光纖式分光光度計,測定透過率光譜,算出450nm之入射光之透過率光譜。由以上可測定黑色層之透過率。
又,上述測定時,積分球與透過率薄片之距離設為0mm,參考亦可設為大氣。
白色層及黑色層可包含例如熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、白色顏料(白色層)、氧化鈦(白色層)、硫酸鋇(白色層)、黑色顏料(黑色層)、碳黑(黑色層)及鈦黑(黑色層)作為成分。光學輔助層20亦即白色層及黑色層,基於耐熱性及微細配線加工性之觀點,較佳包含使含有熱硬化性樹脂(例如環氧樹脂)、氧化鈦(白色層)及碳黑(黑色層)之樹脂組成物硬化後之硬化物作為成分。
以下對白色層及黑色層分別可含有之成分,亦即用以形成白色層及黑色層之樹脂組成物之成分具體說明。
1)白色層形成用之樹脂組成物
作為白色層形成用之樹脂組成物,若波長450nm之入射光之反射率為80%以上,則任何態樣均不成問題,但舉例為例如包含(A)於25℃為液狀或半固形狀的環氧樹脂,(B)含氟原子之苯氧樹脂,(C)白色無機氧化物,及(D)硬化促進劑之樹脂組成物。
白色層形成用之樹脂組成物亦可進而含有任意成分組合於(A)~(D)成分。作為任意成分舉例為例如(E)抗氧化劑、(F)紫外線吸收劑、(G)固體狀之環氧樹脂,(H)氧化矽及(I)其他添加劑等。
<(A)成分:於25℃為液狀或半固形狀的環氧樹脂>
白色層形成用之樹脂組成物含有於25℃為液狀或半固形狀的環氧樹脂作為(A)成分。藉由於白色層形成用之樹脂組成物中含有(A)成分,可使熔融黏度降低,提高柔軟性。(A)成分可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
此處,環氧樹脂之液狀、半固形狀及固形狀之判定係依據危險物之試驗及性狀相關之省令(日本平成元年自治省令第1號)之附件2的「液狀的確認方法」而進行。
於25℃為液狀或半固形狀之環氧樹脂較佳包含1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂。且,環氧樹脂較佳具有芳香族構造,使用2種以上環氧樹脂之情況,更佳至少1種具有芳香族構造。所謂芳香族構造係一般定義為芳香族之化學構造,亦包含多環芳香族及芳香族雜環。1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂的比例,相對於環氧樹脂之不揮發成分100質量%,較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上,特佳為70質量%以上。
作為於25℃為液狀或半固形狀之環氧樹脂,較佳為甘草酚型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂及酚酚醛清漆型環氧樹脂等之芳香族系環氧樹脂;具有酯骨架之脂環式環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂及具有丁二烯構造之環氧樹脂等之非芳香族系環氧樹脂,更佳為芳香族系環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂。作為液狀環氧樹脂及半固形狀環氧樹脂之具體例舉例為DIC公司製之「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂);三菱化學公司製之「HP820」(芳香族系環氧樹脂);三菱化學公司製之「828US」、「jER828EL」(雙酚A型環氧樹脂)、「jER807」(雙酚F型環氧樹脂)、「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱化學公司製之「630」、「630LSD」(縮水甘油胺型環氧樹脂)、ADEKA公司製之「ED-523T」(甘草酚型環氧樹脂(ADEKA GLYCYROL))、「EP-3980S」(縮水甘油胺型環氧樹脂)、「EP-4088S」(二環戊二烯型環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品);NAGASE CHEMTEX公司製之「EX-721」(縮水甘油酯型環氧樹脂);DAICEL公司製之「CELLOXIDE 2021P」(具有酯骨架之脂環式環氧樹脂)、「PB-3600」(具有丁二烯構造之環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ZX1658」、「ZX1658GS」(液狀1,4-縮水甘油基環己烷)、住友化學公司製之「ELM-100」等。該等可單獨使用1種,或亦可組合2種以上使用。
於25℃為液狀或半固形狀之環氧樹脂之環氧當量較佳為50g/eq.~5000g/eq.,更佳為50g/eq.~3000 g/eq.,又更佳為80g/eq.~2000g/eq.,再更佳為110g/eq.~ 1000g/eq.。藉由成為該範圍,可使硬化物的交聯密度充分且作成表面粗糙度小的硬化物。又,環氧當量可根據JIS K7236測定,且相當於含1當量環氧基之樹脂質量。
於25℃為液狀或半固形狀之環氧樹脂之重量平均分子量,較佳為100~5000,更佳為250~3000,又更佳為400~1500。此處,環氧樹脂之重量平均分子量係以凝膠滲透層析(GPC)法測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
(A)成分之含量,基於可減低最低熔融黏度並且提高嵌埋性之觀點,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為1質量%以上,更佳為3質量%以上,又更佳為5質量%以上,較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下,又更佳為10質量%以下。又,本發明中,樹脂組成物中之各成分含量只要未另外明示,則為將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時之值。
<(B)成分:含氟原子之苯氧樹脂>
白色層形成用之樹脂組成物含有作為(B)成分之含氟原子之苯氧樹脂。藉由含有(B)成分,尤其是(B)成分中之氟原子,可提高樹脂組成物之硬化物的反射率及耐熱性。其結果,可獲得反射率提高的硬化物。(B)成分可單獨使用1種,或亦可組合2種以上使用。
(B)成分之聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為8,000~70,000之範圍,更佳為10,000~60,000之範圍,又更佳為20,000~60,000之範圍。
聚苯乙烯換算之重量平均分子量係以凝膠滲透層析(GPC)法測定。具體而言,聚苯乙烯換算之重量平均分子量可使用島津製作所公司製LC-9A/RID-6A作為測定裝置,使用昭和電工公司製Shodex K-800P/K-804L/K-804L作為管柱,使用氯仿等作為移動相,管柱溫度設為40℃進行測定,使用標準聚苯乙烯之校正線而算出(以下說明中亦相同)。
作為(B)成分舉例為例如具有選自由雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚AF骨架、雙酚S骨架、雙酚苯乙酮骨架、酚醛清漆骨架、聯苯骨架、茀骨架、二環戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架及三甲基環己烷骨架所組成之群之1種以上之骨架的苯氧樹脂含有氟原子之樹脂。
作為(B)成分,可使用具有1個以上氟原子之苯氧樹脂。其中,較佳於構成苯氧樹脂之骨架中含有氟原子。構成苯氧樹脂之骨架表示構成(B)成分之重複單位。
構成苯氧樹脂之骨架中具有之氟原子個數,每1個構成苯氧樹脂之骨架中,較佳為1個以上,更佳2個以上,又更佳為3個以上、5個以上,上限並未特別限定,可設為10個以下等。
作為此等含氟原子之苯氧樹脂舉例為例如三菱化學公司製之「YL7876B40」、「YL7957B40」、
「YL7383BH30」、「YL7384BH30」等。
(B)成分之含量,基於獲得反射率提高之硬化物的觀點,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為1質量%以上,更佳為3質量%以上,又更佳為5質量%以上。上限較佳為30質量%以下,更佳為20質量%以下,又更佳為15質量%以下。
將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時之(A)成分含量設為A1,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時之(B)成分含量設為B1時,A1/B1較佳為0.1以上,更佳為0.3以上,又更佳為0.5以上,較佳為5以下,更佳為3以下,又更佳為2以下。藉由將A1/B1調整為該範圍內,可更提高柔軟性。
<(C)成分:白色無機氧化物>
白色層形成用之樹脂組成物含有作為(C)成分之白色無機氧化物。但(C)成分中不含氧化矽。藉由於樹脂組成物中含有(C)成分,可獲得反射率提高之硬化物。此處,所謂白色無機氧化物係指於波長500nm之光下的反射率為90%以上之無機氧化物。
作為(C)成分之例,舉例為氧化鋁、鋁酸矽酸鹽、堇青石、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氧化鋅、水滑石、勃姆石(Boehmite)、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化錳、硼酸鋁、碳酸鍶、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鋯酸鋇、鋯酸鋇、鋯酸鈣、磷酸鋯及磷酸鎢酸鋯等。該等中,較佳係選自氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂及鈦酸鋇,特佳為氧化鈦。(C)成分之白色無機氧化物可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
(C)成分之氧化鈦可使用金紅石型、銳鈦礦型及板鈦礦型之任一者。其中,基於更提高反射率之觀點,較佳為金紅石型。作為氧化鈦,可使用藉由硫酸法、氯法等之方法獲得之氧化鈦。
作為(C)成分之市售品,舉例為例如堺化學公司製之PX3788;石原產業公司製之TIPAQUE CR-50、TIPAQUE CR-57、TIPAQUE CR-80、TIPAQUE CR-90、TIPAQUE CR-93、TIPAQUE CR-95、TIPAQUE CR-97、TIPAQUE CR-60、TIPAQUE CR-63、TIPAQUE CR-67、TIPAQUE CR-58、TIPAQUE CR-85、TIPAQUE UT771;杜邦公司製之Ti-Pure R-100、Ti-Pure R-101、Ti-Pure R-102、Ti-Pure R-103、Ti-Pure R-104、Ti-Pure R-105、Ti-Pure R-108、Ti-Pure R-900、Ti-Pure R-902、Ti-Pure R-960、Ti-Pure R-706、Ti-Pure R-931;日本輕金屬公司製「AHP300」、昭和電工公司製「ALUNABEADS(註冊商標)CB」(例如「CB-P05」、「CB-A30S」)等。
作為(C)成分之比表面積,較佳為0.5m2
/g以上,更佳為1m2
/g以上,特佳為2m2
/g以上。上限並未特別限制,但較佳為80m2
/g以下,更佳為70m2
/g以下或60m2
/g以下。比表面積可依據BET法,使用比表面積測定裝置(MOUNTECH公司製Macsorb HM-1210),於試料表面吸附氮氣,使用BET多點法算出比表面積而獲得。
(C)成分之平均粒徑,較佳為0.01μm以上,更佳為0.05μm以上,又更佳為0.1μm以上,較佳為5μm以下,更佳為2μm以下,又更佳為1μm以下。
(C)成分之平均粒徑可基於Mie散射理論,以雷射繞射.散射法進行測定。具體而言,可利用雷射繞射散射式粒徑分佈測定裝置,以體積基準作成(C)成分之粒徑分佈,以其中值徑作為平均粒徑而測定。作為測定樣品可使用將(C)成分100mg、甲基乙基酮10g量取於安瓿中以超音波分散10分鐘而成之測定樣品。測定樣品係使用雷射繞射式粒徑分佈測定裝置,將使用光源波長設為藍色帶域及紅色帶域,以流動胞(flow cell)方式測定(C)成分之體積基準之粒徑分佈,自所得粒徑分佈算出平均粒徑作為中值徑。作為雷射繞射式粒徑分佈測定裝置舉例為例如堀場製作所公司製之「LA-960」等。
基於提高耐濕性及分散性之觀點,(C)成分較佳經表面處理劑處理。作為表面處理劑舉例為例如乙烯基矽烷系偶合劑、(甲基)丙烯酸系偶合劑、含氟矽烷偶合劑、胺基矽烷系偶合劑、環氧矽烷系偶合劑、巰基矽烷系偶合劑、矽烷系偶合劑、烷氧基矽烷、有機矽氮烷化合物、鈦酸酯系偶合劑等。其中,較佳為胺基矽烷系偶合劑。又表面處理劑可單獨使用1種,亦可任意組合2種以上使用。
作為表面處理劑之市售品列舉為例如信越化學工業公司製「KBM1003」(乙烯基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM503」(3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM403」(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM803」(3-巰基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「SZ-31」(六甲基二矽氮烷)、信越化學工業公司製「KBM103」(苯基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM-4803」(長鏈環氧型矽烷偶合劑)、信越化學工業公司製「KBM-7103」(3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷)等。
利用表面處理劑之表面處理程度,基於提高白色無機氧化物之分散性之觀點,較佳侷限於特定範圍。具體而言,白色無機氧化物100質量份較佳以0.2質量份~5質量份之表面處理劑進行表面處理,較佳以0.2質量份~3質量份進行表面處理,更佳以0.3質量份~2質量份進行表面處理。
利用表面處理劑之表面處理程度可藉由白色無機氧化物之每單位表面積之碳量而評價。白色無機氧化物之每單位表面積之碳量,基於提高白色無機氧化物之分散性之觀點,較佳為0.02mg/m2
以上,更佳為0.1mg/m2
以上,又更佳為0.2mg/m2
以上。另一方面,基於抑制樹脂組成物之熔融黏度及薄片形態之熔融黏度上升之觀點,較佳為1mg/m2
以下,更佳為0.8mg/m2
以下,又更佳為0.5mg/m2
以下。
白色無機氧化物之每單位表面積之碳量可藉由將表面處理後之白色無機氧化物以溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))進行洗淨處理後進行測定。具體而言,將作為溶劑之充分量之MEK添加於以表面處理劑進行表面處理之白色無機氧化物中,於25℃進行超音波洗淨5分鐘。去除上澄液,使固形分乾燥後,使用碳分析計測定白色無機氧化物之每單位表面積之碳量。至於碳分析計可使用例如堀場製作所公司製之「EMIA-320V」等。
(C)成分之含量,基於獲得反射率提高之硬化物之觀點,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為60質量%以上,更佳為65質量%以上,又更佳為70質量%以上,再更佳為75質量%以上,較佳為95質量%以下,更佳為90質量%以下,又更佳為80質量%以下。
將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時之(C)成分含量設為C1時,B1/C1較佳為0.01以上,更佳為0.03以上,又更佳為0.05以上,較佳為1以下,更佳為0.5以下,又更佳為0.3以下。
又,(A1+B1)/C1較佳為0.01以上,更佳為0.05以上,又更佳為0.1以上,較佳為3以下,更佳為1以下,又更佳為0.5以下。
<(D)成分:硬化促進劑>
白色層形成用之樹脂組成物可含有作為(D)成分之硬化促進劑。(D)成分通常具有與(A)成分反應使樹脂組成物硬化之機能。作為(D)成分舉例為例如磷系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑等。其中,作為(D)成分,基於達成更高反射率之觀點,較佳為磷系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑,更佳為磷系硬化促進劑。(D)成分可單獨使用1種,或亦可組合2種以上使用。
作為磷系硬化促進劑,基於達成更高反射率之觀點,較佳包含選自鏻鹽及膦所成之群中之1者以上。
作為鏻鹽舉例為例如鏻硼酸鹽化合物、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、正丁基鏻四苯基硼酸鹽、四丁基鏻癸酸鹽、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫代氰酸鹽、四苯基鏻硫代氰酸鹽、丁基三苯基鏻硫代氰酸鹽等。
作為膦舉例為例如三苯膦、三環己基膦、三丁基膦、甲基二苯基膦等。
作為磷系硬化促進劑亦可使用市售品,舉例為例如北興公司製之「TBP-DA」等。
作為咪唑系硬化促進劑舉例為例如2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸鹽、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪異氰尿酸加成物、2-苯基咪唑異氰尿酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2,3-二氫-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物及咪唑化合物與環氧樹脂之加成物。其中,作為咪唑系硬化促進劑,較佳為2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑。
作為咪唑系硬化促進劑亦可使用市售品,舉例為例如三菱化學公司製之「P200-H50」、四國化成公司製之「1B2PZ-10M」等。
作為胺系硬化促進劑舉例為例如三乙胺、三丁胺等三烷胺,4-二甲胺基吡啶、苄基二甲胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)酚、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一碳烯等。其中,作為胺系硬化促進劑,較佳為4-二甲胺基吡啶、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一碳烯。
作為胍系硬化促進劑舉例為例如二氰二醯胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(鄰-甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-正丁基雙胍、1-正十八烷基雙胍、1,1-二甲基雙胍、1,1-二乙基雙胍、1-環己基雙胍、1-烯丙基雙胍、1-苯基雙胍、1-(鄰-甲苯基)雙胍等。其中,作為胍系硬化促進劑,較佳為二氰二醯胺、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯。
作為金屬系硬化促進劑,列舉為例如鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等之金屬之有機金屬錯合物或有機金屬鹽。作為有機金屬錯合物之具體例舉例為乙醯基丙酮酸鈷(II)、乙醯基丙酮酸鈷(III)等有機鈷錯合物、乙醯基丙酮酸銅(II)等之有機銅錯合物、乙醯基丙酮酸鋅(II)等有機鋅錯合物、乙醯基丙酮酸鐵(III)等有機鐵錯合物、乙醯基丙酮酸鎳(II)等有機鎳錯合物、乙醯基丙酮酸錳(II)等有機錳錯合物等。作為有機金屬鹽舉例為例如辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅(zinc naphthenate)、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。
(D)成分之含量,基於達成更高反射率之觀點,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為0.01質量%以上,更佳為0.05質量%以上,特佳為0.1質量%以上,較佳為3質量%以下,更佳為1質量%以下,特佳為0.5質量%以下。
<(E)成分:抗氧化劑>
白色層形成用之樹脂組成物除上述成分以外,可進而含有(E)成分的抗氧化劑作為任意成分。
作為(E)成分,舉例為例如受阻酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑等。其中,作為(E)成分較佳為受阻酚系抗氧化劑。抗氧化劑可單獨使用1種,或亦可組合2種以上使用。
作為(E)成分之具體例舉例為例如二丁基羥基甲苯(BHT)、季戊四醇四(3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)(CHIBA JAPAN公司製「IRGANOX 1010」)、2,2-硫基-二伸乙基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯] (CHIBA JAPAN公司製「IRGANOX 1035」)、1,3,5-三[[3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基苯基]甲基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(CHIBA JAPAN公司製「IRGANOX 3114」)等。
(E)成分之含量,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為0.01質量%以上,更佳為0.02質量%以上,又更佳為0.03質量%以上,較佳為3質量%以下,更佳為2質量%以下,又更佳為1質量%以下。
<(F)成分:紫外線吸收劑>
基於更提高樹脂組成物之光安定性之觀點,白色層形成用之樹脂組成物亦可進而含有(F)成分之紫外線吸收劑作為任意成分。
作為(F)成分舉例為例如二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯并三唑系紫外線吸收劑、水楊酸系紫外線吸收劑等。紫外線吸收劑可單獨使用1種,或亦可組合2種以上使用。
作為二苯甲酮系紫外線吸收劑可舉例為例如2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2,4-二羥基-二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、2-羥基-4-正辛基-二苯甲酮、2-羥基-4-正十二烷氧基-二苯甲酮、雙(5-苯甲醯基-4-羥基-2-甲氧基苯基)甲烷、2,2’-二羥基-4-甲氧基-二苯甲酮、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮等。
作為苯并三唑系紫外線吸收劑可舉例為例如2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-[2’-羥基-3’,5’-雙(α,α-二甲基苄基)苯基]-苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二-第三丁基苯基)-苯并三唑、2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二-第三丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二-第三戊基)苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-第三辛基苯基)苯并三唑、2,2-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)苯酚]等。
作為水楊酸系紫外線吸收劑可舉例為例如水楊酸苯酯、2-羥基苯甲酸4-第三丁基苯酯、2-羥基苯甲酸苯酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸2,4-二-第三丁基苯酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸十六烷酯、乙烯-2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸酯、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮等。
作為(F)成分可使用市售品。作為(F)成分之市售品,舉例為例如BASF公司製之「Chimassorb 81 FL」、ADEKA公司製之LA-52(丁烷-1,2,3,4-四羧酸四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯))、LA-57(1,2,3,4-丁烷四羧酸四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酯))、LA-63P(1,2,3,4-丁烷四羧酸與1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇及3,9-雙(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷之混合酯化物)、LA-72(癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯))等。
(F)成分之含量,基於更提高樹脂組成物之光安定性之觀點,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為0.01質量%以上,更佳為0.02質量%以上,又更佳為0.03質量%以上,較佳為1質量%以下,更佳為0.5質量%以下,又更佳為0.1質量%以下。
<(G)成分:於25℃為固體狀之環氧樹脂>
白色層形成用之樹脂組成物亦可進而含有(G)成分的於25℃為固體狀之環氧樹脂(以下有時亦稱為「固體狀環氧樹脂」)作為任意成分。
固體狀環氧樹脂較佳包含1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂。又,固體狀環氧樹脂較佳具有芳香族構造,於使用2種以上環氧樹脂之情況,更佳至少一種具有芳香族構造。1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂之比例,相對於環氧樹脂之不揮發成分100質量%,較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上,又更佳為70質量%以上。
作為固體狀環氧樹脂,較佳為雙酚AF型環氧樹脂及全氟烷基型環氧樹脂等之含氟環氧樹脂;萘型4官能環氧樹脂;甲酚酚醛清漆型環氧樹脂;二環戊二烯型環氧樹脂;三酚型環氧樹脂;萘酚型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂;萘醚型環氧樹脂;蒽型環氧樹脂;雙酚A型環氧樹脂;四苯基乙烷型環氧樹脂,更佳為含氟環氧樹脂。作為固體狀環氧樹脂之具體例列舉為DIC公司製之「HP4032H」(萘型環氧樹脂)、「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂)、「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「HP-7200」(二環戊二烯型環氧樹脂)、「HP-7200HH」、「HP-7200H」、「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」(萘醚型環氧樹脂);日本化藥公司製之「EPPN-502H」(三酚型環氧樹脂)、「NC7000L」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂);日鐵化學暨材料公司製之「ESN475V」(萘型環氧樹脂)、「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX4000H」、「YX4000」、「YL6121」(聯苯型環氧樹脂)、「YX4000HK」(聯二甲酚型環氧樹脂)、「YX8800」(蒽型環氧樹脂);大阪氣體化學公司製之「PG-100」、「CG-500」、三菱化學公司製之「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂)、「YL7800」(茀型環氧樹脂)、「jER1010」(固體狀雙酚A型環氧樹脂)、「jER1031S」(四苯基乙烷型環氧樹脂)、「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂)等。
固體狀環氧樹脂之環氧當量及重量平均分子量與(A)成分相同。
(G)成分之含量,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為1質量%以上,更佳為2質量%以上,特佳為3質量%以上,較佳為10質量%以下,更佳為8質量%以下,特佳為5質量%以下。
<(H)成分:氧化矽>
白色層形成用之樹脂組成物可進而含有(H)成分的氧化矽作為任意成分。
作為氧化矽,舉例為例如無定形氧化矽、熔融氧化矽、結晶氧化矽、合成氧化矽、中空氧化矽等。且作為(H)成分較佳為球狀氧化矽。氧化矽之比表面積及平均粒徑與(C)成分相同。氧化矽可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為氧化矽之市售品舉例為例如DENKA公司製之「UFP-30」;日鐵化學暨材料公司製之「SP60-05」、「SP507-05」;ADMATECHS公司製之「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」;德山公司製之「SILFIL NSS-3N」、「SILFIL NSS-4N」、「SILFIL NSS-5N」;ADMATECHS公司製之「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」;等。
基於提高耐濕性及分散性之觀點,(H)成分較佳經表面處理劑處理。表面處理劑與(C)成分中之表面處理劑相同。
(H)成分之含量,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,又更佳為25質量%以上,較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,又更佳為30質量%以下。
<(I)成分:其他添加劑>
白色層形成用之樹脂組成物除上述成分以外,可進而含有(I)成分之其他添加劑作為任意成分。作為此等添加劑舉例為例如增黏劑、消泡劑、調平劑、密著性賦予劑等之樹脂添加劑等。該等添加劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。各者之含量若為熟知本技藝者則可適當決定。
2)黑色層形成用之樹脂組成物
作為黑色層形成用之樹脂組成物,若波長450nm之入射光之透過率為30%以下,則任何態樣均不成問題,但包含熱硬化性樹脂。作為熱硬化性樹脂之例舉例為環氧樹脂及含羧基之樹脂。基於藉由與具有縮水甘油基與羥基之矽烷系偶合劑之組合,而維持諸特性並且提高高溫絕緣電阻性之觀點,熱硬化性樹脂較佳使用環氧樹脂及含羧基之樹脂中之任一種。
作為熱硬化性樹脂之環氧樹脂係用以賦予耐熱性之成分,較佳包含具有芳香族骨架之環氧化合物。具有芳香族骨架之環氧化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。由於耐熱性優異,作為環氧樹脂較佳使用酚醛清漆型環氧樹脂。基於更提高硬化物之密著性之觀點,環氧樹脂較佳為具有脂環式骨架之環氧化合物。具有脂環式骨架之環氧化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。又,亦可併用改質環氧樹脂。
作為具有芳香族骨架之環氧化合物之例舉例為雙酚A型環氧化合物、雙酚F型環氧化合物、甲酚酚醛清漆型環氧化合物、酚酚醛清漆型環氧化合物、使具有芳香族骨架之多元酸化合物與表氯醇反應而獲得之縮水甘油酯型環氧化合物及具有芳香族骨架之縮水甘油醚型環氧化合物。基於更提高硬化物之強度及耐熱性之觀點,具有芳香族骨架之環氧化合物較佳為具有雙酚骨架或酚醛清漆骨架。
具有芳香族骨架之環氧化合物之環氧當量較佳為100以上1000以下。該環氧當量若為100以上,則熱塑性組成物之成形性更良好。該環氧當量若為1000以下,則更提高硬化物之強度。
作為具有脂環式骨架之環氧化合物的具體例舉例為2-(3,4-環氧基)環己基-5,5-螺-(3,4-環氧基)環己烷-間-二噁烷、3,4-環氧基環己烯基甲基-3’,4’-環氧基環己烯羧酸酯、二環戊二烯二氧化物、乙烯基環己烯單氧化物、1,2-環氧基-4-乙烯基環己烷、1,2:8,9-二環氧基檸檬烯、ε-己內酯修飾四(3,4-環氧基環己基甲基)丁烷四羧酸酯、2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧基-4-(2-氧雜環丁基)環己烷加成物。基於更提高硬化物之耐熱性之觀點,具有脂環式骨架之環氧化合物較佳為2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧基-4-(2-氧雜環丁基)環己烷加成物。
作為具有脂環式骨架之環氧化合物,可取得DAICEL化學公司製之CELLOXIDE 2021、CELLOXIDE 2021A、CELLOXIDE 2021P、CELLOXIDE 2081、CELLOXIDE 2000、CELLOXIDE 3000等之脂環式環氧化合物、具有環氧基之(甲基)丙烯酸酯化合物的CYCLOMER A200、CYCLOMER M100、MGMA等之具有甲基縮水甘油基之甲基丙烯酸酯、陶氏化學公司製CYRACURE等。
環氧化合物之調配量,只要可藉由加熱處理而適當調整為適度硬化,則未特別限定。環氧化合物之調配量,相對於以固形分換算樹脂組成物100質量份,較佳為5質量份以上60質量份以下,更佳為5質量份以上30質量份以下。環氧化合物之調配量若為該範圍內,則藉由加熱處理可使樹脂組成物更有效硬化,可更提高硬化物之耐熱性。
熱硬化性樹脂的含羧基樹脂中,羧基與環氧基進行熱硬化反應。作為含羧基樹脂之具體例,舉例為下述[1]~[9]。
[1]藉由(甲基)丙烯酸等之不飽和羧酸與其以外之具有不飽和雙鍵之化合物的1種以上共聚合而得之含羧基共聚合樹脂
[2]對(甲基)丙烯酸等之不飽和羧酸與其以外之具有不飽和雙鍵之化合物的1種以上之共聚物,使用(甲基)丙烯酸縮水甘油酯或(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯等之具有環氧基與不飽和雙鍵之化合物或(甲基)丙烯酸氯等,將乙烯性不飽和基作為側鏈進行加成而得之含羧基樹脂
[3]使(甲基)丙烯酸縮水甘油酯或(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯等之具有環氧基與不飽和雙鍵之化合物與其以外之具有不飽和雙鍵之化合物的共聚物,與(甲基)丙烯酸等之不飽和羧酸反應而產生之二級羥基與多元酸酐反應所得之含羧基樹脂
[4]使馬來酸酐等之具有不飽和雙鍵之酸酐與其以外之具有不飽和雙鍵之化合物的共聚物,與(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等之具有羥基與不飽和雙鍵之化合物反應所得之含羧酸樹脂
[5]使多官能環氧化合物與不飽和單羧酸反應而生成之羥基與飽和或不飽和多元酸酐反應所得之含羧基樹脂
[6]使聚乙烯醇衍生物等之含羥基之聚合物與飽和或不飽和多元酸酐反應後,使生成之羧酸與一分子中具有環氧基與不飽和雙鍵之化合物反應所得之含羧基樹脂
[7]使多官能環氧化合物與不飽和單羧酸、一分子中具有至少1個醇性羥基及與環氧基反應之醇性羥基以外之1個反應性基之化合物的反應生成物,與飽和或不飽和多元酸酐反應所得之含羧基樹脂
[8]對於使一分子中具有至少2個氧雜環丁烷環之多官能氧雜環丁烷化合物與不飽和單羧酸反應所得之改質氧雜環丁烷樹脂中之一級羥基,與飽和或不飽和多元酸酐反應所得之含羧基樹脂
[9]使多官能環氧樹脂與不飽和單羧酸反應後,與多元酸酐反應所得之含羧基樹脂,進而與分子中具有1個環氧乙烷環與1個以上乙烯性不飽和基之化合物反應所得之含羧基樹脂
作為含羧基樹脂較佳為上述[2]、[5]、[7]及[9]之含羧基樹脂,基於熱硬化性、硬化皮膜特性之觀點,更佳為上述[5]之含羧基樹脂。此處所謂(甲基)丙烯酸酯係丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及該等之混合物之總稱。
含羧基樹脂之酸價較佳為10~150mgKOH/g之範圍,更佳為30~120mgKOH/g之範圍。含羧基樹脂之酸價若為10mgKOH/g以上,則密著性可更為良好。又,酸價若為150mgKOH/g以下,可更提高硬化物之熱安定性。
含羧基樹脂之重量平均分子量係隨樹脂骨架而異,一般為1000~30000,較佳於5000~20000之範圍。含羧基樹脂之重量平均分子量若為1000以上,則無觸黏性能更高,硬化物之硬度亦更大。又含羧基樹脂之重量平均分子量若為20000以下,則密著性、硬化性之均衡更良好。
含羧基樹脂之調配量,以不揮發成分(固形分)換算,相對於樹脂組成物100質量份,較佳為25~60質量份,更佳為25~50質量份。含羧基樹脂之調配量為25質量份以上時,可更提高硬化性,且為50質量份以下時,黏性可最適化。
矽烷偶合劑較佳具有羥基及甲氧基之至少1種,更佳為包含下述式(I)表示之構造之矽烷偶合劑。
式(I)中,R表示氫原子或甲基,n表示1~3之數,R’表示-(CH2
)i
-O-(CH2
)j
-,i及j互相獨立為1~5之整數。
作為矽烷偶合劑較佳為上述式(I)中,R’之i為1,j為3,且j側之碳原子與式(I)中之Si鍵結者。
作為矽烷偶合劑,若為具有羥基及甲氧基之至少1種,且具有下述式(I)表示之構造之矽烷偶合劑,則未特別限定。作為矽烷偶合劑可以例如CoatOSil MP 200 (Momentive Performance Materials公司製,商品名)等之市售品取得。
矽烷偶合劑之分子量並未特別限定。矽烷偶合劑之分子量較佳調整為使黏度成為0.003m2
/s以下。又,較佳調整為使黏度成為0.001m2
/s以下。
作為具有縮水甘油基與羥基之矽烷偶合劑之調配量,以固形分換算,相對於樹脂組成物全體之100質量份,較佳為1~20質量份,更佳為2~15質量份。上述矽烷偶合劑之調配量為20質量份以下時,印刷性(塗覆性)良好。
又,黑色層形成用之樹脂組成物亦可與其他矽烷偶合劑併用。其他矽烷偶合劑並未特別限定。作為其他矽烷偶合劑一般舉例為環氧矽烷偶合劑、胺基矽烷偶合劑、陽離子型矽烷偶合劑、乙烯基矽烷偶合劑、丙烯酸矽烷偶合劑、巰基矽烷偶合劑及該等之複合系偶合劑。
作為其他矽烷偶合劑可以例如KA-1003、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-602、KBM-603、KBE-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103、KBM-9103、KBM-573、KBM-575、KBM-6123、KBE-585、KBM-703、KBM-802、KBM-803、KBE-846、KBE-9007(信越矽氧公司製,商品名)、Silquest A-186、Silquest A-187 (Momentive Performance Materials公司製,商品名)等之市售品取得。該等可單獨使用1種或組合2種以上使用。
黑色層形成用之樹脂組成物中使用之選自由硫酸鋇、氧化矽及滑石所成之群之至少1種絕緣性填料,藉由使用而不僅改善硬化物之高溫絕緣電阻性,亦可使表面平坦性上升,抑制因加工製程之加熱而變形,除了維持表面平坦性以外,可有效防止擦傷或微龜裂。尤其基於亦改善表面平坦性之觀點,上述絕緣性填料較佳包含硫酸鋇。又,基於防止微龜裂之觀點,除了硫酸鋇以外,更佳進而包含滑石及氧化矽之至少1種。
作為上述絕緣性填料之粒徑,較佳硫酸鋇之平均粒徑為0.05~5.00μm,氧化矽之平均粒徑為0.1~ 5.0μm,滑石之平均粒徑為0.1~5.0μm。絕緣性填料之平均粒徑若為上述範圍之上限值以下,則分散性及表面平坦性更提高。又絕緣性填料之平均粒徑若為上述範圍之下限值以上,則硬化性及高溫電阻性更提高。
作為上述絕緣性填料之合計調配量,以固形分換算,相對於樹脂組成物全體之100質量份,為10~70質量份,但基於使高溫絕緣電阻性提高之觀點,較佳為10~60質量份。又,硫酸鋇、氧化矽、滑石亦可使用市售製品。
作為硫酸鋇之市售品之例舉例為沉降性硫酸鋇#100、沉降性硫酸鋇#300、沉降性硫酸鋇SS-50、BARIACE B-30、BARIACE B-31、BARIACE B-32、BARIACE B-33、BARIACE B-34、BARIFINE BF-1、BARIFINE BF-10、BARIFINE BF-20、BARIFINE BF-40(堺化學工業公司製)、表面處理硫酸鋇B-30、B-34 (堺化學工業公司製)、W-1、W-6、W-10、C-300(竹原化學工業公司製)。
作為氧化矽之市售品之例舉例為Aerosil 50、Aerosil 200、Aerosil 380、Aerosil A300等A系列、RY300等之RY系列(日本AEROSIL公司製);WACKER HDK S13、WACKER HDK V15、WACKER HDK N20(均為旭化成公司製);「FineSeal B」(商品名,TOKUYAMA公司製)、「FineSeal」(TOKUYAMA公司製)、「Sylysia」(富士SILYSIA化學公司製);SNOWTECHS UP、SNOWTECHS OUP(日產化學工業公司製)、Nipsil L-300、Nipsil KQ(日本SILICA工業公司製)。
作為滑石可以LMS-100、LMS-200、LMS-300、LMS-3500、LMS-400、LMP-100、PKP-53、PKP-80、PKP-81(富士TALC工業公司製)、D-600、D-800、D-1000、P-2、P-3、P-4、P-6、P-8、SG-95(日本TALC公司製)之市售品取得。該等可單獨使用1種或亦可組合2種以上使用。
黑色層形成用之樹脂組成物所含之黑色著色劑只要可充分顯示黑色,且不與上述含羧基樹脂或環氧樹脂化學反應之著色劑即可。作為適當之黑色著色劑之例舉例為C.I.顏料黑6、7、9及18等所示之碳黑系著色劑、C.I.顏料黑8、10等所示之石墨系著色劑、C.I.顏料黑11、12及27、顏料棕35等表示之氧化鐵系著色劑;例如戶田工業公司製之KN-370之氧化鐵、三菱材料公司製之13M之鈦黑、以C.I.顏料黑20等表示之蒽醌系著色劑、以C.I.顏料黑13、25及29等表示之氧化鈷系著色劑、以C.I.顏料黑15及28等表示之氧化銅系著色劑、以C.I.顏料黑14及26等表示之錳系著色劑、以C.I.顏料黑23等表示之氧化銻系著色劑、以C.I.顏料黑30等表示之氧化鎳系著色劑、以C.I.顏料黑31、32表示之苝系著色劑、以顏料黑1表示之苯胺系著色劑及硫化鉬或硫化鉍。該等著色劑可單獨使用,或可適當組合使用。
作為特佳之黑色著色劑為碳黑。作為碳黑之例舉例為三菱化學公司製之碳黑 M-40、M-45、M-50、MA-8、MA-100、哥倫比亞化學公司製之碳黑1255。
黑色著色劑之調配量若過多,則絕緣性降低,亦造成成本上升,且若過少,則有色澤或非透明性不充分之情況。較佳,以固形分換算,相對於樹脂組成物全體之100質量份,為1~25質量份,更佳為2~20質量份。
光學輔助層20,亦即白色層及黑色層所用之樹脂組成物硬化之硬化物的硬化收縮率,基於抑制龜裂等之劣化之觀點,較佳為0.5%以下,更佳為0.4%以下。硬化物之硬化收縮率可藉由以下方法測定。
<硬化收縮率之測定>
(1-1)附樹脂之聚醯亞胺膜之調製
於將包含白色層形成用之樹脂組成物或黑色層形成用之樹脂組成物的清漆以醇酸樹脂系脫模劑(LINTEC公司製「AL-5」)進行脫模處理之PET膜(東麗公司製「LUMIRROR R80」,厚度38μm,軟化點130℃,以下稱為「脫模PET」)上,以乾燥後之樹脂組成物層之厚度成為170μm之方式,以棒塗佈器予以塗佈,於80℃~120℃(平均100℃)乾燥10分鐘,獲得樹脂薄片。該樹脂薄片切取為200mm見方。將所製作樹脂薄片之切片(200mm見方)使用批式真空加壓層壓機(NIKKO MATERIALS公司製,2階段增層層壓機,CVP700),以樹脂組成物層與聚醯亞胺膜(宇部興產公司製UPILEX 25S,25μm厚,240mm見方)之平滑面中央接觸之方式層合於單面。層合係減壓30秒將氣壓設為13hPa以下後,於100℃、壓力0.74MPa壓著30秒而實施。藉此,獲得附樹脂之聚醯亞胺膜。
(1-2)初期長度之測定
自所得附樹脂之聚醯亞胺膜之脫模PET上,於距樹脂組成物層之4角為20mm左右之部分,藉由沖孔形成4個貫通孔(直徑約6mm)(形成之貫通孔依順時針暫時稱為A、B、C、D),剝離脫模PET後,以非接觸型圖像測定器(MITUTOYO公司製,Quick Vision, 「QVH1X606-PRO III BHU2G」)測定所形成之各貫通孔之中心軸彼此間之長度L (LAB
、LBC
、LCD
、LDA
、LAC
、LBD
)。
(1-3)樹脂組成物層之熱硬化
將結束初期長度之測定後之附樹脂之聚醯亞胺膜之聚醯亞胺膜面設置於255mm×255mm尺寸之玻璃布基材環氧樹脂雙面貼銅層合板(0.7mm厚,松下電工公司製「R5715ES」)上,四邊以聚醯亞胺接著膠帶(寬10mm)固定,於180℃加熱90分鐘,使樹脂組成物層熱硬化,獲得硬化物層。
(1-4)熱硬化收縮率之測定
熱硬化後,剝下聚醯亞胺接著膠帶,自玻璃布基材環氧樹脂雙面貼銅層合板卸除附硬化物層之聚醯亞胺膜,進而自聚醯亞胺膜剝離硬化物層,與長度L同樣以非接觸型圖像測定器測定於(1-2)形成之各貫通孔之中心軸彼此間之硬化後長度L’(L’AB
、L’BC
、L’CD
、L’DA
、L’AC
、L’BD
)。
由下述式(1)求出貫通孔A與貫通孔B之間的長度LAB
之硬化後收縮率s1AB
。同樣地,求出LBC
、LCD
、LDA
、LAC
及LBD
之硬化後收縮率s1BC
、s1CD
、s1DA
、s1AC
及s1DA
。
光學輔助層20之厚度可考慮例如發光元件10之尺寸,尤其是厚度,設為任意適當厚度。光學輔助層20之厚度較佳為5μm~100μm,更佳為10μm~50μm。
光學輔助層20以使發光元件10之至少發光面19a露出之方式,嵌埋發光元件10。發光面19a亦可其一部分以光學輔助層20覆蓋。
如圖1所示,以該構成例,發光面19a與光學輔助層20之發光面19a側之表面的第1表面20a一體對齊。然而,發光面19a與第1表面20a亦可互相未對齊,而構成階差。
於光學輔助層20於第2表面20b側設有使第1電極16及第2電極18露出之第1通孔22。
於光學輔助層20之與發光面19a相反側之表面的第2表面20b,設有第1配線層30。第1配線層30包含於第2表面20b延伸之複數配線的第1配線部32。
第1配線層30經由設於第1通孔22之通孔內配線,與第1電極16及第2電極18直接電性連接而不使用凸塊(焊球)。
於光學輔助層20之第2表面20b,以覆蓋第1配線層30之方式,設置第1絕緣層40。
第1絕緣層40係使用例如與印刷配線板具備之絕緣層的增層同樣的材料之樹脂組成物,以同樣形成步驟形成。
作為用以形成第1絕緣層40之樹脂組成物(第1絕緣層形成用之樹脂組成物),可使用以往習知之任意適當樹脂組成物。第1絕緣層形成用之樹脂組成物包含例如(a)環氧樹脂及(b)硬化劑。樹脂組成物根據需要可進而包含(c)無機填充材、(d)熱塑性樹脂、(e)硬化促進劑、(f)難燃劑及(g)有機填充材等之添加劑。以下,針對第1絕緣層形成用之樹脂組成物中可含有之成分加以說明。
<(a)成分:環氧樹脂>
作為(a)成分之環氧樹脂舉例為例如雙酚型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、第三丁基鄰苯二酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯構造之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含螺環環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂。環氧樹脂可單獨使用1種,亦可組合2種以上。雙酚型環氧樹脂係指具有雙酚構造之環氧樹脂,舉例為例如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂。所謂聯苯型環氧樹脂意指具有聯苯構造之環氧樹脂,聯苯構造亦可具有烷基、烷氧基、芳基等之取代基。因此,聯二甲酚型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂亦包含於聯苯型環氧樹脂。環氧樹脂可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為環氧樹脂,較佳為芳香族系之環氧樹脂。此處,所謂芳香族系之環氧樹脂意指其分子內具有芳香環之環氧樹脂。芳香環不僅為苯環等之單環構造,亦包含萘環等之多環芳香族構造及芳香族雜環構造。作為芳香族系之環氧樹脂較佳為選自由雙酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、萘型4官能環氧樹脂及萘酚型環氧樹脂所成之群之1種以上。
環氧樹脂較佳1分子中具有2個以上環氧基。將環氧樹脂之不揮發成分設為100質量%時,1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂之比例,較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上,又更佳為70質量%以上。
環氧樹脂有於溫度20℃為液狀之環氧樹脂(亦稱為「液狀環氧樹脂」)與於溫度20℃為固體狀之環氧樹脂(亦稱為「固體狀環氧樹脂」)。樹脂組成物可單獨含有液狀環氧樹脂,亦可單獨含有固體狀環氧樹脂,亦可組合含有液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂。其中,樹脂組成物較佳含有固體狀環氧樹脂,固體狀環氧樹脂較佳單獨含有,或組合含有固體狀環氧樹脂與液狀環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂較佳為1分子中具有3個以上環氧基之固體狀環氧樹脂,更佳為1分子中具有3個以上環氧基之芳香族系之固體狀環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂較佳為聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘型4官能環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂,更佳為聯二甲酚型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、萘型4官能環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂及雙酚型環氧樹脂。
作為固體狀環氧樹脂之具體例舉例為DIC公司製之「HP4032H」(萘型環氧樹脂);DIC公司製之「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂);DIC公司製之「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製之「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製之「HP-7200」(二環戊二烯型環氧樹脂);DIC公司製之「HP-7200HH」、「HP-7200H」、「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」、「HP6000L」(萘醚型環氧樹脂);日本化藥公司製之「EPPN-502H」(三分型環氧樹脂);日本化藥公司製之「NC7000L」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂);日本化藥公司製之「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯芳烷基型環氧樹脂);新日鐵住金化學公司製之「ESN475V」(萘酚型環氧樹脂);新日鐵住金化學公司製之「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX4000H」、「YX4000」、「YL6121」(聯苯型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX4000HK」(聯二甲酚型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YX8800」(蒽型環氧樹脂);大阪氣體化學公司製之「PG-100」、「CG-500」(雙酚AF型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂);三菱化學公司製之「YL7800」(茀型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER1010」(固體狀雙酚A型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER1031S」(四苯基乙烷型環氧樹脂)。該等可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為液狀環氧樹脂較佳為1分子中具有2個以上環氧基之液狀環氧樹脂,更佳為1分子中具有2個以上環氧基之芳香族系之液狀環氧樹脂。
作為液狀環氧樹脂較佳為雙酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、具有酯骨架之脂環式環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂及具有丁二烯構造之環氧樹脂,更佳為縮水甘油胺型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂及萘型環氧樹脂。
作為液狀環氧樹脂之具體例舉例為DIC公司製之「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂);三菱化學公司製之「828US」、「jER828US」、「jER828EL」、「825」、「EPICOTE 828EL」(雙酚A型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER807」、「1750」(雙酚F型環氧樹脂);三菱化學公司製之「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱化學公司製之「630」、「630LSD」(縮水甘油胺型環氧樹脂);新日鐵住金化學公司製之「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品);NAGASE CHEMTEX公司製之「EX-721」(縮水甘油酯型環氧樹脂);DAICEL公司製之「CELLOXIDE 2021P」(具有酯骨架之脂環式環氧樹脂);DAICEL公司製之「PB-3600」(具有丁二烯構造之環氧樹脂);新日鐵住金化學公司製之「ZX1658」、「ZX1658GS」(液狀1,4-縮水甘油基環己烷型環氧樹脂);等。該等可單獨使用1種,或亦可組合2種以上使用。
作為環氧樹脂組合使用液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂時,該等之質量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂)較佳為1:0.1~1:15,更佳為1:0.5~1:10,特佳為1:1~1:8。藉由使液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂成為該範圍,i)以接著薄片之形態使用時,可成為適度黏著性,ii)以接著薄片之形態使用時,可獲得充分可撓性,處理性提高,進而iii)可獲得具有充分斷裂強度之絕緣層。
環氧樹脂之環氧當量(g/eq.)較佳為50~ 5000,更佳為50~3000,又更佳為80~2000,特佳為110~ 1000。藉由使環氧樹脂之環氧當量為前述範圍,可使樹脂組成物之硬化物的交聯密度充分,可獲得表面粗糙度小的絕緣層。又,環氧當量係包含1當量環氧基之樹脂質量,可依據JIS K7236測定。
環氧樹脂之重量平均分子量較佳為100~ 5000,更佳為250~3000,又更佳為400~1500。環氧樹脂等之樹脂之重量平均分子量係以凝膠滲透層析(GPC)法測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
環氧樹脂之含量,基於獲得良好機械強度、絕緣信賴性之絕緣層之觀點,將樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,又更佳為15質量%以上。環氧樹脂之含量上限,較佳為40質量%以下,更佳為35質量%以下,特佳為30質量%以下。
<(b)成分:硬化劑>
作為(b)成分之硬化劑,只要具有使環氧樹脂硬化之機能則未特別限定。作為硬化劑舉例為例如酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑、苯并噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑及碳二醯亞胺系硬化劑。硬化劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
基於耐熱性及耐水性之觀點,酚系硬化劑及萘酚系硬化劑較好為具有酚醛清漆構造之酚系硬化劑,或具有酚醛清漆構造之萘酚系硬化劑。且,基於與導體層之密著強度(剝離強度)之觀點,以含氮酚系硬化劑或含氮萘酚系硬化劑較佳,更佳為含有三嗪骨架之酚系硬化劑或含有三嗪骨架之萘酚系硬化劑。其中基於更提高耐熱性、耐水性及與導體層之密著強度之觀點,較佳為含有三嗪骨架之酚酚醛清漆樹脂。作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑之具體例舉例為明和化成(股)製之「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化藥(股)製之「NHN」、「CBN」、「GPH」、新日鐵住金化學(股)製之「SN-170」、「SN-180」、「SN-190」、「SN-475」、「SN-485」、「SN-495」、「SN-375」、「SN-395」、DIC(股)製之「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-3018」、「LA-1356」、「TD-2090」。
作為活性酯系硬化劑,可使用1分子中具有1個以上活性酯基之樹脂。其中,作為活性酯系硬化劑較佳使用酚酯類、硫酚酯類、N-羥基胺酯類、雜環羥基化合物之酯類等之1分子中具有2個以上反應活性高之酯基的化合物。作為該活性酯系硬化劑,較佳為藉由羧酸化合物及/或硫代羧酸化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物之縮合反應而獲得之化合物。尤其基於提高耐熱性之觀點,較佳為由羧酸化合物與羥基化合物獲得之活性酯系硬化劑,更佳為由羧酸化合物與酚化合物及/或萘酚化合物所得之活性酯系硬化劑。作為羧酸化合物舉例為例如苯甲酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、依康酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、均苯四酸。作為酚化合物或萘酚化合物舉例為例如對苯二酚、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、酚酞、甲基化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、苯酚、鄰-甲酚、間-甲酚、對-甲酚、鄰苯二酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、二羥基二苯甲酮、三羥基二苯甲酮、四羥基二苯甲酮、間苯三酚(phloroglucin)、苯三酚、二環戊二烯型二酚化合物、酚酚醛清漆。此處,所謂「二環戊二烯型二酚化合物」係指二環戊二烯1分子中縮合有酚2分子而得之二酚化合物。
作為活性酯系硬化劑之適當具體例舉例為含二環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物、含萘構造之活性酯化合物、含酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯化合物、含酚酚醛清漆之苯甲醯化物之活性酯化合物。其中更佳為含萘構造之活性酯化合物、含二環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物。所謂「二環戊二烯型二酚構造」表示由伸苯基-伸二環戊基-伸苯基所成之2價構造單位。
作為活性酯系硬化劑之市售品之例,作為含二環戊二烯型二酚構造之活性酯化合物舉例為「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H-65TM」、「EXB-8000L-65TM」(DIC公司製);作為含萘構造之活性酯化合物舉例為「EXB9416-70BK」、「EXB-8100L-65T」、「EXB-8150-65T」(DIC公司製);作為含酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯化合物舉例為「DC808」(三菱化學公司製);作為含酚酚醛清漆之苯甲醯化物之活性酯化合物舉例為「YLH1026」(三菱化學公司製);作為含酚酚醛清漆之乙醯化物之活性酯系化合物舉例為「DC808」(三菱化學公司製);作為含酚酚醛清漆之苯甲醯化物之活性酯化合物舉例為「YLH1026」(三菱化學公司製)、「YLH1030」(三菱化學公司製)、「YLH1048」(三菱化學公司製)。
作為苯并噁嗪系硬化劑之具體例舉例為JFE化學公司製之「JBZ-OD100」(苯并噁嗪環當量218)、「JBZ-OP100D」(苯并噁嗪環當量218)、「ODA-BOZ」(苯并噁嗪環當量218);四國化成工業公司製之「P-d」(苯并噁嗪環當量217)、「F-a」(苯并噁嗪環當量217);昭和高分子公司製之「HFB2006M」(苯并噁嗪環當量432)。
作為氰酸酯系硬化劑,舉例為例如雙酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯(寡聚(3-亞甲基-1,5-伸苯基氰酸酯))、4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-亞乙基二苯基二氰酸酯、六氟雙酚A二氰酸酯、2,2-雙(4-氰酸酯基)苯基丙烷、1,1-雙(4-氰酸酯基苯基甲烷)、雙(4-氰酸酯基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-雙(4-氰酸酯基苯基-1-(甲基亞乙基))苯、雙(4-氰酸酯基苯基)硫醚、及雙(4-氰酸酯基苯基)醚等之2官能氰酸酯樹脂、由酚酚醛清漆及甲酚酚醛清漆等衍生之多官能氰酸酯樹脂、該等氰酸酯樹脂經一部分三嗪化而成之預聚物。氰酸酯系硬化劑之具體例舉例為日本LONZA公司製之「PT30」及「PT60」(均為酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、「ULL-950S」(多官能氰酸酯樹脂)、「BA230」(雙酚A二氰酸酯之一部分或全部經三嗪化之三聚物的預聚物)。
作為碳二醯亞胺系硬化劑之具體例舉例為日清紡化學公司製之CARBODILITE(註冊商標)V-03(碳二醯亞胺基當量:216)、V-05(碳二醯亞胺基當量:216)、V-07(碳二醯亞胺基當量:200)、V-09(碳二醯亞胺基當量:200);RHEIN CHEMIE公司製之STABAXOL(註冊商標)P(碳二醯亞胺基當量:302)。
(a)環氧樹脂與(b)硬化劑之量比,以[環氧樹脂之環氧基合計數]:[硬化劑之反應基合計數]之比率計,較佳為1:0.2~1:2之範圍,更佳為1:0.3~1:1.5,又更佳為1:0.4~1:1.2。此處,所謂硬化劑之反應基為活性羥基、活性酯基等,根據硬化劑種類而異。又,所謂環氧樹脂之環氧基合計數係將各環氧樹脂之固形分質量除以環氧當量之值針對所有環氧樹脂予以合計之值,所謂硬化劑反應基之合計數係各硬化劑之固形分質量除以反應基當量之值針對所有硬化劑予以合計之值。藉由將環氧樹脂與硬化劑之量比設為該範圍內,可更提高所得絕緣層之耐熱性。
硬化劑之含量,於將第1絕緣層形成用樹脂組成物中之樹脂成分設為100質量%時,較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,又更佳為15質量%以上。硬化劑含量之上限較佳為40質量%以下,更佳為35質量%以下,或30質量%以下。本發明中,所謂「樹脂成分」係指將構成樹脂組成物之不揮發成分中後述之(c)成分的無機填充材除外之成分。
<(c)成分:無機填充材>
樹脂組成物較佳進而包含無機填充材作為(c)成分。藉由包含無機填充材,可成為線熱膨脹係數及介電正切更低之絕緣層。
無機填充材之材料並未特別限定。作為無機填充材舉例為例如氧化矽、氧化鋁、鋁酸矽酸鹽、玻璃、堇青石、矽氧化物、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氧化鋅、水滑石、勃姆石(Boehmite)、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化錳、硼酸鋁、碳酸鍶、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鋯酸鋇、鋯酸鋇、鋯酸鈣、磷酸鋯及磷酸鎢酸鋯。該等中適宜為氧化矽。作為氧化矽舉例為例如無定形氧化矽、熔融氧化矽、結晶氧化矽、合成氧化矽、中空氧化矽。且作為氧化矽較佳為球狀氧化矽。無機填充材可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
作為無機填充材之市售品舉例為例如DENKA公司製之「UFP-30」;日鐵化學暨材料公司製之「SP60-05」、「SP507-05」、「SPH516-05」;ADMATECHS公司製之「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」;德山公司製之「SILFIL NSS-3N」、「SILFIL NSS-4N」、「SILFIL NSS-5N」;ADMATECHS公司製之「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」。
無機填充材之比表面積,較佳為1m2
/g以上,更佳為2m2
/g以上,特佳為3m2
/g以上。上限並未特別限制,但較佳為60m2
/g以下,更佳為50m2
/g以下或40m2
/g以下。比表面積可依據BET法,使用比表面積測定裝置(MOUNTECH公司製「Macsorb HM-1210」),於試料表面吸附氮氣,使用BET多點法算出比表面積。
無機填充材之平均粒徑較佳為4μm以下,更佳為3μm以下,又更佳為2.5μm以下,再更佳為2μm以下,特佳為1μm以下、0.7μm以下或0.5μm以下。無機填充材之平均粒徑下限較佳為0.01μm以上,更佳為0.03μm以上,又更佳為0.05μm以上、0.07μm以上或0.1μm以上。
無機填充材之平均粒徑可基於Mie散射理論,以雷射繞射.散射法進行測定。具體而言,可利用雷射繞射散射式粒徑分佈測定裝置,以體積基準作成無機填充材之粒徑分佈,以其中值徑作為平均粒徑而測定。測定樣品可使用將無機填充材100mg、甲基乙基酮10g量取於安瓿中,以超音波分散10分鐘而成者。測定樣品係使用雷射繞射式粒徑分佈測定裝置,將使用光源波長設為藍色及紅色,以流動胞(flow cell)方式測定無機填充材之體積基準之粒徑分佈,自所得粒徑分佈算出平均粒徑作為中值徑。作為雷射繞射式粒徑分佈測定裝置舉例為例如堀場製作所公司製之「LA-960」。
基於提高耐濕性及分散性之觀點,無機填充材較佳經表面處理劑處理者。作為表面處理劑舉例為例如乙烯基矽烷系偶合劑、(甲基)丙烯酸系偶合劑、含氟矽烷偶合劑、胺基矽烷系偶合劑、環氧矽烷系偶合劑、巰基矽烷系偶合劑、矽烷系偶合劑、烷氧基矽烷、有機矽氮烷化合物、鈦酸酯系偶合劑。表面處理劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。作為表面處理劑之市售品列舉為例如信越化學工業公司製「KBM1003」(乙烯基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM503」(3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM403」(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM803」(3-巰基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「SZ-31」(六甲基二矽氮烷)、信越化學工業公司製「KBM103」(苯基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM-4803」(長鏈環氧型矽烷偶合劑)、信越化學工業公司製「KBM-7103」(3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷)。
利用表面處理劑進行表面處理之程度,基於提高無機填充材之分散性之觀點,較佳侷限於特定範圍。具體而言,無機填充材100質量份較佳以0.2質量份~5質量份之表面處理劑進行表面處理,較佳以0.2質量份~3質量份進行表面處理,更佳以0.3質量份~2質量份進行表面處理。
利用表面處理劑進行表面處理之程度可藉由無機填充材之每單位表面積之碳量而評價。無機填充材之每單位表面積之碳量,基於提高無機填充材之分散性之觀點,較佳為0.02mg/m2
以上,更佳為0.1mg/m2
以上,又更佳為0.2mg/m2
以上。另一方面,基於抑制樹脂清漆之熔融黏度及接著薄片形態之熔融黏度上升之觀點,較佳為1mg/m2
以下,更佳為0.8mg/m2
以下,又更佳為0.5mg/m2
以下。
無機填充材之每單位表面積之碳量可藉由將表面處理後之無機填充材以溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))進行洗淨處理後予以測定。具體而言,將作為溶劑之充分量之MEK添加於以表面處理劑進行表面處理之無機填充材中,於25℃進行超音波洗淨5分鐘。其次去除上澄液,使固形分乾燥後,使用碳分析計測定無機填充材之每單位表面積之碳量。至於碳分析計可使用例如堀場製作所公司製之「EMIA-320V」。
基於獲得線熱膨脹係數及介電正切低的絕緣層之觀點,第1絕緣層形成用樹脂組成物中之無機填充材含量,於將第1絕緣層形成用樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為30質量%以上,更佳為40質量%以上或50質量%以上。若使用無機填充材之含量過高之樹脂組成物,則有所得絕緣層之表面起伏容易變大之傾向。然而,使用接著薄片形成第1絕緣層時,可抑制第1絕緣層表面之起伏,而可進而提高樹脂組成物中之無機填充材之含量。例如,第1絕緣層形成用樹脂組成物中之無機填充材含量可提高至55質量%以上、60質量%以上、65質量%以上或70質量%以上。
第1絕緣層形成用樹脂組成物中之無機填充材含量上限,基於獲得具有充分機械強度之絕緣層之觀點,於將第1絕緣層形成用樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為95質量%以下,更佳為90質量%以下。
<(d)成分:熱塑性樹脂>
第1絕緣層形成用樹脂組成物亦可包含熱塑性樹脂作為(d)成分。作為熱塑性樹脂,舉例為例如苯氧樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、聚烯烴樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂。熱塑性樹脂可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
熱塑性樹脂之聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為8000以上,更佳為10000以上,又更佳為20000以上或30000以上。上限較佳為100000以下,更佳為70000以下,又更佳為60000以下。
作為苯氧樹脂舉例為例如具有選自由雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚S骨架、雙酚苯乙酮骨架、酚醛清漆骨架、聯苯骨架、茀骨架、二環戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架及三甲基環己烷骨架所成之群之1種以上骨架之苯氧樹脂。苯氧樹脂之末端亦可為酚性羥基、環氧基等之任一官能基。苯氧樹脂可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。作為苯氧樹脂之具體例,舉例為三菱化學公司製之「1256」及「4250」(均為含雙酚A骨架之苯氧樹脂)、「YX8100」(含雙酚S骨架之苯氧樹脂)及「YX6954」(含雙酚苯乙酮骨架之苯氧樹脂)、日鐵化學暨材料公司製之「FX280」及「FX293」、三菱化學公司製之「YL7500BH30」、「YX6954BH30」、「YX7553」、「YX7553BH30」、「YL7769BH30」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及「YL7482」。
作為聚乙烯縮醛樹脂舉例為例如聚乙烯甲縮醛樹脂、聚乙烯丁縮醛樹脂,較佳為聚乙烯丁縮醛樹脂。作為聚乙烯縮醛樹脂之具體例舉例為例如電氣化學工業公司製之「電化丁縮醛4000-2」、「電化丁縮醛5000-A」、「電化丁縮醛6000-C」、「電化丁縮醛6000-EP」、積水化學工業公司製之S-LEC BH系列、BX系列(例如BX-5Z)、KS系列(例如KS-1)、BL系列、BM系列。
作為聚醯胺樹脂之具體例除了新日本理化公司製之「RIKACOTE SN20」及「RIKACOTE PN20」以外,亦舉例為使2官能性羥基末端聚丁二烯、二異氰酸酯化合物及四元酸酐反應獲得之線狀聚醯亞胺(日本特開2006-37083號公報記載之聚醯亞胺)、含聚矽氧烷骨架之聚醯亞胺(日本特開2002-12667號公報及日本特開2000-319386號公報等所記載之聚醯亞胺)等之改質聚醯亞胺。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂之具體例,除了東洋紡公司製之「VYLOMAX HR11NN」及「VYLOMAX HR16NN」以外,又舉例為日立化成工業公司製之「KS9100」、「KS9300」(含聚矽氧烷骨架之聚醯胺醯亞胺)等之改質聚醯胺醯亞胺。
作為聚醚碸樹脂之具體例舉例為住友化學公司製之「PES5003P」。作為聚苯醚樹脂之具體例舉例為三菱氣體化學公司製之寡聚苯醚・苯乙烯樹脂「OPE-2St 1200」。作為聚醚醚酮樹脂之具體例舉例為住友化學公司製之「SUMIPLOY K」。作為聚醚醯亞胺樹脂之具體例舉例為GE公司製之「ULTEM」。
作為聚碸樹脂之具體例舉例為Solvay Advanced Polymers公司製之聚碸「P1700」、「P3500」。
作為聚烯烴樹脂舉例為例如低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物等之乙烯系共聚合樹脂;聚丙烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物等之聚烯烴系彈性體。
作為聚酯樹脂舉例為例如聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚萘二甲酸丁二酯樹脂、聚對苯二甲酸丙二酯樹脂、聚萘二甲酸丙二酯樹脂、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯樹脂。
作為熱塑性樹脂,尤其較佳為苯氧樹脂、聚乙烯縮醛樹脂,更佳為重量平均分子量為30000以上之苯氧樹脂。
熱塑性樹脂之含量,於將第1絕緣層形成用樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為0.1質量%以上,更佳為0.3質量%以上,又更佳為0.5質量%以上。上限較佳為5質量%以下,更佳為4質量%以下,又更佳為3質量%以下。
<(e)成分:硬化促進劑>
第1絕緣層形成用樹脂組成物亦可進而含有硬化促進劑作為(e)成分。作為硬化促進劑舉例為例如胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑、過氧化物系硬化促進劑。其中,較佳為胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、過氧化物系硬化促進劑。硬化促進劑可單獨使用1種,或亦可組合2種以上使用。使用硬化促進劑時,第1絕緣層形成用樹脂組成物中之硬化促進劑的含量,於將第1絕緣層形成用樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為0.005質量%~1質量%,更佳為0.01質量%~0.5質量%。
<(f)成分:難燃劑>
第1絕緣層形成用樹脂組成物亦可進而含有難燃劑作為(f)成分。作為難燃劑舉例為例如有機磷系難燃劑、有機系含氮磷化合物、氮化合物、矽氧系難燃劑、金屬氫氧化物。難燃劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。使用難燃劑時,第1絕緣層形成用樹脂組成物中之難燃劑的含量並未特別限定。難燃劑含量,於將第1絕緣層形成用樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為0.1質量%~15質量%,更佳為0.5質量%~10質量%。
<(g)成分:有機填充材>
第1絕緣層形成用樹脂組成物亦可進而含有有機填充材。作為有機填充材可使用形成印刷配線板之絕緣層時可使用之任意適當有機填充材。作為有機填充材舉例為例如橡膠粒子、聚醯胺微粒子、矽氧粒子,較佳為橡膠粒子。
作為橡膠粒子只要能對顯示橡膠彈性之樹脂施以化學交聯處理,且不溶於有機溶劑中且為不熔之樹脂之微粒子體即無特別限制。作為橡膠粒子,舉例為例如丙烯腈丁二烯橡膠粒子、丁二烯橡膠粒子、丙烯酸橡膠粒子。作為橡膠粒子具體舉例為XER-91(日本合成橡膠(股)製)、STAFYROID AC3355、AC3816、AC3816N、AC3832、AC4030、AC3364、IM101(以上為AICA工業(股)製)、PARALOID EXL2655、EXL2602(以上為吳羽化學工業(股)製)。
有機填充材之平均粒徑較佳為0.005μm~1μm之範圍,更佳為0.2μm~0.6μm之範圍。有機填充材之平均粒徑可使用動態光散射法測定。例如,以超音波等將有機填充材均勻分散於適當之有機溶劑中,使用濃厚系粒徑分析儀(大塚電子(股)製「FPAR-1000」),以質量基準製作有機填充材之粒度分佈,且測定其中值徑作為平均粒徑。使用有機填充材時,第1絕緣層形成用之樹脂組成物中有機填充材之含量,於將第1絕緣層形成用樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較好為1質量%~10質量%,更好為2質量%~5質量%。
<(h)成分:其他任意成分>
第1絕緣層形成用樹脂組成物根據需要亦可含有其他任意成分之(h)成分。作為其他任意成分之例舉例為有機銅化合物、有機鋅化合物及有機鈷化合物等有機金屬化合物,以及增黏劑、消泡劑、調平劑、密著性賦予劑、著色劑等之樹脂添加劑。
於第1絕緣層40設有使第1配線層30所含之第1配線部32之一部分露出之第2通孔42。第2通孔42亦可以使第1通孔22內所設之通孔內配線之至少一部分露出之方式,亦即以與第1通孔22連通之方式設置。
於第1絕緣層40中設有第2配線層50。第2配線層50包含複數第2配線部52。
第2配線層50經由設置於第2通孔42(及連通之第1通孔22)之通孔內配線與第1配線層30(以及第1電極16及第2電極18)直接電性連接。
如圖1所示,本實施形態僅設置第1絕緣層40。然而,發光元件封裝1亦可具備藉由與第1絕緣層40同樣的材料同樣地形成之未圖示之第2絕緣層、第3絕緣層之複數其他絕緣層(增層)。
此外,於其他絕緣層(第2絕緣層等)亦可設置與更下層之配線等(第1電極16、第2電極18、第1配線層30及第2配線層50)電性連接之用以與未圖示之其他配線層(第3配線層)及比其他配線層更為下層之配線等電性連接之未圖示之其他通孔(例如第3通孔)。
於發光元件封裝1設有密封部60。密封部60係可使自發光元件10之發光面19a出射之光透過之機能部。密封部60以覆蓋發光面19a之方式,密封發光元件10。密封部60之可見光透過率較佳為80%以上,更佳為90%以上,又更佳為95%以上。此處所謂可見光透過率意指波長380nm~780nm之光照射至密封部時光透過之比例(%)。
密封部60之可見光透過率可藉由分光光度計測定。具體而言,首先將密封部60所用之樹脂組成物使用批式真空層壓機層合於無鹼玻璃(50mm×50mm,厚度700μm,日本電氣玻璃公司製「OA-10G」)。
其次,使樹脂組成物硬化形成可見光透過率測定用薄片。樹脂組成物之層合及硬化條件可適用與已說明之白色層相同之方法。
將所得之可見光透過率測定用薄片設置於已說明之光纖式分光光度計,測定可見光透過率光譜,藉由算出波長380nm~780nm之可見光透過率光譜,可測定密封部60之可見光透過率。
又,積分球與透過率薄片之距離設為0mm,參考可設為大氣。
密封部60若能確保已說明之適當可見光透過率,則任何態樣均不成問題,例如較佳包含含有以包含熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂、硬化劑、硬化促進劑、熱塑性樹脂、偶合劑、無機填充材之樹脂組成物硬化之硬化物作為成分之密封層62,亦可僅由密封層62構成。使作為密封層62之材料所用之樹脂組成物硬化之硬化物之硬化收縮,基於有效抑制龜裂等之劣化之觀點,較佳為2.0%以下,更佳為1.5%以下。此處,所謂硬化收縮率意指於樹脂組成物硬化作成硬化體之過程所產生之體積收縮比例,可藉由前述硬化收縮率之測定方法測定。
密封部60亦可設為包含複數層之層合構造。具體而言,可採取於密封層62進而接合密封基板64之態樣,該密封基板64係例如玻璃基板等之硬質基板、透明聚醯亞胺、環烯烴聚合物及聚對苯二甲酸乙二酯之聚合物所成之軟性基板,且可見光透過率為例如80%以上,較佳85%以上。可見光透過率可藉由前述之可見光透過率之測定方法測定。以下,針對用以形成密封層62之樹脂組成物(密封層形成用之樹脂組成物)之成分加以說明。
<熱硬化性樹脂>
作為熱硬化性樹脂之例舉例為環氧樹脂、氰酸酯樹脂、酚樹脂、雙馬來醯亞胺-三嗪樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯基苄基樹脂。作為熱硬化性樹脂,基於低溫硬化性等之觀點,較佳為環氧樹脂。
環氧樹脂只要為可使密封層形成用之樹脂組成物之硬化物的折射率為1.48~1.54之環氧樹脂,則未特別限定。作為此等環氧樹脂,可使用平均每1分子具有2個以上環氧基且可見光透過率高的環氧樹脂。作為此等環氧樹脂之例舉例為氫化環氧樹脂(例如氫化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚F型環氧樹脂等)、含氟環氧樹脂、鏈狀脂肪族型環氧樹脂、環狀脂肪族型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、茀型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、含磷環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、芳香族縮水甘油胺型環氧樹脂(例如四縮水甘油基二胺基二苯基甲烷、三縮水甘油基-對-胺基酚、二縮水甘油基甲苯胺、二縮水甘油基苯胺等)、脂環式環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、烷基酚型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、具有丁二烯構造之環氧樹脂、雙酚之二縮水甘油醚化物、萘二酚之二縮水甘油醚化物、酚類之二縮水甘油醚化物及醇類之二縮水甘油醚化物以及該等之環氧樹脂之烷基取代物。
環氧樹脂可僅使用1種,亦可併用2種以上。環氧樹脂之環氧當量,基於其反應性等之觀點,較佳為50~ 5,000,更佳為50~3,000,又更佳為80~2,000,特佳為100~ 1,500。又,所謂「環氧當量」係包含1克當量之環氧基的樹脂克數(g/eq),係依據JIS K 7236規定之方法測定之值。環氧樹脂之重量平均分子量較佳為5,000以下。
環氧樹脂可為液狀或固形狀之任一者,亦可併用液狀環氧樹脂與固形環氧樹脂。此處所謂「液狀」及「固形」係如前述所說明,意指於25℃(常溫)及大氣壓(常壓)之環氧樹脂之狀態。基於塗佈性、加工性、接著性之觀點,較佳所使用之環氧樹脂全體之10質量%以上為液狀環氧樹脂。
密封層形成用之樹脂組成物可含有之環氧樹脂,基於將密封層62之折射率設為1.48~1.54之觀點,較佳為選自氫化環氧樹脂、含氟環氧樹脂、鏈狀脂肪族型環氧樹脂、環狀脂肪族型環氧樹脂及烷基酚型環氧樹脂之1種以上,更佳為選自氫化環氧樹脂、含氟環氧樹脂、鏈狀脂肪族型環氧樹脂及環狀脂肪族型環氧樹脂之1種以上。藉由使用此等樹脂,可獲得由對於可見光之透明性高的硬化物所成之密封層。
所謂「氫化環氧樹脂」意指使含芳香環之環氧樹脂氫化所得之環氧樹脂。氫化環氧樹脂之氫化率較佳為50%以上,更佳為70%以上。所謂「鏈狀脂肪族型環氧樹脂」意指具有直鏈狀或分支狀之烷基鏈、或烷基醚鏈之環氧樹脂,所謂「環狀脂肪族型環氧樹脂」意指分子內具有環狀脂肪族骨架例如環烷骨架之環氧樹脂。所謂「烷基酚型環氧樹脂」意指含有具有1個以上烷基及1個以上羥基作為取代基之苯環骨架且羥基轉變為縮水甘油醚基之環氧樹脂。
作為氫化環氧樹脂,較佳為氫化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚F型環氧樹脂。又,只要密封層形成用之樹脂組成物之硬化物的折射率滿足上述特定數值範圍,或熱硬化性樹脂全體之折射率滿足上述特定數值範圍,則熱硬化性樹脂中亦可包含上述適當環氧樹脂以外之環氧樹脂。
作為氫化雙酚A型環氧樹脂之例舉例為液狀氫化雙酚A型環氧樹脂(例如「YX8000」(三菱化學公司製,環氧當量:約205)、「DENACOL EX-252」(NAGASE CHEMTEX公司製,環氧當量:約213))、固形氫化雙酚A型環氧樹脂(例如「YX8040」(三菱化學公司製,環氧當量:約1000))。
作為含氟環氧樹脂可使用例如WO2011/ 089947號記載之含氟環氧樹脂。
作為鏈狀脂肪族型環氧樹脂之例舉例為聚甘油聚縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-512」、「DENACOL EX-521」,NAGASE CHEMTEX公司製)、季戊四醇聚縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-411」,NAGASE CHEMTEX公司製)、二甘油聚縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-421」,NAGASE CHEMTEX公司製)、甘油聚縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-313」、「DENACOL EX-314」,NAGASE CHEMTEX公司製)、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-321」,NAGASE CHEMTEX公司製)、新戊二醇二縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-211」,NAGASE CHEMTEX公司製)、1,6-己二醇二縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-212」,NAGASE CHEMTEX公司製)、乙二醇二縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-810」、「DENACOL EX-811」,NAGASE CHEMTEX公司製)、二乙二醇二縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-850」、「DENACOL EX-851」,NAGASE CHEMTEX公司製)、聚乙二醇二縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-821」、「DENACOL EX-830」、「DENACOL EX-832」、「DENACOL EX-841」、「DENACOL EX-861」,NAGASE CHEMTEX公司製)、丙二醇二縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-911」,NAGASE CHEMTEX公司製)、聚丙二醇二縮水甘油醚(例如「DENACOL EX-941」、「DENACOL EX-920」、「DENACOL EX-931」,NAGASE CHEMTEX公司製)。
作為環狀脂肪族型環氧樹脂之例舉例為DAICEL化學工業公司製「EHPE-3150」。
作為烷基酚型環氧樹脂之例舉例為DIC公司製之「HP-820」;新日鐵住金化學工業公司製「YDC-1312」;NAGASE CHEMTEX公司製「EX-146」。
一態樣中,較佳包含熱硬化性樹脂之折射率為1.48~1.54,且分子內含芳香環之環氧樹脂(含芳香環環氧樹脂)。熱硬化性樹脂之折射率可使用例如臨界角法或稜鏡耦合法、分光橢圓偏振法測定。若使用分子內含芳香環構造之環氧樹脂,則由於樹脂組成物之反應性、硬化物之玻璃轉移溫度、密著性之任一者或全部有提高之傾向故而較佳。作為此等熱硬化性樹脂之例舉例為烷基酚型環氧樹脂、含氟芳香族型環氧樹脂。
又,於另一態樣中,熱硬化性樹脂較佳包含折射率為1.48~1.54之環氧樹脂(a1)(以下稱為「樹脂(a1)」)及含芳香環環氧樹脂(a2)(以下稱為「樹脂(a2)」)。樹脂(a1)可僅使用1種,亦可為2種以上。同樣,樹脂(a2)可僅使用1種,亦可為2種以上。
若使用含芳香環環氧樹脂,則有可使反應性、以及硬化物之玻璃轉移溫度及密著性之任一者或全部提高之傾向。然而,環氧樹脂包含芳香環構造時,有折射率變高之傾向。因此,一般滿足1.48~1.54之折射率之含芳香環環氧樹脂較少。因此,若組合使用樹脂(a1)與樹脂(a2),則可兼具適宜之折射率與使樹脂組成物之反應性以及硬化物之玻璃轉移溫度及密著性提高。
樹脂(a1)及樹脂(a2)之合計含量,只要可達成上述效果之範圍,則未特別限定。樹脂(a1)及樹脂(a2)之合計含量,於熱硬化性樹脂全體中,較佳為60~100質量%,更佳為70~100質量%,又更佳為80~100質量%,特佳為90~100質量%,最佳為100質量%。
作為樹脂(a1),若為折射率為1.48~1.54之環氧樹脂則未特別限定。具有上述折射率之環氧樹脂一般大多為不含芳香環構造者。樹脂(a1)較佳為選自氫化環氧樹脂、含氟環氧樹脂、鏈狀脂肪族型環氧樹脂、環狀脂肪族型環氧樹脂及烷基酚型環氧樹脂之1種以上。
作為樹脂(a2),若為含芳香環之環氧樹脂則未特別限定。基於反應性、硬化物之玻璃轉移溫度及或密著性之提高之觀點,樹脂(a2)較佳為選自雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、茀型環氧樹脂及含氟芳香族型環氧樹脂之1種以上。含芳香環環氧樹脂之折射率為1.48~1.54之含芳香環環氧樹脂亦可使用作為樹脂(a2)。
此處,所謂「聯苯芳烷基型環氧樹脂」意指具有鍵結酚醛清漆構造及2價聯苯構造之主鏈的環氧樹脂。所謂「茀型環氧樹脂」意指具有茀骨架之環氧樹脂。所謂「含氟芳香族型環氧樹脂」意指具有芳香環之含氟環氧樹脂。可使用例如WO2011/089947號中記載之含氟芳香族型環氧樹脂。
於併用樹脂(a1)及樹脂(a2)之態樣中,樹脂(a1)更佳為氫化環氧樹脂、含氟環氧樹脂、環狀脂肪族型環氧樹脂及烷基酚型環氧樹脂,又更佳為選自氫化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚F型環氧樹脂及含氟環氧樹脂之1種以上,特佳為選自氫化雙酚A型環氧樹脂及氫化雙酚F型環氧樹脂之1種以上,最佳為氫化雙酚A型環氧樹脂。且,前述態樣中,樹脂(a2)更佳為選自雙酚型環氧樹脂及含氟芳香族型環氧樹脂之1種以上,又更佳為雙酚型環氧樹脂,又更佳為選自雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂之1種以上。
於併用樹脂(a1)及樹脂(a2)之態樣中,樹脂(a2)之量,於樹脂(a1)及樹脂(a2)之合計中,較佳為0.5~40質量%,更佳為1~35質量%,又更佳為2~30質量%。
作為雙酚A型環氧樹脂舉例為例如三菱化學公司製「828EL」、「1001」及「1004AF」;DIC公司製「840」及「850-S」;日鐵化學暨材料公司製「YD-128」。又,作為液狀雙酚A型環氧樹脂及液狀雙酚F型環氧樹脂之混合物舉例為例如日鐵化學暨材料公司製「ZX-1059」(環氧當量:約165)。
作為雙酚F型環氧樹脂舉例為例如三菱化學公司製「807」;DIC公司製「830」;日鐵化學暨材料公司製「YDF-170」。
作為酚酚醛清漆型環氧樹脂舉例為例如DIC公司製「N-730A」、「N-740」、「N-770」及「N-775」;三菱化學公司製「152」及「154」。
作為聯苯芳烷基型環氧樹脂舉例為例如日本化藥公司製「NC-3000」、「NC-3000L」及「NC-3100」。
作為茀型環氧樹脂舉例為例如大阪氣體化學公司製「OGSOL PG-100」、「CG-500EG-200」及「EG-280」。
熱硬化性樹脂之量,於不揮發成分全體中,較佳為10~95質量%,更佳為20~90質量%,又更佳為30~85質量%。
環氧樹脂之量,於不揮發成分全體中,較佳為10~95質量%,更佳為20~90質量%,又更佳為30~85質量%。
<硬化劑及硬化促進劑>
密封層形成用之樹脂組成物含有硬化劑。亦即密封層係使密封層形成用之樹脂組成物硬化而得之硬化物。硬化劑若為具有使密封層形成用之樹脂組成物硬化之機能者,則未特別限定。基於抑制硬化處理時之密封對象之熱劣化之觀點,作為硬化劑較佳為於140℃以下(較佳120℃以下)之溫度下可使密封層形成用之樹脂組成物硬化者。硬化劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為硬化劑係針對作為熱硬化性樹脂之特佳環氧樹脂之硬化劑加以例示。作為此等硬化劑舉例為例如離子液體、酸酐化合物、咪唑化合物、3級胺系化合物、二甲基脲化合物、胺加成物化合物、有機酸二醯肼化合物、有機膦化合物、二氰基二醯胺化合物、1級胺或2級胺系化合物等。
硬化劑較佳為選自離子液體、酸酐化合物、咪唑化合物、3級胺系化合物、二甲基脲化合物及胺加成物化合物之1種以上,更佳為選自離子液體、酸酐化合物、咪唑化合物、3級胺系化合物及二甲基脲化合物之1種以上。
作為硬化劑較佳為在140℃以下(較佳120℃以下)之溫度條件下可使熱硬化性樹脂(尤其是環氧樹脂)硬化之離子液體,亦即在140℃以下(較佳120℃以下)之溫度區域會熔解之鹽,且為具有熱硬化性樹脂(尤其是環氧樹脂)之硬化作用之鹽。離子液體較佳以於熱硬化性樹脂(尤其是環氧樹脂)中均一溶解之狀態使用。
構成作為本發明之硬化劑之離子液體之陽離子舉例為例如咪唑鎓離子、哌啶鎓離子、吡咯啶鎓離子、吡唑鎓離子、胍鎓離子、吡啶鎓離子等銨系陽離子;四烷基鏻陽離子(例如,四丁基鏻離子、三丁基己基鏻離子)等鏻系陽離子;三乙基鋶離子等鋶系陽離子。
構成作為硬化劑之離子液體之陰離子舉例為例如氟化物離子、氯化物離子、溴化物離子、碘化物離子等鹵化物系陰離子;甲烷磺酸離子等烷基硫酸系陰離子;三氟甲烷磺酸離子、六氟膦酸離子、三氟三(五氟乙基)膦酸離子、雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺離子、三氟乙酸離子、四氟硼酸離子等含氟化合物系陰離子;酚離子、2-甲氧基酚離子、2,6-二-第三丁基酚離子等酚系陰離子;天門冬胺酸離子、榖胺酸離子等酸性胺基酸離子;甘胺酸離子、丙胺酸離子、苯基丙胺酸離子等中性胺基酸離子;N-苯甲醯基丙胺酸離子、N-乙醯基苯基丙胺酸離子、N-乙醯基甘胺酸離子等之N-醯基胺基酸離子;甲酸離子、乙酸離子、癸酸離子、2-吡咯啶酮-5-羧酸離子、α-硫辛酸離子、乳酸離子、酒石酸離子、馬尿酸離子、N-甲基馬尿酸離子、苯甲酸離子等羧酸系陰離子。
上述中,陽離子較佳為銨系陽離子、鏻系陽離子,更好為咪唑鎓離子及鏻離子。咪唑鎓離子更具體而言為1-乙基-3-甲基咪唑鎓離子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓離子、1-丙基-3-甲基咪唑鎓離子等。
又,陰離子較佳為酚系陰離子、N-醯基胺基酸離子或羧酸系陰離子,更佳為N-醯基胺基酸離子或羧酸系陰離子,
作為酚系陰離子之具體例列舉為2,6-二-第三丁基酚離子。又,作為羧酸系陰離子之具體例舉例為乙酸離子、癸酸離子、2-吡咯啶-5-羧酸離子、甲酸離子、α-硫辛酸離子、乳酸離子、酒石酸離子、馬尿酸離子、N-甲基馬尿酸離子,其中,較佳為乙酸離子、2-吡咯啶-5-羧酸離子、甲酸離子、乳酸離子、酒石酸離子、馬尿酸離子、N-甲基馬尿酸離子,更佳為乙酸離子、癸酸離子、N-甲基馬尿酸離子、甲酸離子。又,作為N-醯基胺基酸離子之具體例舉例為N-苯甲醯基丙胺酸離子、N-乙醯基苯基丙胺酸離子、天門冬胺酸離子、甘胺酸離子、N-乙醯基甘胺酸離子,其中,較佳為N-苯甲醯基丙胺酸離子、N-乙醯基苯基丙胺酸離子、N-乙醯基甘胺酸離子,更佳為N-乙醯基甘胺酸離子。
作為具體之離子液體較佳為例如1-丁基-3-甲基咪唑鎓乳酸鹽、四丁基鏻-2-吡咯啶酮-5-羧酸鹽、四丁基鏻乙酸鹽、四丁基鏻癸酸鹽、四丁基鏻三氟乙酸鹽、四丁基鏻α-硫辛酸鹽、甲酸四丁基鏻鹽、四丁基鏻乳酸鹽、酒石酸雙(四丁基鏻)鹽、馬尿酸四丁基鏻鹽、N-甲基馬尿酸四丁基鏻鹽、苯甲醯基-DL-丙胺酸四丁基鏻鹽、N-乙醯基苯基丙胺酸四丁基鏻鹽、2,6-二-第三丁基酚四丁基鏻鹽、L-天門冬胺酸單四丁基鏻鹽、甘胺酸四丁基鏻鹽、N-乙醯基甘胺酸四丁基鏻鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓乳酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸鹽、甲酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓鹽、馬尿酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓鹽、N-甲基馬尿酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓鹽、酒石酸雙(1-乙基-3-甲基咪唑鎓)鹽、N-乙醯基甘胺酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓鹽,更佳為四丁基鏻癸酸鹽、N-乙醯基甘胺酸四丁基鏻鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸鹽、甲酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓鹽、馬尿酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓鹽、N-甲基馬尿酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓鹽。
作為上述離子液體之合成法舉例有例如使由烷基咪唑鎓、烷基吡啶鎓、烷基銨及烷基鋶離子等陽離子部位、與含鹵素之陰離子部位構成之前驅物,與NaBF4
、NaPF6
、CF3
SO3
Na或LiN(SO2
CF3
)2
等反應之陰離子交換法,使胺系物質與酸酯反應邊導入烷基,邊使有機酸殘基成為抗衡陰離子之酸酯法,及以有機酸中和胺類獲得鹽之中和法。然而不限定於該等。於陰離子與陽離子藉由溶劑之中和法中,亦可等量使用陰離子與陽離子,餾除所得反應液中之溶劑,亦可直接使用,進而亦可去除有機溶劑(甲醇、甲苯、乙酸乙酯、丙酮等)進行液濃縮。
作為硬化劑之酸酐化合物舉例為例如四氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐。作為酸酐化合物之具體例舉例為RIKACID TH、TH-1A、HH、MH、MH-700、MH-700G(均為新日本理化公司製)。
作為硬化劑及硬化促進劑之咪唑化合物舉例為例如1H-咪唑、2-甲基-咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓苯偏三甲酸鹽、2,4-二胺基-6-(2’-十一烷基咪唑啉-(1’))-乙基-s-三嗪、2-苯基-4,5-雙(羥基甲基)-咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、2-苯基-咪唑、2-十二烷基-咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2,4-二胺基-6-(2’-甲基咪唑啉-(1’)-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-(2’-甲基咪唑啉-(1’))-乙基-s-三嗪異氰脲酸加成物等。作為咪唑化合物之具體例舉例為CURAZOLE 2MZ、2P4MZ、2E4MZ、2E4MZ-CN、C11Z、C11Z-CN、C11Z-CNS、C11Z-A、2PHZ、1B2MZ、1B2PZ、2PZ、C17Z、1.2DMZ、2P4MHZ-PW、2MZ-A、2MA-OK(均為四國化成工業公司製)。
密封層形成用之樹脂組成物除了硬化劑以外,亦可含有基於調整硬化時間等之目的之硬化促進劑。硬化促進劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。作為硬化促進劑,針對作為熱硬化性樹脂之較佳環氧樹脂之硬化促進劑加以例示。作為硬化促進劑舉例為例如咪唑化合物、3級胺系化合物、二甲基脲化合物及胺加成物化合物。硬化促進劑較佳選自咪唑化合物、3級胺系化合物及二甲基脲化合物之1種以上。
作為硬化劑及硬化促進劑之3級胺系化合物之具體例舉例為DBN(1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯)、DBU(1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯)、DBU之2-乙基己酸鹽、DBU之酚鹽、DBU之對-甲苯磺酸鹽、U-CAT SA 102(SAN APRO公司製:DBU之辛酸鹽)、DBU之甲酸鹽等之DBU-有機酸鹽、三(二甲胺基甲基)酚(TAP)等。
作為硬化劑及硬化促進劑之二甲基脲化合物之具體例舉例為DCMU(3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲)、U-CAT3512T(SAN APRO公司製)等之芳香族二甲基脲;U-CAT3503N(SAN APRO公司製)等之脂肪族二甲基脲。其中基於硬化性之觀點,較佳使用芳香族二甲基脲。
作為硬化劑及硬化促進劑之胺加成物化合物舉例為例如藉由3級胺對環氧樹脂之加成反應中途停止所得之環氧加成物化合物。作為胺加成物系化合物之具體例舉例為AMICURE PN-23、AMICURE MY-24、AMICURE PN-D、AMICURE MY-D、AMICURE PN-H、AMICURE MY-H、AMICURE PN-31、AMICURE PN-40、AMICURE PN-40J(均為味之素精密技術公司製)。
作為硬化劑之有機酸二醯肼化合物之具體例舉例為AMICURE VDH-J、AMICURE UDH、AMICURE LDH(均為味之素精密技術公司製)。
作為硬化劑及硬化促進劑之有機膦化合物舉例為例如三苯膦、四苯基鏻四-對-甲苯硼酸鹽、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、三-第三丁基鏻四苯基硼酸鹽、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫代氰酸鹽、四苯基鏻硫代氰酸鹽、丁基三苯基鏻硫代氰酸鹽、三苯膦三苯基硼烷。作為有機膦化合物之具體例舉例為TPP、TPP-MK、TPP-K、TTBuP-K、TPP-SCN、TPP-S(北興化學工業公司製)。
作為硬化劑之二氰基二醯胺化合物舉例為例如二氰基二醯胺。作為二氰基二醯胺化合物之具體例舉例為二氰基二醯胺微粉碎品的DICY7、DICY15(均為三菱化學公司製)。
作為硬化劑之1級胺、2級胺系化合物,舉例為例如脂肪族胺的二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺、三甲基六亞甲基二胺、2-甲基五亞甲基二胺、1,3-雙胺基甲基環己烷、二伸丙基二胺、二乙基胺基丙基胺、雙(4-胺基環己基)甲烷、降冰片烯二胺、1,2-二胺基環己烷等;脂環式胺的N-胺基乙基哌嗪、1,4-雙(3-胺基丙基)哌嗪等;芳香族胺的二胺基二苯基甲烷、間-苯二胺、間-二甲苯二胺、間苯二胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基碸、二乙基甲苯二胺。作為1級胺、2級胺系化合物之具體例舉例為KAYAHARD A-A(日本化藥公司製:4,4’-二胺基-3,3’-二甲基二苯基甲烷)。
硬化劑之量,於不揮發成分全體中,較佳為0.1~40質量%,更佳為0.5~38質量%,又更佳為1~35質量%。該量若少於0.1質量%,則有無法獲得充分硬化性之虞,該量若多於40質量%,則有損及保存安定性之情況。又,使用離子液體作為硬化劑時,基於硬化物之水分遮斷性等之觀點,離子液體之量,於樹脂組成物之不揮發成分全體中,較佳為0.1~20質量%,更佳為0.5~18質量%,又更佳為1~15質量%。
包含硬化促進劑時,其量於樹脂組成物之不揮發成分全體中,較佳為0.05~10質量%,更佳為0.1~8質量%,又更佳為0.5~5質量%。其量若未達0.05質量%,則硬化變慢而有熱硬化時間變長之傾向,若超過10質量%,則有樹脂組成物之保存安定性降低之傾向。
較佳組合使用硬化劑與硬化促進劑。作為硬化劑與硬化促進劑之組合,較佳選自離子液體、酸酐化合物、咪唑化合物、3級胺系化合物、二甲基脲化合物及胺加成物化合物之2種以上。
<熱塑性樹脂>
基於對密封層賦予可撓性、形成密封層之形成所用之接著薄片時之清漆之塗佈性(防止彈開)等之觀點,樹脂組成物亦可進而含有熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂,舉例為例如苯氧樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、(甲基)丙烯酸系聚合物、乙烯系樹脂、丙烯系樹脂、丁烯系樹脂、異丁烯系樹脂等。該等熱塑性樹脂可僅使用1種,亦可併用2種以上。且可為均聚物,亦可為無規共聚物、嵌段共聚物等之共聚物。基於對密封層賦予優異物性(例如接著性等)之觀點,熱塑性樹脂較佳具有酸酐基或縮水甘油基。
基於對密封層賦予可撓性、形成接著薄片時之清漆之塗佈性(防止彈開)等之觀點,熱塑性樹脂之重量平均分子量較佳為500以上,更佳為700以上。該重量平均分子量過大時,有熱塑性樹脂與熱硬化性樹脂(尤其環氧樹脂)之相溶性降低之傾向。因此,其重量平均分子量較佳為1,000,000以下,更佳為800,000以下。
熱塑性樹脂只要為使密封層形成用之樹脂組成物之硬化物的折射率為1.48~1.54之熱塑性樹脂則未特別限定。熱塑性樹脂之折射率較佳為1.40~1.70,更佳為1.40~1.65。使用複數種類之熱塑性樹脂時,較佳熱塑性樹脂之混合物全體之折射率為上述範圍內。
作為熱塑性樹脂,較佳為與熱硬化性樹脂(尤其是環氧樹脂)之相溶性良好,可有利作用於使密封層形成用樹脂組成物之硬化物的水分遮斷性提高之苯氧樹脂。
苯氧樹脂亦與環氧樹脂同樣具有環氧基。苯氧樹脂之重量平均分子量較佳為10,000~500,000,更佳為20,000~300,000。
作為較佳之苯氧樹脂舉例為具有選自由雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚S骨架、雙酚苯乙酮骨架、酚醛清漆骨架、聯苯骨架、茀骨架、二環戊二烯骨架及降冰片烯骨架之1種以上骨架的苯氧樹脂。苯氧樹脂可使用1種或2種以上。
作為苯氧樹脂之市售品,舉例為例如YX7200B35(三菱化學公司製:含聯苯骨架之苯氧樹脂)、1256(三菱化學公司製:含雙酚A骨架之苯氧樹脂)、YX6954BH35(三菱化學公司製:含雙酚苯乙酮骨架之苯氧樹脂)。
熱塑性樹脂之含量,於不揮發成分全體中,較佳為0.1~60質量%,更佳為3~60質量%,又更佳為5~50質量%。
<偶合劑>
密封層形成用之樹脂組成物亦可含有偶合劑。作為偶合劑舉例為矽烷偶合劑、鋁酸酯偶合劑、鈦酸酯偶合劑。作為矽烷偶合劑舉例為例如3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基(二甲氧基)甲基矽烷及2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷等之環氧系矽烷偶合劑;3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷及11-巰基十一烷基三甲氧基矽烷等之巰系矽烷偶合劑;3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基二甲氧基甲基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-甲基胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷及N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基二甲氧基甲基矽烷等之胺基系矽烷偶合劑;3-脲基丙基三乙氧基矽烷等之脲系矽烷偶合劑;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷及乙烯基甲基二乙氧基矽烷等之乙烯系矽烷偶合劑;對-苯乙烯基三甲氧基矽烷等之苯乙烯系矽烷偶合劑;3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷及3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等之丙烯酸酯系矽烷偶合劑;3-異氰酸酯基丙基三甲氧基矽烷等之異氰酸酯系矽烷偶合劑;雙(三乙氧基矽烷基丙基)二硫醚、雙(三乙氧基矽烷基丙基)四硫醚等之硫醚系矽烷偶合劑;苯基三甲氧基矽烷、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、咪唑矽烷、三嗪矽烷。該等中,較佳為乙烯系矽烷偶合劑、環氧系矽烷偶合劑,特佳為環氧系矽烷偶合劑。作為鋁酸酯偶合劑,舉例為例如烷基乙醯乙酸酯二異丙酸鋁(例如「PLENACT AL-M」味之素精密技術公司製)。作為鈦酸酯系偶合劑之具體例舉例為PLENACT TTS、PLENACT 46B、PLENACT 55、PLENACT 41B、PLENACT 38S、PLENACT 138S、PLENACT 238S、PLENACT 338X、PLENACT 44、PLENACT 9SA(均為味之素精密技術公司製)。偶合劑可使用1種或2種以上。
偶合劑之量,於不揮發成分全體中,較佳為0~15質量%,更佳為0.5~10質量%。
<無機填充材>
基於硬化物之水分遮斷性、形成接著薄片時之清漆之塗佈性(防止彈開)等之觀點,密封層形成用之樹脂組成物亦可含有無機填充材。作為此等無機填充材,舉例為例如滑石、氧化矽、氧化鋁、硫酸鋇、黏土、雲母、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氮化硼、硼酸鋁、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、氧化鋯、鋯酸鋇、鋯酸鈣、矽酸鹽、半燒成水滑石、燒成水滑石、未燒成水滑石。無機填充材可使用1種或2種以上。又,無機填充材之一次粒子之粒徑較佳為5μm以下,更佳為3μm以下。例如可使用一次粒子的粒徑為0.001~3μm者,更佳為0.005~2μm之無機填充材。
無機填充材之粒子形態並未特別限定,可使用略球狀、長方體狀、板狀、如纖維之直線形狀、分支形狀之無機填充材。無機填充材較佳為滑石、氧化矽、沸石、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、矽酸鹽、雲母、氫氧化鎂、氫氧化鋁等,更佳為滑石、氧化矽,特佳為滑石。作為氧化矽可為無定形氧化矽、熔融氧化矽、結晶氧化矽、合成氧化矽、濕式氧化矽、乾式氧化矽、膠體氧化矽(水分散型、有機溶劑分散型、氣相氧化矽等),基於不易沉澱、沉降,易與樹脂複合化之觀點,特佳為有機溶劑分散型膠體氧化矽(有機氧化矽溶膠)。
無機填充材可使用市售品。作為滑石之例,舉例為日本滑石公司製「FG-15」(平均粒徑1.4μm)、「D-1000」(平均粒徑1.0μm)、「D-600」(平均粒徑0.6μm)等。市售之球狀熔融氧化矽之例舉例為ADMATECHS公司製之真球氧化矽「ADMA FINE系列」(「SO-C2;平均粒徑0.5μm」、「SC2500-SQ;平均粒徑0.5μm,經矽烷偶合劑處理」等),作為發煙氧化矽之例舉例為日本AEROSIL(股)製之「AEROSIL系列」(「A-200;一次粒徑5~40nm」等)。作為有機溶劑分散型膠體氧化矽之例,舉例為日產化學工業公司製「MEK-EC-2130Y」(非晶氧化矽粒徑10~15nm,不揮發成分30質量%,MEK溶劑)、日產化學工業公司製「PGM-AC-2140Y」(氧化矽粒徑10~15nm,不揮發成分40質量%,PGM(丙二醇單甲醚)溶劑)、日產化學工業公司製「MIBK-ST」(氧化矽粒徑10~15nm,不揮發成分30質量%,MIBK(甲基異丁基酮)溶劑)、扶桑化學工業公司製膠體狀氧化矽溶膠「PL-2L-MEK」(氧化矽粒徑15~20nm,不揮發成分20質量%,MEK(甲基乙基酮)溶劑)。
<其他添加劑>
密封層形成用之樹脂組成物在可發揮本發明效果之範圍內,亦可進而含有與上述成分不同之其他添加劑。作為此等其他添加劑,舉例為例如橡膠粒子、矽氧粉末、尼龍粉末、氟樹脂粉末等之有機填充材;ORBEN、澎潤土(BENTON)等增黏劑;矽氧系、氟系、高分子系之消泡劑或調平劑;三唑化合物、噻唑化合物、三嗪化合物、卟啉化合物等之密著性賦予劑。
(2)第2實施形態
參考圖2,針對本發明第2實施形態之發光元件封裝之構成例加以說明。
圖2係顯示與圖1同樣顯示第2實施形態之發光元件封裝之切斷端面之概略圖。
如圖2所示,第2實施形態之發光元件封裝1具備彩色濾光片(彩色轉換器)70,進而具備與彩色濾光片70對應之發光元件10,此方面與第1實施形態之發光元件封裝1不同。
以下說明中,針對第2實施形態之發光元件10及彩色濾光片70加以說明。然而,與第1實施形態相同之構成則省略詳細說明。
如圖2所示,第2實施形態之發光元件封裝1具備之3個發光元件10(第1發光元件10a、第2發光元件10b及第3發光元件10c)均為發光波長實質上相同之發光元件。
第2實施形態之複數發光元件10之發光波長係以可使所用之彩色濾光片70發揮機能為條件,而未特別限定。
作為第2實施形態之發光元件10之發光波長舉例為例如420nm~480nm(藍色)、490nm~550nm(綠色)及630nm~690nm(紅色)、於460nm~470nm及570~580nm具有波峰之白色。第2實施形態之發光元件10之發光波長較佳為白色。
彩色濾光片70其構成例係被密封層60與密封基板64夾持之方式而設置,作為密封部60而一體構成。
彩色濾光片70可使用基於發光元件10之發光面19a而由以往習知之任意適當材料構成之例如原色彩色濾光片。
又,作為彩色濾光片70,與上述原色彩色濾光片比較,亦可使用可使厚度薄化之補色彩色濾光片。作為補色彩色濾光片可使用例如(黃色、藍色、品紅)之3種,(黃色、藍色、透明)之3種,(黃色、透明、品紅)之3種,及(透明、藍色、品紅)之3種組合而成之彩色濾光片。
彩色濾光片70可藉由亦與所選擇之彩色濾光片70對應之方法,藉由以往習知之任意適當方法,組裝於發光元件封裝1中。彩色濾光片70亦可設置於例如配置於密封層60上之密封基板64上。
2.發光元件封裝之製造方法
參考圖3A、圖3B、圖3C、圖3D及圖3E,針對本發明之實施形態之發光元件封裝1之製造方法加以說明。
圖3A、圖3B、圖3C、圖3D及圖3E係用以說明發光元件封裝之製造方法的概略圖。
以下,以已說明之第1實施形態之發光元件封裝1為例,針對其製造方法加以說明。
發光元件封裝1之製造方法包含下述步驟:準備設有接著層之支撐體,以及具備第1電極及第2電極,且具有出射光之發光面之複數個發光元件之步驟(步驟(1));
以接觸發光元件之發光面之方式,於接著層配置複數個發光元件之步驟(步驟(2));
嵌埋複數個發光元件而形成覆蓋接著層之光學輔助層之步驟(步驟(3));
於光學輔助層形成第1配線層之步驟(步驟(4)),該第1配線層包含與第1電極及/或第2電極直接且電性連接之配線,且該配線係於光學輔助層之表面且與發光面所露出之面相反側之表面延伸;
以覆蓋第1配線層及光學輔助層之方式形成第1絕緣層之步驟(步驟(5));及
形成設於第1絕緣層,且與第1配線層電性連接之第2配線層之步驟(步驟(6))。以下針對本實施形態之發光元件封裝之製造方法可包含之各步驟具體說明。
-步驟(1)-<準備設有接著層之支撐體,以及具備第1電極及第2電極,且具有出射光之發光面之複數個發光元件之步驟>
如圖3A所示,首先,準備包含接著層(樹脂組成物層)62X與接著層62X所層合之支撐體64X之層合構造體的接著薄片60X與複數個發光元件10。接著層62X之可見光透過率較佳為90%以上。由於不去除支撐體64X而作為密封部60之密封基板64使用,故支撐體64X之可見光透過率較佳為90%以上。
接著層62X可成為藉由實施本實施形態之發光元件封裝之製造方法而製造之發光元件封裝1中之密封層62,支撐體64X可選擇可作為密封基板64而發揮機能之基板。
因此,接著層62X及支撐體64X之適宜材料等係如針對各密封層62及密封基板64已說明者,關於發光元件10之具體構成等亦如已說明者,故關於該等之詳細說明予以省略。
此處,針對包含支撐體64X與於其表面接合之樹脂組成物層的接著層62X之接著薄片60X之製造方法加以說明。
本實施形態之接著薄片60X包含支撐體64X及與支撐體接合之樹脂組成物層。
支撐體64X於發光元件封裝1之製造步驟結束後作為密封基板64發揮機能時,作為支撐體64X,可使用已說明之密封基板64。
又,形成密封部60後,於剝離去除支撐體64X之後,進而另外設置密封基板64時,可使用以往習知之任意適當支撐體。發光元件封裝1不具備密封基板64時,亦可剝離去除支撐體64X。
接著薄片60X可藉由例如調製將樹脂組成物溶解於有機溶劑之樹脂清漆,使用模嘴塗佈器等將該樹脂清漆塗佈於支撐體64X,進而乾燥而形成樹脂組成物層而製造。
作為使用之有機溶劑舉例為例如丙酮、甲基乙基酮(MEK)及環己酮等酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、溶纖素乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯及卡必醇乙酸酯等之乙酸酯類;溶纖素及丁基卡必醇等之卡必醇類;甲苯及二甲苯等之芳香族烴類;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺(DMAc)及N-甲基吡咯啶酮等之醯胺系溶劑等。有機溶劑可單獨使用1種,亦可以組合2種以上使用。
-步驟(2)-<以接觸發光元件之發光面之方式,於接著層配置複數個發光元件之步驟>
如圖3(B)所示,於上述步驟(1)中準備之接著薄片60X之接著層62X側之表面,定位於特定位置,以接觸發光元件10之發光面19a之方式配置根據用途之特定個數之發光元件10(第1發光元件10a、第2發光元件10b及第3發光元件10c)。
發光元件10配置於接著層62X時,以使發光元件10之發光面19a與接著層62X之表面相互高度對齊之方式,亦即發光面19a與接著層62X之表面一體對齊之方式配置。然而亦可以發光面19a嵌入接著層62X之厚度內之方式構成階差而配置。換言之,發光元件10亦可配置為至少發光面19a嵌埋入接著層62X之厚度內。
-步驟(3)-<嵌埋複數個發光元件而形成覆蓋接著層之光學輔助層之步驟>
其次,於配置有發光元件10之接著薄片60X,一體嵌埋複數個發光元件10,而形成覆蓋接著層62X之光學輔助層20。具體而言,準備具有支撐體及含有已說明成分之用以形成光學輔助層20之樹脂組成物層的接著薄片,將該接著薄片以樹脂組成物層嵌埋發光元件10之方式且以與接著層62X接合之方式予以層合。
其次,使所層合之樹脂組成物層硬化,形成光學輔助層20,且為了提高接著層62X及發光元件10之密著性,而進行例如加熱壓著處理之加熱處理。
具體而言,可藉由如下步驟進行:步驟(3A)準備光學輔助層形成用之接著薄片,其包含支撐體與由用以形成與該支撐體接合之光學輔助層20之樹脂組成物所成之樹脂組成物層,步驟(3B)以使該接著薄片與接著層62X接合之方式層合,步驟(3C)使光學輔助層形成用之樹脂組成物層及接著層62X硬化。又,關於該層合步驟及硬化步驟,亦可為如下步驟:於實施該層合步驟之前,實施使接著層62X硬化之步驟作成密封層62,於形成之密封層62層合接著薄片並使樹脂組成物層硬化,形成光學輔助層20。以下針對上述步驟(3A)~步驟(3C)加以說明。
步驟(3A)
首先,準備接著薄片。針對於步驟(3A)準備之接著薄片,亦即支撐體及層合於該支撐體之由光學輔助層形成用之樹脂組成物所成之樹脂組成物層,使用已說明之材料,與已說明之接著薄片60X同樣形成。
步驟(3B)
如圖3(C)所示,步驟(3B)中,進行將上述接著薄片以樹脂組成物層嵌埋發光元件10之方式,且與接著層62X接合之方式層合之步驟。
該層合步驟中可藉由例如使接著薄片之樹脂組成物層與接著層62X接合之狀態予以加熱壓著而進行。作為加熱壓著構件之例,舉例為經加熱之金屬板(SUS鏡板等)、金屬輥(SUS輥)。又,加熱壓著構件亦可不直接接觸於接著薄片而按壓,而經由耐熱橡膠等之彈性材按壓。
層合步驟例如可藉由真空層壓法實施。真空層壓法中之加熱壓著溫度等之實施條件,可對應於支撐體及樹脂組成物之材料而設為任意適當條件。
層合步驟可藉由市售真空層壓機進行。作為市售真空層壓機舉例為例如名機製作所公司製之真空加壓式層壓機、Nichigo-Materilas公司製之抽真空敷料器。
層合步驟後,亦可藉由例如以加熱壓著構件再度按壓接著薄片,而進行使樹脂組成物層更平滑之平滑化處理。平滑化處理之條件可設為與層合步驟之條件相同之條件。平滑化處理可藉由市售之上述真空層壓機進行,亦可與上述層合步驟連續進行。
步驟(3C)
其次,進行使光學輔助層形成用之樹脂組成物層及接著層62X硬化之步驟。
光學輔助層形成用之樹脂組成物層及接著層62X之硬化條件並未特別限定。硬化條件可根據樹脂組成物之選擇材料而設為任意適當條件。
使光學輔助層形成用之樹脂組成物層及接著層62X硬化之前,亦可於比上述硬化條件中之溫度低之溫度進行預備加熱處理。例如,於用以硬化之加熱處理之前,以50℃以上且未達120℃(較佳60℃以上115℃以下,更佳70℃以上110℃以下)之溫度,預備加熱5分鐘以上(較佳5分鐘~150分鐘,更佳15分鐘~120分鐘,又更佳為15分鐘~100分鐘)。
硬化步驟結束後,亦可剝離去除光學輔助層形成用之支撐體。光學輔助層形成用之支撐體亦可於該階段不去除,而於後述之第1通孔22形成後才剝離去除。
藉由以上步驟,支撐體64X被視為密封基板64,接著層62X被視為密封層62且被視為光學輔助層20。
-步驟(4)-<於光學輔助層形成第1配線層之步驟,該第1配線層包含與第1電極及/或第2電極直接且電性連接之配線,且該配線係於光學輔助層之表面且與發光面所露出之面相反側之表面延伸>
如圖3(C)所示,首先,對光學輔助層20進行開孔加工,藉此於特定區域形成根據需要之個數的第1通孔22。第1通孔22於第2表面20b開口,通常係使發光元件10之第1電極16及/或第2電極18中之至少一部分露出之開口部。
又,關於用以與第2配線層50所含之第2配線部52電性連接之第1通孔22,亦可不於該階段形成。亦即於該步驟僅形成用以與第1配線層30所含之第1配線部32電性連接之第1通孔22,關於與後述之第2通孔42連通之第1通孔22,亦可與第2通孔42之形成同時形成。
開孔加工可對應於已說明之光學輔助層20之形成中使用之樹脂組成物之組成等,藉由例如鑽孔、雷射、電漿、噴砂而實施,且亦可根據必要組合該等方法而實施。該等中,較佳藉由碳酸氣體雷射、UV雷射、準分子雷射等之雷射進行開孔加工。
藉由雷射之開孔加工條件(例如雷射波長、脈衝數、脈衝寬、輸出)只要可形成具有良好孔形狀之通孔則未特別限定,可對應於使用之雷射加工機之規格設為一般加工條件。
自第1通孔22之厚度方向一方觀看時之輪廓形狀並未特別限定。輪廓形狀一般設為圓形(略圓形)。
其次,於形成有第1通孔22之光學輔助層20,形成第1配線層30,該第1配線層30包含與第1電極16及/或第2電極18直接且電性連接之配線的複數第1配線部32,且該第1配線部32係於光學輔助層20之表面且與發光元件10之發光面19a所露出之第1表面20a相反側之第2表面20b上延伸。
形成第1配線層30時,亦可進而實施使第2表面20b粗化處理之步驟。
粗化處理步驟係使第2表面20b粗化之步驟。粗化處理之順序、條件並未特別限制,例如可採用形成印刷配線板之絕緣層時通常使用之習知順序、條件。
具體而言,例如依序實施以膨潤液之膨潤處理、以氧化劑之粗化處理、以中和液之中和處理可對絕緣層進行粗化處理。
膨潤液並未特別限定。作為膨潤液之例,舉例為鹼溶液、界面活性劑溶液,較佳使用鹼溶液。作為鹼溶液較佳為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。
作為市售之膨潤液可舉例為例如日本ATOTECH(股)製之「Sweeling Dip Securiganth P」、
「Sweeling Dip Securiganth SBU」。
利用膨潤液之膨潤處理並未特別限定。膨潤處理例如可將光學輔助層20浸漬於30℃~90℃之膨潤液中1分鐘~20分鐘而進行。
基於將膨潤抑制在適度程度之觀點,較佳於40℃~80℃之膨潤液中浸漬5分鐘~15分鐘。
氧化劑並未特別限定。作為氧化劑舉例為例如於氫氧化鈉水溶液中溶解過錳酸鉀或過錳酸鈉之鹼性過錳酸溶液。利用鹼性過錳酸溶液等之氧化劑之粗化處理較佳在加熱至60℃~80℃之氧化劑溶液中浸漬10分鐘~30分鐘而進行。且,鹼性過錳酸溶液中之過錳酸鹽濃度較佳為5質量%~10質量%。
作為市售之氧化劑舉例為例如日本ATOTECH (股)製之「Concentrate Compact CP」、「Doesing Solution Securiganth P」等鹼性過錳酸溶液。
作為中和液較佳為酸性水溶液,作為市售品舉例為例如日本ATOTECH(股)製之「Reduction Solution Securiganth P」。利用中和液之處理係在30℃~80℃之中和液中浸漬以氧化劑進行粗化處理之處理面5分鐘~30分鐘而進行。基於作業性等之觀點,較佳為將以氧化劑進行粗化處理之對象物在40℃~70℃之中和液中浸漬5分鐘~20分鐘之方法。
其次,如圖3(C)所示,於第2表面20b形成包含複數第1配線部32之第1配線層30。形成第1配線層30之步驟,由於可形成更精細之配線,故較佳為藉由半添加法或經改良半添加法形成配線層之步驟。
此處,所謂半添加法(SAP)係首先形成無電解金屬種晶層,其次,進行電解金屬鍍敷形成配線圖型後,藉由蝕刻去除露出之無電解金屬種晶層而形成配線之方法。所謂經改良半添加法(MSAP)係使用極薄金屬箔形成金屬種晶層,形成配線圖型後,藉由快速蝕刻去除露出之金屬種晶層而形成配線之方法。以下針對第1配線層30之形成步驟加以說明。
構成第1配線層30之導體材料並未特別限定。較佳之實施形態,導體材料包含由金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫及銦所成之群選擇之1種以上之金屬。導體層可為單金屬層亦可為合金層,作為合金層舉例為由例如自上述之群選擇之2種以上之金屬的合金(例如鎳.鉻合金、銅.鎳合金及銅.鈦合金)所形成之層。其中,基於第1配線層30之形成步驟之廣泛利用性、成本、圖型化之容易性等之觀點,導體材料較佳為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅之單金屬層,或鎳.鉻合金、銅.鎳合金、銅.鈦合金之合金層,更佳為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅之單金屬層,或鎳.鉻合金之合金層,更佳為銅之單金屬層。
第1配線層30可為單層構造亦可為由不同種類之金屬或合金所成之單金屬層或合金層以2層以上層合之複層構造。第1配線層30為複層構造時,與光學輔助層20接觸之層較佳為鉻、鋅或鈦之單金屬層,或鎳.鉻合金之合金層。
第1配線層30之厚度係考慮期望之電氣特性而設為任意適當厚度。基於薄型化之觀點,第1配線層30之厚度較佳為30μm以下、更佳為20μm以下、15μm以下或10μm以下。厚度之下限並未特別限定,但較佳為1μm以上,更佳為2μm以上或3μm以上。
第1配線層30所含之第1配線部32之配線間距並未特別限定。該配線間距可設為對應於設計之任意適當配線間距。
藉由以上步驟,形成第1配線層30。又,藉由該步驟,針對可使第1配線層30與位於比發光元件10之第1電極16及/或第2電極18更位於下層之配線構造電性且直接連接之通孔內配線,亦可形成於第1通孔22內。
-步驟(5)-<以覆蓋第1配線層及光學輔助層之方式形成第1絕緣層之步驟>
如圖3(D)所示,步驟(5)具體而言係藉由下述步驟進行:步驟(5A)包含支撐體與接合於該支撐體之由第1絕緣層形成用之樹脂組成物所成之樹脂組成物層的第1絕緣層形成用之接著薄片之步驟,步驟(5B)以使接著薄片與樹脂組成物層接合之方式予以層合,步驟(5C)藉由使樹脂組成物層硬化而形成第1絕緣層40。以下,針對上述步驟(5A)~步驟(5C)加以說明。又,第1絕緣層40可與已說明之光學輔助層20同樣地形成。因此,有關於重複之說明予以省略之情況。
步驟(5A)
接著薄片可使用已說明之適宜材料,與已說明之光學輔助層20同樣地準備。
步驟(5B)
如圖3(D)所示,首先,進行將上述接著薄片以樹脂組成物層嵌埋包含複數第1配線部32之第1配線層30之方式且與光學輔助層之第2表面20b接合之方式予以層合之步驟。
該層合步驟例如可藉由接著薄片之樹脂組成物層與光學輔助層20之第2表面20b接合之狀態加熱壓著而與光學輔助層20之形成步驟同樣進行。
於層合步驟之後,亦可進行例如藉由以加熱壓著構件再度按壓接著薄片,而使樹脂組成物層更平滑之平滑化處理。
步驟(5C)
其次,藉由使樹脂組成物層硬化而形成第1絕緣層40。樹脂組成物層之硬化條件可根據樹脂組成物之選擇材料而設為任意適當條件。
於將用以形成第1絕緣層40之樹脂組成物層硬化之前,亦可於比上述硬化條件之溫度更低之溫度進行預備加熱處理。
硬化步驟結束後,亦可剝離去除用以形成第1絕緣層40所用之支撐體。該支撐體亦可於該階段不去除,而於形成後述之第2通孔42後才剝離去除。
由以上步驟,形成第1絕緣層40。
步驟(6)<形成設於第1絕緣層且與第1配線層(以及第1電極及/或第2電極)電性連接之第2配線層之步驟>
如圖3(E)所示,首先,對第1絕緣層40進行開孔加工,藉此於特定區域形成根據需要之個數的第2通孔42。第2通孔42於第1絕緣層40之露出面開口,通常係第1配線層30所含之第1配線部32中之至少一部分露出之開口部。於第1通孔22未形成至發光元件10之第1電極16及/或第2電極18之情況,藉由該步驟,可形成使第1電極16及/或第2電極18中之一部分露出(與第1通孔22連通)之第2通孔42。
開孔加工較佳對應於已說明之第1絕緣層40之形成所使用之樹脂組成物之組成等,與第1通孔22同樣,藉由例如碳酸氣體雷射、UV雷射、準分子雷射等之雷射進行開孔加工。
自第2通孔42之厚度方向一方觀看時之輪廓形狀通常設為圓形(略圓形)。然而並未限定於此。
其次,對已形成第2通孔42之第1絕緣層40,與已說明之第1配線層30同樣,形成第2配線層50,該第2配線層50包含與第1配線層30、第1電極及/或第2電極直接且電性連接之配線的複數第2配線部52,且該第2配線部52係於第1絕緣層40之表面上延伸。
形成第2配線層50時,與第1配線層30之形成步驟同樣,亦可進而實施使第1絕緣層40之表面粗化處理之步驟。
如圖3(E)所示,其次,於第1絕緣層40表面,形成包含複數第2配線部52之第2配線層50。形成第2配線層50之步驟,由於可形成更精細之配線,故與第1配線層30之形成步驟同樣,較佳為例如藉由使用銅作為配線材料之半添加法或經改良半添加法形成配線層之步驟。
第2配線層50所含之第2配線部52之配線間距並未特別限定。該配線間距可設為對應於設計之任意適當配線間距,亦可設為與第1配線層30之配線間距不同的配線間距。
如此,形成第2配線層50。又,藉由該步驟,針對可使第2配線層50、第1配線層30與進而位於比發光元件10之第1電極16及/或第2電極18更位於下層之配線構造直接且電性連接之通孔內配線,亦可形成於第2通孔42(以及與其連通之第1通孔22)內。
藉由將已說明之形成第1絕緣層40、第2通孔42及第2配線層50之步驟進而重複1次或2次以上而實施,可形成其他多層配線構造。
藉由以上步驟,可製造本實施形態之發光元件封裝1。
依據本實施形態之發光元件封裝1之製造方法,可不使用焊球等,而以簡便步驟有效地製造搭載發光元件之封裝,結果,可更提高發光元件封裝1之良率。
且,如上述,包含第1絕緣層40、第2通孔42及第1配線層30之微細配線構造可於配置發光元件10之後進行。因此,可靈活進行配線構造之設計變更等,即使已配置好複數發光元件10,仍可與各式各樣之配線構造對應。
1:發光元件封裝
10:發光元件
10a:第1發光元件
10b:第2發光元件
10c:第3發光元件
12:第1導電型半導體層
14:第2導電型半導體層
16:第1電極
18:第2電極
19:藍寶石基板
19a:發光面
20:光學輔助層(黑色層、白色層)
20a:第1表面
20b:第2表面
22:第1通孔
30:第1配線層
32:第1配線部
40:第1絕緣層
42:第2通孔
50:第2配線層
52:第2配線部
60:密封部
60X:接著薄片
62:密封層
62X:接著層
64:密封基板
64X:支撐體
70:彩色濾光片
[圖1]係顯示於與厚度方向正交之方向切斷之第1實施形態之發光元件封裝的切斷端面之概略圖。
[圖2]係與圖1同樣顯示,用以說明發光元件封裝之第2實施形態之構成例的概略圖。
[圖3A]係用以說明發光元件封裝之製造方法的概略圖。
[圖3B]係用以說明發光元件封裝之製造方法的概略圖。
[圖3C]係用以說明發光元件封裝之製造方法的概略圖。
[圖3D]係用以說明發光元件封裝之製造方法的概略圖。
[圖3E]係用以說明發光元件封裝之製造方法的概略圖。
1:發光元件封裝
10:發光元件
10a:第1發光元件
10b:第2發光元件
10c:第3發光元件
12:第1導電型半導體層
14:第2導電型半導體層
16:第1電極
18:第2電極
19:藍寶石基板
19a:發光面
20:光學輔助層(黑色層、白色層)
20a:第1表面
20b:第2表面
22:第1通孔
30:第1配線層
32:第1配線部
40:第1絕緣層
42:第2通孔
50:第2配線層
52:第2配線部
60:密封部
62:密封層
64:密封基板
Claims (10)
- 一種發光元件封裝,其具備: 複數個發光元件,其具備第1電極及第2電極,且具有出射光之發光面; 光學輔助層,其以至少使前述發光面露出之方式嵌埋前述發光元件; 第1配線層,其包含與前述第1電極及/或前述第2電極直接且電性連接之配線,且該配線係於前述光學輔助層之表面且與前述發光面所露出之面相反側之表面延伸; 第1絕緣層,其以覆蓋前述第1配線層及前述光學輔助層之方式設置; 第2配線層,其設於前述第1絕緣層,且與前述第1配線層電性連接;及 密封部,其以覆蓋前述發光面之方式,密封前述發光元件,且可使自前述發光面出射之光透過。
- 如請求項1之發光元件封裝,其中前述發光元件係自厚度方向之一側觀看時之平面尺寸未達100μm見方之LED元件。
- 如請求項1或2之發光元件封裝,其中前述光學輔助層為白色層,波長450nm之入射光朝該白色層之反射率為90%以上。
- 如請求項1或2之發光元件封裝,其中前述光學輔助層為黑色層,波長450nm之入射光朝該黑色層之透過率為5%以下。
- 如請求項1之發光元件封裝,其中前述密封部及前述光學輔助層包含使樹脂組成物硬化而成之硬化物。
- 如請求項1之發光元件封裝,其中使前述樹脂組成物硬化而成之硬化物的硬化收縮為0.5%以下。
- 如請求項1之發光元件封裝,其中用以形成前述光學輔助層之前述樹脂組成物包含環氧樹脂。
- 如請求項1之發光元件封裝,其中前述密封部之可見光透過率為90%以上。
- 一種發光元件封裝之製造方法,其包含下述步驟: 準備設有接著層之支撐體,以及具備第1電極及第2電極且具有出射光之發光面之複數個發光元件之步驟; 以接觸前述發光元件之前述發光面之方式,於前述接著層配置複數個前述發光元件之步驟; 嵌埋複數個前述發光元件而形成覆蓋前述接著層之光學輔助層之步驟; 於前述光學輔助層形成第1配線層之步驟,該第1配線層包含與前述第1電極及/或前述第2電極直接且電性連接之配線,且該配線係於前述光學輔助層之表面且與前述發光面所露出之面相反側之表面延伸; 以覆蓋前述第1配線層及前述光學輔助層之方式形成第1絕緣層之步驟; 形成設於前述第1絕緣層,且與前述第1配線層電性連接之第2配線層之步驟。
- 如請求項9之發光元件封裝之製造方法,其中前述發光元件係自厚度方向之一側觀看時之平面尺寸未達100μm見方之LED元件, 形成前述第1配線層之步驟及形成前述第2配線層之步驟係藉由半添加法或經改良半添加法作成配線層之步驟。
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