TW202249126A - 發光元件封裝體及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供發光元件之發光效率經提高之發光元件封裝體。本發明提供發光元件封裝體(1)之製造方法,其包含下述步驟:以使發光面(19a)露出之方式排列,以至少覆蓋發光面之方式,形成光透過部(50)之步驟;形成嵌埋複數個發光元件及光透過部之前驅光學輔助層之步驟;形成包含含有電性連接於第1電極(16)及/或第2電極(18)之複數配線的1層以上之配線層(32及38)之配線構造部(30)之步驟;於厚度方向研削前驅光學輔助層,形成使光透過部中至少發光面上之區域露出之光學輔助層(20)之步驟。
Description
本發明有關發光元件封裝體及其製造方法。
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體中,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]
於用於顯示器之發光元件封裝體中,通常包含具有將自發光元件出射的光進行光學修正等之機能之光學輔助層。此處,作為光學輔助層之例,舉例為將發光元件所出射之光反射而提高亮度的白色層,及將自發光元件出射之光吸收而提高對比度之黑色層等。
然而,發光元件封裝體中,若於LED元件的發光面上存在光學輔助層,則會使發光效率降低。又,發光元件封裝體之製造方法中,於設置光學輔助層後,實施藉由研磨等將光學輔助層變薄之步驟,藉此LED元件之發光面露出時,會損傷LED元件之發光面,或因於發光面上殘存光學輔助層,而使發光元件封裝體之發光效率降低,或有損害光學特性之虞。
[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,發現於發光元件封裝體之製造方法中,藉由實施特定步驟可解決上述課題,因而完成本發明。亦即,本發明提供下述[1]~[8]。
[1] 一種發光元件封裝體之製造方法,其包含下述步驟:
將具備第1電極及第2電極且具有出射光之發光面的複數個發光元件,以使前述發光面露出之方式排列,以至少覆蓋前述發光面之方式,形成光透過部之步驟;
形成嵌埋複數個前述發光元件及前述光透過部之前驅光學輔助層之步驟;
形成包含含有電性連接於前述第1電極及/或前述第2電極之複數配線的1層以上之配線層之配線構造部之步驟;
於厚度方向研削前述前驅光學輔助層,形成使前述光透過部中至少前述發光面上之區域露出之光學輔助層之步驟。
[2] 如[1]之發光元件封裝體之製造方法,其中前述發光元件係自厚度方向一者觀察時之俯視尺寸未達100μm見方之LED元件,
前述形成配線構造部之步驟係藉由半添加法或改良半添加法形成前述配線層之步驟。
[3] 如[1]或[2]之發光元件封裝體之製造方法,其中前述光學輔助層為黑色層,波長450nm之入射光對該黑色層之透過率為5%以下。
[4] 如[1]至[3]中任一項之發光元件封裝體之製造方法,其中前述形成光透過部及前述光學輔助層之步驟包含使樹脂組成物硬化之步驟。
[5] 如[4]之發光元件封裝體之製造方法,其中前述樹脂組成物硬化後之硬化物的硬化收縮率為0.5%以下。
[6] 如[4]或[5]之發光元件封裝體之製造方法,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。
[7] 如[1]至[6]中任一項之發光元件封裝體之製造方法,其中前述光透過部之可見光透過率為90%以上。
[8] 一種發光元件封裝體,其包含:
具備第1電極及第2電極且具有出射光之發光面的複數個發光元件,
至少覆蓋前述發光面,可使自該發光面出射的光透過之光透過部,
以使前述光透過部中至少前述發光面上之區域露出之方式覆蓋前述光透過部及前述發光元件之光學輔助層,及
包含含有電性連接於前述第1電極及/或前述第2電極之複數配線的1層以上之配線層之配線構造部。
[發明效果]
根據本發明之發光元件封裝體之製造方法,可提高所製造之發光元件封裝體中所含之發光元件的發光效率,可使用現有設備簡單、廉價地製造發光元件封裝體,進而可提高所製造之發光元件封裝體的良率。
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體包含:具備第1電極及第2電極且具有出射光之發光面的複數個發光元件;至少覆蓋前述發光面,可使自該發光面出射的光透過之光透過部;以使前述光透過部中至少前述發光面上之區域露出之方式覆蓋前述光透過部及前述發光元件之光學輔助層;及包含含有電性連接於前述第1電極及/或前述第2電極之複數配線的1層以上之配線層之配線構造部。
以下,針對發光元件封裝體之實施形態、發光元件封裝體之構成要素及發光元件封裝體之製造方法具體說明。
1. 發光元件封裝體之構成例
(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體之構成例加以說明。
圖1係顯示於厚度方向切斷之第1實施形態之發光元件封裝體的切斷端面之概略圖。
第1實施形態之發光元件封裝體1具有光透過部50覆蓋複數個發光元件10(10a、10b及10c)之個別發光面19的正上方區域之態樣(關於細節將於後述)。以下,具體說明可構成第1實施形態之發光元件封裝體之構成要素。
如圖1所示,第1實施形態之發光元件封裝體1包含複數個發光元件10。發光元件10之構成未特別限定。作為發光元件10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體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。作為發光元件10,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)。
本發明之該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。
發光元件10通常包含未圖示之第1導電型半導體層及與第1導電型半導體層接合之第2導電型半導體層。此處,於第1導電型半導體層為n型半導體層之情況,第2導電型半導體層為p型半導體層。相反地,於第1導電型半導體層為p型半導體層之情況,第2導電型半導體層為n型半導體層。
第2導電型半導體層於與第1導電型半導體層接合之表面為相反側之對向側的表面,以與第1導電型半導體層接合之方式設置第2電極,且以第1電極16接合於第2導電型半導體層之方式設置。
以第1導電型半導體層於與第2導電型半導體層及第2電極18接合之表面為相反側之對向側的表面,接合有未圖示之藍寶石基板之一主表面之方式設置。藍寶石基板之與第2導電型半導體層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係所謂水平構造之LED元件。然而,不限定於此,作為本實施形態可用之發光元件10亦可使用例如垂直構造之LED元件。
發光元件封裝體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體1之顯示裝置中之對比度更提高,使亮度更提高之機能。
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亮度之白色層、藉由吸收自發光元件10出射之光而可提高對比度之黑色層。本實施形態之發光元件10所應用之光學輔助層20較佳為黑色層。以下針對光學輔助層20的黑色層具體說明。
本實施形態之發光元件封裝體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。且波長450nm之入射光對於黑色層之反射率較佳為30%以下,更佳為20%以下,又更佳為10%以下。
入射光對於黑色層之透過率及反射率可藉由分光光度計測定。
入射光對於黑色層之透過率及反射率之測定,具體而言,例如首先在PET膜等之支撐體上以厚度50微米之方式塗布樹脂組成物而形成樹脂組成物層,藉由於200℃下加熱90分鐘,使樹脂組成物層熱硬化後,剝離支撐體,而獲得硬化物膜。
其次,自所得硬化物膜切出寬50mm、長50mm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,藉此可算出波長450nm下之反射率。如此可測定黑色層之反射率。
又,將硬化物膜安裝於上述光纖式分光光度計中,藉由測定透過率光譜,可算出450nm波長下之入射光的透過率。如此可測定黑色層之透過率。
又,上述測定時,積分球與測定用薄片之距離設為0mm,作為參考只要使用大氣即可。
黑色層可包含例如熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、黑色顏料、碳黑及鈦黑作為成分。光學輔助層20的黑色層,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)、碳黑之樹脂組成物硬化後之硬化物作為成分。
以下對黑色層可含有之成分,亦即用以形成黑色層之樹脂組成物之成分具體說明。
<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。黑色層形成用之樹脂組成物較佳包含熱硬化性樹脂。作為熱硬化性樹脂之例舉例為環氧樹脂。熱硬化性樹脂藉由與具有縮水甘油基與羥基之矽烷偶合劑組合,基於維持諸特性同時提高高溫絕緣電阻性之觀點,較佳使用環氧樹脂。
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,環氧樹脂較佳包含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。且,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、苯酚酚醛清漆型環氧化合物、藉由具有芳香族骨架之多元酸化合物與表氯醇反應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的環氧當量較佳為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。環氧當量若為1000以下,則可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,以不揮發成分(固體成分)換算相對於樹脂組成物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。
本實施形態之黑色層形成用之樹脂組成物中所用的矽烷偶合劑未特別限制。
作為矽烷偶合劑可使用不含氮原子,分子中具有2個不同官能基之化合物。作為此等矽烷偶合劑,舉例為例如苯基矽烷系偶合劑、烷基矽烷系偶合劑、環氧矽烷系偶合劑、乙烯基矽烷系偶合劑、(甲基)丙烯酸矽烷系偶合劑、苯乙烯基矽烷系偶合劑等。不含氮原子之矽烷偶合劑可單獨使用1種,亦可以任意組合使用2種以上。此處,(甲基)丙烯酸矽烷系偶合劑包含丙烯酸矽烷系偶合劑及甲基丙烯酸矽烷系偶合劑之兩者。
作為苯基矽烷系偶合劑,舉例為例如苯基三甲氧基矽烷及苯基三乙氧基矽烷。
作為烷基矽烷系偶合劑,舉例為例如甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷及1,6-雙(三甲氧基矽烷基)己烷。
作為環氧矽烷系偶合劑,舉例為例如2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷及3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷。
作為乙烯基矽烷系偶合劑,舉例為例如乙烯基三甲氧矽烷及乙烯基三乙氧基矽烷。
作為(甲基)丙烯酸矽烷系偶合劑,舉例為例如3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷及3-丙烯醯氧基丙基三甲氧矽烷。
作為苯乙烯基矽烷系偶合劑舉例為對-苯乙烯基三甲氧基矽烷。
作為矽烷偶合劑,較佳為選自苯基矽烷系偶合劑、烷基矽烷系偶合劑、環氧矽烷系偶合劑、乙烯基矽烷系偶合劑、(甲基)丙烯酸矽烷系偶合劑及苯乙烯基矽烷系偶合劑中之至少1種,更佳為選自苯基矽烷系偶合劑、環氧矽烷系矽烷偶合劑及(甲基)丙烯酸矽烷系偶合劑中之至少1種,又更佳為苯基矽烷系偶合劑。
作為矽烷偶合劑可使用市售品。作為矽烷偶合劑之市售品,舉例為例如信越化學工業公司製之「KBM-103」、「KBE-103」(苯基矽烷系偶合劑);「KBM-13」、「KBM-22」、「KBE-13」、「KBE-22」、「KBM-3033」、「KBE-3033」、「KBM-3063」、「KBE-3063」、「KBE-3083」、「KBM-3103C」、「KBM-3066」、「KBM-7103」(烷基矽烷系偶合劑);「KBM-1003」、「KBE-1003」(乙烯基矽烷系偶合劑);「KBM-303」、「KBM-402」、「KBM-403」、「KBE-402」、「KBE-403」(環氧矽烷系偶合劑);「KBM-1403」(苯乙烯基矽烷系偶合劑);「KBM-502」、「KBM-503」、「KBE-502」、「KBE-503」、「KBM-5103」((甲基)丙烯酸矽烷系偶合劑)等。
又,黑色層形成用之樹脂組成物中可使用上述以外之其他矽烷偶合劑併用,例如含氮原子之矽烷偶合劑等,或亦可併用。
其他矽烷偶合劑並未特別限定。作為所用之其他矽烷偶合劑舉例為例如環氧矽烷偶合劑、胺基矽烷偶合劑、陽離子性矽烷偶合劑、乙烯基矽烷耦合劑、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-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)、Siliquest A-186、Siliquest A-187(Momentive Performance Materials公司製,商品名)等之市售品。該等可單獨使用或組合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氧化矽、氧化鈦及氧化鋁(Al
2O
3)、氮化硼及滑石所成之群中之至少1種絕緣性填料,藉由使用,不僅改善了硬化物之高溫絕緣電阻性,亦提高了表面平坦性,抑制因加工製程之加熱引起的變形,維持表面平坦性之外,亦可有效防止刮痕及微裂紋。且,基於防止微裂紋之觀點,更佳包含滑石及氧化矽中之至少1種。
作為上述絕緣性填料之合計調配量,以固體成分換算,相對於樹脂組成物全體之100質量份,為10~85質量份,但基於提高高溫絕緣電阻性之觀點,較佳為10~82質量份。又,氧化矽、滑石亦可使用市售製品。
作為氧化矽之市售品之例舉例為例如Aerosil 50、Aerosil 200、Aerosil 380、Aerosil A300等A系列、RY300等之RY系列(日本AEROSIL(股)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)、「UFP-30」(DENKA公司製)、「SP60-05」、「SP507-05」(均由日鐵化學暨材料公司製)、「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」(均由Admatechs公司製)、「SILFIL NSS-3N」、「SILFIL NSS-4N」、「SILFIL NSS-5N」(均由TOKUYAMA公司製)、「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」(均由Admatechs公司製)、「Silinax」(由日鐵礦業公司製)、「CellSpheres NF」(由太平洋水泥公司製)。。
作為滑石之市售品之例可舉例為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)。該等可單獨使用或亦可組合複數種使用。
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,且不與上述環氧樹脂化學反應之著色劑即可。作為較佳之黑色著色劑之例舉例為例如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,或可組合2種以上使用。
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等。
黑色著色劑之調配量,較佳以固體成分換算,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,亦即使黑色層所用之樹脂組成物硬化之硬化物的硬化收縮率,基於抑制裂紋等之劣化之觀點,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>
(i-1)附樹脂之聚醯亞胺膜之調製
於將包含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壓於單面。層壓係減壓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。
(i-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 (L
AB、L
BC、L
CD、L
DA、L
AC、L
BD)。
(i-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積層板(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。
(i-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壓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間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L
AB之硬化後收縮率s1
AB。同樣地,求出L
BC、L
CD、L
DA、L
AC及L
BD之硬化後收縮率s1
BC、s1
CD、s1
DA、s1
AC及s1
DA。
s1
AB=(L
AB-L’
AB)/L
AB(1)
以下述式(2)算出硬化物層之熱硬化收縮率。
熱硬化收縮率[x-y方向之收縮率:S1](%)
={(s1
AB+s1
BC+ s1
CD+s1
DA+s1
AC+s1
DA)/6}×100 (2)
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~300μm,更佳為10μm~100μm。
如圖1所示,第1實施形態中,光學輔助層20係設為一體嵌埋複數個發光元件10(10a、10b及10c)及光透過部50,且使僅覆蓋發光元件10之各發光面19a之正上方區域之光透過部50之表面50a露出之方式設置。
以該構成例,光透過部50之表面50a與光學輔助層20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。
自光學輔助層20之第2表面20b側分別使發光元件10(10a、10b及10c)之第1電極16及第2電極18露出。
發光元件封裝體1包含配線構造部30,其包含1層以上之含有與複數個發光元件10分別具有之第1電極16及/或第2電極18電性連接之複數個配線(配線部)之配線層(再配線層)。配線構造部30可包含1層以上之絕緣層(層間絕緣膜)。
配線構造部30係所謂的再配線層,或包含再配線層之配線構造。配線構造部30所含之再配線層可藉由習知任意適當材料及成形方法形成,可成為根據設計之任意態樣(配線間距、配線厚度)。以下,針對配線構造部30之構成例加以說明。
於複數個發光元件10之各與發光面19a相反側之對向面的光學輔助層20之第二表面20b,設有配線構造部30所含之第1配線層32。第1配線層32包含含有於第2表面20b延伸之複數配線之第1配線部32a。
第1配線層32未使用凸塊(焊料球)而與複數個發光元件10之各第1電極16及第2電極18電性連接。第1配線層32可直接與第1電極16及/或第2電極18連接,進而亦可形成於例如於光學輔助層20中所設之未顯示的通孔內,藉由通孔內配線連接。
該構成例中,於光學輔助層20之第2表面20b,以覆蓋第1配線層32之方式設置第1絕緣層34。
第1絕緣層34之材料及製造方法未特別限制。第1絕緣層34可使用例如與印刷配線板所具備之絕緣層(層間絕緣膜)的增層同樣材料的樹脂組成物,特別是基於防止發光元件封裝體翹曲之觀點,可使用玻璃纖維基板,藉由與形成增層之步驟相同的步驟形成。
用於形成第1絕緣層34之樹脂組成物(第1絕緣層形成用之樹脂組成物),可使用過去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例如包含(a)環氧樹脂及(b)硬化劑。第1絕緣層形成用之樹脂組成物,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」)。
第1絕緣層形成用之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」、「HP-7200HH」、「HP-7200H」(二環戊二烯型環氧樹脂);DIC公司製之「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」(三酚型環氧樹脂);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「YX7760」(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「YX8000」(氫化雙酚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與固體狀環氧樹脂之量比成為該範圍,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.)通常為5000以下,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上述範圍,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。
基於提高耐熱性及耐水性之觀點,作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑較佳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,基於提高與導體層(配線層)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例如明和化成(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硬化劑舉例為「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系硬化劑舉例為「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等。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(碳二醯亞胺當量:216)、V-05(碳二醯亞胺當量:216)、V-07(碳二醯亞胺當量:200)、V-09(碳二醯亞胺當量:200);RHEIN CHEMIE公司製之STABAXOL(註冊商標)P(碳二醯亞胺當量: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之範圍,又更佳為1:0.4~1:1.2之範圍。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環氧樹脂之固體成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體成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>
第1絕緣層形成用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」;TOKUYAMA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1m
2/g以上,更佳為2m
2/g以上,特佳為3m
2/g以上。上限並未特別限制,但較佳為60m
2/g以下,更佳為50m
2/g以下或40m
2/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度分佈測定裝置,以體積基準作成無機填充材之粒度分佈,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度分佈測定裝置,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。作為雷射繞射式粒度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/m
2以上,更佳為0.1mg/m
2以上,又更佳為0.2mg/m
2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/m
2以下,更佳為0.8mg/m
2以下,又更佳為0.5mg/m
2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,使固體成分乾燥後,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,可抑制所形成之第1絕緣層表面之凹凸發生,而可進而提高樹脂組成物中之無機填充材之含量。若如此,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絕緣層形成用之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(相當於環氧樹脂的樹脂除外)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、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,舉例為例如三菱化學公司製之「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系列等。
作為聚醯亞胺樹脂之具體例,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」及「OPE-2St 2200」。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等。
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絕緣層形成用之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絕緣層形成用之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、磷系硬化促進劑、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、磷系硬化促進劑、過氧化物系硬化促進劑。硬化促進劑可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
使用硬化促進劑時,第1絕緣層形成用之樹脂組成物中之硬化促進劑之含量,於將第1絕緣層形成用之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絕緣層形成用之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、金屬氫氧化物等。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絕緣層形成用之樹脂組成物中之難燃劑之含量並未特別限定。難燃劑之含量,於將第1絕緣層形成用之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絕緣層形成用之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絕緣層形成用之樹脂組成物中之不揮發成分設為100質量%時,較佳為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絕緣層形成用之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34設有使第1配線層32所含之第1配線部32a之一部分露出之通孔36。通孔36亦可設為使發光元件10之第1電極16及/或第2電極18之至少一部分露出。
於第1絕緣層34設有第2配線層38。第2配線層38包含複數第2配線部38a。
第2配線層38經由設置於通孔36之通孔內配線與第1配線層32(以及第1電極16及第2電極18)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,發光元件封裝體1亦可具備藉由與第1絕緣層40同樣的材料形成之未圖示之第2絕緣層、第3絕緣層之複數其他絕緣層(層間絕緣膜、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32及第2配線層38)電性連接之用以與未圖示之其他配線層(第3配線層)及將其他配線層電性連接於更下層之配線等電性連接之未圖示之其他通孔。
於發光元件封裝體1,如已說明,具備覆蓋發光元件10各者之至少發光面19a且可使自發光面19a出射之光透過之光透過部50。
第1實施形態中,光透過部50具有僅覆蓋複數發光元件10(10a、10b及10c)各者之發光面19a的正上方區域之態樣。亦即,第1實施形態中,發光元件封裝體1所含之複數發光元件10每個具有複數個光透過部50。圖示例中,第1發光元件10a、第2發光元件10b及第三發光元件10c之發光面19a各者係設為個別覆蓋3個光透過部50。
光透過部50係可使自發光元件10之發光面19a出射之光透過之機能部。光透過部50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(%)。
光透過部50之可見光透過率可藉由已往習知之任意適當的分光光度計測定。具體而言,首先將光透過部50所用之樹脂組成物以厚度為50微米之方式塗佈於PET膜等之支撐體上形成樹脂組成物層,於200℃加熱90分鐘使樹脂組成物層熱硬化後,剝離支撐體,獲得可見光透過率測定用薄片。
其次,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,可測定光透過部50之可見光透過率。
又,積分球與可見光透過率測定用薄片之距離設為0mm,參考可設為大氣。
光透過部50,除了上述特定之可見光透過率以外,較佳還具備特定之耐磨耗性(耐候性、耐UV性、耐水性及/或耐藥品性)。
作為耐磨耗性(耐候性)之尺度,可舉例為例如HAST試驗之透過率,例如於130℃、85%RH環境下靜置100小時後之波長380nm~ 780nm的光透過率相對於初期透過率,較佳為95%以上。
光透過部50之材料,以可確保已說明之適當可見光透過率為條件,而未特別限制。光透過部50較佳包含例如使包含熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂、硬化劑、硬化促進劑、熱塑性樹脂、偶合劑、無機填充劑之樹脂組成物硬化之硬化物。使用作為光透過部50之材料的樹脂組成物硬化之硬化物的硬化收縮率,基於有效抑制裂紋等劣化之觀點,較佳為2.0%以下,更佳為1.5%以下。此處,硬化收縮率意指樹脂組成物硬化成為硬化體之過程中產生之體積收縮的比例,可藉由已說明之硬化收縮率之測定方法測定。
光透過部50亦可設為包含由不同材料構成之複數層的積層構造。可見光透過率可藉由已說明之可見光透過率之測定方法測定。以下,針對用以形成光透過部50之樹脂組成物(光透過部形成用之樹脂組成物)之成分加以說明。
<熱硬化性樹脂>
作為光透過部50之材料的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光透過部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(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等。
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。
光透過部形成用之樹脂組成物可含有之環氧樹脂,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光透過部50。
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,只要光透過部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,較佳包含分子內含有芳香環之環氧樹脂(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,則由於有使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,亦可使用2種以上。同樣,樹脂(a2)可僅使用1種,亦可使用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。若組合使用樹脂(a1)與樹脂(a2),則可兼具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之提高。
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),若為環氧樹脂則未特別限定。具有此等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、鏈狀脂肪族環氧樹脂、環狀脂肪族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。又含芳香環環氧樹脂的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。作為含氟芳香族型環氧樹脂可使用例如國際公開第2011/089947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」等。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>
光透過部形成用之樹脂組成物含有硬化劑。亦即光透過部50係使光透過部形成用之樹脂組成物硬化而得之硬化物。硬化劑若為具有使光透過部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熱劣化之觀點,作為硬化劑較佳為於200℃以下(較佳180℃以下)之溫度下可使光透過部形成用之樹脂組成物硬化的硬化劑。硬化劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
以下針對作為熱硬化性樹脂之特佳環氧樹脂的硬化劑加以說明。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、雙氰胺化合物、1級或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)等鏻系陽離子;三乙基鋶離子等鋶系陽離子等。
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下述式(IV)所示之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,更佳為咪唑鎓離子及鏻離子。作為咪唑鎓離子更具體舉例為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,作為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舉例為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NaBF
4、NaPF
6、CF
3SO
3Na或LiN(SO
2CF
3)
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、甲基耐地酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐等。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-三嗪異氰尿酸加成物等。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)。
光透過部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等。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等。作為胺加成物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)。
作為硬化劑之雙氰胺化合物舉例為例如雙氰胺。作為雙氰胺化合物之具體例舉例為雙氰胺微粉碎品的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,硬化促進劑之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%。硬化促進劑之量若未達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種以上之組合。
<熱塑性樹脂>
基於對光透過部50賦予可撓性、形成光透過部50所用之樹脂組成物(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。基於對光透過部賦予優異物性(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。
基於對光透過部50賦予可撓性、樹脂組成物之塗佈性(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。熱塑性樹脂之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)之相溶性降低等之傾向。因此,熱塑性樹脂物之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光透過部形成用之樹脂組成物之硬化物的折射率為1.48~1.54之熱硬化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,可有利作用於使光透過部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可具有環氧基。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基樹脂)。
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>
光透過部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>
基於其硬化物之水分遮斷性、樹脂組成物之塗佈性(防止彈開)等之觀點,光透過部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,尤其基於確保光透過部50之光透過性之觀點,較佳使用透明性(可見光透過率)高(折射率小)之材料,具體舉例為例如滑石、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,基於確保光透過部50之光透過性之觀點,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TALC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>
光透過部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;ORUBEN、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體之構成例加以說明。
圖2係顯示與圖1同樣顯示之第2實施形態之發光元件封裝體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體1係具有光透過部50構成為跨及複數發光元件10(10a、10b及10c)之一片板狀,一體覆蓋複數發光元件10之複數發光面19之正上方區域的態樣。
第2實施形態之發光元件封裝體1,除了光透過部50之態樣如上述以外,與已說明之第1實施形態之發光元件封裝體1的構成相同,因關於構成要素之各材料等亦相同,故第2實施形態之發光元件封裝體1之構成要素及其材料等將省略其詳細說明。
(3)第3實施形態
參考圖3,針對本發明第3實施形態之發光元件封裝體之構成例加以說明。
圖3係顯示與圖1同樣顯示之第3實施形態之發光元件封裝體之切斷端面之概略圖。
如圖3所示,第3實施形態之發光元件封裝體1係具有複數光透過部50各者以覆蓋複數發光元件10(10a、10b及10c)各者中之發光面19a及劃出發光面19a之發光元件10之側面之方式嵌埋的態樣。
第3實施形態之發光元件封裝體1,除了光透過部50之態樣如上述以外,與已說明之第1實施形態之發光元件封裝體1的構成相同,因關於構成要素之各材料等亦相同,故第3實施形態之發光元件封裝體1之構成要素及其材料等將省略其詳細說明。
2.發光元件封裝體之製造方法
參考圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E及圖4F,針對本發明之實施形態之發光元件封裝體1之製造方法加以說明。
圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E及圖4F係用以說明發光元件封裝體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體1為例,針對其製造方法加以說明。
發光元件封裝體1之製造方法包含下述步驟:使具備第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以前述發光面露出之方式排列,以至少覆蓋前述發光面之方式,形成光透過部之步驟(步驟(1));
形成嵌埋複數個前述發光元件及前述光透過部之前驅光學輔助層之步驟(步驟(2));
形成包含與前述第1電極及/或前述第2電極電性連接之複數配線之1層以上的配線層之配線構造部之步驟(步驟(3)),
於厚度方向研削前述前驅光學輔助層,形成使前述光透過部中之至少前述發光面上之區域露出之光學輔助層之步驟(步驟(4))。
以下針對本實施形態之發光元件封裝體之製造方法可包含之各步驟具體說明。
-步驟(1)-
步驟(1)係使具備第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以前述發光面露出之方式排列,以至少覆蓋前述發光面之方式,形成光透過部之步驟。
如圖4A所示,首先,準備包含第1接著層64a與第1接著層64a所積層之第1基材62a的積層體構造的第1支撐體60A與複數發光元件10。
第1支撐體60A可藉由可適用於以往習知之發光元件封裝體之製造方法中之以往習知之任意適宜第1基材62a及第1接著層64a構成。
具體而言,第1基材62a較佳為具有對向之2個主表面的板狀體。第1基材62a之材料、形狀及尺寸可根據欲製造之發光元件封裝體1之設計而決定,只要以可製造特定發光元件封裝體1為條件,則未特別限制。
第1基材62a之材料係以耐受後述製造步驟中應用之溫度、壓力、環境等條件為條件,則不受限制。第1基材62a較佳為具有於製造步驟中不發生翹曲之程度的強度(硬度)之硬質基板。作為第1基材62a,舉例為例如玻璃基板、鐵板、不鏽鋼基板等之金屬基板、聚醯亞胺樹脂基板等。作為第1基材62a,基於取得性、處理性、確保平坦性之觀點,較佳使用玻璃基板。
圖示之例中,第1接著層64a設於第1基材62a之一主表面之整面。第1接著層64a係以將複數發光元件10予以接著並固定,可將發光元件10定位搭載於第1基材62a,於製造步驟完成後剝離及去除為條件,僅設於第1基材62a的一部分之態樣。第1接著層64a之厚度係以可將複數發光元件10接著固定於第1基材62a為條件,而未特別限制。
第1接著層64a之材料,係以可將發光元件10接著並保持於第1接著層64a之表面或厚度內,且於特定步驟的步驟中剝離及去除(可自由拆卸)程度之黏度(接著性)為條件,而未特別限制。作為第1接著層64a之材料,可使用例如耐熱性、耐候性、難燃性、電絕緣性、耐寒性、黏度等特性優異之矽氧黏著劑、氟系黏著劑。作為第1接著層64a之材料,基於硬化時間短、幾乎不硬化收縮,較佳使用矽氧接著技,其中較佳使用加成反應型之液狀矽氧黏著劑。第1接著層64a之材料,可為以不損及發光元件10且因此不損及發光元件封裝體1之機能為條件,例如藉由加熱處理等之任意適當之以往習知之處置,可剝離及去除第1接著層64a且因此可剝離及去除第1支撐體60A之材料。
此處,針對包含第1基材62a與接合於其表面之第1接著層64a之第1支撐體60A之製造方法例加以說明。
本實施形態之第1支撐體60A包括第1基材62a與接合於第1基材62a之第1接著層64a。
作為第1基材62a可使用過去習知之任何適當之基板、膜等。
第1支撐體60A可藉由例如調製將材料溶解於有機溶劑之樹脂清漆(樹脂組成物),將該樹脂清漆使用模嘴塗佈機等塗佈於支撐體64X上,進而乾燥形成樹脂組成物層而製造。
作為樹脂組成物層之形成所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。
其次,於準備之第1支撐體60A的第1接著層64a的表面,將定位於特定位置且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),以發光元件10之至少第1電極16及第2電極18接觸之方式,即配置為面朝下型進行搭載。藉此,可獲得圖4A所示之製造中途的構造體100。
其次,進行形成光透過部之步驟。
如圖4A所示,於圖示例中,以個別覆蓋複數發光元件10(第1發光元件10a、第2發光元件10b及第3發光元件10c)之複數發光面19a之方式形成複數光透過部50。
形成光透過部50之步驟可於將發光元件10搭載於已說明之第1支撐體60A之步驟後實施,或於實施之前,預先於發光元件10之發光面19a上形成光透過部50。
光透過部50可藉由與所選擇之材料對應之任意適當之以往習知之任意適當的成形方法形成。光透過部50具體而言例如,藉由將已說明之用以形成光透過部50之光透過部形成用之樹脂組成物直接塗佈於發光元件10的發光面19a,經(加熱)乾燥使該樹脂組成物硬化而成之硬化體而形成。
又,光透過部50亦可使用由已說明之光透過部形成用之樹脂組成物所成之樹脂組成物層接合於任意適當之以往習知之支撐體上之積層構造體的所謂接著薄片,將該樹脂組成物層轉印至發光元件10的發光面19a,經(加熱)乾燥使該樹脂組成物硬化而成之硬化體而形成。
用於形成光透過部50之接著薄片所用之支撐體,可使用例如以往習知之任意適當基板、膜等。
用於形成光透過部50之黏著薄片可使用已說明之材料、支撐體,以與已說明之第1支撐體60A之製造方法同樣地製造。
特別是作成已說明之第3實施形態之發光元件封裝體1的態樣時,於形成光透過部50時,較佳預先使複數光透過部50分別覆蓋複數發光元件10(10a、10b及10c)所分別劃分發光面19a及發光面19a之發光元件10的側面,以形成為使第1電極16及第2電極18之至少一部分露出。
具體而言,例如,首先形成將搭載於第1支撐體60A之複數發光元件10藉由已說明之光透過部形成用之樹脂組成物一體嵌埋之樹脂組成物層,藉由適當方法使該樹脂組成物硬化而成之硬化體。
其次,藉由實施包含使由光透過部形成用之樹脂組成物所成之樹脂組成物層硬化成之硬化體進行光微影步驟及接續進行之蝕刻步驟的以往習知之任意較佳圖型化步驟,以複數光透過部50分別覆蓋複數發光元件10(10a、10b及10c)分別劃分發光面19a及發光面19a之發光元件10的側面之方式予以嵌埋而圖型化。
如此,可形成圖3所示態樣之複數光透過部50。
-步驟(2)-
步驟(2)係形成嵌埋複數個發光元件及光透過部之前驅光學輔助層之步驟。
如圖4B所示,具體而言,於配置有複數個發光元件10之第1支撐體60A上,以一體嵌埋複數個發光元件10,形成覆蓋第1接著層64a之前驅光學輔助層20X。
步驟(2)具體而言可藉由下述步驟而進行:步驟(2A)準備前驅光學輔助層形成用之接著薄片,該接著薄片包含未圖示之支撐體與接合於該支撐體之由用以形成前驅光學輔助層20X(光學輔助層20)的樹脂組成物所成之樹脂組成物層;步驟(2B)將該接著薄片與第1接著層64a接合之方式予以層壓;步驟(2C)使前驅光學輔助層形成用之樹脂組成物層硬化。以下,針對步驟(2A)~步驟(2C)具體說明。
步驟(2A)
首先,準備接著薄片。關於步驟(2A)準備之接著薄片,亦即支撐體及積層於該支撐體之由前驅光學輔助層形成用之樹脂組成物所成之樹脂組成物層,可使用已說明之材料,與已說明之第1支撐體60A同樣的形成。
步驟(2B)
其次,作為步驟(2B),進行將所形成之接著薄片以前驅物光學輔助層形成用之樹脂組成物層嵌埋發光元件10、光透過部50及其表面50a之方式且與第1接著層64a接合之方式予以層壓之步驟。
該層壓步驟可藉由例如使接著薄片之樹脂組成物層與複數發光元件10及第1接著層64a一體接合之狀態,使用以往習知之任意適當構件予以加熱壓著而進行。作為加熱壓著所用之構件之例,舉例為經加熱之金屬板(SUS鏡板等)、金屬輥(SUS輥)。又,構件亦可不直接接觸於接著薄片而按壓,而介隔耐熱橡膠等之彈性材按壓。
層壓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、樹脂組成物層、發光元件10及第1接著層64a之耐熱性之特定而設為任意適當條件。
層壓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製之真空加壓式層壓機、Nichigo-Materilas公司製之抽真空敷料器等。
層壓步驟後,亦可例如藉由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壓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,亦可與上述層壓步驟連續進行。
步驟(2C)
其次,進行使前驅光學輔助層形成用之樹脂組成物層硬化之步驟。
前驅光學輔助層形成用之樹脂組成物層之硬化條件未特別限定。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)。
硬化之步驟結束後,剝離去除光學輔助層形成用之支撐體。
如圖4B所示,藉由以上步驟,可形成嵌埋發光元件10、第1電極16及第2電極18以及光透過部50及表面50a之前驅光學輔助層20X。
-步驟(3)-
步驟(3)係形成包含含有1層以上之電性連接於第1電極及/或第2電極之複數配線之配線層的配線構造部之步驟。
如圖4C所示,首先,以覆蓋所形成之前驅光學輔助層20X之露出主表面之方式,形成具備第2基材62b及與第2基材62b接合之第2接著層64b之第2支撐體60B。
由於第2支撐體60B之構成要素及形成方法與第1支撐體60A相同,具體而言,第2基材62b對應於第1基材62a,第2接著層64b對應於第1接著層64a,故省略其詳細說明。又,第1支撐體60A與第2支撐體60B可為相同構成,亦可由彼此不同之材料構成,亦可為厚度不同等之互為不同之構成。
藉由以上步驟,可獲得圖4C所示之製造中途的構造體100。
其次,剝離去除第1支撐體60A。具體而言,只要藉由與第1支撐體60A所含之第1基材62a及/或第1接著層64a之特性之以往習知之任意適當方法剝離及去除即可。例如,第1接著層64a具有藉由在特定溫度下加熱處理而喪失或降低黏著性之特性時,可藉由進行加熱處理而進行剝離及去除。
如圖4(D)所示,其次,於藉由去除第1支撐體60A而露出之前驅光學輔助層20X的主表面,且為與設有第二支撐體60B之主表面對向之前驅光學輔助層20X的主表面,形成包含複數第1配線部32a之第1配線層32。第1配線層32可為所謂之再配線層,亦可為第1配線部32a即第1配線層32與發光元件10之第1電極16或第2電極18直接連接。
形成第1配線層32時,亦可實施將露出之前驅光學輔助層20X的主表面粗化處理之步驟。
該粗化處理之順序、條件未特別限制,可採用例如用以形成印刷配線板之絕緣層的通常使用之以往習知之任意適當之步驟、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。膨潤處理例如可將前驅光學輔助層20X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5~30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,將第1配線層32形成於經粗化處理之前驅光學輔助層20X的主表面上即可。
形成第1配線層32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,藉由蝕刻去除所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,藉由快速蝕刻去除所露出之無電解金屬種晶層而形成配線之方法。以下針對第1配線層32之形成步驟加以說明。
構成第1配線層32之導體材料未特別限定。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32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32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層以上積層而成之複層構造。第1配線層32為複層構造時,與前驅光學輔助層20X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32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32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32所含之第1配線部32a之配線間距未特別限定。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32。如此,形成具備第1配線層32之構造體100。
如圖4D所示,其次形成第1絕緣層34。具體而言,進行:步驟(3A)準備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;步驟(3B)以使接著薄片之樹脂組成物層接合於設置有第1配線層32之前驅光學輔助層20X之主表面之方式予以積層;步驟(3C)藉由使樹脂組成物層硬化而形成第1絕緣層34。
以下,針對上述步驟(3A)~步驟(3C)加以說明。又,第1絕緣層32可與已說明之前驅光學輔助層20X同樣地形成。因此,有時關於重複之說明予以省略。
步驟(3A)
接著薄片可使用已說明之適宜材料,與已說明之前驅光學輔助層20X同樣地準備。
步驟(3B)
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32a之第1配線層32之方式且與設置有第1配線層32之前驅光學輔助層20X之主表面接合之方式予以層壓之步驟。
該層壓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。
於層壓步驟之後,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(3C)
其次,藉由使樹脂組成物層硬化而形成第1絕緣層34。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34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34所用之支撐體。該支撐體亦可於該階段不去除,而於形成後述之通孔36後才剝離去除。由以上步驟,形成包含第1絕緣層34之製造中途的構造體100。
其次,形成設於第1絕緣層34且與第1配線層32(以及第1電極16及/或第2電極18)電性連接之第2配線層38。
如圖4D所示,首先,對第1絕緣層34進行開孔加工,藉此於特定區域形成根據需要之個數的通孔36。通孔36於第1絕緣層34之露出面開口,通常係使第1配線層32所含之第1配線部32a中之至少一部分露出之開口部。
開孔加工較佳對應於已說明之第1絕緣層34之形成所使用之樹脂組成物之組成等,藉由例如二氧化碳氣體雷射、UV雷射、準分子雷射等之雷射進行開孔加工。
自通孔36之厚度方向一方觀看時之輪廓形狀通常為圓形(略圓形)。然而並未限定於此。
如圖4D所示,其次對已形成通孔36之第1絕緣層34,與已說明之第1配線層32同樣,形成與第1配線層32、第1電極16及/或第2電極18電性連接之配線的第2配線部38,且該第2配線部38包含於第1絕緣層34之表面上延伸之複數第2配線部。
形成第2配線層38時,與第1配線層32之形成步驟同樣,亦可進而實施使第1絕緣層34之表面粗化處理之步驟。
形成第2配線層38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38所含之第2配線部之配線間距未特別限定。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38。又,藉由該步驟,關於可使第2配線層38、第1配線層32與進而如發光元件10之第1電極16及/或第2電極18之位於更下層之配線構造直接且電性連接之通孔內配線,亦可形成於通孔36內。
藉由將已說明之形成第1絕緣層34、通孔36及第2配線層38之步驟與同樣的步驟進而重複1次或2次以上而實施,可形成更多層配線構造。藉由以上步驟,可形成包含第1配線層32、第1絕緣層34、通孔36及第2配線層38之配線構造部30。
-步驟(4)-
步驟(4)係於厚度方向研削前驅光學輔助層,形成使光透過部中之至少發光面上之區域露出之光學輔助層的步驟。
如圖4E所示,首先,藉由剝離去除第2支撐體60B,使與設置配線構造部30之主表面對向的前驅光學輔助層20X的主表面露出。
具體而言,該步驟可藉與已說明之剝離去除第1支撐體60A之步驟同樣進行。具體而言,藉由根據第2支撐體60B所含之第2基材62b及/或第2接著層64b之特性之以往習知之任意適當方法剝離及去除即可。例如第2接著層64b具有藉由於特定溫度下加熱處理而喪失或降低黏著性之特性時,則可藉由進行該加熱處理而進行剝離及去除。
如圖4F所示,其次,對藉由去除第2支撐體60B而露出之前驅光學輔助層20X之表面於厚度方向上研削(研磨),使光透過部50中之至少發光元件10之發光面19a上的區域露出,形成光學輔助層20。
此步驟例如係藉由化學機械研磨(CMP)法、機械研磨法、化學研磨法、電漿CVM(電漿化學蒸氣化機械加工)法等之以往習知之任意較佳方法,可藉由考慮到前驅光學輔助層20X之材料、經硬化之前驅光學輔助層20X之特性的任意適當條件進行。
基於有效製造發光元件封裝體1、提高自光透過部50之表面50a之出射光的取出效率(發光效率)、提高良率之觀點,該步驟較佳藉由組合上述方法之2種以上而進行。
該步驟較佳係例如首先藉由機械研磨法將前驅光學輔助層20X研削以使前驅光學輔助層20X厚度減小到光透過部50之表面50a附近,接著,藉由化學機械研磨法研磨前驅光學輔助層20X之露出面,使光透過部50之表面50a露出,同時使表面50a及前驅光學輔助層20X之表面更平坦之一體精加工步驟。藉由步驟(4),前驅光學輔助層20X形成為光學輔助層20。
藉由上述步驟,可製造本實施形態之發光元件封裝體1。
以下作為本實施形態之調配例,顯示光學輔助層的黑色層形成用之樹脂組成物(調配例1)及光透過部(透明)形成用之樹脂組成物(調配例2)。本發明不限於該等調配例。又以下說明中,表示量之「份」及「%」,除非另有說明,否則分別表示「質量份」及「質量%」。特別是未指定溫度時之溫度條件及壓力條件為室溫(25℃)及大氣壓力(1atm)。
<調配例1:光學輔助層的黑色層形成用之樹脂組成物>
將聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製「NC3000L」,環氧當量約269g/eq.)10份、雙酚A型液狀環氧樹脂(三菱化學(股)公司製「828EL」,環氧當量約180g/eq.,13,000 mPa·s)10份、雙酚型環氧樹脂(日鐵化學暨材料公司製「ZX1059」,雙酚A型與雙酚F型之1:1混合品,環氧當量約169g/eq.)5份邊於溶劑石油腦25份中攪拌邊加熱溶解。將其冷卻至室溫,調製環氧樹脂之溶解組成物。於該環氧樹脂之溶解組成物中,混合活性酯化合物(DIC公司製「HPC-8000-65T」,活性酯基當量約223g/eq.,不揮發成分率65%之甲苯溶液)20份、鈦黑黑色顏料(三菱材料(股)製「13MC」,分散劑被覆品)之固體成分率33%之丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯分散體)3份、含三嗪骨架之酚系硬化劑(DIC公司製「LA-3018-50P」,活性基當量約151g/eq.,不揮發成分率(固體成分率)50%之2-甲氧基丙醇溶液)5份、以矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM-573」)進行表面處理之球形氧化矽(Admatechs公司製之「SO-C2」,平均粒徑0.5μm,比表面積5.8m
2/g) 100份、硬化促進劑(4-二甲胺基吡啶(DMAP))0.2份、苯氧樹脂(三菱化學公司製「YX7553BH30」,不揮發性成分率30%之MEK與環己烷之1:1溶液)10份,以高速旋轉混合機均一分散,調製樹脂組成物(清漆)。調配成分、固體成分率、調配量亦示於下表1。
<調配例2:光透過部形成用之樹脂組成物>
將雙酚A型液狀環氧樹脂(三菱化學(股)公司製「828EL」,環氧當量約180g/eq.,13,000mPa·s)10份與含氟原子之環氧樹脂(三菱化學公司製「YL7760」,環氧當量245g/eq.)10份邊於溶劑石油腦25份中攪拌邊加熱溶解。將其冷卻至室溫,調製環氧樹脂之溶解組成物。於該環氧樹脂之溶解組成物中,混合雙酚AF(中央玻璃公司製「BiS-AF」(2,2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷)5份、以矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM-573」)表面處理之球形氧化矽(Admatechs公司製之「SO-C2」,平均粒徑0.5μm,比表面積5.8m
2/g)50份、磷系觸媒(北興化學工業公司製「TBP-DA」)0.5份、含聯苯骨架及環己烷骨架之苯氧樹脂(三菱化學公司製「YX7200B35」,重量平均分子量30,000,固體成分率35%之MEK溶液)10份,以高速旋轉混合機均一分散,調製樹脂組成物(清漆)。調配成分、固體成分率、調配量亦示於下表1。
根據本實施形態之發光元件封裝體1之製造方法,可提高發光元件封裝體1中所含之發光元件10的發光效率,可使用現有設備簡單、廉價地製造發光元件封裝體1,進而可提高所製造之發光元件封裝體1之良率。
1:發光元件封裝體
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
16:第1電極
18:第2電極
19a:發光面
20X:前驅光學輔助層
20:光學輔助層(黑色層)
20a:第1表面
20b:第2表面
30:配線構造部
32:第1配線層
32a:第1配線部
34:第1絕緣層
36:通孔
38:第2配線層
40a:第1支撐體
40b:第2支撐體
50:光透過部(透明)
50a:表面
60A:第1支撐體
60B:第2支撐體
62a:第1基材
62b:第2基材
64a:第1接著層
64b:第2接著層
100:構造體
[圖1]係顯示於厚度方向切斷之第1實施形態之發光元件封裝體的切斷端面之概略圖。
[圖2]係顯示於厚度方向切斷之第2實施形態之發光元件封裝體的切斷端面之概略圖。
[圖3]係顯示於厚度方向切斷之第3實施形態之發光元件封裝體的切斷端面之概略圖。
[圖4A]係用以說明發光元件封裝體之製造方法的概略圖。
[圖4B]係用以說明發光元件封裝體之製造方法的概略圖。
[圖4C]係用以說明發光元件封裝體之製造方法的概略圖。
[圖4D]係用以說明發光元件封裝體之製造方法的概略圖。
[圖4E]係用以說明發光元件封裝體之製造方法的概略圖。
[圖4F]係用以說明發光元件封裝體之製造方法的概略圖。
Claims (8)
- 一種發光元件封裝體之製造方法,其包含下述步驟: 將具備第1電極及第2電極且具有出射光之發光面的複數個發光元件,以使前述發光面露出之方式排列,以至少覆蓋前述發光面之方式,形成光透過部之步驟; 形成嵌埋複數個前述發光元件及前述光透過部之前驅光學輔助層之步驟; 形成包含含有電性連接於前述第1電極及/或前述第2電極之複數配線的1層以上之配線層之配線構造部之步驟; 於厚度方向研削前述前驅光學輔助層,形成使前述光透過部中至少前述發光面上之區域露出之光學輔助層之步驟。
- 如請求項1之發光元件封裝體之製造方法,其中前述發光元件係自厚度方向一者觀察時之俯視尺寸未達100μm見方之LED元件, 前述形成配線構造部之步驟係藉由半添加法或改良半添加法形成前述配線層之步驟。
- 如請求項1或2之發光元件封裝體之製造方法,其中前述光學輔助層為黑色層,波長450nm之入射光對該黑色層之透過率為5%以下。
- 如請求項1之發光元件封裝體之製造方法,其中前述形成光透過部及前述光學輔助層之步驟包含使樹脂組成物硬化之步驟。
- 如請求項4之發光元件封裝體之製造方法,其中前述樹脂組成物硬化後之硬化物的硬化收縮率為0.5%以下。
- 如請求項4或5之發光元件封裝體之製造方法,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之發光元件封裝體之製造方法,其中前述光透過部之可見光透過率為90%以上。
- 一種發光元件封裝體,其包含: 具備第1電極及第2電極且具有出射光之發光面的複數個發光元件, 至少覆蓋前述發光面,可使自該發光面出射的光透過之光透過部, 以使前述光透過部中至少前述發光面上之區域露出之方式覆蓋前述光透過部及前述發光元件之光學輔助層,及 包含含有電性連接於前述第1電極及/或前述第2電極之複數配線的1層以上之配線層之配線構造部。
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