説明

エポキシ樹脂組成物

【課題】本発明の目的は、保存安定性に優れ、硬化後に耐熱性、耐光性、透光性に優れるエポキシ樹脂組成物を提供することである。特に、耐熱性、耐光性に優れるLED等の半導体発光装置を提供することができる、保存安定性が良好なエポキシ樹脂組成物を提供することである。
【解決手段】(A)一般式(1)で示されるエポキシ樹脂、及び(B)トリ(メタ)アクリル酸アルミニウムを含有するエポキシ樹脂組成物である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エポキシ樹脂組成物、特に半導体発光装置における接着剤、封止樹脂、モールド樹脂及びポッティング樹脂、中でもLED用ダイボンディング剤として用いられるエポキシ樹脂組成物に関し、これを用いて得られるLEDに関する。
【背景技術】
【0002】
耐熱性及び透明性が要求される用途に適したエポキシ樹脂組成物としては、脂環式エポキシ樹脂に芳香族スルホニウム塩等のカチオン系硬化剤を組み合わせたエポキシ樹脂組成物が知られている(特許文献1、2参照)。しかしながら、これらのエポキシ樹脂組成物は、硬化後に、光、特に青色や白色等の短波長光の照射によって、黄変を起こし易く、黄変した硬化後のエポキシ樹脂組成物は、短波長光を吸収し易くなり光の透過率が低下するという問題があり、特にLED用途には適していない。さらに、エポキシ樹脂組成物を封止剤として用いた場合、半導体装置の発熱によっても硬化後のエポキシ樹脂組成物が黄変を起こしてしまうという問題があり、特に高出力のLEDの封止剤として適していない。
【0003】
また、同様の用途に使用されるエポキシ樹脂組成物として、脂環式エポキシ樹脂を直鎖状ポリシロキサンで変性させたエポキシ樹脂に、酸無水物系硬化剤と硬化触媒を組み合わせたエポキシ樹脂組成物(特許文献3参照)、脂環式エポキシ樹脂を有するシロキサン誘導体にアルミニウムキレート化合物を組み合わせたエポキシ樹脂組成物(特許文献4参照)も提案されているが、硬化後のエポキシ樹脂組成物の耐光性及び耐熱性、特に耐熱性が十分でない上に、エポキシ樹脂組成物の保存安定性に欠けており、作業性の点で問題がある。
【0004】
【特許文献1】特開2005−240004号公報
【特許文献2】特開2006−39331号公報
【特許文献3】特開平7−25987号公報
【特許文献4】特開2006−290998号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、保存安定性に優れ、硬化後に耐熱性、耐光性、透光性に優れるエポキシ樹脂組成物を提供することである。特に、耐熱性、耐光性に優れるLED等の半導体発光装置を提供することができる、保存安定性が良好なエポキシ樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、(A)一般式(1):
【0007】
【化3】

【0008】
(式中、各R1は、独立して、末端にエポキシシクロヘキシル基を有する炭素数1〜5のアルキル基を表し、各R2は、独立して、炭素数1〜3のアルキル基を表し、nは3〜5の整数を表す)で示されるエポキシ樹脂、及び
(B)トリ(メタ)アクリル酸アルミニウム
を含有するエポキシ樹脂組成物であることを特徴とする。
【0009】
また、本発明のLEDは、上記エポキシ樹脂組成物を使用して製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、保存安定性に優れ、硬化後に耐熱性、耐光性、透光性に優れる。
【0011】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、特に、耐熱性、耐光性に優れるLED等の半導体発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)一般式(1):
【0013】
【化4】

【0014】
(式中、各R1は、独立して、末端にエポキシシクロヘキシル基を有する炭素数1〜5のアルキル基を表し、各R2は、独立して、炭素数1〜3のアルキル基を表し、nは3〜5の整数を表す)で示されるエポキシ樹脂、及び
(B)トリ(メタ)アクリル酸アルミニウム
を含有する。
【0015】
(A)成分により、硬化後のエポキシ樹脂組成物の耐光性が図られる。(A)成分のR1は、末端にエポキシシクロヘキシル基を有する、直鎖又は分岐の炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、特に、3,4−エポキシシクロヘキシル基を有する、直鎖または分岐の炭素数2〜3のアルキル基が好ましい。
【0016】
また、R2は、メチル基であることが好ましく、nは4であることが好ましい。
【0017】
(A)成分としては、式(2):
【化5】


で表されるものが特に好ましい。
【0018】
(B)成分により、エポキシ樹脂組成物の保存安定性と、硬化後のエポキシ樹脂組成物の耐熱性が図られる。(B)成分としては、トリアクリル酸アルミニウムが好ましい。
【0019】
さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物は、ペーストの粘度を高める観点から、シリカ粉末を含有させることができる。シリカ粉末は、結晶質シリカ、非晶質シリカのいずれも使用することができるが、非晶質シリカが好ましい。また、溶融シリカ、ヒュームドシリカ、粉砕シリカ等を使用することができるが、溶融シリカが好ましい。シリカ粉末は表面処理をしたものも使用することができる。
【0020】
シリカ粉末の形状は、特に限定されず、球状、りん片状、針状、不定形等が挙げられる。エポキシ樹脂組成物の作業性の点から、球状が好ましい。
【0021】
シリカ粉末の平均粒子寸法としては、作業性及びシリカ粒子の沈降防止の点から、0.1μm以下のものが好ましい。より好ましくは5〜500nmであり、特に5〜50nmのものが好ましい。
【0022】
シリカ粉末は、(A)成分100重量部に対して、0.01〜20重量部であることが好ましく、1〜15重量部であることが特に好ましい。
【0023】
本発明は、本発明の硬化を損なわない範囲で、粘度調整剤、消泡剤、難燃剤、酸化防止剤、溶剤等を任意成分として含有することができる。
【0024】
本発明においては、(A)成分100重量部に対して、(B)成分が0.2〜2重量部であると好ましく、(B)成分が0.5〜1.5重量部であるとより好ましい
【0025】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、半導体発光装置における接着剤、封止樹脂、モールド樹脂又はポッティング樹脂として用いることが好ましく、特に、LED用ダイボンディング剤として用いることが好ましい。
【0026】
本発明のエポキシ樹脂組成物を、半導体発光装置のチップ、基板、リードフレーム等に塗布、印刷、滴下等し、140〜200℃で1分〜3時間(例えば、150〜180℃で1〜2時間)、エポキシ樹脂組成物を硬化することにより、LED等の半導体発光装置を製造することができる。LEDチップは、青色LEDチップ、白色LEDチップのいずれも使用することができる。
【0027】
本発明によれば、保存安定性に優れ、硬化後に耐熱性、耐光性、透光性に優れたエポキシ樹脂組成物が得られる。エポキシ樹脂組成物の保存安定性は、例えば、増粘率の経時変化を測定することにより評価することができる。硬化後のエポキシ樹脂組成物の耐熱性は、例えば、高温保持後の透過率の変化を測定することにより、耐光性は、例えば、ブルーライト等の短波長光の照射前後の透過率の変化を測定することにより、透光性は、例えば、透過率を測定することにより評価することができる。
【実施例】
【0028】
本発明について、実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、部、%はことわりのない限り、重量部、重量%を表す。
【0029】
表1に示す配合で各成分を混合して、実施例及び比較例の各LED用エポキシ樹脂組成物を調製した。
【0030】
【表1】

【0031】
ナノシリカ:平均粒径16nm
【0032】
実施例及び比較例の各剤について、下記の試験を行った。
(1)増粘率
各組成物の初期粘度をトキメック製粘度計(型番:TVE−22)でローターの回転数を毎分5回転数で測定した。なお、ペーストの温度は約25℃で、14号スピンドルを使用した。結果を表2に示す。次に、各組成物を25℃で24時間保持した後、初期粘度と同様に粘度を測定した。増粘率(%)を、(25℃で24時間保持後の粘度−初期粘度)/(初期粘度)×100により求めた。結果を表2に示す。
【0033】
(2)透過率
各組成物をガラス板に厚み30μmで塗布し、150℃で1時間硬化させ、透過率評価用サンプルを作製した。このサンプルについて、日本分光社製分光光度計(型番:V−670)により、波長450nmでの初期の透過率を測定した。結果を表2に示す。
【0034】
(3)耐光性
透過率測定後のサンプルを使用した。青色HIDランプ(400W、8000lm、約20000Lx、図1)を用いて、50mmの距離から、2000時間、サンプルに光照射した後、照射後の透過率を初期の透過率と同様にして測定した。耐光性(%)を、(2000時間照射後の透過率)/(初期の透過率)×100により求めた。結果を表2に示す。
【0035】
(4)耐熱性
透過率測定後のサンプルを使用した。サンプルを、150℃の乾燥機中で、2000時間保持し、保持後のサンプルの透過率を、初期の透過率と同様にして測定した。耐熱性(%)を、(150℃で2000時間保持後の透過率)/(初期の透過率)×100により求めた。結果を表2に示す。
【0036】
【表2】

【0037】
表2に示すように、実施例1、2は、増粘率が0%、透過率が99.0%以上、耐光性が99.5%以上、耐熱性が98%以上であり、すべてにおいて優れていた。アルミニウムキレート化合物を使用した比較例1〜3は、20%以上の増粘率、98%以下の耐光性、85%以下の耐熱性であり、特に、比較例3は、エポキシ樹脂組成物がゲル化し、粘度測定ができなかった。一般の酸無水物を使用した比較例4は、43%の増粘率、91%の耐熱性であった。
【0038】
これらの結果から、本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化後の透過率、耐光性の点において優れたものであり、耐光性に優れたLED等の半導体発光装置を提供することができる。特に、高温保持後の透過率においても優れており、耐熱性に優れた半導体発光装置を提供することができる。さらに、保存安定性にも優れていることから、作業面でも便利である。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、特に、耐光性と耐熱性に優れたLED等の半導体発光装置を提供することができ、半導体発光装置の発展に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】青色HIDランプの波長と相対強度を示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)一般式(1):
【化1】


(式中、各R1は、独立して、末端にエポキシシクロヘキシル基を有する炭素数1〜5のアルキル基を表し、各R2は、独立して、炭素数1〜3のアルキル基を表し、nは3〜5の整数を表す)で示されるエポキシ樹脂、及び
(B)トリ(メタ)アクリル酸アルミニウム
を含有する、エポキシ樹脂組成物。
【請求項2】
(A)成分が、式(2):
【化2】


で示されるエポキシ樹脂である、請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項3】
(A)成分100重量部に対して、(B)成分が0.2〜2重量部である、請求項1又は2記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項4】
半導体発光装置における接着剤、封止樹脂、モールド樹脂又はポッティング樹脂として用いられる、請求項1〜3のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項5】
LED用ダイボンディング剤である、請求項1〜4のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項記載のエポキシ樹脂組成物を使用して製造したLED。

【図1】
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【公開番号】特開2009−242587(P2009−242587A)
【公開日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−90839(P2008−90839)
【出願日】平成20年3月31日(2008.3.31)
【出願人】(591252862)ナミックス株式会社 (133)
【Fターム(参考)】