JP6834461B2

JP6834461B2 - 発光装置及びその製造方法

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Publication number: JP6834461B2
Application number: JP2016248619A
Authority: JP
Inventors: 豪貞持
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2021-02-24
Anticipated expiration: 2036-12-22
Also published as: JP2018101758A

Description

本開示は、発光装置及びその製造方法に関する。

発光素子を用いた表面実装型発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色を発光する。
例えば、特許文献１において、発光素子と、発光素子を載置する基台と、発光素子を被覆する第２樹脂成形体と、を有する発光装置が記載されている。
また、特許文献２において、エポキシ樹脂、硬化剤、無機質充填材を含有し、無機質充填材として、金属水酸化物を無機質充填材に対して１０重量％以上含有する光半導体用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた光半導体素子搭載用基板及び光半導体装置等が記載されている。

特開２００６−１５６７０４号公報特開２００８−３０６１５１号公報

しかしながら、基台又は光半導体用エポキシ樹脂組成物を用いた光半導体素子搭載用基板の強度には改良の余地がある。
そこで本実施形態は、相対曲げ強度の高い発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る発光装置は、リードと前記リードを保持する第１樹脂組成物とを有する基台と、前記基台に載置される発光素子と、を有し、前記第１樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｄ）可撓性部材、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料を有し、前記（Ａ）エポキシ樹脂は脂環式エポキシ化合物を主成分とし、前記（Ｂ）硬化剤は酸無水物若しくはジカルボン酸であり、前記（Ｄ）可撓性部材は前記硬化剤に対して０．１〜５．０当量の多価アルコール若しくはその重縮合体であり、前記（Ｅ）強化材は繊維長１０μｍ〜２５０μｍ、繊維径は３μｍ〜５０μｍ、アスペクト比が２〜９０である繊維状フィラーであり、前記（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計量が前記第１樹脂組成物全体に対して６０重量％〜８５重量％であり、かつ、前記（Ｅ）強化材が前記第１樹脂組成物全体に対して５重量％〜４５重量％である。

本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法は、第１樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｄ）可撓性部材、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料を有し、前記（Ａ）エポキシ樹脂は液状の脂環式エポキシ化合物を主成分とし、前記（Ｂ）硬化剤は液状の酸無水物若しくはジカルボン酸であり、前記（Ｄ）可撓性部材は前記（Ｂ）硬化剤に対して０．１〜５．０当量の多価アルコール若しくはその重縮合体であり、前記（Ｅ）強化材は繊維長１０μｍ〜２５０μｍ、繊維径は３μｍ〜５０μｍ、アスペクト比が２〜９０である繊維状フィラーであり、前記（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計量が前記第１樹脂組成物全体に対して６０重量％〜８５重量％であり、かつ、前記（Ｅ）強化材が前記第１樹脂組成物全体に対して５重量％〜４０重量％となるように混合し、前駆体を準備し、前記第１樹脂組成物の前駆体を加熱し、仮硬化することにより、ペレットを作成し、前記ペレットを仮硬化温度より高い温度で加熱し、リードフレームが配置された金型内に溶融した前記第１樹脂組成物の中間体を流し込み、硬化する。

本発明の実施形態は、相対曲げ強度の高い発光装置及びその製造方法を提供することができる。

第１の実施の形態に係る発光装置を示した概略平面図である。第１の実施の形態に係る発光装置を示した概略断面図である。

以下、実施形態に係る発光装置及びその製造方法を説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。

＜第１の実施の形態＞
＜発光装置＞
第１の実施の形態に係る発光装置について図面を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態に係る発光装置を示した概略平面図である。図２は、第１の実施の形態に係る発光装置を示した概略断面図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断している。
第１の実施の形態に係る発光装置は、リード２０とリード２０を保持する第１樹脂組成物３０とを有する基台４０と、基台に載置される発光素子１０と、を有する。発光素子１０は第２樹脂組成物５０により覆われている。発光素子１０とリード２０とは電気的に接続されている。

発光素子１０は、同一面側に正負一対の第１の電極１１と第２の電極１２とを有している。本明細書においては、同一面側に正負一対の電極を有するものについて説明するが、発光素子の上面と下面とから正負一対の電極を有するものを用いることもできる。この場合、発光素子の下面の電極はワイヤを用いずに、電気伝導性のあるダイボンド部材を用いてリード２０と電気的に接続してもよい。

リード２０は発光素子１０及び外部電極と電気的に接続される。リード２０は一対であり、発光素子１０の第１の電極１１と第２の電極１２とそれぞれ接続される。発光素子１０は、一対のリード２０上の一方にダイボンド部材を介して載置され、一対のリード２０上の他方にワイヤ６０を介して電気的に接続される。

基台４０は、底面４０ａと側面４０ｂとを持つ凹部４０ｃを形成している。リード２０は、基台４０の凹部４０ｃの底面４０ａから露出している。この露出部分にダイボンド部材を介して発光素子１０を載置している。凹部４０ｃの開口部は、底面４０ａよりも広口になっており、側面４０ｂには傾斜が設けられていることが好ましい。

第２樹脂組成物５０は、発光素子１０を被覆するように凹部４０ｃ内に配置している。第２樹脂組成物５０は、透光性樹脂を用いている。第２樹脂組成物５０は蛍光物質を含有してもよい。
本明細書において、発光素子１０が載置されている側を主面側と呼び、その反対側を裏面側と呼ぶ。

第１樹脂組成物３０は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｄ）可撓性部材、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料を有している。第１樹脂組成物３０は、（Ｃ）硬化触媒が含有されていることが好ましい。（Ａ）エポキシ樹脂は脂環式エポキシ化合物を主成分とする。（Ｂ）硬化剤は酸無水物若しくはジカルボン酸である。（Ｄ）可撓性部材は（Ｂ）硬化剤に対して０．１〜５．０当量の多価アルコール若しくはその重縮合体である。（Ｅ）強化材は繊維長１０μｍ〜２５０μｍ、繊維径は３μｍ〜５０μｍ、アスペクト比が２〜９０である繊維状フィラーである。アスペクト比は繊維長÷繊維径である。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計量が第１樹脂組成物全体に対して６０重量％〜８５重量％であり、かつ、（Ｅ）強化材が第１樹脂組成物全体に対して５重量％〜４５重量％である。これにより相対曲げ強度の高い発光装置を提供することができる。

脂環式エポキシ化合物を主体とし、酸無水物若しくはジカルボン酸で硬化させたエポキシ樹脂組成物は、光劣化の原因となる炭素−炭素間の２重結合を主骨格に殆ど含まないため、長時間の光照射後も光劣化が少なく、高耐光、高耐熱の物性を有する。また、特定の形状の繊維状フィラーを第１樹脂組成物中に所定量含有させることにより、剛性と靱性のバランスに優れた高い機械的強度、寸法安定性を奏する樹脂成形体を得ることができる。
液状の脂環式エポキシ樹脂を主に用いることにより、繊維状フィラーや強化材、無機充填材、顔料等を高充填することができ、顕著な高反射、高隠ぺい性を有し、且つ、強度に優れるという効果を奏する。これに対し、固形の合成樹脂に無機繊維及び白色顔料を配合した場合、合成樹脂の粘度が高くなることにより、ハンドリング性が悪くなってしまう。

また、第１樹脂組成物は、さらに、（Ｂ）硬化剤に対して０．１〜５．０当量の多価アルコール又はその重縮合体を含む。多価アルコールには、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等を用いることができる。これらの多価アルコール又はその重縮合体を添加することにより、得られるエポキシ樹脂組成物の可撓性をさらに向上することができる。
これにより相対曲げ強度の高い発光装置を提供することができる。また、発光装置は、光反射率が高く、高耐熱、耐光性を有する。

各構成部材について詳述する。
（Ａ）エポキシ樹脂は脂環式エポキシ化合物を主成分とする。脂環式エポキシ樹脂には、シクロヘキセンエポキシ化物誘導体、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等を用いることが好ましく、着色の少ないものが好ましく、着色のないものが特に好ましい。これら脂環式エポキシ樹脂を用いることにより、光劣化を起こしにくく、かつ、可撓性に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。特に、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレートに代表されるシクロヘキセンエポキシ化物誘導体を主体に、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステルや、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテルなどのシクロヘキサン誘導体とエピクロルヒドリンよりなるエポキシ樹脂を必要に応じて混合することが好ましい。また、ビスフェノールＡジグリシジエーテルよりなる液状又は固形のエポキシ樹脂なども必要に応じ混合することができる。

（Ｂ）硬化剤は酸無水物若しくはジカルボン酸である。硬化剤は着色の少ないものが好ましく、着色のないものが特に好ましい。
酸無水物は、以下の一般式（１）で示されるものを用いることができる。

一般式（１）

一般式（１）中、Ｒ１は炭素数０〜１２の環式若しくは脂肪族アルキル又はアリールを示す。
酸無水物として、例えば、プロピオン酸無水物、無水コハク酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、３−メチル−１，２シクロヘキサンジカルボン酸無水物、４−メチル−１，２シクロヘキサンジカルボン酸無水物、無水フタル酸、４，４’−ビ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、水素化メチルナジック酸無水物などを用いることができる。
ジカルボン酸は、以下の一般式（２）で示されるものを用いることができる。

ＨＯＯＣ−Ｒ_２−ＣＯＯＨ一般式（２）

一般式（２）中、Ｒ２は炭素数０〜１２のアルキル又はアリールを示す。
ジカルボン酸として、例えば、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、２，２’−ビフェニルジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、１，６−ヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ｏ−フタル酸、ｍ−フタル酸、ｐ−フタル酸などを用いることができる。
これらの硬化剤は、単独もしくは、必要に応じ、混合して使用してもよい。
硬化剤との割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ当量に対して、硬化剤中の活性基（酸無水当量または水酸基）が０．８〜１．２当量となるような割合であることが好ましく、０．８〜１．０当量となるような割合であることがより好ましい。この範囲外の場合には、得られる硬化体のガラス転移温度が低くなることがあり、耐熱、耐光性が低下する場合がある。

（Ｃ）硬化触媒としては、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ベンジルジメチルアミン等のアミン類、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等の有機リン化合物、トリフェニルエチルホスフォニウムブロマイド等に代表されるハロゲン化トリフェニルモノアルキルホスフォニウム、テトラブチルホスホニウムＯ,Ｏ'-ジエチルジチオホスフェート等の第４級ホスフォニウム塩、４級アンモニウム塩、有機金属塩類、およびこれらの誘導体などが挙げられる。これらの硬化触媒は、単独もしくは、必要に応じ、混合して使用してもよい。

（Ｄ）可撓性部材は硬化剤に対して０．１〜５．０当量の多価アルコール若しくはその重縮合体である。
可撓剤としては、多価アルコールとして、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等を用いることができる。また、これら多価アルコールのうちの１種又は２種以上を縮合重合した重縮合体を用いることもできる。多価アルコール又はこれらの重縮合体は、酸無水物又はジカルボン酸に対して０．１〜５．０当量、好ましくは０．２〜３．０当量用いることが望ましい。可撓性部材は、エポキシ樹脂硬化の助触媒としても機能する。

（Ｅ）強化材は繊維長１０μｍ〜２５０μｍ、繊維径は３μｍ〜５０μｍ、アスペクト比が２〜９０である繊維状フィラーである。
強化材としては、カップリング処理された繊維状フィラーを使用することが好ましい。繊維状フィラーとしては、例えば、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、硫酸マグネシウムウィスカー、ワラストナイトなどが挙げられる。繊維状フィラーとしてガラスフィラーが好ましく、ガラスフィラーとしては、チョップドストランドまたは連続フィラメント繊維等を使用できる。

繊維長としては、１０μｍ〜２５０μｍが好ましく、特に３０μｍ〜１００μｍである事がより好ましい。繊維長を１０μｍ以上とすることにより強化材としての効果が向上し、また、２５０μｍ以下とすることによりエポキシ樹脂等への練り込み時、分散性の悪化を招くのを低減することができる。特に繊維長を２５０μｍ以下とすることによりトランスファーモールドによる成形金型への樹脂の未充填を低減し、小型パッケージの光反射用成形体形成時の成形性を向上することができる。
繊維径としては、３μｍ〜５０μｍが好ましく、特に３μｍ〜３０μｍである事がより好ましい。繊維径を３μｍ以上とすることにより強化材としての効果が向上する。また、繊維径を５０μｍ以下とすることによりエポキシ樹脂等への練り込み時、分散性の悪化を招くのを低減することができる。

アスペクト比は、２〜９０が好ましく、特に４〜５０である事が好ましい。アスペクト比を２以上にすることにより強度を向上させることができる。また、９０以下にすることによりエポキシ樹脂等への練り込み時、分散性の悪化を招くのを低減することができる。
繊維状フィラーに使用されるカップリング剤については、樹脂組成物との密着性が向上するものであれば、特に制限はなく、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等を用いることができる。これらの中でも、シランカップリング剤が好ましく、アミノシラン、エポキシシランが特に好ましい。

（Ｆ）無機充填材としては、反射特性、機械的強度を損なわないものであれば、特に制限はなく、例えば、アルミナ、シリカ、石英、酸化錫、酸化亜鉛、一酸化錫、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム等の酸化物、窒化硼素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物、ＳｉＣ等の金属炭化物、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の金属炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、ほう酸アルミニウム、チタン酸バリウム、リン酸カルシウム、珪酸カルシウム、クレー、石膏、硫酸バリウム、マイカ、ケイソウ土、白土、無機バルーン、タルク、蛍光物質、金属片（銀粉等）等が挙げられる。シリカとしてはヒュームシリカ、沈降性シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、超微粉無定形シリカ、無水珪酸等を使用することができる。
無機充填剤としては、アルミナ、若しくは、シリカであることが好ましい。反射率が高く、安定的だからである。

（Ｇ）顔料としては、有色の顔料を用いることができ、目的に応じて黒色、白色、灰色などを用いることができる。顔料は、白色顔料であることが好ましい。白色顔料を用いることで反射率を高めることができたり、顔料への光吸収を低減できたりするからである。顔料は、酸化チタンであることが好ましい。酸化チタンは可視光に対して安定で、かつ、高い屈折率を有するため、基台の光反射性を高めることができる。酸化チタンとして、光安定性の高いルチル型が好ましく、光活性による樹脂劣化を回避するため、無機酸化物で表面処理が施されたものを用いることがより好ましい。酸化チタンの粒径についても特に制限されないが、光散乱効率の点より、平均粒径０．１μｍ〜５．０μｍ程度のものを使用でき、０．１μｍ〜３．０μｍが好ましく、０．１μｍ〜１．０μｍが特に好ましい。強化材として大きな粒径のものを使用し、その隙間に微小粒子の無機部材や顔料を充填することにより光反射性を高めることができる。酸化チタンの形状についても特に制限はなく、粒子状、繊維状、板状、薄片状、鱗片状、雲母状等の各種形状のものを使用できる。また、樹脂組成物中での酸化チタンの分散性を高める、あるいは、樹脂との密着性を高める目的でカップリング剤、分散剤等の表面処理を施したものを用いることが好ましい。

（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計量が第１樹脂組成物全体に対して６０重量％〜８５重量％であり、かつ、（Ｅ）強化材が第１樹脂組成物全体に対して５１０重量％〜４５重量％である。このように強化材、無機充填材、顔料を第１樹脂組成物に対して高充填することにより、相対曲げ強度の高い基台及び発光装置を提供することができる。また、白色顔料を用いることにより高い強度を持ちつつ、光反射率の高い発光装置を提供することができる。

強化材、無機充填材、顔料の合計量が第１樹脂組成物全体に対して６０重量％以上とすることで、樹脂成分が多いことによる耐熱性の低下や機械的強度の低下、さらには隠蔽性不足による反射性能の低下等を抑制することができる。特に６５重量％以上とすることが耐熱性の観点から好ましい。また、強化材、無機充填材、顔料の合計量が第１樹脂組成物全体に対して８５重量％以下、好ましくは８０重量％以下とすることにより、コンパウンドの粘度上昇に伴うハンドリング性の悪化や、強化材等の分散性低下によるエポキシ樹脂との密着性の低下を抑制することができる。

顔料は、第１樹脂組成物全体に対して、５重量％以上５０重量％以下含有されていることが好ましく、特に１０重量％以上４０重量％以下含有されていることがより好ましい。例えば、顔料である酸化チタンの含有量を５重量％以上とすることで隠蔽力を発揮し、基台４０の壁厚が薄くても基台を透過する光量を抑え、発光効率の低下を抑えることができる。また、５０重量％以下含有することにより、コンパウンドの粘度上昇を抑え、ハンドリング性の向上及び強度向上を図ることができる。
強化材は、第１樹脂組成物全体に対して、５重量％以上４５重量％以下含有されていることが好ましく、特に１５重量％以上３５重量％以下含有されていることがより好ましい。強化材として繊維状フィラーを用いた場合、５重量％以上とすることで、強化材としての効果がより発揮され、また、４５重量％以下とすることにより、コンパウンドの粘度上昇を抑え、ハンドリング性の向上及び顔料の分散性阻害を抑え、強度及び反射性能の向上を図ることができる。
特に強化材に高屈折率材料を用いた場合、光反射材としての性能が一層向上する。
顔料である酸化チタンの配合量は、目的とする反射性能及び隠蔽性が確保できる範囲で、適宜設定可能である。

発光素子１０は、公知のものを利用でき、例えば、発光ダイオードを用いるのが好ましい。また、発光素子１０は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ＺｎＳｅや窒化物系半導体（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰを用いたものを用いることができる。さらに、赤色の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどを用いることができる。なお、発光装置において発光素子１０は、１個のみ搭載されているが、複数搭載する構成としてもよい。複数の発光素子１０は、同じ色又は互いに異なる色を発光するものでもよい。また、発光素子１０は、前記した以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。発光素子１０は、組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。発光素子１０は、凹部４０ｃに充填された第２樹脂組成物５０によって被覆されている。

発光素子は、４３０ｎｍ以上４８５ｎｍに発光ピーク波長を持つものを使用することが好ましいが、４５０ｎｍ〜４７５ｎｍに発光ピーク波長を持つものがより好ましい。高い光束を発揮することができるからである。
また、樹脂組成物は、その他添加材として、従来公知の樹脂添加剤である酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、顔料、蛍光物質、難燃剤、離型剤等を本発明の好ましい特性を損なわない範囲で単独もしくは、２種以上を配合してもよい。
発光装置は、ＪＥＩＴＡＥＤ４７０２Ｂによる実装後の基板曲げ試験において、１２０％以上の曲げ強度を有している。これにより相対曲げ強度の高い発光装置を提供することができる。また、壊れ難い発光装置を提供することができる。

＜発光装置の製造方法＞
第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
第１樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｄ）可撓性部材、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料を少なくとも有する前駆体を用意する。第１樹脂組成物は、（Ｃ）硬化触媒が含有されていることが好ましい。（Ａ）エポキシ樹脂は液状の脂環式エポキシ化合物を主成分とする。（Ｂ）硬化剤は液状の酸無水物若しくはジカルボン酸である。（Ｄ）可撓性部材は（Ｂ）硬化剤に対して０．１〜５．０当量の多価アルコール若しくはその重縮合体である。（Ｅ）強化材は繊維長１０μｍ〜２５０μｍ、繊維径は３μｍ〜５０μｍ、アスペクト比が２〜９０である繊維状フィラーである。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計量が第１樹脂組成物全体に対して６０重量％〜８５重量％であり、かつ、（Ｅ）強化材が第１樹脂組成物全体に対して１０重量％〜４５重量％である。これらを混合して前駆体を用意する。

第１樹脂組成物の前駆体を加熱し、仮硬化する。加熱温度は仮硬化できる温度であればよく、６０℃〜９０℃が好ましく、７０℃〜８０℃がより好ましい。
ペレットを作成する。
ペレットを加熱し、リードフレームが配置された金型内に第１樹脂組成物の中間体を流し込む。加熱温度はペレットが溶融する温度であればよく、１６０℃〜１９０℃が好ましく、１６５℃〜１８５℃がより好ましい。
流し込まれた第１樹脂組成物の中間体を硬化する。
以上の工程を経ることにより、相対曲げ強度の高い発光装置を製造することができる。

以下、実施例１〜１７、比較例１〜５について説明する。
実施例１〜５、比較例１〜２は、（Ｅ）強化材の重量を比較したものである。実施例１〜５、比較例１〜２における（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量は７５重量％である。
実施例６〜７、比較例３はカップリング処理の有無、（Ｅ）強化材の有無について比較したものである。
実施例８〜１２、比較例４は（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量を比較したものである。また（Ｅ）強化材の有無について比較したものである。
実施例１３〜１７、比較例５は（Ｅ）強化材の種類、有無について比較したものである。

＜実施例１＞
実施例１は、下記の材料を液温２５℃以下の条件で２０分間混練し、光反射用成形耐形成用樹脂組成物を作製する。
（Ａ）エポキシ樹脂：３，４エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート１００重量部
（Ｂ）硬化剤：４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸１１３重量部
（Ｃ）硬化触媒：メチルトリブチルホスホニウムジメチルホスフェート２重量部
（Ｄ）可撓性部材：エチレングリコール５重量部
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長６０μｍ、繊維径１０μｍ、アスペクト比６）９０重量部（１０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）３１５重量部（３５重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２７０重量部（３０重量％）
特に記載のない限り、強化材はカップリング処理を施している。実施例１〜５における（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量は７５重量％である。
これらを混合して第１樹脂組成物の前駆体を作成する。第１樹脂組成物の前駆体を加熱し、仮硬化を行う。ペレットを作成する。このペレットを加熱し、リードフレームが配置された金型内に第１樹脂組成物の中間体を流し込む。この第１樹脂組成物の中間体を金型温度１８０℃、キュア９０秒にてトランスファーモールド成形を行い、１６５℃の温度で２．５時間エージングを行い、厚さ４ｍｍの板状のテストピースを作製した。

＜実施例２＞
実施例２は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比を変えた以外は、実施例１と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長６０μｍ、繊維径１０μｍ、アスペクト比６）２７０重量部（３０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）１３５重量部（１５重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２７０重量部（３０重量％）

＜実施例３＞
実施例３は、（Ｅ）強化材の粒子径を変えた以外は、実施例１と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長１００μｍ、繊維径１０μｍ、アスペクト比１０）９０重量部（１０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）３１５重量部（３５重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２７０重量部（３０重量％）

＜実施例４＞
実施例４は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比を変えた以外は、実施例３と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長１００μｍ、繊維径１０μｍ、アスペクト比１０）２７０重量部（３０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）１３５重量部（１５重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２７０重量部（３０重量％）

＜実施例５＞
実施例５は、（Ｅ）強化材の粒子径を変えた以外は、実施例１と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長２００μｍ、繊維径１０μｍ、アスペクト比２０）９０重量部（１０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）３１５重量部（３５重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２７０重量部（３０重量％）

＜実施例６＞
実施例６は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比、及び、（Ｅ）強化材の粒子径を変えた以外は、実施例１と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。実施例６〜７における（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量は７０重量％である。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長５０μｍ、繊維径１１μｍ、アスペクト比４．５）１４８重量部（２０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）１４８重量部（２０重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２２２重量部（３０重量％）

＜実施例７＞
実施例６の（Ｅ）強化材をカップリング処理しなかった以外は、実施例６と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。

＜実施例８＞
実施例８は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比、及び、（Ｅ）強化材の粒子径を変えた以外は、実施例１と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計配合量は、第１樹脂組成物全体に対して６０重量％である。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比は、２：７：６である。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長５０μｍ、繊維径１１μｍ、アスペクト比４．５）４５重量部
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）１５７重量部
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）１３５重量部

＜実施例９＞
実施例９は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量を変えた以外は、実施例８と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計配合量は、第１樹脂組成物全体に対して６５重量％である。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比は、２：７：６である。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長５０μｍ、繊維径１１μｍ、アスペクト比４．５）５６重量部
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）１９４重量部
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）１６７重量部

＜実施例１０＞
実施例１０は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量を変えた以外は、実施例８と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計配合量は、第１樹脂組成物全体に対して７５重量％である。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比は、２：７：６である。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長５０μｍ、繊維径１１μｍ、アスペクト比４．５）９０重量部
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）３１５重量部
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２７０重量部

＜実施例１１＞
実施例１１は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量を変えた以外は、実施例８と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計配合量は、第１樹脂組成物全体に対して８０重量％である。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比は、２：７：６である。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長５０μｍ、繊維径１１μｍ、アスペクト比４．５）１２０重量部
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）４１９重量部
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）３５９重量部

＜実施例１２＞
実施例１２は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量を変えた以外は、実施例８と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計配合量は、第１樹脂組成物全体に対して８５重量％である。（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比は、２：７：６である。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長５０μｍ、繊維径１１μｍ、アスペクト比４．５）１６９重量部
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）５９３重量部
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）５０９重量部

＜実施例１３＞
実施例１３は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比、（Ｅ）強化材を変えた以外は、実施例１と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。（Ｅ）強化材は実施例１同様カップリング処理を施している。
（Ｅ）強化材：繊維状酸化亜鉛（繊維長５０μｍ、繊維径５μｍ、アスペクト比１０）１１２重量部（１０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）６７１重量部（６０重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）１１２重量部（１０重量％）

＜実施例１４＞
実施例１４は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比を変えた以外は、実施例１３と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。
（Ｅ）強化材：繊維状酸化亜鉛（繊維長５０μｍ、繊維径５μｍ、アスペクト比１０）２２４重量部（２０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）５５９重量部（５０重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）１１２重量部（１０重量％）

＜実施例１５＞
実施例１５は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比を変えた以外は、実施例１３と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。
（Ｅ）強化材：繊維状酸化亜鉛（繊維長５０μｍ、繊維径５μｍ、アスペクト比１０）３３６重量部（３０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）４４７重量部（４０重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）１１２重量部（１０重量％）

＜実施例１６＞
実施例１６は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比、（Ｅ）強化材を変えた以外は、実施例１３と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。（Ｅ）強化材はキンセイマテック社製ＳＨ１８００（カップリング処理無し）を使用する。
（Ｅ）強化材：ワラストナイト（繊維長２８μｍ、繊維径３．５μｍ、アスペクト比８）１１２重量部（１０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）６７１重量部（６０重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）１１２重量部（１０重量％）

＜実施例１７＞
実施例１７は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比、（Ｅ）強化材を変えた以外は、実施例１６と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。
（Ｅ）強化材：ワラストナイト（繊維長２８μｍ、繊維径３．５μｍ、アスペクト比８）２２４重量部（２０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）５５９重量部（５０重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）１１２重量部（１０重量％）

＜比較例１＞
比較例１は、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比、（Ｅ）強化材を変えた以外は、実施例１と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。比較例１における（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量は７５重量％である。
（Ｅ）強化材：ガラスフィラー（繊維長６０μｍ、繊維径１０μｍ、アスペクト比６）４５０重量部（５０重量％）
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）９０重量部（１０重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）１３５重量部（１５重量％）

＜比較例２＞
比較例２は、（Ｅ）強化材が入っておらず、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料のみ配合されている。（Ｅ）強化材の重量を変えたり、（Ｅ）強化材を用いなかったりしたこと以外は、実施例１と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。比較例２における（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量は７５重量％である。
（Ｅ）強化材：使用せず
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）４０５重量部（４５重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２７０重量部（３０重量％）

＜比較例３＞
比較例３は、（Ｅ）強化材が入っておらず、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料のみ配合されている。（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量を変えたり、（Ｅ）強化材を用いなかったりしたこと以外は、実施例６と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。比較例３における（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量は７５重量％である。
（Ｅ）強化材：使用せず
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）２９６重量部（４０重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２２２重量部（３０重量％）

＜比較例４＞
比較例４は、（Ｅ）強化材が入っておらず、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料のみ配合されている。（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量を変えたり、（Ｅ）強化材を用いなかったりしたこと以外は、実施例８と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計配合量は、第１樹脂組成物全体に対して７５重量％である。（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合比は、９：６である。
（Ｅ）強化材：使用せず
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）４０５重量部
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）２７０重量部

＜比較例５＞
比較例５は、（Ｅ）強化材が入っておらず、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料のみ配合されている。（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の配合量を変えたり、（Ｅ）強化材を用いなかったりしたこと以外は、実施例１３と同条件にて第１樹脂組成物の硬化物を作成した。（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計配合量は、第１樹脂組成物全体に対して８０重量％である。
（Ｅ）強化材：使用せず
（Ｆ）無機充填材：溶融シリカ（中心粒径３０μｍ）７８３重量部（７０重量％）
（Ｇ）顔料：酸化チタン（中心粒径０．２５μｍ）１１２重量部（１０重量％）

＜試験結果＞
実施例１乃至５、比較例１及び２の波長４３０ｎｍ〜７３０ｎｍにおける光反射率を、高速分光色彩計（CMS-35SP、村上色彩技術研究所製）を用いて測定した。光反射率は、同波長範囲において９０％以上を○とした。また、実施例１乃至５、比較例１及び２の相対曲げ強度を測定するに際し、万能試験機（インストロン社製、5566型）を用いて三点曲げ強度を測定した。また、実施例１乃至５、比較例１及び２の成形性について成形可能なものを○とした。
得られた結果を表１に示す。

この結果から、比較例１は成形できず、実施例１〜５、比較例２は成形可能であり、強度向上が認められた。これは比較例１において（Ｅ）強化材であるガラスフィラーの含有量が多く、成形金型における未充填が発生し、成形不可の判定となった。ただし、不完全ながら得られた比較例１の小片の光反射率は９０％以上であり、〇判定であった。
また、比較例２に比べて、実施例１〜４は、相対曲げ強度（％）が大きく、大きく曲げられることが分かった。

実施例６及び７、比較例３についても、上記同様、光反射率、相対曲げ強度、成形性について測定し、得られた結果を表２に示す。

この結果から、比較例３に比べて、実施例６及び７は、相対曲げ強度（％）が大きく、大きく曲げられることが分かった。カップリング処理が施されている強化材を用いた実施例６の方が、カップリング処理が施されていない強化材を用いた実施例７よりも相対曲げ強度が大きい。これは実施例６の方が実施例７に比べてより（Ｅ）強化材と樹脂の密着性が高く、且つ均一に分散されていることによるものと思われる。

実施例８乃至１２、比較例４について、光反射率、相対曲げ強度、相対たわみ量、相対曲げ弾性率、成形性について測定し、得られた結果を表３に示す。

この結果から、比較例４に比べて、実施例８乃至１２は、強度向上が認められた。特に（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料が６０重量％〜８０重量％の範囲である実施例８乃至１１は、たわみが大きく、かつ、弾性率が低い結果となった。実装後の基板曲げ試験（ＪＥＩＴＡＥＤ−４７０２Ｂ試験方法００３）は、実装された基板に工程内で起こる単発の曲げストレスが加わったとき、発光素子とその接合部にかかるストレスに対する耐性を評価するために用いられ、発光装置の信頼性において重視される検査項目の一つである。実装後の基板曲げ試験は、高強度、低弾性率を有する樹脂組成物において非常に有効的である。

実施例１３乃至１８、比較例５について、光反射率、相対曲げ強度、成形性について測定し、得られた結果を表４に示す。

この結果から、比較例５に比べて、実施例１３乃至１７は、相対曲げ強度が大きく、大きく曲げられることが分かった。
以上より、本実施形態に係る第１樹脂組成物を用いることにより、相対曲げ強度の高い、かつ、反射率の高い発光装置及びその製造方法を提供することができる。

実施形態に係る発光装置は、液晶のバックライト、フルカラーディスプレイ、スイッチ内照明、照明用光源、各種インジケーターや交通信号灯などに利用可能な、発光ダイオード等の光半導体素子と蛍光体等の光変換物質を組み合わせた発光装置に用いられる。

１０発光素子
１１第１の電極
１２第２の電極
２０リード
３０第１樹脂組成物
４０基台
４０ａ底面
４０ｂ側面
４０ｃ凹部
５０第２樹脂組成物
６０ワイヤ

Claims

リードと前記リードを保持する第１樹脂組成物とを有する基台と、前記基台に載置される発光素子と、を有し、
前記第１樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｄ）可撓性部材、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料を有し、
前記（Ａ）エポキシ樹脂は脂環式エポキシ化合物を主成分とし、
前記（Ｂ）硬化剤は酸無水物若しくはジカルボン酸であり、
前記（Ｄ）可撓性部材は前記（Ｂ）硬化剤に対して０．１〜５．０当量の多価アルコール若しくはその重縮合体であり、
前記（Ｅ）強化材は繊維長１０μｍ〜２５０μｍ、繊維径は３μｍ〜５０μｍ、アスペクト比が２〜９０である繊維状フィラーであり、
前記（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計量が前記第１樹脂組成物全体に対して６０重量％〜８５重量％であり、かつ、前記（Ｅ）強化材が前記第１樹脂組成物全体に対して５重量％〜４５重量％である、発光装置。
前記（Ｇ）顔料は、白色顔料である請求項１に記載の発光装置。
前記（Ｇ）顔料は、酸化チタンである請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
前記（Ｆ）無機充填材は、アルミナ、若しくは、シリカである請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
前記発光素子は、４５０ｎｍ〜４７５ｎｍに発光ピーク波長を持つ請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の発光装置。
前記基台は、底面と側面を持つ凹部を形成しており、
前記凹部の底面は前記リードが配置されている請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
第１樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｄ）可撓性部材、（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料を有し、前記（Ａ）エポキシ樹脂は液状の脂環式エポキシ化合物を主成分とし、前記（Ｂ）硬化剤は液状の酸無水物若しくはジカルボン酸であり、前記（Ｄ）可撓性部材は前記硬化剤に対して０．１〜５．０当量の多価アルコール若しくはその重縮合体であり、前記（Ｅ）強化材は繊維長１０μｍ〜２５０μｍ、繊維径は３μｍ〜５０μｍ、アスペクト比が２〜９０である繊維状フィラーであり、前記（Ｅ）強化材、（Ｆ）無機充填材、（Ｇ）顔料の合計量が前記第１樹脂組成物全体に対して６０重量％〜８５重量％であり、かつ、前記（Ｅ）強化材が前記第１樹脂組成物全体に対して５重量％〜４５重量％となるように混合し、前駆体を準備し、
前記第１樹脂組成物の前駆体を加熱し、仮硬化し、
ペレットを作成し、
前記ペレットを加熱し、リードフレームが配置された金型内に前記第１樹脂組成物の中間体を流し込み、
前記流し込まれた前記第１樹脂組成物の中間体を硬化する、発光装置の製造方法。