(57)【要約】  耐光性、耐熱性、耐ヒートショック性、ガスバリア性に優れた電気・電子部品用封止剤組成物及びそれを用いてなるＬＥＤデバイスを提供することを目的とし、２価以上のイオン原子価をとりうる金属元素を含む多価金属化合物と、前記多価金属化合物に含まれる金属元素と金属架橋を形成可能な官能基を有するフッ素樹脂とを含有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２価以上のイオン原子価をとりうる金属元素を含む多価金属化合物と、前記多価金属化合物に含まれる金属元素と金属架橋を形成可能な官能基を有するフッ素樹脂と、を含有することを特徴とする電気・電子部品用封止剤組成物。
【請求項２】
前記多価金属化合物が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、及び、Ｚｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む化合物である請求項１記載の電気・電子部品用封止剤組成物。
【請求項３】
２種類以上の前記多価金属化合物を含有する請求項１記載の電気・電子部品用封止剤組成物。
【請求項４】
エポキシ樹脂を含有する請求項１記載の電気・電子部品用封止剤組成物。
【請求項５】
ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを封止する封止部材と、を備えており、
前記封止部材が、請求項記載の組成物が硬化してなるものであることを特徴とするＬＥＤデバイス。
【請求項６】
前記ＬＥＤチップは、５００ｎｍ以下の波長の可視放射又は紫外放射を発するものである請求項５記載のＬＥＤデバイス。
【請求項７】
２価以上のイオン原子価をとりうる金属元素を含む多価金属化合物と、前記多価金属化合物に含まれる金属元素と金属架橋を形成可能な官能基を有するフッ素樹脂と、を含有することを特徴とする電気・電子部品用コーティング剤。
【請求項８】
ＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを搭載する凹部が設けられた基体と、
前記凹部の内周面をコーティングするコーティング層とを備えたＬＥＤデバイスであって、
前記コーティング層が、請求項７記載のコーティング剤が硬化してなるものであることを特徴とするＬＥＤデバイス。
【請求項９】
ＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを搭載する凹部が設けられた基体と、
前記基体の側周面をコーティングするコーティング層とを備えたＬＥＤデバイスであって、
前記コーティング層が、請求項７記載のコーティング剤が硬化してなるものであることを特徴とするＬＥＤデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐光性、耐熱性、耐ヒートショック性、ガスバリア性に優れた電気・電子部品用封止剤組成物、電気・電子部品用コーティング剤及びこれらを用いてなるＬＥＤデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面実装タイプのＬＥＤデバイスにおいて、ＬＥＤチップを封止するためにはエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が用いられてきた。しかし、エポキシ樹脂は短波長の放射によって変色し、経年劣化を起こすことが知られている。また、エポキシ樹脂は耐熱性も充分ではなく、ＬＥＤチップから発する熱も劣化の一因となっている。これに対して、シリコーン樹脂は耐光性及び耐熱性がエポキシ樹脂より優れているため現在主流となっている。【０００３】
しかしながら、シリコーン樹脂はガスバリア性が低く、外気中の水分や腐食性ガスを透過してしまうため、封止対象物の経年劣化を防ぐ効果は低い。これに鑑みガスバリア性が向上したシリコーン樹脂も開発されているが、当該シリコーン樹脂はガスバリア性向上に反して耐光性に劣るものである。また、シリコーン樹脂は接着力に劣り、特に剪断方向に力が加わると容易に剥離する。【０００４】
一方、無機ガラスを用いてＬＥＤチップを封止する方法も検討されているが、無機ガラスを用いてＬＥＤチップを封止するためには２００℃以上の加熱が必要であるため、ＬＥＤチップを含む封止物が熱により破損する等課題が多い。【０００５】
これに対して、フッ素樹脂は耐光性、耐熱性及びガスバリア性にともに優れていることが知られている。引用文献１にはフッ素樹脂をイソシアネート等の硬化剤を用いて硬化させてＬＥＤチップ等の封止剤として用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−４２７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、イソシアネート等の硬化剤を用いて架橋されたフッ素樹脂はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂と同様に短波長の放射によって変色しやすい。【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであって、耐光性、耐熱性、耐ヒートショック性、ガスバリア性に優れた電気・電子部品用封止剤組成物及びそれを用いてなるＬＥＤデバイスを提供することをその主たる所期課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、２価以上のイオン原子価をとりうる金属元素を含む多価金属化合物と、前記多価金属化合物に含まれる金属元素と金属架橋を形成可能な官能基を有するフッ素樹脂と、を含有することを特徴とする。【００１０】
前記多価金属化合物としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、及び、Ｚｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む化合物が挙げられる。【００１１】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、２種類以上の前記多価金属化合物を含有することが好ましい。【００１２】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、更にエポキシ樹脂を含有してもよい。【００１３】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物を用いて電気・電子部品を封止してなる電気・電子製品もまた、本発明の一つである。前記電気・電子部品としては特に限定されないが、本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、耐光性、耐熱性、耐ヒートショック性、ガスバリア性に優れているので、ＬＥＤチップを封止するのに好適である。【００１４】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物を用いてＬＥＤチップを封止してなるＬＥＤデバイスもまた、本発明の一つである。すなわち本発明に係るＬＥＤデバイスは、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを封止する封止部材と、を備えており、前記封止部材が、本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物が硬化してなるものであることを特徴とする。【００１５】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、短波長の可視放射や、紫外放射によっても変色しにくいので、本発明に係るＬＥＤデバイスは、前記ＬＥＤチップが、５００ｎｍ以下の波長の可視放射又は紫外放射を発するものである場合に特に有効である。なお、「５００ｎｍ以下の波長の可視放射又は紫外放射」とは、具体的には、青色光、紫色光、近紫外放射、紫外放射を意味する。【００１６】
本発明に係る電気・電子部品用コーティング剤は、２価以上のイオン原子価をとりうる金属元素を含む多価金属化合物と、前記多価金属化合物に含まれる金属元素と金属架橋を形成可能な官能基を有するフッ素樹脂と、を含有することを特徴とする。【００１７】
本発明に係るＬＥＤ用コーティング剤からなるコーティング部材を用いたＬＥＤデバイスも本発明の一つである。すなわち、本発明に係るＬＥＤデバイスは、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを搭載する凹部が設けられた基体と、前記凹部の内周面をコーティングするコーティング部材とを備え、前記コーティング部材が、本発明に係る電気・電子部品用コーティング剤が硬化してなるものであることを特徴とする。【００１８】
さらに、本発明に係るＬＥＤデバイスとしては、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを搭載する凹部が設けられた基体と、前記基体の側周面をコーティングするーティング部材とを備え、前記コーティング部材が、本発明に係る電気・電子部品用コーティング剤が硬化してなるものを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１９】
このような構成を有する本発明によれば、耐光性、耐熱性、耐ヒートショック性、ガスバリア性に優れ、短波長の可視放射や、紫外放射によっても変色しにくい電気・電子部品用封止剤組成物、ＬＥＤ用コーティング剤及びそれらを用いてなるＬＥＤデバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＬＥＤデバイスを示す部分縦断面図。
【図２】第１実施形態に係るＬＥＤデバイスを示す平面図。
【図３】第２実施形態に係るＬＥＤデバイスを示す平面図。
【図４】第２実施形態に係るＬＥＤデバイスを示すＡＡ線断面図。
【図５】第２実施形態に係るＬＥＤデバイスの囲み線Ｂの部分拡大断面図。
【図６】第３実施形態に係るＬＥＤデバイスを示す部分縦断面図。
【図７】試験前のＬＥＤデバイスの画像。
【図８】サンプル４を用いた試験後のＬＥＤデバイスの画像。
【図９】サンプル５を用いた試験後のＬＥＤデバイスの画像。
【符号の説明】
【００２１】
１…ＬＥＤデバイス
２…基体
３…ＬＥＤチップ
４…封止部材
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明を詳述する。
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、多価金属化合物と、フッ素樹脂とを含有するものである。
【００２３】
前記多価金属化合物は、２価以上、好ましくは２〜４価のイオン原子価をとりうる金属元素を含む多価金属化合物であり、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ等の典型金属や両性金属に分類される金属元素を含む化合物が挙げられる。このような多価金属化合物としては酸化物が好適に用いられる。これら多価金属化合物は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。更に、前記多価金属化合物として、遷移金属を含む化合物を用いると、金属架橋のバリエーションを増やすことができる。
【００２４】
前記フッ素樹脂は、前記多価金属化合物に含まれる金属元素と金属架橋を形成可能な官能基を有するものである。金属架橋は、樹脂の分子間を金属を介してイオン結合で繋ぐ構造である。このような金属架橋はイソシアネート等の硬化剤を用いて硬化されたフッ素樹脂に形成される共有結合よりなる架橋構造よりも光の影響を受け難いため耐光性に優れる。なお、金属を介して樹脂の分子間を繋ぐ構造には配位結合によるものもあるが、配位結合は共有結合と同様に光の影響を受けやすいため、イオン結合より耐光性に劣る。前記金属架橋を形成可能な官能基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基等が挙げられる。なお、カルボキシル基は、酸無水物基であってもよい。
【００２５】
このような官能基を有するフッ素樹脂としては特に限定されず、例えば、フルオロオレフィンとビニルエーテルと前記官能基を有する単量体との共重合体、フルオロオレフィンとビニルエステルと前記官能基を有する単量体との共重合体、テトラフルオロエチレンと炭化水素系単量体とビニルエステルと前記官能基を有する単量体との共重合体、フッ化ビニリデンと前記官能基を有する単量体との共重合体等のビニル系重合体が挙げられる。なお、フッ化ビニリデンと前記官能基を有する単量体との共重合体には、必要に応じて、炭化水素系単量体、ビニルエーテル、ビニルエステル等が構成単位として含まれていてもよい。
【００２６】
前記フルオロオレフィンとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化エチレン等が挙げられる。
【００２７】
前記ビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、２−メトキシエチルビニルエーテル等が挙げられる。
【００２８】
前記ビニルエステルとしては、例えば、バーサティック酸ビニル、安息香酸ビニル、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル等が挙げられる。
【００２９】
前記炭化水素系単量体として、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン等が挙げられる。
【００３０】
前記官能基として水酸基を有する単量体としては、例えば、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニルエーテル；２−ヒドロキシエチルアリルエーテル、４−ヒドロキシブチルアリルエーテル等のヒドロキシアルキルアリルエーテル；Ｎ−メチロールアクリルアミド等のＮ−メチロール（メタ）アクリルアミド；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００３１】
前記官能基としてカルボキシル基を有する単量体として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸無水物、フマル酸、フマル酸モノエステル等が挙げられる。
【００３２】
前記多価金属化合物の含有量は、前記官能基１当量に対して０．２〜２．０当量であることが好ましく、より好ましくは０．４〜１．５当量である。０．２当量未満であると、硬化が不充分であり、２．０当量を超えると、金属が過剰に含まれることにより耐水性が低下する。
【００３３】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、上述のとおり、２種類以上の前記多価金属化合物を含有してもよい。２種類以上の前記多価金属化合物を含有する組成物を用いてＬＥＤチップを封止すると、金属元素の原子量の違いに従って封止部材内の垂直方向に密度勾配ができ、封止部材の下の方程密度が大きく上の方程密度が小さくなる。そして、密度と屈折率は相関するので、密度の大きい下の方程屈折率が大きく、密度の小さい上の方程屈折率が小さくなり、封止部材内の垂直方向に屈折率の勾配を形成しうる。このようにして形成された封止部材内の屈折率の勾配には境界がなく屈折率が連続的に変化するので、封止部材内を通過する光は途中で全反射しないことが予想される。更に、封止部材の外気と接する面における屈折率を１に近づければ、この境界面での全反射を防ぐことも可能となる。このため、２種類以上の前記多価金属化合物を含有する組成物を用いてＬＥＤチップを封止すれば、ＬＥＤチップからの光の取り出し効率に極めて優れたＬＥＤデバイスが得られることが期待される。
【００３４】
また、このような密度及びそれに伴う屈折率の調整は前記多価金属化合物を２種類以上用いること以外に、官能基の導入率の異なるフッ素樹脂を２種類以上用たり、フッ素樹脂に磁性体を添加して磁力を加えること等によっても可能である。
【００３５】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、本発明の特性を損なわない範囲内であればエポキシ樹脂を含有していてもよい。エポキシ樹脂は耐光性、耐熱性及び耐ヒートショック性に劣るものの、ガスバリア性に優れ、またフッ素樹脂に比べてコスト面で有利である。このため、フッ素樹脂とエポキシ樹脂とを混合して用いれば、エポキシ樹脂が劣る耐光性、耐熱性及び耐ヒートショック性をフッ素樹脂が補うので、コストを抑えつつ、耐光性、耐熱性、耐ヒートショック性、ガスバリア性等に優れた電気・電子部品用封止剤組成物を得ることができる。
【００３６】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、その含有量は、フッ素樹脂に対して０〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは０〜３０重量％である。５０重量％を超えると、変色が著しくなる。
【００３７】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、ＬＥＤチップ等を封止する際の加工性の点から、常温（２５℃）で適度な流動性を有することが好ましく、このような流動性を付与するために溶剤を含有していてもよい。
【００３８】
前記溶剤としては特に限定されず、酢酸メチル、酢酸ブチル、キシレン、トルエン等が挙げられる。
【００３９】
前記溶剤の含有量としては特に限定されないが、例えば、本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物全量に対して５〜６０重量％であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０重量％である。前記溶剤の含有量が５重量％未満であると、適度な流動性は得られないが、６０重量％を超えると、溶剤を揮発させて本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物を硬化させるのに時間がかかる。
【００４０】
また、本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物の粘度（２５℃）は、２００〜２００００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは２００〜１５０００ｍＰａ・ｓである。
【００４１】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物は、更に、本発明の効果を損なわない範囲で、他の樹脂、ラジカル重合開始剤等の重合開始剤、酸化防止剤、紫外放射吸収剤、充填剤、可塑剤、帯電防止剤、界面活性剤、滑剤、増膜剤、着色剤、導電剤、離型剤、流れ調整剤、難燃剤、消泡剤、レベリング剤、イオン吸着体、表面処理剤、反応性希釈剤等の各種添加剤等を含有してもよい。更に、本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物が、ＬＥＤチップを封止するために用いられる場合は、蛍光剤や反射材等を含有していてもよい。
【００４２】
前記各種添加剤の含有量の合計は、本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物の溶剤を除く全量に対して、１５重量％以下であることが好ましく、より好ましくは５重量％以下である。
【００４３】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物を硬化させるためには、９０〜１６０℃で、０．５〜２４時間程度加熱すればよく、これにより溶剤を揮発させて流動性を失わせ硬化することができる。
【００４４】
本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物の封止対象である電気・電子部品としては特に限定されないが、例えば、ＬＥＤチップを封止するために好適に用いられる。このような本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物を用いてＬＥＤチップを封止してなるＬＥＤデバイスもまた、本発明の一つである。
【００４５】
本発明の第１実施形態に係るＬＥＤデバイスを図１及び図２に例示する。
図１及び図２に例示する第１実施形態のＬＥＤデバイス１は、上端面２１に開口する凹部２２を有した基体２と、凹部２２の底面２２１に実装されたＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３を封止する本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物からなる封止部材４と、を備えたものである。
【００４６】
各部を詳述する。
基体２は、上端面２１に開口する凹部２２を有するものであり、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等の熱伝導率が高い絶縁材料を成型してなるものが挙げられる。
【００４７】
基体２は、その凹部２２の底面２２１に後述するＬＥＤチップ３を実装するものであるが、当該底面２２１には、ＬＥＤチップ３が電気的に接続されるための配線導体（図示しない。）が形成されている。この配線導体が基体２内部に形成された配線層（図示しない。）を介してＬＥＤデバイス１の外表面に導出されて外部電気回路基板に接続されることにより、ＬＥＤチップ３と外部電気回路基板とが電気的に接続される。
【００４８】
また、基体２の凹部２２の側面２２２及び底面２２１を含む内面には、銀、アルミニウム、金等の金属メッキ等が施されることにより高反射率の金属薄膜が形成されており、リフレクタとして機能している。
【００４９】
ＬＥＤチップ３は、例えば、サファイア基板上に窒化ガリウム系化合物半導体がｎ型層、発光層及びｐ型層の順に積層されたものであり、このようなＬＥＤチップ３は青色光や、紫色光、紫外放射を発する。
【００５０】
ＬＥＤチップ３は、窒化ガリウム系化合物半導体を下（凹部２２の底面２２１側）にして凹部２２の底面２２１に半田バンプや金バンプ等（図示しない。）を用いてフリップチップ実装されている。
【００５１】
封止部材４は、凹部２２に充実されてＬＥＤチップ３を封止するものであり、本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物が硬化してなるものである。
【００５２】
このような本実施形態に係るＬＥＤデバイス１によれば、本発明に係る電気・電子部品用封止剤組成物が硬化してなる封止部材４はガスバリア性に優れたものであるので、基体２の凹部２２の内面に銀からなる金属薄膜が形成されている場合は、銀の硫化を抑制することができる。また、封止部材４が２種類以上の多価金属化合物を含有する組成物から構成されており、屈折率が連続して変化するものであれば、ＬＥＤチップ３からの光の取り出し効率に優れたものとすることができる。また、封止部材４中でフッ素樹脂同士は金属架橋しているので、ＬＥＤチップ３が青色光や、紫色光、紫外放射を発するものであっても変色しにくく劣化しにくい。
【００５３】
次に、本発明に係る電気・電子部品用コーティング剤について説明する。
【００５４】
本発明に係る電気・電子部品用コーティング剤は、上述した電気・電子部品用封止剤組成物と同様のものであって、多価金属化合物と、フッ素樹脂とを含有するものである。この多価金属化合物やフッ素樹脂の組成等については上述した通りであるため、ここでは説明を省略する。
【００５５】
なお、本実施形態に係る電気・電子部品用コーティング剤を使用する場合、本発明の効果を損なわない範囲で、本実施形態に係る電気・電子部品用コーティング剤に、界面活性剤、有機溶剤、シランカップリング剤等を含有してもよい。
【００５６】
本発明に係る電気・電子部品用コーティング剤を用いたＬＥＤデバイスの第２実施形態及び第３実施形態を図３、図４、図５及び図６に例示する。なお、第１実施形態のＬＥＤデバイス１と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
図３及び図４に例示する第２実施形態のＬＥＤデバイス１は、基体２と、ＬＥＤチップ３と、基体２における凹部２２の底面２２１及び側面２２２をコーティングする本発明に係る電気・電子部品用コーティング剤からなるコーティング層２３と、コーティング層２３に積層されてＬＥＤチップ３を封止する封止部材２４とを備えたものである。
【００５８】
基体２は、その凹部２２の底面２２１にＬＥＤチップ３を実装するものであるが、当該底面２２１には、ＬＥＤチップ３が電気的に接続されるための配線パターン２５が設けられている。配線パターン２５は、基体２の凹部２２の底面２２１にモールド成型されており、この配線パターン２５は、図示しない外部電気回路基板に電気的に接続されている。
【００５９】
また、基体２の凹部２２の側面２２２には銀、アルミニウム、金等の金属メッキ等が施されることにより高反射率の金属薄膜２６が形成されており、リフレクタとして機能している。
【００６０】
ＬＥＤチップ３は、この配線パターン２５と電気的に接続されることにより、配線パターン２５を介して外部電気回路基板に電気的に接続されている。
【００６１】
コーティング層２３は、図５に示すように、基体２の凹部２２の底面２２１に設けられた配線パターン２５及びＬＥＤチップ３を覆うとともに、基体２の凹部２２の側面２２２に設けられた金属薄膜２６を覆うものである。なお、このコーティング層２３は、ＬＥＤチップ３及び金属薄膜２６を覆うように構成してもよいし、金属薄膜２６を覆うように構成してもよい。
【００６２】
封止部材２４は、コーティング層２３に積層するように凹部２２に充実されてＬＥＤチップ３を封止するものであり、例えば透明のシリコーン樹脂からなる封止剤が硬化したものを使用することができる。
【００６３】
第２実施形態に係るＬＥＤデバイスによれば、ＬＥＤ用コーティング剤が硬化してなるコーティング層２３がガスバリア性に優れたものであるので、封止部材２４を通過してガスが流入してもコーティング層２３によって基体２に設けられた配線パターン２５や金属薄膜２６がガスと反応して変色することを抑制することができる。
【００６４】
図６に例示する第３実施形態のＬＥＤデバイス１は、基体２と、ＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３を封止する封止部材３４と、基体２の少なくとも側周面を覆うようにコーティングする本発明に係る電気・電子部品用コーティング剤からなるコーティング層３５とを備える。
【００６５】
封止部材３４は、凹部２２に充実されてＬＥＤチップ３を封止するものであり、例えば透明のシリコーン樹脂からなる封止剤が硬化したものを使用することができる。
【００６６】
コーティング層３５は、基体２の外周面及び基体２に設けられた凹部２２を封止する封止部材３４を覆うものである。
【００６７】
第３実施形態に係るＬＥＤデバイス１においても、電気・電子部品用コーティング剤が硬化してなるコーティング層３５がガスバリア性に優れたものであるので、コーティング層３５の内部にガスが流入することを防いで、基体２に設けられた配線パターン２５や金属薄膜２６がガスと反応して変色することを抑制することができる。
【００６８】
なお、本発明は上述した実施形態に限られたものではなく、本発明の趣旨に反しない範囲で様々な変形が可能である。
【実施例】
【００６９】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。【００７０】
＜試験１＞
試験に供するＬＥＤ封止剤組成物として、下記表１に示す組成を有するサンプル１〜３を調製した。表１に示す各成分は以下のとおりであり、各成分の数値は質量部を示し、「−」はその成分を配合していないことを示す。なお、各ＬＥＤ封止剤組成物は、更に有機溶媒として酢酸ブチルを含有しており、不揮発分ＮＶ＝約５５質量％である。【００７１】
・フッ素樹脂Ａ：ゼッフルＧＫ−５１０（ダイキン工業社製）
・フッ素樹脂Ａ（金属架橋）：ゼッフルＧＫ−５１０（ダイキン工業社製）を酸化亜鉛により架橋したもの
・フッ素樹脂Ｂ：ゼッフルＧＫ−５７０（ダイキン工業社製）
・ブロックイソシアネート：デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｘ（旭化成ケミカルズ社製）【００７２】
得られたサンプル１〜３のＬＥＤ封止剤組成物を用いて、４０５ｎｍに放射ピークを有するＬＥＤチップを封止し、６５℃で１時間予備加熱した後、１５０℃で３時間加熱して、各サンプルのＬＥＤ封止剤組成物を硬化させた。【００７３】
得られたＬＥＤデバイスの封止部について、以下の評価を行った。評価結果は下記表１に示す。【００７４】
＜エージング試験＞
得られたＬＥＤデバイスを、２５℃、ＩＦ＝１２０ｍＡで点灯して、６４時間エージングを行い、その前後での封止部の色の変化を目視により評価した。表１中、「○」は変色しなかったことを示し、「×」は変色したことを示す。【００７５】
＜耐熱衝撃性試験＞
氷水（０℃）と沸騰水（１００℃）とに交互にそれぞれ１分間ずつ浸漬させるのを１サイクルとし、これを１００サイクル繰り返し、封止部の変化を観察した。表１中、「○」は熱衝撃に耐えられたこと（封止部に変化なし）を示し、「×」は熱衝撃に耐えられなかったこと（封止部に変化あり）を示す。【００７６】
【表１】
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【００７７】
表１に示すように、サンプル３を用いた封止部は６４時間エージングにより変色することが確認された。その理由としては、ＬＥＤチップからの紫外放射によりイソシアネート由来のウレタン架橋部が切れて変色したためであると考えられる。【００７８】
これに対して、サンプル１及び２は、表１に示すように、６４時間エージングによって、全体及びチップ上のいずれにも変色が発生しなかった。【００７９】
しかし、サンプル２は架橋処理が施されていないので、熱衝撃に耐えられなかった。【００８０】
一方、サンプル１では、金属架橋はイオン結合によるものであるため、ウレタン結合等の共有結合よりなる架橋構造と比較して光や熱の影響を受けにくいと考えられる。【００８１】
＜試験２＞
次に試験に供するＬＥＤ封止剤組成物として、サンプル４及び５を調整した。
サンプル４は、シリコーン樹脂からなるものであり、サンプル５は、フッ素樹脂を金属により架橋したものである。【００８２】
得られたサンプル４及び５のＬＥＤ封止剤組成物を用いて、底面に配線パターンが形成された凹部を封止して、６５℃で１時間予備加熱した後、１５０℃で３時間加熱して、各サンプルのＬＥＤ封止剤組成物を硬化させた。【００８３】
そして、得られたＬＥＤデバイスの封止部について、以下の手順に従い、腐食ガス試験を行った。【００８４】
得られたＬＥＤデバイスを、Ｈ２Ｓ２.０ｐｐｍ、温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨの環境下で４８時間放置し、その前後における凹部の底面に配置された金属配線パターンの変色具合を目視により評価した。【００８５】
図７〜９は、腐食ガス試験前後のＬＥＤデバイスを表す画像である。ここで、図７は、試験前のＬＥＤデバイスの画像であり、図８は、試験後のサンプル４を用いたＬＥＤデバイスの画像であり、図９は、試験後のサンプル５を用いたＬＥＤデバイスの画像である。
なお、図７では試験前のＬＥＤデバイスの画像としてサンプル５を撮像したものを用いたが、サンプル４及び５の試験前の様子は同じであるので、試験前を表すものとして一方のサンプルの撮像画像のみを用いた。【００８６】
図７及び８に示すように、封止部にサンプル４を用いたＬＥＤデバイスでは、腐食ガス試験終了後、試験前と比べて金属配線パターンが黒く変色していた。一方、図７及び９に示すように、封止部にサンプル５を用いたＬＥＤデバイスでは、試験前と比べて金属配線パターンにほとんど変色は見られなかった。【００８７】
金属配線パターンが変色した理由としては、以下の２点が考えられる。【００８８】
１点目としては、ＬＥＤデバイスに熱が生じると、凹部の底面に設けられた金属配線パターンと、ＬＥＤの基体を構成する樹脂、又は、ＬＥＤを封止する封止部に用いられる樹脂との線膨張率が異なることにより、金属配線パターンと基体又は封止部との間に隙間が生じ、この隙間からＨ２Ｓガスが流入して、金属配線パターンが硫化して黒く変色したと考えられる。【００８９】
２点目としては、封止部を通過したＨ２Ｓガスにより、金属配線パターンが硫化して黒く変色したと考えられる。【００９０】
ここで、封止部としてサンプル４のシリコーン樹脂を用いたＬＥＤデバイスでは、シリコーン樹脂は硬度が比較的低いので、線膨張率の違いによって金属配線パターンと樹脂との間に隙間が生じることは妨げられたものの、シリコーン樹脂のガスバリア性が低いために、Ｈ２Ｓガスが封止部を通過して、金属配線パターンが硫化して黒く変色したと考えられる。【００９１】
一方、封止部としてサンプル５のフッ素樹脂を用いたＬＥＤデバイスでは、金属配線パターンと樹脂との間に隙間が生じることが妨げられ、かつ、フッ素樹脂はシリコーン樹脂に比べてガスバリア性が高いので、Ｈ２Ｓガスが封止部を通過することが妨げられたので、金属配線パターンの硫化を防ぐことができたと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明によれば、耐光性、耐熱性、耐ヒートショック性、ガスバリア性に優れ、短波長の可視放射や、紫外放射によっても変色しにくい電気・電子部品用封止剤組成物、ＬＥＤ用コーティング剤及びそれらを用いてなるＬＥＤデバイスを得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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