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TWI488891B - And a material for a resin molded body for a semiconductor light emitting device - Google Patents

And a material for a resin molded body for a semiconductor light emitting device Download PDF

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TWI488891B
TWI488891B TW099145170A TW99145170A TWI488891B TW I488891 B TWI488891 B TW I488891B TW 099145170 A TW099145170 A TW 099145170A TW 99145170 A TW99145170 A TW 99145170A TW I488891 B TWI488891 B TW I488891B
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Mayuko Takasu
Takeshi Otsu
Kenichi Takizawa
Yutaka Mori
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Mitsubishi Chem Corp
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Description

半導體發光裝置用樹脂成形體用材料
本發明係關於具備發光二極體等發光元件之半導體發光裝置中所使用的樹脂成形體用之材料及其成形體。
搭載半導體發光元件而成之半導體發光裝置，係如圖1所示般由半導體發光元件1、樹脂成形體2、接合導線3、密封材4、引線框架5等所構成。又，將由引線框架等之導電性金屬佈線及絕緣性之樹脂成形體所構成的構成稱為封裝。
習知，作為樹脂成形體所使用之絕緣性材料，一般使用於聚醯亞胺等之熱可塑性樹脂中調配了白色顏料者(例如參照專利文獻1)。對發光要求指向性之半導體發光裝置，不僅只是由半導體發光元件發出朝向目標的光，尚使朝向與目標不同方向的光被樹脂成形體、引線框架等之金屬佈線及反射材等反射至目標方向，以提高發光效率。由於聚醯亞胺等之熱可塑性樹脂具有透光性，故藉樹脂成形體使光反射時，係藉由於樹脂中調配白色顏料而利用白色顏料之折射率之差，使來自半導體發光元件的光反射，而提高作為半導體發光裝置的發光效率。
上述專利文獻1中，即使在使用了白色顏料的情況，視白色顏料之種類而有其反射效率不足，亦產生被樹脂成形體所吸收的光線或穿透樹脂成形體的光線，結果無法使來自半導體發光元件的光集中至目標方向，而有作為半導體發光裝置之發光效率降低的情形。
另外，使用了聚醯亞胺的封裝中，聚醯亞胺為熱可塑性樹脂，在因環境問題而積極使用高融點之無鉛焊錫、迴焊溫度有變高之傾向的現狀之下，聚醯亞胺樹脂將因該熱而發生軟化，故有封裝之耐熱性問題。又，聚醯亞胺會因紫外線、熱而發生光劣化、熱劣化，故在使用如近年來實用化中之藍色～近紫外線半導體發光元件般之於高能量波長區域具有發光區的發光元件的情況，尤其是光所造成的劣化將成為問題。又，在要求更明亮之發光元件的現狀之下，由於來自半導體發光元件所發出之光束的較大光、發熱，而使熱劣化、光劣化之問題更加顯著化。
另一方面，在要求耐熱性的情況，係以調配了經燒結之氧化鋁的陶瓷使用作為絕緣材料(例如參照專利文獻2)。使用了陶瓷之封裝雖然耐熱性佳，但在製造時，於成形後必須有高溫之燒結步驟。而燒結步驟中係有電氣費等成本面的問題，或有因燒結使成形體之尺寸、形狀改變而造成容易出現不良品的量產性問題。
對此，近年來提案有於樹脂中使用有機聚矽氧烷、並使用氧化鈦作為白色顏料的聚矽氧樹脂組成物，將其成形為外盒(例如參照專利文獻3)。藉由於樹脂中使用有機聚矽氧烷，相較於使用聚醯亞胺者，可達到耐熱性之提升。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2002-283498號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-288937號公報
[專利文獻3]日本專利特開2009-155415號公報
在於樹脂中使用了有機聚矽氧烷的上述專利文獻3中，由於在白色顏料中使用氧化鈦，故發生下述問題。
首先，在調製樹脂組成物的步驟中，在屬於樹脂之有機聚矽氧烷中添加混合氧化鈦時，有氧化鈦對樹脂之分散性較低的問題。因此，在使樹脂組成物硬化後的樹脂成形體中，氧化鈦未均勻分散而樹脂成形體內之反射率不固定，其結果，由半導體發光裝置所發出之光線有均勻性方面的問題。
另外，由於氧化鈦有光觸媒性，故在使用波長470nm左右以下之半導體發光元件時，半導體發光元件所發出之光、或因此光所激發之螢光體所發出之光，將使氧化鈦粒子附近的樹脂成形體劣化。因此，在使用發出藍色區域光的半導體發光元件、及發出近紫外區域光的半導體發光元件的情況，樹脂成形體之耐光性顯著受損。
再者，由於氧化鈦在近紫外區域具有吸收波長，故帶有黃色調。因此，使來自半導體發光元件的發光光譜改變，會在半導體發光裝置所發出之光的白色性、演色性產生問題。尤其是對目前積極研究中的白色半導體發光裝置而言，白色性、演色性乃重大的要求事項，故於此方面較為不利。
本發明之課題在於提供一種樹脂成形體用材料，其可作成耐久性(耐光性、耐熱性)高、且因優越反射率而提升LED輸出的半導體發光裝置用樹脂成形體。又，本發明之課題在於提供一種成形容易的半導體發光裝置用樹脂成形體用材料。
因此，本發明者等人為了達成上述目的而潛心研究，結果發現，在含有聚有機矽氧烷、白色顏料及硬化觸媒之半導體發光裝置用樹脂成形體用材料中，藉由使用具有特定形狀特性的白色顏料，可解決上述課題。
亦即，本發明係如下述。
(1)一種半導體發光裝置用樹脂成形體用材料，其特徵為含有(A)聚有機矽氧烷、(B)白色顏料及(C)硬化觸媒；上述(B)白色顏料具有以下特性(a)及(b)；
(a)一次粒子之長寬比(aspect ratio)為1.2以上且4.0以下；
(b)一次粒徑為0.1μm以上且2.0μm以下。
(2)如(1)之樹脂成形體用材料，其中，上述(B)白色顏料之二次粒子的中心粒徑為0.2μm以上且5μm以下。
(3)如(1)或(2)之樹脂成形體用材料，其中，在25℃之剪切速度100s-1 的黏度為10Pa‧s以上且10,000Pa‧s以下。
(4)如(3)之樹脂成形體用材料，其中，在剪切速度1s-1 之黏度相對於在剪切速度100s-1 之黏度的比為15以上。
(5)如(1)～(4)中任一項之樹脂成形體用材料，其中，上述(B)白色顏料為氧化鋁。
(6)如(1)～(5)中任一項之樹脂成形體用材料，其中，上述(B)白色顏料之一次粒徑x與二次粒子之中心粒徑y的比y/x為1以上且10以下。
(7)如(1)～(6)中任一項之樹脂成形體用材料，其中，(A)聚有機矽氧烷係於常溫、常壓下為液態的熱硬化性聚有機矽氧烷。
(8)如(1)～(7)中任一項之樹脂成形體用材料，其中，進一步含有(D)硬化速度控制劑。
(9)如(1)～(8)中任一項之樹脂成形體用材料，其中，進一步含有(E)流動性調整劑。
(10)如(9)之樹脂成形體用材料，其中，相對於樹脂成形體用材料整體，(B)白色顏料及(E)流動性調整劑之含量合計為50重量%以上。
(11)一種半導體發光裝置用樹脂成形體，係將(1)～(10)中任一項之樹脂成形體用材料成形而成。
(12)如(11)之樹脂成形體，其中，厚度0.4mm時，波長400nm之光反射率為60%以上。
(13)如(11)或(12)之樹脂成形體，其中，上述樹脂成形體係藉液狀射出成形所成形。
(14)一種樹脂成形體之製造方法，係含有調製(1)～(10)中任一項之樹脂成形體用材料的步驟、及將上述所調製之樹脂成形體用材料藉射出成形予以成形的步驟。
(15)一種半導體發光裝置，係具有(11)～(13)中任一項之樹脂成形體。
(16)一種半導體發光裝置用樹脂成形體用材料，係含有(A)聚有機矽氧烷、(B)白色顏料及(C)硬化觸媒；
在25℃之剪切速度100s-1 的黏度為10Pa‧s以上且10,000Pa‧s以下；且在剪切速度1s-1 之黏度相對於在剪切速度100s-1 之黏度的比為15以上。
若使用本發明之樹脂成形體用材料，則可得到耐久性(耐光性、耐熱性)高，且藉優越反射率而提升LED輸出的半導體發光裝置用樹脂成形體。再者，根據本發明，可提供成形容易之半導體發光裝置用樹脂成形體用材料。
以下，說明本發明之實施形態，但本發明並不限定於以下實施形態，可在其要旨範圍內進行各種變形而實施。
<1.　半導體發光裝置用樹脂成形體用材料>
本發明中所謂的半導體發光裝置用樹脂成形體用材料，係指用於半導體發光裝置用樹脂成形體之成形的材料。具體而言，係含有(A)聚有機矽氧烷、(B)白色顏料及(C)硬化觸媒。
於此，所謂半導體發光裝置用樹脂成形體，係指使材料硬化的成形體，藉由與引線框架等之導電性金屬佈線一起成形而成為半導體發光裝置用封裝。又，所謂半導體發光裝置，係指於上述半導體發光裝置用樹脂成形體用中含有半導體發光元件的發光裝置。半導體發光裝置之剖面示意圖示於圖1。
<1-1. (A)聚有機矽氧烷>
本發明之聚有機矽氧烷，係指於具有使矽原子經由氧而與其他矽原子鍵結之部分的構造中加成了有機基的高分子物質。於此，聚有機矽氧烷較佳係於常溫常壓下呈液體。其理由在於，將半導體發光裝置用樹脂成形體成形時，材料的處理容易。又，在常溫常壓下為固體的聚有機矽氧烷，一般而言因為其作為硬化物的硬度雖較高，但破壞所需的能量較小且靭性低，並有耐光性、耐熱性不足且大多容易因光或熱而變色的傾向。
尚且，上述常溫係指20℃±15℃(5～35℃)範圍的溫度，常壓係指相等於大氣壓的壓力，幾乎為一大氣壓。又，液體係指具有流動性的狀態。
上述聚有機矽氧烷，通常係指以矽氧烷鍵結作為主鏈的有機聚合物，可舉例如以下所示之一般組成式(1)所示的化合物或其混合物。
(R1 R2 R3 SiO1/2 )M (R4 R5 SiO2/2 )D( R6 SiO3/2 )T (SiO4/2 )Q ...(1)
於此，上式(1)中，R1 至R6 獨立地選自有機官能基、羥基、氫原子。又，M、D、T及Q為0以上且未滿1，並滿足M+D+T+Q=1的數。
主要構成聚有機矽氧烷的單位，為1官能型[R3 SiO0.5 ](三有機矽半氧烷)、2官能型[R2 SiO](二有機矽氧烷)、3官能型[RSiO1.5 ](有機矽倍半氧烷)、4官能型[SiO2 ](矽酸酯)，藉由改變此等4種單位的構成比率，可出現不同性狀的聚有機矽氧烷，故依得到所需特性的方式適當選擇，進行聚有機矽氧烷的合成。
上述構成單位為1~3官能型之聚有機矽氧烷，可以所謂有機氯矽烷(一般式Rn SiCl4-n (n=1~3))之一連串有機矽化合物為基礎而進行合成。例如，甲基氯矽烷係可將氯化甲基與矽Si於Cu觸媒下依高溫使其直接反應而合成；又，具有乙烯基等有機基的矽烷類，可藉由一般之有機合成化學手法進行合成。
將經單離之有機氯矽烷單獨或依任意比例予以混合，藉水進行水解則生成矽醇，若將此矽醇進行脫水縮合，則合成出屬於聚矽氧基本骨架的聚有機矽氧烷。
聚有機矽氧烷係於硬化觸媒存在下，藉由賦予熱能或光能等而可使其硬化。於此，所謂硬化係指由顯示流動性的狀態變化成不顯示流動性的狀態，例如，將對象物依由水平傾斜45度之狀態靜置30分鐘而仍具有流動性的狀態可稱為未硬化狀態，完全無流動性的狀態則可判斷為硬化狀態。
若將聚有機矽氧烷依硬化機制進行分類，則通常可舉例如加成聚合硬化型、縮聚合硬化型、紫外線硬化型、全氧化物硫化型等之聚有機矽氧烷。此等之中，較佳為加成聚合硬化型(加成型聚有機矽氧烷)及縮合硬化型(縮合型聚有機矽氧烷)。其中，更佳係不產生副產物、且藉非可逆性反應之氫矽烷基化(加成聚合)進行硬化的聚有機矽氧烷型式。其理由在於，若在成形加工時產生副產物，則有使成形容器內的壓力上升、或其於硬化材料中殘存為泡的傾向。
以下，說明加成型聚有機矽氧烷及縮合型聚有機矽氧烷。
<1-1-1.加成型聚有機矽氧烷>
所謂加成型聚有機矽氧烷，係指聚有機矽氧烷鏈藉有機加成鍵結而交聯者。作表性者可舉例如：將例如乙烯基矽烷等之(C1)具有烯基的含矽化合物、與例如氫矽烷等之(C2)具有氫矽烷基之矽化合物，依總氫矽烷基量成為0.5倍上、2.0倍以下之量比予以混合，再於(C3)Pt觸媒等加成縮合觸媒存在下使其反應而得到之於交聯點具有Si-C-C-Si鍵結的化合物等。
作為(C1)具有烯基之含矽化合物，可舉例如下述一般式(2)
Rn SiO[(4-n)/2] ...(2)
所示、且於1分子中具有至少2個鍵結於矽原子上之烯基的聚有機矽氧烷。
其中，式(2)中，R為相同或相異之取代或非取代之1價烴基、烷氧基或羥基，n為滿足1≦n＜2的正數。
上述(C1)具有烯基之含矽化合物中，所謂烯基較佳為乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基等之碳數2~8之烯基。在R為烴基時，係選自甲基、乙基等之烷基、乙烯基、苯基等之碳數1~20的1價烴基。較佳為甲基、乙基、苯基。
此等可為相異，在要求耐UV性的情況，較佳係上式中之R中的65%左右為甲基(亦即，相對於Si個數(mol數)，甲基以外之官能基含有數較佳為0.35個(mol)以下。)，更佳係上式中R中之80%以上為甲基。R亦可為碳數1~8之烷氧基或羥基，烷氧基或羥基之含有率較佳為(C1)具有烯基之含矽化合物的10重量%以下。又，n為滿足1≦n＜2之正數，若此值為2以上，則在樹脂成形體用材料與引線框架等導電體之間的接黏無法得到充分強度，若未滿1則難以合成該聚有機矽氧烷。
作為上述(C1)具有烯基之含矽化合物，可舉例如乙烯基矽烷、含乙烯基之聚有機矽氧烷，此等可為單獨1種，或可依任意比率或組合使用2種以上。上述中，較佳為於分子內具有2個以上乙烯基之含乙烯基聚有機矽氧烷。
作為於分子內具有2個以上乙烯基的含乙烯基聚有機矽氧烷，具體可列舉如以下者。
兩末端乙烯基聚有機矽氧烷DMS-V00、DMS-V03、DMS-V05、DMS-V21、DMS-V22、DMS-V25、DMS-V31、DMS-V33、DMS-V35、DMS-V41、DMS-V42、DMS-V46、DMS-V52(均為Gelest公司製)
兩末端乙烯基二甲基矽氧烷-二苯基矽氧烷共聚物PDV-0325、PDV-0331、PDV-0341、PDV-0346、PDV-0525、PDV-0541、PDV-1625、PDV-1631、PDV-1635、PDV-1641、PDV-2331、PDV-2335(均為Gelest公司製)
兩末端乙烯基苯基甲基矽氧烷PMV-9925(Gelest公司製)
三甲基矽烷基封鎖乙烯基甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物VDT-123、VDT-127、VDT-131、VDT-153、VDT-431、VDT-731、VDT-954(均為Gelest公司製)
乙烯基T-構造聚合物VTT-106、MTV-124(均為Gelest公司製)
另外，作為(C2)具有氫矽烷基之含矽化合物，可舉例如氫矽烷、含氫矽烷基之聚有機矽氧烷，此等可使用單獨1種，或依任意比率及組合使用2種以上。上述之中，較佳為於分子內具有2個以上氫矽烷基之含氫矽烷基聚有機矽氧烷。
作為於分子中含有2個以上氫矽烷基之聚有機矽氧烷，具體可舉例如以下者。
兩末端氫矽烷基聚有機矽氧烷
DMS-H03、DMS-H11、DMS-H21、DMS-H25、DMS-H31、DMS-H41(均為Gelest公司製)
兩末端三甲基矽烷基封鎖甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物
HMS-013、HMS-031、HMS-064、HMS-071、HMS-082、H MS-151、HMS-301、HMS-501(均為Gelest公司製)
本發明中之上述(C1)具有烯基之矽化合物及(C2)具有氫矽烷基之矽化合物的使用量，係相對於(C1)具有烯基之矽化合物1mol(烯基之莫耳數)，(C2)具有氫矽烷基之矽化合物(氫矽烷基之莫耳數)通常為0.5mol以上，較佳0.7mol以上，再更佳0.8mol以上，又，通常為2.0mol以下，較佳1.8mol以下，再更佳1.5mol以下。藉由控制氫矽烷基相對於烯基的莫耳數，則可減低硬化後之未反應末端基之殘存量，得到點燈使用時之著色或剝離等之經時變化較少的硬化物。
另外，發生氫矽烷基化之反應點(交聯點)的含量，係在不含白色顏料之樹脂本身中，烯基及氫矽烷基合計較佳為0.1mmol/g以上、20mmol/g以下。更佳為0.2mmol/g以上、10mmol/g以下。
另外，作為白色顏料添加前之樹脂黏度，由處理容易度而言，通常為100,000cp以下、較佳20,000cp以下、更佳10,000cp以下。下限並無特別限制，由與揮發度(沸點)間之關係而言，一般為15cp以上。
再者，樹脂之以聚苯乙烯作為標準物質所測定的凝膠滲透層析的平均分子量測定值，樹脂之重量平均分子量較佳為500以上、100,000以下。更佳為700以上、50,000以下。再者，由使揮發成分減少(為了維持與其他構材間之接黏性)之目的而言，較佳為1,000以上，又，由成形前之材料處理容易度而言，較佳為25,000以下。最佳為20,000以下。
<1-1-2.　縮合型聚有機矽氧烷>
作為縮合型聚有機矽氧烷，可舉例如烷基烷氧基矽烷之水解‧聚縮合所得的於交聯點具有Si-O-Si鍵結的化合物。具體可舉例如下述一般式(3)及/或(4)所示的化合物，以及/或將其寡聚物進行水解‧聚縮合所得的聚縮合物。
Mm+ Xn Y1 m-n ...(3)
式(3)中，M表示矽，X表示水解性基，Y1 表示1價有機基，m表示M之價數並為1以上之整數，n表示X基之數並為1以上之整數。其中，m≧n。
(Ms+ Xt Y1 s-t-1 )u Y2 ...(4)
式(4)中，M表示矽，X表示水解性基，Y1 表示1價有機基，Y2 表示u價有機基，s表示M之價數並為1以上之整數，t表示1以上、s-1以下的整數，u為2以上之整數。
縮合型聚有機矽氧烷可使用公知者，較佳為例如日本專利特開2006-77234號公報、特開2006-291018號公報、特開2006-316264號公報、特開2006-336010號公報、特開2006-348284號公報及國際公開2006/090804號說明書記載的半導體發光裝置用構材。
<1-1-2-1.　特佳之縮合型聚有機矽氧烷>
縮合型聚有機矽氧烷中，有關特佳材料說明如下。
聚有機矽氧烷係使用於一般半導體發光裝置的情況，半導體發光元件或配置半導體發光元件之基板、與樹脂成形體等之間的接黏性有時較弱，為了作成與其等間之密黏性高的聚有機矽氧烷，特佳係具有以下[1]及[2]中之1個以上特徵的縮合型聚有機矽氧烷。
[1]矽含有率為20重量%以上。
[2]於所測定之固體Si-核磁共振(NMR)光譜中，具有至少一個來自下述(a)及/或(b)之Si的波峰。
(a)波峰頂端的位置係以二甲基聚矽氧橡膠之二甲基矽烷氧基矽為基準，位於化學位移-40ppm以上、0ppm的區域，波峰之半值寬為0.3ppm以上、3.0ppm以下的波峰。
(b)波峰頂端的位置係以二甲基聚矽氧橡膠之二甲基矽烷氧基矽為基準，位於化學位移-80ppm以上、未滿-40ppm的區域，波峰之半值寬為0.3ppm以上、5.0ppm以下的波峰。
本發明中，上述特徵[1]及[2]中，較佳係具有特徵[1]的縮合型聚有機矽氧烷。更佳為具有上述特徵[1]及[2]的縮合型聚有機矽氧烷。
尚且，縮合型聚有機矽氧烷中，雖然隨著縮合反應的進行而產生脫離成分，但藉由成形加工方法，可使用於該成分對成形加工性之影響不大的情況。此時，特佳係縮合型聚有機矽氧烷中之矽醇含有率為0.01重量%以上、10重量%以下。
<1-2.(B)白色顏料>
本發明中，白色顏料可適當選擇不妨礙樹脂硬化之公知顏料。可使用無機及/或有機材料作為白色顏料。於此，所謂白色，係指無色且不透明。亦即，係指可藉由在可見光區域不具有特異吸收波長之物質使入射光散射的顏色。
作為可使用為白色顏料的無機粒子，可舉例如氧化鋁(以下有時稱為「氧化鋁微粉」或「氧化鋁」)、氧化矽、氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂等之金屬氧化物；碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸鎂、硫酸鋇、氫氧化鋁、氫氧化鈣、氫氧化鎂等之金屬鹽；氮化硼、鋁白、膠體二氧化矽、矽酸鋁、矽酸鋯、硼酸鋁、黏土、滑石、高嶺土、雲母、合成雲母等。
另外，作為可使用為白色顏料的有機微粒子，可舉例如氟樹脂粒子、胍胺樹脂粒子、三聚氰胺樹脂粒子、丙烯酸系樹脂粒子、聚矽氧樹脂粒子等之樹脂粒子等，但並不限定於此等。其中，由白色度高且依少量即反射效果高而不易變質的觀點而言，特佳為氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅等。又，由材料硬化時之熱傳導率提升的觀點而言，特佳為氧化鋁、氮化硼等。又，由近紫外線之光反應效果高、近紫外線所造成之變質小的觀點而言，特佳為氧化鋁。
此等可單獨使用或混合使用2種以上。
在使用氧化鈦的情況，可在光觸媒性、分散性、白色性等不發生問題的程度內含有氧化鈦。
作為氧化鈦，具體可舉例如富士鈦工業公司製之TA系列、TR系列，石原產業(股)製得TTO系列、MC系列、CR-E系列、PT系列、ST系列、FTL系列等；作為氧化鋁，具體可舉例如日本輕金屬公司製A30系列、AN系列、A40系列、MM系列、LS系列、AHP系列，Admatechs公司製「Admafine Alumina」AO-5型、AO-8型，日本Baikowski公司製CR系列，大明化學工業公司製TAIMICRON，Aldrich公司製10μm2 徑氧化鋁粉末，昭和電工公司製A-42系列、A-43系列、A-50系列、AS系列、AL-43系列、AL-47系列、AL-160SG系列、A-170系列、AL-170系列，住友化學公司製AM系列、AL系列、AMS系列、AES系列、AKP系列、AA系列等；作為氧化鋯，具體可舉例如第一稀有元素化學工業公司製UEP-100等；作為氧化鋅，具體可舉例如HakusuiTech公司製氧化鋅之2種等。
(A)聚有機矽氧烷之折射率與(B)白色顏料之折射率的差越大，則即使依少量添加的白色顏料仍可使白色度提高，得到反射‧散射效率佳的半導體發光裝置用樹脂成形體。(A)聚有機矽氧烷較佳係折射率為1.41左右者，可適合使用折射率1.76之氧化鋁粒子作為(B)白色顏料。(A)聚有機矽氧烷之折射率，由樹脂之硬度的觀點而言，較佳為1.40以上，由與氧化鋁間之折射率差變小則有反射率降低的傾向、耐熱性降低的傾向等理由而言，較佳為1.50以下。
本發明中，由近紫外線之光反射效果高、因近紫外線所造成之變質較小的觀點而言，白色顏料較佳為氧化鋁。氧化鋁由於紫外線之吸收能力低，故特別適合用於與紫外～近紫外發光之發光元件一起使用的情況。本發明中，氧化鋁係指鋁之氧化物，其結晶形態雖無特定，但可適合使用具有化學性穩定、熔點高、機械強度大、硬度高、電氣絕緣電阻大等特性的α氧化鋁。
另外，本發明中，於白色顏料使用氧化鋁時，氧化鋁結晶之結晶子尺寸較佳為500以上且2,000以下，更佳為700以上且1,500以下，特佳為900以上且1,300以下。所謂結晶子，係指被視為單結晶之最大集結。
氧化鋁之一次粒徑為上述範圍，且氧化鋁結晶之結晶子尺寸為上述範圍，係指一次粒子之尺寸與結晶子之尺寸不同，亦即，一次粒子係由複數之結晶子所構成。
在氧化鋁結晶之結晶子尺寸為上述範圍的情況，由成形時配管、螺桿、金屬模具等的磨損較少、不易混入因磨損所造成的雜質的觀點而言，屬較佳。
上述結晶子尺寸可藉X射線繞射測定予以確認。X射線繞射測定時，在氧化鋁具有結晶性的情況，將視結晶型而於既定位置出現波峰。然後，由此波峰之半值寬依Scherrer式可計算出結晶子徑(結晶子尺寸)。
另外，若於氧化鋁中含有鋁、氧以外之元素作為雜質，則由於在可見光區域具有吸收而發生著色，故不佳。例如，即使僅含有些許的鉻，仍會呈現一般所謂紅寶石的紅色，若含有鐵或鈦之雜質，則呈現一般所謂藍寶石的藍色。本發明中之氧化鋁，較佳係使用鉻、鐵、鈦之含量分別為0.02重量%以下、較佳0.01重量%以下者。
本發明之樹脂成形體用材料之硬化時的熱傳導率，較佳係如上述般為較高者，為了增高熱傳導率，較佳係使用純度98%以上的氧化鋁，更佳係使用純度99%以上的氧化鋁，特佳係使用低鹼氧化鋁。又，為了增高熱傳導率，較佳係使用氮化硼，特佳係使用純度99%以上之氮化硼。
另外，尤其是使用發光波峰波長為420nm以上之發光元件的半導體發光裝置中，亦適合使用氧化鈦作為白色顏料。氧化鈦雖具有紫外線吸收能力，但因折射率大而光散射性強，故420nm以上之波長之光的反射率高，依少添加量即容易表現高反射。作為本發明之白色顏料，相較於紫外線吸收能力或光觸媒能力大且於高溫不穩定的銳鈦礦型，較佳係高溫穩定、折射率高、耐光性較高的金紅石型，於抑制光活性的目的下，特佳為於表面實施了二氧化矽或氧化鋁之薄膜塗敷的金紅石型。
氧化鈦因折射率高、與聚有機矽氧烷間之折射率差大，故依少添加量即容易成為高反射，故亦可併用氧化鋁與氧化鈦。例如，可依氧化鈦相對於氧化鋁之重量比(氧化鋁：氧化鈦)成為50：50～95：5之比例進行混合。藉由於氧化鋁中添加少量之氧化鈦，則相較於單獨使用氧化鋁的情形，有420nm以上之波長光之反射率變高的可能性，再者，於材料中之白色顏料之比例小的情況、或材料厚度薄的情況，亦有反射率不易下降的傾向。藉由併用氧化鈦，可減少材料中之白色顏料之比例，故可提升材料組成的自由度，並提升白色顏料以外之成分的填充量。又，薄材料之高反射率，對於提升樹脂成形體之形狀自由度方面非常有利。再者，無法增加厚度之薄樹脂成形體或纖細構造之樹脂成形體中，材料之高反射率特性亦可期待有使半導體發光裝置之亮度增加的效果。
尚且，亦可對白色顏料藉矽烷偶合劑等進行表面處理。若使用藉矽烷偶合劑進行了表面處理的白色顏料，則可提升樹脂成形體用材料整體的硬度。
<1-2-1. (B)白色顏料之較佳形狀>
本發明中之(B)白色顏料之一次粒子的長寬比的特徵在於為1.2以上且4.0以下。
上述(B)白色顏料之長寬比較佳為1.25以上、更佳1.3以上、再更佳1.4以上。另一方面，上限較佳為3.0以下、更佳2.5以下、再更佳2.2以下、特佳2.0以下、最佳1.8以下。
在長寬比為上述範圍的情況，藉散射容易表現高反射率，尤其是近紫外區域之短波長光的反射較大。藉此，在使用了此種樹脂成形體的半導體發光裝置中，可提升LED輸出。
另外，使用長寬比為上述範圍的白色顏料，係由金屬模具之磨損少等成形性的觀點而言亦屬較佳。在長寬比大於上述範圍的情況，將因顏料粒子之角部的接觸而使金屬模具的磨損變得嚴重，相反地，在使用長寬比較小的白色顏料的情況，亦因材料中之顏料填充密度增加，故金屬模具與顏料間的接觸頻率增加，而有金屬模具容易磨損的傾向。再者，若使用長寬比為上述範圍的白色顏料，則容易調整材料黏度，藉由調整為適合成形的黏度，則可縮短成形周期、抑制毛邊，成為成形性優越的材料。
尤其是在長寬比大於4.0的情況，有不易成為高反射，且於成形時在配管、螺桿、金屬模具等容易發生磨損，因磨損造成的雜質混入而容易發生所成形之樹脂成形體之反射率降低或絕緣破壞的傾向。
長寬比一般係使用使粒子等形狀定量表現的簡便方法，本發明中，係設為將藉由SEM等電子顯微鏡觀察所計測到的粒子之長軸長度(最大長徑)除以短軸長度(於長徑之垂直方向上最長部分的長度)而求得者。在軸長偏差不齊時，可藉SEM計測複數點(例如10點)，由其平均值算出。或者，即使計測30點、100點亦可得到同樣的算出結果。
長寬比係表示粒子之形狀為纖維狀或棒狀或球狀的指標，在粒子為纖維狀時，長寬比大，在粒子為球狀時則為1.0。
本發明中，藉由使長寬比為上述範圍，則由(B)白色顏料之較佳形狀中排除了形成為球狀、真球狀者。又，由於極端細長形狀者亦反而使反射率降低，故亦由本發明之(B)白色顏料中排除。在長寬比為上述範圍的情況，白色顏料容易填塞於金屬模具之間隙中、不易產生毛邊，但在球狀時，則有容易通過金屬模具之間隙而易產生毛邊的傾向。
本發明中，長寬比為上述範圍之粒子係佔有(B)白色顏料整體的60體積%以上、較佳70體積%以上、特佳80體積%以上，但本領域從業著當知，並非所有(B)白色顏料均要滿足上述長寬比範圍。
為了使長寬比為上述範圍，亦可採用對白色顏料進行表面處理、或研磨等一般方法。又，亦可藉由將白色顏料進行破碎(粉碎)而予以細微化，或藉燒成生成白色顏料。
本發明中之(B)白色顏料，係包含上述1-2.所例示之無機微粒子.有機微粒子作為化學組成。此外，形狀較佳為(c)破碎形狀。
於此，(c)破碎形狀主要係指將白色顏料藉破碎(粉碎)而經細微化的形狀，亦包括藉破碎後之處理而結晶角較少的呈圓形狀者、藉燒成等所生成之非球狀的顏料形狀。亦即，由製造步驟方面而言，其要旨在於排除形成為球狀、真球狀者。相較於使用了球狀白色顏料的材料，使用了破碎形狀之白色顏料的材料係容易藉散射表現高反射率，尤其是近紫外區域的短波長光(尤其是波長360nm～460nm之光)的反射較大。又，相較於球狀顏料，其於經濟面上有時亦較有利。藉此，在使用此種樹脂成形體的半導體發光裝置時，可提升LED輸出。
另外，本發明之(B)白色顏料的一次粒徑較佳為0.1μm以上且2μm以下。下限值較佳為0.15μm以上、更佳0.2μm以上、特佳0.25μm以上，上限值較佳為1μm以下、更佳0.8μm以下、特佳0.5μm以下。
在一次粒徑為上述範圍時，因兼具後方散射傾向與散射光強度，故材料容易表現高反射率，尤其是對近紫外區域等短波長光的反射變大，而較佳。
白色顏料若一次粒徑過小，則因散射光強度較小而有反射率變低的傾向，若一次粒徑過大，則散射光強度雖變大，但因有前方散射傾向，而有反射率變小的傾向。
另外，在一次粒徑為上述範圍時，由容易調整為適於成形的黏度、金屬磨損較少等成形性觀點而言屬較佳。在一次粒徑大於上述範圍時，有因與顏料粒子間之接觸所造成之對金屬模具的衝擊較大、金屬模具之磨損變得嚴重的傾向；在使用一次粒徑小於上述範圍之白色顏料時，由於材料容易變成高黏度、無法提升白色顏料之填充量，故有難以兼顧高反射等之材料特性與成形性的傾向。
尤其是為了作成可適合使用於液狀射出成形的材料，必須使材料具有某程度以上的搖變性。若於組成物中添加一次粒徑為0.1μm以上且2.0μm以下之白色顏料，則搖變性賦予效果大，可容易調整黏度與搖變性以作成毛邊或短射較少、容易成形的組成物。
尚且，在提升樹脂組成物中之白色顏料填充率等目的之下，亦可併用一次粒徑大於2μm的白色顏料。
本發明中一次粒子，係指構成粉體的粒子中，可與他者明確分離的最小單位個體，一次粒徑係藉SEM等電子顯微鏡觀察所計測的一次粒子之粒徑。另一方面，將一次粒子凝集而成的凝集粒子稱為二次粒子，二次粒子之中心粒徑係指使粉體分散於適當分散媒(例如氧化鋁的情況則為水)中並藉粒度分析計等所測定的粒徑。在一次粒徑偏差不齊時，可藉SEM觀察數點(例如10點)，以其平均值作為粒徑而整合。另外，測定時，在各個粒徑不為球狀時，係將最長、亦即長軸之長度作為粒徑。
白色顏料之長寬比與一次粒徑，即使於成形後(硬化後)亦可進行測定。可藉SEM等電子顯微鏡觀察成形品的剖面，計測由剖面所露出之白色顏料的一次粒徑與長寬比。
本發明中，係設為將藉SEM等電子顯微鏡觀察所計測之粒子的長軸長度(最大長徑)除以短軸長度(於長徑之垂直方向上最長部分的長度)而求得者。在軸長偏差不齊時，可藉SEM計測複數點(例如10點)，由其平均值算出。或者，即使計測30點、100點亦可得到同樣算出結果。
另一方面，上述白色顏料中，二次粒子之中心粒徑(以下有時稱為「二次粒徑」)較佳為0.2μm以上、更佳0.3μm以上。上限較佳為10μm以下、更佳5μm以下、特佳2μm以下。
在二次粒徑為上述範圍時，由成形性之觀點而言則容易得到較佳材料。又，容易調整為適合成形的黏度，金屬模具的磨損較少。此外，因白色顏料不易通過金屬模具之間隙故不易發生毛邊，且因不易堵塞於金屬模具之閘中故不易發生成形時的問題。在二次粒徑大於上述範圍時，有因白色顏料之沉澱而材料變得不均勻的傾向，而有因金屬模具之磨損或閘之堵塞而損及成形性、或損及材料之反射均勻性的情形。
尚且，在提升樹脂組成物中之白色顏料填充率的目的之下，亦可併用二次粒徑大於10μm的白色顏料。又，中心粒徑係指與積算%之體積基準粒度分佈曲線為50%之橫軸交叉之點的粒徑，一般係指所謂50%粒徑(D50 )、中間徑。
另外，本發明中之(B)白色顏料之一次粒徑x與二次粒子之中心粒徑y的比y/x，通常為1以上、較佳為大於1、特佳為1.2以上，又，通常為10以下、較佳5以下。
於此，藉由使一次粒徑x與二次粒子之中心粒徑y的比y/x為上述範圍，則由(B)白色顏料之較佳形狀中，排除了形成為球狀、真球狀者(亦即，一次粒徑幾乎不凝集，一次粒徑與二次粒子之中心粒徑幾乎相等者)。
一次粒徑x與二次粒子之中心粒徑y的比y/x為上述範圍時，則容易藉散射表現高反射率，尤其是近紫外區域之短波長光的反射較大。藉此，於使用了此種樹脂成形體的半導體發光裝置，可提升LED輸出。又，亦容易調整為適合成形的材料黏度。
<1-2-2.(B)白色顏料之添加量>
本發明中，半導體發光裝置用樹脂成形體材料中之(B)白色顏料的含量，係視所使用之顏料的粒徑或種類、聚有機矽氧烷與顏料之折射率差而適當選擇。相對於(A)聚有機矽氧烷100重量份，通常為20重量份以上、較佳50重量份以上、更佳100重量份以上，且通常為900重量份以下、較佳600重量份以下、更佳400重量份以下。
若為上述範圍內，則反射率、成形性等良好。在未滿上述下限時，光線將穿透而有半導體發光裝置之反射效率降低的傾向，在大於上限時，則因材料之流動性惡化而有成形性降低的傾向。
尤其是為了作成可適合使用於液狀射出成形之材料，必須使材料具有某程度以上的搖變性。若於組成物中調配一次粒徑為0.1μm以上且2.0μm以下之白色顏料，則發生明顯的增黏，搖變性賦予效果較大，藉由含有組成物整體之30重量%以上的該種形狀的白色顏料，則可作成毛邊或短射少且成形容易的材料，再者，容易調整黏度與搖變性。
另外，為了將後述之樹脂成形體用材料之熱傳導率控制於0.4以上且3.0以下的範圍內，較佳係相對於樹脂成形體用材料整體量，添加作為(B)白色顏料之氧化鋁40重量份以上且90重量份以下。或者，較佳係相對於樹脂成形體用材料整體量，添加作為(B)白色顏料之氮化硼30重量份以上且90重量份以下。又，亦可併用氧化鋁與氮化硼。
<1-3.(C)硬化觸媒>
本發明中之(C)硬化觸媒，係指使(A)聚有機矽氧烷硬化的觸媒。聚有機矽氧烷係藉由觸媒以加快聚合反應而硬化。此觸媒係視聚有機矽氧烷之硬化機構，可為加成聚合用觸媒、縮合聚合用觸媒。
作為加成聚合用觸媒，係用於促進(C1)成分中之烯基與(C2)成分中之氫矽烷基間的氫矽烷基化加成反應的觸媒，作為此加成聚合觸媒的例子，可舉例如鉑黑、氯化鉑、氯化鉑酸、氯化鉑酸與一元醇間之反應物、氯化鉑酸與烯烴類之錯合物、雙乙醯醋酸鉑等之鉑系觸媒、鈀系觸媒、銠系觸媒等之鉑族金屬觸媒。又，此(C3)加成聚合觸媒之調配量可視為觸媒量，通常以鉑族金屬計，相對於(C1)及(C2)成分之合計重量，通常為1ppm以上、較佳2ppm以上，且通常為100ppm以下、較佳50ppm以下、更佳20ppm以下。藉此可作成觸媒活性較高者。
作為縮合聚合用觸媒，可使用鹽酸、硝酸、硫酸、有機酸等之酸，氨、胺類等之鹼，金屬嵌合化合物等，較佳可使用含有Ti、Ta、Zr、Al、Hf、Zn、Sn、Pt之任一種以上的金屬嵌合化合物。其中，金屬嵌合化合物較佳係含有Ti、Al、Zn、Zr之任一種以上，更佳係使用含有Zr者。
將此等觸媒係考慮在調配作為半導體發光裝置用樹脂成形體材料時的穩定性、被膜之硬度、無黃變性、硬化性等而選擇使用。
縮合聚合用觸媒之調配量，係相對於上式(3)及/或(4)所示成分之合計重量，通常為0.01重量%以上、較佳0.05重量%以上，另一方面，上限通常為10重量%以下、較佳6重量%以下。
若添加量為上述範圍，則半導體發光裝置用樹脂成形體材料之硬化性、保存穩定性良好，此外，所成形之樹脂成形體的品質良好。若添加量超過上限值，則有於樹脂成形體材料之保存穩定性發生問題的情形，未滿下限值時，則硬化時間變長而樹脂成形體之生產性降低，有因未硬化成分而樹脂成形體品質降低的傾向。
<1-4.(D)硬化速度控制劑>
本發明之半導體發光裝置用樹脂成形體用材料，較佳係進一步含有(D)硬化速度控制劑。於此，所謂硬化速度控制劑，係指在對樹脂成形體用材料進行成形時，用於提升其成形效率而控制硬化速度者，可舉例如硬化延遲劑或硬化促進劑。
作為硬化延遲劑，可舉例如含有脂肪族不飽和鍵之化合物、有機磷化合物、有機硫化合物、含氮化合物、錫系化合物、有機過氧化物等，亦可併用此等。
作為含有脂肪族不飽合鍵之化合物，可例示3-羥基-3-甲基-1-丁炔、3-羥基-3-苯基-1-丁炔、1-乙炔基-1-環己醇等之炔丙醇類、烯炔化合物類、二甲基順丁醯二酸酯等之順丁烯二酸酯類等。含有脂肪族不飽和鍵之化合物中，較佳為具有三鍵之化合物。作為有機磷化合物，可例示三有機膦類、二有機膦類、有機膦類、三有機亞磷酸類等。作為有機硫化合物，可例示有機巰類、二有機硫化物類、硫化氫、苯并噻唑、噻唑、苯并噻唑二硫化物等。作為含氮化合物，可例示氨、1~3級烷基胺類、芳基胺類、尿素、肼等。作為錫系化合物，可例示鹵化錫2水合物、羧酸錫等。作為有機過氧化物，可例示二第三丁基過氧化物、二異丙苯基過氧化物、苄甲醯基過氧化物、過苯甲酸第三丁基酯等。
此等硬化延遲劑中，由延遲活性良好且原料取得性佳的觀點而言，較佳為苯并噻唑、噻唑、二甲基順丁醯二酸酯、3-羥基-3-甲基-1-丁炔、1-乙炔基-1-環己醇。
硬化延遲劑之添加量可為各種設定，相對於所使用之(C)硬化觸媒1mol，較佳之添加量下限為10-1 mol以上、更佳1mol以上，且較佳之添加量上限為103 mol以下、更佳50mol以下。又，此等硬化延遲劑可單獨使用，亦可併用2種以上。
作為硬化促進劑，若為使熱硬化性樹脂硬化者則無特別限制，可舉例如咪唑類、二氰二醯胺衍生物、二羧酸二肼、三苯基膦、四苯基鏻四苯基硼酸酯、2-乙基-4-甲基咪唑四苯基硼酸酯、1,8-二吖雙環[5.4.0]十一烯-7-四苯基硼酸酯等，其中，由顯示高反應促進性的觀點而言，較佳為使用咪唑類。
作為上述咪唑類，可舉例如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓苯偏三酸酯等，商品名有如2E4MZ、2PZ-CN、2PZ-CNS(四國化成工業股份有限公司)等。硬化促進劑之添加量係相對於(A)聚有機矽氧烷熱硬化性樹脂與(C)硬化觸媒之合計100重量份，較佳為依0.1重量份以上、10重量份以下的範圍添加。
藉由將硬化速度控制劑之種類或調配量如上述般設定，則使樹脂成形體用材料之成形容易。例如，可得到對金屬模具之填充率變高，或藉射出成形進行成形時不致由金屬模具發生洩漏、不易發生毛邊等優點。
<1-5.　其他成分>
半導體裝置用樹脂成形體用材料中，除了上述(A)聚有機矽氧烷、(B)白色顏料、(C)硬化觸媒、(D)硬化速度控制劑以外，在不損及本發明要旨之前提下，視需要可依任意比率及組合含有1種或2種以上其他成分。
例如，在半導體發光裝置用樹脂成形體用材料之流動性控制或白色顏料之沉降控制的目的下，可含有固體粒子作為流動性調整劑(E)。作為流動性調整劑(E)，若為藉由含有而使樹脂成形體用材料之黏度變高、於常溫至成形溫度附近呈固體的粒子，則無特別限定，由於並不具有吸收來自發光元件之光或藉螢光體而經波長轉換之光的性質或此性質非常小，而不使材料之反射率極端降低，故較佳係因光或熱造成之變色、變質較小且耐久性高者。具體可舉例如二氧化矽微粒子、石英珠球、玻璃珠球、玻璃纖維等之無機物纖維，氮化硼、氮化鋁等。又，可在上述白色顏料之外，含有例如纖維狀之氧化鋁般不滿足以下特性(a)及(b)之任一者或兩者的白色顏料。
(a)一次粒子之長寬比為1.2以上且4.0以下
(b)一次粒徑為0.1μm以上且2.0μm以下
其中，搖變性賦予效果較大之二氧化矽微粒子，因容易控制組成物之黏度或搖變性，而適合使用。石英珠球、玻璃珠球、玻璃纖維等係不僅具有作為流動性調整劑的效果，亦可期待提高材料之熱硬化後之強度、靭性的效果或降低材料之線膨脹係數的效果，故較佳，其可與二氧化矽微粒子併用或單獨使用。
本發明中所使用之二氧化矽微粒子並無特別限定，依BET法所得之比表面積，通常為50m2 /g以上、較佳80m2 /g、更佳100m2 /g。又，通常為300m2 /g以下、較佳200m2 /g以下。若比表面積過小，則無法得到二氧化矽微粒子之添加效果，若過大，則難以進行樹脂中的分散處理。二氧化矽微粒子亦可使用例如使親水性之二氧化矽微粒子之表面所存在的矽醇基與表面改質劑反應而使表面疏水化者。
作為表面改質劑，可舉例如烷基矽烷類之化合物，具體例有如二甲基二氯矽烷、六甲基二矽氮、辛基矽烷、二甲基聚矽氧油等。
作為二氧化矽微粒子，可舉例如燻矽。燻矽係藉由將H2 與O2 之混合氣體燃燒的1100～1400℃的火焰使SiCl4 氣體氧化，予以水解而製成。燻矽之一次粒子係以平均粒徑5～50nm左右之非晶質二氧化矽(SiO2 )為主成分的球狀超微粒子，此一次粒子分別凝集，形成粒徑為數百nm的二次粒子。燻矽由於為超微粒子，並藉急冷所製作，故表面構成成為化學活性的狀態。
具體可舉例如日本Aerosil股份有限公司製「Aerosil」(註冊商標)，作為親水性Aerosi(註冊商標)之例子，有如「90」、「130」、「150」、「200」、「300」，作為疏水性Aerosil(註冊商標)之例子，有如「R8200」、「R972」、「R972V」、「R972CF」、「R974」、「R202」、「R805」、「R812」、「R812S」、「RY200」、「RY200S」、「RX200」。
另外，為了調整樹脂成形體用材料之黏度，可於(A)聚有機矽氧烷中調配一部分之具有作為液狀增黏劑之效果的聚有機矽氧烷。作為液狀增黏劑，在25℃的黏度通常為0.001Pa‧s以上且3Pa‧s以下，較佳為0.001Pa‧s以上且1Pa‧s以下，更佳為0.001Pa‧s以上且0.7Pa‧s以下，羥基價通常為1.0×10-2 ～7.7×10-5 mol/g，較佳為1.0×10-2 ～9.5×10-5 mol/g，更佳為1.0×10-2 ～10.3×10-5 mol/g，可調配於一分子中含有至少一個之鍵結於矽原子上之羥基(亦即矽醇基)的直鏈狀有機聚矽氧烷。
此作為液狀增黏劑之含羥基直鏈狀有機聚矽氧烷，係於分子中不含有烯基及/或SiH基等與氫矽烷基化加成反應有關的官能性基者，分子中之羥基可鍵結於分子鏈末端之矽原子上，亦可鍵結於分子鏈非末端(分子鏈途中)之矽原子上，亦可為鍵結於該兩者上；較佳係含有鍵結於分子鏈兩末端之矽原子上之羥基的直鏈狀有機聚矽氧烷(亦即，α,ω-二羥基二有機聚矽氧烷)。
作為該鍵結於矽原子上的有機基，可舉例如甲基、乙基、丙基等之烷基或苯基等之芳香基等的一價烴基，作為構成該有機聚矽氧烷主鏈之二有機矽氧烷重複單位，較佳為二甲基矽氧烷單位、二苯基矽氧烷單位、甲基苯基矽氧烷單位等之一種或二種以上的組合。具體可舉例如α,ω-二羥基二甲基聚矽氧烷、α,ω-二羥基二苯基聚矽氧烷、α,ω-二羥基甲基苯基聚矽氧烷、α,ω-二羥基(二甲基矽氧烷‧二苯基矽氧烷)共聚物、α,ω-二羥基(二甲基矽氧烷‧甲基苯基矽氧烷)共聚物等。
作為液狀增黏劑之聚有機矽氧烷的調配量，係在將(A)聚有機矽氧烷整體設為100重量份時，通常可設為0～10重量份、較佳0.1～5重量份、更佳0.5～3重量份左右。
另外，在提高材料之熱硬化後之強度、靭性的目的之下，亦可含有玻璃纖維等之無機物纖維，又，為了提高熱傳導性，亦可除了上述白色顏料之外另外含有熱傳導率高之氮化硼、氮化鋁、纖維狀氧化鋁等。其他，在降低硬化物之線膨脹係數的目的下，可含有石英珠球、玻璃珠球等。
在添加此等時的含量，若過少則無法得到目標效果，若過多則使半導體裝置用樹脂成形體用材料之黏度上升、影響加工性，故可在表現充分效果、不損及材料加工性的範圍內予以適當選擇。相對於聚有機矽氧烷100重量份，通常為500重量份以下、較佳200重量份以下。
另外，上述樹脂成形體用材料中，在不損及本發明之目的及效果的範圍內，可含有其他之離子遷移(電子化學遷移)防止劑、抗老化劑、自由基禁止劑、紫外線吸收劑、接黏性改良劑、難燃劑、界面活性劑、保存穩定改良劑、抗臭氧劣化劑、光穩定劑、增黏劑、可塑劑、偶合劑、抗氧化劑、熱穩定劑、導電性賦予劑、抗靜電劑、輻射線阻斷劑、核劑、磷系過氧化物分解劑、滑劑、顏料、金屬惰性化劑、物性調整劑等。
尚且，作為偶合劑可舉例如矽烷偶合劑。作為矽烷偶合劑，若為於分子中具有分別至少一個之與有機基具有反應性的官能基與水解性之矽基的化合物，則無特別限定。作為與有機基具有反應性的基，由處理性的觀點而言，較佳係選自環氧基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、異氰酸酯基、三聚異氰酸酯基、乙烯基、胺甲酸酯基的至少1個官能基，由硬化性及接黏性之觀點而言，特佳為環氧基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基。作為水解性之矽基，由處理性的觀點而言，較佳為烷氧基矽烷基，由反應性之觀點而言，特佳為甲氧基矽烷基、乙氧基矽烷基。
作為較佳之矽烷偶合劑，可例示：3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷等之具有環氧官能基的烷氧基矽烷類；3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、甲基丙烯醯氧基甲基三甲氧基矽烷、甲基丙烯醯氧基甲基三乙氧基矽烷、丙烯醯氧基甲基三甲氧基矽烷、丙烯醯氧基甲基三乙氧基矽烷等之具有甲基丙烯酸基或丙烯酸基的烷氧基矽烷類。
上述(A)至(E)成分於本發明之半導體發光裝置用樹脂成形體用材料中之較佳含量如下述。
本發明之樹脂成形體用材料中，(A)聚有機矽氧烷的含量若為可使用作為一般樹脂成形體用材料的範圍則無限定，通常為材料整體之15重量%以上、50重量%以下，較佳為20重量%以上、40重量%以下，更佳為25重量%以上、35重量%以下。又，在材料中所含有之(D)硬化速度控制劑或屬於其他成分之液狀增黏劑為聚有機矽氧烷時，係設為包括於上述(A)之含量中。
本發明之樹脂成形體用材料中之(B)白色顏料的含量，若為通常可使用作為樹脂成形體用材料之範圍則無限定，通常為材料整體之30重量%以上、85重量%以下，較佳為40重量%以上、80重量%以下，更佳為45重量%以上、70重量%以下。
本發明之樹脂成形體用材料中之(E)流動性調整劑之含量，若為不妨礙本發明效果之範圍則無限定，通常為材料整體之55重量%以下，較佳為2重量%以上、50重量%以下，更佳為5重量%以上、45重量%以下。
另外，相對於樹脂成形體用材料整體，(B)白色顏料及(E)流動性調整劑之合計量的比較佳為50重量%以上、更佳60重量%以上、特佳65重量%以上，又，較佳為85重量%以下、更佳80重量%以下。
<1-6.樹脂成形體用材料之黏度>
本發明之半導體發光裝置用樹脂成形體用材料，在25℃之剪切速度100s-1 的黏度較佳為10Pa‧s以上且10,000Pa‧s以下。由對半導體裝置用樹脂成形體進行成形時之成形效率的觀點而言，上述黏度更佳為50Pa‧s以上且5,000Pa‧s以下，再更佳為100Pa‧s以上且2,000Pa‧s以下，特佳為150Pa‧s以上且1,000Pa‧s以下。
此外，如後述般由搖變性之觀點而言，本發明之半導體發光裝置用樹脂成形體用材料中，在25℃之剪切速度1s-1 之黏度相對於在25℃之剪切速度100s-1 之黏度的比(1s-1 /100s-1 )較佳為15以上、更佳20以上、特佳30以上。另一方面，上限較佳為500以下、更佳300以下。
另外，作為本發明之半導體發光裝置用樹脂成形體用材料之黏度，尤其是在25℃之剪切速度100s-1 的黏度為1,000Pa‧s以下，且在25℃之剪切速度1s-1 之黏度相對於在25℃之剪切速度100s-1 之黏度的比(1s-1 /100s-1 )較佳為15以上。
為了作成成形性佳的材料，必須使材料具有一定以上的搖變性，在25℃之剪切速度100s-1 的黏度為10Pa‧s以上且10,000Pa‧s以下、在剪切速度1s-1 之黏度相對於在剪切速度100s-1 之黏度的比為15以上時，則毛邊或短射成形(未填充)之發生較少，可縮短成形時之材料的計量時間或成形周期，成形亦容易穩定，成為成形效率高的材料。
尤其是使用液狀樹脂材料之LIM時，容易發生因為自金屬模具之微小間隙滲出材料所造成的毛邊，而必須有去除毛邊的後處理步驟。另一方面，若為了抑制毛邊發生而縮小金屬模具之間隙，則有容易發生短射成型(未填充)等問題。在樹脂成形體用材料之黏度為上述範圍時，可解決此種問題，可輕易並成形性佳地進行樹脂成形體之LIM成形。若在剪切速度100s-1 的黏度大於10,000Pa‧s，則有樹脂之流動差而對金屬模具的填充不足、或在進行射出成形時因材料供給耗費時間使成形周期變長等成形效率降低的傾向。又，若上述黏度小於10 Pa‧s，則有材料從金屬模具之間隙漏出而發生毛邊、或射出壓力容易由金屬模具之間隙洩漏而使成形不易穩定等成形效率降低的傾向。尤其是在成形體較小的情況，用於去除毛邊的後處理亦變得困難，故抑制毛邊發生對於成形性而且極為重要。
在25℃之剪切速度1s-1 之黏度相對於在25℃之剪切速度100s-1 之黏度的比未滿15時，亦即，在剪切速度1s-1 之黏度較小時，將有材料容易進入成形機或金屬模具之間隙中、非常容易發生毛邊、噴嘴部容易發生液滴、射出壓力不易傳達到材料而成形不易穩定等成形難以控制的情形。於LIM成形時，雖然容易有一部分澆口之分模線之樹脂漏出的問題，但藉由調整為本發明之黏度範圍，則亦可有效抑制樹脂漏出。
此等在25℃之剪切速度100s-1 的黏度與在剪切速度1s-1 的黏度，可使用例如ARES-G2-應變抑制型流變儀(TA Instrumets Japan股份有限公司製)進行測定。
為了抑制上述黏度、作成可適合用於液狀射出成形(LIM成形)的材料，必須使材料具有一定以上的搖變性。若於材料中調配細微區域(一次粒徑0.1μm以上且2.0μm以下)之微粒子，則發生明顯之增黏、搖變性賦予效果大。因此，若使用一次粒徑為0.1μm以上且2.0μm以下之(B)白色顏料、或比表面積較大之燻矽等之細微區域的(E)流動性調整劑，則容易控制組成物之搖變性。具體而言，較佳係含有一次粒徑0.1μm以上且2.0μm以下之(B)白色顏料30重量%以上，更佳係含有(B)白色顏料與燻矽或石英珠球等之白色顏料以外之(E)流動性調整劑的組合共計50～85重量%，藉此可將材料黏度控制於上述範圍。
在使用二次粒子之中心粒徑大於2μm的白色顏料時，尤其是在使用中心粒徑為5μm以上時，較佳係併用搖變性賦予效果較大之細微區域之流動性調整劑，但在(B)白色顏料本身之一次粒徑充分小時，亦可不併用流動性調整劑而僅使用白色顏料，再者，亦可與中心粒徑較大之數μm左右以上之流動性調整劑組合使用。
<1-7.　樹脂成形體用材料之熱傳導率>
本發明之半導體發光裝置用樹脂成形體用材料中，硬化時之熱傳導率較佳為0.4以上且3.0以下，更佳為0.6以上且2.0以下。硬化時之熱傳導率可使用例如ai-Phase Mobile(ai-Phase公司製)進行測定。
於此，所謂硬化時，係指以180℃使其進行了硬化4分鐘時。
半導體發光裝置中，將因半導體發光元件所發生之光而產生發熱，尤其是在該元件之輸出較大時，發熱量變更大。此時，將因發熱而使樹脂成形體所鄰接之螢光體層發生劣化，使該裝置之耐久性降低。
對於此種問題，本發明者等人發現，藉由使硬化時、亦即藉成形作成樹脂成形體時之熱傳導率為上述範圍，則在樹脂成形體及使用其所構成之半導體發光裝置中，由於對於自半導體發光裝置所發出之光所造成之發熱的放熱性提升，故提升該裝置之耐久性。
若上述熱傳導率小於0.4，則該裝置有因半導體發光元件所發出之光所造成之發熱，而使該裝置所具有之螢光體層發生熱劣化的傾向。
上述熱傳導率，可藉由使用氧化鋁或氮化硼作為半導體發光裝置用樹脂成形體用材料中所含之(B)白色顏料而控制於上述範圍內。
<1-8.　樹脂成形體之反射率>
另外，使用了本發明之樹脂成形體用材料的樹脂成形體，較佳係對可見光可維持高反射率。具體而言，較佳係460nm光之反射率為80%以上、更佳90%以上。又，較佳係波長400nm光之反射率為60%以上、更佳80%以上、再更佳90%以上。
於此，樹脂成形體之反射率係指使本發明之樹脂成形體用材料熱硬化，對成形為厚0.4mm之成形體進行測定時的反射率。上述熱硬化可藉由例如於10kg/cm2 之壓力下、依180℃使其硬化4分鐘而進行。
樹脂成形體之反射率可藉由樹脂之種類(例如，可藉由改變樹脂之折射率而控制反射率)或填充材之種類、填充材之粒徑或含量等而控制。
<2.　半導體發光裝置用樹脂成形體之成形方法>
作為本發明之半導體發光裝置用樹脂成形體之成形方法，可例示壓縮成形法、轉移成形法及射出成形法。其中，作為較佳之成形方法，係由不發生非必要之硬化物而不需二次加工(亦即不易發生毛邊)之觀點而言，可舉例如具有可進行樹脂成形體之成形步驟之自動化、成形周期之縮短化、成形品之成本削減等優點的射出成形法，尤其是液狀射出成形法(LIM成形)。若比較LIM成形與轉移成形，則LIM成形具有成形形狀的自由度高、成形機及金屬模具較便宜等優點。
射出成形法時可使用射出成形機進行。加熱筒設定溫度係視材料而予以適當選擇，通常為100℃以下、較佳80℃以下、更佳60℃以下。金屬模具溫度為80℃以上、300℃以下。較佳為100℃以上、250℃以下，更佳為120℃以上、200℃以下。射出時間雖視材料而改變，通常為數秒或1秒以下。成形時間可視材料之凝膠化速度或硬化速度而適當選擇，通常為3秒以上、600秒以下，較佳為5秒以上、200秒以下，更佳為10秒以上、60秒以下。
在藉液狀射出成形(LIM成形)成形樹脂時，由於係將冷的樹脂送入熱的金屬模具中而隨著化學反應使黏度逐漸增加，故通常在黏度上升不足的情況下到達金屬模具。亦即，由於相對於溫度之黏度上升發生延遲，故除了控制樹脂之黏度以外，亦要求金屬模具間或引線框架與金屬模具間之間隙的高精度。在樹脂於到達金屬模具時之黏度上升不足的情況，容易有樹脂從金屬模具之間隙或引線框架與金屬模具間之間隙漏出的情形，而發生毛邊。通常要求10μm以下、較佳5μm以下、更佳3μm以下之金屬模具間隙精度。在進入金屬模具前對引線框架進行預熱，亦可有效抑制沿著框架發生的毛邊。
另外，在樹脂成形時，藉由將金屬模具置於真空環境下，則可促進材料對狹窄空間的滲透，防止於成形品內發生氣隙。
關於液狀射出成形(LIM成形)之硬化時間，在以圖表表示硬化度時，若圖表形狀呈S字即可。若初期之硬化發生過早，則有發生對金屬模具之未填充的情形。為了抑制毛邊發生、且防止對金屬模具之未填充，材料之硬化速度控制與黏度調整乃非常重要。在將樹脂材料填充於金屬模具中後，可縮短成形周期、藉硬化收縮提升脫模性，故硬化越早越佳。
硬化結束為止的時間通常為60秒以內、較佳30秒以內、更佳10秒以內。視需要亦可進行後硬化(post cure)。硬化速度可藉由鉑觸媒種類之選擇、觸媒量、硬化速度控制劑之使用、聚有機矽氧烷之交聯度、金屬模具、填充速度、射出壓力等之成形條件進行調節。
壓縮成形法時，可使用壓縮成形機進行。成形溫度係視材料予以適當選擇，通常為80℃以上、300℃以下，較佳100℃以上、250℃以下，更佳120℃以上、200℃以下。成形時間係視材料之硬化速度而適當選擇，通常為3秒以上、1200秒以下，較佳為5秒以上、900秒以下，更佳為10秒以上、600秒以下。
轉移成形法可使用轉移成形機進行。成形溫度係視材料予以適當選擇，通常為80℃以上、300℃以下，較佳100℃以上、250℃以下，更佳120℃以上、200℃以下。成形時間可視材料之凝膠化速度或硬化速度予以適當選擇，通常為3秒以上、1200秒以下，較佳5秒以上、900秒以下，更佳10秒以上、600秒以下。
任一成形法中可視需要進行後硬化，後硬化溫度為100℃以上、300℃以下，較佳150℃以上、250℃以下，更佳170℃以上、200℃以下。後硬化時間通常為3分鐘以上、24小時以下，較佳5分鐘以上、10小時以下，更佳10分鐘以上、5小時以下。
<3.　半導體發光裝置封裝及半導體發光裝置>
本發明之半導體發光裝置用樹脂成形體，通常搭載半導體發光元件而作為半導體發光裝置。半導體發光裝置係例如圖1所示般，由半導體發光元件1、樹脂成形體2、接合導線3、密封材4、引線框架5等所構成。此時，將由引線框架5等之導電性材料與絕緣性之樹脂成形體所構成者稱為封裝。
半導體發光元件1可使用發出具有近紫外區域之波長之光的近紫外半導體發光元件、發出紫區域之波長之光的紫半導體發光元件、發出藍區域之波長之光的藍色半導體發光元件等，而發出350nm以上且520nm下之波長的光。圖1中僅搭載一個半導體發光元件，但亦可如後述圖2般將複數個半導體發光元件配置成線狀或平面狀。藉由將半導體發光元件1配置為平面狀，可作成面照明，此種實施形態適合於欲使輸出更強的情況。
構成封裝之樹脂成形體2，係與引線框架5一起成形。封裝之形狀並無特別限定，可為平面型或杯型。樹脂成形體2可為全部由本發明之樹脂成形體材料所構成，亦可為其一部分由本發明之樹脂成形體材料所構成。作為在樹脂成形體2之一部分為由本發明之樹脂成形體材料所構成者之具體例，可舉例如後述圖2般，以本發明之樹脂成形體材料成形出反射器部102之樹脂成形體。
引線框架5係由導電性之金屬所構成，由半導體發光裝置外供給電源，發揮對半導體發光元件1進行通電的功能。
接合導線3係具有將半導體發光元件1固定於封裝中的功能。又，在半導體發光元件1未與成為電極之引線框架接觸的情況，接合導線3係擔任對半導體發光元件1供給電源的角色。接合導線3係藉由壓附於引線框架5上，賦予熱及超音波之振動而使其接黏。
由本發明之樹脂成形體用材料所構成的樹脂成形體2，可將引線框架5之露出面積極度減小。將本發明之樹脂成形體用材料成形而成的樹脂成形體，由於其反射率有與引線框架之材料(例如銀等)同等甚至較高的傾向，故即使增加樹脂成形體之露出面積，仍可維持封裝之高反射率。因此，藉由使用由本發明之樹脂成形體用材料所構成的封裝，亦可得到與習知型封裝不同構成的半導體發光裝置。例如，圖3表示具備習知型封裝之半導體發光裝置200。圖3之半導體發光裝置係引線框架204之露出面積較大，其理由在於，樹脂成形體201之反射率較引線框架204低，故為了使半導體發光裝置實現高輝度，必須將使用了高反射率材料之引線框架204的表面積增大。在此種引線框架204之露出面積較大時，使發光裝置具備封裝而使用的情況下，有因引線框架發生變色而使發光效率降低的情形，但如圖1所示般，藉由減少引線框架5之露出面積，則可防止因此種引線框架之變色所導致之發光效率降低。
構成封裝之樹脂成形體2，係搭載半導體發光元件1，由混合了螢光體之密封材4所密封。密封材4係於黏合劑樹脂中混合了螢光體之混合物，螢光體係轉換來自半導體發光元件1之激發光，發出波長與激發光不同的螢光。本實施形態中，密封材亦兼具螢光體層之角色。密封材4所含之螢光體係視半導體發光元件1之激發光波長而適當選擇。於發出白色光之半導體發光裝置(白色LED)中，在以發出藍色光之半導體發光元件作為激發光源的情況，可藉由使螢光體層含有綠色及紅色之螢光體而生成白色光。於發出紫色光之半導體發光元件的情況，可藉由使螢光體層含有藍色及黃色之螢光體，或使螢光體層含有藍色、綠色及紅色之螢光體，而生成白色光。
密封材4所含之黏合劑樹脂，可適當選擇一般已知使用於密封材中之透光性樹脂。具體可舉例如環氧樹脂、聚矽氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂等，較佳係使用聚矽氧樹脂。
使用圖2說明本發明之半導體發光裝置的其他態樣。
本實施形態之半導體發光裝置1C，係由具有窗部之框體101、反應器部102、光源部103、熱槽104所構成。光源部103係於佈線基板上具備發光部105，於佈線基板106上直接安裝半導體發光元件的COB(Chip on Board)形式，可為圖1般之使半導體發光裝置表面安裝之形式的任一者。在光源部103為COB形式時，半導體發光元件亦可不使用框材，而藉成形為圓頂狀或平板狀之密封樹脂所密封。又，安裝於佈線基板106上之半導體發光元件可為1個或複數個。反應器部102及熱槽104可與框體101呈一體型、亦可為個別，可視需要而使用。由放熱之觀點而言，較佳係使光源部103、框體101、熱槽104呈一體構造，或者經由高熱傳導性片材或油脂等無間隙地予以接合。窗部107可使用公知之透明樹脂或光學玻璃等，可為平板狀或具有曲面。
在設置螢光體部而作成白色LED時，螢光體部可設於光源部103或窗部107上，但若設於窗部107上，則可將螢光體配置於遠離發光元件的位置，抑制容易因熱或光而劣化之螢光體的劣化，具有可長時間得到均勻且高輝度之白色光的優點。
於窗部107上設置螢光體層時，可藉由於透明之窗材上(未圖示)藉網版印刷、模塗或噴塗等方法製造螢光體層。在此種態樣時，由於使半導體發光元件與螢光體層隔著距離而配置，故可防止螢光體層因來自半導體發光元件之光能量而發生劣化，亦可提升發光裝置之輸出。半導體發光元件與窗部107之螢光體層間的距離較佳為5~50mm。圖2中之螢光體層，為了減低螢光的自己再吸收與RGB各色螢光體間之再吸收，亦可將所使用之螢光體依各個顏色分別塗為多層構造，或形成為條紋狀或點狀等圖形。
上述半導體發光裝置1C之各部的形狀並不限於圖示者，亦可具有曲面部，或視需要附有調光裝置或電路保護裝置等附屬裝置。
以上說明之本發明之半導體發光裝置中，應用本發明之樹脂成形體(以下簡稱為「光學構材」)處，係如上述所說明般並無特別限制。於例如圖2所示之半導體發光裝置1C中，可用於框體101、反應器部102、光源部103、發光部105、佈線基板106之各構材中。本發明之樹脂成形體由於紫外~可見光之反射率高且耐熱性、耐光性優越，故可抑制所需之半導體發光元件個數而提供高輝度、高耐久之照明裝置。尤其是本發明之樹脂成形體因紫外~藍色光之反射率高，故可有效反射被螢光體進行波長轉換前之由半導體發光元件所發出的光，而適合於將螢光體層設置在遠離光源部之位置的實施態樣中。在半導體發光元件之發光色為紫外~近紫外時，反射材填充材較佳係以氧化鋁作為主成分，在藍色時，較佳係以氧化鋁及/或氧化鈦作為主成分。
使用本發明之半導體發光裝置用樹脂成形體用材料所形成的半導體發光裝置用樹脂成形體，較佳係具有以下特徵。
<3-1.　半導體發光裝置封裝之反射率>
本發明之半導體發光裝置封裝的特徵係不僅是可見光，對於波長短於紫色之近紫外光、紫外光亦可維持高反射率。波長360、400及460nm之光的反射率，分別通常為60%以上、較佳80%以上、更佳90%以上。具備於紫外光區域至可見光區域具有高反射率之本發明樹脂成形體的半導體發光裝置封裝，係具有習知半導體發光裝置封裝未有的極優越特性。尤其是聚矽氧烷等樹脂製之半導體發光裝置封裝中，具有迄今從業者所無法聯想到的特性，技術性意義極高。
<3-2.　半導體發光裝置封裝之厚度>
本發明之半導體發光裝置封裝，通常具有晶面安裝面及與上述晶片安裝面相反側的底面。此時，上述晶片安裝面與底面間之距離、亦即半導體發光裝置封裝之厚度，通常為100μm以上、較佳200μm以上。又，通常為3000μm以下、較佳2000μm以下。若厚度過薄，則有發生光穿透底面而反射率降低、封裝之強度不足而操作時變形等問題之虞；若過厚，則因封裝本身亦變厚而體積增加，故僅限於半導體發光裝置之應用用途。
(實施例)
以下列舉實施例，更詳細說明本發明，但本發明並不限定於此等實施例。
<實施例1> [聚有機矽氧烷(1)之合成]
將含乙烯基之聚二甲基矽氧烷(乙烯基：含有1.2mmol/g，添加二氧化矽微粒子而將黏度調整為1000mPa‧s者。又，含有鉑錯合物觸媒6.8ppm)與含氫矽烷基之聚二甲基矽氧烷(乙烯基：含有0.3mmol/g，氫矽烷基：含有1.8mmol/g，添加二氧化矽微粒子而將黏度調整為2100mPa‧s者)依1：1混合，得到黏度1500mPa‧s、鉑濃度3.4ppm之液狀熱硬化性聚有機矽氧烷(1)。
尚且，二氧化矽微粒子相當於(E)流動性調整劑，依聚有機矽氧烷：二氧化矽微粒子(重量比)成為80：20~89.5：10.5之方式添加，以使其成為上述黏度。
[聚有機矽氧烷(2)之合成]
將含乙烯基之聚二甲基矽氧烷(乙烯基：含有0.3mmol/g，黏度為3500mPa‧s。含有鉑錯合物觸媒8ppm)與含氫矽烷基之聚二甲基矽氧烷(乙烯基：含有0.1mmol/g，氫矽烷基：含有4.6mmol/g，黏度為600mPa‧s)、與含硬化延遲成分((D)硬化速度控制劑)之聚二甲基矽氧烷(乙烯基：含有0.2mmol/g，氫矽烷基：含有0.1mmol/g，炔基：含有0.2mmol/g，500mPa‧s)依100：10：5混合，得到鉑濃度7ppm之液狀熱硬化性聚有機矽氧烷(2)。
尚且，此液狀熱硬化性聚有機矽氧烷(2)之折射率為1.41。
[樹脂成形體用材料之調製、試驗片之製作]
將(A)依上述所得之液狀熱硬化性聚有機矽氧烷(1)、(B)白色顏料(參照後述表1)、作為(E)流動性調整劑之二氧化矽微粒子「AEROSIL RX200」(比表面積140m2 /g)依表2所示之重量比予以調配，藉攪拌使白色顏料與二氧化矽微粒子分散於上述(1)中，得到白色之樹脂成形體用材料。將此等材料以熱壓製機依180℃、10kg/cm2 、硬化時間240秒之條件進行硬化，得到直徑13mm之圓形試驗片(測試片)。又，各試驗片之厚度係如表2所記載。
[白色顏料之一次粒徑、及一次粒子之長寬比的測定]
對實施例所使用之白色顏料(氧化鋁粉體)藉SEM觀察計測一次粒徑。在粒徑偏差不齊時，係以SEM觀察數點(例如10點)，以其平均值作為粒徑。在偏差特別大時，例如排除極微量之微小粒子或粗大粒子，小粒徑與大粒徑之差為5倍左右以上的情況，係記載其最大值及最小值。又，亦計測長軸長度(最大長徑)與短軸長度(長徑之垂直方向上最長部分之長度)，對於一次粒徑係採用長軸長度，將長軸長度(最大長徑)除以短軸長度(長徑之垂直方向上之最長部分的長度)的值作為長寬比。結果示於表1。
[白色顏料之二次粒子之中心粒徑D50 的測定]
於10~20mg之白色顏料(氧化鋁粉體)中加入0.2%之聚磷酸鈉水溶液10g，藉超音波振動使氧化鋁分散。使用此分散液，以日機裝股份有限公司製Micro Track MT3000II測定白色顏料之二次粒子之體積基準的中心粒徑D50 。又，中心粒徑D50 係指累積%之體積基準粒度分佈曲線與50%之橫軸交叉之點的粒徑。結果示於表1。
[白色顏料之結晶子尺寸的測定]
以PaNalytical公司製X’Pert Pro MPD進行氧化鋁粉體之X射線繞射測定，求得結晶系。再者，關於α-氧化鋁係藉Scherrer式算出(113)結晶子尺寸。
<實施例2~9及比較例1~7>
作為白色顏料，使用表2記載者，除了將(A)液狀熱硬化性聚有機矽氧烷(1)或(2)、(B)白色顏料、作為(E)流動性調整劑之二氧化矽微粒子「AEROSIL RX200」之配方依表2所示之重量比予以調配以外，其餘依與實施例1相同之條件，得到表2記載之厚度的試驗片。
尚且，表2中，白色顏料A~J係表1記載者。
白色顏料I之氧化鈦係於表面實施了二氧化矽與氧化鋁之薄膜塗佈者。
又，表中「-」表示未測定。
使用了一次粒徑未滿0.1μm之氧化鋁的比較例3之材料，係黏度上升、難以分散白色顏料，而僅能填充49%之氧化鋁。
[試驗片之反射率測定]
針對上述實施例1~9及比較例1~7之各試驗片，使用Konica Minolta公司製SPECTROPHOTOMETER CM-2600d依測定徑6mm測定在360nm至740nm之波長的反射率。結果示於表3及圖4。又，針對實施例2、實施例9及比較例5之各試驗片，亦一併測定在試驗片極端薄時的反射率。
根據表3，判別出使用了非球狀、一次粒徑及長寬比為特定值之白色顏料的實施例1~9，係在460nm之反射率極高。此外，根據圖3，在白色顏料為氧化鋁時，在紫外區域至可見光區域的寬廣範圍內維持高反射率。另一方面，使用了球狀之白色顏料的比較例1、2中，判別到在460nm之反射率稍低。又，即使在白色顏料為氧化鋁時，仍判別出在400nm之反射率的降低程度顯著。另一方面，使用了一次粒徑未滿0.1μm之氧化鋁的比較例3、7及使用了一次粒徑超過2μm之氧化鋁的比較例4、5、6，其反射率均較低。又，關於試驗片厚120μm時之460nm光的反射率，實施例2、9係較比較例5高，即使是較薄材料仍維持較高反射率。尤其是於氧化鋁中調配了氧化鈦的實施例9，判別出試驗片厚度減薄時之反射率的降低較小。
[樹脂成形體用材料之黏度測定]
針對實施例1~7、比較例2、比較例4、比較例5及比較例6之各樹脂成形體用材料，以Rheometric公司製RMS-800，使用平行板進行在測定溫度25℃的黏度測定。
其結果示於表4及圖5。可知實施例1~7之任一材料的在25℃之剪切速度1s-1 及100s-1 之黏度、以及其梯度均適合樹脂成形體的成形。另一方面，比較例中，可知黏度值大於實施例。又，比較例6係黏度過高，在平行板與樣本之間發生滑動，無法進行正確的測定。
[實施例10]
使用實施例3之材料，與經整面鍍銀之銅引線框架一起藉液狀射出成形而成形為半導體發光裝置用封裝。該封裝係樹脂部為縱3.2mm×橫2.7mm×高1.4mm、具有開口部之直徑2.4mm凹部的杯狀之表面安裝型封裝。成形係依金屬模具溫度170℃、硬化時間20秒之條件進行。觀察成形之封裝，結果為未發生毛邊、亦無短射成形之封裝。
[實施例11]
使用實施例3之材料，與經整面鍍銀之銅引線框架一起藉液狀射出成形而成形為半導體發光裝置用封裝。該封裝係樹脂部為縱5mm×橫5mm×高1.5mm、具有開口部之直徑3.6mm凹部的杯狀之表面安裝型封裝。成形係依金屬模具溫度150℃、硬化時間180秒之條件進行。將使所成形之封裝以液態氮凍結的狀態藉切片機進行切削，進行封裝剖面之SEM觀察。由剖面露出之氧化鋁之一次粒徑為0.3μm，一次粒子之長寬比為1.42。
1．．．半導體發光元件
1C．．．半導體發光裝置
2．．．樹脂成形體
3．．．接合導線
4．．．密封材
5．．．引線框架
101．．．框架
102．．．反射器部
103．．．光源部
104．．．熱槽
105．．．發光部
106．．．佈線基板
107．．．窗部
200．．．習知型半導體發光裝置
201．．．樹脂成形體
202．．．半導體發光元件
203．．．密封材
204．．．引線框架
圖1為概略顯示半導體發光裝置之一態樣構成的剖面圖。
圖2為概略顯示半導體發光裝置之其他態樣之構成的剖面圖。
圖3為概略顯示具備習知型封裝之半導體發光裝置一態樣的剖面圖。
圖4為顯示實施例1~7及比較例1~6中各試驗片之反射率測定結果的圖表。
圖5為顯示實施例8、9及比較例7中各試驗片之反射率測定結果的圖表。
圖6為顯示實施例1~7及比較例2、比較例4及比較例5中各樹脂成形體用材料之黏度測定結果的圖表。

Claims (15)

  1. 一種半導體發光裝置用樹脂成形體用材料，其特徵為，其含有：(A)聚有機矽氧烷、(B)白色顏料及(C)硬化觸媒；而上述(B)白色顏料具有以下特性(a)及(b)；上述(B)白色顏料之一次粒徑x與二次粒子之中心粒徑y的比y/x為1以上且10以下；(a)一次粒子之長寬比(aspect ratio)為1.2以上且4.0以下；(b)一次粒徑為0.1μm以上且2.0μm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之樹脂成形體用材料，其中，上述(B)白色顏料之二次粒子的中心粒徑為0.2μm以上且5μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之樹脂成形體用材料，其中，在25℃之剪切速度100s-1 的黏度為10Pa‧s以上且10,000Pa‧s以下。
  4. 如申請專利範圍第3項之樹脂成形體用材料，其中，在剪切速度1s-1 之黏度相對於在剪切速度100s-1 之黏度的比為15以上。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之樹脂成形體用材料，其中，上述(B)白色顏料為氧化鋁。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之樹脂成形體用材料，其中，(A)聚有機矽氧烷係於常溫、常壓下為液態的熱硬化性聚有機矽氧烷。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之樹脂成形體用材料，其中，進一步含有(D)硬化速度控制劑。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之樹脂成形體用材料，其中，進一步含有(E)流動性調整劑。
  9. 如申請專利範圍第8項之樹脂成形體用材料，其中，相對於樹脂成形體用材料整體，(B)白色顧料及(E)流動性調整劑之含量合計為50重量%以上。
  10. 一種半導體發光裝置用樹脂成形體，係將申請專利範圍第1至9項中任一項之樹脂成形體用材料成形而成。
  11. 如申請專利範圍第10項之樹脂成形體，其中，厚度0.4mm時，波長400nm之光反射率為60%以上。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之樹脂成形體，其中，上述樹脂成形體係藉液狀射出成形所成形。
  13. 一種樹脂成形體之製造方法，係含有：調製申請專利範圍第1至9項中任一項之樹脂成形體用材料的步驟、及將上述所調製之樹脂成形體用材料藉射出成形予以成形的步驟。
  14. 一種半導體發光裝置，係具有申請專利範圍第10至12項中任一項之樹脂成形體。
  15. 一種半導體發光裝置用樹脂成形體用材料，係含有(A)聚有機矽氧烷、(B)一次粒徑x與二次粒子之中心粒徑y的比y/x為1以上且10以下之白色顏料及(C)硬化觸媒； 在25℃之剪切速度100s-1 的黏度為10Pa‧s以上且10,000Pa‧s以下；且在剪切速度1s-1 之黏度相對於在剪切速度100s-1 之黏度的比為15以上。
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