JP2014037461A - Resin composition for light reflection - Google Patents
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Abstract
【課題】
優れた演色性を発揮する、光半導体素子を収納するパッケージ用の光反射用樹脂組成物を提供する。
【解決手段】
熱硬化性樹脂と、硬化剤と、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、炭酸カルシウム(CaCO3)、炭酸バリウム(BaCO3)、硫酸バリウム(BaSO4)、ウォラストナイト(CaO・SiO2)、およびフォルステライト(2MgO・SiO4)からなる群から選択される1種以上である白色顔料と、を含むことを特徴とする光反射用樹脂組成物。
【選択図】 なし
【Task】
Provided is a light reflecting resin composition for a package containing an optical semiconductor element, which exhibits excellent color rendering properties.
[Solution]
Thermosetting resin, curing agent, barium titanate (BaTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), magnesium carbonate (MgCO 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), barium carbonate (BaCO 3 ), barium sulfate ( BaSO 4 ), wollastonite (CaO · SiO 2 ), and forsterite (2MgO · SiO 4 ), and a white pigment that is at least one selected from the group consisting of forsterite (2MgO · SiO 4 ) Composition.
[Selection figure] None
Description
本発明は、光半導体素子を収納するパッケージに用いる光反射用樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a light-reflecting resin composition used for a package containing an optical semiconductor element.
LEDに代表される光半導体装置は、寿命が長く、かつ電力消費が小さいという特長がある。そのため、光半導体装置は、その需要を拡大しつつある。さらに光半導体装置は、各種ディスプレイのバックライト光源、各種照明、看板、および信号に代表される各種表示装置に幅広く使用されている。このような光半導体装置を用いた各種表示装置には、優れた演色性を示す白色発光が求められる。 An optical semiconductor device typified by an LED is characterized by a long life and low power consumption. Therefore, the demand for optical semiconductor devices is expanding. Furthermore, optical semiconductor devices are widely used in various display devices represented by backlight light sources for various displays, various illuminations, signboards, and signals. Various display devices using such an optical semiconductor device are required to emit white light with excellent color rendering.
光半導体装置は、LED等の光半導体素子と、光半導体素子を収納するパッケージとを有する。このようなパッケージに用いる材料は、光半導体素子から発する光を効率よく反射するため、たとえば無機フィラーを含む熱硬化性樹脂が広く用いられている。 The optical semiconductor device includes an optical semiconductor element such as an LED and a package that houses the optical semiconductor element. As a material used for such a package, for example, a thermosetting resin containing an inorganic filler is widely used in order to efficiently reflect light emitted from the optical semiconductor element.
特開2006-156704号公報(特許文献1)には、熱硬化性樹脂と、酸化チタン、アルミナ、シリカ等の無機フィラーとを含む光半導体装置用パッケージ材料が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-156704 (Patent Document 1) discloses a package material for an optical semiconductor device including a thermosetting resin and an inorganic filler such as titanium oxide, alumina, or silica.
しかしながら、このパッケージ材料を用いた光半導体装置は、波長400〜420nmの範囲の光を吸収する酸化チタンを含むため、光半導体素子が発する波長420nm以上の範囲の光反射率は高いが、波長400〜420nmの範囲では光反射率が劣る。光半導体素子が発する光の波長400〜420nmの範囲の強度が小さいため、このパッケージ材料を用いた光半導体装置は、特に各種表示装置に求められる白色の演色性が十分とはいえない。 However, since the optical semiconductor device using this package material contains titanium oxide that absorbs light in the wavelength range of 400 to 420 nm, the optical reflectance in the wavelength range of 420 nm or more emitted by the optical semiconductor element is high, but the wavelength of 400 In the range of ˜420 nm, the light reflectance is inferior. Since the intensity in the wavelength range of 400 to 420 nm of light emitted from the optical semiconductor element is small, the optical semiconductor device using this package material cannot be said to have sufficient white color rendering particularly required for various display devices.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた演色性を発揮する、光半導体素子を収納するパッケージ用の光反射用樹脂組成物を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said situation, and is providing the resin composition for light reflections for the package which accommodates the optical semiconductor element which exhibits the outstanding color rendering property.
上記の問題点を解決すべく、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied and as a result, completed the present invention.
本発明は、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、炭酸カルシウム(CaCO3)、炭酸バリウム(BaCO3)、硫酸バリウム(BaSO4)、ウォラストナイト(CaO・SiO2)、およびフォルステライト(2MgO・SiO4)からなる群から選択される1種以上である白色顔料と、を含むことを特徴とする光反射用樹脂組成物である。本発明の光反射用樹脂組成物は、光半導体素子が発する幅広い波長範囲の光をほとんど損失なく反射することができ、特に波長400〜420nmの範囲の光反射率が高いことから、光半導体素子を収納するパッケージに用いた際に、白色において優れた演色性を発揮する。 The present invention relates to a thermosetting resin, a curing agent, barium titanate (BaTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), magnesium carbonate (MgCO 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), and barium carbonate (BaCO 3 ). And a white pigment which is at least one selected from the group consisting of barium sulfate (BaSO 4 ), wollastonite (CaO · SiO 2 ), and forsterite (2MgO · SiO 4 ). It is a resin composition for light reflection. The resin composition for light reflection of the present invention can reflect light in a wide wavelength range emitted from an optical semiconductor element with almost no loss, and particularly has high light reflectance in a wavelength range of 400 to 420 nm. When used in a package for storing white, it exhibits excellent color rendering in white.
また、本発明に用いる前記白色顔料の平均粒径は、0.1μm〜5μmの範囲であることが好ましい。本発明の光反射用樹脂組成物は、前記白色顔料の平均粒径が0.1μm以上であれば、光半導体素子を収納するパッケージの成形時に、粒子の凝集が起こりにくく、分散性が良好になり、ばらつきのない光反射性能を示すため好ましく、また、5μm以下であれば、光をほとんど損失なく反射することができ、より一層高い光反射率を示すため好ましい。 Moreover, it is preferable that the average particle diameter of the said white pigment used for this invention is the range of 0.1 micrometer-5 micrometers. When the average particle diameter of the white pigment is 0.1 μm or more, the resin composition for light reflection of the present invention is less likely to aggregate particles during molding of a package containing an optical semiconductor element, and has good dispersibility. Thus, it is preferable for showing light reflection performance without variation, and if it is 5 μm or less, light can be reflected with almost no loss, and further higher light reflectance is shown.
本発明の光反射用樹脂組成物は、波長400〜420nmの範囲の光反射率が高いため、光半導体装置に用いた際に、特に白色において優れた演色性を発揮する。 Since the light reflecting resin composition of the present invention has a high light reflectance in the wavelength range of 400 to 420 nm, it exhibits excellent color rendering properties particularly in white when used in an optical semiconductor device.
以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and may be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. be able to.
本発明の光反射用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含む。本発明の光反射用樹脂組成物は、前記熱硬化性樹脂を含むため、光半導体素子を収納するパッケージに用いた際に、耐熱性等が優れている。本発明では、前記熱硬化性樹脂として、たとえばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂を用いることができ、特に耐熱性、耐光性、密着性、および成形性が優れるエポキシ樹脂を好適に用いることができる。 The light reflecting resin composition of the present invention contains a thermosetting resin. Since the resin composition for light reflection of the present invention contains the thermosetting resin, it has excellent heat resistance and the like when used in a package that houses an optical semiconductor element. In the present invention, for example, an epoxy resin, a silicone resin, an acrylate resin, or a urethane resin can be used as the thermosetting resin, and particularly an epoxy resin having excellent heat resistance, light resistance, adhesion, and moldability is preferably used. be able to.
本発明の光反射用樹脂組成物は、硬化剤を含む。本発明の光反射用樹脂組成物は、前記硬化剤を含むため、前記熱硬化性樹脂を適切に硬化することができる。本発明に用いることができる前記硬化剤は、たとえば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、無水グルタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸などの酸無水物系硬化剤が挙げられる。特に、本発明に好適に用いることができる酸無水物系硬化剤は、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸が挙げられる。 The resin composition for light reflection of the present invention contains a curing agent. Since the resin composition for light reflection of the present invention contains the curing agent, the thermosetting resin can be appropriately cured. Examples of the curing agent that can be used in the present invention include phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyl nadic anhydride, and nadic anhydride. And acid anhydride curing agents such as glutaric anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, and methyltetrahydrophthalic anhydride. In particular, examples of the acid anhydride curing agent that can be suitably used in the present invention include phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride.
本発明の光反射用樹脂組成物は、白色顔料を含む。本発明の光反射用樹脂組成物は、白色顔料を含むため、光半導体素子を収納するパッケージに用いた際に、成形後に波長400nm〜800nmの範囲で高い光反射率を示す。 The resin composition for light reflection of the present invention contains a white pigment. Since the resin composition for light reflection of the present invention contains a white pigment, when it is used in a package for housing an optical semiconductor element, it exhibits high light reflectance in a wavelength range of 400 nm to 800 nm after molding.
本発明の光反射用樹脂組成物は、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、炭酸カルシウム(CaCO3)、炭酸バリウム(BaCO3)、硫酸バリウム(BaSO4)、ウォラストナイト(CaO・SiO2)、およびフォルステライト(2MgO・SiO4)からなる群から選択される1種以上である白色顔料を含む。本発明に好適に用いることができる前記白色顔料の形状は、特に制限されず、たとえば真球状、破砕状、円盤状、棒状、繊維状等のものを用いることができる。 The resin composition for light reflection of the present invention comprises barium titanate (BaTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), magnesium carbonate (MgCO 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), barium carbonate (BaCO 3 ), barium sulfate. A white pigment that is at least one selected from the group consisting of (BaSO 4 ), wollastonite (CaO · SiO 2 ), and forsterite (2MgO · SiO 4 ). The shape of the white pigment that can be suitably used in the present invention is not particularly limited, and for example, a spherical shape, a crushed shape, a disk shape, a rod shape, a fiber shape, or the like can be used.
本発明に用いる白色顔料は、特定の組成である無機物の微粒子である。そのため、本発明の光反射用樹脂組成物は、光半導体素子を収納するパッケージに用いた際に、光半導体素子が発する波長400nm〜800nmの範囲の光をほとんど吸収せず、高い光反射率を示す。チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムは、波長400nm〜800nmの範囲の光を吸収しないため、本発明の光反射用樹脂組成物に特に好適に用いることができる。従来の光半導体素子を収納するパッケージは、酸化チタンを含むものがある。しかしながら、酸化チタンを含む光半導体素子を収納するパッケージは、波長420nm以上の範囲の光においては高い光反射率を示すが、波長420nm未満の範囲の光においては、著しく小さい光反射率を示す。本発明に好適に用いることができるチタン酸バリウムおよびチタン酸ストロンチウムは、波長400nm以上の範囲の光反射率が80%以上を示す。本発明の光反射用樹脂組成物は、前記白色顔料を含むことにより、光半導体素子が発する幅広い波長範囲の光をほとんど損失なく反射するという特長がある。本発明の光反射用樹脂組成物は、特に波長400〜420nmの範囲の光反射率が高いため、光半導体素子を収納するパッケージに用いた場合、白色において優れた演色性を発揮する。 The white pigment used in the present invention is inorganic fine particles having a specific composition. Therefore, the resin composition for light reflection of the present invention hardly absorbs light in the wavelength range of 400 nm to 800 nm emitted from the optical semiconductor element when used in a package containing the optical semiconductor element, and has high light reflectance. Show. Since barium titanate and strontium titanate do not absorb light having a wavelength in the range of 400 nm to 800 nm, they can be particularly preferably used for the light reflecting resin composition of the present invention. Some conventional packages containing optical semiconductor elements include titanium oxide. However, a package containing an optical semiconductor element containing titanium oxide exhibits high light reflectance in light having a wavelength of 420 nm or more, but exhibits extremely low light reflectance in light having a wavelength of less than 420 nm. Barium titanate and strontium titanate that can be suitably used in the present invention have a light reflectance of 80% or more in a wavelength range of 400 nm or more. The light-reflecting resin composition of the present invention has a feature of reflecting light in a wide wavelength range emitted from the optical semiconductor element with almost no loss by including the white pigment. Since the resin composition for light reflection of the present invention has a high light reflectance particularly in a wavelength range of 400 to 420 nm, it exhibits excellent color rendering properties in white when used in a package containing an optical semiconductor element.
本明細書において、白色顔料を構成するそれぞれの元素の組成比は、代表的な数値を記載している。本発明に好適に用いることができるチタン酸バリウムを例として挙げると、チタン酸バリウムが含むバリウムとチタンの組成比(Ba/Ti)は、たとえば0.97や1.01のように、1以外の数値であってもよい。 In this specification, the composition ratio of each element which comprises a white pigment has described the typical numerical value. Taking barium titanate that can be suitably used in the present invention as an example, the composition ratio (Ba / Ti) of barium and titanium contained in barium titanate is other than 1, for example, 0.97 or 1.01. The numerical value of may be sufficient.
本発明の光反射用樹脂組成物は、無機フィラーを含むことが好ましい。本明細書において、前記無機フィラーとは、前記白色顔料以外の無機物である。本発明において、前記無機フィラーの形状は、特に制限されず、たとえば、真球状、破砕状、円盤状、棒状、繊維状等のものを用いることができる。本発明において、前記無機フィラーの形状が真球状であれば、光反射用樹脂組成物の成形時に金型への充填が良好であり、かつチップ表面に対する応力が小さくなるため好ましい。さらに、前記無機フィラーは、平均粒径が0.1〜40μmの範囲であれば、好ましい。 The light reflecting resin composition of the present invention preferably contains an inorganic filler. In this specification, the said inorganic filler is inorganic substances other than the said white pigment. In the present invention, the shape of the inorganic filler is not particularly limited, and for example, a spherical shape, a crushed shape, a disk shape, a rod shape, a fiber shape, or the like can be used. In the present invention, if the shape of the inorganic filler is a true sphere, it is preferable because the filling of the mold is good at the time of molding the light reflecting resin composition and the stress on the chip surface is reduced. Furthermore, the inorganic filler is preferable if the average particle diameter is in the range of 0.1 to 40 μm.
本発明の光反射用樹脂組成物が前記無機フィラーを含む場合、光反射用樹脂組成物の線膨張率は小さくなり、光半導体素子を収納するパッケージに用いた際に、光半導体素子が発する熱により加わる応力を低下させることができるため好ましい。 When the light reflecting resin composition of the present invention contains the inorganic filler, the coefficient of linear expansion of the light reflecting resin composition becomes small, and heat generated by the optical semiconductor element when used in a package that houses the optical semiconductor element. This is preferable because the stress applied can be reduced.
本発明の光反射用樹脂組成物は、前記熱硬化性樹脂と前記硬化剤との合計量100質量部に対し、前記無機顔料、または前記無機フィラーと前記白色顔料との合計量が200質量部〜2000質量部の範囲であることが好ましい。本発明の光反射用樹脂組成物は、前記無機顔料、または前記無機フィラーと前記白色顔料との合計量が200質量部以上であれば、熱伝導性が十分で、かつ光反射率が高いため好ましく、2000質量部以下であれば、光半導体素子を収納するパッケージへの成形時に流動性を確保でき、成形性、充填性が優れるため好ましい。なお、光反射用樹脂組成物の熱伝導性が不十分の場合、光半導体素子を収納するパッケージは、光半導体素子から発生する熱により樹脂組成物の劣化が起こるため、反射率が低下するおそれがある。 In the resin composition for light reflection of the present invention, the total amount of the inorganic pigment or the inorganic filler and the white pigment is 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the thermosetting resin and the curing agent. It is preferable that it is the range of -2000 mass parts. The resin composition for light reflection of the present invention has sufficient thermal conductivity and high light reflectance when the total amount of the inorganic pigment or the inorganic filler and the white pigment is 200 parts by mass or more. Preferably, the amount is 2000 parts by mass or less because fluidity can be secured during molding into a package containing the optical semiconductor element, and the moldability and fillability are excellent. In addition, when the thermal conductivity of the resin composition for light reflection is insufficient, the package containing the optical semiconductor element may be deteriorated in reflectance because the resin composition is deteriorated by heat generated from the optical semiconductor element. There is.
本発明の光反射用樹脂組成物に好適に用いることができる前記無機フィラーは、アルミナ、シリカ、ほう珪酸ガラス、マイカ、タルク、およびクレー等を挙げることができる。特に熱伝導性、成形性が優れているため、アルミナ、シリカ、およびほう珪酸ガラスを好適に用いることができる。 Examples of the inorganic filler that can be suitably used in the light reflecting resin composition of the present invention include alumina, silica, borosilicate glass, mica, talc, and clay. In particular, alumina, silica, and borosilicate glass can be suitably used because of their excellent thermal conductivity and moldability.
本発明に好適に用いることができる前記白色顔料の平均粒径は、0.1μm〜5μmの範囲である。本発明の光反射用樹脂組成物は、前記白色顔料の平均粒径が0.1μm以上であれば、光半導体素子を収納するパッケージへの成形時に粒子の凝集が起こりにくく、分散性が良好になることで、ばらつきのない光反射性能を示すため好ましく、また、5μm以下であれば、光がほとんど損失なく反射し、一層高い光反射率を示すため好ましい。 The average particle diameter of the white pigment that can be suitably used in the present invention is in the range of 0.1 μm to 5 μm. If the average particle size of the white pigment is 0.1 μm or more, the resin composition for light reflection of the present invention is less likely to cause aggregation of particles during molding into a package containing an optical semiconductor element and has good dispersibility. Therefore, it is preferable to show light reflection performance without variation, and if it is 5 μm or less, light is reflected with almost no loss and higher light reflectance is preferable.
本発明に用いる所望の平均粒径の前記白色顔料は、白色顔料を破砕後、たとえば篩や遠心力を用いた分級装置等を用いて分級することで得ることができる。 The white pigment having a desired average particle size used in the present invention can be obtained by crushing the white pigment and then classifying it using, for example, a classifier using a sieve or centrifugal force.
本発明に用いる前記白色顔料の平均粒径は、レーザー回折・散乱法により求めた粒度分布における積算値50%での粒径である。 The average particle size of the white pigment used in the present invention is the particle size at an integrated value of 50% in the particle size distribution determined by the laser diffraction / scattering method.
光反射用樹脂組成物は、光半導体装置の光半導体素子を収納するパッケージの材料である。本発明の光反射用樹脂組成物は、波長400〜420nmの範囲の光反射率が高く、光半導体素子が発する幅広い波長範囲の光をほとんど損失なく反射する。光半導体素子を収納するパッケージにおいて、波長400〜420nmの範囲の光反射率が小さい場合、光半導体装置の演色性は劣る。そのため、本発明の光反射用樹脂組成物を用いた光半導体装置は、たとえば各種表示装置に組み込まれた際に波長400〜420nmの範囲の光反射率が低い、たとえば酸化チタンを含む光半導体装置と比較し、波長400〜420nmの範囲の光の吸収を抑制し、かつ耐候性、光反射率が高いため、特に白色において優れた演色性を発揮する。 The resin composition for light reflection is a material for a package that houses an optical semiconductor element of an optical semiconductor device. The resin composition for light reflection of the present invention has a high light reflectance in the wavelength range of 400 to 420 nm, and reflects light in a wide wavelength range emitted from the optical semiconductor element with almost no loss. If the light reflectance in the wavelength range of 400 to 420 nm is small in the package that houses the optical semiconductor element, the color rendering property of the optical semiconductor device is inferior. Therefore, the optical semiconductor device using the resin composition for light reflection of the present invention has a low light reflectance in the wavelength range of 400 to 420 nm when incorporated in various display devices, for example, an optical semiconductor device containing titanium oxide, for example. In contrast, the absorption of light in the wavelength range of 400 to 420 nm is suppressed, and weather resistance and light reflectance are high.
本発明の光反射用樹脂組成物の波長400〜420nmの範囲の光反射率は、前記光反射用樹脂組成物を用いた試験片を作製し、この試験片を、分光光度計により波長別の光反射率を測定することで求めることができる。 The light reflectance in the wavelength range of 400 to 420 nm of the resin composition for light reflection of the present invention is obtained by preparing a test piece using the resin composition for light reflection, and measuring the test piece according to wavelength by a spectrophotometer. It can be determined by measuring the light reflectance.
光半導体素子を収納するパッケージの成形時に、用いる光反射用樹脂組成物の流動性が適正でないと、成形性、充填性に不具合が発生する。したがって、光反射用樹脂組成物の流動性を適正な範囲に制御することが重要である。光反射用樹脂組成物の流動性は、スパイラルフローにより評価することができる。スパイラルフローによる評価で、流動距離が50cm以上、かつ150cm未満であれば、光反射用樹脂組成物を用いて光半導体素子を収納するパッケージを成形する際に、流動性が優れ、未充填の箇所がなくなるため好ましい。流動距離がこの範囲以外の場合、流動性が劣るため、前記パッケージを成形する際の作業性が悪くなる不具合が発生する恐れがある。さらに前記パッケージの表面粗さが大きくなるため、前記パッケージの光反射率は、小さくなるおそれがある。本発明の光反射用樹脂組成物は、いずれも適正な流動性を示すため好ましい。 If the fluidity of the light reflecting resin composition to be used is not appropriate at the time of molding of the package for storing the optical semiconductor element, problems occur in moldability and filling properties. Therefore, it is important to control the fluidity of the light reflecting resin composition within an appropriate range. The fluidity of the light reflecting resin composition can be evaluated by spiral flow. If the flow distance is 50 cm or more and less than 150 cm as evaluated by spiral flow, when the package containing the optical semiconductor element is molded using the light reflecting resin composition, the fluidity is excellent and the unfilled portion This is preferable because it is eliminated. When the flow distance is outside this range, the fluidity is inferior, so that there is a possibility that the workability at the time of molding the package is deteriorated. Furthermore, since the surface roughness of the package increases, the light reflectance of the package may decrease. Any of the resin compositions for light reflection of the present invention is preferable because it exhibits appropriate fluidity.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、その趣旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples, unless the meaning is exceeded. Unless otherwise specified, “part” is based on mass.
(実施例1の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例1の光反射用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂として2,4,6−トリ(グリシジルオキシ)―1,3,5―トリアジン(日本カーバイド工業株式会社調製品、略称TGC)100質量部と、硬化剤として3 or 4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(新日本理化株式会社製、商品名HN−5500E)150質量部と、無機フィラーとしてアルミナビーズ(株式会社アドマテックス製、商品名AO−802、平均粒径0.7μm)480質量部、シリカビーズ(電気化学工業株式会社製、商品名FB−304、平均粒径6μm)730質量部、およびほう珪酸ガラス(住友スリーエム株式会社製、商品名グラスバブルズS60HS、平均粒径30μm)200質量部と、白色顔料として、チタン酸バリウム(堺化学工業株式会社製、商品名BT−005、平均粒径0.05μm)250質量部と、硬化促進剤として、テトラブチルホスホニウムジエチルホスホジチオネート(日本化学工業株式会社製、商品名ヒシリコーンPX−4ET)と、離型剤として、ステアリルステアリン酸エステル(理研ビタミン株式会社製、商品名リケマールSL−800)とを、表1に記載の部数で配合し、これらの配合物を50〜60℃で10分間ロール混練した後、冷却することで得られた。このようにして得られた光反射用樹脂組成物は、後述する方法により、試験片を作製、測定し、光反射率およびスパイラルフローを評価した。
(Method for Producing Light Reflective Resin Composition of Example 1)
The resin composition for light reflection of Example 1 is 100 mass of 2,4,6-tri (glycidyloxy) -1,3,5-triazine (prepared by Nippon Carbide Industries Co., Ltd., abbreviated as TGC) as a thermosetting resin. Part, 150 parts by mass of 3 or 4-methylhexahydrophthalic anhydride (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name HN-5500E) as a curing agent, and alumina beads (manufactured by Admatechs Co., Ltd., trade name AO as inorganic filler) -802, average particle diameter 0.7 μm) 480 parts by mass, silica beads (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name FB-304, average particle diameter 6 μm) 730 parts by mass, and borosilicate glass (manufactured by Sumitomo 3M Limited) Product name Glass Bubbles S60HS, 200 parts by mass of an average particle size of 30 μm and, as a white pigment, barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., product) BT-005, average particle size 0.05 μm) 250 parts by mass, as a curing accelerator, tetrabutylphosphonium diethyl phosphodithionate (manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name Hysilicone PX-4ET), and as a release agent , Stearyl stearate ester (manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd., trade name Riquemar SL-800) was blended in the number of parts shown in Table 1, and these blends were roll-kneaded at 50 to 60 ° C. for 10 minutes, and then cooled. It was obtained by doing. The light reflecting resin composition thus obtained was prepared and measured by a method described later, and the light reflectance and spiral flow were evaluated.
(実施例2の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例2の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてチタン酸バリウム(日本化学工業株式会社製、商品名パルセラムAKBT−S、平均粒径0.1μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Method for producing light-reflective resin composition of Example 2)
The resin composition for light reflection of Example 2 was the same as Example 1 except that barium titanate (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Parseram AKBT-S, average particle size: 0.1 μm) was used as the white pigment. It was obtained by producing in the same procedure.
(実施例3の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例3の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてチタン酸バリウム(堺化学工業株式会社製、商品名BT−03、平均粒径0.3μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflecting Resin Composition of Example 3)
The resin composition for light reflection of Example 3 was the same as Example 1 except that barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name BT-03, average particle size 0.3 μm) was used as a white pigment. It was obtained by producing by the procedure of.
(実施例4の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例4の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてチタン酸バリウム(日本化学工業株式会社製、商品名パルセラムBT、平均粒径2.0μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflective Resin Composition of Example 4)
The resin composition for light reflection of Example 4 was the same as Example 1 except that barium titanate (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Parseram BT, average particle size: 2.0 μm) was used as the white pigment. It was obtained by making the procedure.
(実施例5の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例5の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてチタン酸バリウム(日本カーバイド工業株式会社調製品、平均粒径5.0μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflective Resin Composition of Example 5)
The resin composition for light reflection of Example 5 is prepared in the same procedure as Example 1 except that barium titanate (Nippon Carbide Industries Co., Ltd., average particle size 5.0 μm) was used as the white pigment. Was obtained.
(実施例6の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例6の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてチタン酸バリウム(日本カーバイド工業株式会社調製品、平均粒径6.0μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することで得られた。
(Production Method of Light Reflecting Resin Composition of Example 6)
The light reflecting resin composition of Example 6 is prepared in the same procedure as in Example 1 except that barium titanate (prepared by Nippon Carbide Industries Co., Ltd., average particle size 6.0 μm) was used as the white pigment. Was obtained.
(実施例7の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例7の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてチタン酸ストロンチウム(富士チタン工業株式会社製、商品名HPST−1、平均粒径0.6μm)を用いた以外は実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflective Resin Composition of Example 7)
The resin composition for light reflection of Example 7 was the same as Example 1 except that strontium titanate (manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd., trade name HPST-1, average particle size 0.6 μm) was used as a white pigment. It was obtained by making the procedure.
(実施例8の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例8の光反射用樹脂組成物は、白色顔料として炭酸マグネシウム(株式会社トクヤマ製、商品名炭酸マグネシウムTT、平均粒径0.5μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflecting Resin Composition of Example 8)
The resin composition for light reflection of Example 8 was the same procedure as Example 1 except that magnesium carbonate (made by Tokuyama Corporation, trade name magnesium carbonate TT, average particle size 0.5 μm) was used as a white pigment. It was obtained by making it.
(実施例9の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例9の光反射用樹脂組成物は、白色顔料として炭酸カルシウム(備北粉化工業株式会社製、商品名μ−POWDER 2F、平均粒径1.0μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflective Resin Composition of Example 9)
The resin composition for light reflection of Example 9 is the same as Example 1 except that calcium carbonate (Bihoku Powder Chemical Co., Ltd., trade name μ-POWDER 2F, average particle size 1.0 μm) was used as the white pigment. It was obtained by producing in the same procedure.
(実施例10の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例10の光反射用樹脂組成物は、白色顔料として炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製、商品名高純度炭酸バリウム FO3、平均粒径0.8μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflecting Resin Composition of Example 10)
The resin composition for light reflection of Example 10 was the same as Example 1 except that barium carbonate (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., trade name: high-purity barium carbonate FO3, average particle size 0.8 μm) was used as the white pigment. It was obtained by producing in the same procedure.
(実施例11の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例11の光反射用樹脂組成物は、白色顔料として硫酸バリウム(日本化学工業株式会社製、商品名AD硫酸バリウム、平均粒径3.0μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflective Resin Composition of Example 11)
The resin composition for light reflection of Example 11 was the same as Example 1 except that barium sulfate (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., trade name: AD barium sulfate, average particle size: 3.0 μm) was used as the white pigment. It was obtained by making the procedure.
(実施例12の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例12の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてウォラストナイト(キンセイマテック株式会社製、商品名FPW #5000、平均粒径2.0μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflective Resin Composition of Example 12)
The resin composition for light reflection of Example 12 was the same as Example 1 except that wollastonite (manufactured by Kinsei Matech Co., Ltd., trade name FPW # 5000, average particle size 2.0 μm) was used as the white pigment. It was obtained by making the procedure.
(実施例13の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例13の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてフォルステライト(丸ス釉薬合資会社製、商品名FF−200−M40、平均粒径3.0μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflecting Resin Composition of Example 13)
The resin composition for light reflection of Example 13 was the same as that of Example 1 except that forsterite (manufactured by Marusu Yakuhin Gyo Kaisha, trade name FF-200-M40, average particle size 3.0 μm) was used as the white pigment. It was obtained by producing in the same procedure.
(実施例14の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例14の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてチタン酸バリウム(堺化学工業株式会社製、商品名BT−03、平均粒径0.3μm)と、チタン酸ストロンチウム(富士チタン工業株式会社製、商品名HPST−1、平均粒径0.6μm)とを表2に記載した部数で用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflecting Resin Composition of Example 14)
The resin composition for light reflection of Example 14 has barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name BT-03, average particle size 0.3 μm) and strontium titanate (Fuji Titanium Industry Co., Ltd.) as white pigments. It was obtained by producing in the same procedure as in Example 1 except that the product, trade name HPST-1, average particle size 0.6 μm) was used in the number of parts described in Table 2.
(実施例15の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例15の光反射用樹脂組成物は、白色顔料としてチタン酸バリウム(堺化学工業株式会社製、商品名BT−03、平均粒径0.3μm)と、炭酸バリウム(日本化学工業株式会社製、商品名高純度炭酸バリウム FO3、平均粒径0.8μm)とを表2に記載した部数で用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflective Resin Composition of Example 15)
The resin composition for light reflection of Example 15 has barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name BT-03, average particle size 0.3 μm) and barium carbonate (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) as white pigments. The product name was obtained by the same procedure as in Example 1 except that high-purity barium carbonate FO3 (average particle size 0.8 μm) was used in the number of parts described in Table 2.
(実施例16の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例16の光反射用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂として3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(ダイセル化学工業株式会社製、商品名セロキサイド2021P)を、また、白色顔料としてチタン酸バリウム(堺化学工業株式会社製、商品名BT−03、平均粒径0.3μm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflecting Resin Composition of Example 16)
The resin composition for light reflection of Example 16 was obtained by using 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate (trade name Celoxide 2021P, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) as a thermosetting resin. Moreover, it obtained by producing in the same procedure as Example 1 except having used barium titanate (The Sakai Chemical Industry Co., Ltd. make, brand name BT-03, average particle diameter 0.3 micrometer) as a white pigment. It was.
(実施例17の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例17の光反射用樹脂組成物は、無機フィラーとしてアルミナビーズ1540質量部、シリカビーズ2340質量部、およびほう珪酸ガラス640質量部と、白色顔料としてチタン酸バリウム(堺化学工業株式会社製、商品名BT−03、平均粒径0.3μm)800質量部とを用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Method for Producing Light Reflective Resin Composition of Example 17)
The resin composition for light reflection of Example 17 was 1540 parts by mass of alumina beads, 2340 parts by mass of silica beads and 640 parts by mass of borosilicate glass as inorganic fillers, and barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., The product was obtained in the same procedure as in Example 1 except that 800 parts by mass (trade name BT-03, average particle size 0.3 μm) was used.
(実施例18の光反射用樹脂組成物の作製方法)
実施例18の光反射用樹脂組成物は、無機フィラーとしてアルミナビーズ120質量部、シリカビーズ180質量部、およびほう珪酸ガラス50質量部と、白色顔料としてチタン酸バリウム(堺化学工業株式会社製、商品名BT−03、平均粒径0.3μm)60質量部とを用いた以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Production Method of Light Reflective Resin Composition of Example 18)
The resin composition for light reflection of Example 18 is 120 parts by mass of alumina beads, 180 parts by mass of silica beads and 50 parts by mass of borosilicate glass as inorganic fillers, and barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., The product was obtained in the same procedure as in Example 1 except that 60 parts by mass (trade name BT-03, average particle size 0.3 μm) was used.
(比較例1の光反射用樹脂組成物の作製方法)
比較例1の光反射用樹脂組成物は、白色顔料として酸化チタン(石原産業株式会社製、商品名CR−90−2、平均粒径0.3μm)250質量部を用いた以外は、実施例1と同様の手順にして作製することで得られた。
(Method for Producing Light Reflecting Resin Composition of Comparative Example 1)
The resin composition for light reflection of Comparative Example 1 is an example except that 250 parts by mass of titanium oxide (made by Ishihara Sangyo Co., Ltd., trade name CR-90-2, average particle size 0.3 μm) was used as a white pigment. It was obtained by the same procedure as in 1.
(比較例2の光反射用樹脂組成物の作製方法)
比較例2の光反射用樹脂組成物は、白色顔料を用いなかった以外は、実施例1と同様の手順で作製することにより得られた。
(Method for producing light reflecting resin composition of Comparative Example 2)
The resin composition for light reflection of Comparative Example 2 was obtained by producing in the same procedure as in Example 1 except that no white pigment was used.
各実施例および各比較例の材料の組成とその質量部は、表1および表2に記載した。 The compositions and parts by mass of the materials of each Example and each Comparative Example are shown in Table 1 and Table 2.
なお、実施例1〜18、および比較例1〜2のそれぞれの光反射用樹脂組成物に用いた白色顔料の平均粒径は、レーザー回折・散乱法により求めた。 In addition, the average particle diameter of the white pigment used for each resin composition for light reflection of Examples 1-18 and Comparative Examples 1-2 was calculated | required by the laser diffraction and the scattering method.
実施例1〜18および比較例1〜2の光反射用樹脂組成物のそれぞれの物性は、以下のようにして評価した。 The physical properties of the light reflecting resin compositions of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 2 were evaluated as follows.
(光反射率の評価)
実施例1〜18および比較例1〜2のそれぞれの光反射率の試験片は、それぞれの光反射用樹脂組成物を、金型温度160℃、圧力0.16MPa、硬化時間2分で加熱、加圧成形し、150℃の温度で2時間ポストキュアを行い、厚み1mmに調製することで得られた。次いで、各試験片の波長460nm、420nm、および400nmのそれぞれの光反射率は、分光光度計(株式会社日立製作所製、U−4000)を用いて測定することで得られた。さらに得られた光反射率のそれぞれの評価は、以下に記した基準に従って行った。それぞれの試験片の評価結果は、表1および表2に記載した。
A:光反射率が、90%以上である。
B:光反射率が、80%以上90%未満である。
C:光反射率が、80%未満である。
(Evaluation of light reflectance)
Each of the light reflectance test pieces of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 2 was prepared by heating each light reflecting resin composition at a mold temperature of 160 ° C., a pressure of 0.16 MPa, and a curing time of 2 minutes. It was obtained by pressure molding, post curing at a temperature of 150 ° C. for 2 hours, and adjusting the thickness to 1 mm. Subsequently, each light reflectance of wavelength 460nm, 420nm, and 400nm of each test piece was obtained by measuring using a spectrophotometer (Hitachi Ltd. make, U-4000). Furthermore, each evaluation of the obtained light reflectance was performed according to the criteria described below. The evaluation results of each test piece are shown in Table 1 and Table 2.
A: The light reflectance is 90% or more.
B: The light reflectance is 80% or more and less than 90%.
C: The light reflectance is less than 80%.
(流動性の評価)
実施例1〜18および比較例1〜2のそれぞれの光反射用樹脂組成物は、EMMI−1−66の規格に準じたスパイラルフロー測定用金具を用いて、上記光反射率の測定と同じ条件で加圧成形し、そのときの流動距離(cm)を求めることで流動性を評価した。それぞれの評価結果は、表1および表2に記載した。
A:流動距離が、50cm以上、かつ150cm未満である。
B:流動距離が、150cm以上である。
C:流動距離が、50cm未満である。
(Evaluation of liquidity)
Each of the resin compositions for light reflection in Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 2 is the same condition as the above measurement of light reflectance using a spiral flow measurement fitting according to the standard of EMMI-1-66. The fluidity was evaluated by determining the flow distance (cm) at that time. The respective evaluation results are shown in Table 1 and Table 2.
A: The flow distance is 50 cm or more and less than 150 cm.
B: The flow distance is 150 cm or more.
C: The flow distance is less than 50 cm.
表1および表2に記載した通り、本発明の光反射用樹脂組成物は、波長400〜420nmの範囲の光反射率が80%以上であるため、光半導体素子を収納するパッケージに用いた場合、優れた演色性を発揮する。一方、酸化チタンを含む比較例1の光反射用樹脂組成物は、400〜420nmの光反射率が80%未満であるため、光半導体素子を収納するパッケージに用いた場合、演色性が劣る。 As described in Table 1 and Table 2, the light reflecting resin composition of the present invention has a light reflectance of 80% or more in the wavelength range of 400 to 420 nm, and therefore, when used in a package that houses an optical semiconductor element. Exhibits excellent color rendering. On the other hand, since the light reflectance resin composition of Comparative Example 1 containing titanium oxide has a light reflectance of 400 to 420 nm of less than 80%, when used in a package containing an optical semiconductor element, the color rendering property is inferior.
表1および表2に記載した通り、実施例1〜16の光反射用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と硬化剤との合計量100質量部に対し、無機フィラーと白色顔料との合計量が200質量部〜2000質量部の範囲であるため、光反射率が高く、かつ流動性も優れている。したがって光半導体素子を収納するパッケージに用いた場合、優れた演色性を発揮する。一方、無機フィラーと白色顔料との合計量が2000質量部を超えている実施例17の光反射用樹脂組成物は、スパイラルフローの測定結果より樹脂組成物の流動性に難がある。また、無機フィラーと白色顔料との合計量が200質量部未満である実施例18の光反射用樹脂組成物樹脂は、波長400〜420nmの光反射率が90%未満である。そのため、実施例17および実施例18の樹脂組成物を用いた光半導体素子を収納するパッケージは、良好ではあるが、たとえば実施例3の樹脂組成物を用いた光半導体素子を収納するパッケージと比べ、いずれもやや性能が劣る。 As described in Table 1 and Table 2, the light reflecting resin compositions of Examples 1 to 16 are the total amount of the inorganic filler and the white pigment with respect to 100 parts by mass of the total amount of the thermosetting resin and the curing agent. Is in the range of 200 to 2000 parts by mass, the light reflectance is high and the fluidity is also excellent. Therefore, when used in a package that houses an optical semiconductor element, it exhibits excellent color rendering properties. On the other hand, the resin composition for light reflection of Example 17 in which the total amount of the inorganic filler and the white pigment exceeds 2000 parts by mass has difficulty in fluidity of the resin composition from the measurement result of spiral flow. In addition, the light reflecting resin composition resin of Example 18 in which the total amount of the inorganic filler and the white pigment is less than 200 parts by mass has a light reflectance of less than 90% at a wavelength of 400 to 420 nm. Therefore, although the package which accommodates the optical semiconductor element using the resin composition of Example 17 and Example 18 is good, for example, compared with the package which accommodates the optical semiconductor element using the resin composition of Example 3. Both are slightly inferior in performance.
表1および表2に記載した通り、実施例2〜5、および実施例7〜18に用いた白色顔料の平均粒径は、0.1μm〜5μmの範囲であるため、それぞれの光反射性樹脂組成物は、特に高い光反射率を示す。したがって、光半導体素子を収納するパッケージに用いる場合、優れた演色性を発揮する。さらに、実施例2〜5、および実施例7〜18の光反射性樹脂組成物を用いる光半導体素子を収納するパッケージへの成形時に粒子の凝集が起こりにくく、分散性が良好であった。一方、平均粒径が0.1μm〜5μmの範囲ではない白色顔料を用いている実施例1および実施例6の光反射用樹脂組成物は、いずれも400nm〜420nmの光反射率が90%未満である。そのため、実施例1および実施例6の樹脂組成物を用いた光半導体素子を収納するパッケージのそれぞれの演色性は、良好ではあるが、たとえば実施例3の樹脂組成物を用いた光半導体素子を収納するパッケージと比べ、いずれもやや劣る。 As described in Table 1 and Table 2, the average particle size of the white pigment used in Examples 2 to 5 and Examples 7 to 18 is in the range of 0.1 μm to 5 μm. The composition exhibits a particularly high light reflectance. Therefore, when used in a package that houses an optical semiconductor element, excellent color rendering properties are exhibited. Furthermore, the particles hardly aggregated during molding into a package containing the optical semiconductor element using the light-reflective resin compositions of Examples 2 to 5 and Examples 7 to 18, and the dispersibility was good. On the other hand, the light reflecting resin compositions of Example 1 and Example 6 using a white pigment whose average particle diameter is not in the range of 0.1 μm to 5 μm both have a light reflectance of 400 nm to 420 nm of less than 90%. It is. Therefore, although each color rendering property of the package which accommodates the optical semiconductor element using the resin composition of Example 1 and Example 6 is favorable, for example, the optical semiconductor element using the resin composition of Example 3 is used. Both are slightly inferior to the package to be stored.
本発明の光反射用樹脂組成物は、波長400〜420nmの範囲の光反射率が80%以上であるため、光半導体素子を収納するパッケージに用いた場合、優れた演色性を発揮する。 Since the light reflection resin composition of the present invention has a light reflectance in the wavelength range of 400 to 420 nm of 80% or more, it exhibits excellent color rendering when used in a package containing an optical semiconductor element.
Claims (2)
2. The resin composition for light reflection according to claim 1, wherein an average particle diameter of the white pigment is in a range of 0.1 μm to 5 μm.
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