JP2012188627A - Lens material for optical semiconductor apparatus, optical semiconductor apparatus, and method for manufacturing optical semiconductor apparatus - Google Patents

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Mitsuru Tanigawa
満 谷川
Takashi Watanabe
貴志 渡邉
Ryosuke Yamazaki
亮介 山▲崎▼
Yusuke Kobayashi
祐輔 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens material for an optical semiconductor apparatus, which can be formed into a lens having a good lens shape, can enhance the transparency of a lens, and can cause light extracted from an optical semiconductor apparatus having a lens to be bright.SOLUTION: The material contains: a first organopolysiloxane represented by formula (1) and having an alkenyl group bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to a silicon atom (excluding an organopolysiloxane having a hydrogen atom bonded to a silicon atom); a second organopolysiloxane represented by formula (51) and having a hydrogen atom bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to a silicon atom; a hydrosilylating reaction catalyst; and a silicon oxide particle, wherein the content ratios of the aryl groups bonded to the silicon atoms in the first and second organopolysiloxanes are ≥3 mol% and ≤40 mol%, respectively.

Description

本発明は、光半導体装置においてレンズを形成するために用いられる液状の光半導体装置用レンズ材料、並びに該光半導体装置用レンズ材料を用いた光半導体装置及び光半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a liquid optical semiconductor device lens material used for forming a lens in an optical semiconductor device, an optical semiconductor device using the optical semiconductor device lens material, and a method of manufacturing the optical semiconductor device.

発光ダイオード(LED)装置などの光半導体装置の消費電力は低く、かつ寿命は長い。また、光半導体装置は、過酷な環境下でも使用され得る。従って、光半導体装置は、携帯電話用バックライト、液晶テレビ用バックライト、自動車用ランプ、照明器具及び看板などの幅広い用途で使用されている。   An optical semiconductor device such as a light emitting diode (LED) device has low power consumption and long life. Moreover, the optical semiconductor device can be used even in a harsh environment. Accordingly, optical semiconductor devices are used in a wide range of applications such as mobile phone backlights, liquid crystal television backlights, automobile lamps, lighting fixtures, and signboards.

光半導体装置に用いられている発光素子である光半導体素子(例えばLED)が大気と直接触れると、大気中の水分又は浮遊するごみ等により、光半導体素子の発光特性が急速に低下する。このため、上記光半導体素子は一般的に、封止剤により封止されている。   When an optical semiconductor element (for example, an LED), which is a light emitting element used in an optical semiconductor device, is in direct contact with the atmosphere, the light emission characteristics of the optical semiconductor element rapidly deteriorate due to moisture in the atmosphere or floating dust. For this reason, the said optical semiconductor element is generally sealed with the sealing agent.

また、光半導体装置において、光の出射方向を制御したり、正面輝度が高くなりすぎるのを抑制したりするために、光半導体装置用レンズ材料を用いてレンズが形成されていることがある。上記レンズは、例えば、上記封止剤の表面上に配置されている。   Further, in an optical semiconductor device, a lens may be formed using a lens material for an optical semiconductor device in order to control the light emission direction or to prevent the front luminance from becoming too high. The lens is disposed on the surface of the sealant, for example.

下記の特許文献1には、上記光半導体装置用レンズ材料として、(A)脂肪族不飽和結合を2個以上有するオルガノポリシロキサンと、(B)珪素原子に結合した水素原子を2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、(C)白金族金属系触媒と、(D)離型剤とを含むレンズ材料が開示されている。   Patent Document 1 listed below includes (A) an organopolysiloxane having two or more aliphatic unsaturated bonds and (B) two or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms as the lens material for the optical semiconductor device. A lens material including an organohydrogenpolysiloxane, (C) a platinum group metal catalyst, and (D) a release agent is disclosed.

特開2006−328103号公報JP 2006-328103 A

特許文献1に記載のような従来の光半導体装置用レンズ材料では、レンズ形状が良好なレンズを形成できないことがある。例えば、従来のレンズ材料を用いてレンズを有する複数の光半導体装置を作製したときに、レンズ形状にばらつきが生じることがある。このため、得られた複数の光半導体装置から発せられる光の明るさにばらつきが生じることがある。   A conventional lens material for an optical semiconductor device as described in Patent Document 1 may not be able to form a lens having a good lens shape. For example, when a plurality of optical semiconductor devices having a lens is manufactured using a conventional lens material, the lens shape may vary. For this reason, the brightness of the light emitted from the obtained plurality of optical semiconductor devices may vary.

さらに、従来のレンズ材料では、該レンズ材料を用いたレンズの透明性が低くなり、該レンズを有する光半導体装置から取り出される光の明るさが低くなることがある。   Furthermore, in the conventional lens material, the transparency of the lens using the lens material may be low, and the brightness of light extracted from the optical semiconductor device having the lens may be low.

本発明の目的は、良好なレンズ形状のレンズを形成でき、更にレンズの透明性を高め、レンズを有する光半導体装置から取り出される光を明るくすることができる光半導体装置用レンズ材料、並びに該光半導体装置用レンズ材料を用いた光半導体装置及び光半導体装置の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a lens material for an optical semiconductor device capable of forming a lens having a good lens shape, further improving the transparency of the lens, and brightening light extracted from the optical semiconductor device having the lens, and the light. An optical semiconductor device using a lens material for a semiconductor device and a method for manufacturing the optical semiconductor device are provided.

本発明の限定的な目的は、ディスペンサーを用いて吐出することができ、ディスペンサーにより吐出しても良好なレンズ形状のレンズを形成できる光半導体装置用レンズ材料、並びに該光半導体装置用レンズ材料を用いた光半導体装置及び光半導体装置の製造方法を提供することである。   A limited object of the present invention is to provide a lens material for an optical semiconductor device that can be ejected using a dispenser and can form a lens having a good lens shape even when ejected by the dispenser, and the lens material for an optical semiconductor device. It is to provide an optical semiconductor device used and a method for manufacturing the optical semiconductor device.

本発明の広い局面によれば、光半導体装置においてレンズを形成するために用いられる液状のレンズ材料であって、下記式(1)で表され、かつ珪素原子に結合したアルケニル基及び珪素原子に結合したアリール基を有する第1のオルガノポリシロキサン(但し、珪素原子に結合した水素原子を有するオルガノポリシロキサンを除く)と、下記式(51)で表され、かつ珪素原子に結合した水素原子及び珪素原子に結合したアリール基を有する第2のオルガノポリシロキサンと、ヒドロシリル化反応用触媒と、酸化珪素粒子とを含み、上記第1のオルガノポリシロキサン及び上記第2のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X)より求められる珪素原子に結合したアリール基の含有比率がそれぞれ、3モル%以上、40モル%以下である、光半導体装置用レンズ材料が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, there is provided a liquid lens material used for forming a lens in an optical semiconductor device, represented by the following formula (1) and bonded to a silicon atom with an alkenyl group and a silicon atom. A first organopolysiloxane having a bonded aryl group (excluding an organopolysiloxane having a hydrogen atom bonded to a silicon atom), a hydrogen atom represented by the following formula (51) and bonded to a silicon atom; A second organopolysiloxane having an aryl group bonded to a silicon atom, a hydrosilylation reaction catalyst, and silicon oxide particles, wherein the following formula (1) in the first organopolysiloxane and the second organopolysiloxane: The content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom determined by X) is 3 mol% or more and 40 mol% or less, respectively. Lens material for an optical semiconductor device is provided.

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(1)中、a、b及びcは、a/(a+b+c)=0〜0.50、b/(a+b+c)=0.40〜1.0及びc/(a+b+c)=0〜0.50を満たし、R1〜R6は、少なくとも1個がアルケニル基を表し、少なくとも1個がアリール基を表し、アルケニル基及びアリール基以外のR1〜R6は、炭素数1〜8の炭化水素基を表す。   In the above formula (1), a, b and c are a / (a + b + c) = 0 to 0.50, b / (a + b + c) = 0.40 to 1.0 and c / (a + b + c) = 0 to 0. 50, R1 to R6 represent at least one alkenyl group, at least one represents an aryl group, and R1 to R6 other than the alkenyl group and the aryl group represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. .

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(51)中、p、q及びrは、p/(p+q+r)=0〜0.50、q/(p+q+r)=0.40〜1.0及びr/(p+q+r)=0〜0.50を満たし、R51〜R56は、少なくとも1個が珪素原子を表し、少なくとも1個がアリール基を表し、珪素原子及びアリール基以外のR51〜R56は、炭素数1〜8の炭化水素基を表す。   In the above formula (51), p, q and r are p / (p + q + r) = 0 to 0.50, q / (p + q + r) = 0.40 to 1.0 and r / (p + q + r) = 0 to 0. 50, R51 to R56 represent at least one silicon atom, at least one represents an aryl group, and R51 to R56 other than the silicon atom and the aryl group represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. .

珪素原子に結合したアリール基の含有比率(モル%)=(上記第1のオルガノポリシロキサン又は上記第2のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれる珪素原子に結合したアリール基の平均個数×アリール基の分子量/上記第1のオルガノポリシロキサン又は上記第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X)   Content ratio (mol%) of aryl groups bonded to silicon atoms = (average number of aryl groups bonded to silicon atoms contained in one molecule of the first organopolysiloxane or the second organopolysiloxane × aryl) Molecular weight of group / Number average molecular weight of the first organopolysiloxane or the second organopolysiloxane) × 100 Formula (X)

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料では、E型粘度計を用いて測定された25℃における10rpmでの粘度が1000mPa・s以上、100000mPa・s以下であり、かつ、E型粘度計を用いて測定された25℃における1rpmでの粘度のE型粘度計を用いて測定された25℃における10rpmでの粘度に対する比(1rpmでの粘度/10rpmでの粘度)が1.5以上、5.0以下であることが好ましい。   In the lens material for an optical semiconductor device according to the present invention, the viscosity at 10 rpm at 25 ° C. measured using an E-type viscometer is 1000 mPa · s to 100,000 mPa · s, and the E-type viscometer is used. 4. The ratio of the viscosity at 1 rpm at 25 ° C. measured to the viscosity at 10 rpm at 25 ° C. measured using an E-type viscometer (viscosity at 1 rpm / 10 viscosity at 10 rpm) is 1.5 or more. It is preferably 0 or less.

上記酸化珪素粒子は、有機珪素化合物により表面処理されていることが好ましい。上記有機珪素化合物は、ジメチルシリル基を有する有機珪素化合物、トリメチルシリル基を有する有機珪素化合物及びポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物からなる群から選択された少なくとも1種であることが好ましい。   The silicon oxide particles are preferably surface-treated with an organosilicon compound. The organosilicon compound is preferably at least one selected from the group consisting of an organosilicon compound having a dimethylsilyl group, an organosilicon compound having a trimethylsilyl group, and an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group.

上記第2のオルガノポリシロキサンは、下記式(51−a)で表される構造単位を有することが好ましい。   The second organopolysiloxane preferably has a structural unit represented by the following formula (51-a).

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(51−a)中、R52及びR53はそれぞれ、水素原子、アリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す。   In said formula (51-a), R52 and R53 represent a hydrogen atom, an aryl group, or a C1-C8 hydrocarbon group, respectively.

上記第2のオルガノポリシロキサンは、珪素原子に結合したビニル基を有することが好ましい。   The second organopolysiloxane preferably has a vinyl group bonded to a silicon atom.

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、又は光半導体素子を封止している封止剤の表面上に、ディスペンサーを用いて直接吐出される光半導体装置用レンズ材料であることが好ましい。   The lens material for an optical semiconductor device according to the present invention is preferably a lens material for an optical semiconductor device that is directly discharged using a dispenser onto the surface of a sealing agent that seals the optical semiconductor element.

本発明に係る光半導体装置は、光半導体素子と、本発明に従って構成された光半導体装置用レンズ材料により形成されているレンズとを備える。   An optical semiconductor device according to the present invention includes an optical semiconductor element and a lens formed of a lens material for an optical semiconductor device configured according to the present invention.

本発明に係る光半導体装置のある特定の局面では、上記光半導体素子を封止している封止剤がさらに備えられており、上記レンズが、上記封止剤の表面上に配置されている。   On the specific situation with the optical semiconductor device which concerns on this invention, the sealing agent which has sealed the said optical semiconductor element is further provided, and the said lens is arrange | positioned on the surface of the said sealing agent. .

本発明に係る光半導体装置の製造方法では、ディスペンサーを用いて、光半導体素子を封止するように設けられた封止剤の表面上に、本発明に従って構成された光半導体装置用レンズ材料を直接吐出して、上記封止剤の表面上にレンズを形成する。   In the method of manufacturing an optical semiconductor device according to the present invention, the lens material for an optical semiconductor device configured according to the present invention is formed on the surface of a sealant provided so as to seal the optical semiconductor element using a dispenser. By directly discharging, a lens is formed on the surface of the sealant.

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、式(1)で表され、かつ珪素原子に結合したアルケニル基及び珪素原子に結合したアリール基を有する第1のオルガノポリシロキサン(但し、珪素原子に結合した水素原子を有するオルガノポリシロキサンを除く)と、式(51)で表され、かつ珪素原子に結合した水素原子及び珪素原子に結合したアリール基を有する第2のオルガノポリシロキサンと、ヒドロシリル化反応用触媒と、酸化珪素粒子とを含み、上記第1,第2のオルガノポリシロキサンにおける珪素原子に結合したアリール基の含有比率がそれぞれ3モル%以上、40モル%以下であるので、良好なレンズ形状のレンズを形成できる。さらに、本発明に係る光半導体装置用レンズ材料を用いたレンズの透明性を高くし、該レンズを有する光半導体装置から取り出される光を明るくすることができる。   The lens material for an optical semiconductor device according to the present invention is a first organopolysiloxane represented by formula (1) and having an alkenyl group bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to a silicon atom (provided that And a second organopolysiloxane represented by formula (51) having a hydrogen atom bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to the silicon atom, and hydrosilylation Since the content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom in the first and second organopolysiloxanes is 3 mol% or more and 40 mol% or less, each of which contains a reaction catalyst and silicon oxide particles. Lens-shaped lenses can be formed. Furthermore, the transparency of the lens using the optical semiconductor device lens material according to the present invention can be increased, and the light extracted from the optical semiconductor device having the lens can be brightened.

図1は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置を示す正面断面図である。FIG. 1 is a front sectional view showing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の他の実施形態に係る光半導体装置を示す正面断面図である。FIG. 2 is a front sectional view showing an optical semiconductor device according to another embodiment of the present invention. 図3は、従来の光半導体装置用レンズ材料を用いたレンズを説明するための正面断面図である。FIG. 3 is a front sectional view for explaining a lens using a conventional lens material for an optical semiconductor device.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、光半導体装置においてレンズを形成するために用いられる液状のレンズ材料である。本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、第1のオルガノポリシロキサンと、第2のオルガノポリシロキサンと、ヒドロシリル化反応用触媒と、酸化珪素粒子とを含む。   The lens material for optical semiconductor devices according to the present invention is a liquid lens material used for forming a lens in an optical semiconductor device. The lens material for optical semiconductor devices according to the present invention includes a first organopolysiloxane, a second organopolysiloxane, a hydrosilylation catalyst, and silicon oxide particles.

上記第1のオルガノポリシロキサン(但し、珪素原子に結合した水素原子を有するオルガノポリシロキサンを除く)は、珪素原子に結合したアルケニル基と、珪素原子に結合したアリール基とを有する。上記第2のオルガノポリシロキサンは、珪素原子に結合した水素原子と、珪素原子に結合したアリール基とを有する。   The first organopolysiloxane (excluding organopolysiloxane having a hydrogen atom bonded to a silicon atom) has an alkenyl group bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to a silicon atom. The second organopolysiloxane has a hydrogen atom bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to the silicon atom.

本発明では、上記第1のオルガノポリシロキサン及び上記第2のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X)より求められる珪素原子に結合したアリール基の含有比率はそれぞれ、3モル%以上、40モル%以下である。   In the present invention, the content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom determined by the following formula (X) in the first organopolysiloxane and the second organopolysiloxane is 3 mol% or more and 40 mol% or less, respectively. It is.

珪素原子に結合したアリール基の含有比率(モル%)=(上記第1のオルガノポリシロキサン又は上記第2のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれる珪素原子に結合したアリール基の平均個数×アリール基の分子量/上記第1のオルガノポリシロキサン又は上記第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X)   Content ratio (mol%) of aryl groups bonded to silicon atoms = (average number of aryl groups bonded to silicon atoms contained in one molecule of the first organopolysiloxane or the second organopolysiloxane × aryl) Molecular weight of group / Number average molecular weight of the first organopolysiloxane or the second organopolysiloxane) × 100 Formula (X)

特定の第1,第2のオルガノポリシロキサンとヒドロシリル化反応用触媒と酸化珪素粒子とを含み、かつ第1,第2のオルガノポリシロキサンにおける上記アリール基の含有比率が3モル%以上、40モル%以下である組成の採用により、光半導体装置において本発明に係る光半導体装置用レンズ材料を用いてレンズを形成したときに、レンズ形状を良好にすることができる。また、複数の光半導体装置を作製したときに、得られた複数の光半導体装置から発せられる光の明るさのばらつきを少なくすることができる。特に、酸化珪素粒子の使用は、レンズ材料のディスペンス性を良好にし、レンズ形状を良好にするために大きく寄与する。しかも、上記組成の採用により、レンズの透明性を高くし、レンズを有する光半導体装置から取り出される光の明るさを高くすることができる。   A specific first and second organopolysiloxane, a hydrosilylation catalyst and silicon oxide particles, and the content ratio of the aryl group in the first and second organopolysiloxane is 3 mol% or more and 40 mol By adopting a composition that is not more than%, the lens shape can be improved when the lens is formed using the lens material for an optical semiconductor device according to the present invention in the optical semiconductor device. In addition, when a plurality of optical semiconductor devices are manufactured, variation in brightness of light emitted from the obtained plurality of optical semiconductor devices can be reduced. In particular, the use of silicon oxide particles greatly contributes to improving the dispensing property of the lens material and the lens shape. Moreover, by adopting the above composition, the transparency of the lens can be increased, and the brightness of the light extracted from the optical semiconductor device having the lens can be increased.

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、ディスペンサーを用いて吐出される光半導体装置用レンズ材料であることが好ましい。本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、ディスペンサーを用いて吐出可能である。本発明に係る光半導体装置用レンズ材料をディスペンサーにより吐出すると、良好なレンズ形状のレンズを容易に形成できる。このため、光半導体装置の製造効率が高くなる。   The lens material for an optical semiconductor device according to the present invention is preferably a lens material for an optical semiconductor device that is discharged using a dispenser. The lens material for optical semiconductor devices according to the present invention can be discharged using a dispenser. When the lens material for optical semiconductor devices according to the present invention is discharged by a dispenser, a lens having a good lens shape can be easily formed. For this reason, the manufacturing efficiency of the optical semiconductor device is increased.

さらに、本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、光半導体素子の表面上に、ディスペンサーを用いて直接吐出されるか、又は光半導体素子を封止している封止剤の表面上に、ディスペンサーを用いて直接吐出される光半導体装置用レンズ材料であることが好ましい。本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、光半導体素子を封止している封止剤の表面上に、ディスペンサーを用いて直接吐出される光半導体装置用レンズ材料であることがより好ましい。この場合には、封止剤及びレンズにより光半導体素子と大気中の腐食性ガスとの接触を効果的に抑制でき、かつ良好なレンズ形状のレンズを有する光半導体装置をより一層効率的に製造できる。   Furthermore, the lens material for an optical semiconductor device according to the present invention is directly discharged onto the surface of the optical semiconductor element using a dispenser, or on the surface of a sealant that seals the optical semiconductor element, It is preferably a lens material for an optical semiconductor device that is directly discharged using a dispenser. The lens material for an optical semiconductor device according to the present invention is more preferably a lens material for an optical semiconductor device that is directly discharged using a dispenser onto the surface of a sealant that seals an optical semiconductor element. In this case, the contact between the optical semiconductor element and the corrosive gas in the atmosphere can be effectively suppressed by the sealant and the lens, and an optical semiconductor device having a lens with a good lens shape can be manufactured more efficiently. it can.

(第1のオルガノポリシロキサン)
本発明に係る光半導体装置用レンズ材料に含まれている第1のオルガノポリシロキサン(但し、珪素原子に結合した水素原子を有するオルガノポリシロキサンを除く)は、下記式(1)で表され、珪素原子に結合したアルケニル基と、珪素原子に結合したアリール基とを有する。上記第1のオルガノポリシロキサンは、珪素原子に結合した水素原子を有さず、かつ珪素原子に結合したアルケニル基及び珪素原子に結合したアリール基を有する第1のオルガノポリシロキサンである。第1のオルガノポリシロキサンは、珪素原子に結合した水素原子を有さないので、第2のオルガノポリシロキサンとは異なる。上記アルケニル基とアリール基とはそれぞれ、珪素原子に直接結合している。上記アリール基としては、無置換のフェニル基及び置換フェニル基が挙げられる。この特定の第1のオルガノポリシロキサンの使用により、ガスバリア性に優れたレンズが得られる。上記第1のオルガノポリシロキサンは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(First organopolysiloxane)
The first organopolysiloxane (excluding organopolysiloxane having a hydrogen atom bonded to a silicon atom) contained in the lens material for an optical semiconductor device according to the present invention is represented by the following formula (1): It has an alkenyl group bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to a silicon atom. The first organopolysiloxane is a first organopolysiloxane that does not have a hydrogen atom bonded to a silicon atom and has an alkenyl group bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to a silicon atom. The first organopolysiloxane is different from the second organopolysiloxane because it does not have hydrogen atoms bonded to silicon atoms. The alkenyl group and aryl group are each directly bonded to a silicon atom. As said aryl group, an unsubstituted phenyl group and a substituted phenyl group are mentioned. By using this specific first organopolysiloxane, a lens having excellent gas barrier properties can be obtained. As for said 1st organopolysiloxane, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(1)中、a、b及びcは、a/(a+b+c)=0〜0.50、b/(a+b+c)=0.40〜1.0及びc/(a+b+c)=0〜0.50を満たし、R1〜R6は、少なくとも1個がアルケニル基を表し、少なくとも1個がアリール基を表し、アルケニル基及びアリール基以外のR1〜R6は、炭素数1〜8の炭化水素基を表す。なお、上記式(1)中、(R4R5SiO2/2)で表される構造単位及び(R6SiO3/2)で表される構造単位はそれぞれ、アルコキシ基を有していてもよく、ヒドロキシ基を有していてもよい。 In the above formula (1), a, b and c are a / (a + b + c) = 0 to 0.50, b / (a + b + c) = 0.40 to 1.0 and c / (a + b + c) = 0 to 0. 50, R1 to R6 represent at least one alkenyl group, at least one represents an aryl group, and R1 to R6 other than the alkenyl group and the aryl group represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. . In the above formula (1), the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) and the structural unit represented by (R6SiO 3/2 ) each may have an alkoxy group, You may have.

上記式(1)は平均組成式を示す。上記式(1)における炭化水素基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。上記式(1)中のR1〜R6は同一であってもよく、異なっていてもよい。   The above formula (1) shows an average composition formula. The hydrocarbon group in the above formula (1) may be linear or branched. R1 to R6 in the above formula (1) may be the same or different.

上記式(1)中、(R4R5SiO2/2)で表される構造単位における酸素原子部分、(R6SiO3/2)で表される構造単位における酸素原子部分はそれぞれ、シロキサン結合を形成している酸素原子部分、アルコキシ基の酸素原子部分、又はヒドロキシ基の酸素原子部分を示す。 In the above formula (1), the oxygen atom part in the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) and the oxygen atom part in the structural unit represented by (R6SiO 3/2 ) each form a siloxane bond. An oxygen atom part, an oxygen atom part of an alkoxy group, or an oxygen atom part of a hydroxy group is shown.

なお、一般に、上記式(1)の各構造単位において、アルコキシ基の含有量は少なく、更にヒドロキシ基の含有量も少ない。これは、一般に、第1のオルガノポリシロキサンを得るために、アルコキシシラン化合物などの有機珪素化合物を加水分解し、重縮合させると、アルコキシ基及びヒドロキシ基の多くは、シロキサン結合の部分骨格に変換されるためである。すなわち、アルコキシ基の酸素原子及びヒドロキシ基の酸素原子の多くは、シロキサン結合を形成している酸素原子に変換される。上記式(1)の各構造単位がアルコキシ基又はヒドロキシ基を有する場合には、シロキサン結合の部分骨格に変換されなかった未反応のアルコキシ基又はヒドロキシ基がわずかに残存していることを示す。後述の式(51)の各構造単位がアルコキシ基又はヒドロキシ基を有する場合に関しても、同様のことがいえる。   In general, in each structural unit of the above formula (1), the content of alkoxy groups is small, and the content of hydroxy groups is also small. Generally, when an organosilicon compound such as an alkoxysilane compound is hydrolyzed and polycondensed to obtain a first organopolysiloxane, most of the alkoxy groups and hydroxy groups are converted into a partial skeleton of siloxane bonds. It is to be done. That is, most of oxygen atoms of the alkoxy group and oxygen atoms of the hydroxy group are converted into oxygen atoms forming a siloxane bond. When each structural unit of the above formula (1) has an alkoxy group or a hydroxy group, it indicates that a slight amount of unreacted alkoxy group or hydroxy group that has not been converted into a partial skeleton of a siloxane bond remains. The same applies to the case where each structural unit of formula (51) described later has an alkoxy group or a hydroxy group.

上記式(1)中、アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基及びヘキセニル基等が挙げられる。レンズのガスバリア性をより一層高める観点からは、第1のオルガノポリシロキサンにおけるアルケニル基及び上記式(1)中のアルケニル基は、ビニル基又はアリル基であることが好ましく、ビニル基であることがより好ましい。   In the above formula (1), examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, and a hexenyl group. From the viewpoint of further enhancing the gas barrier property of the lens, the alkenyl group in the first organopolysiloxane and the alkenyl group in the above formula (1) are preferably vinyl groups or allyl groups, and are preferably vinyl groups. More preferred.

上記式(1)における炭素数1〜8の炭化水素基としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、イソへキシル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。   It does not specifically limit as a C1-C8 hydrocarbon group in the said Formula (1), For example, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, Examples thereof include n-heptyl group, n-octyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, isohexyl group and cyclohexyl group.

上記式(1)中、(R1R2R3SiO1/2)で表される構造単位は、R1がアルケニル基を表し、R2及びR3がアルケニル基、アリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す構造単位を含むことが好ましい。すなわち、上記式(1)中、(R1R2R3SiO1/2)で表される構造単位は、下記式(1−a)で表される構造単位を含むことが好ましい。(R1R2R3SiO1/2)で表される構造単位は、下記式(1−a)で表される構造単位のみを含んでいてもよく、下記式(1−a)で表される構造単位と下記式(1−a)で表される構造単位以外の構造単位とを含んでいてもよい。なお、下記式(1−a)で表される構造単位において、末端の酸素原子は、隣接する珪素原子とシロキサン結合を形成しており、隣接する構造単位と酸素原子を共有している。従って、末端の1つの酸素原子を「O1/2」とする。 In the above formula (1), the structural unit represented by (R1R2R3SiO 1/2 ) is a structure in which R1 represents an alkenyl group, and R2 and R3 represent an alkenyl group, an aryl group, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Preferably it contains units. That is, in the above formula (1), the structural unit represented by (R1R2R3SiO 1/2 ) preferably includes a structural unit represented by the following formula (1-a). The structural unit represented by (R1R2R3SiO 1/2 ) may contain only the structural unit represented by the following formula (1-a), and the structural unit represented by the following formula (1-a) and It may contain a structural unit other than the structural unit represented by the formula (1-a). In the structural unit represented by the following formula (1-a), the terminal oxygen atom forms a siloxane bond with the adjacent silicon atom, and shares the oxygen atom with the adjacent structural unit. Therefore, one oxygen atom at the terminal is defined as “O 1/2 ”.

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(1−a)中、R1はアルケニル基を表し、R2及びR3はそれぞれアルケニル基、アリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す。R2及びR3はそれぞれアリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表すことが好ましい。   In said formula (1-a), R1 represents an alkenyl group, R2 and R3 represent an alkenyl group, an aryl group, or a C1-C8 hydrocarbon group, respectively. R2 and R3 each preferably represent an aryl group or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.

レンズの表面のべたつきをより一層抑制する観点からは、上記式(1)中の全構造単位100モル%中、(R1R2R3SiO1/2)で表される構造単位であって、R1がアルケニル基を表し、R2及びR3がアルケニル基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す構造単位(上記式(1−a)で表される構造単位)の割合は、好ましくは5モル%以上、好ましくは50モル%以下、より好ましくは45モル%以下、更に好ましくは40モル%以下である。 From the viewpoint of further suppressing the stickiness of the lens surface, the structural unit represented by (R1R2R3SiO 1/2 ) in 100 mol% of all structural units in the above formula (1), wherein R1 represents an alkenyl group. The ratio of the structural unit (the structural unit represented by the above formula (1-a)) in which R2 and R3 represent an alkenyl group or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms is preferably 5 mol% or more, preferably It is 50 mol% or less, More preferably, it is 45 mol% or less, More preferably, it is 40 mol% or less.

上記式(1)で表される第1のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X1)より求められる珪素原子に結合したアリール基の含有比率は3モル%以上、40モル%以下である。このアリール基の含有比率が3モル%以上、40モル%以下であると、透明性が高くなる。透明性を更に一層高め、かつレンズのガスバリア性を高める観点からは、珪素原子に結合したアリール基の含有比率は5モル%以上であることが好ましい。透明性をより一層良好にする観点からは、珪素原子に結合したアリール基の含有比率は、35モル%以下であることが好ましい。   In the first organopolysiloxane represented by the above formula (1), the content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom determined from the following formula (X1) is 3 mol% or more and 40 mol% or less. When the content ratio of the aryl group is 3 mol% or more and 40 mol% or less, the transparency is increased. From the viewpoint of further enhancing the transparency and enhancing the gas barrier property of the lens, the content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom is preferably 5 mol% or more. From the viewpoint of further improving the transparency, the content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom is preferably 35 mol% or less.

珪素原子に結合したアリール基の含有比率(モル%)=(平均組成式が上記式(1)で表される第1のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれる珪素原子に結合したアリール基の平均個数×アリール基の分子量/平均組成式が上記式(1)で表される第1のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X1)   Content ratio (mol%) of aryl group bonded to silicon atom = (of aryl group bonded to silicon atom contained in one molecule of the first organopolysiloxane whose average composition formula is represented by the above formula (1) Average number × Molecular weight of aryl group / Number average molecular weight of first organopolysiloxane whose average composition formula is represented by the above formula (1)) × 100 Formula (X1)

上記式(X1)におけるアリール基がフェニル基である場合には、アリール基の含有比率はフェニル基の含有比率を示す。   When the aryl group in the above formula (X1) is a phenyl group, the content ratio of the aryl group indicates the content ratio of the phenyl group.

上記式(1)で表される第1のオルガノポリシロキサンにおいて、(R4R5SiO2/2)で表される構造単位(以下、二官能構造単位ともいう)は、下記式(1−2)で表される構造、すなわち、二官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシ基又はアルコキシ基を構成する構造を含んでいてもよい。 In the first organopolysiloxane represented by the above formula (1), the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) (hereinafter also referred to as a bifunctional structural unit) is represented by the following formula (1-2). Or a structure in which one of the oxygen atoms bonded to the silicon atom in the bifunctional structural unit constitutes a hydroxy group or an alkoxy group.

(R4R5SiXO1/2) ・・・式(1−2) (R4R5SiXO 1/2 ) (Formula (1-2))

(R4R5SiO2/2)で表される構造単位は、下記式(1−b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含み、更に下記式(1−2−b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含んでいてもよい。すなわち、R4及びR5で表される基を有し、かつアルコキシ基又はヒドロキシ基が末端に残存している構造単位も、(R4R5SiO2/2)で表される構造単位に含まれる。具体的には、アルコキシ基がシロキサン結合の部分骨格に変換された場合には、(R4R5SiO2/2)で表される構造単位は、下記式(1−b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を示す。未反応のアルコキシ基が残存している場合、又はアルコキシ基がヒドロキシ基に変換された場合には、残存アルコキシ基又はヒドロキシ基を有する(R4R5SiO2/2)で表される構造単位は、下記式(1−2−b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を示す。 The structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) includes a portion surrounded by a broken line of the structural unit represented by the following formula (1-b), and is further represented by the following formula (1-2b). A portion surrounded by a broken line of the structural unit may be included. That is, a structural unit having a group represented by R4 and R5 and having an alkoxy group or a hydroxy group remaining at the terminal is also included in the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ). Specifically, when the alkoxy group is converted into a partial skeleton of a siloxane bond, the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) is a broken line of the structural unit represented by the following formula (1-b) The part enclosed by is shown. When an unreacted alkoxy group remains, or when the alkoxy group is converted to a hydroxy group, the structural unit represented by (R4R5SiO 2/2 ) having the remaining alkoxy group or hydroxy group has the following formula: The part enclosed with the broken line of the structural unit represented by (1-2-b) is shown.

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(1−2)及び(1−2−b)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。上記式(1−b)、(1−2)及び(1−2−b)中のR4及びR5は、上記式(1)中のR4及びR5と同様の基である。   In the above formulas (1-2) and (1-2-b), X represents OH or OR, and OR represents a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. R4 and R5 in the above formulas (1-b), (1-2) and (1-2b) are the same groups as R4 and R5 in the above formula (1).

上記式(1)で表される第1のオルガノポリシロキサンにおいて、(R6SiO3/2)で表される構造単位(以下、三官能構造単位ともいう)は、下記式(1−3)又は(1−4)で表される構造、すなわち、三官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の2つがそれぞれヒドロキシ基若しくはアルコキシ基を構成する構造、又は、三官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシ基若しくはアルコキシ基を構成する構造を含んでいてもよい。 In the first organopolysiloxane represented by the above formula (1), the structural unit represented by (R6SiO 3/2 ) (hereinafter also referred to as trifunctional structural unit) is represented by the following formula (1-3) or ( 1-4), that is, a structure in which two oxygen atoms bonded to a silicon atom in a trifunctional structural unit each constitute a hydroxy group or an alkoxy group, or a silicon atom in a trifunctional structural unit. One of the bonded oxygen atoms may contain a structure constituting a hydroxy group or an alkoxy group.

(R6SiX1/2) ・・・式(1−3)
(R6SiXO2/2) ・・・式(1−4)
(R6SiX 2 O 1/2 ) Formula (1-3)
(R6SiXO 2/2 ) Formula (1-4)

(R6SiO3/2)で表される構造単位は、下記式(1−c)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含み、更に下記式(1−3−c)又は(1−4−c)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含んでいてもよい。すなわち、R6で表される基を有し、かつアルコキシ基又はヒドロキシ基が末端に残存している構造単位も、(R6SiO3/2)で表される構造単位に含まれる。 The structural unit represented by (R6SiO 3/2 ) includes a portion surrounded by a broken line of the structural unit represented by the following formula (1-c), and further includes the following formula (1-3-c) or (1 The part enclosed with the broken line of the structural unit represented by -4-c) may be included. That is, a structural unit having a group represented by R6 and having an alkoxy group or a hydroxy group remaining at the terminal is also included in the structural unit represented by (R6SiO 3/2 ).

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(1−3)、(1−3−c)、(1−4)及び(1−4−c)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。上記式(1−c)、(1−3)、(1−3−c)、(1−4)及び(1−4−c)中のR6は、上記式(1)中のR6と同様の基である。   In the above formulas (1-3), (1-3-c), (1-4) and (1-4-c), X represents OH or OR, and OR represents a linear or branched group. An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is represented. R6 in the above formulas (1-c), (1-3), (1-3-c), (1-4) and (1-4-c) is the same as R6 in the above formula (1). It is the basis of.

上記式(1−b)及び(1−c)、式(1−2)〜(1−4)、並びに式(1−2−b)、(1−3−c)及び(1−4−c)において、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基としては特に限定されず、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基及びt−ブトキシ基が挙げられる。   The above formulas (1-b) and (1-c), formulas (1-2) to (1-4), and formulas (1-2b), (1-3-c) and (1-4- In c), the linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, an isopropoxy group, and an isobutoxy group. , Sec-butoxy group and t-butoxy group.

上記式(1)中、a/(a+b+c)は0以上、0.50以下である。a/(a+b+c)が上記上限以下であると、レンズの耐熱性がより一層高くなり、かつレンズの剥離をより一層抑制できる。上記式(1)中、a/(a+b+c)は、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.40以下である。なお、aが0であり、a/(a+b+c)が0である場合、上記式(1)中、(R1R2R3SiO1/2)の構造単位は存在しない。 In the above formula (1), a / (a + b + c) is 0 or more and 0.50 or less. When a / (a + b + c) is less than or equal to the above upper limit, the heat resistance of the lens is further increased, and lens peeling can be further suppressed. In said formula (1), a / (a + b + c) becomes like this. Preferably it is 0.45 or less, More preferably, it is 0.40 or less. When a is 0 and a / (a + b + c) is 0, there is no structural unit of (R1R2R3SiO 1/2 ) in the above formula (1).

上記式(1)中、b/(a+b+c)は0.40以上、1.0以下である。b/(a+b+c)が上記下限以上であると、レンズが硬くなりすぎず、レンズにクラックが生じ難くなる。b(a+b+c)が上記上限以下であり、(R4R5SiO2/2)の構造単位が存在することで、レンズのガスバリア性がより一層高くなる。上記式(1)中、b/(a+b+c)は、好ましくは0.50以上である。 In said formula (1), b / (a + b + c) is 0.40 or more and 1.0 or less. When b / (a + b + c) is not less than the above lower limit, the lens does not become too hard and cracks are hardly generated in the lens. When b (a + b + c) is not more than the above upper limit and the structural unit of (R4R5SiO 2/2 ) exists, the gas barrier property of the lens is further enhanced. In the above formula (1), b / (a + b + c) is preferably 0.50 or more.

上記式(1)中、c/(a+b+c)は0以上、0.50以下である。c/(a+b+c)が上記上限以下であると、レンズ材料として適正な粘度を維持することが容易であり、レンズの密着性がより一層高くなる。上記式(1)中、c/(a+b+c)は、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.40以下、更に好ましくは0.35以下である。なお、cが0であり、c/(a+b+c)が0である場合、上記式(1)中、(R6SiO3/2)の構造単位は存在しない。 In the above formula (1), c / (a + b + c) is 0 or more and 0.50 or less. When c / (a + b + c) is not more than the above upper limit, it is easy to maintain an appropriate viscosity as a lens material, and the adhesion of the lens is further enhanced. In said formula (1), c / (a + b + c) becomes like this. Preferably it is 0.45 or less, More preferably, it is 0.40 or less, More preferably, it is 0.35 or less. In addition, when c is 0 and c / (a + b + c) is 0, the structural unit of (R6SiO 3/2 ) does not exist in the above formula (1).

上記式(1)中のc/(a+b+c)は、0であることが好ましい。すなわち、上記式(1)で表される第1のオルガノポリシロキサンは、下記式(1A)で表される第1のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。これにより、レンズにクラックがより一層生じ難くなり、かつレンズが封止剤等からより一層剥離し難くなる。   C / (a + b + c) in the above formula (1) is preferably 0. That is, the first organopolysiloxane represented by the above formula (1) is preferably the first organopolysiloxane represented by the following formula (1A). As a result, cracks are less likely to occur in the lens, and the lens is more difficult to peel from the sealant or the like.

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(1A)中、a及びbは、a/(a+b)=0〜0.50及びb/(a+b)=0.50〜1.0を満たし、R1〜R5は、少なくとも1個がアルケニル基を表し、少なくとも1個がアリール基を表し、アルケニル基及びアリール基以外のR1〜R6は、炭素数1〜8の炭化水素基を表す。   In the above formula (1A), a and b satisfy a / (a + b) = 0 to 0.50 and b / (a + b) = 0.50 to 1.0, and at least one of R1 to R5 is alkenyl Group, at least one represents an aryl group, and R1 to R6 other than the alkenyl group and the aryl group represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.

上記式(1A)中、a/(a+b)は、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.40以下である。上記式(1A)中、b/(a+b)は、好ましくは0.55以上、より好ましくは0.60以上である。   In said formula (1A), a / (a + b) becomes like this. Preferably it is 0.45 or less, More preferably, it is 0.40 or less. In the above formula (1A), b / (a + b) is preferably 0.55 or more, more preferably 0.60 or more.

上記第1のオルガノポリシロキサンについて、テトラメチルシラン(以下、TMS)を基準に29Si−核磁気共鳴分析(以下、NMR)を行うと、置換基の種類によって若干の変動は見られるものの、上記式(1)中の(R1R2R3SiO1/2)で表される構造単位に相当するピークは+10〜−5ppm付近に現れ、上記式(1)中の(R4R5SiO2/2)及び(1−2)の二官能構造単位に相当する各ピークは−10〜−50ppm付近に現れ、上記式(1)中の(R6SiO3/2)、並びに(1−3)及び(1−4)の三官能構造単位に相当する各ピークは−50〜−80ppm付近に現れる。 When the first organopolysiloxane was subjected to 29 Si-nuclear magnetic resonance analysis (hereinafter referred to as NMR) based on tetramethylsilane (hereinafter referred to as TMS), although some variation was observed depending on the type of substituent, The peak corresponding to the structural unit represented by (R1R2R3SiO 1/2 ) in formula (1) appears in the vicinity of +10 to −5 ppm, and (R4R5SiO 2/2 ) and (1-2) in formula (1) above. Each peak corresponding to the bifunctional structural unit of appears in the vicinity of −10 to −50 ppm, (R6SiO 3/2 ) in the above formula (1), and the trifunctional structure of (1-3) and (1-4) Each peak corresponding to the unit appears in the vicinity of −50 to −80 ppm.

従って、29Si−NMRを測定し、それぞれのシグナルのピーク面積を比較することによって上記式(1)中の各構造単位の比率を測定できる。 Therefore, 29 Si-NMR is measured, and the ratio of each structural unit in the above formula (1) can be measured by comparing the peak areas of the respective signals.

但し、上記TMSを基準にした29Si−NMRの測定で上記式(1)中の構造単位の見分けがつかない場合は、29Si−NMRの測定結果だけではなく、H−NMRの測定結果を必要に応じて用いることにより、上記式(1)中の各構造単位の比率を見分けることができる。 However, in the case where the structural unit in the above formula (1) cannot be identified by the 29 Si-NMR measurement based on the TMS, not only the 29 Si-NMR measurement result but also the 1 H-NMR measurement result. Can be used to distinguish the proportion of each structural unit in the above formula (1).

(第2のオルガノポリシロキサン)
本発明に係る光半導体装置用レンズ材料に含まれている第2のオルガノポリシロキサンは、下記式(51)で表され、珪素原子に結合した水素原子と、珪素原子に結合したアリール基とを有する。該水素原子とアリール基とはそれぞれ、珪素原子に直接結合している。該アリール基としては、無置換のフェニル基及び置換フェニル基が挙げられる。この特定の第2のオルガノポリシロキサンの使用により、ガスバリア性に優れたレンズが得られる。上記第2のオルガノポリシロキサンは1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(Second organopolysiloxane)
The second organopolysiloxane contained in the lens material for an optical semiconductor device according to the present invention is represented by the following formula (51), and includes a hydrogen atom bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to the silicon atom. Have. Each of the hydrogen atom and the aryl group is directly bonded to the silicon atom. Examples of the aryl group include an unsubstituted phenyl group and a substituted phenyl group. By using this specific second organopolysiloxane, a lens having excellent gas barrier properties can be obtained. As for the said 2nd organopolysiloxane, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(51)中、p、q及びrは、p/(p+q+r)=0〜0.50、q/(p+q+r)=0.40〜1.0及びr/(p+q+r)=0〜0.50を満たし、R51〜R56は、少なくとも1個が珪素原子を表し、少なくとも1個がアリール基を表し、珪素原子及びアリール基以外のR51〜R56は、炭素数1〜8の炭化水素基を表す。なお、上記式(51)中、(R54R55SiO2/2)で表される構造単位及び(R56SiO3/2)で表される構造単位はそれぞれ、アルコキシ基を有していてもよく、ヒドロキシ基を有していてもよい。 In the above formula (51), p, q and r are p / (p + q + r) = 0 to 0.50, q / (p + q + r) = 0.40 to 1.0 and r / (p + q + r) = 0 to 0. 50, R51 to R56 represent at least one silicon atom, at least one represents an aryl group, and R51 to R56 other than the silicon atom and the aryl group represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. . In the above formula (51), the structural unit represented by (R54R55SiO 2/2 ) and the structural unit represented by (R56SiO 3/2 ) may each have an alkoxy group, and have a hydroxy group. You may have.

上記式(51)は平均組成式を示す。上記式(51)における炭化水素基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。上記式(51)中のR51〜R56は同一であってもよく、異なっていてもよい。   The above formula (51) represents an average composition formula. The hydrocarbon group in the above formula (51) may be linear or branched. R51 to R56 in the above formula (51) may be the same or different.

上記式(51)中、(R54R55SiO2/2)で表される構造単位における酸素原子部分、(R56SiO3/2)で表される構造単位における酸素原子部分はそれぞれ、シロキサン結合を形成している酸素原子部分、アルコキシ基の酸素原子部分、又はヒドロキシ基の酸素原子部分を示す。 In the above formula (51), the oxygen atom part in the structural unit represented by (R54R55SiO 2/2 ) and the oxygen atom part in the structural unit represented by (R56SiO 3/2 ) each form a siloxane bond. An oxygen atom part, an oxygen atom part of an alkoxy group, or an oxygen atom part of a hydroxy group is shown.

上記式(51)における炭素数1〜8の炭化水素基としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、イソへキシル基、シクロヘキシル基、ビニル基及びアリル基が挙げられる。   It does not specifically limit as a C1-C8 hydrocarbon group in the said Formula (51), For example, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group, isohexyl group, cyclohexyl group, vinyl group and allyl group Is mentioned.

レンズ材料の硬化性を高め、熱サイクルでのクラック及び剥離をより一層抑制する観点からは、上記式(51)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が水素原子を表し、R52及びR53が水素原子、アリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す構造単位を含むことが好ましい。上記式(51)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、R51が水素原子を表し、R52及びR53がアリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す構造単位を含むことがより好ましい。 From the viewpoint of enhancing the curability of the lens material and further suppressing cracking and peeling in the thermal cycle, the structural unit represented by (R51R52R53SiO 1/2 ) in the above formula (51) is such that R51 represents a hydrogen atom. It is preferable that R52 and R53 include a structural unit representing a hydrogen atom, an aryl group, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. The structural unit represented by (R51R52R53SiO1 / 2 ) in the above formula (51) includes a structural unit in which R51 represents a hydrogen atom, and R52 and R53 represent an aryl group or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. It is more preferable.

すなわち、上記式(51)中、(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、下記式(51−a)で表される構造単位を含むことが好ましい。(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位は、下記式(51−a)で表される構造単位のみを含んでいてもよく、下記式(51−a)で表される構造単位と下記式(51−a)で表される構造単位以外の構造単位とを含んでいてもよい。 That is, in the above formula (51), the structural unit represented by (R51R52R53SiO 1/2 ) preferably includes a structural unit represented by the following formula (51-a). The structural unit represented by (R51R52R53SiO 1/2 ) may include only the structural unit represented by the following formula (51-a), and the structural unit represented by the following formula (51-a) and the following And a structural unit other than the structural unit represented by Formula (51-a).

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(51−a)中、R52及びR53はそれぞれ、水素原子、アリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す。R52及びR53はそれぞれ、アリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表すことが好ましい。   In said formula (51-a), R52 and R53 represent a hydrogen atom, an aryl group, or a C1-C8 hydrocarbon group, respectively. R52 and R53 each preferably represent an aryl group or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.

レンズ材料の硬化性を高め、熱サイクルでのクラック及び剥離をより一層抑制する観点からは、上記式(51)中の全構造単位100モル%中、(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位であって、R51が水素原子を表し、R52及びR53が水素原子、アリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す構造単位(上記式(51−a)で表される構造単位)の割合は、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上、好ましくは50モル%以下、より好ましくは45モル%以下である。 From the viewpoint of enhancing the curability of the lens material and further suppressing cracking and peeling during thermal cycling, the structure represented by (R51R52R53SiO 1/2 ) in 100 mol% of all structural units in the above formula (51). A structural unit (R51 represents a hydrogen atom, R52 and R53 represent a hydrogen atom, an aryl group, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms (a structural unit represented by the above formula (51-a)). The ratio is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, preferably 50 mol% or less, more preferably 45 mol% or less.

レンズの硬化性をより一層良好にする観点からは、第2のオルガノポリシロキサンは、珪素原子に結合したビニル基を有することが好ましい。この場合には、R51〜R56は、少なくとも1個が珪素原子を表し、少なくとも1個がアリール基を表し、少なくとも1個がビニル基を表し、水素原子、アリール基及びビニル基以外のR51〜R56は、炭素数1〜8の炭化水素基を表す。   From the viewpoint of further improving the curability of the lens, the second organopolysiloxane preferably has a vinyl group bonded to a silicon atom. In this case, at least one of R51 to R56 represents a silicon atom, at least one represents an aryl group, at least one represents a vinyl group, and R51 to R56 other than a hydrogen atom, an aryl group, and a vinyl group. Represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.

上記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X51)より求められる珪素原子に結合したアリール基の含有比率は3モル%以上、40モル%以下である。このアリール基の含有比率が3モル%以上、40モル%以下であると、透明性が高くなる。透明性を更に一層高め、かつレンズのガスバリア性を高める観点からは、珪素原子に結合したアリール基の含有比率は5モル%以上であることが好ましい。透明性をより一層良好にする観点からは、珪素原子に結合したアリール基の含有比率は、35モル%以下であることが好ましい。   In the second organopolysiloxane represented by the above formula (51), the content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom determined from the following formula (X51) is 3 mol% or more and 40 mol% or less. When the content ratio of the aryl group is 3 mol% or more and 40 mol% or less, the transparency is increased. From the viewpoint of further enhancing the transparency and enhancing the gas barrier property of the lens, the content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom is preferably 5 mol% or more. From the viewpoint of further improving the transparency, the content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom is preferably 35 mol% or less.

珪素原子に結合したアリール基の含有比率(モル%)=(平均組成式が上記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれる珪素原子に結合したアリール基の平均個数×アリール基の分子量/平均組成式が上記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X51)
上記式(X51)におけるアリール基がフェニル基である場合には、アリール基の含有比率はフェニル基の含有比率を示す。
Content ratio (mol%) of aryl group bonded to silicon atom = (of aryl group bonded to silicon atom contained in one molecule of second organopolysiloxane whose average composition formula is represented by the above formula (51)) Average number × Molecular weight of aryl group / Number average molecular weight of second organopolysiloxane whose average composition formula is represented by the above formula (51)) × 100 Formula (X51)
When the aryl group in the above formula (X51) is a phenyl group, the content ratio of the aryl group indicates the content ratio of the phenyl group.

上記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンにおいて、(R54R55SiO2/2)で表される構造単位(以下、二官能構造単位ともいう)は、下記式(51−2)で表される構造、すなわち、二官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシ基又はアルコキシ基を構成する構造を含んでいてもよい。 In the second organopolysiloxane represented by the above formula (51), the structural unit represented by (R54R55SiO 2/2 ) (hereinafter also referred to as a bifunctional structural unit) is represented by the following formula (51-2). Or a structure in which one of the oxygen atoms bonded to the silicon atom in the bifunctional structural unit constitutes a hydroxy group or an alkoxy group.

(R54R55SiXO1/2) ・・・式(51−2) (R54R55SiXO 1/2 ) Formula (51-2)

(R54R55SiO2/2)で表される構造単位は、下記式(51−b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含み、更に下記式(51−2−b)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含んでいてもよい。すなわち、R54及びR55で表される基を有し、かつアルコキシ基又はヒドロキシ基が末端に残存している構造単位も、(R54R55SiO2/2)で表される構造単位に含まれる。 The structural unit represented by (R54R55SiO 2/2 ) includes a portion surrounded by a broken line of the structural unit represented by the following formula (51-b), and is further represented by the following formula (51-2-b). A portion surrounded by a broken line of the structural unit may be included. That is, a structural unit having a group represented by R54 and R55 and having an alkoxy group or a hydroxy group remaining at the terminal is also included in the structural unit represented by (R54R55SiO 2/2 ).

Figure 2012188627
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上記式(51−2)及び(51−2−b)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。上記式(51−b)、(51−2)及び(51−2−b)中のR54及びR55は、上記式(51)中のR54及びR55と同様の基である。   In the above formulas (51-2) and (51-2-b), X represents OH or OR, and OR represents a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. R54 and R55 in the above formulas (51-b), (51-2) and (51-2-b) are the same groups as R54 and R55 in the above formula (51).

上記式(51)で表される第2のオルガノポリシロキサンにおいて、(R56SiO3/2)で表される構造単位(以下、三官能構造単位ともいう)は、下記式(51−3)又は(51−4)で表される構造、すなわち、三官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の2つがそれぞれヒドロキシ基若しくはアルコキシ基を構成する構造、又は、三官能構造単位中の珪素原子に結合した酸素原子の1つがヒドロキシ基若しくはアルコキシ基を構成する構造を含んでいてもよい。 In the second organopolysiloxane represented by the above formula (51), the structural unit represented by (R56SiO 3/2 ) (hereinafter also referred to as trifunctional structural unit) is represented by the following formula (51-3) or ( 51-4), that is, a structure in which two oxygen atoms bonded to a silicon atom in a trifunctional structural unit each constitute a hydroxy group or an alkoxy group, or a silicon atom in a trifunctional structural unit. One of the bonded oxygen atoms may contain a structure constituting a hydroxy group or an alkoxy group.

(R56SiX1/2) ・・・式(51−3)
(R56SiXO2/2) ・・・式(51−4)
(R56SiX 2 O 1/2 ) (Formula (51-3)
(R56SiXO 2/2 ) Formula (51-4)

(R56SiO3/2)で表される構造単位は、下記式(51−c)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含み、更に下記式(51−3−c)又は(51−4−c)で表される構造単位の破線で囲まれた部分を含んでいてもよい。すなわち、R56で表される基を有し、かつアルコキシ基又はヒドロキシ基が末端に残存している構造単位も、(R56SiO3/2)で表される構造単位に含まれる。 The structural unit represented by (R56SiO 3/2 ) includes a portion surrounded by a broken line of the structural unit represented by the following formula (51-c), and further includes the following formula (51-3-c) or (51 The part enclosed with the broken line of the structural unit represented by -4-c) may be included. That is, a structural unit having a group represented by R56 and having an alkoxy group or a hydroxy group remaining at the terminal is also included in the structural unit represented by (R56SiO 3/2 ).

Figure 2012188627
Figure 2012188627

上記式(51−3)、(51−3−c)、(51−4)及び(51−4−c)中、Xは、OH又はORを表し、ORは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。上記式(51−c)、(51−3)、(51−3−c)、(51−4)及び(51−4−c)中のR56は、上記式(51)中のR56と同様の基である。   In the above formulas (51-3), (51-3-c), (51-4) and (51-4-c), X represents OH or OR, and OR represents a linear or branched group. An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is represented. R56 in the above formulas (51-c), (51-3), (51-3-c), (51-4) and (51-4-c) is the same as R56 in the above formula (51). It is the basis of.

上記式(51−b)及び(51−c)、式(51−2)〜(51−4)、並びに式(51−2−b)、(51−3−c)及び(51−4−c)において、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4のアルコキシ基としては特に限定されず、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基及びt−ブトキシ基が挙げられる。   The above formulas (51-b) and (51-c), formulas (51-2) to (51-4), and formulas (51-2-b), (51-3-c) and (51-4-) In c), the linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, an isopropoxy group, and an isobutoxy group. , Sec-butoxy group and t-butoxy group.

上記式(51)中、p/(p+q+r)は0以上、0.50以下である。p/(p+q+r)が上記上限以下であると、レンズの耐熱性がより一層高くなり、かつレンズの剥離をより一層抑制できる。上記式(51)中、p/(p+q+r)は、好ましくは0.10以上、より好ましくは0.45以下である。なお、pが0であり、p/(p+q+r)が0である場合、上記式(51)中、(R51R52R53SiO1/2)の構造単位は存在しない。 In the above formula (51), p / (p + q + r) is 0 or more and 0.50 or less. When p / (p + q + r) is less than or equal to the above upper limit, the heat resistance of the lens is further increased, and lens peeling can be further suppressed. In said formula (51), p / (p + q + r) becomes like this. Preferably it is 0.10 or more, More preferably, it is 0.45 or less. When p is 0 and p / (p + q + r) is 0, there is no structural unit (R51R52R53SiO 1/2 ) in the above formula (51).

上記式(51)中、q/(p+q+r)は0.40以上、1.0以下である。q/(p+q+r)が上記下限以上であると、レンズが硬くなりすぎず、レンズにクラックが生じ難くなる。q/(p+q+r)が上記上限以下であり、(R54R55SiO2/2)の構造単位が存在することで、レンズのガスバリア性がより一層高くなる。上記式(51)中、q/(p+q+r)は、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.95以下である。 In said formula (51), q / (p + q + r) is 0.40 or more and 1.0 or less. When q / (p + q + r) is not less than the above lower limit, the lens does not become too hard and cracks are hardly generated in the lens. When q / (p + q + r) is not more than the above upper limit and the structural unit of (R54R55SiO 2/2 ) exists, the gas barrier property of the lens is further enhanced. In said formula (51), q / (p + q + r) becomes like this. Preferably it is 0.5 or more, More preferably, it is 0.95 or less.

上記式(51)中、r/(p+q+r)は0以上、0.50以下である。r/(p+q+r)が大きいほど、レンズの硬度が上がり、傷及びゴミの付着を防止でき、レンズの耐熱性が高くなり、高温環境下でレンズの厚みが減少し難くなる傾向がある。r/(p+q+r)が上記上限以下であると、レンズ材料として適正な粘度を維持することが容易であり、レンズの密着性をより一層高めることができる。なお、rが0であり、r/(p+q+r)が0である場合、上記式(51)中、(R56SiO3/2)の構造単位は存在しない。 In the above formula (51), r / (p + q + r) is 0 or more and 0.50 or less. The larger r / (p + q + r) is, the higher the hardness of the lens is, and it is possible to prevent scratches and dust from being attached, the heat resistance of the lens is increased, and the thickness of the lens tends to be less likely to decrease under a high temperature environment. When r / (p + q + r) is less than or equal to the above upper limit, it is easy to maintain an appropriate viscosity as a lens material, and the adhesion of the lens can be further enhanced. When r is 0 and r / (p + q + r) is 0, there is no structural unit (R56SiO 3/2 ) in the above formula (51).

上記第2のオルガノポリシロキサンについて、テトラメチルシラン(以下、TMS)を基準に29Si−核磁気共鳴分析(以下、NMR)を行うと、置換基の種類によって若干の変動は見られるものの、上記式(51)中の(R51R52R53SiO1/2)で表される構造単位に相当するピークは+10〜−5ppm付近に現れ、上記式(51)中の(R54R55SiO2/2)及び(51−2)の二官能構造単位に相当する各ピークは−10〜−50ppm付近に現れ、上記式(51)中の(R56SiO3/2)、並びに(51−3)及び(51−4)の三官能構造単位に相当する各ピークは−50〜−80ppm付近に現れる。 When the second organopolysiloxane was subjected to 29 Si-nuclear magnetic resonance analysis (hereinafter referred to as NMR) based on tetramethylsilane (hereinafter referred to as TMS), although some variation was observed depending on the type of substituent, The peak corresponding to the structural unit represented by (R51R52R53SiO 1/2 ) in formula (51) appears in the vicinity of +10 to −5 ppm, and (R54R55SiO 2/2 ) and (51-2) in formula (51) above. Each peak corresponding to the bifunctional structural unit of appears in the vicinity of −10 to −50 ppm, (R56SiO 3/2 ) in the above formula (51), and the trifunctional structure of (51-3) and (51-4) Each peak corresponding to the unit appears in the vicinity of −50 to −80 ppm.

従って、29Si−NMRを測定し、それぞれのシグナルのピーク面積を比較することによって上記式(51)中の各構造単位の比率を測定できる。 Therefore, the ratio of each structural unit in the above formula (51) can be measured by measuring 29 Si-NMR and comparing the peak areas of the respective signals.

但し、上記TMSを基準にした29Si−NMRの測定で上記式(51)中の構造単位の見分けがつかない場合は、29Si−NMRの測定結果だけではなく、H−NMRの測定結果を必要に応じて用いることにより、上記式(51)中の各構造単位の比率を見分けることができる。 However, in the case where the structural unit in the formula (51) cannot be distinguished by the 29 Si-NMR measurement based on the TMS, not only the 29 Si-NMR measurement result but also the 1 H-NMR measurement result Can be used to distinguish the ratio of each structural unit in the above formula (51).

上記第1のオルガノポリシロキサン100重量部に対して、上記第2のオルガノポリシロキサンの含有量は10重量部以上、400重量部以下であることが好ましい。第1,第2のオルガノポリシロキサンの含有量がこの範囲内であると、ガスバリア性により一層優れたレンズが得られる。ガスバリア性に更に一層優れたレンズを得る観点からは、上記第1のオルガノポリシロキサン100重量部に対して、上記第2のオルガノポリシロキサンの含有量は、より好ましくは30重量部以上、更に好ましくは50重量部以上、より好ましくは300重量部以下、更に好ましくは200重量部以下である。   The content of the second organopolysiloxane is preferably 10 parts by weight or more and 400 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the first organopolysiloxane. When the contents of the first and second organopolysiloxanes are within this range, a lens having a better gas barrier property can be obtained. From the viewpoint of obtaining a lens having an even better gas barrier property, the content of the second organopolysiloxane is more preferably 30 parts by weight or more, still more preferably with respect to 100 parts by weight of the first organopolysiloxane. Is 50 parts by weight or more, more preferably 300 parts by weight or less, still more preferably 200 parts by weight or less.

(第1,第2のオルガノポリシロキサンの他の性質及びその合成方法)
上記第1,第2のオルガノポリシロキサンのアルコキシ基の含有量は、好ましくは0.5モル%以上、より好ましくは1モル%以上、好ましくは10モル%以下、より好ましくは5モル%以下である。アルコキシ基の含有量が上記下限以上であると、レンズの密着性が高くなる。アルコキシ基の含有量が上記上限以下であると、第1,第2のオルガノポリシロキサン及びレンズ材料の貯蔵安定性が高くなり、レンズの耐熱性がより一層高くなる。
(Other properties of the first and second organopolysiloxanes and synthesis methods thereof)
The alkoxy group content of the first and second organopolysiloxanes is preferably 0.5 mol% or more, more preferably 1 mol% or more, preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less. is there. When the content of the alkoxy group is not less than the above lower limit, the adhesion of the lens becomes high. When the alkoxy group content is not more than the above upper limit, the storage stability of the first and second organopolysiloxanes and the lens material is increased, and the heat resistance of the lens is further increased.

上記アルコキシ基の含有量は、第1,第2のオルガノポリシロキサンの平均組成式中に含まれる上記アルコキシ基の量を意味する。   The content of the alkoxy group means the amount of the alkoxy group contained in the average composition formula of the first and second organopolysiloxanes.

上記第1,第2のオルガノポリシロキサンはシラノール基を含有しないほうが好ましい。第1,第2のオルガノポリシロキサンがシラノール基を含有しないと、第1,第2のオルガノポリシロキサン及びレンズ材料の貯蔵安定性が高くなる。上記シラノール基の量は、真空下での加熱により減少させることが可能である。シラノール基の含有量は、赤外分光法を用いて測定できる。   The first and second organopolysiloxanes preferably do not contain silanol groups. When the first and second organopolysiloxanes do not contain silanol groups, the storage stability of the first and second organopolysiloxanes and the lens material is increased. The amount of silanol groups can be reduced by heating under vacuum. The content of silanol groups can be measured using infrared spectroscopy.

上記第1,第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量(Mn)は、好ましくは500以上、より好ましくは800以上、更に好ましくは1000以上、好ましくは50000以下、より好ましくは15000以下である。数平均分子量が上記下限以上であると、熱硬化時に揮発成分が少なくなり、高温環境下でレンズの厚みが減少しにくくなる。数平均分子量が上記上限以下であると、レンズ材料の粘度調節が容易である。   The number average molecular weight (Mn) of the first and second organopolysiloxanes is preferably 500 or more, more preferably 800 or more, still more preferably 1000 or more, preferably 50000 or less, more preferably 15000 or less. When the number average molecular weight is not less than the above lower limit, the volatile components are reduced during thermosetting, and the thickness of the lens is difficult to decrease under a high temperature environment. When the number average molecular weight is not more than the above upper limit, the viscosity of the lens material can be easily adjusted.

上記数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、ポリスチレンを標準物質して求めた値である。上記数平均分子量(Mn)は、Waters社製の測定装置(カラム:昭和電工社製 Shodex GPC LF−804(長さ300mm)を2本、測定温度:40℃、流速:1mL/分、溶媒:テトラヒドロフラン、標準物質:ポリスチレン)を用いて測定された値を意味する。   The number average molecular weight (Mn) is a value obtained by using polystyrene as a standard substance using gel permeation chromatography (GPC). The number average molecular weight (Mn) was measured using two measuring devices manufactured by Waters (column: Shodex GPC LF-804 (length: 300 mm) manufactured by Showa Denko KK), measuring temperature: 40 ° C., flow rate: 1 mL / min, solvent: Tetrahydrofuran, standard substance: polystyrene) means a value measured.

上記第1,第2のオルガノポリシロキサンを合成する方法としては特に限定されず、アルコキシシラン化合物を加水分解し縮合反応させる方法、並びにクロロシラン化合物を加水分解し縮合させる方法が挙げられる。なかでも、反応の制御の観点からは、アルコキシシラン化合物を加水分解し、縮合反応させる方法が好ましい。   The method for synthesizing the first and second organopolysiloxanes is not particularly limited, and examples thereof include a method in which an alkoxysilane compound is hydrolyzed and subjected to a condensation reaction, and a method in which a chlorosilane compound is hydrolyzed and condensed. Among these, from the viewpoint of controlling the reaction, a method in which an alkoxysilane compound is hydrolyzed and subjected to a condensation reaction is preferable.

アルコキシシラン化合物を加水分解し縮合反応させる方法としては、例えば、アルコキシシラン化合物を、水と酸性触媒又は塩基性触媒との存在下で反応させる方法が挙げられる。また、ジシロキサン化合物を加水分解して用いてもよい。   Examples of the method for hydrolyzing and condensing the alkoxysilane compound include a method of reacting the alkoxysilane compound in the presence of water and an acidic catalyst or a basic catalyst. Further, the disiloxane compound may be hydrolyzed and used.

上記第1,第2のオルガノポリシロキサンにアリール基を導入するための有機珪素化合物としては、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチル(フェニル)ジメトキシシラン、及びフェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the organosilicon compound for introducing an aryl group into the first and second organopolysiloxanes include triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methyl (phenyl) dimethoxysilane, And phenyltrimethoxysilane.

上記第1のオルガノポリシロキサンにアルケニル基を導入するための有機珪素化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、メトキシジメチルビニルシラン、ビニルジメチルエトキシシラン及び1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン等が挙げられる。   Examples of the organosilicon compound for introducing an alkenyl group into the first organopolysiloxane include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, methoxydimethylvinylsilane, vinyldimethylethoxysilane, and 1,3-divinyl. -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane and the like.

上記第2のオルガノポリシロキサンに珪素原子に直接結合した水素原子を導入するための有機珪素化合物としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、及び1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン等が挙げられる。   Examples of the organosilicon compound for introducing hydrogen atoms directly bonded to silicon atoms into the second organopolysiloxane include trimethoxysilane, triethoxysilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, and 1,1,3. , 3-tetramethyldisiloxane and the like.

上記第1,第2のオルガノポリシロキサンを得るために用いることができる他の有機珪素化合物としては、例えば、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、イソプロピル(メチル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(メチル)ジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン及びオクチルトリメトキシシラン等が挙げられる。   Examples of other organosilicon compounds that can be used to obtain the first and second organopolysiloxanes include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and isopropyl (methyl) dimethoxy. Examples include silane, cyclohexyl (methyl) dimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, and octyltrimethoxysilane.

上記酸性触媒としては、例えば、無機酸、有機酸、無機酸の酸無水物及びその誘導体、並びに有機酸の酸無水物及びその誘導体が挙げられる。   Examples of the acidic catalyst include inorganic acids, organic acids, acid anhydrides of inorganic acids and derivatives thereof, and acid anhydrides of organic acids and derivatives thereof.

上記無機酸としては、例えば、塩酸、リン酸、ホウ酸及び炭酸が挙げられる。上記有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸及びオレイン酸が挙げられる。   Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, phosphoric acid, boric acid, and carbonic acid. Examples of the organic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid and oleic acid. Is mentioned.

上記塩基性触媒としては、例えば、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド及びアルカリ金属のシラノール化合物が挙げられる。   Examples of the basic catalyst include alkali metal hydroxides, alkali metal alkoxides, and alkali metal silanol compounds.

上記アルカリ金属の水酸化物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化セシウムが挙げられる。上記アルカリ金属のアルコキシドとしては、例えば、ナトリウム−t−ブトキシド、カリウム−t−ブトキシド及びセシウム−t−ブトキシドが挙げられる。   Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and cesium hydroxide. Examples of the alkali metal alkoxide include sodium-t-butoxide, potassium-t-butoxide, and cesium-t-butoxide.

上記アルカリ金属のシラノール化合物としては、例えば、ナトリウムシラノレート化合物、カリウムシラノレート化合物及びセシウムシラノレート化合物が挙げられる。なかでも、カリウム系触媒又はセシウム系触媒が好適である。   Examples of the alkali metal silanol compound include a sodium silanolate compound, a potassium silanolate compound, and a cesium silanolate compound. Of these, a potassium-based catalyst or a cesium-based catalyst is preferable.

(ヒドロシリル化反応用触媒)
本発明に係る光半導体装置用レンズ材料に含まれているヒドロシリル化反応用触媒は、上記第1のオルガノポリシロキサン中の珪素原子に結合したアルケニル基と、上記第2のオルガノポリシロキサン中の珪素原子に結合した水素原子とをヒドロシリル化反応させる触媒である。
(Catalyst for hydrosilylation reaction)
The hydrosilylation reaction catalyst contained in the optical semiconductor device lens material according to the present invention includes an alkenyl group bonded to a silicon atom in the first organopolysiloxane and a silicon in the second organopolysiloxane. It is a catalyst that causes a hydrosilylation reaction between a hydrogen atom bonded to an atom.

上記ヒドロシリル化反応用触媒として、ヒドロシリル化反応を進行させる各種の触媒を用いることができる。上記ヒドロシリル化反応用触媒は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   As the hydrosilylation reaction catalyst, various catalysts that cause the hydrosilylation reaction to proceed can be used. As for the said catalyst for hydrosilylation reaction, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記ヒドロシリル化反応用触媒としては、例えば、白金系触媒、ロジウム系触媒及びパラジウム系触媒等が挙げられる。レンズの透明性が高くなるため、白金系触媒が好ましい。   Examples of the hydrosilylation reaction catalyst include platinum-based catalysts, rhodium-based catalysts, and palladium-based catalysts. A platinum-based catalyst is preferred because the transparency of the lens is increased.

上記白金系触媒としては、白金粉末、塩化白金酸、白金−アルケニルシロキサン錯体、白金−オレフィン錯体及び白金−カルボニル錯体が挙げられる。特に、白金−アルケニルシロキサン錯体又は白金−オレフィン錯体が好ましい。   Examples of the platinum-based catalyst include platinum powder, chloroplatinic acid, a platinum-alkenylsiloxane complex, a platinum-olefin complex, and a platinum-carbonyl complex. In particular, a platinum-alkenylsiloxane complex or a platinum-olefin complex is preferable.

上記白金−アルケニルシロキサン錯体におけるアルケニルシロキサンとしては、例えば、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、及び1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。上記白金−オレフィン錯体におけるオレフィンとしては、例えば、アリルエーテル及び1,6−ヘプタジエン等が挙げられる。   Examples of the alkenylsiloxane in the platinum-alkenylsiloxane complex include 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane and 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5. , 7-tetravinylcyclotetrasiloxane and the like. Examples of the olefin in the platinum-olefin complex include allyl ether and 1,6-heptadiene.

上記白金−アルケニルシロキサン錯体及び白金−オレフィン錯体の安定性が向上するため、上記白金−アルケニルシロキサン錯体又は白金−オレフィン錯体に、アルケニルシロキサン、オルガノシロキサンオリゴマー、アリルエーテル又はオレフィンを添加することが好ましい。上記アルケニルシロキサンは、好ましくは1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンである。上記オルガノシロキサンオリゴマーは、好ましくはジメチルシロキサンオリゴマーである。上記オレフィンは、好ましくは1,6−ヘプタジエンである。   In order to improve the stability of the platinum-alkenylsiloxane complex and the platinum-olefin complex, it is preferable to add alkenylsiloxane, organosiloxane oligomer, allyl ether or olefin to the platinum-alkenylsiloxane complex or platinum-olefin complex. The alkenylsiloxane is preferably 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane. The organosiloxane oligomer is preferably a dimethylsiloxane oligomer. The olefin is preferably 1,6-heptadiene.

上記ヒドロシリル化反応用触媒は、白金アルケニル錯体を含有することが好ましい。上記白金系触媒は、白金アルケニル錯体とリン化合物との混合物であることが好ましい。すなわち、上記白金系触媒は、白金アルケニル錯体とリン化合物とを含有することが好ましい。上記白金アルケニル錯体は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The hydrosilylation reaction catalyst preferably contains a platinum alkenyl complex. The platinum catalyst is preferably a mixture of a platinum alkenyl complex and a phosphorus compound. That is, the platinum catalyst preferably contains a platinum alkenyl complex and a phosphorus compound. As for the said platinum alkenyl complex, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

特定の上記第1,第2のオルガノポリシロキサンと、白金アルケニル錯体及びリン化合物の混合物である白金系触媒との併用とにより、レンズのガスバリア性がより一層高くなる。さらに、硬化したレンズにクラックが生じ難くなり、かつレンズは封止剤等から剥離し難くなる。   The combined use of the specific first and second organopolysiloxanes with a platinum-based catalyst that is a mixture of a platinum alkenyl complex and a phosphorus compound further increases the gas barrier properties of the lens. Furthermore, cracks are less likely to occur in the cured lens, and the lens is less likely to peel from the sealant or the like.

また、従来の光半導体装置用レンズ材料では、プリント基板等に実装する際のリフロー工程でレンズが変色し、光度が低下するという問題がある。これに対して、特定の上記第1,第2のオルガノポリシロキサンと、白金アルケニル錯体及びリン化合物の混合物である白金系触媒との併用により、リフロー工程などの過酷な条件に晒されても、レンズが変色し難くなる。また、白金アルケニル錯体とリン化合物との混合物である白金系触媒の使用により、レンズの透明性を高くすることもできる。   Further, the conventional lens material for optical semiconductor devices has a problem that the lens is discolored in a reflow process when mounted on a printed circuit board or the like, and the luminous intensity is lowered. On the other hand, even if it is exposed to severe conditions such as a reflow process by using the specific first and second organopolysiloxanes and a platinum-based catalyst that is a mixture of a platinum alkenyl complex and a phosphorus compound, The lens is difficult to discolor. In addition, the transparency of the lens can be increased by using a platinum-based catalyst that is a mixture of a platinum alkenyl complex and a phosphorus compound.

上記リン化合物としては、トリフェニルフォスフィン、トリシクロヘキシルフォスフィン及びトリエチルフォスフィン等が挙げられる。過酷な条件に晒されてもより一層変色し難いレンズを得る観点からは、上記リン化合物は、トリフェニルフォスフィンであることが好ましい。   Examples of the phosphorus compound include triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, and triethylphosphine. From the viewpoint of obtaining a lens that is more difficult to discolor even when exposed to harsh conditions, the phosphorus compound is preferably triphenylphosphine.

レンズ材料中で、上記ヒドロシリル化反応用触媒の含有量は、金属原子(金属原子が白金元素である場合には白金元素)の重量単位で0.01ppm以上、1000ppm以下であることが好ましい。上記ヒドロシリル化反応用触媒の含有量が0.01ppm以上であると、レンズ材料を十分に硬化させることが容易であり、レンズのガスバリア性をより一層高めることができる。上記ヒドロシリル化反応用触媒の含有量が1000ppm以下であると、レンズの着色の問題が生じ難い。レンズ材料中で上記ヒドロシリル化反応用触媒の含有量は、金属原子の重量単位で、より好ましくは1ppm以上、より好ましくは500ppm以下である。   In the lens material, the content of the catalyst for hydrosilylation reaction is preferably 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less in terms of the weight unit of metal atom (or platinum element when the metal atom is platinum element). When the content of the catalyst for hydrosilylation reaction is 0.01 ppm or more, it is easy to sufficiently cure the lens material, and the gas barrier property of the lens can be further enhanced. When the content of the catalyst for hydrosilylation reaction is 1000 ppm or less, the problem of lens coloring hardly occurs. The content of the hydrosilylation catalyst in the lens material is more preferably 1 ppm or more, and more preferably 500 ppm or less, in terms of weight units of metal atoms.

白金アルケニル錯体とリン化合物との混合物である白金系触媒を用いる場合には、該白金系触媒は、白金元素と上記リン化合物とを重量比で、0.1:99.9〜99.9:0.1で含むことが好ましく、1:99〜20:80で含むことがより好ましい。   In the case of using a platinum-based catalyst that is a mixture of a platinum alkenyl complex and a phosphorus compound, the platinum-based catalyst is 0.1: 99.9 to 99.9: by weight ratio of platinum element and the phosphorus compound. It is preferable to include by 0.1, and it is more preferable to include by 1: 99-20: 80.

(酸化珪素粒子)
本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、酸化珪素粒子をさらに含む。該酸化珪素粒子の使用により、硬化したレンズの耐熱性及び耐光性を損なうことなく、硬化前のレンズ材料の粘度を適当な範囲に調整できる。従って、レンズ材料の取り扱い性を高めることができる。
(Silicon oxide particles)
The lens material for an optical semiconductor device according to the present invention further includes silicon oxide particles. By using the silicon oxide particles, the viscosity of the lens material before curing can be adjusted to an appropriate range without impairing the heat resistance and light resistance of the cured lens. Therefore, the handleability of the lens material can be improved.

上記酸化珪素粒子の一次粒子径は、好ましくは5nm以上、より好ましくは8nm以上、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下である。上記酸化珪素粒子の一次粒子径が上記下限以上であると、酸化珪素粒子の分散性がより一層高くなり、レンズの透明性がより一層高くなる。上記酸化珪素粒子の一次粒子径が上記上限以下であると、25℃における粘度の上昇効果を充分に得ることができ、かつ温度上昇における粘度の低下を抑制できる。   The primary particle diameter of the silicon oxide particles is preferably 5 nm or more, more preferably 8 nm or more, preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less. When the primary particle diameter of the silicon oxide particles is not less than the above lower limit, the dispersibility of the silicon oxide particles is further increased, and the transparency of the lens is further increased. When the primary particle diameter of the silicon oxide particles is not more than the above upper limit, it is possible to sufficiently obtain the effect of increasing the viscosity at 25 ° C. and to suppress the decrease in the viscosity due to the temperature increase.

上記酸化珪素粒子の一次粒子径は、以下のようにして測定される。光半導体装置用レンズ材料の硬化物を透過型電子顕微鏡(商品名「JEM−2100」、日本電子社製)を用いて観察する。視野中の100個の酸化珪素粒子の一次粒子の大きさをそれぞれ測定し、測定値の平均値を一次粒子径とする。上記一次粒子径は、上記酸化珪素粒子が球形である場合には酸化珪素粒子の直径の平均値を意味し、非球形である場合には酸化珪素粒子の長径の平均値を意味する。   The primary particle diameter of the silicon oxide particles is measured as follows. The cured product of the lens material for an optical semiconductor device is observed using a transmission electron microscope (trade name “JEM-2100”, manufactured by JEOL Ltd.). The size of the primary particles of 100 silicon oxide particles in the visual field is measured, and the average value of the measured values is defined as the primary particle diameter. The primary particle diameter means an average value of the diameters of the silicon oxide particles when the silicon oxide particles are spherical, and an average value of the major diameters of the silicon oxide particles when the silicon oxide particles are non-spherical.

上記酸化珪素粒子のBET比表面積は、好ましくは30m/g以上、好ましくは400m/g以下である。上記BET比表面積が上記下限以上であると、レンズ材料の25℃における粘度を好適な範囲に制御でき、温度上昇における粘度の低下を抑制できる。上記BET比表面積が上記上限以下であると、酸化珪素粒子の凝集が生じ難くなり、酸化珪素粒子の分散性がより一層高くなり、更にレンズの透明性がより一層高くなる。 The BET specific surface area of the silicon oxide particles is preferably 30 m 2 / g or more, and preferably 400 m 2 / g or less. When the BET specific surface area is not less than the above lower limit, the viscosity of the lens material at 25 ° C. can be controlled within a suitable range, and the decrease in the viscosity due to the temperature rise can be suppressed. When the BET specific surface area is less than or equal to the above upper limit, the aggregation of silicon oxide particles is less likely to occur, the dispersibility of the silicon oxide particles is further increased, and the transparency of the lens is further increased.

上記酸化珪素粒子としては特に限定されず、例えば、フュームドシリカ、溶融シリカ等の乾式法で製造されたシリカ、並びにコロイダルシリカ、ゾルゲルシリカ、沈殿シリカ等の湿式法で製造されたシリカ等が挙げられる。なかでも、揮発成分が少なく、かつ透明性がより一層高いレンズを得る観点からは、上記酸化珪素粒子として、フュームドシリカが好適に用いられる。   The silicon oxide particles are not particularly limited, and examples thereof include silica produced by a dry method such as fumed silica and fused silica, and silica produced by a wet method such as colloidal silica, sol-gel silica and precipitated silica. It is done. Among these, fumed silica is suitably used as the silicon oxide particles from the viewpoint of obtaining a lens having less volatile components and higher transparency.

上記フュームドシリカとしては、例えば、Aerosil 50(比表面積:50m/g)、Aerosil 90(比表面積:90m/g)、Aerosil 130(比表面積:130m/g)、Aerosil 200(比表面積:200m/g)、Aerosil 300(比表面積:300m/g)、及びAerosil 380(比表面積:380m/g)(いずれも日本アエロジル社製)等が挙げられる。 Examples of the fumed silica include Aerosil 50 (specific surface area: 50 m 2 / g), Aerosil 90 (specific surface area: 90 m 2 / g), Aerosil 130 (specific surface area: 130 m 2 / g), Aerosil 200 (specific surface area). : 200 m 2 / g), Aerosil 300 (specific surface area: 300 m 2 / g), Aerosil 380 (specific surface area: 380 m 2 / g) (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and the like.

上記酸化珪素粒子は、有機珪素化合物により表面処理されていることが好ましい。この表面処理により、酸化珪素粒子の分散性が非常に高くなり、硬化前のレンズ材料の温度上昇による粘度の低下をより一層抑制できる。   The silicon oxide particles are preferably surface-treated with an organosilicon compound. By this surface treatment, the dispersibility of the silicon oxide particles becomes very high, and it is possible to further suppress the decrease in the viscosity due to the temperature increase of the lens material before curing.

上記有機珪素化合物としては特に限定されず、例えば、アルキル基を有するシラン系化合物、ジメチルシロキサン等のシロキサン骨格を有する珪素系化合物、アミノ基を有する珪素系化合物、(メタ)アクリロイル基を有する珪素系化合物、及びエポキシ基を有する珪素系化合物等が挙げられる。上記「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを意味する。   The organosilicon compound is not particularly limited. For example, a silane compound having an alkyl group, a silicon compound having a siloxane skeleton such as dimethylsiloxane, a silicon compound having an amino group, and a silicon compound having a (meth) acryloyl group. Examples thereof include a compound and a silicon compound having an epoxy group. The “(meth) acryloyl group” means an acryloyl group and a methacryloyl group.

酸化珪素粒子の分散性をさらに一層高める観点からは、上記有機珪素化合物は、ジメチルシリル基を有する有機珪素化合物、トリメチルシリル基を有する有機珪素化合物及びポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物からなる群から選択された少なくとも1種であることが好ましい。また、酸化珪素粒子の分散性をさらに一層高める観点からは、表面処理に用いられる上記有機珪素化合物は、トリメチルシリル基を有する有機珪素化合物及びポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物の内の少なくとも1種であることが好ましい。   From the viewpoint of further enhancing dispersibility of the silicon oxide particles, the organosilicon compound is selected from the group consisting of an organosilicon compound having a dimethylsilyl group, an organosilicon compound having a trimethylsilyl group, and an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group. It is preferable that at least one selected. Further, from the viewpoint of further enhancing dispersibility of the silicon oxide particles, the organosilicon compound used for the surface treatment is at least one of an organosilicon compound having a trimethylsilyl group and an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group. It is preferable that

アリール基を有する第1,第2のオルガノポリシロキサンと、蛍光体とを含むレンズ材料は、硬化前に高温に晒されるとレンズ材料の粘度が急激に低下して、蛍光体が沈降しやすい。このため、硬化の際に、レンズ材料が高温に晒されると蛍光体が偏在して、光が乱反射する。この結果、発光素子から発せられる光の一部がレンズ中で失われ、光半導体装置から取り出される光量が少なくなるという問題がある。   When a lens material containing an aryl group-containing first and second organopolysiloxane and a phosphor is exposed to a high temperature before curing, the viscosity of the lens material is drastically lowered and the phosphor is likely to settle. For this reason, when the lens material is exposed to a high temperature during curing, the phosphor is unevenly distributed and the light is irregularly reflected. As a result, there is a problem that a part of the light emitted from the light emitting element is lost in the lens, and the amount of light extracted from the optical semiconductor device is reduced.

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料が、上記有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子を含むことにより、アリール基を有する上記第1,第2のオルガノポリシロキサンを含むにもかかわらず、レンズ材料の高温での粘度を十分な高さに維持できる。これにより、レンズ材料が高温に加熱された時の粘度を適切な範囲に調整でき、レンズ材料中の蛍光体の分散状態を均一に保つことができる。   Although the lens material for an optical semiconductor device according to the present invention includes the first and second organopolysiloxane having an aryl group by including the silicon oxide particles surface-treated with the organosilicon compound, The viscosity of the lens material at a high temperature can be maintained at a sufficiently high level. Thereby, the viscosity when the lens material is heated to a high temperature can be adjusted to an appropriate range, and the dispersion state of the phosphor in the lens material can be kept uniform.

有機珪素化合物により表面処理する方法の一例としては、ジメチルシリル基を有する有機珪素化合物又はトリメチルシリル基を有する有機珪素化合物を用いる場合には、例えば、ジクロロジメチルシラン、ジメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシリルクロライド及びトリメチルメトキシシラン等を用いて、酸化珪素粒子を表面処理する方法が挙げられる。ポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物を用いる場合には、ポリジメチルシロキサン基の末端にシラノール基を有する化合物及び環状シロキサン等を用いて、酸化珪素粒子を表面処理する方法が挙げられる。   As an example of a method for surface treatment with an organosilicon compound, when using an organosilicon compound having a dimethylsilyl group or an organosilicon compound having a trimethylsilyl group, for example, dichlorodimethylsilane, dimethyldimethoxysilane, hexamethyldisilazane, A method of surface-treating silicon oxide particles using trimethylsilyl chloride, trimethylmethoxysilane, or the like can be given. In the case of using an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group, a method of surface-treating silicon oxide particles using a compound having a silanol group at the terminal of the polydimethylsiloxane group, cyclic siloxane, or the like can be mentioned.

上記ジメチルシリル基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子の市販品としては、R974(比表面積:170m/g)、及びR964(比表面積:250m/g)(いずれも日本アエロジル社製)等が挙げられる。 Examples of commercially available silicon oxide particles surface-treated with the above organosilicon compound having a dimethylsilyl group include R974 (specific surface area: 170 m 2 / g) and R964 (specific surface area: 250 m 2 / g) (both Nippon Aerosil Etc.).

上記トリメチルシリル基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子の市販品としては、RX200(比表面積:140m/g)、及びR8200(比表面積:140m/g)(いずれも日本アエロジル社製)等が挙げられる。 Commercially available silicon oxide particles surface-treated with the above organosilicon compound having a trimethylsilyl group include RX200 (specific surface area: 140 m 2 / g) and R8200 (specific surface area: 140 m 2 / g) (both from Nippon Aerosil Co., Ltd.) Manufactured) and the like.

上記ポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子の市販品としては、RY200(比表面積:120m/g)(日本アエロジル社製)等が挙げられる。 RY200 (specific surface area: 120 m 2 / g) (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and the like can be mentioned as a commercial product of silicon oxide particles surface-treated with an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group.

上記有機珪素化合物により酸化珪素粒子を表面処理する方法は特に限定されない。この方法としては、例えば、ミキサー中に酸化珪素粒子を添加し、攪拌しながら有機珪素化合物を添加する乾式法、酸化珪素粒子のスラリー中に有機珪素化合物を添加するスラリー法、並びに、酸化珪素粒子の乾燥後に有機珪素化合物をスプレー付与するスプレー法などの直接処理法等が挙げられる。上記乾式法で用いられるミキサーとしては、ヘンシェルミキサー及びV型ミキサー等が挙げられる。上記乾式法では、有機珪素化合物は、直接、又は、アルコール水溶液、有機溶媒溶液若しくは水溶液として添加される。   The method for surface-treating the silicon oxide particles with the organosilicon compound is not particularly limited. As this method, for example, a dry method in which silicon oxide particles are added to a mixer and an organosilicon compound is added while stirring, a slurry method in which an organosilicon compound is added to a slurry of silicon oxide particles, and silicon oxide particles And a direct treatment method such as a spray method in which an organosilicon compound is sprayed after drying. Examples of the mixer used in the dry method include a Henschel mixer and a V-type mixer. In the dry method, the organosilicon compound is added directly or as an alcohol aqueous solution, an organic solvent solution or an aqueous solution.

上記有機珪素化合物により表面処理されている酸化珪素粒子を得るために、光半導体装置用レンズ材料を調製する際に、酸化珪素粒子と上記第1,第2のオルガノポリシロキサン等のマトリクス樹脂との混合時に、有機珪素化合物を直接添加するインテグレルブレンド法等を用いてもよい。   In preparing a lens material for an optical semiconductor device in order to obtain silicon oxide particles surface-treated with the organosilicon compound, the silicon oxide particles and the matrix resin such as the first and second organopolysiloxane are used. An integral blend method in which an organosilicon compound is directly added during mixing may be used.

上記第1のオルガノポリシロキサンと上記第2のオルガノポリシロキサンとの合計100重量部に対して、上記酸化珪素粒子の含有量は好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは1重量部以上、好ましくは40重量部以下、より好ましくは35重量部以下である。上記酸化珪素粒子の含有量が上記下限以上であると、硬化時の粘度低下を抑制することが可能になる。上記酸化珪素粒子の含有量が上記上限以下であると、レンズ材料の粘度をより一層適正な範囲に制御でき、かつレンズの透明性をより一層高めることができる。   The content of the silicon oxide particles is preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the total of the first organopolysiloxane and the second organopolysiloxane. The amount is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 35 parts by weight or less. When the content of the silicon oxide particles is equal to or higher than the lower limit, it is possible to suppress a decrease in viscosity at the time of curing. When the content of the silicon oxide particles is not more than the above upper limit, the viscosity of the lens material can be controlled to a more appropriate range, and the transparency of the lens can be further enhanced.

(蛍光体)
本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、蛍光体をさらに含んでいてもよい。上記蛍光体は、発光素子が発した光がレンズに至ったときに光を吸収し、蛍光を発生することによって、最終的に所望の色の光を得ることができるように作用する。上記蛍光体は、発光素子が発する光によって励起され、蛍光を発し、発光素子が発する光と蛍光体が発する蛍光との組み合わせによって、所望の色の光を得ることができる。
(Phosphor)
The lens material for optical semiconductor devices according to the present invention may further contain a phosphor. The phosphor acts so that light of a desired color can be finally obtained by absorbing light when the light emitted from the light emitting element reaches the lens and generating fluorescence. The phosphor is excited by light emitted from the light emitting element to emit fluorescence, and light of a desired color can be obtained by a combination of light emitted from the light emitting element and fluorescence emitted from the phosphor.

例えば、発光素子として紫外線LEDチップを使用して最終的に白色光を得ることを目的とする場合には、青色蛍光体、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を組み合わせて用いることが好ましい。発光素子として青色LEDチップを使用して最終的に白色光を得ることを目的とする場合には、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を組み合わせて用いるか、又は、黄色蛍光体を用いることが好ましい。上記蛍光体は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   For example, when it is intended to finally obtain white light using an ultraviolet LED chip as a light emitting element, it is preferable to use a combination of a blue phosphor, a red phosphor and a green phosphor. When it is intended to finally obtain white light using a blue LED chip as a light emitting element, it is preferable to use a combination of a green phosphor and a red phosphor, or a yellow phosphor. As for the said fluorescent substance, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記青色蛍光体としては特に限定されず、例えば、(Sr、Ca、Ba、Mg)10(POCl:Eu、(Ba、Sr)MgAl1017:Eu、(Sr、Ba)MgSi:Eu等が挙げられる。 The blue phosphor is not particularly limited. For example, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, (Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu and the like.

上記赤色蛍光体としては特に限定されず、例えば、(Sr、Ca)S:Eu、(Ca、Sr)Si:Eu、CaSiN:Eu、CaAlSiN:Eu、YS:Eu、LaS:Eu、LiW:(Eu、Sm)、(Sr、Ca、Bs、Mg)10(POCl:(Eu、Mn)、BaMgSi:(Eu、Mn)等が挙げられる。 It is not particularly restricted but includes the red phosphor, for example, (Sr, Ca) S: Eu, (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8: Eu, CaSiN 2: Eu, CaAlSiN 3: Eu, Y 2 O 2 S : Eu, La 2 O 2 S: Eu, LiW 2 O 8 : (Eu, Sm), (Sr, Ca, Bs, Mg) 10 (PO 4 ) 8 Cl 2 : (Eu, Mn), Ba 3 MgSi 2 And O 8 : (Eu, Mn).

上記緑色蛍光体としては特に限定されず、例えば、Y(Al、Ga)12:Ce、SrGa:Eu、CaScSi12:Ce、SrSiON:Eu、ZnS:(Cu、Al)、BaMgAl1017(Eu、Mn)、SrAl:Eu等が挙げられる。 The green phosphor is not particularly limited, and for example, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, SrGa 2 S 4 : Eu, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce, SrSiON: Eu, ZnS: (Cu, Al), BaMgAl 10 O 17 (Eu, Mn), SrAl 2 O 4 : Eu, and the like.

上記黄色蛍光体としては特に限定されず、例えば、YAl12:Ce、(Y、Gd)Al12:Ce、TbAl12:Ce、CaGa:Eu、SrSiO:Eu等が挙げられる。 Is not particularly restricted but includes the yellow phosphor, for example, Y 3 Al 5 O 12: Ce, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce, Tb 3 Al 5 O 12: Ce, CaGa 2 S 4: Eu , Sr 2 SiO 4 : Eu, and the like.

さらに、上記蛍光体としては、有機蛍光体であるペリレン系化合物等が挙げられる。   Furthermore, examples of the phosphor include perylene compounds that are organic phosphors.

上記蛍光体の体積平均粒径は好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下である。   The phosphor has a volume average particle size of preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, preferably 30 μm or less, more preferably 25 μm or less.

所望の色の光を得るように、上記蛍光体の含有量は適宜調整でき、特に限定されない。本発明に係る光半導体装置用レンズ材料100重量部に対して、上記蛍光体の含有量は0.1重量部以上、40重量部以下であることが好ましい。また、本発明に係る光半導体装置用材料が蛍光体を含む場合には、光半導体装置用レンズ材料の蛍光体を除く全成分100重量部に対して、上記蛍光体の含有量は0.1重量部以上、40重量部以下であることが好ましい。   The phosphor content can be adjusted as appropriate so as to obtain light of a desired color, and is not particularly limited. The phosphor content is preferably 0.1 parts by weight or more and 40 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the lens material for optical semiconductor devices according to the present invention. When the material for an optical semiconductor device according to the present invention includes a phosphor, the content of the phosphor is 0.1 with respect to 100 parts by weight of all components excluding the phosphor of the lens material for an optical semiconductor device. It is preferable that it is not less than 40 parts by weight.

(他の成分)
本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、必要に応じて、分散剤、酸化防止剤、消泡剤、着色剤、変性剤、レベリング剤、光拡散剤、熱伝導性フィラー又は難燃剤等の添加剤をさらに含んでいてもよい。
(Other ingredients)
The lens material for an optical semiconductor device according to the present invention includes a dispersant, an antioxidant, an antifoaming agent, a colorant, a modifier, a leveling agent, a light diffusing agent, a heat conductive filler, a flame retardant, etc. An additive may further be included.

なお、上記第1のオルガノポリシロキサンと、上記第2のオルガノポリシロキサンと、上記ヒドロシリル化反応用触媒と、上記酸化珪素粒子とは、これらを1種又は2種以上含む液を別々に調製しておき、使用直前に複数の液を混合して、本発明に係る光半導体装置用レンズ材料を調製してもよい。例えば、上記第1のオルガノポリシロキサン及び上記ヒドロシリル化反応用触媒を含むA液と、上記第2のオルガノポリシロキサンを含むB液とを別々に調製しておき、使用直前にA液とB液を混合して、本発明に係る光半導体装置用レンズ材料を調製してもよい。このように上記第1のオルガノポリシロキサン、上記ヒドロシリル化反応用触媒と上記第2のオルガノポリシロキサンとを別々に、第1の液と第2の液との2液にすることによって保存安定性を向上させることができる。なお、酸化珪素粒子は、A液に添加してもよく、B液に添加してもよく、A液とB液とに添加してもよい。   The first organopolysiloxane, the second organopolysiloxane, the hydrosilylation reaction catalyst, and the silicon oxide particles are prepared separately in a liquid containing one or more of these. A lens material for an optical semiconductor device according to the present invention may be prepared by mixing a plurality of liquids immediately before use. For example, the liquid A containing the first organopolysiloxane and the hydrosilylation reaction catalyst and the liquid B containing the second organopolysiloxane are prepared separately, and the liquid A and liquid B immediately before use. May be mixed to prepare the lens material for optical semiconductor devices according to the present invention. As described above, the first organopolysiloxane, the catalyst for hydrosilylation reaction, and the second organopolysiloxane are separately made into two liquids of the first liquid and the second liquid, so that the storage stability is improved. Can be improved. The silicon oxide particles may be added to the A liquid, the B liquid, or the A liquid and the B liquid.

(光半導体装置用レンズ材料の詳細及び用途)
本発明に係る光半導体装置用レンズ材料は、液状である。液状にはペースト状も含まれる。
(Details and applications of lens materials for optical semiconductor devices)
The lens material for optical semiconductor devices according to the present invention is liquid. Liquid forms include pastes.

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料のE型粘度計を用いて測定された25℃における10rpmでの粘度η10は、1000mPa・s以上、100000mPa・s以下であることが好ましい。この場合には、光半導体装置用レンズ材料により形成されたレンズ形状をより一層良好にすることができ、更にディスペンサーによりレンズ材料を精度よく吐出することが可能になる。レンズ形状を更に一層良好にし、かつディスペンサーによるレンズ材料の吐出精度をより一層高める観点からは、上記粘度η10はより好ましくは5000mPa・s以上、より好ましくは50000mPa・s以下である。   The viscosity η10 at 10 rpm at 25 ° C. measured using an E-type viscometer of the optical semiconductor device lens material according to the present invention is preferably 1000 mPa · s or more and 100,000 mPa · s or less. In this case, the lens shape formed by the lens material for an optical semiconductor device can be further improved, and the lens material can be discharged with high accuracy by a dispenser. From the viewpoint of further improving the lens shape and further improving the discharge accuracy of the lens material by the dispenser, the viscosity η10 is more preferably 5000 mPa · s or more, and more preferably 50000 mPa · s or less.

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料の型粘度計を用いて測定された25℃における1rpmでの粘度η1の、本発明に係る光半導体装置用レンズ材料の型粘度計を用いて測定された25℃における10rpmでの粘度η10に対する比(η1/η10)は1.5以上、5.0以下であることが好ましいこの場合には、光半導体装置用レンズ材料により形成されたレンズ形状をより一層良好にすることができ、更にディスペンサーによりレンズ材料を精度よく吐出することが可能になる。レンズ形状を更に一層良好にし、かつディスペンサーによるレンズ材料の吐出精度をより一層高める観点からは、上記比(η1/η10)は、より好ましくは1.8以上、より好ましくは4.0以下である。   The viscosity η1 at 1 rpm at 25 ° C. measured using the mold viscometer of the lens material for optical semiconductor devices according to the present invention was measured using the mold viscometer of the lens material for optical semiconductor devices according to the present invention. The ratio (η1 / η10) to the viscosity η10 at 10 rpm at 25 ° C. is preferably 1.5 or more and 5.0 or less. In this case, the lens shape formed by the lens material for an optical semiconductor device is further improved. In addition, the lens material can be accurately discharged by the dispenser. The ratio (η1 / η10) is more preferably 1.8 or more, and more preferably 4.0 or less from the viewpoint of further improving the lens shape and further increasing the discharge accuracy of the lens material by the dispenser. .

レンズのレンズ形状を更に一層良好にし、かつディスペンサーによるレンズ材料の吐出精度をより一層高める観点からは、上記粘度η10が上記下限以上及び上記上限以下であり、かつ上記比(η1/η10)が上記下限以上及び上記上限以下であることが好ましい。   From the viewpoint of further improving the lens shape of the lens and further improving the discharge accuracy of the lens material by the dispenser, the viscosity η10 is not less than the lower limit and not more than the upper limit, and the ratio (η1 / η10) is the above. It is preferable that it is not less than the lower limit and not more than the above upper limit.

なお、光半導体装置用レンズ材料における上記「粘度」は、E型粘度計(TV−22型、東機産業社製)を用いて測定された値である。   The “viscosity” in the lens material for an optical semiconductor device is a value measured using an E-type viscometer (TV-22 type, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料の硬化温度は特に限定されない。光半導体装置用レンズ材料の硬化温度は、好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、好ましくは180℃以下、より好ましくは150℃以下である。硬化温度が上記下限以上であると、レンズ材料の硬化が充分に進行する。硬化温度が上記上限以下であると、レンズの熱劣化が起こり難い。   The curing temperature of the optical semiconductor device lens material according to the present invention is not particularly limited. The curing temperature of the lens material for optical semiconductor devices is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, preferably 180 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower. When the curing temperature is equal to or higher than the above lower limit, the lens material is sufficiently cured. If the curing temperature is not more than the above upper limit, thermal degradation of the lens is unlikely to occur.

硬化方式として、特に限定されないが、ステップキュア方式を用いることが好ましい。ステップキュア方式は、一旦低温で仮硬化させておき、その後に高温で硬化させる方法である。ステップキュア方式の使用により、レンズの硬化収縮を抑えることができる。   Although it does not specifically limit as a hardening system, It is preferable to use a step cure system. The step cure method is a method in which the resin is temporarily cured at a low temperature and then cured at a high temperature. By using the step cure method, curing shrinkage of the lens can be suppressed.

本発明に係る光半導体装置用レンズ材料の製造方法としては特に限定されず、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリウムミキサー、ニーダー、三本ロール又はビーズミル等の混合機を用いて、常温又は加温下で、上記第1のオルガノポリシロキサン、上記第2のオルガノポリシロキサン、上記ヒドロシリル化反応用触媒、酸化珪素粒子及び必要に応じて配合される他の成分を混合する方法等が挙げられる。   The method for producing a lens material for an optical semiconductor device according to the present invention is not particularly limited. For example, using a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetarium mixer, a kneader, a triple roll, or a bead mill, Or the method of mixing the said 1st organopolysiloxane, the said 2nd organopolysiloxane, the said catalyst for hydrosilylation reaction, the silicon oxide particle | grains, and the other component mix | blended as needed, etc. is mentioned under a heating. It is done.

上記発光素子としては、半導体を用いた発光素子であれば特に限定されず、例えば、上記発光素子が発光ダイオードである場合、例えば、基板上にLED形式用半導体材料を積層した構造が挙げられる。この場合、半導体材料としては、例えば、GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGaInP、GaN、InN、AlN、InGaAlN、及びSiC等が挙げられる。   The light emitting element is not particularly limited as long as it is a light emitting element using a semiconductor. For example, when the light emitting element is a light emitting diode, for example, a structure in which a semiconductor material for LED type is stacked on a substrate can be given. In this case, examples of the semiconductor material include GaAs, GaP, GaAlAs, GaAsP, AlGaInP, GaN, InN, AlN, InGaAlN, and SiC.

上記基板の材料としては、例えば、サファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO、及びGaN単結晶等が挙げられる。また、必要に応じ基板と半導体材料との間にバッファー層が形成されていてもよい。上記バッファー層の材料としては、例えば、GaN及びAlN等が挙げられる。   Examples of the material for the substrate include sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, and GaN single crystal. Further, a buffer layer may be formed between the substrate and the semiconductor material as necessary. Examples of the material of the buffer layer include GaN and AlN.

本発明に係る光半導体装置としては、具体的には、例えば、発光ダイオード装置、半導体レーザー装置及びフォトカプラ等が挙げられる。このような光半導体装置は、例えば、液晶ディスプレイ等のバックライト、照明、各種センサー、プリンター及びコピー機等の光源、車両用計測器光源、信号灯、表示灯、表示装置、面状発光体の光源、ディスプレイ、装飾、各種ライト並びにスイッチング素子等に好適に用いることができる。   Specific examples of the optical semiconductor device according to the present invention include a light emitting diode device, a semiconductor laser device, and a photocoupler. Such optical semiconductor devices include, for example, backlights such as liquid crystal displays, illumination, various sensors, light sources such as printers and copiers, vehicle measuring instrument light sources, signal lights, indicator lights, display devices, and light sources for planar light emitters. , Displays, decorations, various lights, switching elements and the like.

本発明に係る光半導体装置は、光半導体素子と、本発明に係る光半導体装置用レンズ材料により形成されたレンズとを備える。該レンズは、本発明に係るレンズ材料を硬化させることにより得られ、レンズ材料の硬化物である。本発明に係る光半導体装置は、光半導体素子を封止している封止剤をさらに備えることが好ましい。封止剤の表面(上面)は、平坦であることが好ましい。本発明に係る光半導体装置において、レンズは封止剤の表面上に配置されていることが好ましい。但し、レンズは、光半導体素子の表面上に配置されていてもよい。   An optical semiconductor device according to the present invention includes an optical semiconductor element and a lens formed of the lens material for an optical semiconductor device according to the present invention. The lens is obtained by curing the lens material according to the present invention, and is a cured product of the lens material. The optical semiconductor device according to the present invention preferably further includes a sealing agent that seals the optical semiconductor element. The surface (upper surface) of the sealant is preferably flat. In the optical semiconductor device according to the present invention, the lens is preferably disposed on the surface of the sealant. However, the lens may be disposed on the surface of the optical semiconductor element.

レンズ形状は特に限定されない。光半導体装置における光の出射方向を制御し、かつ正面輝度が高くなりすぎるのをより一層抑制する観点からは、レンズ形状は、球体の一部又は回転楕円体の一部であることが好ましい。   The lens shape is not particularly limited. From the viewpoint of controlling the light emission direction in the optical semiconductor device and further suppressing the front luminance from becoming too high, the lens shape is preferably a part of a sphere or a part of a spheroid.

上記光半導体装置を得る際には、ディスペンサーを用いて、光半導体素子の表面上に又は光半導体素子を封止するように設けられた封止剤の表面上に、上記光半導体装置用レンズ材料を直接吐出して、上記封止剤の表面上にレンズを形成することが好ましい。   When obtaining the optical semiconductor device, the lens material for the optical semiconductor device is formed on the surface of the optical semiconductor element or on the surface of the sealing agent provided so as to seal the optical semiconductor element using a dispenser. It is preferable to form a lens on the surface of the sealing agent by directly ejecting.

(光半導体装置の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る光半導体装置を示す正面断面図である。
(Embodiment of optical semiconductor device)
FIG. 1 is a front sectional view showing an optical semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

図1に示す光半導体装置1は、ハウジング2を有する。ハウジング2内に光半導体素子3が配置され、実装されている。この光半導体素子3の周囲を、ハウジング2の光反射性を有する内面2aが取り囲んでいる。光半導体素子3は、LEDなどの発光素子である。   An optical semiconductor device 1 shown in FIG. 1 has a housing 2. An optical semiconductor element 3 is arranged and mounted in the housing 2. The optical semiconductor element 3 is surrounded by an inner surface 2 a having light reflectivity of the housing 2. The optical semiconductor element 3 is a light emitting element such as an LED.

内面2aは、内面2aの径が開口端に向かうにつれて大きくなるように形成されている。従って、光半導体素子3から発せられた光のうち、内面2aに到達した光が内面2aにより反射され、光半導体素子3の前方側に進行する。光半導体素子3を封止するように、内面2aで囲まれた領域内には、封止剤4が充填されている。すなわち、ハウジング2内で光半導体素子3が封止剤4により封止されている。光半導体装置1では、光半導体素子3を封止するように、封止剤4の硬化物が配置されている。   The inner surface 2a is formed so that the diameter of the inner surface 2a increases toward the opening end. Therefore, of the light emitted from the optical semiconductor element 3, the light that has reached the inner surface 2 a is reflected by the inner surface 2 a and travels forward of the optical semiconductor element 3. A sealing agent 4 is filled in a region surrounded by the inner surface 2 a so as to seal the optical semiconductor element 3. That is, the optical semiconductor element 3 is sealed with the sealant 4 in the housing 2. In the optical semiconductor device 1, a cured product of the sealant 4 is disposed so as to seal the optical semiconductor element 3.

さらに、光半導体装置1では、封止剤4の表面4a上に、レンズ5が配置されている。   Furthermore, in the optical semiconductor device 1, the lens 5 is disposed on the surface 4 a of the sealant 4.

図2に、本発明の他の実施形態に係る光半導体装置を示す正面断面図である。   FIG. 2 is a front sectional view showing an optical semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

図2に示す光半導体装置11は、端子12aが上面に設けられた基板12上に、光半導体素子13が配置され、実装されている。光半導体素子13の上面に設けられた電極13aと、基板12の上面に設けられた端子12aとが、ボンディングワイヤー14により電気的に接続されている。さらに、光半導体装置11では、光半導体素子13上に、レンズ15が配置されている。レンズ15は、光半導体素子13の表面とボンディングワイヤー14とを覆っている。   In the optical semiconductor device 11 shown in FIG. 2, an optical semiconductor element 13 is arranged and mounted on a substrate 12 having terminals 12a provided on the upper surface. An electrode 13 a provided on the upper surface of the optical semiconductor element 13 and a terminal 12 a provided on the upper surface of the substrate 12 are electrically connected by a bonding wire 14. Further, in the optical semiconductor device 11, a lens 15 is disposed on the optical semiconductor element 13. The lens 15 covers the surface of the optical semiconductor element 13 and the bonding wire 14.

レンズ5,15は、本発明に係る光半導体装置用レンズ材料を硬化させることにより形成されており、該レンズ材料の硬化物である。従って、レンズ5,15のレンズ形状は良好である。また、レンズ5,15の透明性は高いので、光半導体装置1,11において取り出される光の明るさを明るくすることができる。   The lenses 5 and 15 are formed by curing the lens material for an optical semiconductor device according to the present invention, and are a cured product of the lens material. Therefore, the lens shapes of the lenses 5 and 15 are good. Further, since the lenses 5 and 15 are highly transparent, the brightness of the light extracted from the optical semiconductor devices 1 and 11 can be increased.

一方で、従来の光半導体装置用レンズ材料をディスペンサーにより吐出し、レンズを形成した場合には、図3(a)に示すように、レンズ101の上端に、ディスペンサーからの吐出跡101aが残ったり、図3(b)に示すように、レンズ材料が側方に濡れ広がって、レンズ102に濡れ広がった跡102aが残ったりすることがある。本発明に係る光半導体装置用レンズ材料の使用により、このような吐出跡101a及び濡れ広がった跡102aが形成されるのを効果的に抑制できる。   On the other hand, when a conventional lens material for an optical semiconductor device is ejected by a dispenser to form a lens, an ejection trace 101a from the dispenser may remain on the upper end of the lens 101 as shown in FIG. As shown in FIG. 3B, the lens material may spread laterally, leaving a mark 102a remaining on the lens 102. By using the lens material for an optical semiconductor device according to the present invention, it is possible to effectively suppress the formation of the discharge trace 101a and the wet spread mark 102a.

なお、図1,2に示す構造は、本発明に係る光半導体装置の一例にすぎず、光半導体装置の実装構造等は適宜変形され得る。   The structures shown in FIGS. 1 and 2 are merely examples of the optical semiconductor device according to the present invention, and the mounting structure and the like of the optical semiconductor device can be modified as appropriate.

以下に、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to the following examples.

(合成例1)第1のシリコーン樹脂の合成
温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、トリメチルメトキシシラン94g、ジメチルジメトキシシラン99g、ジフェニルジメトキシシラン92g、及びビニルトリメトキシシラン133gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、水酸化カリウム0.8gを水108gに溶かした溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、反応液に酢酸0.9gを加え、減圧下で加熱した。その後、酢酸カリウムをろ過により除去して、ポリマー(A)を得た。
(Synthesis Example 1) Synthesis of First Silicone Resin In a 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device and a stirrer, 94 g of trimethylmethoxysilane, 99 g of dimethyldimethoxysilane, 92 g of diphenyldimethoxysilane, and 133 g of vinyltrimethoxysilane And stirred at 50 ° C. A solution obtained by dissolving 0.8 g of potassium hydroxide in 108 g of water was slowly dropped therein, and after the dropwise addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours and reacted to obtain a reaction solution. Next, 0.9 g of acetic acid was added to the reaction solution and heated under reduced pressure. Thereafter, potassium acetate was removed by filtration to obtain a polymer (A).

29Si−NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(A)は、下記の平均組成式(A1)を有していた。 As a result of identifying the chemical structure from 29 Si-NMR, the polymer (A) had the following average composition formula (A1).

(MeSiO1/20.29(MeSiO2/20.27(PhSiO2/20.13(ViSiO3/20.31 …式(A1) (Me 3 SiO 1/2 ) 0.29 (Me 2 SiO 2/2 ) 0.27 (Ph 2 SiO 2/2 ) 0.13 (ViSiO 3/2 ) 0.31 ... Formula (A1)

上記式(A1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。   In the above formula (A1), Me represents a methyl group, Ph represents a phenyl group, and Vi represents a vinyl group.

得られたポリマー(A)のフェニル基の含有比率は21モル%であった。   The content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (A) was 21 mol%.

(合成例2)第1のオルガノポリシロキサンの合成
温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、ビニルジメチルエトキシシラン7.82g、ジメチルジメトキシシラン310g及びジフェニルジメトキシシラン88gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、水酸化カリウム0.8gを水142gに溶かした溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、減圧して揮発成分を除去し、反応液に酢酸0.9gを加え、減圧下で加熱した。その後、酢酸カリウムをろ過により除去して、ポリマー(B)を得た。
(Synthesis Example 2) Synthesis of the first organopolysiloxane In a 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device and a stirrer, 7.82 g of vinyldimethylethoxysilane, 310 g of dimethyldimethoxysilane and 88 g of diphenyldimethoxysilane were added, Stir at 50 ° C. A solution prepared by dissolving 0.8 g of potassium hydroxide in 142 g of water was slowly added dropwise thereto, and after the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours to be reacted to obtain a reaction solution. Next, volatile components were removed under reduced pressure, 0.9 g of acetic acid was added to the reaction solution, and the mixture was heated under reduced pressure. Thereafter, potassium acetate was removed by filtration to obtain a polymer (B).

29Si−NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(B)は、下記の平均組成式(B1)を有していた。 As a result of identifying the chemical structure from 29 Si-NMR, the polymer (B) had the following average composition formula (B1).

(ViMeSiO1/20.02(MeSiO2/20.85(PhSiO2/20.13 …式(B1) (ViMe 2 SiO 1/2 ) 0.02 (Me 2 SiO 2/2 ) 0.85 (Ph 2 SiO 2/2 ) 0.13 ... Formula (B1)

上記式(B1)中、Meはメチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を示す。   In the above formula (B1), Me represents a methyl group, Vi represents a vinyl group, and Ph represents a phenyl group.

得られたポリマー(B)のフェニル基の含有比率は22モル%であった。   The content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (B) was 22 mol%.

(合成例3)第2のシリコーン樹脂の合成
温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、トリメチルメトキシシラン31g、1,1,3,3−ヘキサメチルジシロキサン50g、ジメチルジメトキシシラン140g、ジフェニルジメトキシシラン59g、フェニルトリメトキシシラン48g、及びビニルトリメトキシシラン45gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、塩酸1.4gと水92gの溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、減圧下で加熱し、揮発成分を除去してポリマーを得た。得られたポリマーをヘキサン150gと酢酸エチル150gを添加し、イオン交換水300gで10回洗浄を行い、減圧して揮発成分を除去してポリマー(C)を得た。
(Synthesis Example 3) Synthesis of Second Silicone Resin In a 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device and a stirrer, 31 g of trimethylmethoxysilane, 50 g of 1,1,3,3-hexamethyldisiloxane, dimethyldimethoxy 140 g of silane, 59 g of diphenyldimethoxysilane, 48 g of phenyltrimethoxysilane, and 45 g of vinyltrimethoxysilane were added and stirred at 50 ° C. Into this, a solution of 1.4 g of hydrochloric acid and 92 g of water was slowly added dropwise, and after the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours and reacted to obtain a reaction solution. Next, it heated under reduced pressure and the volatile component was removed and the polymer was obtained. To the obtained polymer, 150 g of hexane and 150 g of ethyl acetate were added, washed 10 times with 300 g of ion-exchanged water, reduced in pressure to remove volatile components, and polymer (C) was obtained.

29Si−NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(C)は、下記の平均組成式(C1)を有していた。 As a result of identifying the chemical structure from 29 Si-NMR, the polymer (C) had the following average composition formula (C1).

(MeSiO1/20.09(HMeSiO1/20.24(MeSiO2/20.38(PhSiO2/20.08(PhSiO3/20.10(ViSiO3/20.10 …式(C1) (Me 3 SiO 1/2 ) 0.09 (HMe 2 SiO 1/2 ) 0.24 (Me 2 SiO 2/2 ) 0.38 (Ph 2 SiO 2/2 ) 0.08 (PhSiO 3/2 ) 0.10 (ViSiO 3/2 ) 0.10 Formula (C1)

上記式(C1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。   In the above formula (C1), Me represents a methyl group, Ph represents a phenyl group, and Vi represents a vinyl group.

得られたポリマー(C)のフェニル基の含有比率は23モル%であった。   The content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (C) was 23 mol%.

(合成例4)第2のオルガノポリシロキサンの合成
温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、ジメチルジメトキシシラン375g、ジフェニルジメトキシシラン98g、ビニルメチルジメトキシシラン10.6g、及びメチルジエトキシシラン54gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、塩酸2.1gと水144gの溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、減圧して揮発成分を除去してポリマーを得た。得られたポリマーにヘキサン150gと酢酸エチル150gとを添加し、イオン交換水300gで10回洗浄を行い、減圧して揮発成分を除去してポリマー(D)を得た。
Synthesis Example 4 Synthesis of Second Organopolysiloxane In a 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device and a stirrer, 375 g of dimethyldimethoxysilane, 98 g of diphenyldimethoxysilane, 10.6 g of vinylmethyldimethoxysilane, and methyl Diethoxysilane 54g was added and stirred at 50 ° C. Into this, a solution of 2.1 g of hydrochloric acid and 144 g of water was slowly added dropwise. After the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours and reacted to obtain a reaction solution. Next, the polymer was obtained by removing the volatile component under reduced pressure. To the obtained polymer, 150 g of hexane and 150 g of ethyl acetate were added, washed 10 times with 300 g of ion-exchanged water, reduced in pressure to remove volatile components, and polymer (D) was obtained.

29Si−NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(D)は、下記の平均組成式(D1)を有していた。 As a result of identifying the chemical structure from 29 Si-NMR, the polymer (D) had the following average composition formula (D1).

(MeSiO2/20.77(PhSiO2/20.11(ViMeSiO2/20.02(HMeSiO2/20.10 …式(D1) (Me 2 SiO 2/2 ) 0.77 (Ph 2 SiO 2/2 ) 0.11 (ViMeSiO 2/2 ) 0.02 (HMeSiO 2/2 ) 0.10 ... Formula (D1)

上記式(D1)中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Viはビニル基を示す。   In the above formula (D1), Me represents a methyl group, Ph represents a phenyl group, and Vi represents a vinyl group.

得られたポリマー(D)のフェニル基の含有比率は20モル%であった。   The content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (D) was 20 mol%.

(合成例5)第1のオルガノポリシロキサンに類似したオルガノポリシロキサンの合成
温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、ジメチルジメトキシシラン476g、及びビニルメチルジメトキシシラン5.3gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、水酸化カリウム2.2gを水144gに溶かした溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、減圧して揮発成分を除去し、反応液に酢酸2.4gを加え、減圧下で加熱した。その後、酢酸カリウムをろ過により除去して、ポリマー(E)を得た。
(Synthesis Example 5) Synthesis of organopolysiloxane similar to the first organopolysiloxane In a 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device and a stirrer, 476 g of dimethyldimethoxysilane and 5.3 g of vinylmethyldimethoxysilane were added. And stirred at 50 ° C. A solution prepared by dissolving 2.2 g of potassium hydroxide in 144 g of water was slowly added dropwise thereto, and after the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours and reacted to obtain a reaction solution. Next, volatile components were removed under reduced pressure, 2.4 g of acetic acid was added to the reaction solution, and the mixture was heated under reduced pressure. Thereafter, potassium acetate was removed by filtration to obtain a polymer (E).

29Si−NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(E)は、下記の平均組成式(E1)を有していた。 As a result of identifying the chemical structure from 29 Si-NMR, the polymer (E) had the following average composition formula (E1).

(MeSiO2/20.99(ViMeSiO2/20.01 …式(E1) (Me 2 SiO 2/2 ) 0.99 (ViMeSiO 2/2 ) 0.01 Formula (E1)

上記式(E1)中、Meはメチル基、Viはビニル基を示す。   In the above formula (E1), Me represents a methyl group, and Vi represents a vinyl group.

得られたポリマー(E)のフェニル基の含有比率は0モル%であった。   The content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (E) was 0 mol%.

(合成例6)第2のオルガノポリシロキサンに類似したオルガノポリシロキサンの合成
温度計、滴下装置及び攪拌機を備えた1000mLのセパラブルフラスコに、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン24g、及びジメチルジメトキシシラン438gを入れ、50℃で攪拌した。その中に、塩酸2.0gと水134gの溶液をゆっくりと滴下し、滴下後に50℃で6時間攪拌し、反応させて、反応液を得た。次に、減圧下で加熱し、揮発成分を除去してポリマーを得た。得られたポリマーにヘキサン150gと酢酸エチル150gとを添加し、イオン交換水300gで10回洗浄を行い、減圧して揮発成分を除去してポリマー(F)を得た。
Synthesis Example 6 Synthesis of Organopolysiloxane Similar to Second Organopolysiloxane In a 1000 mL separable flask equipped with a thermometer, a dropping device and a stirrer, 24 g of 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, And 438 g of dimethyldimethoxysilane were added and stirred at 50 ° C. Into this, a solution of 2.0 g of hydrochloric acid and 134 g of water was slowly added dropwise. After the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours and reacted to obtain a reaction solution. Next, it heated under reduced pressure and the volatile component was removed and the polymer was obtained. To the obtained polymer, 150 g of hexane and 150 g of ethyl acetate were added, washed 10 times with 300 g of ion-exchanged water, reduced in pressure to remove volatile components, and polymer (F) was obtained.

29Si−NMRより化学構造を同定した結果、ポリマー(F)は、下記の平均組成式(F1)を有していた。 As a result of identifying the chemical structure from 29 Si-NMR, the polymer (F) had the following average composition formula (F1).

(HMeSiO1/20.08(MeSiO2/20.92 …式(F1) (HMe 2 SiO 1/2 ) 0.08 (Me 2 SiO 2/2 ) 0.92 Formula (F1)

上記式(F1)中、Meはメチル基を示す。   In the above formula (F1), Me represents a methyl group.

得られたポリマー(F)のフェニル基の含有比率は0モル%であった。   The content ratio of the phenyl group of the obtained polymer (F) was 0 mol%.

(実施例1)
ポリマーA(10g)、ポリマーC(10g)、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(レンズ材料全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)、及び酸化珪素微粒子(AEROSIL RY200、ポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子、比表面積120m/g、日本アエロジル社製)2gを混合し、脱泡を行い、光半導体装置用レンズ材料を得た。
Example 1
Polymer A (10 g), Polymer C (10 g), 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (amount in which platinum metal is 10 ppm by weight with respect to the entire lens material) ), And 2 g of silicon oxide fine particles (AEROSIL RY200, silicon oxide particles surface-treated with an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group, specific surface area 120 m 2 / g, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), defoaming, A lens material for an optical semiconductor device was obtained.

(実施例2)
ポリマーB(16g)、ポリマーD(4g)、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(レンズ材料全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)、及び酸化珪素微粒子(AEROSIL RY200、ポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子、比表面積120m/g、日本アエロジル社製)2.5gを混合し、脱泡を行い、光半導体装置用レンズ材料を得た。
(Example 2)
Polymer B (16 g), Polymer D (4 g), 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (amount in which platinum metal is 10 ppm by weight with respect to the entire lens material) ) And 2.5 g of silicon oxide fine particles (AEROSIL RY200, silicon oxide particles surface-treated with an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group, specific surface area 120 m 2 / g, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) The lens material for optical semiconductor devices was obtained.

(比較例1)
ポリマーE(16g)、ポリマーF(4g)、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(レンズ材料全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)、及び酸化珪素微粒子(AEROSIL RY200、ポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子、比表面積120m/g、日本アエロジル社製)2.5gを混合し、脱泡を行い、光半導体装置用レンズ材料を得た。
(Comparative Example 1)
Polymer E (16 g), Polymer F (4 g), 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (amount of platinum metal in weight unit of 10 ppm with respect to the entire lens material) ) And 2.5 g of silicon oxide fine particles (AEROSIL RY200, silicon oxide particles surface-treated with an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group, specific surface area 120 m 2 / g, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) The lens material for optical semiconductor devices was obtained.

(比較例2)
ポリマーE(16g)、ポリマーF(4g)、及び白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(レンズ材料全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用レンズ材料を得た。
(Comparative Example 2)
Polymer E (16 g), Polymer F (4 g), and 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (the platinum metal is 10 ppm by weight with respect to the entire lens material) Amount) was mixed and defoamed to obtain a lens material for an optical semiconductor device.

(評価)
(25℃における粘度の測定)
E型粘度計(TV−22型、東機産業社製)を用いて、光半導体装置用レンズ材料の25℃における1rpmでの粘度η1(mPa・s)を測定した。また、E型粘度計(TV−22型、東機産業社製)を用いて、得られた光半導体装置用レンズ材料の25℃における10rpmでの粘度η10(mPa・s)を測定した。
(Evaluation)
(Measurement of viscosity at 25 ° C.)
Using an E-type viscometer (TV-22 type, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), the viscosity η1 (mPa · s) at 1 rpm at 25 ° C. of the lens material for optical semiconductor devices was measured. Moreover, the viscosity (eta) 10 (mPa * s) in 10 rpm in 25 degreeC of the obtained lens material for optical semiconductor devices was measured using the E-type viscosity meter (TV-22 type, the Toki Sangyo company make).

(光半導体装置の作製)
ポリマーA(10g)、ポリマーC(10g)、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体(封止剤全体に対して白金金属が重量単位で10ppmとなる量)、酸化珪素微粒子(AEROSIL RY200、ポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物により表面処理された酸化珪素粒子、比表面積120m/g、日本アエロジル社製)0.4g、及び蛍光体粉末(体積平均粒径17μm、比重4.7、「EY4453」、インテマティックス社製)1.0重量部を混合し、脱泡を行い、光半導体装置用封止剤を用意した。
(Production of optical semiconductor device)
Polymer A (10 g), Polymer C (10 g), 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum (platinum metal becomes 10 ppm by weight with respect to the whole sealant) Amount), silicon oxide fine particles (AEROSIL RY200, silicon oxide particles surface-treated with an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group, specific surface area 120 m 2 / g, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), and phosphor powder (volume) 1.0 part by weight of an average particle size of 17 μm, a specific gravity of 4.7, “EY4453”, manufactured by Intematics Co., Ltd.) was mixed and defoamed to prepare an encapsulant for optical semiconductor devices.

銀めっきされたリード電極付きポリフタルアミド製ハウジング材に、ダイボンド材によって主発光ピークが460nmの発光素子が実装されており、発光素子とリード電極とが金ワイヤーで接続されている構造において、得られた光半導体装置用封止剤を注入し、150℃で2時間加熱して硬化させた。   In a structure in which a light emitting element having a main emission peak of 460 nm is mounted on a silver-plated polyphthalamide housing material with a lead electrode by a die bond material, and the light emitting element and the lead electrode are connected by a gold wire. The obtained sealant for optical semiconductor devices was injected and cured by heating at 150 ° C. for 2 hours.

次に、実施例及び比較例で得られた光半導体装置用レンズ材料をディスペンサー装置(「SHOTMASTER―300」武蔵エンジニアリング社製)から、封止剤の平坦な表面(上面)に直接吐出した後、レンズ材料を150℃で2時間加熱して硬化させた。このようにして、封止剤の表面上にレンズを形成し、光半導体装置を作製した。この光半導体装置を用いて、下記の評価項目について評価を実施した。   Next, after the lens material for optical semiconductor devices obtained in Examples and Comparative Examples was directly discharged from a dispenser device (“SHOTMASTER-300” manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd.) to the flat surface (upper surface) of the sealant, The lens material was cured by heating at 150 ° C. for 2 hours. In this way, a lens was formed on the surface of the sealant, and an optical semiconductor device was manufactured. Using this optical semiconductor device, the following evaluation items were evaluated.

(レンズ形状)
目視にてレンズの形状を確認した。レンズに突起及び液ダレが起きていない場合を「○」、レンズに突起又は液ダレが起きている場合を「×」と判定した。
(Lens shape)
The shape of the lens was confirmed visually. The case where no protrusion or dripping occurred in the lens was determined as “◯”, and the case where protrusion or dripping occurred in the lens was determined as “x”.

(レンズの透明性)
目視にてレンズの透明性を確認した。レンズが透明な場合を「○」、少し白濁している場合を「△」、白濁している場合を「×」と判定した。
(Lens transparency)
The transparency of the lens was confirmed visually. The case where the lens was transparent was determined as “◯”, the case where it was slightly cloudy was determined as “Δ”, and the case where it was cloudy was determined as “x”.

(明るさの評価)
50個の光半導体装置における発光素子にそれぞれ23℃で100mAの電流を流して、光度測定装置(OL770、オプトロニックラボラトリーズ社製)を用いて光度を測定し、50個の平均値が6.0cd以上を「○」、6.0scd未満を「×」とした。
(Brightness evaluation)
A current of 100 mA was applied to each of the light emitting elements in 50 optical semiconductor devices at 23 ° C., and the light intensity was measured using a light intensity measuring device (OL770, manufactured by Optronic Laboratories). The average value of 50 light was 6.0 cd. The above was designated as “◯” and the value less than 6.0 scd was designated as “x”.

結果を下記の表1に示す。   The results are shown in Table 1 below.

Figure 2012188627
Figure 2012188627

1…光半導体装置
2…ハウジング
2a…内面
3…光半導体素子
4…封止剤
4a…表面
5…レンズ
11…光半導体装置
12…基板
12a…端子
13…光半導体素子
13a…電極
14…ボンディングワイヤー
15…レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical semiconductor device 2 ... Housing 2a ... Inner surface 3 ... Optical semiconductor element 4 ... Sealing agent 4a ... Surface 5 ... Lens 11 ... Optical semiconductor device 12 ... Substrate 12a ... Terminal 13 ... Optical semiconductor element 13a ... Electrode 14 ... Bonding wire 15 ... Lens

Claims (10)

光半導体装置においてレンズを形成するために用いられる液状のレンズ材料であって、
下記式(1)で表され、かつ珪素原子に結合したアルケニル基及び珪素原子に結合したアリール基を有する第1のオルガノポリシロキサン(但し、珪素原子に結合した水素原子を有するオルガノポリシロキサンを除く)と、
下記式(51)で表され、かつ珪素原子に結合した水素原子及び珪素原子に結合したアリール基を有する第2のオルガノポリシロキサンと、
ヒドロシリル化反応用触媒と、
酸化珪素粒子とを含み、
前記第1のオルガノポリシロキサン及び前記第2のオルガノポリシロキサンにおける下記式(X)より求められる珪素原子に結合したアリール基の含有比率がそれぞれ、3モル%以上、40モル%以下である、光半導体装置用レンズ材料。
Figure 2012188627
前記式(1)中、a、b及びcは、a/(a+b+c)=0〜0.50、b/(a+b+c)=0.40〜1.0及びc/(a+b+c)=0〜0.50を満たし、R1〜R6は、少なくとも1個がアルケニル基を表し、少なくとも1個がアリール基を表し、アルケニル基及びアリール基以外のR1〜R6は、炭素数1〜8の炭化水素基を表す。
Figure 2012188627
前記式(51)中、p、q及びrは、p/(p+q+r)=0〜0.50、q/(p+q+r)=0.40〜1.0及びr/(p+q+r)=0〜0.50を満たし、R51〜R56は、少なくとも1個が珪素原子を表し、少なくとも1個がアリール基を表し、珪素原子及びアリール基以外のR51〜R56は、炭素数1〜8の炭化水素基を表す。
珪素原子に結合したアリール基の含有比率(モル%)=(前記第1のオルガノポリシロキサン又は前記第2のオルガノポリシロキサンの1分子あたりに含まれる珪素原子に結合したアリール基の平均個数×アリール基の分子量/前記第1のオルガノポリシロキサン又は前記第2のオルガノポリシロキサンの数平均分子量)×100 ・・・式(X)
A liquid lens material used to form a lens in an optical semiconductor device,
A first organopolysiloxane represented by the following formula (1) and having an alkenyl group bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to a silicon atom (excluding an organopolysiloxane having a hydrogen atom bonded to a silicon atom) )When,
A second organopolysiloxane represented by the following formula (51) and having a hydrogen atom bonded to a silicon atom and an aryl group bonded to the silicon atom;
A catalyst for hydrosilylation reaction;
Silicon oxide particles,
The content ratio of the aryl group bonded to the silicon atom determined by the following formula (X) in the first organopolysiloxane and the second organopolysiloxane is 3 mol% or more and 40 mol% or less, respectively. Lens material for semiconductor devices.
Figure 2012188627
In the formula (1), a, b and c are a / (a + b + c) = 0 to 0.50, b / (a + b + c) = 0.40 to 1.0 and c / (a + b + c) = 0 to 0. 50, R1 to R6 represent at least one alkenyl group, at least one represents an aryl group, and R1 to R6 other than the alkenyl group and the aryl group represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. .
Figure 2012188627
In the formula (51), p, q and r are p / (p + q + r) = 0 to 0.50, q / (p + q + r) = 0.40 to 1.0 and r / (p + q + r) = 0 to 0. 50, R51 to R56 represent at least one silicon atom, at least one represents an aryl group, and R51 to R56 other than the silicon atom and the aryl group represent a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. .
Content ratio (mol%) of aryl groups bonded to silicon atoms = (average number of aryl groups bonded to silicon atoms contained in one molecule of the first organopolysiloxane or the second organopolysiloxane × aryl Molecular weight of group / number average molecular weight of the first organopolysiloxane or the second organopolysiloxane) × 100 Formula (X)
E型粘度計を用いて測定された25℃における10rpmでの粘度が1000mPa・s以上、100000mPa・s以下であり、かつ、
E型粘度計を用いて測定された25℃における1rpmでの粘度のE型粘度計を用いて測定された25℃における10rpmでの粘度に対する比が1.5以上、5.0以下である、請求項1に記載の光半導体装置用レンズ材料。
The viscosity at 10 rpm at 25 ° C. measured using an E-type viscometer is 1000 mPa · s or more and 100000 mPa · s or less, and
The ratio of the viscosity at 1 rpm at 25 ° C. measured using an E-type viscometer to the viscosity at 10 rpm at 25 ° C. measured using an E-type viscometer is 1.5 or more and 5.0 or less, The lens material for optical semiconductor devices according to claim 1.
前記酸化珪素粒子が、有機珪素化合物により表面処理されている、請求項1又は2に記載の光半導体装置用レンズ材料。   The lens material for optical semiconductor devices according to claim 1, wherein the silicon oxide particles are surface-treated with an organosilicon compound. 前記有機珪素化合物が、ジメチルシリル基を有する有機珪素化合物、トリメチルシリル基を有する有機珪素化合物及びポリジメチルシロキサン基を有する有機珪素化合物からなる群から選択された少なくとも1種である、請求項3に記載の光半導体装置用レンズ材料。   4. The organosilicon compound is at least one selected from the group consisting of an organosilicon compound having a dimethylsilyl group, an organosilicon compound having a trimethylsilyl group, and an organosilicon compound having a polydimethylsiloxane group. Lens material for optical semiconductor devices. 前記第2のオルガノポリシロキサンが、下記式(51−a)で表される構造単位を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光半導体装置用レンズ材料。
Figure 2012188627
前記式(51−a)中、R52及びR53はそれぞれ、水素原子、アリール基又は炭素数1〜8の炭化水素基を表す。
The lens material for optical semiconductor devices according to claim 1, wherein the second organopolysiloxane has a structural unit represented by the following formula (51-a).
Figure 2012188627
In said formula (51-a), R52 and R53 represent a hydrogen atom, an aryl group, or a C1-C8 hydrocarbon group, respectively.
前記第2のオルガノポリシロキサンが、珪素原子に結合したビニル基を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光半導体装置用レンズ材料。   The lens material for an optical semiconductor device according to claim 1, wherein the second organopolysiloxane has a vinyl group bonded to a silicon atom. 光半導体素子を封止している光半導体装置用封止剤の表面上に、ディスペンサーを用いて直接吐出される光半導体装置用レンズ材料である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光半導体装置用レンズ材料。   The lens material for optical semiconductor devices which is a lens material for optical semiconductor devices discharged directly on the surface of the encapsulant for optical semiconductor devices that seals the optical semiconductor element using a dispenser. Lens material for optical semiconductor devices. 光半導体素子と、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の光半導体装置用レンズ材料により形成されているレンズとを備える、光半導体装置。
An optical semiconductor element;
An optical semiconductor device comprising: a lens formed of the lens material for an optical semiconductor device according to claim 1.
前記光半導体素子を封止している封止剤をさらに備え、
前記レンズが、前記封止剤の表面上に配置されている、請求項8に記載の光半導体装置。
A sealant that seals the optical semiconductor element;
The optical semiconductor device according to claim 8, wherein the lens is disposed on a surface of the sealant.
ディスペンサーを用いて、光半導体素子を封止するように設けられた封止剤の表面上に、請求項7に記載の光半導体装置用レンズ材料を直接吐出して、前記封止剤の表面上にレンズを形成する、光半導体装置の製造方法。   The lens material for optical semiconductor devices according to claim 7 is directly discharged onto the surface of the encapsulant provided on the surface of the encapsulant so as to seal the optical semiconductor element using a dispenser. A method of manufacturing an optical semiconductor device, wherein a lens is formed on the substrate.
JP2011055568A 2011-03-14 2011-03-14 Lens material for optical semiconductor apparatus, optical semiconductor apparatus, and method for manufacturing optical semiconductor apparatus Withdrawn JP2012188627A (en)

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