CN101432894A - 树脂封装的发光二极管以及封装发光二极管的方法 - Google Patents
树脂封装的发光二极管以及封装发光二极管的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101432894A CN101432894A CNA2005800266201A CN200580026620A CN101432894A CN 101432894 A CN101432894 A CN 101432894A CN A2005800266201 A CNA2005800266201 A CN A2005800266201A CN 200580026620 A CN200580026620 A CN 200580026620A CN 101432894 A CN101432894 A CN 101432894A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- organopolysiloxane
- component
- bond
- emitting diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 115
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 71
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 26
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- -1 polysiloxanes Polymers 0.000 claims description 87
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 32
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 32
- 125000002769 thiazolinyl group Chemical group 0.000 claims description 26
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 20
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 229920006136 organohydrogenpolysiloxane Polymers 0.000 abstract 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 11
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 11
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 10
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 6
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- WWOHTLMSHRRSTB-UHFFFAOYSA-N C(COCCO)O.[O] Chemical compound C(COCCO)O.[O] WWOHTLMSHRRSTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DHXVGJBLRPWPCS-UHFFFAOYSA-N Tetrahydropyran Chemical compound C1CCOCC1 DHXVGJBLRPWPCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PRTVVLKKLCSOAR-UHFFFAOYSA-N [O].OCCO Chemical compound [O].OCCO PRTVVLKKLCSOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940045985 antineoplastic platinum compound Drugs 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 3
- 150000003058 platinum compounds Chemical class 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001062009 Indigofera Species 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 2
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 125000005447 octyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- RRKODOZNUZCUBN-CCAGOZQPSA-N (1z,3z)-cycloocta-1,3-diene Chemical compound C1CC\C=C/C=C\C1 RRKODOZNUZCUBN-CCAGOZQPSA-N 0.000 description 1
- 125000006039 1-hexenyl group Chemical group 0.000 description 1
- IMSODMZESSGVBE-UHFFFAOYSA-N 2-Oxazoline Chemical compound C1CN=CO1 IMSODMZESSGVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005999 2-bromoethyl group Chemical group 0.000 description 1
- INKLLAFXEUQSOO-UHFFFAOYSA-N 4-methylpyridine dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.CC1=CC=NC=C1 INKLLAFXEUQSOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- KYQHMTLLFIFUAN-UHFFFAOYSA-N C(C(C)O)O.[O] Chemical compound C(C(C)O)O.[O] KYQHMTLLFIFUAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNVUOBOEMFGUHD-UHFFFAOYSA-N C1C(C2=CC=CC2)=CC=C1.Cl.Cl Chemical compound C1C(C2=CC=CC2)=CC=C1.Cl.Cl GNVUOBOEMFGUHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQIXFPPIFWEOSV-UHFFFAOYSA-N C1CC=CC=CCC1.Cl.Cl Chemical compound C1CC=CC=CCC1.Cl.Cl BQIXFPPIFWEOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEPBVCPSRDTNEQ-UHFFFAOYSA-N Cl.Cl.C1C=CC=C1 Chemical compound Cl.Cl.C1C=CC=C1 JEPBVCPSRDTNEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Natural products CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 125000004218 chloromethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)* 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004212 difluorophenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N ethenoxyethane Chemical group CCOC=C FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 1
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001261 isocyanato group Chemical group *N=C=O 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- WHIVNJATOVLWBW-UHFFFAOYSA-N n-butan-2-ylidenehydroxylamine Chemical compound CCC(C)=NO WHIVNJATOVLWBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 125000000286 phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004344 phenylpropyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 229920001843 polymethylhydrosiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 125000003258 trimethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 125000000026 trimethylsilyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si]([*])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
- C08G77/16—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to hydroxyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/80—Siloxanes having aromatic substituents, e.g. phenyl side groups
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供一种LED器件，其中将LED元件封装在不容易由于迅速温度变化而导致损坏的材料中。用可加成固化的软的聚硅氧烷涂覆该LED元件，然后封装在树脂样的可加成固化的聚硅氧烷中。该软的聚硅氧烷的特征在于由E型硬度计测得的固化硬度为5至75，且为包含以下组份的组合物的固化产物：(A)平均每个分子具有至少1.8个与硅原子键结的烯基的有机聚硅氧烷，(B)平均每个分子具有至少4个与硅原子键结的氢原子的有机氢聚硅氧烷以及(C)氢化硅烷化催化剂。
Description
技术领域
本发明涉及包括封装在聚硅氧烷中的发光二极管元件(下文中称作LED元件)的发光二极管器件，其由发光二极管芯片、引线框以及连接该芯片和该引线框的焊线组成。本发明还涉及用于将LED元件封装在聚硅氧烷中的方法。更具体而言，本发明涉及包括封装在聚硅氧烷中的发射蓝光至紫外光的LED元件的LED器件，以及用于将该LED元件封装在聚硅氧烷中的方法。
背景技术
一般而言，LED元件被封装在透明的树脂中，以制造发光器件。虽然环氧树脂由于它们的高透明度、足够的强度及刚度已经广泛地用作透明的封装树脂，但是作为近年来需求在增长的用于封装发射蓝光至紫外光的LED元件的材料或者通过添加磷封装发射蓝光至紫外光的LED元件的发射白光的器件，聚硅氧烷树脂被广泛地关注。环氧树脂不太适合于封装具有高亮度及更短波长的发射蓝光至紫外光的LED元件，因为它们缺乏使用该LED时所需的耐热性及耐光性。具体而言，作为封装LED芯片的环氧树脂暴露在从该芯片发射的紫外线中，有机聚合物中的键合发生断裂，导致该树脂的光学或化学特性恶化。因此，环氧树脂从LED芯片的邻近区域逐渐变黄。这导致光线的着色，因此限制了LED器件的寿命。另一方面，聚硅氧烷树脂高度透明并且不易被紫外线恶化，所以被当作适合于封装发射蓝光至紫外光的LED元件的材料。
例如JP 06-314816 A描述了硅氧烷化合物作为封装LED元件的树脂的用途。该硅氧烷化合物含有可与该化合物半导体上的羟基反应的烷氧基，从而可以通过加成反应产生聚硅氧烷树脂。在此情况下使用的化合物是具有有机基硅氧烷单元的聚合物化合物。硬质聚硅氧烷树脂可以提高耐光性，而在对LED元件实施迅速的温度变化时，聚硅氧烷树脂的膨胀系数大，或者聚硅氧烷树脂与LED元件的金属部件的膨胀之间的差异大，会导致LED元件产生大的变形。因为高能LED元件会在施加电流时被加热至高温，在开/关操作该器件期间对它们施加迅速的温度变化，因此容易由于重复的温度变化导致的变形而引起断裂或其他损害。
弹性体或凝胶状聚硅氧烷也用于封装LED元件。例如，JP 2002-314142 A描述了分散有磷的液体聚硅氧烷在封装LED元件中的用途。根据JP 2002-314142 A，将在热固化时形成凝胶的聚硅氧烷与聚硅氧烷橡胶相比较，结果在保护LED元件方面聚硅氧烷橡胶优于聚硅氧烷凝胶。尽管如此，在用于封装LED元件时，具有弹性的聚硅氧烷弹性体容易通过外部机械力产生变形，可能取决于变形程度而导致LED元件的焊线被击穿。此外，弹性体本身的机械强度不够高。
除了将LED元件封装在单独的硬树脂或单独的软材料中，如弹性体，建议首先用软材料覆盖LED元件，然后封装在硬树脂中，以形成双层结构。例如JP 54-019660 A建议在内层中的弹性聚硅氧烷以及在外层中的环氧树脂的用途。内部聚硅氧烷具有可与弹性体相比较的橡胶弹性。JP 2004-140220 A建议一种技术，其中首先用凝胶状或弹性聚硅氧烷涂覆LED元件，然后封装在硬的聚硅氧烷树脂中。
具有两层结构的发光二极管器件消除了一些关于单独封装在两种材料的任一种中的发光二极管器件的问题，但是内部的软的聚硅氧烷与LED元件的金属部件之间的热膨胀差异大的问题仍然存在。具体而言，用于内层中的软的聚硅氧烷的线性膨胀系数大导致引线框与树脂之间的热膨胀的显著差异，这在对LED元件实施迅速温度变化时导致LED元件的金属部件及相邻的聚硅氧烷中的变形。在对LED元件重复地实施迅速温度变化时，该变形可能会导致材料界面处的剥落现象。
如上所述，虽然提供了一种解决关于封装在单独的聚硅氧烷组合物中的LED元件的问题的方案，具有软的聚硅氧烷内层及硬的聚硅氧烷外层的两层封装结构仍然无法提供完整的方案，而且存在最佳的内层聚硅氧烷组合物的需求。还存在与软的聚硅氧烷内层形成最佳组合的硬的聚硅氧烷外层的组合物的需求。
考虑到上述与传统两层结构有关的问题，本发明的目的是提供一种用于封装LED元件的组合物，其具有良好地平衡的强度和硬度，同时保持聚硅氧烷材料的透明度、耐光性及耐热性，而且明显不易在对LED元件实施迅速温度变化时导致变形而引起断裂。本发明的另一个目的是提供封装在上述组合物中的发光二极管器件。
在研究如何解决上述问题的过程中，发现特殊组成的可加成固化的软的聚硅氧烷与特殊的可加成固化的聚硅氧烷树脂的组合可以提供LED的合适的封装。通过使用该封装制造的LED器件明显不容易由于迅速温度变化而导致断裂，并且保持聚硅氧烷材料的固有特性，包括高透光率、高折射率、高耐光性及高耐热性。该聚硅氧烷封装也是硬的，不容易被击穿，并且在成型时不会明显地收缩。
发明内容
因此，本发明包括以下方面：本发明的第一方面是发光二极管器件，其中用可加成固化的软的聚硅氧烷涂覆发光二极管元件，然后封装在树脂样的可加成固化的聚硅氧烷树脂中，该可加成固化的软的聚硅氧烷的特征在于由E型硬度计测得的固化硬度为5至75，且为包含以下组份(A)至(C)的组合物的固化产物：
(A)平均每个分子至少具有1.8个与硅原子键结的烯基且在25℃及0.9s-1的剪切速率下测得的粘度为10mPa·s至10,000mPa·s的有机聚硅氧烷；
(B)平均每个分子至少具有4个与硅原子键结的氢原子且在25℃及0.9s-1的剪切速率下测得的粘度为10mPa·s至10,000mPa·s的有机氢聚硅氧烷(该有机氢聚硅氧烷的量使得相对于组份(A)中的各个烯基存在0.9至2个与氢原子键结的硅原子)；及
(C)促进该组合物固化的催化量的氢化硅烷化催化剂。
本发明的第二方面是根据第一方面的发光二极管器件，其中组份(A)是平均每个分子具有约2个与硅原子键结的烯基的有机聚硅氧烷，而该烯基位于该有机聚硅氧烷分子的末端。
本发明的第三方面是根据第一或第二方面的发光二极管器件，其中该可加成固化的聚硅氧烷树脂是包含以下组份的组合物的固化产物：
(a)一种或更多种由平均组成式(I)表示的有机聚硅氧烷
(R3SiO1/2)M·(R2SiO2/2)D·(RSiO3/2)T·(SiO4/2)Q (I)，
其中
R 相同或不同且选自以下组中：经取代或未经取代的烃基、经取代或未经取代的包含碳碳多重键的烃基、羟基及氢原子；
M、D、T、Q均是大于或等于0且小于1的数，其条件是：M+D+T+Q＝1且Q+T>0；
其包括至少一个含有至少一个具有碳碳多重键的烃基及氢原子的有机聚硅氧烷，或者由至少一个含有至少一个具有碳碳多重键的烃基的有机聚硅氧烷与至少一个含有氢原子的有机聚硅氧烷组成的混合物；及
(b)有效量的氢化硅烷化催化剂。
本发明的第四方面是用于封装根据第一至第三方面之一的发光二极管元件的方法，其包括：将该发光二极管元件浸入包含组份(A)至(C)的聚硅氧烷的液体组合物中，并实施固化以形成软的聚硅氧烷，从而将该组合物施加在该发光二极管元件上；随后在固化后形成该软的聚硅氧烷的液体组合物的固化或未固化的状态下注塑成型该聚硅氧烷树脂组合物以封装该发光二极管元件。
本发明的组份(A)是固化后形成软的内层的聚硅氧烷组合物的主要组份。该组份(A)是含有烯基的平均每个分子具有至少1.8个与硅原子键结的烯基的有机聚硅氧烷。与硅原子键结的其他有机基团均为不含碳碳双键或碳碳叁键的经取代或未经取代的C1至C20单价烃基。该有机聚硅氧烷在25℃及0.9s-1的剪切速率下测得的粘度为10mPa·s至10,000mPa·s。
组份(A)中所包含的烯基的实例包括C2至C8烯基，如乙烯基、烯丙基、1-丁烯基及1-己烯基，其中优选为乙烯基及烯丙基，特别优选为乙烯基。这些烯基必须与组份(B)(在下文中加以描述)反应形成网络状结构，而且组份(A)平均具有至少1.8个烯基，在组份(A)的每个分子中优选可存在1.6至10个烯基。烯基可与位于该分子链上或链端的硅原子键结。考虑到固化速率和固化特性，包含烯基的有机聚硅氧烷优选平均每个分子含有2个仅与位于该分子链末端的硅原子键结的烯基。
除了与组份(A)中的硅原子键结的烯基以外的有机基团均优选为不含碳碳双键或碳碳叁键的经取代或未经取代的C1至C12单价烃基。其特殊的实例包括烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、2-乙基己基、庚基、辛基、壬基及十二烷基；环烷基，如环戊基、环己基及环庚基；芳基，如苯基、甲苯基、二甲苯基、联苯基及萘基；芳烷基，如苯甲基、苯基乙基、苯基丙基及甲基苯甲基；经取代的烃基，其中上述烃基的一部分或所有的氢原子被卤原子、氰基或其他取代基取代，包括氯甲基、2-溴乙基、3，3，3-三氟丙基、3-氯丙基、氯苯基、二溴苯基、四氯苯基、二氟苯基、β-氰基乙基、γ-氰基丙基及β-氰基丙基。这些基团中，甲基及苯基为特别优选的。一般而言，聚硅氧烷的折射率根据与它们的硅氧烷单元键结的有机基团的类型而改变：具有与它们的硅氧烷单元键结的诸如苯基的芳族基团的聚硅氧烷的折射率趋向于高于具有甲基者。因此，在用于封装本发明的LED元件的树脂样聚硅氧烷外层含有明显的量的芳族基团的情况下，优选相应地提高苯基在软的聚硅氧烷内层中的比例，从而使该软的聚硅氧烷内层的折射率具有与外层的折射率相同的水平。
组份(A)的含有烯基的有机聚硅氧烷可为直链或分支型的分子，并且可以作为这些分子的混合物。聚硅氧烷单元的支链用作通过它们自身的交链，并且可为三官能的硅氧烷(T型结构)或四官能的硅氧烷(Q型结构)，其条件是固化的聚硅氧烷内层的硬度在根据本发明的特定范围内。固化形成软的聚硅氧烷的本发明的组合物必须具有适当的流动性以确保LED元件的涂覆步骤中的可操作性。在此方面，组份(A)在25℃及0.9s-1的剪切速率下测得的粘度优选在10mPa·s至10,000mPa·s的范围内，更优选在100mPa·s至5,000mPa·s的范围内，特别优选在200mPa·s至3,000mPa·s的范围内。该含有烯基的有机聚硅氧烷可以通过本领域技术人员已知的技术加以制造。
本发明的组份(B)用作组份(A)的交联剂，并且包含分子中平均有至少4个与硅原子键结的氢原子，并且每个分子中均有3至30个与硅原子键结的氢原子的有机氢聚硅氧烷。与硅原子键结的除氢以外的其他有机基团是不含碳碳双键或碳碳叁键的经取代或未经取代的C1至C20单价烃基。该有机聚硅氧烷(B)在25℃及0.9s-1的剪切速率下测得的粘度为10mPa·s至10,000mPa·s。
组份(B)中的除氢以外的有机基团与组份(A)的上述除烯基以外的有机基团相同，优选为甲基及苯基。在折射率方面，出于与组份(A)中选择甲基及苯基相同的原因，组份(B)优选含有苯基。
用作交联剂的组份(B)可为直链或分支型的分子，并且可以作为这些分子的混合物。该有机氢聚硅氧烷可以通过本领域技术人员已知的技术加以制造。在组份(A)具有如上限定的粘度的情况下，组份B必须具有适当的流动性。在此方面，组份(B)在25℃及0.9s-1的剪切速率下测得的粘度优选在10mPa·s至10,000mPa·s的范围内，更优选在50mPa·s至5,000mPa·s的范围内，特别优选在100mPa·s至2,000mPa·s的范围内。
为了确保组份(A)交联以达到所需的硬度，根据本发明的组份(B)的添加量使得相对于组份(A)中的每个烯基存在0.9至2个与硅原子键结的氢原子。相对于100重量份的组份(A)，组份(B)的添加量通常为5至80重量份。
本发明的组份(C)是通常用于氢化硅烷化反应的催化剂，包括用于促进有机聚硅氧烷的Si-H基与碳碳多重键之间的加成反应的金属和/或金属化合物。这些金属的实例包括铂、铑、钯、钌及铱。若需要，金属固定在精细的颗粒状载体材料上(如活性炭、铝的氧化物及硅的氧化物)。氢化硅烷化催化剂优选为铂及铂化合物。铂化合物的实例包括卤化铂化合物(如PtCl4、H2PtCl4·6H2O及Na2PtCl4·4H2O)、烯烃合铂络合物、醇合铂络合物、醇化物合铂络合物、醚合铂络合物、醛合铂络合物、酮合铂络合物、乙烯基硅氧烷合铂络合物(如1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷合铂络合物、二氯化双(γ-甲基吡啶)合铂、二氯化三亚甲基二吡啶合铂、二氯化二环戊二烯合铂、二氯化环辛二烯合铂及二氯化环戊二烯合铂)、二(炔基)二(三苯基膦)合铂络合物及二(炔基)(环辛二烯)合铂络合物。氢化硅烷化催化剂可以微胶囊的形式加以使用。对于微胶囊，可含催化剂并且不溶于有机聚硅氧烷的固体精细颗粒的一个实例是树脂(如聚酯树脂及聚硅氧烷树脂)。氢化硅烷化催化剂可为笼形化合物的形式，例如环糊精。以催化量添加该氢化硅烷化催化剂。例如，以含有组份(A)及(B)的组合物中的铂金属的量测得的铂催化剂的添加量优选为0.1至500ppm，更优选为1至200ppm。
本发明的含有组份(A)至(C)的组合物根据JIS K6253用E型硬度计对10毫米厚的片状样品实施硬度测试测得的固化硬度必须在5至75的范围内，优选在5至60的范围内。固化硬度低于5的组合物变得容易在使用聚硅氧烷树脂的封装步骤中产生大的变形，而固化硬度高于75的组合物不具有足够的能力以吸收软层所需的应力。可以通过调节组份(A)的聚合度、构成交链的烯基及分支结构，以及组份(B)的Si-H键的量及聚合度，从而达到所期望的硬度。
通过用包含组份(A)至(C)的上述组合物涂覆LED元件，并进一步将经涂覆的LED元件封装在固化形成树脂样材料的可加成固化的聚硅氧烷树脂组合物中，从而制得根据本发明的发光二极管器件。该可加成固化的聚硅氧烷树脂是包含以下组份的组合物：(a)由平均组成式表示的有机聚硅氧烷
(R3SiO1/2)M·(R2SiO2/2)D·(RSiO3/2)T·(SiO4/2)Q
(其中R独立地选自以下组中：有机基团、羟基及氢原子；M、D、T及Q均为大于或等于0且小于1的数；M+D+T+Q＝1；且Q+T>0)，其含有具有多重键和/或氢原子或其混合物的烃基作为R；及(b)有效量的加成反应催化剂。组份(a)是在混合物的其平均组成中含有T型单元(RSiO3/2)和/或Q型单元(SiO4/2)的分支结构的聚合物，其可以实施交联或其他形成甚至更高等级的三维网络的反应。因此，在各个平均组成式中均应满足Q+T>0。
该有机聚硅氧烷也称作聚硅氧烷树脂，在固化之前可为固体或液体。然而，液体组合物容易成型，因此更适合于封装LED，这是本发明的目的。用作组份(a)的有机聚硅氧烷可为由本领域技术人员已知的技术制成的任何有机聚硅氧烷：可以通过有机硅烷或有机硅氧烷的水解反应获得。
组份(a)中的R均可独立地加以选择，可以相互相同或不同。组份(a)通过平均组成式加以定义，因此在相同的结构单元(R2SiO2/2)D中的R可以相互不同，并且同时可以包括甲基、苯基及氢原子。这些结构单元可以通过不同的单元结构相连接。
R的实例包括直链或分支型C1至C20烷基或烯基以及它们的卤化形式；乙炔基或含有乙炔基的烃；C5至C25环烷基或环烯基以及它们的卤化形式；及C6至C25芳烷基或芳基以及它们的卤化形式。具体而言，这些烃可为上文中给出的组份(A)中的烯基或其他有机基团的实例。术语“具有多重键的R”是指含有碳碳双键或碳碳叁键的烃基，包括烯基或乙炔基。具有多重键的烃基最优选为乙烯基。
选择性地，R可选自以下组中：氢、羟基、烷氧基、酰氧基、酮亚胺氧基(ketiminoxy)、烯氧基、酸酐、羰基、糖类、氰基、噁唑啉及异氰酸酯基以及它们被烃基取代的形式。特殊的实例是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、己氧基、异己氧基、2-己氧基、辛氧基、异辛氧基、2-辛氧基、乙酰氧基、二甲基酮肟、甲基乙基酮肟、缩水甘油基、乙二醇氧基(ethylene glycoxy)、二乙二醇氧基(diethylene glycoxy)、聚乙二醇氧基(polyethylene glycoxy)、丙二醇氧基(propylene glycoxy)、二丙二醇氧基(dipropylene glycoxy)、聚丙二醇氧基(polypropylene glycoxy)、甲氧基乙二醇氧基(methoxyethyleneglycoxy)、乙氧基乙二醇氧基(ethoxyethylene glycoxy)、甲氧基二乙二醇氧基(methoxydiethylene glycoxy)、乙氧基二乙二醇氧基(ethoxydiethylene glycoxy)、甲氧基丙二醇氧基(methoxypropyleneglycoxy)、甲氧基二丙二醇氧基(methoxydipropylene glycoxy)及乙氧基二丙二醇氧基(ethoxydipropylene glycoxy)。上述基团中特别优选为甲基、乙基、丙基、苯基、乙烯基及氢原子。
组份(a)包括多个可能的组合。例如，组份(a)可为在一个分子内含有具有多重键的与硅原子键结的烃基及与硅原子键结的氢原子的有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷的混合物，或者由在一个分子内含有具有多重键的与硅原子键结的烃基但是不含与硅原子键结的氢原子的有机聚硅氧烷同在一个分子内含有与硅原子键结的氢原子但是不含具有多重键的烃基的有机聚硅氧烷组成的混合物，或者由有机聚硅氧烷(i)(在一个分子内含有具有多重键的与硅原子键结的烃基及与硅原子键结的氢原子)同在一个分子内含有具有多重键的与硅原子键结的烃基但是不含与硅原子键结的氢原子的有机聚硅氧烷和/或含有与硅原子键结的氢原子但是不含具有多重键的烃基的有机聚硅氧烷组成的混合物。
简而言之，若组份(a)是混合物，则该混合物应含有具有多重键的与硅原子键结的烃基及Si-H基，而且T型单元和/或Q型单元的含量使该混合物在固化后形成树脂样材料。
具有多重键的与硅原子键结的烃基及与硅原子键结的氢原子，即用作组份(a)的聚硅氧烷的要素，优选存在于组份(a)的通式中的一个或两个所选的单元中。根据本发明，硅键结的具有多重键的烃基及硅键结的氢原子最优选存在于(R2SiO2/2)结构单元中。
用作本发明的组份(a)的有机聚硅氧烷优选含有用于确保LED元件的封装材料所需的耐热性、耐光性及折射率的芳族基团作为平均组成式中的R。该芳族基团可为芳烷基或芳基，最优选为苯基。相对于所有单元中的所有R基，该芳族基团的含量优选为5至90摩尔％，更优选为10至60摩尔％。若该芳族基团的含量过低，则无法实现耐热性、耐光性及折射率所期望的提高，而若含量过高，则产物变得在经济上不利。虽然可将该芳族基团引入除(SiO4/2)单元以外的任何单元，但是优选引入(R2SiO2/2)及(RSiO3/2)单元，最优选引入(RSiO3/2)单元。
此外，在本发明的组份(a)中，直接与氢原子键结的硅原子的含量优选为所有硅原子的1至40摩尔％，更优选为3至30摩尔％，最优选为5至20摩尔％。若该含量过高，虽然硬度提高，但是产物趋向于变得更脆，而若该含量过低，则无法充分地提高硬度。此外，在组份(a)含有具有多重键的硅键结烃基及硅键结氢原子的情况下，直接与氢原子键结的硅原子的含量优选为1至40摩尔％，更优选为3至30摩尔％。在含量超过40摩尔％时，虽然固化产物的硬度提高，但是其趋向于变得更脆，而在该含量低于1摩尔％时，无法获得具有令人满意的硬度的固化产物。
M、D、T及Q是代表各个单元的相对比例的数，它们均落入0(含)至1(不含)的范围内。优选的范围是，M为0至0.6，D为0.1至0.8，T为0.1至0.7，而Q为0至0.3；优选M为0.1至0.4，D为0.1至0.6，T为0.3至0.6，而Q为0。T+Q的数值优选在0.3至0.9的范围内。
(2D+3T+4Q)/(D+T+Q)的数值代表分支程度，其中2D是D的2倍，3T是T的3倍，而4Q是Q的4倍，该数值优选满足3.0>(2D+3T+4Q)/(D+T+Q)>2.0的要求，更优选满足2.8>(2D+3T+4Q)/(D+T+Q)>2.2的要求。
用作本发明的树脂样的可加成固化的聚硅氧烷的组份(b)的氢化硅烷化催化剂可为组份(c)给出的实例。该催化剂可为通常用于促进有机聚硅氧烷的Si-H基与硅键结烃基的多重键之间的加成反应的催化剂。以有效量(或催化量)使用该加成反应催化剂，相对于组份(a)该有效量通常在1至1000ppm的范围内，优选在2至500ppm的范围内。
包含组份(a)及(b)的本发明的封装组合物必须在通过加成反应实施交联之后转入树脂样状态。此处所用的术语“树脂样状态”是指该组合物根据JIS K6253用6毫米厚的片状样品由D型硬度计进行测试而测得的硬度在30至90的范围内，优选在40至90的范围内。可以通过将(2D+3T+4Q)/(D+T+Q)值调节至预定值而获得硬度在特定范围内的固化产物。
可用于本发明的LED元件的实例包括传统的GaP、GaAs及GaN基的红、绿及黄LED元件，以及最近开发的高亮度短波长LED元件。虽然本发明的组合物可用于封装传统LED元件，若用于封装最近开发的高亮度短波长LED元件则是最有效的，包括高亮度蓝LED元件、白LED元件以及蓝至近紫外光谱的LED元件。对于这些LED元件，发射的光线的峰值波长落入490至350纳米的范围内。用于封装这些类型的LED元件的材料不仅要求相对于蓝至紫外波长的光线的良好的耐光性，而且要求在将其暴露于从该LED元件发射的更高亮度更高能量的光线时具有优异的耐光性及耐热性。与传统的基于环氧化物的密封剂相比，本发明的封装组合物具有优异的耐光性及耐热性，这意味着显著延长了发光二极管器件的寿命。这些高亮度蓝LED元件、白LED元件及蓝至近紫外光谱的LED元件的特殊实例包括AlGaInN黄LED元件、InGaN蓝及绿LED元件以及使用InGaN及荧光材料的组合的白发光二极管元件。
封装的发光二极管器件的特殊实例包括灯型器件、大规模包装器件及表面安装的器件。例如由Kogyo Chosakai出版有限公司出版的“平板显示器词典(Flat Panel Display Dictionary)”，2001年12月25日，第897至906页，描述了这些不同类型的LED器件。
可以利用任何合适的技术将包含组份(A)至(C)并且固化形成软的聚硅氧烷的本发明的组合物施加在LED元件上。例如，可以将整个元件浸入液体组合物中，或者将液体组合物的小液滴滴在LED元件上。浸入技术是特别合适的，因为通过该技术可以相对较均匀地涂覆LED元件。可将该组合物施加至任何合适的厚度，其施加的厚度通常约为0.01至2毫米。在施加该液体组合物之后，在封装步骤之前可以或不可使该组合物固化。然而，优选在封装步骤之前使该组合物固化。通过使经涂覆的LED元件通过调节至合适于固化的温度的炉子，可以容易地使该组合物固化。该固化步骤通常在50至180℃的温度范围内实施1至120分钟。
在用固化形成软聚硅氧烷的聚硅氧烷涂覆之后，进一步将LED元件封装在包含组份(a)及(b)的固化至树脂样状态的组合物中。可以利用任何合适的技术进行封装。例如，可以通过将本发明的聚硅氧烷组合物倒入树脂模具中，将LED元件浸入该组合物中，然后加热该组合物以进行固化，从而进行封装。还可以通过传递模压法进行封装。使用本发明的聚硅氧烷树脂进行封装的一个优点是可以借助于树脂模具及金属模具使用该树脂，该模具无需借助于传统的基于环氧化物的封装材料预先加以使用。
若不影响本发明的优点，则可以将添加剂加入本发明的组合物。可能的添加剂的实例包括用于提高可固化性及延长贮存期的加成反应控制剂、用于调节组合物的硬度及粘度的反应性或非反应性直链或环型的低分子量有机聚硅氧烷等、萤光剂，如能够发射白光的YAG，无机填料或颜料，如精细的颗粒状二氧化硅及二氧化钛等，有机填料、阻燃剂、耐热剂及抗氧剂。
本发明的发光二极管器件，特别是本发明的包括发射蓝光至紫外光的LED元件的发光二极管器件，在实施迅速温度变化时不容易使封装断裂。LED器件的封装优选具有良好地平衡的强度和硬度，同时保持聚硅氧烷基材料的透明度、耐光性及耐热性。
具体实施方式
现在参考实施例详细地阐述本发明，而不以任何方式限制本发明的范围。本发明的实施例中使用以下聚硅氧烷组合物：
(A-1)均由二甲基乙烯基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷，其在25℃下的粘度为900mPa·s。
(B-1)均由三甲基甲硅烷基封端的甲基氢聚硅氧烷，其在25℃下的粘度为300mPa·s，其在主要单元内含有14个甲基氢硅氧烷单元。
(C、b)衍生自氯铂酸的含乙烯基的硅氧烷合铂络合物(氢化硅烷化催化剂)。
(a)有机聚硅氧烷，其平均组成为(Me3SiO1/2)0.17·(MeHSiO2/2)0.20·(MeViSiO2/2)0.25·(PhSiO3/2)0.38(其中Me、Vi及Ph分别代表甲基、乙烯基及苯基)，其在25℃下的粘度为900mPa·s。
在各个实施例中，通过硬度计使用10毫米或6毫米厚的固化产物的薄片测量其硬度。实施热冲击性测试以评估该薄片的抗裂性。使用ESPEC公司制造的小型热冲击性测试仪(TSE-11-A)，通过循环地改变-40℃及110℃的温度，并保持各温度30分钟，从而实施该测试。在3分钟内使该测试仪的温度从-40℃改变至110℃，以及从110℃改变至-40℃。
实施例1
称量90重量份二甲基聚硅氧烷(A-1)、10重量份甲基氢聚硅氧烷(B-1)及0.05重量份铂络合物(C)，并将它们混合至均匀。使用吸气器在减压下对该混合物脱气。测量所得的可加成固化的聚硅氧烷混合物的粘度为700mPa·s。将镀银的金属引线框(5毫米灯型)浸入该混合物中2分钟，从该混合物取出，然后在空气中静置3分钟以去除多余的可加成固化的聚硅氧烷混合物。随后，将该引线框在100℃下加热15分钟，从而使该聚硅氧烷混合物固化。所得用软的可加成固化的聚硅氧烷涂覆的引线框的显微镜检查表明，该引线框的涂覆厚度约为50至200微米。通过在100℃下加热该可加成固化的混合物15分钟而获得的10毫米厚的薄片由E型硬度计测得的硬度为50。
接着，将100重量份有机聚硅氧烷(a)及0.02重量份的铂络合物(b)混合至均匀。使用吸气器在减压下对该混合物脱气，以获得粘度为800mPa·s的可加成固化的聚硅氧烷树脂混合物。将所得的可加成固化的聚硅氧烷树脂混合物倒入树脂浇注盒(casting case，5毫米灯型)中，将预先获得的用软的可加成固化的聚硅氧烷涂覆的引线框插入该浇注盒中。然后将该树脂浇注盒在150℃下加热3小时以实施固化。通过在150℃下加热可加成固化的聚硅氧烷树脂3小时而获得的6毫米厚的薄片是透明的，由D型硬度计测得的硬度为60。
在热冲击性测试仪上测试所得的具有两层封装的发光二极管器件。300次循环之后，该LED器件中未观察到裂缝。
对比例1
与实施例1相似，称量100重量份有机聚硅氧烷(a)及0.02重量份氢化硅烷化催化剂(b)，并将它们混合至均匀。在减压下实施脱气之后，该混合物的粘度为800mPa·s。将所得的聚硅氧烷树脂混合物倒入树脂浇注盒(5毫米灯型)中，将不含软的聚硅氧烷涂层的镀银的金属引线框插入该浇注盒中。然后将该树脂浇注盒在150℃下加热3小时以实施固化。在热冲击性测试仪上测试所得的具有单层封装的发光二极管器件。10次循环之后，每个样品中均形成裂缝。
Claims (4)
1、发光二极管器件，其中发光二极管元件用可加成固化的软的聚硅氧烷涂覆，然后封装在树脂样的可加成固化的聚硅氧烷树脂中，该可加成固化的软的聚硅氧烷的特征在于由E型硬度计测得的固化硬度为5至75，且为包含以下组份的组合物的固化产物：
(A)平均每个分子至少具有1.8个与硅原子键结的烯基且在25℃及0.9s-1的剪切速率下测得的粘度为10mPa·s至10,000mPa·s的有机聚硅氧烷；
(B)平均每个分子至少具有4个与硅原子键结的氢原子且在25℃及0.9s-1的剪切速率下测得的粘度为10mPa·s至10,000mPa·s的有机氢聚硅氧烷，该有机氢聚硅氧烷的量使得相对于组份(A)中的各个烯基存在0.9至2个与氢原子键结的硅原子；及
(C)促进该组合物固化的催化量的氢化硅烷化催化剂。
2、根据权利要求1所述的发光二极管器件，其中所述组份(A)是平均每个分子具有约2个与硅原子键结的烯基的有机聚硅氧烷，而该烯基位于该有机聚硅氧烷分子的末端。
3、根据权利要求1或2所述的发光二极管器件，其中所述可加成固化的聚硅氧烷树脂是包含以下组份的组合物的固化产物：
(a)一种或更多种由平均组成式(I)表示的有机聚硅氧烷
(R3SiO1/2)M·(R2SiO2/2)D·(RSiO3/2)T·(SiO4/2)Q (I)，
其中
R相同或不同且选自以下组中：经取代或未经取代的烃基、经取代或未经取代的包含碳碳多重键的烃基、羟基及氢原子；
M、D、T、Q均是大于或等于0且小于1的数，其条件是：M+D+T+Q＝1且Q+T>0；
其包括至少一个含有至少一个具有碳碳多重键的烃基及氢原子的有机聚硅氧烷，或者由至少一个含有至少一个具有碳碳多重键的烃基的有机聚硅氧烷与至少一个含有氢原子的有机聚硅氧烷组成的混合物；及
(b)有效量的氢化硅烷化催化剂。
4、用于封装根据权利要求1至3之一所述的发光二极管元件的方法，其包括：
-将该发光二极管元件浸入包含组份(A)至(C)的软的聚硅氧烷的液体组合物中，从而
-将该组合物施加在该发光二极管元件上；
-随后在固化后形成该软的聚硅氧烷的该液体组合物的固化或未固化的状态下注塑成型该聚硅氧烷树脂组合物以封装该发光二极管元件。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP227410/2004 | 2004-08-04 | ||
| JP2004227410A JP2006049533A (ja) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | 樹脂封止発光ダイオード装置及び封止方法 |
| PCT/EP2005/008247 WO2006013066A2 (en) | 2004-08-04 | 2005-07-28 | Resin-encapsulated light emitting diode and method for encapsulating light emitting diode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101432894A true CN101432894A (zh) | 2009-05-13 |
| CN101432894B CN101432894B (zh) | 2011-03-16 |
Family
ID=35115713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2005800266201A Expired - Fee Related CN101432894B (zh) | 2004-08-04 | 2005-07-28 | 树脂封装的发光二极管以及封装发光二极管的方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006049533A (zh) |
| CN (1) | CN101432894B (zh) |
| WO (1) | WO2006013066A2 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101702421B (zh) * | 2009-10-23 | 2011-03-23 | 中外合资江苏稳润光电有限公司 | 一种白光led的制作方法 |
| CN103105631A (zh) * | 2011-11-09 | 2013-05-15 | 日东电工株式会社 | 光学薄膜、图像显示装置以及图像显示装置的制造方法 |
| CN105431499A (zh) * | 2013-08-01 | 2016-03-23 | 瓦克化学股份公司 | 用于光学半导体的硅酮树脂组合物 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7915085B2 (en) | 2003-09-18 | 2011-03-29 | Cree, Inc. | Molded chip fabrication method |
| US7655486B2 (en) * | 2006-05-17 | 2010-02-02 | 3M Innovative Properties Company | Method of making light emitting device with multilayer silicon-containing encapsulant |
| JP5233087B2 (ja) * | 2006-06-28 | 2013-07-10 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置およびその製造方法、パッケージ、発光素子実装用の基板 |
| WO2008100991A1 (en) | 2007-02-13 | 2008-08-21 | 3M Innovative Properties Company | Led devices having lenses and methods of making same |
| US9944031B2 (en) | 2007-02-13 | 2018-04-17 | 3M Innovative Properties Company | Molded optical articles and methods of making same |
| CN101679930A (zh) * | 2007-06-01 | 2010-03-24 | 瓦克化学股份公司 | 光反应器 |
| DE102007025749A1 (de) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Wacker Chemie Ag | Leuchtkörper-Silicon-Formteil |
| US20090065792A1 (en) | 2007-09-07 | 2009-03-12 | 3M Innovative Properties Company | Method of making an led device having a dome lens |
| US8167674B2 (en) * | 2007-12-14 | 2012-05-01 | Cree, Inc. | Phosphor distribution in LED lamps using centrifugal force |
| KR101259887B1 (ko) * | 2009-08-04 | 2013-05-02 | 한국과학기술원 | 광학용 투명 실록산 수지 조성물 |
| US9166126B2 (en) | 2011-01-31 | 2015-10-20 | Cree, Inc. | Conformally coated light emitting devices and methods for providing the same |
| JP2015529713A (ja) | 2012-08-02 | 2015-10-08 | ヘンケル・チャイナ・カンパニー・リミテッドＨｅｎｋｅｌ Ｃｈｉｎａｃｏ． Ｌｔｄ． | ポリカルボシランおよびヒドロシリコーンを含んでなるｌｅｄ封入剤用硬化性組成物 |
| CN104662068A (zh) | 2012-08-02 | 2015-05-27 | 汉高股份有限公司 | 聚碳硅烷和包含其的用于led封装剂的可固化组合物 |
| DE102013215105A1 (de) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Wacker Chemie Ag | Polyorganosiloxanzubereitung für optische Halbleiter |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03116857A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-17 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 発光または受光装置 |
| JP2001085748A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-30 | Matsushita Electric Works Ltd | 発光装置 |
| DE10238799A1 (de) * | 2002-08-23 | 2004-03-11 | Siemens Ag | Organische lichtemittierende Diode (OLED) und/oder Display, Verfahren zur Versiegelung und Verwendung davon |
| JP2004186168A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 発光ダイオード素子用シリコーン樹脂組成物 |
| JP2004231824A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Wacker Asahikasei Silicone Co Ltd | オルガノポリシロキサン組成物及びその硬化物 |
-
2004
- 2004-08-04 JP JP2004227410A patent/JP2006049533A/ja active Pending
-
2005
- 2005-07-28 CN CN2005800266201A patent/CN101432894B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-28 WO PCT/EP2005/008247 patent/WO2006013066A2/en active Application Filing
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101702421B (zh) * | 2009-10-23 | 2011-03-23 | 中外合资江苏稳润光电有限公司 | 一种白光led的制作方法 |
| CN103105631A (zh) * | 2011-11-09 | 2013-05-15 | 日东电工株式会社 | 光学薄膜、图像显示装置以及图像显示装置的制造方法 |
| CN103105631B (zh) * | 2011-11-09 | 2016-03-30 | 日东电工株式会社 | 光学薄膜、图像显示装置以及图像显示装置的制造方法 |
| CN105431499A (zh) * | 2013-08-01 | 2016-03-23 | 瓦克化学股份公司 | 用于光学半导体的硅酮树脂组合物 |
| CN105431499B (zh) * | 2013-08-01 | 2017-03-15 | 瓦克化学股份公司 | 用于光学半导体的硅酮树脂组合物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006013066A3 (en) | 2008-12-11 |
| WO2006013066A2 (en) | 2006-02-09 |
| CN101432894B (zh) | 2011-03-16 |
| JP2006049533A (ja) | 2006-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101432894B (zh) | 树脂封装的发光二极管以及封装发光二极管的方法 | |
| EP2303965B1 (en) | Curable organopolysiloxane composition and semiconductor device | |
| EP2326686B1 (en) | Curable organopolysiloxane composition and semiconductor device | |
| EP1670863B1 (en) | Curable organopolysiloxane composition and semiconductor device | |
| JP5524017B2 (ja) | 付加硬化型シリコーン組成物、及び該組成物の硬化物により半導体素子が被覆された半導体装置 | |
| EP2058377A1 (en) | Silicone resin for protecting a light transmitting surface of an optoelectronic device | |
| JP5674610B2 (ja) | シリコーン樹脂シート、その製造方法、封止シートおよび発光ダイオード装置 | |
| KR102495936B1 (ko) | 다이본딩용 실리콘 수지 조성물 및 경화물 | |
| EP2758473B1 (en) | Curable silicone composition for sealing an optical semiconductor element, method of producing a resin-sealed optical semiconductor element, and resin-sealed optical semiconductor element | |
| KR20110053470A (ko) | 경화성 오가노폴리실록산 조성물, 광반도체 소자 봉지제 및 광반도체 장치 | |
| JP4844732B2 (ja) | 発光半導体装置 | |
| KR20150054875A (ko) | 경화성 실리콘 조성물 및 이의 경화물 | |
| EP3587498B1 (en) | Curable organopolysiloxane composition and semiconductor device | |
| JP2014031394A (ja) | 付加硬化型シリコーン組成物、及び該組成物の硬化物により半導体素子が被覆された半導体装置 | |
| KR100899830B1 (ko) | 수지로 봉지된 발광 다이오드 및 발광 다이오드의 봉지법 | |
| EP3749706B1 (en) | Curable silicone composition, cured product thereof, and optical semiconductor device | |
| JP5368379B2 (ja) | 硬化性オルガノポリシロキサン組成物及びそれを用いた半導体装置 | |
| TWI801654B (zh) | 加成硬化型聚矽氧組成物及半導體裝置 | |
| KR101486566B1 (ko) | 봉지재 조성물, 봉지재 및 전자 소자 | |
| CN117916322A (zh) | 加成固化型硅氧烷组合物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110316 Termination date: 20160728 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |