CN114174416A - 发光元件密封用树脂组合物、光源装置和光源装置的制造方法 - Google Patents

发光元件密封用树脂组合物、光源装置和光源装置的制造方法 Download PDF

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CN114174416A CN202080054074.7A CN202080054074A CN114174416A CN 114174416 A CN114174416 A CN 114174416A CN 202080054074 A CN202080054074 A CN 202080054074A CN 114174416 A CN114174416 A CN 114174416A
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Abstract

本发明提供用于制作耐热性和密封性优异的密封构件的树脂组合物。在本发明的发光元件密封用树脂组合物中,以下两项中的至少1项成立:(i)具有聚合物(P1),所述聚合物(P1)包含下述式(1)所示的结构单元(A)、以及具有选自含羰基的基团、羟基、环氧基、异氰酸酯基和氰基中的至少1种官能团的结构单元(B);(ii)具有包含结构单元(A)的聚合物(P2)和包含结构单元(B)的聚合物(P3)。
Figure DDA0003489903940000011

Description

发光元件密封用树脂组合物、光源装置和光源装置的制造 方法
技术领域
本发明涉及发光元件密封用树脂组合物、光源装置和光源装置的制造方法。
背景技术
发光二极管(LED)等发光元件在被密封构件密封的状态下使用。密封构件例如由环氧树脂、硅树脂等具有透明性的树脂构成。但是,环氧树脂、硅树脂因短波长的光例如紫外线而发生劣化,因此不适合于放射短波长的光的发光元件、例如紫外线发光元件的密封构件。
另一方面,经氟化的聚合物不易因短波长的光而劣化,因此有时用作发光元件的密封构件的材料。例如,专利文献1中,作为用于密封发光元件的密封剂的材料,公开了包含基于全氟(烷基乙烯基醚)的重复单元的聚合物、全氟聚醚等全氟聚合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5194431号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1中公开的密封剂的密封性不充分,因此需要与其他密封构件组合使用。详细而言,在利用专利文献1的密封剂对发光元件进行密封后,需要利用其他密封构件将它们进一步密封。通过额外使用其他密封构件,从而具备发光元件的光源装置的制造效率降低。此外,对密封构件要求高耐热性。
因此,本发明的目的在于提供用于制作耐热性和密封性优异的密封构件的树脂组合物。
用于解决课题的手段
本发明提供一种发光元件密封用树脂组合物,其中,以下两项中的至少1项成立:
(i)具有聚合物(P1),所述聚合物(P1)包含下述式(1)所示的结构单元(A)、以及具有选自含羰基的基团、羟基、环氧基、异氰酸酯基和氰基中的至少1种官能团的结构单元(B);
(ii)具有包含上述结构单元(A)的聚合物(P2)和包含上述结构单元(B)的聚合物(P3)。
[化学式1]
Figure BDA0003489903920000021
[式(1)中,Rff 1~Rff 4各自独立地表示氟原子、碳原子数1~7的全氟烷基、或碳原子数1~7的全氟烷基醚基。Rff 1和Rff 2可以连接而形成环。]
此外,本发明提供一种光源装置,其具备:
发光元件,以及
对上述发光元件进行密封的密封构件,
以下两项中的至少1项成立:
(I)上述密封构件具有聚合物(P1),所述聚合物(P1)包含下述式(1)所示的结构单元(A)、以及具有选自含羰基的基团、羟基、环氧基、异氰酸酯基和氰基中的至少1种官能团的结构单元(B);
(II)上述密封构件具有包含上述结构单元(A)的聚合物(P2)和包含上述结构单元(B)的聚合物(P3)。
[化学式2]
Figure BDA0003489903920000031
[式(1)中,Rff 1~Rff 4各自独立地表示氟原子、碳原子数1~7的全氟烷基、或碳原子数1~7的全氟烷基醚基。Rff 1和Rff 2可以连接而形成环。]
发明效果
根据本发明,能够提供用于制作耐热性和密封性优异的密封构件的树脂组合物。
附图说明
图1是表示光源装置的一个例子的截面图。
具体实施方式
以下,说明本发明的实施方式,但以下的说明并不旨在将本发明限制于特定的实施方式。
[发光元件密封用树脂组合物]
在本实施方式的发光元件密封用树脂组合物(以下,有时简称为“树脂组合物”)中,以下两项中的至少1项成立:
(i)具有聚合物(P1),所述聚合物(P1)包含下述式(1)所示的结构单元(A)、以及具有选自含羰基的基团、羟基、环氧基、异氰酸酯基和氰基中的至少1种官能团(F)的结构单元(B);
(ii)具有包含结构单元(A)的聚合物(P2)和包含结构单元(B)的聚合物(P3)。
[化学式3]
Figure BDA0003489903920000041
式(1)中,Rff 1~Rff 4各自独立地表示氟原子、碳原子数1~7的全氟烷基、或碳原子数1~7的全氟烷基醚基。Rff 1和Rff 2可以连接而形成环。“全氟”是指与碳原子键合的全部氢原子被氟原子取代。在式(1)中,全氟烷基的碳原子数优选为1~5,更优选为1~3,进一步优选为1。全氟烷基可以为直链状,也可以为支链状。作为全氟烷基,可举出三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基等。
在式(1)中,全氟烷基醚基的碳原子数优选为1~5,更优选为1~3。全氟烷基醚基可以为直链状,也可以为支链状。作为全氟烷基醚基,可举出全氟甲氧基甲基等。
在Rff 1和Rff 2连接而形成环的情况下,该环可以为5元环,也可以为6元环。作为该环,可举出全氟四氢呋喃环、全氟环戊烷环、全氟环己烷环等。
作为结构单元(A)的具体例,例如可举出下述式(A1)~(A8)所示的结构单元。
[化学式4]
Figure BDA0003489903920000042
结构单元(A)优选为上述式(A1)~(A8)所示的结构单元中的结构单元(A2),即下述式(2)所示的结构单元。
[化学式5]
Figure BDA0003489903920000051
结构单元(A)例如来自于下述式(3)所示的化合物。式(3)中,Rff 1~Rff 4与式(1)相同。
[化学式6]
Figure BDA0003489903920000052
作为上述式(3)所示的化合物的具体例,例如可举出下述式(M1)~(M8)所示的化合物。
[化学式7]
Figure BDA0003489903920000053
结构单元(B)只要具有上述官能团(F)就没有特别限定。结构单元(B)例如来自于具有碳-碳双键和官能团(F)的化合物。结构单元(B)优选不包含氢原子,但也可以包含氢原子。结构单元(B)中所含的碳原子上所键合的氢原子可以被氟原子取代。
作为官能团(F)的含羰基的基团,例如可举出酸酐基、羧基、酰卤基、烷氧基羰基和碳酸酯基,优选为酸酐基。从提高由树脂组合物形成的密封构件的粘接性的观点出发,结构单元(B)优选具有选自酸酐基、环氧基、异氰酸酯基和氰基中的至少1个,更优选具有酸酐基。在结构单元(B)包含氰基的情况下,聚合物(P1)或聚合物(P3)可以经由氰基而形成三聚体。聚合物(P1)的三聚体或聚合物(P3)的三聚体适于提高密封构件的耐久性。
结构单元(B)可以具有环结构。结构单元(B)的环结构可以为单环式,也可以为多环式。结构单元(B)的环结构的碳原子数例如为4~10,优选为4~6。在结构单元(B)中,环结构可以具有官能团(F)作为取代基,环结构本身也可以包含官能团(F)。结构单元(B)的环结构优选为酸酐环。结构单元(B)的环结构中所含的碳原子可以形成聚合物(P1)或聚合物(P3)的主链。
作为包含酸酐环的结构单元(B)的具体例,可举出来自于衣康酸酐的结构单元、来自于马来酸酐的结构单元、来自于5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐的结构单元等。即,作为形成包含酸酐环的结构单元(B)的化合物,可举出衣康酸酐、马来酸酐、5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐等。
作为包含氰基的结构单元(B),例如可举出来自于包含氰基的乙烯基醚化合物的结构单元。包含氰基的乙烯基醚化合物可以被全氟化,例如可举出:全氟(5-氰基-3-氧杂-1-己烯)(Perfluoro(5-cyano-3-oxa-l-hexene))、全氟(7-氰基-5-甲基-3,6-二氧杂-1-庚烯)(Perfluoro-(7-cyano-5-methyl-3,6-dioxa-1-heptene))、全氟(8-氰基-5-甲基-3,6-二氧杂-1-辛烯)(Perfluoro-(8-cyano-5-methyl-3,6-dioxa-1-octene))、全氟(10-氰基-5-甲基-3,6-二氧杂-1-癸烯)(Perfluoro-(10-cyano-5-methyl-3,6-dioxa-1-decene))、全氟(11-氰基-5,8-二甲基-3,6,9-三氧杂-1-十一碳烯)(Perfluoro-(11-cyano-5,8-dimethyl-3,6,9-trioxa-1-undecene))、全氟(8-氰基-5-甲基-3,6-二氧杂-1-壬烯)(Perfluoro(8-cyano-5-methyl-3,6-dioxa-1-nonene))等。包含氰基的乙烯基醚化合物的制造方法例如记载于美国专利第4281092号说明书中。
(要件(i))
本实施方式的树脂组合物优选具有聚合物(P1)。以下,对树脂组合物具有聚合物(P1)的情况、即要件(i)成立的情况进行说明。
聚合物(P1)可以包含1种或2种以上的结构单元(A)。聚合物(P1)例如包含结构单元(A)作为主成分。在本说明书中,“主成分”是指聚合物(P1)中以摩尔基准计所含最多的结构单元。聚合物(P1)中的结构单元(A)的含有率例如为80摩尔%以上,优选为90摩尔%以上,更优选为95摩尔%以上。结构单元(A)的含有率的上限值例如为99摩尔%。聚合物(P1)可以包含1种或2种以上的结构单元(B)。聚合物(P1)中的结构单元(B)的含有率例如为20摩尔%以下,优选为10摩尔%以下,更优选为5摩尔%以下。结构单元(B)的含有率的下限值例如为1摩尔%。
聚合物(P1)可以进一步包含除结构单元(A)和结构单元(B)以外的其他结构单元(C)。作为形成其他结构单元(C)的化合物,例如可举出:四氟乙烯、三氟氯乙烯等含氟的烯烃化合物;全氟丙基乙烯基醚等全氟乙烯基醚化合物;全氟烯丙基乙烯基醚、全氟丁烯基乙烯基醚等具有2个以上聚合性双键且能够进行环化聚合的含氟化合物。
聚合物(P1)的聚合方法没有特别限定,例如可以利用自由基聚合等通常的聚合方法。用于使聚合物(P1)聚合的聚合引发剂可以是被全氟化的化合物。
聚合物(P1)的重均分子量例如为50,000~1,000,000。聚合物(P1)的玻璃化转变温度(Tg)例如为100℃~140℃。在本说明书中,Tg是指依据JIS K7121:1987的规定求出的中间点玻璃化转变温度(Tmg)。聚合物(P1)的1%重量减少温度例如为220℃以上。在本说明书中,1%重量减少温度是指,使用热重量分析(TGA)计,在空气气氛下,以升温速度10℃/分钟将聚合物(P1)从室温(20℃±15℃)加热的情况下,聚合物(P1)的重量从测定开始前的重量减少1%时的温度。
聚合物(P1)的粘度例如在250℃的条件下为1,000~10,000mPa·s。聚合物(P1)的粘度例如可以利用市售的锥板型旋转式粘度计进行测定。存在聚合物(P1)的粘度越高,由树脂组合物形成的密封构件的密封性越高的趋势。聚合物(P1)优选在25℃的条件下为固体。
聚合物(P1)例如对紫外线具有高透射率。在本说明书中,紫外线是指200~400nm的波长的光,包括深紫外区域(200~300nm)的光。特别是,聚合物(P1)例如对于365nm的波长的光和265nm的波长的光的透射率高。聚合物(P1)对于365nm的波长的光的透射率例如为90%以上,优选为92%以上,更优选为94%以上,进一步优选为95%以上。聚合物(P1)对于265nm的波长的光的透射率例如为90%以上,优选为92%以上,更优选为94%以上,进一步优选为95%以上。聚合物(P1)的透射率可以通过如下方法来确定。首先,制备以10重量%的浓度包含聚合物(P1)的测定用试样。测定用试样例如是聚合物(P1)与能够使聚合物(P1)溶解或分散的溶剂的混合物。作为溶剂,例如可以使用二氯五氟丙烷(旭硝子公司制,ASAHIKLIN(注册商标)AK-225)。接下来,将测定用试样设置于比色皿(例如光路长1.0cm的石英比色皿),使用市售的紫外可见近红外分光光度计对测定用试样对于特定波长(例如365nm)的光的透射率进行测定。接下来,制作除了不包含聚合物(P1)以外,具有与测定用试样相同组成的对照试样。通过与测定用试样相同的方法,测定对照试样对于特定波长的光的透射率。可以基于对照试样的透射率修正测定用试样的透射率,将所得到的值确定为聚合物(P1)对特定波长的光的透射率。
树脂组合物中的聚合物(P1)的含有率例如为70wt%以上,优选为90wt%以上。树脂组合物例如实质上由聚合物(P1)构成。在树脂组合物包含后述的溶剂的情况下,树脂组合物中的聚合物(P1)的含有率可以为10wt%~50wt%,也可以为20wt%~40wt%。
树脂组合物可以进一步包含聚合物(P1)以外的其他成分。树脂组合物可以包含溶剂,也可以不包含溶剂。树脂组合物中所含的溶剂例如优选为使聚合物(P1)溶解或分散的溶剂。作为溶剂,例如可举出:1H-十三氟己烷(旭硝子公司制,ASAHIKLIN(注册商标)AC2000)、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十三氟辛烷(旭硝子公司制,ASAHIKLIN(注册商标)AC6000)、1,1,2,2-四氟-1-(2,2,2-三氟乙氧基)乙烷(旭硝子公司制,ASAHIKLIN(注册商标)AE3000)、二氯五氟丙烷(旭硝子公司制,ASAHIKLIN(注册商标)AK-225)、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-2-(三氟甲基)戊烷(旭硝子公司制,CYTOP(注册商标)CT-solv100E)、1-甲氧基九氟丁烷(3M Japan公司制,Novec(注册商标)7100)、1-乙氧基九氟丁烷(3M Japan公司制,Novec(注册商标)7200)、全氟己基甲醚(3M Japan公司制,Novec(注册商标)7300)、1,1,1,2,3,3-六氟-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)戊烷(3M Japan公司制,Novec(注册商标)7600)、2H,3H-全氟戊烷(三井·ケマーズフロロケミカル公司制,Vertrel(注册商标)XF)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-辛醇、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十三氟-1-壬醇、六氟苯、六氟-2-丙醇、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇、1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇等含氟化合物类、以及这些以外的市售的氟系溶剂(例如,3M Japan公司制的Fluorinert(注册商标)FC-770和Central Glass公司制的CELEFIN(注册商标)1233Z)。树脂组合物可以包含1种或2种以上的这些溶剂。从树脂组合物中所含的成分的溶解性的观点出发,作为溶剂,优选六氟苯、全氟己基甲醚和2H,3H-全氟戊烷。
(要件(ii))
接下来,对树脂组合物具有聚合物(P2)和聚合物(P3)的情况,即要件(ii)成立的情况进行说明。详细而言,聚合物(P2)包含结构单元(A),且不包含结构单元(B)。聚合物(P2)可以包含1种或2种以上的结构单元(A)。聚合物(P2)中的结构单元(A)的含有率例如为80摩尔%以上,优选为90摩尔%以上,更优选为95摩尔%以上。聚合物(P2)例如实质上由结构单元(A)构成。
聚合物(P2)可以进一步包含除了结构单元(A)和结构单元(B)以外的其他结构单元(C)。作为形成其他结构单元(C)的化合物,可举出上文关于聚合物(P1)而叙述的化合物。
聚合物(P2)的聚合方法没有特别限定,例如可以利用自由基聚合等通常的聚合方法。用于使聚合物(P2)聚合的聚合引发剂可以是被全氟化的化合物。
聚合物(P2)的重均分子量例如为50,000~1,000,000。聚合物(P2)的玻璃化转变温度(Tg)例如为80℃~160℃。
聚合物(P2)的粘度例如在250℃的条件下为1,000~10,000mPa·s。聚合物(P2)的粘度可以通过与聚合物(P1)相同的方法来测定。聚合物(P2)优选在25℃的条件下为固体。
树脂组合物中的聚合物(P2)的含有率例如为5wt%以上,优选为10wt%以上。树脂组合物中的聚合物(P2)的含有率的上限值例如为30wt%。
详细而言,聚合物(P3)包含结构单元(B)且不包含结构单元(A)。聚合物(P3)可以包含1种或2种以上的结构单元(B)。聚合物(P3)中的结构单元(B)的含有率例如为20摩尔%以下,优选为10摩尔%以下,更优选为5摩尔%以下。结构单元(B)的含有率的下限值例如为1摩尔%。
聚合物(P3)可以进一步包含除了结构单元(A)和结构单元(B)以外的其他结构单元(C)。作为形成其他结构单元(C)的化合物,可举出上文关于聚合物(P1)而叙述的化合物。
聚合物(P3)的聚合方法没有特别限定,例如可以利用自由基聚合等通常的聚合方法。用于使聚合物(P3)聚合的聚合引发剂可以是被全氟化的化合物。
聚合物(P3)的重均分子量例如为50,000~1,000,000。聚合物(P3)的玻璃化转变温度(Tg)例如为80℃~160℃。
聚合物(P3)的粘度例如在250℃的条件下为1,000~10,000mPa·s。聚合物(P3)的粘度可以通过与聚合物(P1)相同的方法来测定。聚合物(P3)优选在25℃的条件下为固体。
聚合物(P3)例如对紫外线具有高透射率。聚合物(P3)对365nm的波长的光的透射率例如为90%以上,优选为92%以上,更优选为94%以上,进一步优选为95%以上。聚合物(P3)对365nm的波长的光的透射率可以通过与聚合物(P1)相同的方法来确定。
树脂组合物中的聚合物(P3)的含有率例如为20wt%以上,优选为50wt%以上。树脂组合物中的聚合物(P3)的含有率的上限值例如为90wt%。
树脂组合物可以进一步包含除了聚合物(P2)和聚合物(P3)以外的其他成分。树脂组合物可以包含溶剂,也可以不包含溶剂。作为溶剂,可举出上文关于要件(i)而叙述的溶剂。
(树脂组合物的特性)
树脂组合物的粘度例如在250℃的条件下为1,000~10,000mPa·s。树脂组合物的粘度可以通过与聚合物(P1)相同的方法进行测定。树脂组合物在25℃的条件下可以为固体。
树脂组合物例如对紫外线具有高透射率。树脂组合物对365nm的波长的光的透射率例如为90%以上,优选为92%以上,更优选为94%以上,进一步优选为95%以上。树脂组合物对265nm的波长的光的透射率例如为90%以上,优选为92%以上,更优选为94%以上,进一步优选为95%以上。树脂组合物的透射率例如可以通过与聚合物(P1)相同的方法来确定。在树脂组合物包含溶剂的情况下,可以将树脂组合物本身设置于比色皿,对树脂组合物的透射率进行测定。
在树脂组合物中,通过使要件(i)和要件(ii)中的至少1项成立,从而由树脂组合物形成的密封构件具有优异的耐热性和密封性。特别是,结构单元(A)适于提高密封构件的耐热性和密封性。据本发明人等所知,没有将具有包含结构单元(A)的聚合物(P1)或聚合物(P2)的树脂组合物用于发光元件的密封构件的例子。此外,包含结构单元(A)的聚合物(P1)或聚合物(P2)不易因短波长的光而劣化,因此包含聚合物(P1)或聚合物(P2)的树脂组合物适合于紫外线发光元件的密封构件的材料。换言之,本实施方式的树脂组合物可以用作紫外线发光元件密封用树脂组合物。需要说明的是,“紫外线发光元件”是指放射200~400nm、特别是365nm或265nm的波长的光的发光元件。
[光源装置]
如图1所示,本实施方式的光源装置10具备发光元件2和密封构件1。密封构件1对发光元件2进行密封。在光源装置10中,(I)密封构件1具有聚合物(P1)、以及(II)密封构件1具有聚合物(P2)和聚合物(P3)中的至少1项成立。在密封构件1中,聚合物(P1)、聚合物(P2)和聚合物(P3)与上文关于树脂组合物而叙述的聚合物(P1)、聚合物(P2)和聚合物(P3)相同。
作为密封构件1的形状,没有特别限定,可举出半球状、圆柱状、棱柱状、圆锥台状、角锥台状等。密封构件1可以为凝胶状,但优选为固体状。
在要件(I)成立的情况下,密封构件1中的聚合物(P1)的含有率例如为70wt%以上,优选为90wt%以上。密封构件1例如实质上由聚合物(P1)构成。
在要件(II)成立的情况下,密封构件1中的聚合物(P2)的含有率例如为5wt%以上,优选为10wt%以上。密封构件1中的聚合物(P2)的含有率的上限值例如为30wt%。密封构件1中的聚合物(P3)的含有率例如为20wt%以上,优选为50wt%以上。密封构件1中的聚合物(P3)的含有率的上限值例如为90wt%。
发光元件2没有特别限定,典型的是半导体发光元件。作为半导体发光元件,例如可举出发光二极管(LED)、超发光二极管(SLD)和激光二极管(LD)。发光元件2优选为放射紫外线的紫外线发光元件。
光源装置10例如进一步具备基板3、引线电极4、键合线5、反射器6和薄膜7。基板3支撑密封构件1和发光元件2。作为基板3的材料,例如可举出铝、硅、陶瓷、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、玻璃、钨、钼和蓝宝石。
引线电极4配置于基板3上。发光元件2和引线电极4通过键合线5电连接。密封构件1例如也将引线电极4的一部分和键合线5密封。
反射器6是用于使从发光元件2放射的光反射并向前方引导的部件。反射器6从基板3沿基板3的厚度方向延伸,包围基板3的表面。反射器6也可以与密封构件1的侧面接触,保持密封构件1的形状。
薄膜7配置于密封构件1之上,例如与密封构件1接触。薄膜7的侧面例如与反射器6接触。密封构件1例如被薄膜7和反射器6包围。通过薄膜7和反射器6,能够进一步对密封构件1进行密封。作为薄膜7的材料,例如可举出玻璃;硅树脂等透明树脂。需要说明的是,在光源装置10中,能够仅通过密封构件1而充分地密封发光元件2,因此薄膜7不是必须的。换言之,光源装置10也可以不具备薄膜7,密封构件1的表面向光源装置10的外部露出。
在从发光元件2放射出光的情况下,光通过密封构件1的内部,作为射出光20而从光源装置10射出。从发光元件2放射的光的一部分有时也会在密封构件1与薄膜7的界面反射而成为反射光30。
接下来,对光源装置10的制造方法进行说明。本实施方式中的光源装置10的制造方法例如包括:将树脂组合物涂布于发光元件2,使得发光元件2被上述树脂组合物覆盖;以及通过使树脂组合物的粘度增加而形成密封构件1。将树脂组合物涂布于发光元件2的方法没有特别限定。例如,也可以使用分配器将树脂组合物涂布于发光元件2。在室温(20℃±15℃)下的树脂组合物的粘度高的情况下,可以在将树脂组合物涂布于发光元件2之前对树脂组合物进行加热,使树脂组合物的粘度降低。加热处理的条件没有特别限定。经加热的树脂组合物的温度可以为100℃~250℃。
增加树脂组合物的粘度的方法没有特别限定。在将加热后的树脂组合物涂布于发光元件2的情况下,可以通过冷却树脂组合物来增加树脂组合物的粘度。冷却处理的条件没有特别限定。通过冷却处理,树脂组合物的温度例如降低至室温。冷却处理可以通过将树脂组合物在室温的条件下放置来进行。在树脂组合物包含溶剂的情况下,可以通过利用使该溶剂蒸发等的方法从树脂组合物中除去溶剂,从而增加树脂组合物的粘度。
实施例
以下,通过实施例和比较例进一步详细地说明本发明,但本发明并不限定于此。
[实施例1]
首先,将全氟-2-亚甲基-4-甲基-1,3-二氧戊环(式(M2)所示的化合物)22.6g、衣康酸酐1.12g和50mL的1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟戊烷(三井·ケマーズフロロプロダクツ公司制バートレルXF)在室温的氩气氛下混合。一边维持氩气氛下,一边向所得到的混合物中加入全氟过氧化苯甲酰0.155g,进行搅拌混合。接下来,通过冻结脱气法从混合物中除去溶解氧。将混合物一边搅拌一边加热至40℃,进行72小时反应。将所得到的反应混合物添加到氯仿300mL中。将通过该操作产生的沉淀物利用过滤来回收。所得到的过滤物为全氟-2-亚甲基-4-甲基-1,3-二氧戊环与衣康酸酐的共聚物(聚合物(P1))。共聚物的收量为19.2g,收率为81.0%。
接下来,使所得到的共聚物溶解于1H-全氟己烷中。向该溶液中缓慢滴加甲醇,由此阶段性地使聚合物沉淀。将沉淀刚开始后沉淀的聚合物、和沉淀即将结束前沉淀的聚合物除去,回收剩余的聚合物,除去溶剂,由此得到透明且为固体的共聚物15g。
接下来,向共聚物中加入溶剂,制作树脂组合物。作为溶剂,使用六氟苯。树脂组合物中的共聚物的含有率为30wt%。接下来,准备在表面设置有引线电极的高导热陶瓷基板。在基板上配置GaN系LED(发光波长365nm),经由键合线将LED与引线电极连接。接下来,在LED上涂布树脂组合物。从树脂组合物中除去溶剂,由此使树脂组合物的粘度增加,制作密封构件。由此,制作实施例1的光源装置。
(透射率)
对于实施例1中得到的共聚物,测定对365nm的波长的光的透射率。透射率的测定通过以下方法进行。首先,使共聚物1.0g溶解于二氯五氟丙烷(旭硝子公司制,ASAHIKLIN(注册商标)AK-225)9.0g中,由此制作以10重量%的浓度包含共聚物的测定用溶液。将测定用溶液设置于石英比色皿(光路长1.0cm),对测定用溶液对于365nm的光的透射率进行测定。透射率的测定使用紫外可见近红外分光光度计UV-1900(岛津制作所制)。接下来,利用与测定用溶液相同的方法对ASAHIKLIN(注册商标)AK-225对于365nm的光的透射率进行测定。基于ASAHIKLIN(注册商标)AK-225的透射率,对测定用溶液的透射率进行修正,将所得到的值确定为共聚物对于365nm的光的透射率。共聚物对于365nm的波长的光的透射率为95%。
(1%重量减少温度)
对于实施例1中得到的共聚物,测定1%重量减少温度。1%重量减少温度是指,使用热重量分析(TGA)计,在空气气氛下,以升温速度10℃/分钟将共聚物从室温加热的情况下,共聚物的重量由测定开始前的重量减少1%时的温度。共聚物的1%重量减少温度为230℃。
(密封性)
对于实施例1,在从形成密封构件起至60分钟为止的期间,观察密封构件的形状的变化,按照以下的基准进行评价。在评价结果为〇的情况下,可以判断为密封构件的密封性优异。在评价结果为×的情况下,可以判断为密封构件的密封性不充分。将结果示于表1。
〇:在从形成密封构件起至60分钟为止的期间,通过目视未确认到密封构件的形状的变化。
×:在从形成密封构件起至60分钟为止的期间,通过目视确认到密封构件的形状的变化。
(照度的变化)
对于实施例1的光源装置,对发光元件(LED)施加17.6mA的直流电流。此时,利用积分球型照度计测定从光源装置射出的光的照度。接下来,对发光元件施加300mA的直流电流,使发光元件连续点亮1000小时。接下来,对发光元件施加17.6mA的直流电流,利用积分球型照度计测定从光源装置射出的光的照度。算出连续点亮试验后从光源装置射出的光的照度与连续点亮试验前从光源装置射出的光的照度的比率,按照以下的基准评价照度的变化。将结果示于表1。
〇:连续点亮试验后的照度相对于连续点亮试验前的照度(初始照度)的比率为90%以上。
×:连续点亮试验后的照度相对于初始照度的比率小于90%。
[比较例1]
首先,将内容积为500cc的带搅拌机的不锈钢制高压釜的内部脱气,压入CF2=CFOC3F7 55g、CF2ClCF2CHClF(旭硝子公司制,制品名:AK225cb)600g、全氟环己烷羰基过氧化物(日文:パーフルオロシクロヘキサンカルボニルペルオキシド)1g和四氟乙烯(TFE)11g。一边搅拌内容物一边将高压釜内升温至50℃,使其反应5小时。
接下来,冷却高压釜并取出内容物,转移到2升的玻璃烧杯中。一边搅拌内容物一边将甲醇500g投入到烧杯中,使聚合物析出。除去上清液后,使聚合物再次溶解于AK225cb中。接下来,将所得到的溶液用细孔径1μm的PTFE制薄膜过滤器过滤。使用蒸发仪从所得到的溶液中馏去溶剂,得到27g的聚合物。
使所得到的聚合物溶解于1H-全氟己烷。向该溶液中缓慢滴加甲醇,由此阶段性地使聚合物沉淀。将沉淀刚开始后沉淀的聚合物和沉淀即将结束前沉淀的聚合物除去,回收剩余的聚合物,除去溶剂,由此得到透明且高粘度的糖浆状的全氟聚合物(树脂组合物)15g。
接下来,准备在表面设置有引线电极的高导热陶瓷基板。在基板上配置GaN系LED(发光波长365nm),经由键合线将LED与引线电极连接。接下来,将加热至100℃的树脂组合物涂布于LED。接下来,将树脂组合物冷却至室温,制作密封构件。此时,密封构件为糖浆状。由此,得到比较例1的光源装置。
(粘度)
对比较例1中得到的全氟聚合物测定粘度。首先,利用锥板型旋转式粘度计测定全氟聚合物的温度为50℃~100℃时的该聚合物的粘度。制作绘制了全氟聚合物的温度与粘度的关系的图表。基于所得到的图表,算出25℃时的全氟聚合物的粘度。25℃时的全氟聚合物的粘度为250Pa·s。
(其他)
利用与实施例1相同的方法,对于比较例1中得到的全氟聚合物,测定对365nm的波长的光的透射率和1%重量减少温度。将结果示于表1。此外,利用与实施例1相同的方法对比较例1的光源装置评价密封构件的密封性和照度的变化。将结果示于表1。需要说明的是,对于比较例1的光源装置的照度的变化的评价,在将用于保持密封构件的形状的反射器安装于基板的状态下进行。
[表1]
Figure BDA0003489903920000171
由表1可知,由包含聚合物(P1)的树脂组合物形成的密封构件(实施例1)的密封性优异。此外,根据照度的变化等的评价结果可知,该密封构件的耐热性也优异。
产业上的可利用性
本实施方式的树脂组合物适合于对发光元件进行密封的密封构件的材料。

Claims (11)

1.一种发光元件密封用树脂组合物,其中,以下两项中的至少1项成立:
(i)具有聚合物P1,所述聚合物P1包含下述式(1)所示的结构单元A、以及具有选自含羰基的基团、羟基、环氧基、异氰酸酯基和氰基中的至少1种官能团的结构单元B;
(ii)具有包含所述结构单元A的聚合物P2和包含所述结构单元B的聚合物P3,
Figure FDA0003489903910000011
式(1)中,Rff 1~Rff 4各自独立地表示氟原子、碳原子数1~7的全氟烷基、或碳原子数1~7的全氟烷基醚基,Rff 1和Rff 2任选连接而形成环。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述结构单元B具有选自酸酐基、环氧基、异氰酸酯基和氰基中的至少1种官能团。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述结构单元B具有酸酐基。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,所述结构单元B具有环结构。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,所述结构单元A由下述式(2)表示,
Figure FDA0003489903910000021
6.根据权利要求1~5中任一项所述的树脂组合物,其具有所述聚合物P1。
7.根据权利要求6所述的树脂组合物,其中,所述聚合物P1中的结构单元B的含有率为10摩尔%以下。
8.一种光源装置的制造方法,其包括:
将所述树脂组合物涂布于发光元件,使得所述发光元件被权利要求1~7中任一项所述的树脂组合物覆盖的步骤,以及
通过增加所述树脂组合物的粘度来形成对所述发光元件进行密封的密封构件的步骤。
9.根据权利要求8所述的制造方法,其还包括在将所述树脂组合物涂布于所述发光元件前对所述树脂组合物进行加热的步骤。
10.根据权利要求9所述的制造方法,其中,通过将所述树脂组合物冷却而使所述树脂组合物的粘度增加。
11.一种光源装置,其具备:
发光元件;以及
对所述发光元件进行密封的密封构件,
以下两项中的至少1项成立:
(I)所述密封构件具有聚合物P1,所述聚合物P1包含下述式(1)所示的结构单元A、以及具有选自含羰基的基团、羟基、环氧基、异氰酸酯基和氰基中的至少1种官能团的结构单元B;
(II)所述密封构件具有包含所述结构单元A的聚合物P2和包含所述结构单元B的聚合物P3,
Figure FDA0003489903910000031
式(1)中,Rff 1~Rff 4各自独立地表示氟原子、碳原子数1~7的全氟烷基、或碳原子数1~7的全氟烷基醚基,Rff 1和Rff 2任选连接而形成环。
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