JP2006324596A

JP2006324596A - Ｌｅｄ用シリコーン樹脂レンズ及びその製造方法

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Publication number: JP2006324596A
Application number: JP2005148387A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shiobara; 利夫塩原; Tsutomu Kashiwagi; 努柏木; Katsuyuki Imazawa; 克之今澤
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: JP4954499B2

Abstract

【解決手段】４００ｎｍと５９６ｎｍで測定した屈折率の比が１．０１以上であり、かつ４００ｎｍの屈折率が１．５０以上であるシリコーン樹脂からなるＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズ。
【効果】本発明のＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズは、光の取り出し効率に優れ、また寸法の正確性に優れたものである。また、本発明のＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズの製造方法によれば、かかるＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズを得ることができるものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）用のシリコーン樹脂レンズ及びその製造方法に関する。

従来、ＬＥＤの光を集光したり、散乱させるため種々の形状をしたレンズが多用されている。この場合、ＬＥＤ用レンズは、一般に透明性の良好な熱可塑性樹脂が幅広く使用されている。この種のレンズは射出成型で容易に製造することができる。熱可塑性樹脂は射出成型で製造され、この際高温で溶融した樹脂を低温に設定された金型内に流し込み、冷却固化させる。このため、金型温度を設定することで、一定の収縮率で目的とした成型物を得ることができる。

しかし、近年ではこの種のレンズを備えたＬＥＤパッケージを基板に実装する際、鉛フリーはんだを使用することが多くなってきた。その結果、実装温度が２６０℃と高温に設定されることから、従来の熱可塑性樹脂からなるレンズではリフロー時レンズが変形したり、黄変する問題が発生している。

また、ＬＥＤ素子として青色ＬＥＤを使用した場合は、熱可塑性樹脂でできたレンズでは黄変や劣化が起こることも知られている。

このため、耐紫外線性、耐熱性に優れたシリコーン樹脂を用いてレンズを製造することが提案されている。しかし、シリコーン樹脂の場合は熱硬化性樹脂であるため、熱可塑性樹脂と異なり、高温に加熱されている金型内に樹脂を注入して反応固化させる。また、シリコーン樹脂を得るための熱硬化性シリコーン樹脂組成物は、通常成型後更に硬化反応をすすめるため、成型温度やそれより高い温度で数時間ポストキュアを行う。その結果、通常成型条件やポストキュア条件で収縮率が異なることから成型物の寸法が異なってしまうため、設計通りの寸法を有する精密なレンズを得ることが非常に困難となる。

なお、本発明に関連する従来技術として、下記文献が挙げられる。
特開２０００−２３１００２号公報特開２０００−１７１７６号公報特開２００４−２２１３０８号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、光の取り出し効率に優れ、また寸法の正確性に優れたＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズ及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、シリコーン樹脂組成物の成型条件と成型収縮率の関係を詳細に検討して、特定の条件を設定すれば成型後とポストキュア後の成型収縮率の比率を１０％以内に制御できることを見出した。また、素子の発光する光を効率的にパッケージ外部に取り出すためには硬化物の屈折率が非常に重要となっており、特に硬化したシリコーン樹脂の５９６ｎｍ近辺での屈折率に対し青色ＬＥＤや紫外ＬＥＤなどが発光する波長に近い４００ｎｍでの屈折率が５９６ｎｍの屈折率の１．０１倍以上となるようなシリコーン樹脂レンズが効率的に光を取り出し得ること見出し、本発明を完成させたものである。

従って、本発明は、下記ＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズ及びその製造方法を提供する。
［Ｉ］４００ｎｍと５９６ｎｍで測定した屈折率の比が１．０１以上であり、かつ４００ｎｍの屈折率が１．５０以上であるシリコーン樹脂からなるＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズ。
［ＩＩ］脂肪族不飽和基含有直鎖状オルガノポリシロキサンあるいは三次元網状構造を有するシリコーン樹脂を主成分とする［Ｉ］記載のシリコーン樹脂レンズ。
［ＩＩＩ］（Ａ）少なくとも（Ｒ¹ＳｉＯ_3/2）_d（Ｒ¹ ₂ＳｉＯ）_e（Ｒ¹ ₃ＳｉＯ_1/2）_fからなり、Ｒ¹はそれぞれ同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、その全１価炭化水素基数の２．０〜４５．０モル％はビニル基であり、ｄ、ｅ及びｆは各シロキサン単位のモル比を示し、ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）＝０．６５〜０．９５、ｅ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）＝０．０５〜０．３５、ｆ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）＝０〜０．０５であるビニル基含有オルガノポリシロキサン、
（Ｂ）一分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有し、上記（Ａ）成分中のビニル基１個あたりケイ素原子結合水素原子を０．７５〜２．０個与えるに十分な量のオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
（Ｃ）触媒量の白金系触媒
が配合されたシリコーン樹脂組成物を成形、硬化することにより形成された［Ｉ］又は［ＩＩ］記載のシリコーン樹脂レンズ。
［ＩＶ］脂肪族不飽和基含有直鎖状オルガノポリシロキサンあるいは三次元網状構造を有するシリコーン樹脂を主成分とし、ヒドロシリル化反応で硬化するシリコーン樹脂組成物を用いて射出成形で成形するシリコーン樹脂レンズの製造において、成型後の成型収縮率とポストキュア後の成型収縮率の比が０．９〜１．１となる条件で成形することを特徴とするシリコーン樹脂レンズの製造方法。

本発明のＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズは、光の取り出し効率に優れ、また寸法の正確性に優れたものである。また、本発明のＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズの製造方法によれば、かかるＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズを得ることができるものである。

本発明のＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズは、波長４００ｎｍで測定した屈折率Ｒ₄₀₀と波長５９６ｎｍで測定した屈折率Ｒ₅₉₆の比（Ｒ₄₀₀／Ｒ₅₉₆）が１．０１以上、好ましくは１．０１２以上、更に好ましくは１．０１２〜１．２０であり、かつ４００ｎｍの屈折率Ｒ₄₀₀が１．５０以上、好ましくは１．５１以上、更に好ましくは１．５１〜１．６０であるシリコーン樹脂から形成されたものである。ここで、屈折率の値は、２５℃においてプリズムカプラー法（メトリコン）の方法によって測定した場合の値である。

この場合、上記シリコーン樹脂としては、脂肪族不飽和基含有直鎖状オルガノポリシロキサンあるいは三次元網状構造を有するシリコーン樹脂を主成分とするもの、即ち、Ｔ単位（オルガノシルセスキオキサン単位）を主要構成単位として含むオルガノポリシロキサン（好ましくはＴ単位を６５〜９５モル％含有するオルガノポリシロキサン）を硬化することによって得られたものが好ましい。

また、これらのシリコーン樹脂の硬化タイプとしては、ヒドロシリル化反応（付加反応）によって硬化するシリコーン樹脂組成物を用いて成形、硬化してなるものが好ましい。

このシリコーン樹脂組成物としては、
（Ａ）アルケニル基等の脂肪族不飽和基を有する直鎖状オルガノポリシロキサン、
（Ｂ）オルガノハイドロジェンポリシロキサン、
（Ｃ）白金系触媒
を必須成分として配合されたものが好適である。

更に、詳述すると、（Ａ）成分の上記オルガノポリシロキサンは、主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された基本的に直鎖状のオルガノポリシロキサンであり、一分子中に２個以上のビニル基、アリル基等の炭素数２〜８、特に２〜６のアルケニル基で代表される脂肪族不飽和結合を有し、粘度が２５℃で１０〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓ、特に１００〜１００，０００ｍＰａ・ｓであれば、いずれのものでも使用することができるが、なかでも下記一般式（１）で表される分子鎖両末端のケイ素原子上にそれぞれ少なくとも１個、通常それぞれ１〜３個のアルケニル基を有する直鎖状オルガノポリシロキサンで、２５℃における粘度が１０〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓのものが作業性、硬化性などから望ましいものである。なお、この直鎖状オルガノポリシロキサンは少量の分岐状構造（三官能性シロキサン単位）を分子鎖中に含有するものであってもよい。

（式中、Ｒ¹¹は互いに同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基、Ｒ¹²は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ｋ，ｍは０又は正の整数であり、ｋ＋ｍがこのオルガノポリシロキサンの２５℃の粘度を１０〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓとする数である。）

ここで、Ｒ¹¹の１価炭化水素基としては、炭素数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリール基、プロペニル基、イソプロペニル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基やシアノエチル基等が挙げられる。

また、Ｒ¹²の１価炭化水素基としても、炭素数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、上記Ｒ¹¹の具体例と同様のものが例示できるが、但しアルケニル基は含まない。

ｋ，ｍは、一般的には５≦ｋ＋ｍ≦１０，０００を満足する０又は正の整数であり、好ましくは１０≦ｋ＋ｍ≦２，０００で、０＜ｋ／（ｋ＋ｍ）≦０．５を満足する整数である。

上記式（１）のオルガノポリシロキサンとして具体的には、下記のものを例示することができる。

（上記式において、ｋ，ｍは上述した通りである。）

また、（Ａ）成分としてのビニル基含有シリコーン樹脂としては、前述したような構造以外の三次元構造を有するシリコーン樹脂を主成分とするものでも使用可能であり、なかでも代表例としては、（Ａ）少なくとも（Ｒ¹ＳｉＯ_3/2）_d（Ｒ¹ ₂ＳｉＯ）_e（Ｒ¹ ₃ＳｉＯ_1/2）_fからなり、Ｒ¹はそれぞれ同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、その全１価炭化水素基数の２．０〜４５．０モル％、特に５〜４０モル％はビニル基であるものである。ビニル基が２．０モル％未満では架橋点が少なく強度不足となり、４５．０モル％を超えると硬化物が脆くなってしまう。かつ２５〜６０モル％、特に３０〜５０モル％はフェニル基であることが好ましく、ｄ、ｅ及びｆは各シロキサン単位のモル比を示し、ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）＝０．６５〜０．９５、ｅ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）＝０．０５〜０．３５、ｆ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）＝０〜０．０５であるビニル基含有オルガノポリシロキサンが挙げられる。

なお、Ｒ¹として、ビニル基、フェニル基以外の基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等、Ｒ¹¹と同様のものが挙げられる。

また、このオルガノポリシロキサンのＧＰＣによるポリスチレン換算重量平均分子量が１，０００〜２００，０００、特に２，０００〜１００，０００であることが好ましい。

（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは架橋剤として作用するものであり、該成分中のＳｉＨ基と（Ａ）成分のビニル基とが付加反応することにより硬化物を形成するものである。かかるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）を２個以上有するものであればいずれのものでもよいが、特に下記平均組成式（２）
Ｈ_a（Ｒ²）_bＳｉＯ_(4-a-b)/2 （２）
（式中、Ｒ²は脂肪族不飽和結合を含有しない同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ａ及びｂは、０．００１≦ａ＜２、０．７≦ｂ≦２、かつ０．８≦ａ＋ｂ≦３を満たす数である。）
で表され、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を少なくとも２個（通常２〜５００個）、好ましくは３個以上（例えば３〜３００個程度）有するものが挙げられる。

ここで、上記式（２）中のＲ²は、脂肪族不飽和結合を含有しない同一又は異種の非置換又は置換の炭素数１〜１０、特に炭素数１〜７の１価炭化水素基であることが好ましく、例えばメチル基等の低級アルキル基、フェニル基等のアリール基、前述の一般式（１）の置換基Ｒ¹¹で例示したものが挙げられるが、但しアルケニル基は含まない。また、ａ及びｂは、０．００１≦ａ＜２、０．７≦ｂ≦２、かつ０．８≦ａ＋ｂ≦３を満たす数であり、好ましくは０．０５≦ａ≦１、０．８≦ｂ≦２、かつ１≦ａ＋ｂ≦２．７となる数である。ケイ素原子に結合した水素原子の位置は特に制約はなく、分子の末端でも途中でもよい。

上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）フェニルシラン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ₃）₂ＨＳｉＯ_1/2単位とＳｉＯ_4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ₃）₂ＨＳｉＯ_1/2単位とＳｉＯ_4/2単位と（Ｃ₆Ｈ₅）ＳｉＯ_3/2単位とからなる共重合体などが挙げられる。

また、下記構造で示されるような化合物も使用することができる。

このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、一分子中のケイ素原子の数（又は重合度）は３〜１，０００、特に３〜３００程度のものを使用することができる。

このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、ケイ素原子に結合している有機基がメチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、フェニル基などの芳香族炭化水素基、及びそれらのハロゲン置換アルキル基、もしくはハロゲン置換芳香族炭化水素基であるが、本発明においては全有機基の５〜４０モル％が芳香族炭化水素基であるようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンが前記（Ａ）成分との相溶性に優れているので好ましい。

上記（Ｂ）成分の配合量は、上記（Ａ）成分の中のビニル基１個あたり、ケイ素原子結合水素原子（ＳｉＨ基）を０．７５〜２．０個与えるに十分な量とすればよい。

（Ｃ）成分としての硬化触媒としては白金系触媒であって、例えば塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸などが代表的なものである。その配合量は触媒量であり、白金原子として通常（Ａ）成分に対し１〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは５〜５００ｐｐｍの範囲で用いられる。

（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分を十分に混合することで硬化性シリコーン樹脂組成物を得ることができる。この場合、これを硬化して得られるシリコーン樹脂は、４００ｎｍにおける屈折率が１．５０以上、特に１．５０〜１．６０である必要がある。そのため、フェニル基のような芳香族基の含有量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の全有機基の３０モル％以上、特に３０〜８０モル％であることが好ましい。

本発明のシリコーン樹脂組成物は、上述した（Ａ）〜（Ｃ）成分を必須成分とするが、これに必要に応じて各種の架橋剤や顔料、蛍光体、及び離型剤等を添加してもよい。

シリコーン樹脂レンズは、上述したビニル基含有オルガノポリシロキサンを主成分とし、ヒドロシリル化反応で硬化するシリコーン樹脂組成物を用いて射出成型やトランスファー成型で製造することができる。この種の成型方法で成型物を製造した場合、成型物の硬化収縮率は、成型条件、即ち成型温度、成型圧力、成型時間によって影響される。また、成型後の成型物の特性を確実に発揮させるために通常ポストキュアを行う。この工程後においても成型物の寸法は変化し、所定の寸法の成型物を得ることは非常に困難である。特にシリコーン樹脂の場合は、膨張係数が他の樹脂に比べて大きいことから、成型収縮率を制御して一定の寸法の成型物、即ちレンズを成形することが困難である。

本発明者らは、前述したシリコーン樹脂組成物を、射出成型装置を用いて各種条件でレンズを成形し、成型収縮率を測定した。

成型収縮率は下記の式で計算した。なお、下記式で室温とは２５℃である。
成型後の成型収縮率＝［（室温での金型内のレンズ寸法−成型後のレンズ寸法）／室温での金型内のレンズ寸法］×１００
ポストキュア後の成型収縮率＝［（室温での金型内のレンズ寸法−ポストキュア後のレンズ寸法）／室温での金型内のレンズ寸法］×１００

その結果、図１で示されるように成型温度によって成型後の成型収縮率とポストキュア後の成型収縮率が大きく異なること、また、特定の成型温度においては成型後の成型収縮率とポストキュア後の成型収縮率がほぼ同じ値となる点が存在することが判明した。この関係はシリコーン樹脂組成物の反応性に関係し、硬化速度が速い組成物では成型後の成型収縮率の直線とポストキュア後の成型収縮率の直線が交差する点が低温側に移動する。

成型収縮率は金型内での成型物の硬化度合いによって決まることから、成型時間を長くすることでも収縮率を小さくすることができる。しかし、収縮率は小さくなったとしても成型後とポストキュア後の成型収縮率の関係は同様な関係が成立する。よって、成型時間を長くすることは、収縮率を小さくすることはできるが、生産性低下の原因となることからあまり望ましい方法ではない。

本発明では、寸法精度のよいシリコーン樹脂レンズを製造するため、成型後及びポストキュア後の成型収縮率の比が０．９〜１．１となる成型条件で成形することにある。予めこの収縮率を加味して製作した金型を使用し、上述した成型条件で成形することにより、寸法精度のよいシリコーン樹脂レンズを製造することができる。

即ち、所用のシリコーン樹脂組成物における、種々成型温度及び成型時間での成型後の成型収縮率と種々ポストキュア温度及びポストキュア時間でのポストキュア後の成型収縮率との関係から、成型後及びポストキュア後の成型収縮率の比が０．９〜１．１にある条件を求め、この条件にて成形を行うことが有効である。

射出成型装置としては既存の射出成型装置を使用することができる。一般にシリコーン樹脂組成物は２液タイプのものが広く使用される。２液タイプの液状樹脂を供給できるシステムが搭載されている射出成型装置であれば何ら問題はない。

射出成型の場合は成型温度が１２０〜１７０℃で、射出圧力１〜１００ＭＰａ、成型時間０．５〜２０分の条件で成形することができる。中でも成型温度が１４０〜１７０℃の範囲で収縮率の比が０．９〜１．１の範囲となる温度で成形するほうが目的とした寸法のレンズを製造することができることから望ましい。

また、ポストキュアの条件としては、１００℃以上で１〜４時間程度とすることができる。

このようにして所定の形状に成形、硬化して得られるＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズは、上述したように、４００ｎｍと５９６ｎｍで測定した屈折率の比が１．０１以上であることが必要であるが、この場合、このような屈折率比とするためには、シリコーン樹脂を構成する（Ａ）、（Ｂ）成分中のフェニル基の含有量をコントロールすることが有効である。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記例で、屈折率は、プリズムカプラー法（メトリコン）による２５℃での値である。また、成型収縮率は下記方法により測定した。
成型収縮率
成型後、レンズを金型から取り出し、室温（２５℃）までレンズの温度が低下した後、レンズの寸法を測定し、更に硬化をすすめるため１５０℃以上の温度で２〜５時間ポストキュアを行い、ポストキュア完了後、再度レンズの寸法を測定することでそれぞれの収縮率を計算した。これら収縮率を用いて計算することで成型後とポストキュア後の成型収縮率とした。

［調製例１］
フェニルトリクロルシラン１，０５７．７質量部、メチルトリクロルシラン８５４．３質量部、ジフェニルジクロルシラン１８０．７質量部、メチルビニルジクロルシラン４０２．９質量部、及びイソプロピルアルコール２１６質量部、トルエン１，５６７質量部からなる混合物を水６，５３５質量部中で激しく撹拌を行い、６０分間で滴下した。更に６０分間撹拌を行った後、中性となるまで水洗した。水洗後、シロキサン濃度を２５質量％のトルエン溶液とし、水酸化カリウム０．４２質量部を添加し、５時間加熱還流して重合した。次いでトリメチルクロルシラン１３．８質量部を添加し、室温で６０分間撹拌を行い、中和した。中和後、濾過してトルエンを留去することで、無色透明な三次元網状構造のビニル基含有オルガノポリシロキサン１，１１０質量部を得た。

［実施例１］
調製例１で合成したオルガノポリシロキサン１００質量部、下記式

で示されるケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン３０質量部、触媒として白金含有量が２質量％の塩化白金酸アルコール溶液０．１質量部を均一に混合し、液状シリコーンゴム用の射出成型装置を用いて表１に記載した成型温度で１６５℃，射出圧力１０ＭＰａで３分間成形することで、所定の形状のシリコーン樹脂レンズを成形した。得られたレンズの屈折率は５９６ｎｍで測定して１．５２、また４００ｎｍでの屈折率は１．５４であった。屈折率比４００ｎｍ／５９６ｎｍ＝１．０１３であった。

成型後、成型品（ｎ＝５個）の寸法を測定し、成型後の成型収縮率（平均値）を計算した。レンズ成形用の金型寸法は図２で示される室温（２５℃）で直径が４．３ｍｍであった。

更に、ここで異なる条件で成形したレンズ（それぞれの条件でｎ＝５個）をポストキュア条件（１５０℃で４時間）で後硬化させた後、再び室温（２５℃）で寸法を測定し、ポストキュア後の成型収縮率を計算した。

射出圧力１０ＭＰａ，成型温度１６５℃で成形することで、成型後とポストキュア後において寸法変化がほとんどない精度の良好なレンズを製造することが可能となる。

［実施例２］
下記式

（ｋ＝６９、ｍ＝３０）
で示される粘度が４，０００ｍＰａ・ｓのビニル基含有シロキサン１００質量部、架橋剤として下記式

で示されるケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン７質量部、触媒として白金含有量が２質量％の塩化白金酸アルコール溶液０．１質量部を均一に混合し、液状シリコーンゴム用の射出成型装置を用いて成型温度１６５℃，射出圧力１０ＭＰａで３分間成形することで、所定の形状のシリコーン樹脂レンズを成形した。

得られたレンズの屈折率は５９６ｎｍで測定して１．５５、また４００ｎｍでの屈折率は１．５９であった。屈折率比４００ｎｍ／５９６ｎｍ＝１．０２５であった。

［比較例１］
下記式

で示される粘度が５，０００ｍＰａ・ｓのビニル基含有オルガノポリシロキサン１００質量部、下記式

で示されるケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンを３質量部、触媒として白金含有量が２質量％の塩化白金酸アルコール溶液０．１質量部を均一に混合し、液状シリコーンゴム用の射出成型装置を用いて成型温度１６５℃，射出圧力１０ＭＰａで３分間成形することで、所定の形状のシリコーン樹脂レンズを成形した。

得られたレンズの屈折率は５９６ｎｍで測定して１．４１、また４００ｎｍでの屈折率は１．４２であった。屈折率比４００ｎｍ／５９６ｎｍ＝１．００７であった。

［実施例３］
図３に示すように、青色ＬＥＤを搭載したパッケージ上にシリコーンゴムで実施例１，２及び比較例１で製造したシリコーン樹脂レンズを接着した。その後、ＬＥＤを発光させて光の取り出し効率を比較した。結果は比較例１のレンズを装着したＬＥＤに対して実施例１，２のレンズを装着したＬＥＤの取り出し効率がいずれも１５％向上した。

なお、図３において、１はシリコーン樹脂レンズ、２はシリコーンゴム、３はリフレクター、４は金線、５はＬＥＤ素子である。

成型温度と成型後の収縮率及びポストキュア後の収縮率の関係を示すグラフである。シリコーン樹脂レンズの形状の一例を示す概略図である。実施例で用いたＬＥＤデバイスの概略図である。

符号の説明

１シリコーン樹脂レンズ
２シリコーンゴム
３リフレクター
４金線
５ＬＥＤ素子

Claims

４００ｎｍと５９６ｎｍで測定した屈折率の比が１．０１以上であり、かつ４００ｎｍの屈折率が１．５０以上であるシリコーン樹脂からなるＬＥＤ用シリコーン樹脂レンズ。
脂肪族不飽和基含有直鎖状オルガノポリシロキサンあるいは三次元網状構造を有するシリコーン樹脂を主成分とする請求項１記載のシリコーン樹脂レンズ。
（Ａ）少なくとも（Ｒ¹ＳｉＯ_3/2）_d（Ｒ¹ ₂ＳｉＯ）_e（Ｒ¹ ₃ＳｉＯ_1/2）_fからなり、Ｒ¹はそれぞれ同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、その全１価炭化水素基数の２．０〜４５．０モル％はビニル基であり、ｄ、ｅ及びｆは各シロキサン単位のモル比を示し、ｄ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）＝０．６５〜０．９５、ｅ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）＝０．０５〜０．３５、ｆ／（ｄ＋ｅ＋ｆ）＝０〜０．０５であるビニル基含有オルガノポリシロキサン、
（Ｂ）一分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有し、上記（Ａ）成分中のビニル基１個あたりケイ素結合水素原子を０．７５〜２．０個与えるに十分な量のオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
（Ｃ）触媒量の白金系触媒
が配合されたシリコーン樹脂組成物を成形、硬化することにより形成された請求項１又は２記載のシリコーン樹脂レンズ。
脂肪族不飽和基含有直鎖状オルガノポリシロキサンあるいは三次元網状構造を有するシリコーン樹脂を主成分とし、ヒドロシリル化反応で硬化するシリコーン樹脂組成物を用いて射出成形で成形するシリコーン樹脂レンズの製造において、成型後の成型収縮率とポストキュア後の成型収縮率の比が０．９〜１．１となる条件で成形することを特徴とするシリコーン樹脂レンズの製造方法。