JPWO2019078046A1 - 硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置 - Google Patents

硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019078046A1
JPWO2019078046A1 JP2019549214A JP2019549214A JPWO2019078046A1 JP WO2019078046 A1 JPWO2019078046 A1 JP WO2019078046A1 JP 2019549214 A JP2019549214 A JP 2019549214A JP 2019549214 A JP2019549214 A JP 2019549214A JP WO2019078046 A1 JPWO2019078046 A1 JP WO2019078046A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
sio
mol
formula
curable silicone
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.)
Pending
Application number
JP2019549214A
Other languages
English (en)
Inventor
智浩 飯村
智浩 飯村
一裕 西嶋
一裕 西嶋
ユンジン パーク,
ユンジン パーク,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
Dow Silicones Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning Corp, Dow Silicones Corp filed Critical Dow Corning Corp
Publication of JPWO2019078046A1 publication Critical patent/JPWO2019078046A1/ja
Priority to JP2022016324A priority Critical patent/JP7222569B2/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions 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
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/06Preparatory processes
    • C08G77/08Preparatory processes characterised by the catalysts used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/70Siloxanes defined by use of the MDTQ nomenclature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on 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; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/296Organo-silicon compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/14Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/20Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/80Siloxanes having aromatic substituents, e.g. phenyl side groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】発光素子からの光取り出し効率が良好で、その変化率が小さい光半導体装置を形成できる硬化性シリコーン組成物、及び発光素子からの光取り出し効率が良好で、その経時での変化率が小さい光半導体装置を提供する。
【解決手段】(A)平均組成式で表され、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、水素原子以外のケイ素原子結合基の少なくとも5モル%がアリール基であるオルガノポリシロキサン、(C)平均単位式で表され、アルケニル基、アリール基及びエポキシ含有有機基を有するオルガノポリシロキサン、及び(D)ヒドロシリル化反応用触媒を少なくとも含んでなる硬化性シリコーン組成物。

Description

本発明は、硬化性シリコーン組成物、及び該組成物を用いて作製された光半導体装置に関する。
硬化性シリコーン組成物は、硬化して、透明性、電気絶縁性、耐熱性、及び耐候性に優れる硬化物を形成することから、電気・電子部品の封止剤、接着剤、あるいは被覆剤として使用されている。このような硬化性シリコーン組成物としては、例えば、アルケニル基及びフェニル基を有するオルガノポリシロキサン、一分子中に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、エポキシ含有有機基及びアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、及びヒドロシリル化反応用触媒からなる硬化性シリコーン組成物(特許文献1参照)、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し、ケイ素原子結合全有機基の少なくとも30モル%がアリール基であるオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合全有機基の少なくとも15モル%がアリール基であるオルガノポリシロキサン、一分子中、ケイ素原子結合全有機基の少なくとも5モル%がアルケニル基であり、少なくとも15モル%がアリール基であり、少なくとも10モル%がエポキシ含有有機基であるオルガノポリシロキサン、及びヒドロシリル化反応用触媒からなる硬化性シリコーン組成物(特許文献2参照)が挙げられる。
このような硬化性シリコーン組成物を、発光ダイオード(LED)等の光半導体装置における発光素子の封止剤として使用する場合、発光素子から放出される光の波長を変換するため、この硬化性シリコーン組成物に蛍光体が配合される。しかし、これらの硬化性シリコーン組成物を用いて作製された光半導体装置では、光取り出し効率が十分でなかったり、経時での光取出し効率の変化を生じるという課題があることがわかった。
特開2007−008996号公報 特開2010−001335号公報
本発明は、発光素子からの光取り出し効率が良好で、その経時での変化率が小さい光半導体装置を形成できる硬化性シリコーン組成物、及び発光素子からの光取り出し効率が良好で、その経時での変化率が小さい光半導体装置を提供することを目的とする。
本発明の硬化性シリコーン組成物は、
(A)平均組成式:
11 SiO(4−a)/2
(式中、R11は非置換又はハロゲン置換の一価炭化水素基、アルコキシ基、もしくは水酸基、ただし、一分子中、少なくとも2個のR11はアルケニル基であり、全R11の少なくとも5モル%はアリール基であり、aは0.6〜2.2の数である。)
で表されるオルガノポリシロキサン、
(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、水素原子以外のケイ素原子結合基の少なくとも5モル%がアリール基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中のアルケニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.1〜5モルとなる量}、
(C)平均単位式:
(R21SiO3/2)(R22SiO3/2)(R23 SiO2/2)(R23 SiO1/2)(XO1/2){式中、R21はアリール基、R22はアルケニル基、R23は独立して、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はエポキシ含有有機基、ただし、一分子中のR21、R22及びR23の合計に対して、少なくとも5モル%がアルケニル基であり、少なくとも15モル%がアリール基であり、少なくとも10モル%がエポキシ含有有機基であり、Xは水素原子又はアルキル基であり、b〜fは、それぞれ、b〜eの合計を1としたとき、bは正の数、cは正の数、dは0又は正の数、eは0又は正の数、fは0〜0.02の数、かつ、c/bは0.1〜5の数、b+cは0.2〜0.8の数である。}
で表されるオルガノポリシロキサン{(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して0.1〜20質量部}、及び
(D)本組成物の硬化を促進する量のヒドロシリル化反応用触媒から少なくともなることを特徴とする。
本組成物において、(A)成分は、一般式:
12 SiO(R12 SiO)SiR12
(式中、R12は独立して、非置換又はハロゲン置換の一価炭化水素基、ただし、一分子中、少なくとも2個のR12はアルケニル基であり、全R12の少なくとも5モル%がアリール基であり、mは5〜1,000の整数である。)
で表される直鎖状のオルガノポリシロキサン及び/又は平均単位式:
(R12SiO3/2)(R12 SiO2/2)(R12 SiO1/2)(SiO4/2)(YO1/2){式中、R12は前記と同じ、ただし、一分子中、少なくとも2個のR12はアルケニル基であり、全R12の少なくとも5モル%がアリール基であり、Yは水素原子又はアルキル基であり、g〜kは、それぞれ、g〜jの合計を1としたとき、gは正の数、hは0又は正の数、iは0又は正の数、jは0〜0.3の数、kは0〜0.4の数、かつ、h/gは0〜10の数、i/gは0〜5の数である。}
で表される分岐鎖状のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
また、本組成物において、(B)成分は、一般式:
31 SiO(R31 SiO)SiR31
(式中、R31は独立して、脂肪族不飽和結合を有さない非置換もしくはハロゲン置換の一価炭化水素基、又は水素原子、ただし、一分子中、少なくとも2個のR31は水素原子であり、水素原子を除く全R31の少なくとも5モル%がアリール基であり、nは1〜1,000の整数である。)
で表される直鎖状のオルガノポリシロキサン及び/又は平均単位式:
(R31SiO3/2)(R31 SiO2/2)(R31 SiO1/2)(SiO4/2)(ZO1/2){式中、R31は前記と同じ、ただし、一分子中、少なくとも2個のR31は水素原子であり、水素原子を除く全R31の少なくとも5モル%がアリール基であり、Zは水素原子又はアルキル基であり、p〜tは、それぞれ、p〜sの合計を1としたとき、pは正の数、qは0又は正の数、rは0又は正の数、sは0〜0.3の数、tは0〜0.4の数、かつ、q/pは0〜10の数、r/pは0〜5の数である。}
で表される分岐鎖状のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
本組成物は、さらに、(D)ヒドロシリル化反応抑制剤を、(A)成分〜(C)成分の合計100質量部に対して0.0001〜5質量部含有してもよい。
本発明の光半導体装置は、光半導体素子が、上記の硬化性シリコーン組成物の硬化物により被覆されていることを特徴とする。
本発明の硬化性シリコーン組成物は、発光素子からの光取り出し効率が良好で、その変化率が小さい光半導体装置を形成できるという特徴がある。また、本発明の光半導体装置は、光取り出し効率が良好で、その経時での変化率が小さいという特徴がある。
本発明の光半導体装置の一例であるLEDの断面図である。
はじめに、本発明の硬化性シリコーン組成物を詳細に説明する。
(A)成分は、平均組成式:
11 SiO(4−a)/2
で表されるオルガノポリシロキサンである。
式中、R11は非置換又はハロゲン置換の一価炭化水素基、アルコキシ基、もしくは水酸基であり、R11の一価炭化水素基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基;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、フェネチル基等のアラルキル基;3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基が例示される。ただし、一分子中、少なくとも2個のR11はアルケニル基である。このアルケニル基としては、ビニル基が好ましい。また、得られる硬化物の光の屈折、反射、散乱等による減衰が小さいことから、一分子中、全R11の少なくとも5モル%、好ましくは、少なくとも10モル%、少なくとも15モル%、あるいは少なくとも20モル%がアリール基である。このアリール基としては、フェニル基が好ましい。また、本発明の目的を損なわない範囲で、R11の一部がアルコキシ基又は水酸基であってもよい。R11のアルコキシ基として、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が例示される。
また、式中、aは0.6〜2.2の範囲内の数、好ましくは、0.8〜2.2の範囲内の数、あるいは1.0〜2.2の範囲内の数である。これは、aが上記範囲の下限以上であると、本組成物の取扱作業性が向上するからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、本組成物を硬化して得られる硬化物の機械的特性が向上するからである。
(A)成分の分子構造は限定されず、例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、環状、及び直鎖状と分岐鎖状の二種の構造が挙げられる。(A)成分は、このような分子構造を有する1種のオルガノポリシロキサン、あるいは2種以上のオルガノポリシロキサンの混合物であってもよい。
このような(A)成分としては、一般式:
12 SiO(R12 SiO)SiR12
で表される直鎖状のオルガノポリシロキサン及び/又は平均単位式:
(R12SiO3/2)(R12 SiO2/2)(R12 SiO1/2)(SiO4/2)
(YO1/2)
で表される分岐鎖状のオルガノポリシロキサンが好ましい。
式中、R12は独立に、非置換又はハロゲン置換の一価炭化水素基であり、前記R11と同様の基が例示される。ただし、一分子中、少なくとも2個のR12はアルケニル基である。このアルケニル基としては、ビニル基が好ましい。また、得られる硬化物の光の屈折、反射、散乱等による減衰が小さいことから、一分子中、全R12の少なくとも5モル%、好ましくは、少なくとも10モル%、少なくとも15モル%、あるいは少なくとも20モル%がアリール基である。このアリール基としては、フェニル基が好ましい。
また、式中、Yはアルコキシ基又は水酸基である。Yのアルコキシ基として、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が例示される。
また、式中、mは5〜1,000の範囲内の整数、好ましくは、5〜500の範囲内の整数、10〜500の範囲内の整数、5〜300の範囲内の整数、あるいは10〜300の範囲の整数である。これは、mが上記範囲の下限以上であると、本組成物を硬化して得られる硬化物の可とう性が向上するからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、本組成物の取扱作業性が向上するからである。
また、式中、g〜kは、それぞれ、g〜jの合計を1としたとき、gは正の数、hは0又は正の数、iは0又は正の数、jは0〜0.3の数、kは0〜0.4の数、かつ、h/gは0〜10の範囲内の数、i/gは0〜5の範囲内の数であり、好ましくは、gは0.1〜0.9の範囲内の数、hは0〜0.6の範囲内の数、iは0〜0.8の範囲内の数である。これは、gが上記範囲の下限以上であると、本組成物の硬化物の機械的強度が向上するからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、硬化物の可とう性が向上するからである。また、h及びiが上記範囲内であると、硬化物の機械的強度が向上するからである。
(B)成分は、一分子中に少なくとも2個の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である。(B)成分中の水素原子以外のケイ素原子に結合する基としては、脂肪族不飽和結合を有さない非置換又はハロゲン置換の一価炭化水素基が例示され、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;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、フェネチル基等のアラルキル基;3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が例示される。ただし、得られる硬化物において、光の屈折、反射、散乱等による減衰が小さいことから、一分子中、水素原子以外のケイ素原子結合基の少なくとも5モル%、好ましくは、少なくとも10モル%、少なくとも15モル%、あるいは少なくとも20モル%がアリール基である。また、本発明の目的を損なわない範囲で、分子中のケイ素原子には、アルコキシ基又は水酸基を結合してもよい。このアルコキシ基として、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が例示される。
(B)成分の分子構造は限定されず、例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、環状、及び直鎖状と分岐鎖状の二種の構造が挙げられる。(B)成分は、このような分子構造を有する1種のオルガノポリシロキサン、あるいは2種以上のオルガノポリシロキサンの混合物であってもよい。
このような(B)成分としては、一般式:
31 SiO(R31 SiO)SiR31
で表される直鎖状のオルガノポリシロキサン及び/又は平均単位式:
(R31SiO3/2)(R31 SiO2/2)(R31 SiO1/2)(SiO4/2)(ZO1/2)
で表される分岐鎖状のオルガノポリシロキサンが好ましい。
式中、R31は独立して、脂肪族不飽和結合を有さない非置換もしくはハロゲン置換の一価炭化水素基、又は水素原子である。R31の一価炭化水素基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;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、フェネチル基等のアラルキル基;3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が例示される。ただし、一分子中、少なくとも2個のR31は水素原子である。また、得られる硬化物の光の屈折、反射、散乱等による減衰が小さいことから、一分子中、水素原子を除く全R31の少なくとも5モル%、好ましくは、少なくとも10モル%、少なくとも15モル%、あるいは少なくとも20モル%がアリール基である。このアリール基としては、フェニル基が好ましい。
また、式中、Zはアルコキシ基又は水酸基である。Zのアルコキシ基として、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が例示される。
また、式中、nは1〜1,000の範囲内の整数、好ましくは、1〜500の範囲内の整数、1〜300の範囲内の整数、1〜100の範囲内の整数、あるいは1〜50の範囲内の整数である。これは、nが上記範囲の下限以上であると、本組成物の組成が安定するからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、本組成物の取扱作業性が向上するからである。
また、式中、p〜tは、それぞれ、p〜sの合計を1としたとき、pは正の数、qは0又は正の数、rは0又は正の数、sは0〜0.3の数、tは0〜0.4の数、かつ、q/pは0〜10の範囲内の数、r/pは0〜5の範囲内の数であり、好ましくは、pは0.1〜0.6の範囲内の数、rは0.3〜0.9の範囲内の数である。これは、p〜tが上記範囲内であると、得られる硬化物の機械的強度が向上するからである。
(B)成分の含有量は、(A)成分中のアルケニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.1〜5モルの範囲内となる量、好ましくは、0.5〜5モルの範囲内となる量、0.5〜3モルの範囲内となる量、あるいは0.5〜2モルの範囲内となる量である。これは、(B)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、得られる組成物が十分に硬化しなくなる傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる硬化物の耐熱性が低下する傾向があるからである。
(C)成分は、平均単位式:
(R21SiO3/2)(R22SiO3/2)(R23 SiO2/2)(R23 SiO
1/2)(XO1/2)
で表されるオルガノポリシロキサンである。
式中、R21はアリール基であり、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基が例示され、好ましくは、フェニル基である。
また、式中、R22はアルケニル基であり、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示され、好ましくは、ビニル基である。
また、式中、R23は独立して、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はエポキシ含有有機基である。R23のアルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基が例示され、好ましくは、メチル基である。R23のアルケニル基として、具体的には、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示され、好ましくは、ビニル基である。R23のアリール基として、具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基が例示され、好ましくは、フェニル基である。R23のエポキシ含有有機基として、具体的には、3−グリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基、3,4−エポキシブチル基、5,6−エポキシヘキシル基が例示され、好ましくは、3−グリシドキシプロピル基である。
なお、一分子中のR21、R22及びR23の合計に対して、少なくとも5モル%、好ましくは、少なくとも8モル%がアルケニル基である。これは、アルケニル基の含有量が上記下限以上であると、得られる硬化物の機械的強度を向上できるからである。
また、一分子中のR21、R22及びR23の合計に対して、少なくとも15モル%、好ましくは、少なくとも25モル%がアリール基である。これは、アリール基の含有量が上記下限以上であると、他の成分に対する相溶性が向上すると共に、得られる硬化物の屈折率が大きくなるからである。
さらに、一分子中のR21、R22及びR23の合計に対して、少なくとも10モル%、好ましくは、少なくとも20モル%がエポキシ含有有機基である。これは、エポキシ含有有機基の含有量が上記下限以上であると、ケース樹脂等の基材に対する接着性が向上するからである。
また、式中、Xはアルコキシ基又は水酸基である。Xのアルコキシ基として、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が例示される。
また、式中、b〜fは、それぞれ、b〜eの合計を1としたとき、bは正の数、cは正の数、dは0又は正の数、eは0又は正の数、fは0〜0.02の数、かつ、c/bは0.1〜5の数、c+bは0.2〜0.8の数である。これは、b〜fが上記範囲内であると、本組成物が適度な硬化性を示し、本組成物を光半導体装置における発光素子の封止剤として使用した場合、発光素子からの光取り出し効率が良好で、その変化率が小さくすることができるからである。
(C)成分の25℃における粘度は限定されないが、好ましくは、100〜50,000mPa・sの範囲内、あるいは1,000〜20,000mPa・sの範囲内である。これは、(C)成分の25℃における粘度が、上記範囲内であると、ケース樹脂等の基材に対する本組成物の接着性が向上するからである。
(C)成分の含有量は、(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して0.1〜20質量部の範囲内であり、好ましくは、0.1〜10質量部の範囲内、あるいは0.2〜10質量部の範囲内である。これは、(C)成分の含有量が上記範囲の下限以上であると、得られる光半導体装置の光取り出し効率が良好で、その変化率を小さくすることができるからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化物の変色を抑制できるからである。
(D)成分は、本組成物の硬化を促進するためのヒドロシリル化反応用触媒である。このような(D)成分としては、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が例示され、本組成物の硬化を著しく促進できることから白金系触媒が好ましい。この白金系触媒としては、白金微粉末、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金−アルケニルシロキサン錯体、白金−オレフィン錯体、白金−カルボニル錯体が例示され、特に、白金−アルケニルシロキサン錯体であることが好ましい。
このアルケニルシロキサンとしては、1,3−ジビニル−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−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、これらのアルケニルシロキサンのメチル基の一部をエチル基、フェニル基等で置換したアルケニルシロキサン、これらのアルケニルシロキサンのビニル基をアリル基、ヘキセニル基等で置換したアルケニルシロキサンが例示される。特に、この白金−アルケニルシロキサン錯体の安定性が良好であることから、1,3−ジビニル−1,1,3,3−トテラメチルジシロキサンが好ましい。
また、この白金−アルケニルシロキサン錯体の安定性を向上させることができることから、この錯体に1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジアリル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,3−ジメチル−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、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のアルケニルシロキサンやジメチルシロキサンオリゴマー等のオルガノシロキサンオリゴマーを添加することが好ましく、特に、アルケニルシロキサンを添加することが好ましい。
(D)成分の含有量は本組成物の硬化を促進する量であり、具体的には、本組成物に対して、本成分中の金属原子が質量単位で0.01〜500ppmの範囲内となる量、0.01〜100ppmの範囲内となる量、あるいは、0.01〜50ppmの範囲内となる量であることが好ましい。これは、(D)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、本組成物が十分に硬化しなくなる傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる硬化物に着色等の問題を生じるおそれがあるからである。
本組成物には、その取扱作業性を向上させるため(E)ヒドロシリル化反応抑制剤を含有してもよい。このような(E)成分としては、2−メチル−3−ブチン−2−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、2−フェニル−3−ブチン−2−オール等のアルキンアルコール;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン等のエンイン化合物;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、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、ベンゾトリアゾールが例示される。
(E)成分の含有量は限定されないが、上記(A)成分〜(C)成分の合計100質量部に対して0.0001〜5質量部の範囲内、好ましくは、0.0001〜2質量部の範囲内である。これは、(E)成分の含有量が上記範囲の下限以上であると、本組成物のポットライフが向上し、作業性が向上するからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、本組成物の硬化性が向上するからである。
本組成物は、透明な硬化物を形成するので、これをレンズ材料等に使用可能であるが、さらに、本組成の硬化物で封止もしくは被覆してなる発光素子から放出される光の波長を変換して、所望の波長の光を得るため、本組成物に蛍光体を配合してもよい。このような蛍光体としては、発光ダイオード(LED)に広く利用されている、酸化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体、窒化物系蛍光体、硫化物系蛍光体、酸硫化物系蛍光体等からなる黄色、赤色、緑色、青色発光蛍光体が例示される。酸化物系蛍光体としては、セリウムイオンを包含するイットリウム、アルミニウム、ガーネット系のYAG系緑色〜黄色発光蛍光体、セリウムイオンを包含するテルビウム、アルミニウム、ガーネット系のTAG系黄色発光蛍光体、および、セリウムやユーロピウムイオンを包含するシリケート系緑色〜黄色発光蛍光体が例示される。酸窒化物系蛍光体としては、ユーロピウムイオンを包含するケイ素、アルミニウム、酸素、窒素系のサイアロン系赤色〜緑色発光蛍光体が例示される。窒化物系蛍光体としては、ユーロピウムイオンを包含するカルシウム、ストロンチウム、アルミニウム、ケイ素、窒素系のカズン系赤色発光蛍光体が例示される。硫化物系蛍光体としては、銅イオンやアルミニウムイオンを包含するZnS系緑色発色蛍光体が例示される。酸硫化物系蛍光体としては、ユーロピウムイオンを包含するYS系赤色発光蛍光体が例示される。これらの蛍光体は、1種もしくは2種以上の混合物を用いてもよい。
本組成物において、蛍光体の含有量は限定されないが、発光素子から放出される光の波長を十分に変換するためには、(A)成分〜(D)成分の合計100質量部に対して、0〜250質量部の範囲内、1〜100質量部の範囲内、1〜50質量部の範囲内、あるいは1〜30質量部の範囲内であることが好ましい。
さらに、本組成物には、本発明の目的を損なわない限り、その他任意の成分として、シリカ、ガラス、アルミナ、酸化亜鉛等の無機質充填剤;ポリメタクリレート樹脂等の有機樹脂微粉末;耐熱剤、染料、顔料、難燃性付与剤、溶剤等を含有してもよい。
本組成物の25℃における粘度は限定されないが、100〜1,000,000mPa・sの範囲内、あるいは500〜50,000mPa・sの範囲内であることが好ましい。これは、粘度が上記範囲の下限未満であると、得られる硬化物の機械的強度が低下する傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる組成物の取扱作業性が低下する傾向があるからである。
本組成物は室温もしくは加熱により硬化が進行するが、迅速に硬化させるためには加熱することが好ましい。この加熱温度としては、50〜200℃の範囲内であることが好ましい。
次に、本発明の光半導体装置について詳細に説明する。
本発明の光半導体装置は、上記の硬化性シリコーン組成物の硬化物により光半導体素子を封止してなることを特徴とする。このような本発明の光半導体装置としては、発光ダイオード(LED)、フォトカプラー、CCDが例示される。また、光半導体素子としては、発光ダイオード(LED)チップ、固体撮像素子が例示される。
本発明の光半導体装置の一例である単体の表面実装型LEDの断面図を図1に示した。図1で示されるLEDは、発光素子(LEDチップ)1がリードフレーム2上にダイボンドされ、この発光素子(LEDチップ)1とリードフレーム3とがボンディングワイヤ4によりワイヤボンディングされている。この発光素子(LEDチップ)1の周囲には枠材5が設けられており、この枠材5の内側の発光素子(LEDチップ)1が、本発明の硬化性シリコーン組成物の硬化物6により封止されている。
図1で示される表面実装型LEDを製造する方法としては、発光素子(LEDチップ)1をリードフレーム2にダイボンドし、この発光素子(LEDチップ)1とリードフレーム3とを金製のボンディングワイヤ4によりワイヤボンドし、次いで、発光素子(LEDチップ)1の周囲に設けられた枠材5の内側に本発明の硬化性シリコーン組成物を充填した後、50〜200℃で加熱することにより硬化させる方法が例示される。
本発明の硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置を、実施例及び比較例により詳細に説明する。なお、粘度は25℃における値である。実施例及び比較例の硬化性シリコーン組成物を調製するため、次の成分を用いた。式中、Me、Ph、Vi、及びEpは、それぞれメチル基、フェニル基、ビニル基、及び3−グリシドキシプロピル基を示す。
(A)成分として、下記の成分を用いた。
(a1):平均式:
ViMeSiO(MePhSiO)23SiMeVi
で表され、平均組成式:
Me1.08Ph0.92Vi0.08SiO0.96
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン(フェニル基の含有量=44.2モル%)
(a2):平均式:
ViMeSiO(MeSiO)200(PhSiO)50SiMeVi
で表され、平均組成式:
Me1.60Ph0.40Vi0.01SiO1.00
で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルジフェニルポリシロキサン(フェニル基の含有量=19.8モル%)
(a3):平均式:
ViPhSiO(MeSiO)11.3SiPhVi
で表され、平均組成式:
Me1.70Ph0.30Vi0.15SiO0.93
で表される分子鎖両末端ジフェニルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(フェニル基の含有量=14.0モル%)
(a4):一分子中に少なくとも2個のビニル基を有し、平均単位式:
(MeViSiO1/2)0.25(PhSiO3/2)0.75
で表され、平均組成式:
Me0.50Ph0.75Vi0.25SiO1.25
で表されるオルガノポリシロキサン(フェニル基の含有量=50.0モル%)
(a5):一分子中に少なくとも2個のビニル基を有し、平均単位式:
(MeViSiO1/2)0.11(MeSiO1/2)0.14(MeSiO3/2)0.53(PhSiO3/2)0.22
で表され、平均組成式:
Me1.17Ph0.22Vi0.11SiO1.25
で表されるオルガノポリシロキサン(フェニル基の含有量=14.7モル%)
(a6):一分子中に少なくとも2個のビニル基を有し、平均単位式:
(MeViSiO1/2)0.20(PhSiO3/2)0.80
で表され、平均組成式:
Me0.40Ph0.80Vi0.20SiO1.30
で表されるオルガノポリシロキサン(フェニル基の含有量=57.1モル%)
(B)成分として、下記の成分を用いた。
(b1):式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表されるオルガノトリシロキサン(フェニル基の含有量=33.3モル%)
(b2):一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、平均単位式:
(HMeSiO1/2)0.60(PhSiO3/2)0.40
で表されるオルガノポリシロキサン(フェニル基の含有量=25.0モル%)
(C)成分として、下記の成分を用いた。
(c1):粘度が4,800mPa・sであり、平均単位式:
(ViSiO3/2)0.21(PhSiO3/2)0.31(EpMeSiO2/2)0.48
で表されるオルガノポリシロキサン(ビニル基の含有量=14.2モル%、フェニル基の含有量=21.0モル%、3−グリシドキシプロピル基の含有量=32.4モル%)
(c2):粘度が6,000mPa・sであり、平均単位式:
(ViSiO3/2)0.24(PhSiO3/2)0.27(EpMeSiO2/2)0.49
で表されるオルガノポリシロキサン(ビニル基の含有量=16.1モル%、フェニル基の含有量=18.1モル%、3−グリシドキシプロピル基の含有量=32.9モル%)
(c3):粘度が7,000mPa・sであり、平均単位式:
(ViSiO3/2)0.15(PhSiO3/2)0.31(EpMeSiO2/2)0.54
で表されるオルガノポリシロキサン(ビニル基の含有量=9.7モル%、フェニル基の含有量=20.1モル%、3−グリシドキシプロピル基の含有量=35.1モル%)
(c4):粘度が19,000mPa・sであり、平均単位式:
(PhSiO3/2)0.53(EpMeSiO2/2)0.29(MeViSiO1/2)0.1

で表されるオルガノポリシロキサン(ビニル基の含有量=10.9モル%、フェニル基の含有量=32.1モル%、3−グリシドキシプロピル基の含有量=17.6モル%)
(D)成分として、下記の成分を用いた。
(d):白金金属の含有量が約4質量%である、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の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン溶液
(E)成分として、下記の成分を用いた。
(e1):1−エチニルシクロヘキサン−1−オール
(e2):平均式:
(MeViSiO)
で表される環状メチルビニルポリシロキサン
実施例及び比較例中、硬化性シリコーン組成物の特性を次のようにして測定した。
[硬化性シリコーン組成物の屈折率]
硬化性シリコーン組成物の屈折率を、アッベ式屈折率計を用いて25℃で測定した。なお、光源として、可視光(589nm)を用いた。
[硬化性シリコーン組成物の初期粘度及び粘度5万mPa・sに達するまでの時間]
硬化性シリコーン組成物の調製直後の25℃における粘度(mPa・s)を回転粘度計(トキメック株式会社製のE型粘度計VISCONIC EMD)を使用して測定した。
また、25℃において、その粘度が5万mPa・sに達するまでの時間を測定した。
また、実施例及び比較例中、硬化性シリコーン組成物を使用して作製した表面実装型の発光ダイオード(LED)の特性を次のようにして測定した。
[光半導体装置の光取り出し効率及びその変化率]
実施例1−5及び比較例1、2の硬化性シリコーン組成物 各5gに、緑蛍光体(INTEMATIX製の製品名:GAL530) 1.035g、赤色蛍光体(INTEMATIX製の製品名:ER6535) 0.082g加えて均一に混合して、7種の硬化性シリコーン組成物を調製した。これらの硬化性シリコーン組成物を、図1に示すような光半導体装置に注入し、150℃で2時間硬化させて光半導体装置を作製した。これらの光半導体装置の光取り出し効率を、積分球を用いた全放射束測定装置を使用して放射束測定を行った。
また、これらの光半導体装置を85℃、85%RHで500時間エージングした後、それぞれの光半導体装置の光取り出し効率を、上記と同様にして測定した。その光取り出し効率から、初期の光取り出し効率に対する変化率(保持率%)を求めた。
[実施例1−6、比較例1、2]
表1に示した組成で硬化性シリコーン組成物を調製した。なお、表1中の「SiH/Vi」は、(A)成分中のビニル基の合計1モルに対する、(B)成分中のケイ素原子結合水素原子の合計モル数の値を表す。また、この硬化性シリコーン組成物の特性およびこの組成物を用いて作製した光半導体装置の特性を表1に示した。
Figure 2019078046
*表中の比較例1及び2で用いた(c4)成分は、式:ViSiO3/2で表されるシロキサン単位を有しておらず、本発明の範囲外である。
表1から、本発明の硬化性シリコーン組成物は、初期の光取り出し効率に優れているとともに、光取り出し効率の経時変化が小さいことがわかる。
本発明の硬化性シリコーン組成物は、発光素子からの光取り出し効率が良好で、その変化率が小さい光半導体装置を形成できるので、発光ダイオード(LED)等の光半導体装置における発光素子の封止剤もしくは被覆剤として好適である。また、本発明の硬化性シリコーン組成物は、良好な透明性を保持することから、透明性が要求される光学部材としても好適である。
1 発光素子
2 リードフレーム
3 リードフレーム
4 ボンディングワイヤ
5 枠材
6 硬化性シリコーン組成物の硬化物

Claims (5)

  1. (A)平均組成式:
    11 SiO(4−a)/2
    (式中、R11は非置換又はハロゲン置換の一価炭化水素基、アルコキシ基、もしくは水酸基、ただし、一分子中、少なくとも2個のR11はアルケニル基であり、全R11の少なくとも5モル%がアリール基であり、aは0.6〜2.2の数である。)
    で表されるオルガノポリシロキサン、
    (B)一分子中、少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、水素原子以外のケイ素原子結合基の少なくとも5モル%がアリール基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中のアルケニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.1〜5モルとなる量}、
    (C)平均単位式:
    (R21SiO3/2)(R22SiO3/2)(R23 SiO2/2)(R23 SiO1/2)(XO1/2){式中、R21はアリール基、R22はアルケニル基、R23は独立して、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はエポキシ含有有機基、ただし、一分子中のR21、R22及びR23の合計に対して、少なくとも5モル%がアルケニル基であり、少なくとも15モル%がアリール基であり、少なくとも10モル%がエポキシ含有有機基であり、Xは水素原子又はアルキル基であり、b〜fは、それぞれ、b〜eの合計を1としたとき、bは正の数、cは正の数、dは0又は正の数、eは0又は正の数、fは0〜0.02の数、かつ、c/bは0.1〜5の数、b+cは0.2〜0.8の数である。}
    で表されるオルガノポリシロキサン{(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して0.1〜20質量部}、及び
    (D)本組成物の硬化を促進する量のヒドロシリル化反応用触媒
    を少なくとも含んでなる硬化性シリコーン組成物。
  2. (A)成分が、一般式:
    12 SiO(R12 SiO)SiR12
    (式中、R12は独立して、非置換又はハロゲン置換の一価炭化水素基、ただし、一分子中、少なくとも2個のR12はアルケニル基であり、全R12の少なくとも5モル%がアリール基であり、mは5〜1,000の整数である。)
    で表される直鎖状のオルガノポリシロキサン及び/又は平均単位式:
    (R12SiO3/2)(R12 SiO2/2)(R12 SiO1/2)(SiO4/2)(YO1/2){式中、R12は前記と同じ、ただし、一分子中、少なくとも2個のR12はアルケニル基であり、全R12の少なくとも5モル%がアリール基であり、Yは水素原子又はアルキル基であり、g〜kは、それぞれ、g〜jの合計を1としたとき、gは正の数、hは0又は正の数、iは0又は正の数、jは0〜0.3の数、kは0〜0.4の数、かつ、h/gは0〜10の数、i/gは0〜5の数である。}
    で表される分岐鎖状のオルガノポリシロキサンである、請求項1に記載の硬化性シリコーン組成物。
  3. (B)成分が、一般式:
    31 SiO(R31 SiO)SiR31
    (式中、R31は独立して、脂肪族不飽和結合を有さない非置換もしくはハロゲン置換の一価炭化水素基、又は水素原子、ただし、一分子中、少なくとも2個のR31は水素原子であり、水素原子以外の全R31の少なくとも5モル%がアリール基であり、nは1〜1,000の整数である。)
    で表される直鎖状のオルガノポリシロキサン及び/又は平均単位式:
    (R31SiO3/2)(R31 SiO2/2)(R31 SiO1/2)(SiO4/2)(ZO1/2){式中、R31は前記と同じ、ただし、一分子中、少なくとも2個のR31は水素原子であり、水素原子以外の全R31の少なくとも5モル%がアリール基であり、Zは水素原子又はアルキル基であり、p〜tは、それぞれ、p〜sの合計を1としたとき、pは正の数、qは0又は正の数、rは0又は正の数、sは0〜0.3の数、tは0〜0.4の数、かつ、q/pは0〜10の数、r/pは0〜5の数である。}
    で表される分岐鎖状のオルガノポリシロキサンである、請求項1に記載の硬化性シリコーン組成物。
  4. さらに、(D)ヒドロシリル化反応抑制剤を、(A)成分〜(C)成分の合計100質量部に対して0.0001〜5質量部含有する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の硬化性シリコーン組成物。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の硬化性シリコーン組成物の硬化物により被覆されている光半導体素子を含んでなる光半導体装置。
JP2019549214A 2017-10-20 2018-10-05 硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置 Pending JPWO2019078046A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022016324A JP7222569B2 (ja) 2017-10-20 2022-02-04 硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017203349 2017-10-20
JP2017203349 2017-10-20
PCT/JP2018/037485 WO2019078046A1 (ja) 2017-10-20 2018-10-05 硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022016324A Division JP7222569B2 (ja) 2017-10-20 2022-02-04 硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2019078046A1 true JPWO2019078046A1 (ja) 2021-03-04

Family

ID=66173225

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019549214A Pending JPWO2019078046A1 (ja) 2017-10-20 2018-10-05 硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置
JP2022016324A Active JP7222569B2 (ja) 2017-10-20 2022-02-04 硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022016324A Active JP7222569B2 (ja) 2017-10-20 2022-02-04 硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20200299510A1 (ja)
EP (1) EP3699237A4 (ja)
JP (2) JPWO2019078046A1 (ja)
KR (1) KR20200059251A (ja)
CN (1) CN111225956A (ja)
TW (1) TW201917173A (ja)
WO (1) WO2019078046A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010001335A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Dow Corning Toray Co Ltd 硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び半導体装置
KR20150047361A (ko) * 2013-10-24 2015-05-04 제일모직주식회사 유기발광소자 봉지용 조성물 및 이를 사용하여 제조된 유기발광소자 표시장치
WO2016136245A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 東レ・ダウコーニング株式会社 オルガノポリシロキサン、その製造方法、および硬化性シリコーン組成物
JP2017145358A (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 株式会社ダイセル 硬化性シリコーン樹脂組成物及びその硬化物

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4908736B2 (ja) * 2003-10-01 2012-04-04 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置
JP5392805B2 (ja) 2005-06-28 2014-01-22 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物および光学部材
KR101008820B1 (ko) 2008-06-26 2011-01-14 현대제철 주식회사 저온충격 인성이 우수한 열처리 경화형 강판 및 그제조방법
WO2012157330A1 (ja) * 2011-05-17 2012-11-22 積水化学工業株式会社 光半導体装置用封止剤及び光半導体装置
CN102977554B (zh) * 2012-11-06 2015-02-04 中科院广州化学有限公司 一种led封装用环氧/有机硅共固化复合材料及其制备方法
JP6707369B2 (ja) * 2015-03-30 2020-06-10 ダウ・東レ株式会社 シリコーン材料、硬化性シリコーン組成物、および光デバイス
DE102016206823A1 (de) * 2016-04-21 2017-10-26 Man Diesel & Turbo Se Zentrifuge sowie Einsatz und Bodenelement für eine Zentrifuge
JP6519531B2 (ja) * 2016-06-03 2019-05-29 信越化学工業株式会社 付加硬化性シリコーン樹脂組成物及び光半導体装置用ダイアタッチ材
CN106380862A (zh) * 2016-10-26 2017-02-08 三友(天津)高分子技术有限公司 紫外发光二极管封装用有机聚硅氧烷组合物及制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010001335A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Dow Corning Toray Co Ltd 硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び半導体装置
KR20150047361A (ko) * 2013-10-24 2015-05-04 제일모직주식회사 유기발광소자 봉지용 조성물 및 이를 사용하여 제조된 유기발광소자 표시장치
WO2016136245A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 東レ・ダウコーニング株式会社 オルガノポリシロキサン、その製造方法、および硬化性シリコーン組成物
JP2017145358A (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 株式会社ダイセル 硬化性シリコーン樹脂組成物及びその硬化物

Also Published As

Publication number Publication date
EP3699237A4 (en) 2021-07-14
CN111225956A (zh) 2020-06-02
TW201917173A (zh) 2019-05-01
WO2019078046A1 (ja) 2019-04-25
JP7222569B2 (ja) 2023-02-15
JP2022158926A (ja) 2022-10-17
US20200299510A1 (en) 2020-09-24
EP3699237A1 (en) 2020-08-26
KR20200059251A (ko) 2020-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6785553B2 (ja) 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
JP6915954B2 (ja) 硬化性シリコーン組成物、その硬化物、および光半導体装置
KR102419245B1 (ko) 경화성 실리콘 조성물, 경화성 핫 멜트 실리콘, 및 광 디바이스
CN112119126B (zh) 可固化硅酮组合物、其固化产物和光学半导体装置
TWI761386B (zh) 硬化性聚矽氧組成物及使用其之光半導體裝置
JP7222569B2 (ja) 硬化性シリコーン組成物及び光半導体装置
JP7170450B2 (ja) 付加硬化型シリコーン樹脂組成物及び半導体装置
TW201910434A (zh) 固化性矽組成物以及光半導體裝置
KR102651640B1 (ko) 경화성 실리콘 조성물 및 광반도체 장치
JP7036051B2 (ja) 硬化性シリコーン樹脂組成物
US20200385580A1 (en) Curable silicone composition and optical semiconductor device
JP2022104216A (ja) 硬化性シリコーン組成物、封止材、及び光半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200326

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20200625

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20200729

AA64 Notification of invalidation of claim of internal priority (with term)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764

Effective date: 20200818

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210707

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20211004