KR20120120005A - 경화성 조성물, 경화물, 광반도체 장치 및 폴리실록산 - Google Patents
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Abstract
(해결 수단) 알케닐기 및 밀착성기를 갖는 폴리실록산(A)과, 1분자당 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 폴리실록산(B)(단, 폴리실록산(A)을 제외함)과, 하이드로실릴화 반응용 촉매(C)를 함유하는 경화성 조성물로서, 당해 경화성 조성물 중에 포함되는 전체 성분의 함유량의 합계를 100질량％로 할 때, 폴리실록산(A)의 함유 비율이 40?90질량％인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
(효과) 본 발명의 경화성 조성물은, 기판이나 금속 배선 등에 대한 높은 접착성과 LED 등의 높은 초기 휘도가 양립된 경화물을 형성할 수 있는 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물이다. 따라서, 이 경화성 조성물로부터 얻어지는 경화물로 반도체 발광 소자를 피복하여 얻어진 광반도체 장치에 있어서는, 초기 휘도가 높고, 또한 히트 사이클을 받은 경우라도 경화물이 패키지로부터 벗겨지지 않는 등, 경화물의 접착성이 높다.
(효과) 본 발명의 경화성 조성물은, 기판이나 금속 배선 등에 대한 높은 접착성과 LED 등의 높은 초기 휘도가 양립된 경화물을 형성할 수 있는 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물이다. 따라서, 이 경화성 조성물로부터 얻어지는 경화물로 반도체 발광 소자를 피복하여 얻어진 광반도체 장치에 있어서는, 초기 휘도가 높고, 또한 히트 사이클을 받은 경우라도 경화물이 패키지로부터 벗겨지지 않는 등, 경화물의 접착성이 높다.
Description
본 발명은, 경화성 조성물, 경화물, 광반도체 장치 및 폴리실록산에 관한 것이다.
반도체 발광 장치(LED)의 봉지재 등에 사용되고 있는 하이드로실릴화 반응 경화형의 폴리실록산 조성물(이하, 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물이라고도 함)은, LED 패키지 등에 대한 접착성을 높이는 기술이 요구되고 있다.
하이드로실릴계 폴리실록산 조성물의 접착성의 향상을 도모하는 기술로서, 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물에 에폭시기 함유 폴리실록산 등의 접착 촉진제를 첨가하는 기술이 알려져 있다.
특허문헌 1에는, 접착 촉진제인 알케닐기를 갖는 에폭시기 함유 폴리실록산을, 주 제제인 오르가노폴리실록산 100중량부에 대하여 0.01?50중량부 함유하는 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물이 기재되어 있다.
특허문헌 2에는, 접착 촉진제인 에폭시기 함유 폴리실록산을, 주 제제인 알케닐기와 페닐기를 함유하는 오르가노폴리실록산 수지 100중량부에 대하여 0.01?20중량부 함유하는 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물이 기재되어 있다.
특허문헌 3에는, 접착 촉진제인 알케닐기를 갖는 에폭시기 함유 폴리실록산을, 주 제제인 알케닐기를 포함하는 오르가노폴리실록산 성분 100질량부에 대하여 0.01?10질량부 함유하는 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물이 기재되어 있다.
기판이나 금속 배선과 봉지재와의 접착성을 높이기 위해서는, 접착 촉진제인 에폭시기 함유 폴리실록산의 에폭시기 함유량을 많게 할 필요가 있다. 그러나, 이러한 접착 촉진제를 많이 이용한 경우, 휘도가 저하될 우려가 있다.
본 발명의 과제는, 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물에 있어서, 기판이나 금속 배선 등에 대한 접착성과 휘도를 양립시킬 수 있는 경화물을 형성할 수 있는 경화성 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은, 알케닐기 및 밀착성기를 갖는 폴리실록산(A)과, 1분자당 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 폴리실록산(B)(단, 폴리실록산(A)을 제외함)과, 하이드로실릴화 반응용 촉매(C)를 함유하는 경화성 조성물로서, 당해 경화성 조성물 중에 포함되는 전체 성분의 함유량의 합계를 100질량％로 할 때, 폴리실록산(A)의 함유 비율이 40?90질량％인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물이다.
상기 경화성 조성물에 있어서 폴리실록산(A) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 폴리실록산(A)은, 알케닐기의 함유량이 3?50몰％이며, 밀착성기의 함유량이 0.01?10몰％인 것이 바람직하다.
상기 경화성 조성물에 있어서는, 상기 밀착성기가, 에폭시기를 갖는 기인 것이 바람직하다.
상기 경화성 조성물에 있어서는, 상기 폴리실록산(A)이, 하기 화학식 (2):
[화학식 (2)]
(식 중, RVi는, 알케닐기를 갖는 기를 나타내고; REp는, 에폭시기를 갖는 기를 나타내고; R1은 각각 독립적으로, 1가의 탄화수소기(단, 알케닐기를 갖는 기를 제외함)를 나타내고; X는 수소 원자 또는 탄소수 1?3의 알킬기를 나타내고; a는 0 이상의 정수, b는 0 이상의 정수, c는 0 이상의 정수, d는 1 이상의 정수, e는 0 이상의 정수, f는 0 이상의 정수, h는 0 이상의 정수를 나타내고; i는 0 이상의 정수를 나타내고; 단, a＋c는 1 이상의 정수임)
으로 나타나는 것이 바람직하다.
상기 경화성 조성물에 있어서는, 폴리실록산(A)이 아릴기를 갖고, 폴리실록산(A) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 폴리실록산(A)에 포함되는 아릴기의 함유량이 30?120몰％인 것이 바람직하다.
다른 발명은, 상기의 경화성 조성물로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 경화물이다.
또한, 다른 발명은, 반도체 발광 소자와, 당해 반도체 발광 소자를 피복하는, 상기의 경화물을 갖는 것을 특징으로 하는 광반도체 장치이다.
또한, 다른 발명은, 하기 화학식 (2):
[화학식 (2)]
(식 중, RVi는, 알케닐기를 갖는 기를 나타내고; REp는, 에폭시기를 갖는 기를 나타내고; R1은 각각 독립적으로, 1가의 탄화수소기(단, 알케닐기를 갖는 기를 제외함)를 나타내고; X는 수소 원자 또는 탄소수 1?3의 알킬기를 나타내고; a는 0 이상의 정수, b는 0 이상의 정수, c는 0 이상의 정수, d는 1 이상의 정수, e는 0 이상의 정수, f는 0 이상의 정수, h는 0 이상의 정수를 나타내고; i는 0 이상의 정수를 나타내고; 단, a＋c는 1 이상의 정수임)
으로 나타나는 폴리실록산이다.
본 발명의 경화성 조성물은, 기판이나 금속 배선 등에 대한 접착성과 휘도를 양립시킬 수 있는 경화물을 형성할 수 있는 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물이다.
따라서, 이 경화성 조성물로부터 얻어지는 경화물로 반도체 발광 소자를 피복하여 얻어진 광반도체 장치는, 신뢰성이 우수한 광반도체 장치가 된다.
도 1은, 광반도체 장치의 일 구체예를 나타내는 모식도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
＜경화성 조성물＞
본 발명의 경화성 조성물은, 알케닐기 및 밀착성기를 갖는 폴리실록산(A)과, 1분자당 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 폴리실록산(B)(단, 폴리실록산(A)을 제외함)과, 하이드로실릴화 반응용 촉매(C)를 함유하는 경화성 조성물로서, 당해 경화성 조성물 중에 포함되는 전체 성분의 함유량의 합계를 100질량％로 할 때, 폴리실록산(A)의 함유 비율이 40?90질량％인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서 「폴리실록산」이란, 실록산 단위 (Si-O)가 2개 이상 결합한 분자 골격을 갖는 실록산을 의미한다.
폴리실록산
(A)
폴리실록산(A)은, 알케닐기 및 밀착성기를 갖는 폴리실록산이다. 폴리실록산(A)은 본 조성물의 주성분이며, 폴리실록산(B)과의 하이드로실릴화 반응에 의해 경화하여, 경화물의 주체가 된다. 또한, 폴리실록산(A)은, 밀착성기를 갖는 점에서, 경화물과 LED 패키지 등과의 접착성을 높이는 기능도 갖는다.
폴리실록산(A)이 갖는 알케닐기로서는, 예를 들면, 비닐기, 알릴기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 부테닐기, 이소부테닐기, 펜테닐기, 헵테닐기, 헥세닐기 및 사이클로헥세닐기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 비닐기, 알릴기 및 헥세닐기가 바람직하다.
폴리실록산(A)에 있어서의 알케닐기의 함유량은, 폴리실록산(A) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 3?50몰％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5?40몰％이며, 더욱 바람직하게는 10?30몰％이다. 알케닐기의 함유량이 상기 범위 내이면, 폴리실록산(A)과 폴리실록산(B)과의 하이드로실릴화 반응이 적합한 범위에서 일어나, 강도가 높은 경화물을 얻을 수 있다.
상기 밀착성기란, 반도체 장치 등의 기재 등의 재료가 되는 금속 또는 유기 수지 등 대하여 밀착성을 갖는 기를 의미한다.
폴리실록산(A)이 갖는 밀착성기로서는, 예를 들면, 에폭시기, 티오닐기, 이소시아네이트기, 트리알릴이소시아네이트기 등을 갖는 기를 들 수 있다.
이들 중에서도, 경화성 조성물을 경화할 때에 일어나는 하이드로실릴화 반응을 저해하기 어렵고, 기판이나 금속 배선 등에 대한 접착성과 휘도를 고도로 양립시킬 수 있는 경화물을 형성하는 점에서, 에폭시기를 갖는 기가 바람직하다.
상기 에폭시기를 갖는 기로서는, 예를 들면, 글리시독시기, 3-글리시독시프로필기 등의 글리시독시알킬기, 그리고 3,4-에폭시사이클로펜틸기, 3,4-에폭시사이클로헥실기, 2-(3,4-에폭시사이클로펜틸)에틸기 및 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸기 등의 에폭시사이클로알킬기 등을 들 수 있다. 상기 에폭시기를 갖는 기로서는, 구체적으로는, 하기 구조식 (1)?(4)로 나타나는 기를 들 수 있다. 상기 에폭시기를 갖는 기가 이러한 기이면, 경화물의 mm오더에서의 성형이 가능해진다.
[구조식 (1) 중 R2는 메틸렌기 또는 2가의 탄소수 2?10의 직쇄상 알킬렌기 또는 탄소수 3?10의 분기쇄상 알킬렌기를 나타냄];
[구조식 (2) 중 R3은 메틸렌기 또는 2가의 탄소수 2?10의 직쇄상 알킬렌기 또는 탄소수 3?10의 분기쇄상 알킬렌기를 나타냄];
[구조식 (3) 중 R4는 메틸렌기 또는 2가의 탄소수 2?10의 직쇄상 알킬렌기 또는 탄소수 3?10의 분기쇄상 알킬렌기를 나타냄];
[구조식 (4) 중 R5는 메틸렌기 또는 2가의 탄소수 2?10의 직쇄상 알킬렌기 또는 탄소수 3?10의 분기쇄상 알킬렌기를 나타냄].
구조식 (1)로 나타나는 기로서는, 구체적으로는, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸기 등을 들 수 있다.
구조식 (2)로 나타나는 기로서는, 구체적으로는, 글리시딜기 등을 들 수 있다.
구조식 (3)으로 나타나는 기로서는, 구체적으로는, 3-글리시독시프로필기 등을 들 수 있다.
구조식 (4)로 나타나는 기로서는, 구체적으로는, 2-(4-메틸-3,4-에폭시사이클로헥실)에틸기 등을 들 수 있다.
폴리실록산(A)에 있어서의 밀착성기의 함유량은, 폴리실록산(A) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 0.01?10몰％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05?5몰％이며, 더욱 바람직하게는 0.05?3몰％이다. 밀착성기의 함유량이 상기 범위 내이면, 본 조성물로부터 얻어지는 경화물과 LED 패키지 등과의 사이의 높은 접착성과 휘도가 높은 경화막을 얻을 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물 중에 포함되는 폴리실록산(A)의 함유량은, 본 조성물 중에 포함되는 전체 성분의 함유량의 합계를 100질량％로 했을 때, 40?90질량％이며, 바람직하게는 50?85질량％이며, 보다 바람직하게는 65?85질량％이다.
종래의 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물에 있어서는, 접착성을 높이기 위해, 주 제제인 폴리실록산과는 별도로, 접착 촉진제인 에폭시기 함유 폴리실록산이 조성물 전체에 대하여 0.01?20질량％ 정도 첨가되어 있었다. 이에 대하여, 본 발명의 경화성 조성물에 있어서는, 에폭시기 함유 폴리실록산인 폴리실록산(A)을 주 제제로서 이용하고, 그 함유량이 상기와 같이 40?90질량％이다. 폴리실록산(A)의 함유량이 상기 범위이면, 본 조성물로부터 얻어지는 경화물은, 기판이나 금속 배선 등에 대한 높은 접착성을 갖고, 그리고 LED 등 봉지재로서 사용한 경우에 LED 등이 높은 초기 휘도를 유지한다.
또한, 폴리실록산(A)은 아릴기를 갖는 것이 바람직하다. 폴리실록산(A)은 아릴기를 가지면, LED 봉지재로서 이용했을 때에 높은 휘도를 얻을 수 있다는 특성이 발현된다. 폴리실록산(A) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 폴리실록산(A)에 포함되는 아릴기의 함유량은 30?120몰％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50?110몰％, 더욱 바람직하게는 70?100몰％이다. 아릴기의 함유량이 30?120몰％의 범위 내에 있을 때, 본 조성물로부터 휘도가 높고, 굴절률이 높은 경화막을 얻을 수 있다. 상기 아릴기로서는, 페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 나프틸기 등을 들 수 있다.
폴리실록산(A)은, 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 100?50000의 범위에 있는 것이 바람직하고, 500?5000의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 폴리실록산(A)의 중량 평균 분자량이 상기 범위 내에 있으면, 본 조성물을 이용하여 봉지재를 제조할 때에 취급하기 쉽고, 또한 본 조성물로부터 얻어지는 경화물은 광반도체 봉지재로서 충분한 재료 강도 및 특성을 갖는다.
폴리실록산(A)으로서는, 하기 화학식 (1):
[화학식 (1)]
(식 중, RVi는, 알케닐기를 갖는 기를 나타내고; RAd는, 밀착성기를 갖는 기를 나타내고; R1은 각각 독립적으로, 1가의 탄화수소기(단, 알케닐기를 갖는 기를 제외함)를 나타내고; X는 수소 원자 또는 탄소수 1?3의 알킬기를 나타내고; a는 0 이상의 정수, b는 0 이상의 정수, c는 0 이상의 정수, d는 0 이상의 정수, e는 0 이상의 정수, f는 0 이상의 정수, g는 0 이상의 정수, h는 0 이상의 정수를 나타내고; i는 0 이상의 정수를 나타내고; 단, a＋c는 1 이상의 정수이고; d＋g는 1 이상의 정수임)
으로 나타나는 폴리실록산을 들 수 있다.
a, b, c, d, e, f, g, h 및 i의 합계에 대한 a의 비율은, 상기 합계를 100％로 한 경우, 바람직하게는 0％ 이상 60％ 이하이며, 보다 바람직하게는 5％ 이상 40％ 이하이다. b의 비율은, 바람직하게는 0％ 이상 50％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0％ 이상 20％ 이하이다. c의 비율은, 바람직하게는 0％ 이상 30％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0％ 이상 20％ 이하이다. d의 비율은, 바람직하게는 0％ 이상 10％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0％ 이상 5％ 이하이다. e의 비율은, 바람직하게는 0％ 이상 50％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0％ 이상 30％ 이하이다. f의 비율은, 0％ 이상 90％ 이하이고, 바람직하게는 20％ 이상 90％ 이하이며, 보다 바람직하게는 40％ 이상 80％ 이하이다. g의 비율은, 바람직하게는 0％ 이상 10％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0％ 이상 5％ 이하이다. h의 비율은, 바람직하게는 0％ 이상 50％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0％ 이상 30％ 이하이다. i의 비율은, 바람직하게는 0％ 이상 10％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0％ 이상 5％ 이하이다. 단, a＋c의 비율은 0％보다 크고, d＋g의 비율은 0％보다 크다.
상기 화학식 (1)로 나타나는 폴리실록산 중에서도, 하기 화학식 (2)로 나타나는 폴리실록산이, 기판이나 금속 배선 등에 대한 접착성과 휘도를 고도로 양립시킬 수 있는 경화물을 형성하는 점에서 바람직하다.
[화학식 (2)]
(식 중, RVi는, 알케닐기를 갖는 기를 나타내고; REp는, 에폭시기를 갖는 기를 나타내고; R1은 각각 독립적으로, 1가의 탄화수소기(단, 알케닐기를 갖는 기를 제외함)를 나타내고; X는 수소 원자 또는 탄소수 1?3의 알킬기를 나타내고; a는 0 이상의 정수, b는 0 이상의 정수, c는 0 이상의 정수, d는 1 이상의 정수, e는 0 이상의 정수, f는 0 이상의 정수, h는 0 이상의 정수를 나타내고; i는 0 이상의 정수를 나타내고; 단, a＋c는 1 이상의 정수임).
알케닐기를 갖는 기로서는, 전술의 알케닐기를 갖는 기와 동일한 기가 예시된다. 밀착성기를 갖는 기로서는, 전술의 밀착성기와 동일한 기를 갖는 기가 예시된다. 에폭시기를 갖는 기로서는, 전술의 에폭시기를 갖는 기와 동일한 기가 예시된다. 1가의 탄화수소기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 등의 알킬기；페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 나프틸기 등의 아릴기；벤질기, 페네틸기 등의 아르알킬기；클로로메틸기, 3-클로로프로필기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 노나플루오로부틸에틸기 등의 치환 알킬기가 예시된다.
폴리실록산(A)의 제조 방법으로서는, 일본공개특허공보 평6-9659호, 일본공개특허공보 2003-183582호, 일본공개특허공보 2007-008996호, 일본공개특허공보 2007-106798호, 일본공개특허공보 2007-169427호 및 일본공개특허공보 2010-059359호 등에 기재된 공지의 방법, 예를 들면, 각 단위원이 되는 클로로실란이나 알콕시실란을 공가수분해하는 방법이나, 공가수분해물을 알칼리 금속 촉매 등에 의해 평형화 반응하는 방법 등을 들 수 있다.
이러한 폴리실록산을 이용함으로써, 본원의 경화성 조성물로부터 얻어지는 경화물은, 필요로 하는 강도를 얻을 수 있으며, 금속이나 유기 수지막과의 밀착성이 발현되고, 게다가 LED 봉지재로서 이용했을 때에 높은 휘도를 얻을 수 있다는 특성이 발현된다.
폴리실록산
(B)
폴리실록산(B)은, 1분자당 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 폴리실록산이다(단, 폴리실록산(A)을 제외함). 즉 폴리실록산(B)은, 1분자당 적어도 2개의 Si-H기(하이드로실릴기)를 갖는다. 폴리실록산(B)은 폴리실록산(A)에 대한 가교제이며, 폴리실록산(A)과의 하이드로실릴화 반응에 의해 경화물을 형성한다.
폴리실록산(B)으로서는, 종래의 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물에 있어서 가교제로서 사용되고 있는, 1분자당 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 폴리실록산이면 특별히 제한되는 일 없이 사용할 수 있다.
폴리실록산(B)의 구체예로서는, 특허문헌 1?3에 기재된 오르가노하이드로겐폴리실록산 등을 들 수 있다.
폴리실록산(B)은, 예를 들면, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란 등의 알콕시실란과, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산 등의 하이드로겐실록산을 공지의 방법에 의해 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물에 있어서의 폴리실록산(B)의 함유량으로서는, 폴리실록산(A) 중의 알케닐기량에 대한 폴리실록산(B) 중의 규소 원자 결합 수소 원자량의 몰비가 0.1?5가 되는 양인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5?2, 더욱 바람직하게는 0.7?1.4가 되는 양이다. 폴리실록산(B)의 함유량이 상기 범위 내이면, 조성물의 경화가 충분히 진행되고, 또한, 얻어지는 경화물에서 충분한 내열성을 얻을 수 있다.
하이드로실릴화
반응용 촉매(C)
하이드로실릴화 반응용 촉매(C)는, 폴리실록산(A)과 폴리실록산(B)과의 하이드로실릴화 반응의 촉매이다.
하이드로실릴화 반응용 촉매(C)로서는, 종래의 하이드로실릴계 폴리실록산 조성물에 있어서 하이드로실릴화 반응용 촉매로서 사용되고 있는 촉매이면 특별히 제한되는 일 없이 사용할 수 있다.
하이드로실릴화 반응용 촉매(C)의 구체예로서는, 백금계 촉매, 로듐계 촉매, 팔라듐계 촉매를 들 수 있다. 이들 중에서, 본 조성물의 경화 촉진의 관점에서 백금계 촉매가 바람직하다. 백금계 촉매로서는, 예를 들면, 백금-알케닐실록산 착체 등을 들 수 있다. 알케닐실록산으로서는, 예를 들면, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산 등을 들 수 있다. 특히, 착체의 안정성의 관점에서, 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산이 바람직하다.
본 발명의 경화성 조성물에 있어서의 하이드로실릴화 반응용 촉매(C)는, 폴리실록산(A)과 폴리실록산(B)과의 하이드로실릴화 반응이 현실적으로 진행되는 양을 이용한다.
본 발명의 경화성 조성물은, 본 발명의 목적이 달성되는 한, 상기 성분 이외에도, 필요에 따라서, 예를 들면, 건식 실리카(fumed silica), 석영 분말 등의 미립자 형상 실리카, 산화 티탄, 산화 아연 등의 무기 충전제, 사이클로-테트라메틸테트라비닐테트라실록산 등의 지연제, 디페닐비스(디메틸비닐실록시)실란, 페닐트리스(디메틸비닐실록시)실란 등의 희석제, 안료, 난연제, 내열제, 산화 방지제 등을 함유할 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물은, 상기 각 성분을 믹서 등 공지의 방법에 의해 균일하게 혼합함으로써 조제할 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물의 25℃에서의 점도로서는, 바람직하게는 1?1000000mPa?s이며, 보다 바람직하게는 10?10000mPa?s이다. 점도가 이 범위 내이면, 본 조성물의 조작성이 향상된다.
본 발명의 경화성 조성물은, 1액으로서 조제할 수도 있고, 2액으로 나누어 조제해, 사용시에 2액을 혼합하여 사용할 수도 있다. 필요에 따라서, 아세틸렌알코올 등의 경화 억제제를 소량 첨가해도 좋다.
＜경화물＞
본 발명의 경화성 조성물을 경화시킴으로써 경화물을 얻을 수 있다. 본 발명의 경화성 조성물에 의해 반도체 소자를 봉지하고, 이것을 경화시키면, 봉지재인 경화물을 얻을 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물을 경화시키는 방법으로서는, 예를 들면, 경화성 조성물을 기판 상에 도포한 후, 100?180℃에서 1?13시간 가열하는 방법 등을 들 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 경화성 조성물을 경화하여 얻어지는 경화물은, 기판이나 금속 배선 등에 대한 접착성이 높고, 그리고 LED 등의 높은 초기 휘도를 실현한다.
＜광반도체 장치＞
본 발명의 광반도체 장치는, 반도체 발광 소자와, 당해 반도체 발광 소자를 피복하는 상기 경화물을 갖는다. 본 발명의 광반도체 장치는, 반도체 발광 소자에 상기 경화성 조성물을 피복하고, 그 조성물을 경화시킴으로써 얻을 수 있다. 경화성 조성물을 경화시키는 방법은 전술한 바와 같다.
광반도체 장치로서는, LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드) 및 LD(Laser Diode) 등을 들 수 있다.
도 1은, 본 발명의 광반도체 장치의 일 구체예의 모식도이다. 광반도체 장치(1)는, 전극(6)과, 전극(6) 상에 설치되고, 와이어(7)에 의해 전극(6)과 전기적으로 접속된 반도체 발광 소자(2)와, 반도체 발광 소자(2)를 수용하도록 배치된 리플렉터(3)와, 리플렉터(3) 내에 충전되어 반도체 발광 소자(2)를 봉지하는 봉지재(4)를 갖는다. 봉지재(4)는, 본 발명의 경화성 조성물을 경화시켜 얻을 수 있다. 봉지재(4) 중에는, 실리카나 형광체 등의 입자(5)가 분산되어 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 경화성 조성물을 경화하여 얻어지는 봉지재는, 리플렉터의 재료인 유기 수지막이나 전극의 재료인 금속 등에 대한 접착력이 강하기 때문에, 히트 사이클을 받은 경우라도 봉지재가 LED 패키지로부터 벗겨지는 일이 없다. 또한, 상기 봉지재는, LED 등이 높은 초기 휘도를 유지한다. 즉, 높은 접착성과 높은 초기 휘도의 양립이 실현된다.
(실시예)
(1) 폴리실록산의 합성
(1-1) 폴리실록산의 합성
[합성예 1] 폴리실록산(AR1)의 합성
교반기, 환류 냉각관, 투입구, 온도계 부착 4구 플라스크에 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 82g, 페닐트리메톡시실란 525g, 물 143g, 트리플루오로메탄술폰산 0.4g 및 톨루엔 500g을 투입하여 혼합하고, 1시간 가열 환류했다. 냉각 후, 하층을 분리 제거하고, 상층인 톨루엔 용액층을 물세정했다. 물세정한 톨루엔 용액층에 수산화 칼륨 0.4g을 더하고, 수분리관으로부터 물을 제거하면서 환류했다. 물의 제거 완료 후, 고형분 농도가 75질량％가 될 때까지 농축하여, 추가로 5시간 환류했다. 냉각 후, 아세트산 0.6g을 투입하여 중화한 후, 여과하여 얻어진 톨루엔 용액을 물세정했다. 그 후, 감압 농축하여 폴리실록산(AR1)을 얻었다. 겔 투과 크로마토그래피에서 폴리실록산(AR1)의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 측정한 결과, 2000이었다. 폴리실록산(AR1)의 화학식은 (ViMe2SiO1/2)25(PhSiO3/2)75 (Vi는 비닐기, Me는 메틸기, Ph는 페닐기를 나타냄, 첨자는 mol％를 나타냄)이었다.
[합성예 2] 폴리실록산(A1)의 합성
교반기, 환류 냉각관, 투입구, 온도계 부착 4구 플라스크에 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 82g, 물 143g, 페닐트리메톡시실란 521g, 트리플루오로메탄술폰산 0.4g 및 톨루엔 500g을 투입하여 혼합하고, 1시간 가열 환류했다. 냉각 후, 하층을 분리 제거하고, 상층인 톨루엔 용액층을 물세정했다. 물세정한 톨루엔 용액층에 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 4g과 수산화 칼륨 0.5g을 더하여 1시간 가열 환류했다. 이어서, 메탄올을 증류 제거하여, 과잉의 물을 공비탈수로 제거했다. 이어서 4시간 가열 환류했다. 반응 후의 톨루엔 용액은 냉각 후, 아세트산 0.6g으로 중화하고 물세정했다. 물 제거 후, 톨루엔을 감압하에 증류 제거 농축하여 알케닐기 25몰％ 및 에폭시기 0.5몰％를 갖는(폴리실록산 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 함) 폴리실록산(A1)을 얻었다. 겔 투과 크로마토그래피에서 폴리실록산(A1)의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 측정한 결과, 2000이었다. 폴리실록산(A1)의 화학식은 (ViMe2SiO1/2)25(PhSiO3/2)74.5(EpMeSiO2/2)0.5 (Vi는 비닐기, Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Ep는 글리시독시프로필기를 나타냄, 첨자는 mol％를 나타냄)이었다. 폴리실록산(A1) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 알케닐기의 함유 비율은 25mol％, 에폭시기의 함유 비율은 0.5mol％, 아릴기의 함유 비율은 74.5mol％였다.
[합성예 3] 폴리실록산(A2)의 합성
교반기, 환류 냉각관, 투입구, 온도계 부착 4구 플라스크에 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 82g, 페닐트리메톡시실란 518g, 물 143g, 트리플루오로메탄술폰산 0.4g 및 톨루엔 500g을 투입하여 혼합하고, 1시간 가열 환류했다. 냉각 후, 하층을 분리 제거하고, 상층인 톨루엔 용액층을 물세정했다. 물세정한 톨루엔 용액층에 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 8g과 수산화 칼륨 0.5g을 더하여 1시간 가열 환류했다. 이어서, 메탄올을 증류 제거하고, 과잉의 물을 공비탈수로 제거했다. 이어서 4시간 가열 환류했다. 반응 후의 톨루엔 용액은 냉각 후, 아세트산 0.6g으로 중화하고 물세정했다. 물 제거 후, 톨루엔을 감압하에 증류 제거 농축하여 알케닐기 25몰％ 및 에폭시기 1몰％를 갖는(폴리실록산 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 함) 폴리실록산(A2)을 얻었다. 겔 투과 크로마토그래피에서 폴리실록산(A2)의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 측정한 결과, 2000이었다. 폴리실록산(A2)의 화학식은 (ViMe2SiO1 /2)25(PhSiO3 /2)74(EpMeSiO2 /2)1 (Vi는 비닐기, Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Ep는 글리시독시프로필기를 나타냄, 첨자는 mol％를 나타냄)이었다. 폴리실록산(A2) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 알케닐기의 함유 비율은 25mol％, 에폭시기의 함유 비율은 1mol％, 아릴기의 함유 비율은 74mol％였다.
[합성예 4] 폴리실록산(A3)의 합성
교반기, 환류 냉각관, 투입구, 온도계 부착 4구 플라스크에 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 82g, 페닐트리메톡시실란 511g, 물 143g, 트리플루오로메탄술폰산 0.4g 및 톨루엔 500g을 투입하여 혼합하고, 1시간 가열 환류했다. 냉각 후, 하층을 분리 제거하고, 상층인 톨루엔 용액층을 물세정했다. 물세정한 톨루엔 용액층에 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 16g과 수산화 칼륨 0.5g을 더하여 1시간 가열 환류했다. 이어서, 메탄올을 증류 제거하고, 과잉의 물을 공비탈수로 제거했다. 이어서 4시간 가열 환류했다. 반응 후의 톨루엔 용액은 냉각 후, 아세트산 0.6g으로 중화하고 물세정했다. 물 제거 후, 톨루엔을 감압하에 증류 제거 농축하여, 알케닐기 25몰％ 및 에폭시기 2몰％를 갖는(폴리실록산 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 함) 폴리실록산(A3)을 얻었다. 겔 투과 크로마토그래피에서 폴리실록산(A3)의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 측정한 결과, 2000이었다. 폴리실록산(A3)의 화학식은 (ViMe2SiO1/2)25(PhSiO3/2)73(EpMeSiO2/2)2 (Vi는 비닐기, Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Ep는 글리시독시프로필기를 나타냄, 첨자는 mol％를 나타냄)이었다. 폴리실록산(A3) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 알케닐기의 함유 비율은 25mol％, 에폭시기의 함유 비율은 2mol％, 아릴기의 함유 비율은 73mol％였다.
[합성예 5] 폴리실록산(A4)의 합성
교반기, 환류 냉각관, 투입구, 온도계 부착 4구 플라스크에 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 49g, 페닐트리메톡시실란 442g, 디메틸디메톡시실란 85g, 물 143g, 트리플루오로메탄술폰산 0.4g 및 톨루엔 500g을 투입하여 혼합하고, 1시간 가열 환류했다. 냉각 후, 하층을 분리 제거하고, 상층인 톨루엔 용액층을 물세정했다. 물세정한 톨루엔 용액층에 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 8g과 수산화 칼륨 0.5g을 더하여 1시간 가열 환류했다. 이어서, 메탄올을 증류 제거하고, 과잉의 물을 공비탈수로 제거했다. 이어서 4시간 가열 환류했다. 반응 후의 톨루엔 용액은 냉각 후, 아세트산 0.6g으로 중화하고 물세정했다. 물 제거 후, 톨루엔을 감압하에 증류 제거 농축하여, 알케닐기 15몰％ 및 에폭시기 1몰％를 갖는(폴리실록산 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 함) 폴리실록산(A4)을 얻었다. 겔 투과 크로마토그래피에서 폴리실록산(A4)의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 측정한 결과, 1800이었다. 폴리실록산(A4)의 화학식은 (ViMe2SiO1/2)15(PhSiO3/2)64(Me2SiO2/2)20(EpMeSiO2/2)1 (Vi는 비닐기, Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Ep는 글리시독시프로필기를 나타냄, 첨자는 mol％를 나타냄)이었다. 폴리실록산(A4) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 알케닐기의 함유 비율은 15mol％, 에폭시기의 함유 비율은 1mol％, 아릴기의 함유 비율은 64mol％였다.
[합성예 6] 폴리실록산(A5)의 합성
교반기, 환류 냉각관, 투입구, 온도계 부착 4구 플라스크에 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 82g, 페닐트리메톡시실란 525g, 물 143g, 트리플루오로메탄술폰산 0.4g 및 톨루엔 500g을 투입하여 혼합하고, 1시간 가열 환류했다. 냉각 후, 하층을 분리 제거하고, 상층인 톨루엔 용액층을 물세정했다. 물세정한 톨루엔 용액층에 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 314g과 물 130g과 수산화 칼륨 0.5g을 더하여 1시간 가열 환류했다. 이어서, 메탄올을 증류 제거하고, 과잉의 물을 공비탈수로 제거했다. 이어서 4시간 가열 환류했다. 반응 후의 톨루엔 용액은 냉각 후, 아세트산 0.6g으로 중화하고 물세정했다. 물 제거 후, 톨루엔을 감압하에 증류 제거 농축하여, 알케닐기 25몰％ 및 에폭시기 40몰％를 갖는(폴리실록산 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 함) 폴리실록산(A5)을 얻었다. 겔 투과 크로마토그래피에서 폴리실록산(A5)의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 측정한 결과, 1600이었다. 폴리실록산(A5)의 화학식은 (ViMe2SiO1/2)25(PhSiO3/2)35(EpMeSiO2/2)40 (Vi는 비닐기, Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Ep는 글리시독시프로필기를 나타냄, 첨자는 mol％를 나타냄)이었다. 폴리실록산(A5) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 알케닐기의 함유 비율은 25mol％, 에폭시기의 함유 비율은 40mol％, 아릴기의 함유 비율은 35mol％였다.
[합성예 7] 폴리실록산(A6)의 합성
교반기, 환류 냉각관, 투입구, 온도계 부착 4구 플라스크에 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 33g, 페닐트리메톡시실란 442g, 디메틸디메톡시실란 85g, 디페닐디메톡시실란 43g, 물 155g, 트리플루오로메탄술폰산 0.4g 및 톨루엔 500g을 투입하여 혼합하고, 1시간 가열 환류했다. 냉각 후, 하층을 분리 제거하고, 상층인 톨루엔 용액층을 물세정했다. 물세정한 톨루엔 용액층에 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 8g과 수산화 칼륨 0.5g을 더하여 1시간 가열 환류했다. 이어서, 메탄올을 증류 제거하고, 과잉의 물을 공비탈수로 제거했다. 이어서 4시간 가열 환류했다. 반응 후의 톨루엔 용액은 냉각 후, 아세트산 0.6g으로 중화하고 물세정했다. 물 제거 후, 톨루엔을 감압하에 증류 제거 농축하여, 알케닐기 10몰％ 및 에폭시기 1몰％를 갖는(폴리실록산 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 함) 폴리실록산(A6)을 얻었다. 겔 투과 크로마토그래피에서 폴리실록산(A6)의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 측정한 결과, 1800이었다. 폴리실록산(A6)의 화학식은 (ViMe2SiO1 /2)10(PhSiO3 /2)64(Ph2SiO2 /2)5(Me2SiO2 /2)20(EpMeSiO2 /2)1 (Vi는 비닐기, Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Ep는 글리시독시프로필기를 나타냄, 첨자는 mol％를 나타냄)이었다. 폴리실록산(A6) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 알케닐기의 함유 비율은 10mol％, 에폭시기의 함유 비율은 1mol％, 아릴기의 함유 비율은 74mol％였다.
[합성예 8] 폴리실록산(B1)의 합성
교반기, 환류 냉각관, 투입구, 온도계 부착 4구 플라스크에 페닐트리메톡시실란 195g과 트리플루오로메탄술폰산 0.2g을 투입하여 혼합하고, 교반하면서 물 13g을 15분간에 적하하고, 적하 종료 후, 1시간 가열 환류했다. 실온까지 냉각한 후, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산 119g을 더하고, 교반하면서 아세트산 88g을 적하했다. 적하 종료 후, 혼합액을 교반하면서 50℃로 승온하고, 3시간 반응시켰다. 실온까지 냉각한 후, 톨루엔과 물을 더하고, 잘 혼합하여 정치하고, 수층을 분리 제거했다. 상층인 톨루엔 용액층을 물세정한 후, 감압 농축하여, 메틸페닐하이드로겐폴리실록산(B1)을 얻었다. 폴리실록산(B1)의 화학식은 (HMe2SiO1/2)60(PhSiO3/2)40 (Me는 메틸기, Ph는 페닐기를 나타냄, 첨자는 mol％를 나타냄)이었다.
[합성예 9] 폴리실록산(B2)의 합성
교반기, 환류 냉각관, 투입구, 온도계 부착 4구 플라스크에 디페닐디메톡시실란 220g과 트리플루오로메탄술폰산 0.6g을 투입하여 혼합하고, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산 147g을 더하고, 교반하면서 아세트산 108g을 30분간에 걸쳐 적하했다. 적하 종료 후, 혼합액을 교반하면서 50℃로 승온하고, 3시간 반응시켰다. 실온까지 냉각한 후, 톨루엔과 물을 더하고, 잘 혼합하여 정치하고, 수층을 분리 제거했다. 상층인 톨루엔 용액층을 3회 물세정한 후, 감압 농축하여, 디페닐하이드로겐폴리실록산(B2)을 얻었다. 폴리실록산(B2)의 화학식은 (HMe2SiO1 /2)50(Ph2SiO2 /2)50 (Me는 메틸기, Ph는 페닐기를 나타냄, 첨자는 mol％를 나타냄)이었다.
(1-2) 중량 평균 분자량
얻어진 폴리실록산의 중량 평균 분자량(Mw)은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 하기 조건으로 측정하여, 폴리스티렌 환산치로서 구했다.
장치: HLC-8120C(토소 가부시키가이샤 제조)
칼럼: TSK-gel MultiporeHXL-M(토소 가부시키가이샤 제조)
용리액: THF, 유량 0.5mL/분, 부하량 5.0％, 100μL
(1-3) 알케닐기, 에폭시기 및 아릴기의 함유 비율, 그리고 폴리실록산의 화학식.
얻어진 폴리실록산 중에 포함되는 알케닐기, 에폭시기 및 아릴기의 함유 비율(폴리실록산 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 함), 그리고 폴리실록산의 화학식은, 29Si NMR 및 13C NMR로 산출했다.
(2) 경화성 조성물의 조제
[실시예 1?5 그리고 비교예 1 및 2]
상압하 95℃에서, 하기 표 1에 나타내는 성분을, 표 1에 나타내는 배합량으로 혼합하여, 실시예 1?4 및 비교예 1 및 2의 경화성 조성물을 얻었다. 표 1 중의 수치는 질량부를 나타낸다. 또한, 표 1 중의 각 성분의 상세는 이하와 같다.
C1: 백금과 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산과의 착체(백금 금속량 4질량％)
D1: 사이클로-테트라메틸테트라비닐테트라실록산
D2: 디페닐비스(디메틸비닐실록시)실란
D3: 페닐트리스(디메틸비닐실록시)실란
(3) 경화성 조성물의 평가
실시예 1?4 및 비교예 1 및 2의 경화성 조성물에 대해서, 하기, (3-1)?(3-6)의 수법으로 평가했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
(3-1) 점도
경화성 조성물의 점도는, E형 점도계를 이용하여 25℃에서 측정했다.
(3-2) 경도
경화성 조성물을 테플론(등록상표)의 평판에 2mm 두께의 틀을 끼움틀의 높이가 되도록 도포하고, 150℃의 열풍 순환식 오븐에서 5시간 가열함으로써 50mm×50mm×1mm의 경화물을 제작했다. 이 경화물의 단단함을 JIS K6253에 규정된 타입 D 듀로미터에 의해 측정했다.
(3-3) 굴절률
경화성 조성물을 경도 측정용으로 제작한 경화물을 사용하여, 25℃에서의 굴절률을 Metricon사 제조 Model 2010 전반사식 굴절률계로 측정했다. 또한, 측정 파장은 408nm이다.
(3-4) 광투과율 변화
1mm의 석영판 상에 원형(직경 2cm, 두께 1mm)의 틀을 두고, 이 틀 내에 경화성 조성물을 충전하고, 150℃의 열풍 순환식 오븐에서 5시간 가열에 의해 경화하여 제작한 경화물(광로 길이 1.0mm)의 25℃에서의 파장 460nm의 광투과율을 측정했다. 다음으로, 가속 열화 시험 후의 착색의 정도를 조사하기 위해, 상기 경화물을 150℃의 열순환식 오븐에서 1000시간 가열 에이징한 후의 25℃에서의 파장 460nm의 광투과율을 동일하게 측정했다. 가열 에이징 전의 광투과율에 대한 가열 에이징 후의 광투과율의 비로부터, 하기의 기준으로 광투과율 변화를 평가했다.
A: 상기 비가 98％ 이상
B: 상기 비가 90％ 이상 98％ 미만
C: 상기 비가 90％ 미만
(3-5) 접착 강도
직경 5mm 높이 5mm의 알루미늄 원의 저면에 경화성 조성물을 발라 각종 테스트 패널에 붙이고, 150℃의 열풍 순환식 오븐 중에서 1시간 방치함으로써, 직경 5mm 높이 5mm의 알루미늄 원기둥을 경화성 조성물로 테스트 패널에 밀착시킨 시험편을 얻었다. 각종 테스트 패널 상에 밀착한 알루미늄 원기둥을, 측정 장치로 Dage사 제조 series-4000PXY를 이용하여 50μm/초의 속도로 박리시켜, 그때의 하중을 측정하여 접착 강도로 하고, 하기의 기준으로 평가했다.
A: 접착 강도가 10kg중 이상
B: 접착 강도가 5kg중 이상 10kg중 미만
C: 접착 강도가 5kg중 미만
(3-6) 내열성
경화성 조성물을 건조 막두께가 1mm가 되도록 석영 유리 상에 도포한 후, 100℃에서 1시간 건조 경화시키고, 이어서 150℃에서 5시간 건조 경화시켜 경화물을 제작했다. 이 경화물을 150℃에서 500시간 보관하고, 보관 후의 경화물의 외관을 육안으로 관찰하여, 하기의 기준으로 내열성을 평가했다.
(색 변화)
A: 색 변화 없음
B: 조금 황색화됨
C: 분명하게 황색화됨
(3-7) 전방사속(全放射束) 측정(휘도 평가)
경화성 조성물을 광학용 반도체의 표면 실장형(톱뷰(Top-View) 타입, 도 1의 광반도체(2), 전극(6), 와이어(7) 및 리플렉터(3)로 구성되는 부분으로 이루어짐) 패키지에 도포를 행하고, 150℃에서 1시간 가열함으로써 평가용 샘플의 작성을 행했다.
전방사속 측정 장치(순간 멀티 측광 검출기 MCPD-3700, Φ300mm 적분구(반구 적분구))를 사용하여, 상기 평가용 샘플의 방사속 측정을 실시했다. 봉지재를 도포하기 전의 패키지에 통전하여 발광시켜 측정된 초기 방사속에 대한 상기 평가용 샘플의 방사속의 비율을 ％로 산출하여, 하기의 기준으로 평가했다.
A: 상기 비율이 110％ 이상
B: 상기 비율이 110％ 미만 100％ 이상
C: 상기 비율이 100％ 미만
표 2에 나타낸 결과로부터, 에폭시기 함유 폴리실록산인 폴리실록산(A)을 접착 촉진제적으로 사용한 비교예 1 및 2에 있어서는, 에폭시기가 많은 폴리실록산(A5)을 사용한 비교예 1에서는 전방사속 즉 휘도가 낮고, 에폭시기가 적은 폴리실록산(A3)을 사용한 비교예 2에서는 접착 강도가 낮아져, 고휘도와 고접착성의 양립은 실현되지 않고 있었다. 이에 대하여, 에폭시기 함유 폴리실록산인 폴리실록산(A)을 주성분으로 하는 실시예 1?5에 있어서는, 전방사속 및 접착 강도가 모두 높고, 고휘도와 고접착성의 양립이 실현되어 있는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 경화성 조성물은, 그 경화물이 투명하면서, 고온 분위기하에 놓여도 광투과율의 저하가 작고, 높은 접착성을 갖기 때문에, 광학용 반도체 소자 및 광반도체 부재의 봉지재, 접착제, 포팅제(potting agent), 보호 코팅제, 언더필제(underfill agent) 등으로서 유용하다. 본 발명의 경화물은, 고온에 노출되어도 광투과율의 저하가 작기 때문에, 고온 조건하의 제조 공정에 있어서도 광투과율의 저하가 작고, 장기 신뢰성이 우수하다는 특징이 있다. 본 발명의 경화물은, 특히 고휘도의 발광 소자 등의 광학용 반도체 장치에 이용되었을 때, 전방사속이 높아지기 때문에, 고휘도의 광원의 근방에 이용되는 광학 부재로서 유용하다.
1 : 광반도체 장치
2 : 반도체 발광 소자
3 : 리플렉터
4 : 봉지재
5 : 입자
6 : 전극
7 : 와이어
2 : 반도체 발광 소자
3 : 리플렉터
4 : 봉지재
5 : 입자
6 : 전극
7 : 와이어
Claims (8)
- 알케닐기 및 밀착성기를 갖는 폴리실록산(A)과, 1분자당 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 폴리실록산(B)(단, 폴리실록산(A)을 제외함)과, 하이드로실릴화 반응용 촉매(C)를 함유하는 경화성 조성물로서, 당해 경화성 조성물 중에 포함되는 전체 성분의 함유량의 합계를 100질량％로 할 때, 폴리실록산(A)의 함유 비율이 40?90질량％인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
- 제1항에 있어서,
폴리실록산(A) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 폴리실록산(A)은, 알케닐기의 함유량이 3?50몰％이며, 밀착성기의 함유량이 0.01?10몰％인 경화성 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 밀착성기가, 에폭시기를 갖는 기인 경화성 조성물. - 제3항에 있어서,
상기 폴리실록산(A)이, 하기 화학식 (2):
[화학식 (2)]
(식 중, RVi는, 알케닐기를 갖는 기를 나타내고; REp는, 에폭시기를 갖는 기를 나타내고; R1은 각각 독립적으로, 1가의 탄화수소기(단, 알케닐기를 갖는 기를 제외함)를 나타내고; X는 수소 원자 또는 탄소수 1?3의 알킬기를 나타내고; a는 0 이상의 정수, b는 0 이상의 정수, c는 0 이상의 정수, d는 1 이상의 정수, e는 0 이상의 정수, f는 0 이상의 정수, h는 0 이상의 정수를 나타내고; i는 0 이상의 정수를 나타내고; 단, a＋c는 1 이상의 정수임)
으로 나타나는 경화성 조성물. - 제4항에 있어서,
폴리실록산(A)이 아릴기를 갖고, 폴리실록산(A) 중에 포함되는 전체 Si 원자의 수를 100몰％로 할 때, 폴리실록산(A)에 포함되는 아릴기의 함유량이 30?120몰％인 경화성 조성물. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 조성물로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 경화물.
- 반도체 발광 소자와, 당해 반도체 발광 소자를 피복하는, 제6항에 기재된 경화물을 갖는 것을 특징으로 하는 광반도체 장치.
- 하기 화학식 (2):
[화학식 (2)]
(식 중, RVi는, 알케닐기를 갖는 기를 나타내고; REp는, 에폭시기를 갖는 기를 나타내고; R1은 각각 독립적으로, 1가의 탄화수소기(단, 알케닐기를 갖는 기를 제외함)를 나타내고; X는 수소 원자 또는 탄소수 1?3의 알킬기를 나타내고; a는 0 이상의 정수, b는 0 이상의 정수, c는 0 이상의 정수, d는 1 이상의 정수, e는 0 이상의 정수, f는 0 이상의 정수, h는 0 이상의 정수를 나타내고; i는 0 이상의 정수를 나타내고; 단, a＋c는 1 이상의 정수임)으로 나타나는 폴리실록산.
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