可固化有機硅組合物、其固化產(chǎn)物及光學半導體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可固化有機硅組合物，通過使該組合物固化而形成的固化產(chǎn)物，以及 使用該組合物生產(chǎn)的光學半導體器件。
[0002] 本發(fā)明要求于2013年2月15日提交的日本專利申請No. 2013-027857的優(yōu)先權(quán)， 其內(nèi)容以引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 為了通過改變從光學半導體器件中的發(fā)光元件諸如發(fā)光二極管（LED)發(fā)出的 光的波長而獲得所需波長的光，借助含有磷光劑的可固化有機硅組合物來密封或涂布 上述發(fā)光元件是已知的技術(shù)（參見日本未經(jīng)審查的專利申請公開No. 2002-314142和 2004-359756)。
[0004] 然而，含有磷光劑的可固化有機硅組合物使得磷光劑可在儲存期間沉淀并分離且 磷光劑可在組合物通過加熱而固化時因組合物粘度降低而沉淀并分離，這意味著所得的光 學半導體器件可面臨諸如色彩不均勻性或色移的問題。因此，已提出另外使用納米粒子以 便抑制可固化有機硅組合物中磷光劑的沉淀和分離（參見日本未經(jīng)審查的專利申請公開 No. 2011-222718)〇
[0005] 然而，含有磷光劑和納米粒子兩者的可固化有機硅組合物表現(xiàn)出流動性的顯著降 低，這意味著可發(fā)生諸如在發(fā)光元件灌封和密封或涂布期間的放電量變化不令人滿意的問 題。
[0006] 本發(fā)明的目標是提供一種可固化有機硅組合物，其具有優(yōu)異的流動性并固化形成 磷光劑在其中均勻分散且具有高折射率的固化產(chǎn)物。另外，本發(fā)明的另一目標是提供一種 磷光劑在其中均勻分散且具有高折射率的固化產(chǎn)物以及提供一種具有極低色彩不均勻性 或色移的光學半導體器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的可固化有機硅組合物包含：
[0008] (A)在分子中具有至少兩個烯基基團且不包含下述組分（B)的有機聚硅氧烷；
[0009] (B)由以下通式表示的有機聚硅氧烷：
[0010]
[0011] 其中，R1是相同或不同的，并且各自為具有2至12個碳的烯基基團；R2是相同或 不同的，并且各自為具有6至20個碳的芳基基團或具有7至20個碳的芳烷基基團；R 3是相 同或不同的，并且各自為具有1至12個碳的烷基基團；并且p是1至100的整數(shù)；
[0012] (C) -定量的在分子中具有至少兩個娃鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷，該量使得 組分（C)中的硅鍵合的氫原子的量為組分（A)和（B)中每1摩爾的總烯基基團的0. 1至5 摩爾；
[0013] (D)磷光劑；以及
[0014] (E)有效量的硅氫加成反應(yīng)催化劑；
[0015] 其中組分⑷的含量為20質(zhì)量％至80質(zhì)量％，組分⑶的含量為0. 1質(zhì)量％至 20質(zhì)量％且組分（D)的含量為0. 1質(zhì)量％至70質(zhì)量％，每一者均相對于組分（A)至（E)的 總量而言。
[0016]本發(fā)明的固化產(chǎn)物通過使上述可固化有機硅組合物固化而形成。
[0017]本發(fā)明的光學半導體器件的特征在于使用上述可固化有機硅組合物的固化產(chǎn)物 來密封或涂布發(fā)光元件。
[0018] 本發(fā)明的效果
[0019]本發(fā)明的可固化有機硅組合物的特征在于具有優(yōu)異的流動性并固化形成磷光劑 在其中均勻分散且具有高折射率的固化產(chǎn)物。另外，本發(fā)明的固化產(chǎn)物的特征在于具有均 勻分散在其中的磷光劑且具有高折射率。此外，本發(fā)明的光學半導體器件的特征在于具有 極低色彩不均勻性或色移。
【附圖說明】
[0020] 圖1是作為本發(fā)明的光學半導體器件的例子的LED的剖視圖。
【具體實施方式】
[0021] 首先，將詳細描述本發(fā)明的可固化有機硅組合物。
[0022] 組分（A)為本發(fā)明組合物的主要組分，并為在分子中具有至少兩個烯基基團的有 機聚硅氧烷。組分（A)中的烯基基團的例子包括具有2至12個碳的烯基基團，諸如乙烯基 基團、烯丙基基團、丁烯基基團、戊烯基基團、己烯基基團、庚烯基基團、辛烯基基團、壬烯基 基團、癸烯基基團、十一碳烯基基團和十二碳烯基基團，而乙烯基基團是優(yōu)選的。另外，組分 (A)中的除鍵合到硅原子的烯基基團以外的基團的例子包括具有1至12個碳的烷基基團、 具有6至20個碳的芳基基團和具有7至20個碳的芳烷基基團。烷基基團的例子包括甲基 基團、乙基基團、丙基基團、丁基基團、戊基基團、己基基團、庚基基團、辛基基團、壬基基團、 癸基基團、十一烷基基團和十二烷基基團，而甲基基團是優(yōu)選的。芳基基團的例子包括苯基 基團、甲苯基基團、二甲苯基基團、萘基基團、蒽基基團、菲基基團、芘基基團，以及通過將這 些芳基基團中的氫原子用烷基基團（諸如甲基基團或乙基基團）、烷氧基基團（諸如甲氧 基基團或乙氧基基團）和鹵素原子（諸如氯原子或溴原子）取代所得到的基團，而苯基基 團和萘基基團是優(yōu)選的。另外，芳烷基基團的例子包括芐基基團、苯乙基基團、萘基乙基基 團、萘基丙基基團、蒽基乙基基團、菲基乙基基團、芘基乙基基團，以及通過將這些芳烷基基 團中的氫原子用烷基基團（諸如甲基基團或乙基基團）、烷氧基基團（諸如甲氧基基團或乙 氧基基團）和鹵素原子（諸如氯原子或溴原子）取代所得到的基團。
[0023] 這種類型的組分（A)的分子結(jié)構(gòu)可以為直鏈的、部分支化的直鏈的、支鏈的、樹脂 狀的等，并且可以為兩種或更多種類型的這些分子結(jié)構(gòu)的混合物。
[0024] 這種類型的組分（A)的例子為（A)在分子中具有至少兩個烯基基團且由以下平 均單元式表示的有機聚硅氧烷：
[0025] (fR^SiOw) a (R52Si02/2) b (R2Si03/2) c
[0026] 在該式中，R1是具有2至12個碳的烯基基團，其例子包括乙烯基基團、烯丙基基 團、丁烯基基團、戊烯基基團、己烯基基團、庚烯基基團、辛烯基基團、壬烯基基團、癸烯基基 團、十一碳烯基基團和十二碳烯基基團，并優(yōu)選地為乙烯基基團。
[0027] 在該式中，R2是具有6至20個碳的芳基基團或具有7至20個碳的芳烷基基團。 R 2的芳基基團的例子包括苯基基團、甲苯基基團、二甲苯基基團、萘基基團、蒽基基團、菲基 基團、芘基基團，以及將這些芳基基團的氫原子用烷基基團（諸如甲基基團和乙基基團）、 烷氧基基團（諸如甲氧基基團和乙氧基基團）或鹵素原子（諸如氯原子和溴原子）取代的 基團。其中，苯基基團和萘基基團是優(yōu)選的。R 2的芳烷基基團的例子包括芐基基團、苯乙基 基團、萘基乙基基團、萘基丙基基團、蒽基乙基基團、菲基乙基基團、芘基乙基基團，以及將 這些芳烷基基團的氫原子用烷基基團（諸如甲基基團和乙基基團）、烷氧基基團（諸如甲氧 基基團和乙氧基基團）或鹵素原子（諸如氯原子和溴原子）取代的基團。
[0028] 該式中，R4是相同或不同的，并且各自為具有1至12個碳的烷基基團、具有2至12 個碳的烯基基團、具有6至20個碳的芳基基團或具有7至20個碳的芳烷基基團。R 4的烷基 基團的例子包括甲基基團、乙基基團、丙基基團、丁基基團、戊基基團、己基基團、庚基基團、 辛基基團、壬基基團、癸基基團、十一烷基基團和十二烷基基團。其中，甲基基團是優(yōu)選的。 R 4的烯基基團的例子包括針對R1所述的相同基團。其中，乙烯基基團是優(yōu)選的。R4的芳基 基團的例子包括苯基基團、甲苯基基團、二甲苯基基團、萘基基團、蒽基基團、菲基基團、芘 基基團，以及將這些芳基基團的氫原子用烷基基團（諸如甲基基團和乙基基團）、烷氧基基 團（諸如甲氧基基團和乙氧基基團）或鹵素原子（諸如氯原子和溴原子）取代的基團。其 中，苯基基團和萘基基團是優(yōu)選的。R 4的芳烷基基團的例子包括芐基基團、苯乙基基團、萘 基乙基基團、萘基丙基基團、蒽基乙基基團、菲基乙基基團、芘基乙基基團，以及將這些芳烷 基基團的氫原子用烷基基團（諸如甲基基團和乙基基團）、烷氧基基團（諸如甲氧基基團和 乙氧基基團）或鹵素原子（諸如氯原子和溴原子）取代的基團。
[0029] 在該式中，R5是相同或不同的，并且各自為具有1至12個碳的烷基基團、具有2至 12個碳的烯基基團、或苯基基團。R 5的烷基基團的例子包括針對R4所述的相同烷基基團， 并且烷基基團優(yōu)選地為甲基基團。R 5的烯基基團的例子包括針對R1所述的相同基團。其 中，乙烯基基團是優(yōu)選的。
[0030] 在該式中，a、b和c分別為滿足以下條件的數(shù)值：0. 01彡a彡0. 5、0彡b彡0. 7、 0? 1彡c < 0? 9且a+b+c = 1，優(yōu)選地滿足以下條件的數(shù)值：0? 05彡a彡0? 45、0彡b彡0? 5、 0. 4 < c < 0. 85且a+b+c = 1，甚至更優(yōu)選地滿足以下條件的數(shù)值：0. 05 < a < 0. 4、 0 < b < 0. 4、0. 45 < c < 0. 8且a+b+c = 1。這是因為如果a的值不小于上述范圍的下 限，則固化產(chǎn)物的透氣性降低，并且如果a的值不大于上述范圍的上限，則固化產(chǎn)物中幾乎 不會出現(xiàn)粘性。這還因為當b的值小于或等于上述范圍的上限時，固化產(chǎn)物的硬度是有利 的，并且可靠性改善。這還因為當c的值大于或等于上述范圍的下限時，固化產(chǎn)物的折射率 是有利的，并且當c的值小于或等于上述范圍的上限時，固化產(chǎn)物的機械特性改善。
[0031] 組分（AJ由上述平均單元式表示，但在不削弱本發(fā)明目標的范圍內(nèi)也可以具有由 式R63Si01/2表示的硅氧烷單元、由式R 7Si03/2表示的硅氧烷單元或由式SiO 4/2表示的硅氧烷 單元。在該式中，R6是相同或不同的，并且各自為具有1至12個碳的烷基基團、具有6至 20個碳的芳基基團或具有7至20個碳的芳烷基基團。R 6的烷基基團的例子包括針對R3所 述的相同烷基基團。R6的芳基基團的例子包括針對R 2所述的相同芳基基團。R6的芳烷基 基團的例子包括針對R2所述的相同芳烷基基團。在該式中，R 7是具有1至12個碳的烷基 基團或具有2至12個碳的烯基基團。R7的烷基基團的例子包括針對R 3所述的相同烷基基 團。R7的烯基基團的例子包括針對R1所述的相同基團。另外，組分（A)可含有硅鍵合的烷 氧基基團（諸如甲氧基基團、乙氧基基團或丙氧基基團）或硅鍵合的羥基基團，只要不損害 本發(fā)明的目標即可。
[0032] 組分（A)可以為上述組分（AJ與（A2)由以下通式表示的有機聚硅氧烷的混合物：
[0033]
[0034] 在該式中，R1定和冋坱個冋的，開總旮目73共令2芏以個恢的烯基基團，其例子與 上述基團同義，并且乙烯基基團是優(yōu)選的。
[0035] 在該式中，R2是相同或不同的，并且各自為具有6至20個碳的芳基基團或具有7 至20個碳的芳烷基基團，其例子與上述基團同義，并且優(yōu)選地為苯基基團或萘基基團。
[0036] 在該式中，R3是具有1至12個碳的烷基基團，其例子與上述基團同義，并且優(yōu)選地 為甲基基團。
[0037] 在該式中，R6是相同或不同的，并且各自為具有1至12個碳的烷基基團、具有6至 20個碳的芳基基團或具有7至20個碳的芳烷基基團，其例子與上述基團同義，并且優(yōu)選地 為甲基基團、乙烯基基團、苯基基團或萘基基團。
[0038] 在該式中，m是1至100的整數(shù)且n是0至5