專利名稱：：發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物及發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于封裝例如二極管、晶體管等發(fā)光元件的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物及使用該組合物得到的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
：發(fā)光二極管(LED)、光電耦合器等發(fā)光裝置中，發(fā)光元件的封裝用組合物除了要求從外部保護(hù)發(fā)光元件的功能之外，還要求與發(fā)光元件或支撐發(fā)光元件的聚鄰苯二曱跣胺、陶瓷等支撐基材良好且穩(wěn)定地粘接。此外，為了防止發(fā)光元件的亮度降低，還要求高度的透明性。以往，作為這樣的封裝用組合物，使用例如環(huán)氧樹脂等。然而，使用環(huán)氧樹脂等時(shí)，由于伴隨近年LED等高亮度化的發(fā)熱量增大或光的短波長化，成為產(chǎn)生裂紋或黃變、亮度降低的原因。因此，作為耐熱性和耐紫外線特性優(yōu)異的封裝用組合物，使用有機(jī)聚硅氧烷組合物(有機(jī)硅組合物)。特別是利用硅氬化的加成反應(yīng)型有機(jī)硅組合物，由于通過加熱在短時(shí)間內(nèi)固化而生產(chǎn)效率優(yōu)異，且固化時(shí)不產(chǎn)生副產(chǎn)物而^L廣泛應(yīng)用。作為加成反應(yīng)型有機(jī)硅組合物，例如，在專利文獻(xiàn)1中記載有如下的有機(jī)硅組合物，其含有至少含有2個(gè)結(jié)合于硅原子的鏈烯基的二有機(jī)聚硅氧烷，含有SK)4/2單元、Vi(R3)2SiOm單元和R3SiOm單元(式中，Vi表示乙烯基，113表示不含脂肪族不飽和鍵的、未取代或取代的一價(jià)烴基)的有機(jī)聚硅氧烷，l分子中至少含有2個(gè)結(jié)合于硅原子的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，和鉑族金屬類催化劑。然而，專利文獻(xiàn)1中記栽的有機(jī)硅組合物與支撐基材相比固化后的線膨脹系數(shù)大，所以加熱固化后的殘留應(yīng)力大，存在在固化物與支撐基材的界面產(chǎn)生剝離或支撐基材變形的問題。(例如，參照專利文獻(xiàn)l)專利文獻(xiàn)l:特開2000-198930號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決這些技術(shù)問題而完成的，其目的在于提供發(fā)光件封裝用有機(jī)硅組合物和用該固化:封裝發(fā)光元件的發(fā)光裝置。本發(fā)明的第1方式的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的特征在于含有(A)、(B)和(C)，固化后的線膨脹系數(shù)為10~290xl0-6/1C;(A)平均單元式(Si04/2)a(ViR2Si01/2)b(R3Si01/2)c(式中，Vi表示乙烯基，R是相同或不同的除鏈烯基以外的取代或未取代的1價(jià)烴基，a、b和c各自為正數(shù)，且a/(a+b+c)為0.2—0.6，b/(a+b+c)為0.001~0.2)所示的三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的含乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷；(B)l分子中至少具有2個(gè)結(jié)合硅原子的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，且相對(duì)于結(jié)合于(A)成分的硅原子的乙烯基l摩爾，結(jié)合硅原子的氫原子的量為(U-3.0摩爾；(C)硅氫化反應(yīng)用催化劑(催化量)。本發(fā)明的第2方式的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的特征在于含有(AO、(A2)、(B)和(C)，固化后的線膨脹系數(shù)為10-290xlO力TC;(AO在251C為固體，平均單元式(Si04/2)a(ViR2Si01/2)b(R3Si01/2)c(式中，Vi表示乙烯基，R是相同或不同的除鏈烯基以外的取代或未取代的1價(jià)烴基，a、b和c各自為正數(shù)，且a/(a+b+c)為0.2~0.6，b/(a+b+c)為0.001~0.2)所示的三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的含乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷；(A2)25TC下的粘度為1100，000mPa's的直鏈狀的含有鏈烯基的有機(jī)聚硅氧烷，且相對(duì)于(AO成分與(A2)成分的合計(jì)量為10~80重量％;(B)l分子中至少具有2個(gè)結(jié)合硅原子的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，且相對(duì)于結(jié)合于(AO成分中的硅原子的乙烯基和結(jié)合于(A"中的硅原子的鏈烯基的合計(jì)l摩爾，Si-H鍵的量為0.3-3摩爾；(C)硅氬化反應(yīng)用催化劑(催化量)。此外，本發(fā)明的笫1方式的發(fā)光裝置的特征在于用上述第1方式的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的固化物封裝發(fā)光元件。本發(fā)明的第2方式的發(fā)光裝置的特征在于用上述第2方式的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的固化物封裝發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，由于使固化后的線膨脹系數(shù)達(dá)到10~2卯x10—6/TC，所以可以得到減小固化物與支撐基材的殘留應(yīng)力、長期具有良好且穩(wěn)定的粘接性的固化物。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置，由于在該固化物與支撐基材之間具有優(yōu)異的粘接性而能夠具有高可靠性。圖1:是表示一例本發(fā)明的發(fā)光裝置的剖面圖。具體實(shí)施例方式接著，對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。應(yīng)說明的是，本發(fā)明并不限于以下的實(shí)施方式。本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物含有(A)、(B)和(C):(A)平均單元式(Si04/2)a(ViR2Si01/2)b(R3Si01/2)c(式中，Vi表示乙烯基，R是相同或不同的除鏈烯基以外的取代或未取代的1價(jià)烴基，a、b和c各自為正數(shù)，且a/(a+b+c)為0.2~0.6，b/(a+b+c)為0.001~0.2)所示的三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的含乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷；(B)1分子中至少具有2個(gè)結(jié)合硅原子的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷；(C)硅氫化反應(yīng)用催化劑。(A)成分是所得組合物的主成分，是平均單元式(Si04/2)a(ViR2Si01/2)b(R3Si01/2)c所示的三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的含乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷。必須1分子中具有1個(gè)以上與硅原子結(jié)合的乙烯基，特別優(yōu)選具有2個(gè)以上的乙烯基。上式中，Vi表示乙烯基，R表示相同或不同的除鏈烯基以外的取代或未取代的l價(jià)烴基，a、b和c各自表示正數(shù)。R表示除鏈烯基以外的碳原子數(shù)1~12、優(yōu)選1~8的取代或未取代的1價(jià)烴基。作為R，可以列舉例如甲基、乙基、丙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、己基、環(huán)己基、辛基等烷基；苯基、甲苯基等芳基；芐基、苯乙基等芳烷基；和這些基團(tuán)的部分或全部氫原子被氟、氯、溴等面素原子或氰基取代的基團(tuán)，例如氯曱基、溴乙基、三氟丙基、氰基乙基等。特別優(yōu)選甲基、苯基。上式中，a、b和c各自為正數(shù)，且a/(a+b+c)為0.2~0.6，b/(a+b+c)為0.001~0.2。即，Si04,2單元優(yōu)選在(A)成分中具有0.2~0.6、特別是0.2~0.4的比例。在這樣的范圍下，能夠賦予本組合物優(yōu)異的流動(dòng)性。ViR2SiOm單元是所得組合物的交聯(lián)點(diǎn)，優(yōu)選在(A)成分中具有0.001~0.2、特別是0.001~0.1的比例。小于0.001時(shí)，不能給固化物帶來適度的硬度，而且難以高效地合成具有乙烯基的聚合物。另一方面，如果超過0.2，則將本組合物固化而得到的固化物的硬度過高，難以得到足夠的橡膠彈性。這樣的三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的含有乙歸基的有機(jī)聚硅氧烷可以通過如下方式來制造采用z〉知的方法，以上述比例組合成為各單元源的化合物，在例如鹽酸等酸的存在下共水解其來制造。(A)成分可以單獨(dú)使用或?qū)?種以上混合使用。(A)成分是固體或液體，特別優(yōu)選是251C下的粘度為l~100，000mPa*s的液狀。此外，(A)成分在251C下為固體時(shí)，例如用25TC下的粘度為1~100，000mPa"的直鏈狀的含有鏈烯基的有機(jī)聚硅氧烷稀釋，優(yōu)選25*C下的粘度為100~100，000mPa's。此時(shí)，本組合物固化后的線膨脹系數(shù)不超過290x1(T6/TC。該直鏈狀的含有鏈烯基的有機(jī)聚硅氧烷的該鏈烯基可以只存在于分子鏈的兩末端，或者可以存在于分子鏈的兩末端和分子鏈的中間。作為這樣的直鏈狀的含有鏈烯基的有機(jī)聚硅氧烷的代表例，可以列舉例如下述通式。將0.85g發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物填充到10x10x"mm的玻璃比色槽中，在80TC下加熱2小時(shí)，進(jìn)而在1S0TC下加熱1小時(shí)來4吏其固化，從而制作固化物。其后，在60*€、90%RH下吸濕24小時(shí)后，在260"C下加熱IO分鐘。將其冷卻后，觀察玻璃比色槽與固化物的界面狀態(tài)。實(shí)施例1混合攪拌在25TC下為固體的式1:5(Si04/2)8[CH2=CH(CH3)2Si01/2所示的含有乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為1.0mmol/g)62重量份，粘度為400mPa's的式2:[(CH3)2SiO130[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2所示的直鏈狀的分子鏈兩末端經(jīng)二曱基乙烯基曱硅烷氧基封端的二曱基聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為0.2mmol/g)38重量份，粘度為20mPa"的式3:2(Si04/2)所示的有機(jī)氫聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為10mmol/g)12.4重量份，作為硅烷偶聯(lián)劑的CH尸C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3與式4:3(CH3)2SiO所示的有機(jī)硅氧烷的反應(yīng)產(chǎn)物1.5重量份，以鉑原子計(jì)為5卯m的鉑催化劑，式5:4所示的反應(yīng)抑制劑0.02重量份，調(diào)制發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物。測(cè)定該發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的固化物的特性。將它們的結(jié)果示于表l中。實(shí)施例2均勻配合在251C下為固體的式1:所示的含有乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為l.Ommol/g)50重量份，粘度為50mPa"的式6:所示的含有乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為0.7mmol/g)50重量份，粘度為20mPa's的式3:2(Si04/2)所示的有機(jī)氫聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為10mmol/g)14.9重量份，作為硅烷偶聯(lián)劑的CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3與式4:[(CH3)3HSiO3(CH3)2SiO所示的有機(jī)硅氧烷的反應(yīng)產(chǎn)物1.5重量份，以鉑原子計(jì)為5ppm的鉑催化劑，式5:(CH2=CH)(CH3)SiO4所示的反應(yīng)抑制劑0.02重量份，調(diào)制發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物。測(cè)定該發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的固化物的特性。將它們的結(jié)果示于表l中。實(shí)施例3均勻配合在25TC下為固體的式1:5(Si04/2)8CH2=CH(CH3)2Si01/2]所示的含有乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為l.Ommol/g)40重量份，粘度為3，000mPa's的式7:34。[(CH2=CH)(CH3)2Si01/2]所示的直鏈狀的分子鏈兩末端經(jīng)二曱基乙烯基甲硅烷氧基封端的二曱基聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為0.08mmol/g)60重量份，粘度為20mPa*s的式3:2(Si04/2)所示的有機(jī)氫聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為10mmol/g)7.9重量份，作為硅烷偶聯(lián)劑的CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3與式4:[(CH3)HSiO3(CH3)2SiO所示的有機(jī)硅氧烷的反應(yīng)產(chǎn)物1.5重量份，以鉑原子計(jì)為5ppm的鉑催化劑，式5:(CH2=CH)(CH3)SiO4所示的反應(yīng)抑制劑0.02重量份，調(diào)制發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物。測(cè)定該發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的固化物的特性。將它們的結(jié)果示于表l中。比較例1均勻配合在251C下為固體的式1:[(CH3)2SiO34。[(CH2=CH)(CH3)2Si01/2]所示的直鏈狀的分子鏈兩末端經(jīng)二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二曱基聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為0.08mmol/g)卯重量份，粘度為20mPa，s的式3:2(Si04/2)所示的有機(jī)氫聚硅氧烷(結(jié)合硅原子的乙烯基含量為10mmol/g)3,0重量份，作為硅烷偶聯(lián)劑的CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3與式4:[(CH3)HSiO]3(CH3)2SiO所示的有機(jī)硅氧烷的反應(yīng)產(chǎn)物1.5重量份，以鉑原子計(jì)為5ppm的鉑催化劑，式5:(CH2=CH)(CH3)SiO4所示的反應(yīng)抑制劑0.02重量份，調(diào)制發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物。測(cè)定該發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的固化物的特性。將它們的結(jié)果示于表l中。[表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>注)o符號(hào)表示與玻璃比色槽無剝離x符號(hào)表示與玻璃比色槽有剝離由表1可知，在比較例1中，直鏈狀的含有乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷的配合量相對(duì)于與三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的含有乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷的合計(jì)量超過80重量％，所以不能使固化后的線膨脹系數(shù)達(dá)到290xl(TVlC以下。與此相對(duì)，根據(jù)實(shí)施例1~3的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，可以使固化后的線膨脹系數(shù)達(dá)到102卯x10-6/1C，從而能夠顯著改善固化物與玻璃比色槽的粘接性。產(chǎn)業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物可以使固化后的線膨脹系數(shù)達(dá)到接近聚鄰苯二曱酰胺等支撐基材的線膨脹系數(shù)。由此，減小支撐基材與固化物的殘存應(yīng)力，可以長期具有優(yōu)異的粘接性。因此，可以用作電氣和電子用的粘接劑、澆注劑、保護(hù)劑、包覆劑、封裝劑或底部填充劑等。特別是光透過率高，所以優(yōu)選作為發(fā)光裝置的保護(hù)劑、包覆劑或封裝劑等。權(quán)利要求1.一種發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其特征在于含有(A)平均單元式(SiO4/2)a(ViR2SiO1/2)b(R3SiO1/2)c所示的三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的含乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷，式中，Vi表示乙烯基，R是相同或不同的除鏈烯基以外的取代或未取代的1價(jià)烴基，a、b和c各自為正數(shù)，且a/(a+b+c)為0.2～0.6，b/(a+b+c)為0.001～0.2，(B)1分子中至少具有2個(gè)結(jié)合硅原子的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，且相對(duì)于結(jié)合于(A)成分的硅原子的乙烯基1摩爾，結(jié)合硅原子的氫原子的量為0.3～3.0摩爾，和(C)硅氫化反應(yīng)用催化劑，其量為催化量；固化后的線膨脹系數(shù)為10～290×10-6/℃。2.如權(quán)利要求l所述的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其特征在于進(jìn)一步含有硅烷偶聯(lián)劑作為粘接性賦予成分。3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其特征在于所述(A)成分在25TC下的粘度為l~100，000mPa*s。4.如權(quán)利要求l所述的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其特征在于25TC下的粘度為10，000mPa's以下。5.—種發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其特征在于含有(AO在251C為固體，平均單元式(Si04/2)a(ViR2Si01/2)b(R3Si01/2)c所示的三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的含乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷，式中，Vi表示乙烯基，R是相同或不同的除鏈烯基以外的取代或未取代的1價(jià)烴基，a、b和c各自為正數(shù)，且a/(a+b+c)為0.2~0.6，b/(a+b+c)為0.001~0.2，(A"251C下的粘度為1~100，000mPa's的直鏈狀含有鏈烯基的有機(jī)聚硅氧烷，且相對(duì)于(AO成分與(A2)成分的合計(jì)量為10~80重量％，(B)l分子中至少具有2個(gè)結(jié)合硅原子的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，且相對(duì)于結(jié)合于(A。成分中的硅原子的乙烯基和結(jié)合于(A2)中的硅原子的鏈烯基的合計(jì)l摩爾，Si-H鍵的量為0.3~3摩爾，和(C)硅氫化反應(yīng)用催化劑，其量為催化量；固化后的線膨脹系數(shù)為10~290x10-6/1C。6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其特征在于所述(A2)成分用下述通式表示，[化l]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式中，Ri是相同或者不同的除鏈烯基以外的碳原子數(shù)110、優(yōu)選1~6的取代或未取代的1價(jià)烴基，X是鏈烯基，Y獨(dú)立地表示鏈烯基或R1，n為0~1000的整數(shù)，m為0~1000的整數(shù)，n和m滿足1<m+n<1000、且(Km/(m+n)"。7.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其特征在于用所述(A2)成分稀釋所述(A。成分，使得251C下的粘度為100~100，000mPa's。8.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其特征在于進(jìn)一步含有硅烷偶聯(lián)劑作為粘接性賦予成分。9.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其特征在于251C下的粘度為10，000mPa's以下。10.—種發(fā)光裝置，其特征在于用權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的固化物封裝發(fā)光元件。11.一種發(fā)光裝置，其特征在于用權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物的固化物封裝發(fā)光元件。全文摘要本發(fā)明提供發(fā)光元件封裝用有機(jī)硅組合物，其含有(A)、(B)和(C)，固化后的線膨脹系數(shù)為10～290×10<sup>-6</sup>/℃；(A)平均單元式(SiO<sub>4/2</sub>)<sub>a</sub>(ViR<sub>2</sub>SiO<sub>1/2</sub>)<sub>b</sub>(R<sub>3</sub>SiO<sub>1/2</sub>)<sub>c</sub>所示的三維網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的含乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷，上述式中，Vi表示乙烯基，R是相同或不同的除鏈烯基以外的取代或未取代的1價(jià)烴基，a、b和c各自為正數(shù)，且a/(a+b+c)為0.2～0.6，b/(a+b+c)為0.001～0.2；(B)1分子中至少具有2個(gè)結(jié)合硅原子的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，且相對(duì)于結(jié)合于(A)成分的硅原子的乙烯基1摩爾，結(jié)合硅原子的氫原子的量為0.3～3.0摩爾；(C)硅氫化反應(yīng)用催化劑(催化量)。可以得到減小固化物與支撐基材的殘留應(yīng)力，長期具有良好且穩(wěn)定的粘接性的固化物。文檔編號(hào)H01L23/31GK101107324SQ20058004716公開日2008年1月16日申請(qǐng)日期2005年7月22日優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日發(fā)明者平井信男,望月紀(jì)久夫申請(qǐng)人:邁圖高新材料日本合同公司