JP2007270004A - Curable silicone resin composition, translucent sealing material and light emitting device using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】300℃より低温で封止可能であり、紫外光から可視光の波長領域の光線透過性、耐熱性および耐光性に優れた透光性封止材として使用可能な硬化性シリコーン樹脂組成物の提供。
【解決手段】片末端または両末端がシラノール基である直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂の割合が60〜100質量%である硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と、金属アルコキシド類と、を含み、前記硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂および前記金属アルコキシド類の合計に対する金属アルコキシド類の割合(但し、金属アルコキシド類の割合は、金属酸化物に換算した割合である。)が1〜30質量%である硬化性シリコーン樹脂組成物であって、その硬化物が屈折率(633nm光による測定値)1.48以上の透光性硬化物となる硬化性シリコーン樹脂組成物。
【選択図】なしThe present invention relates to a curable silicone resin composition that can be sealed at a temperature lower than 300 ° C. and can be used as a light-transmitting sealing material excellent in light transmittance, heat resistance, and light resistance in a wavelength region from ultraviolet light to visible light. Providing things.
A curable methyl phenyl silicone resin in which the proportion of a linear methyl phenyl silicone resin having one or both ends of a silanol group is 60 to 100% by mass, and a metal alkoxide, Curable silicone resin in which the ratio of metal alkoxides to the total of methylphenyl silicone resin and metal alkoxides (provided that the ratio of metal alkoxides is a ratio converted to metal oxide) is 1 to 30% by mass. A curable silicone resin composition, wherein the cured product is a translucent cured product having a refractive index (measured by 633 nm light) of 1.48 or more.
[Selection figure] None
Description
本発明は、その硬化物が透光性封止材としての特性に優れた硬化性シリコーン樹脂組成物に関する。本明細書において、「透光封止」とは、光を透過させる機能と、封止機能を併有する封止を意味し、「透光性封止材」とは、そのような機能を有する封止材を意味する。本明細書において、「透光」または「透光性」と言った場合、近紫外光から可視光の波長域(400〜800nm)の光線を透過することを意味し、好ましくは、該波長域の光線透過率(厚さ100μmにおける)が80%以上であり、より好ましくは90%以上であることを意味する。
また、本発明は、該硬化性シリコーン樹脂組成物を用いた透光性封止材に関する。
また、本発明は、該硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて透光封止された発光素子に関する。
The present invention relates to a curable silicone resin composition whose cured product has excellent properties as a translucent sealing material. In this specification, “translucent sealing” means sealing having both a function of transmitting light and a sealing function, and “translucent sealing material” has such a function. It means a sealing material. In the present specification, when “translucent” or “translucent” is referred to, it means that light in the wavelength region of visible light (400 to 800 nm) is transmitted from near-ultraviolet light, preferably the wavelength region. Light transmittance (at a thickness of 100 μm) is 80% or more, more preferably 90% or more.
The present invention also relates to a translucent sealing material using the curable silicone resin composition.
The present invention also relates to a light-emitting element that is translucently sealed using the curable silicone resin composition.
現在、白色発光ダイオード(Light Emitting Diode、以下、「LED」という。)を発光素子として用いた照明機器が実用化されつつある。白色LEDを照明にした場合の利点としては、1)白熱灯や蛍光灯に比べて消費電力が小さくランニングコストが安い、2)寿命が長いために交換の手間が省ける、3)小型化できる、4)蛍光灯における水銀のような有害物質を使用しない、などが挙げられる。 Currently, lighting equipment using a white light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) as a light emitting element is being put into practical use. Advantages when using white LEDs as illumination include 1) less power consumption and lower running costs compared to incandescent and fluorescent lamps, 2) long lifespan, saving replacement, and 3) miniaturization. 4) Do not use harmful substances such as mercury in fluorescent lamps.
一般的な白色LEDは、透明な樹脂によってLEDが透光封止された構造を有する。例えば、典型的な1チップ型白色LEDでは、青色LED、例えば、GaNにInが添加されたInGaNを発光層とする青色LEDが、LEDから放出された青色光によって黄色を発する蛍光体、例えば、YAG蛍光体を含有する透明な樹脂によって透光封止されている。透光封止に使用する透明な樹脂としては、エポキシ系の樹脂が従来使用されている。この青色LEDに電流を流すと、LEDから青色光(波長450〜460nm)が放出される。次いで、青色光の一部によってYAG蛍光体が励起されて、この蛍光体から黄色光が放出される。青色光と黄色光は補色の関係にあるので、これらが入り混じると人間の目には白色光として認識される。 A general white LED has a structure in which the LED is transparently sealed with a transparent resin. For example, in a typical one-chip white LED, a blue LED, for example, a blue LED having an emission layer of InGaN in which In is added to GaN, a phosphor that emits yellow light by blue light emitted from the LED, for example, It is light-transparent sealed with a transparent resin containing a YAG phosphor. As a transparent resin used for translucent sealing, an epoxy resin has been conventionally used. When current is passed through the blue LED, blue light (wavelength 450 to 460 nm) is emitted from the LED. Next, the YAG phosphor is excited by part of the blue light, and yellow light is emitted from the phosphor. Since blue light and yellow light are in a complementary color relationship, when they are mixed, they are recognized as white light by human eyes.
しかしながら、エポキシ系の樹脂は、耐熱性および耐光性(特に、耐紫外線性)に劣るため、長期間の使用時には、エポキシ系の樹脂が熱劣化または光劣化して、封止部分から水分が浸入してLEDの動作が阻害されたり、LEDから放出される紫外線によって樹脂が変色して、透光封止部分の光透過率が低下する問題があった。 However, epoxy resins are inferior in heat resistance and light resistance (especially UV resistance). Therefore, when used for a long period of time, the epoxy resin is thermally deteriorated or light deteriorates, and moisture enters from the sealed portion. Thus, there is a problem that the operation of the LED is hindered or the resin is discolored by the ultraviolet rays emitted from the LED, and the light transmittance of the light-transmitting sealed portion is lowered.
また、LEDは、実装基板から発光部までの熱抵抗が小さくて耐熱温度が高いほど、高い周囲温度および大入力で使用することが可能となる。したがって、熱抵抗および耐熱性は、LEDを高出力化するためのキーポイントとなる。しかし、エポキシ系の樹脂は、耐熱性に劣るために、高出力での使用に適さないという問題があった。例えば、エポキシ系の樹脂は、130℃以上の温度では黄変する。 Further, the LED can be used at a higher ambient temperature and a larger input as the heat resistance from the mounting substrate to the light emitting portion is smaller and the heat resistant temperature is higher. Therefore, thermal resistance and heat resistance are key points for increasing the output of the LED. However, since the epoxy resin is inferior in heat resistance, there is a problem that it is not suitable for use at high output. For example, an epoxy resin turns yellow at a temperature of 130 ° C. or higher.
上記の問題点を解決するため、発光素子の透光封止に含フッ素硬化物を用いることが開示されている(特許文献1参照)。含フッ素硬化物は、エポキシ系の樹脂に比べて透明性、耐光性および耐熱性に優れているが、被封止体との密着性に劣るため、被封止体から剥離しやすいという問題がある。また、LEDチップの材料、具体的にはLEDチップの発光層の材料は、屈折率、具体的には可視光域の光の屈折率、が2.5〜3.0と高いが、含フッ素硬化物は、同波長域の光の屈折率が低いため、同波長域の光線の取り出し効率が必ずしも十分ではなかった。 In order to solve the above problems, it has been disclosed to use a fluorinated cured product for light-transmitting sealing of a light emitting element (see Patent Document 1). Fluorine-containing cured products are superior in transparency, light resistance and heat resistance compared to epoxy resins, but are inferior in adhesion to the object to be sealed, so that there is a problem that they are easily peeled off from the object to be sealed. is there. In addition, the material of the LED chip, specifically the material of the light emitting layer of the LED chip, has a high refractive index, specifically the refractive index of light in the visible light region, which is as high as 2.5 to 3.0. Since the cured product has a low refractive index of light in the same wavelength region, extraction efficiency of light in the same wavelength region is not always sufficient.
これに対して、従来より、ゾルゲル法によって作製したガラスで封止したLEDが提案されている(特許文献2参照)。このLEDによれば、封止材を通しての吸湿性や、封止材の変色による光透過性の低下を低減できるとともに、耐熱性を向上させることもできる。
しかしながら、ゾルゲルガラスには細孔が残存しやすく、この細孔に水分が浸入するとLEDの動作に支障を来たすという問題があった。また、一般に、ガラスは樹脂に比べると基板や配線金属との接着性に劣るため、封止ガラスと基板や配線金属との界面から水分が浸入するという問題もあった。
On the other hand, LED sealed with the glass produced by the sol-gel method is proposed conventionally (refer patent document 2). According to this LED, it is possible to reduce the hygroscopicity through the sealing material and the light transmission deterioration due to the discoloration of the sealing material, and it is also possible to improve the heat resistance.
However, the sol-gel glass tends to have pores, and if moisture enters the pores, there is a problem that the operation of the LED is hindered. In general, glass is inferior in adhesiveness to a substrate or a wiring metal compared to a resin, so that there is a problem that moisture enters from the interface between the sealing glass and the substrate or the wiring metal.
また、低融点ガラスを加熱溶融して、LEDを透光封止することも提案されている(特許文献3参照)。しかしながら、一般的に低融点ガラスを加熱溶融する際には400〜700℃の温度に加熱する必要があるため、LEDに使用される蛍光体が熱劣化を受けるおそれがある。 In addition, it has also been proposed that the low melting point glass is heated and melted to transparently seal the LED (see Patent Document 3). However, generally, when the low-melting glass is heated and melted, it is necessary to heat the glass to a temperature of 400 to 700 ° C. Therefore, there is a possibility that the phosphor used in the LED is subjected to thermal deterioration.
本発明は、上記した従来技術における問題点を解決するために、300℃より低温で封止可能であり、紫外光から可視光の波長領域の光線透過性、耐熱性および耐光性に優れた透光性封止材として使用可能な硬化性シリコーン樹脂組成物、および該硬化性シリコーン樹脂組成物を用いた透光性封止材を提供することを目的とする。
また、本発明は、該硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて透光封止された発光素子を提供することを目的とする。
In order to solve the above-described problems in the prior art, the present invention can be sealed at a temperature lower than 300 ° C., and has excellent light transmittance, heat resistance, and light resistance in a wavelength region from ultraviolet light to visible light. It aims at providing the curable silicone resin composition which can be used as a light-sealing sealing material, and the translucent sealing material using this curable silicone resin composition.
Another object of the present invention is to provide a light-emitting element that is light-transparent sealed using the curable silicone resin composition.
上記の目的を達成するため、本発明は、片末端または両末端がシラノール基である直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂の割合が60〜100質量%である硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と、
金属アルコキシド類と、を含み、
前記硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂および前記金属アルコキシド類の合計に対する金属アルコキシド類の割合(但し、金属アルコキシド類の割合は、金属酸化物に換算した割合である。)が1〜30質量%である硬化性シリコーン樹脂組成物であって、
その硬化物が屈折率(633nm光による測定値)1.48以上の透光性硬化物となる硬化性シリコーン樹脂組成物を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a curable methylphenyl silicone resin in which the proportion of a linear methylphenyl silicone resin having one or both ends of a silanol group is 60 to 100% by mass;
Metal alkoxides, and
Curing in which the ratio of metal alkoxides to the total of the curable methyl phenyl silicone resin and the metal alkoxides (however, the ratio of metal alkoxides is a ratio converted to metal oxide) is 1 to 30% by mass. A silicone resin composition comprising:
Provided is a curable silicone resin composition in which the cured product becomes a translucent cured product having a refractive index (measured by 633 nm light) of 1.48 or more.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物において、前記硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂が、3官能性ケイ素単位を含むまたは3官能性ケイ素単位および2官能ケイ素単位を含む多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を0質量%超40質量%以下含み、
前記多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂における3官能性ケイ素単位と2官能性ケイ素単位の合計に対する3官能ケイ素単位のモル比が0.4〜1.0であることが好ましい。
In the curable silicone resin composition of the present invention, the curable methylphenylsilicone resin contains a trifunctional silicon unit or a polyfunctional curable methylphenylsilicone resin containing a trifunctional silicon unit and a bifunctional silicon unit. Including more than 40% by weight
It is preferable that the molar ratio of the trifunctional silicon unit to the total of the trifunctional silicon unit and the bifunctional silicon unit in the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin is 0.4 to 1.0.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物において、前記多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂におけるメチル基に対するフェニル基のモル比が0.4〜1.2であることが好ましい。 In the curable silicone resin composition of the present invention, the molar ratio of phenyl groups to methyl groups in the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin is preferably 0.4 to 1.2.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物において、前記金属アルコキシド類が、チタンアルコキシド類、ジルコニウムアルコキシド類およびそれらのオリゴマーからなる群から選択される少なくとも1つであることが好ましい。 In the curable silicone resin composition of the present invention, the metal alkoxide is preferably at least one selected from the group consisting of titanium alkoxides, zirconium alkoxides and oligomers thereof.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、さらに、蛍光物質を含んでいてもよい。 The curable silicone resin composition of the present invention may further contain a fluorescent material.
また、本発明は、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物よりなる透光性封止材を提供する。 Moreover, this invention provides the translucent sealing material which consists of a curable silicone resin composition of this invention.
また、本発明は、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物で透光封止された発光素子を提供する。 Moreover, this invention provides the light emitting element light-transparent-sealed with the hardened | cured material of the curable silicone resin composition of this invention.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、透光性封止材として使用した場合、従来の低融点ガラスを400〜700℃の温度で加熱溶融して透光封止するものに比べて、はるかに低い温度(130℃〜300℃)で透光封止することができる。これにより、LEDを透光封止する際に、LED中の蛍光体が熱劣化を受けるおそれが低減される。 The curable silicone resin composition of the present invention, when used as a translucent sealing material, is far more transparent than a conventional low melting glass heated and melted at a temperature of 400 to 700 ° C. Can be transparently sealed at a low temperature (130 ° C. to 300 ° C.). Thereby, when LED is light-transparent-sealed, a possibility that the fluorescent substance in LED may receive thermal deterioration is reduced.
また、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物は、近紫外光から可視光の波長領域の光線透過率に優れた透光性硬化物である。したがって、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物を透光性封止材として使用した場合、封止部分が上記の波長領域の光線透過率に優れている。
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物は、耐光性、特に耐紫外線性に優れている。したがって、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物を透光性封止材として使用した場合、封止部分が耐光性、特に耐紫外線性に優れている。
Further, the cured product of the curable silicone resin composition of the present invention is a translucent cured product having excellent light transmittance in the wavelength region from near ultraviolet light to visible light. Therefore, when the curable silicone resin composition of the present invention is used as a translucent sealing material, the sealing portion is excellent in light transmittance in the above wavelength region.
The cured product of the curable silicone resin composition of the present invention is excellent in light resistance, particularly ultraviolet resistance. Therefore, when the curable silicone resin composition of the present invention is used as a translucent sealing material, the sealing portion is excellent in light resistance, particularly ultraviolet resistance.
また、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物は、接着強度が強く、接着加工性に優れ、かつ長期にわたって機械的耐熱性が高く、耐ガスリーク性がよく、気密保持性が高く、耐熱寸法安定性がよいなど、多数の特性を併せ持つ。本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物を透光性封止材として使用した場合、封止部分がこれらの特性を併せ持つことになる。 In addition, the cured product of the curable silicone resin composition of the present invention has high adhesive strength, excellent adhesive processability, high mechanical heat resistance over a long period of time, good gas leak resistance, high airtightness retention, and high heat resistance. It has many characteristics such as good dimensional stability. When the curable silicone resin composition of the present invention is used as a light-transmitting encapsulant, the encapsulated portion has both of these characteristics.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物を用いて透光封止された発光素子は長期の信頼性に優れている。すなわち、長期間の使用時にも封止部が熱劣化または光劣化して、封止部分から水分が浸入してLEDの動作が阻害されたり、LEDから放出される紫外線によって樹脂が変色して、透光封止部分の光線透過率が低下するおそれがない。 A light-emitting element that is translucently sealed using a cured product of the curable silicone resin composition of the present invention has excellent long-term reliability. In other words, even when used for a long period of time, the sealing part is thermally deteriorated or light deteriorates, moisture enters from the sealed part and the operation of the LED is inhibited, or the resin is discolored by ultraviolet rays emitted from the LED, There is no possibility that the light transmittance of the light-transmitting sealing portion is lowered.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物に所望の蛍光物質を含有させたものを用いて青色LEDまたは近紫外LEDを透光封止することによって白色LEDを製造することができる。 A white LED can be produced by translucently sealing a blue LED or a near-ultraviolet LED using a curable silicone resin composition of the present invention containing a desired fluorescent substance.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と、金属アルコキシド類と、を含有し、その硬化物(以下、「樹脂硬化物」と言う。)が屈折率(633nm光による測定値)1.48以上の透光性硬化物となるものである。
屈折率(633nm光による測定値)1.48以上の透光性硬化物は、近紫外光から可視光の波長域(400nm〜800nm)の光線透過率(厚さ100μmにおける)に優れており、具体的には、該波長域の光線透過率が80%以上である。このため、LEDのような発光素子の透光性封止材として好適である。樹脂硬化物の光線透過率は90%以上であることがより好ましい。
The curable silicone resin composition of the present invention contains a curable methylphenyl silicone resin and a metal alkoxide, and its cured product (hereinafter referred to as “resin cured product”) has a refractive index (by 633 nm light). Measurement value) 1.48 or more translucent cured product.
A light-transmitting cured product having a refractive index (measured by 633 nm light) of 1.48 or more is excellent in light transmittance (at a thickness of 100 μm) in a wavelength range from 400 nm to 800 nm from near ultraviolet light to visible light, Specifically, the light transmittance in the wavelength region is 80% or more. For this reason, it is suitable as a translucent sealing material for light emitting elements such as LEDs. The light transmittance of the resin cured product is more preferably 90% or more.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物の各成分について、以下詳細に説明する。
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、片末端または両末端がシラノール基である直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂(以下、「直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂」という。)を含有する。
直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂は、後述する多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂に比べて加熱硬化時の硬化収縮が少ない。このため、樹脂硬化物中に気泡が残留したり、クラックが発生するおそれが低い。
また、直鎖構造であることにより、樹脂硬化物が柔軟性に優れており、このこともまた、樹脂硬化物でのクラック発生防止に寄与する。
直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂は、耐熱性に優れており、かつ硬化性シリコーン樹脂組成物中に均一に分散可能である。
Each component of the curable silicone resin composition of the present invention will be described in detail below.
The curable silicone resin composition of the present invention is a linear methylphenyl silicone resin having a silanol group at one end or both ends as a curable methylphenyl silicone resin (hereinafter referred to as “linear methylphenyl silicone resin”). Containing.
The linear methylphenyl silicone resin has less curing shrinkage during heat curing than the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin described below. For this reason, there is a low possibility that bubbles remain in the cured resin or cracks are generated.
Further, since the resin has a linear structure, the cured resin has excellent flexibility, which also contributes to preventing cracks from occurring in the cured resin.
The linear methylphenyl silicone resin is excellent in heat resistance and can be uniformly dispersed in the curable silicone resin composition.
片末端または両末端のシラノール基は、硬化性シリコーン樹脂組成物を加熱硬化する際に後述する金属アルコキシド類および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と縮合する。これにより、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物を透光性封止材として使用した際に直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂が封止部からブリードアウトすることが防止される。
直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂は、片末端にシラノール基を有するもの、または両末端にシラノール基を有するもののうち、どちらであってもよい。また、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、片末端にシラノール基を有する直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂と、両末端にシラノール基を有する直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂の両方を含有していてもよい。
但し、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂は、両末端のシラノール基を有するものが好ましい。
The silanol groups at one or both ends condense with the metal alkoxides and polyfunctional curable methylphenyl silicone resin described later when the curable silicone resin composition is heated and cured. Thereby, when the curable silicone resin composition of this invention is used as a translucent sealing material, it is prevented that a linear methylphenyl silicone resin bleeds out from a sealing part.
The linear methylphenyl silicone resin may be either one having a silanol group at one end or one having a silanol group at both ends. Further, the curable silicone resin composition of the present invention may contain both a linear methylphenyl silicone resin having a silanol group at one end and a linear methylphenyl silicone resin having a silanol group at both ends. .
However, the linear methylphenyl silicone resin preferably has silanol groups at both ends.
直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂は、2官能ケイ素モノマー(R2Si−X2)を、加水分解させ、部分的に(共)縮重合することによって得られる(ただし、Rはメチル基またはフェニル基であり、2個のRは同一であっても異なっていてもよい。Xは、水酸基、またはアルコキシ基、塩素原子などの加水分解可能な基であり、水酸基であることが好ましい。)。例えば、2個のRがメチル基とフェニル基である2官能ケイ素モノマーを加水分解させ、部分的に縮重合すること、2個のRがメチル基である2官能ケイ素モノマーと2個のRがフェニル基である2官能ケイ素モノマーとを加水分解させ、部分的に共縮重合すること、などにより得られる。但し、部分的に(共)縮重合した後の直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂は、Rとしてメチル基とフェニル基の両者を含有する。 A linear methylphenyl silicone resin is obtained by hydrolyzing a bifunctional silicon monomer (R 2 Si—X 2 ) and partially (co) condensation polymerization (where R is a methyl group or a phenyl group). And two Rs may be the same or different, and X is a hydroxyl group or a hydrolyzable group such as an alkoxy group or a chlorine atom, preferably a hydroxyl group. For example, a bifunctional silicon monomer in which two R are a methyl group and a phenyl group is hydrolyzed and partially polycondensed, or a bifunctional silicon monomer in which two R are a methyl group and two R are It is obtained by hydrolyzing a bifunctional silicon monomer that is a phenyl group and partially co-condensation polymerizing. However, the linear methylphenyl silicone resin after partial (co) condensation polymerization contains both a methyl group and a phenyl group as R.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、3官能ケイ素単位を含む硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂または2官能ケイ素単位および3官能ケイ素単位を含む硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を含有してもよい。以下、本明細書において、3官能ケイ素単位を含む硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂および2官能ケイ素単位および3官能ケイ素単位を含む硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を総称して「多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂」という。
多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、3官能ケイ素モノマー(RSi−X3)を加水分解させ、部分的に(共)縮重合すること、または2官能ケイ素モノマー(R2Si−X2)と3官能ケイ素モノマー(RSi−X3)とを、加水分解させ、部分的に共縮重合することによって得られる(ただし、Rはメチル基またはフェニル基であり、ケイ素モノマー中にRが2個以上存在する場合、Rは同一であっても異なっていてもよく、同一であることが好ましい。Xは、水酸基、またはアルコキシ基、塩素原子などの加水分解可能な基であり、水酸基であることが好ましい。)。但し、部分的に(共)縮重合した後の多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、Rとしてメチル基とフェニル基の両者を含有する。
なお、縮重合時または共縮重合時には、1官能ケイ素モノマー(R3Si−X)や4官能ケイ素モノマー(Si−X4)を併用してもよい。
The curable silicone resin composition of the present invention includes a curable methylphenyl silicone resin containing a trifunctional silicon unit or a curable methylphenylsilicone resin containing a bifunctional silicon unit and a trifunctional silicon unit as a curable methylphenylsilicone resin. You may contain. Hereinafter, in this specification, the curable methylphenyl silicone resin containing a trifunctional silicon unit and the curable methylphenyl silicone resin containing a bifunctional silicon unit and a trifunctional silicon unit are collectively referred to as “multifunctional curable methylphenylsilicone resin”. "
The polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is obtained by hydrolyzing a trifunctional silicon monomer (RSi-X 3 ) and partially (co) condensation polymerizing, or by using a bifunctional silicon monomer (R 2 Si-X 2 ). It is obtained by hydrolyzing a trifunctional silicon monomer (RSi-X 3 ) and partially cocondensation polymerizing (wherein R is a methyl group or a phenyl group, and two or more R in the silicon monomer) When present, R may be the same or different and are preferably the same, and X is a hydroxyl group or a hydrolyzable group such as an alkoxy group or a chlorine atom, and may be a hydroxyl group. preferable.). However, the polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin after partially (co) condensation polymerization contains both methyl group and phenyl group as R.
In addition, at the time of condensation polymerization or co-condensation polymerization, a monofunctional silicon monomer (R 3 Si—X) or a tetrafunctional silicon monomer (Si—X 4 ) may be used in combination.
多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、3官能ケイ素モノマー(RSi−X3)を加水分解させ、部分的に(共)縮重合すること、または2官能ケイ素モノマーと3官能ケイ素モノマーとを、加水分解させ、部分的に共縮重合することによって得られ、例えば、トリクロロメチルシランとトリクロロフェニルシランとを加水分解させ、部分的に共縮重合する方法、ジクロロジメチルシランとトリクロロフェニルシランとを加水分解させ、部分的に共縮重合する方法、ジクロロジフェニルシランとトリクロロメチルシランとを加水分解させ、部分的に共縮重合する方法などによって製造される。
多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、Xが加水分解されて生成したシラノール基を有する。多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、そのシラノール基によりさらに縮合が可能であり(硬化可能であり)、硬化させることにより最終的に実質的にシラノール基を有しない樹脂硬化物となる。樹脂硬化物は3官能ケイ素単位(RSiO3/2)からなる、または2官能ケイ素単位(R2SiO)と3官能ケイ素単位(RSiO3/2)からなる。樹脂硬化物は、1官能ケイ素単位(R3SiO1/2)や4官能のケイ素単位(SiO2)を有していてもよい。
多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂における各ケイ素単位は、これら樹脂硬化物の各ケイ素単位とともに、Xが加水分解されて生成し、シリコーン樹脂の硬化性に寄与するシラノール基を含んだ各ケイ素単位をも意味する。例えば、シラノール基を有する2官能ケイ素単位は(R2Si(OH)−)で表され、シラノール基を有する3官能ケイ素単位は(RSi(OH)2−)や(RSi(OH)=)で表される。また、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂における各ケイ素単位のモル比は原料である各ケイ素モノマーのモル比に等しいと考えられる。
The polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin hydrolyzes a trifunctional silicon monomer (RSi-X 3 ) and partially (co) condensation-polymerizes, or hydrolyzes a bifunctional silicon monomer and a trifunctional silicon monomer. It is obtained by decomposing and partially copolycondensation, for example, a method of hydrolyzing trichloromethylsilane and trichlorophenylsilane and partially copolycondensation, hydrolyzing dichlorodimethylsilane and trichlorophenylsilane And partially cocondensation polymerization, dichlorodiphenylsilane and trichloromethylsilane are hydrolyzed and partially cocondensation polymerized.
The polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin has a silanol group formed by hydrolysis of X. The polyfunctional curable methylphenylsilicone resin can be further condensed by the silanol group (can be cured), and is finally cured into a resin cured product having substantially no silanol group. The cured resin is composed of trifunctional silicon units (RSiO 3/2 ), or composed of bifunctional silicon units (R 2 SiO) and trifunctional silicon units (RSiO 3/2 ). The cured resin may have a monofunctional silicon unit (R 3 SiO 1/2 ) or a tetrafunctional silicon unit (SiO 2 ).
Each silicon unit in the polyfunctional curable methylphenylsilicone resin is produced by hydrolysis of X together with each silicon unit of these resin cured products, and each silicon unit containing silanol groups contributing to the curability of the silicone resin. Also means. For example, a bifunctional silicon unit having a silanol group is represented by (R 2 Si (OH)-), and a trifunctional silicon unit having a silanol group is represented by (RSi (OH) 2- ) or (RSi (OH) =). expressed. In addition, the molar ratio of each silicon unit in the polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is considered to be equal to the molar ratio of each silicon monomer as a raw material.
本発明における多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、Si−NMRから求めた(2官能ケイ素単位と3官能ケイ素単位の合計)に対する3官能ケイ素単位のモル比(単に、3官能ケイ素単位のモル比ともいう)が0.4〜1.0のものである。3官能ケイ素単位のモル比が上記範囲であれば、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂が、耐熱性および耐光性の点で優れている。3官能ケイ素単位のモル比は、0.4〜0.8であることがより好ましく、0.5〜0.8であることがさらに好ましい。
多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂における各ケイ素単位のモル比は原料である各ケイ素モノマーのモル比に等しいと考えられる。したがって、原料として使用するケイ素モノマーのモル比を調節することによって、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂における3官能ケイ素単位のモル比を調節することができる。
The polyfunctional curable methylphenylsilicone resin in the present invention is obtained by the molar ratio of trifunctional silicon units (simply the molar ratio of trifunctional silicon units) to (total of bifunctional silicon units and trifunctional silicon units) determined from Si-NMR. Also referred to as 0.4) -1.0. If the molar ratio of the trifunctional silicon unit is within the above range, the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin is excellent in terms of heat resistance and light resistance. The molar ratio of the trifunctional silicon unit is more preferably 0.4 to 0.8, and further preferably 0.5 to 0.8.
The molar ratio of each silicon unit in the polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is considered to be equal to the molar ratio of each silicon monomer as a raw material. Therefore, the molar ratio of the trifunctional silicon unit in the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin can be adjusted by adjusting the molar ratio of the silicon monomer used as the raw material.
本発明における多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、H−NMRから求めたフェニル基のモル数/メチル基のモル数の比(以下、「Ph/Meモル比」という。)が0.4〜1.2のものが好ましい。Ph/Meモル比が上記範囲であれば、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂が、耐熱性および作業性の点で優れている。Ph/Meモル比は、0.5〜1.1であることがより好ましく、0.5〜1.0であることがさらに好ましい。
多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂におけるPh/Meモル比は、各ケイ素モノマーにおけるPh/Meモル比に等しいと考えられる。したがって、原料として使用するケイ素モノマーのPh/Meモル比を調節することによって、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂におけるPh/Meモル比を調節することができる。
In the polyfunctional curable methylphenylsilicone resin in the present invention, the ratio of the number of moles of phenyl groups to the number of moles of methyl groups determined from H-NMR (hereinafter referred to as “Ph / Me mole ratio”) is 0.4 to. Those of 1.2 are preferred. When the Ph / Me molar ratio is in the above range, the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin is excellent in terms of heat resistance and workability. The Ph / Me molar ratio is more preferably 0.5 to 1.1, and still more preferably 0.5 to 1.0.
The Ph / Me molar ratio in the polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is considered to be equal to the Ph / Me molar ratio in each silicon monomer. Therefore, the Ph / Me molar ratio in the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin can be adjusted by adjusting the Ph / Me molar ratio of the silicon monomer used as a raw material.
また、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は実質的に2官能ケイ素単位と3官能ケイ素単位のみからなるものが好ましい。このような多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、250℃以上の高温に長時間保持しても、容易に分解、変色することがなく、耐熱性にも優れる。 Further, it is preferable that the polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is substantially composed of only a bifunctional silicon unit and a trifunctional silicon unit. Such a polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is not easily decomposed or discolored even when kept at a high temperature of 250 ° C. or higher for a long time, and is excellent in heat resistance.
多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などで変性して使用することもできる。しかし変性する樹脂の量は少ないものが好ましく、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂としては実質的に変性されていないものが好ましい。 The polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin can be used after being modified with an epoxy resin, a phenol resin, an alkyd resin, a polyester resin, an acrylic resin, or the like. However, the amount of the resin to be modified is preferably small, and the polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is preferably substantially unmodified.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂を必須の構成として含有し、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を随意に含有する。但し、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を含むことが好ましい。多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を含有することにより、被封止体との密着性が向上する、樹脂硬化物の硬度が高くなる、硬化性シリコーン樹脂組成物を加熱硬化する際の硬化速度が上がる等の効果が生じる。但し、多官能硬化性シリコーン樹脂の含有割合が高くなると、加熱硬化時の硬化収縮が多くなるため、樹脂硬化物に気泡が残留したり、クラックが発生するおそれがある。
本発明において、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂が多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を含有する場合、その割合は0質量%超40質量%以下であることが好ましく、7〜40質量%であることがより好ましく、10〜35質量%であることがさらに好ましい。多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の割合が40質量%超だと、加熱硬化時の硬化収縮が多くなるため、樹脂硬化物中に気泡が残留したり、クラックが発生するおそれが増加する。
なお、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂における直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂の割合は60〜100質量%である。
The curable silicone resin composition of the present invention contains a linear methylphenyl silicone resin as an essential component as a curable methylphenyl silicone resin, and optionally contains a polyfunctional curable methylphenyl silicone resin. However, the curable methyl phenyl silicone resin preferably includes a polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin. By containing a polyfunctional curable methylphenyl silicone resin, the adhesion to the object to be sealed is improved, the hardness of the resin cured product is increased, and the curing rate when heat-curing the curable silicone resin composition is increased. The effect of raising etc. arises. However, if the content ratio of the polyfunctional curable silicone resin is increased, curing shrinkage at the time of heat curing is increased, so that bubbles may remain in the cured resin or cracks may be generated.
In this invention, when curable methylphenyl silicone resin contains polyfunctional curable methylphenyl silicone resin, it is preferable that the ratio is more than 0 mass% and 40 mass% or less, and it is 7-40 mass%. More preferably, it is 10-35 mass%. When the ratio of the polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is more than 40% by mass, the curing shrinkage at the time of heat curing increases, so that the risk of bubbles remaining in the cured resin or occurrence of cracks increases.
In addition, the ratio of the linear methylphenyl silicone resin in curable methyl phenyl silicone resin is 60-100 mass%.
本発明において、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として使用する直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂のシラノール基は、硬化性シリコーン樹脂組成物の他の成分、すなわち、金属アルコキシド類、および随意に含まれる蛍光物質、と親和性があるため、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂、金属アルコキシド類、および随意に含まれる蛍光物質の混合を均一かつ自在に制御できる。
その結果、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂、金属アルコキシド類、および随意に含まれる蛍光物質の特性を十分発現できる硬化性シリコーン樹脂組成物が得られる。
In the present invention, the silanol groups of the linear methylphenyl silicone resin and the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin used as the curable methylphenyl silicone resin are other components of the curable silicone resin composition, that is, metal alkoxides. And the optional fluorescent material, the mixing of the curable methyl phenyl silicone resin, the metal alkoxides, and the optional fluorescent material can be controlled uniformly and freely.
As a result, a curable silicone resin composition capable of sufficiently expressing the characteristics of the curable methylphenyl silicone resin, the metal alkoxides, and the optionally included fluorescent substance is obtained.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物において、金属アルコキシド類は硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の縮合触媒、および樹脂硬化物の屈折率を高める屈折率調整剤として作用する。また、これらの金属アルコキシド類は、硬化物の硬度を高める、被封止体との密着性を向上させる等の効果を有する。
本発明における金属アルコキシド類は下記一般式で表される。
M(OR)n
上記式中、Mは金属元素を表し、具体的には、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、タンタル、ゲルマニウムまたはハフニウムが例示される。
nはMによって異なるが、Mがアルミニウムである場合、n=3であり、Mがチタン、ジルコニウム、ゲルマニウムまたはハフニウムである場合、n=4であり、Mがタンタルである場合、n=5である。
ORは炭素数8以下のアルコキシ基であり、炭素数2〜8のアルコキシ基が好ましく、炭素数4〜8のアルコキシ基がより好ましい。なお、Mと結合するアルコキシ基は、全て同一のものであってもよく、互いに異なるものであってもよい。但し、通常は、Mには全て同一のアルコキシ基が結合する。
本発明では、上記一般式で表される金属アルコキシド類のオリゴマーも使用できる。但し、上記一般式で表される金属アルコキシド類のオリゴマーを使用する場合、分子量があまり大きくないもの、10量体以下を使用することが好ましく、8量体以下のものを使用することがより好ましい。
In the curable silicone resin composition of the present invention, the metal alkoxides act as a condensation catalyst for the curable methylphenyl silicone resin and a refractive index adjusting agent for increasing the refractive index of the cured resin. In addition, these metal alkoxides have effects such as increasing the hardness of the cured product and improving the adhesion to the object to be sealed.
The metal alkoxides in the present invention are represented by the following general formula.
M (OR) n
In the above formula, M represents a metal element, and specifically, titanium, zirconium, aluminum, tantalum, germanium, or hafnium is exemplified.
n varies depending on M, but when M is aluminum, n = 3, when M is titanium, zirconium, germanium or hafnium, n = 4, and when M is tantalum, n = 5 is there.
OR is an alkoxy group having 8 or less carbon atoms, preferably an alkoxy group having 2 to 8 carbon atoms, and more preferably an alkoxy group having 4 to 8 carbon atoms. In addition, all the alkoxy groups couple | bonded with M may be the same, and may mutually differ. However, usually, the same alkoxy group is bonded to M.
In the present invention, oligomers of metal alkoxides represented by the above general formula can also be used. However, when using oligomers of metal alkoxides represented by the above general formula, those having a molecular weight not so large, preferably 10-mer or less, more preferably 8-mer or less are used. .
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物において、金属アルコキシド類は硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の縮合触媒として作用する。そのため、硬化性シリコーン樹脂組成物に含有させる金属アルコキシド類を選択する際には、該金属アルコキシド類による触媒作用の強さを考慮する必要がある。すなわち、金属アルコキシド類の触媒作用が強すぎる場合、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の重合の進行が早くなりすぎて、硬化性シリコーン樹脂組成物中に各成分を均一に分散させることができないおそれがある。この傾向は硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂が多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を含有する場合に顕著である。したがって、金属アルコキシド類として触媒作用が強いものを使用する場合、特に単量体を使用する場合には、触媒作用が強くなりすぎないように、上記一般式で表される金属アルコキシド類のOR、すなわち、アルコキシ基の炭素数が比較的大きなものを使用することが好ましい。具体的には、アルコキシ基の炭素数が4〜8程度のものを使用することが好ましい。一方、金属アルコキシド類として触媒作用が強いものであっても、オリゴマー、例えば、7〜8量体程度のものを使用する場合、触媒作用があまり強くなり過ぎないので、アルコキシ基の炭素数が比較的小さいものを使用することが好ましい。具体的には、アルコキシ基の炭素数が3〜4程度のものを使用することが好ましい。 In the curable silicone resin composition of the present invention, the metal alkoxides act as a condensation catalyst for the curable methylphenyl silicone resin. Therefore, when selecting metal alkoxides to be included in the curable silicone resin composition, it is necessary to consider the strength of the catalytic action by the metal alkoxides. That is, when the catalytic action of the metal alkoxides is too strong, the polymerization of the curable methylphenyl silicone resin becomes too fast, and each component may not be uniformly dispersed in the curable silicone resin composition. . This tendency is remarkable when the curable methyl phenyl silicone resin contains a polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin. Therefore, when using a metal alkoxide having a strong catalytic action, particularly when using a monomer, the OR of the metal alkoxide represented by the above general formula, so that the catalytic action does not become too strong, That is, it is preferable to use an alkoxy group having a relatively large number of carbon atoms. Specifically, it is preferable to use an alkoxy group having about 4 to 8 carbon atoms. On the other hand, even if the metal alkoxide has a strong catalytic action, when an oligomer, for example, about 7 to 8 mer is used, the catalytic action is not so strong, so the carbon number of the alkoxy group is compared. It is preferable to use a small product. Specifically, it is preferable to use an alkoxy group having about 3 to 4 carbon atoms.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物に含有することができる金属アルコキシド類の具体例としては以下のものが挙げられる。
チタンアルコキシド類
テトライソプロピルチタネート(Ti(O−i−C3H7)4)、テトラノルマルブチルチタネート(Ti(O−n−C4H9)4)、ブチルチタネート2量体((C4H9O)3Ti−O−Ti(OC4H9)3)、ブチルチタネート4量体、ブチルチタネート7量体、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート(Ti(OC8H17)4)、テトラメチルチタネート(Ti(OCH3)4)
ジルコニウムアルコキシド類
ジルコニウムテトラノルマルプロピレート(Zr(O−n−C3H7)4)、ジルコニウムテトライソプロピレート(Zr(O−i−C3H7)4)、ジルコニウムノルマルブチレート(Zr(O−n−C4H9)4)、ジルコニウムt−ブチレート(Zr(O−t−C4H9)4)
ゲルマニウムアルコキシド類
ゲルマニウムテトラエトキシレート(Ge(C2H5)4)
アルミニウムアルコキシド類
アルミニウムトリイソプロピレート(Al(O−i−C3H7)3)
タンタルアルコキシド類
ペンタエトキシタンタル(Ta(C2H5)3)
ハフニウムアルコキシド類
ハフニウムテトライソプロピレート(Hf(O−i−C3H7)4)
Specific examples of the metal alkoxides that can be contained in the curable silicone resin composition of the present invention include the following.
Titanium alkoxides Tetraisopropyl titanate (Ti (Oi-C 3 H 7 ) 4 ), tetranormal butyl titanate (Ti (On-C 4 H 9 ) 4 ), butyl titanate dimer ( (C 4 H 9 O) 3 Ti-O-Ti (OC 4 H 9) 3), butyl titanate tetramer, butyl titanate heptamer, tetra (2-ethylhexyl) titanate (Ti (OC 8 H 17) 4 ), Tetramethyl titanate (Ti (OCH 3 ) 4 )
Zirconium alkoxides <br/> zirconium tetra-n-propylate (Zr (O-n-C 3 H 7) 4), zirconium tetraisopropylate (Zr (O-i-C 3 H 7) 4), zirconium n-butyrate (Zr (O-n-C 4 H 9) 4), zirconium t- butylate (Zr (O-t-C 4 H 9) 4)
Germanium alkoxides <br/> germanium tetrachloride ethoxylate (Ge (C 2 H 5) 4)
Aluminum alkoxides <br/> aluminum triisopropylate (Al (O-i-C 3 H 7) 3)
Tantalum alkoxides <br/> pentaethoxytantalum (Ta (C 2 H 5) 3)
Hafnium alkoxides <br/> hafnium tetraisopropylate (Hf (O-i-C 3 H 7) 4)
上記の金属アルコキシド類の中でも、チタンアルコキシド類、ジルコニウムアルコキシド類、およびこれらのオリゴマーが、屈折率が高い、反応性が適度であるため取扱いが容易である、低価格である等の理由から好ましい。 Among the above metal alkoxides, titanium alkoxides, zirconium alkoxides, and oligomers thereof are preferable because they have a high refractive index, are easy to handle because of their appropriate reactivity, and are inexpensive.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物において、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂および金属アルコキシド類の合計に対する金属アルコキシド類の割合が1〜30質量%である。ここで、金属アルコキシド類の割合は、金属酸化物に換算した割合である。具体的には、チタンアルコキシド類の場合TiO2に換算した割合であり、ジルコニウムアルコキシド類の場合ZrO2に換算した割合であり、アルミニウムアルコキシド類の場合Al2O3に換算した割合であり、タンタルアルコキシド類の場合Ta2O5に換算した割合であり、ゲルマニウムアルコキシド類の場合GeO2に換算した割合であり、ハフニウムアルコキシド類の場合HfO2に換算した割合である。 In the curable silicone resin composition of the present invention, the ratio of the metal alkoxide to the total of the curable methylphenyl silicone resin and the metal alkoxide is 1 to 30% by mass. Here, the ratio of metal alkoxides is a ratio in terms of metal oxide. Specifically, in the case of titanium alkoxide is a ratio in terms of TiO 2, when the zirconium alkoxides is the proportion in terms of ZrO 2, a ratio of the case of an aluminum alkoxide in terms of Al 2 O 3, tantalum In the case of alkoxides, the ratio is converted to Ta 2 O 5 , in the case of germanium alkoxides, the ratio is converted into GeO 2 , and in the case of hafnium alkoxides, the ratio is converted into HfO 2 .
金属アルコキシド類の割合が上記範囲であれば、金属アルコキシド類の添加による触媒作用が十分発揮されるため、硬化性シリコーン樹脂組成物が加熱硬化時の硬化性に優れる一方で、加熱硬化時の硬化収縮が少ない。このため、樹脂硬化物中に気泡が残留したり、クラックが発生するおそれが低い。また、金属アルコキシド類の添加により、樹脂硬化物の屈折率が1.48以上(633nm光による測定値)となる。金属アルコキシド類の割合が1質量%未満だと、金属アルコキド類の添加による触媒作用を発揮することができず、加熱硬化時の硬化性に劣り、密着性が不十分になる等の問題点がある。また、樹脂硬化物の屈折率が1.48以上(633nm光による測定値)とならない。金属アルコキシド類の割合が30質量%超だと、樹脂硬化物の屈折率を1.48以上(633nm光による測定値)とすることはできるが、加熱硬化時の硬化収縮が多くなるため、樹脂硬化物中に気泡が残留したり、クラックが発生するおそれが増加する。
金属アルコキシド類の割合は2〜28質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜25質量%である。
If the ratio of the metal alkoxide is within the above range, the catalytic action due to the addition of the metal alkoxide is sufficiently exerted, so that the curable silicone resin composition has excellent curability at the time of heat curing, while curing at the time of heat curing. There is little shrinkage. For this reason, there is a low possibility that bubbles remain in the cured resin or cracks are generated. Further, the addition of metal alkoxides gives the cured resin a refractive index of 1.48 or more (measured value with 633 nm light). When the ratio of the metal alkoxide is less than 1% by mass, the catalytic action due to the addition of the metal alkoxide cannot be exhibited, the curability at the time of heat curing is inferior, and the adhesion is insufficient. is there. In addition, the refractive index of the cured resin does not become 1.48 or more (measured value with 633 nm light). If the ratio of the metal alkoxide is more than 30% by mass, the refractive index of the cured resin can be 1.48 or more (measured value by 633 nm light), but the resin shrinks because the curing shrinkage during heat curing increases. There is an increased risk of bubbles remaining in the cured product and cracking.
The proportion of the metal alkoxide is preferably 2 to 28% by mass, more preferably 3 to 25% by mass.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物には、必要に応じて蛍光物質を含有させる。このような用途として、蛍光物質を含有する本発明の硬化性シリコーン組成物の硬化物で青色LEDまたは近紫外LEDの透光封止することによって、白色LEDを製造する場合が挙げられる。蛍光物質を含有する硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物でLEDを透光封止した場合、LEDから放出された光と、この光の一部によって蛍光体が励起され放出された光とが混ざり合う結果、LEDから放出される光とは異なる色の光が透光封止した部分から放出される。この際、透光封止した部分から白色光が放出されるように、硬化性シリコーン樹脂組成物に含有させる蛍光物質を適宜選択することによって白色LEDを製造することができる。例えば、青色LEDを透光封止する場合、該LEDからの青色光によって励起され、黄色光を放出する蛍光体を硬化性シリコーン樹脂組成物に含有させておけば、LEDから放出された青色光と、この青色光の一部によって蛍光体が励起され放出された黄色光とが混ざり合って透光封止された部分から白色光が放出される。また、青色LEDを透光封止する場合、該LEDからの青色光によって励起され、緑色光を放出する蛍光体と、赤色光を放出する蛍光体と、を硬化性シリコーン樹脂組成物に含有させておけば、LEDから放出された青色光と、この青色光の一部によって蛍光体が励起され放出された緑色光および赤色光とが混ざり合って透光封止された部分から白色光が放出される。
一方、近紫外LEDを透光封止する場合、該LEDからの近紫外光によって励起され、青色光を放出する蛍光体、緑色光を放出する蛍光体および赤色光を放出する蛍光体を硬化性シリコーン樹脂組成物に含有させておけば、該LEDからの近紫外光の一部によって蛍光体が励起され放出された青色光、緑色光および赤色光が混ざり合って透光封止された部分から白色光が放出される。
The curable silicone resin composition of the present invention contains a fluorescent material as necessary. As such an application, a case where a white LED is produced by light-transparent sealing of a blue LED or a near-ultraviolet LED with a cured product of the curable silicone composition of the present invention containing a fluorescent substance can be mentioned. When the LED is transparently sealed with a cured product of a curable silicone resin composition containing a fluorescent material, the light emitted from the LED is mixed with the light emitted by exciting the phosphor with a part of this light. As a result, light having a different color from the light emitted from the LED is emitted from the light-transmitting sealed portion. Under the present circumstances, white LED can be manufactured by selecting suitably the fluorescent substance contained in a curable silicone resin composition so that white light may be emitted from the transparently sealed part. For example, when light-sealing a blue LED, if the curable silicone resin composition contains a phosphor that is excited by blue light from the LED and emits yellow light, the blue light emitted from the LED is emitted. Then, white light is emitted from the portion that is transparently sealed by mixing the yellow light emitted by exciting the phosphor with a part of the blue light. Further, when light-sealing a blue LED, the curable silicone resin composition contains a phosphor that is excited by blue light from the LED and emits green light and a phosphor that emits red light. If so, the blue light emitted from the LED and the green light and red light emitted by the phosphor being excited by a part of this blue light are mixed together and light is emitted from the light-sealed portion. Is done.
On the other hand, when a near-ultraviolet LED is transparently sealed, a phosphor that emits blue light, a phosphor that emits green light, and a phosphor that emits red light are cured by the near-ultraviolet light from the LED. If it is contained in the silicone resin composition, the blue light, green light and red light, which are excited and emitted by a part of the near-ultraviolet light from the LED, are mixed and translucently sealed. White light is emitted.
青色LEDまたは近紫外LEDを透光封止して白色LEDを製造する際に使用される蛍光体の具体例としては、以下のものが挙げられる。
青色LEDからされた光によって励起され、光を放出するもの
黄色光を放出する蛍光体:
(Y,Gd)3Al5O12:Ce、Y3Al5O12:Tb,Ce、Tb3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce、CaGa2S4:Eu、(Sr,Ca,Ba)3SiO4:Eu、Cax(Si,Al)12(O,N)16:Eu、α−sialon:Eu、(Ba,Sr)3SiO5、Li2SrSi2O4:Eu
緑色光を放出する蛍光体:
Y3(Al,Ga)5O12:Ce、SrGa2S4:Eu、Ca3Sc2Si3O12:Ce、CaSc2O4:Ce、SrSi2O2N2:Eu、CaAlSiN3:Eu
赤色光を放出する蛍光体:
(Sr,Ca)S:Eu、(Sr,Ca)2Si5N8:Eu、CaSiN2:Eu、CaAlSiN3:Eu
近紫外LEDからされた光によって励起され、光を放出するもの
青色光を放出する蛍光体:
(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl 2:Eu、(Ba,Sr)MgAl10O17:Eu、(Sr,Ba)3MgSi2O8:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl 2:Eu
緑色光を放出する蛍光体:
ZnS:Cu,Al、BaMgAl10O17:Eu,Mn、SrAl2O4:Eu、SrGa2S4:Eu、(Li,Na)TbW2O8、LaPO4:Ce,Tb
赤色光を放出する蛍光体:
Y2O2S:Eu、La2O2S:Eu、LiW2O8:Eu,Sm、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl 2:Eu,Mn、(Ba,Sr,Ca)3MgSi2O8:Eu,Mn、MgO・MgF2・GeO2:Mn、Ca(Eu1-xLax)4Si3O13
The following are mentioned as a specific example of the fluorescent substance used when light-sealing blue LED or near-ultraviolet LED and manufacturing white LED.
A phosphor that is excited by light emitted from a blue LED and emits light: A phosphor that emits yellow light:
(Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce, Y 3 Al 5 O 12 : Tb, Ce, Tb 3 Al 5 O 12 : Ce, Tb 3 Al 5 O 12 : Ce, CaGa 2 S 4 : Eu, ( Sr, Ca, Ba) 3 SiO 4 : Eu, Ca x (Si, Al) 12 (O, N) 16 : Eu, α-sialon: Eu, (Ba, Sr) 3 SiO 5 , Li 2 SrSi 2 O 4 : Eu
Phosphors that emit green light:
Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, SrGa 2 S 4 : Eu, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce, CaSc 2 O 4 : Ce, SrSi 2 O 2 N 2 : Eu, CaAlSiN 3 : Eu
Phosphors that emit red light:
(Sr, Ca) S: Eu, (Sr, Ca) 2 Si 5 N 8 : Eu, CaSiN 2 : Eu, CaAlSiN 3 : Eu
A phosphor that emits light when excited by light emitted from a near-ultraviolet LED.
(Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, (Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu
Phosphors that emit green light:
ZnS: Cu, Al, BaMgAl 10 O 17: Eu, Mn, SrAl 2 O 4: Eu, SrGa 2 S 4: Eu, (Li, Na) TbW 2 O 8, LaPO 4: Ce, Tb
Phosphors that emit red light:
Y 2 O 2 S: Eu, La 2 O 2 S: Eu, LiW 2 O 8 : Eu, Sm, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, Mn, (Ba, Sr, Ca) 3 MgSi 2 O 8 : Eu, Mn, MgO.MgF 2 .GeO 2 : Mn, Ca (Eu 1-x La x ) 4 Si 3 O 13
硬化性シリコーン樹脂組成物に蛍光物質を含有させる場合、蛍光物質の含有量は特に限定されず、必要に応じて適宜選択すればよい。青色LEDまたは近紫外LEDを透光封止して白色LEDを製造する場合、硬化性シリコーン樹脂組成物中に蛍光物質を0.01〜50質量%含有させればよい。 When the curable silicone resin composition contains a fluorescent material, the content of the fluorescent material is not particularly limited, and may be appropriately selected as necessary. When a blue LED or a near-ultraviolet LED is transparently sealed to produce a white LED, the curable silicone resin composition may contain 0.01 to 50% by mass of a fluorescent substance.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物には、蛍光物質以外に他の光機能性物質を含有させてもよい。光機能性物質の具体例としては、例えば、近紫外光から可視光の波長域における光線屈折率が、樹脂硬化物とは異なる無機フィラーが挙げられる。ここで、樹脂硬化物の光線屈折率とは、無機フィラーを含有しない樹脂硬化物の光線屈折率を指し、633nm光による測定値を用いる。無機フィラーの光線屈折率も633nm光による測定値を用いる。このような無機フィラーを硬化性シリコーン樹脂組成物に含有させた場合、該無機フィラーは樹脂硬化物中で光散乱剤として機能する。このため、該樹脂硬化物は、光散乱機能を有し、光拡散板等の用途に有用である。無機フィラーの具体例としては、シリカ、チタニアまたはアルミナ製のフィラーが挙げられ、特に球状シリカが好ましい。無機フィラーの平均粒子径は1〜10μmであることが好ましい。但し、このような無機フィラーを含有させる場合、無機フィラーの含有量は、無機フィラーを含んだ樹脂硬化物の光線透過率が1.48以上となる量である。 In addition to the fluorescent substance, the curable silicone resin composition of the present invention may contain another photofunctional substance. Specific examples of the optical functional material include inorganic fillers having a light refractive index in the wavelength range from near ultraviolet light to visible light different from that of the resin cured product. Here, the light refractive index of the resin cured product refers to the light refractive index of the resin cured product not containing an inorganic filler, and a measured value by 633 nm light is used. The light refractive index of the inorganic filler is also measured using 633 nm light. When such an inorganic filler is contained in the curable silicone resin composition, the inorganic filler functions as a light scattering agent in the cured resin. Therefore, the cured resin has a light scattering function and is useful for applications such as a light diffusion plate. Specific examples of the inorganic filler include a filler made of silica, titania or alumina, and spherical silica is particularly preferable. The average particle size of the inorganic filler is preferably 1 to 10 μm. However, when such an inorganic filler is contained, the content of the inorganic filler is such that the light transmittance of the resin cured product containing the inorganic filler is 1.48 or more.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂、金属アルコキシド類、および必要に応じて蛍光物質を混合して均一な組成物とすることにより得られる。
硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂は、通常溶剤に溶解した溶液(ワニス)で輸送、保管などの取り扱いを受ける。このワニスから溶剤を揮発させて除去した後、金属アルコキシド類、および必要に応じて蛍光物質を混合して製造することができる。本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、常温で液体状の直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂を必須の構成として含むため、このようにして製造されたものは流動性を有するペースト状またはスラリー状の硬化性シリコーン樹脂組成物となる。
なお、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を用いる場合、両者を予め混合してから、金属アルコキシド類および必要に応じて蛍光物質を混合する。
溶剤を揮発させて除去する温度は、ワニスに使用する溶剤の種類にもよるが、70〜180℃であり、好ましくは70〜140℃である。
The curable silicone resin composition of the present invention can be obtained by mixing a curable methylphenyl silicone resin, a metal alkoxide, and, if necessary, a fluorescent material to obtain a uniform composition.
The curable methyl phenyl silicone resin is usually handled in a solution (varnish) dissolved in a solvent such as transport and storage. After the solvent is volatilized and removed from the varnish, the metal alkoxides and, if necessary, a fluorescent material can be mixed to produce. Since the curable silicone resin composition of the present invention contains a linear methylphenyl silicone resin that is liquid at room temperature as an essential component as a curable methyl phenyl silicone resin, the product thus produced has fluidity. A paste-like or slurry-like curable silicone resin composition is obtained.
In addition, when linear methylphenyl silicone resin and polyfunctional curable methylphenyl silicone resin are used as the curable methylphenyl silicone resin, both are mixed in advance, and then the metal alkoxide and, if necessary, the fluorescent substance are mixed. .
Although the temperature which volatilizes and removes a solvent is based also on the kind of solvent used for a varnish, it is 70-180 degreeC, Preferably it is 70-140 degreeC.
硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、原料となる直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂をそれぞれ部分的に縮合させたメチルフェニルシリコーン樹脂(以下、本明細書において、「部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂」という。)を使用することもできる。本明細書において、部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂と言った場合、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に縮合させたものと、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に縮合させたものの両方を意味する。 As the curable methyl phenyl silicone resin, a methyl phenyl silicone resin obtained by partially condensing a linear methyl phenyl silicone resin and a polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin as raw materials (hereinafter referred to as “partially condensed methyl phenyl”). It is also possible to use “phenyl silicone resin”. In the present specification, when referring to a partially condensed methylphenyl silicone resin, both a partially condensed linear methylphenyl silicone resin and a partially condensed polyfunctional curable methylphenyl silicone resin are used. means.
部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂は、原料となる直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の脱水縮合反応がある程度進行しているので、これら原料となる樹脂と比較して加熱硬化する際に水分の発生が少ない。したがって、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂を含む硬化性シリコーン樹脂組成物は、部分縮合させていない直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を含んだ硬化性シリコーン樹脂組成物と比較して、加熱硬化する際に気泡が発生するおそれがより少なくなる。このため、該硬化性シリコーン樹脂組成物を透光性封止材として使用した場合に、封止部分の外観、気密信頼性および接着強度信頼性が向上する。
また、部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂は、原料となる直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と比較して硬化時の収縮が少ない。したがって、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂を使用することにより、樹脂硬化物中に気泡が残留したり、クラックが発生するおそれがさらに低減される。
以上の点から、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂を使用することが好ましい。特に、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を使用する場合、部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂を使用することが好ましい。
Partially condensed methylphenylsilicone resin undergoes a dehydration condensation reaction of the linear methylphenylsilicone resin and polyfunctional curable methylphenylsilicone resin as raw materials to some extent. There is little generation of moisture. Accordingly, as the linear methylphenyl silicone resin and the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin, the curable silicone resin composition containing the partially condensed methylphenyl silicone resin is not partially condensed. Compared with a curable silicone resin composition containing a functional methylphenyl silicone resin, there is less risk of bubbles being generated when heat-curing. For this reason, when this curable silicone resin composition is used as a translucent sealing material, the external appearance, airtight reliability, and adhesive strength reliability of a sealing part improve.
In addition, the partially condensed methylphenyl silicone resin has less shrinkage at the time of curing as compared with the linear methylphenyl silicone resin and polyfunctional curable methylphenyl silicone resin as raw materials. Therefore, by using a partially condensed methylphenyl silicone resin as the curable methylphenylsilicone resin, the risk of bubbles remaining in the resin cured product or the occurrence of cracks is further reduced.
From the above points, it is preferable to use a partially condensed methylphenyl silicone resin as the curable methylphenyl silicone resin. In particular, when a polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is used as the curable methyl phenyl silicone resin, it is preferable to use a partially condensed methyl phenyl silicone resin.
硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に縮合させる場合、原料となる樹脂の加熱による硬化反応が完全に終了しない程度で反応を停止させることになる。直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に縮合させる場合、原料となる直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化反応が完全に終了しない程度で反応を停止させることになる。同様に、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に縮合させる場合、原料となる多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化反応が完全に終了しない程度で反応を停止させることになる。直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化反応が完全に終了しない程度で反応を停止させるためには、例えば、通常の硬化反応の場合よりも低温で加熱する、または通常の硬化反応に必要な時間よりも短時間加熱する。直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に縮合させるためには、例えば120℃〜200℃の温度で硬化反応を行い、架橋反応が進行しない、つまりゲル化がおこらないところで反応を停止する。 When the curable methyl phenyl silicone resin is partially condensed, the reaction is stopped to such an extent that the curing reaction by heating the resin as a raw material is not completely completed. When the linear methylphenyl silicone resin is partially condensed, the reaction is stopped to the extent that the curing reaction of the raw linear methylphenyl silicone resin is not completely completed. Similarly, when the polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin is partially condensed, the reaction is stopped to the extent that the curing reaction of the polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin as a raw material is not completely completed. In order to stop the reaction to such an extent that the curing reaction of the linear methylphenyl silicone resin and the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin is not completely completed, for example, heating at a lower temperature than in the case of a normal curing reaction, or Heat for a shorter time than the time required for the curing reaction. In order to partially condense the linear methylphenyl silicone resin and the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin, for example, a curing reaction is performed at a temperature of 120 ° C. to 200 ° C., and the crosslinking reaction does not proceed, that is, gelation occurs. Stop the reaction where it is not.
直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な縮合は、金属アルコキシド類、および随意に含まれる蛍光物質を混合する前の樹脂のみの段階で実施する。上記したように、金属アルコキシド類は、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の縮合触媒として作用する。このため、金属アルコキシド類と混合した後で直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分縮合を実施しようとすると、金属アルコキシド類の触媒作用によって硬化反応が促進されるので、硬化反応が完全に終了しない程度で反応を停止させることが困難である。また、作業性に劣るという問題もある。
直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な縮合は、下記(1)〜(3)のいずれの方法で実施してもよい。
(1)両者を混合させる前にそれぞれ部分的に縮合させる。
(2)両者を混合させた後で部分的に縮合させる。
(3)両者を混合させる前にある程度部分的に縮合させた後、両者を混合してからさらに部分的に縮合させる。
The partial condensation of the linear methylphenyl silicone resin and the polyfunctional curable methylphenylsilicone resin is carried out at the stage of the resin alone before mixing the metal alkoxides and the optional fluorescent material. As described above, the metal alkoxide acts as a condensation catalyst for the curable methyl phenyl silicone resin. For this reason, when the partial condensation of the linear methylphenyl silicone resin and the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin is performed after mixing with the metal alkoxide, the curing reaction is accelerated by the catalytic action of the metal alkoxide, It is difficult to stop the reaction to such an extent that the curing reaction is not completely completed. There is also a problem that workability is inferior.
The partial condensation of the linear methylphenyl silicone resin and the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin may be performed by any of the following methods (1) to (3).
(1) Each is partially condensed before mixing them.
(2) The two are mixed and then partially condensed.
(3) After some condensing to some extent before mixing both, after mixing both, it further condenses further.
直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な縮合は、ワニスの状態、すなわち、溶剤が存在する状態で行ってもよく、ワニスから溶剤を除去した後で行ってもよい。通常は、ワニスから溶剤を揮発させて除去し、かつ低沸点化合物を除去するために加熱処理を実施し、引き続きその状態でさらに温度を上昇させることによって、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な縮合を行うことが好ましい。直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂または多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な縮合は、架橋反応が進行する前に硬化反応を停止させるために、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の粘度を目安にしながら90〜200℃の温度で実施する。なお、(1)または(3)の方法の場合、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な縮合は170〜200℃の温度で実施することが好ましく、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の部分的な縮合は90〜140℃の温度で実施することが好ましい。 The partial condensation of the linear methylphenyl silicone resin and the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin may be performed in the varnish state, that is, in the presence of a solvent, or after the solvent is removed from the varnish. Good. Usually, linear methylphenyl silicone resin and polyfunctional curing are carried out by volatilizing and removing the solvent from the varnish and carrying out heat treatment to remove low-boiling compounds, followed by further raising the temperature in that state. It is preferable to perform partial condensation of the functional methylphenyl silicone resin. Partial condensation of a linear methylphenyl silicone resin or a polyfunctional curable methylphenyl silicone resin can be used to stop the curing reaction before the crosslinking reaction proceeds, It is carried out at a temperature of 90 to 200 ° C. while using the viscosity of the silicone resin as a guide. In the case of the method (1) or (3), the partial condensation of the linear methylphenyl silicone resin is preferably carried out at a temperature of 170 to 200 ° C. Such condensation is preferably carried out at a temperature of 90 to 140 ° C.
多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂(部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂を含む)は、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂と比較して粘度が高く、常温では高粘度液体または溶融粘度の高い固体である。このため、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を常温で混合することは困難である。したがって、直鎖メチルフェニルシリコーン樹脂および多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の混合は150〜200℃に加熱した状態で実施する。 Polyfunctional curable methyl phenyl silicone resins (including partially condensed methyl phenyl silicone resins) have a higher viscosity than linear methyl phenyl silicone resins, and are high-viscosity liquids or solids with high melt viscosity at room temperature. For this reason, it is difficult to mix a linear methylphenyl silicone resin and a polyfunctional curable methylphenyl silicone resin at room temperature. Therefore, mixing of the linear methylphenyl silicone resin and the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin is carried out in a state heated to 150 to 200 ° C.
上記の手順を経てペースト状またはスラリー状の硬化性シリコーン樹脂組成物が得られる。ペースト状またはスラリー状の硬化性シリコーン樹脂組成物を加熱硬化させると、該組成物中の硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂が脱水縮合することによって、屈折率(633nm光による測定値)1.48以上の透光性硬化物(樹脂硬化物)が得られる。
脱水縮合による硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の硬化は、通常加熱のみで進行し、該樹脂のシラノール基同士の脱水縮合反応、より具体的には、直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂のシラノール基同士の脱水縮合反応、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂のシラノール基同士の脱水縮合反応、直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂のシラノール基と多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂のシラノール基との脱水縮合反応により、屈折率(633nm光による測定値)1.48以上の樹脂硬化物となる。この際、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と金属アルコキシド類(M(OR)n)とが反応して、M−O−Si結合も形成していると考えられる。
A paste-like or slurry-like curable silicone resin composition is obtained through the above procedure. When the paste-like or slurry-like curable silicone resin composition is cured by heating, the curable methylphenylsilicone resin in the composition undergoes dehydration condensation, so that the refractive index (measured by 633 nm light) is 1.48 or more. A translucent cured product (resin cured product) is obtained.
Curing of curable methylphenyl silicone resin by dehydration condensation usually proceeds only by heating, and dehydration condensation reaction between silanol groups of the resin, more specifically, dehydration between silanol groups of linear methylphenyl silicone resin. Refraction by condensation reaction, dehydration condensation reaction between silanol groups of polyfunctional curable methylphenyl silicone resin, dehydration condensation reaction between silanol group of linear methylphenyl silicone resin and silanol group of polyfunctional curable methylphenyl silicone resin It becomes a resin cured product with a rate (measured value with 633 nm light) of 1.48 or more. At this time, it is considered that the curable methyl phenyl silicone resin and the metal alkoxide (M (OR) n ) react to form an M—O—Si bond.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物を透光性封止材として使用する場合、ペースト状またはスラリー状の硬化性シリコーン樹脂組成物を被封止物に塗布し、140℃以上、好ましくは150℃から200℃の温度で1〜120分間加熱硬化することのみで透光封止される。但し、金属アルコキシド類の加水分解した際に発生するアルコールを透光性封止材として使用する前に揮発させて除去するか、被封止物に塗布した後で揮発させて除去する必要がある。揮発させて除去する温度は、加水分解した際に発生するアルコールの種類にもよるが、70〜180℃であり、好ましくは70〜140℃である。
ペースト状またはスラリー状の硬化性シリコーン樹脂組成物を被封止物に塗布する方法は特に限定されず、刷毛、スプレー、バーコーター、ディスペンサーなどで塗布する方法、ポッティング(滴下)、スクリーン印刷等、各種方法を使用することができる。
When the curable silicone resin composition of the present invention is used as a translucent sealing material, a paste-like or slurry-like curable silicone resin composition is applied to an object to be sealed, and 140 ° C or higher, preferably 150 ° C. The light-transmitting sealing is achieved only by heating and curing at a temperature of 200 to 200 ° C. for 1 to 120 minutes. However, it is necessary to volatilize and remove the alcohol generated when the metal alkoxides are hydrolyzed before using as a light-transmitting sealing material, or to volatilize and remove after applying to the object to be sealed. . The temperature to be removed by volatilization is 70 to 180 ° C, preferably 70 to 140 ° C, although it depends on the type of alcohol generated upon hydrolysis.
The method of applying the paste-like or slurry-like curable silicone resin composition to the object to be sealed is not particularly limited, and is a method of applying with a brush, spray, bar coater, dispenser, etc., potting (dropping), screen printing, etc. Various methods can be used.
また、本発明の硬化性樹脂組成物は、金属アルコキシド類の加水分解した際に発生するアルコールを揮発させて除去した後、シート状、ワイヤー状、スティック状、タブレット状(球状、半球状、円柱状、および球をおしつぶした形状等を含む)などの形状に成形された成形体として使用してもよい。成形体とする場合、金属アルコキシド類の加水分解した際に発生するアルコールを揮発させて除去した後の硬化性シリコーン樹脂組成物を120〜170℃に加熱して軟化させた状態で鋳型に鋳込んで成形すればよい。具体的には、フッ素樹脂などで作製した鋳型やシートまたはサイトップなどのフッ素樹脂で離型材処理した鋳型を用いて、シート状、ワイヤー状、スティック状、タブレット状などの所望の様々な形状の成形体に成形することができる。
得られたシート状、ワイヤー状、スティック状、タブレット状などの形状をした硬化性シリコーン樹脂組成物の成形体は、封止する部位にその形状のまま配置し、120〜170℃で数分間加熱して硬化性シリコーン樹脂組成物を軟化させてから、140℃以上、好ましくは150℃から200℃の温度で1〜120分間加熱硬化することのみで透光封止される。
In addition, the curable resin composition of the present invention is a sheet-like, wire-like, stick-like, tablet-like (spherical, hemispherical, circular) after volatilizing and removing the alcohol generated when the metal alkoxides are hydrolyzed. It may be used as a molded body formed into a shape such as a columnar shape or a shape obtained by crushing a sphere. In the case of forming a molded article, the curable silicone resin composition after volatilizing and removing the alcohol generated when the metal alkoxide is hydrolyzed is cast into a mold in a softened state by heating to 120 to 170 ° C. It can be formed with. Specifically, using molds made of fluororesin, etc., and molds treated with release material with fluororesin such as sheet or cytop, various desired shapes such as sheets, wires, sticks, tablets, etc. It can be formed into a molded body.
The molded body of the obtained curable silicone resin composition in the form of a sheet, wire, stick, tablet, etc. is placed in its shape at the site to be sealed and heated at 120 to 170 ° C. for several minutes. Then, after softening the curable silicone resin composition, it is light-transparent sealed only by heating and curing at a temperature of 140 ° C. or higher, preferably 150 ° C. to 200 ° C. for 1 to 120 minutes.
本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、後述するように、LEDのような発光素子の透光性封止材として好ましく使用することができる。
また、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物は、光機能性化合物をドープするためのホスト材や、ガラスやセラミック基板上に形成された抵抗、導体、誘電体電極等の電子部品を水や埃から保護するためのオーバーコート材としても使用することができる。
As will be described later, the curable silicone resin composition of the present invention can be preferably used as a light-transmitting sealing material for light-emitting elements such as LEDs.
In addition, the curable silicone resin composition of the present invention can be used for host materials for doping optical functional compounds, electronic components such as resistors, conductors, and dielectric electrodes formed on glass and ceramic substrates. It can also be used as an overcoat material for protecting from.
以下、本発明の発光素子について説明する。本発明の発光素子は、LED等の発光素子であり、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物によって透光封止されている。
図1は、本発明の発光素子の一例を示した模式図である。ここで、発光素子はLEDである。図1の発光素子1は、耐熱性樹脂製または金属製のハウジング2を有している。該ハウジング2は、LEDチップ5の実装基板を兼ねる凹部2aを有している。該ハウジング2上には、導電性のリードフレーム3,4が固定されており、該リードフレーム3,4の一端は、該凹部2aに位置している。該リードフレーム3の一端には、導電ペーストなどのダイボンディング剤を用いてLEDチップ5が固定されている。該リードフレーム4の一端は、ボンディングワイヤ6によって該LEDチップ5上部の電極に接続(ワイヤボンディング)されている。該凹部2aは、本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物7によって透光封止されている。
Hereinafter, the light emitting device of the present invention will be described. The light-emitting element of the present invention is a light-emitting element such as an LED, and is light-transmitted and sealed with a cured product of the curable silicone resin composition of the present invention.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a light emitting device of the present invention. Here, the light emitting element is an LED. The
該凹部2aを本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物7で透光封止するには、ペースト状またはスラリー状の硬化性シリコーン樹脂組成物を該凹部2aに所望の厚さになるように塗布した後、140℃以上、好ましくは150℃から200℃の温度で1〜120分間加熱して、該組成物を硬化させればよい。該硬化物7は、屈折率(633nm光による測定値)1.48以上であるため、近紫外光から可視光の波長域(400nm〜800nm)の光線透過率に優れており、該硬化物7が厚さ100μmである場合の光線透過率が80%以上である。このため、本発明の発光素子は、LEDチップ5から放出される光の利用効率に優れている。
また、発光素子1が青色LEDまたは近紫外LEDである場合に、凹部2aに塗布する本発明の硬化性シリコーン樹脂組成物として、所望の蛍光物質を含有させたものを使用することにより、白色LEDを製造することができる。
In order to translucently seal the
Further, when the light-emitting
図1に示す発光素子1において、耐熱性樹脂製または金属製のハウジング2としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウムおよび炭化ケイ素のようなセラミクス製のハウジング、ガラスセラミクス製のハウジング、表面にシリコン酸化膜が形成されたシリコン製のハウジング(シリカコートシリコンハウジング)などを用いることができる。
In the light-emitting
白色LEDを製造する場合、LEDは青色LEDまたは近紫外LEDであることが好ましい。青色LEDとは、主発光ピーク波長が400〜500nmのLEDであり、GaNおよびInGaNなどの窒化物半導体、または、ZnOおよびZnSなどのII−VI族化合物半導体などを用いたものが例示される。近紫外LEDとは、主発光ピーク波長が370〜420nmのLEDが例示される。 When manufacturing a white LED, the LED is preferably a blue LED or a near-ultraviolet LED. The blue LED is an LED having a main emission peak wavelength of 400 to 500 nm, and examples thereof include nitride semiconductors such as GaN and InGaN, or II-VI group compound semiconductors such as ZnO and ZnS. The near-ultraviolet LED is exemplified by an LED having a main emission peak wavelength of 370 to 420 nm.
但し、図1は本発明の発光素子の一例を示したものであり、本発明の発光素子はこれに限定されない。例えば、リードフレーム3と、LEDチップ5と、の接続はワイヤボンディングではなく、フリップチップ方式によるものや、非導電性フィルム(Non−Conductive Film)などを用いたワイヤレスボンディングであってもよい。
また、発光素子は、LEDの代わりに半導体レーザを用いたものであってもよい。半導体レーザを用いて白色光を得るには、主発光ピーク波長が350〜500nmの半導体レーザ、より詳しくは、GaNおよびInGaNなどの窒化物半導体、または、ZnOおよびZnSなどのII−VI族化合物半導体などを用いた半導体レーザなどを用いることができる。
However, FIG. 1 shows an example of the light-emitting element of the present invention, and the light-emitting element of the present invention is not limited to this. For example, the connection between the lead frame 3 and the
Moreover, the light emitting element may use a semiconductor laser instead of the LED. In order to obtain white light using a semiconductor laser, a semiconductor laser having a main emission peak wavelength of 350 to 500 nm, more specifically, a nitride semiconductor such as GaN and InGaN, or a II-VI group compound semiconductor such as ZnO and ZnS A semiconductor laser using the above can be used.
(例1〜10)
例1〜10では、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂のみを使用した。
両末端がシラノール基である直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂(品名:YF3804、東芝GE社製)を撹拌しながら、減圧下180℃で5時間加熱処理することにより、低沸点化合物を揮発除去し、直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に縮合させることによって部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(A)を得た。部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(A)は常温で液体状である。
(Examples 1 to 10)
In Examples 1 to 10, only a linear methylphenyl silicone resin was used as the curable methyl phenyl silicone resin.
While stirring a linear methylphenyl silicone resin having a silanol group at both ends (product name: YF3804, manufactured by Toshiba GE) at 180 ° C. for 5 hours under reduced pressure, the low boiling point compounds are volatilized and removed. A partially condensed methylphenyl silicone resin (A) was obtained by partially condensing a linear methylphenyl silicone resin. The partially condensed methylphenyl silicone resin (A) is liquid at normal temperature.
得られた部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(A)とチタンアルコキシドと、を表1に記載の比率に従って混合し、均一になるように攪拌して、透明なペースト状の硬化性シリコーン樹脂組成物を得た。なお、チタンアルコキシドとしては、1量体(テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート,Ti(OC8H17)4)、2量体(ブチルチタネート2量体,(C4H9O)3Ti−O−Ti(C4H9O)3) 4量体(ブチルチタネート4量体,(C4H9O)3Ti−[O−Ti(C4H9O)2]2−OTi(C4H9O)3)または7量体(ブチルチタネート7量体,(C4H9O)3Ti−[O−Ti(C4H9O)2]5−OTi(C4H9O)3)のいずれかを使用した。 The obtained partially condensed methylphenyl silicone resin (A) and titanium alkoxide were mixed according to the ratios shown in Table 1, and stirred uniformly to obtain a transparent paste-like curable silicone resin composition. It was. In addition, as titanium alkoxide, monomer (tetra (2-ethylhexyl) titanate, Ti (OC 8 H 17 ) 4 ), dimer (butyl titanate dimer, (C 4 H 9 O) 3 Ti—O -Ti (C 4 H 9 O) 3) 4 -mer (butyl titanate tetramer, (C 4 H 9 O) 3 Ti- [O-Ti (C 4 H 9 O) 2] 2 -OTi (C 4 H 9 O) 3) or 7-mer (butyl titanate heptamer, (C 4 H 9 O) 3 Ti- [O-Ti (C 4 H 9 O) 2] 5 -OTi (C 4 H 9 O) 3 ) Any one of them was used.
得られたペースト状の硬化性シリコーン樹脂組成物について以下に示す評価を実施した。結果を表1に示した。
熱分解性評価
得られた硬化性シリコーン樹脂組成物をアルミニウムカップに厚さ100〜200μmになるように塗布し、120℃で15分、150℃で15分、180℃で30分、200℃で30分の順に段階的に加熱することによって該組成物を硬化させて試験サンプルを得た。得られた試験サンプルを50℃から200℃まで加熱した際の質量減少を熱天秤(TGA、TAインスツルメンツ社製)を用いて測定した。測定は、乾燥空気中で実施し、昇温速度10℃/minであった。熱分解性評価の評価基準は以下の通りである。
○ :50℃−200℃まで加熱した際の質量減少が1.5%以下。
× :50℃−200℃まで加熱した際の質量減少が1.5%超。
The following evaluation was performed about the obtained paste-like curable silicone resin composition. The results are shown in Table 1.
Evaluation of thermal decomposability The obtained curable silicone resin composition was applied to an aluminum cup so as to have a thickness of 100 to 200 μm, at 120 ° C. for 15 minutes, at 150 ° C. for 15 minutes, at 180 ° C. for 30 minutes, at 200 ° C. The composition was cured by stepwise heating in order of 30 minutes to obtain a test sample. The mass loss when the obtained test sample was heated from 50 ° C. to 200 ° C. was measured using a thermobalance (TGA, manufactured by TA Instruments). The measurement was performed in dry air, and the heating rate was 10 ° C./min. The evaluation criteria for evaluation of thermal decomposability are as follows.
○: Mass reduction when heated to 50 ° C.-200 ° C. is 1.5% or less.
X: The mass reduction | decrease at the time of heating to 50 to 200 degreeC exceeds 1.5%.
屈折率評価
得られた硬化性シリコーン樹脂組成物をガラスもしくは石英基板上に塗布し、120℃で15分、150℃で15分、180℃で30分、200℃で30分の順に段階的に加熱することによって該組成物を硬化させて試験サンプルを得た。得られた試験サンプルの波長633[nm]における屈折率をプリズムカプラ(メトリコン社製)にて測定した。測定は、空気中、室温で実施した。
Refractive index evaluation The obtained curable silicone resin composition was applied on a glass or quartz substrate, and stepwise in order of 15 minutes at 120 ° C, 15 minutes at 150 ° C, 30 minutes at 180 ° C, and 30 minutes at 200 ° C. The composition was cured by heating to obtain a test sample. The refractive index at a wavelength of 633 [nm] of the obtained test sample was measured with a prism coupler (manufactured by Metricon). The measurement was performed at room temperature in air.
UV吸収特性評価
得られた硬化性シリコーン樹脂組成物を石英もしくはフッ化カルシウム基板上に塗布し、120℃で15分、150℃で15分、180℃で30分、200℃で30分の順に段階的に加熱することによって該組成物を硬化させて試験サンプルを得た。得られた試験サンプルのUV吸収特性を評価するため、該試験サンプルの光線透過率を分光光度計(日立製 U−3500)にて測定した。測定は空気中、室温で実施した。評価結果として、吸収端の波長(光線透過率が波長600[nm]の光線透過率の50%になる波長)を表1に示した。
Evaluation of UV absorption characteristics The obtained curable silicone resin composition was applied on a quartz or calcium fluoride substrate, 15 minutes at 120 ° C, 15 minutes at 150 ° C, 30 minutes at 180 ° C, and 30 minutes at 200 ° C. The composition was cured by stepwise heating to obtain a test sample. In order to evaluate the UV absorption characteristics of the obtained test sample, the light transmittance of the test sample was measured with a spectrophotometer (Hitachi U-3500). The measurement was carried out in air at room temperature. As an evaluation result, Table 1 shows the wavelength of the absorption edge (the wavelength at which the light transmittance is 50% of the light transmittance at a wavelength of 600 [nm]).
蛍光体発光特性評価
得られた硬化性シリコーン樹脂組成物に蛍光体を混練・分散した後、ガラスもしくは石英基板上に塗布し、120℃で15分、150℃で15分、180℃で30分、200℃で30分の順に段階的に加熱することによって該組成物を硬化させて試験サンプルを得た。蛍光体としては、青色光によって励起されて黄色光を放出する蛍光体(Y3Al5O12:CeのYの一部がGdで置換されたもの)(品名:P46−Y3、化成オプトニクス社製)を使用した。蛍光体添加量は、硬化性シリコーン樹脂組成物と蛍光体との合計質量に対し5wt%とした。蛍光体の発光特性は蛍光分光光度計(日立製、F−4500)を用いて測定した。蛍光体発光特性の評価基準は以下の通りである。
○ :蛍光体の発光スペクトルに著しい変化が認められない。
× :蛍光体の発光スペクトルに顕著な変化が認められる。
Phosphor emission characteristics evaluation After the phosphor was kneaded and dispersed in the obtained curable silicone resin composition, it was applied on a glass or quartz substrate, and the coating was applied at 120 ° C for 15 minutes, 150 ° C for 15 minutes, and 180 ° C for 30 minutes. The composition was cured by stepwise heating at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a test sample. As a phosphor, a phosphor that emits yellow light when excited by blue light (Y 3 Al 5 O 12 : a part of Y in Ce is substituted with Gd) (Product name: P46-Y3, Chemical Optonics) Used). The amount of phosphor added was 5 wt% with respect to the total mass of the curable silicone resin composition and the phosphor. The emission characteristics of the phosphor were measured using a fluorescence spectrophotometer (Hitachi, F-4500). The evaluation criteria for the phosphor emission characteristics are as follows.
○: No significant change is observed in the emission spectrum of the phosphor.
X: A remarkable change is recognized in the emission spectrum of the phosphor.
発光素子の封止特性、発光特性評価
上記した蛍光体発光特性評価と同様の手順で硬化性シリコーン樹脂組成物に蛍光体を混練・分散させた。得られた組成物を図1に示すハウジング2の凹部2aにポッティング(滴下)した。その後、120℃で15分、150℃で15分、180℃で30分、200℃で30分の順に段階的に加熱することによって該組成物を硬化させることにより、発光素子(LED)1を作製した。なお、ハウジング2はアルミナ製であり、LEDチップ5は青色LEDである。
得られた発光素子1の封止特性を以下の評価基準で評価した。
○ :発光素子1において、組成物の硬化物7と、ハウジング2および凹部2a上の構造物(すなわち、リードフレーム3,4、LEDチップ5、ボンディングワイヤ6)と、の接着性が良好である。
× :組成物の硬化物7と、ハウジング2および凹部2a上の構造物と、の接着性が劣っており、硬化物7が容易に剥離する。
また、得られた発光素子1の発光特性を以下の評価基準で評価した。
○ :LEDチップ5に電圧を印加したところ、白色の発光が確認できる。
× :LEDチップ5に電圧を印加したところ、青みを帯びた発光が確認できる。
これらの評価の結果を表1に示した。
Evaluation of sealing characteristics and light emitting characteristics of light emitting element The phosphor was kneaded and dispersed in the curable silicone resin composition in the same procedure as the phosphor light emitting characteristics evaluation described above. The obtained composition was potted (dropped) into the
The sealing characteristics of the obtained light emitting
○: Adhesiveness between the cured
X: Adhesiveness between the cured
Moreover, the light emission characteristic of the obtained
○: When a voltage is applied to the
X: When a voltage is applied to the
The results of these evaluations are shown in Table 1.
(例11〜20)
例9〜16では、硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂として、直鎖状メチルフェニルシリコーン樹脂と、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂と、を使用した。
多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂の調製
3官能ケイ素単位のモル比が0.7(Si−NMRによって測定)で、Ph/Meモル比が0.6(H−NMRで測定)の多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を含むワニスを、撹拌しながら、減圧下120℃で1時間加熱することにより、ワニスの溶媒を揮発除去し、多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂を部分的に縮合させて、部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(B)を得た。部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(B)は、常温で固体状である。
部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(A)を80wt%、部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(B)を20wt%の比率にて減圧下170℃で混合し、両者が均一になるようにさらに1時間攪拌させて、両者をさらに部分的に縮合させて、部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(C)を得た。部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(C)は、常温で高粘度液体状である。
(Examples 11 to 20)
In Examples 9 to 16, a linear methylphenyl silicone resin and a polyfunctional curable methylphenylsilicone resin were used as the curable methylphenylsilicone resin.
Preparation of polyfunctional curable methylphenyl silicone resin Multifunctional curing with a trifunctional silicon unit molar ratio of 0.7 (measured by Si-NMR) and a Ph / Me molar ratio of 0.6 (measured by H-NMR) The varnish containing the functional methylphenyl silicone resin is heated at 120 ° C. under reduced pressure for 1 hour with stirring to volatilize and remove the solvent of the varnish, and the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin is partially condensed. Partially condensed methylphenyl silicone resin (B) was obtained. The partially condensed methylphenyl silicone resin (B) is solid at room temperature.
The partially condensed methyl phenyl silicone resin (A) was mixed at a ratio of 80 wt% and the partially condensed methyl phenyl silicone resin (B) at a ratio of 20 wt% under reduced pressure at 170 ° C., and the mixture was further stirred for 1 hour so that both were uniform. Both were further partially condensed to obtain a partially condensed methylphenyl silicone resin (C). The partially condensed methylphenyl silicone resin (C) is a highly viscous liquid at normal temperature.
例1〜10について記載したのと同様の手順で、得られた部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(C)とチタンアルコキシドと、を表2に記載の比率に従って混合し、均一になるように攪拌して透明な硬化性シリコーン樹脂組成物を得た。
得られた硬化性シリコーン樹脂組成物について、例1〜10について記載したのと同様の手順で、熱分解評価、屈折率評価、UV吸収特性評価、蛍光体発光特性評価およびLED発光特性評価を実施した。結果を表2に示す。
In the same procedure as described for Examples 1 to 10, the obtained partially condensed methylphenylsilicone resin (C) and titanium alkoxide were mixed according to the ratio described in Table 2, and stirred uniformly. A transparent curable silicone resin composition was obtained.
The obtained curable silicone resin composition was subjected to thermal decomposition evaluation, refractive index evaluation, UV absorption characteristic evaluation, phosphor light emission characteristic evaluation, and LED light emission characteristic evaluation in the same procedure as described in Examples 1 to 10. did. The results are shown in Table 2.
(例21〜23)
部分縮合メチルフェニルシリコーン樹脂(A),(B)、および両末端にシラノール基を有する直鎖型ジメチルシリコーン(両末端シラノール)について、屈折率評価およびUV吸収特性評価を実施した。結果を表3に示す。
但し、例21は硬化性シリコーン樹脂組成物の場合、加熱硬化時の硬化収縮が大きいため、硬化物の膜にクラックが発生したり、該硬化物の膜が剥離してしまうため、硬化物の膜について屈折率評価およびUV吸収特性評価を実施することができなかった。表3に示す例21の屈折率評価およびUV吸収特性評価の結果は、未硬化(加熱硬化しなかった)の膜に関するものである。なお、例21の屈折率評価では、得られた硬化性シリコーン樹脂組成物をガラスもしくは石英基板上に塗布した後、150℃に加熱して該組成物を軟化させた状態で加圧減圧を繰り返すことによって、基板上に塗布した該組成物膜表面を平滑にした後、室温まで冷却して得た試験サンプルを使用した点を除いて例1〜10について記載したのと同様の手順で実施した。一方、UV吸収特性評価については、未硬化(加熱硬化しなかった)硬化性シリコーン樹脂組成物を用いた点を除いて例1〜10について記載したのと同様の手順で実施した。
例22,23については、以下の手順で屈折率評価およびUV吸収特性評価を実施した。
屈折率評価
得られた液体状の硬化性シリコーン樹脂組成物の波長589[nm]における屈折率をアッベ屈折計2T(アタゴ社製)にて測定した。測定は主プリズム面中央に硬化性シリコーン樹脂組成物を滴下し、その上に副プリズムをかぶせ、主プリズムと副プリズムとの間に硬化性シリコーン樹脂組成物の薄い膜を形成させて行った。
UV吸収特性評価
得られた液体状の硬化性シリコーン樹脂組成物を石英セルに注入させて得た試験サンプルを用いて、例1〜10について記載したのと同様の手順で実施した。
(Examples 21 to 23)
Refractive index evaluation and UV absorption characteristic evaluation were performed on the partially condensed methylphenyl silicone resins (A) and (B) and linear dimethyl silicone having silanol groups at both ends (both ends silanol). The results are shown in Table 3.
However, in the case of the curable silicone resin composition of Example 21, since the curing shrinkage at the time of heat curing is large, the cured film is cracked or the cured film is peeled off. Refractive index evaluation and UV absorption characteristic evaluation could not be performed on the film. The results of refractive index evaluation and UV absorption characteristic evaluation of Example 21 shown in Table 3 relate to an uncured (not heat-cured) film. In the refractive index evaluation of Example 21, the obtained curable silicone resin composition was applied on a glass or quartz substrate and then heated to 150 ° C. and repeatedly softened and depressurized while the composition was softened. After smoothing the surface of the composition film coated on the substrate, it was carried out in the same procedure as described for Examples 1 to 10 except that a test sample obtained by cooling to room temperature was used. . On the other hand, the UV absorption property evaluation was performed in the same procedure as described for Examples 1 to 10 except that an uncured (not heat-cured) curable silicone resin composition was used.
About Examples 22 and 23, refractive index evaluation and UV absorption characteristic evaluation were implemented in the following procedures.
Refractive Index Evaluation The refractive index at a wavelength of 589 [nm] of the obtained liquid curable silicone resin composition was measured with an Abbe refractometer 2T (manufactured by Atago Co., Ltd.). The measurement was carried out by dropping the curable silicone resin composition in the center of the main prism surface, covering the sub-prism thereon, and forming a thin film of the curable silicone resin composition between the main prism and the sub-prism.
Evaluation of UV Absorption Characteristics Using the test sample obtained by injecting the obtained liquid curable silicone resin composition into a quartz cell, the same procedure as described for Examples 1 to 10 was performed.
1:発光素子
2:ハウジング
2a:凹部
3,4:リードフレーム
5:LEDチップ
6:ボンディングワイヤ
7:硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物
1: Light-emitting element 2:
Claims (7)
金属アルコキシド類と、を含み、
前記硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂および前記金属アルコキシド類の合計に対する金属アルコキシド類の割合(但し、金属アルコキシド類の割合は金属酸化物に換算した割合である。)が1〜30質量%である硬化性シリコーン樹脂組成物であって、
その硬化物が屈折率(633nm光による測定値)1.48以上の透光性硬化物となる硬化性シリコーン樹脂組成物。 A curable methylphenyl silicone resin in which the proportion of a linear methylphenyl silicone resin having one or both ends of a silanol group is 60 to 100% by mass;
Metal alkoxides, and
Curability in which the ratio of metal alkoxides to the total of the curable methylphenyl silicone resin and the metal alkoxides (however, the ratio of metal alkoxides is a ratio converted to metal oxide) is 1 to 30% by mass. A silicone resin composition comprising:
A curable silicone resin composition in which the cured product becomes a translucent cured product having a refractive index (measured by 633 nm light) of 1.48 or more.
前記多官能硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂における3官能性ケイ素単位と2官能性ケイ素単位の合計に対する3官能ケイ素単位のモル比が0.4〜1.0である請求項1に記載の硬化性シリコーン樹脂組成物。 The curable methyl phenyl silicone resin contains a trifunctional silicon unit or a polyfunctional curable methyl phenyl silicone resin containing a trifunctional silicon unit and a bifunctional silicon unit in an amount of more than 0% by mass and 40% by mass or less,
The curable silicone according to claim 1, wherein a molar ratio of the trifunctional silicon unit to the total of the trifunctional silicon unit and the bifunctional silicon unit in the polyfunctional curable methylphenyl silicone resin is 0.4 to 1.0. Resin composition.
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