單部分可固化有機硅組合物以及光學(xué)半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通過硅氫加成反應(yīng)固化的單部分可固化有機硅組合物，以及使用該組 合物制備的光學(xué)半導(dǎo)體器件。
[0002] 本發(fā)明要求于2013年8月30日提交的日本專利申請No. 2013-179426的優(yōu)先權(quán)，該 申請的內(nèi)容以引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 通過硅氫加成反應(yīng)固化的具有芳基基團的可固化有機硅組合物被用作光學(xué)半導(dǎo) 體器件(諸如發(fā)光二極管(LED))中的元件的密封劑以及用作保護劑，這是因為它們通過加 熱迅速固化以形成具有高折射率的高度透明固化產(chǎn)物。
[0004] 此類可固化有機硅組合物的例子包括包含如下化合物的可固化有機硅組合物:具 有苯基基團和烯基基團的支鏈有機聚硅氧烷、在分子中具有至少兩個硅鍵合的氫原子的有 機聚硅氧烷、和硅氫加成反應(yīng)催化劑(參見專利文獻1);包含如下化合物的可固化有機硅組 合物:在分子中具有至少兩個烯基基團和至少一個芳基基團的直鏈有機聚硅氧烷、在分子 中具有至少一個烯基基團和至少一個芳基基團的支鏈有機聚硅氧烷、在分子中具有至少兩 個娃鍵合的氫原子的有機聚硅氧烷、和娃氫加成反應(yīng)催化劑(參見專利文獻2);包含如下化 合物的可固化有機硅組合物:在分子中具有至少一個烯基基團并且含有二苯基硅氧烷單元 的直鏈有機聚硅氧烷、具有乙烯基基團和苯基基團的支鏈有機聚硅氧烷、具有二有機氫甲 硅烷氧基基團的有機聚硅氧烷、和硅氫加成反應(yīng)催化劑(參見專利文獻3)。
[0005] 此類可固化有機硅組合物以兩種組分提供，所述兩種組分被分為具有硅鍵合的氫 原子的有機聚硅氧烷和硅氫加成反應(yīng)催化劑，以便確保貯存穩(wěn)定性。這兩種組分必須均勻 混合以供使用。因此，如果兩種組分的混合比改變或者如果兩種組分未充分混合，則內(nèi)在性 能將不會充分顯示。由此，需要這樣的單部分可固化有機硅組合物，該單部分可固化有機硅 組合物具有貯存穩(wěn)定性并且在使用之前無需混合。 現(xiàn)有技術(shù)參考文獻 專利文獻
[0006] 專利文獻1:日本未經(jīng)審查的專利申請公布No.Hll-001619 專利文獻2:日本未經(jīng)審查的專利申請公布No.2004-143361 專利文獻3:日本未經(jīng)審查的專利申請公布No. 2005-076003

【發(fā)明內(nèi)容】
技術(shù)問題
[0007] 本發(fā)明的目的是提供具有貯存穩(wěn)定性的單部分可固化有機硅組合物，以及使用該 組合物的具有出色可靠性的光學(xué)半導(dǎo)體器件。 問題的解決方案
[0008] 本發(fā)明的單部分可固化有機硅組合物的特征在于包含： (A) 由以下平均單元式表示的支鏈有機聚硅氧烷： (RlSio3Z2) a(Rl2Sio2Z2)b(R l3Sioiz2)C(SiO4Z2)d(XOiz 2)e 其中，R1表示相同或不同的單價烴基團，但是在分子中，至少5摩爾％的妒為烯基基團 并且至少30摩爾％的!?1為芳基基團；X表示氫原子或烷基基團；a表示正整數(shù)，b表示O或正整 數(shù)，c表示0或正整數(shù)，d表示0到0.3的數(shù)，e表示0到0.4的數(shù)，b/a為0到10的數(shù)，c/a為0到5的 數(shù)，并且a+b+c+d = l;以及 (B) 混合物，該混合物中組分(i)至（i i i)被預(yù)混 (i) 由以下通式表示的有機聚硅氧烷： HR22SiO(R22SiO)mSiR22H 其中，R2表示沒有脂族不飽和鍵的相同或不同單價烴基團，但是在分子中，至少15摩 爾％的妒為芳基基團；并且m為1到100的整數(shù)； (ii) 硅氫加成反應(yīng)金屬基催化劑，所述組分(ii)的含量使得以組分(B)的質(zhì)量單位計， 催化金屬為0.01至I ,OOOppm;以及 (i i i)由以下通式表示的胺化合物： R32N-R4-NR32 其中，R3表示相同或不同的氫原子或具有1至4個碳的烷基基團；并且R4表示具有2至4 個碳的亞烷基基團，以組分(B)的質(zhì)量單位計，所述組分(iii)的含量為0.5至l，000ppm。
[0009] 組分(B)中的組分（ii)優(yōu)選為鉑-烯基硅氧烷絡(luò)合物，并且組分（iii)優(yōu)選為N，N， Ν'，N'_四甲基乙二胺。
[0010] 該組合物還優(yōu)選含有(C)由以下通式表示的直鏈有機聚硅氧烷： R53SiO(R52SiO)nSiR53 其中，R5表示相同或不同的單價烴基團，但是在分子中，R5中的至少兩個為烯基基團并 且至少20摩爾％的妒為芳基基團；并且η為5到1，000的整數(shù)，所述組分(C)的含量為每100質(zhì) 量份組分的(A)有不超過100質(zhì)量份的(C)。
[0011]該組合物還優(yōu)選含有(D)由以下平均單元式表示的支鏈有機聚硅氧烷： (HR62SiOlZ2)f (R6Si〇3/2)g(R62Si〇2/2)h(R63Si01/ 2)i(Si〇4/2)j(Y01/2)k 其中，R6表示沒有脂族不飽和鍵的相同或不同單價烴基團，但是在分子中，至少10摩 爾％的1?6為芳基基團；Y表示氫原子或烷基基團；并且f表示正整數(shù)，g表示正整數(shù)，h表示0或 正整數(shù)，i表示0或正整數(shù)，j表示0到0.3的數(shù)，k表示0到0.4的數(shù)，并且f/g為0.1到4的數(shù)，h/g 為0到10的數(shù)，i/g為0到5的數(shù)，并且f+g+h+i+j = l，所述組分(D)的含量使得組分(D)中的硅 鍵合的氫原子優(yōu)選為組分(B)和(D)中全部硅鍵合的氫原子的1至20摩爾％。
[0012] 本發(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體器件，其中光學(xué)半導(dǎo)體元件用上述單部分可固化有機硅組合 物的固化產(chǎn)物密封、保護或覆蓋。 本發(fā)明的效果
[0013] 本發(fā)明的單部分可固化有機硅組合物具有貯存穩(wěn)定性，并且本發(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體 器件具有可靠性。
【附圖說明】
[0014] 圖1是作為本發(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體器件的例子的LED的剖視圖。
【具體實施方式】
[0015] 首先，將詳細描述本發(fā)明的單部分可固化有機硅組合物。
[0016] 組分(A)為該組合物的主要材料并且為由以下平均單元式表示的支鏈有機聚硅氧 燒： (RlSio3Z2)a(Rl2Sio 2Z2)b(Rl3Sioiz2)C(SiO 4Z2)d(XOiz2)e
[0017] 在該式中，R1表示相同或不同的單價烴基團。具體例子包括烷基基團，諸如甲基基 團、乙基基團、丙基基團、丁基基團、戊基基團、己基基團、庚基基團；烯基基團，諸如乙烯基 基團、烯丙基基團、丁烯基基團、戊烯基基團、己烯基基團；芳基基團，諸如苯基基團、甲苯基 基團、二甲苯基基團；芳烷基基團，諸如苯甲基基團或苯乙基基團；鹵代烷基基團，諸如3-氯 丙基基團和3,3,3_三氟丙基基團。然而，分子中至少5摩爾％的妒為烯基基團，并且優(yōu)選至 少10摩爾％的妒為烯基基團。此外，至少30摩爾％的妒為芳基基團，并且優(yōu)選至少40摩爾％ 的R 1為芳基基團。這是因為來自所得固化產(chǎn)物的光由于折射、反射或散射而導(dǎo)致的衰減減 小。此外，式中的X表示氫原子或烷基基團。此類烷基基團的例子包括甲基基團、乙基基團、 丙基基團和丁基基團。
[0018] 此外，式中的a表示正整數(shù)，b表示0或正整數(shù)，c表示0或正整數(shù)，d表示0到0.3的數(shù)， e表示0到0.4的數(shù)，并且b/a表示0到10的數(shù)，c/a表示0到5的數(shù)，并且a+b+c+d = 1。
[0019] 組分(B)為該組合物的交聯(lián)劑和促進該交聯(lián)的催化劑。該組分(B)為通過將（i)由 以下通式表示的有機聚硅氧烷： HR22SiO(R22SiO)mSiR22H 與（i i)硅氫加成反應(yīng)金屬基催化劑和(i i i)由以下通式表示的胺化合物： R42N-R5-NR42 混合而得到的反應(yīng)混合物或混合物，
[0020] 組分（i)中的式中的R2表示沒有脂族不飽和鍵的相同或不同單價烴基團。具體例 子包括烷基基團，諸如甲基基團、乙基基團、丙基基團、丁基基團、戊基基團、己基基團、庚基 基團；芳基基團，諸如苯基基團、甲苯基基團、二甲苯基基團；芳烷基基團，諸如苯甲基基團 或苯乙基基團；鹵代烷基基團，諸如3-氯丙基基團和3,3,3_三氟丙基基團。然而，分子中至 少15摩爾％的妒為芳基基團，并且優(yōu)選至少20摩爾％的妒或至少30摩爾％的妒為芳基基團 s。這是因為來自所得固化產(chǎn)物的光由于折射、反射或散射而導(dǎo)致的衰減減小。此外，在該式 中，m表示1到100的整數(shù)，優(yōu)選為1到50的整數(shù)，并且最優(yōu)選為1到20的整數(shù)。這是因為如果m 不超過上述范圍的最大值，用于處理所得組合物的操作效率得到提高。
[0021 ]組分(ii)的例子包括鉑催化劑、銠催化劑和鈀催化劑，并且鉑催化劑是優(yōu)選的。此 類鉑催化劑的例子包括細小鉑粉末、氯鉑酸、氯鉑酸的醇溶液、鉑-烯基硅氧烷絡(luò)合物、鉑_ 烯烴絡(luò)合物和鉑-羰基絡(luò)合物。鉑-烯基硅氧烷絡(luò)合物是優(yōu)選的。烯基硅氧烷的例子包括1， 3-二乙烯基-1，1，3,3-四甲基二硅氧烷、1，3,5,7_四甲基-1，3,5,7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、 烯基硅氧烷的部分甲基基團被乙基基團、苯基基團等等取代的烯基硅氧烷，以及烯基硅氧 烷的乙烯基基團被烯丙基基團、己烯基基團等等取代的烯基硅氧烷。1，3_二乙烯基_1，1，3， 3-四甲基二硅氧烷因其良好的穩(wěn)定性而成為優(yōu)選的。
[0022] 此外，優(yōu)選將烯基硅氧烷(諸如1，3-二烯丙基-I，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，3-二 乙烯基-I，3-二甲基-I，3-二苯基二硅氧烷、I，3-二乙烯基-I，I，3，3-四苯基二硅氧烷、I，3， 5,7_四甲基-1，3,5,7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷)或有機硅氧烷低聚物(諸如二甲基硅氧烷低聚 物)添加到該鉑-烯基硅氧烷絡(luò)合物以進一步增強其穩(wěn)定性。
[0023] 以組分(B)的質(zhì)