半导体发光器件用部件及其制造方法以及使用了该部件的半导体发光器件技术

本发明专利技术提供半导体发光器件用部件及其制造方法以及使用了该部件的半导体发光器件，本发明专利技术所提供的半导体发光器件用部件的透明性、耐光性、耐热性优异，能够密封半导体发光器件，即使长期使用也不会产生裂纹和剥离。为此，本发明专利技术中使用具有下述特征的半导体发光器件用部件：（１）该部件的固体Ｓｉ－核磁共振谱中具有至少一个选自由（ｉ）和（ｉｉ）组成的组中的峰，所述（ｉ）是峰顶的位置位于化学位移为－４０ｐｐｍ～０ｐｐｍ的区域、半峰宽为０．３ｐｐｍ～３．０ｐｐｍ的峰，所述（ｉｉ）是峰顶的位置位于化学位移为－８０ｐｐｍ以上且小于－４０ｐｐｍ的区域、半峰宽为０．３ｐｐｍ～５．０ｐｐｍ的峰；并且，（２）该部件的硅含量为２０重量％以上；（３）该部件的硅烷醇含量为０．１重量％～１０重量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的半导体发光器件用部件及其制造方法、以及使用了该部件的半导体发光器件。详细地说，本专利技术涉及对紫外线和热具有高耐久性且透明性优异的半导体发光器件用部件及其制造方法、以及使用了该部件的半导体发光器件。
技术介绍
在发光二极管(light emitting diode，下面适当简称为“LED”)或半导体激光器等半导体发光器件中，通常采用透明树脂等部件(半导体发光器件用部件)将半导体发光元件密封。 作为该半导体发光器件用部件，使用例如环氧树脂。并且已知可通过使该密封树脂中含有荧光体等颜料来对从半导体发光元件中发出的发光波长进行转换等。 但是，由于环氧树脂的吸湿性高，因而存在如下问题长时间使用半导体发光器件时所产生的来自半导体发光元件的热会导致半导体发光器件产生裂纹，或者由于水分的渗入会导致荧光体或发光元件劣化。 并且，近年来，随着发光波长的短波长化，环氧树脂劣化而着色，因而在长时间亮灯以及在高功率下使用时，存在半导体发光器件的亮度明显下降的问题。 针对这些问题，有方案采用耐热性、耐紫外光性优异的硅树脂作为环氧树脂的替代品。但是，硅树脂在密合性、透明性、耐候性方面还不充分。针对于此，有方案提出了采用无机类密封材料和使用了该无机类密封材料的半导体发光器件作为耐热性、耐紫外光性优异的材料(例如参照专利文献1～5)。 专利文献1日本专利第3275308号公报 专利文献2特开2003-197976号公报 专利文献3特开2004-231947号公报 专利文献4特开2002-33517号公报 专利文献5特开2002-203989号公报 但是，熔融玻璃等无机材料的处理温度较高，为350℃以上，给发光元件带来损伤，所以不能在工业上应用。 并且，对于采用溶胶-凝胶法制造的玻璃，存在因成型半导体发光器件用部件时的固化收缩而产生裂纹和剥离的问题，还未能得到在厚膜状态下长期稳定的玻璃。 例如，专利文献1或专利文献2中记载了使用4官能的烷氧基硅烷形成玻璃材料的技术。但是，对通过专利文献1或专利文献2中记载的技术而得到的无机材料来说，当将4官能的烷氧基硅烷的水解液涂布到半导体发光器件上并在不损害半导体发光器件性能的150℃左右的温和的固化温度下固化几小时左右时，所得到的玻璃材料是通常含有十几重量％以上的硅烷醇的不完整的玻璃体。因此，根据专利文献1或专利文献2中记载的技术，不能像熔融法玻璃那样得到仅由硅氧烷键构成的玻璃体。 其原因推测如下与一般的有机树脂不同，专利文献1和专利文献2中使用的无机材料具有非常多的交联点，所以结构的束缚大，反应性末端孤立而不能缩合。这样的玻璃体不致密，并且，该玻璃体的表面与硅胶同样地处于亲水性非常高的状态，所以不具有充分的密封能力。 并且，一般加热到250℃以上时，这类难反应的硅烷醇开始稍微减少，通常在350℃以上、优选在400℃以上的高温烧制时能够积极减少硅烷醇的量。但是，即使想要利用上述方式从专利文献1或专利文献2中记载的无机材料除去硅烷醇，也是难以实现的，这是由于半导体发光器件的耐热温度通常为260℃以下。 此外，4官能的烷氧基硅烷在脱水-脱醇缩合时所脱离的成分量较多，所以在实质固化时的收缩率大。而且，4官能的烷氧基硅烷的交联度高，因此，在干燥工序中，具有从表面部分(该表面部分为稀释溶剂中的一部分发生了蒸发的表面部分)开始固化、形成包含溶剂的硬胶体、随后释放出内部溶剂的倾向，所以伴随溶剂蒸发的收缩量也变大。因此，在专利文献1或专利文献2中记载的无机材料中，具有因收缩而产生较大的内部应力且产生很多裂纹的结果。因而难以仅将4官能烷氧基硅烷作为原料来得到可用作半导体发光器件用部件的大的块状体或厚膜。 并且，例如专利文献3中记载了如下技术将含有有机基团的硅烷化合物作为原料，通过溶胶-凝胶法，以高尺寸精度制造三维状的荧光体层。但是，专利文献3中并没有针对交联度以及环状物的存在进行详细记载，并且，为了得到专利文献3所记载的无机材料，需要高浓度的荧光体颗粒，实质上它起到骨材的作用而使三维形状得到保持，因而在无机材料中不含荧光体的情况下，不能得到透明且没有裂纹的厚膜状的玻璃状涂布物。 此外，专利文献3中所记载的技术中是将乙酸用作催化剂的，由于没有从所得到的无机材料中除去乙酸，因而乙酸给半导体发光元件带来不良影响。并且，在形成专利文献3中记载的无机材料时，固化需要400℃的高温，因而实质上不可能与半导体发光器件一起加热，而且，在高温下会发生不必要的缩合，导致其结构变形，不能抑制裂纹产生。 并且，例如专利文献4中记载了如下的技术在以二氧化硅或硅氧烷为骨架的无机物溶胶中混合无机光散射剂，涂布由此得到的无机涂布剂，得到半导体发光器件用部件。但是，专利文献4所记载的无机材料中必须含有无机光散射剂，并且，专利文献4中并没有关于原料以及制造方法的详细记载，不可能准确再现其技术。 此外，例如专利文献5中记载了通过涂布溶胶-凝胶法玻璃来得到半导体发光器件用部件的技术。但是，与专利文献3相同，为了得到专利文献5中记载的无机材料，必须含有荧光体。并且，该荧光体起到骨材作用，得到的无机材料为厚膜，但膜厚不超过100μm。另外，专利文献5中没有记载原料或制法，难以使用一般的烷氧基硅烷稳定地再现所述技术。 根据以上背景，需要一种半导体发光器件用部件，该部件的固化条件温和且透明性、耐光性、耐热性优异，可将半导体发光器件密封，即使长期使用也不会产生裂纹和剥离，能够保持荧光体。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而进行的。即，本专利技术的目的在于，提供一种新的半导体发光器件用部件，该部件的透明性、耐光性、耐热性优异，能够将半导体发光器件密封并且即使长期使用也不会产生裂纹和剥离，能够保持荧光体。 本专利技术人为了达到上述目的进行了深入研究，结果发现如下知识。 即，本专利技术人发现，使用在固体Si-核磁共振(nuclear magneticresonance，下面适当称为“NMR”)谱中具有特定的峰、并且硅含量为特定值以上、硅烷醇含量处于规定范围的高分子形成半导体发光器件用部件时，可实现厚膜化，即使在厚膜部上也能够抑制裂纹的产生，并且密合性、耐热性、透明性优异。 并且，本专利技术人发现，使用在固体Si-NMR谱中具有两个以上的特定的峰、含有特定范围浓度的D2环状物、硅含量为特定值以上、并且挥发成分量为规定量以下的高分子形成半导体发光器件用部件时，可实现厚膜化，能够抑制在厚膜部产生裂纹，并且密合性、耐热性、透明性优异。 此外，本专利技术人发现，使用在固体Si-NMR谱中含有经由规定的制造过程得到的特定范围的Dn化合物以及D2环状物、并且硅含量为特定值以上的高分子形成半导体发光器件用部件时，可实现厚膜化，能够抑制在厚膜部产生裂纹，并且密合性、耐热性、透明性优异。 根据以上的发现，本专利技术人完成了本专利技术。 即，本专利技术的要点在于提供一种半导体发光器件用部件，该半导体发光器件用部件的特征在于 (1)该部件的固体Si-核磁共振谱中具有至少一个选自由(i)和(ii)组成的组中的峰，所述(i)是峰顶的位置位于化学位移为-40ppm～0ppm的区域、半峰宽为0.3ppm～3.0ppm的峰，所述(ii)是峰顶的位置位于化学位移为-80ppm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光器件用部件，该半导体发光器件用部件的特征在于，　　　　（１）该部件的固体Ｓｉ－核磁共振谱中具有至少一个选自由（ｉ）和（ｉｉ）组成的组中的峰，所述（ｉ）是峰顶的位置位于化学位移为－４０ｐｐｍ～０ｐｐｍ的区域、半峰宽为０．３ｐｐｍ～３．０ｐｐｍ的峰，所述（ｉｉ）是峰顶的位置位于化学位移为－８０ｐｐｍ以上且小于－４０ｐｐｍ的区域、半峰宽为０．３ｐｐｍ～５．０ｐｐｍ的峰；并且　　　　（２）该部件的硅含量为２０重量％以上；　　　　（３）该部件的硅烷醇含量为０．１重量％～１０重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-2-23 047742/2005;JP 2005-3-24 086305/2005;1.一种半导体发光器件用部件，该半导体发光器件用部件的特征在于，(1)该部件的固体Si-核磁共振谱中具有至少一个选自由(i)和(ii)组成的组中的峰，所述(i)是峰顶的位置位于化学位移为-40ppm～0ppm的区域、半峰宽为0.3ppm～3.0ppm的峰，所述(ii)是峰顶的位置位于化学位移为-80ppm以上且小于-40ppm的区域、半峰宽为0.3ppm～5.0ppm的峰；并且(2)该部件的硅含量为20重量％以上；(3)该部件的硅烷醇含量为0.1重量％～10重量％。2.根据权利要求1所述的半导体发光器件用部件，该部件还具有下述(4)的特征(4)该部件采用A型硬度计测定的肖氏A硬度的硬度值为5～90。3.根据权利要求2所述的半导体发光器件用部件，其特征在于，在该部件的固体Si-核磁共振谱中，化学位移为-40ppm～0ppm的峰的总面积/化学位移小于-40ppm的峰的总面积之比为3～200。4.根据权利要求1～3的任意一项所述的半导体发光器件用部件，其特征在于，所述半导体发光器件用部件具有两个以上选自由所述(i)以及(ii)组成的组中的峰。5.根据权利要求1～4的任意一项所述的半导体发光器件用部件，其特征在于，在半导体发光器件的发光波长下，膜厚为0.5mm的该部件的透光率为80％以上。6.根据权利要求1～5的任意一项所述的半导体发光器件用部件，其特征在于，所述半导体发光器件用部件还含有无机氧化物颗粒。7.一种半导体发光器件用部件，该半导体发光器件用部件的特征在于，(5)该部件的固体Si-核磁共振谱中(iii)具有两个以上的峰顶位置位于化学位移为-80ppm以上的区域的峰，并且(iv)与三聚物和四聚物的D2环状物对应的硅相对于全部硅的摩尔比为5％～30％；(2)该部件的硅含量为20重量％以上；(6)该部件在达到温度为150℃、真空度为6.0Pa时的重量减少率为3％以下。8.根据权利要求7所述的半导体发光器件用部件，其特征在于，在半导体发光器件的发光波长下，膜厚为0.5mm的该部件的透光率为80％以上。9.根据权利要求7或8所述的半导体发光器件用部件，其特征在于，所述半导体发光器件用部件还含有无机氧化物颗粒。10.一种半导体发光器件用部件，该半导体发光器件用部件是通过对下述缩聚物进行干燥的工序得到的半导体发光器件用部件，所述缩聚物是通过对下述式(1)及下述式(2)中的至少任意一种通式所表示的化合物和/或其低聚物进行水解-缩聚而得到的；Mm+XnY1m-n(1)式(1)中，M表示选自硅、铝、锆以及钛中的至少一种元素；X表示水解性基团；Y1表示1价有机基团；m表示M的价数，为1以上的整数；n表示X基的数目，为1以上的整数，其中m≥n；(Ms+XtY1s-t-1)u Y2(2)式(2)中，M表示选自硅、铝、锆以及钛中的至少一种元素；X表示水解性基团；Y1表示1价有机基团；Y2表示u价有机基团；s表示M的价数，为2以上的整数；t表示1～s-1的整数；u表示2以上的整数，所述半导体发光器件用部件的特征在于，(7)该部件的固体Si-核磁共振谱中，与Dn化合物对应的硅相对于全部硅的摩尔比为30％以上；(8)该部件的固体Si-核磁共振谱中，与三聚物和四聚物的D2环状物对应的硅相对于全部硅的合计摩尔比为0.1％～15％；(2)该部件的硅含量为20重量％以上。11.根据权利要求10所述的半导体发光器件用部件，其特征在于，在半导体发光器件的发光波长下，膜厚为0.5mm的该部件的透光率为80％以上。12.根据权利要求10或11所述的半导体发光器件用部件，其特征在于，所述半导体发光器件用部件还含有无机氧化物颗粒。13.一种半导体发光器件用部件的制造方法，其是权利要求1～6中任意一项所述的半导体发光器件用部件的制造方法，该制造方法的特征在于，其具有对下述缩聚物进行干燥的工序，所述缩聚物是通过对下述通式(1)所表示的化合物和/或其低聚物进行水解-缩聚而得到的；Mm+XnY1m-n(1)式(1)中，M表示选自硅、铝、锆以及钛中的至少一种元素；X表示水解性基团；Y1表示1价有机基团；m表示M的价数，为1以上的整数；n表示X基的数目，为1以上的整数，其中m≥n。14.一种半导体发光器件用部件的制造方法，其是权利要求1～6中任意一项所述的半导体发光器件用部件的制造方法，该制造方法的特征在于，其具有对下述缩聚物进行干燥的工序，所述缩聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤波奈子，森宽，小林博，外村翼，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]