[go: up one dir, main page]

TW201906932A - 固體有機矽材料、使用其而成之積層體及發光元件 - Google Patents

固體有機矽材料、使用其而成之積層體及發光元件 Download PDF

Info

Publication number
TW201906932A
TW201906932A TW107115880A TW107115880A TW201906932A TW 201906932 A TW201906932 A TW 201906932A TW 107115880 A TW107115880 A TW 107115880A TW 107115880 A TW107115880 A TW 107115880A TW 201906932 A TW201906932 A TW 201906932A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
solid
layer
scope
laminated body
film
Prior art date
Application number
TW107115880A
Other languages
English (en)
Inventor
尼子雅章
水上真弓
赤坂昌保
津田武明
Original Assignee
日商道康寧東麗股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商道康寧東麗股份有限公司 filed Critical 日商道康寧東麗股份有限公司
Publication of TW201906932A publication Critical patent/TW201906932A/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/44Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing only polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/852Encapsulations
    • H10H20/854Encapsulations characterised by their material, e.g. epoxy or silicone resins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本發明提供一種固體有機矽材料、使用其之積層體等,所述固體有機矽材料容易以均勻之奈米級膜厚實現薄膜化,配置於作為發光元件之積層體與空氣的界面上,從而可改善光萃取效率等。 本發明之固體有機矽材料含有(A)數均粒徑為1~100 nm之中空或多孔質無機微粒、以及(B)分子內具有由RASiO3/2(式中,RA為碳原子數6~14之芳基)表示之芳基矽氧烷單元及由(R2SiO2/2)n(式中,R為可由鹵素原子取代之碳原子數1~20之烷基或者碳原子數6~14之芳基,n為3~1000範圍內之數)表示之聚二有機矽氧烷結構的有機聚矽氧烷,且成分(A)之含量為10~95質量%之範圍。

Description

固體有機矽材料、使用其而成之積層體及發光元件
本發明係關於一種固體有機矽材料、使用其之積層體及發光元件,尤其涉及如下所述之固體有機矽材料,即:容易以均勻之奈米級膜厚實現薄膜化,配置於作為發光元件之積層體與空氣的界面上,從而可改善光萃取效率等。並且,本發明涉及使用該固體有機矽材料之積層體及光學元件的製造方法。
由於固體有機矽材料之成型性優異,具有耐熱性、耐寒性、電絕緣性、耐候性、斥水性以及透明性,故可應用於眾多工業領域。尤其是與其他有機材料相比,固化性有機矽組合物之固化物不易變色,且其物理物性之降低少,因此亦適合用作光學材料、尤其是發光元件(無機或有機發光二極體)之密封劑。
近年來,針對新型發光元件之製造製程,提議有於室溫下為固體狀或半固體狀、高溫下加熱熔融、具有熱熔性之含有有機矽材料。具有熱熔性之含有有機矽材料不同於常規之液狀材料,使用作業性與均勻塗佈性優異,例如本申請人等於專利文獻1中提議有一種光學組件,其於密封材料膜中使用反應性或非反應性含有有機矽之熱熔組合物,且該熱熔組合物於分子內具有樹脂狀矽氧烷結構與直鏈狀矽氧烷結構。該密封材料與尤其具有高折射率、對來自光源之波長進行轉換之具有螢光材料的密封材料膜(螢光體層)組合使用,可提供生產性及發光效率優異之發光元件。然而,於發光元件領域,尤其是使用上述螢光體層之情形下,要求具備更高之光萃取效率,上述發光元件尚有改善之餘地。另外,於專利文獻1中,並無任何關於調配特定中空或多孔質無機微粒或者使用用於改善光萃取效率之薄膜、尤其是奈米級薄膜之相關揭示。
另一方面,小粒徑之中空或多孔質無機微粒具有於內部或細孔內含有空氣之結構,調配至作為黏合劑之樹脂後會對空氣層賦予低折射率,故被用作防止反射薄片之防止反射層。具體而言,於相對於基材層為低折射率之該防止反射層之界面中反射入射光(來自外部光源之入射光),藉由入射光與反射光之干擾來防止反射。例如,於專利文獻2~4中揭示有使用有機矽作為黏合劑樹脂、含有中空或多孔質無機微粒之防止反射膜。然而,該等專利文獻中並無任何關於使用可賦予高折射率且具有熱熔性之有機矽材料,尤其是分子內具有樹脂狀矽氧烷結構與直鏈狀矽氧烷結構之有機矽材料的相關揭示,亦無任何關於在內部具有光源之發光元件中使用用於改善光萃取效率之薄膜的相關揭示。又,於專利文獻5中提議有於電子零件用途之樹脂澆鑄材料中,對作為基體樹脂之有機矽樹脂基質調配球狀氧化矽中空球珠的固化物,但並無任何關於使用在內部具有樹脂狀矽氧烷結構與直鏈狀矽氧烷結構之有機矽材料的相關揭示,且氧化矽中空球珠非常粗大,粒徑為5~15 µm,亦無使用薄膜之任何揭示。 〔習知技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本專利特表2016-508290號公報 〔專利文獻2〕國際專利公開2009-001723號公報 〔專利文獻3〕國際專利公開2008-117652號公報 〔專利文獻4〕日本專利特開2004-258267號公報 〔專利文獻5〕日本專利特開平06-84642號公報
〔發明所欲解決之課題〕 本發明係為解決上述問題開發而成,其目的在於提供一種有機矽材料、使用其之積層體及發光元件,該有機矽材料之使用作業性容易,尤其容易以奈米膜厚實現均勻之薄膜化,且應用於作為發光元件之積層體時,對其密封性能無任何損害,可改善光萃取效率。並且,本發明之目的在於提供使用該有機矽材料之積層體及光學元件的製造方法。 〔解決問題之技術手段〕
本發明者等人經過銳意研究後發現,藉由使用含有(A)數均粒徑為1~100 nm之中空或多孔質無機微粒、以及 (B)分子內具有由RA SiO3/2 (式中,RA 為碳原子數6~14之芳基)表示之芳基矽氧烷單元及由(R2 SiO2/2 )n(式中,R為可由鹵素原子取代之碳原子數1~20之烷基或者碳原子數6~14之芳基,n為3~1000範圍內之數)表示之聚二有機矽氧烷結構的有機聚矽氧烷, 且成分(A)之含量為10~95質量%之範圍的固體有機矽材料,可解決上述問題,從而完成本發明。該固體有機矽材料具有熱熔性,尤其容易實現奈米級之薄膜化,作為光學構件用於發光元件時,可改善其光萃取效率。
進而,本發明者等人發現藉由含有由上述固體有機矽材料構成之固體層的積層體,可解決上述問題,從而完成本發明。
同樣,本發明者等人發現藉由具備至少一個光源、形成於其上之包含至少一種螢光體之層、以及配置於與空氣之界面上的由上述固體有機矽材料構成之固體層的發光元件,可解決上述問題,從而完成本發明。
除此之外,本發明者等人發現藉由具備將上述固體有機矽材料成型為薄片狀或薄膜狀之製程的積層體或發光元件之製造方法,可解決上述問題,從而完成本發明。 〔發明效果〕
藉由使用本發明之固體有機矽材料,可提供使用作業性容易,尤其容易以奈米膜厚實現均勻之薄膜化,且應用於作為發光元件之積層體時,對其密封性能無任何損害,可改善光萃取效率的有機矽材料、使用其之積層體及發光元件。並且,可提供具備將上述固體有機矽材料成型為薄片狀或薄膜狀之製程的積層體或發光元件之製造方法。
[固體有機矽材料] 首先,針對本發明之固體有機矽材料進行說明。該固體有機矽材料特徵在於,使固定量之具有於內部或細孔內含有空氣之結構的小粒徑(奈米級)中空或多孔質無機微粒分散於由樹脂-線型嵌段共聚物型有機聚矽氧烷構成之聚合物基質中,所述有機聚矽氧烷於分子內同時具有由RA SiO3/2 表示之芳基矽氧烷單元(T分枝單元或樹脂結構)及由(R2 SiO2/2 )n表示之聚二有機矽氧烷結構(矽氧烷直鏈結構)。
更具體而言,本發明之固體有機矽材料含有 (A) 數均粒徑為1~100 nm之中空或多孔質無機微粒;以及 (B) 分子內具有由RA SiO3/2 (式中,RA 為碳原子數6~14之芳基)表示之芳基矽氧烷單元及由(R2 SiO2/2 )n(式中,R為可由鹵素原子取代之碳原子數1~20之烷基或者碳原子數6~14之芳基,n為3~1000範圍內之數)表示之聚二有機矽氧烷結構的有機聚矽氧烷,且成分(A)之含量為10~95質量%之範圍。以下對該固體有機矽材料進行詳細說明。 [(A)成分]
(A)成分係平均粒徑為1~100 nm之中空或多孔質無機微粒,具有內部或細孔內含有空氣之結構,可使聚合物基質之折射率降低,實現低折射率之固體層。此種小粒徑中空或多孔質無機微粒係如下所述成分,即:設計成奈米級薄膜狀時,可實現薄膜之低折射率,且可經由光源/螢光體層提高光萃取率。
此處,中空無機微粒係指內部有空洞之大致球形微粒,係表面平滑或可有凹凸之正球狀或橢圓球狀微粒。該中空無機微粒自身具有低折射率(例如,折射率:1.20~1.45)。關於具體例,可列舉中空氧化矽微粒等。同樣,多孔質無機微粒係指具有一個微粒中設有多個空洞而形成之結構的無機微粒。無機微粒之種類並無特別限定,優選為矽膠、多孔質氧化矽溶膠、中空氧化矽溶膠、MgF2溶膠等無機微粒等,尤其優選例示以作為矽膠之中空氧化矽微粒為主要成分之無機微粒。另外,該等氧化矽微粒可實施丙烯酸改質等眾所周知之表面改質,進而,自提高分散性之觀點出發,亦可用矽氮烷或眾所周知之矽烷偶合劑對無機微粒表面進行處理。進而,該等無機微粒可單獨使用1種,亦可組合種類或平均粒徑不同之2種以上使用。另外,本發明之中空無機微粒如上所述優選為大致球形之形狀,尤其優選不含非球形,即具有粒子長短徑之板狀粒子、針狀粒子、管狀粒子等。
(A)成分之平均粒徑係未凝集之各個無機微粒之數均粒徑,係可使用雷射繞射散射法粒徑分析儀等測定之平均一次粒徑。該數均粒徑為1~100 nm之範圍,尤其優選以平均粒徑40~70 nm之中空氧化矽微粒為主要成分之無機微粒。無機微粒之平均粒徑若大於所述上限,則可能出現粒子大於奈米級膜厚之情形,此外,於所製造之薄膜中藉由瑞立散射(Rayleigh scattering)會使光發生漫反射,該固體層泛白,導致其透射率降低。另一方面,無機微粒之平均粒徑若小於所述下限,則無機微粒之分散性降低,導致凝集,並且對於後述薄膜狀構件,可能無法經由光源/螢光體層提高光萃取效率。
(A)成分之折射率並無特別限制,因製造方法而異,但自本發明之技術效果之觀點出發,優選使用折射率為1.20~1.45之範圍內者,優選為1.25~1.37。(A)成分之折射率越低越好,但於中空氧化矽微粒中,1.20為其實際下限,且若超過1.45,則接近非常高之折射率,可能無法獲得充分提高光萃取效率之效果。 [(B)成分]
(B)成分係作為上述(A)成分之黏合劑的、包含具有芳基之T單元的樹脂-線型聚合物型有機聚矽氧烷,折射率高且具有熱熔性,故容易形成均勻且膜厚為奈米級之薄膜狀固體層。
此種(B)成分係於分子內具有由RA SiO3/2 (式中,RA 為碳原子數6~14之芳基)表示之芳基矽氧烷單元及由(R2 SiO2/2 )n(式中,R為可由鹵素原子取代之碳原子數1~20之烷基或者碳原子數6~14之芳基,n為3~1000範圍內之數)表示之聚二有機矽氧烷結構的有機聚矽氧烷。
此處,碳原子數6~14之芳基係苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基,自工業生產之觀點出發,優選為苯基。此外,R係甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基等芳基;以氟原子、氯原子、溴原子等鹵素原子取代與該等基團鍵合之氫原子之部分或全部的基團;自工業生產之觀點出發,優選為甲基或苯基。
更具體而言,(B)成分係擁有具有T單元:R1 SiO3/2 (R1 為一價有機基、羥基或碳原子數1~6之烷氧基,分子內所有R1 中至少一個以上為碳原子數6~14之芳基)、任意Q單元:SiO4/2 表示之矽氧烷單元之樹脂結構嵌段與(R2 SiO2/2 )n(式中,n為上述同樣之數,R為上述同樣之基團)表示之線型結構嵌段藉由矽伸烷基鍵或Si-O-Si鍵連結的結構,且具有RA SiO3/2 單元之樹脂-線型有機聚矽氧烷嵌段共聚物,於聚合物中連結樹脂結構嵌段與線型結構嵌段之矽伸烷基鍵或Si-O-Si鍵中,優選與樹脂結構鍵合之Si原子構成RA SiO3/2 單元。
(B)成分中之樹脂結構嵌段係對(B)成分整體賦予熱熔性之部分結構,係樹脂狀有機聚矽氧烷結構。相關結構形成由以RA SiO3/2 表示之芳基矽氧烷單元為必須成分,鍵合大量T單元或Q單元之樹脂狀有機聚矽氧烷所構成之部分結構。尤其是分子內含有大量苯基等芳基時,可使(B)成分之折射率上升。成分(B)優選為整體之20~80質量%含有由RA SiO3/2 (式中,RA 為上述同樣之基團)表示之芳基矽氧烷單元的有機聚矽氧烷,自上述熱熔性及折射率之觀點出發,尤其優選樹脂結構實質上僅由RA SiO3/2 表示之芳基矽氧烷單元形成。
線型結構係由(R2 SiO2/2 )n所表示之非反應性嵌段,係R2 SiO2/2 所表示之二有機矽烷氧基單元至少3個單元以上、優選5個單元以上連結為鏈狀之結構。相關線型結構嵌段係對藉由本共聚物而形成之固體層賦予適度柔軟性之部分結構。式中,n為構成該部分結構之二有機矽烷氧基單元之聚合度,優選為3~250之範圍,更優選為5~250、50~250、100~250、200~250之範圍。部分結構中之n若超過上述上限,則源自線型結構之線型分子之性質會強烈顯現,導致薄膜成型性降低。另一方面,若n低於上述下限,線型分子之性質不充分,尤其於薄膜化時容易發生塌凹(cissing)現象等,無法實現均勻之塗佈等,可能無法實現(B)成分之特徵性物性。
構成線型結構之二有機矽烷氧基單元中之官能基R為烷基或芳基,該等基團對於同一分子中之樹脂結構及其官能基無反應性,於分子內不會發生縮合反應等聚合反應,需要維持線型結構。該等烷基及芳基為上述同樣之基團,自工業觀點出發,優選為甲基或苯基。
(B)成分中之樹脂結構嵌段與線型結構嵌段優選藉由源自烯基與矽原子鍵合氫原子之間之矽氫化反應的矽伸烷基鍵或者源自樹脂結構或線型結構末端之縮合反應性基的Si-O-Si鍵進行連結。於本發明中,尤其優選與樹脂結構鍵合之Si原子構成R1 SiO3/2 單元,尤其優選具有下述部分結構(T-Dn)。自工業觀點出發,R1 優選為苯基,R優選為甲基或者苯基。 部分結構(T-Dn) 〔化學式1〕(T-Dn)
於上述部分結構中,優選構成T單元之左側Si-O-鍵末端分別與氫原子或構成樹脂結構之其他矽氧烷單元、優選其他T單元鍵合。另一方面,右側Si-O-鍵末端與形成線型結構或樹脂結構之其他矽氧烷單元、三有機矽烷氧基單元(M單元)或氫原子鍵合。另外,於Si-O-鍵末端鍵合氫原子時,當然可形成矽烷醇基(Si-OH)。
自改善(B)成分之熱熔性、光萃取效率所要求之折射率、以及尤其是薄膜化時均勻塗佈性之觀點出發,成分(B)優選為僅由RA SiO3/2 表示之芳基矽氧烷單元以及R2 SiO2/2 表示之二有機矽氧烷單元構成之非反應性有機聚矽氧烷。更具體而言,成分(B)優選為由 {(R2 SiO2/2 )}a {RA SiO3/2 }1-a 表示之有機聚矽氧烷。式中,R、RA 為上述同樣之基團,a為0.8~0.2範圍內之數,更優選為0.80~0.40範圍內之數。 [熱熔性]
(B)成分優選具有熱熔性,具體而言,優選在25℃下具有非流動性,100℃時之熔融黏度為200,000 Pa·s以下。非流動性係指無負荷之狀態下不流動,例如,表示低於藉由JIS K 6863-1994「熱熔黏接劑之軟化點試驗方法」規定之採用熱熔黏接劑之環球法之軟化點試驗方法測定之軟化點的狀態。即,為使25℃下具有非流動性,軟化點必須高於25℃。(B)成分優選100℃之熔融黏度為200,000 Pa·s以下、100,000 Pa·s以下、50,000 Pa·s以下、20,000 Pa·s以下或者10~20,000 Pa·s之範圍內。100℃之熔融黏度為上述範圍內時,熱熔後冷卻至25℃後薄膜等之密接性良好。並且,藉由使用上述熔融黏度為100~15,000 Pa·s之(B)成分,可抑制成型加工後薄膜等之變形及剝離。 [調配量]
本發明之固體有機矽材料中(A)成分之含量為10~95質量%之範圍,(B)成分係以上述優選之中空氧化矽微粒為主要成分之無機微粒時,(A)成分之含量尤其優選為40~95質量%之範圍。 [任意成分]
本發明之固體有機矽材料於不妨礙本發明目的之範圍內,可添加乙烯基三甲氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、烯丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等有機官能性烷氧基矽烷化合物等黏合性提高劑等任意添加劑;進而,作為其他任意成分,於不損壞本發明之技術效果之範圍內,可添加苯酚類、醌類、胺類、磷類、亞磷酸類、硫類、硫醚類等抗氧化劑;三唑類、二苯甲酮類等光穩定劑;磷酸酯類、鹵素類、磷類、銻類等阻燃劑;由陽離子類表面活性劑、陰離子類表面活性劑、非離子類表面活性劑等構成之1種以上之防靜電劑;以及染料、顏料等。但是,要實現薄膜化時,優選不添加除(A)成分以外之固體粒子,尤其是平均一次粒徑超過100 nm之粒子成分。
出於後述成膜為薄片或薄膜之目的等,本發明之固體有機矽材料可分散於有機溶劑中進行塗佈。作為要使用之有機溶劑,只要是可使組合物中所有構成成分或部分構成成分溶解之化合物即可,其種類並無特別限定,優選使用沸點為80℃以上且小於200℃者。例如,可列舉異丙醇、叔丁醇、環己醇、環己酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯、均三甲基苯、1,4-二噁烷、二丁醚、苯甲醚、4-甲基苯甲醚、乙苯、乙氧基苯、乙二醇、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、2-甲氧基乙醇(乙二醇單甲醚)、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇單甲醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸丙酯、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、1-乙氧基-2-丙基乙酸酯、八甲基環四矽氧烷、以及六甲基二矽氧烷等無鹵類溶劑;三氟甲基苯、1,2-雙(三氟甲基)苯、1,3-雙(三氟甲基)苯、1,4-雙(三氟甲基)苯、三氟甲基氯苯、三氟甲基氟苯、氫氟醚等鹵素類溶劑。該等有機溶劑可單獨使用,亦可混合兩種以上使用。自提高本發明之固體有機矽材料之使用作業性、固體層之均勻性以及耐熱性之觀點出發,優選使用異丙醇、甲基異丁基酮等。 [用作薄片或薄膜]
本發明之固體有機矽材料可以用作期望形態之構件,但要用於經由光源/螢光體層提高光萃取效率之目的時,優選為薄片狀或薄膜狀。尤其是本發明之固體有機矽材料可設計成具有奈米級膜厚之均勻薄膜狀,優選提供膜厚為50~300 nm範圍之薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料。
此處,薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料之膜厚可根據期望設計,但出於經由光源/螢光體層提高光萃取效率之目的,相對於(A)成分之平均一次粒徑L (nm),膜厚優選為L~4L (nm)之範圍,膜厚尤其優選為1.5L~2.5L (nm)之範圍。於該範圍內,固體有機矽材料所支持之(A)成分無機微粒可於層內平均為1~4個,優選相對於膜厚方向可有2個左右重疊之結構,故最適宜經由光源/螢光體層改善光萃取效率。作為其一例,使用以平均一次粒徑(L)為50 nm之中空氧化矽微粒為主要成分之無機微粒時,1.5L~2.5L (nm)之範圍係換算成膜厚為75~125 nm之範圍。但是,除上述膜厚以外,例如為50~150 nm左右之膜厚時亦可經由光源/螢光體層提高光萃取效率。另外,於後述積層體(作為固體層)中,本發明之固體有機矽材料之膜厚亦優選為上述範圍內。
薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料之硬度對基材亦有依賴性,故無特別限定,但實際使用時優選為鉛筆硬度2B以上。
以上所述之固體有機矽材料用途並無特別限制,但為經由光源/螢光體層提高光萃取效率,膜厚為50~300 nm範圍之薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料作為固體有機矽材料單體或包含該材料之積層體,尤其適宜用作光學構件。 [成膜為薄片狀或薄膜狀之方法]
將本發明所涉及之固體有機矽材料成膜為薄片狀或薄膜狀之方法並無特別限制,可按以下方法進行成膜。 (ⅰ)藉由成型加工而成膜
本發明所涉及之固體有機矽材料具有熱熔性,故可藉由一體成型等眾所周知之成型方法成膜於期望之基材上。關於常規之成型方法,可列舉轉注成型、射出成型、壓縮成型。例如,於轉注成型中,將本發明所涉及之固體有機矽材料填充至成型機之柱塞內,進行自動成型,從而可獲得成型物即薄片狀或薄膜狀構件。關於成型機,可使用輔助活塞式成型機、滑塊式成型機、雙活塞式成型機、低壓注塑用成型機中之任一個。 (ⅱ)使用溶劑進行薄膜狀塗佈及去除溶劑而成膜
本發明所涉及之固體有機矽材料可均勻地分散於異丙醇、甲基異丁基酮等有機溶劑中,故可於期望之基材上塗佈為薄膜狀,再藉由乾燥等方法去除有機溶劑,從而獲得薄片狀或薄膜狀構件。塗佈為薄片狀時,優選使用溶劑調整黏度,使整體黏度於100~10,000 mPa·s之範圍內,使用溶劑進行稀釋時,相對於上述固體部分之和(100質量份),可於0~2000質量份之範圍內使用溶劑。作為塗佈方法,無特別限制,可使用凹版印刷塗佈、膠印塗佈、凹版膠印、使用膠印轉移輥塗佈等之輥塗佈、逆輥塗佈、氣刀塗佈、使用幕流塗佈等之簾式塗佈、逗號刮刀塗佈、邁耶棒塗佈、旋轉塗佈以及其他眾所周知之以形成固化層為目的之方法。此外,塗佈量任意,但優選以作為去除有機溶劑後之固體部分達到上述膜厚之方式進行塗佈。另外,如後所述,藉由使用於剝離塗層上形成有本發明所涉及之固體有機矽材料之薄片狀或薄膜狀構件的積層體,可將該薄片狀或薄膜狀構件或者包含其之積層構件自剝離層分離,配置到其他基材上。 [積層體]
本發明之固體有機矽材料尤其適宜用作專利文獻1等本案申請人提議之構成光學組件等積層體結構之固體層,尤其是作為構成發光元件或發光元件所使用之積層構件之固體層,優選配置於與空氣之界面上。屆時,若積層體為發光元件,自本發明之技術效果之觀點出發,尤其優選光源與本發明之固體有機矽材料之間具有包含至少一種螢光體之層(以下稱「螢光體層」)。 [剝離性積層體]
首先,對剝離層上配置有本發明所涉及之固體有機矽材料之薄片狀或薄膜狀構件之積層體進行說明。根據需求,由本發明之固體有機矽材料構成之薄片狀或薄膜狀構件、包含其之積層構件(例如進而具備螢光體層之積層薄板)會被要求單獨以構件形式使用。於剝離層上配置有由本發明所涉及之固體有機矽材料構成之固體層時,容易自構成積層體之剝離層分離由本發明之固體有機矽材料構成之薄片狀或薄膜狀構件、包含其之積層構件並使用。此種積層體具有與由本發明之固體有機矽材料構成之固體層相向的剝離層,進而可任意具備其他剝離層,可例示以下積層體構成。另外,於以下示例中,「/」係指各層與積層體之積層方向(一般為垂直于基材之厚度方向)相向之意。此外,基材與剝離層可為一體或同一層(材質或設置物理性凹凸以便具有剝離性之基材)。 例1:基材/剝離層/由本發明之固體有機矽材料構成之固體層/其他任意層(可為1層或2層以上) 例2:基材/剝離層/由本發明之固體有機矽材料構成之固體層/其他任意層(可為1層或2層以上)/剝離層/基材
尤其如例2所示,具有由兩個剝離層將由本發明之固體有機矽材料構成之薄片狀或薄膜狀構件、包含其之基材構件夾於中間之構成時,可於基材保護之狀態下對具備由本發明之固體有機矽材料構成之固體層的構件進行運輸(包括出口至國外),可於期望之時間、場所將具備剝離層之基材自積層體兩面分離,僅將由本發明之固體有機矽材料構成之薄片狀或薄膜狀構件、包含其之積層構件配置或積層至期望之結構體、例如發光元件光源上等。當相關積層體之積層構件為具備由本發明之固體有機矽材料構成之固體層與螢光體層的積層薄板等時,於改善其使用作業性方面非常有用。
上述基材並無特別限制,可例示板紙、瓦楞紙、白土塗佈紙、聚烯烴層壓紙、尤其是聚乙烯層壓紙、合成樹脂薄片/板、天然纖維布、合成纖維布、人工皮革布以及金屬箔。尤其優選合成樹脂薄膜/薄片,作為合成樹脂,可例示聚醯亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、環聚烯烴以及尼龍。基材優選為薄片狀或薄板狀。其厚度並無特別限制,可根據用途設計為期望之厚度。另外,如後所述,亦可為上述基材自身作為剝離層發揮功能之材質或於基材表面以物理方式形成微細凹凸以便具有剝離性之結構。
剝離層亦被稱為剝離襯墊、離型層或剝離塗層,優選為具有有機矽類剝離劑、氟類剝離劑、醇酸類剝離劑或氟聚矽氧類剝離劑等之剝離塗佈性能的剝離層,亦可於基材表面以物理方式形成微細凹凸,或為不易與本發明之固體有機矽材料發生附著之基材自身。
由本發明之固體有機矽材料構成之固體層可按上述「成膜為薄片狀或薄膜狀之方法」中所記載之方法成膜,從而配置於上述剝離層上。尤其優選依據上述方法使固體有機矽材料均勻分散於異丙醇、甲基異丁基酮等有機溶劑中,然後塗佈於薄片狀基材或薄板狀基材之剝離層上,藉由乾燥等方法去除有機溶劑,從而於剝離層上成膜薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料之固體層。薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料之膜厚與上述相同。
由本發明之固體有機矽材料構成之固體層可單獨使用,更優選為進而於該固體層上積層有同一或不同層之積層構件。該積層構件中之其他層尤其優選為使具有固化反應性官能基之有機聚矽氧烷固化而成之固化層或固體狀有機聚矽氧烷(有機矽層),優選為使具有矽氫化反應性基團以及/或者自由基反應性基團、縮合或脫醇反應性基團之有機聚矽氧烷於催化劑存在之條件下進行固化反應而成之有機矽固化層或者與(B)成分同樣之樹脂-線型聚合物型有機聚矽氧烷。此處,具有固化反應性基團之有機聚矽氧烷可為直鏈狀、支鏈狀、環狀或樹脂狀,亦可組合兩種以上固化反應使用。
由本發明之固體有機矽材料構成之固體層上所配置之其他有機矽層尤其優選為與上述(B)成分相同之樹脂-線型聚合物型固體狀有機聚矽氧烷,優選於該固體狀有機聚矽氧烷上分散後述螢光體而成之有機矽層。
上述積層構件中之其他層可為1層以上,亦可為2層以上具備不同功能之多層。此外,於該由本發明之固體有機矽材料構成之固體層上所積層之積層構件整體厚度並無特別限定,但優選為1 µm以上,自使用作業性之觀點出發,可為50~10,000 µm,尤其優選為100~1,000 µm之範圍。
於由本發明之固體有機矽材料構成之固體層上所積層之1層以上之層、尤其是不同於該固體層之有機矽層優選為含有至少一種以上螢光體之螢光體層。相關螢光體層尤其可作為波長轉換材料發揮功能,配置於光源上時,可轉換其發光波長。作為該螢光體,並無特別限制,可列舉廣泛應用於發光二極體(LED)或有機發光二極體(OLED)中之由氧化物類螢光體、氮氧化物類螢光體、氮化物類螢光體、硫化物類螢光體、硫氧化物類螢光體等構成之黃色、紅色、綠色以及藍色發光螢光體。作為氧化物類螢光體,可列舉包含鈰離子之釔、鋁、石榴石類之YAG類綠色至黃色發光螢光體;包含鈰離子之鋱、鋁、石榴石類之TAG類黃色發光螢光體;以及包含鈰及銪離子之矽酸鹽類綠色至黃色發光螢光體。此外,作為氮氧化物類螢光體,可列舉包含銪離子之矽、鋁、氧、氮類之SiAlON類紅色至綠色發光螢光體。作為氮化物類螢光體,可列舉包含銪離子之鈣、鍶、鋁、矽、氮類之CASN類紅色發光螢光體。作為硫化物類螢光體,可列舉包含銅離子及鋁離子之ZnS類綠色發色螢光體。作為硫氧化物類螢光體,可列舉包含銪離子之Y2 O2 S類紅色發光螢光體。本發明所涉及之積層體中,亦可將該等螢光體組合2種以上後使用。
於上述積層體中,不同於該固體層之有機矽層可為含有增強性填充料之有機矽層,以便對固化物賦予機械強度,提供保護性或者黏合性。並且,為使固化物具有導熱性或導電性,不同於該固體層之有機矽層亦可為含有導熱性填充料或導電性填充料之有機矽層。另外,上述螢光體與該等填充料可組合使用,為改善其於有機矽層中之分散性,可利用烷氧基矽烷、有機鹵化矽烷、有機矽氮烷、矽氧烷寡聚物等對該等粒子狀成分表面進行表面處理。
上述積層體係由本發明之固體有機矽材料構成之固體層配置於剝離層上之結構,尤其優選進而具備不同於該固體層之有機矽層且為含有螢光體等之螢光體層。於剝離層上配置有由本發明所涉及之固體有機矽材料構成之固體層時,可將容易自構成積層體之剝離層分離由本發明之固體有機矽材料構成之固體層或包含其之積層構件的積層構件自身作為光學構件等,用於製造其他結構體。 [具備光源與螢光體之積層體、發光元件]
由本發明之固體有機矽材料構成之固體層可配置於與空氣之界面上,配置於發光二極體(LED)或有機發光二極體(OLED)光源上時,由本發明之固體有機矽材料構成之固體層可配置於與空氣之界面上,改善包含光源之積層體整體之光萃取效率。相關積層體尤其優選具有包含上述同樣之螢光體之螢光體層、尤其是含有螢光體之有機矽層作為光源之波長轉換材料。此處,優選為自光源發出之光被螢光體層轉換波長,到達配置於與空氣之界面上的由本發明之固體有機矽材料構成之固體層之配置,由本發明之固體有機矽材料構成之固體層可形成為覆蓋部分或整個螢光體層,亦可經由其他積層體之功能層配置於螢光體層之外側。該等積層體整體厚度並無特別限定,但優選為1 µm以上,用作發光元件等時,除光源部分之厚度外,可為50~10,000 µm,尤其優選為100~1,000 µm之範圍。 [改善光萃取效率以及改善耐熱性]
具備相關光源及螢光體層之積層體為發光二極體(LED)或有機發光二極體(OLED)等發光元件,藉由採取上述光源、螢光體層以及由本發明之固體有機矽材料構成之固體層的配置,可改善發光元件之光萃取效率。進而,藉由選擇由固體有機矽材料構成之固體層,可防止伴隨發光元件發熱而出現之著色等現象,尤其可改善發光元件之耐熱性。 [積層體之製造方法]
本發明所涉及之積層體之製造方法並無特別限制,但自將本發明之固體有機矽材料成膜為薄膜狀或薄片狀並配置之觀點出發,優選為具備以下製程(ⅰ)~(ⅲ)中任一製程之積層體之製造方法。另外,該製程所涉及之塗佈方法等可例示上述同樣之方法。 (ⅰ) 於其他結構體上將本發明之固體有機矽材料成型為薄片狀或薄膜狀之製程 (ⅱ) 使本發明之固體有機矽材料分散於有機溶劑中,並於其他結構體上塗佈為薄片狀或薄膜狀,之後去除有機溶劑的製程 (ⅲ) 於由本發明之固體有機矽材料構成之薄片狀或薄膜狀構件上積層其他結構體之製程
本發明之固體有機矽材料尤其可以剝離性積層體之形態使用,容易自剝離層分離由本發明之固體有機矽材料構成之固體層或包含其之積層構件並使用。自剝離層分離之、由本發明之固體有機矽材料構成之固體層或包含其之積層構件自身適宜作為光學構件等,用於製造其他結構體,故尤其優選具備以下各製程之積層體之製造方法。其他結構體尤其優選為具備光源等之發光元件前驅體,該製造方法尤其優選為具備配置於與空氣之界面上、由本發明之固體有機矽材料構成之固體層的發光元件之製造方法。
以使用包含剝離性積層體/本發明之固體有機矽材料(薄層)之積層構件(有機矽層)為特徵的積層體之製造方法的製程包括: (a):於剝離層上,使本發明之固體有機矽材料分散於有機溶劑中,於其他結構體上塗佈為薄片狀或薄膜狀,之後去除有機溶劑的製程; (b):於所述製程(a)所獲得之薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料上積層同一或不同有機矽層之製程; (c):將所述製程(b)所獲得之、積層有薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料的有機矽層設為一體,自剝離層分離之製程;以及 (d):於其他結構體上積層所述製程(c)所獲得之積層體之製程。 〔實施例〕
以下列舉實施例說明本發明,但本發明並不限定於此。另外,中空氧化矽微粒之數均粒徑記載為各公司商品目錄中所記載之平均粒徑。 (合成例1)
於1 L四磨口圓底燒瓶中填充苯基矽倍半氧烷水解產物(135.00 g、0.99 mol之Si)與甲苯(135.00 g)。於氮氣環境下一邊使該混合物回流一邊加熱30分鐘。將反應混合物冷卻至100℃後,添加二乙醯氧基末端聚苯基甲基矽氧烷(矽氧烷聚合度186)溶液。一邊使反應混合物回流一邊對其加熱2小時。之後,添加甲基三乙醯氧基矽烷(20.23 g、0.09 mol之Si),使混合物回流1小時。添加水(30 mL),藉由共沸蒸餾去除水相。再重複該步驟2次,降低乙酸濃度,進而餾去部分甲苯,從而獲得具有透明樹脂-線型聚合物結構之有機聚矽氧烷的甲苯溶液(重均分子量=70300,固體部分濃度79.12%)。 (合成例2)
於1 L四磨口圓底燒瓶中填充苯基矽倍半氧烷水解產物(80.00 g、0.59 mol之Si)與甲苯(235.00 g)。於氮氣環境下一邊使該混合物回流一邊加熱30分鐘。將反應混合物冷卻至100℃後,添加二乙醯氧基末端聚二甲基矽氧烷(矽氧烷聚合度105)溶液。一邊使反應混合物回流一邊對其加熱2小時,之後,添加甲基三乙醯氧基矽烷(5.35 g、0.02 mol之Si),使混合物回流1小時。添加水(45 mL),藉由共沸蒸餾去除水相。再重複該步驟4次,降低乙酸濃度,進而餾去部分甲苯,從而獲得具有透明樹脂-線型聚合物結構之有機聚矽氧烷的甲苯溶液(重均分子量=93500,固體部分濃度66.73%)。 (合成例3)
於1 L四磨口圓底燒瓶中填充苯基矽倍半氧烷水解產物(135.00 g、0.99 mol之Si)與甲苯(360.00 g)。於氮氣環境下一邊使該混合物回流一邊加熱30分鐘。將反應混合物冷卻至100℃後,添加二乙醯氧基末端聚二甲基矽氧烷(矽氧烷聚合度105)溶液。一邊使反應混合物回流一邊對其加熱2小時,之後,添加甲基三乙醯氧基矽烷(13.48 g、0.06 mol之Si),使混合物回流2.5小時。添加乙烯基甲基二乙醯氧基矽烷(12.65 g、0.07 mol之Si),使混合物回流2小時後添加水(76 mL),使之共沸30分鐘,等待有機層分離後,自下去除水層。接著,將水替換為飽和食鹽水,再重複同樣的步驟2次,使乙酸濃度降低後,再進而用水重複2次。餾去部分甲苯,從而獲得具有透明樹脂-線型聚合物結構之有機聚矽氧烷的甲苯溶液(重均分子量=72000,固體部分濃度61.23%)。 [實施例1~3、比較例1~2] (實施例1)
將中空氧化矽微粒(日揮觸媒化成(株)公司製Sururia 4320,氧化矽固體部分20.5重量%,中空氧化矽微粒,數均粒徑60 nm,0.258 g)與甲基異丁基酮(6.30 g)放入容器中攪拌,再加入合成例2所獲得之66.73重量%之有機聚矽氧烷-甲苯溶液(0.020 g),獲得1重量%之調整溶液1A。使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER)與棒(R.D.S. Webster, N.Y. No.3),於剝離薄板(DAICEL公司製T788)上塗佈調整溶液1A。於室溫下放置30分鐘左右後,於40度烘箱中乾燥1小時,獲得薄片1。利用測厚儀(FILMETRICS公司製F20 thin film analyzer)測定塗層厚度,結果為188.2 nm。
對合成例1所獲得之有機矽氧烷-甲苯溶液(66.7 g)加入1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯(相對於有機矽氧烷為20 ppm之量)與螢光體(INTEMATIX公司製,NYAG 4454-L,10.1 g),使用具備真空除氣機構之自轉公轉攪拌機(THINKY公司製ARV-310LED)攪拌均勻,獲得調整液1B。使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER),於薄片1之塗層面側以925 µm之間隙澆鑄該調整液1B。將該薄板於烘箱中以40℃乾燥一晚,之後再於50℃之真空烘箱中乾燥2小時,獲得螢光體薄板1。
將所獲得之螢光體薄板1裁剪成直徑為36 mm的圓形,然後自剝離薄板撕開,以塗層面朝上之方式設置於LED晶片上,並使用真空積層機(日清紡積層機0505S)進行密封。 (實施例2)
將中空氧化矽微粒(日揮觸媒化成(株)公司製Sururia 4320,氧化矽固體部分20.5重量%,中空氧化矽微粒,數均粒徑60 nm,0.068 g)與甲基異丁基酮(3.46 g)放入容器中攪拌,再加入合成例2所獲得之66.73重量%之有機聚矽氧烷-甲苯溶液(0.005 g),獲得0.5重量%之調整溶液2A。使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER)與棒(R.D.S. Webster, N.Y. No.3),於剝離薄板(DAICEL公司製T788)上塗佈調整溶液2A。於室溫下放置30分鐘左右後,於40度烘箱中乾燥1小時,獲得薄片2。利用測厚儀(FILMETRICS公司製F20 thin film analyzer)測定塗層厚度,結果為113.1 nm。
使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER),於薄片2之塗層面側以925 µm之間隙澆鑄與實施例1相同之調整液1B。將該薄板於烘箱中以40℃乾燥一晚,之後再於50℃之真空烘箱中乾燥2小時,獲得螢光體薄板2。對於所獲得之螢光體薄板2,按照與實施例1相同之方法設置於LED晶片上,並使用真空積層機進行密封。 (實施例3)
對實施例1之調整溶液1A(0.30 g)中加入甲基異丁基酮(2.75 g)進行稀釋,調整0.1重量%之調整溶液3A。使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER)與棒(R.D.S. Webster, N.Y. No.3),於剝離薄板(DAICEL公司製T788)上塗佈調整溶液3A。於室溫下放置30分鐘左右後,於40度烘箱中乾燥1小時,獲得薄片3。利用測厚儀(FILMETRICS公司製F20 thin film analyzer)測定塗層厚度,結果為213 nm。
使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER),於薄片3之塗層面側以925 µm之間隙澆鑄與實施例1相同之調整液1B。將該薄板於烘箱中以40℃乾燥一晚,之後再於50℃之真空烘箱中乾燥2小時,獲得螢光體薄板3。對於所獲得之螢光體薄板3,按照與實施例1相同之方法設置於LED晶片上,並使用真空積層機進行密封。 (比較例1)
使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER),於剝離薄板(DAICEL公司製T788)上以925 µm之間隙塗佈與實施例1相同之調整液1B。將該薄板於烘箱中以40℃乾燥一晚,之後再於50℃之真空烘箱中乾燥2小時,獲得螢光體薄板4。對於所獲得之螢光體薄板4,按照與實施例1相同之方法設置於LED晶片上,並使用真空積層機進行密封。 (比較例2)
對合成例2所獲得之66.73重量%有機矽氧烷-甲苯溶液(3.29 g)中加入增強性氧化矽(Aerosil 200S,0.107 g)與甲基異丁基酮(1.00 g),使用Dental攪拌機攪拌20秒,獲得混合溶液1。用甲基異丁基酮(2.56 g)稀釋所獲得之混合溶液(0.05 g),從而製備1重量%之溶液4A。
使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER)與棒(R.D.S. Webster, N.Y. No.3),於剝離薄板(DAICEL公司製T788)上塗佈調整溶液4A。於室溫下放置30分鐘左右後,於40度烘箱中乾燥1小時,獲得薄片4。利用測厚儀(FILMETRICS公司製F20 thin film analyzer)測定塗層厚度,結果為110 nm。
使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER),於薄片4之塗層面側以925 µm之間隙澆鑄與實施例1相同之調整液1B。將該薄板於烘箱中以40℃乾燥一晚,之後再於50℃之真空烘箱中乾燥2小時,獲得螢光體薄板5。對於所獲得之螢光體薄板5,按照與實施例1相同之方法設置於LED晶片上,並使用真空積層機進行密封。 [評估方法] 總輻射束之測定
對於藉由上述製程密封LED晶片而獲得之發光半導體裝置(實施例1~3、比較例1~2),使用總光束測定裝置(大塚電子(株)製)測定總輻射束(mW)。結果如下表1所示。 [表1] [實施例5~6、比較例3]
以下實施例5~6、比較例7使用藉由以下方法獲得之發光半導體裝置。另外,於實施例中,藉由旋轉塗佈而獲得之包含中空氧化矽微粒之薄膜層(塗層)厚度係另外單獨旋轉塗佈同量溶液並測定之值。 (光半導體封裝之製作)
作為光半導體元件,使用MA5050封裝(W*N-045)發光半導體裝置,該發光半導體裝置安裝具有由InGaN構成之發光層、主發光峰為454.7-460 nm之LED晶片。
作為密封樹脂,對合成例1所獲得之有機矽氧烷-甲苯溶液(105.4 g)加入1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯(0.01 g,相對於有機矽氧烷為100 ppm之量)與螢光體(INTEMATIX公司製,NYAG 4454-L,17.348 g)、增黏劑(信越化學公司製KBE-402、0.433 g)以及矽烷醇基末端聚苯基甲基矽氧烷(矽氧烷聚合度4~5,11.22 g),使用具備真空除氣機構之自轉公轉攪拌機(THINKY公司製ARV-310LED)攪拌均勻,獲得調整液1C。
使用塗佈機(PI-1210 FILM COATER),於剝離薄片(三井Tohcello製SPPET5003BU)上以925 µm之間隙澆鑄調整液1C。將該薄板於設定為40度之氮氣循環烘箱中乾燥一晚,之後再於50度之真空烘箱中乾燥2小時。
將所獲得之螢光體薄板裁剪成直徑為32 mm的圓形,使用真空積層機(日清紡公司製積層機0505S)於LED晶片上進行密封。將所獲得之發光半導體裝置放置於設有高度1.4 mm之間隔件的不鏽鋼(SUS)板上,其上依次放置剝離薄片、SUS板,使用熱壓機以135度壓縮30分鐘,進行加熱固化。之後,於設置為100度/1小時、120度/1小時、140度/1小時、150度/1小時、160度/3小時之可程式烘箱中使之完全固化。 (實施例5)
將中空氧化矽微粒(日揮觸媒化成(株)公司製Sururia 4320,氧化矽固體部分20.5重量%,中空氧化矽微粒,數均粒徑60 nm,0.378 g)與甲基異丁基酮(9.3 g)放入容器中攪拌,再加入合成例2所獲得之66.73重量%之有機聚矽氧烷-甲苯溶液(0.029 g),製備1重量%之溶液1。
使該溶液1滴落於所獲得之發光半導體裝置之密封層上,使用旋轉塗佈機(MIKASA旋轉塗佈機1H-DXII),開始以300 rpm速度旋轉15秒,之後提速至1500 rpm,旋轉30秒,塗佈於表面上部。利用測厚儀(FILMETRICS公司製F20 thin film analyzer),對另外使用同量溶液之僅塗層厚度進行測定,結果為113 nm。並且,包含塗層與使螢光體薄板固化而成之固化層在內的層整體厚度約為400 µm。將發光半導體裝置於設置為70度/20分鐘、150度/1小時之可程式烘箱中乾燥。 (實施例6)
將中空氧化矽微粒(日揮觸媒化成(株)公司製Sururia 4320,氧化矽固體部分20.5重量%,中空氧化矽微粒,數均粒徑60 nm,0.2084 g)與甲基異丁基酮(5.00 g)放入容器中攪拌,再加入合成例3所獲得之61.23重量%之有機聚矽氧烷-甲苯溶液(0.017 g)、氫矽基末端聚有機矽氧烷(0.0004 g)及0.1重量%鉑錯合物-甲苯溶液(0.0003 g),製備1重量%之溶液2。
使該溶液2滴落於所獲得之發光半導體裝置之密封層上,使用旋轉塗佈機(MIKASA旋轉塗佈機1H-DXII),開始以300 rpm速度旋轉15秒,之後提速至1500 rpm,旋轉30秒,塗佈於表面上部。將發光半導體裝置於設置為70度/20分鐘、150度/1小時之可程式烘箱中乾燥。利用測厚儀(FILMETRICS公司製F20 thin film analyzer),對另外使用同量溶液之僅塗層厚度進行測定,結果為113 nm。並且,包含塗層與使螢光體薄板固化而成之固化層在內的層整體厚度約為400 µm。 (比較例3)
對合成例2所獲得之66.73重量%有機聚矽氧烷-甲苯溶液(3.29 g)中加入Aerosil (200S,0.107 g)與甲基異丁基酮(1.00 g),使用Dental攪拌機攪拌20秒,獲得混合溶液1。用甲基異丁基酮(2.56 g)稀釋所獲得之混合溶液1 (0.05 g),從而製備1重量%之溶液3。
使該溶液1滴落於所獲得之發光半導體裝置之密封層上,使用旋轉塗佈機(MIKASA旋轉塗佈機1H-DXII),開始以300 rpm速度旋轉15秒,之後提速至1500 rpm,旋轉30秒,塗佈於表面上部。將發光半導體裝置於設置為70度/20分鐘、150度/1小時之可程式烘箱中乾燥。利用測厚儀(FILMETRICS公司製F20 thin film analyzer),對另外使用同量溶液之僅塗層厚度進行測定,結果為110 nm。並且,包含塗層與使螢光體薄板固化而成之固化層在內的層整體厚度約為400 µm。 [評估方法] 總輻射束之測定
對於藉由上述製程而獲得之發光半導體裝置,使用總光束測定裝置(大塚電子(株)製)測定調整溶液塗佈前與塗佈後之總輻射束(mW)。 [表2]
於本發明之實施例中,發光半導體裝置於塗佈前後總輻射束之變化率提高,LED晶片之光萃取效率得到了改善。尤其是將本發明之固體有機矽材料膜厚設計為約為中空氧化矽微粒平均粒徑(60 nm)的2倍即113 nm左右之厚度的實施例2中,光萃取效率得到了最大程度改善。

Claims (17)

  1. 一種固體有機矽材料,含有:(A)數均粒徑為1~100 nm之中空或多孔質無機微粒;以及 (B)分子內具有由RA SiO3/2 (式中,RA 為碳原子數6~14之芳基)表示之芳基矽氧烷單元及由(R2 SiO2/2 )n(式中,R為可由鹵素原子取代之碳原子數1~20之烷基或者碳原子數6~14之芳基,n為3~1000範圍內之數)表示之聚二有機矽氧烷結構的有機聚矽氧烷, 且成分(A)之含量為10~95質量%之範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之固體有機矽材料,其中,成分(A)係以數均粒徑為40~70 nm之中空氧化矽微粒為主要成分之無機微粒,成分(A)之含量為40~95質量%之範圍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之固體有機矽材料,其中,成分(B)係整體之20~80質量%含有由RA SiO3/2 (式中,RA 為上述同樣之基團)表示之芳基矽氧烷單元的有機聚矽氧烷。
  4. 如申請專利範圍第1或3項所述之固體有機矽材料,其中,成分(B)係由{(R2 SiO2/2 )}a {RA SiO3/2 }1-a (式中,R、RA 為上述同樣之基團,a為0.8~0.2範圍內之數)表示之有機聚矽氧烷。
  5. 如申請專利範圍第1、3或4項所述之固體有機矽材料,其中,成分(B)係具有熱熔性之有機聚矽氧烷。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之固體有機矽材料,其係薄片狀或薄膜狀。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之固體有機矽材料,其中,膜厚為50~300 nm之範圍。
  8. 如申請專利範圍第6或7項所述之固體有機矽材料,其特徵在於,相對於成分(A)之平均粒徑L (nm),膜厚為L~4L (nm)之範圍內。
  9. 一種光學構件,其由申請專利範圍第1至8項中任一項所述之固體有機矽材料構成。
  10. 一種積層體,其具備由申請專利範圍第1至8項中任一項所述之固體有機矽材料構成之固體層。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之積層體,其具有由申請專利範圍第1至8項中任一項所述之固體有機矽材料構成之固體層配置於剝離層上之結構。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之積層體,其具有由申請專利範圍第1至8項中任一項所述之固體有機矽材料構成之固體層、以及包含至少一種螢光體之層。
  13. 如申請專利範圍第10或12項所述之積層體,其具有由申請專利範圍第1至8項中任一項所述之固體有機矽材料構成之固體層、以及包含至少一種螢光體之層,並且具有上述由固體有機矽材料構成之固體層配置於與空氣之界面上的結構。
  14. 一種發光元件,具備至少一個光源、形成於其上之包含至少一種螢光體之層、以及配置於與空氣之界面上的由申請專利範圍第1至8項中任一項所述之固體有機矽材料構成之固體層。
  15. 一種積層體之製造方法,其係申請專利範圍第10至13項中任一項所述之積層體之製造方法,具備以下製程(ⅰ)~(ⅲ)中任一製程: (ⅰ) 於其他結構體上將申請專利範圍第1至5項中任一項所述之固體有機矽材料成型為薄片狀或薄膜狀之製程; (ⅱ) 使申請專利範圍第1至5項中任一項所述之固體有機矽材料分散於有機溶劑中,並於其他結構體上塗佈為薄片狀或薄膜狀,之後去除有機溶劑的製程;以及 (ⅲ) 於由申請專利範圍第1至5項中任一項所述之固體有機矽材料構成之薄片狀或薄膜狀構件上積層其他結構體之製程。
  16. 一種積層體之製造方法,其係申請專利範圍第10、12或13項所述之積層體之製造方法,具備以下製程: (a):於剝離層上,使申請專利範圍第1至5項中任一項所述之固體有機矽材料分散於有機溶劑中,並於其他結構體上塗佈為薄片狀或薄膜狀,之後去除有機溶劑的製程; (b):於所述製程(a)所獲得之薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料上積層同一或不同有機矽層之製程; (c):將所述製程(b)所獲得之、積層有薄片狀或薄膜狀固體有機矽材料的有機矽層設為一體,自剝離層分離之製程;以及 (d):於其他結構體上積層所述製程(c)所獲得之積層體之製程。
  17. 如申請專利範圍第15或16項所述之積層體之製造方法,其特徵在於,積層體為發光元件,將由固體有機矽材料構成之薄片狀或薄膜狀構件配置於與空氣之界面上。
TW107115880A 2017-05-24 2018-05-10 固體有機矽材料、使用其而成之積層體及發光元件 TW201906932A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-102355 2017-05-24
JP2017102355 2017-05-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201906932A true TW201906932A (zh) 2019-02-16

Family

ID=64396453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107115880A TW201906932A (zh) 2017-05-24 2018-05-10 固體有機矽材料、使用其而成之積層體及發光元件

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7173689B2 (zh)
CN (1) CN110603295A (zh)
TW (1) TW201906932A (zh)
WO (1) WO2018216443A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022132959A (ja) * 2021-03-01 2022-09-13 株式会社ニッシリ 布素材、布素材の製造装置および製造方法
CN117467142A (zh) * 2023-11-23 2024-01-30 广东鼎立森新材料有限公司 一种甲基苯基硅树脂嵌段共聚物的制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2952287A1 (de) * 1979-12-24 1981-07-02 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Verfahren zur herstellung eines polysiloxan-blockpolymerisates sowie dessen verwendung als schauminhibitor
JP3827301B2 (ja) 2002-06-06 2006-09-27 信越化学工業株式会社 水性シリコーン樹脂組成物
JP5246679B2 (ja) * 2007-05-09 2013-07-24 Jnc株式会社 架橋性シロキサンポリマー、シロキサン系の架橋性組成物及びシリコーン膜
WO2009001723A1 (ja) * 2007-06-28 2008-12-31 Konica Minolta Opto, Inc. 反射防止フィルム、偏光板、表示装置および反射防止フィルムの製造方法
JP2009091380A (ja) 2007-10-03 2009-04-30 Jsr Corp 発光素子コーティング用組成物および発光装置、ならびに発光素子コーティング用組成物の製造方法
WO2012040457A1 (en) 2010-09-22 2012-03-29 Dow Corning Corporation High refractive index compositions containing resin-linear organosiloxane block copolymers
KR102091994B1 (ko) * 2012-12-21 2020-03-23 다우 실리콘즈 코포레이션 층상 중합체 구조물 및 방법
FR3031674B1 (fr) 2015-01-21 2019-08-02 L'oreal Emulsion huile / huile renfermant des microparticules comprenant au moins deux materiaux differents, chacun organique ou inorganique

Also Published As

Publication number Publication date
JP7173689B2 (ja) 2022-11-16
JPWO2018216443A1 (ja) 2020-03-26
WO2018216443A1 (ja) 2018-11-29
CN110603295A (zh) 2019-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12146059B2 (en) Curable silicone composition, optical member resin sheet comprising same, and light-emitting device
CN102791801B (zh) 含有荧光体的硅氧烷固化物、其制造方法、含有荧光体的硅氧烷组合物、其组合物前体、片状成型物、led封装、发光装置及led安装基板的制造方法
KR102035511B1 (ko) 형광체 조성물, 형광체 시트, 형광체 시트 적층체와 그들을 사용한 led 칩, led 패키지 및 그 제조 방법
CN103237846B (zh) 荧光体片材、使用了其的led及发光装置以及led的制造方法
TWI635169B (zh) Thermally conductive composite sheet
CN104010813B (zh) 层叠体及带波长转换层的发光二极管的制造方法
KR101565660B1 (ko) 발광 다이오드
CN104449550A (zh) 有机硅组合物及其应用
US20120309885A1 (en) Silicone resin composition and thermal conductive sheet
JP2017119848A (ja) 有機ケイ素化合物、該有機ケイ素化合物を含む熱硬化性組成物、および光半導体用封止材料
KR20130087428A (ko) 발광 다이오드 장치 및 그 제조 방법
JP7145232B2 (ja) 変換素子の製造方法、変換素子、および発光素子
JP2014114446A (ja) ポリオルガノシロキサン組成物、その硬化物、蛍光体シート、その製造方法、発光デバイスおよびその製造方法
TWI899082B (zh) 固化性有機聚矽氧烷組成物及由其固化物構成之光學構件
CN101671481A (zh) 热固化性组合物
CN105637660B (zh) 层叠体及使用所述层叠体的发光装置的制造方法
JP2020060648A (ja) ガラス繊維含有波長変換シリコーンシート及びそれを用いた光半導体装置
TW201906932A (zh) 固體有機矽材料、使用其而成之積層體及發光元件
TWI848915B (zh) 光學構件用樹脂薄片、具備其之光學構件、積層體或發光元件以及光學構件用樹脂薄片之製造方法