(57)【要約】  発光デバイスの製造方法を開示する。この方法は、発光ダイオードを提供する工程及びこの発光ダイオードと接触する封入材を形成する工程を含み、ここで、封入材の形成は、発光ダイオードと、ケイ素含有樹脂及び金属含有触媒から成る光重合性組成物とを接触させること（ここで、ケイ素含有樹脂は、ケイ素結合水素及び脂肪族不飽和から成る）、及び７００ｎｍ以下の波長を有する化学線放射を適用してケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化を起こすことを含む。
2008521252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスを製造する方法であって、下記の工程：
発光ダイオードを提供すること、及び
前記発光ダイオードと接触する封入材を形成すること
を含み、ここで、封入材を形成する前記工程が、
発光ダイオードと、ケイ素含有樹脂及び金属含有触媒を含む光重合性組成物とを接触させる工程であって、前記ケイ素含有樹脂がケイ素結合水素及び脂肪族不飽和を含む工程、及び
７００ｎｍ以下の波長を有する化学線放射を適用して前記ケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化を開始させる工程
を含む、発光デバイスの製造方法。
【請求項２】
ケイ素結合水素及び脂肪族不飽和が同一の分子中に存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ケイ素結合水素及び脂肪族不飽和が異なる分子中に存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
脂肪族不飽和の少なくとも５モルパーセントがヒドロシリル化反応で消費される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
脂肪族不飽和の少なくとも６０モルパーセントがヒドロシリル化反応で消費される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ヒドロシリル化反応が３０分未満で生じる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ヒドロシリル化反応が１０分未満で生じる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ヒドロシリル化反応が５分未満で生じる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ヒドロシリル化反応が１分未満で生じる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ヒドロシリル化反応が１０秒未満で生じる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
化学線放射を適用する工程は、発光ダイオードを活性化することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
化学線放射を適用する工程は、１２０℃未満の温度で化学線放射を適用することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
化学線放射を適用する工程は、６０℃未満の温度で化学線放射を適用することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
化学線放射を適用する工程は、２５℃以下の温度で化学線放射を適用することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記金属含有触媒が白金を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記金属含有触媒が、Ｐｔ（ＩＩ）β−ジケトネート錯体、（η5−シクロペンタジエニル）トリ（σ−脂肪族）白金錯体、及びＣ7~20−芳香族置換（η5−シクロペンタジエニル）トリ（σ−脂肪族）白金錯体からなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記化学線放射が６００ｎｍ以下の波長を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記化学線放射が２００〜６００ｎｍの波長を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記化学線放射が２５０〜５００ｎｍの波長を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記封入材が、液体、ゲル、エラストマー、又は非弾性固体である、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記封入材が少なくとも１．３４の屈折率を有している、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記封入材が少なくとも１．５０の屈折率を有している、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記光重合性組成物がオルガノシロキサンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記光重合性組成物がオルガノシロキサンを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項２５】
前記光重合性組成物が、ケイ素結合水素を有する第１のオルガノシロキサン及び脂肪族不飽和を有する第２のオルガノシロキサンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記光重合性組成物が、次式のユニットを含むオルガノシロキサン：
Ｒ1aＲ2bＳｉＯ(4-a-b)/2
（上式において、
Ｒ1は、脂肪族不飽和を含まず、かつ１〜１８個の炭素原子を有する一価の、直鎖、分枝状又は環状の、非置換又は置換炭化水素基であり、
Ｒ2は、脂肪族不飽和及び２〜１０個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、
ａは０、１、２、又は３であり、
ｂは０、１、２、又は３であり、そして
ａ＋ｂの合計は０、１、２、又は３であり、
但し、平均して、１分子あたり少なくとも１個のＲ2が存在している）を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記Ｒ1基の少なくとも９０モルパーセントがメチルである、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記Ｒ1基の少なくとも２０モルパーセントが、アリール、アラルキル、アルカリール、又はその組み合わせである、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記Ｒ1基がフェニルである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記Ｒ2基がビニル又は５−ヘキセニルである、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記光重合性組成物が、次式のユニットを含むオルガノシロキサン：
Ｒ1aＨcＳｉＯ(4-a-c)/2
（上式において、
Ｒ1は、脂肪族不飽和を含まず、かつ１〜１８個の炭素原子を有する一価の、直鎖、分枝状又は環状の、非置換又は置換炭化水素基であり、
ａは０、１、２、又は３であり、
ｃは０、１、又は２であり、そして
ａ＋ｃの合計は０、１、２、又は３であり、
但し、平均して、１分子あたり少なくとも１個のケイ素結合水素が存在している）を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
前記Ｒ1基の少なくとも９０モルパーセントがメチルである、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記Ｒ1基の少なくとも２０モルパーセントが、アリール、アラルキル、アルカリール、又はその組み合わせである、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記Ｒ1基がフェニルである、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記光重合性組成物が、次式のものを含むオルガノシロキサン：
Ｒ1aＲ2bＳｉＯ(4-a-b)/2及びＲ1aＨcＳｉＯ(4-a-c)/2
（上式において、
Ｒ1は、脂肪族不飽和を含まず、かつ１〜１８個の炭素原子を有する一価の、直鎖、分枝状又は環状の、非置換又は置換炭化水素基であり、
Ｒ2は、脂肪族不飽和及び２〜１０個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、
ａは０、１、２、又は３であり、
ｂは０、１、２、又は３であり、
ｃは０、１、又は２であり、
ａ＋ｂの合計は０、１、２、又は３であり、そして
ａ＋ｃの合計は０、１、２、又は３であり、
但し、平均して、１分子あたり少なくとも１個のケイ素結合水素及び少なくとも１個のＲ2基が存在している）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３６】
前記Ｒ1基の少なくとも９０モルパーセントがメチルである、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記Ｒ1基の少なくとも２０モルパーセントが、アリール、アラルキル、アルカリール、又はその組み合わせである、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記Ｒ1基がフェニルである、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記Ｒ2基がビニル又は５−ヘキセニルである、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
ケイ素結合水素と脂肪族不飽和が０．５〜１０．０のモル比で存在している、請求項１に記載の方法。
【請求項４１】
ケイ素結合水素と脂肪族不飽和が０．８〜４．０のモル比で存在している、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
ケイ素結合水素と脂肪族不飽和が１．０〜３．０のモル比で存在している、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記光重合性組成物が、非吸収性金属酸化物粒子、半導体粒子、蛍光体、増感剤、酸化防止剤、顔料、光開始剤、触媒阻害物質、及びその組み合わせからなる群から選ばれる１種類以上の添加剤を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項４４】
請求項１に記載の方法を使用して製造された発光デバイス。
【請求項４５】
封入材を形成する工程が、１５０℃未満の温度で加熱する工程をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項４６】
１００℃未満の温度で加熱を行う、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
６０℃未満の温度で加熱を行う、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
発光ダイオードと、ケイ素含有樹脂及び金属含有触媒を含む光重合性組成物とを含み、前記ケイ素含有樹脂がケイ素結合水素及び脂肪族不飽和を含む、発光デバイス。
【請求項４９】
前記金属含有触媒が白金を含む、請求項４８に記載の発光デバイス。
【請求項５０】
前記光重合性組成物が約３０℃〜約１２０℃の温度である、請求項４８に記載の発光デバイス。
【請求項５１】
前記金属含有触媒が白金を含む、請求項４８に記載の発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスの製造方法に関する。より詳細には、本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びケイ素含有封入材を有する発光デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ用の代表的な封入材は有機ポリマー材料である。封入材の寿命は、高輝度ＬＥＤの性能改善を妨げる大きな障害である。従来のＬＥＤはエポキシ樹脂に封入され、使用中に時間の経過とともに黄変する傾向があり、ＬＥＤの輝度を低下させ、発光デバイスから放出される光の演色評価数を変化させる。これは、白色ＬＥＤに関して特に重要である。エポキシの黄変は、ＬＥＤの高い操作温度によって引き起こされる分解及び／又はＬＥＤによって放出される紫外線−青色光の吸収によるものであると考えられている。
【０００３】
従来のエポキシ樹脂を用いる際に生じ得る第２の問題は、繰り返される熱サイクルにおけるワイヤボンドの応力誘導破断である。高輝度ＬＥＤは、１平方センチメートルあたり約１００ワットの熱負荷を有することができる。封入材として通常使用されるエポキシ樹脂の熱膨張係数が半導体層の熱膨張係数よりも顕著に大きく、エポキシの係数が高いことがあるので、埋め込まれたワイヤボンドは繰り返される加熱及び冷却サイクルで破損するまで応力がかかることがある。
【０００４】
故に、多くの温度サイクルにわたってワイヤボンドにかかる応力を低減する、光化学的に安定で、熱的に安定なＬＥＤ用の新規な封入材が必要とされている。さらに、製造時間を速め、全体的なＬＥＤコストを削減するために、相対的に迅速な硬化機構を有する封入材が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発光デバイスの製造方法を本明細書に開示する。この方法は、ＬＥＤを提供する工程及びこのＬＥＤと接触する封入材を形成する工程を含むが、封入材の形成は、ＬＥＤと、ケイ素含有樹脂及び金属含有触媒から成る光重合性組成物とを接触させること（ここで、ケイ素含有樹脂は、ケイ素結合水素及び脂肪族不飽和から成る）、及び７００ｎｍ以下の波長を有する化学線放射を適用してケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化を起こすことを含む。本明細書に開示される方法は、１５０℃未満で加熱する工程をさらに含んでもよい。
【０００６】
発光ダイオードとケイ素含有樹脂及び金属含有触媒を含む光重合性組成物とを含む発光デバイスに加えて、上記方法に従って調製できる発光デバイスも本明細書に開示される。ここで、ケイ素含有樹脂はケイ素結合水素及び脂肪族不飽和を含む。
【０００７】
本明細書に記載される封入材は、次の所望の特徴の１以上を有することができる：高屈折率、光化学的安定性、熱安定性、相対的に迅速な硬化機構による形成性、及び相対的に低温での形成性。
【０００８】
本発明のこれら及び他の態様は、以下の「発明を実施するための最良の形態」から明らかになるであろう。しかし、上記要約は、請求項に記載された主題に関する限定として決して解釈されるべきではなく、この主題は、出願中に補正することができるような添付の特許請求の範囲によってのみ規定される。
【０００９】
以下に記載される図面と関連させて次の「発明を実施するための最良の形態」及び「実施例」を考慮することにより、本発明をより完全に理解できる。図面は実例であり、決して、請求項に記載された主題に関する限定として解釈されるべきでなく、その主題は、本明細書に記載される特許請求の範囲によってのみ規定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発光デバイスの製造方法を開示する。図１を参照すると、ＬＥＤ１は、反射カップ３内の基板６上に配置された金属化接触面２ａ上に実装される。ＬＥＤ１は、その最低面に１つの電気接点、その最上面にもう１つの電気接点を有し、後者はワイヤボンド４によって別の電気接触面２ｂと接続される。ＬＥＤに電圧を加えるために、電源を前記電気接点につなぐことができる。封入材５はＬＥＤを封入する。
【００１１】
ケイ素含有封入材内に封止されたＬＥＤを有する発光デバイスを調製するための方法を開示する。こうしたケイ素含有封入材は、その熱安定性及び光化学的安定性のために有利である。ケイ素含有封入材は当該技術分野において既知である。これらの組成物は、通常、オルガノシロキサン構成成分に結合したシラノール基間の酸触媒縮合反応、又はオルガノシロキサン構成成分に結合した、脂肪族不飽和及びケイ素結合水素が組み込まれた基間の金属触媒ヒドロシリル化反応のいずれかによって硬化されるオルガノシロキサン類を含む。第１の例では、硬化反応が相対的に遅く、完了するまでに何時間も必要とすることがしばしばである。第２の例では、所望するレベルの硬化には、通常、室温を大きく超える温度が必要である。例えば、米国特許出願公開ＵＳ２００４／０１１６６４０Ａ１には、こうした組成物は、「．．．好ましくは約１２０〜１８０℃で約３０〜１８０分間加熱することによって硬化される」ことが記載されている。
【００１２】
本明細書に開示される方法も、オルガノシロキサン構成成分に結合した、脂肪族不飽和及びケイ素結合水素が組み込まれた基間の金属触媒ヒドロシリル化反応によって硬化されるオルガノシロキサン組成物を利用する。ここで使用される金属含有触媒は、化学線放射によって活性化できる。化学線放射によって活性化された触媒を用いてヒドロシリル化を開始することの利点には、（１）ＬＥＤ、ＬＥＤが取り付けられた基板、又はパッケージ若しくはシステムに存在する任意のその他の材料を、有害となり得る温度にさらすことなく封入組成物を硬化できること、（２）長い作用時間（浴寿命又は貯蔵寿命としても知られる）を示す一成分型封入組成物を配合できること、（３）ユーザーの判断で要求に応じて封入配合物を硬化できること、及び（４）熱硬化性ヒドロシリル化組成物に通常必要とされるような二成分型配合物の必要性を回避することによって配合プロセスを簡便化できることが含まれる。
【００１３】
開示される方法は、７００ナノメートル（ｎｍ）以下の波長を有する化学線放射の使用を伴う。故に、開示される方法は、有害な温度を回避するという点で特に有利である。好ましくは、開示される方法は、１２０℃未満の温度、より好ましくは６０℃未満の温度、及びさらにより好ましくは２５℃以下の温度で化学線放射を適用することを伴う。
【００１４】
開示される方法に使用される化学線放射には、可視光線及び紫外線を含む７００ｎｍ以下の広範囲の波長の光が含まれるが、好ましくは化学線放射は、６００ｎｍ以下、及びより好ましくは２００〜６００ｎｍ、及びさらにより好ましくは２５０〜５００ｎｍの波長を有する。好ましくは、化学線放射は少なくとも２００ｎｍ、及びより好ましくは少なくとも２５０ｎｍの波長を有する。
【００１５】
少なくとも部分的に硬化した封入材を形成するような時間で、十分な量の化学線放射がケイ素含有樹脂に適用される。部分的に硬化した封入材とは、少なくとも５モルパーセントの脂肪族不飽和がヒドロシリル化反応にて消費されることを意味する。好ましくは、実質的に硬化した封入材を形成するような時間で、十分な量の化学線放射がケイ素含有樹脂に適用される。実質的に硬化した封入材とは、反応前の反応物質種中に存在する脂肪族不飽和の６０モルパーセントを超える量が、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和種との光活性付加反応の結果として消費されていることを意味する。好ましくは、こうした硬化は３０分未満、より好ましくは１０分未満、及びさらにより好ましくは５分未満又は１分未満で発生する。特定の実施形態では、こうした硬化は１０秒未満で発生し得る。
【００１６】
化学線放射の供給源の例としては、タングステンハロゲンランプ、キセノンアークランプ、水銀アークランプ、白熱ランプ、殺菌ランプ、及び蛍光ランプが挙げられる。特定の実施形態では、化学線放射の供給源はＬＥＤである。
【００１７】
一部の例では、本明細書に開示される方法は、化学線放射を適用して封入材を形成した後に加熱する工程をさらに含んでもよい。化学線放射は、ケイ素含有樹脂をゲル化し、封入材中に存在し得る、例えば粒子、蛍光体などの任意の追加の構成成分の沈降を制御するために適用されてもよい。粒子又は蛍光体の制御された沈降は、封入材内での粒子又は蛍光体の特定の有用な空間分布を達成するために使用されてもよい。例えば、本方法は、制御された粒子の沈降が、ＬＥＤの効率又は発光パターンを向上させ得る勾配のある屈折率分布を形成するのを可能にすることができる。封入材の一部が透明であり、他の部分が蛍光体を含有するように、蛍光体の部分的な沈降を可能にすることも有利となる場合がある。この場合、封入材の透明な部分は、蛍光体から放出される光のためのレンズとして作用するように成形できる。
【００１８】
沈降を制御する以外に、化学線放射適用後の加熱工程が、封入材の形成を促進するために、又は先行する工程中に封入材が化学線放射にさらされる時間を低減するために使用されてもよい。例えば、赤外線ランプ、強制空気オーブン、又は加熱プレートのようないかなる加熱手段も使用可能である。適用される場合、加熱は、１５０℃未満、又はより好ましくは１００℃未満、及びさらにより好ましくは６０℃未満であってもよい。
【００１９】
発光ダイオードとケイ素含有樹脂及び金属含有触媒を含む光重合性組成物とを含む発光デバイスも本明細書にて開示される。ここで、ケイ素含有樹脂はケイ素結合水素及び脂肪族不飽和を含む。一部の実施形態において、金属含有触媒は白金を含んでいてもよい。他の実施形態において、光重合性組成物は約３０℃〜約１２０℃の温度であってもよい。他の実施形態では、金属含有触媒は白金を含んでいてもよく、光重合性組成物は約３０℃〜約１２０℃の温度であってもよい。
【００２０】
一部の例では、本明細書に開示される方法は、化学線放射が適用される前に約３０℃〜約１２０℃の温度で加熱する工程をさらに含んでもよい。加熱は、光重合性組成物の粘度を低下させるために、例えば捕捉されたガスの放出を促進するために行われてもよい。熱は、任意に、化学線放射の適用中又は適用後に、封入材の形成を促進するために適用されてもよい。
【００２１】
ケイ素含有樹脂は、モノマー類、オリゴマー類、ポリマー類、又はこれらの混合物を含むことができる。かかる樹脂は、ヒドロシリル化（すなわち、炭素−炭素二重結合又は三重結合に対するケイ素結合水素の付加）を可能にするケイ素結合水素及び脂肪族不飽和を含む。ケイ素結合水素及び脂肪族不飽和は、同じ分子中に存在してもよく、又は存在しなくてもよい。さらに、脂肪族不飽和は、ケイ素に直接結合してもよく、又はしていなくてもよい。
【００２２】
好ましいケイ素含有樹脂は、液体、ゲル、エラストマー、又は非弾性固体の形態であることができる封入材を提供し、熱的及び光化学的に安定なものである。紫外線には、少なくとも１．３４の屈折率を有するケイ素含有樹脂が好ましい。一部の実施形態に関しては、少なくとも１．５０の屈折率を有するケイ素含有樹脂が好ましい。
【００２３】
好ましいケイ素含有樹脂は、光安定性であり、熱安定性でもある封入材を提供するように選択される。本明細書において、光安定性とは、特に着色又は光吸収性分解生成物の形成という観点から、化学線放射に長期間さらされたときに化学的に分解しない材料を指す。本明細書において、熱安定性とは、特に着色又は光吸収性分解生成物の形成という観点から、熱に長期間さらされたときに化学的に分解しない材料を指す。さらに、好ましいケイ素含有樹脂は、製造時間を速め、全体的なＬＥＤコストを削減するために相対的に迅速な硬化機構（例えば、数秒から３０分未満）を有するものである。
【００２４】
好適なケイ素含有樹脂の例は、例えば、米国特許第６，３７６，５６９号（オクスマン（Oxman）ら）、米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマン（Boardman）ら）、米国特許第６，０４６，２５０号（ボードマン（Boardman）ら）、米国特許第５，１４５，８８６号（オクスマン（Oxman）ら）、米国特許第６，１５０，５４６号（バッツ（Butts））及び米国特許出願第２００４／０１１６６４０号（ミヨシ（Miyoshi））に開示されている。好ましいケイ素含有樹脂は、オルガノポリシロキサン類を含むオルガノシロキサン（すなわち、シリコーン類）を含む。こうした樹脂は、通常、１つはケイ素結合水素を有し、もう一方は脂肪族不飽和を有する少なくとも２つの構成成分を含む。しかし、ケイ素結合水素及びオレフィン性不飽和の両方が、同じ分子内に存在してもよい。
【００２５】
実施形態の１つでは、ケイ素含有樹脂は、１分子中にケイ素原子に結合した少なくとも２つの脂肪族不飽和部位（例えば、アルケニル又はアルキニル基）を有するシリコーン構成成分、並びに１分子中にケイ素原子に結合した少なくとも２つの水素原子を有するオルガノハイドロジェンシラン及び／又はオルガノハイドロジェンポリシロキサン構成成分を含むことができる。好ましくは、ケイ素含有樹脂は、ベースポリマー（すなわち、組成物中の主要なオルガノシロキサン構成成分）として脂肪族不飽和を含有するシリコーンとともに、両方の構成成分を含む。好ましいケイ素含有樹脂は、オルガノポリシロキサン類である。こうした樹脂は、通常、少なくとも２つの構成成分を含み、それらの少なくとも１つは脂肪族不飽和を含有し、それらの少なくとも１つはケイ素結合水素を含有する。こうしたオルガノポリシロキサン類は当該技術分野において既知であり、例えば米国特許第３，１５９，６６２号（アシュビイ（Ashby））、米国特許第３，２２０，９７２号（ラモレアズ（Lamoreauz））、米国特許第３，４１０，８８６号（ジョイ（Joy））、米国特許第４，６０９，５７４号（ケリーク（Keryk））、米国特許第５，１４５，８８６号（オクスマン（Oxman）ら）、及び米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマン（Boardman）ら）のような特許に開示されている。硬化性の一成分型オルガノポリシロキサン樹脂は、単一樹脂構成成分が脂肪族不飽和とケイ素結合水素との両方を含有する場合に可能である。
【００２６】
脂肪族不飽和を含有するオルガノポリシロキサン類は、好ましくは、式Ｒ1aＲ2bＳｉＯ(4-a-b)/2のユニットを含む線状、環状、又は分枝状オルガノポリシロキサン類であり、式中、Ｒ1は、脂肪族不飽和を含まず、１〜１８個の炭素原子を有する一価の、直鎖、分枝状又は環状の、非置換又は置換炭化水素基であり、Ｒ2は、脂肪族不飽和及び２〜１０個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、ａは０、１、２、又は３であり、ｂは０、１、２、又は３であり、ａ＋ｂの合計は０、１、２、又は３であるが、平均して１分子あたり少なくとも１つのＲ2が存在することが条件である。
【００２７】
脂肪族不飽和を含有するオルガノポリシロキサン類は、好ましくは、２５℃にて少なくとも５ｍＰａ・ｓの平均粘度を有する。
【００２８】
好適なＲ1基の例は、アルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、シクロペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−オクチル、２，２，４−トリメチルペンチル、ｎ−デシル、ｎ−ドデシル、及びｎ−オクタデシル；芳香族基、例えばフェニル又はナフチル；アルカリール基、例えば４−トリル；アラルキル基、例えばベンジル、１−フェニルエチル、及び２−フェニルエチル；並びに置換アルキル基、例えば３，３，３−トリフルオロ−ｎ−プロピル、１，１，２，２−テトラヒドロペルフルオロ−ｎ−ヘキシル、及び３−クロロ−ｎ−プロピルである。
【００２９】
好適なＲ2基の例は、アルケニル基、例えばビニル、５−ヘキセニル、１−プロペニル、アリル、３−ブテニル、４−ペンテニル、７−オクテニル、及び９−デセニル；並びにアルキニル基、例えばエチニル、プロパルギル及び１−プロピニルである。本発明では、脂肪族炭素−炭素多重結合を有する基としては、脂環式炭素−炭素多重結合を有する基が挙げられる。
【００３０】
ケイ素結合水素を含有するオルガノポリシロキサン類は、好ましくは、式Ｒ1aＨcＳｉＯ(4-a-c)/2のユニットを含む線状、環状又は分枝状オルガノポリシロキサン類であり、式中、Ｒ1は上記で定義した通りであり、ａは０、１、２、又は３であり、ｃは０、１、又は２であり、ａ＋ｃの合計は０、１、２、又は３であるが、平均して１分子あたり少なくとも１つのケイ素結合水素原子が存在することが条件である。
【００３１】
ケイ素結合水素を含有するオルガノポリシロキサン類は、好ましくは、２５℃にて少なくとも５ｍＰａ・ｓの平均粘度を有する。
【００３２】
脂肪族不飽和及びケイ素結合水素の両方を含有するオルガノポリシロキサン類は、好ましくは、式Ｒ1aＲ2bＳｉＯ(4-a-b)/2及び式Ｒ1aＨcＳｉＯ(4-a-c)/2の両方の式のユニットを含む。これらの式において、Ｒ1、Ｒ2、ａ、ｂ、及びｃは上記で定義した通りであるが、脂肪族不飽和及び１つのケイ素結合水素原子を含有する基が、１分子あたり平均して少なくとも１つ存在することが条件である。
【００３３】
ケイ素含有樹脂（特にオルガノポリシロキサン樹脂）におけるケイ素結合水素原子と脂肪族不飽和とのモル比は、０．５〜１０．０モル／モル、好ましくは０．８〜４．０モル／モル、及びより好ましくは１．０〜３．０モル／モルの範囲であってもよい。
【００３４】
一部の実施形態に関しては、Ｒ1基の大部分がフェニル又はその他のアリール、アラルキル、若しくはアルカリールであるような上述されたオルガノポリシロキサン樹脂は、これらの基を組み込むことにより、Ｒ1ラジカルの全てが、例えばメチルであるような材料よりも高い屈折率を有する材料を提供するので、好ましい。
【００３５】
開示される組成物はまた、放射活性ヒドロシリル化により封入材の硬化が可能になる金属含有触媒を含む。これらの触媒は当該技術分野において既知であり、通常、例えば白金、ロジウム、イリジウム、コバルト、ニッケル、及びパラジウムのような貴金属の錯体を含む。貴金属含有触媒は白金を含有するのが好ましい。開示される組成物はまた、共触媒、すなわち２以上の金属含有触媒の使用を含むことができる。
【００３６】
こうした種々の触媒は、例えば、米国特許第６，３７６，５６９号（オクスマン（Oxman）ら）、米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマン（Boardman）ら）、米国特許第６，０４６，２５０号（ボードマン（Boardman）ら）、米国特許第５，１４５，８８６号（オクスマン（Oxman）ら）、米国特許第６，１５０，５４６号（バッツ（Butts））、米国特許第４，５３０，８７９号（ドラナク（Drahnak））、米国特許第４，５１０，０９４号（ドラナク（Drahnak））、米国特許第５，４９６，９６１号（ダウス（Dauth））、米国特許第５，５２３，４３６号（ダウス（Dauth））、米国特許第４，６７０，５３１号（エックバーグ（Eckberg））、並びにＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９５／０２５７３５（ミナニ（Mignani））に開示されている。
【００３７】
特定の好ましい白金含有触媒は、Ｐｔ（ＩＩ）β−ジケトネート錯体（例えば、米国特許第５，１４５，８８６号（オクスマン（Oxman）ら）に開示されるもの）、（η5−シクロペンタジエニル）トリ（σ−脂肪族）白金錯体（例えば、米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマン（Boardman）ら）及び米国特許第４，５１０，０９４号（ドラナク（Drahnak））に開示されるもの）、及びＣ7~20−芳香族置換（η5−シクロペンタジエニル）トリ（σ−脂肪族）白金錯体（例えば、米国特許第６，１５０，５４６号（バッツ（Butts））に開示されるもの）から成る群から選択される。
【００３８】
こうした触媒は、ヒドロシリル化反応を促進するのに有効な量で使用される。こうした触媒は、封入材料組成物１００万部あたり、好ましくは少なくとも１部、及びより好ましくは少なくとも５部の量で封入材料に含まれる。こうした触媒は、封入材料組成物１００万部あたり、好ましくは１０００部以下の金属、及びより好ましくは２００部以下の金属の量で封入材料に含まれる。
【００３９】
ケイ素含有樹脂及び触媒に加えて、封入材料はまた、非吸収性金属酸化物粒子、半導体粒子、蛍光体、増感剤、光開始剤、酸化防止剤、触媒阻害物質、及び顔料を含むことができる。使用される場合、こうした添加剤は所望の効果を生み出す量で使用される。
【００４０】
封入材料内に含まれる粒子は、樹脂中における粒子の分散性を改善するために表面処理されてもよい。こうした表面処理化学物質の例としては、シラン類、シロキサン類、カルボン酸類、ホスホン酸類、ジルコン酸塩類、チタン酸塩類などが挙げられる。こうした表面処理化学物質を適用する技術は既知である。
【００４１】
非吸収性金属酸化物及び半導体粒子は、任意に、封入材の屈折率を増大させるために封入材料内に含まれてもよい。好適な非吸収性粒子は、ＬＥＤの発光バンド幅にわたって実質的に透明なものである。非吸収性金属酸化物及び半導体粒子の例としては、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＳ、ＳｉＯ2、及びこれらの混合物、並びに他の十分に透明な非酸化物セラミック材料、例えばＺｎＳ、ＣｄＳ及びＧａＮのような材料を含む半導体材料が挙げられるが、これらに限定されない。相対的に低い屈折率を有するシリカ（ＳｉＯ2）も、一部の用途において粒子材料として有用な場合があるが、より重要なことには、それがまた、より屈折率の高い材料から製造された粒子用の薄い表面処理として有用な場合があり、オルガノシラン類を用いる表面処理をより容易にできることである。この点に関して、粒子は、別の種類の材料が付着した１つの材料のコアを有する種を含むことができる。使用される場合、こうした非吸収性金属酸化物及び半導体粒子は、封入材料の総重量に基づいて８５重量％以下の量で封入材料に含まれるのが好ましい。好ましくは、非吸収性金属酸化物及び半導体粒子は、封入材料の総重量に基づいて少なくとも１０重量％の量、及びより好ましくは少なくとも４５重量％の量で封入材料に含まれる。一般に、粒子は、その大きさが１ナノメートル〜１ミクロン、好ましくは１０ナノメートル〜３００ナノメートル、より好ましくは１０ナノメートル〜１００ナノメートルの範囲であってもよい。この粒径は平均粒径であるが、ここで、粒径は、球状粒子の直径である粒子の最長寸法である。金属酸化物及び／又は半導体粒子の体積パーセントが、モノモーダル分布の球状粒子を考えると７４体積パーセントを超えることができないことは、当業者にはわかるであろう。
【００４２】
蛍光体は、任意に、ＬＥＤから放出される色を調節するために封入材料に含まれてもよい。本明細書に記載されるように、蛍光体は蛍光材料から成る。蛍光材料は、無機粒子、有機粒子、若しくは有機分子、又はこれらの組み合わせであってもよい。好適な無機粒子としては、ドープされたガーネット（例えばＹＡＧ：Ｃｅ及び（Ｙ、Ｇｄ）ＡＧ：Ｃｅ）、アルミネート類（例えば、Ｓｒ2Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、及びＢＡＭ：Ｅｕ）、シリケート類（例えばＳｒＢａＳｉＯ：Ｅｕ）、硫化物類（例えば、ＺｎＳ：Ａｇ、ＣａＳ：Ｅｕ、及びＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ）、オキシ−硫化物類、オキシ−窒化物類、ホスフェート類、ボレート類、及びタングステート類（例えば、ＣａＷＯ4）が挙げられる。これらの材料は、従来の蛍光体粉末又はナノ粒子蛍光体粉末の形態であってもよい。別の種類の好適な無機粒子は、Ｓｉ、Ｇｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ及びこれらの組み合わせを含む半導体ナノ粒子から製造される、いわゆる量子ドット蛍光体である。一般に、それぞれの量子ドットの表面は、アグロメレーションを防止するために、及び結合剤との適合性を増大させるために、有機分子で少なくとも部分的にコーティングされる。一部の例では、半導体量子ドットは、コア−シェル構造にて異なる材料のいくつかの層で構成されていてもよい。好適な有機分子としては、米国特許第６，６００，１７５号（バレッツ（Baretz）ら）に列挙されるもののような蛍光染料が挙げられる。好ましい蛍光材料は、良好な耐久性と安定な光学特性を示すものである。蛍光体層は、単一層又は一連の層にて異なる種類の蛍光体のブレンドから成っていてもよく、それぞれは１以上の種類の蛍光体を含有する。蛍光体層中の無機蛍光体粒子は大きさ（例えば、直径）が異なっていてもよく、それらは、それらが組み込まれるシロキサン層の断面にわたって平均粒径が均一ではないように分離されていてもよい。使用される場合、蛍光体粒子は、封入材料の総重量に基づいて８５重量％以下の量、及び少なくとも１重量％の量で封入材料に含まれるのが好ましい。使用される蛍光体の量は、蛍光体を含有するシロキサン層の厚さ及び放出される光の所望の色に応じて調節される。
【００４３】
増感剤は、任意に、開始放射線の所与の波長において硬化プロセス（又はヒドロシリル化反応）の全体の速度を増大させるために、及び／又は開始放射線の最適な有効波長をより長い値に変えるために、封入材料に含まれてもよい。有用な増感剤としては、例えば、多環式芳香族化合物及びケトン発色団を含有する芳香族化合物（例えば、米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマン（Boardman）ら）及び米国特許第６，３７６，５６９号（オクスマン（Oxman）ら））に開示されるもの）が挙げられる。有用な増感剤の例としては、２−クロロチオキサントン、９，１０−ジメチルアントラセン、９，１０−ジクロロアントラセン、及び２−エチル−９，１０−ジメチルアントラセンが挙げられるが、これらに限定されない。使用される場合、こうした増感剤は、組成物１００万部あたり、好ましくは５０，０００重量部以下、及びより好ましくは５０００重量部以下の量で封入材料に含まれる。使用される場合、こうした増感剤は、組成物１００万部あたり、好ましくは少なくとも５０重量部、及びより好ましくは少なくとも１００重量部の量で封入材料に含まれる。
【００４４】
光開始剤は、任意に、硬化プロセス（又はヒドロシリル化反応）の全体の速度を増大させるために封入材料に含まれてもよい。有用な光開始剤としては、例えば、α−ジケトン類又はα−ケトアルデヒド類のモノケタール類、及びアシロイン類、並びにそれらの対応するエーテル類（例えば、米国特許第６，３７６，５６９号（オクスマン（Oxman）ら）に開示されるもの）が挙げられる。使用される場合、こうした光開始剤は、組成物１００万部あたり、好ましくは５０，０００重量部以下、及びより好ましくは５０００重量部以下の量で封入材料に含まれる。使用される場合、こうした光開始剤は、組成物１００万部あたり、好ましくは少なくとも５０重量部、及びより好ましくは少なくとも１００重量部の量で封入材料に含まれる。
【００４５】
触媒阻害物質は、任意に、組成物の使用可能な貯蔵寿命をさらに延ばすために封入材料に含まれてもよい。触媒阻害物質は当該技術分野において既知であり、アセチレン性アルコール類（例えば、米国特許第３，９８９，６６６号（ニエミ（Niemi））及び米国特許第３，４４５，４２０号（クークットシデス（Kookootsedes）ら）を参照のこと）、不飽和カルボン酸エステル類（例えば、米国特許第４，５０４，６４５号（メランコン（Melancon））、米国特許第４，２５６，８７０号（エックバーグ（Eckberg））、米国特許第４，３４７，３４６号（エックバーグ（Eckberg））、及び米国特許第４，７７４，１１１号（ロー（Lo））を参照のこと）、及び特定のオレフィン性シロキサン類（例えば、米国特許第３，９３３，８８０号（バーグストロム（Bergstrom））、米国特許第３，９８９，６６６号（ニエミ（Niemi））、及び米国特許第３，９８９，６６７号（リー（Lee）ら）を参照のこと）のような材料を包含する。使用される場合、こうした触媒阻害物質は、モル基準にて金属含有触媒の量を超えない量で封入材料に含まれるのが好ましい。
【００４６】
ＬＥＤ
本明細書に記載されるケイ素含有材料は、ＬＥＤを含む発光デバイスのための封入材として有用である。この点でＬＥＤは、可視、紫外線、又は赤外線にかかわらず、発光するダイオードを指す。それは、従来型又は超放射型の種類にかかわらず、「ＬＥＤ」として販売されている非干渉性エポキシ封入半導体デバイスを含む。垂直キャビティ面発光レーザーダイオードはＬＥＤの別の形態である。「ＬＥＤダイ」は、最も基本的な形態、すなわち半導体ウェハ加工手順によって製造される個々の構成要素又はチップの形態のＬＥＤである。構成要素又はチップは、デバイスに電圧を加えるための電力の適用に好適な電気接点を含むことができる。構成要素又はチップの個々の層及びその他の機能的要素は、通常、ウェハスケールで形成され、仕上がったウェハは最終的に個々の小片部に切られて、多数のＬＥＤダイとなる。
【００４７】
本明細書に記載されるケイ素含有材料は、モノクロ及び蛍光体−ＬＥＤ（ここで、青色光又は紫外線は蛍光性蛍光体を介して別の色に変換される）を含む種々広範なＬＥＤに有用である。それらはまた、反射カップを有していてもいなくてもよいセラミック又はポリマーパッケージに表面実装されたＬＥＤ、回路基板上に実装されたＬＥＤ、及びプラスチック電子基板上に実装されたＬＥＤを含むが、これらに限定されない、種々の構成にてパッケージ化されたＬＥＤの封入に有用である。
【００４８】
ＬＥＤの放出する光は、ＬＥＤ源が放出できるいかなる光であることもでき、半導体層の組成及び構造に依存して電磁スペクトルの紫外線部分から赤外線部分までの範囲であることができる。化学線放射の供給源がＬＥＤ自体である場合、ＬＥＤ発光は３５０〜５００ｎｍの範囲であるのが好ましい。本明細書に記載されるケイ素含有材料は、封入材が反射カップ中にて硬化される表面実装型及び側面実装型ＬＥＤパッケージに特に有用である。それらはまた、（フリップチップ構成とは対照的に）トップワイアボンドを含有するＬＥＤ設計に関しても特に有用である。さらに、ケイ素含有材料は、反射カップがない表面実装型ＬＥＤに有用な場合もあり、種々の基板に取り付けられた表面実装型ＬＥＤ列の封入に有用な場合もある。
【００４９】
本明細書に記載されるケイ素含有材料は、熱及び光分解に抵抗性であり（黄変に抵抗性であり）、そのため白色光源（すなわち、白色発光デバイス）に特に有用である。構造内でＬＥＤを利用する白色光源は２つの基本的構成を有することができる。本明細書で直接発光ＬＥＤと称するその１つにおいて、白色光は異なる色のＬＥＤの直接発光により生成される。例としては、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの組み合わせ、並びに青色ＬＥＤ及び黄色ＬＥＤの組み合わせが挙げられる。本明細書においてＬＥＤ励起蛍光体ベース光源（ＰＬＥＤ）と呼ばれる他の基本的構成では、単一のＬＥＤが狭い範囲の波長にて光を発生させ、これが蛍光体材料に当たり、励起させて可視光線を作り出す。蛍光体は異なった蛍光体材料の混合物又は組み合わせを含むことができ、蛍光体により放出される光は、放出される光が人間の裸眼にとって実質的に白色に見えるように可視波長範囲にわたって分布した複数の狭い輝線を含むことができる。
【００５０】
ＰＬＥＤの例は、青色波長を赤色と緑色との両波長に変換する蛍光体を照らす青色ＬＥＤである。青色励起光の一部は蛍光体に吸収されず、残存青色励起光は蛍光体により放出される赤色及び緑色光と組み合わされる。ＰＬＥＤの別の例は、紫外線を吸収し、赤色、緑色、及び青色光に変換する蛍光体を照らす紫外線（ＵＶ）ＬＥＤである。Ｒ1基が小さく、最小ＵＶ吸収を有するオルガノポリシロキサン類、例えばメチルは、ＵＶ発光ダイオードに好ましい。蛍光体による化学線放射の競合吸収が光開始剤による吸収を減少させ、システムが注意深く組み立てられていない場合には硬化を遅延させるか、又はさらには妨げることが、当業者には明白である。
【実施例】
【００５１】
ＬＥＤパッケージ１：セラミックパッケージ内への青色ＬＥＤダイの実装
京セラ（Kyocera）パッケージ（京セラ・アメリカ（Kyocera America, Inc.）、部品番号ＫＤ−ＬＡ２７０７−Ａ）に、水ベースのハライドフラックス（スーペリア（Superior）番号３０、スーペリア・フラックス・アンド・マニュファクチャリング社（Superior Flux & Mfg. Co.））を用いてクレエ（Cree）ＸＢダイ（クレエ社（Cree Inc.）、部品番号Ｃ４６０ＸＢ２９０−０１０３−Ａ）を結合させた。クレエ（Cree）ＸＢダイを１ミル（０．０２５４ミリ）の金ワイヤを用いてワイヤボンディング（キューリック・アンド・ソファ・インダストリーズ社（Kulicke and Soffa Industries, Inc.）４５２４デジタルシリーズマニュアルワイヤボンダー）することにより、ＬＥＤデバイスを完成させた。封入の前に、各デバイスを、２０ｍＡの定電流でＯＬ７７０分光放射計（オプトロニクス・ラボラトリーズ社（Optronics Laboratories, Inc.））を用いて試験した。ＬＥＤのピーク発光波長は４５５〜４５７ｎｍであった。
【００５２】
オルガノポリシロキサンの調製
オルガノポリシロキサンＨ2Ｃ＝ＣＨ−Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｏ−［Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｏ］100−Ｓｉ（ＣＨ3）2−ＣＨ=ＣＨ2を次のように調製した。１．９Ｌ（半ガロン）のポリエチレン瓶にて、１０００．０ｇ（３．３７１モル）のオクタメチルシクロテトラシロキサン（ゲレスト社（Gelest, Inc.））、２５．１ｇ（０．１３５モル）の１，３−ジビニル−１，１，３，３，−テトラメチルジシロキサン（ゲレスト社）、１．０ｇの濃硫酸、及び５．０ｇの活性炭を合わせた。この混合物を室温で２４時間攪拌して濾過した。薄膜蒸発器を用いて２００℃にて揮発物をろ液から分離し、８７０．０ｇの透明な無色の流体を得た。生成物の1Ｈ及び29Ｓｉ  ＮＭＲスペクトルは、所望のオルガノポリシロキサンの構造と一致していた。
【００５３】
実施例１：可視光線硬化
上記のようにして調製された１０．００ｇ（オレフィンｍｅｑ重量＝３．８０１ｇ）のオルガノポリシロキサン及び０．４４ｇ（Ｓｉ−Ｈｍｅｑ重量＝０．１１１ｇ）の（ＣＨ3）3ＳｉＯ−［Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｏ］15−［ＳｉＨ（ＣＨ3）Ｏ］25−Ｓｉ（ＣＨ3）3（ダウ・コーニング社（Dow Corning Corp.）、ＳＹＬ−ＯＦＦ（登録商標）７６７８）から成るシロキサン類の混合物を３５ｍＬの琥珀瓶中にて調製した。２２．１ｍｇのＰｔ（ａｃａｃ）2（式中、ａｃａｃはアセトアセトネートであり、アルドリッチ・ケミカル社（Aldrich Chemical Co.）から購入）を１．００ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2に溶解することによって、触媒原液を調製した。この触媒原液の１００μＬのアリコートをシロキサン類の混合物に添加した。最終配合物は、脂肪族不飽和のケイ素結合水素に対する比が１．５に等しく、約１００ｐｐｍの白金を含有していた。
【００５４】
上述の最終配合物約２ｍｇをＬＥＤパッケージ１内に配置した。ＬＥＤは２０ｍＡで２．５分間照らされた。封入されたデバイスを、さらに５分間放置した。封入材は、ピンセットの先で調べることによって測定したとき、エラストマー性であり、硬化していた。得られた封入ＬＥＤデバイスの効率は、ＯＬ７７０分光放射計を用いて測定され、封入前の９．３％から封入後の１１．８％に増加した。
【００５５】
実施例２：紫外線硬化
封入ＬＥＤデバイスを実施例１に記載されるのと同じ様式で調製し、評価したが、但し２２．１ｍｇのＰｔ（ａｃａｃ）2の代わりに、ボードマン（Boardman）らのＭａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｃｈｅｍ、３０、４８１（１９９２）に記載されるように調製された２１．１ｍｇのＣｐＰｔ（ＣＨ3）3を使用し、照明は３６５ｎｍでのＵＶランプを用いて行った。効率は、封入前の８．９％から封入後の１１．６％に増加した。
【００５６】
さらなる実施形態
実施例３〜６は、行うことができる本発明のさらなる実施形態を示す。
【００５７】
実施例３：可視光線硬化
１０．００ｇ（オレフィンｍｅｑ重量＝１．４６ｇ）のビニルシロキサンベースポリマーＨ2Ｃ=ＣＨ−Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｏ−［Ｓｉ（ＣＨ3）（Ｃ6Ｈ5）Ｏ］n−Ｓｉ（ＣＨ3）2−ＣＨ=ＣＨ2（ゲレスト社（Gelest, Inc.）、ＰＭＶ−９９２５）及び１．６４ｇ（Ｓｉ−Ｈｍｅｑ重量＝０．１６ｇ）のシロキサン架橋剤Ｈ（ＣＨ3）2ＳｉＯ−［ＳｉＨ（ＣＨ3）Ｏ］m−［Ｓｉ（ＣＨ3）（Ｃ6Ｈ5）Ｏ］n−Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｈ（ゲレスト社、ＨＰＭ−５０２）から成るシロキサン類の混合物を、３５ｍＬの琥珀瓶にて調製する。実施例１に記載されるように調製されたＰｔ（ａｃａｃ）2のＣＨ2Ｃｌ2溶液の１００μＬアリコートをシロキサン類の混合物に添加する。最終配合物は、脂肪族不飽和のケイ素結合水素に対する比が１．５に等しく、約１００ｐｐｍの白金を含有する。
【００５８】
上記最終配合物約２ｍｇをＬＥＤパッケージ１内に配置する。ＬＥＤデバイスを２０ｍＡにて２．５分間照らし、次いでさらに５分間放置する。封入材は、ピンセットの先で調べることによって測定したとき、エラストマー性であり、硬化している。
【００５９】
実施例４：紫外線硬化
封入ＬＥＤデバイスを実施例３に記載されるのと同じ様式で調製し、評価するが、但し２２．１ｍｇのＰｔ（ａｃａｃ）2の代わりに、２１．１ｍｇのＣｐＰｔ（ＣＨ3）3を使用し、照明は３６５ｎｍでのＵＶランプを用いて行う。封入材は、ピンセットの先で調べることによって測定したとき、エラストマー性であり、硬化している。
【００６０】
実施例５：可視光線硬化
１０．００ｇ（オレフィンｍｅｑ重量＝１．２４ｇ）のビニルシルセスキオキサンベースポリマー［Ｈ2Ｃ=ＣＨ−ＳｉＯ3/2］m−［Ｓｉ（Ｃ6Ｈ5）Ｏ3/2］n（式中、ｍ及びｎは、それぞれ１０及び９０モルパーセントの、シルセスキオキサン中のモノマーユニットを表す；ゲレスト社（Gelest, Inc.）、ＳＳＴ−３ＰＶ１）及び１．９２ｇ（Ｓｉ−Ｈｍｅｑ重量＝０．１６ｇ）のシロキサン架橋剤Ｈ（ＣＨ3）2ＳｉＯ−［Ｓｉ（Ｃ6Ｈ5）［ＯＳｉ（ＣＨ3）2Ｈ］Ｏ］n−Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｈ（ゲレスト社、ＨＤＰ−１１１）から成るシロキサン類の混合物を、３５ｍＬの琥珀瓶にて調製する。実施例１に記載されるように調製されたＰｔ（ａｃａｃ）2のＣＨ2Ｃｌ2溶液の１００μＬアリコートをシロキサン類の混合物に添加する。最終配合物は、脂肪族不飽和のケイ素結合水素に対する比が１．５に等しく、約１００ｐｐｍの白金を含有する。
【００６１】
上記最終配合物約２ｍｇをＬＥＤパッケージ１内に配置する。ＬＥＤを２０ｍＡにて２．５分間照らし、次いでさらに５分間放置する。封入材は、ピンセットの先で調べることによって測定したとき、エラストマー性であり、硬化している。
【００６２】
実施例６：紫外線硬化
封入ＬＥＤデバイスを実施例５に記載されるのと同じ様式で調製し、評価するが、但し２２．１ｍｇのＰｔ（ａｃａｃ）2の代わりに、２１．１ｍｇのＣｐＰｔ（ＣＨ3）3を使用し、照明は３６５ｎｍでのＵＶランプを用いて行う。封入材は、ピンセットの先で調べることによって測定したとき、エラストマー性であり、硬化している。
【００６３】
追加の実施例
ＬＥＤパッケージ２：セラミックパッケージ内への青色ＬＥＤダイの実装
京セラ（Kyocera）パッケージ（京セラ・アメリカ（Kyocera America, Inc.）、部品番号ＫＤ−ＬＡ２７０７−Ａ）に、水ベースのハライドフラックス（スーペリア（Superior）番号３０、スーペリア・フラックス・アンド・マニュファクチャリング社（Superior Flux & Mfg. Co.））を用いてクレエ（Cree）ＸＴダイ（クレエ社（Cree Inc.）、部品番号Ｃ４６０ＸＴ２９０−０１１９−Ａ）を結合させた。クレエ（Cree）ＸＴダイを１ミル（０．０２５４ミリ）の金ワイヤを用いてワイヤボンディング（キューリック・アンド・ソファ・インダストリーズ社（Kulicke and Soffa Industries, Inc.）４５２４デジタルシリーズマニュアルワイヤボンダー）することにより、ＬＥＤデバイスを完成させた。封入の前に、各デバイスを、２０ｍＡの定電流でＯＬ７７０分光放射計（オプトロニクス・ラボラトリーズ社（Optronics Laboratories, Inc.））を用いて試験した。ＬＥＤのピーク発光波長は４５８〜４６０ｎｍであった。
【００６４】
実施例７
１０．００ｇのビニルシロキサンベースポリマーＨ2Ｃ＝ＣＨ−Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｏ−［Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｏ］80−［Ｓｉ（Ｃ6Ｈ5）2Ｏ］26−Ｓｉ（ＣＨ3）2−ＣＨ=ＣＨ2（ゲレスト（Gelest）からＰＤＶ−２３３１として購入）及び１．０４ｇのＨ（ＣＨ3）2ＳｉＯ−［Ｓｉ（ＣＨ3）ＨＯ］15−［Ｓｉ（ＣＨ3）（Ｃ6Ｈ5）Ｏ］15−Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｈ（ゲレストからＨＰＭ−５０２として購入）から成るシロキサン類の混合物を、３５ｍＬの琥珀瓶にて調製した。３３ｍｇのＣＨ3ＣｐＰｔ（ＣＨ3）3の１ｍＬトルエン溶液の１００μＬアリコートをシロキサン類の混合物に添加し、この混合物を真空下で脱気し、最終組成物を封入材Ａと標識した。
【００６５】
ＬＥＤパッケージ２内に、注射針の先端を用いて封入材Ａの小さい液滴を配置し、ＬＥＤ及びワイヤボンドが覆われ、デバイスが反射カップの最上部のレベルまで充填されるようにした。シロキサン封入材は、封入ＬＥＤから２０ｍｍの距離から３６５ｎｍにて放出する２つの４１ｃｍ（１６インチ）フィリップス（Philips）Ｆ１５Ｔ８／ＢＬ  １５Ｗバルブを備えたＵＶＰ  Ｂｌａｋ−ＲａｙランプモデルＸＸ−１５の下で３分間照射された。ピンセットの先で調べることによって、封入材は、完全に硬化しており、粘着性でなく、エラストマー性であると判断された。
【００６６】
実施例８
青色ＬＥＤデバイスを、実施例７に記載されるように封入材Ａで充填した。シロキサン封入材は、実施例１に記載されるように照射されるが、１５秒間だけである。次いで、照射された封入材を含有する、充填されたＬＥＤデバイスを、１００℃に設定されたホットプレートに配置した。１分後、ピンセットの先で調べることによって、封入材は、完全に硬化しており、粘着性でなく、エラストマー性であると判断された。１００℃で加熱する前は、封入材は不完全に硬化した粘着性のゲルであった。
【００６７】
実施例９
青色ＬＥＤデバイスを、実施例７に記載されるように封入材Ａで充填した。シロキサン封入材は、実施例１に記載されるように照射されるが、１５秒間だけである。次いで、照射された封入材を含有する、充填されたＬＥＤデバイスを、室温で放置した。１０分後、ピンセットの先で調べることによって、封入材は、完全に硬化しており、粘着性でなく、エラストマー性であると判断された。室温で放置する前は、封入材は不完全に硬化した粘着性のゲルであった。
【００６８】
対照実施例
青色ＬＥＤデバイスを、実施例７に記載されるように封入材Ａで充填した。シロキサンで充填されたＬＥＤデバイスを１００℃に設定されたホットプレートに配置した。２０分後、ピンセットの先で調べることによって判断したとき、封入材は液体のままであり、硬化を示さなかった。
【００６９】
本明細書中に引用される特許、特許文献、及び刊行物の完全な開示は、それぞれが個々に組み込まれたかのように、その全体が参考として組み込まれる。本発明に対する様々な修正及び変更は、本発明の範囲及び精神から逸脱せずに当業者には明らかになるであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、以下に記述する特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図する本発明の範囲に関して例示のためにのみ示されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】開示された方法に従って調製できる発光デバイスの概略図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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