(57)【要約】  オプトエレクトロニック素子が挙げられる。本発明の少なくとも１つの実施態様の場合に、このオプトエレクトロニック素子は、ハウジング（２０）と、このハウジング（２０）中に配置されている放射線を発する又は放射線を受ける半導体チップ（１０）とを有する。更に、この素子は、シリコーンを含むポリマー材料を含有する光学エレメント（５０）を有する。前記シリコーンは、環式シロキサンを少なくとも４０質量％含有し、かつこの環式シロキサンのケイ素原子の少なくとも４０％はアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介してシリコーンの別のケイ素原子と架橋されている。
2015525465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オプトエレクトロニック素子において、
−  ハウジング（２０）；
−  前記ハウジング（２０）内に配置されている、放射線を発する又は放射線を受ける半導体チップ（１０）；及び
−  シリコーンを含むポリマー材料を含有する光学エレメント（５０）を有し、
前記シリコーンは、環式シロキサンを少なくとも４０質量％含有し、かつこの環式シロキサンのケイ素原子の少なくとも４０％はアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介して、前記シリコーンの別のケイ素原子と架橋されている、オプトエレクトロニック素子。
【請求項２】
請求項１に記載の素子において、前記環状シロキサンのケイ素原子の少なくとも５０％がアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介して、前記シリコーンの別のケイ素原子と架橋されている、素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の素子において、前記シリコーンは、環状シロキサンを少なくとも７５％含有する、素子。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の素子において、前記環状シロキサンは、式Ｉ
【化１】
2015525465.tif 000010
［式中、
ｎは、１、２、３、４又は５から選択され、
Ｒ1は、それぞれ相互に無関係に、アルキル、シクロアルキル及びアリールを有する群から選択され、
Ｒ2は、それぞれ相互に無関係に、アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基、Ｈ原子、式
【化２】
2015525465.tif 000011
（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）
の置換基及び結合したヘテロ原子を有する群から選択され、
置換基Ｒ2の少なくとも４０％は、アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基に相当し、これらの基を介して式Ｉの環状シロキサンのＲ2で置換されたケイ素原子は、前記シリコーンの別のケイ素原子と架橋されていて、前記アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基は、それぞれ相互に無関係に、次の式
【化３】
2015525465.tif 000012
（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）の構造を有する］の構造により表される、素子。
【請求項５】
請求項４に記載の素子において、前記光学エレメント（５０）は、次の式ＩＩにより表される第１の環状シロキサン及び次の式ＩＩＩにより表される第２の環状シロキサン
【化４】
2015525465.tif 000013
［式中、式ＩＩ及び式ＩＩＩにおいて、
ｎは、それぞれ相互に無関係に、１、２、３、４又は５から選択され、
Ｒ1は、それぞれ相互に無関係に、アルキル、シクロアルキル及びアリールを有する群から選択され、及び
Ｒ3は、それぞれ相互に無関係に、次の式
【化５】
2015525465.tif 000014
（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）
により表される置換基を表す］を有する組成物の硬化により得られる、素子。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の素子において、Ｒ1は、それぞれ無関係に、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル、Ｃ5〜Ｃ6−シクロアルキル及びフェニルを有する群から選択される、素子。
【請求項７】
請求項４から６までのいずれか１項に記載の素子において、前記置換基Ｒ1の少なくとも４０％は、それぞれ相互に無関係に、Ｃ5〜Ｃ6−シクロアルキル及びフェニルを有する群から選択される、素子。
【請求項８】
請求項７に記載の素子において、前記シリコーンの屈折率ｎは１．４４以上である、素子。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載の素子において、前記光学エレメント（５０）は、半導体チップ（１０）を取り囲む注型材（５１）である、素子。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項に記載の素子において、前記光学エレメント（５０）は、無機充填剤を含有し、前記無機充填剤は前記ポリマー材料中に埋め込まれていて、かつ熱伝導性粒子、拡散体、変換材料及びこれらの材料の組み合わせを有する群から選択される、素子。
【請求項１１】
請求項１から８までのいずれか１項に記載の素子において、前記光学エレメント（５０）は、リフレクタ（５２）として構成されていて、かつ反射性充填剤を含有する、素子。
【請求項１２】
請求項１１に記載の素子において、前記ハウジング（２０）は凹所（２５）を有し、前記凹所（２５）中に前記半導体チップ（１０）が配置されていて、かつ前記光学エレメント（５０）は、前記凹所（２５）の少なくとも一部に内張りされているか又は前記凹所（２５）の領域内のハウジング（２０）の少なくとも一部を構成している、素子。
【請求項１３】
Ａ）  ハウジング（２０）を準備する工程；
Ｂ）  前記ハウジング（２０）中に放射線を発する又は放射線を検出する半導体チップ（１０）を配置する工程；
Ｃ）  シリコーンを有するポリマー材料を含有する光学エレメント（５０）を作製し、前記シリコーンは、環式シロキサンを少なくとも４０質量％含有し、かつ前記環式シロキサンのケイ素原子の少なくとも４０％はアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介して、前記シリコーンの別のケイ素原子と架橋されている工程を有する、光学エレメント（５０）を備えたオプトエレクトロニック素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、工程Ｃ）において前記光学エレメント（５０）の作製のために、式ＩＩにより表される第１の環状シロキサンと、式ＩＩＩにより表される第２の環状シロキサン
【化６】
2015525465.tif 000015
［式中、式ＩＩ及び式ＩＩＩにおいて、
ｎは、それぞれ相互に無関係に、１、２、３、４又は５から選択され、
Ｒ1は、それぞれ無関係に、アルキル、シクロアルキル及びアリールを有する群から選択され、及び
Ｒ3は、それぞれ相互に無関係に、次の式
【化７】
2015525465.tif 000016
（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）
により表される置換基を表す］を有する組成物を硬化させる、方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の方法において、前記組成物中で、第１の環状シロキサン対第２の環状シロキサンの比率は、１：１〜４：１の範囲内、特に１．２：１〜３：１の範囲内にある、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、オプトエレクトロニック素子及びオプトエレクトロニック素子の製造方法に関する。
【０００２】
オプトエレクトロニック素子、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）中では、光学エレメント、例えば注型材のためにシリコーンを使用することが多い。しかしながら、シリコーンは、ＬＥＤの稼動時にシリコーンの熱分解が行われることがあるため、高温で黄変及び亀裂形成する傾向を示すという欠点を有する。ＬＥＤの稼働温度は、部分的に比較的高く、往々にして１２０℃を超えることがある。この場合、シリコーンからなる光学エレメント中で応力が生じ、この応力が亀裂を引き起こすことがある。黄変及び亀裂により、ＬＥＤの放射特性は悪化しかねない。更に、シリコーン注型材中の亀裂により、有害なガス及び湿分が侵入し、それによりこの素子は損傷するか又はこの素子の寿命が短縮されかねない。
【０００３】
これらの欠点は、例えば一般に十分に線状の長い鎖からなり、分子サイズに比べて僅かな架橋点を有するポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）からなる慣用の光学エレメントの場合に生じることがある。慣用のＰＤＭＳの場合、この熱分解は、例えば分子内の分解メカニズムによる鎖の破壊によって行われることがあり、特にトリマーのシロキサンが遊離される。慣用のＰＤＭＳの他の欠点は、約１．４１の低い屈折率である。
【０００４】
従って、熱分解に対して弱くなく、この素子の長い稼働時間の後でも極めて良好な光学特性を示すシリコーン含有の光学エレメントを備えた素子を開発することが望まれる。
【０００５】
従って、解決されるべき課題は、改善された特性を示すシリコーン含有の光学エレメントを備えたオプトエレクトロニック素子を提供することにある。他の課題は、このようなオプトエレクトロニック素子の製造方法を提供することにある。
【０００６】
これらの課題の少なくとも１つは、独立請求項１及び１３によるオプトエレクトロニック素子及びその製造方法により解決される。従属請求項は、好ましい態様を示す。
【０００７】
オプトエレクトロニック素子が挙げられる。本発明の少なくとも１つの実施態様の場合に、オプトエレクトニック素子は、
−  ハウジング；
−  前記ハウジング内に配置されている、放射線を発する又は放射線を受ける半導体チップ；及び
−  シリコーンを含むポリマー材料を含有する光学エレメント
を有し、前記シリコーンは、環状シロキサンを少なくとも４０質量％含有し、かつこの環状シロキサンのケイ素原子の少なくとも４０％はアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介してシリコーンの別のケイ素原子と架橋されている。
【０００８】
以後、オプトエレクトロニック素子は、省略して「素子」ということができる。「質量％」は質量百分率を表す。シリコーンは、ポリシロキサンともいうことができる。「シリコーンの別のケイ素原子」とは、シリコーンの任意のケイ素原子であることができる。これは、シリコーンの線状、分枝状又は環状の原子団の構成成分であることができる。光学エレメントは、半導体チップから発せられるか又は半導体チップにより受けられる放射線の少なくとも一部と相互作用する。
【０００９】
「環状シロキサン」の場合に、シロキサン単位からなる環状構造を形成し；環内に他の架橋性基、例えばアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を有する環状構造は、本願の場合には、環状シロキサンを意味しない。しかしながら、後者で述べた環状構造の一部は、本願の意味範囲で環状シロキサンにより形成されていてもよい。
【００１０】
環状シロキサンの質量％で示す数値は、本願の場合には、本来のシリコーンの全体量を基準とする。このシリコーン中に導入されたエレメントは、例えば若干の充填材は、従ってシリコーンの全体量に数えられない。この環状シロキサンの質量には、環状シロキサンに結合されているか又は環状シロキサンが相互に架橋している置換基も数えられる。環状シロキサンを、シリコーン、ポリマー材料の環状シロキサンとは異なる他の原子団又は素子の他の構成成分と分ける置換基は、その質量の半分が、この環状シロキサンにこの置換基が結合されている環状シロキサンの質量に数えられる。
【００１１】
本願の場合に、この光学エレメント中のシリコーンは高い割合で環状シロキサンを有し、この環状シロキサンからシリコーンの別のケイ素原子に多数の架橋が出ている。従って、このシリコーンは極めて高い架橋度を示し、この架橋度は、例えば慣用のシリコーンの架橋度を明らかに上回る。この高い架橋度に基づいて、このシリコーンは極めて高い熱安定性及び硬度を示す。これにより、光学エレメントもしくはシリコーンは、素子の長時間の稼働後でも、熱分解に基づく黄変又は亀裂のような損傷をあまり被らないことが生じる。これにより、本願の場合の素子の寿命は、慣用の素子と比較して延長される。
【００１２】
この環状シロキサンは、この構造に基づいて、シリコーン又はポリマー材料に、驚くべきほどの高さの柔軟性を付与するため、これは高い硬度にもかかわらず脆性ではなく又は多孔質にならない。好ましくは、このシリコーン又はポリマー材料は、その高い架橋度に基づいて、慣用のシリコーンと比較して高められた熱伝導率を示す、それというのもこの熱エネルギーは、共有結合に関する緻密な網状構造を介してより良好に輸送されるか又は搬出できるためである。それにより、この素子の効率が高められる。
【００１３】
この種のハウジングは、本願の場合に制限はないため、この素子にとって当業者に公知の全てのタイプを使用することができる。この素子のハウジングは、例えばセラミック又は耐熱性及び放射線耐性のプラスチックを有するか又は全くこれらから製造されていてもよい。更に、このハウジングは凹所を有していてもよく、この凹所内に半導体チップが配置されている。この凹所は、例えばリフレクタを有していてもよい。このハウジングは、支持体基板と連結されているか又は支持体基板を有していてもよい。更に、この素子は、半導体チップと接続させるために、導電性端子、例えばリードフレーム、ボンディングパッド、ボンディングワイヤ又は電極を有していてもよい。
【００１４】
半導体チップとは、特に放射線を発する半導体チップ、例えばＬＥＤチップであってもよい。このチップは成長基板と結合して存在しているか、又は薄層発光ダイオードチップとして構成されていてもよい。薄層発光ダイオードチップの例は、EP 0905797 A2及びWO 02/13281 A1に記載されていて、この開示内容は、これに関する限りでは引用によって取り入れられる。
【００１５】
この素子は、変換エレメントを有していてもよく、この変換エレメントは、例えばこの半導体チップ上に小板の形で配置されている。このような変換エレメント用の変換材料の選択は、本願の場合に制限はなく；適切な変換材料は、例えばWO 98/12757 A1中に記載されていて、この内容は、これに関する限りでは引用によって取り入れられる。
【００１６】
本願の場合の素子は、放射線を発するように構成されている場合には、特にＣＩＥダイアグラム中の任意の色度座標を有する可視光を、特に白色光を発することができる。従って、この素子は、電子機器内での全ての目的のために、例えば照明、ディスプレー、インジケータ及び投光器にも使用することができる。
【００１７】
他の実施態様の場合には、このポリマー材料は、シリコーン、シリコーンブロックコポリマー又はシリコーン−エポキシド−ハイブリッド材料である。このポリマー材料がシリコーンを有するという記載は、上述のコポリマー及びハイブリッド材料も含める。このポリマー材料は、特にシリコーンであることができるため、光学エレメントはポリマー材料としてシリコーン又は数種のシリコーンの混合物を有する。特に少なくとも４０質量％の環状シロキサンを有する高度に架橋したポリシロキサンを含むことができる。このポリマー材料の他に、この光学エレメントは一般に他のポリマー材料を有しない。
【００１８】
他の実施態様の場合に、この環状シロキサンはその都度相互に無関係に３〜７個のケイ素原子を有する。この環状シロキサンはその都度相互に無関係に、３〜５個のケイ素原子、特に４個のケイ素原子を有することができる。この実施態様の場合に、この環状シロキサンは中程度の環の大きさを有する。シリコーンの著しい架橋の他に、ここでは、シリコーンの高い熱安定性についての他の理由も見られる。慣用の弱く架橋しただけのシリコーン（これは主に長い線状のポリシロキサン鎖を含む）の場合には、分子内メカニズムによってトリシロキサンに分解されえる。この自体公知の分解メカニズムは、環状シロキサン中では起こらないか又は非常に限定的にしか生じないため、シリコーン中での鎖の破壊も熱分解をもたらさないか又は僅かな熱分解しかもたらさない。全体として、弱く架橋した十分に線状のポリシロキサンと比較して、シリコーンの著しく改善された熱安定性が得られる。
【００１９】
他の実施態様の場合には、環状シロキサンの少なくとも５０％のケイ素原子がアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介してシリコーンの別のケイ素原子と架橋している。このような架橋は、環状シロキサンのケイ素原子の少なくとも５５％で、特に少なくとも６０％で存在することができる。このことから、少なくとも環状シロキサンのその都度の第２のケイ素原子はシリコーン中での架橋箇所であり、これにより極めて高度に架橋したシリコーンが生じることが推測される。
【００２０】
他の実施態様の場合には、このシリコーンは少なくとも７５質量％の環状シロキサンを有する。このシロキサンは、少なくとも９０質量％が又は完全に環状シロキサンからなることができる。場合により、このシリコーンには、少量の十分に線状の、弱く架橋したポリシロキサンを、希釈の目的で添加することができる。この実施態様の場合には、一般にポリマー材料はシリコーンと一致する。
【００２１】
この実施態様のシリコーンは、極めて高い熱安定性、硬度並びに高い柔軟性により優れていて、このことは上述の利点をもたらす。この硬度は、ナノインデンテーション（Nanoindentierung）により、約０．３４ＧＰａに決定できる。この柔軟性に関する尺度として、弾性率（E-Modul）が挙げられ、この弾性率はこの実施態様にとって、引張試験によって約１．３ＧＰａ〜１．７ＧＰａに決定できる。この高い熱安定性は、高い温度で長時間の加熱の際でも極めて低い質量損失を生じるだけであるという形で現れる。例えば、室温〜１０Ｋ／ｍｉｎで加熱した場合（ＴＧＡ測定）に、３００℃での質量損失が１％未満である。ナノインデンテーション、引張試験及びＴＧＡ測定は、ポリマー材料の特性を決定するために当業者に公知の方法である。
【００２２】
更に、このようなシリコーンは、僅かな表面エネルギー及び僅かな粘着性を示す。従って、粉塵に敏感ではなく、従って、素子の外表面を形成するのに適している。好ましくは、この素子の製造の際に、従来のシリコーンの場合には必要であったような表面をプラズマで付加的にガラス化することを省くことができ、相応する作業工程を削減することができる。
【００２３】
他の実施態様の場合には、環状シロキサンは式Ｉ
【化１】
2015525465.tif 000003
［式中、
ｎは、１、２、３、４又は５から選択され、
Ｒ1は、それぞれ相互に無関係に、アルキル、シクロアルキル及びアリールを有する群から選択され、
Ｒ2は、それぞれ相互に無関係に、アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基、Ｈ原子、式
【化２】
2015525465.tif 000004
（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）
の置換基及び結合したヘテロ原子を有する群から選択され、及び
置換基Ｒ2の少なくとも４０％は、アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基に相当し、これらの基を介して式Ｉの環状シロキサンのＲ2で置換されたケイ素原子は、前記シロキサンの別のケイ素原子と架橋されていて、かつ前記アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基は、それぞれ相互に無関係に、次の式
【化３】
2015525465.tif 000005
（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）
の構造を有する］の構造により表される。
【００２４】
置換基Ｒ2の少なくとも５０％、特に５５％は、上述のアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基の１つに相当することもできる。それどころか、往々にして、置換基Ｒ2の少なくとも６０％は、このようなアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基の１つに相当することができる。
【００２５】
式Ｉの環状シロキサンのＲ2置換されたケイ素原子をこのシリコーンの別のケイ素原子と架橋させているアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基に相当しない置換基Ｒ2は、この場合に、硬化の間にアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を形成する架橋した官能基に相当することはできない。Ｒ2は、上述のアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基ではない場合に、Ｒ2は、一般に、例えば少なくとも９０％がＨ原子であることができる。結合したヘテロ原子は、硬化の前から既に存在しているか又は例えばＳｉ−Ｈ結合の後からの加水分解により導入されることができるため、このヘテロ原子は特に酸素原子である。ヘテロ原子を介して、シリコーンの別のケイ素原子との更なる結合を行うこともできる。原則的には、このヘテロ原子は、他の置換基、例えばＨ原子を有していてもよい。
【００２６】
Ｃ1〜Ｃ4−アルキレンの名称は、１、２、３又は４個の炭素原子（Ｃ原子）を有することができるアルキレン基を表し、つまりメチレン、エチレン、プロピレン又はブチレンを表す。この記載様式は、当業者に自体公知であり、他の置換基についても同様の形式が使用される。この記載された式においてアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基について、文字が記載されていない結合は、この基のケイ素原子への結合箇所に相当し、この場合、その方向は任意であることができる。特にｍ＝０であることができるため、この架橋はエチレン基を介して行われる。他方で、ｍ＝１を示す基Ｘによって、シリコーンの機械的特性及び／又はその屈折率を変更することができる。
【００２７】
更に、式Ｉ中で、ｎは、それぞれ相互に無関係に、１、２又は３、特に２であることができる。これらのシロキサンは、一般により大きな環状シロキサンよりも熱安定性である。
【００２８】
この実施態様の他の形態の場合には、光学エレメントは、式ＩＩにより表される第１の環状シロキサンと、式ＩＩＩで表される第２の環状シロキサンとを有する組成物の硬化によって得られ、
【化４】
2015525465.tif 000006
この場合、式ＩＩ及び式ＩＩＩにおいて、
ｎは、それぞれ相互に無関係に、１、２、３、４又は５から選択され、
Ｒ1は、それぞれ相互に無関係に、アルキル、シクロアルキル及びアリールを有する群から選択され、及び
Ｒ3は、それぞれ相互に無関係に、次の式
【化５】
2015525465.tif 000007
（式中、ｍ＝０又は１、
Ｘ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）により表される置換基を表す。
【００２９】
式ＩＩ又は式ＩＩＩにおいて、それぞれ相互に無関係に、ｎ＝１、２又は３、特にｎ＝２であることができる。特に、上記のように、ｍ＝０であることができる。好ましくは、第１の環状シロキサン又は第２の環状シロキサンの場合に、各々のケイ素原子は、架橋のために適した基を有するため、この環状シロキサンは高い架橋度を有するシリコーンとなるように予定されている。第１の環状シロキサンは、第２の環状シロキサンに対して１以上の割合で使用することができ、その結果、一般に、式Ｉの環状シロキサン中のＨ原子及び極めてまれなＲ3は、架橋しない置換基Ｒ2として存在することができる。
【００３０】
この組成物は、更に、触媒、例えば白金触媒を有することができる。硬化の際に、第１の環状シロキサン（式ＩＩ参照）と第２の環状シロキサン（式ＩＩＩ参照）との架橋が行われ、これは例えばヒドロシリル化により行うことができる。適当な触媒は、例えばKarstedt触媒である。Ｓｉ−Ｈ結合の置換基Ｒ3との反応から、置換基Ｒ2が形成され、この置換基はアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基に相当するため、この架橋の際に、第２の環状シロキサンと第２の環状シロキサンから、式Ｉにより表される環状シロキサンが形成される。微量の触媒は、場合により仕上げられた素子中でも、光学エレメントのシリコーン中で検出することができる。
【００３１】
シリコーン中の架橋度、シリコーンに対する環状シロキサンの割合並びに環状シロキサンの置換基は、ＮＭＲ分光分析により決定及び検出することができる。これは、例えばいわゆる固体ＮＭＲ、特に1Ｈ−ＮＭＲ、13Ｃ−ＮＭＲ及び29Ｓｉ−ＮＭＲを有する群から選択される固体ＮＭＲによって行うことができる。この検出は、一般に、製造された素子においても、例えば光学エレメントの断面に関しても可能である。
【００３２】
他の実施態様の場合には、Ｒ1は、それぞれ相互に無関係に、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル、Ｃ5〜Ｃ6−シクロアルキル及びフェニルを有する群から選択される。この場合、Ｒ1は、特に、メチル、シクロヘキシル及びフェニルを有する群から選択することができる。Ｒ1は、特にメチルであることができるため、ある意味では高度に架橋されたポリ（ジメチル−シロキサン）がシリコーンとして得られる。これは、慣用のあまり架橋されていないＰＤＭＳと比較して、特に高められた熱安定性を特徴とする。Ｒ1＝メチルによって、特に低価格でかつ容易に加工することができるシリコーンが得られる。このようなシリコーンは、慣用のＰＤＭＳと同じように、約１．４２の比較的低い屈折率を有する。
【００３３】
このようなシリコーンの好ましい例は、式ＩＩの第２の環状シロキサンと、式ＩＩＩの第２の環状シロキサンとを、特に１．８：１〜２．２：１の比率で、例えば２：１の比率で有し、式ＩＩ及び式ＩＩＩにおいて、ｎ＝０、ｍ＝０及びＲ1＝メチルである組成物の硬化によって形成することができる。このシリコーンは、それからｎ＝０、ｍ＝０及びＲ1＝メチルの式Ｉの環状シロキサンを有する。このポリマー材料は、この場合、特に、少なくとも９０質量％が又は完全に式Ｉの環状シロキサンからなることができるシリコーン自体であることができる。この例によると、高度に架橋されたポリ（ジメチルシロキサン）がポリマー材料として得られる。この例によるシリコーンは、約１．３ＧＰａ〜１．７ＧＰａの弾性率（引張試験）を有する。この硬度は、約０．３４ＧＰａ（ナノインデンテーション）である。
【００３４】
このシリコーンの屈折率は、ケイ素原子の置換基によって調節することができる。多数のメチル基を有するポリシロキサンは、低い屈折率を有する。より高級のアルキル基又はシクロアルキル基並びに芳香族置換基によりシリコーンの屈折率を高めることができる。従って、例えば、メチル基とシクロヘキシル基又はフェニル基の組合せによって、シリコーンの屈折率を適切に調節することができ、これは置換基の比率によって行うことができる。この屈折率は、光の出射を最適化するか又は光学エレメントの透明度を高めるために、例えば場合による充填剤に適合させることができる。
【００３５】
これとは別の実施態様の場合には、Ｒ1は、相互に無関係に、Ｃ2〜Ｃ4−アルキル、Ｃ5〜Ｃ6−シクロアルキル及びフェニルを有する群から選択される。Ｒ1は、相互に無関係に、シクロペンチル、シクロヘキシル及びフェニルを有する群から選択することができる。Ｒ1は、特にシクロヘキシル及び／又はフェニルであることができる。この実施態様によると、環状シロキサンは、メチル基を有するのではなく、より高級の（シクロ）アルキル基又はフェニル基を有する。この実施態様のシリコーンは、一般に、メチル基を有するシリコーンの屈折率の場合よりも高い屈折率を有する。シリコーンのこのより高い屈折率により、例えば素子からの光の出射を改善することができる。
【００３６】
一般に、置換基として高級アルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基を有するポリシロキサンは、メチル置換されたシリコーンよりも低い熱安定性を示す。この不利な特性は、本願の素子の場合に、シリコーンの高い架橋度に基づいて少なくとも十分に補償することができる。本発明の素子は、従って、高屈折率であるが熱安定性のシリコーンを含むか又は完全にそのシリコーンからなる光学エレメントを含むことができる。
【００３７】
他の実施態様の場合には、置換基Ｒ1の少なくとも４０％は、それぞれ相互に無関係に、Ｃ5〜Ｃ6−シクロアルキル及びフェニルを有する群から選択される。置換基Ｒ1の少なくとも６０％、特に少なくとも８０％は、この群から選択されていてもよい。全ての置換基Ｒ1も、この群から選択されていてもよい。この実施態様によるシリコーンは、特に、メチル置換されたシリコーンよりも高い屈折率を示す。
【００３８】
他の実施態様の場合には、従って、シリコーンは、１．４４以上の屈折率ｎを示す。シリコーンの屈折率ｎは、１．４６以上であることができ、特に１．４８以上であることができる。シリコーンは、フェニル基の割合が高い場合に、屈折率ｎはそれどころか１．５０以上であることができる。ｎ＝１．４１の屈折率を示す慣用のＰＤＭＳと比較して、このシリコーンを用いて明らかに改善された光の出射を得ることができる。更に、この屈折率は場合による充填剤に合わせることができる。ＳｉＯ2粒子は、例えば約１．４６の屈折率ｎを示す。
【００３９】
屈折率についての全ての記載は、本発明の場合に、６３２ｎｍの波長及び２５℃の温度（室温）に関する。この屈折率は、「ｎ」と省略することができ；この屈折率は屈折計により決定される。
【００４０】
他の実施態様の場合に、この光学エレメントはこの素子中で使用される放射線に対して透過性である。この光学エレメントは、つまり使用された放射線に対して透過性であるか少なくとも半透明に構成することができ、この半透明とは少なくとも５０％、特に少なくとも８０％の相対透過率であると解釈される。このような光学エレメントは、特に素子の光路に配置されている。
【００４１】
「素子の光路」とは、半導体チップの放射線が素子から外に達するか又は出射することができる経路であると解釈される。本願の場合には、「光路」及び「素子の光路」の概念は同義に使用される。
【００４２】
他の実施態様の場合に、この光学エレメントは、半導体チップを取り囲む注型材である。この半導体チップは、注型材により又は光学エレメントにより直接取り囲まれていてもよい。このシリコーンの改善された機械特性（熱的にも極めて安定であり、硬質でかつ弾性であり、改善された熱伝導性を示す）に基づき、半導体チップが稼動時に極めて高い、例えば１２０℃を超える温度を生じる場合であっても、このシリコーンは半導体チップの注型のために極めて良好に適している。この実施態様による素子の場合に、半導体チップは一般にハウジングの凹所中に配置されていて、かつ注型材は発せられる放射線に対して透過性である。この凹所は、例えば光学エレメントと一緒に注型材により封止されていてもよく、半導体チップは有害な周囲の影響から保護される。
【００４３】
他の実施態様の場合には、光学エレメントはレンズを有する。この光学エレメントは、この場合、別個に作製されたレンズであってもよく、このレンズは後から素子上に配置される。このために、例えば接着剤を使用することができる。このようなレンズは、例えば型中に流し込み、硬化させることができる（いわゆる成形）。しかしながら、この光学エレメントは、上述のように、注型材であることができ、この注型材は半導体チップを取り囲み、かつ部分的にレンズに成形されていてもよい。
【００４４】
他の実施態様の場合には、この光学エレメントは、ポリマー材料中に埋め込まれていてかつ熱伝導性粒子、拡散体、変換材料及びこれらの組合せを有する群から選択されている無機充填剤を有する。光学エレメントは特に変換材料を含むことができる。無機充填剤は、光学エレメントの１０〜８０質量％、特に２０〜６０質量％であることができる。この無機充填剤は粒子の形で存在し、この粒子は、無機充填剤を有しているか又は無機充填剤からなる。この光学エレメントは、いくつかの他の添加物を除いて、大部分（９５質量％を越えて）がポリマー材料と無機充填剤とからなることができる。
【００４５】
熱伝導性粒子は、例えば、ＳｉＯ2粒子、例えばクリストバライト、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）及びこれらの組み合わせを有する群から選択することができる。特にＳｉＯ2粒子は、例えば球状ＳｉＯ2粒子の形で使用することができる。この熱伝導性粒子は、シリコーンよりも高い熱伝導率を有し、それにより光学エレメントの熱伝導率を更に向上させることができる。シリコーンもしくはポリマー材料の屈折率は、例えばＳｉＯ2粒子に適合させることができるため、例えば稼動時にこの粒子での散乱はほとんど生じないか又は全く生じない。しかしながら、十分に定義された散乱又は望ましい放射特性を達成するために、屈折率の差異を適切に調節することもできる。
【００４６】
この光学エレメント中の拡散体によって、光の出射を改善することができる。この拡散体は、例えばＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3及びこれらの組合せを有する群から選択することができる。このような組合せの例は、Ａｌ2Ｏ3で被覆されたＴｉＯ2粒子であり、その結果、ＴｉＯ2による接触分解反応は抑制される。
【００４７】
変換材料の選択は、本発明の場合には制限はないため、バルク変換（Volumenkonversion）のために適している全ての変換材料をこの実施態様の場合に使用することができる。このような変換材料の例は、WO98/12757 A1に記載されていて、この内容は、これに関する限りでは引用により取り入れられる。この変換材料は、粒子の構成成分として、例えば結合剤と一緒に存在していてもよい。この粒子は変換材料からなることもできる。
【００４８】
変換により生じる熱は、シリコーン中での高い架橋度に起因することができるシリコーン又はポリマー材料の改善された熱伝導性に基づき良好に導出できる。これにより、素子から発せられる光について安定した色度座標が得られる。この熱伝導性は、場合により、上述のように、熱伝導性粒子によって更に高めることができる。
【００４９】
使用された放射線に対して透過性で、光路中に配置された光学エレメントとは別に、他の実施態様の場合の本発明による素子は、リフレクタとして構成されていてかつ反射性充填剤を含有する光学エレメントを有することができる。この光学エレメントは、反射性充填剤を例えば１０〜８０質量％、特に２０〜６０質量％含有することができる。反射性充填剤として、例えばＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3及びこれらの組合せを使用することができる。
【００５０】
この実施態様の他の形態の場合には、ハウジングが凹所を有し、この凹所内に半導体チップが配置されていて、光学エレメントは凹所の少なくとも一部に内張りされているか又は凹所の領域内のハウジングの少なくとも一部を構成している。原則として、ハウジングの全体は、ポリマー材料を有することもでき、少なくとも凹所の領域では反射性の充填剤を有するため、また光学エレメントとしてリフレクタが得られる。この凹所は、注型材によって封止されていてもよく、この注型材は例えば慣用の注型材又は本願の少なくとも一つの実施態様による他の光学エレメントであってもよい。
【００５１】
本願の他の態様として、光学エレメントを備えたオプトエレクトロニック素子の製造方法が挙げられる。実施態様の少なくとも１つの場合に、この方法は、工程：
Ａ）  ハウジングを準備する工程；
Ｂ）  前記ハウジング中に放射線を発するか又は放射線を検出する半導体チップを配置する工程；
Ｃ）  シリコーンを有するポリマー材料を有する光学エレメントを作製する工程
を有し、前記シリコーンは、環式シロキサンを少なくとも４０質量％含有し、かつこの環式シロキサンのケイ素原子の少なくとも４０％はアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介してシリコーンの別のケイ素原子と架橋されている。
【００５２】
素子の製造方法は、省略して「方法」ともいわれる。この方法により、素子は、本願の少なくとも一つの実施態様により製造することができる。この素子及び素子の特性のここに記載された実施態様は、従って、転用の意図で本発明による方法の実施態様についても通用しかつその逆も通用する。
【００５３】
方法工程Ａ）、Ｂ）及びＣ）の順序は、製造されるべき素子の実施態様に依存する。光路中に光学エレメントを有する素子について、ここに記載された順序Ａ）、Ｂ）及びＣ）を使用することができる。場合により、リフレクタとして構成された光学エレメントを有する実施態様の場合に、工程Ｂ）及びＣ）の順序は変更することができる。この光学エレメントは、特に半導体チップから発せられる放射線又は半導体チップにより受けられる放射線との相互作用が生じるように作製される。例えば設置可能なレンズの場合のように別個に製造することができる場合には、工程Ｃ）は、素子中への光学エレメントの配置でもあり、その結果このような相互作用も可能である。
【００５４】
この方法の他の実施態様の場合には、工程Ｃ）において光学エレメントの作製のために、式ＩＩで表される第１の環状シロキサンと、式ＩＩＩで表される第２の環状シロキサンとを有する組成物を硬化させる
【化６】
2015525465.tif 000008
この場合、式ＩＩ及び式ＩＩＩにおいて、
ｎは、それぞれ相互に無関係に、１、２、３、４又は５から選択されていて、
Ｒ1は、それぞれ無関係に、アルキル、シクロアルキル及びアリールを有する群から選択され、及び
Ｒ3は、それぞれ相互に無関係に、次の式
【化７】
2015525465.tif 000009
（式中、ｍ＝０又は１であり、及び
Ｘ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレンである）により表される置換基を表す。この組成物の硬化の際に、式Ｉにより表される環状シロキサンを形成することができる。式Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩによる環状シロキサンの上述の変性及び実施形態は相応して使用されるか又は形成することができる。
【００５５】
第１の環状シロキサンと第２の環状シロキサンとの架橋は、ヒドロシリル化によって行うことができる。このために、この組成物は、触媒、例えば白金触媒を有することができる。例えば、この組成物は、白金触媒１〜１００ｐｐｍを含有することができる。白金触媒として、Ｈ2ＰｔＣｌ6、白金とビニル含有オルガノシロキサンとの錯体、例えばKarstedt触媒、並びに白金と他の有機配位子との錯体を使用することができる。ビニル含有オルガノシロキサンを有する白金錯体は、US 3,419,593, US 3,715,334、US 3,377,432及びUS 3,814,730に記載されていて、この開示内容は、これに関する限りでは引用によって取り入れられる。他の有機配位子を有する白金錯体は、US 3,150,601、US 3,159,602、US 3,220,972、EP 0 057 459、EP 0 188 978及びEP 0 190 530に記載されていて、この開示内容は、これに関する限りでは引用によって取り入れられる。
【００５６】
他の実施態様の場合に、組成物中には、第１の環状シロキサン対第２の環状シロキサンの比は、１：１〜４：１、特に１．２：１〜３：１である。この比は、１．３：１〜２．５：１、特に１．８：１〜２．２：１、例えば２：１であることができる。つまり、特に、組成物中で第１の環状シロキサンは第２の環状シロキサンよりも多く使用される。この組成物の硬化の際に、置換基Ｒ3中のビニル基は、十分に又は完全に反応し、その際、架橋基、アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を形成する。この場合、十分にとは、少なくとも９０％、特に少なくとも９８％を意味する。これは、残留するビニル基が光学エレメントにおいて有害な反応又は分解を起こすことができるために好ましい。しかしながら、シリコーン中には反応されていないＨ原子が置換基Ｒ2として式Ｉの環状シロキサン中に残留されていてもよく、これは上述の割合にも起因する。しかしながら、ビニル基とは反対に、Ｓｉ−Ｈ結合は、光学エレメントの耐久性及び品質に対して（ほとんど）問題とならない。
【００５７】
他の実施態様の場合には、この組成物は、少なくとも１つの他の架橋可能なポリマー成分を含有する。このような架橋可能なポリマー成分は、例えば希釈のために使用されるポリシロキサンであることができる。更に、これは、ポリマー材料が例えばシリコーン−エポキシド−ハイブリッド材料又はシリコーン−ブロック−コポリマーである場合には、シリコーンとは異なることもできる。このために、場合により慣用の、当業者に公知の材料を使用することができる。しかしながら、ポリマー材料は、好ましくはシリコーンであることができるため、組成物中の他の架橋可能なポリマー材料は十分に又は完全に省くことができる。
【００５８】
他の実施態様の場合には、組成物は、定着剤、触媒阻害剤、黄変安定剤及びチキソトロピー調節剤を有する群からの少なくとも１つを有する。この添加物の場合に、シリコーン又はシリコーン含有ポリマー材料の製造のために一般に使用される当業者に既に公知の慣用の化合物を使用することができる。
【００５９】
阻害剤の例は、ポリオルガノシロキサン、特に、少なくとも１つのアルキル基がアルケニル基に置き換えられている環状シロキサン、例えばトリメチルビニルテトラシロキサン、ピリジン、ホスフィン、有機亜リン酸塩、不飽和アミド、アルキル含有マレイン酸塩、アセチレンアルコール及びこれらの組み合わせである。アセチレンアルコールの例は、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、３−メチル−１−ドデシン−３−オール、３，７，１１−トリメチル−１−ドデシン−３−オール、１，１−ジフェニル−２−プロピン−１−オール、３，６−ジエチル−１−ノニン−３−オール、３−メチル−１−ペンタデシン−３−オールであり、この場合、特に１−エチニル−１−シクロヘキサノールが使用される。
【００６０】
定着剤の例は、アルコキシ含有オルガノシラン、例えばビニルトリメトキシシラン、（３−メタクリルオキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）−トリメトキシシラン及びこれらの混合物である。
【００６１】
他の実施態様の場合に、硬化のために、工程Ｃ）において少なくとも１時間１４０℃を超えて加熱する。硬化のために、少なくとも３時間、特に少なくとも５時間、１５０℃を超えて加熱することができる。この場合、少なくとも３つの、異なる、一般に上昇する温度段階を維持することができる。これは、できる限り応力のない及び負荷のない光学エレメントの製造のために用いられる。
【００６２】
次に、本発明を図面に関して、特に実施例を用いて詳細に説明する。この場合、同じ、同種の又は同じ作用の要素は、同じ符号を備えている。図中に示された要素の図及び縮尺は相互に原寸の通りとは見なされない。むしろ、個々の要素は、表示の改善のため及び／又は理解しやすくするために、極端に大きく及び／又は簡素化して示されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】光学エレメント中のシリコーンの一部分を示す。
【図２】バルク変換のための光学エレメントを備えた素子の図式化した断面図を示す。
【図３】光学エレメントとしてレンズに成形された注型材を備えた素子の図式化した断面図を示す。
【図４】光学エレメントとして別個に成形されたレンズが設置されている素子の図式化した断面図を示す。
【図５】リフレクタとして形成された光学エレメントを備えた素子の図式化した断面図を示す。
【００６４】
図１には、本願の実施態様による素子の光学エレメント中に存在することができるシリコーンの一部分が示されている。図示された架橋した環状シロキサンは、式Ｉのシロキサンに相当し、この例中では一貫してｎ＝２及びｍ＝０である。架橋するアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基（式Ｉ中のＲ2）は、従ってエチレン架橋であり、この架橋は図１中では見やすくするために少なく表示されている。
【００６５】
このようなシリコーンは、例えば式ＩＩの第１の環状シロキサン（ｎ＝２）及び式ＩＩＩの第２の環状シロキサン（ｎ＝２及びｍ＝０）の白金触媒によるヒドロシリル化反応によって、相応する組成物の硬化により得られる。第１の環状シロキサン対第２の環状シロキサンの比率は、この場合１：１〜４：１、特に１．２：１〜３：１、好ましくは１．３：１〜２．５：１の範囲内にあることができ、例えば２：１であることができる。第１の環状シロキサンを過剰に使用する場合には、このシリコーンはほとんど又は全くビニル基を有していない。しかしながら、一般にまだＳｉ−Ｈ結合が存在していて、これは、式Ｉ中のＲ2＝Ｈ原子に相当する。ビニル基又はオレフィンとは反対に、一般にＳｉ−Ｈ結合は、熱分解の観点では問題はない。
【００６６】
図１に示されたシリコーンは、環状シロキサンが豊富である；これは例えば環状シロキサンを少なくとも４０質量％、特に少なくとも７５質量％、又はそれどころか少なくとも９０質量％含有することができるか又は完全に環状シロキサンからなることができる。更に、このシリコーンは、高い架橋度を示す、それというのも、この環状シロキサンのケイ素原子の少なくとも４０％、特に少なくとも５０％、又はそれどころか少なくとも６０％は、エチレン基を介して別のケイ素原子と架橋しているためである。原則として、別のケイ素原子は、この例中では同様に環状シロキサンの一部である。
【００６７】
このシリコーンの屈折率は、特に置換基Ｒ1に依存する。Ｒ1は、アルキル、シクロアルキル及びアリールから選択され、特にＣ1〜Ｃ4−アルキル、Ｃ5〜Ｃ6−シクロアルキル又はフェニルであることができる。高屈折率のシリコーンは、置換基Ｒ1の少なくとも４０％がＣ5〜Ｃ6−シクロアルキル及びフェニルから選択される場合に得ることができる。
【００６８】
図１のシリコーンの更に好ましい例は、式ＩＩの第２の環式シロキサンと、式ＩＩＩの第２の環式シロキサンとを、特に１．８：１〜２．２：１の比率で、例えば２：１の比率で含有し、式ＩＩ及び式ＩＩＩにおいて、ｎ＝０、ｍ＝０及びＲ1＝メチルである組成物の硬化によって形成することができる。図１によるシリコーンは、一貫してＲ1＝メチルを示し、これはｎ＝０、ｍ＝０及びＲ1＝メチルの式Ｉの架橋した環状シロキサンに相当する。このポリマー材料は、この場合、特に、少なくとも９０質量％が又は完全に式Ｉの環式シロキサンからなることができるシリコーン自体であることができる。この例によると、高度に架橋されたポリ（ジメチルシロキサン）がポリマー材料として得られる。この例の場合には、環状シロキサンのケイ素原子の６０％超が、特に６５％超が、エチレン架橋を介して別のケイ素原子と架橋されていることができる。このシリコーンは、１．３ＧＰａ〜１．７ＧＰａの弾性率を示すことができる（引張試験）。この硬度は、約０．３４ＧＰａ（ナノインデンテーション）であることができる。
【００６９】
図２には、本願の実施態様による素子が、ＬＥＤの例について示されている。この素子は、ここでは支持基材１５と結合したハウジング２０を有する。このハウジング２０は、セラミック又は耐熱性及び放射線に対して耐久性のプラスチックを有することができる。このハウジング２０の凹所２５内に、素子の稼動時に放射線を発する半導体チップ１０が配置されている。この凹所２５の側壁は、ここでは傾斜されていて、反射性の材料を有することができる。この半導体チップ１０は、導電性端子３０，３１及びボンディングワイヤ３２によって通電させることができる。
【００７０】
この素子は、ポリマー材料からなる光学エレメント５０を有し、このポリマー材料は、ここでは注型材５１としてケーシング２０の凹所２５に充填され、かつ半導体チップ１０を取り囲む。この光学エレメント５０は、ここでは半導体チップ１０から発せられた放射線に対して透過性であり、かつレンズとして成形されていることができる（図示されていない）。図２による例の場合、ポリマー材料中に、無機充填剤として１種以上の変換材料を有する粒子６０が均質に分配されて存在している（いわゆるバルク変換）。これとは別に又はこれに対して更に、素子は、変換エレメントを有していてもよく、この変換エレメントは例えば半導体チップ１０上に小板の形で配置されていてもよい（図示されていない）。更に、他の無機充填剤、例えば拡散体又は熱伝導性粒子、例えばＳｉＯ2粒子が、光学エレメント５０のポリマー材料中に分配されて存在してもよい。これらの無機充填剤は、光学エレメント５０の１０〜８０質量％であることができる。この素子は、任意の色感覚を有する可視光、例えば白色光を放射することができる。
【００７１】
このポリマー材料はシリコーンを有し、かつ特にシリコーンからなることができる。このシリコーンは、図１によるシリコーンに相当することができる。これは環状シロキサンを少なくとも４０質量％有する。更に、このシリコーンは高度に架橋されている、それというのも、この環状シロキサンのケイ素原子の少なくとも４０％がアルキレン基又はアルキルアリーレン基を介して、シリコーンの別のケイ素原子と架橋されているためである。この高い架橋度に基づいて、このシリコーンは、熱分解に対して安定であり、硬質であり、高められた耐熱性を示し、かつ好ましくは弾性でもある。
【００７２】
この光学エレメント５０は、半導体チップ１０並びに変換材料から発せられる熱によってほとんど又は全く不利な影響を受けず、従って黄変又は亀裂形成する傾向がない。従って、この素子は、有害な周囲の影響から良好に保護され、かつ長い寿命を示す。必要に応じて、シリコーン中の置換基の選択によって、特に環状シロキサンの置換基の選択によって、シリコーン又は光学エレメント５０の屈折率を調節することができる。例えば少なくとも１．４４の屈折率を示す高屈折率のシリコーンによって、光の出射を、慣用のＰＤＭＳと比べて改善することができる。
【００７３】
図３において、他の実施態様による素子が断面図で示されている。これは十分に図２の素子に対応する。ここでは、粒子６０を含む変換材料の代わりに、変換エレメント６１が半導体チップ１０上に配置されている。この光学エレメント５０は、ここではレンズ７０として成形されていて、このレンズ７０はハウジング２０から突出することができる。
【００７４】
図４において、本願の他の実施態様による素子が断面図で示されている。この素子は光学エレメント５０としてレンズ７０を有し、このレンズ７０は素子上に、例えば接着剤を用いて配置されている。この光学エレメント５０は、本発明による少なくとも１つの実施態様によるシリコーンを有する。このようなレンズ７０は、別個に、例えば型中に流し込みかつ硬化させることができる。この半導体チップは、この例の場合には、凹所２５に充填された注型材５１で取り囲まれている。この注型材５１は、同様に、本願の実施態様による光学エレメントであるか又は慣用の材料からなることもできる。この素子は、変換材料を、例えば粒子の形で又は小板の形で有することができる（ここには図示されていない）。
【００７５】
図５において、本願の他の実施態様による素子が断面図で示されている。この光学エレメント５０は、ここではリフレクタ（５２）として構成されていて、かつ反射性充填剤を有する。この反射性充填剤は、光学エレメント５０の１０〜８０質量％、特に２０〜６０質量％であることができ、かつ例えばＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3及びこれらの組合せから選択されていてもよい。この光学エレメント５０は、図５に示されているように、凹所２５の少なくとも一部に内張りされていて、従って生じる放射線を反射し、それにより放射効率は高められる。
【００７６】
これとは別に、この光学エレメント５０は、ハウジング２０の一部を形成することができる。このハウジング２０は、全部が光学エレメント５０のポリマー材料から作製されていてもよく、少なくとも凹所２５の領域内に反射性充填剤を有することができる。
【００７７】
半導体チップ１０は、この例の場合に、注型材５１が注型され、その際、この注型材５１は、本願の少なくとも１つの実施態様による光学エレメントであることができる。
【００７８】
この特許出願は、ドイツ国特許出願第10 2012 104 363.9号の優先権を主張し、この開示内容は、これに関して引用によって取り込まれる。
【００７９】
本発明は、この実施例を用いた記載によってこの実施例の範囲に制限されるものではない。むしろ、本発明は、たとえ各々の新規の特徴並びに特徴の各々の組み合わせ自体が、特許請求の範囲内に又は実施例中に示されていない場合であっても、これらの特徴又はこれらの組み合わせを包含し、特に特許請求の範囲内の特徴の各々の組み合わせ及び実施例中の特徴の組み合わせを内容とする。
【図１】
2015525465.tif 000017
【図２】
2015525465.tif 000018
【図３】
2015525465.tif 000019
【図４】
2015525465.tif 000020
【図５】
2015525465.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月17日(2014.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オプトエレクトロニック素子において、
−  ハウジング（２０）；
−  前記ハウジング（２０）内に配置されている、放射線を発する又は放射線を受ける半導体チップ（１０）；及び
−  シリコーンを含むポリマー材料を含有する光学エレメント（５０）を有し、
前記シリコーンは、環式シロキサンを少なくとも４０質量％含有し、かつこの環式シロキサンのケイ素原子の少なくとも４０％はアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介して、前記シリコーンの別のケイ素原子と架橋されていて、
前記光学エレメント（５０）は、次の式ＩＩにより表される第１の環状シロキサン及び次の式ＩＩＩにより表される第２の環状シロキサン
【化１】
2015525465.tif 000022
［式中、式ＩＩ及び式ＩＩＩにおいて、
ｎは、それぞれ相互に無関係に、１、２、３、４又は５から選択され、
Ｒ1は、それぞれ相互に無関係に、アルキル、シクロアルキル及びアリールを有する群から選択され、及び
Ｒ3は、それぞれ相互に無関係に、次の式
【化２】
2015525465.tif 000023
（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）
により表される置換基を表す］を有する組成物の硬化により得られる、
オプトエレクトロニック素子。
【請求項２】
請求項１に記載の素子において、前記環状シロキサンのケイ素原子の少なくとも５０％がアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介して、前記シリコーンの別のケイ素原子と架橋されている、素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の素子において、前記シリコーンは、環状シロキサンを少なくとも７５％含有する、素子。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の素子において、前記環状シロキサンは、式Ｉ
【化３】
2015525465.tif 000024
［式中、
ｎは、１、２、３、４又は５から選択され、
Ｒ1は、それぞれ相互に無関係に、アルキル、シクロアルキル及びアリールを有する群から選択され、
Ｒ2は、それぞれ相互に無関係に、アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基、Ｈ原子、式
【化４】
2015525465.tif 000025
（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）
の置換基及び結合したヘテロ原子を有する群から選択され、
置換基Ｒ2の少なくとも４０％は、アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基に相当し、これらの基を介して式Ｉの環状シロキサンのＲ2で置換されたケイ素原子は、前記シリコーンの別のケイ素原子と架橋されていて、前記アルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基は、それぞれ相互に無関係に、次の式
【化５】
2015525465.tif 000026
（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）の構造を有する］の構造により表される、素子。
【請求項５】
請求項４に記載の素子において、Ｒ1は、それぞれ無関係に、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル、Ｃ5〜Ｃ6−シクロアルキル及びフェニルを有する群から選択される、素子。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の素子において、前記置換基Ｒ1の少なくとも４０％は、それぞれ相互に無関係に、Ｃ5〜Ｃ6−シクロアルキル及びフェニルを有する群から選択される、素子。
【請求項７】
請求項６に記載の素子において、前記シリコーンの屈折率ｎは１．４４以上である、素子。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の素子において、前記光学エレメント（５０）は、半導体チップ（１０）を取り囲む注型材（５１）である、素子。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載の素子において、前記光学エレメント（５０）は、無機充填剤を含有し、前記無機充填剤は前記ポリマー材料中に埋め込まれていて、かつ熱伝導性粒子、拡散体、変換材料及びこれらの材料の組み合わせを有する群から選択される、素子。
【請求項１０】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の素子において、前記光学エレメント（５０）は、リフレクタ（５２）として構成されていて、かつ反射性充填剤を含有する、素子。
【請求項１１】
請求項１０に記載の素子において、前記ハウジング（２０）は凹所（２５）を有し、前記凹所（２５）中に前記半導体チップ（１０）が配置されていて、かつ前記光学エレメント（５０）は、前記凹所（２５）の少なくとも一部に内張りされているか又は前記凹所（２５）の領域内のハウジング（２０）の少なくとも一部を構成している、素子。
【請求項１２】
Ａ）  ハウジング（２０）を準備する工程；
Ｂ）  前記ハウジング（２０）中に放射線を発する又は放射線を検出する半導体チップ（１０）を配置する工程；
Ｃ）  シリコーンを有するポリマー材料を含有する光学エレメント（５０）を作製し、前記シリコーンは、環式シロキサンを少なくとも４０質量％含有し、かつ前記環式シロキサンのケイ素原子の少なくとも４０％はアルキレン基及び／又はアルキルアリーレン基を介して、前記シリコーンの別のケイ素原子と架橋されている工程を有する、光学エレメント（５０）を備えたオプトエレクトロニック素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、工程Ｃ）において前記光学エレメント（５０）の作製のために、式ＩＩにより表される第１の環状シロキサンと、式ＩＩＩにより表される第２の環状シロキサン
【化６】
2015525465.tif 000027
［式中、式ＩＩ及び式ＩＩＩにおいて、
ｎは、それぞれ相互に無関係に、１、２、３、４又は５から選択され、
Ｒ1は、それぞれ無関係に、アルキル、シクロアルキル及びアリールを有する群から選択され、及び
Ｒ3は、それぞれ相互に無関係に、次の式
【化７】
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（式中、ｍ＝０又は１及びＸ＝Ｃ1〜Ｃ4−アルキレン又はフェニレン）
により表される置換基を表す］を有する組成物を硬化させる、方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の方法において、前記組成物中で、第１の環状シロキサン対第２の環状シロキサンの比率は、１：１〜４：１の範囲内、特に１．２：１〜３：１の範囲内にある、方法。
【国際調査報告】
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