(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物を含有するケイ素化合物で、半導体発光素子又は半導体受光素子を封止して成ることを特徴とする半導体光装置。
（ＡＲ１Ｒ２ＳｉＯＳｉＯ１．５）ｎ（Ｒ３Ｒ４ＨＳｉＯＳｉＯ１．５）ｐ（ＢＲ５Ｒ６ＳｉＯＳｉＯ１．５）ｑ（ＨＯＳｉＯ１．５）ｍ−ｎ−ｐ−ｑ  …（１）
（式（１）中、Ａはシクロヘキセニル基を有する基、Ｂは置換又は非置換の飽和アルキル基もしくは水酸基、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は各々独立に低級アルキル基、フェニル基、低級アリールアルキル基から選ばれた官能基を表し、ｍは６，８，１０，１２から選ばれた数、ｎは１〜ｍ−１の整数、ｐは１〜ｍ−ｎの整数，ｑは０〜ｍ−ｎ−ｐの整数を表す）
【請求項２】
上記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物と、下記式（２）で表される化合物とを含有する化合物で、半導体発光素子又は半導体受光素子を封止して成ることを特徴とする請求項１に記載の半導体光装置。
ＨＲ７Ｒ８Ｓｉ−Ｘ−ＳｉＨＲ９Ｒ１０  …（２）
（式（２）中、Ｘは２価の官能基又は酸素原子を表し、Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０は各々独立に炭素数１〜３のアルキル基又は水素原子を表す）
【請求項３】
上記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物と、下記式（３）で表される化合物とを含有する化合物で、半導体発光素子又は半導体受光素子を封止して成ることを特徴とする請求項１に記載の半導体光装置。
Ｈ２Ｃ＝ＣＨ−Ｙ−ＣＨ＝ＣＨ２  …（３）
（式（３）中、Ｙは２価の官能基を表す）
【請求項４】
下記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物を含有するケイ素化合物を、重合して成ることを特徴とする透明光学部材。
（ＡＲ１Ｒ２ＳｉＯＳｉＯ１．５）ｎ（Ｒ３Ｒ４ＨＳｉＯＳｉＯ１．５）ｐ（ＢＲ５Ｒ６ＳｉＯＳｉＯ１．５）ｑ（ＨＯＳｉＯ１．５）ｍ−ｎ−ｐ−ｑ  …（１）
（式（１）中、Ａはシクロヘキセニル基を有する基、Ｂは置換又は非置換の飽和アルキル基もしくは水酸基、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は各々独立に低級アルキル基、フェニル基、低級アリールアルキル基から選ばれた官能基を表し、ｍは６，８，１０，１２から選ばれた数、ｎは１〜ｍ−１の整数、ｐは１〜ｍ−ｎの整数，ｑは０〜ｍ−ｎ−ｐの整数を表す）
【請求項５】
上記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物と、下記式（２）で表される化合物とを含有する化合物を、重合して成ることを特徴とする請求項４に記載の透明光学部材。
ＨＲ７Ｒ８Ｓｉ−Ｘ−ＳｉＨＲ９Ｒ１０  …（２）
（式（２）中、Ｘは２価の官能基又は酸素原子を表し、Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０は各々独立に炭素数１〜３のアルキル基又は水素原子を表す）
【請求項６】
上記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物と、下記式（３）で表される化合物とを含有する化合物を、重合して成ることを特徴とする請求項４に記載の透明光学部材。
Ｈ２Ｃ＝ＣＨ−Ｙ−ＣＨ＝ＣＨ２  …（３）
（式（３）中、Ｙは２価の官能基を表す）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シルセスキオキサン化合物を封止材として用いた半導体光装置、及びシルセスキオキサン化合物を成形材として用いた透明光学部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード、レーザーダイオード、半導体レーザー等の半導体発光素子が発光光源として利用されている。特に発光ダイオードは長寿命な小型光源としてサイン光源用途やディスプレイ光源用途として幅広く利用されている。
【０００３】
また、半導体発光素子は白色ＬＥＤユニットを組み込んだ照明用器具としての開発も進められており、今後ますます広く普及していくことが予想されている。白色ＬＥＤユニットに用いられる白色ＬＥＤの光源には青・近紫外域ＬＥＤが用いられ、照明用器具としての要求を満足させるために高出力・高輝度化を達成するための開発が進められている。
【０００４】
そしてこのように高出力・高輝度化された半導体発光素子からは高い熱エネルギー及び光エネルギーが発せられるために、このような半導体発光素子を基板上に実装して封止した場合には、一般に用いられているエポキシ系の封止材の場合、封止材が急速に劣化してしまい、比較的低寿命になるという問題があった。
【０００５】
前記問題を解決するために、耐熱・耐候性に優れた封止材、例えばシロキサン化合物のような金属酸化物や低融点ガラス等を用いた封止材が検討されている。例えば、特許文献１では耐熱・耐光性に優れた材料として、ゾル−ゲル法により得られる金属酸化物であるメタロキサンを用いて半導体発光素子を封止することにより得られる半導体装置が開示されている。
【０００６】
しかし、ゾル−ゲル法で得られる金属酸化物であるメタロキサンは、多孔質構造となってしまうため吸水率が高く、使用時に吸湿してクラック等が生じる恐れがあるという問題があった。
【０００７】
また、情報の記録として、樹脂ディスクに光を照射して記録する例えばＤＶＤ装置等が用いられており、近年の高容量化の要望に対応するため、青・近紫外域の光を照射して記録・読み出しする装置が検討されている。そして樹脂ディスクに記録された情報を読み取る場合には、青・近紫外域のレーザー光を樹脂ディスクの記録面に照射して、記録面で反射した光を半導体受光素子で受光することにより、情報の読み出しが行われている。このような半導体受光素子も、一般に封止材で封止されて保護されており、従来の赤色レーザー光を用いたものと比較して高出力のレーザー光が照射されるため、エポキシ系の封止材を用いた場合、封止材が劣化しやすいという問題があった。
【０００８】
さらに、ＤＶＤ装置では、記録スピードの向上も要望されている。ディスクの回転スピードアップにより記録速度向上が図られるが、回転スピードが速いと、遅いときと比較して一定時間中にディスクに照射されるレーザー光量（パワー密度）が減少する。この減少分を補完する目的でレーザーパワーの増大が進行しており、この点でもエポキシ系の封止材を用いた場合、封止材が劣化しやすいという問題があった。
【０００９】
また、上記青・近紫外域のレーザー光を樹脂ディスクの記録面に照射して、記録面で反射した光を半導体受光素子で受光するに際し、レーザー光の径を絞ったり、光路を曲げることが行われており、この場合に用いられるレンズやプリズム等の透明光学部材も、比較的高出力のレーザー光が照射されるため、エポキシ系の樹脂を用いて製造した場合、劣化し易いという問題があった。
【特許文献１】特許第３４１２１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、半導体発光素子または半導体受光素子を封止材で封止した半導体光装置において、封止材が劣化し難く寿命に優れた半導体光装置を提供することを目的とするものであり、また青・近紫外域の光が照射される部分に使用される透明光学部材において、劣化し難く寿命に優れた透明光学部材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る半導体光装置は、下記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物を含有するケイ素化合物で、半導体発光素子又は半導体受光素子を封止して成ることを特徴とするものである。
【００１２】
（ＡＲ１Ｒ２ＳｉＯＳｉＯ１．５）ｎ（Ｒ３Ｒ４ＨＳｉＯＳｉＯ１．５）ｐ（ＢＲ５Ｒ６ＳｉＯＳｉＯ１．５）ｑ（ＨＯＳｉＯ１．５）ｍ−ｎ−ｐ−ｑ  …（１）
（式（１）中、Ａはシクロヘキセニル基を有する基、Ｂは置換又は非置換の飽和アルキル基もしくは水酸基、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は各々独立に低級アルキル基、フェニル基、低級アリールアルキル基から選ばれた官能基を表し、ｍは６，８，１０，１２から選ばれた数、ｎは１〜ｍ−１の整数、ｐは１〜ｍ−ｎの整数，ｑは０〜ｍ−ｎ−ｐの整数を表す）
また請求項２の発明は、請求項１において、上記式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物の他に、下記式（２）で示される化合物を含有することを特徴とするものである。
【００１３】
ＨＲ７Ｒ８Ｓｉ−Ｘ−ＳｉＨＲ９Ｒ１０  …（２）
（式（２）中、Ｘは２価の官能基又は酸素原子を表し、Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０は各々独立に炭素数１〜３のアルキル基又は水素原子を表す）
また請求項３の発明は、請求項１において、上記式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物の他に、下記式（３）で示される化合物を含有することを特徴とするものである。
Ｈ２Ｃ＝ＣＨ−Ｙ−ＣＨ＝ＣＨ２  …（３）
（式（３）中、Ｙは２価の官能基を表す）
本発明の請求項４に係る透明光学部材は、下記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物を含有するケイ素化合物を、重合して成ることを特徴とするものである。
【００１４】
（ＡＲ１Ｒ２ＳｉＯＳｉＯ１．５）ｎ（Ｒ３Ｒ４ＨＳｉＯＳｉＯ１．５）ｐ（ＢＲ５Ｒ６ＳｉＯＳｉＯ１．５）ｑ（ＨＯＳｉＯ１．５）ｍ−ｎ−ｐ−ｑ  …（１）
（式（１）中、Ａはシクロヘキセニル基を有する基、Ｂは置換又は非置換の飽和アルキル基もしくは水酸基、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は各々独立に低級アルキル基、フェニル基、低級アリールアルキル基から選ばれた官能基を表し、ｍは６，８，１０，１２から選ばれた数、ｎは１〜ｍ−１の整数、ｐは１〜ｍ−ｎの整数，ｑは０〜ｍ−ｎ−ｐの整数を表す）
また請求項５の発明は、請求項４において、上記式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物の他に、下記式（２）で示される化合物を含有することを特徴とするものである。
【００１５】
ＨＲ７Ｒ８Ｓｉ−Ｘ−ＳｉＨＲ９Ｒ１０  …（２）
（式（２）中、Ｘは２価の官能基又は酸素原子を表し、Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０は各々独立に炭素数１〜３のアルキル基又は水素原子を表す）
また請求項６の発明は、請求項４において、上記式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物の他に、下記式（３）で示される化合物を含有することを特徴とするものである。
Ｈ２Ｃ＝ＣＨ−Ｙ−ＣＨ＝ＣＨ２  …（３）
（式（３）中、Ｙは２価の官能基を表す）
【発明の効果】
【００１６】
式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物は、シリコン原子と酸素原子で形成された多面体構造のシリコン原子に、シロキサン結合を介して結合した水素原子と、シロキサン結合を介して結合した炭素−炭素不飽和結合を有する基とを有しているため、水素原子が、他のかご型シルセスキオキサン化合物の炭素−炭素不飽和結合を有する基とヒドロシリル化反応して、付加重合することにより架橋して硬化し、シリカのナノサイズかご型構造を有機のセグメントでつなぎ合わせたような三次元架橋構造を形成するものであり、ガラスライクな機能を発現し、青・近紫外域の光が照射された状態で使用されても劣化し難く、かつ吸水率が低い硬化物となる。
【００１７】
また、両末端に−ＳｉＨ基を有する式（２）の化合物を反応性モノマーとして式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物に反応させることによって、かご型シルセスキオキサン化合物の炭素−炭素不飽和結合（−Ｃ＝Ｃ）に−ＳｉＨがヒドロシリル化反応して付加重合し、式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物を式（２）の化合物で架橋して硬化させることができ、未反応残基の少ない、より均一なネットワーク構造でかご型シルセスキオキサン化合物の三次元架橋構造を形成することができるものであり、硬化体のストレスクラッキングを抑制することができると共に強靭性を高めることができ、またブルーレイなど短波長高エネルギー光に対する照射耐性を向上することができるものである。
【００１８】
また、両末端に−ＣＨ＝ＣＨ２基を有する式（３）の化合物を反応性モノマーとして式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物に反応させることによって、かご型シルセスキオキサン化合物の水素原子に−ＣＨ＝ＣＨ２がヒドロシリル化反応して付加重合し、式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物を式（３）の化合物で架橋して硬化させることができ、未反応残基の少ない、より均一なネットワーク構造でかご型シルセスキオキサン化合物の三次元架橋構造を形成することができるものであり、硬化体のストレスクラッキングを抑制することができると共に強靭性を高めることができ、またブルーレイなど短波長高エネルギー光に対する照射耐性を向上することができるものである。
【００１９】
従って本発明では、劣化し難く寿命に優れた封止材で半導体光装置を形成することができるものであり、また劣化し難く寿命に優れた材料で透明光学部材を得ることができるものである。
【００２０】
また、かご型シルセスキオキサン化合物に水酸基を導入することによって、表面が水酸基で覆われるＴｉＯやＺｒＯ等の重金属ゾルとの親和性を高めることができ、かご型シルセスキオキサン化合物と重金属ゾルとの分散性を高めて、重金属ゾルの導入によって屈折率を均一に高めた硬化物を得ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２２】
図１は半導体光装置の一例を示すものであり、基板１の表面に半導体発光素子２を実装し、半導体発光素子２の全体と基板１の表面の一部が封止材３により封止してある。この封止材３の表面には蛍光体の層４が形成してある。また基板１上には電子回路５が形成してあって、図１の実施の形態ではボンディングワイヤ６で半導体発光素子２と電気的に接続してある。
【００２３】
上記の半導体発光素子２としては、公知の半導体発光素子２を使用することができるが、４５０ｎｍ以下の青色や近紫外域の波長の光を出力する素子を用いる場合、得られる半導体光装置の照度を高めたり、演色性を高めることができるために好ましい。半導体発光素子２の具体例としては、例えば半導体基材上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものを用いることができる。この半導体発光素子２の実装は、基板１の半導体発光素子２を実装する部分に半導体発光素子２を載置し、ワイヤボンディング実装やフリップチップ実装等することにより行なうことができる。
【００２４】
また上記の基板１は、セラミックス材料、熱可塑性樹脂・熱硬化性樹脂等の樹脂材料を各種成形法により所望の形状に成形して得ることができるものであり、その形状は特に限定されない。基板１に用いることのできるセラミックス材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、炭化ケイ素等を挙げることができ、これらは公知の圧縮成形や射出成形（ＣＩＭ）等により成形し、焼結することによって基板１として形成することができる。セラミックス材料は熱伝導性に優れているために半導体発光素子２の発熱による熱を基板１の全体に拡散させ、効率的に放熱できる点から好ましく用いることができるものである。また、樹脂材料としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフタルイミド（ＰＰＡ）或いは液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。この樹脂材料にガラス、シリカ、アルミナ等の充填材を配合することによって、基板１の熱伝導性や耐熱性を向上させることができるものである。
【００２５】
さらに基板１の表面には、上記のように半導体発光素子２と接続する所定パターンの電気回路５が形成してあるが、この形成方法は特に限定されず公知の方法を用いることができるものである。
【００２６】
尚、図１の実施の形態では、本発明に係る半導体光装置を、半導体発光素子２を封止材３で封止した半導体発光装置で説明したが、半導体受光素子を封止材で封止した半導体受光装置であってもよいのはいうまでもない。
【００２７】
そして本発明において、上記の封止材３は、下記の式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、またはこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物を含有するケイ素化合物を、架橋して形成されるものである。
【００２８】
（ＡＲ１Ｒ２ＳｉＯＳｉＯ１．５）ｎ（Ｒ３Ｒ４ＨＳｉＯＳｉＯ１．５）ｐ(ＢＲ５Ｒ６ＳｉＯＳｉＯ１．５)ｑ（ＨＯＳｉＯ１．５）ｍ−ｎ−ｐ−ｑ  …(１)
上記の式（１）において、Ａは炭素−炭素不飽和結合を有する基を表すものであり、炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合を基の一部に含むものであれば特に限定はされない。例えば、アルケニル基、アルキニル基、シクロヘキセニル基を含むものを挙げることができるものであり、アルケニル基またはアルキニル基を含む基としては、例えばビニル基、アリル基等の炭素−炭素二重結合を有する基や、エチニル基、プロピニル基等の炭素−炭素三重結合を有する基を挙げることができる。また炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合を有する基と、不飽和基を有しない２価の基が結合した基を挙げることもできるものであり、この不飽和基を有しない２価の基が結合した基の例としては、シクロヘキセニルエチルジメチルシロキシ基等を挙げることができる。
【００２９】
また上記の式（１）において、Ｂは置換または非置換の飽和アルキル基もしくは水酸基を表すものである。置換または非置換の飽和アルキル基としては、例えば、置換または非置換で炭素数１〜８の１価の飽和炭化水素基を挙げることができる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；２−フェニルエチル基、２−フェニルプロピル基、３−フェニルプロピル基等のアラルキル基；クロロメチル基、γ−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換炭化水素基等を例示することができる。これらの中でも、反応時の立体障害を減らす点から炭素数１〜４のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。尚、一つの分子内に複数のＢ基を有する場合、すなわちｑ≧２の場合、それぞれのＢ基は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００３０】
また上記の式（１）において、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は、各々独立して、低級アルキル基、フェニル基、低級アリールアルキル基から選ばれた一つの官能基を表すものであり、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数が１〜４のアルキル基や、フェニル基や、ベンジル基、フェネチル基等の炭素数７〜１０のアリールアルキル基を例示することができる。これらの中でも、反応の立体障害を減らす点から、メチル基が好ましく、屈折率を高める点からフェニルが好ましい。
【００３１】
さらに上記の式（１）において、ｍは６，８，１０，１２から選ばれた数を表し、ｎは１〜ｍ−１の整数を表し、ｐは１〜ｍ−ｎの整数を表し、ｑは０〜ｍ−ｎ−ｐの整数を表すものである。
【００３２】
上記のかご型シルセスキオキサン化合物としては、例えば次の式（４）や式（５）で表されるものを挙げることができる。
【００３３】
式（４）の化合物は、上記の式（１）において、ｍ＝８、ｎ＝４、ｐ＝４、ｑ＝０、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４がメチル基（Ｍｅ）の化合物であり、シリコン原子と酸素原子で形成された略６面体構造を構成する８つのシリコン原子のうち、４つのシリコン原子に、シロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介して基Ａが結合し、他の４つのシリコン原子にシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介して水素原子が結合した構造を有するものである。尚、式（４）の構造式は、略６面体構造を構成する８つのシリコン原子のうち４つのシリコン原子に（−Ｏ−ＳｉＭｅ２−Ａ）が一つずつ結合し、他の４つのシリコン原子に（−Ｏ−ＳｉＭｅ２Ｈ）が一つずつ結合していることを簡略化して表現している（以下の構造式においても同様に簡略化して表現する）。
【００３４】
また式（５）の化合物は、上記式（１）において、ｍ＝８、ｎ＝３、ｐ＝３、ｑ＝２、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６及びＢがメチル基の化合物であり、シリコン原子と酸素原子で形成された略６面体構造を構成する８つのシリコン原子のうち、３つのシリコン原子にシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介して基Ａが結合し、他の３つのシリコン原子にシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介して水素原子が結合し、残りの２つのシリコン原子にシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介してＢのメチル基が結合した構造を有するものである。尚、式（５）の構造式は、略６面体構造を構成する８つのシリコン原子のうち、３つのシリコン原子に（−Ｏ−ＳｉＭｅ２−Ａ）が一つずつ結合し、他の３つのシリコン原子に（−Ｏ−ＳｉＭｅ２Ｈ）が一つずつ結合し、残りの２つのシリコン原子に（−Ｏ−ＳｉＭｅ３）が一つずつ結合していることを簡略化して表現している。
【００３５】
【化１】
0005204393.tif 000002
【００３６】
次に、上記のかご型シルセスキオキサンの合成方法の一例を説明する。まず、略６面体構造を有するオクタアニオン（Ｓｉ８Ｏ１２８−）と、クロロヒドリドジメチルシランのような反応性ハロゲンとを反応させ、オクタアニオンの８つのシリコン原子にヒドリドジメチルシロキシ基を結合させて、オクタキス［ヒドリドジメチルシロキシ］シルセスキオキサン（ＯＨＳＳ）を調製する。そしてこのＯＨＳＳを用いて、４−ビニル−１−シクロヘキセン等の炭素−炭素不飽和基を分子中に２つ以上有する化合物を当量未満で反応させることにより、一部のヒドリドジメチルシロキシ基に不飽和基を分子中に２つ以上有する化合物を付加反応させ、シリコン原子と酸素原子で形成された略６面体構造を構成する８つのシリコン原子の一部に炭素−炭素不飽和結合を有する基が結合し、他のシリコン原子にヒドリドジメチルシロキシ基が結合した、式（４）のようなかご型シルセスキオキサン化合物を調製することができる。尚、上記オクタアニオンは、水酸化テトラメチルアンモニウムとテトラエトキシシランを反応させることにより得ることが可能である。
【００３７】
また、ジメチルビニルクロロシラン、ジメチルアリルクロロシラン、クロロシクロアルケニルジメチルシラン等の炭素−炭素不飽和基を有する反応性ハロゲンとクロロヒドリドジメチルシランとの混合物をオクタアニオンと反応させることにより、シリコン原子と酸素原子で形成された略６面体構造を構成する８つのシリコン原子の一部に炭素−炭素不飽和結合を有する基が結合し、他のシリコン原子にヒドリドジメチルシロキシ基が結合した、式（４）のようなかご型シルセスキオキサン化合物を調製することができる。
【００３８】
さらにこの混合物をオクタアニオンと反応させるときに、クロロトリメチルシランのような不飽和基や活性水素を有しない反応性ハロゲンをも混合して反応させることにより、略６面体構造を構成する８つのシリコン原子の一部に反応性を有しない基が結合した、式（５）のようなかご型シルセスキオキサン化合物を調製することができる。
【００３９】
上記のようにして得られるかご型シルセスキオキサン化合物は、シリコン原子と酸素原子で形成された略６面体構造のシリコン原子にシロキサン結合を介して結合した水素原子と、炭素−炭素不飽和結合基を有する基とを有しているため、この水素原子が、他のかご型シルセスキオキサン化合物の炭素−炭素不飽和結合基に含まれる不飽和基とヒドロシリル化反応して、付加重合することにより架橋して硬化し、三次元架橋構造を形成するものである。図２にシリコン原子と酸素原子で形成された略６面体構造（符号７）が架橋結合された三次元架橋構造を模式的に示す。また［化２］に、式（４）のＡがシクロヘキセニル基であるかご型シルセスキオキサン化合物の、三次元架橋構造の架橋反応を示す。この三次元架橋構造は、シリカ（ガラス）のナノサイズかご型構造を有機のセグメントでつなぎ合わせたような構造を有しているものであり、ガラスライクな機能を発現させることができるものである。
【００４０】
【化２】
0005204393.tif 000003
【００４１】
ここで、この反応する炭素−炭素不飽和結合基と水素原子は共に、シルセスキオキサン（Ｓｉ８Ｏ１２）の多面体構造の部分と、シロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介して結合しているため、他のかご型シルセスキオキサン化合物と重合する際に、立体障害が起きにくくなっており、反応率が高い硬化物を得ることが可能となるものであり、また未反応残基が少なくなって、未反応残基に起因する信頼性低下を防ぐことが可能になるものである。さらにこのようにシリカ（ガラス）のナノサイズかご型構造を有しているため、ゾル−ゲル法により得られるメタロキサン等と比較して架橋密度が高くなり、吸水率が低い硬化物を得ることができるものである。
【００４２】
また、上記のように得られる硬化物の架橋構造は、シルセスキオキサンの多面体構造を構成するシリコン原子が４つの酸素原子と結合していて、無機材料であるガラスに近い構造となっており、しかもこのシリコン原子に有機基は直接結合していないため、青・近紫外域の光が照射された状態で使用されても、劣化し難くなっているものである。
【００４３】
そして、半導体発光素子２等を封止する封止材３として、従来から使用されている光透過性エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリアクリレート、オルガノポリシロキサン等を用いると、これらに含まれる架橋結合と吸収基の存在のために、必要とされるスペクトル領域に不要な吸収ピークが出現しやすいが、本発明のかご型シルセスキオキサン化合物の硬化物を用いると、このような吸収ピークが少なく、良好な青色光や紫外線光の透過性を有する封止材３となるものである。
【００４４】
尚、本発明の上記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物の分子中に有する、シリコン原子と酸素原子で形成された多面体構造のシリコン原子にシロキサン結合を介して結合した水素原子の数と、炭素−炭素不飽和結合を有する基の数（すなわちｎとｐ）は、同じであることが好ましいが、硬化物の望ましい光学および物理的特性が維持される限りにおいて多少異なっていても良い。
【００４５】
本発明のかご型シルセスキオキサン化合物を用いて半導体発光素子２を封止するにあたっては、かご型シルセスキオキサン化合物の重合・架橋が進む条件であれば、特に限定されることなく任意の方法を採用することができるものであり、必要に応じて白金、パラジウム等の付加反応触媒を用いて反応させるようにしても良い。ここで、本発明に係るかご型シルセスキオキサン化合物は、架橋させるまでは、室温で液状ないしは比較的低温で溶融する固形であるため、半導体発光素子２等の封止を容易に行なうことが可能となるものである。
【００４６】
また、本発明の上記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物は、式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物が２〜１０個程度重合したオリゴマーであり、半導体発光素子２等を封止することが可能な流動性を持つものである。従ってこの部分重合物を用いた場合も、他のかご型シルセスキオキサン化合物またはその部分重合物と重合することにより架橋し、例えば図２に示すような三次元架橋構造を形成するものである。そしてこの場合も同様に、青・近紫外域の光が照射された状態で使用されても、劣化し難く、かつ吸水率が低い硬化物で封止材３を形成することができるものである。
【００４７】
尚、半導体発光素子２等を封止する封止材３には、上記式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物またはこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物に加えて、付加反応性を有するケイ素化合物を、硬化物の望ましい光学および物理的特性が維持される限りにおいて含有しても良い。
【００４８】
上記の説明では、上記式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物をｍ＝８の場合で説明したが、ｍが６，１０，１２の場合も、同様に反応させることにより、かご型シルセスキオキサン化合物やかご型シルセスキオキサン化合物の部分重合物を得ることができる。そして、これらの化合物を用いた場合も、他のかご型シルセスキオキサン化合物等と重合することにより架橋し、シリコン原子と酸素原子で形成された多面体構造を骨格に有する三次元架橋構造を形成するものである。そしてこの場合も同様に、青・近紫外域の光が照射された状態で使用されても、劣化しにくく、かつ吸水率が低い硬化物となるものである。
【００４９】
尚、上記の式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物が、Ｂの置換または非置換のアルキル基がアルコキシ基であり、かつｑ≧２である場合、上記した炭素−炭素不飽和結合を有する基と水素原子との結合に加えて、このアルコキシ基どうしの加水分解・重縮合の結合でも架橋することが可能となり、利用の汎用性が高まると共に硬化の汎用性が高まり好ましい。このとき、炭素−炭素不飽和結合を有する基と水素原子との結合が主な架橋構造になると、硬化物の厚膜化が比較的容易になって好ましく、また、アルコキシ基どうしの加水分解・重縮合の結合が主な架橋構造になると、比較的透明性が高くなって好ましい。［化３］に、式（１）のＡがシクロヘキセニル基、Ｂがエトシキ基である場合の、三次元架橋構造の架橋反応の一例を示す。
【００５０】
【化３】
0005204393.tif 000004
【００５１】
また、上記の実施の形態では、式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物で半導体発光素子又は半導体受光素子を封止した半導体光装置を説明したが、式（１）で表されるかご型シルセスキオキサン化合物、又はこの化合物が部分付加反応したかご型シルセスキオキサン化合物部分重合物を成形材として用い、これを成形して重合・硬化させることによって、レンズやプリズム等の透明光学部材を作製することができるものである。また光学ディスクの表面に塗布して重合させることにより、ブルーレイディスクの保護層等の透明光学部材に利用できるものである。
【００５２】
ここで、かご型シルセスキオキサン化合物の硬化体をＬＥＤ白色照明用の透明封止材等の光学用途に応用する場合、屈折率を向上することが必要であり、かご型シルセスキオキサン化合物の硬化体を高屈折率に形成するために、かご型シルセスキオキサン化合物にＴｉＯやＺｒＯ等の重金属ゾルを混合し、この重金属ゾルをかご型シルセスキオキサン化合物の硬化物中に導入することが行なわれる。このとき、かご型シルセスキオキサン化合物は一般にＴｉＯやＺｒＯ等の重金属ゾルと相溶性が悪く、重金属ゾルを均一に分散させることが難しい。これは例えば［化４］のように、式（１）においてＡがアリル基、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４がメチル基、ｍ＝８、ｎ＝４、ｐ＝４、ｑ＝０であるかご型シルセスキオキサン化合物を架橋反応させる系では、重金属ゾルの表面を覆う−ＯＨと親和性のある官能基が存在しないからである。
【００５３】
【化４】
0005204393.tif 000005
【００５４】
そこでこの場合には、式（１）においてｍ−ｎ−ｐ−ｑが１以上である、−ＯＨ基を導入したシルセスキオキサン化合物を用いることによって、次の［化５］に示すように、シルセスキオキサン化合物の−ＯＨ基と重金属ゾルを覆う−ＯＨ基との親和性によって、重金属ゾルの分散性を高めることができるものであり、かご型シルセスキオキサン化合物と重金属ゾルを均一に分散させて、均一な高屈折率を有するかご型シルセスキオキサン化合物の硬化物を得ることができるものである。
【００５５】
【化５】
0005204393.tif 000006
【００５６】
［化５］に示すかご型シルセスキオキサン化合物は、上記の式（１）においてＡがアリル基、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４がメチル基、ｍ＝８、ｎ＝３、ｐ＝３、ｑ＝０の化合物であり、シリコン原子と酸素原子で形成される略６面体構造を構成する８つのシリコン原子のうち、３つのシリコン原子にシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介してアリル基が結合し、３つのシリコン原子にシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介して水素原子が結合し、２つのシリコン原子に水酸基が結合した構造を有するものである。
【００５７】
このような、略６面体構造を構成する８つのシリコン原子の一部に水酸基が結合したかご型シルセスキオキサンは、次のようにして得ることができる。
【００５８】
上記の［化４］のようなかご型シルセスキオキサン化合物は、後述の[化１２]や[化１３]に示すように、オクタアニオンにアリルジメチルクロルシランとジメチルクロルシランを反応させることによって調製することができるが、オクタアニオンの８つの反応サイトの全てにアリルジメチルクロルシランとジメチルクロルシランを置換させるためには、アリルジメチルクロルシランやジメチルクロルシランの配合量はオクタアニオンに対して大過剰（例えば３０倍当量以上）に設定する必要がある。従って、オクタアニオンに対するアリルジメチルクロルシランやジメチルクロルシランの過剰度合いが少ない場合、オクタアニオンの８つの反応サイトの一部が置換されなくなり、非置換サイトが加水分解されて−ＯＨ基になるものであり、［化５］のような略６面体構造を構成する一部のシリコン原子にＯＨ基を導入したアリルジメチルシロキシシルセスキオキサンを調製することができるものである。またこの過剰度合いを調整することによって、かご型シルセスキオキサンへの−ＯＨ基の導入数を制御することができるものである。
【００５９】
また、上記の実施の形態では、かご型シルセスキオキサン化合物同士を炭素−炭素不飽和結合と水素原子とをヒドロシリル化反応させて、ダイレクトに架橋させるようにしている。例えば上記の［化４］のように、かご型シルセスキオキサン化合物を−ＳｉＨ基と−ＣＨ＝ＣＨ２基の間でダイレクトに架橋させて硬化させるようにしている。しかしこの場合、架橋反応の進行が速いため、かご型シルセスキオキサン化合物間の−ＳｉＨと−ＣＨ＝ＣＨ２の架橋反応が急激にある程度進行すると構造が凍結され、それ以上の架橋反応が進まなくなり、この結果、架橋反応が進行している部分と未反応基が残っている部分とが共存する不均一な架橋構造となることがある。従って、構造が不均一になり、反応進行が不均一に速く進むために、硬化した分子構造内に残留歪が蓄積されることになり、硬化物を例えばアセトン等の溶媒に浸すとストレスクラッキングが生じるなど、脆い硬化物しか得られないおそれがある。また硬化物には未反応基が残っているため、ブルーレイなど青・近紫外域の短波長高エネルギー光に対する照射耐性が十分ではない場合がある。
【００６０】
そこでこの場合には、式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物に、次の式（２）や式（３）の化合物を反応性モノマーとして配合し、かご型シルセスキオキサン化合物を式（２）や式（３）の化合物で架橋して硬化させるようにするものである。
【００６１】
まず式（２）の化合物を用いる系について説明する。
【００６２】
ＨＲ５Ｒ６Ｓｉ−Ｘ−ＳｉＨＲ７Ｒ８  …（２）
式（２）において、Ｘは２価の官能基又は酸素原子を表すものである。また式（２）においてＲ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は、各々独立して炭素数１〜３のアルキル基又は水素原子を表すものである。この式（２）に示される化合物としては、特に限定されるものではないが、次の［化６］に示すものを例示することができる。
【００６３】
【化６】
0005204393.tif 000007
【００６４】
式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物に対する式（２）の化合物の配合量は、特に限定されるものではないが、式（１）の化合物が有するＡの不飽和基の量と当量、あるいは当量よりも少し多めに設定するのが好ましい。
【００６５】
そしてかご型シルセスキオキサン化合物に、式（２）の化合物を反応性モノマーとして配合して反応させることによって、［化７］に示すように、かご型シルセスキオキサン化合物の−ＣＨ＝ＣＨ２基に式（２）の化合物の両末端の−ＳｉＨがヒドロシリル化反応して付加重合し、かご型シルセスキオキサン化合物を式（２）の化合物で架橋して硬化させることができ、シリカのナノサイズかご型構造を有機のセグメントでつなぎ合わせたような三次元架橋構造を形成することができるものである。［化７］に示すシルセスキオキサン化合物は、上記の式（１）において、ｍ＝８、ｎ＝ｘ、ｐ＝８−ｘ、ｑ＝０、Ａがアリル基、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４がメチル基の化合物であり、シリコン原子と酸素原子で形成された略６面体構造を構成する６つのシリコン原子のうち、ｘ個のシリコン原子にシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介してアリル基が結合し、他の８−ｘ個のシリコン原子にシロキサン結合（−Ｏ−Ｓｉ−）を介して水素原子が結合した構造を有するものである。
【００６６】
【化７】
0005204393.tif 000008
【００６７】
このように、かご型シルセスキオキサン化合物に、両末端に−ＳｉＨを有する式（２）の化合物を反応性モノマーとして反応させることによって、式（２）の反応性モノマーの海の中で、−ＣＨ＝ＣＨ２基を有する式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物が式（２）の化合物と徐々に反応して架橋していくため、反応の進行をよりマイルドに制御することができ、また架橋反応の進行の過程で未反応で残っている−ＣＨ＝ＣＨ２基が生じても、式（２）の化合物が残基部に移動して架橋反応するものである。このように、反応の進行をマイルドに制御して、構造凍結を遅延させることができ、また未反応残基の少ない、より均一なネットワーク構造でかご型シルセスキオキサン化合物の三次元架橋構造を形成することができるものであり、硬化体のストレスクラッキングを抑制することができると共に強靭性を高めることができ、またブルーレイなど短波長高エネルギー光に対する照射耐性を向上することができるものである。
【００６８】
次に式（３）の化合物を用いる系について説明する。
【００６９】
Ｈ２Ｃ＝ＣＨ−Ｙ−ＣＨ＝ＣＨ２  …（３）
式（３）において、Ｙは２価の官能基を表すものであり、この式（３）に示される化合物としては、特に限定されるものではないが、次の［化８］に示すものを例示することができる。
【００７０】
【化８】
0005204393.tif 000009
【００７１】
式（１）のかご型シルセスキオキサン化合物に対する式（３）の化合物の配合量は、特に限定されるものではないが、式（１）の化合物が有する反応性水素原子の量と当量、あるいは当量よりも少し多めに設定するのが好ましい。
【００７２】
そしてかご型シルセスキオキサン化合物に、式（３）の化合物を反応性モノマーとして配合して反応させることによって、［化９］に示すように、かご型シルセスキオキサン化合物の−ＳｉＨ基に式（３）の化合物の両末端の−ＣＨ＝ＣＨ２基がヒドロシリル化反応して付加重合し、かご型シルセスキオキサン化合物を式（３）の化合物で架橋して硬化させることができ、シリカのナノサイズかご型構造を有機のセグメントでつなぎ合わせたような三次元架橋構造を形成することができるものである。
【００７３】
【化９】
0005204393.tif 000010
【００７４】
このように、かご型シルセスキオキサン化合物に、両末端に−ＣＨ＝ＣＨ２を有する式（３）の化合物を反応性モノマーとして反応させることによって、反応性モノマーの海の中で−ＳｉＨ基を有するかご型シルセスキオキサン化合物が式（３）の化合物と徐々に反応して架橋していくため、反応の進行をよりマイルドに制御することができ、また架橋反応の進行の過程で未反応で残っている−ＳｉＨ基が生じても、式（３）の化合物が残基部に移動して架橋反応するものである。このように、反応の進行をマイルドに制御して、構造凍結を遅延させることができ、また未反応残基の少ない、より均一なネットワーク構造でかご型シルセスキオキサン化合物の三次元架橋構造を形成することができるものであり、硬化体のストレスクラッキングを抑制することができると共に強靭性を高めることができ、またブルーレイなど短波長高エネルギー光に対する照射耐性を向上することができるものである。
【実施例】
【００７５】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００７６】
（実施例１）
還流管と滴下ロートを取り付けた１０００ｍｌのフラスコに水酸化テトラメチルアンモニウム３３４ｍｌ、メタノール１６４ｍｌ、水１２３ｍｌを投入して攪拌した。そして滴下ロートに１７９ｍｌのテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を装てんし、フラスコ全体を氷浴で約５℃になるまで冷却して、約５℃になった時点でＴＥＯＳを滴下した。滴下開始から約１時間で１７９ｍｌのＴＥＯＳの滴下を完了させた。滴下完了後、１０分間氷浴中での攪拌を継続した後、氷浴を取り除き、その後、室温で１０時間攪拌して反応を進めた。１０時間の室温攪拌を完了した後、反応生成物をろ過し、ろ液にオクタアニオン／メタノール溶液を得た。
【００７７】
次いで、還流管と滴下ロートを取り付けた１０００ｍｌのフラスコに、ヘキサン８９５ｍｌ、ジメチルクロロシラン６９．７ｍｌを投入し、攪拌した。そして滴下ロートにオクタアニオン／メタノール溶液を装てんし、フラスコ内の溶液を約５℃になるまで冷却して、窒素雰囲気下で、約５℃になった時点でオクタアニオン／メタノール溶液を滴下した。滴下開始から約２時間で３３４ｍｌのオクタアニオン／メタノール溶液の滴下を完了させた。滴下終了後、１０分間氷浴中で攪拌し、攪拌を継続したまま、氷浴を取り除き、さらに室温で６時間攪拌して、反応を進行させた。６時間攪拌後、２ｌの分液ロートにフラスコ内の溶液を移し、下層のメタノール層を取り出した。そして上層のヘキサン層を２ｌの三角フラスコに移し、硫酸ナトリウムを加え、約１０分間静置することにより、溶液中の水分を乾燥させた。また、下層のメタノール層にヘキサン１００ｍｌを加えて反応物の抽出を行なった後、静置して形成された上層のヘキサン層を、上記のヘキサン層を移した２ｌ三角フラスコに移し、溶液中の水分の乾燥を行なった。次にこの乾燥し終えたヘキサン層を１ｌナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターを用いて、溶液からヘキサンを揮発させ、系内から除去した。このヘキサンを揮発させた１ｌナス型フラスコ中に残存している湿った白色固体を、真空ポンプを用いて、減圧下（１３３Ｐａ（１ｍｍＨｇ），室温）でさらに乾燥した。そして白色固体の入っている１ｌナス型フラスコにアセトニトリルを加え、白色固体を攪拌した後、吸引濾過瓶で固体をろ別した。次にこのろ別した白色固体を１００ｍｌビーカーに移し、さらにアセトニトリル１００ｍｌで洗浄し、吸引ろ過することで白色固体を取り出した。この洗浄操作を２回繰り返した後、真空ポンプを用いて減圧下で乾燥することによって、白色固体のオクタキス［ヒドリドジメチルシロキシ］シルセスキオキサン（ＯＨＳＳ）を得た。このときの収率は５６％であった。
【００７８】
次に、還流冷却器を有する２５０ｍｌのシュレンクフラスコに、上記のＯＨＳＳを２０ｇ（２０ｍｍｏｌ）仕込んだ。このフラスコを真空下で徐々に加熱して残留空気と水分を除去した後、窒素を流し、次に、トルエンを５０ｍｌ、４−ビニル−１−シクロヘキセンを８．７ｇ（８０ｍｍｏｌ）、及び触媒として２ｍＭのＰｔ（ｄｃｐ）−トルエン溶液を０．２ｍｌ（Ｐｔ：０．４ｐｐｍ）添加した。そしてこの混合物を９０℃で５時間攪拌しながら反応させた後、溶媒を除去することによって、白色の粉状生成物２７．５ｇ（０．０１９ｍｏｌ）を得た。このときの収率は９４％であった。
【００７９】
得られた反応物を、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルと、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルで分析した結果、構造式が式（１）において、Ａがシクロヘキセニル基、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４がメチル基、ｍが８、ｎが４、ｐが４、ｑが０の、構造式が次の［化１０］で示されるテトラキス(シクロヘキセニルエチルジメチルシロキシ)テトラキス(ジメチルシロキシ)シルセスキオキサンであることが確認された。
【００８０】
【化１０】
0005204393.tif 000011
【００８１】
次いで、このように得られたかご型シルセスキオキサン化合物にアセトニトリル溶媒を添加して精製した後、白色沈殿物をろ過した。この手順を３回繰り返して精製し、最終的に得られた白色粉末を真空中で乾燥させた。精製したかご型シルセスキオキサン化合物の収量は３．５ｇ（２．４ｍｍｏｌ、２４．５％）であった。
【００８２】
そしてこの得られたかご型シルセスキオキサン化合物をテフロン（登録商標）製の型に流し込み、９０℃で加熱溶融させた後、減圧で脱気し、さらに真空を維持したまま２００℃に昇温し、５時間加熱して硬化させることによって、樹脂板を得た。樹脂板は５ｃｍ×３ｃｍサイズで厚さは約１ｍｍとした。
【００８３】
この樹脂板の光透過率の波長依存性を、紫外・可視・近赤外分光光度計（島津製作所製「ＵＶ−３１００ＰＣ」）を用いて、スリット幅２０ｎｍで測定した。尚、比較のために、芳香族成分を含有しないシリコーン樹脂（信越化学工業社製「ＫＥ−００６」）を用いて成形・硬化させた樹脂板と、光透過性脂環式エポキシ樹脂を用いて成形・硬化させた樹脂板についても同様に測定した。結果を図３に示す。図３にみられるように、本実施例の樹脂板は低波長まで高い透明性を有することが確認された。
【００８４】
次に、図４に示すように、基板１のキャビティ１ａの底部に発光波長のピークが３８０ｎｍの半導体発光素子２を実装し、上記のように得られたかご型シルセスキオキサン化合物をキャビティ１ａ内に充填して、２００℃で５時間加熱して硬化させることによって、半導体発光素子２を封止し、半導体光装置を作製した。そして、この半導体光装置を室温の状態で、半導体発光素子２を点灯し、点灯開始時の照度に対する光束の維持率を測定した。このとき比較のために、芳香族成分を含有しないシリコーン樹脂（信越化学工業社製「ＫＥ−００６」）を用いて封止した半導体光装置と、光透過性脂環式エポキシ樹脂を用いて封止した半導体光装置についても同様に測定した。結果を図５に示す。図５にみられるように、本実施例で得られたかご型シルセスキオキサン化合物を用いて封止した半導体光装置は、１０００時間を越えても、光束が９０％近く維持されており、高い耐性を有していることが確認された。
【００８５】
また、この結果を元に光束の維持率が初期の５０％に落ち込む時間で定義される寿命を、下記のLehmann式で予測したところ、６万時間以上の寿命であることが確認された。
【００８６】
Φ（ｔ）＝Φ（０）ｅｘｐ（−（ｔ／τ）ｐ）
Φ（ｔ）：ｔ時間後の光束、Φ（０）：初期光束、τ：劣化の時定数、ｐ：定数
（実施例２）
還流冷却器を有する１００ｍｌのシュレンクフラスコに、実施例１で得たＯＨＳＳを１ｇ（１ｍｍｏｌ）仕込んだ。このフラスコを真空下で加熱して残留空気と水分を除去した後、窒素を流し、次に、トルエンを５ｍｌ、４−ビニル−１−シクロヘキセンを０．３２ｇ（２．９ｍｍｏｌ）、ジメチルビニルエトキシシランを０．２５ｇ（１．９ｍｍｏｌ）、及び触媒として２ｍＭのＰｔ（ｄｃｐ）−トルエン溶液を０．１ｍｌ（Ｐｔ：０．０２ｐｐｍ）フラスコに添加した。そしてこの混合物を９０℃で４時間攪拌しながら反応させた後、溶媒を真空中、室温で蒸発させることによって、白色粉末１．４９ｇ（０．９５ｍｍｏｌ）を得た。このときの収率は９５％であった。
【００８７】
得られた反応物を、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルと、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルで分析した結果、構造式が式（１）において、Ａがシクロヘキセニル基、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６がメチル基、ｍが８、ｎが３、ｐが３、ｑが２の、構造式が次の［化１１］で示されるトリス[シクロヘキセニルエチルジメチルシロキシ]トリス[ジメチルシロキシ]ジ[ジメチルエトキシシリルエチルジメチルシロキシ]シルセスキオキサンであることが確認された。
【００８８】
【化１１】
0005204393.tif 000012
【００８９】
上記のように得られたトリス[シクロヘキセニルエチルジメチルシロキシ]トリス[ジメチルシロキシ]ジ[ジメチルエトキシシリルエチルジメチルシロキシ]シルセスキオキサンをＴＨＦ溶媒に溶解し、水、ＨＣｌ触媒存在下、９０℃で６時間加熱して加水分解した。そして得られた加水分解物を濃縮した組成物を１０ｍｌテフロン（登録商標）製の型に流し込み、９０℃に加熱して溶融させた後、減圧で脱気し、真空を維持したまま２００℃に昇温して、５時間加熱して硬化させることによって樹脂板を得た。樹脂板は５ｃｍ×３ｃｍサイズで厚さは約１ｍｍとした。
【００９０】
得られたトリス[シクロヘキセニルエチルジメチルシロキシ]トリス[ジメチルシロキシ]ジ[ジメチルエトキシシリルエチルジメチルシロキシ]シルセスキオキサンをテフロン（登録商標）製の型に入れ、９０℃に加熱して溶融した後、減圧で脱気した。その後、９０℃で３０分間加熱し、得られた固形分をＴＨＦ溶媒に溶解し、水、ＨＣｌ触媒存在下、９０℃で６時間加水分解した。得られた加水分解物を濃縮して得られる組成物を１０ｍｌテフロン（登録商標）製の型に流し込み、２００℃で５時間加熱して硬化させることによって樹脂板を得た。樹脂板は５ｃｍ×３ｃｍサイズで厚さは約１ｍｍとした。
【００９１】
この結果、上記のように得られたトリス[シクロヘキセニルエチルジメチルシロキシ]トリス[ジメチルシロキシ]ジ[ジメチルエトキシシリルエチルジメチルシロキシ]シルセスキオキサンは、硬化させるに当たって、加水分解重縮合した後に付加反応硬化させても良く、また付加反応した後に加水分解重縮合させても良いことが確認された。
【００９２】
（実施例３）
三口フラスコに滴下ロート、温度計、試薬注入弁を取り付けた器具を組み、三口フラスコにヘキサン３７６ｍｌ、アリルジメチルクロルシラン３３．８ｍｌ、ジメチルクロルシラン４．３ｍｌを投入した。次に三口フラスコ内の系全体を５℃以下になるように氷浴で冷却し、系内の温度が５℃以下になったことを確認した後、窒素気流下で滴下ロートからオクタアニオン１４０ｍｌを１〜２滴／秒の速さで滴下した。このとき、オクタアニオンの８つの反応サイトの全てにアリルジメチルクロルシランとジメチルクロルシランを置換させるために、アリルジメチルクロルシランとジメチルクロルシランの配合量はオクタアニオンに対して大過剰に設定する必要がある。
【００９３】
滴下完了後、氷浴を外し、室温で６時間攪拌して［化１２］に示すようにオクタアニオンとアリルジメチルクロルシラン及びジメチルクロルシランを反応させた。得られた反応溶液をヘキサンで３回抽出し、ヘキサン層を乾燥剤（硫酸ナトリウム）で乾燥した後、吸引濾過した。得られたろ液をエバポレーターにかけてヘキサンを留去し、さらにヘキサンを除去して得られた反応生成物から未反応原料を真空ポンプで４５℃で加熱しながら除去して、精製することによって、−ＳｉＨ基を２個持つヘキサアリルシルセスキオキサンを得た。
【００９４】
【化１２】
0005204393.tif 000013
【００９５】
そして［化１２］のように合成したヘキサアリルシルセスキオキサン１．０ｇに、式（２）の化合物としてテトラメチルジシロキサン０．２４ｇを配合し、さらに３．０×１０−３質量％濃度のＰｔ（ｃｔｓ）トルエン溶液を、系全体の１ｐｐｍ加え、均一に混合した後、空気中、１２０℃で３時間加熱することによって硬化させ、無色透明な樹脂板を得た。
【００９６】
（参考例１）
実施例３において［化１２］の−ＳｉＨ基を２個持つヘキサアリルシルセスキオキサンを合成する方法において、ヘキサン３７６ｍｌに、アリルジメチルクロルシランを１９．８ｍｌ、ジメチルクロルシランを１４．６ｍｌ配合し、オクタアニオンを反応させるようにした他は、同様にして反応・精製することによって、上記［化４］に示す−ＳｉＨ基を４個持つテトラアリルシルセスキオキサンを合成した。
【００９７】
そしてこの［化４］のテトラアリルシルセスキオキサンに３．０×１０−３質量％濃度のＰｔ（ｃｔｓ）トルエン溶液を１ｐｐｍ加え、均一に混合した後、空気中、１２０℃で３時間加熱することによって硬化させ、無色透明な樹脂板を得た。
【００９８】
上記の実施例３及び参考例１で得た樹脂板をアセトン溶液（ＲＴ）に浸漬し、浸漬中の樹脂板の割れの有無でストレスクラッキングを評価した。その結果、かご型シルセスキオキサン化合物をダイレクトに架橋させた参考例１の樹脂板は、アセトン溶液に浸漬することによって瞬時に割れが生じたが、かご型シルセスキオキサン化合物を反応性モノマーで架橋した実施例３の樹脂板には割れは生じなかった。
【００９９】
（実施例４）
三口フラスコに滴下ロート、温度計、試薬注入弁を取り付けた器具を組み、三口フラスコにヘキサン３７６ｍｌ、アリルジメチルクロルシラン１４ｍｌ、ジメチルクロルシラン１８．７ｍｌを投入した。次に三口フラスコ内の系全体を５℃以下になるように氷浴で冷却し、系内の温度が５℃以下になったことを確認した後、窒素気流下で滴下ロートからオクタアニオン１４０ｍｌを１〜２滴／秒の速さで滴下した。このとき、オクタアニオンの８つの反応サイトの全てにアリルジメチルクロルシランとジメチルクロルシランを置換させるために、アリルジメチルクロルシランとジメチルクロルシランの配合量はオクタアニオンに対して大過剰に設定する必要がある。
【０１００】
滴下完了後、氷浴を外し、室温で６時間攪拌して［化１３］に示すようにオクタアニオンとアリルジメチルクロルシラン及びジメチルクロルシランを反応させた。得られた反応溶液をヘキサンで３回抽出し、ヘキサン層を乾燥剤（硫酸ナトリウム）で乾燥した後、吸引濾過した。得られたろ液をエバポレーターにかけてヘキサンを留去し、さらにヘキサンを除去して得られた反応生成物から未反応原料を真空ポンプで４５℃で加熱しながら除去して、精製することによって、−ＳｉＨ基を６個持つジアリルシルセスキオキサンを得た。
【０１０１】
【化１３】
0005204393.tif 000014
【０１０２】
そして［化１３］のように合成したジアリルシルセスキオキサン１．０ｇに、式（３）の化合物としてジビニルテトラメチルジシロキサン１．１３７ｇを配合し、さらに３．０×１０−３質量％濃度のＰｔ（ｃｔｓ）トルエン溶液を、系全体の１ｐｐｍ加え、均一に混合した後、空気中、１２０℃で４時間加熱することによって硬化させ、無色透明な樹脂板を得た。
【０１０３】
（参考例２）
三口フラスコに滴下ロート、温度計、試薬注入弁を取り付けた器具を取り付け、三口フラスコにヘキサン１８８ｍｌ、ジメチルヘキセニルクロルシラン１２．１６ｍｌ、ジメチルクロルシラン７．５ｍｌを投入し、系全体を５℃以下になるように氷浴で冷却し、系内の温度が５℃以下になった時点で、滴下ロートからオクタアニオン７０ｍｌを１〜２滴／秒の速さで滴下した。滴下完了後、氷浴を外し、室温で６時間攪拌して反応させた。得られた反応溶液をヘキサン４０ｍｌで３回抽出し、ヘキサン層を乾燥剤（硫酸ナトリウム）で乾燥した後、吸引濾過した。得られたろ液をエバポレーションしてヘキサンを留去し、得られた反応生成物から未反応原料を真空ポンプで５０℃で加熱しながら除去して精製することによって、［化１４］に示すような−ＳｉＨ基を４個持つテトラヘキセニルシルセスキオキサンを得た。
【０１０４】
そして［化１４］のように、上記の［化１３］で得たジアリルシルセスキオキサンと、テトラヘキセニルシルセスキオキサンとを、３０：７０の質量比で混合し、１２０℃で４時間加熱することによって、かご間をダイレクトに架橋させて硬化させ、無色透明な樹脂板を得た。
【０１０５】
【化１４】
0005204393.tif 000015
【０１０６】
実施例４で得た樹脂板と、参考例２で得た樹脂板について、ブルーレイ（ＢｌｕＲａｙ）照射耐性を評価した。試験は、各樹脂板にパワー密度１．１Ｗ／ｍｍ２、スポットサイズ２００μｍの条件で４０５ｎｍのブルーレイを照射し、照射部スクリーン拡大イメージ（ファーフィールドイメージ）の経時変化を観察し、またセナルモン観察をした。
【０１０７】
図６（ａ）に実施例４のファーフィールドイメージの経時変化を、図６（ｂ）に参考例２のファーフィールドイメージの経時変化を示す。図６（ａ）（ｂ）にみられるように、シルセスキオキサンをダイレクトに架橋させた参考例２のものに比べて、反応性モノマーで架橋した実施例４のものでは、ブルーレイの照射前（０ｈｒ）に対してファーフィールドイメージの変化が少なく、２４０時間照射後（２４０ｈｒ）も殆ど変化していないものであった。
【０１０８】
また図７（ａ）に実施例４のセナルモン観察を、図７（ｂ）に参考例２のセナルモン観察を示す。参考例２のものでは図７（ｂ）のように中央部に若干の照射痕がみられるが、実施例４のものでは図７（ａ）のように照射痕は全くみられないものであった。
【０１０９】
従って、シルセスキオキサンを反応性モノマーで架橋して硬化させるようにした実施例４のものは、ブルーレイ照射耐性が向上していることが確認された。
【０１１０】
また、上記の実施例４及び参考例２で得た樹脂板をアセトン溶液（ＲＴ）に浸漬し、浸漬中の樹脂板の割れの有無でストレスクラッキングを評価した。その結果、参考例２の樹脂板はアセトン溶液に浸漬することによって瞬時に割れが生じたが、実施例４の樹脂板には割れは生じなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の半導体光装置の実施の形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のかご型シルセスキオキサン化合物が架橋した三次元架橋構造ポリマーを模式的に示す図である。
【図３】実施例１の透過率の波長依存性を示す図である。
【図４】実施例１の封止方法を説明する概略断面図である。
【図５】実施例１の光束維持率を示す図である。
【図６】ブルーレイ照射試験においてファーフィールドイメージをカラー印刷した図であり、（ａ）は実施例４、（ｂ）は参考例２である。
【図７】ブルーレイ照射試験においてセナルモン観察をカラー印刷した図であり、（ａ）は実施例４、（ｂ）は参考例２である。
【符号の説明】
【０１１２】
２  半導体発光装置
３  封止材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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