[发明专利]光半导体密封材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种光半导体装置(半导体发光装置)中的发光元件或受光元件等的密封材料及光电变换元件与光电变换装置。详细地来讲，提供一种对紫外线稳定而不发生黄变、且耐热性、折射率的平衡优良的固化物，并且还涉及一种加工性也优良的光半导体用透明密封材料及使用有它的光电变换元件与光电变换装置。

背景技术

用结晶基板上成长的半导体层形成p-n偶合，备有以将该接合区域设定为发光层的LED(发光二极管)芯片为发光元件的光半导体装置(半导体发光装置)被广泛用于各种显示装置、显示用设备等中。

作为该光半导体装置的实例，例如举出，使用了GaN、GaAlN、InGaN及InAlGaN等氮化镓系化合物半导体的可见光发光设备、高温动作电子设备，最近，正在蓝色发光二极管、紫外发光二极管领域进行开发。

备有以LED芯片作为发光元件的光半导体装置的组成如下：在引线框架的发光面侧搭载LED芯片，利用引线接合将LED芯片和引线框架电连接，再利用兼具发光元件的保护及透镜功能的树脂进行密封。

近年来，作为新型光源的白色LED倍受瞩目，今后，可以说以照明用途为中心的市场前景巨大。被实用化的白色LED有以下两种类型：在GaN的裸芯片上涂敷YAG荧光体，将GaN的蓝色发光和荧光体的黄色发光进行混色，使其进行白色发光；将红·绿·蓝3个芯片封装为1体，使其进行白色发光。另外，近年来考虑色调的改良还开发了将紫外LED芯片作成光源、将多个荧光体材料组合的方法。而且，为了将LED用于照明用途等，期待改良其耐久性。

另一方面，作为密封LED(发光二极管)芯片等发光元件时使用的密封材料，大多利用环氧树脂。环氧树脂因其透明、加工性良好等因素而被利用。通常情况下，LED密封用环氧树脂几乎都是双酚A缩水甘油醚和甲基六氢邻苯二甲酸酐、胺类或磷类等固化促进剂构成的物质。但是，由于这些成分因吸收紫外线而生成羰基，因此，存在吸收可见光发生黄变的缺点。为了解决该问题，提出了使用氢化过的双酚A缩水甘油醚的方法(非专利文献1)，但其性能并不充分。

为了改良由紫外线引起的黄变和亮度降低，可以广泛使用硅树脂。硅树脂在紫外区域中透明性优良，由紫外线引起的黄变和透过率降低非常少。但是，硅树脂存在的问题在于：由于其折射率低，因此光的取出效率低；由于其极性低，因此与引线框架、反射板的密合性差。

另外，在表面安装型的LED中，利用回流焊锡方式来进行焊接。在回流炉内，由于被在260℃的温度暴露约10秒钟，因此，现有的环氧树脂和硅树脂有时会因热而发生变形、裂缝。

非专利文献1：NEDO“高效率电光变换化合物半导体开发成果报告平成13年度21世纪的光计划”

发明内容

根据以上情况，本发明的目的在于，提供一种对紫外线稳定而不发生黄变、且耐热性、折射率的平衡优良的固化物，并且还提供一种粘接性和加工性也优良的光半导体用透明密封材料及光电变换元件与光电变换装置。

本发明者为了实现上述目的而反复进行了潜心研究，结果发现，通过使用将含碳数7以上的脂环式烃基的甲基丙烯酸酯进行自由基聚合而成的聚合物，可以得到折射率和加工性优良的光半导体用密封材料，另外，含有该含脂环式烃基的甲基丙烯酸酯和含羟基丙烯酸酯的热固性树脂组合物，可以提供不仅在粘接性和加工性优良，而且对紫外线稳定而不发生黄变、且耐热性、折射率的平衡优良的固化物，而且可以得到优良的光半导体用密封材料。本发明是基于这样的见解来完成的。

亦即，本发明提供以下的光半导体密封材料、光电变换元件及光电变换装置。

(1)一种光半导体密封材料，其特征在于，包含将含碳数7以上的脂环式烃基的甲基丙烯酸酯进行自由基聚合而成的聚合物。

(2)如(1)所述的光半导体密封材料，其特征在于，其还包含0.5～20质量％的热塑性树脂。

(3)如(1)或(2)任一项所述的光半导体密封材料，其特征在于，碳数7以上的脂环式烃基是包含金刚烷基、降冰片烷基或双环戊烷基的基团。

(4)一种光半导体密封材料，其特征在于，包含将50～97质量％的含碳数7以上的脂环式烃基的甲基丙烯酸酯和3～50质量％的含羟基丙烯酸酯进行自由基聚合而成的聚合物。

(5)如(4)所述的光半导体密封材料，其特征在于，碳数7以上的脂环式烃基是包含金刚烷基、降冰片烷基或双环戊烷基的基团。

(6)一种光电变换元件，其特征在于，使用了如(1)～(5)任一项所述的光半导体密封材料。

(7)一种光电变换装置，其特征在于，使用了如(6)所述的光电变换元件。