Optoelektronische Vorrichtung mit einer Mischung aufweisend ein Silikon und ein fluor-organisches Additiv

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 105 661.5, deren Offenbarungs ^¬ gehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine optoelektronische Vorrichtung mit verbesserter Stabilität, insbesondere einer verbesserten Feuchtebeständigkeit und Witterungsbeständigkeit bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine optoelektronische Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Verfahrens sind

Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Es wird eine optoelektronische Vorrichtung umfassend

zumindest einen Strahlungsemittierenden oder strahlungs- detektierenden Halbleiter und eine Mischung, aufweisend ein Silikon und ein fluor-organisches Additiv, angegeben. Die besagte Mischung ist hierbei Bestandteil zumindest eines der folgenden Elemente:

- Gehäusekörper-Element, das den zumindest einen

Halbleiter zumindest stellenweise umgibt, strahlungsleitendes Element, das in einem Strahlengang der vom Halbleiter emittierten

oder vom Halbleiter detektierten Strahlung angeordnet ist, wärmeleitendes Element, das eine vom

Halbleiter abgegebene oder vom Halbleiter aufgenommene Wärme leiten kann,

Haftelement.

Bei der optoelektronischen Vorrichtung handelt es sich also um eine Strahlungsemittierende oder eine strahlungs- detektierende optoelektronische Vorrichtung, die zumindest einen entsprechenden optoelektronischen Halbleiter aufweist. Bei der vom Halbleiter detektierten oder emittierten

Strahlung kann es sich um elektromagnetische Strahlung handeln, die beispielsweise einen Bereich von infrarotem Licht ( IR-Strahlung) bis zu ultravioletter Strahlung (UV- Strahlung) abdecken kann. Es kann sich beispielsweise um sichtbares Licht handeln. Beispielsweise kann es sich bei der optoelektronischen Vorrichtung um eine (anorganische) lichtemittierende Diode (LED) , eine organische Leuchtdiode (OLED) , um einen optischen Sensor oder um eine Solarzelle handeln. Außerdem kann es sich bei der optoelektronischen Vorrichtung um ein Modul handeln, das eines oder mehrere LEDs, OLEDs, optische Sensoren und Solarzellen oder Kombinationen davon umfasst .

Die Mischung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist

zumindest ein Silikon ( Polyorganosiloxan) und zumindest ein fluor-organisches Additiv auf, wobei das Silikon beispiels ^¬ weise eine Matrix bilden kann, in die das fluor-organische Additiv eingelagert sein kann. Die Mischung kann auch aus dem zumindest einen Silikon und dem zumindest einen fluor- organischen Additiv bestehen. Sie kann auch genau ein Silikon und genau ein fluor-organisches Additiv umfassen oder daraus bestehen. Der Begriff Mischung bedeutet insbesondere, dass das fluor-organische Additiv nicht nur an einer Oberfläche des Silikons vorliegt, sondern im Silikon verteilt ist.

Insbesondere ist es möglich, dass das fluor-organische

Additiv gleichmäßig verteilt im Silikon vorliegt. Unter einem fluor-organischen Additiv sind organische Verbindungen auf- weisend Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen und Kohlenstoff- Fluor-Bindungen zu verstehen.

C-F-Bindungen verfügen über eine besonders hohe Stabilität. Die Bindungsstärke beträgt 441 kJ/mol (ca. 4,6 eV) . Dies wirkt sich positiv auf die Strahlen- und Lichtbeständigkeit der Mischung aus. Außerdem weist Si eine sehr hohe Fluor- Affinität auf. Dies führt zu einer verbesserten Feuchte- und Medienbeständigkeit der Mischung auch unter Strahlenbelastung gegenüber Silikonen ohne fluor-organisches Additiv.

Der Begriff Medienbeständigkeit bedeutet dabei beispielsweise eine Beständigkeit gegenüber Spurengasen aus Luftverschmutzungen wie H ₂ S, SO ₂ , NO _x (Stickoxide) oder NH ₃ . Beispielsweise beinhaltet der Begriff Medienbeständigkeit auch die Beständ ^¬ igkeit gegenüber Mineralsalzen vor allem bei Außenanwendungen in Küstennähe. Medienbeständigkeit bedeutet aber auch eine hohe Stabilität gegenüber Lösungs- und Reinigungsmitteln sowie Lackbeschichtungen (etwa auf Basis von Acrylat- bzw. Polyurethan) etwa bei Einbausituationen in Displays und

Lichtmodulen .

Die optoelektronische Vorrichtung weist zumindest eines der folgenden Elemente auf:

- Gehäusekörper-Element

strahlungsleitendes Element,

wärmeleitendes Element,

Haftelement Die optoelektronische Vorrichtung kann auch mehrere oder alle der genannten Elemente aufweisen.

Das oder die jeweiligen Elemente können jeweils unabhängig voneinander die besagte Mischung umfassen oder aus der

Mischung bestehen. Es ist insbesondere möglich, dass eines oder mehrere der Elemente die Mischung aufweisen, während andere der Elemente frei von der Mischung sind. Das Gehäusekörper-Element wird im Folgenden auch als Gehäuse oder Gehäusekörper bezeichnet. Es umgibt den Halbleiter zumindest teilweise. Unter einem strahlenleitenden Element kann sowohl ein strahlendurchlässiges Element, als auch ein strahlenreflektierendes Element verstanden werden. Strahlen ^¬ leitende Elemente können beispielsweise ein Vergussmaterial aufweisen oder daraus bestehen. Es ist dann insbesondere möglich, dass das Vergussmaterial die Mischung aufweist oder aus ihr besteht. Typische Beispiele für strahlendurchlässige Elemente sind Linsen und Lichtkonversionselemente sowie der Verguß des optoelektronischen Halbleiters. Mit Lichtkonversionselementen sind Elemente zu verstehen, die zumindest teilweise eine kürzer-wellige Primärstrahlung in eine länger- wellige Sekundärstrahlung überführen können. Im Fall der vorliegenden Erfindung sind unter strahlendurch-lässigen Elementen auch Lichtkonversionselemente zu verstehen, bei welchen Primärstrahlung vollständig in Sekundärstrahlung überführt wird. In diesem Fall spricht man von Vollkon- version.

Außerdem kann ein wärmeleitfähiges Element und/oder ein

Haftelement der Vorrichtung die Mischung umfassen oder aus ihr bestehen. Wärmeleitfähige bzw. thermisch leitfähige

Elemente können zum Beispiel Wärme, die vom Halbleiter abgegeben wird, effizient ableiten. Haftelemente können zum Beispiel den Halbleiter, die zuvor genannten anderen Elemente oder andere Bauteile der optoelektronischen Vorrichtung, als Klebstoff wirkend, miteinander verbinden und eine gute

Haftung der jeweiligen Komponenten miteinander in der

Vorrichtung sicherstellen.

Bei der industriellen Herstellung herkömmlicher optoelektronischer Vorrichtungen werden Silikone anstelle der erfind- ungsgemäßen Mischung für die oben beschriebenen Elemente optoelektronischer Vorrichtungen verwendet. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung wird in herkömmlichen Vorrichtungen dem Silikon also kein fluor-organisches Additiv beigemischt.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch

festgestellt, dass die Verwendung herkömmlicher Silikone häufig zu Zuverlässigkeitsdefiziten solcher optoelektronischen Vorrichtungen führt. Als Ursache wurde erkannt, dass insbesondere Feuchte- und Temperaturbelastungen zu Delami- nationen im Grenzbereich zwischen Silikon und anderen

Materialien der Vorrichtung führen. Beispielsweise kann es zur Delamination zwischen dem Silikon eines Elements bzw. Bauteils der Vorrichtung kommen und einem damit in Kontakt stehendem Material eines anderen Bauteils der Vorrichtung. Eine Delamination kann aber auch zwischen einer Silikonmatrix und darin eingebetteten Füllstoffen erfolgen. Dies führt häufig zu Lebensdauereinschränkungen der optoelektronischen Vorrichtung .

Gegenüber optoelektronischen Vorrichtungen mit herkömmlichen Silikonen zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei welchem dem Silikon ein fluor-organisches Additiv beigemischt ist, überraschende Eigenschaftsverbesserungen hinsichtlich der Feuchte-, Verbund- und Temperaturbeständigkeit. Die Beständigkeit von Silikonen gegenüber Feuchte und

Temperatur lässt sich beispielsweise experimentell über eine Gewichtszunahme nach Feuchteaussetzung beziehungsweise eine Gewichtsabnahme nach Temperaturbelastung der Mischung

bestimmen. Entsprechende Belege für die verbesserten

Eigenschaften der erfindungsgemäßen Mischung gegenüber herkömmlichem Silikon ohne fluor-organisches Additiv finden sich in den Ausführungsbeispielen.

Aufgrund der verbesserten Toleranz gegenüber Feuchtigkeit sind die erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtunge besonders gut für Außenanwendungen geeignet. Außerdem verfügen die Mischungen über eine gute thermische Stabilität und eine gute Strahlen- bzw. Lichtbeständigkeit. Sie sind bevorzugt transparent und vergilbungsstabil . Auch die Beschriftbarkeit , Bedruckbarkeit und Benetzbarkeit von Mischungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen kann gegenüber Silikonen ohne fluor-organischem Additiv verbessert sein. Die vorliegende Erfindung stellt zudem eine kostengünstigere Alternative gegenüber der ebenfalls denkbaren Verwendung von Fluor-Silikonen dar. Fluor-Silikone, sind erheblich teurer und zudem aufwendiger zu verarbeiten als erfindungsgemäße Mischungen. Demgegenüber sind die Silikone und Additive, welche die Mischung im vorliegenden Fall bilden, jeweils handelsübliche, leicht erhältliche und kostengünstige

Materialien. In den Mischungen erfindungsgemäßer opto- elektronischer Vorrichtungen können beispielsweise einfache Silikone eingesetzt werden, die anders als bei teuren und aufwendig herzustellenden Fluor-Silikonen Substituenten frei von Fluor aufweisen. Es kann sich dabei beispielsweise um Zweikomponenten-Silikone mit Substituenten frei von Fluor handeln. Die positiven Effekte, die aus der Anwesenheit von Fluor resultieren, werden in der erfindungs-gemäßen Mischung durch das fluor-organische Additiv erreicht, während das native Silikon vor dem Mischen beispielsweise frei von Fluor sein kann.

Die Mischungen erfindungsgemäßer optoelektronischer

Vorrichtungen lassen sich überraschender Weise ohne großen technischen Aufwand mit herkömmlichen Verfahren, wie sie für Silikone ohne Additiv Anwendung finden, verarbeiten.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der

erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung angegeben.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich bei dem fluor-organischen Additiv um eine Verbindung, die eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus Hydroxylgruppe, Epoxidgruppe und eine, eine C=C- Doppelbindung aufweisende, funktionelle Gruppe umfasst. Bei der C=C-Doppelbindung aufweisenden funktionellen Gruppe kann es sich beispielsweise um eine Vinylgruppe handeln. Die funktionelle Gruppe ist kovalent an eine zumindest teilweise fluorierte Alkylgruppe angebunden.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass mittels der genannten funktionellen Gruppen fluor-organische Additive erhalten werden können, die sich gut mit Silikonen vermischen lassen. Beispielsweise ist es außerdem möglich mit den benannten funktionellen Gruppen eine Anbindung der fluororganischen Verbindung an das Silikon unter Ausbildung einer kovalenten Bindung zu erreichen. Bei der zumindest teilweise fluorierten Alkylgruppe kann es sich um lineare, verzweigte und zyklische Alkylgruppen handeln. Bevorzugt handelt es sich um lineare Alkylgruppen. Bevorzugt weist die Kettenlänge der zumindest teilweise fluorierten Alkylgruppe zwischen zwei und zwanzig Kohlen- stoffatome (C2-C20) auf. Fluor-organische Additive mit

derartigen Resten sind für gewöhnlich flüssig und lassen sich daher besonders einfach und gleichmäßig handelsüblichen

Silikonen beimischen. Die gewünschte Mischung kann somit ohne großen Aufwand und in guter Homogenität erhalten werden. Für die Kettenlänge kann es bevorzugt sein, dass sie nicht mehr als sechzehn, insbesondere nicht mehr als vierzehn, weiter bevorzugt nicht mehr als zwölf Kohlenstoffatome umfasst. Je kürzer die Kettenlänge, umso besser ist häufig die Misch ^¬ barkeit. Daneben ist es oftmals bevorzugt, dass die zumindest teilweise fluorierte Alkylgruppe nicht zu kurzkettig ist. Es kann also bevorzugt sein, dass die fluorierte Alkylgruppe zumindest drei, insbesondere zumindest fünf Kohlenstoffatome aufweist. So können die positiven Eigenschaften des fluororganischen Additivs vollständig ausgenutzt werden.

Die kovalente Anbindung der funktionellen Gruppe an die zumindest teilweise fluorierte Alkylgruppe kann direkt durch eine kovalente Bindung zwischen der funktionellen Gruppe und der zumindest teilweise fluorierten Alkylgruppe erfolgen.

Die kovalente Anbindung muss aber nicht direkt erfolgen, sondern kann auch über eine Linkergruppe erfolgen, die eine kovalente Anknüpfung zwischen funktioneller Gruppe und der zumindest teilweise fluorierten Gruppe herstellt. Die

Linkergruppe ist also zwischen der funktionellen Gruppe und der zumindest teilweise fluorierten Alkylgruppe angeordnet. Die Linkergruppe bildet dann eine kovalente Bindung sowohl mit der funktionellen Gruppe als auch mit der zumindest teilweise fluorierten Alkylgruppe aus.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann es sich bei der Linkergruppe um eine verzweigte oder lineare, nichtsub- stituierte oder substituierte Alkylgruppe handeln.

Beispielsweise kann die Alkylgruppe Fluoratome oder

kurzkettige Alkylgruppen als Substituenten aufweisen, wobei letztere ihrerseits fluoriert sein können. Beispielsweise weist das Rückgrat der Alkylgruppe der Linkergruppe weniger als zwanzig Kohlenstoffatome auf. Bevorzugt weist das

Rückgrat der Alkylgruppe der Linkergruppe ein bis zwölf Kohlenstoffatome auf (Ci bis C ₁₂ ) · Weiter bevorzugt weist das Rückgrat der Alkylgruppe der Linkergruppe zwischen ein und sechs Kohlenstoffatomen (C ₁ -C6) auf. Beispielsweise zwischen zwei und vier Kohlenstoffatome . Es ist zudem bevorzugt, wenn die Linkergruppe nicht substituiert ist, also nur

Wasserstoffatome als Substituenten aufweist. Bevorzugt handelt es sich um eine lineare Alkylgruppe.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung handelt es sich bei der zumindest teilweise fluorierten Alkylgruppe des fluor ^¬ organischen Additivs um eine perfluorierte Alkylgruppe. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass sich ein hoher Fluorierungsgrad der Alkylgruppe positiv auf die Feuchtebeständigkeit, Medienbeständigkeit, sowie Temperatur- und Verbundstabilität auswirkt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung weist das fluor-organische Additiv die folgende allgemeine Formel auf:

wobei die funktionelle Gruppe X ausgewählt ist aus * OH

wobei R ¹ , R ² und R ³ unabhängig voneinander ein kurzkettiges Alkyl (C ₁ -C3) oder Wasserstoff sind, wobei Y ¹ , Y ² , Z ¹ und Z ² unabhängig voneinander ausgewählt sind aus: Fluor, Wasserstoff, kurzkettiges Alkyl (C ₁ -C3) , insbesondere zumindest teilweise fluoriertes kurzkettiges Alkyl (C ₁ -C3) , wobei m eine ganze Zahl zwischen 0 und 12 ist, und wobei q eine ganze Zahl zwischen 1 und 19 ist, wobei zumindest einer der beiden Substituenten Z ¹ oder Z ² Fluor oder ein zumindest teilweise fluoriertes kurzkettiges Alkyl (C ₁ -C3) ist, wobei m + q < 19 ist.

Dadurch, dass die Summe von m und q kleiner oder gleich 19, ist, ist sichergestellt, dass die Kettenlänge der Linker ^¬ gruppe und der zumindest teilweise fluorierten Alkylgruppe zusammen insgesamt kleiner oder gleich 20 Kohlenstoffatome ist. Das Rückgrat der gesamten Alkylkette von Linkergruppe und zumindest teilweise fluorierter Alkylgruppe umfasst also weniger oder gleich 20 C-Atome. Derartige fluor-organische Verbindungen sind in der Regel flüssig. Die beschriebenen fluor-organischen Verbindungen lassen sich daher besonders gut mit Silikonen mischen, und die resultierenden Mischunge lassen sich gut weiterverarbeiten.

„*" bezeichnet hierbei und im Folgenden die Stelle mit der die Anbindung der funktionellen Gruppe entweder an die zumindest teilweise fluorierte Alkylgruppe oder die

Linkergruppe erfolgt.

Unter den funktionellen Gruppen X ist die Hydroxylgruppe bevorzugt. Sie erlaubt es fluor-organische Additive mit besonders guter Mischbarkeit mit dem Silikon zu erlangen. Außerdem kann beispielsweise mit Hydroxylgruppen eine

kovalente und damit besonders stabile Anbindung an das

Silikon erreicht werden. Die Hydroxylgruppe kann weiterhin die Grenzflächenstabilität zu polaren oder hydroxylhaltigen Substrat-, Füllstoff- bzw. Leuchtstoffpigmentoberflächen über Dipol-Dipol-Wechselwirkungen bzw. durch die Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen verbessern. Aber auch Epoxid- gruppen können beispielsweise unter Ringöffnung eine

kovalente Anknüpfung an das Silikon ermöglichen. Ebenso ist es möglich mit Gruppen, die eine C=C-Doppelbindung aufweisen, eine kovalente Bindung des fluor-organischen Additivs an das Silikon der Mischung zu erreichen.

Als kurzkettige Alkylreste (C1-C3) sind hier und im Folgenden insbesondere Methyl-, Ethyl-, n-Propyl- sowie iso-Propyl- gemeint. Diese sind zum Beispiel für die Reste R ¹ , R ² und R ³ geeignet. Bevorzugt ist es jedoch, wenn zumindest einer, weiter bevorzugt zumindest zwei der Reste R ¹ bis R ³

Wasserstoff sind. Am meisten bevorzugt ist der Fall, dass alle drei Reste R ¹ bis R ³ Wasserstoff sind. Je mehr der Reste Wasserstoff sind, umso leichter ist die Doppelbindung bzw. die Epoxidgruppe sterisch zugänglich, was eine kovalente Anbindung erleichtern kann. Die Gruppe -(Y ¹ Y ² ) _m - fungiert als Linkergruppe. Sie kann vorliegen - d.h. m ist dann zwischen 1 und 12 - sie muss aber nicht vorliegen - d.h. m ist dann gleich Null, m ist

bevorzugt größer oder gleich 1. m ist weiter bevorzugt zwischen 1 und 10 weiter bevorzugt zwischen 1 und 6, zum Beispiel zwischen 2 und 4. Es ist jeweils bevorzugt, dass Y ¹ und Y ² jeweils Wasserstoff sind. Die zumindest teilweise fluorierte Gruppe - (CZ ¹ Z ² ) _q -CF ₃ weist stets ein q größer Null auf. q ist kleiner oder gleich 19. Es ist beispielsweise möglich, dass q kleiner oder gleich 13 ist. Weiterhin ist es beispielsweise möglich, dass q kleiner oder gleich neun oder gar kleiner oder gleich 5 ist. Es ist zudem beispielsweise möglich, dass q größer oder gleich eins oder größer oder gleich zwei ist. Die Erfinder haben erkannt, dass die Feuchte-beständigkeit und Temperaturbeständigkeit durch einen hohen Fluorierungsgrad begünstigt werden. Es ist besonders bevorzugt, wenn sowohl Z ¹ als auch Z ² Fluor oder ein perfluoriertes kurzkettiges Alkyl (C1-C3) zum Beispiel

-CF ₃ , -C ₂ F ₅ oder -C ₃ F ₇ aufweisen. Besonders bevorzugt ist es, wenn sowohl Z ¹ als auch Z ² Fluor aufweisen oder Fluor sind.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der

erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung handelt es sich bei dem fluor-organischen Additiv um eine Verbindung der folgenden allgemeinen

wobei X ausgewählt ist au

* OH

wobei m eine ganze Zahl zwischen 0 und 12 ist, und wobei n eine ganze Zahl zwischen 2 und 20 ist, - und wobei m + n < 20.

Die Summe von m und n ist kleiner oder gleich 20. Derartige fluor-organische Additive sind in der Regel flüssig. Sie lassen sich herzustellen und weisen eine besonders gute

Mischbarkeit mit konventionellen Silikonen auf. Die genannten funktionellen Gruppen können beispielsweise für eine

kovalente Anbindung im Rahmen des Härtens bzw. Vernetzens des Silikons genutzt werden und somit ein besonders stabiles und feuchtigkeitsabweisendes Material erzeugen. Dies führt zu besonders feuchtigkeits- und medienbeständigen optoelektro ^¬ nischen Vorrichtungen, m ist bevorzugt zwischen 1 und 6. m kann aber auch Null sein, n ist bevorzugt zwischen 2 und 14, weiter bevorzugt zwischen 2 und 10, zum Beispiel zwischen 2 und 6.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungs- gemäßen optoelektronischen Vorrichtung liegen das Silikon und das fluor-organische Additiv in der Mischung zumindest teilweise miteinander reagiert vor. Die Reaktion kann beim Aushärten des Silikons erfolgen, wobei beispielsweise ein Einbau des Additivs in das Silikonnetzwerk erfolgen kann. Beispielsweise ist es möglich, dass das fluor-organische

Additiv mit der funktionellen Gruppe an das Silikon kovalent gebunden ist. Eine derartige Verknüpfung führt zu einer dauerhaft stabilen Mischung und damit zu gleichbleibenden Eigenschaften und einer guten Zuverlässigkeit der

Vorrichtung.

Im Folgenden sollen einige Reaktionen vorgestellt werden mittels welcher eine kovalente Anbindung des fluor ^¬ organischen Additivs an das Silikon beispielsweise erfolge kann .

Die allgemeine Strukturformel steht hierbei für eine Hydroxylgruppe, die Teil der Struktur des Silikons der vorliegenden Mischung ist. „* ^λ " steht hierbei für die Anbindung des Siliziumatoms aufweisend die Hydroxylgruppe an die weitere Struktur des Silikons.

R ^x steht im Folgenden für die zumindest teilweise fluorierte Alkylgruppe oder für die Linkergruppe und die zumindest teilweise fluorierte Alkylgruppe.

R ^x ist beispielsweise gemäß der zuvor beschriebenen

Ausführungsformen :

Eine Anbindung mittels der Hydroxylgruppe als funktionelle Gruppe an das Silikon kann beispielsweise mit Hilfe einer Kondensationsreaktion erfolgen, bei welcher z.B. eine

Hydroxylgruppe des Silikons und die Hydroxylgruppe des fluor ^¬ organischen Additivs gemäß Gleichung (1) miteinander

reagieren können:

Auch mit einer Epoxidgruppe als funktionelle Gruppe des fluor-organischen Additivs kann im Zuge einer Ringöffnung eine kovalente Bindung an das Silikon gebildet werden. Dies

ist in Gleichung (2) beispielhaft für die Reaktion einer Epoxidgruppe mit einer Hydroxylgruppe des Silikons gezeigt: Auch mit einer Vinylgruppe als funktionelle Gruppe kann eine Anbindung an das Silikon erfolgen. Dies ist beispielsweise mit Hilfe einer Hydrosilierungsreaktion gemäß Gleichung (3) möglich :

Hierbei steht die Formel

*l

*i Si H

*t für eine Struktureinheit des Silikons, die eine Si-H-Bindung aufweist .

Alternativ kann eine Anbindung über eine Vinylgruppe als funktionelle Gruppe an das Silikon auch radikalisch erfolgen. In diesem Fall kann beispielsweise für die Initiierung ein Radikalstarter zugegeben werden. Geeignete Radikalstarter sind dabei beispielsweise Radikalstarter auf Peroxid-Basis wie etwa Dibenzoylperoxid oder andere vergleichbare Radikal ^¬ starter. Diese Radikalstarter lassen sich zum Beispiel gut thermisch aktivieren (z.B. bei Temperaturen zwischen 60 und 100°C) und können somit die Reaktionen, die zu einer kova- lenten Anbindung des fluor-Additivs an das Silikon führen, initiieren. Peroxid-basierte Radikalstarter bilden bei Erwärnumg z.B. Alkoxyradikale, die ihrerseits eine radikal ^¬ ische Addition einleiten können. Ein Beispiel zur Veranschaulichung ist in Reaktion (4) gezeigt:

Hierbei steht die Formel

für eine Struktureinheit des Silikons, die eine Alkylgruppe (in diesem Beispiel eine Methylgruppe) aufweist, die durch Zugabe eines Radikalstarters beim Erwärmen aktiviert werden kann. Das hierbei gebildete Radikal reagiert mit der Vinyl- gruppe, wodurch eine kovalente Anbindung des fluor ^¬ organischen Additivs an das Silikon erreicht wird.

Bevorzugt ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn das fluor-organische Additiv in einer Matrix des Silikons gleichmäßig verteilt vorliegt und an das Silikon kovalent gebunden ist. So können nicht nur zeitlich, sondern auch örtlich gleichbleibende Eigenschaften der Mischung erreicht werden. Beispielsweise ist es bevorzugt, wenn die Anbindung des fluor-organischen Additivs an das Silikon gemäß einer statistischen Verteilung erfolgt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das fluor-organische Additiv zumindest teilweise nicht an das Silikon gebunden. Es ist also nicht erforderlich, dass das fluor-organische

Additiv mit dem Silikon reagiert vorliegt, insbesondere vollständig reagiert vorliegt. Stattdessen können auch zumindest Teile des fluor-organischen Additivs nicht an das Silikon gebunden sein, wobei die Mischung dennoch eine gute Feuchtebeständigkeit der optoelektronischen Vorrichtung ermöglichen kann. Weiterhin ist es möglich, dass manche

Moleküle des fluor-organischen Additivs an das Silikon gebunden sind, während andere Moleküle des fluor-organischen Additivs nicht an das Silikon gebunden sind.

Eine andere Weiterbildung betrifft eine erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtung, wobei der Anteil des fluor ^¬ organischen Additivs an der Mischung zwischen 0,2 und 10 Gewichtsprozent, insbesondere zwischen 0,5 und 5 Gewichts ^¬ prozent beträgt. Damit die gewünschte Steigerung der Feuchtebeständigkeit der optoelektronischen Vorrichtung erreicht werden kann, ist eine gewisse Mindestmenge an fluor-organischem Additiv erforderlich, die zumindest 0,2 Gewichtsprozent des Additivs an der Mischung beträgt. Die Erfinder haben zudem fest-gestellt, dass die Wirkung verstärkt wird, wenn zumindest 0,5 Gewichts ^¬ prozent des Additivs an der gesamten Mischung vorliegen.

Weiterhin kann es bevorzugt sein, wenn zumindest 1 Gewichts ^¬ prozent des Additivs vorliegt. Ebenso haben die Erfinder beobachtet, dass zu große Mengen des fluor-organischen Additivs an der Mischung zu unerwünschten Eigenschaftsänderungen führen. So führt ein

besonders hoher Anteil an dem Additiv in der Mischung zu einer unerwünschten Trübung und Verringerung der Transparenz. Außerdem kann es zur Blasenbildung im Rahmen der Fertigung der Vorrichtung, z.B. bei der Aushärtung der Mischung kommen. Um diese unerwünschten Effekte zu vermeiden, ist es

bevorzugt, wenn der Anteil an Additiv an der Mischung unter 10 Gewichts-prozent liegt, besser kleiner oder gleich 5

Gewichtsprozent an der gesamten Mischung beträgt. Es kann weiter bevorzugt sein, wenn der Anteil kleiner oder gleich 4 Gewichtsprozent oder gar kleiner oder gleich 3 Gewichts ^¬ prozent beträgt.

Ein besonders bevorzugter Bereich ist der Bereich zwischen 0,5 und 5 Gewichtsprozent, insbesondere zwischen 1 und 3 Gewichtsprozent. Die besten Eigenschaften werden für

gewöhnlich für Mischungen mit einem Anteil von ca. 2

Gewichtsprozent des fluor-organischen Additivs an der

gesamten Mischung beobachtet. In diesem Bereich wird die Feuchte-, Medien-, Temperatur und Verbundstabilität besonders positiv beeinflusst, was sich zum Beispiel an den geringen Massenänderungen bei thermischer Behandlung und an den geringen Wasserdampfdurchlässigkeiten erkennen lässt.

Zugleich weisen derartige Mischungen eine sehr gute Trans- parenz ohne nennenswerte unerwünschte Blasenbildung auf.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung handelt es sich bei dem Silikon der Mischung der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung um ein Zweikomponenten- Silikon, insbesondere ein thermisch härtbares, additions- vernetzendes Zweikomponenten-Silikon. Bevorzugt handelt es sich dabei um ein Silikon, das selbst frei ist von Fluor- Substituenten und frei von fluorierten Substituenten . In die genannten Silikone können die zuvor beschriebenen fluor- organischen Additive gut eingemischt werden. Zudem können die fluor-organischen Additive direkt im Rahmen der Aushärtung der Silikone in das Silikonnetzwerk eingebaut werden.

Gemäß einer Weiterbildung kann es sich bei dem Silikon um ein Vergusssilikon handeln. Mischungen derartiger Silikone

(Beispielsweise Silikone mit einer Härte von Shore A 40) können als Vergussmaterialien eingesetzt werden. Derartige Silikone zeichnen sich durch gute mechanische Eigenschaften mit guter Reiss- und Bruchdehnung auf.

Gemäß einer anderen Weiterbildung kann es sich bei dem

Silikon um ein Hart-Silikon zum Beispiel ein hartes Linsensilikon handeln (Beispielsweise Silikone mit einer Härte von Shore A 80) . Derartige Silikone weisen gute

mechanische Eigenschaften mit moderater Reiß- und

Bruchdehnung auf. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass bei härteren Silikonen die positiven Eigenschaften im Hinblick auf die verminderte Wasserdampfdurchlässigkeit und somit die Feuchtebeständigkeit insgesamt besonders positiv durch Zugabe des fluor-organischen Additivs beeinflusst werden können. Bei derartigen Silikonen kann oftmals die Wasserdampfdurchlässigkeit um mehr als 25% vermindert werden. Diese Silikone sind damit besonders feuchtestabil .

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungs- gemäßen optoelektronischen Vorrichtung betrifft die

Vorrichtung, wobei die Mischung eine Grenzfläche zu einem von der Mischung verschiedenen Material aufweist. Bei der

Grenzfläche kann es sich beispielsweise um eine der

Grenzflächen eines der Elemente der optoelektronischen

Vorrichtung mit einem davon verschiedenen Element oder einer davon verschiedenen Komponente der optoelektronischen

Vorrichtung handeln. Beispielsweise kann es sich um

Grenzflächen zwischen einem der folgenden Elemente handeln: Halbleiter, Gehäuse, strahlenleitendes Element, Haftelement, aber auch Metall-Kontaktierungen und Leitungen oder andere übliche Bauteile der optoelektronischen Vorrichtung. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass Mischungen umfassend Silikon und das fluor-organische Additiv eine gute Haftung an nahezu alle herkömmlicherweise in optoelektronischen Vorrichtungen enthaltenen Materialien erlauben. Erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtungen zeigen daher eine sehr gute Verbundstabilität. Auch bei

Einwirken von äußeren Medien oder Feuchtigkeit ist eine

Delamination meist nicht in nennenswerter Weise zu

beobachten, was die Zuverlässigkeit der Vorrichtung erhöht. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Mischung eine Grenzfläche zu einem von der Mischung verschiedenen Material aufweist und, wobei es sich bei der Mischung um ein Matrixmaterial handelt und bei dem von der Mischung

verschiedenen Material um Füllstoffpartikel , die in das

Matrixmaterial eingebettet sind.

Die Partikel können beispielsweise gleichmäßig verteilt in der Matrix vorliegen.

Füllstoffpartikel können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend wärmeleitfähige Partikel, Reflektor ^¬ partikel und Farbstoffpartikel bzw. Partikel von Wellen ^¬ längenkonversionsstoffen. Es ist beispielsweise auch möglich, dass mehrere verschiedene Arten von Füllstoffen zugleich in das Matrixmaterial eingebettet sind.

Die erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtung kann beispielsweise ein wärmeleitendes Element aufweisen, das die Mischung umfassend Silikon und fluor-organisches Additiv als Matrixmaterial enthält oder das Matrixmaterial daraus besteht und als Füllstoffpartikel wärmeleitfähige Partikel enthält, die in das Matrixmaterial eingebettet sind. Dabei kann es sich zum Beispiel um Metallpartikel etwa AI-, Cu-, Ag-, Au-, und Pd-Partikel handeln. Auch andere wärmeleitfähige

Materialien können Verwendung finden wie etwa wärmeleitfähige Kohlenstoffmaterialien wie z.B. Ruß, Graphit, Kohlenstoff- nanoröhren (sogenannte Carbonnanotubes , kurz CNTs) Geeignet sind zum Beispiel aber auch Partikel aus Cristobalit, AI ₂ O ₃ , BN oder Z r0 ₂ - Ebenso ist es möglich, dass die optoelektro ^¬ nische Vorrichtung ein strahlen-leitfähiges Element enthält, das die Mischung als Matrixmaterial aufweist und Füllstoff ^¬ partikel, die in das Matrixmaterial eingebettet sind. So kann die Vorrichtung ein Strahlungsreflektierendes Element auf- weisen, das die Mischung als Matrixmaterial enthält und

Reflektorpartikel als Füllstoffpartikel . Beispielsweise kann es sich dabei um anorganische Oxide z.B. S 1O ₂ , T 1O ₂ oder AI ₂ O ₃ Partikel handeln. Als Reflektorpartikel kommen zudem zum Beispiel CaF ₂ , CaC03 oder BaSC^ in Frage. Ebenso kann die Vorrichtung ein strahlendurchlässiges Element aufweisen, das die Mischung als Matrixmaterial enthält. Wenn es sich bei dem strahlendurchlässigen Element um ein Lichtkonversionselement handelt, können Farbstoffpartikel bzw. Wellenlängenkonversionsstoffe in die Matrix als Füllstoffpartikel

eingebracht sein. Diese können zumindest teilweise Primär ^¬ strahlung in Sekundärstrahlung überführen. Es handelt sich dabei um Strahlung, die vom Halbleiter emittiert oder vom

Halbleiter detektiert wird. Beispielsweise kann es sich bei den Partikeln um Keramikpartikel handeln, die als Färb- bzw. Wellenlängenkonversionsstoffe fungieren können. Als Wellen ^¬ längenkonversionsstoffe eignen sich dabei zum Beispiel

Granate, Aluminate, Halogenphosphate, Chloro-Silikate und Nitrid-basierte Leuchtstoffe.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass sich die Mischung umfassend Silikon und das fluor- organische Additiv hervorragend als Matrixmaterial für die verschiedenen Elemente und verschiedenen Arten von Füllstoffen eignet. Es verringert die Empfindlichkeit gegenüber einem Eindringen von Medien und Feuchtigkeit auch bei erhöhter Temperatur, so dass eine Delamination bzw. Ent- haftung zwischen der Matrix und dem Füllstoff gegenüber herkömmlichen Silikonen ohne fluor-organisches Additiv verringert ist.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen

optoelektronischen Vorrichtung handelt es sich bei dem von der Mischung verschiedenen Material (z.B. eines Füllstoffes oder eines anderen Elementes bzw. einer anderen Komponente der optoelektronischen Vorrichtung) um ein Material

ausgewählt aus der Gruppe der folgenden Materialen:

- metallisches Material,

insbesondere Cu, Ag, Au, Pd und AI,

wärmeleitfähige Kohlenstoffmaterialien, insbesondere Ruß, Graphit,

Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) ,

Oxide, Nitride, Carbide, Fluoride, Carbonate,

Sulfate und/oder keramisches Material,

insbesondere Si0 ₂ , A1 ₂ 0 ₃ , A1N, Si ₃ N ₄ , SiC, GaN,

Indiumzinnoxid (Engl.: Indium tin oxide =

ITO) , ZnO, Sn0 ₂ , CaC0 ₃ , CaF ₂ , BaS0 ₄ , Zr0 ₂ , Ti0 ₂ ,

BN,

Glas ,

Polymere,

Silikone,

Farbstoffe bzw. Wellenlängenkonversionsstoffe, insbesondere Granate, Aluminate,

Halogenphosphate, Chloro-Silikate, Nitrid ^¬ basierte Leuchtstoffe.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass die Mischung eine gute Anhaftung an die genannten

Materialien erlaubt. Ein Eindringen von Feuchtigkeit im

Kontaktbereich zwischen der Mischung und dem jeweiligen

Material kann so meist gegenüber herkömmlichen Silikonen ohne Additiv verringert werden. Die Materialien können dabei z.B. als Füllstoffpartikel in die Mischung, welche als Matrix fungiert, eingebettet sein. Die Mischung kann aber auch Teil eines Elementes der optoelektronischen Vorrichtung sein, während das von der Mischung verschiedene Material Teil eines anderen Elementes oder eines anderen Bauteils im Kontakt mit dem die Mischung enthaltenden Element sein kann. Beispielsweise kann das Element mit elektrischen Leitern (Drähten, Metallisierung, sonstige elektrische Kontaktierung) in direkter Verbindung stehen, die ein Metall aufweisen (z.B. Cu, Ag oder Au) . Beispielsweise kann das Element aufweisend die Mischung mit einem anderen Element aufweisend oder bestehend aus Glas, einem Polymer oder einem Silikon ohne das fluor-organisches Additiv in Kontakt stehen. Dabei kann es sich bei besagtem Polymer zum Beispiel um Polyphthalamid (PPA) , Polycyclohexylendimethylenterephthalat (PCT) , Polybutylenterephthalat (PBT) oder um Polyetheretherketon (PEEK) oder Mischungen davon handeln.

So kann das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen verschie- denen Elementen bzw. Bauteilen der optoelektronischen

Vorrichtung verringert werden. Dies wirkt sich auch positiv auf die Medienbeständigkeit aus.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung kann das fluor-organische Additiv der Mischung eine chemische Reaktion mit der

Oberfläche des von der Mischung verschiedenen Materials eingehen, z.B. mit der Oberfläche von FüllstoffPartikeln oder der Oberfläche eines Elementes bzw. eines Bauteils der optoelektronischen Vorrichtung, das aus dem von der Mischung verschiedenen Material besteht oder selbiges aufweist.

Insbesondere kann eine Verankerung des fluor-organischen Additivs an FüllstoffOberflächen oder sonstigen Oberflächen mit der funktionellen Gruppe des fluor-organischen Additivs unter Ausbildung einer kovalenten Bindung erfolgen. Die

Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass auf diese Weise eine besonders gute Verbindung der Mischung mit dem von der Mischung verschiedenen Material erfolgen kann. Die Erfindung betrifft neben der erfindungsgemäßen

optoelektronischen Vorrichtung zudem ein Verfahren zur

Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte:

A) Bereitstellen eines Strahlungsemittierenden oder strahlungsdetektierenden Halbleiters

B) Herstellen einer Mischung aus dem Silikon und dem fluor-organischen Additiv

C) Herstellen eines der folgenden Elemente unter

Verwendung der Mischung:

Gehäusekörper-Element, das den zumindest einen Halbleiter zumindest stellenweise umgibt , strahlungsleitendes Element, das in einem

Strahlengang der vom Halbleiter emittierten oder vom Halbleiter detektierten Strahlung angeordnet ist,

wärmeleitendes Element, das eine vom

Halbleiter abgegebene oder vom Halbleiter aufgenommene Wärme leiten kann,

Haftelement . Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich die Mischung sowie die optoelektronische Vorrichtung, umfassend Elemente aufweisend die Mischung, einfach und kostengünstig her ^¬ stellen. Die Mischung lässt sich mit etablierten Prozessen wie sie für Silikone ohne das fluor-organische Additiv bekannt sind verarbeiten. Für herkömmliche Silikone ohne Additiv sind dagegen oftmals zusätzliche Prozessschritte erforderlich, auf die bei der erfindungsgemäßen Mischung verzichtet werden kann. So können Prozesse wie Niederdruckoder Atmosphärenplasmabehandlung zur Verbesserung der

Feuchte- und Medienbeständigkeit bei Gehäuse-Materialien oder sonstigen Bauelementen aus Silikon bei der Mischung mit

Additiv eingespart werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt in Verfahrensschrittes C) eine Härtung der Mischung. Im

Rahmen der Härtung verfestigt sich die Mischung und bildet das fertige Element für die optoelektronische Vorrichtung. Typische Temperaturen für die Härtung sind beispielsweise Temperaturen zwischen 60 und 200°C, bevorzugt zwischen 100 und 180°C, zum Beispiel 150°C.

Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft das Verfahren, wobei bei der Härtung eine Reaktion des fluor-organischen Additivs unter Ausbildung einer

kovalenten Bindung mit dem Silikon erfolgt. Beispielsweise kann eine Anbindung an das Silikon durch eine Reaktion des Silikons mit einer Hydroxyl-, Epoxid- oder Vinylgruppe des fluor-organischen Additivs erfolgen.

Für den Fachmann ist leicht ersichtlich, dass auch mehrere der oben genannten Schritte kombiniert werden können.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der

erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung im

Außenbereich. Aufgrund der hohen Feuchte-, Temperatur- und Medienbeständigkeit sind die erfindungsgemäßen Vorrichtungen deutlich robuster und haltbarer bei Anwendungen im Außenbereich als herkömmliche Vorrichtungen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren und den Ausführungsbeispielen.

Es zeigen Figur 1 eine schematische Schnittansicht einer beispielhaften optoelektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Mischung aufweisend ein Silikon und ein fluor-organisches Additiv in einem oder mehreren der gezeigten Elemente enthalten sein kann.

Figur 2 eine schematische Schnittansicht durch eine weitere beispielhafte optoelektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Mischung in einem oder mehreren der gezeigten Elemente enthalten sein kann.

Figur 3 eine schematische Schnittansicht durch eine weitere beispielhafte optoelektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Mischung in einem oder mehreren der gezeigten Elemente enthalten sein kann.

Eine beispielhafte optoelektronische Vorrichtung (6) gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Figur 1 vereinfacht als schematische Schnittdarstellung dargestellt. Die Vorrichtung (6) kann ein Gehäusekörper-Element (bzw. einen Gehäusekörper) (2) umfassen, welches einen optoelektronischen Strahlungsemittierenden oder strahlungsdetektierenden Halbleiter (1), mit einer strahlenemittierenden beziehungsweise strahlendetektierenden Hauptoberfläche (5), teilweise umgibt. Der Halbleiter (1) kann beispielsweise über ein Haftvermittler- Element bzw. einen Haftvermittler (4) mit dem Gehäusekörper (2) verbunden sein. Im Strahlengang beziehungsweise

Detektorfenster der vom Halbleiter (1) emittierten oder vom Halbleiter detektierten Strahlung kann ein strahlenleitendes Element (3) angeordnet sein. Im beispielhaft gezeigten Fall von Figur 1 handelt es sich dabei um einen Verguss (3a) . Der Verguss (3a) kann auch zur strahlenemittierenden

beziehungsweise strahlendetektierenden Außenoberfläche der

Vorrichtung hin kuppel- bzw. linsenförmig ausgeformt sein. In dem strahlenleitenden Element kann auch ein Zusatzstoff, beispielsweise ein Färb- oder Leuchtstoff, etwa ein

Wellenlängenkonversionsstoff, enthalten sein. Dabei kann der Zusatzstoff beispielsweise in der Form von FüllstoffPartikeln vorliegen, die in das strahlenleitende Element eingebettet sein können. Der Gehäusekörper (2), das strahlenleitende Element (3) - hier ausgeführt als Verguss (3a) - und das Haftelement (4) können jeweils unabhängig voneinander die Mischung, umfassend das Silikon und das fluor-organische Additiv, aufweisen oder daraus bestehen.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungs ^¬ gemäßen optoelektronischen Vorrichtung (6). Es sind die gleichen Elemente wie in Figur 1 enthalten, wobei zusätzlich eine Linse (3b) separat von dem Verguss (3a) ausgeformt ist. Die Linse (3b) kann ebenso wie der Verguss (3a) Zusatzstoffe enthalten . Es können auch weitere Elemente vorhanden sein, wie in Figur 3 gezeigt. Beispielsweise kann im Strahlengang beziehungs ^¬ weise Detektorfenster der vom Halbleiter (1) emittierten oder vom Halbleiter (1) detektierten Strahlung ein Lichtkonversionselement (3c) angeordnet sein. Weiterhin kann ein

Strahlungsreflektierendes Element (3d) teilweise seitlich und gegenüber der strahlenemittierenden beziehungsweise

strahlendetektierenden Hauptoberfläche (5) des Halbleiters (1) angeordnet sein.

Bei dem Verguss (3a) , der Linse (3b) und dem

Lichtkonversionselement (3c) handelt es sich jeweils um

Beispiele für strahlendurchlässige Elemente. Gemeinsam mit dem Strahlungsreflektierenden Element (3d) bilden sie

zusammen eine Gruppe von strahlungsleitenden Elementen (3) .

Eine oder mehrere der gezeigten Elemente (2), (3a), (3b), (3c), (3d) und (4) können jeweils unabhängig voneinander die Mischung - umfassend das Silikon und das fluor-organische Additiv - enthalten oder aus daraus bestehen. Es ist zudem möglich, dass sie die Mischung als Matrix und zusätzlich zumindest einen in diese Matrix eingebetteten Füllstoff umfassen oder daraus bestehen.

Nicht gezeigt aber weiterhin möglich ist, dass ein

wärmeleitfähiges Element vorliegt. Beispielsweise ist es möglich, dass das Gehäuse (2), das Haftelement (4) oder der Verguss (3a) zusätzlich wärmeleitfähige Partikel aufweisen.

In diesem Fall sind das Gehäuse (2), das Haftelement (4) und der Verguss (3a) zugleich wärmeleitfähige Elemente im Sinne der Erfindung. Aber auch andere Elemente der

optoelektronischen Vorrichtung können wärmeleitfähige

Partikel aufweisen und somit wärmeleitfähige Elemente bilden.

Des Weiteren ist für den Fachmann leicht ersichtlich, dass nicht alle der gezeigten Elemente vorhanden sein müssen, sondern dass auch verschiedene Kombinationen und Unter- kombinationen der gezeigten Elemente vorhanden sein können. Im Folgenden sollen Beispiele für erfindungsgemäße Mischungen angegeben werden.

Es wurden verschiedene Zusammensetzungen der erfindungs- gemäßen Mischung untersucht und mit einem Silikon ohne fluororganisches Additiv verglichen.

Bei den Silikonen der untersuchten Zusammensetzungen handelte es sich um ein herkömmliches kommerziell erhältliches

thermisch härtbares, additionsvernetzendes Zweikomponenten- Silikon. Als fluor-organisches Additiv wurde 1,1,2,2,- Tetrahydroperfluorooktanol verwendet, welches in

verschiedenen Anteilen dem Silikon beigegeben wurde. Die Strukturformel von 1 , 1 , 2 , 2 , -Tetrahydroperfluorooktanol lautet:

Eine Zusammensetzung mit 0 Gew.-% des 1,1,2,2,- Tetrahydroperfluorooktanol an der Mischung - also das Silikon ohne Zugabe eines fluor-organischen Additivs - wurde als Referenz verwendet. Weitere Zusammensetzungen weisen 0,2, 0,5, 2 und 5 Gewichtsprozent des 1,1,2,2,- Tetrahydroperfluorooktanol auf.

Die Zusammensetzungen wurden jeweils für eine Stunde bei 150°C gehärtet. Anschließend wurden die Eigenschaften der erhaltenen Mischungen bestimmt (siehe Tabelle 1). Tabelle 1: Eigenschaften der Mischungen nach der Härtung. Die Shore A Härte wurde mit einem Härteprüfgerät nach DIN 53505, ASTM D676 bei Raumtemperatur bestimmt.

1,1,2,2, -Tetrahydro-perfluorooktanol in

Gew. -%

0 0,2 0,5 2 5

Visuelle Trans ^¬ Trans ^¬ Trans ^¬ Trans ^¬ Schwach

Beurteilung parent parent parent parent Trüb

Blasenbildung

Gering Gering Gering Gering Mittel beim Härten

Klebrigkeit Gering Gering Gering Gering Gering

Shore A Härte

bei rt vor 41 42 42 42 42

Auslagerung

Shore A Härte

41 46 46 46 46 nach 6 Wochen

bei 150°C

Die Daten zeigen, dass bei zu hohem Anteil an fluor- organischem Additiv die Transparenz abnimmt und eine Trübung eintreten kann. Zudem kann eine zu hohe Menge des Additivs zur Blasenbildung führen. Gegenüber herkömmlichen Silikonen mit 0 Gew.% Additiv kann die Härte erfolgreich erhöht werden. Dies stellt gegenüber herkömmlichen Silikonen einen wichtigen Vorteil der erfindungsgemäßen Mischung dar.

Das Verhalten der erfindungsgemäßen Mischungen gegenüber Feuchte und Temperatur ist beispielhaft anhand der Mischung mit 2 Gew.-% 1 , 1 , 2 , 2 , -Tetrahydroperfluorooktanol in Tabelle 2 gezeigt. Als Referenz sind die Messwerte für das Silikon ohne 1,1,2,2, -Tetrahydroperfluorooktanol angegeben . Tabelle 2: Verhalten gegenüber Feuchte und Temperatur

1,1,2,2,-

Tetrahydroperfluorooktanol

Gewichtsänderung in

in Gew.-%

0 2 nach einer Woche bei 85 °C

+ 0, 12 + 0, 02 und 85% relativer Feuchte

nach Rücktrocknung + 0, 12 Keine Änderung

Aus den Messwerten ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Mischung gegenüber dem herkömmlichen Silikon ohne fluororganisches Additiv eine geringere Feuchtigkeitsaufnahme und einen geringeren Masseverlust bei Temperaturbelastung

aufweist und somit eine verbesserte hydrolytische Stabilität. Die Mischung gewährleistet somit eine verbesserte Feuchte- und Witterungsbeständigkeit.

Es wurde ferner die Wasserdampfdurchlässigkeit der Mischungen untersucht. Die Ermittlung der Wasserdampfdurchlässigkeit erfolgte mit einem Pematron-W-Gerät der Firma Mocon bei

37.8°C und 90% relativer Feuchte gemäß ASTMF-1249. Die

Testprobe trennte dabei zwei Testräume voneinander, wobei in einem Testraum die relative Feuchte auf 90% kontrolliert eingestellt wurde und die durch die Probe diffundierte

Feuchte mit trockenem Stickstoff zu einem IR-Sender

transportiert und mittels des IR-Sensors im anderen

Probenraum quantifiziert wurde. Die Ergebnisse sind

exemplarisch für die Mischung mit 2 Gew.-% 1,1,2,2,- Tetrahydroperfluorooktanol in Tabelle 3 gezeigt. Es wurden hierbei Messungen mit verschiedenen additionsvernetzenden Zweikomponenten-Silikonen unterschiedlicher Härte durchgeführt. Der Effekt der Härte der Silikone auf die Eigen ^¬ schaften der Mischung wird hierbei exemplarisch anhand von zwei Silikonen aufgezeigt. Silikon 1 ist ein weiches Verguss- Silikon (Shore A 40), während Silikon 2 ein hartes Linsen- Silikon (Shore A 80) darstellt. Beide Silikone wurden jeweils mit einem Anteil von 2 Gewichtsprozent 1 , 1 , 2 , 2 , -Tetrahydro- perfluorooktanol sowie als Referenzwert ohne Zugabe von

1 , 1 , 2 , 2 , -Tetrahydroperfluorooktanol auf ihre Wasserdampf ^¬ durchlässigkeit hin untersucht.

Tabelle 3: Wasserdampfdurchlässigkeit

1,1,2,2,-

Wasserdampfdurchlässigkeit Tetrahydroperfluorooktanol in [g/m ² d] in Gew.-%

0 2

Silikon 1 152 136

Silikon 2 138 106

Die Wasserdampfdurchlässigkeit lässt sich also um zumindest 10% und für härtere Silikone sogar um mehr als 25~6 ver mindern. Eine verminderte Wasserdampfdurchlässigkeit belegt eine verbesserte Stabilität gegenüber Feuchtigkeit und ge ^¬ währleistet eine verringerte Neigung zur Delamination . Sie ist auch ein Hinweis für eine verbesserte Medienbeständigkeit im Allgemeinen.

Die Untersuchung des thermischen Ausdehnungsverhaltens hat ergeben, dass die erfindungsgemäße Mischung zum Beispiel bei einem Anteil von 2 Gew.-% an 1 , 1 , 2 , 2 , -Tetrahydroperfluoro- oktanol bei einer Heizrate von 3 K/min (gemessen nach einer

Behandlung von 6 Wochen bei 150 °C) eine thermische Ausdehnung von nur 402 ppm/K aufweist, während ohne das Additiv die thermische Ausdehnung (gemessen nach 6 Wochen bei 150 °C) 441 ppm/K beträgt. Die Heizrate bei der Messung betrug 3 K/min unter He; die Werte beziehen sich auf den Temperaturbereich von -50 bis 260°C. Aus der geringeren thermischen Ausdehnung der erfindungsgemäßen Mischung ergeben sich Vorteile für die Verbundstabilität der optoelektronischen Vorrichtung. Darüber hinaus wurde das Vergilbungsverhalten der Mischung bei einem Anteil von 2 Gew.-% an 1 , 1 , 2 , 2 , -Tetrahydroper- fluorooktanol untersucht. Auch nach 6 Wochen Temperatur ^¬ auslagerung mit 85°C bei 85% Feuchte konnte keine Vergilbung beobachtet werden.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die

Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von

Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn diese Merkmal oder dies Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen angegeben ist.

Bezugs zeichenliste

1 optoelektronischer strahlungsemittierender oder strahlungsdetektierender Halbleiter

2 Gehäusekörper-Element

3 strahlenleitendes Element

3a Verguss

3b Linse

3d Strahlungsreflektierendes Element

3c Lichtkonversionselement

4 Haftvermittler-Element oder Haftvermittler oder Haftelement

5 strahlenemittierende beziehungsweise

strahlendetektierende Hauptoberfläche

6 optoelektronische Vorrichtung