本发明涉及诸如发光二极管、激光二极管以及光探测器之类的光发射或接收装置（或部件），更确切地说，涉及改进了耐气候性、耐化学性、硬度和光学性能的密封剂以及使用该密封剂而具有这些改进性能的光发射或接收装置。 本发明进一步还涉及在制造光发射或接收装置过程中实用的封装方法。
在制造诸如发光二极管、激光二极管以及光探测器之类光发射或接收装置的已有技术中，发光二极管和类似的元件是通过浇注环氧树脂后聚合而封装的。
然而这种使用环氧树脂进行封装的方法具有如下一些缺点：
（1）由于环氧树脂的耐气候性差，故其在户外使用实际上是受限制的。这是由于在户外使用时，随着时间的推移，光发射元件的发光能力会急剧下降;而且光接收元件在光接收灵敏度方面也会下降。
（2）由于使环氧树脂凝固要花费5～20小时这样长的时间，所以光发射或接收装置的生产率是低的。
（3）由于环氧树脂的脱模特性很差，所以光发射或接收装置的生产率是低的。
如果使用脱模剂来改进脱模情况，那么就需要将粘附在环氧树脂密封剂表面上的脱模剂去除，从而在生产过程中就会产生一系列问题。
本发明的目的是要克服前面提到的已有技术中的难题，并提供耐气候性、耐化学性、硬度及光学性能改进了的光发射或接收装置。
本发明的另一个目的是为构成光发射或接收装置用的光发射或接收元件提供一种具有上述性能的密封剂，其特征在于能使固化时间减少及使脱模良好。
本发明的再一个目的是要提供一种适合制造具有改进了的耐气候性、耐化学性、硬度和光学性能的光发射或接收装置（或元件）的封装方法。
按照本发明的第一个方面，是要提供一种光发射或接收装置，其中的光发射或接收元件，是用含二烯丙基化合物作为基本成分的、由（a）单体或齐聚物（oligomer）或者它们的混合物组成的能够聚合的液体组份的聚合物封装的。
按照本发明的第二个方面，是要提供一种光发射或接收元件用的密封剂，这种密封剂是含有二烯丙基化合物作为基本成份的、由（a）单体或齐聚物或者它们的混合物组成的。
按照本发明的第一个方面，是要提供一种封装光发射或接收元件的方法，它包括将光发射或接收元件放入模中;将含二丙烯基化合物作为基本成份的、由（a）单体或齐聚物或者它们的混合物组成的密封剂〔A〕注入模中，并使密封剂〔A〕发生聚合反应。
按照本发明的第二个方面，是要提供封装光发射或接收元件的方法，它包括将光发射或接收元件放入模中;将含二烯丙基化合物作为基本成分的、由（a）单体或齐聚物或者它们的混合物组成的密封剂〔A〕注入模中，并且在密封剂〔A〕中加入难溶于密封剂〔A〕中且其密度低于密封剂〔A〕的液体〔C〕时，使密封剂〔A〕发生聚合反应。
按照本发明的第三个方面，是要提供一种封装光发射或接收元件的方法，它包括将光发射或接收元件放入模中;将含有二丙烯基化合物作为基本成份的、由（a）单体或齐聚物或者它们的混合物组成的密封剂〔A〕注入模中，并且在保持密封剂〔A〕的表面同含氧浓度不高于1%的惰性气体气氛接触时，使密封剂〔A〕发生聚合反应。
这种由（a）单体或齐聚物或者它们的混合物所组成的能够聚合的液体组份，最好包括脂肪族、环脂族或芳香族二羟基醇的双（碳酸烯丙酯）为基本成份。
这种液体〔C〕最好是低分子量的液态合成烃类聚合物或液态烃类混合物，或者是两者的混合物。
在本公开的发明中使用的含有二烯丙基化合物作为基本组份的单体或齐聚物或者它们的混合物，包括有单独的单体、单独的齐聚物、单体和齐聚物的混合物、两个或更多个单体的混合物、两个或更多个齐聚物的混合物，以及至少一个单体和至少一个齐聚物的混合物。
在本发明公开中使用的聚合物，既可以是均聚物（homopoly-mer），又可以是共聚物（copolymer）。
图1为本发明所述光发射或接收装置的纵断面;
图2为说明封装方法的纵断面。
本发明将参照图中表示的最佳实施例加以详细描述。
图1用来说明本发明所述光发射或接收装置的一种最佳实施例。
按照本发明所述的光发射或接收装置1，可以是任何一种这样的装置，但却不能将其局限在象光发射或接收元件4（例如象发光二极管或紫外发光二极管这样的二极管4）这样的形状或类似的范围，它是用特定的聚合物3进行封装的。
一般说来，凸出在聚合物3之外的两个引线架6和6是装在聚合物3的上表面。其中的一根引线架6与管芯的焊接电极7相连，而光发射或接收元件4也紧固在其上。另一根引线架6与焊接的金属丝（如金丝）5相连。而金属丝5也连在光发射或接收元件4上面。
引线架6的底部、管芯的焊接电极7和焊接的金属丝5，被封装在聚合物3内。
本发明所述的光发射或接收装置，其特征在于是用特定的聚合物封装的，更确切地说，是用含二烯丙基化合物作为基本成份的、由（a）单体或齐聚物或者它们的混合物组成的能够聚合的液体组份的聚合物（在下文中称之为密封剂A）封装的。
本发明中用以封装光发射或接收装置的密封剂〔A〕在聚合为聚合物之前是一种可聚合的液体组分。它是由含有二烯丙基化合物为基本成分的（a）单体或齐聚物或它们的混合物所组成;它最好是由含有脂肪族、环脂族或芳香族二羟基醇的双（碳酸烯丙脂）的（a）单体或齐聚物或它们的混合物所组成。
二丙烯基化合物的实例，都包括有由脂肪族、环脂族或芳香族二羟基醇的双（碳酸烯丙脂）的（a′）单体或齐聚物或它们的混合物组成的成份，其通用化学式为
其中R为二羟基醇的残基，n所代表的值或平均值在1至10范围内，最好为2至10。
组分（a′）最好是克分子比不高于4∶1的二烯丙基碳酸酯和二羟基醇反应的产物，克分子比为2∶1则更好。
二羟基醇的最好实例，包括有乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、1，2-亚丙基二醇、新戊基二醇、三甲基戊烷二醇、环己烷二甲醇、双（羟甲基）三环癸烷、2，7-降冰片烷二醇、α，α′-苯二甲醇、1，4-双（羟乙氧基苯）以及2，2-双〔4（羟）乙氧基）苯基〕丙烷和它们的混合物。
本发明所述的密封剂〔A〕，最好是一种由（a″）、（b）和（c）组成的液体成分，分别表示如下。而日本专利申请公开No.59-140214可在此作为参考。
此最佳成分包括：
（a″）重量为10-90%的脂肪族、环脂族或芳香族二羟基醇的双（碳酸烯丙酯）的齐聚物或齐聚物的混合物，其通用化学式为
其中R为二羟基醇的残基，n所具有的值或平均值在1至10范围内，最好为2至10，但须使齐聚物中二羟基醇双（碳酸烯丙酯）单体含量最好不超过重量的50%。
（b）重量为0-90%的由（b-1）、（b-2）和（b-3）所组成的组中选出来的化合物，其中（b-1）为脂肪族、环脂族或芳香族的二或三羟基醇的单体的双或三（碳酸烯丙脂）或其混合物，其通用化学式为
式中R′为二或三羟基醇的残基，n′等于2或3，而且须使单体或混合物中二或三羟基醇的二或三羟基醇或聚（碳酸烯丙酯）的齐聚的双（碳酸烯丙酯）含量最好不超过重量的30%;（b-2）为脂肪族或芳香族二羧酸或三羧酸的烯丙酯，其通用化学式为
式中R″为二羧酸或三羧酸的残基，n″等于2或3;（b-3）为三烯丙基氰尿酸酯和三烯丙基异氰尿酸酯。
（c）重量为0-30%的丙烯酸或乙烯基单体，但须使（b）和（c）组份的总量大于0。
组份（a″）最好是克分子比不高于4∶1的二烯丙基碳酸酯和二羟基醇反应的产物，克分子比为2∶1则更好。二羟基醇最好是从包括如下一组化合物中选取，即乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、1，2-亚丙基二醇、新戊基二醇、三甲基戊烷二醇、环己烷二甲醇、双（羟甲基）三环癸烷、2，7-降冰片烷二醇、α，α′-苯二甲醇、1，4-双（羟乙氧基苯）和2，2-双〔4（羟乙氧基）苯基〕丙烷。
组分（b）最好是克分子比不低于6∶1的二烯丙基碳酸酯和二或三羟基醇反应的产物，克分子比为12∶1则更好。二或者三羟基醇最好是从包括如下一组化合物中单独选取或选取其中的混合物，该组化合物包括乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、1，2-亚丙基二醇、新戊基二醇、三甲基戊烷二醇、环己烷二甲醇、双（羟甲基）三环癸烷、2，7-降冰片烷二醇、α，α′-苯二甲醇、1，4-双（羟乙氧基苯）、2，2-双〔4（羟乙氧基）苯基〕丙烷、三羟甲基丙烷和三（羟乙基）异氰尿酸酯。
在（b）组分中还可以包括二烯丙基邻苯二甲酸酯、二丙烯基琥珀酸酯、二烯丙基己二酸酯、二烯丙基氯菌酸酯、二烯丙基甘醇酸酯、二烯丙基萘二羧酸酯和三烯丙基苯六甲酸酯（mellitate）。
组分（c）最好是从单独的乙烯基乙酸酯、乙烯基苯甲酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸甲酸酯、马来酸甲酸酯、马来酐和1，1-二氯乙烯及它们的混合物中选取。
二烯丙基化合物的另一个例子，包括：
（Ⅰ）一种由环上卤代苯二甲酸的二烯丙基酯和二甘醇二烯丙基碳酸酯组成的能够共聚的组份，公开在日本专利申请公开No.59-45312中;
（Ⅱ）由环上卤代苯二甲酸（例如二烯丙基2，4-二氯对苯二酸酯）的至少一种酯和带有（bearing）芳环并能形成折射率至少为1.55的均聚物（例如甲基丙烯酸苯酯）的至少一种可游离基聚合的单功能单体组成的能够共聚的组份，公开在日本专利申请公开No.59-8709中;
（Ⅲ）由至少一种二烯丙基碳酸酯或双-β-甲代烯丙基碳酸酯（例如1，4-双（羟乙氧基）苯二烯丙基碳酸酯）和至少一种带有芳环并能形成折射率至少为1.55的均聚物（例如甲基丙烯酸苯酯）的可游离基聚合的单官能单体组成的能够共聚的组分，公开在日本专利申请公开No.59-8710中;
（Ⅳ）一种由通过单酚（monool）例如4-苯甲基-苯酚）同不饱和的羧酸或其氯化物（例如丙烯酸或其氯化物）反应得到的单体和能形成折射率至少为1.55的可游离基聚合单体（例如苯乙烯）组成的能够共聚的组分，公开在日本专利申请公开No.59-96109中;
（Ⅴ）一种由氯苯甲酸烯丙酯（例如2，3-二氯苯甲酸二烯丙酯）和双官能单体（例如四溴邻苯二甲酸二烯丙酯）组成的能共聚的组分，公开在日本专利申请公开No.59-96113中;
（Ⅵ）公开在日本专利申请公开No.59-184210中能够共聚的组分;
（Ⅶ）二甘醇双烯丙基碳酸酯;以及
（Ⅷ）具有双烯丙基化合物的可共聚的组分，如二甘醇双丙烯基碳酸酯，1-4-双（羟乙氧基）苯二烯丙基碳酸酯，2，4-二氯对苯二甲酸二烯丙酯，和具有芳环的乙烯基单体的可共聚组分，如苯基异丁烯酸酯及苯甲基异丁烯酸酯。
这些可聚合的液体成分可以包含其它单体和一定量的填充物，以使其无损于最终聚合物的物理性能为限。举例来说，单（甲）丙烯酸化合物、二（甲）丙烯酸化合物或不饱和的羧酸（如马来酐），可以加到聚合物中总重量不超过30%，或者硅烷类偶合剂（如乙烯基三乙氧基甲硅烷），可以加到聚合物中不超过总重量10%。
在本发明的实施中，密封剂〔A〕进一步还可以含有聚合反应引发剂〔B〕。
在密封剂〔A〕聚合反应中用的这种聚合引发剂〔B〕，可以是任何一种光聚合引发剂、热聚合引发剂、光热聚合引发剂和它们的混合物。
光聚合引发剂，包括电子束和辐射聚合引发剂以及光子聚合引发剂。
光聚合引发剂的典型例子是2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮。
热聚合引发剂的例子，包括有过氧重碳酸盐（如二异丙基过氧重碳酸盐，二仲丁基过氧重碳酸盐，二环己基过氧重碳酸盐和叔丁基过苯甲酸盐），有机过氧化物（如过氧化苯甲酰，过氧化乙酰，叔丁基过氧化氢，氢过氧化枯烯，二叔丁基过氧化物，叔丁基过苯甲酸酯，十二酰过氧化物，二异丙基过氧重碳酸盐，二甲基乙基酮过氧化物以及二酰基过氧化物）和游离基引发剂〔如偶氮二异丁腈以及偶氮双甲基异戊腈（azobismethylisovaleronitrile）〕。
光和热聚合引发剂的典型例子是下述化学式表示的化合物：
聚合反应引发剂〔B〕可以密封剂〔A〕重量的0.1-10%用于使〔A〕聚合，最好是以其重量的1-6%用于聚合。
密封剂〔A〕可在半凝固状态时使用，或在需要时为B状态。
这种使用密封剂〔A〕来封装元件4的方法，不应仅仅局限在通过将元件4放入模具2内而且将密封剂〔A〕13浇注到模具里使其如图2表示的那样聚合，以形成聚合物3（参见图1）这种方法的范围内。如下的封装方法是最佳的。
（1）模具中的密封剂〔A〕，是当该浇注模中密封剂〔A〕13的表面同氧气浓度不大于1%的惰性气体气氛接触时发生聚合作用的，最好是使氧气浓度不大于0.5%，不大于0.01%则更好。
如果在有游离基聚合引发剂的情况下进行聚合的密封剂〔A〕是同空气接触的，那么氧气就会消耗掉活性根，并使与空气接触的聚合密封剂的表面有时可能保持在液态或凝胶状态，而无法达到足够的分子量。
为了完成均匀的聚合作用以使其表面硬度可以达到至少为2B铅笔的硬度（最好能达到至少为HB铅笔的硬度），那么进行聚合反应的气氛必需是氧气浓度不超过1%的惰性气体（例如氮气和氩气），最好不超过0.5%，而不超过0.01%就更好。
（2）浇注在模具中的密封剂〔A〕，是当模中密封剂〔A〕13的表面被液体〔C〕8复盖时发生聚合作用的，此液体〔C〕8在密封剂〔A〕13中的溶解度很低，而且其密度也比密封剂〔A〕13低。
液体〔C〕不应仅仅局限在它在密封剂〔A〕中较少溶解而且密度比密封剂〔A〕低这一条件。
液体〔C〕的密度最好为0.7-1克/厘米3，而为0.8～0.95克/厘米3就更好。
密封剂〔A〕中活性根的消耗可以用方法（1）中提到的同样道理加以控制。
液体〔C〕可以是水，例如它可以封闭任何通路以阻断氧气。因为水的蒸气压力高，所以在相对低的温度下用于聚合反应是适合的。
液体〔C〕也可以是一种具有低分子量的液态合成烃聚合物，或者是一种液态烃的混合物，如矿物油。
合成烃聚合物的实例包括聚（α-烯烃）油（例如聚癸烯-1）、烷基芳香油（例如烷基苯、聚丁烯油或液态的聚丁烯、聚己烯）、烷基环烷油（例如2，4-二环己基-2-甲基戊烷油）和乙烯-α-烯烃无规共聚物油（例如乙烯-丙烯无规共聚物油）。
其中最好是那些具有分子量至少为500的合成烃聚合物，分子量为1000～10000则更好。
最好还有数均分子量（ Mn）为500～5000的乙烯-α-烯烃无规共聚物油，尤其是1500～3000的更好。
特别好的液体是由30～70摩尔%乙烯单元和30-70摩尔%α-烯烃单元组成且具有数均分子量为1000～5000、Q值（重均分子量/数均分子量）高达3的低分子量乙烯-α-烯烃共聚物。
当液体〔C〕为一种液态的聚烯烃或其类似物时，此液体本身就具有脱模效果，这在脱模操作时是特别方便的。在聚合反应结束时，液态的聚烯烃可以用有机溶剂（如己烷、煤油和三氯乙烯）迅速去除。
（3）将封装方法（1）和（2）结合在一起。
模具中的密封剂〔A〕，是当处在该模具中的密封剂〔A〕表面被液体〔C〕复盖而且进一步还为氧气浓度不超过1%的惰性气体气氛所包围时发生聚合作用的。
将封装方法（1）和（2）结合在一起使用，可以得到更好的效果。
聚合作用可在各种条件下进行，取决于聚合引发剂本身的特性。在热聚合反应的情况下，可以在加热槽内将配料加热到约为30-150℃的温度，最好加热到40～120℃附近;持续约为1/2～72小时，最好持续约1～4小时，不过确切值要随形状和规格而改变。在光聚合反应的情况下，聚合反应可以在功率为60～150瓦/厘米的高压水银灯下进行，持续时间约为1分钟到2小时，最好是在40～120℃附近持续3～30分钟，60～100℃的温度更好。
本发明的实施例通过叙述给定如下：
例1
将带有引线架的GaAlAs发光二极管组装单元放在内径为5mm、深为10mm的聚丙烯模具中。此模具中盛有下述密封剂〔A〕-Ⅰ给定的均匀混合的液体成分。将该模具放进用氩气驱气的真空加热炉内，然后逐渐从40℃加热到90℃，在3小时内完成聚合反应。
〔A〕-Ⅰ
通过克分子比为2∶1的二烯丙基碳酸酯同二甘醇进行反应得到的产物，反应是在日本专利申请公开No.56-133246所公开的条件下（包括重量为30%的二甘醇二烯丙基碳酸酯和重量为70%的寡碳酸酯，n＝3～10）有乙醇钠存在时进行的。 …………占重量的55%
通过克分子比为12∶1的二烯丙基碳酸酯同三（羟乙基）异氰尿酸酯反应得到的三（羟乙基）异氰尿酸酯的三（烯丙基碳酸酯） …………占重量的12.4%
二甘醇二烯丙基碳酸酯 …………占重量的27.5%
乙烯基乙酸酯 …………占重量的5%
聚合反应引发剂（每100份前述组分）
二异丙基过氧化重碳酸酯 …………占2.5份重量
例2
将带有引线架的发光二极管组装单元放在内径为5mm深为10mm的TPX模中，如图2所示。将下述给定的成分密封剂〔A〕-Ⅱ浇注入模，然后将一层厚度约2mm的液态乙烯-丙烯共聚物（ Mn 2500，Q2.0，比重为0.846）复盖其上。将此模具放进空气加热炉内，逐渐从40℃加热到90℃，在3小时内完成聚合反应。
〔A〕-Ⅱ
通过摩尔比为2∶1的二烯丙基碳酸酯同二甘醇进行反应得到的产物，反应是在日本专利申请公开No.56-133246公开的条件下（包括重量为30%的二甘醇二烯丙基碳酸酯和重量为70%的寡碳酸酯，n＝3～10）有乙醇钠存在时进行的。 ………占重量的58%
通过克分子比为12∶1的二烯丙基碳酸酯同三（羟乙基）异氰尿酸盐反应得到的三（羟乙基）异氰尿酸盐的三（烯丙基碳酸盐） …………占重量的13%
二甘醇二烯丙基碳酸酯 ………占重量的29%
聚合反应引发剂（每100份前述组分）
二异丙基过氧化重碳酸酯 ………占2.7份重量
例3
除了用密封剂〔A〕-Ⅰ替代〔A〕-Ⅱ之外，重复例2所述的步骤，如在例2中那样，在3小时内完成聚合反应。
供比较用的例1
将带有引线架的发光二极管组装单元放进内径为5mm深为10mm的TPX模具中，如图2所示。将发光二极管封装级用的环氧树脂浇注入模具，此环氧树脂是由100份主剂的pelnox XN-1886-3和110份的固化剂Pelcure XV-2263（日本PELNOX公司制造）组成。在120℃温度下持续8小时使该环氧树脂固化。
按照前面提到的实例和比较例得到的光发射或接收装置，根据表1所列结果评价如下：
（1）脱模
对脱模所作的评价，是根据不使用脱模剂而能将固化了的树脂从模具上除去来进行的，其中
◎表示非常容易就能脱模;
○表示人工能够脱模;
X表示人工不能够脱模。
（2）透明度
用目视观察，其中
○表示良好;
◎表示极好。
只是在供比较用的实例情况下，对于发光二极管所作的评价是通过使用硅氧烷脱模剂除去固化了的树脂而来进行的。在其它实例中均未使用脱模剂。
使密封剂〔A〕-Ⅰ和〔A〕-Ⅱ聚合成3.0毫米厚的平板，是靠实例1～3和比较例1描述的同样方法分别进行的，而且对透光度所作的测量是使用了分光光度计的。
透光度测量使用的是日立公司的U-3400型自动记录分光光度计。
（3）耐气候试验（a）
使用人工加速耐气候试验器（Iwasak1电子公司的SUV-W11型），将样品曝露在下述条件的光照之下：
紫外光强度：100mW/cm2;
黑底板（black panel）温度：63℃
相对湿度：50～70%
一个周期由曝光8小时和以露水湿润4小时组成，重复进行至总共曝露48小时。
耐气候试验（b）
使用Suga Tester公司的WEL-6X-HC-BEC型人工加速耐气候试验器，其中
光源：6.0KW氙灯;
黑底板温度：63℃;
相对湿度：50%
整个周期由曝光时间200分钟（包括雨淋18分钟），重复进行至总共曝露100小时。
透光度和发光功率的测量是在上述耐气候试验之前和以后进行的。
（4）表面硬度
密封剂的柱体部分是根据JISK5401类似方法进行表面硬度测量的。
本发明所述的光发射和接收装置是用一种特定的聚合物封装的，这种聚合物具有改进了的耐气候性、耐化学性、硬度和光学性能（如透明度）。
本发明所述的密封剂是用在具有上述特性的光发射或接收装置中的，它具有减少了的固化时间及在固化后使脱模状况改善。
利用了本发明所述光发射到接收装置的这些应用，包括光发射装置（如发光二极管，激光二极管）、光探测器以及象光接收装置（如光电二极管）一样的电子发光光电管。
使用了复盖液体的本发明提供的封装方法，能够产生出表面硬度高的光发射或接收装置。这种装置之所以能够快速脱模，是因为该复盖液具有良好的脱模性能。
使用了含氧浓度不超过1%的惰性气体气氛的本发明提供的封装方法，在低成本下能够生产出表面硬度高的光发射或接收装置，是因为在浇铸之后的产品及模具无需进行清理。