LED密封组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种硅基密封剂。所述密封剂适用于密封在蓝光至紫外光波段内发光的ＬＥＤ，该密封剂具有高的透射率以及优异的耐光性和耐热性，坚硬且不易破裂，并且模塑其间几乎不收缩。所述ＬＥＤ密封组合物通过固化形成树脂，其中包含：ａ）聚有机硅氧烷成分，其包括至少一种聚有机硅氧烷，且作为所述聚有机硅氧烷的混合物，其平均组成由如下通式表示：（Ｒ↑［１］Ｒ↑［２］Ｒ↑［３］ＳｉＯ↓［１／２］）↓［Ｍ］.（Ｒ↑［４］Ｒ↑［５］ＳｉＯ↓［２／２］）↓［Ｄ］.（Ｒ↑［６］ＳｉＯ↓［３／２］）↓［Ｔ］.（ＳｉＯ↓［４／２］）↓［Ｑ］，其中Ｒ↑［１］至Ｒ↑［６］是相同或不同的基团，这些基团选自有机基团、羟基和氢原子，并且Ｒ↑［１］至Ｒ↑［６］基团中至少一个是具有多重键的烃基和／或氢原子，Ｍ、Ｄ、Ｔ和Ｑ分别代表大于等于０且小于１的数，Ｍ＋Ｄ＋Ｔ＋Ｑ＝１，且Ｑ＋Ｔ＞０；和ｂ）有效量的加成反应催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于密封发光二极管(以下简称为LED)的聚有机硅氧烷组合物，更具体地涉及一种聚有机硅氧烷组合物，其通过固化变成树脂状材料，其适用于密封在蓝光至紫外光波段内发光的LED以及发射白光的元件。
技术介绍
LED具有许多有利的特性，包括寿命长、亮度高、电压低、尺寸小、几乎完全无热辐射、自由地调制光发射及快速反应的开关、保持良好的发光效率(即使在低温下)及并入防水结构的适应性，并且LED的潜在用途在不断扩展之中。在LED的各种应用中，对在蓝光至紫外光波段内发光的LED的开发已经称为LED应用不断增加的一个重要原因。所述LED的一个应用实例是作为光源、显示装置及液晶显示的背部照明中使用的白发光元件。所述白光发射装置包括其中将在蓝光至紫外光波段内发光的基于GaN(氮化镓)的LED与萤光材料相结合的装置和其中将红色、蓝色及黄色三种LED结合在一起的装置。在LED中，化合物半导体晶片和电极被密封在保护透明树脂内。在发光元件中结合有萤光材料的情况中，通过在用于密封所述LED的树脂内分散萤光材料，例如由所述LED发射的从蓝色(490纳米)至较短波长(365纳米)范围内的光照射在所述萤光材料上。根据所选的萤光材料，光以不同的波长被散射，从而形成白发光元件。传统上，通常用环氧树脂来密封LED，且日本特许公开JP95099345A揭示了一种白发光元件的实例，其中将发射蓝光至紫外光的LED晶片与萤光材料相结合，其中所述LED结构利用环氧树脂密封。然而，虽然环氧树脂提供优异的透明性，但对于亮度较高且波长较短的LED而言，其在耐热性和耐光性方面无法令人完全满意。换言之，当紫外线或类似光线辐照在以环氧为基础的树脂密封体上，有机聚合物内的键合断裂，导致树脂的各种光学和化学特性的劣化。因此，环绕发光二极管晶片区域中的树脂逐渐变黄，影响光的色彩，并最终限制发光装置的寿命。即使在不含萤光材料的蓝色光LED的情况中，环氧树脂在耐光性和耐热性方面也仍然无法令人完全满意。另一方面，以聚硅氧烷为基础的聚合物化合物长期以来一直用作密封LED的合适树脂，这是因为聚合物化合物能提供优异的透明性和有利的耐光性。举例而言，日本特许公开JP79019660A揭示了一种树脂密封，其包括聚硅氧烷树脂内层和环氧树脂外层，其中所使用的聚硅氧烷树脂是一种具有橡胶状弹性的树脂，通常也称为弹性体。此外，日本特许公开JP94314816A公开了使用硅氧烷化合物作为密封LED的树脂，其中所述硅氧烷化合物包括在化合物半导体表面上与羟基反应的烷氧基，经由加成反应而生成聚硅氧烷树脂。因此，在此是使用含有机硅氧烷单元的聚合物化合物作为密封剂。日本特许公开JP2002314142A揭示了使用聚硅氧烷密封发光元件，所述发光元件包括紫外LED和萤光材料的结合。将其中分散有莹光材料的液态聚硅氧烷用于密封，且聚硅氧烷经由热固化作用形成凝胶状产品时，与形成橡胶状产品的情况相比，发现橡胶状产品为LED提供了更好的保护。上述现有技术报道的具有有机硅氧烷单元的聚硅氧烷具有优良的透明性并提供充足的弹性以吸收冲击，但仍有变形的倾向，有时可导致LED连接线路断裂，且不能提供令人完全满意的机械强度。所以，人们正积极寻求改善强度和硬度之间的平衡。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中存在的问题，提供用于LED的聚硅氧烷密封材料，特别是用于在蓝光至紫外光波段内发光的LED，其中提供优良的透明性、耐光性和耐热性，坚硬且不易破裂，并且模塑其间几乎不收缩，且提供强度和硬度间的优异平衡。经过深入的研究，为了实现上述目标，本专利技术人使用了一种LED密封组合物，该组合物包括一种特定的聚有机硅氧烷和加成反应催化剂，所述聚有机硅氧烷发生加成反应并固化形成树脂，制得的LED密封组合物具有高透射率和高折射率以及优异的耐光性和耐热性，坚硬且不易破裂，并且模塑其间几乎不收缩。本专利技术的第一方面提供一种LED密封组合物，该组合物通过固化变成树脂状材料，该组合物包含a)聚有机硅氧烷成分，其包括至少一种聚有机硅氧烷，且作为所述聚有机硅氧烷的混合物，其平均组成由如下通式表示(R1R2R3SiO1/2)M·(R4R5SiO2/2)D·(R6SiO3/2)T·(SiO4/2)Q，其中R1至R6是相同或不同的基团，这些基团选自有机基团、羟基和氢原子，并且R1至R6基团中至少一个是具有多重键的烃基和/或氢原子，M、D、T和Q分别代表大于等于0且小于1的数，M+D+T+Q＝1，且Q+T＞0；和b)有效量的加成反应催化剂。本专利技术的第二方面提供根据本专利技术第一方面的LED密封组合物，其中R1至R6基团中至少一个表示相同或不同的芳基。本专利技术的第三方面提供根据本专利技术第一或第二方面的LED密封组合物，其中满足3.0＞(2D+3T+4Q)/(D+T+Q)＞2.0。本专利技术的第四方面提供根据本专利技术第一至第三方面中任一所述的LED密封组合物，其中所述聚有机硅氧烷中直接结合氢原子的硅原子数量不超过硅原子总数的40摩尔％。本专利技术的第五方面提供根据本专利技术第一至第四方面中任一所述的LED密封组合物，其中成分(a)包括a-1)至少一种聚有机硅氧烷，其平均组成由如下通式表示(R1R2R3SiO1/2)M1·(R4R5SiO2/2)D1·(R6SiO3/2)T1·(SiO4/2)Q1，其不含直接结合硅原子的氢原子，且R1至R6基团中至少一个代表具有多重键的烃基，其中M1、D1、T1和Q1分别代表大于等于0且小于1的数，M1+D1+T1+Q1＝1，且Q1+T1＞0；和a-2)至少一种聚有机硅氧烷，其平均组成由如下通式表示(R1R2R3SiO1/2)M2·(R4R5SiO2/2)D2·(R6SiO3/2)T2·(SiO4/2)Q2，其不含具有多重键的烃基，且其中R1至R6基团中至少一个代表直接结合硅原子的氢原子，其中M2、D2、T2和Q2分别代表大于等于0且小于1的数，且M2+D2+T2+Q2＝1。本专利技术的第六方面提供根据本专利技术第一至第四方面中任一所述的LED密封组合物，其中成分(a)包括a-1)至少一种聚有机硅氧烷，其平均组成由如下通式表示(R1R2R3SiO1/2)M1·(R4R5SiO2/2)D1·(R6SiO3/2)T1·(SiO4/2)Q1，其不含直接结合硅原子的氢原子，且R1至R6基团中至少一个代表具有多重键的烃基，其中M1、D1、T1和Q1分别代表大于等于0且小于1的数，M1+D1+T1+Q1＝1，且Q1+T1＞0；和a-3)至少一种聚有机硅氧烷，其平均组成由如下通式表示(R1R2R3SiO1/2)M3·(R4R5SiO2/2)D3·(R6SiO3/2)T3·(SiO4/2)Q3，其中R1至R6基团中至少一个代表具有多重键的烃基，且R1至R6基团中至少一个代表直接结合硅原子的氢原子，其中M3、D3、T3和Q3分别代表大于等于0且小于1的数，且M3+D3+T3+Q3＝1。本专利技术的第七方面提供根据本专利技术第五或第六方面的LED密封组合物，其中所述具有多重键的烃基是乙烯基。本专利技术的第八方面提供用本专利技术第一至第七方面中任一所述的组合物密封的LED。具体实施例方式在作为本专利技术的成分(a)的聚有机硅氧烷中包括至少一种聚有机硅氧烷，且作为所述聚有机硅氧烷的混合物，其平均组成由如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ密封组合物，该组合物通过固化变成树脂状材料，该组合物包含：ａ）聚有机硅氧烷成分，其包括至少一种聚有机硅氧烷，且作为所述聚有机硅氧烷的混合物，其平均组成由如下通式表示：（Ｒ↑［１］Ｒ↑［２］Ｒ↑［３］ＳｉＯ↓［１／２］）↓［Ｍ］.（Ｒ↑［４］Ｒ↑［５］ＳｉＯ↓［２／２］）↓［Ｄ］.（Ｒ↑［６］ＳｉＯ↓［３／２］）↓［Ｔ］.（ＳｉＯ↓［４／２］）↓［Ｑ］，其中Ｒ↑［１］至Ｒ↑［６］是相同或不同的基团，这些基团选自有机基团、羟基和氢原子，并且Ｒ↑［１］至Ｒ↑［６］基团中至少一个是具有多重键的烃基和／或氢原子，Ｍ、Ｄ、Ｔ和Ｑ分别代表大于等于０且小于１的数，Ｍ＋Ｄ＋Ｔ＋Ｑ＝１，且Ｑ＋Ｔ＞０；和ｂ）有效量的加成反应催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中泽桂一，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]