层状聚合物结构和方法

申请号 CN201380063401.5 申请日 2013-12-20 公开(公告)号 CN104838516B 公开(公告)日 2017-07-21
申请人 道康宁公司; 道康宁东丽株式会社; 发明人 S·斯维尔; 吉田真宗; 尼子雅章;
摘要 本 发明 涉及一种光学组件,包括具有光学表面的光学器件。所述光学组件还包括实质上 覆盖 所述光学表面的 密封剂 。所述密封剂具有第一层(106)和第二层(108)。所述第一层(106)具有第一含有有机 硅 的热熔体组合物和主表面(112)。所述第二层(108)具有第二含有有机硅的热熔体组合物,所述第二层(108)具有与所述第一主表面(112) 接触 的第二主表面(110)。
权利要求

1.一种光学组件,包括:
包括光学表面的光学器件,其中所述光学器件包括相干光源或不相干光源;以及实质上或完全覆盖所述光学表面的预成形的密封剂膜,所述密封剂包括:
包含第一含有有机的热熔体组合物的第一层,所述第一层具有第一主表面和第二主表面;以及
包含第二含有有机硅的热熔体组合物的第二层,所述第二层具有第一主表面和第二主表面,所述第二层的所述第一主表面与所述第一层的所述第一主表面接触
其中所述第一含有有机硅的热熔体组合物和/或所述第二含有有机硅的热熔体组合物包含至少一种含有有机硅烷嵌段共聚物的树脂-线性组合物,所述有机硅氧烷嵌段共聚物含有:40至90mol%的式[R12SiO2/2]的二甲硅烷氧基单元,10至60mol%的式[R2SiO3/2]的三甲硅烷氧基单元,0.5至25mol%的硅烷醇基团[≡SiOH],其中,式[R12SiO2/2]的二甲硅烷
2
氧基单元、式[R SiO3/2]的三甲硅烷氧基单元和硅烷醇基团[≡SiOH]的总量为100%;其中:
R1独立地为C1至C30基,R2独立地为C1至C20烃基;其中:所述二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2]以线性嵌段排列,每个线性嵌段平均具有10至400个二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2],所述三甲硅烷氧基单元[R2SiO3/2]以具有至少500g/mol的重均分子量的非线性嵌段排列,所述非线性嵌段中的至少30%彼此交联且主要以纳米域聚集在一起,每个线性嵌段连接到至少一个非线性嵌段;并且所述有机硅氧烷嵌段共聚物具有至少20,000g/mol的重均分子量且在
25℃下为固体。
2.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述第一含有有机硅的热熔体组合物和所述第二含有有机硅的热熔体组合物中的至少一者是可化学固化的或非可化学固化的含有有机硅的热熔体组合物。
3.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述第一含有有机硅的热熔体组合物和所述第二含有有机硅的热熔体组合物中的至少一者包含以下组合物中的至少一者:硅氢加成固化组合物、高苯基-T组合物、硅密封剂组合物、聚脲-聚硅氧烷组合物、MQ/聚硅氧烷组合物、MQ/X-二有机硅氧烷组合物、聚酰亚胺-聚硅氧烷组合物、聚酸酯-聚硅氧烷组合物、聚甲酸酯-聚硅氧烷组合物、聚丙烯酸酯-聚硅氧烷组合物或聚异丁烯-聚硅氧烷组合物。
4.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述第一层和所述第二层中的至少一者具有肖氏A硬度梯度,其中所述肖氏A硬度梯度是从所述第一层的所述第一主表面到所述第二主表面或从所述第二层的所述第一主表面到所述第二主表面。
5.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述密封剂的厚度为0.5μm至5000μm。
6.根据权利要求1的光学组件,其中使所述第一层和所述第二层中的至少一者固化。
7.根据权利要求1所述的光学组件,还包括粘结层,所述粘结层设置在基板上以将所述光学器件粘附到基板。
8.根据权利要求7所述的光学组件,其中所述粘结层包含树脂。
9.一种预成形的密封剂膜,包括:
包含第一含有有机硅的热熔体组合物的第一层,所述第一层具有第一主表面和第二主表面;以及
包含第二含有有机硅的热熔体组合物的第二层,所述第二层具有第一主表面和第二主表面,所述第二层的所述第一主表面与所述第一层的所述第一主表面接触;
其中所述第一含有有机硅的热熔体组合物和/或所述第二含有有机硅的热熔体组合物包含至少一种含有有机硅氧烷嵌段共聚物的树脂-线性组合物,所述有机硅氧烷嵌段共聚物含有:40至90mol%的式[R12SiO2/2]的二甲硅烷氧基单元,10至60mol%的式[R2SiO3/2]的三甲硅烷氧基单元,0.5至25mol%的硅烷醇基团[≡SiOH],其中,式[R12SiO2/2]的二甲硅烷氧基单元、式[R2SiO3/2]的三甲硅烷氧基单元和硅烷醇基团[≡SiOH]的总量为100%;其中:
R1独立地为C1至C30烃基,R2独立地为C1至C20烃基;其中:所述二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2]以线性嵌段排列,每个线性嵌段平均具有10至400个二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2],所述三
2
甲硅烷氧基单元[R SiO3/2]以具有至少500g/mol的重均分子量的非线性嵌段排列,所述非线性嵌段中的至少30%彼此交联且主要以纳米域聚集在一起,每个线性嵌段连接到至少一个非线性嵌段;并且所述有机硅氧烷嵌段共聚物具有至少20,000g/mol的重均分子量且在
25℃下为固体,
其中所述预成形的密封剂膜被用于包括相干光源或不相干光源的光学器件中。
10.一种制造光学组件的方法,包括:
用预成形的密封剂膜覆盖光学器件的光学表面,其中所述光学器件包括相干光源或不相干光源,
所述预成形的密封剂膜包括:
包含第一含有有机硅的热熔体组合物的第一层,所述第一层具有第一主表面和第二主表面;以及
包含第二含有有机硅的热熔体组合物的第二层,所述第二层具有第一主表面和第二主表面,所述第二层的所述第一主表面与所述第一层的所述第一主表面接触;
其中所述第一含有有机硅的热熔体组合物和/或所述第二含有有机硅的热熔体组合物包含至少一种含有有机硅氧烷嵌段共聚物的树脂-线性组合物,所述有机硅氧烷嵌段共聚物含有:40至90mol%的式[R12SiO2/2]的二甲硅烷氧基单元,10至60mol%的式[R2SiO3/2]的三甲硅烷氧基单元,0.5至25mol%的硅烷醇基团[≡SiOH],其中,式[R12SiO2/2]的二甲硅烷氧基单元、式[R2SiO3/2]的三甲硅烷氧基单元和硅烷醇基团[≡SiOH]的总量为100%;其中:
R1独立地为C1至C30烃基,R2独立地为C1至C20烃基;其中:所述二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2]以线性嵌段排列,每个线性嵌段平均具有10至400个二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2],所述三甲硅烷氧基单元[R2SiO3/2]以具有至少500g/mol的重均分子量的非线性嵌段排列,所述非线性嵌段中的至少30%彼此交联且主要以纳米域聚集在一起,每个线性嵌段连接到至少一个非线性嵌段;并且所述有机硅氧烷嵌段共聚物具有至少20,000g/mol的重均分子量且在
25℃下为固体。
11.根据权利要求10所述的方法,还包括在所述覆盖步骤之前使所述预成形的密封剂膜预成形。
12.根据权利要求10所述的方法,还包括压缩模制或层压所述预成形的密封剂膜。
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述第一层或所述第二层中的至少一者包含一种或多种荧光体。
14.根据权利要求10所述的方法,还包括固化所述第一层或所述第二层中的至少一者,其中所述第一层或所述第二层中的至少一者具有与所述第一层或所述第二层中的至少另一者的固化速度相同或不同的固化速度;或所述第一层或所述第二层中的至少一者具有与所述第一层或所述第二层中的至少另一者的固化机理相同或不同的固化机理。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述固化机理包括热熔体固化、湿气固化、硅氢加成固化、缩合固化、过氧化物固化或基于点击化学的固化机理。

说明书全文

层状聚合物结构和方法

[0001] 本专利申请要求于2012年12月21日提交的美国临时专利申请No.61/740,867的优先权权益,该临时专利申请的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。
[0002] 本公开整体涉及层状聚合物结构及相关方法。
[0003] 诸如光学发射器、光学检测器、光学放大器等光学器件可经由光学表面发射或接收光。对于各种这样的器件,光学表面可以是或可以包括电子组件或可能对环境条件(例
如,雨、和热)敏感的其他组件。诸如光电子器件(通常包括发光二极管(LED)、激光二极管和光传感器)的某些光学器件可包括固态电子组件,如果不进行保护,这些固态电子组件可能易受电短路或来自环境条件的其他损害的影响。如果不进行保护,即使是可能不会立即
受到影响的光学器件也可能随时间而劣化。因此,本领域需要保护光学器件等免受其操作
环境影响的层状聚合结构。
[0004] 包括一种或多种光学器件的光学组件可使用层状聚合结构作为抵御环境因素的密封剂、作为透镜、作为荧光体的来源,以及用于其他目的。可作为层状聚合结构用于光学器件的物质可能往往会随时间的流逝而降解。例如,虽然这样的层状聚合结构可在开始时
相对透明,但劣化可导致朦胧、泛黄或其他颜色失真,从而使得从光学器件发射或检测到的光减少或失真。其他形式的损坏(诸如破裂、翘曲等)可损害光学器件的操作和/或性能。
[0005] 这样的层状聚合结构,包括一些基于有机的层状聚合结构,可依赖于利用催化剂(诸如铂催化剂)的固化机理。然而,残留的催化剂可限制这样的基于有机硅的层状聚合
结构的热稳定性和/或长期耐久性。
发明内容
[0006] 本发明的多种实施例涉及层状聚合结构,诸如在光学组件中相对于光学器件的光学表面用作密封剂。该层状聚合结构可包括第一层和第二层。各个层可以为含有有机硅的
热熔体组合物。该层状聚合结构可以为包括第一层和第二层的预成形的密封剂膜,其中第
一层和第二层中的每一者独立地包含含有有机硅的热熔体组合物。
附图说明
[0007] 图1是诸如可在光学组件中用作密封剂的层状聚合结构的侧面轮廓。
[0008] 图2是包含具有荧光体的层的层状聚合结构的侧面轮廓。
[0009] 图3是包括三个层的层状聚合结构的侧视图。
[0010] 图4是示例性层中的二维梯度的例子。
[0011] 图5是光学组件的例子。
[0012] 图6是光学组件的例子。
[0013] 图7是光学组件的例子。
[0014] 图8是光学组件的例子。
[0015] 图9是光学组件的例子。
[0016] 图10是光学组件的例子。
[0017] 图11A和图11B示出了将多层组合物与光学器件在基板上配合以形成光学组件。

具体实施方式

[0018] 如本文所用,术语“热熔体”通常是指在室温或低于室温或在使用温度或低于使用温度时为固体并在较高温度(诸如80℃至150℃)时变成熔体(例如,特征在于一定的粘度或可以其他方式变形而不完全恢复至其初始尺寸的材料)的材料。
[0019] 本文描述的多种例子和实施例的“热熔体”组合物可以为反应性的或非反应性的。反应性热熔体材料和组合物为可以化学固化的热固性产品,其在固化之后具有高强度,并
在室温下耐流动(即高粘度)。反应性热熔体组合物的非限制性例子包括含有烯基反应性基
团的组合物,包括二甲基烯基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷;甲基烯基硅氧烷和二甲
基硅氧烷的二甲基烯基甲硅烷氧基封端的共聚物;甲基苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的二甲
基烯基甲硅烷氧基封端的共聚物;甲基苯基硅氧烷、甲基烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的二
甲基烯基甲硅烷氧基封端的共聚物;二苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的二甲基烯基甲硅烷氧
基封端的共聚物;二苯基硅氧烷、甲基烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的二甲基烯基甲硅烷氧
基封端的共聚物;或前述的任一合适的组合。热熔体组合物的粘度往往随着温度的变化而
显著变化,从相对低的温度(例如在室温或低于室温)下的高度粘稠变化到当温度向足够高
工作温度(诸如室温)的目标温度增加时的相当低的粘度。在多种例子中,目标温度为200℃。由于相比于在室温或室温附近,组合物在升高的温度(例如在约50至200℃的温度)下的粘性明显更低,因此通常在升高的温度(例如高于室温的温度,例如高于50℃的温度)下将
反应性或非反应性热熔体组合物施加到基板。在一些情况下,在升高的温度下将热熔体组
合物以可流动的物质施加到基板,然后仅通过冷却使其快速“再固化”。其他施加方法包括在室温下将热熔体材料的片材施加到例如基板或覆板上,之后进行加热。
[0020] 在多种例子中,层状聚合结构包含例如在室温下为固体(固体组合物)的组合物。在多种其他例子中,层状聚合物结构包含折射率大于约1.4的组合物。在另外其他例子中,层状聚合物结构包含有机硅氧烷嵌段共聚物。当层状聚合物结构包含有机硅氧烷嵌段共聚
物时,该嵌段共聚物在一些例子中具有至少20,000g/mol的重均分子量。在一些例子中,有机硅氧烷嵌段共聚物可包含以线性嵌段排列的40至90mol%的式[R12SiO2/2]的二甲硅烷氧
基单元,每个线性嵌段平均具有10至400个二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2]。在其他例子中,有机硅氧烷嵌段共聚物还可以包含以非线性嵌段排列的10至60mol%的式[R2SiO3/2]的三甲
硅烷氧基单元,每个非线性嵌段具有至少500g/mol的重均分子量。在另外其他例子中,有机硅氧烷嵌段共聚物可包含0.5至25mol%的硅烷醇基团[≡SiOH]。在这些式中,R1独立地为C1至C30基,而R2独立地为C1至C20烃基。另外,在多种例子中,至少30%的非线性嵌段可与另一非线性嵌段交联。在其他多种例子中,非线性嵌段可在纳米域中聚集。在另外其他例子
中,有机硅氧烷嵌段共聚物的每个线性嵌段可连接到至少一个非线性嵌段。相比于本领域
已知的各种层状聚合物结构,本发明的层状聚合物结构可具有改进的厚度控制。
[0021] 图1是诸如可在光学组件(下文)中用作密封剂的层状聚合结构100的侧面轮廓。
[0022] 在多种实施例中,层状聚合结构包括预成形的密封剂膜。如本文所用,术语“预成形的密封剂膜”广义上是指在用于覆盖光学器件的光学表面之前(例如,在将它们例如设置在光学器件的光学表面上之前)形成的层状聚合结构。预成形的密封剂膜可呈任何合适的形式,包括任何合适尺寸的片材或任何合适宽度和长度的条带的形式。例如,在将其用于覆盖光学器件的光学表面之前,预成形的密封剂膜可以为自立式膜、片材或条带。然而,术语“预成形的密封剂膜”不包括在例如光学器件的光学表面上形成层状聚合结构的第一层,随后在层状聚合结构的第一层顶部上形成层状聚合结构的第二层,等等。
[0023] 层状聚合结构100包括主体102,该主体可包含诸如在本文中详细描述的含有有机硅的热熔体组合物。主体102可包含多个含有有机硅的热熔体组合物的层。主体102可包含
荧光体并可经形成以产生具有多种特性的梯度(例如,横跨层状聚合结构的每一个层的梯
度)。在多种例子中,层状聚合结构100的厚度在约0.5μm与5000μm之间。在多种例子中,主体
102和可构成主体的一个或多个层可包含以下组合物中的至少一者:树脂-线性组合物、硅
氢加成固化组合物、高苯基-T组合物、硅密封剂组合物、聚脲-聚硅氧烷组合物、MQ/聚硅氧烷组合物、MQ/X-二有机硅氧烷组合物、聚酰亚胺-聚硅氧烷组合物、聚酸酯-聚硅氧烷组合物、聚甲酸酯-聚硅氧烷组合物、聚丙烯酸酯-聚硅氧烷组合物或聚异丁烯-聚硅氧烷组合物。在一些实施例中,设想了聚碳酸酯和聚碳酸酯-硅氧烷共聚物混合物。
[0024] 进一步相对于图1,层状聚合结构100还可以包括或在多种例子中附接到隔离衬片104。隔离衬片104可包含用于促进将层状聚合结构100固定到另一物体(诸如光学器件)的
隔离剂。在多种例子中,隔离衬片104为或包括硅化PET或氟化衬片。在多种例子中,隔离衬片104是光滑的或有纹理的,以诸如作为抗反射表面。
[0025] 进一步相对于图1,层状聚合结构100在主体102中包括第一层106和第二层108。在多种例子中,第一层106和第二层108均为含有有机硅的热熔体组合物,但在多种例子中包
含不同的化学性质。如在本文中将详细公开,这样的不同化学性质在层106、108之间可相对微弱,或可包含显著的差异。在本文中所公开的多种例子中,第一层具有不同于第二层的材料性质,诸如模量、硬度、折射率、透光率或热导率。
[0026] 进一步相对于图1,层106、108可各自具有第一主表面110和与第一主表面110相对的第二主表面112。移除或不包含隔离衬片104可使第一层106的第一主表面110暴露于或可
暴露于环境条件(例如,未覆盖任何额外层,并因此暴露于室外环境,包括雨、雪和热)。第一层的第一主表面110可全部或部分地为粗糙的或粗糙化的,或可实质上防尘,诸如可来自环境(室外或室内)或来自光学组件(例如,光伏面板和其他光能产生装置、光耦合器、光学网络和数据传输、仪表面板和开关光源、转弯和停止信号家用电器、VCR/DVD/立体声/音频/视频装置、玩具/游戏设备、安全设备、开关、建筑照明、引导标示(信道字母)、机器视觉、零售展示、应急照明、霓虹光源和光源泡更换、手电筒、重点照明全彩视频、单色留言板中、在交通、路和航空应用中、在移动电话个人数字助理(PDA)、数码相机、手提电脑中、在医疗器械、条形码扫描仪、色彩和货币传感器、编码器、光开关、光纤通信,以及它们的组合)内的灰尘。
[0027] 进一步相对于图1,可通过本文中所公开的多种方法(包括层压和通过使用催化剂)将层106、108相对于彼此固定。第一层和第二层可根据其中使用的特定组合物视情况而单独地固化或不固化。在一个例子中,仅固化层106、108中的一者,而层106、108中的另一者可不进行固化。在一个例子中,固化第一层106和第二层108中的每一者,但以不同的固化速度固化。在多种例子中,第一层106和第二层108中的每一者具有相同或不同的固化机理。在一个例子中,层106、108的固化机理中的至少一者包括热熔体固化、湿气固化、硅氢加成固化(如上文所述)、缩合固化、过氧化物/自由基固化、光固化或基于点击化学的固化,基于点击化学的固化在一些例子中涉及叠氮化物与炔之间的金属(或钌)催化的反应或自由基
介导的硫醇-烯反应。
[0028] 进一步相对于图1,层106、108的固化机理可包括相同层106或108内或每一层106或108中一种或多种固化机理的组合。例如,相同层106或108内的固化机理可包括硅氢加成和缩合固化的组合,其中首先发生硅氢加成随后发生缩合固化(参见下文)或反之亦然(例
如,硅氢加成/烷氧基或烷氧基/硅氢加成);紫外光固化和缩合固化的组合(例如,UV/烷氧基);硅烷醇固化和烷氧基固化的组合;硅烷醇固化和硅氢加成固化的组合;或酰胺固化和硅氢加成固化的组合。
[0029] 进一步相对于图1,第一层106和第二层108可利用诸如可彼此不相容的第一固化催化剂和第二固化催化剂。在一些例子中,这样的布置会造成催化剂使彼此“中毒”,从而使得在第一层106与第二层108之间的界面处存在不完全固化。在多种例子中,第一层106和第二层108单独地可选择地具有反应性或非反应性含有有机硅的热熔体组合物。
[0030] 进一步相对于图1,在一些例子中,第一层106和第二层108在一层中包含Ph-T-PhMe且在另一层中包含Ph-T-PhMe。在一些例子中,Ph-T-PhMe层之一是高折射率Ph-T-PhMe层。如本文所用,术语“高折射率”是指约1.5至约1.58(例如约1.55至约1.58或约1.56至约
1.58)的折射率。在其他例子中,将Ph-T-PhMe层之一固化。在一些例子中,Ph-T-PhMe层之一具有约50至约100微米(例如约50至约75微米、约60至约90微米或约75至约100微米)的厚
度。在其他例子中,Ph-T-PhMe层之一具有约0.3至约1.5毫米(例如约0.5至约1.3毫米、约1至约1.5毫米或约0.75至约1.5毫米)的厚度。在另外其他例子中,Ph-T-PhMe之一包含荧光
体。
[0031] 进一步相对于图1,在一些例子中,第一层106和第二层108在一层中包含Ph-T-PhMe且在另一层中包含Ph-T-PDMS。在一些例子中,Ph-T-PhMe层是高折射率Ph-T-PhMe层。
在一些例子中,Ph-T-PhMe层具有约50至约100微米(例如约50至约75微米、约60至约90微米或约75至约100微米)的厚度。在其他例子中,Ph-T-PDMS层具有约0.3至约1.5毫米(例如约
0.5至约1.3毫米、约1至约1.5毫米或约0.75至约1.5毫米)的厚度。在另外其他例子中,Ph-T-PhMe层包含荧光体。
[0032] 进一步相对于图1,在一些例子中,第一层106和第二层108在一层中包含Ph-T-PhMe且在另一层中包括MQ/-PDMS。在一些例子中,Ph-T-PhMe层是高折射率Ph-T-PhMe层。在一些例子中,Ph-T-PhMe层具有约50至约100微米(例如约50至约75微米、约60至约90微米或约75至约100微米)的厚度。在其他例子中,MQ/PDMS层具有约0.3至约1.5毫米(例如约0.5至约1.3毫米、约1至约1.5毫米或约0.75至约1.5毫米)的厚度。在另外其他例子中,Ph-T-PhMe层包含荧光体。
[0033] 进一步相对于图1,在一些例子中,第一层106和第二层108在一层中包含Ph-T-PhMe且在另一层中包含Np-T-PhMe。在一些例子中,Ph-T-PhMe层是高折射率Ph-T-PhMe层。
在一些例子中,Np-T-PhMe层是超高折射率Np-T-PhMe层。如本文所用,术语“超高折射率”是指大于1.58(例如大于1.65、大于1.75、约1.6至约2.5、约1.75至约2或约1.65至约2)的折射率。在其他例子中,Ph-T-PhMe层具有约0.3至约1.5毫米(例如约0.5至约1.3毫米、约1至约
1.5毫米或约0.75至约1.5毫米)的厚度。在其他例子中,Np-T-PhMe层具有约50至约100微米(例如约50至约75微米、约60至约90微米或约75至约100微米)的厚度。在另外其他例子中,Np-T-PhMe层包含荧光体。
[0034] 进一步相对于图1,第二层108是或包含含有有机硅的热熔体组合物内的荧光体。
[0035] 设想用于本文所述的多个实施例中的荧光体可以为任何合适的荧光体。在一个例子中,荧光体由主体材料和激活剂制成,诸如铜活化的硫化锌和活化的硫化锌。主体材料可选自多种合适的材料,诸如锌、镉、锰、、硅或多种稀土金属的氧化物、氮化物和氮氧化物、硫化物、硒化物、卤化物或硅酸盐、Zn2SiO4:Mn(硅锌矿)、ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Ag、ZnS:Ag+ZnS:Cu+Y2O2S:Eu、ZnO:Zn、KCl、ZnS:Ag,Cl或ZnS:Zn、(KF,MgF2):Mn、(Zn,Cd)S:Ag或(Zn,Cd)S:Cu、Y2O2S:Eu+Fe2O3、ZnS:Cu,Al、ZnS:Ag+Co-on-Al2O3、(KF,MgF2):Mn、(Zn,Cd)S:Cu,Cl、ZnS:Cu或ZnS:Cu,Ag、MgF2:Mn、(Zn,Mg)F2:Mn、Zn2SiO4:Mn,As、ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Cu、Gd2O2S:
Tb、Y2O2S:Tb、Y3Al5O12:Ce、Y2SiO5:Ce、Y3Al5O12:Tb、ZnS:Ag,Al、ZnS:Ag、ZnS:Cu,Al或ZnS:Cu,Au,Al、(Zn,Cd)S:Cu,Cl+(Zn,Cd)S:Ag,Cl、Y2SiO5:Tb、Y2OS:Tb、Y3(Al,Ga)5O12:Ce、Y3(Al,Ga)5O12:Tb、InBO3:Tb、InBO3:Eu、InBO3:Tb+InBO3:Eu、InBO3:Tb+InBO3:Eu+ZnS:Ag、(Ba,Eu)Mg2Al16O27、(Ce,Tb)MgAl11O19、BaMg Al10O17:Eu,Mn、BaMg2Al16O27:Eu(II)、BaMgAl10O17:Eu,Mn、BaMg2Al16O27:Eu(II),Mn(II)、Ce0.67Tb0.33MgAl11O19:Ce,Tb、Zn2SiO4:Mn,Sb2O3、CaSiO3:
Pb,Mn、CaWO4(白钨矿)、CaWO4:Pb、MgWO4、(Sr,Eu,Ba,Ca)5(PO4)3Cl、Sr5Cl(PO4)3:Eu(II)、(Ca,Sr,Ba)3(PO4)2Cl2:Eu、(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6C12:Eu、Sr2P2O7:Sn(II)、Sr6P5BO20:Eu、Ca5F(PO4)3:Sb、(Ba,Ti)2P2O7:Ti、3Sr3(PO4)2.SrF2:Sb,Mn、Sr5F(PO4)3:Sb,Mn、Sr5F(PO4)3:Sb,Mn、LaPO4:Ce,Tb、(La,Ce,Tb)PO4、(La,Ce,Tb)PO4:Ce,Tb、Ca3(PO4)2CaF2:Ce,Mn、(Ca,Zn,Mg)3(PO4)2:Sn、(Zn,Sr)3(PO4)2:Mn、(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn、(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn(II)、Ca5F(PO4)3:
Sb,Mn、Ca5(F,Cl)(PO4)3:Sb,Mn、(Y,Eu)2O3、Y2O3:Eu(III)、Mg4(F)GeO6:Mn、Mg4(F)(Ge,Sn)O6:
Mn、Y(P,V)O4:Eu、YVO4:Eu、Y2O2S:Eu、3.5MgOπ0.5MgF2πGeO2:Mn、Mg5As2O11:Mn、SrAl2O7:Pb、LaMgAl11O19:Ce、LaPO4:Ce、SrAl12O19:Ce、BaSi2O5:Pb、SrFB2O3:Eu(II)、SrB4O7:Eu、Sr2MgSi2O7:Pb、MgGa2O4:Mn(II)、Gd2O2S:Tb、Gd2O2S:Eu、Gd2O2S:Pr、Gd2O2S:Pr,Ce,F、Y2O2S:
Tb、Y2O2S:Eu、Y2O2S:Pr、Zn(0.5)Cd(0.4)S:Ag、Zn(0.4)Cd(0.6)S:Ag、CdWO4、CaWO4、MgWO4、Y2SiO5:Ce、YAlO3:Ce、Y3Al5O12:Ce、Y3(Al,Ga)5O12:Ce、CdS:In、ZnO:Ga、ZnO:Zn、(Zn,Cd)S:Cu,Al、ZnS:Cu,Al,Au、ZnCdS:Ag,Cu、ZnS:Ag、蒽、EJ-212、Zn2SiO4:Mn、ZnS:Cu、NaI:Tl、CsI:Tl、LiF/ZnS:Ag、LiF/ZnSCu,Al,Au,以及它们的组合。
[0036] 进一步相对于图1,在多种例子中,荧光体可分散在第二层108中。除此之外或作为另外一种选择,荧光体可分散在分立的层中,例如,荧光体可独立于固体组合物存在于层中或可与另一种组合物(诸如含有有机硅的热熔体组合物)组合。
[0037] 进一步相对于图1,层106、108可相对于彼此和隔离层104以多种取向进行构造。在层状聚合结构的多种例子中,可在不同排序的层中利用相同的材料以相对于从其中通过的光产生所需的效应。因此,用于本文所公开的和本领域已知的各种光学器件的各种密封剂
可具有这样的层,所述层除了其中所用的具体材料外,还可以根据特定的光学器件利用具
体的层排序。在多种例子中,具体的密封剂可普遍适用于多种光学器件。然而,其他光学器件可有利地利用就所用的材料和/或层的排序以及其他可能的变动而言独特的密封剂。
[0038] 进一步相对于图1,一个或多个层106、108可包括梯度。在一个例子中,梯度可具有含有有机硅的热熔体组合物和/或荧光体。梯度可以为连续的(例如,不间断的和/或一致变化的)或成梯状的(例如,不连续的或以一个或多个梯级变化)。在多种例子中,成梯状的梯度可反映梯级之间的不同层。术语“梯度”可描述例如含有有机硅的热熔体组合物的组分的量和/或荧光体的量的分级变化。梯度也可描述由荧光体产生的光的量值的分级变化。
[0039] 进一步相对于图1,在一个例子中,梯度可进一步定义为矢量场,其指向最大增加速率的方向且其量值为最大变化速率。在另一个例子中,梯度可进一步定义为一系列在含
有有机硅的热熔体组合物和/或荧光体上的各点处的二维矢量,而分量由平和垂直方向
上的导数给出。在一个例子中,在每一点处,矢量指向最大增加的方向,并且矢量的长度对应于该方向上的变化速率。
[0040] 进一步相对于图1,在一个例子中,组合物包含二甲硅烷氧基单元和三甲硅烷氧基单元的梯度。在另一个例子中,组合物包含二甲硅烷氧基单元、三甲硅烷氧基单元和硅烷醇基团的梯度。在又一个例子中,组合物包含三甲硅烷氧基单元和硅烷醇基团的梯度。在再一个例子中,组合物包含二甲硅烷氧基单元和硅烷醇基团的梯度。此外,折射率不同的有机硅组合物可用于制备组合物梯度。例如,折射率为1.43的苯基-T-PDMS树脂-线性物可与折射
率为1.56的苯基-T-PhMe树脂-线性物组合以产生梯度。这样的例子可提供从高折射率光学
器件(诸如LED)到空气表面的相对平滑的过渡。
[0041] 进一步相对于图1,在所示的例子中,梯度在隔离层104近侧产生相对较硬的组合物并在隔离层104远侧产生相对较软的组合物。层状聚合结构100的这样的例子可在多种例
子中用于例如向包括相对灵敏电子组件(诸如LED)的光学器件的光学表面提供相对软的表
面。同时,可使形成梯度的层106、108的相对硬的表面暴露于环境条件,从而可为所得光学组件提供有用的弹性。在多个替代例子中,层状聚合结构100暴露于环境条件的一侧可根据其特定的使用情形而有利地比内部情况相对更软。在一个例子中,第一层106包含荧光体而第二层108包含具有梯度的组合物。
[0042] 图2是层状聚合结构200的侧面轮廓,该层状聚合物结构包含具有与含有有机硅的热熔体组合物206相结合的荧光体204的层202。尽管所示的例子出于举例说明的目的而仅
显示了一个层202,但可在适当时包括任何数量的额外层。在所示的例子中还包括隔离层
104。如图所示,荧光体遍及组合物206大致均匀地分散。在多种例子中,荧光体204可以梯度图案确立,遍及组合物206均匀分散,或在组合物206的一些区域中以较高浓度存在而在组
合物206的其他区域中以较低浓度存在。
[0043] 进一步相对于图2,在一个例子中,层202包含与包括梯度的组合物206相结合的荧光体204。在所示的例子中,荧光体204大致均匀地分布,而组合物206形成梯度。在多个替代例子中,荧光体204的分布可代替组合物206中的梯度或除组合物206中的梯度以外产生梯
度。
[0044] 图3是包括具有第一层306、第二层308和第三层310的主体302的层状聚合结构300的侧视图。在所示的例子中,第一层306包含第一荧光体,以使第一层306根据对应于第一颜色的波长而改变从其中通过的光。第二层308包含第二荧光体,以使第二层308根据对应于
第二颜色的波长而改变从其中通过的光。在一个例子中,第一颜色和第二颜色分别为黄色
和红色,但在多种例子中,颜色可基于层状聚合结构300将与之相关的光学器件的特性予以选择。第三层310可包含含有有机硅的热熔体组合物并且可加以选择而不会有目的地使光
畸变。如上所述,层306、308、310的排序可根据相关光学器件的特性进行选择。在一个例子中,第三层310被构造成置于光学器件的光学表面上,并且可以包含粘合剂以至少部分地相对于光学器件和光学表面粘附层状聚合结构300。
[0045] 进一步相对于图3,在多种例子中,第三层310是有机聚合物。有机聚合物不包括含硅热熔体组合物,而术语“含硅热熔体组合物”在本文中进行定义。有机聚合物可以为或可以包括丙烯酸系聚合物、聚碳酸酯、亚烷基聚合物或亚烷基-丙烯酸系共聚物。亚烷基聚合物可以为聚异丁烯或聚氟乙烯。亚烷基-丙烯酸系共聚物可以为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。有机聚合物可为基于塑料的载体。基于塑料的载体可以为聚异丁烯、聚对苯二甲酸乙二醇
酯、聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或它们的组合。
[0046] 进一步相对于图3,在一些例子中,第一层306、第二层308和第三层310在一层中包含Np-T-PhMe,在另一层中包含Ph-T-PhMe,且在最后一层中包含Ph-T-PhMe。在一些例子中,Ph-T-PhMe层之一是高折射率Ph-T-PhMe层。在其他例子中,使Ph-T-PhMe层之一固化。在一些例子中,Ph-T-PhMe层之一具有约50至约100微米(例如约50至约75微米、约60至约90微米或约75至约100微米)的厚度。在其他例子中,Ph-T-PhMe层之一具有约0.3至约1.5毫米(例如约0.5至约1.3毫米、约1至约1.5毫米或约0.75至约1.5毫米)的厚度。在其他例子中,Np-T-PhMe层具有约1至约20微米(例如约1至约10微米、约10至约15微米或约10至约20微米)的
厚度。在另外其他例子中,Ph-T-PhMe层包含荧光体。
[0047] 进一步相对于图3,在一些例子中,第一层306、第二层308和第三层310在一层中包含Ph-T-PhMe,在另一层中包含MQ/PDMS,且在最后一层中包含有机聚合物。在一些例子中,Ph-T-PhMe层是高折射率Ph-T-PhMe层。在其他例子中,Ph-T-PhMe层具有约50微米至约100微米的厚度。在其他例子中,MQ/PDMS层具有约0.3毫米至约1.5毫米的厚度。在另外其他例子中,有机聚合物层具有约50微米至约100微米的厚度。在另外其他例子中,Ph-T-PhMe层包含荧光体。
[0048] 进一步相对于图3,设想了层状聚合结构100-300的多种替代例子,包括其中所用的层的某些组合。在一个例子中,层状聚合结构300包括一个具有荧光体的层306、一个透明层308和一个具有反射率梯度的层310。各种层状聚合结构100-300可包含胶,诸如隔离层
104的一部分或除所描绘的层以外。在多种例子中,胶可促进固化,诸如对于荧光体层。
[0049] 图4是示例性层400中的二维梯度的例子。梯度在层400的第一端402产生比第二端404相对更硬的含有有机硅的热熔体组合物。该例示性例子可同样适用于本文所公开的其
他层中的其他梯度。
[0050] 本文所公开的光学组件可具有多种构造。例如,光学组件可仅包括光学器件和充当具有主体(例如,图1的主体102)的密封剂的层状聚合结构。或者,光学组件可仅包括光学器件和充当具有主体(例如,图1的主体102)的密封剂的层状聚合结构,并且还可以包括在
密封剂和/或光学器件上或相对于密封剂和/或光学器件而设置的隔离衬片(例如,图1的隔
离衬片104)。
[0051] 光学组件可用在多种已知的应用中,诸如在光伏面板和其他光能产生装置、光耦合器、光学网络和数据传输、仪表面板和开关、门控光源、转弯和停止信号、家用电器、VCR/DVD/立体声/音频/视频装置、玩具/游戏设备、安全设备、开关、建筑照明、引导标示(信道字母)、机器视觉、零售展示、应急照明、霓虹光源和光源泡更换、手电筒、重点照明全彩视频、单色留言板中、在交通、铁路和航空应用中、在移动电话、个人数字助理(PDA)、数码相机、手提电脑中、在医疗器械、条形码扫描仪、色彩和货币传感器、编码器、光开关、光纤通信,以及它们的组合。
[0052] 光学器件可包括相干光源(诸如本领域已知的各种激光)以及不相干光源(诸如发光二极管(LED)和各种类型的发光二极管,包括半导体LED、有机LED、聚合物LED、量子点
LED、红外LED、可见光LED(包括色光和白光)、紫外LED),以及它们的组合。
[0053] 光学组件也可以包括通常与光学组件相关的本领域已知的一个或多个层或组件。例如,光学组件可包括一个或多个驱动器、光学器件、散热器、外壳、透镜、电源、固定装置、电线、电极电路等等。
[0054] 光学组件还可包括基板和/或覆板。基板和覆板可以相同或可以不同,并且各自可以独立地包含本领域已知的任何合适的材料。基板和/或覆板可为柔软的、挠性的、坚硬的或刚性的。或者,基板和/或覆板可以包括坚硬且刚性的部分,并且同时包括柔软且柔性的部分。基板和/或覆板可以是透光的,可以是不透明的,或者可以是不透光的(即,可以是光不可通过的)。覆板可透射光。在一个例子中,基板和/或覆板包括玻璃。在另一个例子中,基板和/或覆板包括金属箔、聚酰亚胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和/或有机含氟聚合物(包括
但不限于乙烯-四氟乙烯(ETFE))、 (特拉华州威尔明顿杜邦公司(Dupont,
Wilmington,DE))、 单独的或涂覆硅
和氧化材料(SiOx)的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),以及它们的组合。在一个例子中,基板还定义为PET/SiOx-PET/Al基板,其中x具有1至4的值。
[0055] 基板和/或覆板可以是承重的或非承重的,并且可以包括在光学组件的任何部分中。基板可以为光学组件的“底层”,其定位在光学器件之后且至少部分地作为光学器件且一般来讲光学组件的机械支撑。或者,光学组件可包括第二或另外的基板和/或覆板。基板可以是光学组件的底层,而第二基板可以是顶层并充当覆板。第二基板(例如,作为覆板的第二基板)可实质上透光(例如可见光、紫外光和/或红外光),且定位在基板顶部上。
[0056] 此外,光学组件还可包括一个或多个粘结层。该一个或多个粘结层可设置在基板上以将光学器件粘附到基板。在一个例子中,光学组件不包括基板并且不包括粘结层。粘结层可以是对紫外光、红外光和/或可见光透明的。然而,粘结层可以是不透光的或不透明的。
粘结层可以是粘性的,并且可以是凝胶、粘胶、液体、糊剂、树脂或固体。在一个例子中,粘结层为膜。
[0057] 或者,光学组件可在单一层中或在不含隔离衬片104的多个层中包含含有有机硅的热熔体组合物。在另一个例子中,荧光体以一定的密度梯度存在并且光学组件包含受控
的荧光体分散体。在该例子中,该受控的分散体可以沉降和/或沉淀。在又一个例子中,光学组件可在任一个或多个层中具有模量和/或硬度梯度。在又一个例子中,光学组件可包括一个或多个存在于光学组件的任何部分中的气体阻挡层。光学组件可包括存在于光学组件的
任何部分中的非粘性层、无尘层(non-dust layer)和/或染色层(stain layer)中的一者或
多者。光学组件还可以包括B阶段膜的组合(例如,预成形的密封剂膜的实施例),并包括一个或多个非熔融膜的层。光学组件也可包括一个或多个设置在光学组件内(例如,其顶部
上)的硬质层,例如玻璃、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。硬质层可作为光学组件的最外层而设置。光学组件可包括第一硬质层作为第一最外层并包括第二硬质层作为第二最外
层。光学组件还可以包括一个或多个设置在光学组件的任何部分中的漫射体注入层。该一
个或多个漫射体层可包含例如e粉末、TiO2、Al2O3等。光学组件可包括反射体和/或固体组合物(例如,作为膜)可包含嵌入其中的反射体壁。固态膜的任一个或多个层可以为光滑的,可以为图案化的,或可以包括光滑的部分和图案化的部分。或者,光学组件可包括例如碳纳米管而不是荧光体。或者,碳纳米管可以某一方向例如在晶片表面上对齐。可在这些碳纳米管周围浇铸膜以产生具有改善的热耗散特性的透明膜。
[0058] 图5是光学组件500的例子的图像。该光学组件包括密封剂502、光学器件504,而光学器件各自具有光学表面506且各自被定位在基板508上。可通过热压机用1毫米深的模具将密封剂502的有机硅组合物在100℃下加热30分钟。可包含1毫米厚的B阶段透明片材或
层。可将密封剂502在具有圆顶形腔体的模具中如图所示压缩模制到光学器件504上。可在
密封剂502中包含透明片材或层。包含到光学组件500中的密封剂502可通过在130℃下压缩
模制五(5)分钟以使密封剂502熔融并使密封剂502在圆顶形腔体中固化而获得。
[0059] 进一步相对于图5,密封剂502可以为或可包括如本文所公开的具有多个层的主体,诸如主体102(图1)或主体302(图3)。虽然本文公开了光学组件的多种例子,但是光学组件500的密封剂502可根据本文所公开的材料层的多种组合中的任一种进行构造。此外,光
学器件504可以为本文所公开的或本领域已知的光学器件504中的任一种。与本文所公开的
其他密封剂一样,密封剂502实质上或完全覆盖光学器件502的光学表面506。
[0060] 本文所述实施例的光学组件包括密封剂等。密封剂继而包括包含第一反应性或非反应性含有有机硅的热熔体组合物的第一层;以及包含第二反应性或非反应性含有有机硅
的热熔体组合物的第二层。第一和/或第二含有有机硅的组合物包括以下组合物中的至少
一者:树脂-线性组合物、硅氢加成固化组合物、高苯基-T组合物、硅密封剂组合物、聚脲-聚硅氧烷组合物、MQ/聚硅氧烷组合物、MQ/X-二有机硅氧烷组合物、聚酰亚胺-聚硅氧烷组合物、聚碳酸酯-聚硅氧烷组合物、聚氨基甲酸酯-聚硅氧烷组合物、聚丙烯酸酯-聚硅氧烷组合物或聚异丁烯-聚硅氧烷组合物。在一些实施例中,设想了聚碳酸酯和聚碳酸酯-硅氧烷
共聚物混合物。在其他实施例中,设想了将树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物组合物(诸如
本文中所述的那些以及在已公布的美国专利申请No.2013/0168727和2013/0245187(两者
的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样)中所述的那些)与线性或树脂有机
聚硅氧烷组分通过例如共混方法而组合的组合物。这样的组合物在2012年3月21日提交的
美国临时专利申请No.61/613,510中有所描述。这样的组合物表现出改善的树脂-线性有机
硅氧烷嵌段共聚物组合物韧性和流动行为,而对树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物的固化
膜的透光性的影响甚微(若有的话)。
[0061] 如本文所用,术语“树脂-线性组合物”包含具有耦合到有机硅氧烷“线性”部分的有机硅氧烷“树脂”部分的有机硅氧烷嵌段共聚物。树脂-线性组合物在下文中更详细地进行描述。树脂-线性组合物也包括在美国专利No.8,178,642中公开的那些,该专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。简而言之,在‘642专利中公开的树脂-线性组合物包括含有以下物质的组合物:(A)溶剂可溶性有机聚硅氧烷,其从由平均结构式RaSiO(4-a)/2表示的有机聚硅氧烷与由通式HR22Si(R22SiO)nR22SiH表示的二有机聚硅氧烷之
2
间的硅氢加成反应而产生;和(B)由平均结构式RbHcSiO表示的有机氢聚硅氧烷;以及(C)硅氢加成催化剂,其中变量Ra、R2、a、n、b和c在本文中进行定义。
[0062] 如本文中详细公开,树脂-线性组合物可包括多种特性。在某些树脂-线性组合物中,组合物包含富树脂相和相分离的富线性物相。
[0063] 如本文所用,术语“高苯基-T组合物”包括通过使由以下平均单元式表示的含苯基基团的有机聚硅氧烷交联而获得的组合物:
[0064] (R13SiO1/2)a(R12SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(R2O1/2)e
[0065] 其中R1是苯基基团,具有1至6个碳原子的烷基或环烷基基团,或具有2至6个碳原子的烯基基团,前提条件是60至80mol%的R1是苯基基团且10至20mol%的R1是烯基基团;R2是氢原子或具有1至6个碳原子的烷基基团;“a”、“b”、“c”、“d”和“e”是满足以下条件的数值:0≤a≤0.2、0.2≤b≤0.7、0.2≤c≤0.6、0≤d≤0.2、0≤e≤0.1且a+b+c+d=1。
[0066] 术语“高苯基-T组合物”也包括通过使包含以下物质的有机硅组合物部分地交联而获得的组合物:
[0067] (A)由以下平均单元式表示的含苯基基团的有机聚硅氧烷:
[0068] (R13SiO1/2)a(R12SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(R2O1/2)e
[0069] 其中R1是苯基基团,具有1至6个碳原子的烷基或环烷基基团,或具有2至6个碳原子的烯基基团,前提条件是60至80mol%的R1是苯基基团且10至20mol%的R1是烯基基团;R2是氢原子或具有1至6个碳原子的烷基基团;“a”、“b”、“c”、“d”和“e”是满足以下条件的数值:0≤a≤0.2、0.2≤b≤0.7、0.2≤c≤0.6、0≤d≤0.2、0≤e≤0.1且a+b+c+d=1;
[0070] (B)由以下通式表示的含苯基基团的有机聚硅氧烷:
[0071] R33SiO(R32SiO)mSi R33
[0072] 其中R3是苯基基团,具有1至6个碳原子的烷基或环烷基基团,或具有2至6个碳原子的烯基基团,前提条件是40至70mol%的R3是苯基基团且至少一个R3是烯基基团;“m”是5至100的整数;
[0073] (C)每个分子具有至少两个硅原子键合的氢原子的含苯基基团的有机聚硅氧烷;以及
[0074] (D)硅氢加成反应催化剂。
[0075] 在一些例子中,组分(C)是由以下通式表示的有机三硅氧烷:(HR42SiO)2Si R42
[0076] 其中R4是苯基基团,或具有1至6个碳原子的烷基或环烷基基团,前提条件是30至70mol%的R4是苯基基团。还可参见实例7-22。
[0077] 在一些例子中,树脂-线性和/或高苯基-T组合物可被视为“硅氢加成固化组合物”。
[0078] 如本文所用,术语“有机硅密封剂组合物”包括聚硅氧烷密封剂,诸如美国专利No.4,962,152、5,264,603、5,373,079和5,425,947中所公开的那些,所有这些专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。其还包括 (密歇根州米德
兰道康宁公司(Dow Corning,Midland,MI))品牌的乙酰氧基、烷氧基和肟密封剂。其他有机硅密封剂组合物包括硅氧烷高稠度橡胶组合物,诸如可得自密歇根州米德兰道康宁公司的
Sotefa 70M。
[0079] 如本文所用,术语“聚脲-聚硅氧烷组合物”包括但不限于包含聚脲和聚硅氧烷链段的多嵌段共聚物。在一些例子中,聚脲-聚硅氧烷组合物包括聚脲-PDMS组合物,其包括
(德国慕尼黑瓦克化学公司(Wacker Chemie AG,Munich Germany))、
(德国慕尼黑瓦克化学公司)等。聚脲-聚硅氧烷组合物也可含有额外的聚合
链段,诸如聚环氧丙烷软链段。聚脲-聚硅氧烷组合物也包括在已公布的美国专利申请
No.2010/0047589中公开的聚脲-聚硅氧烷组合物,该专利的整个内容以引用方式并入,如
同在本文完整示出一样。
[0080] 如本文所用,术语“MQ/聚硅氧烷组合物”包括包含以下物质的组合物:MQ型热熔体组合物,其含有MQ有机硅树脂(MQ-1600固体树脂、MQ-1601固体树脂、7466树脂和7366树脂,它们均可从道康宁公司商购获得;以及美国专利No.5,082,706中所公开的MQ树脂,该专利以引用方式并入,如同在本文完整示出一样);以及聚有机硅氧烷,诸如聚二甲基硅氧烷
(PDMS)。这样的组合物包括但不限于Dow Q2-7735粘合剂和InstantGlaze总成密
封剂(InstantGlaze Assembly Sealant)。
[0081] MQ型组合物也包括包含以下物质的组合物,诸如在已公布的PCT申请No.WO2010/138221和已公布的美国专利申请No.2012/0065343(两者的全部内容均以引用方式并入本
文中)中所公开的那些:每个分子平均具有至少两个脂族不饱和有机基团且粘度最多为12,
000mPa-s的低粘度聚二有机硅氧烷,和每个分子平均具有至少两个脂族不饱和有机基团且
粘度至少为45,000mPa-s的高粘度聚二有机硅氧烷;每个分子平均具有至少两个脂族不饱
和有机基团的有机硅树脂;以及每个分子平均具有至少两个硅键合的氢原子的交联剂。
[0082] 其他MQ型组合物包括在美国专利No.5,708,098中所公开的那些,该专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。简而言之,在‘098专利中所公开的组合物包括含有主要由R3SiO1/2和SiO4/2单元(分别为M和Q单元)组成的大分子聚合物,其中R是官能化或非官能化、取代或未取代的有机基团。这样的大分子聚合物被称为“MQ-树脂”或“MQ有机硅树脂”。在‘098专利中所公开的MQ型组合物可在一些例子中包含多个R2SiO2/2和RSiO3/2单元(分别被称为D和T单元)。MQ有机硅树脂通常以将树脂大分子溶于通常但并非总是芳族
溶剂的溶剂中的方式产生。‘098专利的一些实施例涉及通过将MQ型有机硅树脂主要与线性有机硅流体(诸如聚二甲基硅氧烷液体和胶)共混至实质上均质而制备的无溶剂的热塑性
有机硅粒料。将共混物加热到预定的压缩成形温度、压缩成形成致密化的团并成型为粒
料形式。平衡粒料的组成,以使得粒料在预定的压缩成形温度下表现出塑性流动,并在等于或低于预定的最高贮存温度的温度下抗结块。
[0083] 其他MQ型组合物在已公布的美国专利申请No.2011/0104506中有所公开,该专利申请以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。简而言之,在‘506专利申请中所公开的MQ型组合物是含有以下物质的热熔体粘合剂组合物:(1)有机硅树脂,其具有低于2重量%的
硅烷醇含量且包含M和Q单元;(2)有机聚硅氧烷,其包含双官能单元D和某些末端单元;(3)硅烷交联剂;以及(4)催化剂。其他MQ型组合物在WO2007/120197中有所公开,该专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。
[0084] 如本文所用,术语“MQ/X-二有机硅氧烷组合物”包括但不限于包括以下物质的组合物:含有MQ有机硅树脂的MQ型热熔体组合物,以及X-二有机硅氧烷,其中X包括但不限于任何有机聚合物。在一些例子中,X-二有机硅氧烷的有机聚合物部分含有嵌段、二嵌段、三嵌段、多嵌段和分段部分,所述嵌段、二嵌段、三嵌段、多嵌段和分段部分含有一种或多种有机聚合物(例如,丙烯酸系聚合物、聚碳酸酯、亚烷基聚合物或亚烷基-丙烯酸系共聚物)。在一些例子中,X-二有机硅氧烷的二有机硅氧烷部分含有嵌段、二嵌段、三嵌段、多嵌段和分段部分,所述嵌段、二嵌段、三嵌段、多嵌段和分段部分含有一种或多种二有机硅氧烷(例如,PDMS、PhMe或Ph2/Me2)。MQ/X-二有机硅氧烷的非限制性例子包括MQ-树脂/PS-PDMS组合物。
[0085] 如本文所用,术语“MQ-树脂/PS-PDMS组合物”包括含有MQ-树脂的聚苯乙烯-聚二甲基硅氧烷组合物(例如,三甲基甲硅烷氧基封端的聚(苯乙烯-嵌段-二甲基硅氧烷)共聚
物,其具有45,500的重量平均分子量(Mw)和1.15的多分散性且具有31,000g/mol的苯乙烯
嵌段和15,000g/mol的二甲基硅氧烷嵌段;可得自聚合物源公司(Polymer Source,Inc.))。
这样的MQ-树脂/PS-PDMS组合物的例子在WO 2012/071330中有所公开,该专利的整个内容
以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。
[0086] 另外其他MQ型组合物包括在已公布的美国专利申请No.2012/0125436中所公开的那些,该专利申请以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。这样的组合物包含含有至少一种有机硅离聚物(即,整体性质由材料的分立区域中的离子相互作用支配的聚合物)的热
塑性弹性体。
[0087] 如本文所用,术语“聚酰亚胺-聚硅氧烷组合物”包括含有聚酰亚胺聚硅氧烷的组合物,诸如在美国专利No.4,795,680、5,028,681、5,317,049等中所公开的那些,这些专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。聚酰亚胺-聚硅氧烷组合物也包括含有含PDMS的聚酰亚胺共聚物的组合物,包括但不限于含有下式的酰亚胺-硅氧烷的酰亚
胺-硅氧烷组合物:
[0088]
[0089] 诸如在Rogers,M.E.;et al.,J.of Polymer Sci.A:Poly Chem 32:2663(1994)(Rogers,M.E.等人,《聚合物科学杂志A辑:聚合物化学》,第32卷第2663页,1994年);和Contemporary Topics in Polymer Science 47-55(Salamone,J.S and.Riffle,J.S.eds.,New York:Plenum Press 1992)(《聚合物科学当代主题》,第47-55页,Salamone,J.S.和Riffle,J.S.编辑,纽约普兰纳姆出版社,1992年)中所公开的那些,这些文献的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。
[0090] 如本文所用,术语“聚碳酸酯-聚硅氧烷组合物”包括但不限于包含聚碳酸酯-聚硅氧烷组合物的组合物,诸如在美国专利No.7,232,865、6,870,013、6,630,525、5,932,677、5,932,677等中所公开的那些,这些专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。聚碳酸酯-聚硅氧烷组合物也包括含有聚碳酸酯-聚硅氧烷的组合物,诸如在
Contemporary Topics in Polymer Science 265-288(Culbertson,ed.,Plenum 1989)
(《聚合物科学当代主题》,第265-288页,Culbertson编辑,普兰纳姆出版社,1989年);Chen,X.,et al.,Macromolecules 26:4601(1993)(Chen,X.等人,《大分子》,第26卷第4601页,
1993年);Dwight,D.W.et al.,Journal of Electron Spectroscopy and Related 
Phenomena 52:457(1990)(Dwight,D.W.等人,《电子光谱学及相关现象杂志》,第52卷第457页,1990年);和Furukawa,N,et al.,J.Adhes.59:281(1996)(Furukawa,N.等人,《粘附杂志》,第59卷第281页,1996年)中所公开的那些,它们的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。
[0091] 如本文所用,术语“聚氨基甲酸酯-聚硅氧烷组合物”包括但不限于包含聚氨基甲酸酯-聚硅氧烷组合物的组合物,诸如在美国专利No.6,750,309、4,836,646、4,202,807等中所公开的那些,这些专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。聚氨基甲酸酯-聚硅氧烷组合物也包括含有聚氨基甲酸酯-聚硅氧烷的组合物,诸如在Chen,X.,et al.,Macromolecules 26:4601(1993)(Chen,X.等人,《大分子》,第26卷第4601页,1993年);
Dwight,D.W.et al.,Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 52:
457(1990)(Dwight,D.W.等人,《电子光谱学及相关现象杂志》,第52卷第457页,1990年)中所公开的那些,它们的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。
[0092] 如本文所用,术语“聚丙烯酸酯-聚硅氧烷组合物”包括但不限于聚丙烯酸酯改性的聚硅氧烷,诸如在美国专利No.8,076,440和7,230,051中所公开的那些;以及聚丙烯酸酯树脂与含硅氧烷的共聚物的混合物,诸如在美国专利No.4,5504139中所公开的那些,这些
专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。
[0093] 如本文所用,术语“聚异丁烯-聚硅氧烷组合物”包括但不限于包含聚异丁烯-聚硅氧烷组合物的组合物,诸如在EP0969032等中所公开的那些,该专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。
[0094] 设想用作密封剂的其他组合物包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物和聚氟乙烯膜(例如, 特拉华州威尔明顿杜邦公司)。
[0095] 本文中还设想了含有具有烯基基团和全氟醚主链的全氟化聚合物组合物的密封剂,其中烯基基团可与氟化的有机氢硅氧烷在铂催化剂存在下经由硅氢加成固化机理而反
应。这样的组合物在已公布的美国专利申请No.US2009/0284149和JP2010-123769中有所公
开,这些专利的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。‘149和‘769专利申请中所公开的组合物还含有具有一定比表面积二氧化硅
[0096] 树脂-线性组合物在本领域中是已知的并例如在已公布的美国专利申请No.2013/0168727、2013/0171354、2013/0245187、2013/0165602和2013/0172496中有所描述,这些专利均明确地以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。在一些具体例子中,树脂-线性组合物包含有机硅氧烷嵌段共聚物,该有机硅氧烷嵌段共聚物含有:40至90mol%的式
[R12SiO2/2]的二甲硅烷氧基单元,10至60mol%的式[R2SiO3/2]的三甲硅烷氧基单元,0.5至
25mol%的硅烷醇基团[≡SiOH];其中:R1独立地为C1至C30烃基、R2独立地为C1至C20烃基;其中:二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2]以线性嵌段排列,每个线性嵌段平均具有10至400个二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2],三甲硅烷氧基单元[R2SiO3/2]以具有至少500g/mol的分子量的非线性嵌段排列,所述非线性嵌段中的至少30%彼此交联且主要以纳米域聚集在一起,每个
线性嵌段连接到至少一个非线性嵌段;并且有机硅氧烷嵌段共聚物具有至少20,000/mol的
重量平均分子量且在25℃下为固体。
[0097] 当固体组合物由本文所述的树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物的可固化组合物形成时,在一些实施例中,该固体组合物还包含有机硅氧烷树脂(例如,不是嵌段共聚物的一部分的游离树脂),有机硅氧烷树脂也主要聚集在纳米域内。
[0098] 本公开的固体组合物可包含相分离的“软”链段和“硬”链段,其分别来自于线性D单元的嵌段和非线性T单元嵌段的聚集体。这些相应的软链段和硬链段可通过不同的玻璃化转变温度(Tg)来测定或推断。因此,线性链段可被描述为通常具有低Tg(例如低于25℃、或者低于0℃或者甚至低于-20℃)的“软”链段。线性链段通常在多种条件下保持“流体”样行为。相反,非线性嵌段可被描述为具有较高Tg值(例如高于30℃、或者高于40℃或者甚至高于50℃)的“硬链段”。o
[0099] 本发明的树脂-线性有机聚硅氧烷嵌段共聚物的优点在于它们可加工数次,因为加工温度(T加工)小于最终固化该有机硅氧烷嵌段共聚物所需的温度(T固化),即T加工<T固化。然而,当T加工大于T固化时,有机硅氧烷共聚物将会固化并实现高的温度稳定性。因而,本发明树脂-线性有机聚硅氧烷嵌段共聚物提供“可再加工”的显著优点以及通常与有机硅相关的有益效果,诸如疏水性、高温稳定性、抗潮/抗UV性。
[0100] 在一些实施例中,包含树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物的固体组合物还包含稳定剂。参见例如2012年11月30日提交的PCT申请No.PCT/US2012/067334和2012年12月2日提
交的美国临时专利申请No.61/566,031,这些专利申请的整个内容以引用方式并入,如同在本文完整示出一样。如上所述,将稳定剂添加至树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物以提高包含有机硅氧烷嵌段共聚物的固体组合物的架藏稳定性和/或其他物理性质。稳定剂可选自
土金属盐、金属螯合物化合物、含硅小分子或它们的组合。
[0101] 尽管不希望受任何理论的束缚,但是稳定剂组分可表现为缩合催化剂。例如,在本文所述的树脂-线性有机硅氧烷嵌段共聚物的合成过程中(例如,在合成结束时)用诸如氯化的盐或比如金属螯合物(例如乙酰丙镁或Al(acac)3)的催化剂处理大大增加产品的
稳定性。这是令人吃惊且出人意料的,因为预计催化剂将降低硅烷醇官能化共聚物的架藏
稳定性。然而,虽然不受理论的束缚,但是据信,在一些情况下,稳定剂可优先溶于相分离的富含树脂的相中,并增强存在于该相中的硅烷醇基团的缩合。由于该相(即,富含树脂的相)主要包含残留的“游离树脂”,因此该相的缩合随后可增加含有树脂-线性嵌段共聚物的基质的固化温度。例如,在不存在本文所述的稳定剂的情况下,具有弹性体行为的典型树脂-线性材料(例如,基于20mol%的苯基-倍半硅氧烷树脂和184dp的聚二甲基硅氧烷,也称为
“PDMS”)将具有约80℃的流动起点,然后在约120℃下通过留在树脂嵌段上的残余硅烷醇基团进一步缩合固化,从而得到拉伸强度为2-5MPa并且断裂伸长率为200-600%的材料。包含稳定剂的相同树脂-线性材料的固化温度将从120℃大大增至180℃。
[0102] 本公开还提供了可固化有机硅组合物。该可固化有机硅组合物包含本文所述的有机硅氧烷嵌段共聚物。在一些实施例中,该可固化有机硅组合物还包含有机溶剂。在一些实施例中,术语“可固化有机硅组合物”还包括在溶剂中或与溶剂结合的固体组合物的组合。
在一些实施例中,有机溶剂为芳香族溶剂,诸如苯、甲苯或二甲苯。在一些实施例中,溶剂实质上(例如,完全或全部)溶解本文所述的有机硅氧烷嵌段共聚物。
[0103] 本文所述的可固化组合物还可以包含有机硅氧烷树脂(例如,不是嵌段共聚物一部分的游离树脂)。这些组合物中存在的有机硅氧烷树脂通常将是用于制备该有机硅氧烷
嵌段共聚物的有机硅氧烷树脂。因此,有机硅氧烷树脂可以在其式中包含至少60mol%的
[R2SiO3/2]甲硅烷氧基单元(例如至少70mol%的[R2SiO3/2]甲硅烷氧基单元、至少80mol%的[R2SiO3/2]甲硅烷氧基单元、至少90mol%的[R2SiO3/2]甲硅烷氧基单元或100mol%的
2 2
[R SiO3/2]甲硅烷氧基单元;或60-100mol%的[R SiO3/2]甲硅烷氧基单元、60-90mol%的[R2SiO3/2]甲硅烷氧基单元或70-80mol%的[R2SiO3/2]甲硅烷氧基单元),其中各R2独立地为C1至C20烃基。或者,该有机硅氧烷树脂为倍半硅氧烷树脂、或者苯基倍半硅氧烷树脂。
[0104] 当可固化组合物包含有机硅氧烷嵌段共聚物、有机溶剂和任选的有机硅氧烷树脂时,每种组分的量可有所变化。本发明可固化组合物中的有机硅氧烷嵌段共聚物、有机溶剂和任选的有机硅氧烷树脂的量可有所变化。本公开的可固化组合物可含有:40至80重量%
的如本文所述的有机硅氧烷嵌段共聚物(例如40至70重量%、40至60重量%、40至50重
量%);10至80重量%的有机溶剂(例如10至70重量%、10至60重量%、10至50重量%、10至
40重量%、10至30重量%、10至20重量%、20至80重量%、30至80重量%、40至80重量%、50至80重量%、60至80重量%或70至80重量%;和5至40重量%);以及有机硅氧烷树脂(例如5至30重量%、5至20重量%、5至10重量%、10至40重量%、10至30重量%、10至20重量%、20至40重量%或30至40重量%);使得这些组分的重量%之和不超过100%。
[0105] 在一个例子中,该可固化组合物基本上由如本文所述的有机硅氧烷嵌段共聚物、所述有机溶剂和所述有机硅氧烷树脂组成。在该例子中,这些组分的重量%总和为100%或接近100%。在该例子中,相对于上文刚才提及的例子的术语“基本上由…组成”描述的是,可固化有机硅组合物不含有机硅或不是本公开的有机硅氧烷嵌段共聚物或有机硅氧烷树
脂的有机聚合物。
[0106] 可固化有机硅组合物还可以包含固化催化剂。固化催化剂可选自本领域中已知可实现有机硅氧烷的(缩合)固化的任何催化剂,诸如各种催化剂。缩合催化剂可以是
通常用于促进硅键合的羟基(=硅烷醇)基团缩合而形成Si-O-Si键的任何缩合催化剂。例
子包括但不限于胺、铅、锡、钛、锌和铁的复合物。
[0107] 在多种实施例中,固体组合物可通过包括以下步骤的方法形成:使一种或多种树脂(诸如苯基-T树脂)与一种或多种(硅烷醇)封端的硅氧烷(诸如PhMe硅氧烷)反应。或者,
一种或多种树脂可与一种或多种封端的硅氧烷树脂反应,诸如用MTA/ETA、MTO、ETS 900等等封端的硅烷醇封端的硅氧烷。在另一个例子中,固体组合物通过使一种或多种上述组分
和/或一种或多种组分反应而形成。在又一个例子中,该方法可包括任何上述专利申请所述的一个或多个步骤。
[0108] 或者,方法可包括以下步骤:提供在溶剂中的组合物(例如,包含溶剂的可固化有机硅组合物),然后去除溶剂以形成固体组合物。溶剂可通过任何已知的处理技术去除。在一个例子中,形成包含有机硅氧烷嵌段共聚物的膜并使溶剂从可固化有机硅组合物中蒸
发,从而形成膜。使该膜经受升高的温度和/或减压将加速溶剂去除和后续的固体组合物形成。或者,可使可固化有机硅组合物通过挤出机以去除溶剂并提供带状或丸粒形式的固体
组合物。还可使用在防粘膜上进行的涂布操作,如在狭缝式涂布、辊衬刮刀涂布(knife 
over roll coating)、棒涂或凹版涂布中。另外,卷对卷涂布操作可用于制备固体膜。在涂布操作中,可将隧道炉(conveyer oven)或其他加热和排出溶液的装置用于驱离溶剂并获
得固体组合物。
[0109] 有机硅氧烷嵌段共聚物可使用包括以下步骤I)的方法形成:使a)线性有机硅氧烷和b)在其式中包含至少60mol%的[R2SiO3/2]甲硅烷氧基单元的有机硅氧烷树脂在c)溶剂
中反应。在一个例子中,线性有机硅氧烷具有式R1q(E)(3-q)SiO(R12SiO2/2)nSi(E)(3-q)R1q,其中
1
每个R独立地为C1至C30烃基,n为10至400,q为0、1或2,E为包含至少一个碳原子的可水解基团。在另一个例子中,每个R2独立地为C1至C20烃基。在又一个例子中,选择用于步骤I的a)和b)的量以提供具有40至90mol%二甲硅烷氧基单元[R12SiO2/2]和10至60mol%三甲硅烷氧基单元[R2SiO3/2]的有机硅氧烷嵌段共聚物。在再一个例子中,至少95重量%的步骤I中所添加的线性有机硅氧烷掺入到有机硅氧烷嵌段共聚物中。
[0110] 在又一个例子中,该方法包括II)使得自步骤I)的有机硅氧烷嵌段共聚物反应例如以使有机硅氧烷嵌段共聚物的三甲硅烷氧基单元交联和/或使有机硅氧烷嵌段共聚物的
重均分子量(Mw)增加至少50%的步骤。又一个例子包括进一步处理有机硅氧烷嵌段共聚物
以增加贮存稳定性和/或光学透明度的步骤和/或去除有机溶剂的任选步骤。
[0111] 可使用包括使固体组合物与溶剂结合的步骤的方法来形成可固化有机硅组合物,如上所述。该方法还可包括一个或多个步骤:引入和/或结合另外的组分(诸如有机硅氧烷
树脂和/或固化催化剂)至固体组合物和溶剂中的一者或两者。固体组合物和溶剂可使用本
领域中已知的任何方法(诸如搅拌、涡旋、混合等)来彼此结合和/或与任何其他组分结合。
[0112] 在一些例子中,本文所述实施例的光学组件包括第一层和第二层,其中使层固化。第一层的固化机理与第二层的固化机理可以相同或不同。固化机理包括但不限于热熔体固
化或热固化、湿气固化、硅氢加成固化(如下文所述)、缩合固化、过氧化物/自由基固化、光固化或基于点击化学的固化,基于点击化学的固化在一些例子中涉及叠氮化物与炔之间的
金属(铜或钌)催化的反应或自由基介导的硫醇-烯反应。其他固化机理包括但不限于过氧
化物乙烯基-CH3固化;丙烯酸系自由基固化;烷基硼烷固化;以及环氧基-胺/酚固化。
[0113] 本公开还提供了形成光学组件的方法。该方法包括组合发光二极管和层以形成光学组件的步骤。组合步骤无特别限制,并且可以包括或进一步限定为将发光二极管和层紧
挨彼此或彼此重叠设置,和/或彼此直接或间接接触。例如,层可设置在发光二极管上,并与发光二极管直接接触。或者,层可设置在发光二极管上,但与发光二极管分离且不与其直接接触,但可仍设置在发光二极管上。
[0114] 可加热层以流动、熔融、按压、(真空)层合、压缩模塑、注入传递模塑、压延、热压印、注入模塑、挤出或使层从固体变成液体或软化的固体的任何其他工艺步骤。
[0115] 然后可通过上述技术中的任一者或多者,经由喷涂、浇注、涂画、涂布、浸涂、刷涂等等将液体或软化的层施加到发光二极管。
[0116] 在一个例子中,组合步骤被进一步限定为使层熔融,以使得固体组合物设置在发光二极管上并与其直接接触。在另一个例子中,组合步骤被进一步限定为使层熔融,以使得层设置在发光二极管上并与其间接接触。在又一个例子中,该方法还包括提供固体组合物
在溶剂中的溶液的步骤,例如,溶于或部分溶于溶剂。在再一个例子中,该方法包括在组合发光二极管和层的步骤之前去除溶剂以形成固体组合物从而形成层的步骤。在又一个例子
中,该方法还包括在去除溶剂的步骤之后并在组合发光二极管和层的步骤之前使固体组合
物形成层的步骤。
[0117] 在其他实施例中,该方法包括例如经由缩合反应、自由基反应或氢化硅烷化反应来固化固体组合物的步骤。任何催化剂、添加剂等可用于固化步骤。例如,可使用酸性或碱性缩合催化剂。或者,可使用氢化硅烷化催化剂,诸如铂催化剂。在一个例子中,固化步骤在高于固体组合物的熔融温度的温度下发生。或者,固化步骤可在大约为层的熔融温度或低
于层的熔融温度下发生。
[0118] 实例
[0119] 根据本公开形成包括固体组合物和有机硅氧烷嵌段共聚物的一系列实例。也形成了一系列比较例,但不是根据本公开。在形成之后,将实例和比较例形成片材,随后进一步评价所述片材。
[0120] 实例1:
[0121] 向500mL 4颈圆底烧瓶装入甲苯(65.0g)和苯基-T树脂(FW=136.6g/mol Si;35.0g,0.256mol Si)。烧瓶配有温度计、特氟隆搅拌桨和预先填充有甲苯并附接到水冷式冷凝器的Dean Stark装置。然后施加氮气层。使用油浴在回流下将烧瓶加热30分钟。随后,将烧瓶冷却到约108℃(罐温)。
[0122] 然后制备甲苯(35.0g)和硅烷醇封端的PhMe硅氧烷(140dp,FW=136.3g/mol Si,1.24mol%SiOH,65.0g,0.477mol Si)的溶液,并且在氮气下在手套箱中(当天)通过如下方式用50/50MTA/ETA(平均FW=231.2g/mol Si,1.44g,0.00623mol)封端硅氧烷:添加50/
50MTA/ETA至硅氧烷并在室温下混合2小时。然后在108℃下将封端的硅氧烷添加至苯基-T
树脂/甲苯溶液并回流约2小时。
[0123] 回流之后,将溶液冷却回到约108℃,并且添加额外量的50/50MTA/ETA(平均FW=231.2g/mol Si,6.21g,0.0269mol),然后使溶液再回流一小时。
[0124] 随后,将溶液冷却到90℃,然后添加12mL的去离子水。然后将含有水的溶液加热至回流持续约1.5小时以通过共沸蒸馏去除水。然后重复添加水和后续的回流。去除的水相的总量为约27.3g。
[0125] 随后,使一些甲苯(约54.0g)连同大部分残余乙酸一起蒸馏出来(持续约20分钟)以增加固体含量。
[0126] 然后将该溶液冷却到室温,并且使溶液通过5.0μm的过滤器加压过滤以分离固体组合物。
[0127] 通过29Si NMR对固体组合物进行分析,确认其结构为具有约11.8mol%OZ的DPhMe0.635T垸基0.044T环己基0.004TPh0.317。
[0128] 实例2:
[0129] 向2L 3颈圆底烧瓶中装入甲苯(544.0g)和216.0g上述苯基-T树脂。烧瓶配有温度计、特氟隆搅拌桨和预先填充有甲苯并附接到水冷式冷凝器的Dean Stark装置。施加氮气
层。使用电热套以在回流下将溶液加热30分钟。然后将溶液冷却到108℃(罐温)。
[0130] 制备甲苯(176.0g)和264.0g上述硅烷醇封端的PhMe硅氧烷的溶液并且在氮气下在手套箱中(当天)通过如下方式用50/50MTA/ETA(4.84g,0.0209mol Si)封端硅氧烷:添加MTA/ETA至硅氧烷并在室温下混合2小时,也如上所述。
[0131] 然后在108℃下将封端的硅氧烷添加至苯基-T树脂/甲苯溶液并回流约2小时。
[0132] 回流之后,将溶液冷却回到约108℃,并且添加额外量的50/50MTA/ETA(38.32g,0.166mol Si),然后使溶液再另外回流2小时。
[0133] 随后,将溶液冷却到90℃,然后添加33.63g的去离子水。
[0134] 然后将含有水的溶液加热至回流持续约2小时以通过共沸蒸馏去除水。然后将溶液在回流下加热3小时。随后,将溶液冷却到100℃,然后向其加入预干燥的Darco G60炭黑(4.80g)。
[0135] 然后在搅拌下将溶液冷却到室温,然后在室温下搅拌过夜。然后使溶液通过0.45μm的过滤器加压过滤以分离固体组合物。
[0136] 通过29Si NMR对固体组合物进行分析,确认其结构为具有约22.2mol%OZ的DPhMe0.519T烷基0.050TPh0.431。使用FT-IR分析未在固体组合物中检测到乙酸。
[0137] 实例3:
[0138] 向500mL 3颈圆底烧瓶中装入甲苯(86.4g)和33.0g上述苯基-T树脂。烧瓶配有温度计、特氟隆搅拌桨和预先填充有甲苯并附接到水冷式冷凝器的Dean Stark装置。施加氮
气层。使用电热套以在回流下将溶液加热30分钟。然后将溶液冷却到108℃(罐温)。
[0139] 制备甲苯(25.0g)和27.0g上述硅烷醇封端的PhMe硅氧烷的溶液并且在氮气下在手套箱中(当天)通过如下方式用甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷((MTO);MW=301.46)封端
硅氧烷:添加MTA/ETA至硅氧烷并在室温下混合2小时,也如上所述。
[0140] 然后在108℃下将封端的硅氧烷添加至苯基-T树脂/甲苯溶液并回流约3小时。如下文更详细地描述,然后由该溶液浇注成膜。通过29Si NMR对溶液中的有机硅氧烷嵌段共聚PhMe Me Ph
物进行分析,确认其结构为具有约17.0mol%OZ的D 0.440T 0.008T 0.552。使用FT-IR分析未在固体组合物中检测到乙酸。
[0141] 实例4:
[0142] 向5L 4颈圆底烧瓶中装入甲苯(1000.0g)和280.2g上述苯基-T树脂。烧瓶配有温度计、特氟隆搅拌桨和预先填充有甲苯并附接到水冷式冷凝器的Dean Stark装置。施加氮
气层。使用电热套以在回流下将溶液加热30分钟。然后将溶液冷却到108℃(罐温)。
[0143] 制备甲苯(500.0g)和720.0g硅烷醇封端的PDMS(FW=74.3g/mol Si;约1.01mol%OH)的溶液并且在氮气下在手套箱中(当天)通过如下方式用50/50MTA/ETA(23.77g,
0.1028mol Si)封端PDMS:添加MTA/ETA至硅氧烷并在室温下混合30分钟,也如上所述。
[0144] 然后在108℃下将封端的PDMS添加至苯基-T树脂/甲苯溶液并回流约3小时15分钟。
[0145] 回流之后,将溶液冷却回到约108℃,并且添加额外量的50/50MTA/ETA(22.63g,0.0979mol Si),然后使溶液再另外回流1小时。
[0146] 随后,将溶液冷却到100℃,然后添加36.1g的去离子水。
[0147] 然后将含有水的溶液在88-90℃下加热约30分钟,并且然后在回流下加热约1.75小时以通过共沸蒸馏去除约39.6克的水。然后使溶液过夜冷却。
[0148] 随后,将溶液加热回流2小时,然后使其冷却到100℃。为了降低乙酸水平,添加126.8g的去离子水并且在3.25小时的时间段内共沸去除。从Dean Stark装置中去除的量为
约137.3g。然后将溶液冷却到100℃。随后,添加162.8g水并且在4.75小时的时间段内共沸去除。从Dean Stark装置中去除的量为约170.7g。然后将溶液冷却到90℃,并向其加入10g Darco G60炭黑。然后在搅拌下将溶液冷却到室温,然后允许其在室温下搅拌过夜。
[0149] 然后使溶液通过0.45μm的过滤器加压过滤以分离固体组合物。
[0150] 通过29Si NMR对固体组合物进行分析,确认其结构为具有约6.56mol%OZ的DMe20.815T烷基0.017TPh0.168。使用FT-IR分析未在固体组合物中检测到乙酸。
[0151] 实例5:
[0152] 向12L 3颈圆底烧瓶中装入甲苯(3803.9g)和942.5g上述苯基-T树脂。烧瓶配有温度计、特氟隆搅拌桨和预先填充有甲苯并附接到水冷式冷凝器的Dean Stark装置。施加氮
气层。使用电热套以在回流下将溶液加热30分钟。然后将溶液冷却到108℃(罐温)。
[0153] 制备甲苯(1344g)和1829.0g上文刚刚描述的硅烷醇封端的PDMS的溶液并且在氮气下在手套箱中(当天)通过如下方式用MTO(甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷(85.0g,
0.2820mol Si))封端PDMS:添加MTO至硅氧烷并在室温下混合2小时,也如上所述。
[0154] 然后在110℃下将封端的PDMS添加至苯基-T树脂/甲苯溶液并回流约2小时10分钟。随后,添加276.0g正丁醇,然后将溶液回流3小时,然后使其冷却到室温过夜。
[0155] 随后,通过蒸馏去除约2913g甲苯以使固体含量增加至约50重量%。然后在65-75℃下施加约2.5小时的真空。然后,在静置3天后将溶液通过5.0μm的过滤器过滤以分离固体组合物。
[0156] 通过29Si NMR对固体组合物进行分析,确认其结构为具有约6.23mol%OZ的DMe20.774TMe0.009TPh0.217。使用FT-IR分析未在固体组合物中检测到乙酸。
[0157] 实例6:
[0158] 向1L 3颈圆底烧瓶中装入甲苯(180.0g)和64.9g所述苯基-T树脂。烧瓶配有温度计、特氟隆搅拌桨和预先填充有甲苯并附接到水冷式冷凝器的Dean Stark装置。施加氮气
层。使用电热套以在回流下将溶液加热30分钟。然后将溶液冷却到108℃(罐温)。
[0159] 制备甲苯(85.88g)和115.4g硅烷醇封端的PDMS的溶液并且在氮气下在手套箱中(当天)通过如下方式用ETS 900(50重量%的甲苯溶液;平均FW=232/4g/mol Si)封端
PDMS:添加ETS 900/甲苯(8.25g,0.0177mol Si)至硅烷醇封端的PDMS并在室温下混合2小
时。
[0160] 然后在108℃下将封端的PDMS添加至苯基-T树脂/甲苯溶液并回流约2小时。
[0161] 随后,使溶液冷却回到108℃,并添加额外量的ETS900(15.94g,0.0343mol Si)。然后在回流下将溶液加热一小时,然后冷却回到108℃。然后添加额外量的ETS 900/甲苯(2.23g,0.0048mol Si),并且使溶液再次在回流下加热一小时。
[0162] 随后,将溶液冷却到100℃,并且添加30mL的去离子水。将溶液再次加热至回流,以通过共沸蒸馏去除水。将该过程重复3次。
[0163] 然后,加热溶液并且蒸馏出约30g溶剂以增加固体含量。然后将该溶液冷却到室温,并且使其通过5.0μm的过滤器过滤以分离固体组合物。
[0164] 通过29Si NMR对固体组合物进行分析,确认其结构为具有约7.71mol%OZ的DMe20.751T烷基0.028TPh0.221。使用FT-IR分析未在固体组合物中检测到乙酸。
[0165] 实例7:
[0166] 在一个例子中,可通过以下方式来制备粘度为8630mPa.s的组合物:混合75份由以下平均组成式表示的甲基苯基乙烯基聚硅氧烷:(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3
(PhSiO3/2)0.45、25份由以下分子式表示的三硅氧烷:(HMe2SiO)2SiPh2、10份由以下分子式表示的甲基苯基乙烯基聚硅氧烷:ViMe2SiO(SiMePhO)17.5SiMe2Vi、0.001份铂1,3-二乙烯基-
1,1,3,3-四甲基二硅氧烷复合物在1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中的溶液(其含有4.5%的Pt金属,从而在组合物中给出5ppm的铂)以及0.006份乙炔基环己醇。可将组合物在模具(诸如由金属制得)中在100℃下加热30分钟。材料在100℃下可为可流动的,但冷
却到25℃可产生无粘性固体。25℃下的肖氏A硬度可为约68。可以相同方式制备具有一(1)
毫米厚的B阶段片材。130℃下的无转子流变仪(MDR)测量显示出0.01dNm作为最小扭矩值的
例子。
[0167] 实例8:
[0168] 在一个例子中,可通过以下方式来制备粘度为17090mPa.s的组合物:混合37.5份由以下平均组成式表示的甲基苯基乙烯基聚硅氧烷:(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3
(PhSiO3/2)0.45、40份由以下平均组成式表示的甲基乙烯基苯基聚硅氧烷:(Me2ViSiO1/2)0.2(PhSiO3/2)0.8、22.5份由以下分子式表示的三硅氧烷:(HMe2SiO)2SiPh2、10份由以下分子式表示的甲基苯基乙烯基聚硅氧烷:ViMe2SiO(SiMePhO)17.5SiMe2Vi、0.001份铂1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷复合物在1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中的溶液(其含有4.5%的Pt金属,从而在组合物中给出5ppm的铂)以及0.006份乙炔基环己醇。可将
组合物在模具(诸如由金属制得)中在100℃下加热15分钟。材料在100℃下可为可流动的,
但冷却到25℃得到无粘性固体。25℃下的肖氏A硬度可为55。以相同方式制备具有一(1)毫
米厚的B阶段片材。130℃下的MDR(无转子流变仪)测量显示出0.02dNm作为最小扭矩值。
[0169] 比较例1:
[0170] 将具有底部放泄的1L 3颈圆底预定莫顿型烧瓶装上去离子水(196.1g)。烧瓶配有温度计、特氟隆搅拌桨和水冷式冷凝器。向加料漏斗中装入PhSiCl3(82.95g)和
PhMeSiCl2(58.87g)以及甲苯(142.65g)。首先以室温将该溶液缓慢地加入烧瓶。在添加至
烧瓶时,溶液放热至78℃。将溶液混合15分钟。随后,去除水相并且通过水洗去除HCl。
[0171] 然后将25mL的去离子水添加至溶液并且将溶液在80℃下加热15分钟。然后去除水相,并且随后使溶液加热至回流并且通过共沸蒸馏去除额外的水。多次重复这些步骤。
[0172] 随后,加热溶液以蒸馏溶剂并增加固体含量。然后使用旋转蒸发仪在120℃的油浴温度和约0.5毫米Hg下使产物汽提至干燥并过滤以分离该产物。
[0173] 通过29Si NMR对该产物进行分析,确认其结构为具有约44.5mol%(5.55重量%)的OH含量并且具有约136g/mol的FW的DPhMe0.437T环己基0.007TPh0.556。
[0174] 比较例2:
[0175] 使用真空行星式混合机Thinky ARV-310将下述组分在2kPa下以1600rpm混合2分钟以形成液体组合物。
[0176] 组分1:平均单元分子式:(Me2ViSiO1/2)0.25(PhSiO3/2)0.75;5.8g;
[0177] 组分2:平均单元分子式:Me2ViSiO(MePhSiO)25OSiMe2Vi;1.8g;
[0178] 组分3:平均单元分子式:HMe2SiO(Ph2SiO)SiMe2H;2.0g;
[0179] 组分4:平均单元分子式:(HMe2SiO1/2)0.60(PhSiO3/2)0.4;0.24g;
[0180] 组分5:平均单元分子式:
[0181] (Me2ViSiO1/2)0.18(PhSiO3/2)0.54(EpMeSiO)0.28,其中(Ep=环氧丙氧丙基);0.23g;
[0182] 组分6:平均单元分子式:环状(ViSiMeO1/2)n;0.02g;
[0183] 1-乙炔基-1-环己醇;240ppm
[0184] Pt催化剂(1.3-二乙烯基四甲基硅氧烷复合物);2ppm
[0185] 比较例3:
[0186] 比较例3使用真空行星式混合机由以下物质制备:
[0187] 乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷(平均Mw=60,000);42.9份
[0188] 乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷(平均Mw=24,000);14.5份
[0189] 乙烯基二甲基甲硅烷氧基和三甲基甲硅烷氧基官能化的二氧化硅;1.0份
[0190] 三甲基甲硅烷氧基官能化的二氧化硅;5.7份
[0191] 与铂催化剂配位的1,5-二乙烯基-1,1,5,5-四甲基二硅氧烷(对于总组合物来说Pt含量为5ppm)
[0192] (烯丙基环氧丙氧丙基-SiO3/2)0.5(MeSiViO2/2)0.3(Me2SiO2/2)0.2;11.7份
[0193] 形成之后,将比较例3在聚醚砜涂布的膜上浇注,然后在100℃加热3分钟以形成膜。
[0194] 实例和比较例的评估:
[0195] 在形成上述实例中的每一个之后,评估各种样品以确定25℃下的模量、肖氏硬度A(固化的)、120℃下的熔体粘度、裤型撕裂、拉伸强度、断裂伸长率和柔韧性。这些评估的结果列于下表1中。
[0196] 表1
[0197]
[0198] 撕裂(ASTM D624)试件由通常测量厚度为1-2毫米的片材冲切。测试类型T(裤型),则根据可用样品片材的量制备三个试件。在测试之前,不考虑特殊贮存,因为不期望片材受到温度或湿度中较小变化的显著影响。在环境温度和湿度下用使用Bluehill 2软件的英斯
特朗公司(Instron)万能试验机测试试件。对于类型B和类型C试件,所用的测试速度为500
毫米毫米/分钟,并且拉伸试件直至损坏。报告中值峰/厚度。对于类型T(裤型)试件,使用
50毫米/分钟的拉伸速度,并且拉伸试件直至观察到撕裂力趋于稳定或直至发生损坏。在测试之后,可在视觉上识别力曲线的水平区域的起点和终点。然后使用软件的分析功能以计
算识别区域内的平均撕裂力/厚度。如果测试超过一个试件,则报告中值读数。
[0199] 通过将多片片材堆叠在一起来制备大约6毫米厚的硬度计(ASTM D2240)试件。测试设备包括安装在操作台上的模拟肖氏A硬度计头部,其控制力和施加速度两者。根据试件的尺件进行三或五次测量。在接触1秒后读取读数。报告中值读数。
[0200] 拉伸(ASTM D412)试件由通常测量厚度为1-2毫米的片材冲切。优选的试件尺寸为类型C,但可切割更小的尺寸使得可获得三个试件。在测试之前,不考虑特殊贮存,因为不期望片材受到温度或湿度中较小变化的显著影响。在环境温度和湿度下用使用Bluehill 2软
件的英斯特朗公司万能试验机测试试件。所用的测试速度为500毫米/分钟,并且拉伸试件
直至损坏。连同杨氏模量一起报告峰和断裂点处的中值伸长率和拉伸强度。还导出原始应
力-应变曲线以用于进一步分析和与其他材料比较。
[0201] 膜和液体的形成和评估:
[0202] 在形成上述实例中的每一者后,将实例2和4-6连同比较例2和3的14.5mg样品置于LED封装中并固化,以分别形成光学组件2和4-6以及比较光学组件2和3。
[0203] LED封装为具有BridgeLux LED芯片MKO4545C的TTI-5074,可从一诠精密工业公司(Chiun Precision Industry)商购获得。
[0204] 实例2通过在10N-30N逐渐增加的压力和从50-130℃增加的温度下按压的过程中处理,然后以150℃/20分钟并在160℃下后烘烤3小时来固化。
[0205] 实例4-6各自在150℃固化20分钟,在10N-30N逐渐增加的压力下按压然后在烘箱中于160℃加热3小时。
[0206] 比较例2在没有任何压力的情况下在烘箱中于150℃固化1小时。
[0207] 比较例3在压机中在10N-30N逐渐增加的压力下于150℃固化1小时,但不使用任何烘箱。
[0208] 在形成每个光学组件的过程中或之后,评估每个光学组件以测定折射率、封装过程中的电线弯曲、重新流动稳定性(分层)和热循环稳定性(直至电线开路的循环次数)。
[0209] 表2
[0210]
[0211] 在室温下使用Metricon Model2010/M棱镜耦合器在632.8nm波长激光下通过棱镜耦合方法测定折射率。
[0212] 封装过程中的电线弯曲通过显微镜观察和封装前后的比较来确定。
[0213] 重新流动稳定性(分层)通过使用具有交叉偏振滤波器光学显微镜观察来确定,其中极少光散射的图像表明没有分层。描述词“极佳”描述没有分层的情况。描述词“可接受的”描述极少分层的情况。描述词“差”描述显著分层的情况。
[0214] 热循环稳定性(直至电线开路的循环次数)通过LED光源导通/断开测试来确定,其中LED的发光故障表明电线开路。
[0215] 更具体地讲,评估实例2的重新流动稳定性,其中单个循环包括将样品在-40℃的温度下暴露30分钟,在2分钟内坡度升温至125℃,在125℃保持30分钟并在2分钟内坡度降
温回到-40℃。图1显示了重新流动前后的结果。顶部行显示了正常的显微图像,并且其他行显示了交叉偏振的显微图像。与比较例2的比较(参见表2)表明实例2具有优异的稳定性。未发生与基板的分层。比较例2表现出与PPA白反射板的分层,并且有时与银背板分层。与优异的热循环稳定性相结合,实例2表现出对于LED应用高度可靠的材料。
[0216] 图2表明实例2、4和6未表现出焊线开路,甚至在1000次循环之后也是如此,而比较例2在约200次循环之后表现出焊线开路。
[0217] 另外的实例-使用3-辊研磨装置掺入到共聚物中的荧光体:
[0218] 还形成另外的实例,其包括使用3辊混合装置掺入到有机硅氧烷嵌段共聚物中的荧光体。更具体地讲,将4.988g实例2的样品置于加热到80℃的3辊研磨机(AIMEX BR-
150HCV)上。随后,将0.497g Intematix荧光体YAG荧光体(NYAG4454)添加至有机硅氧烷嵌
段共聚物中以形成混合物。然后使混合物通过3-辊研磨机将荧光体掺入到有机硅氧烷嵌段
共聚物中。
[0219] 在该过程中,荧光体不聚集并且在两个月内不会在视觉上观察到沉降。
[0220] 相比之下,当使用上述方法将100份比较例2和3.5份NTAG4851掺在一起时,在24小时之后观察到荧光体完全沉降。
[0221] 另外的实例-使用溶液共混法掺入到共聚物中的荧光体:
[0222] 实例2的另外的样品以70%固体溶于甲苯以形成混合物。随后,将该混合物分成三个样品。在第一个样品中,添加25重量%CeYAG。在第二个样品中,添加25重量%CeTAG。在第三个样品中,添加25重量%EuN。用实例4的样品重复该过程。
[0223] 实例2和4的每个样品均在10mL牙科混合器杯中制备,然后充分地手动混合,然后用涡旋混合器混合约5分钟,然后超声处理约45分钟。
[0224] 混合之后,然后使用可调节的下拉棒以在TEFZEL隔离衬片104上设置的10密间隙将实例2和4的每个样品下拉成膜。实例2和4的每个样品在抵抗荧光体的沉降方面是极佳
的。实例2的透射模式的光学显微图如图3所示,并且显示均匀分散在其中的荧光体。
[0225] 实例9
[0226] 再次参见图5,光学组件500可如下制造:通过热压机用1毫米深的模具将实例7的有机硅组合物在100℃下加热30分钟。获得1毫米厚的B阶段透明片材。获得光学器件504,将其线焊到基板508上的电极,并设置在具有圆顶形腔体的压缩模制设备中。将透明片材设置在腔体中。在130℃下用透明片材进行5分钟压缩模制,以使透明片材熔融并使其在圆顶形
腔体中固化以形成密封剂502。
[0227] 实例10
[0228] 再次参见图5,光学组件500可如下制造:通过热压机用1毫米深的模具将实例8的有机硅组合物在100℃下加热15分钟。获得1毫米厚的B阶段透明片材。将光学器件504线焊
到基板508上的电极,并设置在具有圆顶形腔体的压缩模制设备中。将透明片材设置在腔体上。在130℃下用透明片材进行5分钟压缩模制,以使透明片材熔融并使其在圆顶形腔体中
固化以形成密封剂502。
[0229] 实例11
[0230] 再次参见图5,光学组件500可如下制造:将五(5)重量%的YAG黄色荧光体(NYAG4454,由英特美公司(Intematix)生产)混合到实例7的有机硅组合物中以制备具有荧
光体的有机硅组合物。通过热压机用1毫米深的模具将具有荧光体的有机硅组合物在110℃
下加热15分钟。获得1毫米厚的B阶段荧光体片材。将光学器件504线焊到基板508上的电极,并设置在具有圆顶形腔体的压缩模制设备中。将荧光体片材设置在腔体上。在130℃下用实例9的透明片材进行5分钟压缩模制,以使透明片材熔融并使其在圆顶形腔体中固化以形成
密封剂502。
[0231] 实例11a
[0232] 在一个例子中,将八(8)重量%的YAG黄色荧光体(NYAG4454,由英特美公司生产)混合到实例7的有机硅组合物中以制备具有荧光体的有机硅组合物。通过热压机用300μm深的模具将具有荧光体的有机硅组合物在120℃下加热15分钟。获得300μm厚的B阶段荧光体
片材。将荧光体片材层压在实例9的透明片材(1毫米厚)上,将其制备成多层片材或密封剂。
[0233] 实例11b
[0234] 在一个例子中,将五十(50)重量%的YAG黄色荧光体(NYAG4454,由英特美公司生产)混合到实例7的有机硅组合物中以制备具有荧光体的有机硅组合物。通过热压机用60μm深的模具将具有荧光体的有机硅组合物在120℃下加热15分钟。获得60μm厚的B阶段荧光体片材。将荧光体片材层压在实例9的透明片材(1毫米厚)上。
[0235] 实例12
[0236] 图6是光学组件600的例子,其包括线焊到基板604的光学器件602,诸如LED。如图所示,光学器件602线焊到基板上的电极606。将光学器件602设置在具有圆顶形腔体的压缩模制设备中。将主体的实例11a的多层片材设置在设备中,其中荧光体片材在光学器件602
的光学表面608近侧。在130℃下用多层片材进行5分钟压缩模制,以使多层片材熔融并使其在圆顶形腔体中固化。在压缩模制后,光学组件600具有密封剂609,而密封剂包括:圆顶形透明层610,以及覆盖在基板604的表面上的光学器件602和电极606的平坦的含荧光体层
612。在多种例子中,在含荧光体层612与光学器件602和电极606之间产生很少的气隙至不
产生气隙。在多种例子中,透明层610不含荧光体污染。
[0237] 实例13
[0238] 再次参见图6,光学组件600可如下制造:将光学器件602设置在具有圆顶形腔体的压缩模制设备中。将实例11b的多层片材设置在设备中,该多层片材组合形成密封剂609,其包括透明层610和含荧光体层612(诸如图1的主体102的层),其中形成含荧光体层612的荧
光体片材在光学器件602的光学表面608的近侧。在130℃下用多层片材进行5分钟压缩模
制,以使多层片材熔融并使其在圆顶形腔体中固化。在压缩模制后,光学组件600具有密封剂609,其包括圆顶形透明层610以及覆盖光学器件602和电极606的平坦的含荧光体层612。
在多种例子中,在含荧光体层612与光学器件602和电极606之间产生很少的气隙至不产生
气隙。在多种例子中,透明层610不含实质性的或任何荧光体污染。
[0239] 实例14
[0240] 图7是光学组件700的例子,其包括光学器件702(诸如LED)和基板704,在基板上,光学器件702线焊到基板704上的电极706。将光学器件702设置在具有圆顶形腔体的压缩模
制设备中。将实例11a的多层片材设置在设备中,该多层片材形成密封剂707,其包括具有多种厚度中的任一者的透明层708和含荧光体层710(诸如图1的主体102的层),其中密封剂
708在光学器件702的光学表面712的近侧而荧光体片材710相对于透明片材708在光学器件
702的光学表面712的远侧。在130℃下用多层片材进行5分钟压缩模制,以使多层片材熔融
并使其在圆顶形腔体中固化。在压缩模制后,光学组件700具有圆顶形密封剂707,其包括透明层708和荧光体710。在多种例子中,在密封剂707与光学器件702和电极706之间产生很少的气隙至不产生气隙。在多种例子中,透明层708不含实质性的或任何荧光体污染。
[0241] 实例15
[0242] 图8是光学组件800的例子,其包括将四十(40)重量%的硅酸盐绿色荧光体(EG3261,由英特美公司生产)混合到实例8的有机硅组合物中以制备具有绿色荧光体的有
机硅组合物。通过热压机用60μm深的模具将具有绿色荧光体的有机硅组合物在110℃下加
热15分钟,以形成绿色荧光体层802。将十(10)重量%的氮化物红色荧光体(R6535,由英特美公司生产)混合到实例8的有机硅组合物中,以制备具有红色荧光体的有机硅组合物。通
过热压机用60μm深的模具将具有红色荧光体的有机硅组合物在110℃下加热15分钟,以形
成红色荧光体层804。将绿色荧光体层802层压在实例10的透明层806上,并将红色荧光体层
804层压在绿色荧光体层802的顶部上以制备密封剂808。将光学器件810(诸如LED)线焊到
基板814上的电极812并设置在具有圆顶形腔体的压缩模制设备中。将密封剂808设置在设
备中,其中透明层806在光学器件810的光学表面816的近侧。在130℃下用多层片材808进行
5分钟压缩模制,以使密封剂808熔融并使其在圆顶形腔体中固化。在压缩模制后,光学组件
800具有透明的圆顶形密封剂808,该密封剂具有红色荧光体层806和绿色荧光体层804。在
多种例子中,在透明层806与光学器件810和电极812之间产生很少的气隙至不产生气隙。在多种例子中,透明层806不含实质性的或任何荧光体污染。
[0243] 实例16
[0244] 在多种例子中,光学组件500、600、700、800中的任一者可包括实例11b的荧光体片材作为层。在实例16中,切割荧光体片材并移除一些部分以制备线图案化和正方形图案化的荧光体片材。将荧光体片材层压在实例9的透明片材上以制备具有图案化荧光体层的多
层片材。将光学器件线焊到基板上的电极并设置在具有圆顶形腔体的压缩模制设备中。将
具有图案化荧光体层的多层片材设置在设备中,其中图案化荧光体片材在光学表面的近
侧。在130℃下进行5分钟压缩模制,以使多层片材熔融并使其在圆顶形腔体中固化。在压缩模制后,光学组件具有透明圆顶形密封剂以及平坦且图案化的荧光体层。在多种例子中,在含荧光体层与LED晶粒和电极之间产生很少的气隙至不产生气隙。在多种例子中,透明层不含实质性的或任何荧光体污染。
[0245] 实例16a
[0246] 图9是光学组件900的例子。通过热压机用1毫米深的模具将实例8的有机硅组合物在110℃下加热15分钟以获得透明片材902,从而形成密封剂。将线焊到基板908上的电极
906的光学器件904设置在真空层压机中。将透明片材902设置在位于真空层压机中的基板
908上。将真空层压机中的空气在130℃下抽真空1分钟。在抽真空过程后,将透明片材902通过层压机在大气下压制5分钟以获得光学组件900。
[0247] 实例17
[0248] 图10是光学组件1000的例子。通过热压机用1毫米深的模具将实例8的有机硅组合物在110℃下加热15分钟以获得透明片材1002。将五十(50)重量%的YAG黄色荧光体
(NYAG4454,由英特美公司生产)混合到实例8的有机硅组合物中以制备具有荧光体层1004
的有机硅组合物。通过热压机用60μm深的模具将具有荧光体的有机硅组合物在120℃下加
热15分钟。将荧光体层1004层压在1毫米厚的透明片材1002上以制备密封剂1006。将光学器件1008线焊到基板1012上的电极1010,并设置在真空层压机中。将真空层压机中的空气在
130℃下抽真空1分钟。在抽真空过程后,将密封剂1006通过层压机在大气中压制5分钟以获得光学组件1000。
[0249] 实例18
[0250] 向玻璃反应器装入118g甲醇、32g浓氢氧化铵水溶液和41g二甲基-二甲氧基硅烷。诸如借助电磁搅拌来搅拌上述组分,直到产生实质上均匀的混合物。在剧烈搅拌混合物的
同时,将96g原硅酸甲酯加入。在约10秒后,当反应产物变成凝胶状物质时,停止搅拌,并使所得的产物在封闭且凉爽的环境中原封不动保持一周,从而获得湿法疏水化增强二氧化硅
的分散体。从二氧化硅分散体中去除甲醇和气态氨。测量湿法疏水化增强二氧化硅的BET表面积,测量结果显示,所得的湿法疏水化增强二氧化硅具有等于620m2/g的比表面积。
[0251] 实例19
[0252] 通过官方日本专利公布(Kokoku)No.61-56255中所述的方法制备疏水剂。在105℃下用277g八甲基环四硅氧烷、4.6g 1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基硅氧烷、517g甲基三甲氧基硅烷及0.43g作为催化剂的氢氧化进行两小时的反应。因此,制得由开环重排的有机聚硅氧烷组成的疏水剂。用碳化气中和氢氧化钾。对所得的聚硅氧烷的分析显示,产物由具有0.7mol%的甲基乙烯基甲硅烷氧基基团的线性有机聚硅氧烷制成。随后,使用所得
的疏水剂如下合成湿法疏水化增强二氧化硅。向玻璃反应器装入118g甲醇、32g浓氢氧化铵水溶液和39g上文获得的疏水剂。诸如借助电磁搅拌来搅拌这些组分,直到出现实质上均匀的混合物。在剧烈搅拌混合物的同时,将96g原硅酸甲酯加入。在约10秒后,当反应产物变成凝胶状物质时,停止搅拌,并使所得的产物在封闭且凉爽的环境中原封不动保持而老化一
周,从而获得湿法疏水化增强二氧化硅的分散体。从二氧化硅分散体中去除甲醇和气态氨。
测量湿法疏水化增强二氧化硅的BET表面积,测量结果显示,所得的湿法疏水化增强二氧化硅具有等于540m2/g的比表面积。
[0253] 实例20
[0254] 首先,将300份在实例19中获得的湿法疏水化增强二氧化硅分散体(其中二氧化硅占25重量%)和100份共聚物橡胶(其中聚合度等于3,000,其从具有用二甲基乙烯基甲硅烷
氧基基团封端的分子链末端的甲基乙烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷获得,其中二甲基硅氧烷
单元占99.63mol%而甲基乙烯基硅氧烷单元占0.37mol%)装入捏炼机中,并混合。通过加
热到90℃去除溶剂。在完全去除挥发性组分后,获得有机硅橡胶基料。随后,将100份所得的有机硅橡胶基料与以下组分合并:1.5份二甲基硅氧烷和甲基氢硅氧烷的共聚物(其中硅键
合的氢原子的含量为1.52重量%),其在25℃下具有7毫米2/s的粘度并且分子末端被三甲
基甲硅烷氧基基团封端且在25℃下具有7毫米2/s的粘度;氯铂酸与四甲基二乙烯基硅氧烷
的复合物,其量使得铂金属催化剂的含量等于10ppm;100ppm甲基三(甲基异丁氧基)硅烷;
0.5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;0.5份γ-环氧丙氧丙基-三甲氧基硅烷;0.4
份甘油单芳基醚。因此,制得透明的有机硅橡胶组合物。将所得的有机硅橡胶组合物与0.03份红色偶氮颜料(二甲苯基-偶氮亚二甲苯基-2-酚)合并,以产生红色有机硅橡胶组合
物。测量未固化状态的该有机硅橡胶组合物的拉伸强度,并显示出2.6kg/cm2的量值。将所得的有机硅橡胶组合物通过合适的挤出机喷嘴挤出成膜状产品,从而产生1.0毫米厚且5cm
宽的有机硅橡胶膜。
[0255] 实例21
[0256] 参见图7的光学组件700,在一个例子中,含荧光体层710可以为或可替换为从实例21的有机硅橡胶组合物制得的挤出的有机硅橡胶片材,将其压制成300μm厚以制备第二透
明层710。第二透明层710在25℃下的折射率为1.41。将第二透明层710层压在第一透明层
708上。在一个例子中,第一透明层708通过热压机以1毫米深度将实例8的有机硅组合物在
110℃下加热15分钟而制得。第一透明片材708在25℃下的折射率为1.55。将光学器件702线焊到基板706上的电极704并设置在具有圆顶形腔体的压缩模制设备中。将多层片材设置在
设备中,其中第一透明片材708在光学器件702的光学表面712的近侧。在130℃下进行5分钟压缩模制。在压缩模制后,产生光学组件700。
[0257] 实例22
[0258] 参见图6的光学组件600,在一个例子中,含荧光体层612包括或替换为从实例21的有机硅橡胶组合物制得的挤出的有机硅橡胶片材。在一个例子中,将挤出的有机硅橡胶片
材压制成300μm厚以制备第一透明层612。将第一透明层612在150℃下固化1小时后产生A型硬度的有机硅片材,其在25℃下显示A70。将硬化的有机硅第一透明层612层压在第二透明
层610上。第二透明层610通过热压机以1毫米深度将实例8的有机硅组合物在110℃下加热
15分钟而制得。第二透明层610在150℃下固化1小时后的肖氏-D硬度在25℃下为肖氏-D74。
将光学器件602线焊到基板604上的电极606。将基板604设置在具有圆顶形腔体的压缩模制
设备中。将多层片材设置在设备中,其中第一透明片材612在光学器件602的光学表面608的近侧。在130℃下进行5分钟压缩模制。在压缩模制后,获得具有透明圆顶形密封剂的光学组件600。
[0259] 实例23
[0260] 图11A和图11B示出了将多层组合物1100与光学器件1102在基板1104上配合以形成光学组件1106。将多层组合物1100(在一个例子中为实例8的多层有机硅组合物)通过热
压机用1毫米深的模具在110℃下加热15分钟。将二十(20)重量%的TiO2颗粒和五十(50)重
量%的研磨二氧化硅混合到有机硅组合物中以制备白色有机硅组合物1108。将具有TiO2的
白色有机硅组合物1108通过热压机用60μm深的模具在120℃下加热15分钟。在白色有机硅
组合物1108中冲出孔图案1110。将具有孔图案1110的白色有机硅组合物1108层压在1毫米
厚的B阶段透明片材1112上以制备多层组合物1100,所述透明片材通过热压机以1毫米深度
将实例8的有机硅组合物在110℃下加热15分钟而制得。将光学器件1102线焊到基板1104上
的电极1114并设置在具有圆顶形腔体的压缩模制设备中。将多层片材1100设置在设备中,
其中白色有机硅组合物1108在光学器件1102的光学表面1116的近侧。在130℃下进行5分钟
压缩模制。在压缩模制后,获得具有透明圆顶形密封剂的光学组件1106。
[0261] 上文所述的值中的一个或多个可以变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%等,只要该变动保持在本公开范围内即可。可以从独立于所有其他成员的库什(Markush)组的每个成员中获得意料不到的结果。每个成员可以被单独地和/或组合地依赖,并且为所附权利要求的范围内的具体实施例提供足够的支持。本文明确设想到独立权利要求和从属
权利要求(单项从属和多项从属)的所有组合的主题。本公开的说明文字是示例性的,而不
是限制性的。按照上述教导内容,本公开的许多修改形式和变型形式是可能的,并且本公开可以不按本文具体描述的那样实施。
[0262] 在本文件中,术语“一”、“一个”或“该”用于包括一个或超过一个,除非上下文明确地另外指明。术语“或”用于指代非排他性的“或”,除非另外指明。此外,本文所用的且未另外定义的措辞或术语仅用于说明的目的而并非进行限制。段落标题的任何使用旨在有助于文件的阅读而不应理解为限制;与段落标题相关的信息可出现在特定段落之内或之外。此
外,在本文件中涉以及的全部出版物、专利和专利文件均以引用方式全文并入本文,如同单独以引用方式并入。如果在本文件和以引用的方式并入的那些文件之间有不一致的用法,
则在所并入的文件中的用法应当被视为对本文件的补充;对于不可调和的矛盾,以本文件
的用法为准。
[0263] 如本文所用,术语“基本上”是指大多数或主要地,就像至少约50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.99%或至少约99.999%或更多。在一些实施例中,术语“实质上”可涵盖“完全”或“全部”。
[0264] 本发明提供以下示例性实施例,其编号不应视为表示重要性程度:
[0265] 实施例1涉及一种光学组件,包括:
[0266] 包括光学表面的光学器件;以及
[0267] 实质上或完全覆盖光学表面的预成形的密封剂膜,密封剂包括:
[0268] 包含第一含有有机硅的热熔体组合物的第一层,第一层具有第一主表面和第二主表面;以及
[0269] 包含第二含有有机硅的热熔体组合物的第二层,第二层具有第一主表面和第二主表面,第二层的第一主表面与第一层的第一主表面接触。
[0270] 实施例2涉及实施例1的光学组件,其中第一含有有机硅的热熔体组合物和第二含有有机硅的热熔体组合物中的至少一者是反应性含有有机硅的热熔体组合物。
[0271] 实施例3涉及实施例1的光学组件,其中第一含有有机硅的热熔体组合物和第二含有有机硅的热熔体组合物中的至少一者是非反应性含有有机硅的热熔体组合物。
[0272] 实施例4涉及实施例1至3的光学组件,其中第一含有有机硅的热熔体组合物和第二含有有机硅的热熔体组合物中的至少一者包含以下组合物中的至少一者:树脂-线性组
合物、硅氢加成固化组合物、高苯基-T组合物、硅密封剂组合物、聚脲-聚硅氧烷组合物、MQ/聚硅氧烷组合物、MQ/X-二有机硅氧烷组合物、聚酰亚胺-聚硅氧烷组合物、聚碳酸酯-聚硅氧烷组合物、聚氨基甲酸酯-聚硅氧烷组合物、聚丙烯酸酯-聚硅氧烷组合物或聚异丁烯-聚硅氧烷组合物。
[0273] 实施例5涉及实施例4的光学组件,其中树脂-线性组合物包含相分离的富树脂相和相分离的富线性物相。
[0274] 实施例6涉及实施例1至5的光学组件,其中第一层具有不同于第二层的材料性质。
[0275] 实施例7涉及实施例6的光学组件,其中第一层和第二层的材料性质选自:模量、硬度、折射率、透光率或热导率。
[0276] 实施例8涉及实施例1至7的光学组件,其中第一层和第二层中的至少一者具有肖氏A硬度梯度,其中肖氏A硬度梯度是从第一层的第一主表面到第二主表面或从第二层的第
一主表面到第二主表面。
[0277] 实施例9涉及实施例1至8的光学组件,其中第一层和第二层中的至少一者包含图案。
[0278] 实施例10涉及实施例1至9的光学组件,其中使第二层的第二主表面暴露于环境条件,并且其中第二层的第二主表面包含粗糙表面。
[0279] 实施例11涉及实施例1至10的光学组件,其中使第二层的第二主表面暴露于环境条件,并且其中第二层的第二主表面实质上或完全防尘。
[0280] 实施例12涉及实施例1至11的光学组件,其中第一层和第二层中的至少一者包含折射率梯度,其中折射率梯度是从第一层的第一主表面到第二主表面或从第二层的第一主
表面到第二主表面。
[0281] 实施例13涉及实施例1至12的光学组件,其中密封剂的厚度为约0.5μm至约5000μm。
[0282] 实施例14涉及实施例1至13的光学组件,其中使第一层和第二层中的至少一者固化。
[0283] 实施例15涉及实施例1至14的光学组件,其中包括粘结层。
[0284] 实施例16涉及实施例15的光学组件,其中粘结层包含树脂。
[0285] 实施例17涉及一种预成形的密封剂膜,其包括:
[0286] 包含第一含有有机硅的热熔体组合物的第一层,第一层具有第一主表面和第二主表面;以及
[0287] 包含第二含有有机硅的热熔体组合物的第二层,第二层具有第一主表面和第二主表面,第二层的第一主表面与第一层的第一主表面接触。
[0288] 实施例18涉及一种制造光学组件的方法,包括:
[0289] 用预成形的密封剂膜覆盖光学器件的光学表面,
[0290] 预成形的密封剂膜包括:
[0291] 包含第一含有有机硅的热熔体组合物的第一层,第一层具有第一主表面和第二主表面;以及
[0292] 包含第二含有有机硅的热熔体组合物的第二层,第二层具有第一主表面和第二主表面,第二层的第一主表面与第一层的第一主表面接触。
[0293] 实施例19涉及实施例18的方法,还包括在覆盖步骤之前预成形该预成形的密封剂膜。
[0294] 实施例20涉及实施例18至19的方法,还包括压缩模制或层压该预成形的密封剂膜。
[0295] 实施例21涉及实施例18至20的方法,其中第一层或第二层中的至少一者包含一种或多种荧光体。
[0296] 实施例22涉及实施例21的方法,其中荧光体在第一层或第二层中的至少一者中形成图案。
[0297] 实施例23涉及实施例18至22的方法,还包括固化第一层或第二层中的至少一者,其中第一层或第二层中的至少一者具有与第一层或第二层中的至少另一者的固化速度相
同或不同的固化速度。
[0298] 实施例24涉及实施例18至23的方法,还包括固化第一层或第二层中的至少一者,其中第一层或第二层中的至少一者具有与第一层或第二层中的至少另一者的固化机理相
同或不同的固化机理。
[0299] 实施例25涉及实施例24的方法,其中固化机理包括热熔体固化、湿气固化、硅氢加成固化、缩合固化、过氧化物固化或基于点击化学的固化机理。
QQ群二维码
意见反馈