[发明专利]适合形成封装物的包含金属氧化物纳米粒子的硅氧烷组合物

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2010年12月8日提交的系列号为61/420,921的美国临时专利申请的权益，该临时专利申请以引用方式整体并入本文。

技术领域

本发明概括地讲涉及适合形成封装物的硅氧烷组合物，更具体地讲涉及包含有机聚硅氧烷组分、有机氢硅氧烷组分、氢化硅烷化催化剂组分和二氧化钛纳米粒子以外的金属氧化物纳米粒子的组合物和涉及由其形成的产品。

背景技术

发光二极管(LED)在本领域中是公知的，通常包含被封装（即封闭）在封装物中的一个或者多个二极管（当被激发时发光）。采用倒装芯片或者线焊芯片的LED装置(LED designs)被连接到二极管以给二极管提供电源。当存在焊线时，焊线的一部分至少部分地随同二极管一起被封装。当LED被激发并发光时，会出现温度的快速上升，使封装物经受热冲击。因此，当反复开启和关闭LED时，封装物被暴露于温度循环。除了正常使用之外，LED还暴露于环境温度和湿度的变化以及经受物理冲击。因此，为了性能最佳，需要进行封装。

环氧树脂通常被用作LED的封装物。但是，由于许多环氧树脂具有高模量，即高弹性模量，因此，LED的焊线的靠近二极管被封装的那部分会受到来自封装物的膨胀和收缩的应力，并且由于温度循环而可能会破裂。此外，在封装物自身内部可能会有裂纹发展。环氧树脂往往会随着时间的推移而发黄，这会降低LED亮度和改变从LED发出的光线的颜色。这个发黄问题对于白色和蓝色LED尤其是个问题。环氧树脂的发黄据认为是由于前述的LED温度循环和/或LED发射的紫外光的吸收所引起的封装物分解所致。

由于采用有机硅树脂和共聚物的硅氧烷组合物较之环氧树脂表现出比较优异的耐热性、耐湿性和透明度保持力，近年来，使用硅氧烷组合物来形成封装物的LED（主要是蓝光LED和白光LED）变得更加流行。之前公开的硅氧烷组合物通常具有相对较高的粘度，这使得封装LED的分配方法困难从而更加费钱，并且还不利地影响磷光剂沉淀速率和增加气泡截留。许多前述封装物还具有使其不适宜在LED中使用的折射指数和光学透明度。许多前述封装物还太软，即前述封装物的肖氏A或者肖氏00硬度值低，这使它们对于一些LED应用不适宜。

因此，仍有机会提供改进的组合物。而且还仍有机会提供相对于现有技术改进的产品。

发明内容

本发明提供一种组合物。该组合物包含具有至少一个芳基基团且每个分子平均具有至少两个烯基基团的有机聚硅氧烷组分(A)。有机聚硅氧烷组分(A)的数均分子量小于或者等于1500。该组合物还包含有机氢硅氧烷组分(B)，该组分(B)具有烷基基团和芳基基团中的至少一者。有机氢硅氧烷组分(B)每个分子平均具有至少两个硅键合氢原子，并且数均分子量小于或者等于1500。该组合物还包含催化量的氢化硅烷化催化剂组分(C)和二氧化钛纳米粒子以外的金属氧化物纳米粒子(D)。该组合物的烷基基团与芳基基团的摩尔比为1:0.25-1:3.0。

该组合物可进行固化以形成产品，如用于制作各种器件（如但不限于发光二极管）的透镜或者封装物。

具体实施方式

一种组合物包含有机聚硅氧烷组分(A)、有机氢硅氧烷组分(B)、氢化硅烷化催化剂组分(C)和二氧化钛(TiO₂)纳米粒子以外的金属氧化物纳米粒子(D)。该组合物可进行反应即固化以形成产品，这在下文中更详细描述。该产品特别适合用作封装物。例如，可将该组合物施加在基材（例如二极管）上以形成发光二极管(LED)，这在下文中更详细描述。该产品还可用于其他目的，如用于透镜、光子器件等。

有机聚硅氧烷组分(A)（下文称(A)）通常包含二硅氧烷、三硅氧烷、四硅氧烷、五硅氧烷和六硅氧烷中的至少一者。换句话说，组分(A)可包含二硅氧烷、三硅氧烷、四硅氧烷、五硅氧烷和六硅氧烷中的任何一者，或者二硅氧烷、三硅氧烷、四硅氧烷、五硅氧烷和/或六硅氧烷的组合，这些都在下文中更详细描述。