TWI558773B - 可固化組合物及其製法 - Google Patents
可固化組合物及其製法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI558773B TWI558773B TW104114106A TW104114106A TWI558773B TW I558773 B TWI558773 B TW I558773B TW 104114106 A TW104114106 A TW 104114106A TW 104114106 A TW104114106 A TW 104114106A TW I558773 B TWI558773 B TW I558773B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- component
- sio
- curable composition
- weight
- parts
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
本發明係關於一種可固化組合物;特定言之,本發明係關於一種可作為如發光二極體等電子元件之封裝材料之可固化組合物。
有機樹脂由於其可加工性高、質地輕、成本低、抗衝擊性佳等特性,已逐漸取代無機玻璃作為光學組件(如光學透鏡)及電子元件之封裝材料等。近年來,由於發光二極體技術的發展需求,如高亮度、高色彩性等,具較佳耐熱性、防水性及透明度的有機矽樹脂已逐漸取代環氧樹脂作為電子元件之封裝材料。
有機矽樹脂,即有機聚矽氧烷,可透過與氫化矽之加成反應而固化,所形成之具高折射率及穿透度的固化固體產物可作為如發光二極體之封裝材料。舉例言之,日本特開專利申請案第H8-176447號揭露一種可固化的有機聚矽氧烷組合物,其包含每一分子具有與矽鍵結之苯基及與矽鍵結之烯基的有機聚矽氧烷、有機氫矽氧烷、及加成反應催化劑;以及日本特開專利申請案第2003-128922號揭露一種可固化的有機聚矽氧烷組合物,其包含每一分子具有至少二個與矽鍵結之烯基及一與矽鍵結之芳基的有機聚矽氧烷、每一分子具有至少二個與矽鍵結之氫原子之有機聚矽氧烷、及加成反應催化劑。然而,這些可固化之有機聚矽氧烷組合物具有黏度高而造成操作性能不佳、與基材之
黏合性能差等缺點。
美國專利第7,527,871 B2號揭露一種改良之可固化有機聚矽氧烷組合物;相較於上述先前技術,其組合物包含具有至少二個與矽鍵結之烯基及至少一個芳基的直鏈有機聚矽氧烷成分,從而可提供具低黏度及具良好黏合性之固化產物。然而,該組分於合成過程中無可避免地會產生大量不具反應性之甲基苯基環體殘留(反應平衡關係),此將導致由該組合物所得之固化產物的表面沾黏。此外,任何用於去除該等環體的製程,例如高溫蒸餾,則可能致使苯基間的鍵結斷裂並造成黃變的外觀。再者,該添加之組分係屬直鏈有機聚矽氧烷且強度不足,所以該固化產物在高溫或劇烈溫度變化下容易發生斷裂情形。
目前一般封裝材料產業為達到較高的穿透度與較佳的阻水、阻氣功效,傾向於以調整芳香基團含量的方式提高封裝材料的折射率(如,>1.5)。然而,折射率提高卻會使得封裝材料耐熱性不佳,易在高溫時產生黃變,不適用於高功率之半導體元件;若將折射率調低(如,<1.43),雖可改善封裝材料耐熱性不佳之問題,但會造成封裝材料的阻水阻氣功效不佳之問題,另亦會降低穿透度。因此,目前業界急需一種可同時具備高穿透度、阻水阻氣功效佳、且耐熱性良好的封裝材料。
鑒於此,本發明提供一種可固化組合物,其於製備過程中不會產生不欲之環體殘留,且固化產物具優異之耐熱性、穿透度及阻水阻氣功效,且不易在高溫時產生黃變。此外,可透過調整該可固化組合物之組分比例或結構,來滿足快速固化製程之需求並提供所欲之性質,包括優異的穿透度、耐熱性、阻水阻氣功效及表面狀態。
本發明之一目的,在於提供一種可固化組合物,包含:(A)聚合物,具有以下平均單元式(I'):
[(R")2SiO2/2]a"[(CH2=CH)(R")2SiO1/2]b"[R"SiO3/2]c"[O1/2Si(R")2(CH2CH2)(R")2SiO1/2]e" (I'),其中,R"為經取代或未經取代的單價烴基,且各R"係彼此相同或不同,a"為0至400之整數,b"為2至6之整數,c"為0至4之整數,且e"為2至400之整數;(B)支鏈有機聚矽氧烷,具以下平均單元式(VI):(R4SiO3/2)x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y (VI),其中R4為經取代或未經取代的單價烴基,各R4係彼此相同或不同,R8為經取代或未經取代的單價烴基,各R8係彼此相同或不同,x>0,y>0,且x+y係從約0.35至約0.7,且其中以所有矽鍵結之有機官能基團之總量計(此指R4及R8之總量計),約0.1莫耳%至約40莫耳%的R8為C2至C8烯基,且以100重量份之成分(A)計,成分(B)之含量為約1重量份至約9,900重量份;(C)有機聚矽氧烷,其分子鏈以H封端且具以下平均單元式(II):(R5 2SiO2/2)f(R6 3SiO1/2)g(R7SiO3/2)h(SiO4/2)i(CH2CH2)j (II),其中,R5、R6及R7係各自獨立為H或經取代或未經取代的單價烴基,其中各R5係彼此相同或不同,各R6係彼此相同或不同,各R7係彼此相同或不同,f>0,g>0,h≧0,i≧0,及j≧0,且以成分(A)+(B)之總量為100重量份計,成分(C)之含量為約1重量份至約250重量份;以及(D)催化劑。
本發明之另一目的為提供一種製造上述可固化組合物之方法,包含使具有至少二個烯基之矽氧烷與具有至少二個H之矽氧烷進行加成反應以提供成分(A)。
本發明上述可固化組合物可作為發光二極體之封裝材料。
本發明之再一目的為提供一種螢光封裝片,其包含螢光材料及矽
膠材料,其中該矽膠材料係為前述可固化組合物之固化產物。
為讓本發明之上述目的、技術特徵及優點能更為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所瞭解,下文描述本案詳細的技術內容以及實施本發明之較佳實施例。
以下將具體地描述根據本發明之部分具體實施態樣;惟,在不背離本發明之精神下,本發明尚可以多種不同形式之態樣來實踐,不應將本發明保護範圍解釋為限於說明書所陳述者。此外,除非文中有另外說明,於本說明書中(尤其是在後述專利申請範圍中)所使用之「一」、「該」及類似用語應理解為包含單數及複數形式,且下文中所提之基團,如單價烴基、烷基、芳基、烯基等,除非文中有特別說明,應理解為包含經取代者與未經取代者。
本發明所使用「單價烴基」係指:經取代或未經取代之C1至C20烷基,較佳是經取代或未經取代之C1至C12烷基,更佳是經取代或未經取代之C1至C8烷基,例如但不限於甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或庚基;經取代或未經取代之C2至C20烯基,較佳是經取代或未經取代C2至C12烯基,更佳是經取代或未經取代C2至C6烯基,例如但不限於乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基或己烯基;經取代或未經取代之C6至C14芳基,例如但不限於苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基;C7至C15芳烷基,例如但不限於苄基或苯乙基;以及C1至C20鹵烷基,較佳是C1至C12鹵烷基,更佳是C1至C8鹵烷基,例如但不限於3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基。
本發明之可固化組合物之一特點在於包含成分(A),由於成分(A)於製備過程中不會殘留如甲基苯基環體等低分子量環體,因此本發明可固化組合物固化所得之固化產物具有包括表面不沾黏且在高溫中固化時不易產生黃變等優點。
具體言之,本發明之可固化組合物包含:(A)聚合物,具有以下平均單元式(I'):[(R")2SiO2/2]a"[(CH2=CH)(R")2SiO1/2]b"[R"SiO3/2]c"[O1/2Si(R")2(CH2CH2)(R")2SiO1/2]e" (I'),其中,R"為經取代或未經取代的單價烴基,且各R"係彼此相同或不同,a"為0至400之整數,b"為2至6之整數,c"為0至4之整數,且e"為2至400之整數;(B)支鏈有機聚矽氧烷,具以下平均單元式(VI):(R4SiO3/2)x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y (VI),其中R4為經取代或未經取代的單價烴基,各R4係彼此相同或不同,R8為經取代或未經取代的單價烴基,各R8係彼此相同或不同,x>0,y>0,且x+y係從約0.35至約0.7,且其中以所有矽鍵結之有機官能基團(此指R4及R8)之總量計,約0.1莫耳%至約40莫耳%的R8為C2至C8烯基,且以100重量份之成分(A)計,成分(B)之含量為約1重量份至約9,900重量份;(C)有機聚矽氧烷,其分子鏈以H封端且具以下平均單元式(II):(R5 2SiO2/2)f(R6 3SiO1/2)g(R7SiO3/2)h(SiO4/2)i(CH2CH2)j (II),其中,R5、R6及R7係各自獨立為H或經取代或未經取代的單價烴基,其中各R5係彼此相同或不同,各R6係彼此相同或不同,各R7係彼此相同或不同,f>0,g>0,h≧0,i≧0,及j≧0,且以成分(A)+(B)之總量為100重量份計,成分(C)之含量為約1重量份至約250重量份;以及(D)催化劑。
成分(A)之聚合物於室溫(約25℃)下為液態,且黏度為10至100,000mPa.s,R"較佳的是C1至C3烷基或芳基,更佳的是甲基或苯基;各R"係彼此相同或不同,且較佳的是約0至30莫耳%的R"(以R"之
總量計)為芳基;a"為0至400之整數,較佳的是a"為1至150之整數,更佳的是a"為9至140之間的整數;b"為2至6之整數,較佳的是b"為3至5之整數;c"為0至4之整數,較佳的是c"為1至3之整數;且e"為2至400的整數,較佳的是e"為3至150之整數,更佳的是e"為4至140之整數。
更佳的是,成分(A)係選自於以下的聚合物:
及其組合;其中:X為
X'為
T為
T'為
R"為如前述所定義者;p為1至4之整數且各p係彼此相同或不同;q為1至4之整數且各q係彼此相同或不同;r為1至3之整數且各r係彼此相同或不同,較佳的是1;t為0至50之整數,較佳的是1至30之整數,且各t係彼此相同或不同。
上述重複單元X、T、X'及T'係以隨機方式或以交替方式排列,且其中各X、T、X'及T'係各自獨立且可具有相同或不同之定義。
更佳的是,成分(A)為:
其中X、T、R"、p及q係如前述所定義者,t1及t2係各自獨立為從0至30之整數,較佳為3至25之整數,更佳為5至20之整數,且t1+t2係
從0至50之整數,較佳為8~40之整數,更佳為10~35之整數。
特定的是,成分(A)係選自於以下的聚合物:
及其組合,其中t係如前述所定義者,n係各自獨立為約1至約50之整數,更佳的是3至30之整數,更佳的是5至20之整數,較佳地,各R係獨立為甲基或苯基。
較佳的是,成分(A)為支鏈聚合物,具有有機聚矽氧烷單元及至少三個矽鍵結之烯基為端基,發現當成分(A)為支鏈聚合物(例如具有式(I'-1-a)、(I'-1-b)、(I'-1-c)、(I'-2-a)、(I'-2-b)、(I'-2-c)、(I'-2-d)、(I'-2-e)、(I'-2-f)或(A-1)的支鏈聚合物)時,可固化組合物具有增進之硬度、耐熱性及拉伸強度。
根據本發明,成分(A)可藉由具有至少二個烯基之矽氧烷與具有至少二個H之矽氧烷進行加成反應所製得,於其製造過程中,不會產生如甲基苯基環體等低分子量環體的殘留,因此本發明之可固化組合物固化後所得之固化產物不會有因具有低分子量之環體殘留有關的缺點(如沾黏表面或黃變),因此非常適合作為光學材料。該具有至少二個烯基之矽氧烷可例如為具以下平均單元式者(III):(R1' 2SiO2/2)a'(R2' 3SiO1/2)b'(R3'SiO3/2)c'(SiO4/2)d' (III);以及該具有至少二個H之矽氧烷可例如為具以下平均單元式者(IV):(R5' 2SiO2/2)f'(R6' 3SiO1/2)g'(R7'SiO3/2)h'(SiO4/2)i' (IV),其中,R1'、R2'、R3'、R5'、R6'及R7'係各自獨立為經取代或未經取代的單價烴基(如前文提及之烷基、烯基、芳基、芳烷基或鹵代烷基),各R1'係彼此相同或不同、各R2'係彼此相同或不同、各R3'係彼此相同或不同,各R5'係彼此相同或不同、各R6'係彼此相同或不同,各R7'係彼此相同或不同,且a'>0,b'>0,c'≧0,d'≧0,f'>0,g'>0,h'≧0且i'≧0。
成分(A)之結構及/或分子量可藉由選用不同種類之具有至少二個烯基之矽氧烷或不同種類之具有至少二個H之矽氧烷來調整。例如,成分(A)之分子結構(例如直鏈、支鏈或網絡結構)可透過選用直鏈或支
鏈之具有至少二個烯基之矽氧烷及/或直鏈或支鏈之具有至少二個H之矽氧烷來調整;成分(A)之分子量可依據需要(如所欲的固化速度或機械強度)透過選用不同分子量之具有至少二個烯基之直鏈矽氧烷及/或不同分子量之具有至少二個H之直鏈矽氧烷來調整。
就成份(A)而言,以R"之總量計,較佳地,0.1莫耳%至40莫耳%係由烯基所構成,更佳為約0.3莫耳%至約30莫耳%,這是因為當烯基之含量低於建議範圍下限值或高於建議範圍上限值時,成分(A)與其他成分的反應性均有下降的趨勢。再者,以R"之總量計,較佳地,至少約10莫耳%(更佳為至少約20莫耳%)由芳基所構成,以提高固化產物之折射率。
於本發明之某些實施態樣中,成分(A)可使用、
或類似基團作為該具有至少二個烯基之矽氧烷(n'為約1
至約5之整數),並使用、或類似基團作為該具有至少二個H之矽氧烷(m'為約1至約5之整數),以約2:1至約50:49的莫耳比例進行加成反應所製得,R具有與R"相同之定義。舉例言之,成分(A)為下式化合物時
可使用CH2=CH(CH3)2SiO[(C6H5)2Si]OSi(CH3)2CH=CH2與H(CH3)2SiO[(C6H5)2Si]OSi(CH3)2H以約10:9的莫耳比例進行加成反應所製得。
成分(B)為具有至少一個與矽鍵結之烯基的支鏈有機聚矽氧烷,具有平均單元式(VI):
(R4SiO3/2)x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y (VI)。
成分(B)為賦與本發明所得固化產物之強度的主要成分,且為使固化產物具有良好的耐熱性、高穿透度及阻水阻氣功效的主要成分。成分(B)之烯基可例如C2至C20烯基,較佳是C2至C12烯基,更佳是C2至C6烯基,特佳為低分子量之乙烯基,乙烯基相較於其他烯基更為穩定,且反應操控性較佳。
上述式(VI)中,R4為經取代或未經取代的單價烴基,各R4係彼此相同或不同,R8為經取代或未經取代的單價烴基,各R8係彼此相同或不同,且其中以所有矽鍵結之有機官能基團之總量計(此指R4及R8之總量計),約0.1莫耳%至約40莫耳%的R8為C2至C8烯基,較佳地,約1莫耳%至約30莫耳%為C2至C8烯基,這是因為當烯基之含量低於建議範圍下限值或高於建議範圍上限值時,成分(B)與其他成分的反應性均有下降的趨勢。R4較佳為C1至C3烷基、C2至C4烯基、芳基、芳烷基或鹵代烷基,更佳為甲基、苯基或乙烯基;R8較佳為芳基、C1至C3烷基或C2至C4烯基,更佳為苯基、甲基或乙烯基。x>0,y>0,且x+y係從約0.35至約0.7;較佳地,x:y=約1:0.3至約1:1.5。
根據本發明之一較佳實施態樣,成分(B)具有至少一個與矽鍵結之烯基與至少一個與矽鍵結之芳基;以所有矽鍵結之有機官能基團之總量計(此指R4及R8之總量計),約3至約50莫耳%的R4為芳基,較佳地,約5至約40莫耳%的R4為芳基,藉此可增加固化產物的穿透度、阻水阻氣、耐熱性等性質。為使組合物在固化時具有較佳之反應性,在本發明一具體實施態樣中,成分(B)具有平均單元式(VII):[(C6H5)SiO3/2]x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y (VII),其中R8為C1至C8烷基或C2至C8烯基,各R8可為相同或不同,x>0,y>0,且x+y係從約0.35至約0.7,且其中以所有矽鍵結之有機官能基團之總量計(此指R4及R8之總量計),約2莫耳%至約30莫耳%的R8為
C2至C8烯基,較佳地,R8係C1至C3烷基或C2至C4烯基,更佳為甲基或乙烯基。
於本發明之可固化組合物中,以100重量份之成分(A)計,成分(B)之含量為約1重量份至約9,900重量份,較佳為約200重量份至約3,000重量份,更佳為約300重量份至約2,500重量份。這是因為,若成分(B)之含量小於建議範圍之下限值時,由此可固化組合物所得之固化產物通常無法提供足夠之機械強度,另一方面,於成分(B)之含量超過建議範圍之上限值的情況下,由此可固化組合物所得之固化產物可能過於堅硬,而其應用性將會受限。
成分(C)係以H封端且具平均單元式(II)之有機聚矽氧烷,(R5 2SiO2/2)f(R6 3SiO1/2)g(R7SiO3/2)h(SiO4/2)i(CH2CH2)j (II),其係作為本發明可固化組合物的固化劑,其中,R5、R6及R7可各自獨立為H、除烯基外之經取代或未經取代的單價烴基,如前文提及之烷基、芳基、芳烷基或鹵代烷基。再者,以R5、R6及R7之總量計,較佳地,約0.1莫耳%至約50莫耳%的R5、R6及R7為H,且至少約5莫耳%的R5、R6及R7為芳基;更佳地,約5莫耳%至約35莫耳%的R5、R6及R7為H,且至少約10莫耳%的R5、R6及R7為芳基。
此外,雖然對成分(C)之分子量並無特殊限制,但考量整體組合物之黏度,f、g、h、i及j較佳具有以下範圍:f為約1至約50之整數;g為約1至約50之整數;h為0至約10之整數;i為0至約5之整數;以及j為0至約30之整數。
成分(C)可選自以下群組:
及其組合,其中各R'係獨立為烷基或芳基,m"及n"各自獨立為0至約30之整數,較佳地,各R'係獨立為C1至C8烷基或苯基,且m"及n"各自獨立為0至約15之整數。於本發明之某些實施態樣中,成分(C)為H(CH3)2SiO[(Ph)2Si]OSi(CH3)2H、
及其組合。
於本發明之可固化組合物中,成分(A)+(B)之總量為100重量份計,成分(C)之含量為約1重量份至約300重量份,較佳為約10重量份至約250重量份,更佳為約12重量份至約180重量份。若成分(C)之含量低於建議範圍之下限值時,所得組合物可能無法充分固化,而若成分(C)之含量超過建議範圍之上限值時,由此組合物固化所得之固化產物之耐熱性傾向劣化。
成分(D)係催化劑,用來促進該組合物之固化,其係催化成分(A)及成分(B)中之烯基與成分(C)之與矽鍵結之H的反應。該催化劑可例如選自以下群組:鎳、鉑、銠、鈀、前述金屬之化合物及錯合物、及其組合,較佳為鉑催化劑。鉑催化劑之具體實例係如鉑粉末、氯鉑酸、氯鉑酸之醇溶液、鉑/烯基矽氧烷錯合物、鉑/烯烴錯合物及鉑/羰基錯合物,較佳為鉑/烯基矽氧烷錯合物,如:卡斯泰德鉑金催化劑(karstedt catalyst)。再者,成分(D)之含量並無特殊限制,只要成分(D)能提供該組合物之固化所欲的促進效果即可。一般而言,以催化劑所含之金屬含量計,成分(D)之含量為約0.01ppm至約500ppm,較佳約0.01ppm至約100ppm。若成分(D)之含量低於建議含量之下限值,則可能無法提供所欲之催化效果進而造成本發明組合物無法充分固化,而若成分(D)之含量高於建議含量之上限值,則可能產生由組合物固化所得之產物帶有不欲顏色的問題。
根據本發明之一具體實施態樣,本發明之組合物可進一步包含成分(E),成分(E)較佳地係由(R")3SiO1/2及R"SiO3/2單元所組成之支鏈有機聚矽氧烷。添加組份(E)可增加交聯密度,且所得組合物具有良好抗硫化特性。
根據本發明之一較佳實施態樣,成分(E)係以乙烯基及/或甲基封端且具平均單元式(IX)之有機聚矽氧烷:(R"3SiO1/2)p"(R"SiO3/2)q" (IX),
成份(E)之聚合物,於室溫(約25℃)下為液體,且黏度為10~2000毫帕˙秒,R"如先前所述,其中各R"係可彼此相同或不同。根據本發明之一實施態樣,以所有矽鍵結之有機官能基團之總量計(此指所有R"之總量計),約0莫耳%至約35莫耳%的R"為C2至C8烯基,較佳地為C1至C3烷基或C2至C4烯基,更佳為甲基或乙烯基;且約5莫耳%至約35莫耳%的R"為芳基。
此外,成分(E)之分子量係介於300~1500,且p"及q"較佳具有以下範圍:p"為約1至約30之整數;q"為約1至約10之整數;且p":q"=1.5:1~4:1。
在本發明之某些實施態樣中,成分(E)可選自以下群組:
及其組合。
於本發明之可固化組合物中,成分(B)+(C)之總量為100重量份計,成分(E)之含量為約0重量份至約20重量份,較佳為約0.5重量份至約15重量份,更佳為約1重量份至約7重量份。
再者,於不損害本發明之目的的前提下,其他固化劑及/或添加劑(如黏合促進劑、無機填料、熱穩定劑、顏料、阻燃劑、溶劑、熱起始劑、光引發劑等)可添加至本發明可固化組合物中,其相關內容與具體實施方式可參考如美國專利第7,527,871 B2號,其全部內容併於此處以供參考。
本發明之可固化組合物具有適中之折射率(介於1.43至1.5),操作性能良好,固化後兼具良好耐熱性及良好阻水、阻氣特性、不易沾黏且可耐黃變及抗硫化。因此本發明之可固化組合物適合作為如發光二極體或光感應器等元件之封裝材料。
本發明中之固化可為技術領域中熟知的固化手段,其例如但不限於熱固化或光固化。
本發明進一步提供一種製造前述可固化組合物之方法,該方法包含使具有至少二個烯基之矽氧烷與具有至少二個H之矽氧烷進行加成反應以提供成分(A),接著混合成分(A)與上述之成分(B)、成分(C)及
成分(D)與其他所欲的添加物。本發明所屬技術領域中具有通常知識者於參酌本案說明書揭露內容後可輕易了解並且實現該方法,而不需要在此進一步描述該方法的步驟細節。
本發明進一步關於一種半導體裝置,其包含半導體元件及一包埋該半導體元件之封裝層,該封裝層包含前述可固化組合物之固化產物。在較佳態樣中,該等半導體元件為發光二極體或光感應器。
本發明另提供一種螢光封裝片,其包含螢光材料及矽膠材料,其中該矽膠材料係為前述之可固化組合物之固化產物。上述螢光封裝片之製備方式,例如但不限於:將一或多種螢光材料與本發明之可固化組合物混合後施加至欲封裝之基板表面上,藉由例如熱進行固化反應。
本發明之螢光材料並無特殊限制,例如但不限於可將藍色光轉換成黃色光的黃色螢光材料或其它螢光材料。適用之螢光材料之種類並無特殊限制可為任何所屬技術領域具有通常知識者所熟悉之適當螢光材料,例如但不限於:在金屬氧化物、金屬硫化物等中摻雜例如鈰(Ce)、銪(Eu)、鋱(Tb)等金屬原子而得到的螢光材料。
本發明之螢光材料之具體實施態樣例如但不限於:如Y3Al5O12:Ce(YAG:Ce)、(Y,Gd)3Al5O12:Ce、Tb3Al3O12:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce及Lu2CaMg2(Si,Ge)3O12:Ce等具有石榴石型晶體結構之石榴石型螢光材料;如(Sr,Ba)2SiO4:Eu、Ca3SiO4Cl2:Eu、Sr3SiO5:Eu、Li2SrSiO4:Eu及Ca3Si2O7:Eu等矽酸鹽螢光材料;如CaAl12O19:Mn、SrAl2O4:Eu等鋁酸鹽螢光材料;如ZnS:Cu,Al(Cu Al合金摻雜在ZnS中)、CaS:Eu、CaGa2S4:Eu、SrGa2S4:Eu等硫化物螢光材料;如CaSi2O2N2:Eu、SrSi2O2N2:Eu、BaSi2O2N2:Eu、Ca-α-SiAlON等氮氧化物螢光材料;如CaAlSiN3:Eu、CaSi5N8:Eu等氮化物螢光材料;如K2SiF6:Mr、K2TiF6:Mn等氟化物系螢光材料等。較佳為石榴石
型螢光材料,更佳為Y3Al5O12:Ce。
上述螢光材料成粒狀,平均粒徑例如為0.1μm至30μm,較佳為0.2μm至20μm。可通過細微性分佈測定裝置來測定螢光材料的平均粒徑。
螢光材料可以單獨使用或者將兩種以上組合使用。
螢光材料相對於100重量份矽膠材料(即,100重量份可固化組合物,組合物固化前後重量無實質差異)的比例為1至100重量份,較佳為5至40重量份。
茲以下列具體實施態樣以進一步例示說明本發明,其中所採用之量測儀器及方法分別如下:
<黏度>
以ASTM D4287-94之標準方法,利用Brookfield HB黏度計搭配CP51轉盤,在25℃下以0.6轉/分鐘(rpm)之轉速測量固化組成物之黏度。
<固化產物之折射率>
使用ATAGO公司之Abbe折射儀,採用波長為589奈米之可見光作為測量時所用的光源,在25℃下測量樣品之折射率。
<固化產物之穿透度>
使用Perkin Elmer公司之Lambda 650儀器,採用波長為450奈米之可見光,量測樣品(光程長度:約1毫米)的穿透度。
<固化產物之硬度>
使用TECLOCK公司之邵式硬度計(GS-720N及GS-709N),量測樣品的硬度。
<固化產物之阻水>
使用MOCON公司的WVTR 361,測量阻水性質。
<固化產物之阻氣>
使用MOCON公司的Mocon Oxtran 2/21,測量阻氣性質。
<抗硫化>
測試儀器TITAN-SEMI Slim KIC-2000;測試條件:溫度50℃,濕度75%(RH),硫化氫濃度3ppm,輸出安培數20毫安培。以組合物未硫化前之出光當作100%,測試硫化後之出光。
[固化產物測試]
將本發明實施例1至10以及比較實施例1至4所製得之可固化組合物1至14,分別置於設有熱空氣循環之烘箱內,於80℃之溫度下預處理1小時後,接著該烘箱之溫度升高至150℃之溫度下維持4小時,以獲得固化產物。隨後,以前述測試方式,量測所得固化產物之各項性質,結果係顯示於表1及表2。
[成份A]
A-1支鏈聚合物
將[HSi(CH3)2O]2SiPh2、[CH2=CHSi(CH3)2O]2SiPh2及[CH2=CHSi(CH3)2O]3SiPh化合物依莫耳數比控制在6:6:1混合後加入催化劑(鉑)通入氮氣升溫至103℃恆溫6小時,可得具下式產物,黏度為3000~4000毫帕˙秒(黏度測量溫度為25℃):
A-2支鏈聚合物
將CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2、[HSi(CH3)2O]2SiCH3Ph及[CH2=CHSi(CH3)2O]3SiPh莫耳數比控制在21:21:1均勻混合後再加入催化劑(鉑),通入氮氣,升溫至103℃恆溫6小時,可得具下式產
物,黏度為30~500毫帕˙秒(黏度測量溫度為25℃):
A-3直鏈聚合物
將[CH2=CH Si(CH3)2O]2SiCH3Ph及[HSi(CH3)2O]2SiCH3Ph依8:7比例莫耳數混合後加入催化劑(鉑),通入氮氣,升溫至103℃恆溫6小時,可得具下式產物,黏度為5000~6000毫帕˙秒(黏度測量溫度為25℃):
A-4支鏈聚合物
將CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2、[HSi(CH3)2O]2SiCH3Ph、[CH2=CHSi(CH3)2O]2SiPh2及[CH2=CHSi(CH3)2O]3SiPh莫耳數比控制在6:9:3:1均勻混合後再加入催化劑(鉑),通入氮氣,升溫至103℃恆溫6小時,可得具下式產物,黏度為10~3000毫帕˙秒(黏度測量溫度為25℃):
[成份B]
B-1支鏈有機聚矽氧烷
將0.5莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2與0.5莫耳的(CH3)3SiOSi(CH3)3、1.5莫耳的(CH3CH2O)4Si及1.5莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-1):(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2。
B-2支鏈有機聚矽氧烷
將0.12莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2、1.08莫耳的(CH3)3SiOSi(CH3)3、1.5莫耳的(CH3CH2O)4Si及1.5莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,反應完成之後
加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-2):(SiO4/2)0.278(PhSiO3/2)0.278[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.044[(CH3)3SiO1/2]0.4。
B-3支鏈有機聚矽氧烷
將1.6莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2與、1.7莫耳的(CH3CH2O)4Si、5.2莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-3):(SiO4/2)0.168(PhSiO3/2)0.515[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.317。
B-4支鏈有機聚矽氧烷
將0.44莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2與4莫耳的(CH3)3SiOSi(CH3)3、2.78莫耳的(CH3CH2O)4Si、2.78莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-4):(SiO4/2)0.193(PhSiO3/2)0.193[(CH2=CH)CH3)2SiO1/2]0.06[(CH3)3SiO1/2]0.554。
B-5支鏈有機聚矽氧烷(不含SiO4/2單元)
將1.25莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2與10莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-5):(C6H5SiO3/2)0.8[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2。
B-6支鏈有機聚矽氧烷(不含R4SiO3/2單元)
將1.3莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2與0.8莫耳(CH3)3SiOSi(CH3)3和1莫耳(CH3CH2O)4Si混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-6):[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.5[(CH3)3SiO1/2]0.31(SiO4/2)0.19。
B-7支鏈有機聚矽氧烷(x+y小於0.35)
將0.85莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2與2.02莫耳(CH3)3SiOSi(CH3)3和1.5莫耳(CH3CH2O)4Si和1.5莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-7):(SiO4/2)0.172(PhSiO3/2)0.172[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.195[(CH3)3SiO1/2]0.461。
B-8支鏈有機聚矽氧烷(x+y大於0.7)
將1.5莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2、5莫耳的(CH3CH2O)4Si、3.6莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用鹽酸當作催化劑進行反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到入下式(B8)。
(SiO4/2)0.431(PhSiO3/2)0.31[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.259
[成份C]
C-1分子鏈以氫封端有機聚矽氧烷
C-2分子鏈以氫封端有機聚矽氧烷
依序將2莫耳[H(CH3)2SiO]2Si(CH3)Ph、1莫耳[CH2=CHSi(CH3)2O]2SiPh2、和鉑催化劑加至反應釜中,升溫至103℃反應6小時,獲得成分C-2,其黏度為100~300毫帕˙秒(黏度測量溫度為25℃)。
C-3分子鏈以氫封端有機聚矽氧烷
[成份E]
E-1支鏈有機聚矽氧烷(僅含(R")3SiO1/2、R"SiO3/2單元)
將0.5莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2與4莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,再加入3莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,減壓蒸餾移除甲苯和反應剩下的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2,即可得到下式(E-1),分子量900~1200:
E-2支鏈有機聚矽氧烷(僅含(R")3SiO1/2、R"SiO3/2單元)
將0.5莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2與4莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,再加入3莫耳的(CH3)3SiOSi(CH3)3反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,減壓蒸餾移除甲苯和反應剩下的(CH3)3SiOSi(CH3)3,即可得到下式(E-2),分子量1000~1300:
E-3支鏈有機聚矽氧烷(僅含(R")3SiO1/2、R"SiO3/2單元)
將1.72莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2與1莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用鹽酸當做催化劑進行反應,反應完成之後加入甲苯和水,水洗至中性,減壓蒸餾移除甲苯和反應剩下的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2,即可得到下式E-3-1、E-3-2、E-3-3之混合物,其中式E-3-1:E-3-2:E-3-3=1:2.5:1.8(莫耳比),混合物具有平均分子量為350~950:
[實施例1]
將所製得的成份(A-1)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備黏度為1500~2500毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物1:成分(A-1):用量為30重量份;成分(B-1):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為52重量份:(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的20莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的13.3莫耳%;成分(C-1)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為18重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F)0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合。
[實施例2]
將所製得的成份(A-1)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備黏度為1300~1500毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物2:成分(A-1):用量為17重量份;成分(B-2):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為70重量份:(SiO4/2)0.278(PhSiO3/2)0.278[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.044[(CH3)3SiO1/2]0.4在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的17.3莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的2.7莫耳%;成分(C-1)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為13重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F)0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合。
[實施例3]
將所製得的成份(A-1)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備黏度為1400~1500毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物3:成分(A-1):用量為20重量份;成分(B-3):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為60重量份:(SiO4/2)0.168(PhSiO3/2)0.515[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.317在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的35.1莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的21.6莫耳%;成分(C-1)
具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為20重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(E)E-1支鏈有機聚矽氧烷,用量為3重量份,E-2支鏈有機聚矽氧烷,用量為3重量份;成分(F)0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合。
[實施例4]
將所製得的成份(A-1)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備黏度為1,500~1,600毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物4:成分(A-1):用量為12重量份;成分(B-4):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為80重量份:(SiO4/2)0.193(PhSiO3/2)0.193[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.06[(CH3)3SiO1/2]0.554在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的9.5莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的3莫耳%;成分(C-1)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為8重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F)
0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合。
[實施例5]
將所製得的成份(A-2)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備黏度為1,400~1,500毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物5:成分(A-2):用量為15重量份;成分(B-1):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為60重量份:(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的20莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的13.3莫耳%;成分(C-1)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為20重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F)0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合。
[實施例6]
將所製得的成份(A-3)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備黏度為1,400~1,500毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物6:成分(A-3):用量為21重量份;成分(B-1):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為58重量份:(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的20莫耳%,
且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的13.3莫耳%;成分(C-1)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為19重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F)0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合。
[實施例7]
將所製得的成份(A-1)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備黏度為1,400~1,500毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物7:成分(A-1):用量為20重量份;成分(B-1):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為50重量份:(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的20莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的13.3莫耳%;成分(C-2)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為25重量份:
成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;
成分(F)0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合。
[實施例8]
將所製得的成份(A-4)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備黏度為10~3000毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物8:成分(A-4):用量為10重量份;成分(B-1):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為75重量份:(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2;在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的20莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的13.3莫耳%。
成分(C-1)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為15重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(C-3)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為5重量份:H(CH3)2SiOSiPh2OSi(CH3)2H;成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(E)E-3支鏈有機聚矽氧烷,用量為5重量份;成分(F)0.2重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合。
[實施例9]
將所製得的成份(A-1)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備
黏度為5000~6500毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物9:成分(A-1):用量為24重量份;成分(B-1):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為41.6重量份:(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2;在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的20莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的13.3莫耳%。
成分(C-1)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為14.4重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F)0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合;成分(G)20重量份之Chimei Y3Al4O12螢光粉。
[實施例10]
將所製得的成份(A-1)與以下成份依所示比例均勻混合,以製備黏度為5000~6500毫帕˙秒之可固化有機矽氧烷組合物10:成分(A-1):用量為16重量份;成分(B-3):平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為48重量份:(SiO4/2)0.168(PhSiO3/2)0.515[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.317;在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的35.1莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的21.6莫耳%。
成分(C-1)具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為16重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D)鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F)0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇輔助各成份均勻混合;成分(G)20重量份之Chimei Y3Al4O12螢光粉。
[比較例1]
所製得之成分(A-1)與以下成分混合,以製備黏度為3000~4000毫帕˙秒之可固化組合物11:成分(A-1):用量為13重量份;成分(B-5):重量平均分子量為1,729~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷(25℃之溫度下為固體),用量為60重量份:(C6H5SiO3/2)0.8[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2,在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的57.1莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的14.3莫耳%;成分(C-1):具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為23重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D):鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F):0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇用以均勻混合該等成分。
[比較例2]
所製得之成分(A-1)與以下成分混合,以製備黏度為5000~5500毫帕˙秒之可固化組合物12:成分(A-1):用量為43重量份;成分(B-6):重量平均分子量為1,500~1,900,具如下結構式之有機聚矽氧烷(25℃之溫度下為固體),用量為53重量份:[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.5[(CH3)3SiO1/2]0.31(SiO4/2)0.19,在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的0莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的21莫耳%;成分(C-1):具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為4重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D):鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F):0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇用以均勻混合該等成分。
[比較例3]
所製得之成分(A-1)與以下成分混合,以製備黏度為300~1000毫帕˙秒之可固化組合物13:成分(A-1):用量為40重量份;成分(B-7):重量平均分子量為1,000~1,500,具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為37重量份:(SiO4/2)0.172(PhSiO3/2)0.172[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.195[(CH3)3SiO1/2]0.461,在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的28.5莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的23.8莫耳%;成分(C-1):具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為23重量
份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D):鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F):0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇用以均勻混合該等成分。
[比較例4]
所製得之成分(A-1)與以下成分混合,以製備黏度為3000~4000毫帕˙秒之可固化組合物14:成分(A-1):用量為30重量份;成分(B-8):重量平均分子量為為8100~9300,具如下結構式之有機聚矽氧烷(25℃之溫度下為固體),用量為53重量份:(SiO4/2)0.431(PhSiO3/2)0.31[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.259,在上式中,苯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的28.5莫耳%,且乙烯基含量為所有矽鍵結之有機官能基團的23.8莫耳%;成分(C-1):具如下結構式之有機聚矽氧烷,用量為17重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;成分(D):鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷錯合物,以重量計提供1.5ppm之鉑金屬濃度;成分(F):0.05重量份之1-乙炔基-1環己醇用以均勻混合該等成分。
由表1及表2所顯示之結果可清楚瞭解,本發明之固化產物(實施例1至8)表面不沾黏,且耐熱性優異;此外,本發明之固化產物具有良好阻水及阻氣特性,且抗硫化性質佳。實施例3及8中另添加組份(E),顯示在組份(E)存在下,固化產物之抗硫化性質更為優異。
比較例1組合物中的成分(B)不含SiO4/2單元(y等於零),所得折射率大於1.5,然而,固化產物之耐熱較差,無法應用至需高溫之半導體製程。比較例2組合物中的成分(B)中不含R4SiO3/2單元(x等於零),固化產物之阻水與阻氣性質不佳,且無法有效抗硫化。比較例3組合物中的成分(B)所含R4SiO3/2單元及SiO4/2單元的總量小於本發明之下限值(x+y小於0.35),固化產物表面會有沾黏現象,耐熱性不佳,且無法有效抗硫化。比較例4組合物中的成分(B)所含R4SiO3/2單元及SiO4/2單元的總量大於本發明之上限值(x+y大於0.7)時,固化產物表面會有沾黏現象,應用性及操作性不佳(一般而言,固化後產物表面會有沾黏,該組合物無法完全固化,且視為無法使用)。
實施例9及10組份種類與實施例1及3相似,另添加螢光粉。由於螢光粉散熱性不佳,易使得固化後塗料組合物在高溫條件下(例如,200℃)造成表面膠裂。實施例9及10之結果顯示,本發明之組合物應用至螢光材料時,可保有表面不沾黏及阻水阻氣性質優異之性質,同時在高溫下(例如,200℃,加熱72小時)不產生表面膠裂現象,故兼具良好耐熱性。
上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效,並闡述本發明之技術特徵,而非用於限制本發明之保護範疇。任何熟悉本技術者在不違背本發明之技術原理及精神下,可輕易完成之改變或安排,均屬本發明所主張之範圍。因此,本發明之權利保護範圍係如後附申請專利範圍所列。
Claims (31)
- 一種可固化組合物,包含:(A)聚合物,具有以下平均單元式(I'):[(R")2SiO2/2]a"[(CH2=CH)(R")2SiO1/2]b"[R"SiO3/2]c"[O1/2Si(R")2(CH2CH2)(R")2SiO1/2]e" (I'),其中,R"為經取代或未經取代的單價烴基,且各R"係彼此相同或不同;a"為0至400之整數,b"為2至6之整數,c"為0至4之整數,且e"為2至400之整數;(B)支鏈有機聚矽氧烷,具以下平均單元式(VI):(R4SiO3/2)x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y (VI),其中R4為經取代或未經取代的單價烴基,各R4係彼此相同或不同,R8為經取代或未經取代的單價烴基,各R8係彼此相同或不同,x>0,y>0,且x+y係從約0.35至約0.7,且其中以所有矽鍵結之有機官能基團之總量計,約0.1莫耳%至約40莫耳%的R8為C2至C8烯基,且以100重量份之成分(A)計,成分(B)之含量為約1重量份至約9,900重量份;(C)有機聚矽氧烷,其分子鏈以H封端且具以下平均單元式(II):(R5 2SiO2/2)f(R6 3SiO1/2)g(R7SiO3/2)h(SiO4/2)i(CH2CH2)j(II),其中,R5、R6及R7係各自獨立為H或經取代或未經取代的單價烴基,其中各R5係彼此相同或不同,各R6係彼此相同或不同,各R7係彼此相同或不同,f>0,g>0,h≧0,i≧0,及j≧0,且以成分(A)+(B)之總量為100重量份計,成分(C)之含量為約1重量份至約250重量份;以及 (D)催化劑。
- 如請求項1之可固化組合物,其中該(A)聚合物於室溫下為液態,且黏度為10至100,000mPa.s。
- 如請求項1之可固化組合物,其中R"為C1至C3烷基或芳基。
- 如請求項1之可固化組合物,其中R"為甲基或苯基。
- 如請求項1之可固化組合物,其中成分(A)係選自於:
- 如請求項5之可固化組合物,其中r為1。
- 如請求項1之可固化組合物,其中以R"之總量計,約0至30莫耳%的R"為芳基。
- 如請求項7之可固化組合物,其中成分(A)具有下式結構:
- 如請求項1之可固化組合物,其中成分(A)係由加成反應所製備者。
- 如請求項1之可固化組合物,其中R4係C1至C3烷基、C2至C4烯基、芳基、芳烷基或鹵代烷基。
- 如請求項1之可固化組合物,其中R4係苯基、甲基或乙烯基。
- 如請求項1之可固化組合物,其中R8係芳基、C1至C3烷基或C2至C4烯基。
- 如請求項1之可固化組合物,其中R8係苯基、甲基或乙烯基。
- 如請求項1之可固化組合物,其中x:y係約1:0.3至約1:1.5。
- 如請求項1之可固化組合物,其中成分(B)具有至少一個與矽鍵結之烯基與至少一個與矽鍵結之芳基。
- 如請求項10之可固化組合物,其中以所有矽鍵結之有機官能基團之總量計,約3至約50莫耳%的R4為芳基。
- 如請求項1之可固化組合物,其中成分(B)具以下平均單元式(VII):[(C6H5)SiO3/2]x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y (VII),其中R8為C1至C8烷基或C2至C8烯基,各R8可為相同或不同,x>0,y>0,且x+y係從約0.35至約0.7,且其中以所有矽鍵結之有機官能基團之總量計,約2莫耳%至約30莫耳%的R8為C2至C8烯基。
- 如請求項17之可固化組合物,其中R8係C1至C3烷基或C2至C4烯基。
- 如請求項17之可固化組合物,其中R8係甲基或乙烯基。
- 如請求項1之可固化組合物,其中以100重量份之成分(A)計,成分(B)之含量為約200重量份至約3000重量份。
- 如請求項1之可固化組合物,其中以100重量份之成分(A)計,成分(B)之含量為約300重量份至約2500重量份。
- 如請求項1之可固化組合物,其中以R5、R6及R7之總量計,約0.1莫耳%至約50莫耳%的R5、R6及R7為H,且至少約5莫耳%的R5、R6及R7為芳基。
- 如請求項1之可固化組合物,其中f為約1至約50之整數;g為約1至約50之整數;h為0至約10之整數;i為0至約5之整數;以及j為0至約30之整數。
- 如請求項1之可固化組合物,其中以成分(A)+(B)之總量為100重量份計,成分(C)之含量為約10重量份至約250重量份。
- 如請求項1之可固化組合物,其中以成分(A)+(B)之總量為100重量份計,成分(C)之含量為約12重量份至約180重量份。
- 如請求項1之可固化組合物,其進一步包含成分(E)支鏈有機聚矽氧烷,該支鏈有機聚矽氧烷係由(R")3SiO1/2及R"SiO3/2單元所組成。
- 如請求項26之可固化組合物,其中該成分(E)具平均單元式(IX),且以乙烯基或甲基封端:(R"3SiO1/2)p"(R"SiO3/2)q" (IX),其中R"為經取代或未經取代的單價烴基,且各R"係彼此相同或不同;p"為約1至約30之整數;q"為約1至約10之整數且p"與q"之莫耳比為1.5:1至4:1。
- 一種如請求項1至27中任一項之可固化組合物的用途,其係作為封裝材料。
- 一種半導體裝置,其包含半導體元件及一包埋該半導體元件之封裝層,該封裝層包含如請求項1至27中任一項之可固化組合物之固化產物。
- 如請求項29之半導體裝置,其中該等半導體元件為發光二極體或光感應器。
- 一種螢光封裝片,其包含螢光材料及矽膠材料,其中該矽膠材料係為請求項1至27中任一項之可固化組合物之固化產物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/266,262 US9045639B2 (en) | 2010-12-31 | 2014-04-30 | Curable composition and method for manufacturing the same |
US14/266,176 US8895662B2 (en) | 2010-12-31 | 2014-04-30 | Curable composition and method for manufacturing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201614009A TW201614009A (en) | 2016-04-16 |
TWI558773B true TWI558773B (zh) | 2016-11-21 |
Family
ID=54445242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW104114106A TWI558773B (zh) | 2014-04-30 | 2015-04-30 | 可固化組合物及其製法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6086396B2 (zh) |
CN (1) | CN105038253B (zh) |
TW (1) | TWI558773B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6452545B2 (ja) * | 2015-05-20 | 2019-01-16 | 株式会社ダイセル | 硬化性シリコーン樹脂組成物及びその硬化物 |
JP6496193B2 (ja) * | 2015-06-02 | 2019-04-03 | 株式会社ダイセル | 硬化性シリコーン樹脂組成物及びその硬化物、並びに光半導体装置 |
DE102015225906A1 (de) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Wacker Chemie Ag | Siloxanharzzusammensetzungen |
CN106633076B (zh) * | 2016-12-29 | 2017-12-19 | 广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司 | 一种有机硅弹性体凝胶及其制备方法 |
JP6981938B2 (ja) * | 2018-08-28 | 2021-12-17 | 信越化学工業株式会社 | 付加硬化型シリコーン組成物及び半導体装置 |
CN115678497A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-02-03 | 北京康美特科技股份有限公司 | 用于微型led元件的有机硅封装胶及其封装方法与应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200811244A (en) * | 2006-08-25 | 2008-03-01 | Dow Corning Toray Co Ltd | Curable organopolysiloxane composition and semiconductor device |
TW201226475A (en) * | 2010-12-31 | 2012-07-01 | Eternal Chemical Co Ltd | Curable organopolysiloxane composition and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010013503A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Showa Highpolymer Co Ltd | 硬化性樹脂組成物およびオプトデバイス |
JP5751214B2 (ja) * | 2012-03-13 | 2015-07-22 | 信越化学工業株式会社 | 硬化性シリコーン樹脂組成物、その硬化物及び光半導体デバイス |
-
2015
- 2015-04-30 TW TW104114106A patent/TWI558773B/zh active
- 2015-04-30 JP JP2015093434A patent/JP6086396B2/ja active Active
- 2015-04-30 CN CN201510217221.9A patent/CN105038253B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200811244A (en) * | 2006-08-25 | 2008-03-01 | Dow Corning Toray Co Ltd | Curable organopolysiloxane composition and semiconductor device |
TW201226475A (en) * | 2010-12-31 | 2012-07-01 | Eternal Chemical Co Ltd | Curable organopolysiloxane composition and method for manufacturing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105038253A (zh) | 2015-11-11 |
CN105038253B (zh) | 2018-07-13 |
JP2015212380A (ja) | 2015-11-26 |
TW201614009A (en) | 2016-04-16 |
JP6086396B2 (ja) | 2017-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI558773B (zh) | 可固化組合物及其製法 | |
TWI544009B (zh) | A hardened silicone resin composition, a hardened product thereof, and an optical semiconductor device | |
TWI504683B (zh) | A hardened silicon oxide composition, a hardened product thereof, and an optical semiconductor device | |
TWI496822B (zh) | 聚矽氧樹脂片材、其製造方法、密封片材及發光二極體裝置 | |
TWI544665B (zh) | Silicon oxide compositions for semiconductor encapsulation | |
TWI628236B (zh) | 反應性聚矽氧組合物、由其製成之熱熔材料及可固化熱熔組合物 | |
TW201242998A (en) | A silicone resin composition and an optical semiconductor device making use of the composition | |
TW201420679A (zh) | 硬化性聚矽氧樹脂組成物 | |
TW201348339A (zh) | 硬化性有機聚矽氧烷組成物、光學元件封止材及光學元件 | |
TW201412878A (zh) | 加成硬化型聚矽氧組成物、及半導體元件受該組成物之硬化物所被覆之半導體裝置 | |
JP2017039885A (ja) | 付加硬化型オルガノポリシロキサン組成物及び半導体装置 | |
TWI558769B (zh) | 固化產物 | |
JP2016169358A (ja) | 硬化性シリコーン樹脂組成物およびその硬化物、並びにこれらを用いた光半導体装置 | |
CN109476920A (zh) | 固化性树脂组合物、其固化物、及半导体装置 | |
JP5131650B2 (ja) | 蛍光体含有シリコーン樹脂製レンズの製造方法 | |
WO2020116199A1 (ja) | 縮合硬化型樹脂組成物、硬化物、成形体、及び半導体装置 | |
JP6561871B2 (ja) | 縮合硬化性樹脂組成物及び半導体装置 | |
TWI834881B (zh) | 加成硬化型聚矽氧樹脂組成物、該組成物之製造方法,及光半導體裝置 | |
JP6428595B2 (ja) | 付加硬化性樹脂組成物及び半導体装置 | |
TW201434990A (zh) | 含磷光體之可固化聚矽氧組合物及由其製得之可固化熱熔膜 | |
US9416273B1 (en) | Curable composition and method for manufacturing the same | |
TW201905099A (zh) | 用於轉注或射出成型光學部件的聚矽氧液狀組成物、從其製成的轉注或射出成型光學部件、以及使用該組成物轉注或射出成型光學部件的方法 | |
JP6905486B2 (ja) | 付加硬化型シリコーン組成物、シリコーン硬化物、及び半導体装置 | |
TWI582169B (zh) | 硬化性組成物、硬化物及光半導體裝置 | |
JP2020167371A (ja) | 発光素子封止用シリコーン樹脂組成物及び光半導体装置 |