TWI625540B - 光導及相關照明組件 - Google Patents

光導及相關照明組件 Download PDF

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TWI625540B
TWI625540B TW102109579A TW102109579A TWI625540B TW I625540 B TWI625540 B TW I625540B TW 102109579 A TW102109579 A TW 102109579A TW 102109579 A TW102109579 A TW 102109579A TW I625540 B TWI625540 B TW I625540B
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Abstract

一光導具有大於90百分比的透射率、大於1.4的折射率及小於10的霧度百分比(haze percent)。該光導亦包括一有機矽氧烷嵌段共聚物，其具有至少20,000g/莫耳的重量平均分子量。該有機矽氧烷嵌段共聚物包括40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，並以直鏈嵌段安排，且每一直鏈嵌段各自具有從10至400之二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值；10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，並以非直鏈嵌段安排，且各自具有至少500g/莫耳的重量平均分子量及0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]。R1係為獨立的C1至C30烴基，且R2係為獨立的C1至C20烴基。此外，至少30%的非直鏈嵌段係與另一非直鏈嵌段交聯，並聚集於奈米區域。

Description

光導及相關照明組件
此公開內容大體上係關於一光導，其係用於從一光源將光傳送至位於一距離外的一點。
光導係用於一系列包括照明、背光、標誌及顯示目的之功能。光導可以若干種不同方式構成，包括射出成形或切削透明塑膠部件(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))，其中例如螢光燈或發光二極體之一光源係以例如機械附接整合在一起。自光源發出的光係藉由內反射來引導通過光導。在各種實例中，內反射係全內反射。
光源與光導的耦合越佳，通常從光源至光導之相對端的光透光率會更有效率。在一些應用中，光係發射至光導的平面之中，以增加性能。在其他應用中，將光導的長度最小化來增加性能。不過，最小化光導的長度亦可例如藉由在接近光源處產生暗點及/或更強光的區域來減弱光的均勻性。
除了產生光，光源亦產生熱。為此，許多光導係設計為具耐熱性。不過，要是這樣做，這類光導有時是體積大且笨重的，從而增加生產及製造成本。此外，光導的體積可逆影響光學性質。而且，在加熱/老化之後，PMMA傾向於實體降解。因此，有機會發展改善的光導。
此公開內容提供一用於以最小的吸收損失自一光源將光傳送至位於一距離外的一點的光導。該光導具有針對表面反射校正之大於90百分比的透射率、大於1.4的折射率及小於10的霧度百分比。該光導亦包括一有機矽氧烷嵌段共聚物，其具有至少20,000g/莫耳的重量平均分子量。該有機矽氧烷嵌段共聚物包括40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，並以直鏈嵌段安排，且每一直鏈嵌段各自具有從10至400之二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值。該有機矽氧烷嵌段共聚物亦包括10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，並以非直鏈嵌段安排，且每一非直鏈嵌段具有至少500g/莫耳的重量平均分子量。此外，該有機矽氧烷嵌段共聚物包括0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]。在這些化學式中，R1為獨立的C1至C30烴基，且R2為獨立的C1至C20烴基。此外，至少30%的該非直鏈嵌段係與另一非直鏈嵌段交聯，並聚集於奈米區域。此外，其中每一直鏈嵌段係聯結至至少一個非直鏈嵌段。此公開內容亦提供一照明物件，其包括一光源及配置在該光源上的光導。此公開內容的光導具有改善的厚度控制，並可以最小的吸收損失自一光源將光傳送至位於一距離外的一點。此外，該光導可高效率地形成並具成本效益。此外，在熱老化之後，該光導具有低霧度及優越的熱穩度與物理性質。
實施例1係關於一照明組件，其包括：一光源；及一光導，其包括一有機矽氧烷嵌段共聚物，並具有一第一表面，其經組態 為接收來自該光源的光；及一第二表面，其經組態為發射沿著該光導之一長度傳送的光；其中：該有機矽氧烷嵌段共聚物具有至少20,000g/莫耳的重量平均分子量並包括：40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，並以直鏈嵌段安排，且每一直鏈嵌段各自具有從10至400之二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值；10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，並以非直鏈嵌段安排，其各自具有至少500g/莫耳的重量平均分子量；及0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]；其中每一R1在每一次出現時均為獨立的C1至C30烴基，且每一R2在每一次出現時均為獨立的C1至C20烴基，其中至少30%的該非直鏈嵌段係與另一非直鏈嵌段交聯，並聚集於奈米區域，且其中每一直鏈嵌段係交聯至至少一個非直鏈嵌段。
實施例2係關於實施例1的照明組件，其中該第一表面形成一壓痕，其經組態為至少部分地容納該光源。
實施例3係關於實施例1或2之任何一個的照明組件，其中該光源係與該第一表面實體接觸。
實施例4係關於實施例1至3之任何一個的照明組件，其中該光導係形成為一不規則的三維形狀。
實施例5係關於實施例4的照明組件，其中該不規則的三維 形狀包括一彎曲。
實施例6係關於實施例4或5之任何一個的照明組件，其中該不規則的三維形狀包括一稜柱體。
實施例7係關於實施例4至6之任何一個的照明組件，其中該不規則的三維形狀包括一楔形。
實施例8係關於實施例4至7之任何一個的照明組件，其中該不規則的三維形狀包括一近接該第一表面的第一橫剖面，及近接該第二表面的一第二橫剖面，該第一橫剖面異於該第一橫剖面。
實施例9係關於實施例8的照明組件，其中該第一橫剖面及該第二橫剖面的至少一個為圓形及矩形的至少一個。
實施例10係關於實施例1至9之任何一個的照明組件，其中該光導包括複數個第一表面，該等經組態為接收光。
實施例11係關於實施例10的照明組件，其進一步包括複數個光源。
實施例12係關於實施例11的照明組件，其中每一該複數個光源係與該第一表面之一相關。
實施例13係關於實施例1至10之任何一個的照明組件，其進一步包括複數個光源，該等經組態為發射至少部分地藉由該第一表面接收的光。
實施例14係關於實施例1至13之任何一個的照明組件，其進一步包括複數個第二表面，該等經組態為發射傳送該光導之一長度的光。
實施例15係關於實施例1至14之任何一個的照明組件，其 中該第二表面為一漫射出口。
實施例16係關於實施例15的照明組件，其中該漫射出口係藉由一蝕刻方法形成。
實施例17係關於實施例1至16之任何一個的照明組件，其中該光導具有一熱穩度，以致其在空氣大氣中暴露至250℃超過700分鐘仍具有小於5重量百分比的總重量損失。
實施例18係關於實施例1至17之任何一個的照明組件，其中該光導具有一針對表面反射校正之大於約95百分比的透射率、一大於約1.4的折射率及小於約10的霧度百分比。
實施例19係關於實施例1至18之任何一個的照明組件，其中該光源包括一光發射器及一保護構件。
實施例20係關於實施例19的照明組件，其中該保護構件係由該嵌段共聚物構成。
實施例21係關於一光導，其包括：一有機矽氧烷嵌段共聚物，其係形成為一不規則的三維形狀，並具有一經組態為接收光的第一表面以及一經組態為發射傳送該光導之一長度的光的第二表面，該嵌段共聚物具有一熱穩度，以致其在空氣大氣中暴露至250℃超過700分鐘仍具有小於5重量百分比的總重量損失、一針對表面反射校正之大於約95百分比的透射率、一大於約1.4的折射率及小於約10的霧度百分比；其中：該有機矽氧烷嵌段共聚物具有至少20,000g/莫耳的重量平均分子量並包括： 40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，並以直鏈嵌段安排，且每一直鏈嵌段各自具有從10至400之二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值；10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，並以非直鏈嵌段安排，其各自具有至少500g/莫耳的重量平均分子量；及0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]；其中每一R1在每一次出現時均為獨立的C1至C30烴基，且每一R2在每一次出現時均為獨立的C1至C20烴基，其中至少30%的該非直鏈嵌段係與另一非直鏈嵌段交聯，並聚集於奈米區域，且其中每一直鏈嵌段係聯結至至少一個非直鏈嵌段。
實施例22係關於實施例21之光導，其中該不規則的三維形狀包括一彎曲。
實施例23係關於實施例21或22之任何一個的光導，其中該不規則的三維形狀包括一稜柱體。
實施例24係關於實施例21至23之任何一個的照明組件，其中該不規則的三維形狀包括一楔形。
實施例25係關於實施例21至24之任何一個的照明組件，其中該不規則的三維形狀包括一近接該第一表面的第一橫剖面，及近接該第二表面的一第二橫剖面，該第一橫剖面異於該第一橫剖面。
實施例26係關於實施例25之光導，其中該第一橫剖面及該第二橫剖面的至少一個係一圓形橫剖面及一矩形橫剖面的至少一個。
實施例27係關於實施例21至26之任何一個的照明組件，其中該光導包括複數個第一表面，該等經組態為接收光。
實施例28係關於實施例27的照明組件，其進一步包括複數個光源。
實施例29係關於實施例28的照明組件，其中每一該複數個光源係與該第一表面之一相關。
實施例30係關於實施例21至29之任何一個的照明組件，其進一步包括複數個光源，該等經組態為發射至少部分地藉由該第一表面接收的光。
實施例31係關於實施例21至30之任何一個的照明組件，其進一步包括複數個第二表面，該等經組態為發射傳送該光導之一長度的光。
實施例32係關於實施例21至31之任何一個的照明組件，其中該第二表面為一漫射出口。
實施例33係關於實施例32的照明組件，其中該漫射出口係藉由一蝕刻方法形成。
實施例34係關於實施例21之照明組件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元及三矽烷氧基單元之一梯度。
實施例35係關於實施例21之照明組件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元、三矽烷氧基單元及矽醇基之一梯度。
實施例36係關於實施例21之照明組件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括三矽烷氧基單元及矽醇基之一梯度。
實施例37係關於實施例21之照明組件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元及矽醇基之一梯度。
實施例38係關於實施例34至37之任何一個的光導，其中該二矽烷氧基單元具有[(CH3)(C6H5)SiO2/2]的化學式。
實施例39係關於實施例34至37之任何一個的光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括至少30重量百分比的二矽烷氧基單元。
實施例40係關於實施例34至39之任何一個的光導，其中R2為苯基。
實施例41係關於實施例21至40之任何一個的光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物具有一大於1.0MPa的抗張強度及一大於20%的百分比斷裂伸長度，各自根據ASTM D412獨立地測定。
實施例42係關於實施例21至41之任何一個的光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物具有從25℃至200℃之一熔體流動溫度。
實施例43係關於實施例21至42之任何一個的光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物具有：在25℃下之一從0.01MPa至500MPa的儲存模數(G’)以及在25℃下之一從0.001MPa至250MPa的損耗模數(G’’)；在120℃下之一從10Pa至500,000Pa的儲存模數(G’)以及在120℃下之一從10Pa至500,000Pa的損耗模數(G’’)；或在200℃下之一從10Pa至100,000Pa的儲存模數(G’)以及在200℃下之一從5Pa至80,000Pa的損耗模數(G’’)。
實施例44係關於一照明物件，其包括一光源及一配置在該 光源上的光導，該光導具有一針對表面反射校正之大於90百分比的透射率、一大於1.4的折射率及小於10的霧度百分比，並包括一有機矽氧烷嵌段共聚物，其具有一至少20,000g/莫耳的重量平均分子量，並包括：40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，並以直鏈嵌段安排，且每一直鏈嵌段各自具有從10至400之二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值；10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，並以非直鏈嵌段安排，其各自具有至少500g/莫耳的重量平均分子量；及0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]；其中R1為獨立的C1至C30烴基，且R2為獨立的C1至C20烴基，其中至少30%的該非直鏈嵌段係與另一非直鏈嵌段交聯，並聚集於奈米區域，且其中每一直鏈嵌段係聯結至至少一個非直鏈嵌段。
實施例45係關於實施例44之照明物件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元及三矽烷氧基單元之一梯度。
實施例46係關於實施例44之照明物件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元、三矽烷氧基單元及矽醇基之一梯度。
實施例47係關於實施例44之照明物件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括三矽烷氧基單元及矽醇基之一梯度。
實施例48係關於實施例44之照明物件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元及矽醇基之一梯度。
實施例49係關於實施例44至48之任何一個的照明物件， 其中該二矽烷氧基單元具有[(CH3)(C6H5)SiO2/2]的化學式。
實施例50係關於實施例44至48之任何一個的照明物件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括至少30重量百分比的二矽烷氧基單元。
實施例51係關於實施例44至48之任何一個的照明物件，其中R2為苯基。
實施例52係關於一用於製造實施例1至20之任何一個之照明組件的方法。
實施例53係關於一用於製造如實施例21至51之任一個之光導的方法。
100‧‧‧光源
102‧‧‧距離
104‧‧‧近端
106‧‧‧光導
108‧‧‧通量
110‧‧‧光發射器
112‧‧‧保護構件
200‧‧‧透鏡
202‧‧‧光導
204‧‧‧壓痕或孔腔
206‧‧‧電接觸
208‧‧‧近端
210‧‧‧光
212‧‧‧遠端
214‧‧‧第一區域
216‧‧‧第二區域
300‧‧‧光導
302‧‧‧近端
304‧‧‧遠端
306‧‧‧第一區域
308‧‧‧第二區域
310‧‧‧過渡區域
312‧‧‧壓痕或孔腔
400‧‧‧光導
402‧‧‧近端
404‧‧‧本質上光滑、平坦之表面
406‧‧‧光源
500‧‧‧光導
502‧‧‧光滑、凹形末端
504‧‧‧光源
600‧‧‧光導
602‧‧‧凹形末端
604‧‧‧光源
606‧‧‧基板
700‧‧‧光導
702‧‧‧光滑、平坦入口端
704‧‧‧光源
706‧‧‧發光組件
800‧‧‧光導
802‧‧‧漫射出口端
804‧‧‧光源
806‧‧‧壓痕或孔腔
900‧‧‧光導
902‧‧‧彎曲
904‧‧‧光源
906‧‧‧壓痕或孔腔
908‧‧‧漫射出口端
910‧‧‧直徑
1000‧‧‧光導
1002‧‧‧稜柱體反射器
1004‧‧‧光源
1006‧‧‧近端
1008‧‧‧遠端
1100‧‧‧楔形平面光導
1102‧‧‧本質上為平面的表面
1104‧‧‧發光表面
1106‧‧‧壓痕或孔腔
1108‧‧‧光源
1110‧‧‧楔形彎曲光導
1112‧‧‧本質上彎曲的表面
1114‧‧‧發光表面
1116‧‧‧壓痕或孔腔
1118‧‧‧光源
1200‧‧‧LCD
1202‧‧‧楔形平面光導
1204‧‧‧螢幕
1206‧‧‧多個光源
1208‧‧‧本質上為平面的表面
1300‧‧‧直角平面楔形光導
1302‧‧‧反射表面
1304‧‧‧反射表面
1306‧‧‧漫射表面
1308‧‧‧光源
1500‧‧‧光源
1502‧‧‧直角平面光導
1504‧‧‧壓痕或孔腔
1600A‧‧‧各式不規則形狀的光導
1600B‧‧‧各式不規則形狀的光導
1600C‧‧‧各式不規則形狀的光導
1602‧‧‧三個獨立的光源
1700A‧‧‧各式不規則形狀的光導
1700B‧‧‧各式不規則形狀的光導
1800‧‧‧蛇形、矩形光導
1802‧‧‧漫射表面
1900‧‧‧陣列
1902‧‧‧四個光導
1904‧‧‧支撐結構
2000‧‧‧陣列
2002‧‧‧四個蛇形子構件光導
2004‧‧‧固定構件
2100A‧‧‧光導
2100B‧‧‧光導
2102‧‧‧光源
2104A‧‧‧漫射表面
2104B‧‧‧漫射表面
2200‧‧‧光導
2202‧‧‧光源
當了解本公開內容的其他優點，並藉由參照連同伴隨圖式敘述的下列詳細敘述而獲得更佳的了解，其中：圖1A為從光源損失之通量的圖。
圖1B為LED燈產生光通過透鏡並進入光導的示意圖。
圖2為一照明組件的示意圖，其包括一配置在一光導內的光源。
圖3為一光導的透視圖。
圖4為一光導的示意圖，其包括一具有本質上光滑、平坦表面的近端。
圖5為一光導的示意圖，其包括一光滑、凹形末端。
圖6為一光導的示意圖，其包括一凹形末端。
圖7為一光導的示意圖，其包括放置於一光源上方之光滑、 平坦的入口端。
圖8為一光導的示意圖。
圖9為一光導的示意圖，其包括一彎曲。
圖10為一光導的示意圖，其包括四十五(45)度的稜柱體反射器。
圖11A至B為楔形平面光導的示意圖。
圖12為一穿透反射式液晶顯示器(LCD)的透視圖。
圖13為直角平面楔形光導的透視圖。
圖14為直角平面楔形光導的側視圖。
圖15為一光源的示意圖，其係配置在一直角平面光導之中。
圖16A至16C為三個不同之不規則形狀的光導的透視圖。
圖17A及17B為兩個不同之不規則形狀的光導的透視圖。
圖18A及18B分別為蛇形、矩形光導的透視圖及示意圖。
圖19為四個光導之陣列的透視圖。
圖20為四個蛇形子構件之陣列的透視圖。
圖21A及21B為光通過光導之兩個實例的示意圖。
圖22A及22B為自光導出射之寬及窄輻射圖案的示意圖。
光源：
本文所述之光源並無特殊限制，並可包括或為發光構件，其可進一步定義為固態光、發光二極體(LED)、螢光、白熾光、鹵素光等。LED並無特殊限制，並可進一步敘述為一或多個半導體LED、有機LED、聚合 物LED、量子點LED、紅外線LED、可見光LED(包括彩色及白光)、紫外線LED及其組合。此外，LED及其他固態光沿著各種軸發光，亦即，橫向或垂直地發光的光源。例如，在Z軸上發光的表面發射雷射(SEL)可包含在內。光源亦可包括一或多個在此項技術中已知為典型與例如LED之固態光相關的部件。例如，光源可包括一或多個驅動器、光學器件、散熱片、外殼、透鏡、電源供應、夾具、電線、電極、電路之類。
本文所公開的光源可不同地包含一保護構件，其經組態為隔離或以其他方式保護發光構件抵抗環境條件，且在某些實例中，調節來自光源的光發射，使之成為一個整體。保護構件可為一例如玻璃燈泡之結構或例如在螢光、白熾光、鹵素光及某些LED和其他固態光中眾所周知的其他玻璃結構。或者，保護構件可為一封裝材料，其經組態為封裝固態光。在各種實例中，封裝材料可為和本文所公開之有機矽氧烷嵌段共聚物相同或類似者。預期有其他保護構件。不過，在包括保護構件之光源的所有例子中，當了解保護構件為光源之一整體部件，且在結構上和機械上與光導分開且有所區別。在保護構件以本文所公開之有機矽氧烷嵌段共聚物製成的各種實例中，保護構件可從接近一(1)或少數幾毫米厚至接近一(1)公分厚。橫向發光的光源可不需要封裝材料或可利用相當薄的磷光體層來代替封裝材料。
光導：
本文所述之光導可以本文所公開之有機矽氧烷嵌段共聚物製成或以其他方式將之包含在內。這類嵌段共聚物可具有熱穩度，其允許 結果之光導在不經歷熱降解的情況下位於相對接近各種光源的近接處或直接與之接觸。結果，本文所公開的光導可具有針對表面反射校正之大於約九十五(95)百分比的透射率、大於約1.4的折射率以及小於十(10)的霧度百分比，同時能夠隨時間推移維持那些性質，甚至在光源極度近接光導或直接與之接觸的情況下亦然。雖然本文所公開的光導可由這類嵌段共聚物製成或以其他方式將之包含在內，須了解光導可由任何具有適用之光透射性質及熱穩度的材料製成(例如，呈現最小總重量損失的材料，例如，在空氣大氣中暴露至250℃超過700分鐘之小於5重量百分比的總重量損失)。這類材料係公開於WO2012/040453中，其係併入於此以供參照就如同完整在本文中提出般。
本文所述之光導的尺寸或形狀並無限制，且可為薄板、薄膜、平板或具有各種幾何形狀的任一個。光導可具有全部或部分均勻的尺寸或不均勻的尺寸。在各種實施例中，光導(及/或其個別的薄板或形狀)具有從10μm至2mm、從10μm至1mm、從10μm至0.5mm、從10μm至100μm、從50μm至100μm、從10μm至50μm、從10μm至90μm、從20μm至80μm、從30μm至70μm、從40μm至60μm或約50μm的厚度。
本文所公開之光導可具有各種適於光導意欲目的之任一長度。例如，光導可在相對短的距離間用於小間距之電子部件間的資料通訊，且就這點而言，可為一(1)公分或更小的長度。或者，光導可用於在例如數公里的長距離間傳送光。
各種光導可提供相對有效率的通量耦合，以相對低的吸收損失自光源將光傳入光導，以提供通過光導至一出口之相對高的光透射及/或 以相對低的吸收損失提供來自光導之相對高的光出口。光導通常，特別是橫剖面，可製成各種形狀的任一個，圓柱形(橢圓形)、矩形(正方形)、圓錐形(尺寸從入口端至出口端增加)或任何特殊形狀(例如，箭頭、星形、半月形等)。對矩形及有角的特殊形狀而言，角可具有大於0.5mm的半徑，以最大化角的照明。光導的形狀可沿著其長度逐漸改變，亦即，從入口端容納燈的圓形至出口端的正方形。光導的形狀可為規則或不規則、對稱或不對稱、幾何或非幾何等。
圖1A為從光源100損失之通量的圖。在各種實例中，光源100為LED燈，雖然此項技術中已知之各種光源的任一個均可用於本文。如所繪示，光源100係放置於距離光導106之近端104的距離102處。在各種實例中，由於距離102之故，通量108可通過離開光導106的近端104之反射或通過完全未入射在光導106之近端104的發射光而損失。
光源100包括光發射器110及保護構件112。光發射器110可為LED本身或在特殊情況下利用任何發光技術。保護構件112和光導106可為相同或相異材料，但機械上及實體上與光導106有所區別。
圖1B為LED燈的圖，其產生通過透鏡200進入光導106的光。關於圖1A所繪示的通量損失可藉由將光源100發射的光與透鏡聚焦，以便光撞擊光導106的近端104來應付。
圖2為照明組件200的示意圖，其包括配置在光導202內的光源100。在各種實例中，光導202可由任何材料形成，其具有針對表面反射校正之大於約九十五(95)百分比的透射率、大於約1.4的折射率以及小於十(10)的霧度百分比，同時能夠隨時間推移維持那些性質，甚至在光源100 配置於光導202內的情況下亦然。在一實例中，光導202本質上或完全地由如本文所公開之有機矽氧烷嵌段共聚物構成。
如所繪示，光導202包括壓痕或孔腔204，光源100係位於或可安座於其中。孔腔204可使光導202成為不規則的三維形狀。光源100的電接觸206延伸至光導202之近端208的外側。如所繪示，在光源100安座於光導202內的情況下，從光源100發射的光210係全部或實質上全部地經過內反射，並傳送至光源100的遠端212。
如所繪示，保護構件112係與光導202實體接觸，但維持實體上及機械上與光導202有所區別。或者，可在保護構件112及光導202之間配置一間隙，但光源100仍可至少部分地位於壓痕204之內。在不論光導202的製造為何的情況下，保護構件112可製造為光源100的一部分。在各種實例中，保護構件112之間的機械區別可藉由拆卸照明組件200來觀察，其中保護構件112可維持與光源100相關聯，而光導202可與光源100分開。在各種實例中，保護構件112及光導202係由本文所公開之有機矽氧烷嵌段共聚物構成。
在一替代實例中，光源100可不包括保護構件112。在這一類實例中，光發射器110可相對光導202放置。在這一類實例中，光導202可不提供與保護構件110之可預期者相同的抵抗環境條件的保護程度。另外，拆卸照明組件200可在機械上將光導202與光發射器110分開。
可選擇地，光導202在第一區域214及第二區域216之間包括折射率梯度。在各種實例中，折射率梯度可藉由本文詳細公開的方法產生。梯度可在區域214、216之間連續、可在區域214、216之間於一點處不 連貫或其一組合。
圖3為光導300的透視圖。如所繪示，光導300在近端302具有圓形橫剖面，並在遠端304具有矩形輪廓，導致不規則的三維形狀。如所繪示，光導300包括第一區域306，其具有圓形橫剖面；第二區域308，其具有矩形橫剖面；及過渡區域310，其中圓形橫剖面橫越過渡區域310的長度逐漸開展為矩形橫剖面。在各種實例中，光導300不具有第一及第二區域306、308，取而代之的是從近端302至遠端304逐漸開展。
光導300可根據包括擠出成形、鑄模之類的若干方法的任一個形成。光導300包括壓痕或孔腔312，例如光源100的光源(未繪示)可安座於其中。圖4為光導400的示意圖，其包括具有本質上光滑、平坦之表面404的近端402。如所繪示，光導400極度近接光源406，以致在此項技術中已知之用於光源的替代材料可因吸收自光源406的熱而降解。在一實例中，光源406為同調光源(例如，雷射)，且本質上直接將光對準進入表面404，其中光在光導400內係基本或完全地經過內反射。在這一類實例中，雖然不必限制僅為同調光源406，光導400可有效地從光源406傳送光，縱使光源406的位置距離光導400一段距離亦然。
圖5為光導500的示意圖，其包括光滑、凹形末端502。如所繪示，光源504係放置在壓痕或孔腔502內，但空間上與光導500分開，且未有實體接觸。在所繪示的實例中，光源504為非同調光源，且多方向性地發光。在所繪示的實例中，光源504所發射的光本質上但非完全地藉由光導500來擷取。
圖6為光導600的示意圖，其包括凹形末端602。在各種實 例中，與具有平坦表面的光源相比，凹形末端602可經組態為增強通量耦合與來自光源604的光擷取。如所繪示，光源604電及機械地耦合至基板606。如所繪示，光源604未與光導600實體接觸。
圖7為光導700的示意圖，其包括放置於光源704上方之光滑、平坦的入口端702。如所繪示，光源係放置在經組態為固定光源704及提供至少部分地與環境條件之隔離的發光組件706(例如，保護構件)之內。如所繪示之光源704包括多個發光元件708(例如，LED)。
圖8為光導800的示意圖。光導800可與光導300類似或一致，其進一步包括漫射出口端802，導致從光導800之末端802發射的光之散射。如所繪示，光源804係配置在光導800內的壓痕或孔腔806之內。
圖9為光導900的示意圖，其包含彎曲902(例如，九十(90)度的彎曲)。雖然所繪示的是九十(90)度的彎曲902，須了解光導900可形成為具有各種彎曲角度的任一個。如所繪示，光源904係安座於光導中的壓痕或孔腔906之內，且光導900包括漫射出口端908。
如所繪示，彎曲半徑等於或大於光導900之直徑910的兩倍。光導在其中不包括圓形輪廓的實例可具有等於或大於光導之兩倍厚度的彎曲半徑。如所繪示，該組態相對於小於光導直徑之兩倍的彎曲半徑產生更少的光損失。不過，須了解所具有之彎曲半徑小於兩倍的光導之直徑910或厚度的光導肯定會用於某些實例中。
圖10為光導1000的示意圖，其包括四十五(45)度的稜柱體反射器1002。稜柱體反射器1002可在光導1000內產生光之相對銳利的內反射及重定向。光源1004係放置為與光導1000的近端1006接觸。遠端1008 包括一漫射出口。
圖11A為楔形平面光導1100的示意圖，其包括通常反射離開發光表面1104的光之本質上為平面的表面1102。在各種實例中，平面表面1102提供發射光之大體上均勻的分布。如所繪示，光導1100包括壓痕或孔腔1106，其經組態為安座光源1108。
圖11B為楔形彎曲光導1110的示意圖，其包括通常反射離開發光表面1114的光之本質上彎曲的表面1112。如所繪示，彎曲表面1112提供發射光之大體上呈對數的分布。如所繪示，光導1110包括壓痕或孔腔1116，其經組態為安座光源1118。圖12為穿透反射式液晶顯示器(LCD)1200的透視圖。如所繪示，LCD 1200利用楔形平面光導1202來作為螢幕1204的背光。如所繪示，光導1202不包括用來安座多個光源1206的任何壓痕。本質上為平面的表面1208經組態為反射離開發光螢幕1204的光。
圖13為直角平面楔形光導1300的透視圖。光導1300利用兩個反射表面1302、1304及漫射表面1306來直接漫射本質上平行發射自光源1308之光的光。
圖14為直角平面楔形光導1300的側視圖。
圖15為光源1500的示意圖，其係配置在直角平面光導1502之中。光導1502可包括壓痕或孔腔1504，其經組態為安座光源1500。
圖16A至16C為三個各式不規則形狀的光導1600A、1600B、1600C的透視圖，該等係配置在三個獨立的光源1602上方。
圖17A及17B為兩個各式不規則形狀的光導1700A、1700B的透視圖，該等係配置在多個光源1602上方。
圖18A及18B分別為蛇形、矩形光導1800的透視圖及示意圖。如所繪示，光導1800包括漫射表面1802。
圖19為四個光導1902之陣列1900的透視圖。光導1902通常為管狀。光導1902係以支撐結構1904加以固定。支撐結構1904可以和光導1902相同的材料或經組態為固定光導1902的替代材料來不同地製造。
圖20為四個蛇形子構件2002之陣列2000的透視圖。光導2002包括固定構件2004，其係由與光導2002相同的材料所構成。如所繪示，陣列2000為單一結構。
圖21A及21B為光通過兩光導2100A、2100B之實例的示意圖，其各自包括配置在其中的光源2102。如所繪示，光導2100A、B係分別為窄及寬，並包括漫射表面2104A、B。如所繪示，寬光導2100B可比窄光導2100A更廣地漫射光。
圖22A及22B為自配置在光源2202上方之光導2200出射之寬及窄輻射圖案的示意圖。
指出各種光源及光導的組合的示圖。所繪示的實例並未受限，且光導及光源的各種組合可形成於所繪示的實例之間及之中。本文所公開之光導可為不規則形狀，就這點而言，光導的形狀可不同於薄板或其他習知的三維形式。在各種實例中，於在此項技術中已知之其他不規則形狀中，如本文所繪示之具有彎曲、曲線、稜柱體、楔形、支撐結構、變體橫剖面及/或壓痕或孔腔的光導可理解為具有不規則三維形狀。
如上文所述，來自光源的通量可耦合至光導的入口端，以允許在光可有效地傳送及利用之前，以和此項技術中已知的光導相比之相對 最小的吸收損失來進行光擷取(亦即，允許光進入光導)。最典型地，當光源係配置為接近光導或配置在光導之內時，通量耦合及擷取可相對有效。在各種實例中，光源配置得離光導越遠，則通量耦合會變得較沒效果。
如所繪示，在各種實例中，光源係配置在光導外部，且有效的通量耦合及光擷取可在來自光源的輻射圖案與光導的接受圖案角度匹配時發生。如針對圖1B所繪示，透鏡亦可用於通量耦合，以將來自光源的通量聚焦至光導的入口端。如在各種實例中所繪示，光源可配置在光導之內。因為消去或最小化部分歸因於各種光導材料的菲涅耳(Fresnel)損失，通量擷取可為全部或接近全部。
在各種繪示的實例中，光導具有一或多個平行光從光源行進之方向的側邊。一或多個側邊可為光滑或本質上光滑，以影響全內反射或本質上影響全內反射。光導的一或多個側邊可包括塗料或其他塗布，以增加內反射，並反射小於臨界角的對角線射線，否則可允許這類射線自光導逃逸。
如所繪示，光導可具有一或多個入口端(例如，近端)及一或多個出口端(例如，遠端)，其中來自光源的光分別由此進出。光導的一或多個入口及或出口端可為光滑、波狀或以其他方式成形，以促進來自各種光源的光擷取，並允許光射線以可最小化反射及散射的方式進入光導且如所需般退出光導。光導的出口端可不同地為光滑、波狀或漫射。漫射出口端可橫跨表面具有隨機的臨界角，以提供光射線可逃逸的高概率，且亦促進光射線散射產生寬輻射圖案。
如所繪示，光導可為彎曲或曲線。在一實例中，彎曲半徑等 於或大於光導的兩倍厚度或兩倍直徑。與彎曲半徑小於光導的兩倍直徑相比，這一類組態可產生相對較少的光損失。光射線反射可在極少或無損失的狀況下遵循半徑彎曲的光滑輪廓。如所繪示，可藉由使用如圖10所繪示的反射稜柱體設計來達成銳利的直角方向改變。
本文所公開之各種光導可根據不同方法形成。在一實例中，光導係從本文詳細公開之有機矽氧烷嵌段共聚物經熔化處理。有機矽氧烷嵌段共聚物可從各種起始形式開始熔化，包括顆粒、球狀、帶狀、薄板、方塊、粉末(例如，具有不超過500μm之平均粒度的粉末，包括具有從約5至約500μm；從約10至約100μm；從約10至約50μm；從約30至約100μm；從約50至約100μm；從約50至約250μm；從約100至約500μm；從約150至約300μm；或從約250至約500μm之平均粒度的粉末)、片狀、錠狀等。光導可具有蝕入光導本身材料或以其他方式包含在其中的特徵結構。在各種實例中，壓痕及漫射表面可藉由蝕刻方法來形成。
光導如何形成的另一實例係藉由有機矽氧烷嵌段共聚物的薄膜的形成。這類薄膜可在有機溶劑中自有機矽氧烷嵌段共聚物溶液澆鑄並允許溶劑蒸發。這類薄膜可具有例如從約20微米至約2mm；約30微米至約1mm；或約40微米至約800微米的厚度範圍。薄膜可由移除溶劑並產生固體形式(例如，薄膜)的任何方法製備。例如，薄膜可藉由使用狹縫式塗布、凹版塗布、輥-輥處理技術等來形成。這類輥-輥技術(熱壓紋)亦可用來在光導上形成光萃取特徵結構。這類光萃取特徵結構亦可印刷、劃線等至光導之上。
有機矽氧烷嵌段共聚物：
光導包括有機矽氧烷嵌段共聚物，且在一些實施例中，可彼此互換地使用「光導」及「有機矽氧烷嵌段共聚物」的術語。有機矽氧烷嵌段共聚物可敘述為固體組成物。固體組成物可具有兩個玻璃轉移溫度(Tg)，一個與軟式嵌段成分相關，且一個與硬式嵌段成分相關。如本文所用，Tg可使用示差掃描型熱量計(DSC)來估定。例如，可使用TA Instruments Q2000(DSC)來測量玻璃轉移(Tg)。在一些實例中，使用氦作為沖洗氣體(25mL/分)將10mg的試樣以20℃/分加熱。Tg可使用半外插切線的步進中點來計算。在一些實例中，固體組成物之兩玻璃轉移溫度的較高者係從-30至200、從0至130、從25至150或從40至120℃。在高於兩玻璃轉移溫度之此較高者的溫度下，固體組成物軟化並可流動。在各種實施例中，固體組成物之兩玻璃轉移溫度的較低者係從-130℃至25℃、從-130℃至0℃或從-130℃至-10℃。
回頭談論有機矽氧烷嵌段共聚物，此共聚物亦可敘述為「樹脂-直鏈」有機矽氧烷嵌段共聚物。
在一些實施例中，本文所述之有機矽氧烷嵌段共聚物具有至少20,000g/莫耳的重量平均分子量(Mw)，或者至少40,000g/莫耳的重量平均分子量，或者至少50,000g/莫耳的重量平均分子量，或者至少60,000g/莫耳的重量平均分子量，或者至少70,000g/莫耳的重量平均分子量，或者至少80,000g/莫耳的重量平均分子量。在一些實施例中，本文所述之有機矽氧烷嵌段共聚物具有從約20,000g/莫耳至約250,000g/莫耳或從約100,000g/莫耳至約250,000g/莫耳的重量平均分子量(Mw)，或者從約40,000g/莫耳至約100,000g/莫耳的重量平均分子量，或者從約50,000g/莫耳至約100,000g/莫 耳的重量平均分子量，或者從約50,000g/莫耳至約80,000g/莫耳的重量平均分子量，或者從約50,000g/莫耳至約70,000g/莫耳的重量平均分子量，或者從約50,000g/莫耳至約60,000g/莫耳的重量平均分子量。在其他實施例中，本文所述之有機矽氧烷嵌段共聚物的重量平均分子量係從40,000至100,000、從50,000至90,000、從60,000至80,000、從60,000至70,000、從100,000至500,000、從150,000至450,000、從200,000至400,000、從250,000至350,000或從250,000至300,000g/莫耳。在仍有其他實施例中，有機矽氧烷嵌段共聚物具有從40,000至60,000、從45,000至55,000或約50,000g/莫耳的重量平均分子量。重量平均分子量可使用凝膠滲透層析(GPC)技術來測定。
在一些實施例中，如使用ASTM E-903-96或詳細說明如何使用CIE等級C的光源測量透光率之ASTM D1003的修改版本所測定的，光導(及例如，有機矽氧烷嵌段共聚物)具有針對表面反射校正之大於90、90.5、91、91.5、92、92.5、93、9.5、94、94.5、95、95.5、96、96.5、97、97.5、98、98.5、99或99.5百分比的透射率。在修改版本中，等級C的光源係以作為積分球光譜儀之部分的寬頻紫外-可見-近紅外(UV-Vis-NIR)光源及單色光器取代。積分球光譜儀之一實例為Varian Cary 5000，其具有200至1700nm的測量範圍。在修改版本中，透射率測量係藉由下列方法針對反射損失來進行校正。針對包括直接及漫射透射之全透射T t、包括光譜及漫射反射之全反射R t的測量值係用於藉由A=1-Tt-Rt來計算吸收A。使用下列公式計算歸因於單一通過試樣之經校正的反射R c：
接著使用下列公式計算經校正的透射T c：
如使用ASTM D542所測定的，光導亦可具有大於1.4、1.44、1.5或者大於1.55的折射率。在一些實施例中，光導具有大於2.5的折射率。在其他實施例中，固體組成物具有從約1.4至約2.5，例如，從約1.5至約2.5；從約1.7至約2.4；從約1.4至約1.7；或從約1.9至約2.3的折射率。折射率可使用Metricon 2010稜鏡耦合器、使用632.8nm的氦氖雷射源及以「整體指數」模式來進行測定。光導亦可展現代表散射程度的霧度百分比，其使用ASTM D1003測定為小於10、9、8、7、6、5、4、3、2或1。光導亦可展現從約0.5至約50、從約1至約10的斷裂點抗張強度(MPa)。在光導的熱老化(例如，處於225℃持續約1000小時)之前及/或之後，可將前文提及的值施加至各種非限制性的實施例。
光導亦可具有大於1.0MPa，或者大於1.5MPa，或者大於2MPa，或者大於10MPa，或者大於20MPa，或者大於30MPa，或者大於40MPa的初始斷裂點抗張強度。在一些實施例中，固體組成物可具有從1.0MPa至約50MPa，例如，從約1.5MPa至約10MPa、從約2MPa至約10MPa、從約5MPa至約10Mpa、從約7MPa至約10Mpa、從約10MPa至約50MPa或從約25MPa至約50MPa的初始抗張強度。在一些實施例中，固體組成物可具有大於40%，或者大於50%或者大於75%的百分比斷裂點(或破裂點)伸長度。在一些實施例中，固體組成物可具有從約20%至約90%，例如， 從約25%至約50%、從約20%至約60%、從約40%至約60%、從約40%至約50%或從約75%至約90%的百分比斷裂點(或破裂點)伸長度。如本文所用，抗張強度及百分比斷裂點伸長度係根據ASTM D412測量得到的。
一經熱老化，光導可保持某些物理性質，例如，抗張強度及百分比斷裂點伸長度。在一實施例中，一經熱老化(例如，在225℃下持續約1000小時)，光導的抗張強度保持在其原始值的20%之內，或者在10%之內，或者在5%之內。在一些實施例中，一經熱老化(例如，在225℃下持續約1000小時)，光導的抗張強度保持在其原始值的從約20%至約1%之內，例如，從其原始值的約10%至約1%、從約10%至約5%或從約5%至約1%。在一些實施例中，熱老化可藉由在空氣循環烘箱中以升高的溫度加熱試樣並持續延長的時間週期(例如，約150至300℃持續約50至約10,000小時)來實施。在一些實施例中，一經熱老化(例如，在225℃下持續約1000小時)，光導的抗張強度保持在其原始值的約1%之內或保持與原始值相同。在其他實施例中，一經在200℃下持續1000小時的熱老化，百分比斷裂點伸長度至少為10%，或者50%或者75%。在一些實施例中，一經在200℃下持續1000小時的熱老化，百分比斷裂點伸長度係從約10%至約90%，例如，從約10%至約50%、從約25%至約60%、從約40%至約60%或從約50%至約75%。
在一實施例中，光導可敘述為「可熔體處理。」在此實施例中，光導在升高溫度(例如，一經「熔化」或加熱至高於Tg)下可展現流體行為。熔體流動溫度可藉由使用市面上可購得之儀器測量儲存模數(G’)、損耗模數(G’’)及作為溫度儲存函數之德爾塔正切函數(tan δ)來測定。例如，市售的流變計(例如，TA Instruments的ARES-RDA，其具有2KSTD標準 flexular樞軸彈簧轉換器並具有強制對流烘箱)可用於測量儲存模數(G’)、損耗模數(G’’)及作為溫度函數的德爾塔正切函數。測試樣品(例如，8mm寬、1mm厚)可載入平行板中間，並使用小應變振盪物性儀同時在從25℃至300℃的範圍內以2℃/分(頻率1Hz)使溫度斜線上升來進行測量。流動開始可計算為G’下降中的曲折溫度(例如，流動)，120℃下的黏度記述為針對熔體可處理性的測量值，且硬化開始係計算為G’上升中的開始溫度(例如，硬化)。在一些實施例中，光導的流動亦將與光導中的非直鏈鏈段(亦即，樹脂成分)的玻璃轉移溫度相關聯。或者，光導的「熔體可處理性」、硬化程度及/或硬化速率可藉由各種溫度下的流變測量來測定。在另一實施例中，光導可具有從25℃至200℃，或者從25℃至160℃，或者從50℃至160℃的熔體流動溫度。
在各種實施例中，光導在25℃下具有從0.01MPa至500MPa的儲存模數(G’)及從0.001MPa至250MPa的損耗模數(G’’)，或者在25℃下具有從0.1MPa至250MPa的儲存模數(G’)及從0.01MPa至125MPa的損耗模數(G’’)，或者在25℃下具有從0.1MPa至200MPa的儲存模數(G’)及從0.01MPa至100MPa的損耗模數(G’’)。在其他實施例中，光導在120℃下具有從10Pa至500,000Pa的儲存模數(G’)及從10Pa至500,000Pa的損耗模數(G’’)，或者在120℃下具有從20Pa至250,000Pa的儲存模數(G’)及從20Pa至250,000Pa的損耗模數(G’’)，或者在120℃下具有從30Pa至200,000Pa的儲存模數(G’)及從30Pa至200,000Pa的損耗模數(G’’)。在仍有其他實施例中，光導在200℃下具有從10Pa至100,000Pa的儲存模數(G’)及從5Pa至80,000Pa的損耗模數(G’’)，或者在200℃下 具有從20Pa至75,000Pa的儲存模數(G’)及從10Pa至65,000Pa的損耗模數(G’’)，或者在200℃下具有從30Pa至50,000Pa的儲存模數(G’)及從15Pa至40,000Pa的損耗模數(G’’)。熔體可處理性可致能有機矽氧烷嵌段共聚物/光導環繞各種裝置架構回流，例如，在初始塗布之後或在有機矽氧烷嵌段共聚物配置於裝置上之後。此特徵可有利於各種經封裝的電子裝置。
在一些實施例中，要達到光導的德爾塔正切函數=1在150℃下係從約3至約5小時，例如，在150℃下從約3至約5分鐘、在150℃下從約10至約15分鐘、在150℃下從約10至約12分鐘、在150℃下從約8至約10分鐘、在150℃下從約30分鐘至約2.5小時、在150℃下從約1小時至約4小時或在150℃下從約2.5小時至約5小時。在其他實施例中，德爾塔正切函數=1在150℃下係從約3至約60秒，例如，在150℃下從約3至約30秒、在150℃下從約10至約45秒、在150℃下從約5至約50秒、在150℃下從約10至約30秒或在150℃下從約30至約60秒。在仍有其他實施例中，德爾塔正切函數=1在120℃下係從約5至約1200秒，例如，在120℃下從約20至約60秒、在120℃下從約20至約600秒、在120℃下從約60至約1200秒、在120℃下從約5至約100秒、在120℃下從約10至約60秒或在120℃下從約30至約60秒。
在一些實施例中，光導在120℃下具有大於100cSt或在120℃下具有大於1000cSt、在120℃下具有大於5000cSt或在120℃下具有大於10,000cSt的黏度，且在一些例子中，可具有無窮黏度。在一些實施例中，固體組成物在120℃下具有從約100cSt至約10,000cSt的黏度；例如，在120 ℃下從約1000cSt至約5000cSt；在120℃下從約500cSt至約2000cSt；在120℃下從約2000cSt至約5000cSt或從約5000cSt至約10,000cSt。
在一些實施例中，光導具有下列特性的一或多個，在一些例子中則具有全部：抗黃變；抗光吸收損失；具有增加的韌度；具有優越的熱穩度；在處理過程中展現優越的可撓性(例如，半硬化階段的薄膜可預先硬化，但可在硬化後回流)；及/或展現對眾多類型之表面的黏合性，在一些例子中，不需要黏合性促進劑。此外，本文所述之一些實施例的光導可維持其折射率，甚至在操縱及客製化其機械性質時亦然。此外，PDMS樹脂-直鏈可在直鏈及樹脂嵌段具有不同折射率的情況下使用(例如，RI Me2-D=1.41且RI Ph-T=1.56)。此外，光導可經調適為具有(高)折射率，其可匹配或類似於增加效率之例如前面玻璃的覆板的折射率。而且，在一些實施例中，固體組成物提供優越的熔體流動性同時具有保質性。
例如，本文所述之實例的有機矽氧烷嵌段共聚物稱為「樹脂-直鏈」有機矽氧烷嵌段共聚物，並包括獨立地選自(R3SiO1/2)、(R2SiO2/2)、(RSiO3/2)或(SiO4/2)矽烷氧基單元的矽烷氧基單元，其中R可為任何有機基。這些矽烷氧基單元通常分別稱為M、D、T及Q單元。這些矽烷氧基單元可以各種方式結合，以形成環狀、直鏈或分枝結構。所得之聚合物結構的化學與物理性質依據有機聚矽氧烷中之矽烷氧基單元的數目及類型而變化。例如，「直鏈」有機聚矽氧烷主要可含有D或(R2SiO2/2)矽烷氧基單元，其導致聚二有機矽氧烷為取決於聚二有機矽氧烷中之D單元的數目所指示的「聚合度」或DP而具有各種黏度的流體。「直鏈」有機聚矽氧烷可具有低於25℃的玻璃轉移溫度(Tg)。當大部分的矽烷氧基單元係選自T或Q矽烷氧 基單元時，產生「樹脂」有機聚矽氧烷。當T矽烷氧基單元佔多數地用於製備有機聚矽氧烷時，所得的有機矽氧烷常稱為「樹脂」或「半矽氧烷樹脂」。增加有機聚矽氧烷中之T或Q矽烷氧基單元的量可產生具有增加的硬度及/或像玻璃之性質的聚合物。「樹脂」有機聚矽氧烷因而具有較高的Tg值，例如，矽氧烷樹脂常具有大於40℃，例如，大於50℃、大於60℃、大於70℃、大於80℃、大於90℃或大於100℃的Tg值。在一些實施例中，用於矽氧烷樹脂的Tg係從約60℃至約100℃，例如，從約60℃至約80℃、從約50℃至約100℃、從約50℃至約80℃或從約70℃至約100℃。
如本文所述，「有機矽氧烷嵌段共聚物」或「樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物」(在本文中可互換地使用這些詞彙)指的是含有「直鏈」D矽烷氧基單元結合「樹脂」T矽烷氧基單元的有機聚矽氧烷。在一些實施例中，有機矽氧烷共聚物為「嵌段」共聚物，與「隨機」共聚物形成對照。就此而論，本文所述之「樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物」指的是含有D及T矽烷氧基單元的有機聚矽氧烷，其中D單元(亦即，[R1 2SiO2/2]單元)主要係鍵結在一起，以形成聚合物鏈，在一些實施例中，其具有從10至400D單元的平均值(例如，從約10至約350D單元；約10至約300D單元；約10至約200D單元；約10至約100D單元；約50至約400D單元；約100至約400D單元；約150至約400D單元；約200至約400D單元；約300至約400D單元；約50至約300D單元；約100至約300D單元；約150至約300D單元；約200至約300D單元；從約100至約150D單元、約115至約125D單元、約90至約170D單元或約110至約140D單元的平均值)，其在本文稱為「直鏈嵌段」。
T單元(亦即，[R2SiO3/2])主要係彼此鍵結，以形成分枝聚合物鏈，其係稱為「非直鏈嵌段」。在一些實施例中，當提供固體形式的嵌段共聚物時，可觀數目的這些非直鏈嵌段可進一步聚集，以形成「奈米區域」。在一些實施例中，這些奈米區域形成與自具有D單元之直鏈嵌段形成的相分開的相，以致形成富含樹脂的相。在一些實施例中，二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]係以直鏈嵌段安排，其具有每一直鏈嵌段從10至400二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值(例如，從約10至約400D單元；約10至約300D單元；約10至約200D單元；約10至約100D單元；約50至約400D單元；約100至約400D單元；約150至約400D單元；約200至約400D單元；約300至約400D單元；約50至約300D單元；約100至約300D單元；約150至約300D單元；約200至約300D單元；約100至約150D單元、約115至約125D單元、約90至約170D單元或約110至約140D單元的平均值)，且三矽烷氧基單元[R2SiO3/2]係以非直鏈嵌段安排，其具有至少500g/莫耳的分子量，且至少30%的非直鏈嵌段係彼此交聯。
此公開內容的有機矽氧烷嵌段共聚物包括：(A)40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，並以直鏈嵌段安排，且每一直鏈嵌段各自具有從10至400之二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值；(B)10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，並以非直鏈嵌段安排，其各自具有至少500g/莫耳的分子量；及(C)0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]。
在一些實施例中，在本文所述之有機矽氧烷嵌段共聚物中之 至少30%的非直鏈嵌段係彼此交聯，例如，至少40%的非直鏈嵌段係彼此交聯；至少50%的非直鏈嵌段係彼此交聯；至少60%的非直鏈嵌段係彼此交聯；至少70%的非直鏈嵌段係彼此交聯；或至少80%的非直鏈嵌段係彼此交聯。在其他實施例中，從約30%至約80%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約30%至約70%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約30%至約60%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約30%至約50%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約30%至約40%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約40%至約80%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約40%至約70%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約40%至約60%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約40%至約50%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約50%至約80%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約50%至約70%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約55%至約70%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約50%至約60%的非直鏈嵌段係彼此交聯；從約60%至約80%的非直鏈嵌段係彼此交聯；或從約60%至約70%的非直鏈嵌段係彼此交聯。
前文提及的化學式可替代地敘述為[R1 2SiO2/2]a[R2SiO3/2]b，其中下標a和b代表矽烷氧基單元在有機矽氧烷嵌段共聚物中的莫耳分率。在這些化學式中，a可從0.4變化至0.9，或者從0.5至0.9，且或者從0.6至0.9。同樣在這些化學式中，b可從0.1變化至0.6，或者從0.1至0.5，且或者從0.1至0.4。
在每一次出現時，上述之二矽烷氧基單元化學式中的每一R1係為獨立的C1至C30烴基。烴基可為獨立的烷基、芳香基或烷芳基。如本文所用，烴基亦包括鹵素取代烴基，其中鹵素可為氯、氟、溴或其組合。在每一次出現時，每一R1可為獨立的C1至C30烷基，或者在每一次出現時， 每一R1可為獨立的C1至C18烷基。或者在每一次出現時，每一R1可為獨立的C1至C6烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基)。或者在每一次出現時，每一R1可為獨立的甲基。在每一次出現時，每一R1可為獨立的芳基(例如，苯基、萘基或蒽基)。或者在每一次出現時，每一R1可獨立地為前文提及之烷基或芳香基的任何組合。或者在每一次出現時，每一R1為獨立的苯基、甲基或兩者之一組合(例如，一R1可為甲基，且另一R1可為苯基)。
在每一次出現時，在上述之三矽烷氧基單元的化學式中之每一R2為獨立的C1至C20烴基。如本文所用，烴基亦包括鹵素取代烴基，其中鹵素可為氯、氟、溴或其組合。在每一次出現時，每一R2可為獨立的芳基(例如，苯基、萘基、蒽基)。或者在每一次出現時，每一R2可為獨立的烷基(例如，甲基、乙基、丙基或丁基)。或者在每一次出現時，每一R2可獨立地為前文提及之烷基或芳香基的任何組合。或者在每一次出現時，每一R2為獨立的苯基或甲基。
有機矽氧烷嵌段共聚物可包括額外的矽烷氧基單元，例如，M矽烷氧基單元、Q矽烷氧基單元、其他獨特的D或T矽烷氧基單元(例如，具有除了R1或R2之外的有機基)，只要有機矽氧烷嵌段共聚物包括如上述之二矽烷氧基及三矽烷氧基單元的莫耳分率。換言之，如下標a及b所標示之莫耳分率的總和並非一定要加總為一。a+b的總和可小於一，以解釋可存在於有機矽氧烷嵌段共聚物中之其他矽烷氧基單元的量。例如，a+b的總和可大於0.6、大於0.7、大於0.8、大於0.9、大於0.95或大於0.98或0.99。
在一實施例中，有機矽氧烷嵌段共聚物基本上由下列構成： 二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；及三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，在前文提及的重量百分比中，同時亦包括0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]，其中R1及R2係如本文所述。因此，在此實施例中，a+b的總和(當使用莫耳分率來表示共聚物中之二矽烷氧基及三矽烷氧基單元的量時)大於0.95或者大於0.98。此外，在此實施例中，術語「基本上由……構成」敘述有機矽氧烷嵌段共聚物沒有其他未在本文中敘述的矽氧烷單元。
在一實施例中，有機矽氧烷嵌段共聚物包括至少30重量百分比的二矽烷氧基單元，或者至少50重量百分比，或者至少60重量百分比，或者至少70重量百分比的二矽烷氧基單元。有機矽氧烷嵌段共聚物中之二矽烷氧基及三矽烷氧基單元的量可根據各自在有機矽氧烷嵌段共聚物中的重量百分比來敘述。在一實施例中，二矽烷氧基單元具有[(CH3)2SiO2/2]的化學式。在另一實施例中，二矽烷氧基單元具有[(CH3)(C6H5)SiO2/2]的化學式。
在一些實施例中，本文所述之有機矽氧烷嵌段共聚物包括40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，例如，50至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；60至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；65至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；70至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；或80至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；40至80莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；40至70莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；40至60莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有 [R1 2SiO2/2]的化學式；40至50莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；50至80莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；50至70莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；50至60莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；60至80莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；60至70莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式；或70至80莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式。
在一些實施例中，本文所述之有機矽氧烷嵌段共聚物包括10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，例如，10至20莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；10至30莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；10至35莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；10至40莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；10至50莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；20至30莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；20至35莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；20至40莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；20至50莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；20至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；30至40莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；30至50莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；30至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；40至50莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式；或40至60莫耳百分比的 三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式。
如本文所述之[R1 2SiO2/2]a[R2SiO3/2]b的化學式及使用莫耳分率的相關化學式不限制二矽烷氧基[R1 2SiO2/2]及三矽烷氧基[R2SiO3/2]單元在有機矽氧烷嵌段共聚物中的結構排序。倒不如說，這些化學式提供非限制性的記法，以按照上文經由下標a及b敘述的莫耳分率來敘述兩單元在有機矽氧烷嵌段共聚物中的相對量。有機矽氧烷嵌段共聚物中之各種的莫耳分率以及矽醇含量可由29矽核磁共振技術來進行測定。
回頭談論矽醇基(≡SiOH)，在一些實施例中存在於有機矽氧烷嵌段共聚物中之矽醇基的量從0.5變化至35莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]，或者從2至32莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]，且或者從8至22莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]。矽醇基可存在於有機矽氧烷嵌段共聚物內之任何矽烷氧基單元中。上述的量表示有機矽氧烷嵌段共聚物中之矽醇基的總量。在一實施例中，矽醇基的莫耳多數係鍵結至三矽烷氧基單元，亦即，嵌段共聚物的樹脂成分。
在一些實施例中，本文所述之有機矽氧烷嵌段共聚物包括0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH](例如，0.5至5莫耳百分比、0.5至10莫耳百分比、0.5至15莫耳百分比、0.5至20莫耳百分比、5至10莫耳百分比、5至15莫耳百分比、5至20莫耳百分比、5至25莫耳百分比、10至15莫耳百分比、10至20莫耳百分比、10至25莫耳百分比、15至20莫耳百分比、15至25莫耳百分比或20至25莫耳百分比)。
存在於有機矽氧烷嵌段共聚物之樹脂成分上的可允許有機矽氧烷嵌段共聚物在升高溫度下進一步地起反應或硬化或交聯。非直鏈嵌 段的交聯可經由各種化學機制及/或成分實現。例如，有機矽氧烷嵌段共聚物內之非直鏈嵌段的交聯可由存在有機矽氧烷嵌段共聚物之非直鏈嵌段中的殘餘矽醇基的縮合產生。
有機矽氧烷嵌段共聚物內之非直鏈嵌段的交聯亦可發生在「自由樹脂」成分及非直鏈嵌段之間。由於在製備有機矽氧烷嵌段共聚物期間使用過量的有機矽氧烷樹脂，「自由樹脂」成分可存在於有機矽氧烷嵌段共聚物之中。自由樹脂成分可藉由存在於非嵌段及自由樹脂成分中之殘餘矽醇基的縮合而與非直鏈嵌段交聯。自由樹脂成分或可藉由與較低分子量的化合物(例如，如本文所述之那些用作交聯劑者)起反應來提供交聯。當自由樹脂存在時，其可以本文所述實施例之有機矽氧烷嵌段共聚物的重量之從約10%至約20%的量存在，例如，以本文所述實施例之有機矽氧烷嵌段共聚物的重量之從約15%至約20%。
或者，在製備有機矽氧烷嵌段共聚物期間可添加某些化合物，以交聯非樹脂嵌段。這些交聯化合物可包括有機矽烷，其具有R5 qSiX4-q的化學式，其可在形成有機矽氧烷嵌段共聚物的期間使用(參見，例如，本文所述之方法的步驟II)。在前文提及的化學式中，R5在一些實施例中係C1至C8烴基或C1至C8鹵素取代烴基，X在一些實施例中係可水解基，且q為0、1或2。R5或可為C1至C8鹵素取代烴基、C1至C8烷基、苯基或甲基、乙基或甲基和乙基之一組合。X可為任何可水解基、肟基、乙醯氧基、鹵素原子、羥基(OH)或烷氧基。在一實施例中，有機矽烷為烷基三乙酸氧基矽烷，例如，甲基三乙酸氧基矽烷、乙基三乙酸氧基矽烷或兩者之一組合。市面上所販售的代表性烷基三乙酸氧基矽烷包括ETS-900(Dow Corning Corp.，Midland，MI)。可用作交聯劑之其他適用、非限制性的有機矽烷包括甲基-三(甲基乙基酮肟)矽烷(MTO)、甲基三乙酸氧基矽烷、乙基三乙酸氧基矽烷、四乙酸氧基矽烷、四肟矽烷、二甲基二乙酸氧基矽烷、二甲基二肟矽烷、甲基三(甲基甲基酮肟)矽烷。在一些實施例中，在有機矽氧烷嵌段共聚物內的交聯為矽氧烷鍵結≡Si-O-Si≡，其係由矽醇基的所產生。
有機矽氧烷嵌段共聚物中的交聯量可藉由例如以GPC技術測定有機矽氧烷嵌段共聚物的平均分子量來估計。在一些實施例中，交聯有機矽氧烷嵌段共聚物增加平均分子量。因此，給定有機矽氧烷嵌段共聚物的平均分子量、直鏈矽烷氧基成分的選擇(亦即，如聚合度所指示的鏈長)及非直鏈嵌段的分子量(其主要可藉由用來製備有機矽氧烷嵌段共聚物之有機矽氧烷樹脂的選擇來控制)，便可作出交聯程度的估計。
有機矽氧烷嵌段共聚物可以固體形式隔離，例如藉由在有機溶劑中澆鑄有機矽氧烷嵌段共聚物之溶液的薄膜並允許溶劑蒸發。此固體形式可敘述為光導。在各種實施例中，與有機矽氧烷嵌段共聚物溶液隔離的固體形式可具有例如從約20微米至約2mm；約30微米至約1mm；或約40微米至約800微米的厚度範圍。薄膜可由移除溶劑並產生固體形式(例如，薄膜)的任何方法製備。例如，薄膜可藉由使用狹縫式塗布、凹版塗布、輥-輥處理技術等來形成。或者，有機矽氧烷嵌段共聚物的固體形式可藉由將固體共聚物加熱至超過樹脂成分的玻璃轉移並以熔體處理來形成。例如，讓固體有機矽氧烷嵌段共聚物通過擠壓機或三輥磨機可得到熔融體，隨後可將之轉移至冷卻表面(例如，冷卻的不銹鋼輥、流體狀的冷卻水或氣體狀的氮沖洗)。透過例如狹縫式塗布或熔體擠出成形方法的兩種溶液澆鑄 方法，固體有機矽氧烷嵌段共聚物可施加至釋離襯墊(例如，矽化PET或氟化襯墊)。這些襯墊典型光滑，但亦可經紋理化(例如在抗反射表面中或作為抗反射表面)。同樣地，隨後之包括真空層壓的處理步驟可得利於粗糙化表面的施加。以此方式，真空可更輕易地排空。同樣地，經粗糙化的薄膜可放置在LED裝置/光源上或在其上移動。
一旦乾燥或形成固體，有機矽氧烷嵌段共聚物的非直鏈嵌段在一些實施例中會聚集在一起形成「奈米區域」。如本文所用，「佔多數地聚集」敘述有機矽氧烷嵌段共聚物之多數(例如，大於50%；大於60%；大於75%、大於80%、大於90%；從約75%至約90%、從約80%至約90%或從約75%至約85%)的非直鏈嵌段在一些實施例中係在固體組成物的某些區域中發現，本文將之敘述為「奈米區域」。如本文所用，「奈米區域」敘述固體組成物內的相區域，其係分開的相，並擁有至少一個大小從1至100奈米的尺寸(例如，長度、寬度、深度或高度)。奈米區域的形狀可改變，條件是奈米區域之至少一個尺寸的大小從1至100奈米。因此，奈米區域可為規則或不規則形狀。奈米區域可為球形、管狀，且在一些例子中為片狀。
有機矽氧烷嵌段共聚物(例如，固體組成物)可包括一第一相及一不相容的第二相，第一相包括佔多數的二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]，且第二相包括佔多數的三矽烷氧基單元[R2SiO3/2]，其中非直鏈嵌段係聚集成為與第一相不相容的奈米區域。
二矽烷氧基及三矽烷氧基單元的結構排序及奈米區域的特性化可使用分析技術(例如，穿透式電子顯微鏡(TEM)技術、原子力顯微鏡(AFM)、小角度中子散射、小角度X射線散射及掃描式電子顯微鏡)來測定。
或者，有機矽氧烷嵌段共聚物中之二矽烷氧基及三矽烷氧基單元的結構排序及奈米區域的形成可藉由測定固體組成物的某些物理性質來推斷(例如，在將有機矽氧烷嵌段共聚物用作塗布時)。在一實施例中，由有機矽氧烷嵌段共聚物及/或固體組成物形成的塗布具有大於95%的可見光透光率。當可見光能夠通過介質而不藉由具有大於150奈米大小的粒子(或如本文所用之區域)的繞射時，這類光學澄清度是可行的。隨著粒度(區域)減小，光學澄清度可增加。
有機矽氧烷嵌段共聚物可包括分開「軟」及「硬」鏈段的相，軟及硬鏈段係分別由直鏈D單元的嵌段及非直鏈T單元之嵌段的聚集體所產生。這些個別的軟及硬鏈段可藉由使玻璃轉移溫度(Tg)有所區別來進行測定或推斷。因此，直鏈鏈段可敘述為「軟」鏈段。在各種實施例中，軟鏈段具有低Tg，例如，小於25℃，或者小於0℃，或者甚至小於-20℃。直鏈鏈段在各種條件下可維持「流體」狀行為。反之，非直鏈嵌段可敘述為「硬鏈段」。在各種實施例中，硬鏈段具有較高的Tg值，例如，大於30℃，或者大於40℃或者甚至大於50℃。
在各種實施例中，有機矽氧烷嵌段共聚物可經過數次的處理，因為處理溫度(Tprocessing)小於最終硬化有機矽氧烷嵌段共聚物所需的溫度(Tcure)，亦即，Tprocessing<Tcure。不過，當採用高於Tcure的Tprocessing時，有機矽氧烷嵌段共聚物將硬化並達到高溫穩度。因此，本樹脂-直鏈有機聚矽氧烷嵌段共聚物提供「可重新處理」的顯著優勢連同可與聚矽氧烷相關聯的優點，例如：疏水性、高溫穩度、防潮性/抗UV。
在一實施例中，有機矽氧烷嵌段共聚物係「可硬化」。在此 實施例中，有機矽氧烷嵌段共聚物可透過使有機矽氧烷嵌段共聚物硬化而經受進一步的物理性質變化。如上文所述，有機矽氧烷嵌段共聚物包括特定量的矽醇基。這些矽醇基的存在可容許進一步的反應性，例如，硬化機制。一旦硬化，可進一步改變有機矽氧烷嵌段共聚物的物理性質。
如上述之有機矽氧烷嵌段共聚物中之二矽烷氧基及三矽烷氧基單元的結構排序可在形成有機矽氧烷嵌段共聚物時供給有機矽氧烷嵌段共聚物某些獨特的物理性質。例如，有機矽氧烷嵌段共聚物中之二矽烷氧基及三矽烷氧基單元的結構排序可容許可見光的高透光率。結構排序亦可允許有機矽氧烷嵌段共聚物一經加熱便流動及硬化，但在室溫下維持穩定。矽烷氧基單元亦可使用層壓技術來進行處理。這些性質可用來提供用於各種電子物件的塗布，以改善氣候抗力及耐久性，同時提供具能源效益的低成本簡單方法。
在一些實施例中，透過本文所公開之可行的機制，光導在不同的區域具有不同的折射率。所得之折射率梯度在各種實例中可為逐步或可包括急遽的變化。所得之折射率可由在光導的每一區域使用不同的組成物而產生(例如，在一區域中，有機矽氧烷嵌段共聚物組成物包括[Me2SiO2/2]直鏈部分及[PhSiO3/2]樹脂部分，且在不同區域中，不同的有機矽氧烷嵌段共聚物組成物包括[PhMeSiO2/2]直鏈部分及[PhSiO3/2]樹脂部分)；可由相同組成物在每一區域中的不同濃度而產生；可由組成物之某些成分的濃度或莫耳量在每一區域內或在從一區域進入下一區域的梯度而產生(例如，在具有[R1 2SiO2/2]之化學式的二矽烷氧基單元及/或具有[R2SiO3/2]之化學式的三矽烷氧基單元及/或矽醇基中的莫耳百分比梯度，以致存在有二矽烷氧基單元及 三矽烷氧基單元的梯度；二矽烷氧基單元、三矽烷氧基單元及矽醇基的梯度；三矽烷氧基單元及矽醇基的梯度；或二矽烷氧基單元及矽醇基的梯度)；可由一區域中之添加劑或來自組成物合成之副產物的存在/缺乏(例如，包含在本文所述之樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中之由直鏈成分合成所產生的PhMe-環狀副產物)及不同區域中之不同添加劑或來自組成物合成之副產物的存在/缺乏而產生；可由在每一區域中存在於組成物中之某些特徵結構的大小或類型差異而產生(例如，一第一區域可含有具有給定之大小或大小分布的片狀特徵結構，而一第二區域可含有具有一給定大小或大小分布的球狀特徵結構)；或一區域中之組成物相對一第二區域中之組成物間之前文提及的差異的任何組合。在一些實施例中，如本文所用之「一區域」或「多個區域」的用詞可廣泛地指稱藉由有機矽氧烷嵌段共聚物之非直鏈嵌段的聚集所形成的「奈米區域」。奈米區域的形態可為形狀規則或不規則。例如，奈米區域的形態可為球形、圓柱形、管狀，且在一些例子中為片狀，如本文所建議者。
形成有機矽氧烷嵌段共聚物的方法：
有機矽氧烷嵌段共聚物可使用一方法來形成，該方法包含以下步驟：I)使a)一直鏈有機矽氧烷和b)一有機矽氧烷樹脂在c)一溶劑中起反應，其中的有機矽氧烷樹脂在其化學式中包括至少60莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元。在一實施例中，直鏈有機矽氧烷具有R1 q(E)(3-q)SiO(R1 2SiO2/2)nSi(E)(3-q) R1 q的化學式，其中每一R1為獨立的C1至C30烴基，n為10至400，q為0、1或2，E為可水解基，其包括至少一個碳原子 (例如，從一至十個碳原子；從一至五個碳原子；從一至四個碳原子；或從一至三個碳原子)。在另一實施例中，每一R2為獨立的C1至C20烴基。在仍有另一實施例中，用在步驟I中之a)和b)的量係經過選擇，以供給有機矽氧烷嵌段共聚物40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]及10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元[R2SiO3/2]。甚至在另一實施例中，在步驟I中所添加之至少95重量百分比的直鏈有機矽氧烷係包含在有機矽氧烷嵌段共聚物之中。
在仍有另一實施例中，該方法包含以下步驟：II)使來自步驟I)的有機矽氧烷嵌段共聚物起反應，例如，交聯有機矽氧烷嵌段共聚物的三矽烷氧基單元及/或讓有機矽氧烷嵌段共聚物的重量平均分子量(Mw)增加至少50%。另一實施例包含以下步驟：進一步地處理有機矽氧烷嵌段共聚物，以增強儲存穩度及/或光學澄清度；及/或移除有機溶劑的選用步驟。
第一步驟的反應通常可根據下列示意圖來表示： 其中在有機矽氧烷樹脂上的不同OH基(亦即，SiOH基)可與直鏈有機矽氧烷上的可水解基(E)起反應，以形成有機矽氧烷嵌段共聚物及H-(E)化合物。步驟I中反應可敘述為有機矽氧烷樹脂及直鏈有機矽氧烷間的縮合反應。
(a)直鏈有機矽氧烷：
本方法之步驟I中的成分a)為直鏈有機矽氧烷，其具有R1 q(E)(3-q)SiO(R1 2SiO2/2)nSi(E)(3-q)R1 q的化學式，其中每一R1為獨立的C1至C30烴基，下標「n」可視為直鏈有機矽氧烷的聚合度，並可從10變化至400，下標「q」可為0、1或2，且E為可水解基，其含有至少一個碳原子。雖然成分a)係敘述為具有R1 q(E)(3-q)SiO(R1 2SiO2/2)nSi(E)(3-q)R1 q化學式的直鏈有機矽氧烷，一熟悉此項技術者當了解少量的替代矽烷氧基單元(例如，T(R1SiO3/2)矽烷氧基單元)可包含在直鏈有機矽氧烷之中，且仍用作成分a)。就這一點而言，有機矽氧烷可由具有多數的D(R1 2SiO2/2)矽烷氧基單元而視為「佔多數地」直鏈。此外，用作成分a)的直鏈有機矽氧烷可為數個直鏈有機矽氧烷之一組合。更進一步地，用作成分a)的直鏈有機矽氧烷可包括矽醇基。在一些實施例中，用作成分a)的直鏈有機矽氧烷包括從約0.5至約5莫耳百分比的矽醇基，例如，從約1莫耳百分比至約3莫耳百分比；從約1莫耳百分比至約2莫耳百分比或從約1莫耳百分比至約1.5莫耳百分比的矽醇基。
在上述直鏈有機矽氧烷的化學式中，在每一次出現時，每一R1為獨立的C1至C30烴基。烴基可為獨立的烷基、芳香基或烷芳基。如本文所用，烴基亦包括鹵素取代烴基，其中鹵素可為氯、氟、溴或其組合。在每一次出現時，每一R1可為獨立的C1至C30烷基，或者在每一次出現時，每一R1可為獨立的C1至C18烷基。或者在每一次出現時，每一R1可為獨立的C1至C6烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基)。或者在每一次出現時，每一R1可為獨立的甲基。在每一次出現時，每一R1可為獨立的芳基(例如，苯基、萘基或蒽基)。或者在每一次出現時，每一R1可獨立地為前文提及之烷基或芳香基的任何組合。或者在每一次出現時，每一R1為 獨立的苯基、甲基或兩者之一組合(例如，一R1可為甲基，且另一R1可為苯基)。
E可選自任何可水解基，其含有至少一個碳原子。在一些實施例中，E係選自肟基、環氧基、羧基、胺基、醯胺基或其組合。或者，E可具有R1C(=O)O-、R1 2C=N-O-或R4C=N-O-的化學式，其中R1係如上文所定義，且R4為烴基。在一實施例中，E為H3CC(=O)O-(乙醯氧基)，且q為1。在一實施例中，E為(CH3)(CH3CH2)C=N-O-(methylethylketoximyl)且q為1。
在一實施例中，直鏈有機矽氧烷具有(CH3)q(E)(3-q)SiO[(CH3)2SiO2/2)]nSi(E)(3-q)(CH3)q的化學式，其中E、n及q係如上文所定義。
在一實施例中，直鏈有機矽氧烷具有(CH3)q(E)(3-q)SiO[(CH3)(C6H5)SiO2/2)]nSi(E)(3-q)(CH3)q的化學式，其中E、n及q係如上文所定義。
適於如成分a)之直鏈有機矽氧烷之製備的方法為已知。在一些實施例中，矽醇末端聚二有機矽氧烷係與「終端嵌段」化合物(例如，烷基三乙酸氧基矽烷或二烷基酮肟)起反應。可調整終端嵌段反應的化學計量法，以致添加足量的終端嵌段化合物來與聚二有機矽氧烷上的所有矽醇基起反應。在一些實施例中，在聚二有機矽氧烷上之每一莫耳的矽醇係使用一莫耳的終端嵌段化合物。或者，可使用例如1至10%之稍微莫耳過量的終端嵌段化合物。反應可在無水條件下實施，以最小化矽醇聚二有機矽氧烷的縮合反應。在一些實施例中，矽醇終端聚二有機矽氧烷及終端嵌段化合物在無水條件下係溶解於有機溶劑之中，並允許在室溫或升高溫度(例 如，高達溶劑沸點)下起反應。
(b)有機矽氧烷樹脂：
本方法中的成分b)為有機矽氧烷樹脂，在其化學式中包括至少60莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元，其中每一R2在每一次出現時為獨立的C1至C20烴基。如本文所用，烴基亦包括鹵素取代烴基，其中鹵素可為氯、氟、溴或其組合。在每一次出現時，每一R2可為獨立的芳基(例如，苯基、萘基、蒽基)。或者在每一次出現時，每一R2可為獨立的烷基(例如，甲基、乙基、丙基或丁基)。或者在每一次出現時，每一R2可獨立地為前文提及之烷基或芳香基的任何組合。或者在每一次出現時，每一R2為獨立的苯基或甲基。
有機矽氧烷樹脂可含有任何量及組合的其他M、D及Q矽烷氧基單元，條件是有機矽氧烷樹脂含有至少70莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元，或者有機矽氧烷樹脂含有至少80莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元，或者有機矽氧烷樹脂含有至少90莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元，或者有機矽氧烷樹脂含有至少95莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元。在一些實施例中，有機矽氧烷樹脂含有從約70至約100莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元，例如，從約70至約95莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元、從約80至約95莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元或從約90至約95莫耳百分比的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元。可用作成分b)的有機矽氧烷樹脂包括那些已知為「半矽氧烷」樹脂者。
有機矽氧烷樹脂的重量平均分子量(Mw)並無限制，但在一些 實施例中，範圍從1000至10,000，或者1500至5000g/莫耳。
一熟悉此項技術者當了解含有如此大量之[R2SiO3/2]矽烷氧基單元的有機矽氧烷樹脂將固有地具有一特定的Si-OZ濃度，其中Z可為氫(亦即，矽醇)、烷基(以致OZ為烷氧基)，或者OZ亦可為如上文所述之任何「E」可水解基。作為存在於有機矽氧烷樹脂上的所有矽烷氧基之莫耳百分比的Si-OZ含量可輕易地藉由29矽核磁共振來測定。存在於有機矽氧烷樹脂上之OZ基的濃度將依據製備模式及樹脂的後續處理而有所改變。在一些實施例中，適於用在本方法中之有機矽氧烷樹脂的矽醇(Si-OH)含量將具有至少5莫耳百分比，或者至少10莫耳百分比，或者25莫耳百分比，或者40莫耳百分比，或者50莫耳百分比的矽醇含量。在其他實施例中，矽醇含量係從約5莫耳百分比至約60莫耳百分比，例如，從約10莫耳百分比至約60莫耳百分比、從約25莫耳百分比至約60莫耳百分比、從約40莫耳百分比至約60莫耳百分比、從約25莫耳百分比至約40莫耳百分比或從約25莫耳百分比至約50莫耳百分比。
含有至少60莫耳百分比之[R2SiO3/2]矽烷氧基單元的有機矽氧烷樹脂及其製備方法在此項技術中為已知。在一些實施例中，其係藉由在有機溶劑中水解在矽原子上具有三個可水解基(例如，鹵素或烷氧基)的有機矽烷而製備。用於製備半矽氧烷樹脂之一代表性實例可在美國專利第5,075,103號中找到。此外，許多有機矽氧烷樹脂均可於市面上購得，並以固體(片狀或粉末)或溶解在有機溶劑中販售。可用作成分b)之適用、非限制性、市面上可購得的有機矽氧烷樹脂包括；Dow Corning® 217片狀樹脂，233片狀、220片狀、249片狀、255片狀、Z-6018片狀(Dow Corning Corporation， Midland MI)。
一熟悉此項技術者當進一步了解含有如此大量之[R2SiO3/2]矽烷氧基單元及矽醇含量的有機矽氧烷樹脂亦可留存水分子，特別是在高濕度的條件下。因此，有利的常是在步驟I中的反應之前，藉由使有機矽氧烷樹脂「乾燥」來移除存在於樹脂上之過量的水。此可藉由將有機矽氧烷樹脂溶解於有機溶劑中、加熱至回流並藉由分離技術(例如，Dean Stark分離器或等效方法)移除水來達成。
在步驟I之反應中所用的a)及b)的量係經過選擇，以供給樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]及10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元[R2SiO3/2]。存在於成分a)及b)中之二矽烷氧基及三矽烷氧基單元的莫耳百分比可輕易地使用29矽核磁共振技術來測定。起始的莫耳百分比接著測定步驟I中所用之成分a)及b)的質量量。
相對於所添加之直鏈有機矽氧烷的量，經過選擇之成分a)及b)的量亦可在有機矽氧烷樹脂上產生莫耳過量的矽醇基。因此，可添加足量的有機矽氧烷樹脂，以潛在地與所有在步驟I)中添加的直鏈有機矽氧烷起反應。就這一點而言，使用莫耳過量的有機矽氧烷樹脂。所用的量可藉由考量每莫耳的直鏈有機矽氧烷所用之有機矽氧烷樹脂的莫耳數來測定。
如上文所討論，發生在步驟I中的反應為直鏈有機矽氧烷的可水解基與有機矽氧烷樹脂上的矽醇基之間的縮合反應。在所形成之樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物上需要維持足量的矽醇基，以進一步在本文所述之方法的步驟II中起反應。在一些實施例中，至少10莫耳百分比，或者 至少20莫耳百分比，或者至少30莫耳百分比的矽醇可維持在如在本文所述之方法的步驟I中所製成之樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的三矽烷氧基單元上。在一些實施例中，從約10莫耳百分比至約60莫耳百分比(例如，從約20莫耳百分比至約60莫耳百分比或從約30莫耳百分比至約60莫耳百分比)可維持在如在本文所述之方法的步驟I中所製成之樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的三矽烷氧基單元上。
用於使先前提及之(a)直鏈有機矽氧烷與(b)有機矽氧烷樹脂起反應的反應條件並無限制。在一些實施例中，選擇反應條件，以引發a)直鏈有機矽氧烷及b)有機矽氧烷樹脂之間的縮合型反應。各種非限制性的實施例及反應條件係在本文的實例中敘述。在一些實施例中，(a)直鏈有機矽氧烷及(b)有機矽氧烷樹脂係在室溫下起反應。在其他實施例中，(a)及(b)係在高於室溫的溫度下起反應，且該溫度範圍高達約50、75、100或甚至高達150℃。或者，(a)及(b)可在溶劑回流時共同起反應。在仍有其他實施例中，(a)及(b)係在比室溫低5、10或甚至多於10℃的溫度下起反應。在仍有其他實施例中，(a)及(b)起反應的時間持續1、5、10、30、60、120或180分鐘或甚至更長。在一些實施例中，(a)及(b)係在惰性大氣(例如，氮或鈍氣)下起反應。或者，(a)及(b)可在包括一些水蒸氣及/或氧的大氣下起反應。此外，(a)及(b)可使用任何包括混合器、漩渦振盪器、攪拌器、加熱器等設備在任何大小的器皿中起反應。在其他實施例中，(a)及(b)係在一或多個可為極性或非極性的有機溶劑中起反應。代表性的芳香族溶劑包括甲苯、二甲苯、苯之類。溶解在有機溶劑中之有機矽氧烷樹脂的量可改變，但量可經選擇來最小化直鏈有機矽氧烷的鏈伸長或有機矽氧烷樹脂的未成熟縮合。
成分a)及b)的添加順序可改變。在一些實施例中，直鏈有機矽氧烷係添加至溶解在有機溶劑中之有機矽氧烷樹脂的溶液。咸信此添加順序增強直鏈有機矽氧烷上的可水解基與有機矽氧烷樹脂上的矽醇基的縮合，同時最小化直鏈有機矽氧烷的鏈伸長或有機矽氧烷樹脂的未成熟縮合。在其他實施例中，有機矽氧烷樹脂係添加至溶解在有機溶劑中之直鏈有機矽氧烷的溶液。
步驟I中之反應的進展及樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的形成可藉由各種分析技術(例如，GPC、IR或29矽核磁共振)來監控。在一些實施例中，允許步驟I中的反應持續直到在步驟I中添加之至少95重量百分比(例如，至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%)的直鏈有機矽氧烷係包含在樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物之中。
用於製備有機矽氧烷嵌段共聚物之方法的步驟II)包含進一步讓來自步驟I)的樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物起反應，交聯樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的三矽烷氧基單元，使樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的分子量增加至少50%，或者至少60%，或者70%，或者至少80%，或者至少90%，或者至少100%。在一些實施例中，步驟II)包含進一步讓來自步驟I)的樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物起反應，交聯樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的三矽烷氧基單元，使樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的分子量增加從約50%至約100%，例如，從約60%至約100%、從約70%至約100%、從約80%至約100%或從約90%至約100%。
該方法之第二步驟的反應通常可根據下列示意圖來表示：
咸信步驟II的反應交聯在步驟I中形成之樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的三矽烷氧基嵌段，其將增加嵌段共聚物的平均分子量。本發明者亦相信三矽烷氧基嵌段的交聯供給嵌段共聚物三矽烷氧基嵌段的聚集濃度，其最終可幫助形成嵌段共聚物之固體組成物中的「奈米區域」。換言之，當嵌段共聚物以固體形式(例如，薄膜或硬化塗布)隔離時，三矽烷氧基嵌段之此聚集濃度可相分離。嵌段共聚物內之三矽烷氧基嵌段的聚集濃度及隨後在含有嵌段共聚物之固體組成物中之「奈米區域」的形成可提供這些組成物增強的光學澄清度以及其他與這些材料相關聯的物理性質優勢。
步驟II中的交聯反應可經由各種化學機制及/或成分實現。例如，嵌段共聚物內之非直鏈嵌段的交聯可由存在共聚物之非直鏈嵌段中的殘餘矽醇基的縮合產生。嵌段共聚物內之非直鏈嵌段的交聯亦可發生在「自由樹脂」成分及非直鏈嵌段之間。由於在製備嵌段共聚物的步驟I中使用過量的有機矽氧烷樹脂，「自由樹脂」成分可存在於嵌段共聚物組成物之中。自由樹脂成分可藉由存在於非直鏈嵌段及自由樹脂上之殘餘矽醇基的縮合而與非直鏈嵌段交聯。自由樹脂可藉由與如本文所述之作為交聯劑添加之較低分子量的化合物起反應來提供交聯。
一旦形成步驟I的樹脂-直鏈有機矽氧烷，步驟II可同時發生，或包含一分開的反應，在其中已修改條件來引發步驟II的反應。步驟 II的反應可發生在與步驟I相同的條件下。在此情況下，步驟II的反應隨著樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的形成而繼續進行。或者，用於步驟I)的反應條件係進一步延伸至步驟II的反應。或者，可改變反應條件，或添加額外的成分來引發
在一些實施例中，步驟II的反應條件可取決於用在起始直鏈有機矽氧烷中之可水解基(E)的選擇。當直鏈有機矽氧烷中的(E)為肟基時，步驟II的反應可在與步驟I相同的反應條件下發生。也就是說，隨著直鏈-樹脂有機矽氧烷嵌段共聚物在步驟I中形成，其將持續經由存在於樹脂成分上之矽醇基的縮合來進行反應，以進一步增加樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物的分子量。不希望受到任何理論的束縛，咸信當(E)為肟基時，由步驟I中的反應產生之經水解的肟基(例如，甲基乙基酮肟)可作用如用於步驟II之反應的縮合催化劑。就這一點而言，步驟II的反應可在與步驟I相同的條件下同時繼續進行。換言之，隨著樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物在步驟I中形成，其可進一步在相同的反應條件下起反應，以經由存在於共聚物之樹脂成分上之矽醇基的縮合反應來進一步增加其分子量。不過，當直鏈有機矽氧烷上的(E)為乙醯氧基時，所得的水解基(醋酸)不足以催化步驟II)的反應。因此，在此情況下，步驟II的反應可以另一成分增強，以引發樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物之樹脂成分的縮合。
在一實施例中，具有R5 qSiX4-q之化學式的有機矽烷係在步驟II)的期間添加，其中R5為C1至C8烴基或C1至C8鹵素取代烴基，X為可水解基，且q為0、1或2。R5為C1至C8烴基或C1至C8鹵素取代烴基，或者R5為C1至C8烷基，或者苯基，或者R5為甲基、乙基或甲基及乙基之一組合。 X為任何可水解基，或者X可為如上文所定義的E、鹵素原子、羥基(OH)或烷氧基。在一實施例中，有機矽烷為烷基三乙酸氧基矽烷，例如，甲基三乙酸氧基矽烷、乙基三乙酸氧基矽烷或兩者之一組合。市面上所販售的代表性烷基三乙酸氧基矽烷包括ETS-900(Dow Corning Corp.，Midland，MI)。其他可用於此實施例中之適用、非限制性的有機矽烷包括；甲基-三(甲基乙基酮肟)矽烷(MTO)、甲基三乙酸氧基矽烷、乙基三乙酸氧基矽烷、四乙酸氧基矽烷、四肟矽烷、二甲基二乙酸氧基矽烷、二甲基二肟矽烷、甲基三(甲基甲基酮肟)矽烷。
具有R5 qSiX4-q之化學式的有機矽烷的量在步驟II)期間添加時可改變，但可基於方法中所用的有機矽氧烷樹脂的量。所用的矽烷的量可提供在有機矽氧烷樹脂上之每莫耳矽的2至15莫耳百分比之有機矽烷的莫耳化學計量。此外，控制在步驟II)期間添加之具有R5 qSiX4-q之化學式的有機矽烷，以確保化學計量不會消耗有機矽氧烷嵌段共聚物上的所有矽醇基。在一實施例中，選擇步驟II中所添加之有機矽烷的量，以提供含有0.5至35莫耳百分比之矽醇基[≡SiOH]的有機矽氧烷嵌段共聚物。
本方法中的步驟III為選用，並包括進一步地處理使用先前提及之方法步驟形成的有機矽氧烷嵌段共聚物，以增強儲存穩度及/或光學澄清度。如本文所用，詞組「進一步地處理」敘述有機矽氧烷嵌段共聚物之任何進一步的反應或處理，以增強儲存穩度及/或光學澄清度。如步驟II所產生的有機矽氧烷嵌段共聚物可包括一定量的反應性「OZ」基(例如，≡SiOZ基，其中Z係如上文所述)及/或X基(其中X係在具有R5 qSiX4-q之化學式的有機矽烷用在步驟II中時引入有機矽氧烷嵌段共聚物)。在此階段存 在於有機矽氧烷嵌段共聚物上的OZ基可為矽醇基，其原始係存在於樹脂成分上，或者當在步驟II中使用有機矽烷時，可由具有R5 qSiX4-q之化學式的有機矽烷與矽醇基的反應而產生。或者，殘餘矽醇基的進一步反應可進一步增強樹脂區域的形成，並改善有機矽氧烷嵌段共聚物的光學澄清度。因此，可執行選用的步驟III，以進一步使存在於在步驟II中產生之有機矽氧烷嵌段共聚物上的OZ或X起反應，以改善儲存穩度及/或光學澄清度。用於步驟III的條件可改變，取決於直鏈及樹脂成分的選擇、其量及所用的封端化合物。
在本方法之一實施例中，步驟III係藉由使來自步驟II的有機矽氧烷嵌段共聚物與水起反應，並移除在該方法中形成的任何小分子化合物(例如，醋酸)來執行。在此實施例中，有機矽氧烷嵌段共聚物在一些實施例中係由直鏈有機矽氧烷製成，其中E為乙醯氧基及/或在步驟II中使用乙醯氧基矽烷。雖然不希望受到任何理論的束縛，在步驟II中形成的有機矽氧烷嵌段共聚物可包括一定量的可水解Si-O-C(O)CH3基，其可限制有機矽氧烷嵌段共聚物的儲存穩度。因此，水可添加至由步驟II形成之有機矽氧烷嵌段共聚物，其可水解Si-O-C(O)CH3基，以進一步鏈結三矽烷氧基單元及除去醋酸。所形成的醋酸及任何過量的水可藉由已知的分離技術來移除。在此實施例中添加的水量可變化，但在一些實施例中，係10重量百分比，或者每總量固體添加5重量百分比(如基於反應介質中的有機矽氧烷嵌段共聚物)。
在本方法的另一實施例中，步驟III係藉由使來自步驟II的有機矽氧烷嵌段共聚物與選自醇、肟或三烷基矽烷氧基化合物的封端化合 物起反應而執行。在此實施例中，有機矽氧烷嵌段共聚物係由直鏈有機矽氧烷製成，其中E為肟基。封端化合物可為C1至C20醇(例如，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或該系列中的其他)。或者，醇為正丁醇。封端化合物亦可為三烷基矽烷氧基化合物(例如，三甲基甲氧基矽烷或三甲基乙氧基矽烷)。封端化合物的量可變化，且相對於有機矽氧烷嵌段共聚物可介於3及15重量百分比之間。
在一些實施例中，步驟III包括將超強鹼催化劑或安定劑添加至來自步驟II)的樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物。步驟III中所用之超強鹼催化劑與安定劑的量係與上文所述者相同。
步驟IV係選用，並包含將步驟I及II之反應中所用的有機溶劑移除。有機溶劑可藉由任何已知的技術來移除，但在一些實施例中，包含在大氣條件或減壓條件的任一者之下以升高溫度加熱樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物組成物。在一些實施例中，並非所有溶劑均會移除。在此實施例中，移除至少20%、至少30%、至少40%或至少50%的溶劑，例如，移除至少60%、至少70%、至少75%、至少80%或至少90%的溶劑。在一些實施例中，移除小於20%的溶劑，例如，移除小於15%、小於10%、小於5%或0%的溶劑。在其他實施例中，移除從約20%至約100%的溶劑，例如，移除從約30%至約90%、從約20%至約80%、從約30至約60%、從約50至約60%、從約70至約80%或從約50%至約90%的溶劑。
在額外的非限制性實施例中，此公開內容包括一或多個元素、成分、方法步驟、測試方法等，如下列之一或多個公告PCT申請案中所述者：第WO2012/040302號；第WO2012/040305號；第WO2012/040367 號；第WO2012/040453號；及第WO2012/040457號，其所有均清楚地併入於此以供參照。
形成光導的方法：
此公開內容亦提供一形成光導(52)的方法。光導(52)可僅藉由形成有機矽氧烷嵌段共聚物來形成。在各種實施例中，有機矽氧烷嵌段共聚物係經過進一步處理，以形成如上文所述之薄板、形狀等，從而形成光導(52)。有機矽氧烷嵌段共聚物可使用任何在此項技術中已知的方法、任何上述的步驟等來進行處理，以形成光導(52)。例如，有機矽氧烷嵌段共聚物可形成為薄板，且薄板可接著切割為帶/條，其接著經過折疊或以其他方式利用來形成光導(52)。
照明物件：
此公開內容亦提供照明物件(50)，其包括光源(54)及配置在其上的光導(52)。「配置在其上」的術語敘述光導(52)可配置在光源(54)之上並直接與之接觸，或可配置在光源(54)之上但與之間隔開來，但仍是配置在其上。
照明物件(50)或可敘述為固態發光，並可用在任何應用之中，包括，但不限於儀表板和開關、門控照明、轉彎及停止訊號、家用電器、VCR/DVD/立體聲/音頻/影像裝置、玩具/遊戲儀器配置、保全設備、開關、建築照明、電子看板(字型燈)、機械視覺、零售顯示器、緊急照明、霓虹燈及燈泡置換、閃光燈、補強照明全彩影像、單色公開板、在交通、鐵 路和航空中的應用、在行動電話、PDA、數位相機、筆記型電腦中、在醫療儀器、條碼讀取裝置、顏色與貨幣感測器、編碼器、光學開關、光纖通訊及其組合。
照明物件(50)亦可包括基板及/或覆板。基板可提供保護給照明物件(50)的背面，而覆板可提供保護給照明物件(50)的正面。基板及覆板可相同或可相異，且各自可獨立地包括任何在此項技術中已知的適用材料。基板及/或覆板可為軟式撓性或可為剛性堅硬。或者，基板及/或覆板可包括剛性堅硬區段，同時包括軟式撓性區段。基板及/或覆板可對光透明、可不透明或可不透射光(亦即，可為光無法透過)。在一些實施例中，覆板透射光。在一實施例中，基板及/或覆板包括玻璃。在另一實施例中，基板及/或覆板包括金屬箔、聚醯亞胺、乙烯-乙烯乙酸酯共聚物及/或有機氟聚合物，其包括，但不限於乙烯四氟乙烯(ETFE)、Tedlar®、聚酯/Tedlar®、Tedlar®/聚酯/Tedlar®、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)(單獨或以矽及氧化材料(SiOx)塗布)及其組合。在一實施例中，基板係進一步定義為PET/SiOx-PET/鋁基板，其中x具有從1至4的值。
基板及/或覆板可為承重或非承重，並可包含在照明物件(50)的任何部分中。在一些實施例中，基板為承重。基板可為照明物件(50)之一「底層」，也就是說，在一些實施例中，放置在發光二極體的後方，並作為機械支撐。或者，照明物件(50)可包括第二或額外的基板及/或覆板。基板可為照明物件(50)的底層，而第二基板可為頂層，並作用如覆板。在一些實施例中，第二基板(例如，作用如覆板之第二基板)係對光(例如，可見光、紫外光及/或紅外光)透明，並放置在基板的頂部之上。第二基板可用來保護照 明物件(50)，使之免於環境條件(例如，雨、秀及熱)。在一實施例中，第二基板作用如覆板，且為剛性玻璃面板，其對光透明，並用來保護照明物件(50)的正面。
此外，照明物件(50)亦可包括一或多個連結層。一或多個連結層可配置在基板之上，以將發光二極體黏附至基板。在一實施例中，照明物件(50)不包括基板，且不包括連結層。連結層可對紫外光、紅外光及/或可見光透明。不過，連結層可為光不能透過或不透明的。連結層可為膠黏，並可為凝膠、樹膠、液體、膏、樹脂或固體。在一實施例中，連結層為薄膜。
此外，照明物件(50)可包括磷光體。磷光體並無特殊限制，且可包括在此項技術中任何已知者。在一實施例中，磷光體係由一主體材料及一活化劑(例如，銅活化硫化鋅及銀活化硫化鋅)。適用但非限制性的主體材料包括鋅、鎘、錳、鋁、矽或各種稀土金屬的氧化物、氮化物及氮氧化物、硫化物、硒化物、鹵化物或矽酸鹽。額外適用的磷光體包括，但不限於Zn2SiO4：Mn(矽酸鋅礦)；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；BaMgAl10O17：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(鎢酸鈣礦)；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)6Cl2：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)2.CaF2：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；3.5MgO‧0.5MgF2‧GeO2：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；蔥、EJ-212、Zn2SiO4：Mn；ZnS：Cu；NaI：Tl；CsI：Tl；LiF/ZnS：Ag；LiF/ZnSCu，Al，Au；及其組合。
磷光體可存在於照明物件(50)的任何部分之中。磷光體可分散於固體組成物之中及/或可作為照明物件(50)中的離散層存在。換言之，磷 光體可存在有別於固體組成物的一獨立層之中或可與固體組成物結合，例如，以梯度圖式均質地分散在各處或以較高濃度存在於固體組成物的一些區域之中，並以較低濃度存在於固體組成物的其他區域之中。在另一實施例中，磷光體係存在於透鏡之中。
照明物件(50)亦可包括釋離襯墊。釋離襯墊可為在此項技術中的任何已知者，例如，矽化PET或氟化襯墊。這些釋離襯墊在一些實施例中為光滑但亦可經紋理化，例如在抗反射表面中或作為抗反射表面。
形成照明物件的方法：
此公開內容亦提供一形成照明物件(50)的方法。該方法包含以下步驟：結合光源(54)及光導(52)，以形成照明物件(50)。結合步驟並無特殊限制，且可包括或進一步定義為將光源(54)及光導(52)配置為彼此鄰接或位於彼此的頂部之上及/或直接或非直接地彼此接觸。例如，光導(52)可配置在光源(54)之上並與之直接接觸。或者，光導(52)可配置在光源(54)之上，但與之分開或無直接接觸，但仍可配置在光源(54)之上。
光導(52)可加熱至流動、熔化、壓型、(真空)層壓、壓縮成型、射出轉移模製、壓延、熱壓印、射出模製、擠出或將光導(52)從固體改變為液體或軟化固體的任何其他方法步驟。液體或軟化的光導(52)可接著藉由一或多個先前提及之技術的任一個經由噴塗、澆注、塗漆、塗布、浸漬、擦刷之類來施加至光源(54)。
在一實施例中，結合步驟進一步定義為使光導(52)熔化，以致光導(52)係配置在光源(54)之上並直接與之接觸。在另一實施例中，結合 步驟進一步定義為使光導(52)熔化，以致光導(52)係配置在光源(54)之上，且非直接與之接觸。在仍有另一實施例中，該方法進一步包含以下步驟：在一溶劑中提供固體組成物(例如，光導(52))之一溶液，例如，溶解或部分溶解在該溶劑中。甚至在另一實施例中，該方法包含以下步驟：在結合光導(52)及光源(54)的步驟之前，移除溶劑，以形成固體組成物及光導(52)。在仍有另一實施例中，該方法進一步包含以下步驟：接續在移除溶劑的步驟之後並在結合光導(52)及光源(54)的步驟之前，形成固體組成物。
在其他實施例中，該方法包含以下步驟：例如經由縮合反應、自由基反應或矽氫化反應來使固體組成物硬化。預期任何催化劑、添加劑之類可用於硬化步驟中。例如，可利用酸性或鹼性縮合催化劑。或者，可利用矽氫化催化劑(例如，鉑催化劑)。在一實施例中，硬化步驟發生在高於固體組成物之熔化溫度的溫度之下。或者，硬化步驟可發生在接近該層的熔化溫度或低於該層的熔化溫度。
實例 實例1： 試劑：
方法：
將甲苯(544.0g)及苯基-T樹脂(216.0g)裝入2公升的3頸圓底燒瓶。燒瓶配有溫度計、鐵氟龍攪拌槳葉及附接至水冷式冷凝器的Dean Stark設備。施加氮包覆層。Dean Stark設備係預先填以甲苯。使用加熱包加熱。以回流持續加熱溶液達30分鐘，接著將之冷卻至108℃(罐溫度)。藉由添加甲基三乙醯氧基矽烷(MTA)/乙基三乙醯氧基矽烷(ETA)至OH-PhMe-OH並在室溫下持續混合2小時，在氮氣中於手套箱內(同一天)以50/50 MTA/ETA(4.84g，0.0209莫耳矽)加蓋甲苯(176.0g)及OH-PhMe-OH(264.0g)之一溶液。接著在108℃下迅速地將此溶液添加至苯基-T樹脂，並在回流下持續加熱2小時，之後冷卻至108℃。接著添加額外量的50/50 MTA/ETA(38.32g，0.166莫耳矽)在回流下持續加熱2小時，接著冷卻至90℃的罐溫度。之後添加去離子(DI)水(33.63g)，在回流下持續加熱1小時(不移除水)。接著以熱經由共沸蒸餾移除水。之後持續回流3小時，之後將溶液冷卻至100℃。接著添加經過預先乾燥的Darco G60碳黑(4.80g)，且邊攪拌邊將溶液冷卻至室溫，之後在室溫下攪拌整夜。接著通過0.45μm的濾器壓濾溶液，以產出有機矽氧烷嵌段共聚物，其具有化學式DPhMe 0.519TAlkyl 0.050TPh 0.431，其中OZ=22莫耳百分比，如藉由29矽核磁共振所確認的。
實例2： 試劑：
方法：
將甲苯(1000.0g)及苯基-T樹脂(280.2g)裝入5公升的4頸圓底燒瓶。燒瓶配有溫度計、鐵氟龍攪拌槳葉及附接至水冷式冷凝器的Dean Stark設備。施加氮包覆層。將油浴用於加熱。Dean Stark設備係預先填入甲苯，並將溶液在回流下持續加熱30分鐘，之後冷卻至108℃(罐溫度)。之後藉由添加50/50 MTA/ETA(23.77g，0.1028莫耳矽)至矽醇末端PDMS並在室溫下持續混合30分鐘，在氮氣中於手套箱內(同一天)以50/50 MTA/ETA加蓋甲苯(500.0g)及矽醇末端PDMS(720.0g)之一溶液。接著在108℃下迅速地將此溶液添加至苯基-T樹脂溶液，其中反應混合物轉為不透明之後在19分鐘內澄清。之後在回流下持續加熱反應混合物約3小時15分鐘。接著，將50/50 MTA/ETA(22.63g，0.0979莫耳矽)添加至反應混合物，並在回流下持續加熱1小時。之後將溶液冷卻至100℃，並添加DI水(36.1g)。隨後，以88至90℃將溶液持續加熱30分鐘，接著在回流下加熱，以經由共沸蒸餾移除水。接著將溶液在室溫下留置整夜，在回流下持續加熱2小時，之後冷卻至100℃。為了降低醋酸的位準，接著添加126.8g的DI水，並在3.25小時的時間周期內共沸地移除水。接著添加額外量的DI水(162.8g)，並在4.75小時的時間周期內共沸地將之移除。之後添加預先乾燥的Darco G60碳黑(10g)，並邊攪拌邊將溶液冷卻至室溫，接著允許其在室溫下攪拌整夜。接著通 過0.45μm的濾器壓濾溶液，以產出有機矽氧烷嵌段共聚物，其具有化學式DMe2 0.815TAlkyl 0.017TPh 0.168，其中OZ=6.56莫耳百分比，如藉由29矽核磁共振所確認的。
實例3： 試劑：
方法：
將甲苯(3803.9g)+苯基-T樹脂(942.5g)裝入12公升的3頸圓底燒瓶。燒瓶配有溫度計、鐵氟龍攪拌槳葉及附接至水冷式冷凝器的Dean Stark設備。施加氮包覆層。Dean Stark設備係預先填以甲苯。使用加熱包加熱。以回流持續加熱溶液達30分鐘，接著將之冷卻至108℃(罐溫度)。接著於氮大氣下在5公升的3頸圓底燒瓶中以MTO加蓋甲苯(1344g)+OH-PDMS-OH(1829.0g)之一溶液，並在RT下持續混合2小時。隨後，在110℃下將此溶液添加至苯基-T樹脂。此反應混合物初始為不透明，但之後在2分鐘內轉為澄清。在回流下將反應混合物持續加熱2小時10分鐘。 之後添加一定量的正丁醇(276.0g)，並將溶液在回流下持續加熱3小時。接著蒸餾去除甲苯(2913g)，以使固體含量增加至~50%。之後在65至75℃的罐溫度下持續施加~2.5小時的真空。在持續凝固3天後，接著通過5.0μm的濾器過濾溶液，以產出有機矽氧烷嵌段共聚物，其具有化學式DMe2 0.774TMe 0.009TPh 0.217，其中OZ=6.23莫耳百分比，如藉由29矽核磁共振所確認的。
在形成實例1至3的組成物之後，每一試樣均經過評估，以在熱老化之前與之後皆測定顏色、折射率及斷裂點抗張強度。作為標準工業比較實例的PMMA試樣亦經過評估，以在熱老化之前與之後皆測定相同性質。這些測定的結果係在下文提出。
顏色係藉由目視檢查來進行評估，並與例如Sylgard 184之習知的硬化PDMS相比較。
折射率係使用Metricon 2010稜鏡耦合器、使用632.8nm的 氦氖雷射源及以「整體指數」模式操作來進行評估。
斷裂點抗張強度係使用ASTM D412進行評估。
透射率係使用上述公式進行評估。
霧度係使用ASTM D1003進行評估。
上文提出的數據清楚地指示此公開內容之實例1至3的組成物在熱老化之後勝過PMMA。更具體地說，PMMA完全降解至進一步的物理性質測試無法完成的這一種程度。在施用至照明物件(例如，包括LED的那些)時，PMMA無法有效地用於與經加熱的光源直接接觸或用於高熱環境中。此公開內容的組成物可用在這類環境中且勝過PMMA。
只要變異維持在本公開內容的範圍內，上述的一或多個值可改變±5%、±10%、±15%、±20%、±25%等。非預期的結果可得自馬庫西(Markush)群組的每一項，其係獨立於所有其他項。每一項可個別或結合地作為憑藉，並供給屬於附加申請專利範圍內之特定實施例的充分支持。在本文中已清楚地預期獨立及附屬(單一及多重附屬兩者)的專利申請項之所有題材的組合。本公開內容係包含敘述而非限制語句的說明。本公開內容的許多修改及變異根據上述教義係為可行，且本公開內容可以除了本文所具體陳述之外的其他方式實行。

Claims (53)

  1. 一種照明組件，其包括：光源；以及光導，其包括有機矽氧烷嵌段共聚物，並具有第一表面，其經組態為接收來自該光源的光；及第二表面，其經組態為發射沿著該光導之長度傳送的光；其中：該有機矽氧烷嵌段共聚物具有至少20,000g/莫耳的重量平均分子量並包括：40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，並以直鏈嵌段安排，且每一直鏈嵌段各自具有從10至400之二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值；10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，並以非直鏈嵌段安排，其各自具有至少500g/莫耳的重量平均分子量；以及0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]；其中每一R1在每一次出現時均為獨立的C1至C30烴基，且每一R2在每一次出現時均為獨立的C1至C20烴基，其中至少30%的該非直鏈嵌段係與另一非直鏈嵌段交聯，並聚集於奈米區域，且其中每一直鏈嵌段係交聯至至少一個非直鏈嵌段。
  2. 如請求項第1項所述之照明組件，其中該第一表面形成壓痕，其經組態為至少部分地容納該光源。
  3. 如請求項第1及2項之任一項所述之照明組件，其中該光源係與該第一表面實體接觸。
  4. 如請求項第1項所述之照明組件，其中該光導係形成為不規則的三維形狀。
  5. 如請求項第4項所述之照明組件，其中該不規則的三維形狀包括彎曲。
  6. 如請求項第4項所述之照明組件，其中該不規則的三維形狀包括稜柱體。
  7. 如請求項第4項所述之照明組件，其中該不規則的三維形狀包括楔形。
  8. 如請求項第4項所述之照明組件，其中該不規則的三維形狀包括近接該第一表面的第一橫剖面，及近接該第二表面的第二橫剖面，該第一橫剖面異於該第一橫剖面。
  9. 如請求項第8項所述之照明組件，其中該第一橫剖面及該第二橫剖面的至少一個為圓形及矩形的至少一個。
  10. 如請求項第1項所述之照明組件，其中該光導包括複數個第一表面，該等經組態為接收光。
  11. 如請求項第10項所述之照明組件，其進一步包括複數個光源。
  12. 如請求項第11項所述之照明組件，其中該複數個光源的每一個係與該第一表面的其中一個相關聯。
  13. 如請求項第1項所述之照明組件，其進一步包括複數個光源，該等經組態為發射至少部分地藉由該第一表面接收的光。
  14. 如請求項第1項所述之照明組件，其進一步包括複數個第二表面，該等經組態為發射傳送該光導之長度的光。
  15. 如請求項第1項所述之照明組件，其中該第二表面為一漫射出口。
  16. 如請求項第15項所述之照明組件，其中該漫射出口係藉由蝕刻方法來形成。
  17. 如請求項第1項所述之照明組件，其中該光導具有熱穩度，以致其在空氣大氣中暴露至250℃超過700分鐘具有小於5重量百分比的總重量損失。
  18. 如請求項第1項所述之照明組件，其中該光導具有針對表面反射校正之大於約95百分比的透射率、大於約1.4的折射率及小於約10的霧度百分比(haze percent)。
  19. 如請求項第1項所述之照明組件，其中該光源包括光發射器及保護構件。
  20. 如請求項第19項所述之照明組件，其中該保護構件係由該嵌段共聚物構成。
  21. 一種光導，其包括：有機矽氧烷嵌段共聚物，其係形成為不規則的三維形狀，並具有經組態為接收光的第一表面以及經組態為發射傳送該光導之長度的光的第二表面，該嵌段共聚物具有熱穩度，以致其在空氣大氣中暴露至250℃超過700分鐘具有小於5重量百分比的總重量損失、針對表面反射校正之大於約95百分比的透射率、大於約1.4的折射率及小於約10的霧度百分比；其中：該有機矽氧烷嵌段共聚物具有至少20,000g/莫耳的重量平均分子量並包括：40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，並以直鏈嵌段安排，且每一直鏈嵌段各自具有從10至400之二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值；10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，並以非直鏈嵌段安排，其各自具有至少500g/莫耳的重量平均分子量；以及0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]；其中每一R1在每一次出現時均為獨立的C1至C30烴基，且每一R2在每一次出現時均為獨立的C1至C20烴基，其中至少30%的該非直鏈嵌段係與另一非直鏈嵌段交聯，並聚集於奈米區域，且其中每一直鏈嵌段係聯結至至少一個非直鏈嵌段。
  22. 如請求項第21項所述之光導，其中該不規則的三維形狀包括彎曲。
  23. 如請求項第21及22項之任一項所述之光導，其中該不規則的三維形狀包括稜柱體。
  24. 如請求項第21項所述之光導，其中該不規則的三維形狀包括楔形。
  25. 如請求項第21項所述之光導，其中該不規則的三維形狀包括近接該第一表面的第一橫剖面，及近接該第二表面的第二橫剖面，該第一橫剖面異於該第一橫剖面。
  26. 如請求項第25項所述之光導，其中該第一橫剖面及該第二橫剖面的至少一個係一圓形橫剖面及一矩形橫剖面的至少一個。
  27. 如請求項第21項所述之光導，其中該光導包括複數個第一表面，該等經組態為接收光。
  28. 如請求項第27項所述之光導，其進一步包括複數個光源。
  29. 如請求項第28項所述之光導，其中該複數個光源的每一個係與該第一表面的其中一個相關聯。
  30. 如請求項第21項所述之光導，其進一步包括複數個光源，該等經組態為發射至少部分地藉由該第一表面接收的光。
  31. 如請求項第21項所述之光導，其進一步包括複數個第二表面，該等經組態為發射傳送該光導之長度的光。
  32. 如請求項第21項所述之光導，其中該第二表面為漫射出口。
  33. 如請求項第32項所述之光導，其中該漫射出口係藉由蝕刻方法來形成。
  34. 如請求項第21項所述之光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元及三矽烷氧基單元之梯度。
  35. 如請求項第21項所述之光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元、三矽烷氧基單元及矽醇基之梯度。
  36. 如請求項第21項所述之光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括三矽烷氧基單元及矽醇基之梯度。
  37. 如請求項第21項所述之光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元及矽醇基之梯度。
  38. 如請求項第34至37項之任一項所述之光導，其中該二矽烷氧基單元具有[(CH3)(C6H5)SiO2/2]的化學式。
  39. 如請求項第34至37項之任一項所述之光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括至少30重量百分比的二矽烷氧基單元。
  40. 如請求項第34項所述之光導，其中R2為苯基。
  41. 如請求項第21項所述之光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物具有大於1.0MPa的抗張強度及大於20%的百分比斷裂伸長度，各自根據ASTM D412獨立地測定。
  42. 如請求項第21項所述之光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物具有從25℃至200℃的熔體流動溫度。
  43. 如請求項第21項所述之光導，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物具有：在25℃下之從0.01MPa至500MPa的儲存模數(G’)以及在25℃下之從0.001MPa至250MPa的損耗模數(G’’)；在120℃下之從10Pa至500,000Pa的儲存模數(G’)以及在120℃下之從10Pa至500,000Pa的損耗模數(G’’)；或在200℃下之從10Pa至100,000Pa的儲存模數(G’)以及在200℃下之從5Pa至80,000Pa的損耗模數(G’’)。
  44. 一種照明物件，其包括光源及配置在該光源上的光導，該光導具有針對表面反射校正之大於90百分比的透射率、大於1.4的折射率及小於10的霧度百分比，並包括有機矽氧烷嵌段共聚物，其具有至少20,000g/莫耳的重量平均分子量，並包括：40至90莫耳百分比的二矽烷氧基單元，其具有[R1 2SiO2/2]的化學式，並以直鏈嵌段安排，且每一直鏈嵌段各自具有從10至400之二矽烷氧基單元[R1 2SiO2/2]的平均值；10至60莫耳百分比的三矽烷氧基單元，其具有[R2SiO3/2]的化學式，並以非直鏈嵌段安排，其各自具有至少500g/莫耳的重量平均分子量；以及0.5至25莫耳百分比的矽醇基[≡SiOH]；其中R1為獨立的C1至C30烴基，且R2為獨立的C1至C20烴基，其中至少30%的該非直鏈嵌段係與另一非直鏈嵌段交聯，並聚集於奈米區域，且其中每一直鏈嵌段係聯結至至少一個非直鏈嵌段。
  45. 如請求項第44項所述之照明物件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元及三矽烷氧基單元之梯度。
  46. 如請求項第44項所述之照明物件，其中該有機矽氧嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元、三矽烷氧基單元及矽醇基之梯度。
  47. 如請求項第44項所述之照明物件，其中該有機矽氧嵌段共聚物包括三矽烷氧基單元及矽醇基之梯度。
  48. 如請求項第44項所述之照明物件，其中該有機矽氧嵌段共聚物包括二矽烷氧基單元及矽醇基之梯度。
  49. 如請求項第44項所述之照明物件，其中該二矽烷氧基單元具有[(CH3)(C6H5)SiO2/2]的化學式。
  50. 如請求項第44項所述之照明物件，其中該有機矽氧烷嵌段共聚物包括至少30重量百分比的二矽烷氧基單元。
  51. 如請求項第44項所述之照明物件，其中R2為苯基。
  52. 一種用於製造如請求項第1至20項之任一項所述之照明組件的方法，該方法包含將該光導配置在該光源之上。
  53. 一種用於製造如請求項第21至51項之任一項所述之光導的方法，該方法包含將該有機矽氧烷嵌段共聚物形成為不規則的三維形狀，其具有經組態為接收光的第一表面以及經組態為發射傳送該光導之長度的光的第二表面。
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