TWI661036B - 層狀聚合物結構和方法 - Google Patents

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喬迪 亨寧
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美商道康寧公司
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Abstract

一光學總成包括具有一光學表面之一光學裝置。該光學總成進一步包括一封裝材料。該封裝材料實質上覆蓋該光學表面。在一些實施例中，該封裝材料係預形成的。

Description

層狀聚合物結構和方法
本揭露大致上係關於一層狀聚合結構和相關方法。
光學裝置(例如光發射器、光偵測器、光放大器及類似者)可經由一光學表面發射或接收光。對於各種此類裝置，光學表面可以是或可以包括對環境條件(例如雨、雪、及熱)敏感的一電子組件或其他組件。例如，一些光學裝置，例如通常包括發光二極體(LED)、雷射二極體、及光感測器之光電子裝置可包括若未經保護則易於因環境條件而發生電短路或其他損害之固態電子組件。即使可能不易立即受影響之光學裝置，若未經保護亦可隨時間而降格(degrade)。例如，包括一個或多個光學裝置之一光學總成可使用一層狀聚合結構作為一封裝材料以用於保護免受環境因素的影響，作為一透鏡，作為一磷光體源，以及用於其他目的。可被用作用於一光學裝置之一層狀聚合結構的物質可能傾向於隨時間而降格。儘管此類層狀聚合結構可能在一開始為相對透明，但例如劣化可導致混濁、泛黃、或其他顏色失真，從而導致從光學裝置發射或偵測到的光之減少或失真。其他形式的故障(例如開裂、翹曲及類似者)可能會逐漸破壞光學裝置之操作和/或性能。因此，本領域需要尤其保護光學裝置免受其所處操作環境之影響的層狀聚合結構。
本發明之各種實施例係關於例如在一光學總成中相對於一光學裝置之光學表面用作一封裝材料的一層狀聚合結構。該層狀聚合結構可包括一第一層、一第二層、及一第三層，其中該第三層係位於該第一層與該第二層之間，並且該第三層在本文中有時稱為「夾層」。該第一層和該第二層可包含一含聚矽氧之熱熔組成物(例如，包含一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物之一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物組成物)，而該第三層可包含一有機矽氧烷樹脂，其與存在於該第一層和該第二層中之含聚矽氧之熱熔組成物充分相容，以使該第三層黏著該第一層和該第二層。該層狀聚合結構可以是一預形成之包含第一層、第二層、及第三層的封裝材料薄膜，其中該第一層和該第二層中之各者獨立地包含一含聚矽氧之熱熔組成物。
t1‧‧‧厚度
t2‧‧‧厚度
100‧‧‧聚合結構
102‧‧‧主體
104‧‧‧第三層
106‧‧‧第一層
108‧‧‧第二層
110‧‧‧第一主表面
112‧‧‧第二主表面
114‧‧‧第一主表面
116‧‧‧第二主表面
200‧‧‧光學總成
202‧‧‧封裝材料
204‧‧‧光學裝置
206‧‧‧光學表面
208‧‧‧基材
圖1係例如可用作一光學總成中之一封裝材料的一層狀聚合結構之一側輪廓。
圖2係一光學總成之一示意圖。
如本文中所使用，術語「熱熔」通常係指在室溫或低於室溫下或者在使用溫度或低於使用溫度下係固體而變成一熔體的一材料(例如在較高的溫度，例如80℃至150℃下特徵在於黏度或者可以其他方式變形而不完全恢復到其原始尺寸的一材料)。
本文中所述之各種實例和實施例之「熱熔」組成物可以係 反應性或非反應性的。反應性熱熔材料和組成物係可以化學方式固化之熱固性產品，其在固化後，在室溫下具有高強度和高抗流動性(即，高黏度)。反應性熱熔組成物之非限制性實例包括含有烯基反應性基團之組成物，包括二甲基烯基矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷；二甲基烯基矽烷氧基封端之甲基烯基矽氧烷和二甲基矽氧烷之共聚物；二甲基烯基矽烷氧基封端之甲基苯基矽氧烷和二甲基矽氧烷之共聚物；二甲基烯基矽烷氧基封端之甲基苯基矽氧烷、甲基烯基矽氧烷、及二甲基矽氧烷之共聚物；二甲基烯基矽烷氧基封端之二苯基矽氧烷和二甲基矽氧烷之共聚物；二甲基烯基矽烷氧基封端之二苯基矽氧烷、甲基烯基矽氧烷、及二甲基矽氧烷之共聚物；或上述者之任何合適的組合。熱熔組成物之黏度趨向於隨溫度變化而顯著變化，從在相對低的溫度下為高黏度(例如，在室溫或低於室溫下)到隨著溫度往充分高於一工作溫度(例如室溫)之一目標溫度升高而具有相對低的黏度。在各種實例中，一目標溫度係200℃。
反應性或非反應性熱熔組成物通常係在升高的溫度(例如，高於室溫，例如高於50℃之溫度)下施加至一基材，此乃因組成物在升高的溫度下(例如，在約50至200℃之溫度下)之黏度顯著低於在約室溫下(例如，在約25℃下)的時候。。在一些情況下，熱熔組成物係在升高的溫度下作為可流動之團塊施加至基材上，然後僅僅藉由冷卻使其迅速「再凝固」。其他施加方法包括將熱熔材料的片材在室溫下施加在例如一基材或覆材上，接著加熱。
在各種實例中，層狀聚合結構包括例如在室溫下係一固體(固體組成物)之一組成物。在各種其他實例中，層狀聚合結構包括具有 大於約1.4之一折射率之一組成物。在又一些其他實例中，層狀聚合結構包括一有機矽氧烷嵌段共聚物。
當層狀聚合結構包括一有機矽氧烷嵌段共聚物時，該嵌段共聚物包含式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元，並且在一些實例中，具有至少20,000g/莫耳的一重量平均分子量。在一些實例中，有機矽氧烷嵌段共聚物可包括40至90莫耳百分比之式[R1 2SiO2/2]的單元，該等單元係以直鏈嵌段安排，每一直鏈嵌段平均具有10至400個單元[R1 2SiO2/2]。在其他實例中，有機矽氧烷嵌段共聚物亦可包括10至60莫耳百分比之式[R2SiO3/2]的單元，該等單元係以非直鏈嵌段安排，該等非直鏈嵌段各自具有至少500g/莫耳的一重量平均分子量。在又一些其他實例中，有機矽氧烷嵌段共聚物可包括0.5至25莫耳百分比的矽醇基。在這些式中，R1獨立地為一C1至C30烴基(例如，可獨立地為烷基、芳基、或烷基芳基之C1至C30烴基)，並且R2獨立地為一C1到C20烴基(例如，可獨立地為烷基、芳基、或烷基芳基之C1到C20烴基)。另外，在各種實例中，至少30%的非直鏈嵌段可與另一非直鏈嵌段交聯。在其他各種實例中，非直鏈嵌段可聚集為奈米區域。在又其他實例中，有機矽氧烷嵌段共聚物之每一直鏈嵌段可聯結至至少一個非直鏈嵌段。該層狀聚合結構與此項技術中已知之各種層狀聚合結構相比可具有改良的厚度控制。
式[R1 2SiO2/2]的單元中之R1可以係一C1到C30烷基(例如，一C1到C18烷基、一C1到C12烷基、一C1到C8烷基、一C1到C6烷基或一C1到C3烷基)。R1可以係例如一C1到C6烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基。或者，R1可以係甲基。式[R1 2SiO2/2]的單元中之R1可以 係一C6到C16芳基(例如，一C6到C14芳基、C6到C12芳基或一C6到C10芳基)。R1可以係一C6到C16芳基，例如苯基、萘基、或一蒽基。或者，R1可以係上述烷基或芳基之任一組合。或者，R1係苯基、甲基、或二者之一組合。
式[R2SiO3/2]的單元中之R2可以係一C1到C30烷基(例如，一C1到C18烷基、一C1到C12烷基、一C1到C8烷基、一C1至C6烷基或一C1到C3烷基)。R2可以係例如一C1到C6烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基。或者，R2可以係甲基。式[R2SiO3/2]的單元中之R2可以係一C6到C16芳基(例如，一C6到C14芳基、C6到C12芳基或一C6到C10芳基)。R2可以係一C6到C16芳基，例如苯基、萘基、或一蒽基。或者，R2可以係上述烷基或芳基之任一組合。或者，R2係苯基、甲基、或二者之一組合。
在各種實例中，層狀聚合結構包括位於層狀聚合結構之一或多個層之間(例如，介於第一層與第二層之間)的一夾層(例如，包含一有機矽氧烷樹脂之一層)。夾層包含尤其用以黏著層狀聚合結構之兩層或更多層的任何合適的材料。在一些實施例中，夾層不僅用以黏著層狀聚合結構之兩層或更多層，亦例如在第一層與第二層之間存在一折射率梯度時幫助提供折射率之一平滑梯度。在一些實施例中，夾層黏著層狀聚合結構之兩層或更多層的程度可由夾層與所黏著之層狀聚合結構之兩層或更多層的相容程度來決定。不欲受理論束縛，據信夾層之官能基(例如，下文所述之R1和R2)以及構成第一層和第二層之含聚矽氧之熱熔組成物上之官能基(例如，下文所述之R1和R2)可影響夾層與第一層和第二層之相容性，以使第三層黏著第一層和第二層。
在一些實施例中，夾層與層狀聚合結構之兩層或更多層的相容性可取決於夾層與層狀聚合結構之兩層或更多層的溶解度參數。簡而言之，溶解度參數在工業中通常用於預測聚合物之相容性、耐化學性、由溶劑引起之固化彈性體之溶脹(swelling)、溶劑的滲透速率，以及甚至用以表徵顏料、纖維、及填充劑之表面。參見，例如Miller-Chou,B.A.和Koenig,J.L.，Prog.Polym.Sci.28：1223-1270(2003)和Rameshwar Adhikari,Correlations Between Molecular Architecture,Morphology and Deformation Behaviour of Styrene/Butadiene Block Copolymers and Blends(2001年11月30日)(未出版的Ph.D.論文，Martin Luther University Halle-Wittenberg)，其以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
倘若將兩種聚合物混合，則最常見之結果係由於組分間之排斥相互作用(即，聚合物間之化學不相容性)而表現出一完全相分離的一體系。兩種聚合物之一混合物中之完全互溶性需要滿足以下條件。
△Gm=△Hm-T△Sm<0其中△Gm、△Hm、及T△Sm分別代表在溫度T下之吉布斯自由能、焓、及混合熵。由Flory及Huggins提出之聚合物溶液中之混合焓的格子論可在形式上應用於聚合物混合物，從而提供聚合物之互溶性之一估計。兩種聚合物之混合熵和混合焓由以下方程式給出：T△Sm=-k[n1lnΦ1+n2lnΦ2] △Hm=kTX12NΦ1Φ2其中Φi係聚合物i之體積分率，並且N=n1+n2係混合物中之聚合物分子總數。術語X(xi)稱為Flory-Huggins相互作用參數，並且可由以下方程式進一步定義：X12=[Vrcf(δ1-δ2)2]/RT其中Vref係一經適當選擇之「參考體積」，有時取作100cm3/mol；δ1和δ2係聚合物1和2之溶解度參數；R係氣體常數(例如，8.3144621焦耳/莫耳˙凱氏溫度(Kelvin))；並且T係溫度(例如，單位為凱氏溫度(Kelvin))。任一給定聚合物之溶解度參數可根據經驗進行測定。參見，例如G.Ovejero等人，European Polymer Journal 43：1444-1449(2007)，其以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
因此，可分別就Flory-Huggins區段相互作用參數X和聚合度N參數化對混合自由能之焓貢獻和熵貢獻。由於對自由能密度之熵貢獻和焓貢獻分別量化(scale)為N-1和X，因此，乘積XN表示嵌段共聚物相狀態，並且其被稱為簡化相互作用參數或集總相互作用參數。在一些實施例中，當此參數值小於或等於10(例如，小於8、小於6、小於4、小於2、小於1；0.5到10、1到3、2到9、3到8或5到10)時，夾層與所黏著之層狀聚合結構之兩層或更多層之間的相容性係足以在夾層與層狀聚合結構之兩層或更多層之間實現黏著。
例如，在如圖1中所示的可分別構成第一層106和第二層108之嵌段共聚物(例如，有機矽氧烷嵌段共聚物)AB和AC的上下文中，已針對第三層104考慮材料，其中第一層106和第三層104對於構成第一層106之嵌段共聚物中之一種嵌段與第三層104之間之一相互作用具有小於10之一第一集總相互作用參數X1N1。X1代表構成第一層106之嵌段共聚物中之一種嵌段與第三層104之間之相互作用的Flory-Huggins相互作用參數；並且N1代表聚合度參數，也就是構成第一層106之嵌段共聚物中之一種嵌段之聚合度與第三層104之聚合度的和。
對於構成第二層108之嵌段共聚物中之一種嵌段與第三層104之間之一相互作用，亦存在小於10之一第二集總相互作用參數X2N2。X2代表構成第二層108之嵌段共聚物中之一種嵌段與第三層104之間之相互作用的Flory-Huggins相互作用參數；並且N2代表聚合度參數，也就是構成第二層108之嵌段共聚物中之一種嵌段之聚合度與第三層104之聚合度的和。
在其中第一層106包含嵌段共聚物AB並且第二層108包含嵌段共聚物AC之非限制性實例中，第三層104可包含一A均聚物，以使第一集總相互作用參數小於10，並且第二集總相互作用參數小於10。
參考圖1，在另一非限制性實例中，第一層106包含一第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物，該嵌段共聚物包含含有式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元之樹脂嵌段以及直鏈嵌段，第一層106具有一第一主表面110和一第二主表面112；第二層108包含一第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物，該嵌段共聚物包含含有式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2] 的單元之樹脂嵌段以及直鏈嵌段，第二層108具有一第一主表面110和一第二主表面112；並且第三層104包含一有機矽氧烷樹脂，其包含式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元，第三層與第一層之第二主表面112和第二層之第一主表面110直接接觸；其中R1獨立地為一C1到C30烴基，並且R2獨立地為一C1到C20烴基。進一步關於圖1，層106、108之第一主表面110和第二主表面112係間隔一厚度t1；並且層104之第一主表面114和第二主表面116間隔一厚度t2。
在一些實施例中，第一層之第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物和第二層之第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中之至少一者之樹脂嵌段之式[R1 2SiO2/2]的單元的R1基團和式[R2SiO3/2]的單元的R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C6-C16芳基；並且第三層之有機矽氧烷樹脂之式[R1 2SiO2/2]的單元的R1基團和式[R2SiO3/2]的單元的R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C6-C16芳基。在其他實施例中，第一層之第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物和第二層之第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中之至少一者之樹脂嵌段之式[R1 2SiO2/2]的單元的R1基團和式[R2SiO3/2]的單元的R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C1-C6烷基；並且第三層之有機矽氧烷樹脂之式[R1 2SiO2/2]的單元的R1基團和式[R2SiO3/2]的單元的R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C1-C6烷基。
在一些實例中，第一層106和第二層108分別包括一Ph-T-PhMe樹脂-直鏈嵌段共聚物和一Ph-T-PDMS樹脂-直鏈嵌段共聚物。在此情況下，第三層104可包括作為均聚物之一Ph-T樹脂，其在構成第一層106 和第二層108之樹脂-直鏈嵌段共聚物中之Ph-T嵌段之間係共同的。在此實例中，第三層包含一有機矽氧烷樹脂(Ph-T樹脂)，其與第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物和第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中之至少一者之樹脂嵌段(Ph-T嵌段)係共同的。
圖1係例如可用作一光學總成中之一封裝材料的一層狀聚合結構100，例如本文中所述者。圖1中所示之聚合結構100中的層之厚度非意圖按比例表示，因此，例如第三層104厚於第一層106和第二層108。事實上，第三層104可薄於第一層106和第二層108(例如，顯著較薄)。在一些實施例中，第一層106與一光學裝置之一光學表面直接接觸。在其他實施例中，第二層108與一光學裝置之一光學表面直接接觸。
在各種實施例中，層狀聚合結構包括預形成之封裝材料薄膜。如本文中所使用，術語「預形成之封裝材料薄膜」廣義而言係指在將其用於覆蓋一光學裝置之一光學表面之前，例如，在將其例如設置於一光學裝置之一光學表面上之前形成的層狀聚合結構。預形成之封裝材料薄膜可採取任何合適的形式，包括任何合適的尺寸的片材或任何合適的寬度和長度的一帶體之形式。例如，在將其用於覆蓋光學裝置之光學表面之前，預形成之封裝材料薄膜可以係一獨立式(free-standing)薄膜、片材或帶體。然而，術語「預形成之封裝材料薄膜」不包括在例如一光學裝置之光學表面上形成一層狀聚合結構之一層，接著在頂部上形成一層狀聚合結構之另一層，等等。
在一些實施例中，預形成之封裝材料薄膜係藉由以下方式預形成：形成第一層；形成第二層；將一有機矽氧烷樹脂組成物(即，形 成第三層)施加至第一層之第二主表面和第二層之第一主表面中之至少一者；將第一層之第二主表面和第二層之第一主表面與已經施加有機矽氧烷樹脂者接觸，以形成一層狀聚合結構；以及將如本文中所述之層狀聚合結構層合(例如，真空層合)。
層狀聚合結構100包括一主體102，其可包括一含聚矽氧之熱熔組成物，例如本文中詳細所述。主體102可納入含聚矽氧之熱熔組成物之多個層。主體102可包括磷光體，並且可經形成以產生各種特徵之一梯度(例如，跨越一層狀聚合結構之各個別層之一梯度)。當存在時，磷光體可以一密度梯度存在，並且光學總成包括磷光體之一受控分散體。在此實例中，受控分散體可係沉降的和/或沉澱的。
在各種實例中，層狀聚合結構100的厚度係介於約50μm與5000μm之間。在一些實例中，第一層106的厚度可為50至約2500微米(例如，約50至約100微米；約50至約500微米；約60至約250微米；約750至約1000微米，或約1000至約2500微米)。在一些實例中，第二層108的厚度可為50至約2500微米(例如，約50至約100微米；約50至約500微米；約60至約250微米；約750至約1000微米，或約1000至約2500微米)。在又其他實例中，第三層104(其有時在本文中稱為一「夾層」)的厚度可為0.1至約1000微米(例如，約0.1至約100微米；約0.5至約500微米；約0.5至約50微米；約0.5至約20微米；或約0.1至約1微米)。
在各種實例中，主體102以及可構成該主體之一或多個層可包括以下中之至少一者：一樹脂-直鏈組成物、一矽氫化固化組成物、一 高苯基-T組成物、一矽密封劑組成物、一聚脲-聚矽氧烷組成物、一MQ/聚矽氧烷組成物、一MQ/X-二有機矽氧烷組成物、一聚醯亞胺-聚矽氧烷組成物、一聚碳酸酯-聚矽氧烷組成物、一聚胺甲酸酯-聚矽氧烷組成物、一聚丙烯酸酯-聚矽氧烷組成物或一聚異丁烯-聚矽氧烷組成物。在一些實施例中，已考慮聚碳酸酯和聚碳酸酯-矽氧烷共聚物混合物。
關於圖1，在各種實例中，第一層106和第二層108二者均係含聚矽氧之熱熔組成物，但在各種實例中，其可包括不同化學性質。如本文中所詳細揭示，此類不同化學性質可在層106、108之間相對次要，或者可納入顯著差異。在本文中所揭示之各種實例中，第一層具有不同於第二層的材料性質，例如一模數、一硬度、一折射率、一透光率或一導熱率。在各種實例中，第三層104作為一黏著層至少部分黏著層狀聚合結構100中之層106、108。
進一步關於圖1，在一些實例中，任一給定層之主表面中之一或多者可整體或部分地係粗糙或經粗糙化。例如，第一層106之第一主表面110可整體或部分地係粗糙或經粗糙化，或者可實質上拒塵，例如灰塵可來自環境(室外或室內)或來自光學總成內部(例如，太陽光電板及其他光能產生裝置、光耦合器、光學網路及資料傳輸、儀表板及開關、迎賓燈(courtesy lighting)、轉向及停止信號、家用電器、VCR/DVD/立體聲/音訊/視訊裝置、玩具/遊戲儀器配備、安全設備、開關、建築照明、標示(字型燈)、機器視覺、零售展臺、緊急照明、霓虹燈及燈泡更換、閃光燈、補強照明、全彩視訊、單色訊息留言板、在道路、軌道、及航空應用中、在行動電話、個人數位助理(PDA)、數位相機、膝上型電腦、在醫療 器械、條碼閱讀機、顏色及鈔幣感測器、編碼器、光學開關、光纖通訊、及其組合)。
進一步關於圖1，層104、106、108可相對於彼此通過本文中所揭示之各種程序(包括層合)固定。第一層和第二層可視其中所使用之特定組成物的需要個別地經固化或未經固化。在一實例中，層106、108中僅一者經固化，而層106、108中之另一者可未經固化而安置。在一實例中，第一層106和第二層108中之各者均經固化，但係以不同固化速度進行固化。在各種實例中，第一層106和第二層108中之各者具有相同或不同之固化機制。在一實例中，層106、108之固化機制中之至少一者包括熱熔固化、濕氣固化、矽氫化固化(如本文中所述)、縮合固化、過氧化物/自由基固化、光固化或基於點擊化學之固化，該基於點擊化學之固化在一些實例中涉及一疊氮化物與一炔烴之間之金屬(銅或釕)催化反應或自由基介導(radical-mediated)之硫醇-烯反應。
進一步關於圖1，層106、108之固化機制可包括在相同層106或108內或在每一層106或108中一或多種固化機制之組合。例如，相同層106或108內之固化機制可包括矽氫化固化和縮合固化之組合，其中如本文中所述，首先發生矽氫化固化，接著發生縮合固化，反之亦然(例如，矽氫化/烷氧基或烷氧基/矽氫化)；紫外光固化和縮合固化之組合(例如，UV/烷氧基)；矽醇固化和烷氧基固化之組合；矽醇固化和矽氫化固化之組合；或者醯胺固化和矽氫化固化之組合。第三層可經固化或未經固化。在一些實施例中，第三層未經固化，但相似於第一層和第二層，其可在製備層狀聚合結構之後經固化。
進一步關於圖1，在一些實例中，第一層106和第二層108在一層中包括Ph-T-PhMe並在另一層中包括Ph-T-PhMe。在一些實例中，Ph-T-PhMe層中之一者係一高折射率Ph-T-PhMe層。如本文中所使用，術語「高折射率」係指折射率為約1.5至約1.6，例如，約1.55至約1.58或約1.56至約1.58。在其他實例中，Ph-T-PhMe層中之一者係經固化的。在一些實例中，Ph-T-PhMe層中之一者具有約50至約100微米(例如，約50至約75微米；約60至約90微米；或約75至約100微米)的一厚度。在其他實例中，Ph-T-PhMe層中之一者具有約0.3至約1.5mm(例如，約0.5至約1.3mm；約1至約1.5mm；或約0.75至約1.5mm)的一厚度。在又其他實例中，在又另其他實例中，Ph-T-PhMe中之一者包括一磷光體。
進一步關於圖1，在一些實例中，第一層106和第二層108可大致上具有相同的厚度。在一些實例中，第一層106和第二層108在一層中包括Ph-T-PhMe並在另一層中包括Ph-T-PDMS。在一些實例中，Ph-T-PhMe層係一高折射率Ph-T-PhMe層。在一些實例中，Ph-T-PhMe層具有約50至約100微米(例如，約50至約75微米；約60至約90微米；或約75至約100微米)的一厚度。在其他實例中，Ph-T-PDMS層具有約0.3至約1.5mm(例如，約0.5至約1.3mm；約1至約1.5mm；或約0.75至約1.5mm)的一厚度。在又其他實例中，Ph-T-PhMe層包括一磷光體。在一些實施例中，第一層106和第二層108可大致上具有相同的厚度。
進一步關於圖1，在一些實例中，第一層106和第二層108在一層中包括Ph-T-PhMe並在另一層中包括MQ/-PDMS。在一些實例中，Ph-T-PhMe層係一高折射率Ph-T-PhMe層。在一些實例中，Ph-T-PhMe層具 有約50至約100微米(例如，約50至約75微米；約60至約90微米；或約75至約100微米)的一厚度。在其他實例中，MQ/PDMS層具有約0.3至約1.5mm(例如，約0.5至約1.3mm；約1至約1.5mm；或約0.75至約1.5mm)的一厚度。在又其他實例中，Ph-T-PhMe層包括一磷光體。
進一步關於圖1，在一些實例中，第一層106和第二層108在一層中包括Ph-T-PhMe並在另一層中包括Np-T-PhMe。在一些實例中，Ph-T-PhMe層係一高折射率Ph-T-PhMe層。在一些實例中，Np-T-PhMe層係一超高折射率Np-T-PhMe層。如本文中所使用，術語「超高折射率」是指折射率大於1.58，例如大於1.65；大於1.75；約1.6至約2.5；約1.75至約2；或約1.65至約2。在其他實例中，Ph-T-PhMe層具有約0.3至約1.5mm(例如，約0.5至約1.3mm；約1至約1.5mm；或約0.75至約1.5mm)的一厚度。在其他實例中，Np-T-PhMe層具有約50至約100微米(例如，約50至約75微米；約60至約90微米；或約75至約100微米)的一厚度。在又其他實例中，Np-T-PhMe層包括一磷光體。
進一步關於圖1，在一些實例中，第三層104包括一有機矽氧烷樹脂。有機矽氧烷樹脂在其式中可包含至少60莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元(例如，至少70莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元、至少80莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元、至少90莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元、或100莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元；或60-100莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元、60-90莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元或70-80莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元)，其中每一R2獨立地為一C1到C20烴基，如該術語在本文中所定義。或者，有機矽氧烷樹脂係一矽倍半氧烷樹脂，或者一苯基矽倍半氧 烷樹脂。市面上可購得之可構成第三層104的有機矽氧烷樹脂包括但不限於XIAMETER®牌樹脂，包括但不限於RSN-0409HS樹脂、RSN-0233樹脂、RSN-0249樹脂、RSN-0255樹脂、RSN-0255樹脂、及RSN-0217樹脂，所有各者均可購自Dow Corning,Midland,MI。
進一步關於圖1，第一層和/或第二層108係一含聚矽氧之熱熔組成物內之一磷光體或在一含聚矽氧之熱熔組成物內包括一磷光體。
考慮用於本文中所述之各種實施例中之磷光體可以係任何合適的磷光體。在一實例中，磷光體係由一主體材料和一活化劑製成，例如銅活化之硫化鋅和銀活化之硫化鋅。主體材料可選自各種合適的材料，例如鋅、鎘、錳、鋁、矽、或各種稀土金屬之氧化物、氮化物及氮氧化物、硫化物、硒化物、鹵化物或矽酸鹽、Zn2SiO4：Mn(矽鋅礦)；ZnS：Ag+(Zn,Cd)S：Ag；ZnS：Ag+ZnS：Cu+Y2O2S：Eu；ZnO：Zn；KC1；ZnS：Ag,C1或ZnS：Zn；(KF,MgF2)：Mn；(Zn,Cd)S：Ag或(Zn,Cd)S：Cu；Y2O2S：Eu+Fe2O3、ZnS：Cu,A1；ZnS：Ag+Co-on-A12O3；(KF,MgF2)：Mn；(Zn,Cd)S：Cu,C1；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；Y3A15O12：Ce；Y2SiO5：Ce；Y3A15O12：Tb；ZnS：Ag,A1；ZnS：Ag；ZnS：Cu,A1或ZnS：Cu,Au,A1；(Zn,Cd)S：Cu,C1+(Zn,Cd)S：Ag,C1；Y2SiO5：Tb；Y2OS：Tb；Y3(A1,Ga)5O12：Ce；Y3(A1,Ga)5O12：Tb；InBO3：Tb；InBO3：Eu；InBO3：Tb+InBO3：Eu；In BO3：Tb+InBO3：Eu+ZnS：Ag；(Ba,Eu)Mg2A116O27；(Ce,Tb)MgA111O19；BaMg A110O17：Eu,Mn；BaMg2A116O27：Eu(II)；BaMgA110O17：Eu,Mn；BaMg2A116O27：Eu(II),Mn(II)；Ce067Tb0.33MgA111O19：Ce,Tb；Zn2SiO4：Mn,Sb2O3；CaSiO3：Pb,Mn；CaWO4(白鎢 礦)；CaWO4：Pb；MgWO4；(Sr,Eu,Ba,Ca)5(PO4)3C1；Sr5C1(PO4)3：Eu(II)；(Ca,Sr,Ba)3(PO4)2C12：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,C1)(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；SrA12O7：Pb；LaMgA111O19：Ce；LaPO4：Ce；SrA112O19：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；YA1O3：Ce；Y3A15O12：Ce；Y3(A1,Ga)5O12：Ce；CdS：In；ZnO：Ga；ZnO：Zn；(Zn,Cd)S：Cu,A1；ZnS：Cu,A1,Au；ZnCdS：Ag,Cu；ZnS：Ag；蒽、EJ-212、Zn2SiO4：Mn；ZnS：Cu；NaI：T1；CsI：T1；LiF/ZnS：Ag；LiF/ZnSCu,A1,Au，以及其組合。
進一步關於圖1，在各種實例中，磷光體可分散於第一層106和/或第二層108中。另外或替代地，磷光體可分散於一離散層中，例如，磷光體可存在於獨立於一固體組成物之一層中，或者可與另一組成物，例如含聚矽氧之熱熔組成物組合。
進一步關於圖1，一或多個層106、108可包括一梯度(例如，任一或多個層中之一模數和/或硬度之一梯度)。在一實例中，梯度可 屬於含聚矽氧之熱熔組成物和/或一磷光體。梯度可以係連續的(例如，不間斷的和/或連貫變化的)或階梯的，例如，不連續的或以一或多個階梯變化的。在各種實例中，階梯梯度可反映階梯之間之不同層。術語「梯度」可描述例如含聚矽氧之熱熔組成物之組分的量和/或磷光體的量的一分級變化。梯度亦可描述由磷光體產生之光的量值之一分級變化。
進一步關於圖1，在一個實例中，梯度可進一步定義為一向量場，其指向最大增加率的方向並且其量值係最大變化率。在另一實例中，梯度可進一步定義為在含聚矽氧之熱熔組成物和/或磷光體的點處的具有藉由水平和垂直方向上之導數給出之分量的一系列二維向量。在一實例中，在各點處，向量指向最大增加的方向，並且向量長度對應於在該方向上之變化率。
進一步關於圖1，在一實例中，組成物包含式[R12SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元之一梯度。在另一實例中，組成物包括式[R12SiO2/2]的單元、式[R2SiO3/2]的單元、及矽醇基之一梯度。在又一實例中，組成物包括式[R2SiO3/2]的單元和矽醇基之一梯度。在另一實例中，組成物包括式[R12SiO2/2]的單元和矽醇基之一梯度。另外，可使用折射率在一定範圍內變化之聚矽氧組成物來製備一組成物梯度。例如，可將折射率為1.43之一苯基-T-PDMS樹脂-直鏈與折射率為1.56之一苯基-T-PhMe樹脂-直鏈組合，以產生一梯度。此一實例可提供從一高折射率光學裝置(例如一LED)至一空氣表面之一相對平滑之轉變。
進一步關於圖1，在所示實例中，梯度鄰近第三層104產生一相對較硬之組成物並且遠離第三層104產生一相對較軟之組成物。在 各種實例中，一層狀聚合結構100之此一實例可例如用於為包括相對敏感之電子組件(例如一LED)之一光學裝置之一光學表面提供一相對軟之表面。同時，可使形成一梯度之層106、108之相對硬之表面暴露於環境條件，而可為所得之光學總成提供有用之彈性。在各種替代實例中，端視其特定使用環境，層狀聚合結構100之暴露於環境條件之側可有利地比內部條件相對較軟。在一實例中，第一層106包括一磷光體，並且第二層108包括具有一梯度之組成物。
進一步關於圖1，在一些實例中，第一層106包括一第一磷光體，以使第一層106根據對應於一第一顏色之一波長修改通過其之光。第二層108包括一第二磷光體，以使第二層108根據對應於一第二顏色之一波長修改通過其之光。在一實例中，第一顏色和第二顏色分別為黃色和紅色，但在各種實例中，顏色可基於層狀聚合結構100欲連接之光學裝置之特徵進行選擇。第三層104可經選擇以便不會特意地使光失真。如上文所述，層104、106、108之順序可視一相關聯光學裝置之特徵而經選擇。在一實例中，層狀聚合結構100可包含經組態以置於光學裝置之一光學表面上之一第四層(未顯示；例如，如本文中所述之一連結層)，並且可包括一黏著劑，以將層狀聚合結構100至少部分地與光學裝置及光學表面黏著。
進一步關於圖1，已考慮層狀聚合結構100之各種替代實例，包括其中使用之層的某些組合。在一實例中，層狀聚合結構100包括一個具有一磷光體之層106及一個透明的層108。
本文中所揭示之光學總成可具有各種架構。例如，光學總 成可僅包括一光學裝置及一層狀聚合結構，該層狀聚合結構作為一封裝材料並且具有一主體(例如，圖1之主體102)。或者，光學總成可僅包括一光學裝置及一層狀聚合結構，該層狀聚合結構作為一封裝材料並且具有一主體(例如，圖1之主體102)，並且可進一步包括設置於封裝材料和/或光學裝置上或者相對於封裝材料和/或光學裝置設置之一釋放襯墊(未顯示)。釋放襯墊可包括一釋放劑，以促進層狀聚合結構100固定至另一物體，例如一光學裝置。在各種實例中，釋放襯墊係為或係包括矽化PET或一氟化襯墊。在各種實例中，釋放襯墊係光滑的或經紋理化的，例如以作為一抗反射表面。
該光學總成可用於各種已知應用，例如太陽光電板及其他光能產成裝置、光耦合器、光學網路及資料傳輸、儀表板及開關、迎賓燈、轉向及停止信號、家用電器、VCR/DVD/立體聲/音訊/視訊裝置、玩具/遊戲儀器配備、安全設備、開關、建築照明、標示(字型燈)、機器視覺、零售展臺、緊急照明、霓虹燈及燈泡更換、閃光燈、補強照明、全彩視訊、單色訊息留言板、在道路、軌道、及航空應用中、在行動電話、個人數位助理(PDA)、數位相機、膝上型電腦、醫療器械、條碼閱讀機、顏色及鈔幣感測器、編碼器、光學開關、光纖通訊、及其組合。
光學裝置可包括至少一個同調光源，例如此項技術中已知之各種雷射，以及非同調光源，例如發光二極體(LED)及各種類型之發光二極體，包括半導體LED、有機LED、聚合物LED、量子點LED、紅外線LED、可見光LED(包括彩色光及白光)、紫外線LED、及其組合。
光學總成亦可包括一或多種此項技術中已知之典型地與光 學總成相關聯之層或組件。例如，光學總成可包括一或多個驅動器、光導、光學器件、散熱片、外殼、透鏡、電源、夾具、導線、電極、電路及類似者。
光學總成亦可包括一基材及/或一覆材。基材及覆材可相同或可相異，且各自可獨立地包括任何在此項技術中已知的適用材料。基材及/或覆材可以係柔軟的、撓性的、剛性的、或堅硬的。或者，基材及/或覆材可包括剛性堅硬區段，同時包括軟式撓性區段。基材及/或覆材可對光透明、可不透明或可不透射光(亦即，可為光無法透過)。一覆材可透射光。在一個實例中，基材及/或覆材包括玻璃。在另一實例中，基材及/或覆材包括金屬箔、聚醯亞胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、及/或有機氟聚合物，包括但不限於乙烯四氟乙烯(ETFE)、TEDLAR®(DuPont,Wilmington,DE)、聚酯/TEDLAR®、TEDLAR®/聚酯/TEDLAR®、聚苯二甲酸乙二酯(PET)，其單獨或塗佈有矽和含氧材料(SiOx)，以及其組合。在一個實例中，基材係進一步定義為一PET/SiOx-PET/Al基材，其中x具有1至4的一值。
基材及/或覆材可以係承重或非承重的，並且可包括於光學總成之任一部分中。基材可以係光學總成之一「底層」，其係位於光學裝置後部並且至少部分作為光學裝置及一般而言光學總成之機械支撐。或者，光學總成可包括一第二或另一基材及/或覆材。基材可以係光學總成之底層，而一第二基材可以係頂層並且用作覆材。一第二基材(例如，用作一覆材之一第二基材)可實質上對光(例如，可見光、UV、及/或紅外光)透明，並且係位於基材之頂部上。
另外，光學總成亦可包括一或多個連結層。一或多個連結層可設置於基材上，以將光學裝置黏著至基材。在一個實例中，光學總成不包括一基材並且不包括一連結層。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。在一個實例中，連結層係一薄膜。
在一些實例中，光學總成可包括一或多個存在於光學總成之任一部分中之氣體障壁層。光學總成可包括存在於光學總成之任一部分中之一無黏性層(tackless layer)、一無塵層(non-dust layer)、及/或一著色層(stain layer)中之一或多者。光學總成可進一步包括一B階薄膜(例如，預形成之封裝材料薄膜之一實施例)之一組合，並且包括一非熔化薄膜之一或多個層。光學總成亦可包括一或多個設置於其中(例如光學總成之頂部上)的硬層(例如，玻璃、聚碳酸酯、或對苯二甲酸乙二酯)。硬層可經設置作為光學總成之一最外層。光學總成可包括作為一第一最外層之一第一硬層以及作為一第二最外層之一第二硬層。光學總成可進一步包括一或多個設置於光學總成之任一部分中之擴散體注入層(diffuser infused layer)。該一或多個擴散體層可包括例如e-粉末、TiO2、A12O3等。光學總成可包括一反射體和/或可包括嵌入其中之反射體壁的固體組成物(例如，作為一薄膜)。固態薄膜之層中之任一或多者可為光滑的，可為經圖案化的，或者可包括光滑部分和經圖案化部分。或者，光學總成可包括例如碳奈米管代替一磷光體。或者，碳奈米管可例如在一晶圓表面上以一特定方向對齊。可將一薄膜澆注在此等碳奈米管周圍，以產生具有改良之散熱特徵的一透 明薄膜。
圖2係一光學總成200之一實例一圖像。光學總成包括一封裝材料202、光學裝置204，光學裝置204各自具有一光學表面206並且各自位於一基材208上。可將封裝材料202之一聚矽氧組成物以具有一1mm深之模具的熱壓機在100℃下加熱30分鐘。可納入1mm厚度之B階透明片材或層。可將封裝材料202壓縮模製至光學裝置204，如具有圓頂形空腔之一模具中所示。可將一透明片材或層納入封裝材料202中。納入光學總成200中之封裝材料202可藉由在130℃下壓縮模製五(5)分鐘以使封裝材料202熔化並且將封裝材料202固化於圓頂形空腔中來獲得。
進一步關於圖2，封裝材料202可以係或可包括具有如本文中所揭示之多個層之一主體，例如主體102(圖1)。儘管本文中揭示光學總成之各種實例，但光學總成200之封裝材料202可根據本文中所揭示之材料層之各種組合中之任一者進行組態。此外，光學裝置204可以係本文中所揭示之任一光學裝置204或此項技術中已知者。如同本文中所揭示之其他封裝材料，封裝材料202實質上或完全覆蓋光學裝置202之光學表面206。
本文中所述之實施例之光學總成尤其包括一封裝材料。該封裝材料又包括包含一第一反應性或非反應性含聚矽氧之熱熔組成物的一第一層；以及包含一第二反應性或非反應性含聚矽氧之熱熔組成物的一第二層。第一和/或第二含聚矽氧之組成物包括以下中之至少一者：一樹脂-直鏈組成物、一矽氫化固化組成物、一高苯基-T組成物、一矽密封劑組成物、一聚脲-聚矽氧烷組成物、一MQ/聚矽氧烷組成物、一MQ/X-二有機矽 氧烷組成物、一聚醯亞胺-聚矽氧烷組成物、一聚碳酸酯-聚矽氧烷組成物、一聚胺甲酸酯-聚矽氧烷組成物、一聚丙烯酸酯-聚矽氧烷組成物或一聚異丁烯-聚矽氧烷組成物。在一些實施例中，已考慮聚碳酸酯和聚碳酸酯-矽氧烷共聚物混合物。在其他實施例中，已考慮組成物，其中樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物(例如本文中所述之彼等以及已公佈之美國申請案第2013/0168727號及第2013/0245187號(二者之全部內容均以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中)中所述之彼等)係例如藉由摻合方法與直鏈或樹脂有機聚矽氧烷組分組合之組成物。此類組成物描述於2012年3月21日申請之美國臨時專利申請案第61/613,510號中。此類組成物表現出樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物組成物之改良之韌度和流動行為，且對樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物之固化薄膜之光學透射性質具有最低的影響(若有)。
如本文中所使用，術語「樹脂-直鏈組成物」及「樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物組成物」(兩個術語在本文中可互換使用)包括具有相偶聯之一有機矽氧烷「樹脂」部分和一有機矽氧烷「直鏈」部分的一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物。樹脂-直鏈組成物在下文更詳細地進行描述。樹脂-直鏈組成物亦包括揭示於美國專利案第8,178,642號中之彼等，該專利案之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。簡而言之，揭示於‘642專利案中之樹脂-直鏈組成物包括含有以下物質之組成物：(A)一溶劑可溶解之有機聚矽氧烷，其由平均結構式RaSiO(4-a)/2代表之一有機聚矽氧烷與通式HR22Si(R22SiO)nR22SiH代表之一二有機聚矽氧烷之間之矽氫化反應產生；以及(B)平均結構式R2bHcSiO代表之一有機氫聚 矽氧烷；以及(C)一矽氫化催化劑，其中變量Ra、R2、a、n、b、及c係如本文中所定義。
如本文中所詳細揭示，樹脂-直鏈組成物可包括各種特徵。在某些樹脂-直鏈組成物中，組成物包括一樹脂富集相和一相分離的直鏈富集相。
如本文中所使用，術語「高苯基-T組成物」包括藉由使由以下平均單元式代表之一含苯基之有機聚矽氧烷交聯獲得之組成物：(R33SiO1/2)a(R32SiO2/2)b(R3SiO3/2)c(SiO4/2)d(R4O1/2)c其中R3係一苯基、具有1至6個碳原子之烷基或環烷基、或具有2至6個碳原子之一烯基，條件係60至80莫耳%的R3係苯基，並且10至20莫耳%的R3係烯基；R4係一氫原子或一具有1至6個碳原子之烷基；「a」、「b」、「c」、「d」、及「e」係滿足以下條件之數值：0a0.2，0.2b0.7，0.2c0.6，0d0.2，0e0.1，並且a+b+c+d=1。
術語「高苯基-T組成物」亦包括藉由使包括以下物質之一聚矽氧組成物部分交聯獲得之組成物：(A)由以下平均單元式代表之一含苯基之有機聚矽氧烷：(R33SiO1/2)a(R32SiO2/2)b(R3SiO3/2)c(SiO4/2)d(R4O1/2)e其中R3係一苯基、具有1至6個碳原子之烷基或環烷基、或具有2至6個 碳原子之一烯基，條件係60至80莫耳%的R3係苯基，並且10至20莫耳%的R3係烯基；R4係一氫原子或一具有1至6個碳原子之烷基；「a」、「b」、「c」、「d」、及「e」係滿足以下條件之數值：0a0.2，0.2b0.7，0.2c0.6，0d0.2，0e0.1，並且a+b+c+d=1；(B)由以下通式代表之一含苯基之有機聚矽氧烷：R53SiO(R52SiO)mSiR53其中R5係一苯基、具有1至6個碳原子之烷基或環烷基、或具有2至6個碳原子之一烯基，條件係40至70莫耳%的R5係苯基，並且至少一個R5係一烯基；「m」係5至100之一整數；(C)每分子具有至少兩個矽原子鍵合之氫原子之一含苯基之有機聚矽氧烷；以及(D)一矽氫化反應催化劑。
在一些實例中，組分(C)係由以下通式代表之一有機三矽氧烷：(HR62SiO)2SiR62
其中R6係一苯基、或者具有1至6個碳原子之烷基或環烷基，條件係30至70莫耳%的R6係苯基。
在一些實例中，樹脂-直鏈和/或高苯基-T組成物可被認為係「矽氫化固化組成物」。
如本文中所使用，術語「聚矽氧密封劑組成物」包括聚矽氧烷密封劑，例如揭示於美國專利案第4,962,152號；第5,264,603號；第 5,373,079號；及第5,425,947號中之彼等，該等專利案之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。其亦包括XIAMETER®(DowCorning,Midland,MI)牌乙醯氧基、烷氧基、及肟密封劑。其他聚矽氧密封劑組成物包括矽氧烷高稠度橡膠組成物，例如可購自Dow Corning,Midland,MI之Sotefa 70M。
如本文中所使用，術語「聚脲-聚矽氧烷組成物」包括但不限於包括聚脲及聚矽氧烷鏈段之多嵌段共聚物。在一些實例中，聚脲-聚矽氧烷組成物包括聚脲-PDMS組成物，包括GENIOMER®(Wacker Chemie AG,Munich Germany)、TECTOSIL®(Wacker Chemie AG,Munich Germany)及類似者。聚脲-聚矽氧烷組成物亦可含有另外的聚合鏈段，例如聚氧化丙烯軟鏈段。聚脲-聚矽氧烷組成物亦包括揭示於已公佈之美國專利申請案第2010/0047589號中之聚脲-聚矽氧烷組成物，該申請案之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
如本文中所使用，術語「MQ/聚矽氧烷組成物」包括包含以下物質之組成物：MQ型熱熔組成物，該等MQ型熱熔組成物含有一MQ聚矽氧樹脂(MQ-1600固體樹脂、MQ-1601固體樹脂、7466樹脂、及7366樹脂，所有各者均可購自Dow Corning公司，以及揭示於美國專利案第5,082,706號中之MQ樹脂，該專利案以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中)及一聚有機矽氧烷，例如聚二甲基矽氧烷(PDMS)。此類組成物包括但不限於Dow Corning® Q2-7735Adhesive、及InstantGlazeAssembly Sealant。
MQ型組成物亦包括包含以下物質之組成物，例如揭示於 已公佈之PCT申請案第WO2010/138221號及已公佈之美國專利申請案第2012/0065343號中之彼等(兩個案件之全部內容均以引用方式併入本文中)：一低黏度之聚二有機矽氧烷，其每分子平均具有至少兩個脂族不飽和有機基團並且具有至多12,000mPa-s之一黏度，及一高黏度之聚二有機矽氧烷，其每分子平均具有至少兩個脂族不飽和有機基團並且具有至少45,000mPa-s之一黏度；每分子平均具有至少兩個脂族不飽和有機基團之一聚矽氧樹脂；以及每分子平均具有至少兩個矽鍵合之氫原子的一交聯劑。
其他MQ型組成物包括揭示於美國專利案第5,708,098號中之彼等，該專利案之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。簡而言之，揭示於‘098專利案中之組成物包括含有主要包含R3SiO1/2及SiO4/2單元(分別為M單元及Q單元)之巨分子聚合物，其中R係如‘098專利案中定義為一官能或非官能、經取代或未經取代之有機基團。此等巨分子聚合物稱為「MQ-樹脂」或「MQ聚矽氧樹脂」。在一些實例中，揭示於‘098專利案中之MQ型組成物可包括多個R2SiO2/2及RSiO3/2單元，其分別稱為D單元及T單元。MQ聚矽氧樹脂通常以如下方式製備：將樹脂巨分子溶解於一溶劑中，該溶劑典型地但不總是為一芳香族溶劑。‘098專利案之一些實施例係關於無溶劑的熱塑性聚矽氧顆粒，其藉由以下方式來製備：將主要為MQ型之聚矽氧樹脂與直鏈聚矽氧流體，例如聚二甲基矽氧烷液體及膠質摻合至實質上均勻。將摻合物加熱至一預定壓縮成形溫度，壓縮成形為一增密團塊，並且成形為一顆粒形式。將顆粒之組成物平衡，以使顆粒在預定壓縮成形溫度下表現出塑性流動，並且在 一預定最高儲存溫度或低於一預定最高儲存溫度下抗黏聚(agglomeration)。
其他MQ型組成物揭示於已公佈之美國專利申請案第2011/0104506號中，該申請案以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。簡而言之，揭示於‘506申請案中之MQ型組成物係熱熔黏著劑組成物，其含有(1)一聚矽氧樹脂，其具有小於2wt%之一矽醇含量並且包含M單元及Q單元；(2)一有機聚矽氧烷，其包含二官能單元D及某些末端單元；(3)一矽烷交聯劑；及(4)一催化劑。其他MQ型組成物揭示於WO2007/120197中，該案件之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
如本文中所使用，術語「MQ/X-二有機矽氧烷組成物」包括但不限於包括含有一MQ聚矽氧樹脂之MQ型熱熔組成物及一X-二有機矽氧烷之組成物，其中X包括但不限於任何有機聚合物。在一些實例中，X-二有機矽氧烷之有機聚合物部分含有嵌段、二嵌段、三嵌段、多嵌段、以及含有一或多種有機聚合物(例如，一丙烯酸聚合物、一聚碳酸酯、一伸烷基聚合物或一伸烷基-丙烯酸共聚物)之分段部分。在一些實例中，X-二有機矽氧烷之二有機矽氧烷部分含有嵌段、二嵌段、三嵌段、多嵌段、以及含有一或多種二有機矽氧烷(例如，PDMS、PhMe或Ph2/Me2)之分段部分。一MQ/X-二有機矽氧烷之一非限制性實例包括一MQ-樹脂/PS-PDMS組成物。
如本文中所使用，術語「MQ-樹脂/PS-PDMS組成物」包括含有一MQ-樹脂之聚苯乙烯-聚二甲基矽氧烷組成物(例如，三甲基矽烷氧基封端之聚(苯乙烯-嵌段-二甲基矽氧烷)共聚物，其具有45,500之一重量平 均分子量(Mw)及1.15之多分散性並且具有一31,000g/莫耳之苯乙烯嵌段和一15,000g/莫耳之二甲基矽氧烷嵌段；其可購自Polymer Source,Inc.)。此類MQ-樹脂/PS-PDMS組成物之實例揭示於WO 2012/071330中，該案件之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
還一些其他MQ型組成物包括揭示於已公佈之美國專利申請案第2012/0125436號中之彼等，該申請案以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。此類組成物包含熱塑性彈性體，該等熱塑性彈性體包含至少一種聚矽氧離子聚合物(即，其中整體性質係由材料之離散區域中之離子相互作用支配之聚合物)。
如本文中所使用，術語「聚醯亞胺-聚矽氧烷組成物」包括包含聚醯亞胺聚矽氧烷之組成物，例如揭示於美國專利案第4,795,680號；第5,028,681號；第5,317,049號等中之彼等，該等專利案之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。聚醯亞胺-聚矽氧烷組成物亦包括含有含PDMS之聚醯亞胺共聚物之組成物，包括但不限於含有下式之醯亞胺-矽氧烷之醯亞胺-矽氧烷組成物： 例如揭示於Rogers,M.E.等人，J.of Polymer Sci.A：Poly Chem 32：2663(1994)；及Contemporary Topics in Polymer Science 47-55(Salamone,J.S及Riffle,J.S.eds.，New York：Plenum Press 1992)中之彼等，該等文獻之全部 內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
如本文中所使用，術語「聚碳酸酯-聚矽氧烷組成物」包括但不限於包括聚碳酸酯-聚矽氧烷組成物之組成物，例如揭示於美國專利案第7,232,865號；第6,870,013號；第6,630,525號；第5,932,677號；第5,932,677號等中之彼等，該等專利案之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。聚碳酸酯-聚矽氧烷組成物亦包括含有聚碳酸酯-聚矽氧烷之組成物，例如揭示於Contemporary Topics in Polymer Science 265-288(Culbertson,ed.,Plenum 1989)；Chen,X.等人，Macromolecules 26：4601(1993)；Dwight,D.W.等人，Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 52：457(1990)；及Furukawa,N，等人，J.Adhes.59：281(1996)中之彼等，該等文獻之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
如本文中所使用，術語「聚胺甲酸酯-聚矽氧烷組成物」包括但不限於包括聚胺甲酸酯-聚矽氧烷組成物之組成物，例如揭示於美國專利案第6,750,309號；第4,836,646號；第4,202,807號等中之彼等，該等專利案之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。聚胺甲酸酯-聚矽氧烷組成物亦包括含有聚胺甲酸酯-聚矽氧烷之組成物，例如揭示於Chen,X.等人，Macromolecules 26：4601(1993)；Dwight,D.W.等人，Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 52：457(1990)中之彼等，該等文獻之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
如本文中所使用，術語「聚丙烯酸酯-聚矽氧烷組成物」包 括但不限於聚丙烯酸酯改質之聚矽氧烷，例如揭示於美國專利案第8,076,440號；及第7,230,051號中之彼等；以及聚丙烯酸酯樹脂與含矽氧烷之共聚物之混合物，例如揭示於美國專利案第4,5504139號中之彼等，該等專利案之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
如本文中所使用，術語「聚異丁烯-聚矽氧烷組成物」包括但不限於包括聚異丁烯-聚矽氧烷組成物之組成物，例如揭示於EP0969032等中之彼等，該案件之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
已考慮之用作封裝材料之其他組成物包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物及聚氟乙烯薄膜(例如，TEDLAR®，Dupont,Wilmington,DE)。
本文亦考慮含有具有烯基及一全氟醚骨幹之全氟聚合物組成物之封裝材料，其中烯基可與一氟化有機氫矽氧烷經由一矽氫化固化機制在一鉑催化劑存在下反應。此類組成物揭示於已公佈之美國申請案第US2009/0284149號及第JP2010-123769號中，該等案件之全部內容以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。揭示於‘149及‘769申請案中之組成物亦含有具有一比表面積之二氧化矽。
樹脂-直鏈組成物在此項技術中已知，並且描述於例如已公佈之美國申請案第2013/0168727號；第2013/0171354號；第2013/0245187號；第2013/0165602號；及第2013/0172496號中，該等案件以引用方式如同在本文中完全闡述一般明確地併入本文中。在一些具體實例中，樹脂-直鏈組成物含有樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物，其含有：40至90莫耳百 分比的式[R1 2SiO2/2]的單元、10至60莫耳百分比的式[R2SiO3/2]的單元、0.5至25莫耳百分比的矽醇基，其中R1和R2係如本文中所定義；其中單元[R1 2SiO2/2]係以直鏈嵌段安排，每一直鏈嵌段平均具有10至400個[R1 2SiO2/2]單元，單元[R2SiO3/2]係以非直鏈嵌段安排，該等非直鏈嵌段具有至少500g/莫耳的一分子量，至少30%的該等非直鏈嵌段係彼此交聯，並且主要聚集為奈米區域，每一直鏈嵌段係聯結至至少一個非直鏈嵌段；並且該有機矽氧烷嵌段共聚物具有至少20,000g/莫耳的一重量平均分子量並且在25℃下係一固體。
當固體組成物係由本文中所述之樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物之可固化組成物形成時，該等組成物在一些實施例中亦含有一有機矽氧烷樹脂(例如，不為嵌段共聚物之一部分的游離樹脂)，有機矽氧烷樹脂亦主要聚集於奈米區域內。
由樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物之可固化組成物形成之可固化聚矽氧組成物亦可包括一固化催化劑。固化催化劑可選自此項技術中已知可實現有機矽氧烷之固化(縮合)的任何催化劑，例如各種錫或鈦催化劑。縮合催化劑可以係典型用於促進矽鍵合之羥基(矽醇基)之縮合以形成Si-O-Si鍵聯之任何縮合催化劑。實例包括但不限於胺、鉛、錫、鈦、鋅、及鐵之錯合物。
本揭露之由樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物之可固化組成物形成之固體組成物可包括分別由直鏈D單元嵌段及非直鏈T單元嵌段之聚集體產生之相分離的「軟」及「硬」鏈段。這些個別的軟及硬鏈段可藉由使玻璃轉移溫度(Tg)有所差異來進行測定或推斷。因此，一直鏈鏈段可 描述為一「軟」鏈段，其典型地具有一低Tg，例如低於25℃，或者低於0℃，或者甚至低於-20℃。直鏈鏈段典型地在各種條件下保持類「流體」行為。相反的，非直鏈嵌段可描述為「硬鏈段」，其具有較高之Tg值，例如高於30℃，或者高於40℃，或者甚至高於50℃。
本揭露之樹脂-直鏈有機聚矽氧烷嵌段共聚物之一優點可在於，其可被處理若干次，此乃因處理溫度(T處理)低於使有機矽氧烷嵌段共聚物最終固化所需之溫度(T固化)，即，T處理<T固化。然而，當T處理高於T固化時，有機矽氧烷共聚物會固化並且達成高的溫度穩定性。因此，本揭露之樹脂-直鏈有機聚矽氧烷嵌段共聚物提供「可再處理」之顯著優點以及典型地與聚矽氧有關之益處，例如疏水性、高的溫度穩定性、水分/UV抗性。
在一些實施例中，包含樹脂-直鏈有機聚矽氧烷嵌段共聚物之可固化聚矽氧組成物亦包括一有機溶劑。在一些實施例中，術語「可固化聚矽氧組成物」亦包括在一溶劑中或與一溶劑組合之固體組成物之一組合。在一些實施例中，有機溶劑係一芳香族溶劑，例如苯、甲苯、或二甲苯。在一些實施例中，溶劑實質上(例如，全然或完全)溶解本文中所述之有機矽氧烷嵌段共聚物。
本文中所述之包含樹脂-直鏈有機聚矽氧烷嵌段共聚物之可固化組成物可進一步含有一有機矽氧烷樹脂(例如，不為嵌段共聚物之一部分的游離樹脂)。存在於此等組成物中之有機矽氧烷樹脂典型地係用於製備有機矽氧烷嵌段共聚物之有機矽氧烷樹脂。因此，有機矽氧烷樹脂在其式中可包含至少60莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元(例如，至少70莫耳 %的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元、至少80莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元、至少90莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元、或100莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元；或60-100莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元、60-90莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元或70-80莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元)，其中各R2獨立地為一C1到C20烴基。或者，有機矽氧烷樹脂係一矽倍半氧烷樹脂，或者一苯基矽倍半氧烷樹脂。
當可固化組成物包括一有機矽氧烷嵌段共聚物、有機溶劑、及選擇性的有機矽氧烷樹脂時，各組分的量可變化。本揭露之可固化組成物中之有機矽氧烷嵌段共聚物、有機溶劑、及選擇性的有機矽氧烷樹脂的量可變化。本揭露之可固化組成物可含有：40至80重量%(例如，40至70重量%、40至60重量%、40至50重量%)的如本文中所述之一有機矽氧烷嵌段共聚物；10至80重量%(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；以及5至40重量%)的一有機溶劑；以及有機矽氧烷樹脂(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%)；以使此等組分之重量%的和不超過100%。
在一些實例中，本文中所述之實施例之光學總成包含一第一層、一第二層、及一第三層，其中該等層中之任一者係經固化。第一層之固化機制可與第二層和/或第三層之固化機制相同或不同。適於獨立地固化各層之固化機制包括但不限於熱熔或熱固化、濕氣固化、矽氫化固化 (如下文所述)、縮合固化、過氧化物/自由基固化、光固化或基於點擊化學之固化。基於點擊化學之固化在一些實例中涉及一疊氮化物與一炔烴之間之金屬(銅或釕)催化反應或自由基介導(radical-mediated)之硫醇-烯反應。其他適於獨立地固化各層之固化機制包括但不限於過氧化物乙烯基-CH3固化；丙烯酸自由基固化；烷基硼烷固化；及環氧基-胺/酚固化。
「點擊化學(Click Chemistry)」係由K.B.Sharpless在2001年提出之一術語，其用以描述高產率、廣範圍、所產生之副產物可無需層析移除、立體特異性、實行簡單、並且可在可移除或良性溶劑中進行之反應。已經確定幾種類型的反應滿足此等標準：特異性地產生一種產物之熱力學有利的反應，例如環氧化物和氮丙啶之親核開環反應，非醛醇型羰基反應，例如腙和雜環之形成，碳-碳多重鍵之加成，例如環氧化物之氧化形成和麥可加成(Michael Addition)，以及環加成反應。對於點擊化學之應用之一實例，參見，例如，Rasmussen,L.K.等人，Org.Lett 9：5337-5339，該文獻以引用方式如同在本文中完全闡述一般併入本文中。
本揭露亦提供一形成光學總成之方法。本方法包括將發光二極體與一層(例如，第一層106)組合以形成光學總成之步驟。本組合步驟並無特定限制，並且可包括或者進一步定義為，將發光二極體和層彼此相鄰佈置或彼此疊置佈置，和/或彼此直接或間接接觸。例如，可將層設置於發光二極體上並且與發光二極體直接接觸。或者，可將層設置於發光二極體上，但與發光二極體分開而不直接接觸，不過依然可為設置於發光二極體上。
可將層加熱至流動、熔化、加壓、層合(真空)、壓縮模 製、射出轉印(injection transfer)模製、壓延、熱壓紋、射出模製、擠出、或者將層從一固體變成一液體或一軟化固體的任何其他處理步驟。
接著，可將液體或軟化之層藉由前述技術中之任一或多者，經由噴灑、傾倒、塗抹、塗佈、浸漬、刷塗或類似者施加至發光二極體。
在一個實例中，組合步驟係進一步經定義為，將層熔化，以將固體組成物設置於發光二極體上並且與發光二極體直接接觸。在另一實例中，組合步驟係進一步經定義為，將層熔化，以將層設置於發光二極體上並且與發光二極體間接接觸。在又另一實例中，該方法進一步包括提供固體組成物溶液於一溶劑中之步驟，例如經溶解或經部分溶解於該溶劑中。在甚至另一實例中，該方法包括在組合發光二極體與層之步驟之前，移除溶劑以形成固體組成物以形成層之步驟。在又另一實例中，該方法進一步包括在移除溶劑的步驟之後並且在組合發光二極體與層的步驟之前將固體組成物形成層之步驟。
在其他實施例中，該方法包括例如經由一縮合反應、一自由基反應、或一矽氫化反應來固化固體組成物的步驟。在固化步驟中可使用任何催化劑、添加劑及類似者。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)。在一個實例中，固化步驟在高於固體組成物之融熔溫度的一溫度下進行。或者，固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
包括以下實例以展示本發明之特定實施例。然而，鑒於本公開，本技術領域中具有通常知識者應理解的是，在未偏離本發明之精神和範圍下，可以在公開的具體實施例中進行許多變化，而且仍獲得相同或類似的結果。
實例1：
在一500mL四頸圓底燒瓶中裝入Dow Corning 217 Flake(45.0g，0.329莫耳Si)和甲苯(Fisher Scientific,70.38g)。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。施加氮封，Dean Stark預填充有甲苯，並且使用油浴進行加熱。將反應混合物在回流下加熱30分鐘。將反應混合物冷卻到108℃後，快速加入二乙醯氧基封端之PhMe矽氧烷的一溶液。二乙醯氧基封端之PhMe矽氧烷係藉由將一50/50wt% MTA/ETA(1.21g，0.00523莫耳Si)混合物添加至140dp矽醇封端之PhMe矽氧烷(55.0g，0.404莫耳Si)溶解於甲苯(29.62g)中之一溶液中來製備。將溶液在室溫下於一氮氣氛中混合2小時。在添加二乙醯氧基封端之PhMe矽氧烷後，將反應混合物在回流下加熱2小時。在此階段，在108℃下添加50/50wt% MTA/ETA(7.99g，0.0346莫耳Si)。將反應混合物在回流下再加熱1小時。將其冷卻到90℃，然後添加DI水(12mL)。將溫度升高到回流，並且藉由共沸蒸餾移除水。將反應混合物再次冷卻到90℃，並且添加更多DI水(12mL)。將其加熱到回流，並且再次移除水。然後，藉由蒸餾移除一些甲苯(56.9g)，以增加固體含量。將材料冷卻到室溫，然後通過一5.0μm過濾器加壓過濾。澆注片材(藉由將溶液傾 倒在槽孔(chase)中並蒸發溶劑而製得)係光學透明的。
實例2：
在一3L四頸圓底燒瓶中裝入Dow Corning 217 Flake(378.0g，2.77莫耳Si)和甲苯(Fisher Scientific,1011.3g)。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。施加氮封，Dean Stark預填充有甲苯，並且使用油浴進行加熱。將混合物在回流下加熱30分鐘。在一瓶中裝入矽醇封端之PDMS(462.0g矽氧烷，6.21莫耳Si)和甲苯(248.75g)。將其用50/50甲基三乙醯氧基矽烷/乙基三乙醯氧基矽烷(MTA/ETA)(31.12g，0.137莫耳Si)，在一手套箱(同一天)中於氮氣中藉由將50/50 MTA/ETA添加至PDMS中並在室溫下混合1小時來進行封蓋(capped)。將經封蓋之PDMS快速添加至217薄片溶液中，並加熱至回流，保持2小時。將溶液冷卻至108℃，並添加28.4g之5/5比率的MTA/ETA，接著回流1小時。將溶液冷卻至90℃，並添加89.3g之DI水。將溫度升高到回流，並且藉由共沸蒸餾移除水。蒸餾出甲苯(884.6g)，以將固體含量增加到約70%。澆注片材(藉由將溶液傾倒在槽孔(chase)中並蒸發溶劑而製得)係光學透明的。
實例3：具有樹脂夾層之一多層薄膜之構造
將實例1之組成物分配至一高速混合杯(speed mixer cup)中，接著添加20ppm 1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一-7-烯(DBU)催化劑，使用FlackTek公司之一DAC150 FV雙軸高速混合機在3000rpm下混合30秒， 進行兩次。然後，添加30wt.%磷光體(NYAG 4454-S磷光體；約100μm)，再次在3000rpm下混合30秒，進行兩次，然後如下文所述塗佈以製得一聚矽氧熱熔薄膜。將實例2之組成物分配至一高速混合杯中，接著添加10ppm DBU催化劑，並在3000rpm下混合30秒，進行兩次，然後如下文所述塗佈以製得另一聚矽氧熱熔薄膜。
將由含有30wt.% NYAG 4454-S磷光體之實例1之組成物製得之聚矽氧熱熔薄膜(「薄膜1」)及由實例2之組成物製得之聚矽氧熱熔薄膜(「薄膜2」)使用一Zehntner ZUA 200通用施加器及具有真空板之Zehntner自動塗佈台各自塗佈在氟化乙烯丙烯(FEP)薄膜FEP上，由此各薄膜約為100μm厚。然後，將經塗佈之薄膜置於一對流烘箱(convection oven)中在70℃下保持30分鐘，以移除甲苯。在溶劑從薄膜移除後，將一層樹脂(XIAMETER®樹脂RSN-840)施加至各薄膜之表面。其由使用Badger Universal Model 360氣刷在40psi氣刷50%之樹脂在甲苯中之溶液組成。進行多遍以覆蓋各熱熔薄膜之一側。然後，將薄膜放回一對流烘箱中在70℃下保持15分鐘。
在製備薄膜後，將兩個薄膜真空層合，以使樹脂塗層彼此面對，以製造具有位於兩個薄膜之間之一樹脂夾層之一三層結構。具體地，將三層結構夾層於FEP薄膜之間，置於在50℃下之層合室中，然後關閉，並在斜坡上升到130℃之前施加真空1分鐘。然後，在溫度達到80℃時，施加聚矽氧氣囊，將大氣壓力推到結構上。在溫度達到130℃時，保持5分鐘。然後，將溫度斜坡上升到160℃，再次保持5分鐘。將氣囊釋放，打開真空，取出試樣，並置於一對流烘箱中在160℃下保持3小時。 由實例1的組成物製成的薄膜具有1.557的一折射率。由實例2的組成物製成的薄膜具有1.466的一折射率。
製備一系列四個試樣。試樣1不含位於兩個薄膜之間的夾層。試樣2亦缺少一夾層，但兩個薄膜經氣刷有甲苯以粗糙化各薄膜之表面，然後將兩個薄膜層合，以獲得一兩層結構。試樣3和4含有位於兩個薄膜之間的一樹脂夾層。夾層係藉由在試樣3中氣刷約三遍以形成一薄層並且在試樣4中氣刷約九遍以形成一較厚層而形成。
在層合後對試樣5、6、及7進行黏著測試。此等試樣之製備方式分別與試樣1、2、及3相同，惟使用粗糙化的1.75密耳聚乙烯(PET)而不是FEP薄膜來夾層結構。使用PET給予薄膜一些支撐並產生調整片(tab)，可將該調整片置於一測試儀器之夾具中。使用TA.HD plus Texture Analyzer來測試所製備之多層薄膜之黏著力。試樣係以4.8mm/min使用5kg負載單元(load cell)和機械夾具拖拉。PET主要用於支撐100μm薄膜，該等薄膜自身在機械性上過弱，以致於在用於Texture Analyzer時具撕裂風險。
PET亦經粗糙化，以幫助將薄膜黏著到PET。測試係12mm寬×40mm長，並拖拉至試樣失敗。測試顯示，如表1中所示，添加樹脂夾層顯著增加兩個薄膜之間之黏著。
上文所述值中之一或多者可變化±5%、±10%、±15%、±20%、±25%等，只要變化仍然在本揭露之範圍內。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。
於本文件中，用語「一」、「一種」或「該」是用以涵蓋一或大於一，除非上下文另有清楚的相反指明。用語「或(or)」是用以表示非排他性的「或」，除非另有相反指明。另外，本文中使用並且未另外定義之措詞或術語僅出於說明的目的而不具限制性。所使用之任何章節標題係意欲幫助閱讀該文件，並且不應被解釋為限制性的；與一章節標題有關之資訊可出現在該章節之內或之外。此外，本文件提到的所有文獻、專利及專利文件均全部內容以引用方式併入本文中，如同其被各自引入一般。在本文件與以引用方式併入的彼等文獻之間的用語不一致的情況下，所併入文獻中之用語應視為對本文件之用語的補充，對於互相衝突之不一致，則以本文件中之用語為準。
於本文中，「實質上(substantially)」表示大部分或絕大多數，例如至少約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、或至少約99.999%或更多。在一些實施例中，術語「實質上」可涵蓋「全然」或「完全地」。
本發明提供以下例示性實施例，其編號並不解釋為代表重要性。
實施例1係關於一封裝材料薄膜，其包含：一第一層，其包含一第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物，該嵌段共聚物包含包含式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元之樹脂嵌段以及直鏈嵌段，該第一層具有一第一主表面和一第二主表面；一第二層，其包含一第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物，該嵌段共聚物包含包含有式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元之樹脂嵌段以及直鏈嵌段，該第二層具有一第一主表面和一第二主表面；以及一第三層，其包含一有機矽氧烷樹脂，該有機矽氧烷樹脂包含式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元，該第三層與該第一層之該第二主表面及該第二層之該第一主表面直接接觸；其中：R1獨立地為一C1到C30烴基，並且R2獨立地為一C1到C20烴基。
實施例2係關於如實施例1之封裝材料薄膜，其中：該第一層之該第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物和該第二層之該第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中之至少一者之該等樹脂嵌段之該式 [R1 2SiO2/2]的該等單元的該等R1基團和該式[R2SiO3/2]的該等單元的該等R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C6-C16芳基；並且該第三層之該有機矽氧烷樹脂之該式[R1 2SiO2/2]的該等單元的該等R1基團和該式[R2SiO3/2]的該等單元的該等R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C6-C16芳基。
實施例3係關於如實施例1之封裝材料薄膜，其中：該第一層之該第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物和該第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中之至少一者之該等樹脂嵌段之該等[R1 2SiO2/2]的該等單元的該等R1基團和該式[R2SiO3/2]的該等單元的該等R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C1-C6烷基；並且該第三層之該有機矽氧烷樹脂之該式[R1 2SiO2/2]的該等單元的該等R1基團和該式[R2SiO3/2]的該等單元的該等R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C1-C6烷基。
實施例4係關於如實施例1至3之封裝材料薄膜，其中該第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物和該第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中的至少一者包含含有以下者之樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物：40至90莫耳百分比之該式[R1 2SiO2/2]的該等單元，10至60莫耳百分比之該式[R2SiO3/2]的該等單元，0.5至25莫耳百分比的矽醇基；其中：R1獨立地為一C1到C30烴基，R2獨立地為一C1到C20烴基； 該等單元[R1 2SiO2/2]係以直鏈嵌段安排，該等直鏈嵌段每一直鏈嵌段平均具有10至400個[R1 2SiO2/2]單元，該等單元[R2SiO3/2]係以非直鏈嵌段安排，該等非直鏈嵌段具有至少500g/莫耳的分子量，至少30%的該等非直鏈嵌段係彼此交聯，並且主要聚集為奈米區域，每一直鏈嵌段係聯結至至少一個非直鏈嵌段；並且該樹脂-直鏈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且在25℃下係固體。
實施例5係關於如實施例4之封裝材料薄膜，其中R2係苯基。
實施例6係關於如實施例4至5之封裝材料薄膜，其中R1係甲基或苯基。
實施例7係關於如實施例4至6之封裝材料薄膜，其中該式[R1 2SiO2/2]的該等單元具有式[(CH3)(C6H5)SiO2/2]或[(CH3)2SiO2/2]。
實施例8係關於如實施例1至7之封裝材料薄膜，其中該有機矽氧烷樹脂在其式中包含至少60莫耳%的[R2SiO3/2]矽烷氧基單元。
實施例9係關於如實施例8之封裝材料薄膜，其中每一R2獨立地為C1到C20烴基。
實施例10係關於如實施例1至9之封裝材料薄膜，其中該有機矽氧烷樹脂係一矽倍半氧烷樹脂。
實施例11係關於如實施例1至10之封裝材料薄膜，其中該有機矽氧烷樹脂係一苯基矽倍半氧烷樹脂。
實施例12係關於如實施例1至11之封裝材料薄膜，其中該封裝材料薄膜的厚度係約0.5μm到約5000μm。
實施例13係關於如實施例1至12之封裝材料薄膜，其中該第一層或該第二層中之至少一者包含一或多種磷光體。
實施例14係關於一光學總成，其包含包含一光學表面之一光學裝置；以及如實施例1至13之封裝材料薄膜，其中該封裝材料薄膜實質上或完全覆蓋該光學表面。
實施例15係關於用於製造一光學總成之一方法，其包含：用如實施例1至13之封裝材料薄膜實質上或完全覆蓋一光學裝置之一光學表面。
實施例16係關於如實施例15之方法，其進一步包含在該覆蓋步驟之前預形成該封裝材料薄膜。
實施例17係關於如實施例16之方法，其中該預形成包含：形成該第一層；形成該第二層；將一有機矽氧烷樹脂組成物施加至該第一層之該第二主表面及該第二層之該第一主表面中之至少一者；使該第一層之該第二主表面、所施加的有機矽氧烷樹脂組成物、及該第二層之該第一主表面接觸在一起，以在該第一層之該第二主表面與該第二層之該第一主表面之間形成該第三層並且形成一層狀聚合結構；以及將該層狀聚合結構層合或壓縮模製。
實施例18係關於如實施例17之方法，其進一步包含固化該第一層、該第二層、及該第三層中之至少一者。
實施例19係關於如實施例18之方法，其中該第一層、該第二層、及該第三層中之至少一者的固化機制與該第一層、該第二層、及該第三層中之至少另一者的固化機制相同或不同。
實施例20係關於如實施例19之方法，其中該固化機制包含熱熔固化、濕氣固化、矽氫化固化、縮合固化、過氧化物固化或基於點擊化學(click chemistry-based)之固化機制。

Claims (14)

  1. 一種封裝材料薄膜，其包含：一第一層，其包含一第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物，該嵌段共聚物包含包含式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元之樹脂嵌段以及直鏈嵌段，該第一層具有一第一主表面和一第二主表面；一第二層，其包含一第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物，該嵌段共聚物包含包含式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元之樹脂嵌段以及直鏈嵌段，該第二層具有一第一主表面和一第二主表面；以及一第三層，其包含一有機矽氧烷樹脂，該有機矽氧烷樹脂包含式[R1 2SiO2/2]的單元和式[R2SiO3/2]的單元，該第三層與該第一層之該第二主表面及該第二層之該第一主表面直接接觸；其中：R1獨立地為一C1到C30烴基，並且R2獨立地為一C1到C20烴基，並且其中該第一及第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物含有10-60莫耳百分比的式[R2SiO3/2]的單元且該第三層之有機矽氧烷樹脂含有70莫耳百分比或70莫耳百分比以上的式[R2SiO3/2]的單元。
  2. 如請求項1之封裝材料薄膜，其中：該第一層之該第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物和該第二層之該第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中之至少一者之該等樹脂嵌段之該式[R1 2SiO2/2]的該等單元的該等R1基團和該式[R2SiO3/2]的該等單元的該等R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C6-C16芳基；並且該第三層之該有機矽氧烷樹脂之該式[R1 2SiO2/2]的該等單元的該等R1基團和該式[R2SiO3/2]的該等單元的該等R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C6-C16芳基。
  3. 如請求項1之封裝材料薄膜，其中：該第一層之該第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物和該第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中之至少一者之該等樹脂嵌段之該式[R1 2SiO2/2]的該等單元的該等R1基團和該式[R2SiO3/2]的該等單元的該等R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C1-C6烷基；並且該第三層之該有機矽氧烷樹脂之該式[R1 2SiO2/2]的該等單元的該等R1基團和該式[R2SiO3/2]的該等單元的該等R2基團中的至少一者中約20至約100莫耳百分比係C1-C6烷基。
  4. 如請求項1之封裝材料薄膜，其中該第一樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物和該第二樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物中的至少一者包含含有以下者之樹脂-直鏈有機矽氧烷嵌段共聚物：40至90莫耳百分比之該式[R1 2SiO2/2]的該等單元，10至60莫耳百分比之該式[R2SiO3/2]的該等單元，0.5至25莫耳百分比的矽醇基；其中：R1獨立地為一C1到C30烴基，R2獨立地為一C1到C20烴基；該等單元[R1 2SiO2/2]係以直鏈嵌段安排，該等直鏈嵌段每一直鏈嵌段平均具有10至400個[R1 2SiO2/2]單元，該等單元[R2SiO3/2]係以非直鏈嵌段安排，該等非直鏈嵌段具有至少500g/莫耳的分子量，至少30%的該等非直鏈嵌段係彼此交聯，並且主要聚集為奈米區域，每一直鏈嵌段係聯結至至少一個非直鏈嵌段；並且該樹脂-直鏈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且在25℃下係固體。
  5. 如請求項1之封裝材料薄膜，其中該有機矽氧烷樹脂係一矽倍半氧烷樹脂。
  6. 如請求項5之封裝材料薄膜，其中該有機矽氧烷樹脂係一苯基矽倍半氧烷樹脂。
  7. 如請求項1之封裝材料薄膜，其中該封裝材料薄膜的厚度係約0.5μm到約5000μm。
  8. 如請求項1之封裝材料薄膜，其中該第一層或該第二層中之至少一者包含一或多種磷光體。
  9. 一種光學總成，其包含包含一光學表面之一光學裝置；以及如請求項1之封裝材料薄膜，其中該封裝材料薄膜實質上或完全覆蓋該光學表面。
  10. 一種用於製造一光學總成之方法，其包含：用如請求項1之封裝材料薄膜實質上或完全覆蓋一光學裝置之一光學表面。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包含在該覆蓋步驟之前預形成該封裝材料薄膜。
  12. 如請求項11之方法，其中該預形成包含：形成該第一層；形成該第二層；將一有機矽氧烷樹脂組成物施加至該第一層之該第二主表面及該第二層之該第一主表面中之至少一者；使該第一層之該第二主表面、所施加的有機矽氧烷樹脂組成物、及該第二層之該第一主表面接觸在一起，以在該第一層之該第二主表面與該第二層之該第一主表面之間形成該第三層並且形成一層狀聚合結構；以及將該層狀聚合結構層合或壓縮模製。
  13. 如請求項12之方法，其進一步包含固化該第一層、該第二層、及該第三層中之至少一者。
  14. 如請求項13之方法，其中該第一層、該第二層、及該第三層中之至少一者的固化機制與該第一層、該第二層、及該第三層中之至少另一者的固化機制相同或不同。
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