包含碱土金属的含有芳基基团的硅氧烷组合物的制作方法
【专利说明】包含碱土金属的含有芳基基团的硅氧烷组合物
[0001] 本发明整体涉及含有芳基基团的硅氧烷组合物，更具体地讲涉及包含碱土金属的 含有芳基基团的硅氧烷组合物。
[0002] 在背光行业中，发光器件在放置于显示器后方时主要用于提供显示器（诸如液晶 显示器（LCD))的较佳视觉特性。近年来，发光器件用于一般照明行业中以用于灯泡、灯、闪 光灯等。背光行业与一般照明行业中的常规发光器件均展现冷白光。冷白光的特征在于当 与倾向于具有较暖色调的自然目光或白炽光相比时具有蓝色色调。
[0003] 常规的发光二极管（LED)包括多个LED。LED可为各种类型。在本领域中，LED也 可称为半导体二极管、芯片或晶粒。在某些实施例中，发光器件还可包括至少一个与LED间 隔开的补充发光二极管。该器件还包括与LED间隔开的发光层。在本领域中，此类布置可 称为"远程封装"构造。此类封装可具有可彼此相同或不同的各种LED和/或发光层的不 同组合。
[0004] 此外，发光器件通常还包括设置在LED与发光层之间的中间层。中间层可与至少 一个（或所有）LED和/或发光层直接接触。通常，中间层夹在LED与发光层之间。
[0005] 在某些器件中，中间层为光学透明的（或非散射的）且因此也可称为封装层，有时 或者称为封装件或封装件层。通常，封装层不含任何发光化合物以使得不会散射/干涉LED 和/或发光层所发射的光，然而，在其他器件中，封装层包含发光化合物而以所需方式来散 射/干涉光。封装层适用于保护发光层和/或LED。在一些器件中，封装层设置于发光层上 方且与发光二极管相对。应当理解，发光器件还可包括一个或多个设置于每个或所有LED 上方的封装层。
[0006] 此外，发光器件也可包括设置于与LED相对的发光层上方的透光覆盖件。透光覆 盖件在使用时通常与发光层间隔开。透光覆盖件可由各种材料形成且可由与发光层的主体 材料的材料相同或不同的材料形成。例如，透光覆盖件可由玻璃、环氧树脂或聚碳酸酯形 成。透光覆盖件在使用时适用于保护发光层及LED。
[0007] 发光器件也可包括至少一个邻接至少一个（或所有）LED设置的反射器。反射器 通常与发光层的至少一部分间隔开。反射器可具有各种形状，且通常具有盘形、抛物线形或 截头圆锥形。LED通常设置于反射器中间；然而，LED也可从中心偏移。反射器可由各种材 料（诸如金属）形成。各种类型的金属可用于形成反射器且也可使用其他材料，前提条件 为其提供一定程度的反射。反射器适用于将LED及任选的发光层所发射的光向外远离器件 引导。
[0008] 此外，发光器件也可包括任何数量的其他额外部件，该部件通常与常规的发光器 件连接。例如，发光器件可包括散热片。此外，发光器件可为电路板、焊线机、子基板和/或 透镜。电路板在使用时可经编程以包括照明控件，诸如调光器、光感器及预设定时器。此类 控件尤其适用于远程封装。
[0009] 如上所述，封装层在使用时优选地为光学透明的和/或非散射的。为实现此类特 性，封装层可由各种材料（包含与发光层的主体材料相同或不同的材料）形成。可用于形 成封装层的一种示例性组合物为含有芳基基团的硅氧烷组合物，其作为在硅氢加成催化剂 存在的情况下每分子具有至少两个烯基基团的有机聚硅氧烷与每分子具有至少两个硅键 合的氢原子的有机聚硅氧烷的反应产物而形成，其中该有机聚硅氧烷中的一者或两者包含 芳基官能团。硅氢加成催化剂（有时一般被称为铂催化剂或铂型催化剂）促进硅键合的氢 原子跨越不饱和键的硅氢加成（加成）反应。
[0010] 由此类含有芳基基团的硅氧烷组合物形成的封装层为所需的，因为其在150°c或 150°C以下的温度下固化且具有约1. 55的光折射率，且因为其提供阻隔特性以保护LED免 受水、氧化或其他腐蚀性化合物影响。
[0011] 然而，这些含有芳基基团的硅氧烷组合物的一个缺点为其在空气中在170°C及 170°C以上的温度下变色（即黄化）。认为此类变色是由于这些组合物的芳基组分氧化形成 发色团。此类发色团的存在会吸收特定波长的光且因此可减少发光器件的光输出或改变输 出光的颜色。
【发明内容】
[0012] 本发明提供一种含有芳基基团的硅氧烷组合物，包含在存在（D)硅氢加成催化剂 的情况下以下组分的反应产物：(A)每分子具有至少两个烯基基团的有机聚硅氧烷；(B)每 分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷；以及（C)包含碱土金属的热稳定组合 物；其中组分（A)或（B)中的至少一者包含至少一个芳基基团。
[0013] 本发明也提供一种含有芳基基团的硅氧烷组合物，包含在存在（C1)硅氢加成催 化剂的情况下以下组分的反应产物：(A1)含有碱土金属的有机聚硅氧烷，包含M、D、T和/ 或Q单元且每分子具有至少两个烯基基团，其中该至少两个烯基基团仅经由M单元和/或 经由D单元连接；以及（B1)每分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷；其中组 分（A1)或（B1)中的至少一者包含至少一个芳基基团。
[0014] 将碱土金属掺入到这些含有芳基基团的硅氧烷组合物中的任一者中在此类组合 物固化时减少在空气中在170°C及170°C以上的温度下所得组合物的变色现象。此外，在这 些组合物中掺入碱土金属不更改或改变形成此类组合物的固化条件且不会不利地影响此 类固化组合物的物理特性。因此，含有芳基基团的硅氧烷组合物理想地适用于用作保护发 光器件中的LED的封装层，其中需要一致的光透射。
【具体实施方式】
[0015] 除非另外指明，否则词语"一个"、"一种"和"所述"各指一个（一种）或多个（多 种）。除非另外指明，否则本申请中的所有量、比率和百分比均以重量计。
[0016] 本发明涉及在不更改或者另外改变形成加成固化的含有芳基基团的硅氧烷组合 物的固化条件且不会不利地影响所得固化组合物的物理特性的情况下减少此类固化组合 物在高温下的变色现象的方法。本发明还涉及含有芳基基团的硅氧烷组合物。此外，本发 明还涉及此类含有芳基基团的硅氧烷组合物作为保护发光器件中的LED的封装层的用途， 其中需要一致的光学透射率（即一致的光透射）。
[0017] 为实现使加成固化的含有芳基基团的硅氧烷组合物在空气中在诸如170°c及 170°C以上的高温下的该变色现象减少（即，使其稳定），在含有芳基基团的硅氧烷组合物 形成期间，向其中引入碱土金属。在某些实施例中，将碱土金属以与通常用于形成含有芳基 基团的硅氧烷组合物的组分共反应的热稳定组合物形式引入含有芳基基团的硅氧烷组合 物中。或者，使碱土金属在制备通常用于形成含有芳基基团的硅氧烷组合物的组分中的一 者期间共反应。下文描述引入碱土金属以形成含有芳基基团的硅氧烷组合物的各方法。
[0018] 在一个示例性实施例中，本发明的含有芳基基团的硅氧烷组合物至少包含以下组 分：(A)每分子具有至少两个烯基基团的有机聚硅氧烷；(B)每分子具有至少两个硅键合的 氢原子的有机聚硅氧烷；(C)包含碱土金属的热稳定组合物；以及（D)硅氢加成催化剂，其 中组分（A)或组分（B)、或组分（A)与组分（B)两者包含至少一个芳基基团。
[0019] 更具体地讲，在存在（D)的情况下，含有芳基基团的硅氧烷组合物包含组分（A)、 (B)及（C)的反应产物。
[0020] 在某些实施例中，组分（B)中的硅键合的氢原子与组分（A)中的烯基基团的摩尔 比（即SiH/Vi摩尔比）为大于或等于1/1，或者为1/1至3/1，或者为1/1至1. 2/1。
[0021] 含有芳基基团的硅氧烷组合物的组分（A)为每分子包含至少两个烯基基团的有 机聚硅氧烷。组分（A)的烯基基团可表示为如下基团：乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己 烯基及庚烯基基团，其中乙烯基基团为最优选的。组分（A)中烯基基团的键合位置可位于 分子末端和/或分子链侧。除烯基以外可包含于组分（A)中的硅键合基团可包含甲基、乙 基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或类似烷基基团；苯基、甲苯基、^甲苯基、奈基、联苯、网丨噪 基、噻吩基或类似芳基或芳族基团；苄基、苯乙基或类似芳烷基基团；苯基噻吩基基团、苯 氧基苯基基团、苗基基团（stilbenzyl)、二苯基基团和/或氯甲基基团、3-氯丙基基团、3， 3,3_三氟丙基基团或类似卤化烷基基团。其中，甲基基团及苯基基团为最优选的。
[0022] 组分（A)可具有直链、支链、环状、网状或部分分支化的直链结构，其包含式 R3Si01/2的甲硅烷氧基单元（"M单元"）和/或式R2Si02/2的单元（"D单元"）和/或式 RSi03/2的单元（"T单元"）和/或式Si04/2的单元（"Q单元"）。在这些式中，R表示单价 烃基团，更具体地讲，由上述烷基、烯基、芳基、芳烷基及卤化烷基例示。
[0023] 上述组分（A)可由以下化合物例示：分子两个末端用三甲基甲硅烷氧基基团封 端的甲基乙烯基硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚物；分子两个末端用三甲基甲硅烷氧基基 团封端的甲基乙烯基聚硅氧烷；分子两个末端用三甲基甲硅烷氧基基团封端的甲基芳基 硅氧烷、甲基乙烯基硅氧烷及二甲基硅氧烷的共聚物；分子两个末端用二甲基乙烯基甲硅 烷氧基基团封端的^甲基聚硅氧烷；分子两个末端用^甲基乙烯基甲娃烷氧基基团封端 的甲基乙烯基聚硅氧烷；分子两个末端用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团封端的甲基乙烯 基硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚物；分子两个末端用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基团或者 用苯基甲基乙烯基硅氧烷基团或二苯基乙烯基硅氧烷基团封端的甲基芳基硅氧烷、甲基乙 烯基硅氧烷及二甲基硅氧烷的共聚物；由下式所表示的甲硅烷氧基单元组成的有机聚硅 氧烷共聚物：R^SiO^、R^fSiOm和Si04/2;由下式所表示的甲硅烷氧基单元组成的有机聚 硅氧烷共聚物和Si04/2;由下式所表示的甲硅烷氧基单元组成的有机聚硅氧烷共 聚物：RfSiO^和1?七03/2;由下式所表示的甲硅烷氧基单元组成的有机聚硅氧烷共聚物： RfSiO^和R2Si03/2;或上述有机聚硅氧烷中的两者或多者的混合物。在上式中，R1可表 示除烯基基团以外的单价烃基团，诸如上述烷基基团、芳基基团、芳烷基基团及卤化烷基基 团。此外，在上式中，R2可表示类似于上面列出的那些的烯基基团。上式中的烯基基团不受 特别限制但通常定义为乙烯基、稀丙基、丁烯基、戊