利用多层含硅密封剂制备发光器件的方法

专利名称：利用多层含硅密封剂制备发光器件的方法
技术领域：
本公开涉及制备发光器件的方法，并且更具体地讲，涉及制备具 有发光二极管(LED)和多层含硅密封剂的发光器件的方法。
背景技术：
可以多种构造来制备LED发光器件，多种所述构造可结合一或两 条导电金属线材，该导电金属线材将半导体或LED晶粒连接至LED包 装基座中的电极。线材与电极和/或LED晶粒的结合点己知是LED发 光器件的故障点，因此，必须小心处理器件以避免破坏引线键合。通 常用透明的有机树脂封装LED晶粒，这种方法既能增加从晶粒中提取 的光量也能保护晶粒免受物理破坏。
一般来讲，存在着对于可用作LED发光器件密封剂的透明有机树 脂的需求。为了加快制造(縮短时间)并降低器件总成本，希望获得 具有相对快速固化机制的树脂。

发明内容
本文公开了一种制备发光器件的方法。在一个方面，该方法包括 提供发光二极管；以及形成与发光二极管接触的多层密封剂，其中形 成多层密封剂包括使发光二极管与第一密封剂接触，该第一密封剂 包括有机硅凝胶、硅橡胶胶料、有机硅液、有机基硅氧烷、聚硅氧烷、 聚酰亚胺、聚磷腈、或溶胶-凝胶组合物；使第一密封剂与可光聚合的组合物接触，该可光聚合的组合物包括含硅的树脂和含金属的催化剂，
含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团；并且施加具有700nm
或更小波长的光化辐射，以开始在含硅的树脂内的硅氢化反应，从而
形成第二密封剂。
在另一方面，该方法包括提供发光二极管；以及形成与发光二 极管接触的多层密封剂，其中形成多层密封剂包括使发光二极管与 第一可光聚合的组合物接触，该可光聚合的组合物包括第一含硅的树 脂和第一含金属的催化剂，第一含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族 不饱和基团；并且使第一可光聚合的组合物与第二可光聚合的组合物 接触，该第二可光聚合的组合物包括第二含硅的树脂和第二含金属的 催化剂，第二含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团；以及 施加具有700nm或更小波长的光化辐射，以开始在第一和第二含硅的 树脂内的硅氢化反应，从而分别形成第一和第二密封剂。
在又一个方面，该方法包括提供发光二极管；以及形成与发光 二极管接触的多层密封剂，其中形成多层密封剂包括使发光二极管
与第一可光聚合的组合物接触，该第一可光聚合的组合物包括第一含 硅的树脂和第一含金属的催化剂，第一含硅的树脂包含硅键合的氢和
脂肪族不饱和基团；并且使第一可光聚合的组合物与第二可光聚合的 组合物接触，该第二可光聚合的组合物包括第二含硅的树脂和第二含 金属的催化剂，第二含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团； 并且使第二可光聚合的组合物与第三可光聚合的组合物接触，该第三 可光聚合的组合物包括第三含硅的树脂和第三含金属的催化剂，第三 含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团；以及施加具有700nm
或更小波长的光化辐射，以开始在第一、第二、和第三含硅的树脂内 的硅氢化反应，从而分别形成第一、第二和第三密封剂。
本文所公开的方法提供的LED发光器件具有多种优点。通过对材 料的适当选取，可对第一和第二密封剂的特性分别进行调节以便为器件提供改善的光化学稳定性和热稳定性、抗物理缺陷性、延长的使用 寿命、和提高的光学效率。
本发明的这些方面以及其它方面在下面的具体实施方式
中将显而 易见。然而，在任何情况下上述发明内容都不应理解为是对受权利要 求书保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求的限定，在专利申 请过程中可以对其进行修正。


图1为本领域己知的LED发光器件的示意图。
图2和图3为如本文所公开的示例性LED发光器件的示意图。
具体实施例方式
图1示出了 LED发光器件10，其中LED晶粒用密封剂进行封装。 LED晶粒11安装在金属化触体12a上，该触体设置在反射杯14的基 底13上。LED晶粒11在其底表面上有一个电触点并且在其上表面有 另一个电触点，后者通过引线键合15连接到独立的金属化触体12b。 可将电源(未示出)连接到金属化触体以便为LED晶粒供能。密封剂 16封装LED晶粒。
LED发光器件的已知故障模式(例如图1中所示模式)为当器 件经受多个加热和冷却循环(在超过13(TC的温度下加热，然后冷却至 环境温度)后发生断线。当采用具有高模量和高热膨胀系数的密封剂 时，重复的热循环可使引线键合受应力影响，并且该应力可能最终导 致器件故障。此类密封剂的例子为环氧树脂。对于此类问题的一种解 决方法是使用低模量、弹性体、凝胶状或液体状的硅密封剂，或者甚 至使用分子量很高的液体材料，例如封装芯片和引线键合的硅橡胶胶 料。然而，这些材料还会遇到其它问题，包括在组装、运输或电路板 组装过程中易碎的表面容易损坏，以及在密封剂表面上增多了灰尘的 吸附。为软内层提供硬外层的一种方法即为软凝胶有机硅提供形状合适 的硬外壳，该硬外壳可使用注塑成型工艺单独形成。然而，这种外壳 增加了包装过程的成本和复杂性，例如，需要至少一个另外的拾取和 放置操作。此外，大多数注塑成型的塑料的折射率都显著高于大多数 光稳定有机硅材料的折射率(聚二甲基硅氧烷的折射率为约1.4)。因 此，包装的使用寿命稳定性必须与光学效率相权衡。
图2示出了示例性LED发光器件20，该器件包括用多层密封剂封 装的LED晶粒。LED晶粒21安装在金属化触体22a上，该触体设置 在反射杯24的基底23上。LED晶粒21在其底表面上有一个电触点并 且在其上表面有另一个电触点，后者通过引线键合25连接到独立的金 属化触体22b。可将电源(未示出)连接到金属化触体以便为LED晶 粒供能。分别包含第一和第二密封剂26和27的多层密封剂封装LED 晶粒。
该多层密封剂具有几个优点。通过对材料的适当选取，可对第一 和第二密封剂的特性分别进行调节。例如，可将第一密封剂设计为保 护第二密封剂免受LED晶粒产生的高热和光的影响。(LED晶粒温度 可高于125'C。)也可选择第一密封剂使得它比第二密封剂软，或使其 具有相对于第二密封剂较低的模量或粘度。这些特性可有助于减少器 件热循环过程中引线键合上的应力的量，使得对引线键合的破坏降到 最低。可选择第二密封剂使得其提供硬外表面，该硬外表面可抗刮擦 和其它类型的物理缺陷，这些物理缺陷可能会影响器件所发射的光的 光学特性。也可以选择第二密封剂使得可减轻现在的商用密封剂所共 有的灰尘吸附问题。另一个优点是第一和第二密封剂还可被用于提高 器件的光学效率，例如，如果第一密封剂的折射率大于第二密封剂的 折射率。
在一个实施例中，该方法包括提供发光二极管；以及形成与发光二极管接触的多层密封剂，其中形成多层密封剂包括使发光二极 管与第一密封剂接触，该第一密封剂包括有机硅凝胶、硅橡胶胶料、 有机硅液、有机基硅氧垸、聚硅氧烷、聚酰亚胺、聚磷腈或溶胶-凝胶 组合物；使第一密封剂与可光聚合的组合物接触，该可光聚合的组合 物包括含硅的树脂和含金属的催化剂，含硅的树脂包含硅键合的氢和 脂肪族不饱和基团；并且施加具有700nm或更小波长的光化辐射，以 开始在含硅的树脂内的硅氢化反应，从而形成第二密封剂。
第一密封剂的适用材料包括热稳定、光化学稳定、本质上透光和 无色的材料。本文中，热稳定是指材料在长时间暴露于热的情况下、 尤其是相对于有色的或吸收光的降解产物的形成来说，不发生化学降 解。本文中，光化学稳定是指材料在长时间暴露于光化辐射的情况下、 尤其是相对于有色的或吸收光的降解产物的形成来说，不发生化学降 解。
第一密封剂可以是软材料，即比第二密封剂软。软材料包括有机 硅凝胶或非活性或活性液体或凝胶材料，这些材料是光稳定并且热稳 定的，对引线键合施加的应力极小甚至不施加应力。第一密封剂可包 含含有有机基硅氧烷的液体、凝胶、弹性体或非弹性固体。优选的液 体材料是非功能性有机硅液和硅橡胶胶料、通过照射形成粘度的固化 有机硅液、由低分子量液体制成的硅橡胶胶料(其使用紫外光灯照射 而固化并且链式延伸至凝胶状材料(即无交联))以及固化的有机硅 凝胶。如本文所用，液体是指与凝胶(不流动)相比容易流动的材料。 第一密封剂层也可包含无色可溶的聚酰亚胺(如US 5,750,641中所述)、 聚磷腈、聚硅氧烷和溶胶-凝胶组合物。在一个实施例中，第一密封剂 包含有机硅凝胶、硅橡胶胶料、有机硅液、有机基硅氧垸、聚硅氧烷、 聚酰亚胺、聚磷腈或溶胶-凝胶组合物。例如，第一密封剂可包含有机 基硅氧烷，并且有机基硅氧垸包含三甲基甲硅氧基封端的聚二甲基硅 氧烷。第二密封剂包含含硅密封剂，该含硅密封剂是有利的，因为它具 有热稳定性和光化学稳定性。含硅密封剂在本领域中是已知的。这些 组合物通常包含有机基硅氧垸，该有机基硅氧垸通过在键合到有机基 硅氧垸组分上的硅烷醇基团间进行酸催化的縮合反应或通过在纳入脂 肪族不饱和基团以及硅键合的氢的(键合到有机基硅氧烷组分上的) 基团之间进行金属催化的硅氢化反应而固化。首先，固化反应相对较 慢，有时完成反应会需要数小时。其次，期望的固化程度常常要求温
度显著超过室温。例如，美国专利申请公开US 2004/0116640 Al公布 此类组合物"...优选地通过在约12(TC至18(TC下加热约30至180分钟 进行固化"(...preferably cured by heating at about 120 to 180。C for about 30 to 180 minutes)。
第二密封剂由如U.S. 7,192,795 Bl中所述的可光聚合的组合物形 成。该可光聚合的组合物包含有机基硅氧垸组合物，该有机基硅氧烷 组合物通过在纳入脂肪族不饱和基团以及硅键合的氢的(键合到有机 基硅氧烷组分上的)基团之间进行金属催化的硅氢化反应而固化。然 而，本文所用的含金属的催化剂可通过光化辐射进行活化。使用辐射 活化的硅氢化反应来固化组合物的优点包括(l)能够固化密封的组合 物，而不会让LED晶粒、LED上附接的基底或者包装或体系中存在的 任何其它材料受到可能的有害温度的影响；(2)能够配制具有长使用寿 命(也称为槽池寿命或储存寿命)的单组分密封组合物；(3)能够按照 使用者的要求迅速固化密封制剂；以及(4)能够通过避免热固化型硅氢 化反应组合物通常所需的双组分配方需求来简化配方工艺。
第二密封剂可以为弹性体或非弹性固体的形式，并且是热稳定和 光化学稳定的。可光聚合的组合物包含可通过快速固化机制(如数秒 到少于30分钟)进行固化的含硅的树脂，以加快制备时间并降低总成本。
含硅的树脂可包括单体、低聚物、聚合物或它们的混合物。它包含硅键合的氢以及脂肪族不饱和基团，因此可进行硅氢化反应(即在 一个碳-碳双键或三键上加入一个硅键合的氢)。硅键合的氢以及脂肪 族不饱和基团可存在或可不存在于同一分子中。此外，脂肪族不饱和 基团可直接或可不直接与硅键合。
合适的含硅的树脂的实例在(例如)美国专利No. 6,376,569 (奥 克斯曼(Oxman)等人)、4,916,169 (波德曼(Boardman)等人)、6,046,250 (波德曼等人)、5,145,886 (奥克斯曼等人)、6,150,546 (巴兹(Butts))， 以及美国专利申请No. 2004/0116640 (三好(Miyoshi))中公开。优选的 含硅的树脂包含有机基硅氧烷(即，硅氧烷)，所述有机基硅氧烷包 含有机聚硅氧烷。这类树脂通常包含至少两种组分，其中一种具有硅 键合的氢，另一种具有脂肪族不饱和基团。然而，硅键合的氢以及烯 属不饱和基团可以共存于同一分子中。
在一个实施例中，含硅的树脂可包含具有至少两个与分子中硅原 子键合的脂肪族不饱和基团(例如烯基或炔基)位点的硅氧烷组分， 以及具有至少两个与分子中硅原子键合的氢原子的有机氢硅垸和/或有 机氢聚硅氧垸组分。优选的是含硅的树脂同时包含两种组分，以含硅 脂肪族不饱和基团作为基体聚合物(即组合物中的主要有机基硅氧垸 组分)。优选的含硅的树脂是有机聚硅氧烷。这类树脂通常包含至少 两种组分，其中至少一种包含脂肪族不饱和基团，同时其中至少一种 包含硅键合的氢。此类有机聚硅氧烷在本领域中是已知的，并在诸如 US 3,159,662 (艾诗比(Ashby)) 、 US 3,220,972 (拉莫诺兹(Lamoreauz))、 US 3,410,886(乔伊(Joy))、US 4,609,574(柯瑞克(Keryk)) 、 US 5,145,886 (奥克斯曼等人)以及US 4，916，169(波德曼等人)的美国专利中公开。 如果单树脂组分同时包含脂肪族不饱和基团以及硅键合的氢，则可固 化的单组分有机聚硅氧烷树脂是可能存在的。
优选的是，含有脂肪族不饱和基团的有机聚硅氧烷是线性、环状 或支链的有机聚硅氧垸，含有化学式为R、R、SiO(4—a，的单元，其中W是一价、直链、支链或环状、 未取代或取代的烃基，其不含有脂肪族不饱和基团，而含有1至18个 碳原子；W是一价烃基，其含有脂肪族不饱和基团和2至10个碳原子； a为0、 1、 2、或3; b为0、 1、 2、或3;并且a+b的和为0、 1、 2、 或3;条件是每个分子中平均存在至少一个R2。
含有脂肪族不饱和基团的有机聚硅氧烷在25'C下的平均粘度优选 为至少5mPa.s。
合适的Ri基团的例子有烷基，诸如甲基、乙基、正丙基、异丙 基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、
环戊基、正己基、环己基、正辛基、2,2,4-三甲基戊基、正癸基、正十 二烷基、和正十八烷基；芳基，诸如苯基或萘基；垸芳基，诸如4-甲 苯基；芳烷基，诸如苄基、l-苯乙基、和2-苯乙基；以及取代烷基，诸 如3,3,3-三氟正丙基、1，1，2，2-四氢全氟正已基、和3-氯正丙基。在一个 实施例中，至少20摩尔％的1^基团为芳基、芳烷基、烷芳基或它们的 组合。在另一个实施例中，W基团为甲基、苯基或它们的组合。
合适的R2基团的例子有烯基，诸如乙烯基、5-己烯基、1-丙烯 基、烯丙基、3-丁烯基、4-戊烯基、7-辛烯基、和9-癸烯基；以及炔基， 诸如乙炔基、炔丙基和l-丙炔基。在本发明中，具有脂肪族碳-碳多键 的基团包含具有脂环族碳-碳多键的基团。
含有硅键合的氢的有机聚硅氧烷优选地为线性、环状或支链的有 机聚硅氧烷，含有化学式为R、H。SiO("-e)/2的单元，其中R"如上文所 定义；a为0、 1、 2、或3; c为0、 1、或2;并且a+c的和为0、 1、 2、 或3;条件是每个分子中平均存在至少1个硅键合的氢。在一个实施例 中，至少90摩尔y。的W基团为甲基。在另一个实施例中，R'基团为甲 基、苯基、或它们的组合。含有硅键合的氢的有机聚硅氧烷在25"C下的平均粘度优选为至少 5mPa.s。
同时含有脂肪族不饱和基团以及硅键合的氢的有机聚硅氧垸优选
同时含有化学式为R、R、Si(Va.b)/2以及R、HcSiO(4jc)/2的单元。在这些
化学式中，R1、 R2、 a、 b以及c的定义与上文相同，条件是每个分子 中存在平均至少1个含有脂肪族不饱和基团以及1个硅键合的氢原子 的基团。
在含硅的树脂(尤其是有机聚硅氧垸树脂)中，硅键合的氢原子 与脂肪族不饱和基团的摩尔比范围可以是0.5至10.0摩尔/摩尔，优选 地为0.8至4.0摩尔/摩尔，更优选地为1.0至3.0摩尔/摩尔。
对于一些实施例，在上述的有机聚硅氧烷树脂中，其中相当一部 分的Ri基优选地为苯基或其它芳基、芳垸基或垸芳基，因为与所有R1 基都是(例如)甲基的材料相比，包含这些基团能够使材料具有更高 的折射率。
本发明所公开的方法涉及波长小于或等于700纳米(nm)的光化辐 射的用途。因此，本发明所公开的方法在避免有害温度这方面尤其有 利。本发明所公开的方法优选地涉及温度低于120°C、更优选地温度低 于60°C、还更优选地温度为25'C或更低的光化辐射应用。
本发明所公开的方法中所用的光化辐射包括波长小于或等于 700nm的广泛范围内的光，包括可见光以及紫外光，但是优选的是， 光化辐射具有600nm或更小的波长，并且更优选地为200至600mn， 甚至更优选地为250至500nm。优选的是，光化辐射的波长为至少 200nm，更优选的是至少250nm。
对含硅的树脂施加一段时间的足量光化辐射以形成至少部分固化的密封剂。部分固化的密封剂是指，硅氢化反应中消耗至少5摩尔％的 脂肪族不饱和基团。优选地，对含硅的树脂施加一段时间的足量光化 辐射以形成基本固化的密封剂。基本固化的密封剂是指，由于硅键合 的氢与脂肪族不饱和物质之间发生了光活化的加成反应，反应前反应 物质中大于60摩尔％的脂肪族不饱和基团被消耗。优选的是，此类固 化在少于30分钟的时间内发生，更优选的是少于IO分钟，甚至更优 选的是少于5分钟。在某些实施例中，此类固化可在几秒内发生。
光化辐射源的实例所包括的范围非常广泛。这些辐射源包括卤钨
灯、氙弧灯、汞弧灯、白炽灯、荧光灯、激光器、和外部LED照明器。 在某些实施例中，光化辐射源为LED晶粒，例如，施加光化辐射包括 激发LED晶粒。
本发明所公开的组合物也包括含金属的催化剂，该催化剂能够通 过辐射活化的硅氢化反应来固化封装的材料。这些催化剂在本领域中 是已知的，通常包括贵金属(诸如铂、铑、铱、钴、镍、以及钯)的 络合物。含贵金属催化剂的优选地包含铂。本发明所公开的组合物还 可包括助催化剂。
多种这类催化剂在(例如)美国专利No. 6,376，569 (奥克斯曼等 人)、4,916,169 (波德曼等人)、6,046,250 (波德曼等人)、5，145，886
(奥克斯曼等人)、6,150,546 (巴兹)、4,530,879 (扎那克(Drahnak))、 4,510,094 (扎那克)、5,496,961 (道斯(Dauth)) 、 5,523,436 (道斯)、 4,670,531 (艾克伯格(Eckberg))以及国际专利公开No.WO 95/025735
(明拿连)中公开。
某些优选的含铂催化剂选自由下列络合物组成的组Pt(II) P-二 酮络合物(诸如美国专利No. 5，145,8S6 (奥克斯曼等人)中公开的络 合物)、(qS-环戊二烯基)三(o-脂肪族)铂络合物(诸如美国专利 No. 4,916,169 (波德曼等人)以及美国专利No. 4,510,094 (扎那克)中公开的络合物)、以及C7-2o-芳基取代的(115-环戊二烯基)三(0-脂
肪族)铂络合物(诸如美国专利No. 6,150,546 (巴兹)中公开的络合 物)。
以足以有效加速硅氢化反应的用量来使用此类催化剂。封装材料 中包含此类催化剂的量在每百万份封装材料的组合物中优选的是至少 l份，更优选的是至少5份。封装材料中包含此类催化剂的量在每百万 份封装材料的组合物中优选的是不大于1000份金属，更优选的是不大 于200份金属。
在另一个实施例中，本文所公开的方法包括提供发光二极管； 以及形成与发光二极管接触的多层密封剂，其中形成多层密封剂包括 使发光二极管与第一可光聚合的组合物接触，该可光聚合的组合物包 括第一含硅的树脂和第一含金属的催化剂，第一含硅的树脂包含硅键 合的氢和脂肪族不饱和基团；并且使第一可光聚合的组合物与第二可 光聚合的组合物接触，该第二可光聚合的组合物包括第二含硅的树脂 和第二含金属的催化剂，第二含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不 饱和基团；以及施加具有700nm或更小波长的光化辐射，以开始在第 一和第二含硅的树脂内的硅氢化反应，从而分别形成第一和第二密封 剂。第一密封剂可以比第二密封剂软。
第一和第二可光聚合的组合物可以是上述的可光聚合的组合物。 在这种情况下，可将它们按顺序分配至LED包装，接着同时进行固化
以减少分配和固化第一层材料的处理时间，然后分配和固化第二层材 料。由于使用如U.S. 7,192,795 Bl所述的光固化有机硅可在短时间实 现固化，光固化有机硅也可改善此逐步固化机制的处理时间。
一般来讲，可选择用于第一和第二可光聚合的组合物的材料以使 得第一密封剂比第二密封剂较软。所述"较软"是指受到机械外力时， 第一密封剂比第二密封剂更容易变形。例如，第一密封剂可具有较低的杨氏弹性模量或较低的邵氏硬度。可通过对第一和第二含硅的树脂 进行适当选择来获得较软的第一密封剂。例如，可通过使其具有比第 二密封剂低的交联密度而获得较软的第一密封剂。这可以通过减少沿 第一含硅的树脂的主链上的硅键合的氢的数量，以及/或者通过增加交 联之间链段的分子量来实现。较软的第一密封剂也可以通过各个可光 聚合的组合物中所用的具体含金属的催化剂来获得。例如，如果使用 相同的含金属的催化剂，则可以通过使第一可光聚合的组合物中含有 较少的催化剂来获得较软的第一密封剂。如果使用相同的含硅的树脂， 则可以通过使第一可光聚合的组合物中含有较少的活性催化剂来获得 较软的第一密封剂。
对于本文所述的实施例，可选择用于第一和第二密封剂的材料以 获得期望的折射率。例如，第一和第二密封剂具有基本相同的折射率。 对于另一个实例，第一密封剂可具有大于第二密封剂的折射率。从发 光芯片到第一密封剂到第二密封剂，最后到空气，折射率逐渐降低， 由于光损失的最小化(由于菲涅耳反射和吸收)，使得可从包装进行 更有效的光提取。如果密封剂具有不同的折射率，则可以在界面处形 成具有折射率渐变薄层，这是由高折射率和低折射率材料的相互扩散 造成的。相互扩散的程度将取决于材料的化学性质、固化机制和固化 率。
具体可用的构造包括(l)具有第一密封剂和第二密封剂的LED，其
中第一密封剂与半导体晶粒和引线键合接触，第二密封剂设置在第一
密封剂顶部，其中第一密封剂具有比第二密封剂高的折射率；(2)具有 第一含硅密封剂和第二密封剂的LED，其中第一含硅密封剂与半导体 晶粒和引线键合接触，第二密封剂设置在第一密封剂顶部，其中第一 密封剂具有比第二密封剂高的折射率，并且第一密封剂为液体、凝胶、
纯胶料或很软的弹性体；以及(3)具有第一含硅密封剂和第二密封剂的 LED，其中第一含硅密封剂与半导体晶粒和引线键合接触，第二密封剂 设置在第一密封剂顶部，其中第一密封剂具有基本上与第二密封剂相同的折射率，并且第一密封剂为液体、凝胶、纯胶料或很软的弹性体。 另一个实施例为两层(液体/凝胶层到固体层)的双层构造，其中第一 密封剂是顶部用活性固体层密封的非活性或活性的液体或凝胶材料。
含硅的树脂对紫外线的折射率优选地为至少1.34。在一些实施例 中，含硅的树脂的折射率优选地为至少1.50。
在另一个实施例中，可使用第三密封剂。在这种情况下，第二密 封剂可具有大于第三密封剂的折射率。尤其可用的构造包括(4)具有 第一含硅密封剂和第二密封剂的LED，其中第一含硅密封剂与半导体
晶粒和引线键合接触，第二密封剂设置在第一密封剂顶部，其中第一 密封剂具有比第二密封剂高的折射率并且第一密封剂为液体、凝胶、
纯胶料或很软的弹性体，并且包括设置在第二密封剂上的第三密封剂， 其中第二密封剂的折射率大于第三密封剂的折射率。
第一和/或第二密封剂可包含一种或多种添加剂，该添加剂选自由
下列物质组成的组非吸收性金属氧化物颗粒、半导体颗粒、无机发 光材料、敏化剂、抗氧化剂、颜料、光引发剂、催化剂抑制剂、以及 它们的组合。如果使用，这些添加剂的量应足以产生所需效果。
如上所述，可期望第一密封剂具有大于第二密封剂的折射率。这 可以通过包含高折射率的纳米级颗粒来实现，该纳米级颗粒可以是或 可以不是表面改性的。可根据需要选择纳米级颗粒以使得其不会为密 封剂引入颜色或散射。
可采用在LED发射频宽上基本透明的非吸收性金属氧化物和半导
体颗粒。例如，与密封剂混合的非吸收性金属氧化物和/或半导体颗粒
的lmm厚圆盘可吸收圆盘上不超过30y。的入射光。在其它情况下，该 混合物可吸收圆盘上不超过10%的入射光。非吸收性金属氧化物以及 半导体颗粒的例子包括，但不限于Al203、Zr02、Ti02、 V205、ZnO、 Sn02、ZnS、Si02以及它们的混合物，以及其它足够透明的非氧化物陶瓷材料， 诸如半导体材料(包括ZnS、 CdS以及GaN等材料)。可对颗粒进行 表面处理以改善密封剂中的分散性。这种表面处理用化学物质的例子 包括硅垸、硅氧烷、羧酸、膦酸、锆酸盐、钛酸盐等。施加这种表面 处理化学物质的技术是已知的。二氧化硅(SiO。具有相对较低的折射 率，但可将其用于某些应用，例如，用于由较高折射率材料制成的颗 粒的薄层表面处理，使得使用有机硅烷进行表面处理更为容易。就这
一点而言，所述颗粒可包含这样一类物质其由一种材料构成核心，
而在该核心上沉淀有另一种材料。
如果使用，封装材料中包含的非吸收性金属氧化物以及半导体颗
粒的量优选为不大于85重量％ (基于封装材料的总重量)。优选的是， 封装材料中包含的非吸收性金属氧化物以及半导体颗粒的量为至少10 重量％，更优选地为至少45重量％ (基于封装材料的总重量)。通常， 粒度在1纳米至1微米之间，优选地为10纳米至300纳米，更优选地 为10纳米至100纳米。该粒度是指平均粒度，其中所述粒度是指颗粒 的最长维度，对球形颗粒来说即是直径。本领域的技术人员可以理解 的是，金属氧化物和/或半导体颗粒的体积％以单峰分布的球形颗粒的 情况来考虑，不能超过74体积％。
封装材料内能够可选地包含无机发光材料以调整LED发出的光的 颜色。如本文所述，无机发光材料由光致发光材料组成。该荧光材料 可以是无机颗粒、有机颗粒或有机分子或者是它们的组合。合适的无 机颗粒包含掺杂质的石榴石(诸如YAG:Ce以及(Y， Gd)AG:Ce)、铝 酸盐(诸如Sr2Al14025:Eu以及BAM:Eu)、硅酸盐(诸如SrBaSiO:Eu)、 硫化物(诸如ZnS:Ag、 CaS:Eu以及SrGa2S4:Eu)、氧代硫化物、氧代 氮化物、磷酸盐、硼酸盐以及钨酸盐(诸如CaW04)。这些材料的形 式可以是常规无机发光材料粉末或纳米颗粒无机发光材料粉末。另一 类合适的无机颗粒是所谓的量子点无机发光材料，用半导体纳米颗粒 帝lj成，包括Si、 Ge、 CdS、 CdSe、 CdTe、 ZnS、 ZnSe、 ZnTe、 PbS、PbSe、 PbTe、謹、InP、 InAs、 A1N、 A1P、 AlAs、 GaN、 GaP、 GaAs
以及它们的组合。 一般来讲，每个量子点的表面都将至少部分地被有 机分子覆盖，从而防止附聚以及提高与粘合剂的相容性。在一些情况 下，半导体量子点可由核壳构造内数层不同的材料组成。合适的有机 分子包含荧光染料，诸如美国专利No. 6，600，175 (巴扎(Baretz)等人) 列出的那些荧光染料。优选那些显示具有良好耐久性以及稳定光学性 质的荧光材料。无机发光材料层可由单层或多层中不同类型的无机发 光材料混合组成，每层含有一种或多种无机发光材料。无机发光材料 层中的无机无机发光材料颗粒可具有不同的粒度(例如直径)，并且 可被分开，使得沿掺入它们的硅氧烷层的横截面上的平均粒度是不均 匀的。如果使用，封装材料中包含的无机发光材料颗粒的量优选为不 大于85重量％，并且为至少1重量％ (基于封装材料的总重量)。无 机发光材料用量将根据含无机发光材料的硅氧垸层厚度以及所需发光 颜色进行调整。
封装材料可选地包含敏化剂，以在给定引发辐射的波长下加快固 化过程(或硅氢化反应)的总体速率和/或使引发辐射的最佳有效波长 变得更长。可用的敏化剂包括(例如)多环芳族化合物以及含有酮发 色团的芳族化合物(诸如美国专利No. 4,916,169 (波德曼等人)以及 美国专利No. 6,376,569 (奥克斯曼等人)中公开的那些化合物)。可 用的敏化剂的实例包括、但不限于2-氯噻吨酮、9，10-二甲基蒽、9,10-二氯蒽、以及2-乙基-9,10-二甲基蒽。如果使用，封装材料中包含的此 类敏化剂的量在每百万份组合物中优选地不超过50,000重量份，更优 选地不超过5000重量份。如果使用，封装材料中包含的此类敏化剂的 量在每百万份组合物中优选地为至少50重量份，更优选地为至少100 重量份。
封装材料可选地包含光引发剂，以加快固化过程(或硅氢化反应) 的总体速率。可用的光引发剂包括(例如)a-二酮或a-酮醛的单縮酮 以及酮醇以及它们相应的醚(诸如美国专利No. 6,376,569 (奥克斯曼等人)中公开的那些)。如果使用，封装材料中包含的此类光引发剂 的量在每百万份组合物中优选地不超过50,000重量份，更优选地不超
过5000重量份。如果使用，封装材料中包含的此类光引发剂的量在每 百万份组合物中优选地为至少50重量份，更优选地为至少IOO重量份。
封装材料可选地包含催化剂抑制剂，以进一步延长组合物的可用 储存寿命。催化剂抑制剂在本领域中是已知的，并且包括诸如以下的 材料炔醇(例如参见美国专利No. 3,989,666 (涅米(Niemi))以及No. 3,445,420 (库库谢德(Kookootsedes)等人))、不饱和羧酸脂(例如参 见美国专利No. 4，504，645 (麦兰松(Melancon)) 、 No. 4,256,870 (艾克 伯格(Eckberg)) 、 No. 4,347,346(艾克伯格)以及No. 4,774,111 (罗(Lo))) 以及某些烯属硅氧垸(例如参见美国专利No. 3,933,880 (伯格斯崇 (Bergstrom)) 、 No. 3,989,666 (涅米)、以及No. 3，989，667 (李(Lee) 等人))。如果使用，封装材料中包含的此类催化剂抑制剂的量优选 地不超过含金属的催化剂的量(基于摩尔数)。
可通过第一密封剂的形状和结构，来改进LED发光器件的发光。 图3示出了示例性LED发光器件30，该发光器件包括用多层密封剂封 装的LED晶粒，其中第一密封剂被成型为晶粒上方的小透镜。LED晶 粒31安装在金属化触体32a上，该触体设置在反射杯34的基底33上。 LED晶粒31在其底表面上有一个电触点并且在其上表面有另一个电触 点，后者通过引线键合35连接到独立的金属化触体32b。可将电源(未 示出)连接到金属化触体以便为LED晶粒供能。分别包含第一和第二 密封剂36和37的多层密封剂封装LED晶粒。
在图3所示的实施例中，可利用晶粒上方的小透镜縮小从包装中 发射出的光分布。通过控制树脂的流变和湿润特性和/或通过有机单层 处理来控制包装材料的表面能，可以使密封剂内层成形。第一密封剂 36可具有相对较高的折射率。本文所述的多层密封剂用于包括LED的发光器件。就这一点而言，
LED是指发射光(无论是可见光、紫外光还是红外光)的二极管。它 包括标志为"LED"的封装半导体器件，无论是常规型还是超辐射品种。 垂直腔体表面发射激光二极管是LED的另一种形式。"LED晶粒"是 LED的最基本形态，即通过半导体晶片加工工艺制成的单个元件或芯 片的形态。元件或芯片可包括适于向器件供电的应用能量的电触点。 该元件或芯片的各层以及其它功能元件通常以晶片级形成，成品晶片 最终被切成单个元件，以形成大量LED晶粒。
本文所述的含硅材料可用于多种LED,包括单色和和无机发光材 料LED (其中通过荧光磷光体将蓝光或紫外光转换为其它颜色的光)。 也可将其用于封装以多种构造包装的LED,包括但不限于，以陶瓷或 聚合物封装进行表面安装的LED，此安装方式可以具有或可以不具有 反射杯；安装在电路板上的LED;和安装在塑性电子基底上的LED。
LED发射光可以是LED源能够发射的并且在电磁光谱的紫外光到 红外光部分范围内的任何光，这取决于半导体层的组成以及结构。光 化辐射源是LED本身时，LED发射光优选地在350-500nm的范围内。 本文所述的含硅材料尤其可用于表面安装和侧面安装的LED包装，其 中密封剂被固化在反射杯内。它们还尤其可用于包括顶部引线键合(与 倒晶封装构造相反)的LED设计。另外，含硅材料可用于不具有反射 杯的表面安装LED，并且可用于对连接到多种基底上的表面安装LED 阵列进行封装。
本文所述的含硅材料耐热并且耐光降解(耐泛黄)，因此，尤其 适用于白色光源(即白光发光器件)。在其构造中采用LED的白色光 源可具有两种基本构造。在一个基本构造中，本文称之为直接发射 LED,白色光是通过不同颜色的LED的直接发射产生的。实例包括红 色LED、绿色LED和蓝色LED的组合，以及蓝色LED和黄色LED的 组合。在另一个基本构造中，本文称之为基于无机发光材料的LED激发光源(PLED)，单一的LED产生窄波长范围的光，所述光射入并且激
发无机发光材料材料以产生可见光。无机发光材料可包含不同无机发 光材料材料的混合物或组合，并且通过该无机发光材料发射的光可包 含分布于可见光波长范围内的多个窄发射谱线，使得在人的肉眼看来， 发射的光基本上是白色。
PLED的一个实例是蓝色LED,所述蓝色LED照射将蓝色光同时 转化为红光以及绿光波长的无机发光材料。 一部分蓝色激发光不被无 机发光材料吸收，这部分残余的蓝色激发光与无机发光材料发出的红 光以及绿光结合。PLED的另一个实例是紫外光(UV)LED，它照射无机 发光材料，该无机发光材料吸收紫外光并且将其转换为红光、绿光以 及蓝光。R1基团较小并且具有最小紫外光吸收(例如甲基)的有机聚 硅氧烷对于紫外光发光二极管是优选的。对本领域的技术人员来说， 显而易见的是，无机发光材料对光化辐射的竞争性吸收将减少光引发 剂对光的吸收，从而减缓固化，甚至在系统构建不完善的情况下阻止 固化。
LED可具有封装在其内的光学元件，如美国专利申请No. 11/383916 (代理人案巻号no. 62129US002)禾P US 2006/0189013 Al中 所述，所述专利包含的全部公开内容以引用的方式并入本文。
实例
在陶瓷封装中安装蓝光LED晶粒
使用基于水的卤化物助焊剂(苏必利尔熔融制造公司(Superior Flux & Mfg)， Superior号30)将Cree XT晶粒(克里公司(Cree Inc.), 部件号C460XT290-0119-A)粘结在Kyocera包装中(美国京瓷公司 (Kyocera America, Inc.),部件号KD-LA2707-A)。通过使用1密耳金 线材来引线键合(库力索法实业公司，4524数字系列手动引线键合器 (Kulicke and Soffa Industries, Inc. 4524 Digital Series Manual Wire Bonder)) Cree XT晶粒以完成LED器件的制备。封装前，使用OL 770光谱辐射计(光电实验公司(Optronics Laboratories, Inc.))在20mA的
恒定电流下对每个器件进行测试。LED的峰值发射波长为约460nm。
制剂
使用以下制剂
F-l: lO.OOg Dow Corning 6-3495中间体(Dow Corning 6-3495 intermediatedl.OOg Dow Corning SYLGARD 184固化齐U(Dow Corning SYLGARD 184 Curing Agent)+100 L每l.OOmL甲苯中含有33mg (MeCp)PtMe3的溶液，准备在棕色瓶中。
F-2: lO.OOg Dow Corning 6-3495中间体(Dow Corning 6-3495 inte腦diate)+0.25g Dow Corning SYLGARD 184固化齐U(Dow Corning SYLGARD 184 Curing Agent)+100uL每l.OOmL甲苯中含有33mg (MeCp)PtMe3的溶液，准备在棕色瓶中。
F-3: lO.OOg Dow Corning 6-3495中间体(Dow Coming 6-3495 intermediate)+0.10g Dow Corning SYLGARD 184固化齐U(Dow Corning SYLGARD 184 Curing Agent)+100uL每l.OOmL甲苯中含有33mg (MeCp)PtMe3的溶液，准备在棕色瓶中。
F-4:具有约10，000cps粘度的Aldrich 37,840-2三甲基甲硅氧基封 端的聚二甲基硅氧烷。
实例1
为了论证具有软内层和硬外层的密封剂的构想，首先对在直径约 lcm的瓶盖中固化的样本进行评估。按照表1中所述的顺序将上述制 剂的不同组合置于该瓶盖内，并且将样本在在XX-15型UVPBlak-Ray 灯(UVP Blak-Ray Lamp Model XX-15)下照射10分钟，该灯配有两个 16英寸的Philips TUV 15W/G15 T8灯泡，主发射波长为254nm。将所 得的己固化有机基硅氧烷的塞状物从瓶盖中移除，然后对其上表面和下表面的固化和表面粘性进行评价。观察结果描述于表1中。 对照物
在具有LED晶粒的陶瓷包装中放入约2mg F-l。将未固化的密封 剂在XX-15型UVP Blak-Ray灯下照射10分钟，该灯配有两个16英寸 的Philips TUV 15W/G15 T8灯泡，主发射波长为254nm。使用镊子的 顶端进行探查，确定已固化的密封剂为弹性体并且已固化。使用OL 770 光谱辐射计测量LED的效率，测得LED的效率从封装前的11.3%增加 至封装后的13.8%。
表1
实例工序固化后的观察结果
la6滴F-l已固化，并且上下表面无粘性
lb6滴F-2已固化，但上下表面均有粘性
lc6滴F-3已固化液体材料，具有比F-3稍高的粘度，使得用刮刀 对其探査时是粘稠的
Id3滴F-2，然后 3滴F-l上表面已固化并且无粘性，下表面已固化但有粘性
le3滴F-3，然后 3滴F-1上表面己固化并且无粘性，下表面未固化的液体层具有 比F-3稍高的粘度
If3滴F-4，然后 3滴F-l上表面已固化并且无粘性，下表面为未固化的液体层
实例2
在具有LED晶粒的陶瓷包装中，在晶粒和引线键合的上方滴一小 滴F-2，接着在杯的顶部滴入F-l。将样本在XX-15型UVP Blak-Ray 灯下照射IO分钟，该灯配有两个16英寸的Philips TUV 15W/G15 T8 灯泡，主发射波长为254rnn。使用镊子的顶端进行探査，确定已固化 密封剂的外层为硬弹性体并且已圆化。使用OL 770光谱辐射计测量 LED的效率，测得LED的效率从封装前的11.8%增加至封装后的16.0%。
实例3
在具有LED晶粒的陶瓷包装中，在晶粒和引线键合的上方滴一小 滴F-3，接着在杯的顶部滴入F-l。将样本在XX-15型UVP Blak-Ray 灯下照射IO分钟，该灯配有两个16英寸的Philips TUV 15W/G15 T8 灯泡，主发射波长为254nm。使用镊子的顶端进行探查，确定已固化 密封剂的外层为硬弹性体并且已固化。使用OL 770光谱辐射计测量 LED的效率，测得LED的效率从封装前的11.5%增加至封装后的 15.3%。
实例4
在具有LED晶粒的陶瓷包装中，在晶粒和引线键合的上方滴一小 滴F-4，接着在杯的顶部滴入F-l。将样本在XX-15型UVP Blak-Ray 灯下照射10分钟，该灯配有两个16英寸的Philips TUV 15W/G15 T8 灯泡，主发射波长为254nm。使用镊子的顶端进行探查，确定已固化 密封剂的外层为硬弹性体并且已固化。使用OL 770光谱辐射计测量 LED的效率，测得LED的效率从封装前的11.3%增加至封装后的 14.5%。
实例5
在具有LED晶粒的陶瓷包装中，在晶粒和引线键合的上方放入一 小片General Electric SE-30硅橡胶胶料。使该纯胶料在晶粒和引线键合 上方的包装底部流动和平稳几个小时，接着在杯的顶部加入F-1。使具 有未固化双层密封剂的LED包装在XX-15型UVP Blak-Ray灯下照射 10分钟，该灯配有两个16英寸的Philips TUV 15W/G15 T8灯泡，主发 射波长为254nm。使用镊子的顶端进行探査，确定已固化密封剂的外 层为硬弹性体并且已固化。使用OL 770光谱辐射计测量LED的效率， 测得LED的效率从封装前的10.9%增加至封装后的13.7%。实例6
将 lO.OOg 乙烯基硅氧烷基体聚合物 H2C=CH-SiMe20-(SiMePhO)2Q-SiMe2-CH=CH2 (烯烃毫克当量重量 =1.455g ) 和 1.64g 硅 氧 垸 交 联 剂 HMe2SiO-(SiMeHO)5-(SiMePhO)5-SiMe2H (Si-H毫克当量重量二0.159g) 的第 一 混合物与lO.OOg乙烯基硅氧垸基体聚合物 H2C=CH-SiMe20-(SiMe20)1()。-SiMe2-CH=CH2 (烯烃毫克当量重量 =3.801g ) 和 0.56g 硅 氧 垸 交 联 剂 HMe2SiO-(SiMeHO)20-(SiMe2O)20-SiMe2H (Si-H毫克当量重量二0.142g) 的第二混合物制备在两个35mL的棕色瓶中。通过将15.6mg CpPtMe3 溶解在l.OOmL CH2Cl2中制备催化剂储液，然后将115wL和105 y L 此溶液的等分试样分别加入两份硅氧烷聚合物混合物中。观察到垂直 折射率梯度第一制剂的折射率为1.50，并且第二制剂的折射率为1.40， 其中每种混合物均相当于1.5的C=C/Si-H官能度比率并且含有约 100ppm的铂。首先在蓝光LED包装(史丹利公司(Stanley))中放入约 lmg的第一制剂，接着放入约lmg的第二制剂。立即将该LED包装在 紫外灯(365nm)下照射1分钟。使用刮刀的顶端探査密封剂的表面，确 认材料己完全固化并且为弹性体。相对于使用较高或较低折射率有机 硅的单一密封剂封装的LED包装，双层密封剂的输出光得到了增强。
实例7
将 lO.OOg 乙烯基硅倍半氧垸基体聚合物 (H2C=CH-Si03/2)2-(PhSi03/2)18 (烯烃毫克当量重量4.242g)禾卩1.92g硅 氧垸交联剂HMe2SiO-(SiMeHO)5-(SiMePhO)5-SiMe2H (Si-H毫克当量 重量^0.159g)的第一混合物准备在35mL的棕色瓶中。将lO.OOg乙烯 基硅氧垸基体聚合物H2C=CH-SiMe20-(SiMePhO)2(rSiMe2-CH=CH2OJ^ 烃毫克当量重量=1.455g )和 1.64g硅氧烷交联剂 HMe2SiO-(SiMeHO)5-(SiMePhO)5-SiMe2H (Si-H毫克当量重量二0.159g) 的第二混合物与lO.OOg乙烯基硅氧烷基体聚合物 H2C=CH-SiMe20-(SiMe20)1()(rSiMe2-CH=CH2 (烯烃毫克当量重量=3.801g ) 和 0.56g 硅 氧 烷 交 联 剂 HMe2SiO-(SiMeHO)2o-(SiMe20)2(rSiMe2H (Si陽H毫克当量重量^.142g) 的第三混合物制备在两个35mL的棕色瓶中。通过将15.6mg CpPtMe3 溶解在1.00mLCH2Cl2中制备催化剂储液，然后将120yL、 115i:L和 105UL此溶液的等分试样分别加入三份硅氧垸聚合物混合物中。观察 到垂直折射率梯度第一制剂的折射率为1.55，第二制剂的折射率为 1.50，并且第三制剂的折射率为1.40。每种混合物均相当于1.5的 C二C/Si-H官能度比率并且含有约100ppm的铂。首先在蓝光LED包装 (史丹利公司)中放入约lmg的第一制剂，接着放入约lmg的第二制 剂，然后放入约lmg的第三制剂。将该LED在紫外灯(365nm)下照射1 分钟。使用刮刀的顶端探查密封剂的表面，确认材料已完全固化并且 为弹性体。相对于使用单一有机硅制剂封装的LED包装，三层密封剂 的输出光得到了增强。
在不脱离本发明范围和精神的前提下，本发明的各种修改和更改 对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。应当理解，本发明并非 意图通过本文所述的示例性实施例和实例进行不当地限制，并且这些 实例和实施例仅在本发明范围内以举例的方式提出，仅受本文所述的 权利要求书的限制。
权利要求
1. 一种制备发光器件的方法，所述方法包括提供发光二极管；以及形成与所述发光二极管接触的多层密封剂，其中形成所述多层密封剂包括使所述发光二极管与第一密封剂接触，所述第一密封剂包含有机硅凝胶、硅橡胶胶料、有机硅液、有机基硅氧烷、聚硅氧烷、聚酰亚胺、聚磷腈、或溶胶-凝胶组合物；使所述第一密封剂与可光聚合的组合物接触，所述可光聚合的组合物包含含硅的树脂和含金属的催化剂，所述含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团；以及施加具有700nm或更小波长的光化辐射，以开始在所述含硅的树脂内的硅氢化反应，从而形成第二密封剂。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中所述第一密封剂包含有机基 硅氧烷，所述有机基硅氧烷包含三甲基甲硅氧基封端的聚二甲基硅氧 院。
3. 根据权利要求1所述的方法， 族不饱和基团存在于相同的分子中。
4. 根据权利要求1所述的方法， 族不饱和基团存在于不同的分子中。
5. 根据权利要求1所述的方法， 有机基硅氧烷。
6. 根据权利要求1所述的方法， 具有下式单元的有机基硅氧烷其中所述硅键合的氢和所述脂肪其中所述硅键合的氢和所述脂肪其中所述可光聚合的组合物包含其中所述可光聚合的组合物包含R aR bSiO(4-a—b)/2其中Ri为一价、直链、支链或环状、未取代或取代的烃基，所述烃基 不含脂肪族不饱和基团并具有1至18个碳原子；W为一价烃基，该一价烃基具有脂肪族不饱和基团以及2至10 个碳原子；a为0、 1、 2、或3;b为0、 1、 2、或3;并且a+b的和为0、 1、 2、或3;条件是每个分子中平均存在至少一个R2。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中至少20摩尔％的所述W基 团为芳基、芳烷基、垸芳基、或它们的组合。
8. 根据权利要求l所述的方法，其中所述可光聚合的组合物包含 具有下式单元的有机基硅氧垸R、HcSiO(4-a-c)/2其中W为一价、直链、支链或环状、未取代或取代的烃基，所述烃基 不含脂肪族不饱和基团并具有1至18个碳原子； a为0、 1、 2、或3; c为0、 1、或2;并且 a+c的和为0、 1、 2、或3;条件是每个分子中平均存在至少一个硅键合的氢。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中至少90摩尔。/。的所述Ri基团为甲基。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述硅键合的氢和所述脂 肪族不饱和基团以0.5至10.0的摩尔比存在。
11. 根据权利要求1所述的方法，其中所述含金属的催化剂选自 由以下物质组成的组Pt(II) e-二酮络合物、(qS-环戊二烯基)三(0 -脂肪族)铂络合物和&-2()-芳基取代的(115-环戊二烯基)三(0 -脂肪族)铂 络合物。
12. 根据权利要求1所述的方法，其中所述可光聚合的材料包含 一种或多种添加剂，所述添加剂选自由下列物质组成的组非吸收性 金属氧化物颗粒、半导体颗粒、无机发光材料、敏化剂、抗氧化剂、 颜料、光引发剂、催化剂抑制剂、以及它们的组合。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一密封剂具有大于 所述第二密封剂的折射率。
14. 根据权利要求1所述的方法，其中施加光化辐射包括激发所述发光二极管。
15. —种使用根据权利要求1所述的方法制备的发光器件。
16. —种制备发光器件的方法，所述方法包括 提供发光二极管；以及形成与所述发光二极管接触的多层密封剂，其中形成所述多层密 封剂包括使所述发光二极管与第一可光聚合的组合物接触，所述第一可光 聚合的组合物包含第一含硅的树脂和第一含金属的催化剂，所述第一 含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团；以及使所述第一可光聚合的组合物与第二可光聚合的组合物接触，所 述第二可光聚合的组合物包含第二含硅的树脂和第二含金属的催化 剂，所述第二含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团；以及施加具有700nm或更小波长的光化辐射，以开始在所述第一和第 二含硅的树脂内的硅氢化反应，从而分别形成第一和第二密封剂。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一含硅的树脂的所 述硅键合的氢和所述脂肪族不饱和基团存在于相同的分子中。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一含硅的树脂的所 述硅键合的氢和所述脂肪族不饱和基团存在于不同的分子中。
19. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一可光聚合的组合 物包含有机基硅氧烷。
20. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一可光聚合的材料 包含具有下式单元的有机基硅氧烷<formula>formula see original document page 5</formula>其中Ri为一价、直链、支链或环状、未取代或取代的烃基，所述烃基不含脂肪族不饱和基团并具有1至18个碳原子；R"为一价烃基，该一价烃基具有脂肪族不饱和基团以及2至10 个碳原子；a为0、 1、 2、或3;b为0、 1、 2、或3;并且a+b的和为0、 1、 2、或3;条件是每个分子中平均存在至少一个R2。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中所述R1基团为甲基、苯基、或它们的组合。
22. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一可光聚合的材料包含具有下式单元的有机基硅氧烷<formula>formula see original document page 6</formula>其中W为一价、直链、支链或环状、未取代或取代的烃基，所述烃基 不含脂肪族不饱和基团并具有1至18个碳原子；a为0、 1、 2、或3;C为0、 1、或2;并且a+c的和为0、 1、 2、或3;条件是每个分子中平均存在至少一个硅键合的氢。
23. 根据权利要求22所述的方法，其中所述R1基团为甲基、苯基、 或它们的组合。
24. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一含硅的树脂的所 述硅键合的氢和所述脂肪族不饱和基团以0.5至10.0的摩尔比存在。
25. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一含金属的催化剂选自由以下物质组成的组Pt(n) e-二酮络合物、(nS-环戊二烯基)三(o -脂肪族)铂络合物和C7-2。-芳基取代的(n 5-环戊二烯基)三(o -月旨肪 族)铂络合物。
26. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一可光聚合的材料 包含一种或多种添加剂，所述添加剂选自由下列物质组成的组非吸 收性金属氧化物颗粒、半导体颗粒、无机发光材料、敏化剂、抗氧化剂、颜料、光引发剂、催化剂抑制剂、以及它们的组合。
27. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第二含硅的树脂的所 述硅键合的氢和所述脂肪族不饱和基团存在于相同的分子中。
28. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第二含硅的树脂的所述硅键合的氢和所述脂肪族不饱和基团存在于不同的分子中。
29. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第二可光聚合的组合 物包含有机基硅氧烷。
30. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第二可光聚合的材料 包含具有下式单元的有机基硅氧烷R、R2bSiO(4-a-b)/2其中-W为一价、直链、支链或环状、未取代或取代的烃基，所述烃基不含脂肪族不饱和基团并具有1至18个碳原子；W为一价烃基，该一价经基具有不饱和脂肪族基团以及2至10 个碳原子；a为0、 1、 2、或3;b为0、 1、 2、或3;并且a+b的和为0、 1、 2、或3;条件是每个分子中平均存在至少一个R2。
31. 根据权利要求30所述的方法，其中所述R1基团为甲基、苯基、 或它们的组合。
32. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第二可光聚合的材料包含具有下式单元的有机基硅氧垸<formula>formula see original document page 8</formula>其中W为一价、直链、支链或环状、未取代或取代的烃基，所述烃基 不含脂肪族不饱和基团并具有1至18个碳原子； a为0、 1、 2、或3;C为0、 1、或2;并且a+c的和为0、 1、 2、或3;条件是每个分子中平均存在至少一个硅键合的氢。
33. 根据权利要求32所述的方法，其中所述Ri基团为甲基、苯基 或它们的组合。
34. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第二含硅的树脂的所 述硅键合的氢和所述脂肪族不饱和基团以0.5至10.0的摩尔比存在。
35. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第二含金属的催化剂 选自由以下物质组成的组Pt(II) e-二酮络合物、(115-环戊二烯基)三 (o -脂肪族)铂络合物和C7.2o-芳基取代的(n 5-环戊二烯基)三(o -脂肪族) 铂络合物。
36. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第二可光聚合的材料 包含一种或多种添加剂，所述添加剂选自由下列物质组成的组非吸 收性金属氧化物颗粒、半导体颗粒、无机发光材料、敏化剂、抗氧化 剂、颜料、光引发剂、催化剂抑制剂、以及它们的组合。
37. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一密封剂具有大于 所述第二密封剂的折射率。
38. 根据权利要求16所述的方法，其中施加光化辐射包括激发所 述发光二极管。
39. —种使用根据权利要求16所述的方法制备的发光器件。
40. —种制备发光器件的方法，所述方法包括 提供发光二极管；以及形成与所述发光二极管接触的多层密封剂，其中形成所述多层密封剂包括使所述发光二极管与第一可光聚合的组合物接触，所述第一可光 聚合的组合物包含第一含硅的树脂和第一含金属的催化剂，所述第一含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团；以及使所述第一可光聚合的组合物与第二可光聚合的组合物接触，所 述第二可光聚合的组合物包含第二含硅的树脂和第二含金属的催化剂，所述第二含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团；以及 使所述第二可光聚合的组合物与第三可光聚合的组合物接触，所述第三可光聚合的组合物包含第三含硅的树脂和第三含金属的催化剂，所述第三含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团；以及 施加具有700nm或更小波长的光化辐射，以开始在所述第一、第二和第三含硅的树脂内的硅氢化反应，从而分别形成第一、第二、和第三密封剂。
全文摘要
本文公开了一种制备LED发光器件的方法。所述方法包括通过使LED与第一密封剂或第一可光聚合的组合物接触，然后使所述第一密封剂与第二可光聚合的组合物接触，从而形成与LED接触的多层密封剂，所述第一密封剂为有机硅凝胶、硅橡胶胶料、有机硅液、有机基硅氧烷、聚硅氧烷、聚酰亚胺、聚磷腈、溶胶-凝胶组合物。每种可光聚合的组合物包含含硅的树脂和含金属的催化剂，所述含硅的树脂包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团。施加具有700nm或更小波长的光化辐射，以开始在所述含硅的树脂内的硅氢化反应。
文档编号H01L33/56GK101443924SQ200780017173
公开日2009年5月27日 申请日期2007年5月11日 优先权日2006年5月17日
发明者D·斯科特·汤姆森, 凯瑟琳·A·莱瑟达勒, 拉里·D·伯德曼 申请人:3M创新有限公司