发光二极管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及使用硅氧烷化合物（例如：硅氧烷低聚物和硅氧烷化合物）和交联有 机硅聚合物的发光二极管。
【背景技术】
[0002] 在现代工业中硅氧烷化合物和有机硅（silicone)具有多种用途。例如，硅氧烷化 合物广泛用于交联有机硅聚合物的制备。这些聚合物通常通过氢化硅烷化反应或者缩合反 应来制备。在氢化硅烷化反应中，带有乙烯基的硅氧烷化合物发生加成反应，以通过形成新 的Si-C键来连接所述化合物的单个分子。氢化硅烷化反应通常由铂催化，这样将会提高这 些聚合物的成本，因为不能从固化的弹性体中回收铂。在缩合反应中，硅氧烷化合物发生缩 合反应，以在单个分子间形成新的Si-O-Si键合。该缩合反应产生挥发性有机化合物（VOC) 作为副广品。
[0003] 交联有机娃聚合物能够用作电子设备的密封剂或者封装物（encapsulant)。特别 是，交联有机硅聚合物能够被用作发光二极管（LED)的封装物。这些交联有机硅聚合物因 其未妨碍电子元件的运行而合乎需要。然而，具有足以用作较大功率LED的封装物的高温 稳定性的交联有机硅聚合物不具有高的折射率。该较低的折射率意味着从LED的光输出将 因为LED的半导体模具中的内反射而减弱。
[0004] 人们需要如下硅氧烷化合物：该硅氧烷化合物适合用于制备交联有机硅聚合物中 而不会生成大量挥发性反应产物，例如通过缩合固化交联有机硅聚合物产生的含碳V0C。还 需要硅氧烷化合物和交联有机硅聚合物，该硅氧烷化合物和交联有机硅聚合物呈现高折射 率并且由此更好地适合用于这样的应用中，即需要封装材料呈现高折射率的那些应用（例 如：LED密封物应用）。还需要制备这些硅氧烷化合物和交联有机硅聚合物的方法。本申请 中描述的主题致力于满足这些需求及其它需求。
【发明内容】
[0005] 在第一实施方案中，本发明提供包含多个硅氧烷重复单元的硅氧烷化合物，其中 约IOmol %或更多的所述硅氧烷重复单元为环三硅氧烷重复单元，并且所述环三硅氧烷重 复单元独立地选自符合如下式（I)结构的环三硅氧烷重复单元：
[0006] (I)
[0007] 其中&和1?2独立地选自烷基、经取代的烷基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经 取代的烯基、环烯基、经取代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳 基、经取代的杂芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；R 3和1?4独立地选自烷基、经取代的烷基、烷二基（alkanediyl)、经取 代的烷二基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经取代的烯基、烯二基、经取代的烯二基、环烯 基、经取代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳 基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲硅烷氧 基；前提条件是，如果私和R 4中的一个选自烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯 二基，那么私和R4中的另一个也选自烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基， 并且私和R 4键合形成环状部分。
[0008] 在第二实施方案中，本发明提供用于制备硅氧烷化合物的方法，该方法包括如下 步骤：
[0009] (a)提供第一硅氧烷化合物，该第一硅氧烷化合物包含至少一个符合式（XX)结构 的链段
[0010] (XX)
[0011] 其中&和1?2独立地选自烷基、经取代的烷基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经 取代的烯基、环烯基、经取代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳 基、经取代的杂芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；R 2。和R21独立地选自氢、烷基、经取代的烷基、烷二基、经取代的烷二 基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经取代的烯基、烯二基、经取代的烯二基、环烯基、经取 代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、三烷 基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提 条件是R m和R 21中仅一个可为氢；并且进一步的前提条件是，如果R 2(:和R 21中的一个选自 烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，那么R2。和R 21中的另一个也选自烷二 基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，并且Rm和R21键合形成环状部分；x为O或 者任意正整数；
[0012] (b)提供符合式（XXX)结构的有机硅化合物
[0013]
[0014] 其中私和R 4独立地选自烷基、经取代的烷基、烷二基、经取代的烷二基、环烷基、经 取代的环烷基、烯基、经取代的烯基、烯二基、经取代的烯二基、环烯基、经取代的环烯基、杂 环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、三烷基甲硅烷氧基、 芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提条件是，如果R 3 和R4中的一个选自烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，那么R，R4中的 另一个也选自烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，并且RJPR 4键合形成环 状部分；R3。和R31独立地选自氢、烷基、经取代的烷基、酰基和经取代的酰基；并且y为从1 至6的正整数；
[0015] (c)提供包含路易斯酸催化剂和溶剂的反应相；
[0016] (d)将所述第一硅氧烷化合物和所述有机硅化合物在所述反应相中混合，使得所 述第一硅氧烷化合物和所述有机硅化合物发生缩合反应以制备第二硅氧烷化合物，所述第 二硅氧烷化合物包含至少一个符合式（XL)结构的链段
[0017] ('L)
[0018] 在第三实施方案中，本发明提供包含多个硅氧烷重复单元的硅氧烷化合物，其中 至少一部分的所述硅氧烷重复单元为环硅氧烷重复单元，并且所述环硅氧烷重复单元独立 地选自符合式（XL)结构的环硅氧烷重复单元：
[0019] (XU
[0020] 其中&和1?2独立地选自烷基、经取代的烷基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经 取代的烯基、环烯基、经取代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳 基、经取代的杂芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；R 2。和R21独立地选自氢、烷基、经取代的烷基、烷二基、经取代的烷二 基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经取代的烯基、烯二基、经取代的烯二基、环烯基、经取 代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、三烷 基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提 条件是，'和R 21中仅一个可为氢；并且进一步的前提条件是，如果R M和R 21中的一个选自 烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，那么R2。和R 21中的另一个也选自烷二 基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，并且Rm和R 21键合形成环状部分；R3和R 4 独立地选自卤代烷基、芳烷基、芳基、经取代的芳基、杂芳基和经取代的杂芳基；X为0或者 任意正整数；并且y为从1至6的正整数。
[0021 ] 在第四实施方案中，本发明提供符合式（LXX)结构的化合物
[0022]
[0023] 其中R7。和R71独立地选自卤代烷基、芳烷基、芳基、经取代的芳基、杂芳基和经取代 的杂芳基；c 为 0 或者从 1 至 3 的正整数；R72、R73、R74、R75、R 76、R77、R7S、Rs。、RS1、R S2、RS3、RS4、 R85和R S6独立地选自烷基、经取代的烷基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经取代的烯基、环 烯基、经取代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂 芳基、三烷基甲硅烷氧基、芳基二烷基甲硅烷氧基、烷基二芳基甲硅烷氧基和三芳基甲硅烷 氧基；前提条件是，如果C为O，那么R74和R 82独立地选自卤代烷基、芳烷基、芳基、经取代的 芳基、杂芳基和经取代的杂芳基。
[0024] 在第五实施方案中，本发明提供用于制备交联有机硅聚合物的方法，该方法包括 如下步骤：
[0025] (a)提供第一硅氧烷化合物，该第一硅氧烷化合物包含多个符合式（XL)结构的重 复单元
[0026] (XL)
[0027] 其中&和1?2独立地选自烷基、经取代的烷基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经 取代的烯基、环烯基、经取代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳 基、经取代的杂芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；私和1? 4独立地选自烷基、经取代的烷基、烷二基、经取代的烷二基、 环烷基、经取代的环烷基、烯基、经取代的烯基、烯二基、经取代的烯二基、环烯基、经取代的 环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、三烷基甲 娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提条件 是，如果RdPR 4中的一个选自烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，那么R3 和R4中的另一个也选自烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，并且RjP R4 键合形成环状部分；Rm和R 21独立地选自氢、烷基、经取代的烷基、烷二基、经取代的烷二基、 环烷基、经取代的环烷基、烯基、经取代的烯基、烯二基、经取代的烯二基、环烯基、经取代的 环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、三烷基甲 娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提条件 是，R 2。和R21中仅一个可为氢；并且进一步的前提条件是，如果R2。和R21中的一个选自烷二 基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，那么R 2。和R21中的另一个也选自烷二基、经 取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，并且R m和R 21键合形成环状部分；X为0或者从 1至6的正整数；并且y为从1至6的正整数；
[0028] (b)提供开环催化剂；
[0029] (c)混合所述第一硅氧烷化合物和所述开环催化剂以产生反应混合物；
[0030] (d)使所述反应混合物中的组分发生反应，使得（i)所述开环催化剂打开所述第 一硅氧烷化合物中的至少一部分所述符合式（XL)结构的重复单元以形成交联基团，以及 (ii)至少一部分所述交联基团与所述第一硅氧烷化合物的其它分子发生反应以产生分子 间交联，从而形成交联有机硅聚合物。
[0031] 在第六实施方案中，本发明提供用于制备交联有机硅聚合物的成套材料（kit)，该 成套材料包含第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分物理上彼此隔离直至需 要将其混合以产生交联有机硅聚合物，其中：
[0032] (a)所述第一部分包含第一硅氧烷化合物，该第一硅氧烷化合物包含多个符合式 (XL)结构的重复单元
[0033] (XL)
[0034] 其中&和1?2独立地选自烷基、经取代的烷基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经 取代的烯基、环烯基、经取代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳 基、经取代的杂芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基 和三芳基甲硅烷氧基；私和1? 4独立地选自烷基、经取代的烷基、烷二基、经取代的烷二基、 环烷基、经取代的环烷基、烯基、经取代的烯基、烯二基、经取代的烯二基、环烯基、经取代的 环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、三烷基甲 娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提条件 是，如果RJPR 4中的一个选自烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，那么R3 和R4中的另一个也选自烷二基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，并且RjP R4 键合形成环状部分；Rm和R 21独立地选自氢、烷基、经取代的烷基、烷二基、经取代的烷二基、 环烷基、经取代的环烷基、烯基、经取代的烯基、烯二基、经取代的烯二基、环烯基、经取代的 环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、三烷基甲 娃烷氧基、芳基^烷基甲娃烷氧基、烷基^芳基甲娃烷氧基和二芳基甲娃烷氧基；如提条件 是，R 2。和R21中仅一个可为氢；并且进一步的前提条件是，如果R2。和R21中的一个选自烷二 基、经取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，那么R 2。和R21中的另一个也选自烷二基、经 取代的烷二基、烯二基和经取代的烯二基，并且R m和R 21键合形成环状部分；X为0或者从 1至6的正整数；并且y为从1至6的正整数；并且
[0035] (b)所述第二部分包含开环催化剂。
[0036] 在第七实施方案中，本发明提供发光二极管，该发光二极管包含：
[0037] (a)半导体晶体，该半导体晶体包含在所述半导体晶体的第一区域中的η型半导 体材料、在所述半导体晶体的第二区域中的ρ型半导体材料和在所述半导体材料的所述第 一区域与所述第二区域之间的边界处的ρ-η结；
[0038] (b)阴极，该阴极电连接至所述半导体晶体的所述第一区域，
[0039] (c)阳极，该阳极电连接至所述半导体晶体的所述第二区域，以及
[0040] (d)包围所述半导体晶体的封装物材料，该封装物材料包含交联有机硅聚合物，该 交联有机硅聚合物通过包括如下步骤的方法制备：
[0041] (i)提供第一硅氧烷化合物，该第一硅氧烷化合物包含多个符合式（XL)结构的重 复单元
[0042] (XL)
[0043] 其中&和1?2独立地选自烷基、经取代的烷基、环烷基、经取代的环烷基、烯基、经 取代的烯基、环烯基、经取代的环烯基、杂环基、经取代的杂环基、芳基、经取代的芳基、杂芳 基、经取代的杂芳基、二烷基甲娃烷氧基、芳基