[发明专利]用于产生透明硅氧烷材料和光学器件的硅氧烷组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典35U.S.C.§119(e)要求于2009年5月29日提交的美国临时专利申请第61/182,128号的利益。美国临时专利申请第61/182,128号据此通过引用并入。

关于联邦资助的研究的声明

无

发明背景

技术领域

硅氧烷组合物及其固化产物在光学器件中是有用的，所述光学器件比如电荷耦合器件(CCD)、发光二极管(LED)、光波导、光学照相机、光耦合器和波导。用于制造光学器件的方法包括多种模制技术。该组合物含有高粘度直链聚有机硅氧烷和低粘度直链聚有机硅氧烷的组合以及低乙烯基含量的硅氧烷树脂。

背景

与白炽灯泡相比，LED可提供减小的尺寸和降低的能量使用的益处。此外，LED可以比白炽灯泡具有更长的寿命。LED尤其是高亮度LED(HBLED)在HB LED从可视表面凹进的应用中是有用的，因为LED具有高光强度。这样的应用包括用于显示器的背光单元、汽车灯具应用(例如，头灯和尾灯)和留言板应用。

将光波导与HB LED一起使用以将光传播到可视表面。光波导可具有多种尺寸和形状，比如用于宽广区域的均匀照明的扁平形状或平面形状，或用于照明较小的边界明确的区域的管道设计。

LED可产生高热通量和高光通量。常规的有机光波导和LED封装(package)，诸如与LED联合使用的由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或环烯烃共聚物(COC)制造的那些，当暴露于热和/或辐射；紫外线(UV)辐射和/或可见光辐射时可遭受稳定性不足的缺点。有机光波导在使用光波导的设备的使用寿命期间可遭受透光度的损失。在光电工业中持续需要用于不同光学器件应用的具有所需物理性质的透明材料。

发明概述

一种组合物含有高粘度聚有机硅氧烷和低粘度聚有机硅氧烷的组合、低乙烯基含量的硅氧烷树脂、交联剂和催化剂。该组合物和其固化产物在光学器件中是有用的。该组合物适合于在制造光学器件的方法中使用以形成固化产物，所述方法包括多种模制技术，模制技术包括模制和包覆成型。

附图简述

图1a、图1b和图1c显示了用本文描述的硅氧烷组合物制成的光波导的不同配置。

图2显示了含有本文描述的硅氧烷组合物的固化产物的LED封装。

参考数字

101  LED

102  光波导

103  光波导的入口

104  有机光波导

105  光波导的出口

106  光耦合剂

107  包层

108  光波导的表面

201  圆顶

202  导线

203  软硅氧烷

204  LED芯片

205  引线框架

发明详述

除非另外指明，否则所有的量、比率和百分比都是按重量计。以下是如本申请中所用的定义的列表。

定义

冠词“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”各自指一个或多个。

缩写“M”意指式R₃SiO_1/2的硅氧烷单元，其中每个R独立地代表单价的原子或基团。

缩写“D”意指式R₂SiO_2/2的硅氧烷单元，其中每个R独立地代表单价的原子或基团。

缩写“T”意指式RSiO_3/2的硅氧烷单元，其中R代表单价的原子或基团。

缩写“Q”意指式SiO_4/2的硅氧烷单元。

缩写“Me”代表甲基。

缩写“Ph”代表苯基。

缩写“Vi”代表乙烯基。

“组合”意指通过任何方法放到一起的两个或更多个物品。

“光波导”意指通过内部反射将来自诸如LED的点状光源的光传播到诸如靶线或靶平面的靶的成形制品。

“硅烷化的炔抑制剂”意指炔醇抑制剂和硅烷的任何反应产物。

“未取代的烃基”意指由氢原子和碳原子组成的基团。

“取代的烃基”意指由氢原子和碳原子组成的基团，除了至少一个氢原子已被诸如卤素原子、卤化的有机基团或氰基的不同的取代基原子或基团取代之外。

组合物

组合物是氢化硅烷化可固化的以形成固化产物。组合物包括：