專利名稱：具有高折射率的聚硅氧樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種聚硅氧樹脂組合物，以及藉由該組合物的固化產(chǎn)物所封裝的光電裝置。
背景技術(shù)：
由于聚硅氧樹脂具有較佳的光學(xué)性質(zhì)，如熱穩(wěn)定性、耐候性、耐旋旋光性及可撓性，以及相較于環(huán)氧樹脂材料的高可靠性的優(yōu)點(diǎn)，因此常用于光電裝置中。然而，聚硅氧樹脂的折射率約為1.4，當(dāng)其作為諸如發(fā)光二極管(LED)的光電裝置的封裝材料時(shí)，將導(dǎo)致低萃取效率(extraction efficiency)，并進(jìn)而減少LED的亮度。先前技藝中已有利用有機(jī)合成技術(shù)制作高折射率材料的相關(guān)揭示。例如， JP63077872揭示增加主結(jié)構(gòu)中溴及碘原子的比率以增加材料的折射率，此方法所提升的折射率有限，且在日益重視的環(huán)保觀念下，此種含鹵素材料的使用將逐漸受到限制。中國(guó)臺(tái)灣專利公開第200609299號(hào)系提供一種作為L(zhǎng)ED封裝材料的聚硅氧樹脂組合物，其藉由增加芳基的含量以獲得具有高折射率的聚硅氧樹脂組合物。然而，此方式將使得組合物的穩(wěn)定性降低，且在高溫的環(huán)境下易產(chǎn)生黃化。本案發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的聚硅氧樹脂組合物具有高折射率，同時(shí)可保有聚硅氧樹脂的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的系提供一種聚硅氧樹脂組合物，其包含(a)聚硅氧樹脂，其具有至少一端氫基；(b)金屬烷氧化物，其具有至少一 Cp6烷氧基；及(c)硅烷，其具有至少一乙烯基及至少一 Cp6烷氧基或羥基的端基。本發(fā)明另一目的系提供一種封裝光電裝置的方法，其包含(a)提供一光電裝置；及(b)以前述的聚硅氧樹脂組合物封裝該光電裝置。本發(fā)明另一目的系提供一種發(fā)光半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明另一目的系提供一種調(diào)整聚硅氧樹脂折射率的方法。


圖1顯示具有由本發(fā)明組合物所制備的固化聚硅氧樹脂的LED裝置的橫截面。圖2為金屬烷氧化物與乙烯基硅烷的反應(yīng)產(chǎn)物的紅外線光譜。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明系一種聚硅氧樹脂組合物，其包含(a)聚硅氧樹脂，其具有至少一端氫基；
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(b)金屬烷氧化物，其具有至少一 Cp6烷氧基；及(c)硅烷，其具有至少一乙烯基及至少一 Cp6烷氧基或羥基的端基。為使本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并配合所附圖式詳細(xì)說(shuō)明如下聚硅氧樹脂本發(fā)明組合物的組份(a)為具有至少一端氫基的聚硅氧樹脂，其包含如下所示結(jié)構(gòu)的化合物(HR1SiO) x- (R2R3SiO)y其中R1、R2及R3可為相同或不同的Cp6烷基，較佳為Cy烷基；χ及y為聚合數(shù)，χ 至少為1。聚硅氧樹脂可根據(jù)所需性質(zhì)(如耐熱性、耐用性及機(jī)械強(qiáng)度)而加以選擇，其可為單一聚硅氧或包含兩種或兩種以上不同黏度、結(jié)構(gòu)、平均分子量、硅氧單元及序列的聚二硅氧的組合。聚硅氧樹脂的分子量并無(wú)特別限制，較佳的重量平均分子量可自500至200，000 的范圍，更佳為自700至60，000的范圍。本發(fā)明組合物中，聚硅氧樹脂的含量，以整體組合物總重量計(jì)，系約20重量％至約60重量％，較佳約30重量％至約40重量％。金屬烷氧化物本發(fā)明組合物的組份(b)為如下所示結(jié)構(gòu)的金屬烷氧化物Rm-M (OR' )n，其中R及R'可為相同或不同的Cp6烷基，較佳為Cy烷基；M為具有空軌域的金屬或半導(dǎo)體材料，較佳為鈦(Ti)、鋯(Zr)、鋁(Al)、鈮(Nb)、銦(In)、鈰(Ce)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、 硅(Si)或鍺(Ge)，更佳為鈦、鋯及鋁；m為0至3的整數(shù)，η為1至4的整數(shù)，且1 < m+n < 4。較佳的金屬烷氧化物包括rLx (OBu)4, Ti (OBu) 4或其混合物。本發(fā)明組合物中，金屬烷氧化物的含量，以整體組合物總重量計(jì)，系約30重量％ 至約70重量％，較佳約50重量％至約60重量％。碰本發(fā)明組合物的組份(C)為具有至少一乙烯基及至少一 CV6烷氧基或羥基的端基的硅烷，適用于本發(fā)明組合物的硅烷可包含但不限于乙烯三甲氧硅烷、乙烯三乙氧硅烷、乙烯叁O-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯甲基二甲氧硅烷、乙烯甲基二乙氧硅烷、乙烯苯基二甲氧硅烷或其混合物。本發(fā)明組合物中，硅烷的含量，以整體組合物總重量計(jì)，系約1重量％至約10重量％。封裝光電裝置本發(fā)明組合物可用于封裝光電裝置，諸如發(fā)光半導(dǎo)體裝置，該發(fā)光半導(dǎo)體裝置可為L(zhǎng)ED，光電裝置所用的封裝技術(shù)為此項(xiàng)技術(shù)中所熟知者。舉例而言，在將光電裝置封裝于未經(jīng)固化的聚硅氧樹脂組合物中后，通常在模具中進(jìn)行組合物的固化?？蓪⒋说冉M合物藉由加熱在一或多個(gè)階段中固化。舉例而言，固化可在室溫至200°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。圖1顯示具有由本發(fā)明組合物所制備的固化聚硅氧樹脂的LED裝置1的橫截面。 該LED裝置1包含一 LED芯片11，該LED芯片11可直接電性連接引線架12的陽(yáng)極或陰極，并由導(dǎo)線13連接于該引線架12的另一陰極或陽(yáng)極。該LED芯片11可為含有任何能發(fā)出所需光線的半導(dǎo)體層的p-n接面的LED芯片。舉例而言，該LED芯片11可含有任何所需 III-V族化合物半導(dǎo)體層，例如砷化鎵、砷化鎵、鋁氮化鎵、氮化銦鎵及磷化鎵，或II-IV族化合物半導(dǎo)體層，例如硒化鋅、碲化鎘及硫硒化鋅，或IV-IV族化合物半導(dǎo)體層，例如碳化硅。該LED芯片11系由本發(fā)明聚硅氧樹脂組合物制得的封裝物14所封裝。本發(fā)明將經(jīng)由下列實(shí)施例進(jìn)一步加以詳細(xì)描述，唯該敘述僅系用以例示說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明范圍作任何限制，任何熟悉此項(xiàng)技藝的人士可輕易達(dá)成的修飾及改變均包括于本案說(shuō)明書揭示內(nèi)容及所附申請(qǐng)專利范圍所載的范圍內(nèi)。實(shí)施例聚硅氧樹脂組合物的合成實(shí)施例1取14克乙烯基三甲氧基硅烷、5克二苯基二甲氧基硅烷、30克甲苯、10克乙醇及數(shù)滴醋酸加入三頸燒瓶中混合，并于室溫下攪拌30分鐘，接著加入12. 5克& (OBu)4，于80°C 下逆餾3小時(shí)。待逆餾后，取上層溶液加入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(BUchi)，于70°C下將溶劑移除。之后得到19克微黃但極為澄清的溶液，并進(jìn)行紅外線光譜(IR)分析鑒定，結(jié)果如圖2所示。實(shí)施例權(quán)利要求
1.一種聚硅氧樹脂組合物，其包含(a)聚硅氧樹脂，其具有至少一端氫基；(b)金屬烷氧化物，其具有至少一Cp6烷氧基；及(c)硅烷，其具有至少一乙烯基及至少一Cp6烷氧基或羥基的端基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其包含約20重量％至約60重量％的聚硅氧樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其包含約30重量％至約40重量％的聚硅氧樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其包含約30重量％至約70重量％的金屬烷氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其包含約50重量％至約60重量％的金屬烷氧化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其包含約1重量％至約10重量％的硅烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其包含約2重量％至約6重量％的硅烷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中該組合物經(jīng)固化后具有大于1.4的折射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中該金屬烷氧化物的結(jié)構(gòu)如下式 Rm-M (0R' )n，其中M為具有空軌域的金屬或半導(dǎo)體材料； R及R'可獨(dú)立為相同或不同的CV6烷基； m為0至3的整數(shù)； η為1至4的整數(shù)；及 1彡m+n彡4。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中M系選自由鈦、鋯、鋁、鈮、銦、鈰、鉿、鉭、硅及鍺所組成的群。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合物，其中M系選自由鈦、鋯及鋁所組成的群。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中R及R'可獨(dú)立為相同或不同的Cy烷基。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中m為0及η為4。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中該金屬烷氧化物為&(OBu) 4或Ti (OBu)40
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中該硅烷系選自由乙烯三甲氧硅烷、乙烯三乙氧硅烷、乙烯叁O-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯甲基二甲氧硅烷、乙烯甲基二乙氧硅烷、乙烯苯基二甲氧硅烷及其混合物所組成的群。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中該硅烷為乙烯三甲氧硅烷。
17.一種封裝光電裝置的方法，其包含(a)提供一光電裝置；及(b)以根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚硅氧樹脂組合物封裝該光電裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包含固化該聚硅氧樹脂組合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中該光電裝置為發(fā)光半導(dǎo)體裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中該發(fā)光半導(dǎo)體裝置為發(fā)光二極管(LED)。
21.一種發(fā)光半導(dǎo)體裝置，其包含以根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物的固化產(chǎn)物所封裝的組件。
22.—種調(diào)整聚硅氧樹脂折射率的方法，其包含添加具有至少一 Ck燒氧基的金屬燒氧化物及具有至少一乙烯基及至少υ氧基觀基的端基的硅烷于具有至少一端氧硫基的聚硅氧樹脂。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中該折射率大于1.4。
全文摘要
本發(fā)明系關(guān)于一種聚硅氧樹脂組合物，其包含具有至少一端氫基的聚硅氧樹脂、具有至少一C1-6烷氧基的金屬烷氧化物及具有至少一乙烯基及至少一C1-6烷氧基或羥基的端基的硅烷，該組合物經(jīng)固化后具有大于1.4的折射率。本發(fā)明亦關(guān)于利用此組合物所封裝的光電裝置。
文檔編號(hào)H01L33/48GK102453327SQ201010525520
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者張佩君, 李旭修, 田珮 申請(qǐng)人:3M新設(shè)資產(chǎn)公司