TWI500660B - 可固化之組成物 - Google Patents

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Description

可固化之組成物
本申請案關於可固化之組成物及彼之用途。
發光二極體(LED)，特別是發光波長介於約250至550 nm之藍光或紫外線(UV)LED，係使用GaN系化合物半導體(諸如GaN、GaAlN、InGaN或InAlGaN)之高亮度產物。此外，藉由使紅光LED和綠光LED與藍光LED結合之方法，可生成高品質之全彩影像。例如，已知藉由使藍光或紫外線LED與燐光體結合以製造白光LED之技術。該等LED現今廣泛地作為液晶顯示器(LCD)之背光或一般照明。
現今廣泛地使用具有高黏著性和優異之機械耐用性的環氧樹脂作為LED封裝劑。然而，該環氧樹脂具有較低之藍光或紫外線區域透光率及低耐光性。於是，例如專利文件1至3揭露解決上述問題之技術。然而，上述專利文件所揭露之封裝劑並不具有足夠之耐熱性和耐光性。
已知矽樹脂可作為於低波長區域具有優異之耐光性和耐熱性的材料。然而，該矽樹脂於固化表面呈現黏著性。此外，為有效施加該矽樹脂作為LED之封裝劑，需要確保諸如高折射率、抗龜裂性、表面硬度、黏著強度及耐熱衝擊性之特性。
<先前技藝文件>
<專利文件1>日本專利公開案號H11-274571
<專利文件2>日本專利公開案號2001-196151
<專利文件3>日本專利公開案號2002-226551
本申請案提供可固化之組成物及彼之用途。
所說明之可固化之組成物可包括(A)具有脂肪族不飽和鍵之有機聚矽氧烷和(B)包括烯基和環氧基但不包括芳基之有機聚矽氧烷。
該(A)有機聚矽氧烷可為具有部分交聯結構之有機聚矽氧烷。該“部分交聯結構”一詞可指有機聚矽氧烷之結構，其中衍生自可以(R2 SiO2/2 )表示之雙官能性矽氧烷單元(下文稱為“D單元”)的線形結構係足夠長，且部分導入可以(RSiO3/2 )表示之三官能性矽氧烷單元(下文稱為“T單元”)。
於一實施態樣中，該部分交聯結構可指有機聚矽氧烷所包括之D單元對所有D單元和T單元(即D/(D+T))之比為0.7或大於0.7之結構。該D/(D+T)之比可為例如小於1。
於一實施態樣中，該(A)有機聚矽氧烷可以式1之 平均組成式表示。
[式1](R1 R2 2 SiO1/2 )a (R3 R4 SiO2/2 )b (R5 SiO3/2 )c (SiO2 )d
於式1中，R1 係具有2或大於2個碳原子之單價烴基，R2 係具有1至4個碳原子之烷基，R3 和R4 係各別獨立具有1至20個碳原子之烷基、具有2至20個碳原子之烯基或具有6至25個碳原子之芳基，R5 係具有1至20個碳原子之烷基或具有6至25個碳原子之芳基，惟R1 、R3 及R4 中至少一者係烯基，a係正數，b係0或正數，c係正數，d係0或正數，b/a係5或大於5且b/c係5或大於5。
本文所使用之“以某一平均組成式表示(或所示)之有機聚矽氧烷”的表示包括該有機聚矽氧烷係由該某一平均組成式表示之單一成分或至少兩種成分之混合物或反應產物，且於該混合物或反應產物中各別成分之平均組成係以該某一平均組成式表示。
本文所使用之“單價烴基”一詞可指衍生自由碳和氫所構成之有機化合物的單價殘基或彼之衍生物。該單價烴基包括1或至少2個碳原子，且另一實施態樣可為具有1至25或2至25個碳原子之單價烴基。所使用之單價烴基可為例如烷基、烯基或芳基。
除非另有特別定義，本文所使用之“烷基”一詞可指具有1至20、1至16、1至12、1至8或1至4個碳原子之烷基。該烷基可具有直鏈、支鏈或環形結構且可任意地經 至少一個取代基取代。
除非另有特別定義，本文所使用之“烯基”一詞可指具有2至20、2至16、2至12、2至8或2至4個碳原子之烯基。該烯基可具有直鏈、支鏈或環形結構且可任意地經至少一個取代基取代。
除非另有特別定義，本文所使用之“芳基”一詞可指具有苯環或衍生自包括其中至少2個苯環經連接或縮合之結構的化合物之單價殘基或彼之衍生物。即，於芳基之範圍內，除了一般稱為芳基之芳基以外，可使用芳烷基或芳基烷基。該芳基可為具有6至25、6至21、6至18或6至13個碳原子之芳基。該芳基可為苯基、二氯苯基、氯苯基、苯乙基、苯丙基、苄基、甲苯基、二甲苯基或萘基，且較佳地於一實施態樣中係苯基。
於式1之平均組成式中，具有1至4個碳原子之烷基可為直鏈、支鏈或環形烷基。該烷基可任意地經至少一個取代基取代。於式1之平均組成式中，R2 可為例如甲基。
於本說明書中，可使用鹵素、環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、異氰酸酯基、硫醇基或上述之單價烴基(其包括具有1個碳原子者)作為單價烴基、烷基、烯基或芳基的能被任意取代之取代基，但是本發明並不受限於此。
於式1中，R1 、R3 及R4 中至少一者可為烯基。於一實施態樣中，該烯基之存在量可使該(A)有機聚矽氧烷中烯基(Ak)對所包括之全體矽原子(Si)之莫耳比(Ak/Si)係0.02至0.2或0.02至0.15。當控制莫耳比 (Ak/Si)為0.02或大於0.02時，可適當地維持與其他成分之反應性，且可防止未反應之成分自固化產物之表面漏出的現象。此外，當控制莫耳比(Ak/Si)為0.2或小於0.2時，可優異地維持固化產物之抗龜裂性。
於式1之平均組成式中，a至d各別係指矽氧烷單元之莫耳比，且當彼等之和(a+b+c+d)設為1時，a可為0.01至0.20，b可為0至0.98或0至2.0，c可為0.01至0.30，且d可為0至0.3。
式1之平均組成式所示之有機聚矽氧烷可包括單官能性矽氧烷單元(下文稱為“M單元”，其於相關技藝中可能且一般係以(R3 SiO1/2 )表示)、D單元、T單元及/或四官能性矽氧烷單元(下文稱為“Q單元”，其可以(SiO2 )表示)，且例如可包括M、D及T單元。
於一實施態樣中，該(A)有機聚矽氧烷之結構可含有衍生自T單元之結構(下文稱為“交聯結構”)和衍生自D單元之足夠長的線形結構。於所說明之有機聚矽氧烷中，式1之平均組成式中b/c可為5、7、8或10或大於10。此外，於該平均組成式中b/a可為5、8或10或大於10。此處，b/c之上限可為但不特別限於例如70、60、50、40、30或25。此外，b/a之上限可為但不特別限於例如110、100、90、80、70、60、50或40。於式1中，b/(a+b+c+d)可為例如0.5、0.6或0.7或大於0.7。b/(a+b+c+d)之上限可為但不特別限於低於1或0.98或低於0.98。於式1中，b/(b+c)可為例如0.5、0.6或0.7 或大於0.7。b/(b+c)之上限可為但不特別限於低於1或0.98或低於0.98。當該有機聚矽氧烷具有上述結構時，依據應用可具有適當之物理性質。
具有式1之平均組成式之有機聚矽氧烷可包括與矽原子鍵結之至少一個芳基。於所說明之有機聚矽氧烷中，該有機聚矽氧烷中與矽原子鍵結之芳基(Ar)對全體矽原子(Si)之莫耳比(Ar/Si)可為0.3、0.5或0.7或大於0.7。於此範圍內，該有機聚矽氧烷可保持優異之特性，諸如折射率、光提取效率、抗龜裂性、硬度及黏度。同時，該莫耳比(Ar/Si)之上限可為例如1.5或1.3。
於一實施態樣中，與具有式1之平均組成式之有機聚矽氧烷的矽原子鍵結之至少一個芳基可與D單元之矽原子鍵結。所說明之有機聚矽氧烷可包括至少一個與D單元之矽原子鍵結之芳基，且與D單元之矽原子鍵結之芳基(Ar-D)對該有機聚矽氧烷之全體矽原子(Si)之莫耳比(Ar-D/Si)可為0.2、0.4或0.6或大於0.6。於一實施態樣中，該莫耳比(Ar-D/Si)之上限可為但不特別限於例如1.8或1.5。
與具有式1之平均組成式之有機聚矽氧烷的矽原子鍵結之芳基中至少一者可與T單元之矽原子鍵結。
於一實施態樣中，與具有式1之平均組成式之有機聚矽氧烷的矽原子鍵結之所有芳基可與D及/或T單元之矽原子鍵結且符合上述之莫耳比(Ar/Si及/或Ar-D/Si)。該有機聚矽氧烷或包括彼之封裝劑可具有優異之特性，諸 如折射率、光提取效率、抗龜裂性、硬度及黏度。
於一實施態樣中，該(A)有機聚矽氧烷可為式2之平均組成式所示之化合物。
[式2](R1 R2 2 SiO1/2 )a (R6 R7 SiO2/2 )l (R8 R9 SiO2/2 )m (R5 SiO3/2 )c
於式2中，R1 、R2 及R5 係如式1所定義者，R6 係具有6至25個碳原子之芳基，R7 、R8 及R9 係各別獨立具有1至20個碳原子之烷基、具有2至20個碳原子之烯基或具有6至25個碳原子之芳基，R1 、R7 、R8 及R9 中至少一者係烯基，且當a+l+m+c設為1時，a係0.01至0.10，l係0至0.90，m係0至0.90且c係0.01至0.30。然而，(l+m)/a係5或大於5，且(l+m)/c係5或大於5。
於式2之平均組成式中，a、l、m及c各別係指矽氧烷單元之莫耳比。此處，當(a+l+m+c)之和設為1時，a係0.01至0.10，l係0至0.90，m係0至0.90且c係0.01至0.30。此外，此處，l與m之和係以式1之實驗式中的b表示，且a、l、m及c可經控制以符合式1之範疇所描述的莫耳比。例如，於式2之平均組成式中，l和m不同時為0。此外，例如，於式2中，(l+m)/c可為5、7、8或10或大於10。此外，於該平均組成式中，(l+m)/a可為5、8或10或大於10。此處，(l+m)/c之上限可為但不特別限於例如70、60、50、40、30或25。此外，(l+m)/a之上限亦可為但不特別限於例如110、100、90、80、70、60、50或40。於式2中， (l+m)/(a+l+m+c)可為例如0.5、0.6或0.7或大於0.7。(l+m)/(a+l+m+c)之上限可為但不特別限於低於1或0.98或小於0.98。於式2中，(l+m)/(l+m+c)可為例如0.5、0.6或0.7或大於0.7。(l+m)/(l+m+c)之上限可為但不特別限於低於1或0.98或小於0.98。
此外，於式2之平均組成式中，l和m皆不可為0。當l和m皆不可為0時，l/m可為介於0.4至2.0、0.4至1.5或0.5至1之間。
於一實施態樣中，具有式1或2之平均組成式之有機聚矽氧烷可包括式3或4之單元。
於式3和4中，R1 至R8 係各別獨立具有1至20個碳原子之烷基、具有2至20個碳原子之烯基或具有6至25個碳原子之芳基，o係0至300，且p係0至300。
所說明之有機聚矽氧烷可包括至少一個式3或4之單 元。該式3或4之單元係其中形成該有機聚矽氧烷之矽氧烷單元中D單元之矽原子與T單元之矽原子彼此經由氧原子直接鍵結之單元。於一實施態樣中，如上述，當該有機聚矽氧烷係至少2個成分之混合物且各別成分之平均組成係以式1或2之平均組成式表示時，該有機聚矽氧烷可包括至少一個具有該式3或4之單元的單一成分。如下所述，藉由例如令環矽氧烷化合物與含有籠或部分籠結構或T單元之有機聚矽氧烷反應，可製備包括該式3或4之單元的有機聚矽氧烷。特定地，當使用上述方法時，可製備包括該式3或4之單元和與結構中烷氧基和羥基鍵結之最少數目的矽原子之有機聚矽氧烷。
於一實施態樣中，依據1 H NMR測量所得之光譜，該具有式1或2之平均組成式之有機聚矽氧烷可具有源自與矽原子鍵結之烷氧基的波峰之面積(OR)對源自與矽原子鍵結之烯基的面積(Ak)之比(OR/Ak)為0.05、0.03、0.01或0.005或0。於此範圍內，該有機聚矽氧烷可具有適當之黏度並優異地保持其他物理性質。此外，此處，藉由1 H NMR所測量之光譜係特定地依據下述所說明之實施態樣所描述之方法獲得。
此外，於一實施態樣中，該具有式1或2之平均組成式之有機聚矽氧烷可具有藉由KOH滴定所測得之酸值0.05 mgKOH/g或低於0.05 mgKOH/g、0.03 mgKOH/g或低於0.03 mgKOH/g、0.01 mgKOH/g或低於0.01 mgKOH/g、或0 mgKOH/g。於此範圍內，該有機聚矽氧烷可具有適當 之黏度並優異地保持其他物理性質。此外，此處，藉由該KOH滴定所測得之酸值係依據下述所說明之實施態樣所描述之方法測定。
於一實施態樣中，該具有式1或2之平均組成式之有機聚矽氧烷於25℃下可具有2,000、3,000、4,000、5,000、7,000、9,000或9,500 cP或大於9,500 cP之黏度。於此範圍內，可適當地保持該有機聚矽氧烷之可加工性和硬度。同時，該黏度之上限並未特別受限且例如該黏度可為100,000、90,000、80,000、70,000或65,000 cP或小於65,000 cP。
於一實施態樣中，該具有式1或2之平均組成式之有機聚矽氧烷可具有1,500、2,000、3,000、4,000或5,000或大於5,000之重量平均分子量(Mw)。本文所使用之“重量平均分子量”係指藉由凝膠滲透層析(GPC)測量相對標準聚苯乙烯之轉化值。此外，除非於本說明書中另有特別之定義，該“分子量”可指重量平均分子量。於此範圍內，可適當地保持該有機聚矽氧烷之可模塑性、硬度及強度。同時，該分子量之上限並未特別受限且可為14,000、12,000或10,000或小於10,000。
該有機聚矽氧烷可為例如包括環矽氧烷化合物與包括籠結構或部分籠結構或T單元之有機聚矽氧烷的混合物之反應產物。可使用式5所示之化合物作為該環矽氧烷化合物。此外，該包括籠結構或部分籠結構或T單元之有機聚矽氧烷可以式6或7之平均組成式表示。
[式6][Re SiO3/2 ]
[式7][Ra Rb 2 SiO1/2 ]p [Re SiO3/2 ]q
於式5至7中，Ra 係具有2或大於2個碳原子之單價烴基，Rb 係具有1至4個碳原子之烷基，Rc 至Re 係各別獨立具有6至25個碳原子之芳基、具有1至20個碳原子之烷基或具有2或大於2個碳原子之單價烴基，o係3至6，p係1至3，且q係1至10。
於式5至7中，依據具有所欲結構之有機聚矽氧烷，可決定Ra 、Rc 、Rd 及Re 之特定種類、o、p及q之特定值及混合物中各別成分之比。
當包括式5之化合物和具有式6及/或7之平均組成式的有機聚矽氧烷之混合物進行反應時，於足夠之分子量下可合成具有所欲結構(例如上述部分交聯結構)之有機聚矽氧烷。
當該混合物進行如上述之反應時，可製備含有最少官能基(諸如於所合成之有機聚矽氧烷中與矽原子鍵結之烷氧基或羥基)並因此具有優異之物理性質的所欲產物。
於一實施態樣中，該混合物可另包括式8所示之化合物。
[式8](Ra Rb 2 Si)2 O
於式8中，Ra 係具有2或大於2個碳原子之單價烴基且Rb 係具有1至4個碳原子之烷基。
於式8中，依據有機聚矽氧烷之所欲結構，可決定Ra 和Rb 之特定種類和混合物之混合比率。
於一實施態樣中，該混合物中各別成分之反應可於適當之觸媒的存在下進行。因此，該混合物可另包括觸媒。作為該混合物可包括之觸媒，可使用例如鹼觸媒。適當之鹼觸媒可為但不限於金屬氫氧化物(諸如KOH、NaOH或CsOH)、包括鹼金屬化合物和矽氧烷之金屬矽烷醇鹽、或四級銨化合物(諸如四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨或四丙基氫氧化銨)。
考量所欲之反應性，可適當地選擇該混合物中觸媒所佔之比率，且例如該比率相對於100重量份之該混合物的反應產物之總重量可為0.01至30重量份或0.03至5重量份。於本說明書中，除非另有特別定義，“重量份”係指成分間之重量比。
於一實施態樣中，可於適當溶劑之存在下進行該反應。該混合物之反應產物(即二矽氧烷或有機聚矽氧烷)可適當地與觸媒混合，且可使用不會干擾反應進行之任何溶劑作為溶劑。該溶劑可為但不限於脂肪族烴系溶劑(諸如正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、2,2,4-三甲基戊烷、環己烷或甲基環己烷)、芳香族溶劑(諸如苯、甲 苯、二甲苯、三甲基苯、乙基苯或甲基乙基苯)、酮系溶劑(諸如甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二乙基酮、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、環己酮、甲基環己酮或乙醯基丙酮)、醚系溶劑(諸如四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、***、正丙醚、異丙醚、二甘醇二甲醚、二噁嗪、二甲基二噁嗪、乙二醇單甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二***、丙二醇單甲醚或丙二醇二甲醚)、酯系溶劑(諸如碳酸二乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙二醇單甲醚、乙酸丙二醇單甲醚或二乙酸乙二醇酯)或醯胺系溶劑(諸如N-甲基吡咯啶酮、甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N-乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺或N,N-二乙基乙醯胺)。
藉由對反應產物加入觸媒可使反應進行。此處，可控制反應溫度介於例如0至150℃或30至130℃。此外，可控制反應時間介於例如1小時至3天。
該可固化之組成物所包括之(B)有機聚矽氧烷包括至少一個烯基和至少一個環氧基。此外，該(B)有機聚矽氧烷不包括芳基。包括該(B)有機聚矽氧烷之可固化之組成物或彼之固化產物可具有增強之膠黏性。特定地，因為該(B)有機聚矽氧烷不包括芳基，例如，與另一有機聚矽氧烷成分(諸如(A)有機聚矽氧烷或下述之(C)有機聚矽氧烷)之互溶性可能會降解，該(B)有機聚矽氧烷可能會自該固化產物輕易地擴散至表面，且因此於小量時具有優異之功效。
除非另有特別定義，本文所使用之“環氧基”可指衍生 自具有3個形成環之原子的環醚或包括該環醚的化合物之單價殘基。該環氧基可為環氧丙基、環氧基烷基、環氧丙氧基烷基或脂環族環氧基。該環氧基之烷基可為具有1至20、1至16、1至12、1至8或1至4個碳原子之直鏈、支鏈或環形烷基。此外，該脂環族環氧基可指具有脂肪族烴環結構之單價殘基且可衍生自包括其中形成該脂肪族烴環之2個碳原子亦形成環氧基的結構之化合物。該脂環族環氧基可為具有6至12個碳原子之脂環族環氧基，例如3,4-環氧基環己基乙基。
可使用具有式9之平均組成式之有機聚矽氧烷作為該(B)有機聚矽氧烷。
[式9](R3 SiO1/2 )l (R2 SiO2/2 )m (RSiO3/2 )r (SiO4/2 )s
於式9中，R各別獨立為排除環氧基或芳基之單價烴基，惟至少一個R係烯基且至少一個R係環氧基，且l、m、r及s各別為0或正數，(r+s)/(l+m+r+s)係0.2至0.7，且r/(r+s)係0.8或大於0.8。
於式9中，至少一或兩個R可為烯基。於一實施態樣中，該烯基可存在之數量係使該等烯基(Ak)對該化合物(B)所包括的全部矽原子(Si)之莫耳比(Ak/Si)係0.05至0.35或0.05至0.3。基於上述之莫耳比(Ak/Si)，可提供具有相對於該可固化之組成物的另一成分之優異反應性及經固化後優異之黏著強度和耐熱衝擊性的固化產物。
於式9中，至少一個R亦為環氧基。於是，基於該環氧基，該(B)有機聚矽氧烷可適當地保持該固化產物之強度和抗刮性且具有對底質之優異黏著性。於一實施態樣中，該環氧基可存在之數量係使該環氧基(Ep)對該(B)有機聚矽氧烷所包括的全部矽原子(Si)之莫耳比(Ep/Si)係0.05、0.15、0.2、0.3或0.5或大於0.5。基於該莫耳比(Ep/Si)，可適當地保持該固化產物之交聯結構並可優異地保持諸如耐熱性和黏著性之特性。該莫耳比(Ep/Si)之上限可為但不特別限於例如0.8。
於該式9之平均組成式中，l、m、r及s係各別矽氧烷單元之莫耳比，且當彼等之和設為1時，l係0.01至0.3，m係0至0.7，r係0至0.7且s係0至0.7。此處，r和s不同時為0。為使該固化產物之強度、抗龜裂性和耐熱衝擊性最大化並提供對底質具有優異之黏著強度的固化產物，此處，(r+s)/(l+m+r+s)可為0.2至0.7或0.3至0.7。
該(B)有機聚矽氧烷於25℃下之黏度可為100、300、500、1,000、2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000或100,000 cP或大於100,000 cP，因此可適當地保持固化前之可加工性和固化後之硬度。
該(B)有機聚矽氧烷之分子量可為例如800或大於800。當控制該分子量為800或大於800時，可提供於固化前具有優異之可加工性和可操作性及於固化後具有優異之抗龜裂性和耐熱衝擊性及對底質的黏著性之固化產物。 該分子量之上限可為但不特別限於例如5,000。此處，該化合物(B)之分子量可為重量平均分子量或一般化合物之分子量。
製備該(B)有機聚矽氧烷之方法並不特別受限且可為例如製備一般習知之有機聚矽氧烷之方法或類似於製備該(A)有機聚矽氧烷之方法。
基於100重量份之該(A)有機聚矽氧烷，可包括例如0.5至10或0.5至5重量份之該(B)有機聚矽氧烷。於上述之範圍內，可提供具有優異之膠黏性、透明度、防水性、抗龜裂性及耐熱衝擊性之組成物或彼之固化產物。
該可固化之組成物可另包括(C)具有交聯結構之有機聚矽氧烷。
本文所使用之“交聯結構”可指包括T單元或可以或一般以(SiO2 )表示之四官能性矽氧烷單元(下文稱為“Q單元”)之至少一者的有機聚矽氧烷，即非對應具有部分交聯結構之有機聚矽氧烷者。
於一實施態樣中，該(C)有機聚矽氧烷可以式10之平均組成式表示。
[式10](R3 SiO1/2 )d (R2 SiO2/2 )e (RSiO3/2 )f (SiO4/2 )g
於式10中，R各別獨立為單價烴基或環氧基。於上式中，至少一個R係烯基，至少一個R係芳基，且當d+e+f+g設為1時，d係0.05至0.5，e係0至0.3，f係0.6至0.95，且g係0至0.2。此處，f和g不同時為0， (d+e)/(d+e+f+g)係0.2至0.7，e/(e+f+g)係0.3或小於0.3，且f/(f+g)係0.8或大於0.8。
於式10中，一或至少兩個R可為烯基。於一實施態樣中，該烯基可存在之數量係使該烯基(Ak)對該(C)有機聚矽氧烷所包括的全部矽原子(Si)之莫耳比(Ak/Si)係0.05至0.4或0.05至0.35。當控制該莫耳比(Ak/Si)為0.05或大於0.05時，可適當地保持與另一成分之反應性，並可防止自固化產物之表面漏出未反應之成分。此外，當控制該莫耳比(Ak/Si)為0.4或0.35或小於0.35時，可優異地維持該固化產物之硬度、抗龜裂性和耐熱衝擊性。
於式10中，至少一個R可為芳基。於是，可有效地控制該固化產物之折射率和硬度。該芳基可存在之數量係使該芳基(Ar)對該(C)有機聚矽氧烷所包括的全部矽原子(Si)之莫耳比(Ar/Si)係0.5至1.5或0.5至1.2。當控制該莫耳比(Ar/Si)為0.5或大於0.5時，可使該固化產物之折射率和硬度最大化，且當控制該莫耳比(Ar/Si)為1.5或1.2或小於1.2時，可適當地保持該組成物之黏度和耐熱衝擊性。
於式10之平均組成式中，d、e、f及g係指各別矽氧烷單元之莫耳比，且當彼等之和設為1時，d係0.05至0.5，e係0至0.3，f係0.6至0.95且g係0至0.2。然而，f和g不同時為0。為使該固化產物之強度、抗龜裂性及耐熱衝擊性最大化，此處，(d+e)/(d+e+f+g)可 控制為0.2至0.7，e/(e+f+g)可控制為0.3或小於0.3，且f/(f+g)可控制為0.8或大於0.8。此處，e/(e+f+g)之下限可為但不特別限於例如大於0。此外，此處，f/(f+g)之上限可為但不特別限於例如1.0。
該(C)有機聚矽氧烷於25℃下之黏度可為5,000或10,000 cP或大於10,000 cP，因此可適當地保持固化前之可加工性和固化後之硬度。
該(C)有機聚矽氧烷之分子量可為例如800至20,000或800至10,000。當控制該分子量為800或大於800時，可有效地維持固化前之可模塑性或固化後之強度，且當控制該分子量為20,000或10,000或小於10,000時，可維持適當之黏度。
製備該(C)有機聚矽氧烷之方法並不特別受限，但可使用相關技藝所一般習知之製備方法或類似於製備該(A)有機聚矽氧烷之方法。
例如，相對於100重量份之該(A)有機聚矽氧烷，可混合50至1,000或50至700重量份之該(C)有機聚矽氧烷。當控制該(C)有機聚矽氧烷之重量比為50重量份或大於50重量份時，可優異地維持固化產物之強度，且當控制該(C)有機聚矽氧烷之重量比為1,000或700重量份或小於700重量份時，可優異地維持抗龜裂性和耐熱衝擊性。
該可固化之組成物可包括具有一個或至少兩個與矽原子鍵結之氫原子的(D)有機聚矽氧烷。
該(D)化合物可作為交聯該可固化之組成物之交聯劑。可使用包括與矽原子鍵結之氫原子(Si-H)的不同種類之化合物作為該(D)化合物。該(D)化合物可為直鏈、支鏈、環形或可交聯之有機聚矽氧烷，且可為含有2至1000或3至300個矽原子之化合物。
於一實施態樣中，該(D)化合物可為式11之化合物或式12之平均組成式所示之化合物。
[式11]R3 SiO(R2 SiO)n SiR3
於式11中，R各別獨立為氫原子或單價烴基，惟一或至少兩個R係氫原子，至少一個R係芳基且n係1至100。
[式12](R3 SiO1/2 )h (R2 SiO2/2 )i (RSiO3/2 )j (SiO2 )k
於式12中，R各別獨立為氫原子或單價烴基，惟一或至少兩個R係氫原子且至少一個R係芳基；且，當h+i+j+k設為1時，h係0.1至0.8，i係0至0.5，j係0.1至0.8且k係0至0.2。
式11之化合物可為含有至少2個與矽原子鍵結之氫原子的直鏈有機聚矽氧烷，且於式11中，n可為1至100、1至50、1至25、1至10或1至5。
於一實施態樣中，與矽原子鍵結之氫原子(H)對該(D)化合物所包括的全部矽原子(Si)之莫耳比(H/Si)可為0.2至0.8或0.3至0.75。當控制該莫耳比 為0.2或0.3或大於0.3時，可優異地維持該組成物之可固化性，且當控制該莫耳比為0.8或0.75或小於0.75時，可優異地維持抗龜裂性和耐熱衝擊性。
此外，該(D)化合物可包括至少一個芳基，因此式11中至少一個R或式12中至少一個R可為芳基。於是，可有效地控制該固化產物之折射率和硬度。該芳基可存在之數量係使該芳基(Ar)對該(D)化合物所包括的全部矽原子(Si)之莫耳比(Ar/Si)係0.5至1.5或0.5至1.3。當控制該莫耳比(Ar/Si)為0.5或大於0.5時，可使該固化產物之折射率和硬度最大化，且當控制該莫耳比(Ar/Si)為1.5或1.3或小於1.3時，可適當地保持該組成物之黏度和抗龜裂性。
該(D)化合物於25℃下之黏度可為0.1至100,000、0.1至10,000、0.1至1,000或0.1至300 cP。當(D)該化合物具有上述之黏度時，可優異地維持該組成物之可加工性和該固化產物之硬度。
該(D)化合物可具有例如低於2,000、1,000或800之分子量。當該(D)化合物之分子量係1,000或大於1,000時，該固化產物之強度可被降解。該(D)化合物之分子量的下限並不特別受限且可為例如250。對該(D)化合物，該分子量可指該化合物之重量平均分子量或一般分子量。
製備該(D)化合物之方法並不特別受限且例如可使用相關技藝所一般習知之製備方法或類似於製備該(A) 有機聚矽氧烷之方法。
於一實施態樣中，可依據該可固化之組成物中不同成分(諸如(A)有機聚矽氧烷)中烯基之量以決定該(D)化合物之量。於一實施態樣中，所選擇之該(D)化合物的用量範圍可使與該(D)化合物所包括之矽原子鍵結的氫原子(H)對該可固化之組成物所包括之全部烯基(Ak)的莫耳比(H/Ak)為0.5至2.0或0.7至1.5。此處，該可固化之組成物所包括之烯基可為例如該成分(A)、(B)及/或(C)所包括之烯基。基於該莫耳比(H/Ak)，可提供於固化前具有優異之可加工性和可操作性、於固化後具有優異之抗龜裂性、硬度、耐熱衝擊性及黏著性以及於嚴苛條件下無白化或表面膠黏性之組成物。相對於100重量份之該(A)化合物，該(D)化合物之量可為例如50至500或50至400重量份。
於一實施態樣中，該可固化之組成物所包括之所有成分可包括與矽原子鍵結之芳基。對此，該可固化之組成物所包括的全部芳基(Ar)對該可固化之組成物所包括的全部矽原子(Si)之莫耳比(Ar/Si)可為0.5或大於0.5。該可固化之組成物所包括的全部矽原子或芳基可為該成分(A)、(B)、(C)及/或(D)所包括之矽原子或芳基。當控制該莫耳比(Ar/Si)為0.5或大於0.5時，可使該固化產物之透光率、折射率、黏度、抗龜裂性及硬度最大化。此處，該莫耳比(Ar/Si)之上限並不特別受限且可為例如2.0或1.5。
該可固化之組成物可包括粒子，例如無機粒子。該無機粒子之折射率範圍係該組成物與該固化產物之折射率差的絕對值為0.15或小於0.15。
當磷光體與該組成物混合時，該粒子可使於固化操作期間不致發生該磷光體沉澱之問題，或該粒子能藉由增進耐熱性、耐熱保護性及抗龜裂性以改善整體可靠性。此外，基於上述之折射率範圍，該粒子之作用如上述並能維持該組成物或固化產物之透明度，藉以增強施加於裝置時之亮度。
作為該粒子，可使用相關技藝所使用之不同種類的粒子，該等粒子具有不含該等粒子之該組成物與彼之固化產物的折射率差之絕對值為0.15或小於0.15。該等粒子可具有不含該等粒子之該組成物與彼之固化產物的折射率差之絕對值為0.1或0.07或小於0.07。例如，該等粒子可為二氧化矽(SiO2 )、有機二氧化矽、氧化鋁、鋁二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋯、氧化銫、二氧化鉿、五氧化二鈮、五氧化二鉭、氧化銦、氧化錫、氧化銦錫、氧化鋅、矽、硫化鋅、碳酸鈣、硫酸鋇、鋁矽酸鹽或氧化鎂，且可為多孔或中空粒子。
該等粒子之平均直徑可為例如1 nm至50 μm或2 nm至10 μm。當該平均直徑為1 nm或大於1 nm時，該等粒子可均一地分散於該組成物或彼之固化產物中，且當該平均直徑為50 μm或小於50 μm時，可有效地進行該等粒子之分散且可防止該等粒子之沉澱。
相對於100重量份之該(A)化合物，可包括0.1至30或0.2至10重量份之該等粒子。當該等粒子之量為0.1重量份或大於0.1重量份時，可確保對磷光體之沉澱的優異之抑制作用或增進裝置之可靠性，且當該等粒子之量為30重量份或小於30重量份時，可優異地維持可加工性。
該組成物可另包括矽氫化反應觸媒。可使用相關技藝所習知之所有慣用之成分作為矽氫化反應觸媒。作為該觸媒，可使用鉑系、鈀系或銠系觸媒。於本說明書中，考量觸媒之效率，可使用鉑系觸媒，且該鉑系觸媒可為但不限於氯鉑酸、四氯化鉑、鉑之烯烴複合物、鉑之烯基矽氧烷複合物或鉑之羰基複合物。
該矽氫化反應觸媒之量並不特別受限，只要包括該矽氫化反應觸媒之催化用量(即能作為觸媒功效之量)即可。一般而言，基於鉑、鈀及銠之原子量，所使用之矽氫化反應觸媒量可為0.1至500 ppm或0.2至100 ppm。
本申請案之另一方面提供半導體裝置。所說明之半導體裝置可藉由封裝劑封裝，該封裝劑包括該可固化之組成物的固化產物。
藉由封裝劑封裝之半導體裝置的實例包括二極體、電晶體、閘流體、光偶合體、CCD、固態影像截取二極體、單晶型IC、雜合型IC、LSI、VLSI或發光二極體(LED)。
於一實施態樣中，該半導體裝置可為LED。
該LED可為藉由堆疊半導體材料於基材上所生成 者。該半導體材料可為但不限於GaAs、GaP、GaAlAs、GaAsP、AlGaInP、GaN、InN、AlN、InGaAlN或SiC。此外，可使用藍寶石、尖晶石、SiC、Si、ZnO或GaN單晶作為基材。
此外，為製備LED，當必要時，於基材與半導體材料之間可形成緩衝層。可使用GaN或AlN作為緩衝層。堆疊半導體材料於基材上之方法可為但不特別限於MOCVD、HDVPE或液態生長。此外，LED之結構可為例如單質接合(其包括MIS接合、PN接合及PIN接合)、異質接合或雙異質接合。此外，使用單或多量子井結構可形成LED。
於一實施態樣中，LED之發光波長可為例如250至550 nm、300至500 nm或330至470 nm。該發光波長可指主要發射峰波長。當設定LED之發光波長於上述之範圍內時，可得到具有較長壽命、高能量效率及高色彩顯示之白光LED。
使用該組成物可封裝LED。此外，可僅使用該組成物以實施LED之封裝，且於某些情況下，另一種封裝劑可與該組成物組合使用。當兩種類型之封裝劑組合使用時，於使用該組成物實施封裝後，亦可使用另一種封裝劑對該經封裝之LED實施封裝，或使用另一種封裝劑封裝LED並隨後使用該組成物再次封裝。可使用環氧樹脂、矽樹脂、丙烯酸樹脂、脲樹脂、醯亞胺樹脂或玻璃作為另一種封裝劑。
為使用該組成物以封裝LED，可使用例如包括先注射該組成物至塑模、浸漬其中固定有LED之讀取座及固化該組成物之方法，或包括注射該組成物至其中***有LED之塑模及固化該組成物之方法。可使用分配器注射、轉移模塑或注射模塑以作為注射該組成物之方法。此外，作為其他封裝方法，可包括液滴該組成物於LED上、藉由網版印刷或使用遮罩以塗覆該組成物及固化該組成物之方法，及注入該組成物於杯(其中該杯之底部已藉由使用分配器配置LED)中及固化該組成物之方法。
此外，該組成物可作為固定LED至讀取端或封裝之鑽石材料，或如必要可作為LED上之鈍化層或封裝基材。
當固化該組成物係必要時，該固化並不特別受限且可藉由例如維持該組成物於60至200℃之溫度下達10分鐘至5小時或於適當之溫度下在使用至少2個步驟的多個相中經足夠之時間加以實施。
該封裝劑之形狀並不特別受限且可為例如子彈型透鏡形、平面或薄膜形。
此外，依據相關技藝所習知之一般方法，可實施額外增進LED功效之方法。為增進功效，可使用例如於LED之背部表面上配置反射層或集光層之方法、於底部形成互補色部分之方法、配置能吸收比LED之主要發射峰的波長為短之波長的光之吸光層之方法、封裝LED且進一步使用輕型材料以模塑該LED之方法、將LED***至將被 固定之通孔之方法、或藉由倒裝晶片接觸法使LED與讀取件接觸以束集自基材方向之光之方法。
該LED可被有效地施加於例如液晶顯示器(LCD)之背光部、燈光、各種不同類型之感測器、印表機和影印機之光源、移動式量器之光源、訊號燈、指示燈、顯示裝置、平面式LED之光源、顯示燈、裝飾燈或各種不同類型之照明器。
所說明之可固化之組成物具有優異之可加工性和可操作性。此外，該可固化之組成物具有固化後優異之光提取效率、抗龜裂性、硬度、耐熱衝擊性及黏著性。此外，該組成物可提供具有長期於嚴苛條件下安定之耐用性和可靠性且無白化和表面膠黏性之封裝劑。
下文中，參照本申請案之實施例和非屬本申請案之比較例，將更為詳細地說明本申請案，但是本申請案之範圍並不限於下述之實施例。
下文中，簡稱“Vi”係指乙烯基，簡稱“Ph”係指苯基，簡稱“Me”係指甲基且簡稱“Ep”係指3-環氧丙氧基丙基。
此外，藉由下述方法測量物理性質：
1.測量有機聚矽氧烷之1 H NMR
用於1 H NMR測量之裝置係Varian Unity Inova 500 MHz NMR。所使用之溶劑係丙酮-d6且測量條件如下：脈衝順序：s2pul
掃瞄寬度：8012.8 Hz
擷取時間：2.045秒
遲延時間：2秒
脈衝寬度：45°脈衝(8.10微秒)
掃瞄數：16
2.測量有機聚矽氧烷之酸值
藉由混合甲苯(500 ml)、異丙醇(IPA；495 ml)及蒸餾水(5 ml)以製備測量用溶劑。此外，製備0.1N KOH溶液(溶劑IPA)作為鹼溶液，且製備α-萘酚苯甲醇(pH 0.8至8.2黃色，10.0藍綠色)作為指示劑。隨後，於取樣品(約1至2g)且溶解於該測量用溶劑(6g)後，加入該指示劑並隨後使用該鹼溶液滴定所生成之混合物。於完成該滴定時，藉由所使用之鹼溶液的量測定酸值(單位為mg KOH/g)。
3.評估透光性
將可固化之組成物注入彼此分隔1 mm之兩片玻璃板之間且於150℃下經固化2小時。隨後，除去該等玻璃板並使用UV-可見光光譜儀評估波長450 nm下之透光率。
<評估標準>
○：98%或大於98%之透光率
×：98%或小於98%之透光率
4.評估裝置之特性
使用由聚鄰苯二甲醯胺(PPA)所製備之6020 LED封裝料以評估裝置之特性。特定地，令該可固化之組成物置入PPA杯中，於70℃下維持30分鐘，於150℃下經固化1小時，藉以製造表面經安裝之LED。隨後，依據下述之方法，進行熱衝擊試驗和長期可靠性試驗。
(1)熱衝擊試驗
令所製造之LED保持於-40℃下30分鐘並隨後保持於100℃下30分鐘，即稱為一循環，隨後重複該循環10次。令該LED保持於室溫下並隨後藉由檢查剝落狀態以評估該LED之耐熱衝擊性。於此評估中，由相同之該可固化之組成物所製造的10個LED分別接受上述之測試，且剝落之LED的數目係如表1所示(剝落之LED的數目/LED總數(10))。
(2)長期可靠性試驗
藉由於85℃和85%相對溼度之條件下供應電流(30 mA)以操作所製造之LED達200小時。隨後，依據下述之標準，測量並評估操作後之後期亮度對操作前之起始亮 度的減少比率。
<評估標準>
○：亮度對起始亮度的減少比率為10%或小於10%
×：亮度對起始亮度的減少比率為大於10%
合成實施例1
混合八甲基環四矽氧烷(55.00g)、八苯基環四矽氧烷(120.4g)、四甲基四乙烯基環四矽氧烷(9.6g)、八苯基-多面體寡聚矽倍半氧烷(八苯基-POSS；17.4g)及二乙烯基四甲基二矽氧烷(15.7g)，並將作為觸媒之氫氧化四甲銨(TMAH；0.6 ml)混入該混合物中。隨後，令該混有觸媒之混合物於115℃下進行反應約20小時。反應後自反應產物移出低分子量物，藉以得到透明油型之式A所示之(A)有機聚矽氧烷。該有機聚矽氧烷具有25℃下35,200 cP之黏度和約5,100之分子量。此外，由所測得之該有機聚矽氧烷的1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.008。
[式A][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]18 [Ph2 SiO2/2 ]15 [ViMeSiO2/2 ]3 [PhSiO3/2 ]2
合成實施例2
藉由合成實施例1所描述之方法合成有機聚矽氧烷，惟不使用四甲基四乙烯基環四矽氧烷，且所混合之八苯 基-POSS和二乙烯基四甲基二矽氧烷的用量分別改為8.7g和12.6g。該有機聚矽氧烷係如式B所示且呈透明油。該(B)有機聚矽氧烷具有25℃下19,600 cP之黏度和約5,000之分子量。此外，由所測得之該有機聚矽氧烷的1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.009。
[式B][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]20 [Ph2 SiO2/2 ]16 [PhSiO3/2 ]2
合成實施例3
混合八甲基環四矽氧烷(60.00g)、八苯基環四矽氧烷(106.96g)、八苯基-POSS(17.44g)及二乙烯基四甲基二矽氧烷(12.56g)，並將作為觸媒之氫氧化四甲銨(TMAH；0.63 ml)混入該混合物中。隨後，令該混有觸媒之混合物於115℃下進行反應約20小時，藉以得到透明油型之式C所示之聚矽氧烷。該有機聚矽氧烷具有25℃下21,000 cP之黏度和約6,400之分子量。此外，由所測得之該有機聚矽氧烷的1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.006 mg KOH/g。
[式C][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]22 [Ph2 SiO2/2 ]15 [PhSiO3/2 ]5
合成實施例4
藉由合成實施例3所描述之方法合成聚矽氧烷，惟所 混合之二乙烯基四甲基二矽氧烷的用量改為6.28g。該聚矽氧烷係如式D所示且呈透明油。該聚矽氧烷具有25℃下58,600 cP之黏度和約9,700之分子量。此外，由所測得之1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.009 mg KOH/g。
[式D][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]40 [Ph2 SiO2/2 ]27 [PhSiO3/2 ]9
合成實施例5
藉由合成實施例3所描述之方法合成聚矽氧烷，惟所混合之八苯基-POSS和二乙烯基四甲基二矽氧烷的用量分別改為34.88g和15.72g。該聚矽氧烷係如式E所示且呈透明油。該聚矽氧烷具有25℃下33,200 cP之黏度和約4,600之分子量。此外，由所測得之1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.008 mg KOH/g。
[式E][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]19 [Ph2 SiO2/2 ]12 [PhSiO3/2 ]6
合成實施例6
藉由合成實施例3所描述之方法合成聚矽氧烷，惟所混合之八甲基環四矽氧烷、八苯基環四矽氧烷及二乙烯基四甲基二矽氧烷的用量分別改為55.00g、120.34g及18.85g。該聚矽氧烷係如式F所示且呈透明油。該聚矽氧 烷具有25℃下24,400 cP之黏度和約4,200之分子量。此外，由所測得之1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.008 mg KOH/g。
[式F][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]14 [Ph2 SiO2/2 ]11 [PhSiO3/2 ]3
合成實施例7
藉由合成實施例6所描述之方法合成聚矽氧烷，惟所混合之二乙烯基四甲基二矽氧烷的用量改為12.56g。該聚矽氧烷係如式G所示且呈透明油。該聚矽氧烷具有25℃下47,000 cP之黏度和約5,500之分子量。此外，由所測得之1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.007 mg KOH/g。
[式G][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]21 [Ph2 SiO2/2 ]17 [PhSiO3/2 ]4
合成實施例8
藉由合成實施例3所描述之方法合成聚矽氧烷，惟混合四甲基四苯基環四矽氧烷(183.71g)以替代八甲基環四矽氧烷和八苯基環四矽氧烷，且所混合之二乙烯基四甲基二矽氧烷的用量改為12.10g。該聚矽氧烷係如式H所示且呈透明油。該聚矽氧烷具有25℃下19,800 cP之黏度和約4,800之分子量。此外，由所測得之該有機聚矽氧烷的1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量 之酸值為約0.008 mg KOH/g。
[式H][ViMe2 SiO1/2 ]2 [MePhSiO2/2 ]32 [PhSiO3/2 ]4
合成實施例9
混合八甲基環四矽氧烷(30.0g)、八苯基環四矽氧烷(53.5g)、八苯基-POSS(8.7g)及二乙烯基四甲基二矽氧烷(6.3g)，並將作為觸媒之TMAH(0.3 ml)混入該混合物中。隨後，令該混有觸媒之混合物於115℃下進行反應約20小時。反應終了後自反應產物移出低分子量物，藉以得到透明油型之式I所示之聚矽氧烷。該有機聚矽氧烷具有25℃下21,100 cP之黏度和約6,100之分子量。此外，由所測得之該有機聚矽氧烷的1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.01 mg KOH/g。
[式I][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]23 [Ph2 SiO2/2 ]15 [PhSiO3/2 ]4
合成實施例10
藉由合成實施例9所描述之方法合成聚矽氧烷，惟所混合之八苯基-POSS的用量改為4.4g。該聚矽氧烷係如式J所示且呈透明油。該聚矽氧烷具有25℃下10,200 cP之黏度和約5,600之分子量。此外，由所測得之1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約 0.009 mg KOH/g。
[式J][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]24 [Ph2 SiO2/2 ]16 [PhSiO3/2 ]2
合成實施例11
藉由合成實施例9所描述之方法合成聚矽氧烷，惟所混合之二乙烯基四甲基二矽氧烷的用量改為9.4g。該聚矽氧烷係如式K所示且呈透明油。該聚矽氧烷具有25℃下12,000 cP之黏度和約4,700之分子量。此外，由所測得之1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.008 mg KOH/g。
[式K][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]17 [Ph2 SiO2/2 ]11 [PhSiO3/2 ]4
合成實施例12
藉由合成實施例9所描述之方法合成聚矽氧烷，惟所混合之八甲基環四矽氧烷、八苯基環四矽氧烷及二乙烯基四甲基二矽氧烷的用量分別改為27.2g、60.2g及7.9g。該聚矽氧烷係如式L所示且呈透明油。該聚矽氧烷具有25℃下33,200 cP之黏度和約4,600之分子量。此外，由所測得之1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.007 mg KOH/g。
[式L][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]18 [Ph2 SiO2/2 ]15 [PhSiO3/2 ]2
合成實施例13
藉由合成實施例9所描述之方法合成聚矽氧烷，惟使用式[ViMe2 SiO1/2 ][PhSiO3/2 ]3.5 所示之聚矽氧烷(分子量1,520；12.5g)以替代八苯基-POSS，且所混合之二乙烯基四甲基二矽氧烷的用量改為6.1g。該聚矽氧烷係如式M所示且呈透明油。該聚矽氧烷具有25℃下15,500 cP之黏度和約5,300之分子量。此外，由所測得之1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰，且測量之酸值為約0.012 mg KOH/g。
[式M][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]20 [Ph2 SiO2/2 ]13 [PhSiO3/2 ]4
合成實施例14
令水(61.0g)和硝酸(7.9 ml)與藉由溶解二甲氧基二甲基矽烷(89.0g)、二甲氧基二苯基矽烷(148.4g)、二甲氧基甲基乙烯基矽烷(14.7g)、二乙烯基四甲基二矽氧烷(15.7g)及苯基三甲氧基矽烷(26.7g)於甲苯(330g)所製備之溶液進一步混合。隨後，令混合物於100℃下進行反應約7小時。經反應完成後，令反應溶液於室溫下冷卻並經水沖洗直至該反應溶液呈中性。隨後，對該溶液加入KOH(0.1g)並因此進行脫水縮合。於該反應後，使用乙醯化氫氧(AcOH)使該反應溶液中和並藉由減壓下蒸餾以除去溶劑，因而得到有機聚矽氧烷。所得 之有機聚矽氧烷係如式N所示並呈透明油且含有大量之環形低分子量物。分離該有機聚矽氧烷係困難的，因為該有機聚矽氧烷具有與該低分子量物類似之分子量。此外，由所測得之該有機聚矽氧烷之1 H NMR光譜顯示，源自OMe/Vi之波峰面積為約0.2，因此證實於結構中存在大量之甲氧基。再者，測量之酸值為約0.270。該反應溶液於25℃下之黏度為2,300 cP，其為極低值。
[式N][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]19 [Ph2 SiO2/2 ]10 [ViMeSiO2/2 ]3 [PhSiO3/2 ]2 [OMe]1
合成實施例15
藉由如合成實施例14所述之相同方法合成有機聚矽氧烷，惟使用苯基三甲氧基矽烷(13.4g)以替代八苯基-POSS。所合成之有機聚矽氧烷係如式O所示且含有大量之環形低分子量物。分離該有機聚矽氧烷係困難的，因為該有機聚矽氧烷具有與該低分子量物類似之分子量。此外，由所測得之該有機聚矽氧烷之1 H NMR光譜顯示，源自OMe/Vi之波峰面積為約0.7，因此證實於結構中存在大量之甲氧基。再者，測量之酸值為約0.276。該反應溶液於25℃下之黏度為2,800 cP，其為極低值。
[式O][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]20 [Ph2 SiO2/2 ]16 [PhSiO3/2 ]2 [OMe]1.4
合成實施例16
藉由合成實施例1所描述之方法合成聚矽氧烷，惟使用二乙烯基四甲基二矽氧烷(12.6g)以替代八苯基-POSS。所合成之聚矽氧烷係如式P所示且具有25℃下9,800 cP之黏度和約5,200之分子量。由所測得之該有機聚矽氧烷的1 H NMR光譜顯示，未觀察到源自烷氧基之波峰面積，且測量之酸值為約0.011。
[式P][ViMe2 SiO1/2 ]2 [Me2 SiO2/2 ]21 [Ph2 SiO2/2 ]17 [ViMeSiO2/2 ]3
實施例1
令式B-1、C-1及D-1之化合物與合成實施例1所製備之(A)有機聚矽氧烷混合(混合量：(A)有機聚矽氧烷100g；式B-1之化合物100g；式C-1之化合物50g；式D-1之化合物4g)，藉以製備能藉由羥基化反應固化之可固化之組成物。隨後，令觸媒(鉑(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷)與該組成物混合以含有Pt(0)含量5 ppm，令該混合物均一地混合並使用消泡劑除去氣泡，藉以得到該可固化之組成物。
[式B-1](ViMe2 SiO1/2 )2 (PhSiO3/2 )8
[式C-1](HMe2 SiO1/2 )2 (HMeSiO2/2 )0.5 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-1](ViMe2 SiO1/2 )(Me2 SiO2/2 )5 (EPSiO3/2 )3
實施例2
令式B-2、C-2、C-3及D-2之化合物與合成實施例2所製備之(B)有機聚矽氧烷混合(混合量：(B)有機聚矽氧烷50g；式B-2之化合物100g；式C-2之化合物40g；式C-3之化合物10g；式D-2之化合物4g)，藉以製備能藉由羥基化反應固化之可固化之組成物。隨後，令觸媒(鉑(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷)與該組成物混合以含有Pt(0)含量5 ppm，令該混合物均一地混合並使用消泡劑除去氣泡，藉以得到該可固化之組成物。
[式B-2](ViMe2 SiO1/2 )(MePhSiO2/2 )(PhSiO3/2 )8
[式C-2](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式C-3](HMe2 SiO1/2 )3 (PhSiO3/2 )3
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例3
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例3所製備之(C)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物 (100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例4
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例4所製備之(D)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物(100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例5
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例5所製備之(E)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物 (100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例6
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例6所製備之(F)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物(100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例7
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例7所製備之(G)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物 (100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例8
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例8所製備之(H)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物(100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例9
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例9所製備之(I)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物 (100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例10
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例10所製備之(J)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物(100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例11
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例11所製備之(K)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物 (100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例12
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例12所製備之(L)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物(100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
實施例13
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟令合成實施例13所製備之(M)有機聚矽氧烷(35g)、式D-2之化合物(4.0g)、式I之化合物 (100g)及式H之化合物(37g)混合。
[式I](ViMe2 SiO1/2 )(PhSiO3/2 )3
[式H](HMe2 SiO1/2 )2 (Ph2 SiO2/2 )1.5
[式D-2](ViMe2 SiO1/2 )(EpMeSiO2/2 )5 (MeSiO3/2 )4
比較實施例1
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟使用合成實施例14所製備之(N)有機聚矽氧烷以替代該(A)有機聚矽氧烷。
比較實施例2
藉由如實施例1所述之相同方法製備可固化之組成物，惟使用合成實施例15所製備之(O)有機聚矽氧烷以替代該(B)有機聚矽氧烷。
各別可固化之組成物所測得之物理性質係示於表1。

Claims (17)

  1. 一種可固化之組成物，其包含(A)具有式1之平均組成式之有機聚矽氧烷；和(B)含有烯基和環氧基但不含有芳基之有機聚矽氧烷，其具有式9之平均組成式；[式1](R1 R2 2 SiO1/2 )a (R3 R4 SiO2/2 )b (R5 SiO3/2 )c (SiO2 )d 其中R1 係具有2或大於2個碳原子之單價烴基，R2 係具有1至4個碳原子之烷基，R3 和R4 係各別獨立具有1至20個碳原子之烷基、具有2至20個碳原子之烯基或具有6至25個碳原子之芳基，R5 係具有1至20個碳原子之烷基或具有6至25個碳原子之芳基，惟R1 、R3 及R4 中至少一者係烯基，a係正數，b係正數，c係正數，d係0或正數，b/a係5或大於5，且b/c係5或大於5；[式9](R3 SiO1/2 )l (R2 SiO2/2 )m (RSiO3/2 )r (SiO4/2 )s 其中該等R各別獨立為環氧基或排除芳基之單價烴基，至少一個R係烯基，且至少一個R係環氧基，且l、m、r及s各別為0或正數，(r+s)/(l+m+r+s)係0.2至0.7，且r/(r+s)係0.8或大於0.8。
  2. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中該(A)有機聚矽氧烷中烯基對該(A)有機聚矽氧烷中矽原子之莫耳比(Ak/Si)係0.02至0.2。
  3. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中該 (A)有機聚矽氧烷中芳基對該(A)有機聚矽氧烷中矽原子之莫耳比(Ar/Si)係0.3或大於0.3。
  4. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中式1之b/(a+b+c+d)係05或大於0.5。
  5. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中式1之b/(b+c)係0.5或大於0.5。
  6. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中該(A)有機聚矽氧烷具有式2之平均組成式：[式2](R1 R2 2 SiO1/2 )a (R6 R7 SiO2/2 )l (R8 R9 SiO2/2 )m (R5 SiO3/2 )c 其中R1 、R2 及R5 係如式1所定義者，R6 係具有6至25個碳原子之芳基，R7 、R8 及R9 係各別獨立具有1至20個碳原子之烷基、具有2至20個碳原子之烯基或具有6至25個碳原子之芳基，惟R1 、R7 、R8 及R9 中至少一者係烯基，且當a+l+m+c設為1時，a係0.01至0.10，1係0至0.90，m係0至0.90且c係0.01至0.30，(l+m)/a係5或大於5，且(l+m)/c係5或大於5。
  7. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中該(A)有機聚矽氧烷具有1 H NMR光譜中源自與矽原子鍵結之烷氧基的波峰之面積(OR)對源自與矽原子鍵結之烯基的面積(Ak)之比(OR/Ak)為0.05或小於0.05。
  8. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中該(A)有機聚矽氧烷具有藉由KOH滴定所測得之酸值0.05mg KOH/g或小於0.05mg KOH/g。
  9. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中該(A)有機聚矽氧烷係包含式5之化合物與式6或7之平均組成式所示之有機聚矽氧烷的混合物之反應產物： [式6][Re SiO3/2 ][式7][Ra Rb 2 SiO1/2 ]p [Re SiO3/2 ]q 其中Ra 係具有2或大於2個碳原子之單價烴基，Rb 係具有1至4個碳原子之烷基，Rc 至Re 係各別獨立具有6至25個碳原子之芳基、具有1至20個碳原子之烷基或具有2或大於2個碳原子之單價烴基，o係3至6，p係1至3，且q係1至10。
  10. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中該(B)有機聚矽氧烷中烯基對該(B)有機聚矽氧烷中矽原子之莫耳比(Ak/Si)係0.05至0.35。
  11. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其中該(B)有機聚矽氧烷中環氧基(Ep)對該(B)有機聚矽氧烷中矽原子之莫耳比(Ep/Si)係0.05或大於0.05。
  12. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其另包含具有式10之平均組成式之有機聚矽氧烷： [式10](R14 3 SiO1/2 )d (R14 2 SiO2/2 )e (R14 SiO3/2 )f (SiO4/2 )g 其中該等R14 各別獨立為單價烴基或環氧基，惟至少一個R14 係烯基，且至少一個R14 係芳基，且當d+e+f+g設為1時，d係0.05至0.5，e係0至0.3，f係0.6至0.95，g係0至0.2，惟e和g不同時為0，(d+e)/(d+e+f+g)係0.2至0.7，e/(e+f+g)係0.3或小於0.3，且f/(f+g)係0.8或大於0.8。
  13. 如申請專利範圍第1項之可固化之組成物，其另包含式11之化合物或具有式12之平均組成式之化合物：[式11]R3 SiO(R2 SiO)n SiR3 其中該等R各別獨立為氫原子或單價烴基，惟該等R中一者或至少二者係氫原子，且該等R中至少一者係芳基，且n係1至100；且[式12](R3 SiO1/2 )h (R2 SiO2/2 )i (RSiO3/2 )j (SiO2 )k 其中該等R各別獨立為氫原子或單價烴基，惟該等R中一者或至少二者係氫原子，且該等R中至少一者係芳基，且當h+i+j+k設為1時，h係0.1至0.8，i係0至0.5，j係0.1至0.8，且k係0至0.2，惟i和k不同時為0。
  14. 一種半導體裝置，其係經如申請專利範圍第1項之可固化之組成物的固化產物封裝。
  15. 一種發光二極體，其係經如申請專利範圍第1項之可固化之組成物的固化產物封裝。
  16. 一種液晶顯示器，其包含如申請專利範圍第15項之發光二極體。
  17. 一種發光裝置，其包含如申請專利範圍第15項之發光二極體。
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