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有机硅封装材料按其硬度可分为凝胶态、弹性体和树脂三类; 按其折射率可分为低折射率( 1. 41) 和高折射率 ( 1. 53) 两类，折射率 1. 41级的主要是甲基型有机硅材料，折射率 1. 53 级的主要是苯基型有机硅材料。功率型 LED 器件使用的封装材料要求折射率高于 1. 5 ( 25 ℃) 、透光率不低于 98 % ( 波长 400 ～ 800 nm，样品厚度 1 mm)。这是由于氮化镓 ( Ga N) 芯片的折射率高 ( 约为 2. 2) ，为了更有效地减少界面折射带来的光损失，尽可能提高取光效率，要求有机硅和透镜材料的折射率尽可能高。例如，如果折射率从 1. 5 增加
1. 6，取光效率能提高约 20 % 。理想封装材料的折射率应尽可能接近Ga N 的折射率。目前，高折射率的硅橡胶和硅树脂材料已成为国外几大有机硅的公司的研究热点和销售热点。 有机硅封装材料的应用 有机硅材料封装功率型 LED 的结构见图 1。目前，国内企业使用的有机硅封装材料分为国产和进口两类，大部分生产 LED 器件的厂家在封装大功率 LED 器件时都使用进口硅胶和硅树脂。 进口有机硅封装材料价格昂贵，导致 LED 器件封装成本偏高，直接影响到我国 LED 器件的价格。国产有机硅封装材料价格较低，但存在折射率低 ( 约 1. 43) 、耐热性差、耐紫外线性不强，透光率不高等缺陷，这些缺陷直接影响 LED 器件的发光效率和寿命。 美国道康宁公司已推出折射率大于 1. 5 的硅胶和硅树脂产品。其产品双组分树脂 SR － 7010具有良好的耐用性和透明性，折射率 1. 51，邵尔 D 硬度达 70 度，适合制造 LED 应用所需的硬式镜片及其他零件; 双组份凝胶 OE － 6450 的折射率高达 1. 54，是专门针对 LED 芯片密封与保护的光学灌封胶，用于透镜式 L ED 元件时固化成弹性凝胶，针入度为 75，柔韧性好，具有卓越的减压能力、优异的耐用性及耐紫外线性; 其它用于大功率 LED 封装的产品还有低折射率的OE － 6340、OE6250 和高折射率的 JCR6175 等透明封装材料。日本信越公司在国内封装材料领域占有的市场份额仅次于道康宁，信越不仅拥有甲基和苯基两个系列的产品，还推出了有机改性硅树脂 SCR 系列产品，该系列产品具有透氧性低、能减少镀银层氧化的特点。 加成型硅树脂封装料 以含乙烯基的苯基硅树脂作基础聚合物，含氢硅油作交联剂，在铂催化剂存在下交联固化的硅树脂封装料具有固化前成形性好，固化后透明性、折射率、硬度、强度高的特性。为了获得高折射率、耐辐射的有机硅封装料，乙烯基硅树脂和含氢硅油一般需含一定量的二苯基硅氧链节或甲基苯基硅氧链节。K. Miyoshi 和 T. Goto 等人用氯硅烷共水解缩合工艺制得乙烯基硅树脂，然后与含苯基硅氧链节的含氢硅油在铂催化下固化成型，获得 LED 封装材料。该材料的折射率可达 1. 51，邵尔 D 硬度 75 ～ 85 度，弯曲强度 95 ～135 MPa，伸强度 5. 4 MPa，紫外线辐射 500 h 后透光率由 95 % 降为 92 % 。为了降低这类有机硅材料的收缩率，提高其耐冷热循环冲击性能，可提高封装材料中苯基的质量分数。有机硅LED 封装材料研发中非常关键的环节是合成高透光率、高折光率的含氢硅油，用作交联剂。将含氢氯硅烷与二苯基二氯硅烷等通过水解缩合法可获得含二苯基硅氧链节的含氢硅油。以甲苯剂， 将甲基氢环硅氧烷与八甲基环四硅氧烷 ( D4) 、甲基苯基混合环体等环硅氧烷用阳离子交换树脂催化开环共聚，并以适量四甲基二氢硅氧烷封端，获得澄清透明的甲基苯基含氢硅油， 其 Ph 与 Si 的量之比为 0. 30 ～0. 60，活性氢质量分数为 0 ～ 0. 5 % ，折射率为1. 39 ～ 1. 51 ( 25 ℃ ) ，动力黏度为 100 ～ 550 m Pa•s( 25 ℃)。 GaN 基功率型白色 LED 是目前开发的重点，具有热量大 ( 结温或芯片局部结温过高) 、发光波长短等特点。有机硅材料具有耐冷热冲击、耐紫外线辐射、无色透明等优点，被认为是用于白光功率型 LED 封装的最佳材料。因此，研制具有高透明度、高折射率、优良耐紫外线老化和热老化能力的有机硅封装材料并实现产业化，对功率型 LED 器件的研制和规模化生产具有十分重要的意义。进一步提高有机硅封装材料的性能及降低有机硅封装材料的成本是今后值得关注的两个问题。随着研究的深入，一定能开发出满足白光功率型 LED 在不同环境和不同应用领域的封装要求的有机硅封装料，白光功率型 LED 有望在不久的将来作为普通照明光源走入千家万户。
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