[发明专利]作为水分子的扩散屏障的浇铸组合物

说明书

本发明涉及一种基于透明环氧树脂或有机硅树脂的浇铸组合物，其特别用于优选发射白光的电致发光组件中，和制备这类浇铸组合物的方法。这里，浇铸组合物通过玻璃或二氧化硅片的使用而用作水分子的扩散屏障。

商业白光pc-LED由发射蓝光光谱区的芯片和由聚硅氧烷或环氧树脂组成的涂层组成，一种或多种无机发光材料位于所述涂层中。

无机发光材料通常基于硅酸盐、硫化、氮化或氮氧化材料。这些材料具有在极痕量湿气的存在下分解的性能。

在原硅酸盐无机发光材料的情况下，这特别适用于包含高浓度钡的绿色无机发光材料。空气中存在的湿气通过聚硅氧烷或环氧树脂基体扩散至无机发光材料颗粒中。这样的结果是由于无机发光材料的分解，其亮度降低并随时间劣化。这与白光pc-LED的性能下降有关：首先，LED的色点改变。此外，存在于芯片的LED中的反射器和电连接被硫化或氮(氧)化无机发光材料的水解产物腐蚀性破坏。

由于需要置换LED导致的成本上升妨碍了白光LED快速取代效率低且具有短寿命的白炽灯泡、卤素灯和荧光灯。

EP862794公开了一种由环氧树脂组成且包含无机发光材料颜料的波长转换浇铸组合物。为减少聚集体形成，无机发光材料颜料可具有聚硅氧烷涂层。

因此，本发明的目的是提供不具有一个或多个上述缺点的浇铸组合物。

令人惊讶的是，现在已发现包含聚硅氧烷或环氧树脂基体的浇铸组合物中由痕量扩散水导致的无机发光材料的分解可通过将片形无机颗粒引入基体中而防止。由玻璃或二氧化硅组成的片形颗粒充当水分子的有效扩散屏障。此外，片形颗粒可分散于聚硅氧烷或环氧树脂中并可作为单独扩散阻挡层直接施涂于LED的无机发光材料涂层上。(图1A或1B)

因此，本发明涉及一种基于至少一种透明聚硅氧烷或环氧树脂的浇铸组合物，其包含无机发光材料颗粒和优选片形式的玻璃和/或二氧化硅颗粒，和UV或蓝色发光二极管。

在优选实施方案中，玻璃或二氧化硅颗粒和无机发光材料颗粒均匀分布于浇铸组合物中(参见图1A)。

在另一优选实施方案中，片形玻璃或二氧化硅颗粒以平行平面方式分散并排列于浇铸组合物中且作为单独扩散阻挡层直接排列于仅包含无机发光材料颗粒的另一浇铸组合物上(参见图1B)。

玻璃和二氧化硅颗粒优选具有5-20μm的直径和0.1-5μm的厚度。

无机发光材料颗粒的平均粒径d₅₀优选为<20μm。

片形玻璃和二氧化硅颗粒的作用基于这一事实：水分子的扩散路径在包含聚硅氧烷或环氧树脂基体的浇铸组合物中被阻断。这通过颗粒在特定畴中的平行平面排列以及通过片在垂直方向上的偏斜排列进行(参见图2)。

由于玻璃或二氧化硅颗粒具有n=1.4-1.5范围内的聚硅氧烷或环氧树脂基体折射指数这一事实，白光LED的光学性能不会受到不利影响。由于片形颗粒的轻微散射性能(颗粒边缘的作用)，亮度和颜色温度经白光LED的角范围改善。

为改善环氧或聚硅氧烷树脂内片形玻璃和/或二氧化硅颗粒的分散性，可将颗粒表面涂覆。然后通过湿化学方法或通过气相沉积将片形颗粒用聚硅氧烷/硅烷涂覆。这些有机硅化合物与片形颗粒的表面OH基团反应。所需颗粒的疏水性、低聚物/聚合物链的结构和在树脂上的偶联(物理和/或化学)通过硅化合物的有机链的改性控制。