[发明专利]硅烷偶联剂改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED封装胶，具体涉及硅烷偶联剂改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶。

背景技术

发光二级管（LED）作为第三代半导体照明光源，因其与白炽灯、荧光灯相比各方面均更具优势，被广泛用于照明、辐射光源和显示器等领域。大功率LED使用过程中，辐射复合产生的光子在向外发射时会产生损失，很多光线无法从芯片中射到外部。通过在芯片表面涂覆一层折射率相对较高的透明胶层即封装胶，由于该胶层处于芯片和空气之间，从而有效减少光子在界面的损失，提高取光效率。此外，封装胶的作用还包括对芯片进行机械保护，应力释放，并作为一种光导结构。因此，要求其透光率高、折射率高、热稳定性好、流动性好且易于喷涂。为提高大功率LED 封装的可靠性，还要求封装胶具有粘接性强、低吸湿性、低应力、耐老化等特性。

目前大功率LED封装胶主要采用有机硅，但其成本高且粘接性差，降低了新型大功率LED的可靠性，难以满足大功率LED的封装要求。双酚A型环氧树脂具有加入固化剂后储存时间短、短波辐射或高温下易黄变、粘接性差、易开裂、高吸湿性等缺点，更不适合用于大功率LED封装。但脂环族环氧树脂因环氧基直接连接在脂环上，能形成紧密的刚性分子结构，固化后交联密度增大，使得固化后的材料具有较高的热变形温度，分子结构中因不含苯环，表现出良好的耐紫外性能和低吸湿性。

现市售的大功率LED封装胶，大部分由国外进口，如美国道康宁公司、日本信越公司等，其售价均较高。本发明中的硅烷偶联剂改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，一方面选用硅烷偶联剂参与脂环族环氧树脂共聚，提高聚合物结构稳定性，改善其粘接强度与耐水性，避免在高温下出现封装胶气化膨胀造成的剥落或开裂；另一方面脂环族环氧树脂先经有机硅改性，在结构中引入Si-O键，固化后更具有透光率高、耐热稳定性好、耐紫外光性强、吸湿性低等优点，更适合用于大功率LED封装，且成本低、性能好、生产工艺简单，适合工业化生产，可取代国外产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种透明、粘接力强、不易开裂、耐紫外线、耐高温高蚀且耐低温的硅烷偶联剂改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，避免采用成本高的有机硅封装胶，同时克服现有环氧树脂封装胶粘接力差、即脆性、高吸湿性、低透光率、耐紫外性差等缺点，更适合用做大功率LED封装胶，良好的性能、低廉的成本使其可取代国外进口大功率LED封装胶。

本发明的内容是硅烷偶联剂改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于，该封装胶由A、B两组分构成，经A、B组分按1：(0.9-1.0)混合后用于施工，其中各组分制备方法如下：

组分A的制备：将质量百分比为95％～97％有机硅改性脂环族环氧树脂、0.5％-1％硅烷偶联剂、1.6％～3.6％活性稀释剂、0.02％～0.10％透明蓝紫染料色浆、0.08％～0.18％消泡剂和0.5%～1%增柔剂按比例称量好，在70-90℃条件下搅拌3-4h至混合均匀；

组分B的制备：将质量百分比为98％～99％混合酸酐固化剂、0.2％～1％促进剂、0.5%紫外吸收剂、0.5%多元醇和0.01％～0.09％抗氧化剂按比例称量好，在70-90℃条件下搅拌3-4h，混合均匀。

按上述方案的硅烷偶联剂改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的有机硅改性脂环族环氧树脂制备方法如下：在反应装置中加入脂环族环氧树脂，加热熔融后，加入0.5％～1％的催化剂三苯基磷与20％～30％的硅树脂中间体，升温至120℃反应4h后，减压蒸馏除去反应生成的水。

按上述方案的硅烷偶联剂改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的脂环族环氧树脂为4-乙烯基环氧环己烷、3,4-环氧环己基甲基异丁烯酸酯、3,4-环氧环已基甲基-3,4-环氧环已基碳酸酯、3-环氧乙基-7-氧杂二环[4,1,0]庚烷、双（7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基己二酸酯）、双环戊二烯二环氧化物、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯中的一种或几种。

按上述方案的硅烷偶联剂改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的硅树脂中间体为甲基苯基硅树脂、甲基硅树脂、低苯基甲基硅树脂、苯甲基硅树脂、环氧改性有机硅树脂、有机硅聚酯改性树脂、聚甲基硅树脂、氨基硅树脂中的一种或几种。

按上述方案的硅烷偶联剂改性脂环族环氧树脂大功率LED封装胶，其特征在于所述的硅烷偶联剂为二烷氧基型偶联剂，参与了脂环族环氧树脂共聚，提高聚合物结构稳定性，改善封装胶粘接强度与耐水性。