[发明专利]发光二极管封装用有机聚硅氧烷组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种高折光、高粘结性大功率发光二极管封装用有机聚硅氧烷组合物及制备方法。

背景技术

半导体照明技术是21世纪最具有发展前景的高科技领域之一，而发光二极管(Light Emitting Diode，以下简称LED)是其核心技术。LED是一类能直接将电能转化为光能的发光元件，由于它具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、发光响应时间极短、光色纯、结构牢固、抗冲击、耐振动、性能稳定可靠、重量轻、体积少和成本低等一系列特性，因而得到了广泛的应用和突飞猛进的发展。

随着功率型白光LED制造技术的不断完善，其发光效率、亮度和功率都有了大幅度提高。在制造功率型白光LED器件的过程中，除芯片制造技术、荧光粉制造技术和散热技术外，LED封装材料的性能对其发光效率、亮度以及使用寿命也将产生显著影响。从封装材料研究的角度来讲，延长LED的寿命和增强出光效率重点需要解决的问题是：①提高折射率；②提高封装材料本身的耐紫外线和耐热老化能力；③减少封装材料与荧光粉界面间的光散射效应。

环氧树脂因为其具有优良的粘结性、电绝缘性、密封性和介电性能，且成本比较低、配方灵活多变、易成型、生产效率高等成为LED封装的主流材料。而环氧自身存在的吸湿性、易老化、耐热性差、高温和短波光照下易变色、固化的内应力大等缺陷暴露了出来，大大影响和缩短LED器件的使用寿命。

有机硅材料热稳定性、耐候性、耐高低温性、高透光性、低吸湿性和绝缘性，使其渐渐被应用于各种快速成长的高亮度LED市场，包括车用内部照明、手机闪存模组、一般照明以及新兴的LED背光模组等。目前国内折射率在1.41的有机硅封装材料研究较多，但高折射率有机硅材料的研究报道仍很少。因此，研制具有高透明度、高折光率、优良耐紫外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。

另外，传统增粘剂多为硅烷偶联剂或含氢环体与烯丙基缩水甘油醚的简单加成物，对聚邻苯二甲酰胺(PPA)和金属的粘结不理想，尤其在回流焊过程中封装料与壳体容易产生脱离，形成废品。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高折光、高粘结性大功率的发光二极管封装用有机聚硅氧烷组合物。

本发明的技术方案概述如下：

一种发光二极管封装用有机聚硅氧烷组合物，其特征是由A组份和B组份组成，所述A组份由下述方法制成：按质量将55～75份乙烯基苯基聚硅氧烷和25～45份乙烯基苯基硅油搅拌均匀；加入3.0×10^-4～1.5×10^-3份卡式铂金催化剂，搅拌均匀；所述B组份由下述方法制成：按质量将30～40份含氢苯基聚硅氧烷、9～12份七甲基三硅氧烷和45～60份含环氧基的苯基乙烯基聚硅氧烷搅拌均匀；加入0.05～0.1份抑制剂和1～3份增粘剂搅拌均匀；

环氧基的苯基乙烯基聚硅氧烷用下述方法制成：在阴离子交换树脂D296R的催化下，将含有环氧基的三烷氧基硅烷化合物、含有烯基的三烷氧基硅烷化合物和二苯基硅二醇在25～70℃，缩合反应8～15小时，然后至100℃减压脱除低沸物，过滤除去阴离子交换树脂，得到含环氧基的苯基乙烯基聚硅氧烷；所述含有环氧基的三烷氧基硅烷化合物、含有烯基的三烷氧基硅烷化合物和二苯基硅二醇依次用a、b和c表示，所述a:b:c的摩尔比＝(0.5～3):(0.5～3):4，并且2≤a+b≤4。

增粘剂用下述方法制成：氮气保护下，将1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷升温至40～60℃，在3～5小时内滴加由1，2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度为0.1～0.5wt％氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液，在60～80℃反应2～3小时，得到增粘剂；所述1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷、1，2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷与甲基丙烯酸异氰基乙酯依次用d、e、f和g表示，所述d:e:f:g的摩尔比＝1:(0～3):(0～3):(0～3)，并且，2≤e+f+g≤4；所述氯铂酸的添加量为全部投料量的10～50ppm。

乙烯基苯基聚硅氧烷的理化参数优选为乙烯基含量为2～6％，苯基含量为30～60％，粘度为1000～50000mPa.s。

乙烯基苯基硅油的理化参数优选为乙烯基含量为0.2～0.5％，苯基含量为30～60％，粘度为1000～50000mPa.s。