[發明專利]新型改性納米二氧化鈦摻雜脂環族環氧樹脂LED封裝膠

無效

• 申請號: 201210238215.8
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102746814A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 曹祥來;孔慶茹;喬毅
• 申請（專利權）人: 上海中新裕祥化工有限公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/04;H01L33/56
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技術領域

?本發明涉及一種LED封裝膠，具體涉及一種抗紫外老化性能好且粘結性強的硅烷偶聯劑改性后的納米二氧化鈦摻雜脂環族環氧樹脂LED封裝膠。

背景技術

發光二級管（LED）作為第三代半導體照明光源，因其與白熾燈、熒光燈相比各方面均更具優勢，被廣泛用于照明、輻射光源和顯示器等領域。LED使用過程中，輻射復合產生的光子在向外發射時會產生損失，很多光線無法從芯片中射到外部。通過在芯片表面涂覆一層折射率相對較高的透明膠層即封裝膠，由于該膠層處于芯片和空氣之間，從而有效減少光子在界面的損失，提高取光效率。此外，封裝膠的作用還包括對芯片進行機械保護，應力釋放，并作為一種光導結構。因此，要求其透光率高、折射率高、熱穩定性好、粘結性強且易于噴涂。

目前LED封裝膠主要采用雙酚A型環氧樹脂及有機硅，其中有機硅成本較高，目前仍以環氧樹脂為主。但雙酚A型環氧樹脂含有可吸收紫外線的苯環，吸收紫外線后會氧化變黃，且加入固化劑后具有儲存時間短、粘結性差、易開裂、高吸濕性等缺點。同時，環氧樹脂預熱也會變色，進而造成短波長領域的透過率下降，該現象對白光與藍光LED發光光度影響較大。因此，改善LED封裝膠的抗紫外老化能力與粘結強度是提高LED壽命的必要條件。

LED封裝材料的抗紫外線老化能力與粘結性能可以通過環氧分子的結構設計、添加紫外吸收劑、無機納米顆粒改性等手段來改善。脂環族環氧樹脂由于分子結構中不含苯環，其紫外線吸收量低，與雙酚A型環氧樹脂相比，表現出良好的耐紫外老化性能和低吸濕性，且固化后的材料具有較高的熱變形溫度。納米級二氧化鈦具有較大的比表面積及納米尺度效應，其光學性能與常規材料相比均有較大程度提高，其細的微孔結構可以有效散熱，延長LED的使用壽命，且其作為一種無機紫外吸收劑具有無毒、高光熱穩定性等優點，極低的用量便能改善環氧樹脂的光學性能，但未改性的納米顆粒較易團聚沉積。硅烷偶聯劑改性后的納米二氧化鈦，因降低了納米顆粒的表面能，有效的防止納米顆粒的團聚，提高其在封裝膠體系中的分散性能，且結構中引入Si-O-Si鍵，從而使其粘結性增強、粘度降低、韌性提高、固化速率加快。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型的透明度高、耐紫外老化性能好、粘結力強、韌性高、固化快、粘度低、吸濕性低的LED封裝膠，選用硅烷偶聯劑改性后的納米二氧化鈦摻雜脂環族環氧樹脂，避免采用成本高的有機硅，同時克服現有雙酚A型環氧樹脂封裝膠高吸濕性、耐紫外性差及短波透過率低等缺點，更適合用高端LED封裝膠、大功率LED封裝膠或基于紫外光的白光與藍光LED封裝膠。且其性能好、成本低、工藝簡單，適合工業化大規模生產。

本發明的內容是一種新型改性納米二氧化鈦摻雜脂環族環氧樹脂LED封裝膠，其特征在于，該封裝膠由A、B兩組分構成，經A、B組分按1：(0.9-1.0)混合后用于施工，其中各組分制備方法如下：

⑴組分A的制備：將質量百分比為95％～97％脂環族環氧樹脂、1.6％～2.6％活性稀釋劑、0.5%～1%增柔劑、0.08％～0.18％消泡劑和0.02％～0.10％透明藍紫染料色漿按比例稱量好，在70-90℃條件下攪拌3-4h，混合均勻；

⑵組分B的制備：將質量百分比為98％～99％混合酸酐固化劑、0.2％～1％促進劑、0.5%多元醇、0.05%硅烷偶聯劑改性的納米紫外吸收劑和0.01％～0.09％抗氧化劑按比例稱量好，在70-90℃條件下攪拌3-4h，混合均勻。

按上述方案的新型改性納米二氧化鈦摻雜脂環族環氧樹脂LED封裝膠，其特征在于所述的脂環族環氧樹脂為4-乙烯基環氧環己烷、3,4-環氧環己基甲基異丁烯酸酯、3,4-環氧環已基甲基-3,4-環氧環已基碳酸酯、3-環氧乙基-7-氧雜二環[4,1,0]庚烷、雙（7-氧雜雙環[4.1.0]3-庚甲基己二酸酯）、雙環戊二烯二環氧化物、六氫鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯中的一種或幾種。

按上述方案的新型改性納米二氧化鈦摻雜脂環族環氧樹脂LED封裝膠，其特征在于所述的活性稀釋劑為環氧丙烷丁基醚、環氧丙烷苯基醚、芐基縮水甘油醚、叔碳酸縮水甘油醚、1,4-丁二醇縮水甘油醚中的一種或幾種。

按上述方案的新型改性納米二氧化鈦摻雜脂環族環氧樹脂LED封裝膠，其特征在于所述的固化劑為60%-70%甲基六氫鄰苯二甲酸酐或六氫鄰苯二甲酸酐與30%-40%聚壬二酸酐的混合物。