[發明專利]一種LED封裝材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310033868.7
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103289317A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 陳鳴才;許凱;楊坤;方燕;許正敏
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L63/02;C08G59/42;C08K5/526;C08K5/3435;C08K5/378;C09J7/00;C09J163/02;C09J11/06;H01L33/56
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術領域

本發明屬于封裝材料領域，特別涉及一種LED封裝材料及其制備方法和應用。?

背景技術

當今世界，能源短缺一直是人們最為關注的問題。在照明技術領域，傳統照明光源由于其較大的能耗及較低的光電轉換效率，已經逐漸淡出人們的視野。發光二極管（LED）作為新型照明光源，無論從節約能源還是從減少污染的角度，都具有替代傳統照明光源的潛力，是解決目前我國能源危機的途徑之一。LED照明消耗的電能僅是傳統光源的1/10，發光效率增長100倍，成本下降10倍，具有環境友好、體積小、壽命長等特點，首先進入工業設備、儀器儀表、交通信號燈、汽車、電子設備的背光源等特種照明領域，其發展前景己經吸引全球照明大廠家先后加入LED光源及市場開發中。因此，LED被譽為21世紀新光源，有望成為繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代光源。?

LED封裝是指發光芯片的封裝，相比集成電路封裝有較大不同。一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內，封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連；而LED封裝則是完成輸出電信號，保護管芯正常工作和輸出可見光的功能，既有電參數，又有光參數的設計及技術要求，無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。簡言之，LED封裝的作用是將外引線連接到LED晶片的電極上，不但可以保護LED晶片，而且起到提高發光效率的作用。?

因此，LED的封裝材料需滿足以下幾點要求：為了能夠有效的減少界面折射帶來的光損失，要求封裝材料的折光指數盡可能高；由于LED芯片發出的光要透過封裝材料傳送到外部空間，因此理想封裝材料的透光率應該盡可能接近?100%；LED在使用過程中，光、熱等往往會引起封裝材料的老化，從而嚴重影響到LED的使用壽命，因此封裝材料要有良好的耐熱和光老化行為；作為一種封裝材料，必需具有一定的硬度和強度等力學性能。?

目前，LED主要是用環氧樹脂、有機硅樹脂及其改性樹脂進行封裝。環氧樹脂具有良好的綜合力學性能，粘接強度高、粘接面廣、收縮率低、穩定性好、優異的電絕緣性、良好的加工性等，是應用最廣的LED封裝材料，而通過改性后的環氧樹脂，則克服了原環氧樹脂粘度大，流動性差，交聯密度高，耐疲勞性、耐熱性和耐濕性較差等缺點；有機硅及其改性樹脂具有鍵能較大的Si-O主鏈，固化后透明度非常高，具有優良的電性能、耐高低溫（-50℃～250℃）以及耐水、耐氣候老化、耐紫外等性能，還具有耐腐蝕、耐燒蝕、耐輻射和自熄的性能，相比環氧樹脂、聚氨酯等傳統封裝材料，有其獨特的優點，被認為是用于LED封裝的最佳材料。?

在LED封裝材料領域里，目前人們比較關心的問題是：LED是否能經得住紫外光老化。例如，現有技術通常使用雙酚A型環氧樹脂來封裝基于紫外光的白光發光二極管，由于環氧樹脂含有可吸收紫外線的芳香族，雙酚A型環氧樹脂吸收紫外線之后，會氧化產生羰基造成樹脂黃變，此外環氧樹脂遇熱后也會變色，樹脂變色會進而造成短波長領域的透過率下降，該現象對LED發光光度影響極大；而有機硅及其改性樹脂，雖然在耐紫外性能上優于環氧樹脂，但仍存在一定的缺陷，在高端LED封裝領域中，抗老化性還需進一步改進。?

目前在LED封裝材料中，通常通過添加一定量的抗氧化劑、抗紫外光吸收劑來解決封裝膠膜的耐氣候性差，容易變黃老化等問題。而選擇合適的抗氧化劑、紫外光吸收劑就顯得極為重要了。普通LED封裝材料主要用到的抗氧化劑為受阻酚類及胺類抗氧劑，所用的紫外光吸收劑多為二苯甲酮類吸收劑，此兩類助劑極易與過氧化物自由基發生反應生成生色基團-苯醌，對LED的壽命有較大影響；而苯并三唑類吸收劑是當今LED封裝材料中最為廣泛適用的一類紫外吸收劑，如UV327（2-（2-羥基-3，5-二丁叔基苯基）-5-氯代苯并三唑）、UV326?（2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑）等，其化學性質穩定，與抗氧劑并用還有良好的協同作用，毒性小，相容性好。但是此類紫外光吸收劑的紫外吸收光譜范圍及強度有一定的局限性，用量較大易引起黃變，提高成本，加之世界各區域對含氯材料的限制，因此用此類紫外光吸收劑合成的LED封裝膠膜容易出現問題，使LED封裝材料的制造和應用受到了限制。?

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的不足之處，本發明的首要目的在于提供一種LED封裝材料。?

本發明的另一目的在于提供上述一種上述LED封裝材料的制備方法。?

本發明的再一目的在于提供上述LED封裝材料的應用。?

本發明的目的通過下述技術方案來實現：?