[發明專利]一種高折光率功率型LED封裝有機硅

有效

• 申請號: 201410147659.X
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN104004359A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 熊明文;董睿智
• 申請（專利權）人: 江蘇嘉娜泰有機硅有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/04;C08L83/05;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/22;H01L33/56
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

技術領域

本發明涉及有機硅高分子材料制備領域，更具體地，涉及一種用于LED燈具封裝的大功率高折光指數封裝硅膠及其制備方法。

背景技術

隨著標示性LED燈具日趨普及，用于LED芯片封裝材料的研發與生產也引起了企業的廣泛關注。近年來，透光率高、耐紫外性能好、耐高低溫性能好及強度高等物理和光學性能優良的有機硅材料逐漸取代了早期廣泛使用的易于黃變、耐高低溫性差和耐候性差的環氧樹脂封裝材料，這種轉變基本滿足了標示性LED封裝要求。但是隨著LED發展步入大功率型普通照明燈具領域，對芯片封裝材料提出了更高的要求。

????功率型LED通常需要滿足兩個要求：一是要確保在大電流、高低溫及強紫外條件下芯片工作的穩定性；二是要采用光學性能優良的封裝材料來提高芯片的取光效率。為了滿足上述要求，除了采用先進的倒裝封裝工藝以外，更重要的是開發新型導熱、導電及光學性能好的封裝材料。

????當前功率型LED的封裝材料以甲基苯基有機硅樹脂為主。高甲基含量有機硅樹脂的熱塑性好，但該型材料的折光指數通常較低，一般要低于1.5；提高有機硅樹脂中苯基的含量可以提高折光指數，但高苯基有機硅樹脂的塑性太大，耐冷熱循環沖擊性能差，調控苯基含量可以制備出粘接性能好的有機硅封裝材料，但是取光效率不能得到顯著改善，原因在于芯片與有機硅封裝材料的折光指數差異較大。芯片的折光指數通常比較高（如GaN的折光指數為2.3左右），而目前市場上用于封裝的有機硅材料的折光指數基本在1.58以下，因此在芯片與封裝材料界面容易發生全反射現象，造成大量的光損失。如果采用以芯片的折光指數相當的有機硅封裝材料，取光效率會大幅度提高。以GaN芯片的LED燈具為例，如果有機硅封裝材料的折光指數從1.5提高1.6，取光效率將提高20%。由此可見，開發高折光指數、高透光率及物化性能和力學性能優良的封裝材料尤為重要。

有文獻資料報道在有機硅樹脂中添加折光指數高的無機氧化物粒子（如TiO2等），不僅可以提高材料的折光指數，而且可以顯著改善材料的耐紫外性能及綜合性能。隨之而來的問題是透光率降低以及氧化物粒子的分散性問題，都尚待研究解決。

????雖然國內外許多企業與機構圍繞高折光指數的有機硅進行了深入研究（如中國專利CN201210294172.5報道的折光指數為1.57），但與國外著名封裝企業相比仍有很大差距，而且國內企業生產的LED高折光率有機硅封裝材料市場占有份額很小，幾乎被國外企業所壟斷。更為重要的是折光指數大于1.57的有機硅封裝材料鮮有報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐折光指數大于1.57、高透光率、耐熱耐紫外的高強度有機硅封裝材料，可以滿足大功率LED的封裝要求。

????本發明首先提供一種高折光率功率型LED封裝有機硅，由A組分和B組分按重量比為1:?1～1:?20配制而成，其中，按重量份計，A組分包括甲基苯基乙烯基聚硅氧烷100份，苯基硅油1～60份，金屬氧化物-有機配位組合物1～75份，固化催化劑0.3～2份，功能性填料1～20份；按重量份計，B組分包括甲基苯基乙烯基聚硅氧烷100份，甲基苯基含氫硅油5～30份，金屬氧化物-有機配位組合物1～75份，抑制劑0.01～5份，光穩定劑1～10份，

所述的甲基苯基乙烯基聚硅氧烷結構式如下：

CH₂=CH-Si(CH₃)₂-[O-Si(CH₃)₂]_a-[O-SiPh₂]_b-[O-Si(CH₃)(CH=CH₂)]_c-O-Si(CH₃)₂-CH=CH₂，式中，a為5～400,?b為5～300,?c為2～100，

所述的甲基苯基聚氫基硅氧烷結構式如下：

(CH₃)₃-[O-Si(CH₃)₂]_x-[O-SiPh₂]_y-[O-SiH(CH₃)]_z-O-Si(CH₃)₃，式中，x為5～300,?y為5～200,?z為1～50，

所述的金屬氧化物-有機配位組合物中的金屬為鈦、鋯或鑭系稀土元素中的一種或幾種。