[發明專利]一種透明可加成固化的LED燈絲封裝硅膠

有效

• 申請號: 201410394532.8
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104164209A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 朱淮軍;戴子林;涂偉萍
• 申請（專利權）人: 廣東省工業技術研究院(廣州有色金屬研究院)
• 主分類號: C09J183/07
• 分類號: C09J183/07;C09J183/05;C09J11/04;C09J11/06;H01L33/56
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 千知化

技術領域

本發明涉及一種LED封裝硅膠，具體是指一種透明可加成固化的LED燈絲封裝硅膠。

背景技術

LED燈絲封裝硅膠，用于新興的360度全周發光LED球泡燈的燈絲封裝過程。LED燈絲封裝與傳統的PLCC式單顆LED封裝形式不同，采用玻璃絲為基板，串聯數十顆LED芯片，用混有熒光粉的有機硅膠包封而成。一個球泡燈通常串并2~4條這樣的燈絲，像傳統白熾燈的發光鎢絲一樣被固定在球泡燈中心，可實現360度全周發光。

燈絲膠要求點膠后即時定型，預烘烤60~80℃時無形變，直至固化完全而保持初始點膠尺寸外型。滿足這種要求的封裝膠在材料學上體現為高觸變性，即高剪切力施加點膠時可像普通流體一樣流動，點膠完成剪切撤離后立即像固體一樣停止流動。一般采用在普通膠水中添加觸變劑而獲得觸變性能。觸變性能(TI值)與高分子材料流動性能、觸變劑的添加量、觸變劑的粒子尺寸、觸變劑在膠水中的分散程度有關，均一性與一致性是配制觸變材料控制的難點。再有，LED封裝應用要求封裝膠水不能因添加一定量的觸變填料而過多損失透光率，一般透光率要求保持在80%以上。

氣相白炭黑可用于LED封裝膠的觸變性調節，許多燈絲LED生產廠家在封裝試制過程中使用普通封裝硅膠與氣相白炭黑混合調制制成燈絲膠，但遇到諸多問題：如混合均一性問題，高觸變材料僅在高速剪切條件下才能流動，所以當觸變粉添加到一定量時，攪拌混合效率下降，觸變粉難以被“吃”進膠體內部并形成均一的混合物；如一致性問題，氣相白炭黑自身易團聚，在不同剪切力以及混合后靜置時間作用下局部發生不同程度的團聚使混合物不能保證較高一致性；如透光率降低問題，由于普通攪拌過程的分散效率低，添加15%以上質量分數的白炭黑后，膠體透光率往往降低到70%以下，影響燈泡的發光效果。

由于加入了折射率1.46的白炭黑補強造成傳統的折射率1.41的甲基硅橡膠和折射率1.52的高苯基硅橡膠折射率偏差太大而發渾，無法獲得透明的產品。

研究發現，通過提高基礎硅膠的折射率，使之達到1.45~1.48，與氣相白炭黑的折射率相接近，可以制備出透明的硅橡膠，并使透光率達到95%以上。而要提高基礎硅膠的折射率，需要對傳統的甲基硅橡膠改性，引入高折射率的基團，比如苯基、環己基等。從原料獲得的難易角度看，引入苯基是切實可行的辦法。

雖然說采用苯基改性聚硅氧烷可以獲得高透明的硅橡膠，但不同的苯基含量和苯基結構對產品性能的影響也是不一樣的。研究發現，由于苯基材料具有熱塑性，溫度對其性能的影響很大，當苯基含量低于20%時，苯基基團的引入會顯著降低苯基材料的性能，比如拉伸強度、抗撕強度等非常低，當苯基含量達到35~50%時，苯基材料的性能會大幅提高，顯示出一定的拉伸、抗撕強度，而當苯基含量超過50%時，苯基材料的熱塑性改變明顯，難以正常使用。所以目前市場上的苯基硅膠的苯基含量都在35~50%之間，折射率在1.50~1.54之間，若要合成低苯基含量，折射率介于1.45~1.48，力學性能優異的苯基硅膠，是較難實現的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種透明可加成固化的LED燈絲封裝硅膠。其在點膠后即時定型，預烘烤60~80℃時無形變，直至固化完全而保持初始點膠尺寸外型。固化產物顯示出高的力學性能和強度，透光率大于95%。

本發明所述的透明的可加成固化的LED燈絲封裝硅膠由以下組分及重量份組成：

甲基苯基乙烯基硅樹脂：50~100；苯基含氫硅樹脂：4~30；HDK??H20氣相白炭黑：5~15；觸變穩定劑γ―縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷：0.5~2%；加成反應催化劑1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷鉑絡合物：0.02；抑制劑1-乙炔基環己醇：0.02。

將上述組分高速分散混合均勻，即得本發明所述的透明可加成固化的LED燈絲封裝硅膠。

含有直接鍵合到硅上的乙烯基、苯基的甲基苯基乙烯基硅樹脂是本發明的可加成固化的透明的含苯基硅橡膠的基本組分，在催化作用下，乙烯基與苯基含氫硅樹脂中的與硅鍵合的氫反應而交聯，固化。