CN104130578A - 一种高性能led封装材料及其制备方法 - Google Patents

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沈金鑫
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Abstract

本发明公开了一种高性能LED封装材料及其制备方法，包括以下重量份的组分：复合硅树脂30-60份、有机硅油20-30份、催化剂0.1-1份、稀释剂0.5-5份；所述复合硅树脂由重量份为20-50份的甲基三氯硅烷、20-50份的二苯基二乙氧基硅烷在80-100℃条件下水解10-15小时制备的到的复合硅树脂，制备方法：先将复合硅树脂加入到有机硅油中，在25-30℃下混合均匀，得到无色透明混合物，然后按照比例添加催化剂和稀释剂，在28-32℃下搅拌1-2小时，混合均匀得到无色透明的有机硅封装材料。本发明采用复合硅树脂和有机硅油混合，在催化剂的条件下发生加成反应，得到的高性能LED封装材料，具有透明性高、耐高温、成本低等优点，应用在白光LED器件上，具有降低成本，提高LED使用寿命的功效。

Description

一种高性能LED封装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，尤其涉及一种高性能LED封装材料及其制备方法。
背景技术
作为环保节能的新一代绿色光源和照明技术，LED灯近年来得到快速发展，无论从节约能源，还是从减少环境污染的角度，LED作为新型照明光源都具有替代传统照明光源的极大潜力，是解决目前我国能源危机的途径之一。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的提高。同时，LED封装材料也面临着巨大的挑战，使用高折光指数、高耐紫外线能力和耐热老化能力、低应力的封装材料，可明显调高照明器件的光输出功率和使用寿命。
目前，使用较多的是环氧树脂封装材料，但是环氧树脂固化后交联密度高，内应力大，脆性大，耐冲击性差，而且，温度升高及蓝光和紫外线照射会使环氧树脂的透明度严重下降，在大电流情况下，封装材料甚至会碳化，在器件表面形成导电通道，使器件失效。与环氧树脂相比，有机硅材料具有耐热耐候性好、透明性好等优点，但是价格昂贵，导致大功率的LED价格偏高，直接影响到大功率LED器件的规模生产和快速发展。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种采用复合硅树脂和有机硅油混合，在催化剂的条件下发生加成反应，得到的高性能LED封装材料，具有透明性高、耐高温、成本低等优点。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种高性能LED封装材料，包括以下重量份的组分：复合硅树脂30-60份、有机硅油20-30份、催化剂0.1-1份、稀释剂0.5-5份；
所述复合硅树脂由重量份为20-50份的甲基三氯硅烷、20-50份的二苯基二乙氧基硅烷在80-100℃条件下水解10-15小时制备的到的复合硅树脂。
优选地，所述的高性能LED封装材料，包括以下重量份的组分：复合硅树脂50份、有机硅油25份、催化剂3份、稀释剂3份；
所述复合硅树脂由重量份为30份的甲基三氯硅烷、30份的二苯基二乙氧基硅烷在100℃条件下水解12小时制备的到的复合硅树脂。
所述的催化剂为双环戊二烯二氯化铂。
所述的双环戊二烯二氯化铂的浓度为15ug/g。
所述的高性能LED封装材料的制备方法，包括以下制备步骤：先将复合硅树脂加入到有机硅油中，在25-30℃下混合均匀，得到无色透明混合物，然后按照比例添加催化剂和稀释剂，在28-32℃下搅拌1-2小时，混合均匀得到无色透明的有机硅封装材料。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过采用复合硅树脂和有机硅油混合，在催化剂的条件下发生加成反应，得到的高性能LED封装材料，具有透明性高、耐高温、成本低等优点，加成型有机硅聚合物具有硫化过程不产生副产物，收缩率极小，能深层硫化，制备的产品纯度高、透明性高、耐高温，采用加成型有机硅聚合物作为封装材料应用在白光LED器件上，具有降低成本，提高LED使用寿命的功效；催化剂选择双环戊二烯二氯化铂，浓度为10-15ug/g时，封装材料固化时间缩短，催化剂的浓度为15-35ug/g时，封装材料固化时间延长，所以催化剂浓度选自15ug/g时，封装材料固化时间最短；本发明的封装材料透光率可达到98％，应用在大功率白光LED上，白光LED的光通量可达42.65lm，达到了很好的应用效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1：
一种高性能LED封装材料，包括以下重量份的组分：复合硅树脂50份、有机硅油25份、双环戊二烯二氯化铂3份、稀释剂3份；
所述复合硅树脂由重量份为30份的甲基三氯硅烷、30份的二苯基二乙氧基硅烷在100℃条件下水解12小时制备的到的复合硅树脂。
所述的双环戊二烯二氯化铂的浓度为15ug/g。
制备方法：先将复合硅树脂加入到有机硅油中，在28℃下混合均匀，得到无色透明混合物，然后按照比例添加催化剂和稀释剂，在30℃下搅拌2小时，混合均匀得到无色透明的有机硅封装材料。
本实施例制备的LED封装材料耐紫外老化性能好，折光系数1.53，透光率95％，硬度90A，耐热性200℃/60min无黄变。
实施例2：
一种高性能LED封装材料，包括以下重量份的组分：复合硅树脂30份、有机硅油20份、双环戊二烯二氯化铂0.3份、稀释剂2份；
所述复合硅树脂由重量份为20份的甲基三氯硅烷、20份的二苯基二乙氧基硅烷在80℃条件下水解15小时制备的到的复合硅树脂。
所述的双环戊二烯二氯化铂的浓度为15ug/g。
制备方法：先将复合硅树脂加入到有机硅油中，在25℃下混合均匀，得到无色透明混合物，然后按照比例添加催化剂和稀释剂，在28℃下搅拌2小时，混合均匀得到无色透明的有机硅封装材料。
本实施例制备的LED封装材料耐紫外老化性能好，折光系数1.50，透光率93％，硬度88A，耐热性200℃/60min无黄变。
实施例3：
一种高性能LED封装材料，包括以下重量份的组分：复合硅树脂60份、有机硅油30份、双环戊二烯二氯化铂1份、稀释剂5份；
所述复合硅树脂由重量份为50份的甲基三氯硅烷、50份的二苯基二乙氧基硅烷在100℃条件下水解10小时制备的到的复合硅树脂。
所述的双环戊二烯二氯化铂的浓度为15ug/g。
制备方法：先将复合硅树脂加入到有机硅油中，在30℃下混合均匀，得到无色透明混合物，然后按照比例添加催化剂和稀释剂，在32℃下搅拌1小时，混合均匀得到无色透明的有机硅封装材料。
本实施例制备的LED封装材料耐紫外老化性能好，折光系数1.51，透光率92％，硬度89A，耐热性200℃/60min无黄变。

Claims (5)

1.一种高性能LED封装材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：复合硅树脂30-60份、有机硅油20-30份、催化剂0.1-1份、稀释剂0.5-5份；
所述复合硅树脂由重量份为20-50份的甲基三氯硅烷、20-50份的二苯基二乙氧基硅烷在80-100℃条件下水解10-15小时制备的到的复合硅树脂。
2.根据权利要求1所述的高性能LED封装材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：复合硅树脂50份、有机硅油25份、催化剂3份、稀释剂3份；
所述复合硅树脂由重量份为30份的甲基三氯硅烷、30份的二苯基二乙氧基硅烷在100℃条件下水解12小时制备的到的复合硅树脂。
3.根据权利要求1所述的高性能LED封装材料，其特征在于：所述的催化剂为双环戊二烯二氯化铂。
4.根据权利要求3所述的高性能LED封装材料，其特征在于：所述的双环戊二烯二氯化铂的浓度为15ug/g。
5.一种如权利要求1所述的高性能LED封装材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：先将复合硅树脂加入到有机硅油中，在25-30℃下混合均匀，得到无色透明混合物，然后按照比例添加催化剂和稀释剂，在28-32℃下搅拌1-2小时，混合均匀得到无色透明的有机硅封装材料。
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