CN108130038A - 一种led有机硅杂化固晶胶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED有机硅杂化固晶胶，包含以下重量份原料：环氧改性苯基有机硅树脂58～63份，增韧剂17～22份，耐UV剂0.5～1份，抗氧剂0.5～1份，促进剂0.2～0.4份，固化剂A 0.5～1份，固化剂B 6～8份，触变剂1～2份。本发明将苯基有机硅树脂中所有反应基团替换成环氧基团，并通过环氧开环加成固化的方式完成交联反应，进而提高了固晶胶的粘接性，同时主体仍然为Si‑O‑Si结构，且含有一定量苯基，保证了产品的耐黄变性能；加入耐UV剂和耐氧化剂，进一步提高产品耐黄变及耐候性；通过控制促进剂、固化剂的比例，保证了室温下较长的操作时间。

Description

一种LED有机硅杂化固晶胶
技术领域
本发明涉及一种环氧改性有机硅的LED固晶胶，属于改性有机硅胶黏剂领域。
技术背景
随着LED市场的逐渐繁荣，对LED固晶胶的需求及要求也逐步提高。市场上现在使用的固晶胶主要有两种：有机硅固晶胶、环氧固晶胶。有机硅固晶胶具有非常优异的耐黄变性，耐候性好，无腐蚀性，透光率高，但是粘接力相对环氧差很多，价格偏高；环氧固晶胶具有很好的粘接力，能满足所有尺寸芯片的粘接要求，价格优廉，但是环氧基团耐黄变性差，使用一段时间后会导致亮度大幅度降低，影响最终产品的出光效率，降低使用寿命，在高端LED产品上无法应用。
目前，市场上急需一种兼顾有机硅、环氧两种体系固晶胶优点的产品，而环氧改性有机硅是其中较易实现的方法，其属于杂化材料，结合了有机硅的耐黄变性能，以及环氧树脂优良的粘接性；同时提高了与环氧封装胶和高折封装胶的相容性，消除了界面差异的影响。
发明内容
为了解决现有产品的不足，本发明通过使用环氧基团改性的苯基有机硅树脂原料，并通过环氧开环固化体系的方式完成交联固化。该环氧改性有机硅LED固晶胶具有优异粘接力、较好的耐黄变性。
一种LED有机硅杂化固晶胶，为单组份热固化环氧开环加成聚合改性有机硅，按照以下重量比例添加原料均匀混合而成：
环氧改性苯基有机硅树脂58～63份
增韧剂 17～22份
耐UV剂 0.5～1份
抗氧剂 0.5～1份
促进剂 0.2～0.4份
固化剂A 0.5～1份
固化剂B 6～8份
触变剂 1～2份
本发明将苯基有机硅树脂中所有反应基团替换成环氧基团，并通过环氧开环加成固化的方式完成交联反应，进而提高了固晶胶的粘接性，同时主体仍然为Si-O-Si结构，且含有一定量苯基，保证了产品的耐黄变性能；加入耐UV剂和耐氧化剂，进一步提高产品耐黄变及耐候性；通过控制促进剂、固化剂的比例，保证了室温下较长的操作时间。
所述环氧改性苯基硅树脂的结构式为：
(R1Me2SiO1/2)3(PhSiO3/2)4 (1)
其中，R1为Ph为苯基，Me为甲基；
采用上一步方案的有益效果是：环氧改性苯基有机硅树脂为主体，保证了固晶胶的耐黄变性能；环氧基的引入，提升了产品的粘接能力；同时改性后的产品提高了与环氧封装胶和高折封装胶的相容性，消除了界面差异的影响，从而提高了LED产品亮度。
进一步，所述增韧剂如结构式(2)，
其中，Ph为苯基，Me为甲基，4≥m≥2，4≥n≥2
采用上一步的有益效果：提高了固晶胶的韧性，避免了胶水固化及后期使用开裂的现象；
进一步，所述耐UV剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2`-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑中的任意一种；
采用上一步的有益效果：进一步提升固晶胶的耐黄变性能；
进一步，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、N,N’-1,6-亚己基-二-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺中的任意一种；
采用上述方案的有益效果是：提升了产品耐氧性能，降低了长期使用/高温下的胶体被氧化的影响；
进一步，所述促进剂为DBU-季鏻盐；
进一步，所述固化剂A为甲基六氢邻苯二甲酸酐；所述固化剂B为多氢化-多样代异苯并呋喃羧酸。
采用上述方案的有益效果是：固化剂A和固化剂B属于两种环氧开环方式，能够更有效的促进环氧开环加成聚合反应，同时能够有效降低反应温度，延长室温下使用时间。
进一步，所述触变剂为白炭黑R974；
采用上述方案的有益效果是：使得产品具有一定触变性，适合各种工艺下的固晶要求。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明中的原理和特征进行描述，所举实例只是为了对本发明进一步的解释说明，并非用来限定本发明的范围。
实施例1
称取如结构式(1)的环氧改性苯基硅树脂63g；如结构式(2)的增韧剂17g，其中m＝2，n＝2；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.5g；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯0.7g；DBU-季鏻盐0.4g；甲基六氢邻苯二甲酸酐1g；多氢化-多样代异苯并呋喃羧酸2g，R974白炭黑2g；依次加入混合均匀即得到有机硅固晶胶。
实施例2
称取如结构式(1)的环氧改性苯基硅树脂60g；如结构式(2)的增韧剂20g，其中m＝3，n＝3；2-(2`-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑0.8g；三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5g；DBU-季鏻盐0.3g；甲基六氢邻苯二甲酸酐0.8g；多氢化-多样代异苯并呋喃羧酸7g；R974白炭黑1.5g；依次加入混合均匀即得到有机硅固晶胶。
实施例3
称取如结构式(1)的环氧改性苯基硅树脂58g；如结构式(2)的增韧剂20g，其中m＝4，n＝4；2-(2`-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑1g；N,N’-1,6-亚己基-二-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺1g；DBU-季鏻盐0.2g；甲基六氢邻苯二甲酸酐0.5g；多氢化-多样代异苯并呋喃羧酸6g；R974白炭黑1g；依次加入混合均匀即得到有机硅固晶胶。
对比实施例1
使用道康宁OE-8001有机硅固晶胶。
对比例1的组分与实施例1、2、3的组分相比较，其为纯有机硅体系产品，未经过改性处理。
对比实施例2
使用爱玛森康明DX-20C环氧固晶胶。
对比例2的组分与实施例1、2、3的组分相比较，对比例为纯环氧体系产品。
使用实施例1、实施例2、实施例3和对比例1、对比例2中的五种固晶胶产品进行实验，实验流程：
分别使用5种产品将2*2mm蓝宝石芯片固晶到铝片上，同时制作2mm胶片；
用160℃程序烘箱分别固化；
用推力机测试固化后芯片的冷推推力；
将制作好的2mm胶片放于180℃烘箱老化，观察黄变性。
实施例1-3及对比例1-2的性能参数测试结果如下表：
通过实施例1、2、3与对比例1、2比较，环氧改性有机硅产品的粘接性高于纯有机硅体系，稍低于环氧体系；耐黄变性稍差于纯有机硅体系，强于环氧体系。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不是用于限制本发明范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均已该包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种LED有机硅杂化固晶胶，其特征在于，包含以下重量份原料：
环氧改性苯基有机硅树脂58～63份
增韧剂17～22份
耐UV剂0.5～1份
抗氧剂0.5～1份
促进剂0.2～0.4份
固化剂A 0.5～1份
固化剂B 6～8份
触变剂1～2份
所述环氧改性苯基硅树脂的结构式为：(R1Me2SiO1/2)3(PhSiO3/2)4 (1)
其中，R1为Ph为苯基，Me为甲基。
2.根据权利要求1所述的有机硅杂化固晶胶，其特征在于，所述增韧剂如结构式(2)，
其中，Ph为苯基，Me为甲基，4≥m≥2，4≥n≥2。
3.根据权利要求1所述的有机硅杂化固晶胶，其特征在于，所述耐UV剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2`-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑中的任意一种；所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、N,N’-1,6-亚己基-二-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺中的任意一种；所述促进剂为DBU-季鏻盐；所述触变剂为白炭黑R974。
4.根据权利要求1所述的有机硅杂化固晶胶，其特征在于，所述固化剂A为甲基六氢邻苯二甲酸酐；所述固化剂B为多氢化-多样代异苯并呋喃羧酸。
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