CN109593480A - 一种高亮度高可靠性rgb环氧封装胶 - Google Patents

一种高亮度高可靠性rgb环氧封装胶 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高亮度高可靠性RGB环氧封装胶及其制备方法，包含以下重量份原料：改性环氧预聚物5‑10份，双酚A型环氧树脂30‑45份，固化剂35‑50份，粘接剂1‑3份，增韧剂7‑12份，促进剂0.2‑0.5份，抗氧剂0.2‑0.5份，耐UV剂0.01‑0.06份。本发明固化后的材料透光率高，粘接性好，固化收缩率低，改性环氧预聚物在聚合物中引入硫及芳香基团，提高封装材料折光率，提高出光效率。加入含硅氧烷及芳香基结构的增韧剂，进一步调整固化物结构，提高韧性，从而使封装材料具有优异的耐冷热冲击的性能。加入耐UV剂和抗氧化剂，提高产品耐黄变性能及耐候性能。

Description

一种高亮度高可靠性RGB环氧封装胶
技术领域
本发明涉及一种RGB封装胶，尤其涉及一种高亮度高可靠性RGB环氧封装胶及其制备方法，属于胶黏剂技术领域。
技术背景
LED因其功耗低、发光效率高、不含有毒物质汞、绿色环保等诸多特点得到了广泛应用。随着LED产业的发展，越来越多的电子产品背光显示屏采用LED光源，通过控制LED光源发光的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息。其中，LED光源作为LED显示屏的最关键器件，对其的选择决定了整个显示屏50％以上的质量。
RGB LED显示屏是由红绿蓝三种发光二极管组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。与单色光源相比，RGB LED以较低的成本提供了接近窄频的色谱。RGB LED不仅改善了色谱，而且还提高了效率，因为RGB LED只按照所需要的红光、绿光和蓝光发射光能。由于RGB LED较宽的色谱，能使画质提升至最高。RGB灯是以三原色共同交集成像,RGB在重迭恰当的状态下，整体呈现的亮度与清晰度是荧光粉白光LED的五倍。
对于高质量RGB显示屏，由于其由红、绿、蓝三种LED的像素点组成，任一颜色LED的失效均会影响显示屏整体视觉效果。目前，行业一般要求在LED显示屏开始装配至老化72小时出货前的失效率应低于万分之三。这就提高了LED封装厂商对RGB全彩LED光源产品稳定性能的要求。RGB全彩LED封装的点胶工艺，是将环氧树脂胶注入支架碗杯，胶面成微凹形状，经烤箱烘烤固化。主要作用是保护芯片和导线，同时提高出光率。由于封装所用的环氧树脂材料，会因为光照以及温升而引起其光透过率的劣化，在光源长时间使用中，表现出原本透明的环氧树脂材料发生褐变，或出现暗灯等。并且，由于各材料热膨胀系数不同，在灯珠灯珠经长时间点亮或经高温焊接后，各物质不可能回复到它们最初的接触状态，相互间存在一定应力，这个应力严重的会压坏芯片，拉断金线等，从而造成LED光源死灯或严重漏电。目前，由于RGB全彩灯珠多用于显示屏、室外装饰等，在实际使用过程中，受外界环境因素影响，寿命远远不能达到所预期的理论值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高亮度高可靠性RGB环氧封装胶，高折光率、高透光率、粘接性好、固化收缩率低，耐黄变性能、耐候性能、耐冷热冲击性能优异。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种高亮度高可靠性RGB环氧封装胶，其特征在于，由以下原料按重量份均匀混合而成：
改性环氧预聚物 5-10份；
双酚A型环氧树脂 20-35份；
增韧剂 10-17份；
固化剂 35-50份；
粘接剂 1-3份；
促进剂 0.2-0.5份；
抗氧剂 0.2-0.5份；
耐UV剂 0.01-0.06份。
进一步，所述改性环氧预聚物如结构式(1)：
其中，8>m+n>2。
进一步，所述双酚A型环氧树脂可选择本领域常用的市购双酚A型环氧树脂，例如Shell公司的826，南亚EPOXY EL 128E树脂，长春化学188，上海络合新材料的EP-4080E等，优选无色透明E-44型环氧树脂。
进一步，所述固化剂为甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、多氢化-多样代异苯并呋喃羧酸三者中的一种。
进一步，所述促进剂为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四乙基氯化铵和四丁基氯化铵中的一种或多种。
进一步，所述粘接剂为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
进一步，所述增韧剂如结构式(2)：
其中，8≧m+n≧4
进一步，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、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。
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。
一种高亮度高可靠性RGB环氧封装胶，制备方法：向搅拌罐中加入固化剂35-50份，向其中加入促进剂0.2-0.5份，抗氧剂0.2-0.5份，粘接剂1-3份，耐UV剂0.01-0.06份，升温至60℃，搅拌分散，氮气保护下，降至室温，再向搅拌罐中加入改性环氧预聚物5-10份，双酚A型环氧树脂30-45份，增韧剂10-17份，氮气保护下搅拌均匀，包装并在-40℃下保存。
本发明的有益效果是：本发明通过改性环氧预聚物在聚合物中引入硫及芳香基团，通过改性环氧预聚物与固化剂交联，提高封装材料的折射率，减小封装材料与芯片之间折射率差异，减少界面全反射带来的光损失，提高芯片的光取出效率。通过加入耐UV剂和抗氧化剂，提高产品耐黄变性能及耐候性能。加入含硅氧烷及芳香基结构的增韧剂，进一步调整固化物结构，提高韧性，从而提高封装材料的耐冷热冲击性能。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
向搅拌罐中加入甲基六氢苯酐35克，向其中加入1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯0.2克，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.5克，γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1克，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.01克，升温至60℃，搅拌分散，氮气保护下，降至室温，再向搅拌罐中加入改性环氧预聚物(其中m＝1,n＝3)5克，EP-4080E型号的氢化双酚A型环氧树脂45克，增韧剂(其中m＝2,n＝2)10克，氮气保护下搅拌均匀，包装并在-40℃下保存。
实施例2
向搅拌罐中加入甲基六氢苯酐42克，向其中加入1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯0.3克，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.2克，γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷2克，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.03克，升温至60℃，搅拌分散，氮气保护下，降至室温，再向搅拌罐中加入改性环氧预聚物(其中m＝2,n＝5)7克，EP-4080E型号的氢化双酚A型环氧树脂33克，增韧剂(其中m＝4,n＝2)12克，氮气保护下搅拌均匀，包装并在-40℃下保存。
实施例3
向搅拌罐中加入固化剂甲基六氢苯酐47克，向其中加入1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯0.5克，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.3克，γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3克，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.04克，升温至60℃，搅拌分散，氮气保护下，降至室温，再向搅拌罐中加入改性环氧预聚物(其中m＝3,n＝4)8克，EP-4080E型号的氢化双酚A型环氧树脂43克，增韧剂(其中m＝3,n＝3)17克氮气保护下搅拌均匀，包装并在-40℃下保存。
实施例4
向搅拌罐中加入甲基六氢苯酐39克，向其中加入1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯0.4克，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.2克，γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1克，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.02克，升温至60℃，搅拌分散，氮气保护下，降至室温，再向搅拌罐中加入改性环氧预聚物(其中m＝5,n＝1)6克，EP-4080E型号的氢化双酚A型环氧树脂38克，增韧剂(其中m＝1,n＝7)15克，氮气保护下搅拌均匀，包装并在-40℃下保存。对比例1
向搅拌罐中加入甲基六氢苯酐39克，向其中加入1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯0.4克，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.2克，γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷2克，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.02克，升温至60℃，搅拌分散，氮气保护下，降至室温，再向搅拌罐中加入上海络合新材料生产的EP-4080E型号的氢化双酚A型环氧树脂44克，氮气保护下搅拌均匀，包装并在-40℃下保存。
将实施例1、2、3、4和对比例1均按组分称重，然后混合均匀，脱泡30分钟，做如下测试：
将混合均匀后的胶水点到支架上，做固化后灯珠的耐冷热冲击及黄变性测试。结果如表1所示。
表1实施例1、2、3、4和对比例1的耐冷热冲击及黄变性测试结果
从表1中的测试结果可以看出，本发明的RGB封装胶聚合物中芳香基团的引入提高了固化后的折射率，热稳定性能也得以提高，提高了耐冷热冲击性能。耐UV剂和耐氧化剂，提高了产品耐黄变及耐候性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高亮度高可靠性RGB环氧封装胶，其特征在于，由以下重量份数的组分构成：
改性环氧预聚物5-10份；
双酚A型环氧树脂20-35份；
增韧剂10-17份；
固化剂35-50份；
粘接剂1-3份；
促进剂0.2-0.5份；
抗氧剂0.2-0.5份；
耐UV剂0.01-0.06份。
2.根据权利要求1所述的环氧封装胶，其特征在于，所述改性环氧预聚物如结构式(1)：
其中，8>m+n>2。
3.根据权利要求1所述的环氧封装胶，其特征在于，所述双酚A型环氧树脂为Shell公司的826，南亚EPOXY EL 128E树脂，长春化学188，上海络合新材料的EP-4080E等。
4.根据权利要求1所述的环氧封装胶，其特征在于，所述增韧剂如结构式(2)：
其中，8≧m+n≧4 。
5.根据权利要求1所述的环氧封装胶，其特征在于，所述固化剂为甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、多氢化-多样代异苯并呋喃羧酸三者中的一种。
6.根据权利要求1所述的环氧封装胶，其特征在于，所述促进剂为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四乙基氯化铵和四丁基氯化铵中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的环氧封装胶，其特征在于，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、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。
8.根据权利要求1所述的环氧封装胶，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；所述粘接剂为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
9.根据权利要求1所述的环氧封装胶，其特征在于，制备方法包括：向搅拌罐中加入固化剂35-50份，向其中加入粘接剂1-3份，促进剂0.2-0.5份，抗氧剂0.2-0.5份，耐UV剂0.01-0.06份，升温至60℃，搅拌分散，氮气保护下，降至室温，再向搅拌罐中加入改性环氧预聚物5-10份，双酚A型环氧树脂30-45份，氮气保护下搅拌均匀，包装并在-40℃下保存。
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