CN207038550U

CN207038550U - 半导体发光装置的预封装结构及半导体发光装置

Info

Publication number: CN207038550U
Application number: CN201720809370.9U
Authority: CN
Inventors: 张汝志
Original assignee: Snell Special Materials Ltd
Current assignee: Snell Special Materials Ltd
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2018-02-23
Anticipated expiration: 2027-07-05

Abstract

本申请公开了一种半导体发光装置的预封装结构，其包括：半导体发光器件，以及，直接结合于所述半导体发光器件的出光面的压敏型荧光膜，所述压敏型荧光膜包括由有机硅组合物预固化形成的基体，所述基体中均匀分散有荧光颗粒物。本申请还公开了一种半导体发光装置，其包括：半导体发光器件，以及，直接结合于所述半导体发光器件的出光面的压敏型荧光膜的完全固化体。采用本申请的前述方案，可以大幅简化半导体发光器件的封装工艺，降低成本，并保障和提升半导体发光器件综合性能，例如其发光性能，包括发光的均匀性、出光效率等，以及有效改善相应发光装置的工作稳定性，延长其使用寿命。

Description

半导体发光装置的预封装结构及半导体发光装置

技术领域

本申请涉及一种可应用于半导体器件封装领域的封装材料，特别是一种半导体发光装置的预封装结构及半导体发光装置，其可在封装晶圆级WLP LED、封装芯片尺寸CSPLED、量子点LED(QD LED)、激光LED、LED灯丝灯等半导体器件中应用。

背景技术

LED(半导体发光二极管)因具有低能耗、长寿命、小体积等优点，而被广泛应用于照明、背光等领域。而封装工序是LED制程中的一个非常重要的工序，其对于LED的工作性能、成本等有着非常显著的影响。

现有的LED封装工艺主要有器件级封装技术、晶圆级LED封装(WLP)技术、芯片尺寸级封装CSP(Chip Scale Package)技术等，这些技术各有优势，但同时还均存在一些缺陷。有鉴于此，研究人员还一致致力于对LED封装技术进行改进。

US7294861B、US2014091346A1等提出了利用一种荧光胶带或荧光粘接片进行LED封装的技术。其中，US7294861B的荧光胶带具备荧光层和层叠在其背面的由(甲基)丙烯酸酯系压敏粘接剂形成的丙烯酸系压敏粘接层。US2014091346A1的荧光粘接片具备含有荧光体的荧光体层和层叠于荧光体层的厚度方向单面的粘接剂层，该粘接剂层由有机硅压敏粘接剂组合物形成。该荧光胶带或荧光粘接片系通过粘接剂层压敏粘接于LED表面。此类封装形式虽然在操作便捷性、成本等方面较之传统技术均有改善，但仍存在一些难以克服的缺陷，例如：粘接剂层的存在会导致漏光；粘接层的粘接力难以在高、低温条件下保持稳定，情况严重时在高温下发生剥离现象，因而会有荧光层从LED上脱落之虞；同时，粘接层在高温条件下还极可能会分解、变质、或变黄，从而严重影响LED器件的出光效率；另外粘接层的存在还会对LED工作时产生的热量转移不利。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种半导体发光装置的预封装结构及半导体发光装置，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本申请采用的技术方案包括：

本申请实施例提供了一种半导体发光装置的预封装结构，其包括：

半导体发光器件，

以及，直接结合于所述半导体发光器件的出光面的压敏型荧光膜，所述压敏型荧光膜包括由有机硅组合物预固化形成的基体，所述基体中均匀分散有荧光颗粒物。

进一步的，所述荧光颗粒物为荧光粉，其粒径为1～5000μm。

进一步的，所述荧光颗粒物为荧光量子点，其粒径为1～100nm，优选为1～20nm。进一步的，所述荧光膜的厚度为10μm～10000μm。优选的，所述荧光膜的厚度为20～500μm。

进一步的，所述荧光膜的下述剥离强度的百分率为30％以上；

所述剥离强度的百分率＝[75℃气氛下的剥离强度/25℃气氛下的剥离强度]×100

所述75℃气氛下的剥离强度：在温度75℃，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述荧光膜从所述半导体发光器件的出光面剥离时的剥离强度；

所述25℃气氛下的剥离强度：在温度25℃，以剥离角度180度、速度300mm/分钟将所述荧光膜从所述半导体发光器件的出光面剥离时的剥离强度。

本申请实施例还提供了一种半导体发光装置，其包括：

半导体发光器件，

以及，直接结合于所述半导体发光器件的出光面的压敏型荧光膜的完全固化体，所述压敏型荧光膜包括由有机硅组合物预固化形成的基体，所述基体中均匀分散有荧光颗粒物。

进一步的，所述的完全固化体与所述半导体发光器件结合为一体，或者可以认为，所述的完全固化体以近乎不可剥离方式的方式牢固结合于所述半导体发光器件的出光面。

进一步的，所述荧光颗粒物为荧光粉，其粒径为1～50μm。

进一步的，所述荧光颗粒物为荧光量子点，其粒径为1～100nm，优选为1～20nm。

进一步的，所述半导体发光器件包括LED。

采用本申请的前述方案，可以大幅简化半导体发光器件的封装工艺，降低成本，并保障和提升半导体发光器件的发光性能，如发光的均匀性、出光效率，以及有效改善相应发光装置的工作稳定性，延长其使用寿命。

以下结合实施例对本申请的技术方案作更为具体的解释说明，但不作为对本申请的限定。

附图说明

图1是本申请一典型实施例中一种荧光膜封装LED的结构示意图；

图2a-图2f是本申请一些实施例中一些半导体发光装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例的一个方面提供了一种荧光膜于封装半导体发光器件中的应用，所述荧光膜主要由可光固化和/或热固化的荧光封装组合物预固化形成，所述荧光封装组合物包括有机硅组合物和均匀分散于所述有机硅组合物内的荧光材料，所述荧光材料包括荧光粉和/或荧光量子点，所述的应用包括：将所述荧光膜直接贴附在半导体发光器件的出光面上并使所述荧光膜完全固化。

本申请实施例的另一个方面还提供了一种半导体发光装置的预封装结构，其包括：

半导体发光器件，

进一步的，所述荧光颗粒物为荧光粉，其粒径为1～50μm。

进一步的，所述荧光膜的下述剥离强度的百分率为30％以上，优选为90％以上，尤其优选为100％以上；

本申请实施例的另一个方面还提供了一种发光装置，特别是一种半导体发光装置，其包括：半导体发光器件，

进一步的，所述的完全固化体与所述半导体发光器件结合为一体，或者可以认为，所述的完全固化体以近乎不可剥离方式的方式牢固结合于所述半导体发光器件的出光面。一种半导体发光装置，其包括：

半导体发光器件，

进一步的，所述完全固化体的下述热失重率在5％以下(≤5wt％)；

所述的热失重率被定义为：将所述完全固化体在温度150℃放置1000h的失重率。

优选的，所述的热失重率在2％以下。

进一步的，前述荧光封装组合物可以包含：

应用于半导体封装的有机硅组合物；

以及，均匀分散于所述有机硅组合物内的荧光材料，所述荧光材料包括荧光粉和/或荧光量子点。

进一步的，所述荧光封装组合物通过以下述配混比例配混荧光材料和有机硅组合物并搅拌混合来制备。

在一些实施方案中，前述荧光封装组合物中荧光材料占非溶剂组分的含量为0.01wt％～90wt％，优选为1wt％～80wt％，更优选为3wt％～70wt％。

在一些实施方案中，前述荧光材料的色温为1800K-20000K，显色指数为60～100。

在一些实施方案中，前述荧光粉的粒径为1.0～50000nm，优选的，所述荧光粉包括稀土荧光粉、稀土石榴石荧光粉、碱土金属硫化镓酸盐、碱土金属硫化物、硫化锌型、碱土金属铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐、硅酸盐、氟砷酸盐、氟锗酸盐、稀土硫化物、稀土氧化物、钒酸盐、氮化物荧光粉中的任意一种两种以上的组合，尤其优选的，所述荧光粉为稀土元素掺杂的YAG钇铝石榴石荧光粉或Ce掺杂的YAG钇铝石榴石荧光粉。

在一些实施方案中，前述荧光量子点的粒径优选为1～100nm，优选的，所述荧光量子点的组成材料包含II-VI族或III-V族元素，尤为优选的，所述荧光量子点的材质包括ZnSe、CdS、CdSe和CdSe中的任意一种两种以上的组合，进一步优选的，所述荧光量子点的材质选自镓化砷、磷化铟或氮化镓，更进一步优选的，所述荧光量子点具有核壳结构，更进一步优选的，所述荧光量子点为CdSe/ZnS核壳结构量子点。

在一些实施方案中，前述荧光封装组合物中荧光粉占非溶剂组分的含量优选为1.0wt％～90wt％，更优选为1.0wt％～70wt％。

在一些实施方案中，前述荧光封装组合物中荧光量子点占非溶剂组分的含量优选为0.01～50wt％，更优选为0.01～5.0wt％。

前述有机硅组合物在分子内具有主要由硅氧烷键(-Si-O-Si-)形成的主链，以及键合于主链的硅原子(Si)的、由烷基(例如甲基等)、芳基(例如苯基等)或烷氧基(例如甲氧基)等有机基团形成的侧链。具体而言，作为有机硅树脂组合物，例如可列举出脱水缩合固化型有机硅树脂、加成反应固化型有机硅树脂、过氧化物固化型有机硅树脂、湿气固化型有机硅树脂等固化型有机硅树脂等。树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。

在一些实施方案中，前述有机硅组合物的主要成分为数均分子量高于3×10⁴g/mol的硅氧烷基橡胶，含乙烯基官能团的硅氧烷树脂，含Si-H官能团的硅氧烷树脂，氢化硅烷化催化剂，以及，用以与所述有机硅组合物的各组分配合而形成均相溶液的有机溶剂或稀释剂。

在一些实施方案中，前述硅氧烷基橡胶(又称硅氧烷橡胶)含乙烯基官能团，优选的，所述硅氧烷基橡胶的每个分子中含有2个以上乙烯基，更优选的，所述硅氧烷基橡胶含苯基官能团，进一步优选的，所述硅氧烷基橡胶的每个分子中含有1个以上苯基。

在一些实施方案中，前述硅氧烷橡胶是一种在聚合物主链上以有机硅氧烷单元作为重复链节的橡胶，其中由下面的通式-﹛Si(R¹)(R²)-O--﹜表示有机硅氧烷单元，其中R¹和R²各自是单价的有机基团，或特别是烷基，如甲基、乙基等；芳基，如苯基等；链烯基，如乙烯基等；氰烷基，如γ-氰丙基等；或氟烷基，如三氟丙基等。

在一些实施方案中，前述硅氧烷橡胶可以通过业界所知的合适途径获取，包括自制或从市场途径获取。例如，可参阅EP 0470745A2、《Glossary of Chemical Terms》(VanNostr and ReinholdCompany，1976年)、JP2005288916、DE102004050128.9、US5279890A、JP330084/1998、JP19981124、JP332821/1998、CN1212265A等文献，

更为具体的，前述硅氧烷橡胶可以选自二甲基硅氧烷橡胶、甲基苯基硅氧烷橡胶、甲基乙烯基硅氧烷橡胶、氟化的烷基甲基硅氧烷橡胶、氰烷基硅氧烷橡胶等，但也不限于此。

进一步的，在前述有机硅氧烷单元中的R¹和/或R²优选乙烯基、苯基。

进一步的，在前述有机硅组合物中，硅氧烷橡胶占非溶剂组分的含量可以为1wt％～90wt％，优选为10wt％～70wt％，尤其优选为20wt％～50wt％。

较为理想的，前述硅氧烷橡胶中乙烯基的含量为硅氧烷橡胶的总重量的0.01％以上，70％以下。

更为理想的，前述硅氧烷橡胶中苯基的含量为硅氧烷橡胶的总重量的0.01％以上，95％以下。优选的，前述硅氧烷基橡胶的数均分子量为3×10⁴g/mol～1×10⁸g/mol，更优选的为1×10⁵g/mol～1×10⁷g/mol，尤其优选为3×10⁵g/mol～1×10⁶g/mol。

进一步的，前述含乙烯基官能团的硅氧烷树脂的每个分子中含有2个以上乙烯基，优选的，所述含乙烯基官能团的硅氧烷树脂包含直链、支链或网状结构，优选的，所述含乙烯基官能团的硅氧烷树脂的数均分子量(Mn)在10⁵g/mol以下，优选为1×10²g/mol～1×10⁵g/mol，更优选的为1×10²g/mol～1×10⁴g/mol。

更优选的，前述含乙烯基官能团的硅氧烷树脂的每个分子中含有1个以上苯基。

在一些实施方案中，前述含乙烯基官能团的硅氧烷树脂包含RSiO_3/2单元、RR'SiO_2/2单元、RR'R"SiO_1/2单元和SiO_4/2单元中的任意一种或多种的组合，其中R、R'、R"为取代的或未取代的单价烃基。

在一些实施方案中，前述含Si-H官能团的硅氧烷树脂包含RSiO_3/2单元、RR'SiO_2/2单元、RR'R"SiO_1/2单元和SiO_4/2单元中的任意一种或多种的组合，其中R、R'、R"为取代的或未取代的单价烃基。

更为具体的，在一些实施例中，前述含乙烯基官能团的硅氧烷树脂的结构如下：

在一些实施方案中，前述含乙烯基官能团的硅氧烷树脂可以为(R¹[OR²]SiO)m-(R³CH₂＝CH-SiO)n，其中R¹、R²、R³可均为乙烯基，m、n可以为0或一个正整数。

在一些实施方案中，前述含乙烯基官能团的硅氧烷树脂可以选自含有乙烯基的POSS。

进一步的，在前述有机硅组合物中，含乙烯基官能团的硅氧烷树脂占非溶剂组分的含量可以为1wt％～90wt％，优选为10wt％～70wt％，尤其优选为20wt％～50wt％。

在本申请中，前述含Si-H官能团的硅氧烷树脂的每个分子中含有2个以上Si-H基，优选的，所述含Si-H官能团的硅氧烷树脂包含直链、支链或网状结构；优选的，所述含Si-H官能团的硅氧烷树脂的数均分子量低于10⁵g/mol，优选为10²g/mol～10⁵g/mol，更优选的为1×10 ²g/mol～1×10⁴g/mol。

更优选的，前述含Si-H官能团的硅氧烷树脂的每个分子中含有1个以上苯基。

本申请中前述含Si-H官能团的硅氧烷树脂内，除与硅键合的氢原子以外的与硅键合的基团可以是除烯基以外的任选被取代的一价烃基，例如甲基、乙基、丙基或类似的烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基或类似的芳基；苯甲基、苯乙基或类似的芳烷基；3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基或类似的卤代烷基，但优选的，在该组分的一个分子中有至少一个芳基，特别是苯基，尤其是两个以上苯基。该组分的分子结构没有特殊的限制，它可以具有直链的、支化的或部分支化的直链、环状或树枝状的分子结构。在一些实施案例中，所述含Si-H官能团的硅氧烷树脂可以由以下物质代表：由式(CH₃)₂HSiO_1/2和C₆H₅SiO_3/2的单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由式(CH₃)₂HSiO_1/2、(CH₃)₃SiO_1/2和式C₆H₅SiO_3/2的单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由式(CH₃)₂HSiO_1/2和SiO_4/2的单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由式(CH₃)₂HSiO_1/2、(CH₃)₂SiO_2/2和SiO_4/2的单元组成的有机聚硅氧烷树脂，等等。

更为具体的，在一些实施例中，前述含Si-H官能团的硅氧烷树脂的结构如下：

其中，p为大于或等于1的整数。

在一些实施方案中，前述含Si-H官能团的硅氧烷树脂亦可选自含有Si-H官能团的POSS。

在前述有机硅组合物中，含Si-H官能团的硅氧烷树脂的含量为1wt％～90wt％，优选为2wt％～50wt％，尤其优选为5wt％～30wt％。

进一步的，在本申请中，前述含Si-H官能团的硅氧烷树脂内Si-H基的含量在0.1mol％～100mol％，优选在0.2mol％～95mol％，尤其优选在0.5mol％～90mol％。

进一步的，在本申请中，前述含Si-H官能团的硅氧烷树脂内Si-H基与所述含乙烯基官能团的硅氧烷树脂内乙烯基的摩尔比为0.02～50：1，优选在0.1～10：1，尤其优选在0.5～5：1。进一步的，关于这种含Si-H官能团的硅氧烷树脂的选取和制备工艺可参考CN101151328A、CN102464887A等等。

进一步的，前述硅氧烷树脂(含乙烯基官能团的硅氧烷树脂、含Si-H官能团的硅氧烷树脂)是一类可溶于诸如苯、甲苯、二甲苯、庚烷和类似物的液态烃、酮、脂、光刻胶用溶剂或可溶于诸如低粘度的环状聚二有机硅氧烷和直链聚二有机硅氧烷的液态有机硅化合物，其可包括由R³ ₃SiO_1/2代表的单官能(M)单元、R³ ₂SiO_2/2代表的双官能(D)单元、R³SiO_3/2代表的三官能(T)单元和由SiO_4/2代表的四官能(Q)单元。R³代表单价的有机基团，其为取代的或未取代的单价烃基。其中，所述单价未取代的烃基可选自但不限于如下基团：烷基，诸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基；链烯基，诸如乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基和己烯基；脂环族基团，诸如环己基和环己烯基乙基；炔基，诸如乙炔基、丙炔基和丁炔基；环烷基诸如环戊基和环己基；以及，芳族基团，诸如乙基苄基、萘基、苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基、苯乙烯基、1-苯乙基和2-苯乙基，可选地为苯基。可存在于R³上的非活性取代基包括但不限于卤素和氰基。作为取代的烃基的单价有机基团可选自但不限于以下基团：卤化烷基，如氯甲基、3-氯丙基和3，3，3-三氟丙基、氟甲基、2-氟丙基、3，3，3-三氟丙基、4，4，4-三氟丁基、4，4，4，3，3-五氟丁基、5，5，5，4，4，3，3-七氟戊基、6，6，6，5，5，4，4，3，3-九氟己基和8，8，8，7，7-五氟辛基等。优选的，本申请的硅氧烷树脂中单价未取代的烃基为乙烯基，特别是所述硅氧烷树脂的每个分子中含有2个以上苯基。关于本申请中硅氧烷树脂的选取和制备工艺可参考US6,124,407、US2,676,182、US4,774,310、US6,124,407等。

前述氢化硅烷化催化剂的用量应足以促进本申请有机硅组合物的固化。这些氢化硅烷化催化剂是本领域中已知的且是商业上可获得的，例如可选自但不限于如下物质：铂族金属：铂、铑、钌、钯、锇或铱金属或其有机金属化合物及其组合。更为具体的，其可以选自铂黑、化合物诸如氯铂酸、氯铂酸六水合物、和一元醇的反应产物、双(乙基乙酰乙酸)铂、双(乙酰丙酮酸)铂、二氯化铂和所述化合物与烯烃或低分子量的有机聚硅氧烷或在基质或核壳类型结构中微囊化的铂化合物的复合物。铂与低分子量的有机聚硅氧烷的复合物，包括具有铂的1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷复合物。这些复合物可于树脂基质中微囊化。可选地，催化剂可包括具有铂的1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷复合物。这些氢化硅烷化催化剂可参考CN1863875A(说明书第0020-0021段)、US 3,159,601、US3,220,972、US3,296,291、US3,419,593号、US3,516,946、US3,814,730、US3,989,668、US4,784,879、US5,036,117、US5,175,325号、EP 0 347 895B、US4,766,176、US5,017,654等文献。和/或，至少一个UV活性Pt催化剂，可参考US8,314,200。

在一些实施案例中，基于前述有机硅组合物的重量，氢化硅烷化催化剂的量可以为以下范围的铂族金属：0.1ppm至1,0000ppm，可选地为1ppm至1000ppm，且可选地为10ppm至100ppm.在本申请中，前述的溶剂可以是适用的任何类型，例如水、有机溶剂或两者的混合物，优选自有机溶剂，例如可选自但不限于正己烷、甲苯、氯仿、二氯甲烷、乙醇、丙酮、2-丁酮、4-甲基-2-戊酮、脂、光刻胶用溶剂(例如PGME、PGMEA)等，用以与该组合物中的其余材料组合为具有良好流动性的液体，特别是均相溶液。

在前述有机硅组合物中，所述溶剂的含量可以为约10wt％～90wt％，优选为20wt％～80wt％，尤其优选为30wt％～70wt％，特别是所述溶剂在常压下的沸点为60℃～250℃。

在前述有机硅组合物中，所述稀释剂的含量可以为约10wt％～90wt％，优选为20wt％～80wt％，尤其优选为30wt％～70wt％。

在一些实施方案中，前述稀释剂包括至少一种反应型稀释剂，优选的，所述反应型稀释剂采用能够参与硅氢加成反应的单乙烯基化合物、含有一个Si-H官能团的化合物或者含有一个Si-H官能团的单乙烯基化合物。尤其优选的，所述反应型稀释剂可选自单乙烯基硅烷化合物和/或单烯丙基硅烷化合物。优选的，所述稀释剂于室温下的粘度小于100cPs，尤其优选小于50cPs，尤其优选小于10cPs。。通过采用前述的反应型稀释剂，可避免有机溶剂的使用，减少环境污染，以及还可提升所述有机硅组合物中各组分的相容性。

更为具体的，适于作为前述稀释剂的单乙烯基化合物可以参考US6,333,375B等文献。例如可选自一种或多种芳族乙烯基化合物，典型的如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、4-二异丙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯，5-t-丁基-2甲基苯乙烯、氯苯、苯乙烯和苯乙烯单氟氯等。尤其可优选采用苯乙烯等。

又及，前述的单乙烯基化合物的聚合单体分子内亦可以包含至少一个具有杂原子的极性基团，例如可以是包含胺基的乙烯基单体、包含羟基的乙烯基单体、包含氧的乙烯基单体，尤其可优选前两者。这些具有含杂原子的极性基团的乙烯基单体可单独或者组合使用。

进一步的，前述包含胺基的乙烯基单体是可聚合的单体，其分子中的至少一个胺基为伯胺(例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、对氨基苯、氨甲基(甲基)丙烯酸氨基乙基(甲基)丙烯酸氨基丙基(甲基)丙烯酸氨基(甲基)丙烯酸丁酯)、仲胺(例如可参阅JP130355/86A，例如苯胺基苯基丁二烯单取代的(甲基)丙烯酰胺如N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺)或叔胺(如N，N-二取代氨基烷基丙烯酸酯、N，N-二烷基氨基烷基丙烯酰胺、N，N-二取代的氨基芳香族乙烯基化合物和含乙烯基的吡啶化合物)，尤其优选为叔胺。更为具体的，包含丙烯酸基或甲基丙烯酸基的N，N-二取代氨基烷基丙烯酸酯可选自N，N-二甲基氨基甲基(甲基)丙烯酸、N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸、N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸、N，N-二甲基氨基丁基(甲基)丙烯酸、N，N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸、N，N-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酸、N，N-二乙基氨基丁基(甲基)丙烯酸，N-甲基-N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸、N，N-二丙基氨基乙基(甲基)丙烯酸、N，N-二丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸、N，N-二丁基氨基丙基(甲基)丙烯酸、N，N-二丁基氨基丁基(甲基)丙烯酸、N，N-二己基氨基乙基(甲基)丙烯酸、N，N-二辛基氨基乙基(甲基)丙烯酸和丙烯酰吗啉(acryloylmorpholine)。其中，N，N-二(甲基)丙烯酸、N，N-二(甲基)丙烯酸、N，N-二丙基氨基乙基(甲基)丙烯酸、N，N-二辛基氨基乙基(甲基)丙烯酸和N-甲基-N-乙基氨基乙酯(甲基)丙烯酸酯尤为优选。又例如，前述N，N-二取代氨基芳族乙烯基化合物可以包括苯乙烯衍生物，例如N，N-二甲基氨基乙基苯乙烯、N，N-二乙基氨基乙基苯乙烯、N，N-二丙基氨基乙基苯乙烯和N，N-二辛基氨基乙基苯乙烯。又例如，含乙烯基的吡啶化合物可以包括乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、5-甲基-2-乙烯基吡啶、5-乙基-2-乙烯基吡啶，尤其优选为前两者。

进一步的，前述含羟基的乙烯基单体可为包含至少一个伯羟基、仲羟基或叔羟基的可聚合的单体。这些含羟基的乙烯基单体包括例如含有羟基的不饱和羧酸单体、含羟基的乙烯基醚单体和含羟基的乙烯基酮单体，优选为含羟基的不饱和羧酸单体。含羟基的不饱和羧酸单体的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸和马来酸的衍生物(如酯、酰胺、酸酐)。其中，丙烯酸和甲基丙烯酸酯类化合物尤为优选。更为具体的，含羟基的乙烯基单体可以包括羟甲基(甲基)丙烯酸，甲基丙烯酸羟丙酯(甲基)、(甲基)丙烯酸羟丙基(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-2-羟丙基，3-苯氧基-2-羟丙基(甲基)丙烯酸甘油酯(甲基)丙烯酸丁酯(甲基)丙烯酸，2-氯-3-羟丙基(甲基)丙烯酸，羟己基(甲基)丙烯酸酯，羟辛基(甲基)丙烯酸、羟甲基(甲基)丙烯酰胺、2-羟丙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺，羟丙基二(乙二醇)衣康酸、衣康酸二(丙二醇)、双(2-羟丙基)双(2-羟乙基)衣康酸、衣康酸、双(2-羟基乙基)酯、双马来酸(2-羟乙基)，甲基乙烯基醚，羟甲基乙烯酮与烯丙醇。其中，羟甲基(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸、丙烯酸羟丙基(甲基)，3-苯氧基-2-羟丙基(甲基)丙烯酸甘油酯(甲基)丙烯酸丁酯(甲基)丙烯酸(甲基)丙烯酸羟己基，羟丙基(甲基)丙烯酸、羟甲基(甲基)丙烯酰胺，2-羟丙基(甲基)丙烯酰胺和羟丙基(甲基)丙烯酰胺是首选。

进一步的，前述含氧乙烯基单体可包括含烷氧基的乙烯基单体(参阅JP188356/95A)，如三甲氧基乙烯基硅烷，三乙氧基乙烯基硅烷、6-甲氧基硅烷基-1,2-己烯，对三甲氧甲矽烷基苯乙烯，3-三甲氧基硅丙酯和3-三乙氧基甲硅烷基丙烯酸丙酯，等等。

在一些实施方案之中，所述的有机硅组合物还可包含添加剂，例如抑制剂，小分子硅烷(可含有或不含乙烯或Si-H功能基团)，粘接促进剂,热或UV固化的环氧/丙烯酸/聚氨酯/双马来酰亚胺等树脂，无机填充剂，流变改性剂，增粘剂，润湿剂，消泡剂，流平剂，染料和荧光粉防沉淀剂(例如信越DM-30、Sanwell SH系列LED荧光粉防沉剂等)中的任一种或两种以上的组合。

其中，前述抑制剂，即硅氢加成反应抑制剂是指能够导致硅氢加成反应不良的物质，参考CN1863875A(第0025段)等，其可选自炔醇类化合物、烯-炔化合物、硅氧烷或苯并三唑及其他氢化硅烷反应抑制剂。例如，炔醇类化合物抑制剂可选自2-苯基-3-丁炔-2-醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇等；烯-炔化合物可选自诸如3-甲基-3-戊烯-1-炔等，硅氧烷可选自1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷等。其中优选炔醇类化合物，尤其优选2-苯基-3-丁炔-2-醇。

其中，前述增粘剂或粘结促进剂可以选自正硅酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、硼酸正丁酯、硼酸异丙酯、异辛酸钛、异辛酸锆、钛酸正丁酯、钛酸异丙酯、KH-171、KH-560和KH-570等(参考CN1863875A说明书第0026段等)，市售途径可以获得的粘结促进剂可以为道康宁公司出品的JCR6101、JCR6101UP、EG6301、OE6336、JCR6175、JCR6109、Hipec4939、Hipec1－9224、OE6250、SR7010、SE9207、SE1740、SE9187L等，但不限于此。

其中，前述无机填充剂可以是本领域中已知的且是商业上可获得的，例如可包括无机填料诸如二氧化硅，例如，胶态二氧化硅、火成二氧化硅、石英粉、氧化钛、玻璃、氧化铝、氧化锌，或其组合，填料可具有50纳米或更小的平均粒径且不会通过散射或吸收降低透光百分率。而关于诸如流变改性剂，润湿剂，消泡剂，流平剂，染料等，其定义是业界悉知的，并可从业界常用的相应材料内自由选取。

前述有机硅组合物可通过任何常规方法来制备，比如在合适的温度，例如室温下混合所有成分。

前述有机硅组合物的粘度为1,000mPa.s～500,000mPa.s，优选为5,000mPa.s～100,000mPa.s，尤其优选为7,000mPa.s～50,000mPa.s。

前述的荧光膜可由所述的荧光封装组合物半固化(预固化)形成，并优选为柔性薄膜。

进一步的，所述半固化的条件包括：加热通风条件，温度条件为20℃～200℃，优选为80℃～120℃，时间为10～100000s，优选为10～8000s。

进一步的，使前述荧光膜完全固化的条件包括：通过加热或电磁辐照使所述荧光膜完全固化。进一步的，前述荧光膜的厚度可以极薄(例如可以达到10μm～10000μm左右，优选在20～500μm左右)，此时其一方面能提供高效的光转换效率、发光均匀和良好的光色一致性，同时还利于迅速转移半导体发光芯片于工作时产生的热量，因而还可有效提升所述半导体发光芯片的使用寿命。

进一步的，前述荧光膜可以长期稳定保存。为避免其被外部环境污染，可以在其表面覆设离型材料(如离型纸等)，而在使用时将离型材料撕除。

请参阅图1，在一些实施方案之中提供的一种应用前述荧光膜进行半导体发光器件封装的方法包括：

S1：制膜，将前述荧光封装组合物通过溶液成膜、流延涂覆、丝网/钢网印刷、旋转涂覆、(真空)挤出成膜等方式成膜；

S2：初步固化，形成表面不粘且可以揭起的预固化膜，即所述荧光膜，其具有压敏胶相似的特性；

S3：贴膜，将预固化膜覆盖在LED等半导体发光器件的出光面上，通过在高温下和/或施加压力使荧光膜与半导体发光器件的出光面粘接；

S4：固化，将贴附有荧光膜的半导体发光器件置于恒温(加热，elevatedtemperature)环境中固化；

S5：固化后处理，例如将固化后的产品切割为更小的单位。

在一可选实施方案之中，前述步骤S2)可以包括：在辐射和/或加热通风条件下去除所述膜中的有机溶剂，从而形成所述预固化膜。其中采用的加热温度可以为20～200℃，优选为80～120℃，加热时间为10～100000秒，优选为10～8000秒。

在一较为优选的实施方案之中，前述步骤S3)可以包括：在向预固化膜施加压力的过程中，还至少对预固化膜进行加热处理，使预固化膜粘接在所述半导体发光器件的出光面上。其中施加的压力大小可以为0.001Pa～10000Pa，优选为0.1Pa～1000Pa，施加压力时间为0.001～100000秒，优选为0.1～100秒。其中采用的加热温度可以为0～260℃，优选为50～200℃，尤其优选为80～150℃，时间优选为10～100000秒。

当然，在步骤S3)中，也可以采用其它方式替代对预固化膜的热处理，或者协同前述加热方式对预固化膜进行处理，这些方式可以包括辐照(例如远红外、紫外、可见光、微波，电子束中的任一种或几种)，其中波长可为10^-8～10³m，时间可以为10～100000秒。

前述的半导体发光器件可以芯片级的LED芯片、也可以是晶圆级LED器件、LD(激光器)等等。

在本申请中，前述的“封装”(packaging)的涵义是本领域技术人员所知悉的，例如可以是：通过所述有机硅组合物在物品表面的某些区域固化形成保护层(coating)，或者，将一个或多个物品的局部浸入由所述有机硅组合物形成的固化物内，或者，将一个或多个物品整体包埋密封(encapsulation)于由所述有机硅组合物形成的固化物内。

在本申请的一些实施案例中还提供了一类发光装置，包含半导体发光芯片，所述半导体发光芯片的出光面上直接覆设有至少一层前述的荧光膜的完全固化体。

例如，请参阅图1示出了一类LED发光装置，其封装工艺可以包括：

准备荧光膜，其两侧表面覆盖有离型膜；

移除荧光膜一侧表面的离型膜；

在常温下或一定的加热条件下，将LED芯片的出光面贴附在该荧光膜的一侧表面上，并通过橡胶辊碾压等方式施加一定的压力，使二者紧密贴合(无气泡)；

通过模切等方式对荧光膜进行外形加工，使其与LED芯片的外形匹配；

移除荧光膜另一侧表面的离型膜，并将贴附有荧光膜的LED芯片置入光固化设备(如UV灯箱)或热固化设备(如烘烤箱)中，经一段时间后，使荧光膜完全固化。该荧光膜的完全固化体与LED芯片是一体结合的，两者几乎不能被相互剥离，更确切的讲，所述的完全固化体只能在高强度的冲击下发生龟裂后，由此形成的表层碎片会脱落，而不会完整的从LED芯片表面被剥离。

其中，LE芯片可以预先安装于基板上(图中未示出)。LED芯片中还设有用于与基板的基板侧端子电连接的LED侧端子。基板可以是由例如硅基板、陶瓷基板、聚酰亚胺树脂基板、金属基板上层叠绝缘层而成的层叠基板等绝缘基板形成。例如，基板的上表面形成有具备用于与LED的LED侧端子电连接的基板侧端子和与其连接的布线的导体图案。导体图案例如是由金、铜、银、镍等导体形成的。LED芯片可以是通过例如倒装芯片安装或引线接合连接在基板上。

其后，也可以根据需要在LED与荧光膜的完全固化体的复合体上设置其它的透明封装层，此类透明封装层可以由透明树脂形成。继而还根据需要通过例如研磨、切割等方式调整此类透明封装层的尺寸。

本申请的一些发光装置的一些示例性结构还可参阅图2a-图2f，其中图2a、图2c、图2f所示的结构形式尤为优选，其具有更好的出光均匀性。

在本申请的一些更为具体的实施案例中，一种CSP LED封装器件的制程可以包括：

置晶：将一个LED芯片或多个LED芯片的阵列排布于基板上；

围白墙、磨平：在前述LED芯片上施加CSP白墙胶，之后磨平，至少使各LED芯片的出光面暴露在外；

贴膜：将前述荧光膜紧密贴附在各LED芯片的出光面上，之后使荧光膜完全固化；

切割：对前一步骤形成的器件进行切割等加工，再进行其它的后处理操作，获得成品。

前述贴膜工序中采用的工艺条件可以包括：温度为100～150℃，压力为0.003～0.015Mpa，时间为1～5min。而使所述荧光膜完全固化的工艺条件可以为：～180℃，2～4h。

在本申请的另一些更为具体的实施案例中，一种CSP LED封装器件的制程可以包括：

固晶：将一个LED芯片或多个LED芯片的阵列粘附在前述荧光膜上；

围白墙、磨平：在前述LED芯片上施加CSP白墙胶，之后磨平，至少使各LED芯片的出光面暴露在外，

或者，在前述LED芯片的其余出光面上施加前述的荧光封装组合物，形成五面出光的结构；固化：使前述的荧光膜、荧光封装组合物完全固化；

以下结合若干更为具体的实施例及相应对比例对本申请的技术方案作更为详细的解释说明。但仍需强调的是，这些实施例不应被视作对本申请的保护范围构成任何限制。又及，除非另外指明，否则本申请说明书中的所有份数、百分数、比率等均按重量计。

在如下实施例中所涉及的荧光膜成膜流程如下：将荧光封装组合物倒置于平板或PET膜上，使用成膜器(例如上海普申化工机械有限公司的单面制备器)制成一定厚度的膜，在加热平台通过第一次固化取得不流动、可剥离的胶膜(free-standing)，即荧光膜。

在如下实施例中所涉及的荧光封装组合物可以参考目前业界广泛应用的有机硅胶混合物的组配方式配制，例如，其中的有机硅组合物的组分可以被分为组分A(主要包含含乙烯基官能团的硅氧烷树脂、铂催化剂、添加剂等)和组分B((主要包含含乙烯基官能团的硅氧烷树脂、含Si-H官能团的硅氧烷树脂、添加剂等)，在使用时将两组分按一定比例混合，然后加入相应含量的荧光粉或荧光粉组合。

实施例1

(1)提供有机硅组合物，其包含数均分子量高于3×10⁵g/mol的乙烯基硅氧烷基橡胶(组分1，SG6066,乙烯基二甲基硅烷基封端甲基乙烯基硅橡胶，vinyldimethylsilylterminated MethylVinyl Silicone Gum，Power Chemicals Ltd，数均分子量450,000-600,000g/mol，乙烯基含量约0.90-1.10wt％)、含乙烯基官能团的硅氧烷树脂(组分2，A05-01-A，弗洛里光电材料(苏州)有限公司)、含Si-H官能团的硅氧烷树脂(组分3，A05-01-B,弗洛里光电材料(苏州)有限公司)、氢化硅烷化催化剂(组分4，SIP6832.2，Gelest，200ppm)、溶剂(4-甲基-2-戊酮，200g)等基础组分，当然还可包含其它辅助组分。

(2)在前述有机硅组合物中以10：1的质量比例混入市售黄色荧光粉SDY558-15(烟台希尔德新材料有限公司)，再经双行星搅拌器混合均匀后，形成荧光封装组合物。

(3)采用制膜器(如1mm制膜器)或印刷方式，特别是丝网印刷方式将荧光封装组合物涂覆到基板上成膜，之后在100℃(通风橱内的加热平台)加热20min，获得荧光膜；

(4)将多个LED芯片(Nichia制造)阵列排布于基板上，并施加CSP白墙胶，之后磨平，使各LED芯片的出光面暴露在外；

(5)将前述荧光膜紧密贴附在各LED芯片阵列上，之后置于180℃(恒温鼓风烘箱)2h，使荧光膜完全固化；

(6)切割：依照业界已知的方式，对前一步骤形成的器件进行切割等加工，再进行其它的后处理操作，获得成品。

实施例2该实施例与实施例1基本相同，区别之处在于：

其中涉及的荧光封装组合物的组分如下：数均分子量高于3×10⁵g/mol的乙烯基硅氧烷基橡胶(SG6066,乙烯基二甲基硅烷基封端甲基乙烯基硅橡胶，vinyldimethylsilylterminated Methyl Vinyl Silicone Gum，Power Chemicals Ltd，数均分子量约450,000-600,000g/mol，乙烯基含量约0.90-1.10wt％)4g、含乙烯基官能团的硅氧烷树脂(A05-01-A，弗洛里光电材料(苏州)有限公司)12.8g、乙烯基甲氧基硅氧烷均聚物(Vinylmethoxysiloxane Homopolymer VMM-010，Gelest)0.35g、含Si-H官能团的硅氧烷树脂(A05-01-B,弗洛里光电材料(苏州)有限公司)6.8g、氢化硅烷化催化剂(SIP6832.2，Gelest)20ppm、溶剂4-甲基-2戊酮20g，黄色荧光粉SDY558-15from烟台希尔德新材料有限公司35.5g。

步骤(3)中的预固化条件为：110℃(通风橱内的加热平台)10min。

步骤(5)中的固化条件为：150℃(通风橱内的加热平台)2h。

实施例3该实施例与实施例1基本相同，区别之处在于：

其中涉及的荧光封装组合物的组成如下：数均分子量高于3×10⁵g/mol的乙烯基硅氧烷基橡胶(SG6066，乙烯基二甲基硅烷基封端甲基乙烯基硅橡胶，vinyldimethylsilylterminated Methyl Vinyl Silicone Gum，Power Chemicals Ltd,数均分子量约450,000-600,000g/mol，乙烯基含量约0.90-1.10wt％)1.8g、含乙烯基官能团的硅氧烷树脂(A05-01-A，弗洛里光电材料(苏州)有限公司)4.6g、乙烯基甲氧基硅氧烷均聚物(Vinylmethoxysiloxane Homopolymer，VMM-010，Gelest)0.35g、含Si-H官能团的硅氧烷树脂(A05-01-B,弗洛里光电材料(苏州)有限公司)4.6g、氢化硅烷化催化剂(SIP6832.2，Gelest)10ppm、溶剂4-甲基-2戊酮9.0g，0.34g黄色荧光粉SDY558-15、20.1g绿色荧光粉SDG530H、1.2g红色荧光粉SSDR630Q-2(均购自烟台希尔德新材料有限公司)。

以及，在步骤(3)中是通过成膜器(400μm间隙)在PET膜上制膜，之后初步固化而形成荧光膜。

实施例4该实施例与实施例1基本相同，区别之处在于：

其中涉及的荧光封装组合物的组成如下：数均分子量高于3×10⁵g/mol的甲基苯基乙烯基硅氧烷基橡胶(Methyl Phenyl Vinyl Silicone Rubber，弗洛里光电材料(苏州)有限公司,数均分子量约500,000g/mol，苯基含量约30wt％，乙烯基含量约0.35-0.40wt％)3.7g、含苯基和乙烯基官能团的硅氧烷树脂(H20-01-A，弗洛里光电材料(苏州)有限公司)7.7g、含苯基和Si-H官能团的硅氧烷树脂(H20-01-B,弗洛里光电材料(苏州)有限公司)7.7g、氢化硅烷化催化剂(SIP6832.2，Gelest)10ppm、溶剂4-甲基-2戊酮1.2g，0.48g黄色荧光粉SDY558-15、14.3g绿色荧光粉SDG530H、0.86g红色荧光粉SSDR630Q-2(均购自烟台希尔德新材料有限公司)。将以上组分经双行星搅拌器混合均匀后得到一个荧光粉含量为44.9wt％的混合物。以及，在步骤(4)中是通过成膜器(400μm间隙)在PET膜上制膜，之后初步固化而形成荧光膜。

实施例5～实施例9：与实施例1基本相同，区别之处在于，荧光封装组合物中的有机硅组合物的配方如下表所示。

^★所示为组分1～组分3在非溶剂组分中的wt％

^☆所示为溶剂在所述有机硅组合物中的wt％

实施例10～实施例14：与实施例1基本相同，区别之处在于，荧光封装组合物中的溶剂被替代为α-甲基苯乙烯、苯乙烯单氟氯、N，N-二(甲基)丙烯酸、N-甲基-N-乙基氨基乙酯(甲基)丙烯酸酯、羟甲基(甲基)丙烯酰胺等稀释剂。

参照US2014091347A1的方式，对由前述实施例1-实施例14制得的典型LED封装产品(简称实施例产品)及对照例产品(参照US2014091347A1的实施制得的典型产品)在高温、低温条件下的剥离强度、热损失率、发光强度、光色的均匀性等各项性能进行测试，其平均测试结果如下表所示：

很明显的可以看到，藉由本申请的封装方式，可以使形成的半导体发光装置至少具有如下特性：高耐热性、不黄变、持久、好的粘接性、优良的均匀性(色坐标X/Y)、优良的光品质、高的加工效率及优异的成品率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

应当理解，上述实施例仅为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种半导体发光装置的预封装结构，其特征在于包括：

半导体发光器件，

2.根据权利要求1所述的预封装结构，其特征在于：所述荧光颗粒物为荧光粉，其粒径为1～50um；或，所述荧光颗粒物为荧光量子点，其粒径为1.0～100nm。

3.根据权利要求1所述的预封装结构，其特征在于：所述荧光膜的厚度为10μm～10000μm。

4.根据权利要求3所述的预封装结构，其特征在于：所述荧光膜的厚度为20～500μm。

5.根据权利要求1所述的预封装结构，其特征在于：所述荧光膜的下述剥离强度的百分率为30％以上；

6.一种半导体发光装置，其特征在于包括：

半导体发光器件，

以及，直接结合于所述半导体发光器件的出光面的压敏型荧光膜的完全固化体，所述压敏型荧光膜包括由有机硅组合物预固化形成的基体，所述基体中均匀分散有荧光颗粒物，且所述完全固化体与所述半导体发光器件结合为一体。

7.根据权利要求6所述的半导体发光装置，其特征在于：所述荧光颗粒物为荧光粉，其粒径为1～50um；或，所述荧光颗粒物为荧光量子点，其粒径为1.0～100nm。

8.根据权利要求6所述的半导体发光装置，其特征在于：所述完全固化体的下述热失重率≤5wt％；

9.根据权利要求8所述的半导体发光装置，其特征在于：所述的热失重率在2％以下。

10.根据权利要求6所述的半导体发光装置，其特征在于：所述半导体发光器件包括LED。