[发明专利]一种LED封装材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于封装材料领域，特别涉及一种LED封装材料及其制备方法和应用。 

背景技术

当今世界，能源短缺一直是人们最为关注的问题。在照明技术领域，传统照明光源由于其较大的能耗及较低的光电转换效率，已经逐渐淡出人们的视野。发光二极管（LED）作为新型照明光源，无论从节约能源还是从减少污染的角度，都具有替代传统照明光源的潜力，是解决目前我国能源危机的途径之一。LED照明消耗的电能仅是传统光源的1/10，发光效率增长100倍，成本下降10倍，具有环境友好、体积小、寿命长等特点，首先进入工业设备、仪器仪表、交通信号灯、汽车、电子设备的背光源等特种照明领域，其发展前景己经吸引全球照明大厂家先后加入LED光源及市场开发中。因此，LED被誉为21世纪新光源，有望成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。 

LED封装是指发光芯片的封装，相比集成电路封装有较大不同。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连；而LED封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作和输出可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于LED。简言之，LED封装的作用是将外引线连接到LED晶片的电极上，不但可以保护LED晶片，而且起到提高发光效率的作用。 

因此，LED的封装材料需满足以下几点要求：为了能够有效的减少界面折射带来的光损失，要求封装材料的折光指数尽可能高；由于LED芯片发出的光要透过封装材料传送到外部空间，因此理想封装材料的透光率应该尽可能接近 100%；LED在使用过程中，光、热等往往会引起封装材料的老化，从而严重影响到LED的使用寿命，因此封装材料要有良好的耐热和光老化行为；作为一种封装材料，必需具有一定的硬度和强度等力学性能。 

目前，LED主要是用环氧树脂、有机硅树脂及其改性树脂进行封装。环氧树脂具有良好的综合力学性能，粘接强度高、粘接面广、收缩率低、稳定性好、优异的电绝缘性、良好的加工性等，是应用最广的LED封装材料，而通过改性后的环氧树脂，则克服了原环氧树脂粘度大，流动性差，交联密度高，耐疲劳性、耐热性和耐湿性较差等缺点；有机硅及其改性树脂具有键能较大的Si-O主链，固化后透明度非常高，具有优良的电性能、耐高低温（-50℃～250℃）以及耐水、耐气候老化、耐紫外等性能，还具有耐腐蚀、耐烧蚀、耐辐射和自熄的性能，相比环氧树脂、聚氨酯等传统封装材料，有其独特的优点，被认为是用于LED封装的最佳材料。 

在LED封装材料领域里，目前人们比较关心的问题是：LED是否能经得住紫外光老化。例如，现有技术通常使用双酚A型环氧树脂来封装基于紫外光的白光发光二极管，由于环氧树脂含有可吸收紫外线的芳香族，双酚A型环氧树脂吸收紫外线之后，会氧化产生羰基造成树脂黄变，此外环氧树脂遇热后也会变色，树脂变色会进而造成短波长领域的透过率下降，该现象对LED发光光度影响极大；而有机硅及其改性树脂，虽然在耐紫外性能上优于环氧树脂，但仍存在一定的缺陷，在高端LED封装领域中，抗老化性还需进一步改进。 

目前在LED封装材料中，通常通过添加一定量的抗氧化剂、抗紫外光吸收剂来解决封装胶膜的耐气候性差，容易变黄老化等问题。而选择合适的抗氧化剂、紫外光吸收剂就显得极为重要了。普通LED封装材料主要用到的抗氧化剂为受阻酚类及胺类抗氧剂，所用的紫外光吸收剂多为二苯甲酮类吸收剂，此两类助剂极易与过氧化物自由基发生反应生成生色基团-苯醌，对LED的寿命有较大影响；而苯并三唑类吸收剂是当今LED封装材料中最为广泛适用的一类紫外吸收剂，如UV327（2-（2-羟基-3，5-二丁叔基苯基）-5-氯代苯并三唑）、UV326 （2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑）等，其化学性质稳定，与抗氧剂并用还有良好的协同作用，毒性小，相容性好。但是此类紫外光吸收剂的紫外吸收光谱范围及强度有一定的局限性，用量较大易引起黄变，提高成本，加之世界各区域对含氯材料的限制，因此用此类紫外光吸收剂合成的LED封装胶膜容易出现问题，使LED封装材料的制造和应用受到了限制。 

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种LED封装材料。 

本发明的另一目的在于提供上述一种上述LED封装材料的制备方法。 

本发明的再一目的在于提供上述LED封装材料的应用。 

本发明的目的通过下述技术方案来实现：