一种高温高湿的LED封装隔离聚合物及LED器件制造技术

本发明专利技术公开了一种抗高温高湿的LED封装隔离聚合物及LED器件，该聚合物具有以下分子结构通式：(R3SiO

【技术实现步骤摘要】
一种高温高湿的LED封装隔离聚合物及LED器件


[0001]本专利技术属于LED照明、背光和显示
，尤其涉及应用于LED灯丝封装技术的改进。

技术介绍

[0002]LED的基本结构是一块电致发光的半导体材料芯片，用固晶胶固定到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板，然后四周用环氧树脂或者硅胶密封，起到保护内部结构的作用，最后安装外壳。目前，LED支架底部的功能区基本上为镀银层，由于硫化物、水等很容易透过封装胶层，与功能区的镀银层发生反应，产生黑色的银化合物，导致LED器件出现光衰现象。
[0003]此外，LED作为发光器件会直接影响人们的视觉感受，长期使用过程中的光色一致性需要严格控制。随着LED不断发展，消费者对LED的光色品质的要求越来越高，特别是在室内照明中，光色一致性作为评价LED灯具的光色品质的重要依据也越来越受到关注，其中，CIE色坐标是评价光色一致性的重要指标。
[0004]为防止LED支架底部功能区的银层发生硫化反应，有人提出一种LED封装结构，在支架的空腔内壁及LED芯片上覆设一层防硫防水膜，或者在封装胶层的上表面覆盖一层防硫防水膜，阻碍了含硫含水气体通过封装胶层进入LED器件内部，与功能区的银层发生反应，然而LED器件在使用过程中，会产生热量，在日常开关灯过程中，LED器件的温度会发生变化，隔离膜和封装胶层都会有不同程度的热胀冷缩现象，如果阻隔层和封装胶层之间附着力比较差，会使得LED器件在长期使用过程中，出现阻隔膜和封装胶在热胀冷缩过程中，因匹配失效出现开裂甚至剥落现象，这种情况下，会导致LED器件CIE色坐标发生较大范围的偏移，进而导致光色出现非常大的差异，严重情况下甚至会导致LED器件死灯，影响LED器件正常使用。通常会用冷热冲击试验快速模拟LED器件在日常使用中的开关冷热现象。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种高温高湿的LED封装隔离聚合物及LED器件，在确保LED器件的高温高湿环境下的高阻隔性的同时，解决了光色一致性的问题。。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术方案：一种抗高温高湿的LED封装隔离聚合物，其具有以下分子结构通式：
[0007](R3SiO
1/2
)
a
(RSiO
3/2
)
b
(R2SiO
2/2
)
c
(M
f
N
g
)
d
(XO
1/2
)
e
[0008]式中，各基团R独立地选自脂肪族烷烃基团、芳基、氨基或氢原子；X为氢原子；M选自硅或金属元素；N选自氧元素或氮元素；a、b、c、d、e为各基团的聚合度，a为0或正数，b为0或正数，c为0或正数，d是正数，e为0或正数，且1≤f≤3，1≤g≤4，50％≤d/(a+b+c+d+e)≤99％。
[0009]作为优选，所述芳基选自苯基、取代苯基、萘基或取代萘基。
[0010]作为优选，聚合物中M
f
N
g
为TiO2、Al2O3或AlN。
[0011]作为优选，具有以下分子结构通式：
[0012](R3SiO
1/2
)
a
(RSiO
3/2
)
b
(R2SiO
2/2
)
c
(SiO2)
d
(HO
1/2
)
e
[0013]式中，各基团R独立地选自脂肪族烷烃基团、芳基、氨基或氢原子，1≤a≤8，7≤b≤19，4≤c≤20，40≤d≤100，0≤e≤8，50％≤d/(a+b+c+d+e)≤99％。
[0014]作为优选，60％≤d/(a+b+c+d+e)≤90％。
[0015]作为优选，0≤e/(a+b+c+d+e)≤5％。
[0016]本专利技术还提供了一种LED器件，包括支架、设在支架上的凹槽、设在凹槽内LED芯片，及填充覆盖在凹槽和LED芯片上的封装胶层，所述凹槽表面设有光反射层，凹槽的表面和LED芯片表面均设有权利要求1～6任一所述封装隔离聚合物的隔离层。
[0017]作为优选，所述封装胶层的材料采用环氧树脂或有机硅胶。
[0018]作为优选，所述封装胶层混有散射颗粒、红色荧光粉、黄色荧光粉或绿色荧光粉中的一种或多种的混合。
[0019]作为优选，所述隔离层的厚度为6nm～600nm。
[0020]有益效果，与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：通过本专利技术隔离聚合物封装的LED器件的隔离层能使LED器件在硫化后的光通维持率＞90％，提高了LED器件的阻隔性能；另外通过控制隔离层的有机反应活性基团(氨基，羟基、硅氢)种类和数量，改善隔离层与封装胶层在热胀冷缩过程中的匹配性，使得LED器件在经过
‑
40℃和125℃冷热冲击试验后，不会出现开裂剥离的现象且色坐标改变值＜0.002，确保了LED器件的光色一致性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术所述LED支架封装的结构示意图。
[0022]其中，支架1、LED芯片2、封装胶层3、凹槽4、隔离层5。
具体实施方式
[0023]下面结合附图并以具体实施例，进一步阐明本专利技术。应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0024]在本文中，光通维持率是指LED灯在规定的条件下打开，LED灯在寿命期间内一段时间的光通量与该LED灯的初始光通量之比，以百分数来表示。随着LED灯照亮时间的增加，LED灯的光通量会下降。有效寿命就是根据光通维持率定义的。当光通维持率低于50％可视为LED灯已达到使用寿命。
[0025]实施例1
[0026]如图1所示，本实施例提供一种LED器件，包括支架1，支架1设有倒梯形形状的凹槽4，凹槽4表面设有镀银层，凹槽4底部设置有双极芯片，凹槽4内部填充有覆盖双极芯片的隔离层5，封装胶层3为混有黄色荧光粉的有机硅胶。隔离层5为聚合物，其分子式为(Me3SiO
1/2
)
a
(HSiO
3/2
)
b
(Me2SiO
2/2
)
c
(SiO2)
d
，其中，Me为甲基，a:b:c:d＝5:15:15:85。隔离层5采用喷涂的方式涂覆在封装胶层3上表面，隔离层5用于阻隔光反射层与外界气体相接触，隔离层5的厚度为100nm。
[0027]该聚合物的合成方法如下：将三甲氧基硅烷18.3g加入烧瓶，依次加入去离子水60g以及质量百分比为37％的浓盐酸60g，快速加入二甲基二甲氧基硅烷18.0g和正硅酸乙酯177.1g，70℃回流60本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗高温高湿的LED封装隔离聚合物，其特征在于其具有以下分子结构通式：(R3SiO
1/2
)
a
(RSiO
3/2
)
b
(R2SiO
2/2
)
c
(M
f
N
g
)
d
(XO
1/2
)
e
式中，各基团R独立地选自脂肪族烷烃基团、芳基、氨基或氢原子；X为氢原子；M选自硅或金属元素；N选自氧元素或氮元素；a、b、c、d、e为各基团的聚合度，a为0或正数，b为0或正数，c为0或正数，d是正数，e为0或正数，且1≤f≤3，1≤g≤4，50％≤d/(a+b+c+d+e)≤99％。2.根据权利要求1所述抗高温高湿的LED封装隔离聚合物，其特征在于，所述芳基选自苯基、取代苯基、萘基或取代萘基。3.根据权利要求1所述抗高温高湿的LED封装隔离聚合物，其特征在于，聚合物中M
f
N
g
为TiO2、Al2O3或AlN。4.根据权利要求1所述抗高温高湿的LED封装隔离聚合物，其特征在于，具有以下分子结构通式：(R3SiO
1/2
)
a

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旺，王铃玉，郑海庭，黄光燕，
申请(专利权)人：清远慧谷新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：