LED封裝用高性能有機(jī)硅樹脂的研究.pdf

1、大功率發(fā)光二極管(LED)以其高效節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而得到人們的高度且廣泛地關(guān)注。相較于普通LED,大功率LED會(huì)產(chǎn)生更高的光強(qiáng)、更多的熱及更強(qiáng)的短波輻射,尤其是基于紫外光或近紫外光激發(fā)的白光LED在使用過(guò)程中要受到內(nèi)部和外部雙方面的紫外線輻射和熱輻射,極大地影響了器件的使用壽命。故其封裝材料要求在保持可見光區(qū)高透明性的同時(shí)能夠?qū)ψ贤夤庥休^高的吸收率,以防止紫外線的泄露,并應(yīng)具有較強(qiáng)的耐紫外老化性能及高熱導(dǎo)率。
　　 有機(jī)硅具

2、有優(yōu)異的綜合性能,如低吸濕、工作溫度寬、光熱性穩(wěn)定等,因此成為大功率LED封裝的首選材料。然而,現(xiàn)有有機(jī)硅的熱導(dǎo)率及耐紫外性能有待進(jìn)一步提高,以滿足大功率LED封裝的需要。本文主要從兩個(gè)方面展開了研究工作。
　　 首先,為提高現(xiàn)有有機(jī)硅樹脂的耐光老化性能,設(shè)計(jì)制備了一種ZnO／有機(jī)硅透明納米復(fù)合材料,系統(tǒng)研究了該復(fù)合材料的綜合性能。研究表明該納米復(fù)合材料的性能與納米ZnO的粒徑、含量及表面性質(zhì)密切相關(guān)。納米ZnO經(jīng)γ-甲基丙烯酰

3、氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)偶聯(lián)處理后,可以在有機(jī)硅樹脂中良好分散,并與樹脂具有良好的界面相容性。此外,增加復(fù)合材料中ZnO的含量和粒徑可以提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性及紫外屏蔽性,但同時(shí)會(huì)降低其透明度。因此納米復(fù)合材料中ZnO的含量和粒徑存在一個(gè)最佳值。當(dāng)平均粒徑為46±0.4nm的納米ZnO的含量為0.03wt％時(shí),所制得的納米復(fù)合材料具有最佳的綜合性能,表現(xiàn)為不僅具有高紫外屏蔽率、高可見光透過(guò)率及高熱導(dǎo)率,同時(shí)還具有低的介電常數(shù)與介

4、電損耗,適用于大功率白光LED的封裝。
　　 其次,為探討“新型封裝材料”替代“傳統(tǒng)熒光粉+封裝材料”的可行性,設(shè)計(jì)制備了粒徑為3nm左右的ZnO量子點(diǎn)(ZnO-QD),并通過(guò)原位聚合法獲得了ZnO-QD／有機(jī)硅納米復(fù)合材料。該納米復(fù)合材料的綜合性能與ZnO-QD的含量及表面性質(zhì)密切相關(guān)。ZnO-QD／有機(jī)硅透明納米復(fù)合材料在520nm處有一個(gè)較寬的熒光發(fā)射峰,且隨著ZnO-QD含量的增加納米復(fù)合材料熒光峰強(qiáng)度增加,峰的位置不變