高折射率芯片级封装led白光芯片荧光胶膜及制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种高折射率芯片级封装LED白光芯片荧光胶膜及制备方法及应用。
【背景技术】
[0002] 半导体照明技术是21世纪最具有发展前景的高科技领域之一，其中发光二极管 (Light Emitting Diode，以下简称LED)是其核心技术。LED是一类能直接将电能转化为光 能的发光元件，由于它具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、发光响应时间极短、光色 纯、结构牢固、抗冲击、耐振动、性能稳定可靠、重量轻、体积少和成本低等一系列特性，因而 得到了广泛的应用和突飞猛进的发展。
[0003] 随着功率型白光LED制造技术的不断完善，其发光效率、亮度和功率都有了大幅度 提高。为了制造出高性能、高功率型白光LED器件，对芯片制造技术、含有荧光粉胶水封装技 术和散热技术要求很高。LED芯片封装材料的性能和封装工艺对其发光效率、亮度以及使用 寿命也将产生显著影响。从芯片制造、封装材料和封装工艺的角度来讲，在简化封装工艺和 降低封装成本的同时，延长LED的寿命和增强出光效率，这就需要发明和封装工艺所对映的 封装材料。
[0004] 目前，LED白光芯片的制备一般需要进行很多工艺步骤才能完成，例如焊线、点胶 (含荧光粉）、烘烤固化、测试分拣等，其中点胶是目前封装步骤过程中的特别重要步骤。
[0005] LED封装步骤是LED白光芯片的制备过程中至关重要的步骤，但是存在过程繁琐， 工艺复杂，不容易控制等很多问题。目前，LED封装通常使用含有荧光粉的有机硅封装胶水， 一般采用点胶工艺和分阶段固化工艺，这就意味着LED封装工艺中，必须将封装胶水的A组 分和B组分准确称重，并且添加一定比例的荧光粉，混合均匀后，经过脱泡，灌入点胶器中， 经过点胶设备，进行点胶。该封装工艺存在很多弊病，例如所用的封装胶粘度大，不容易混 合均匀；混合后的胶不容易脱泡，导致封装胶体内含有气泡，造成封装芯片容易产生残次 品；荧光粉比重大于封装胶水，所以荧光粉在封装胶水内容易产生沉降，造成封装LED的色 温和显色指数变化大，这就要求对完成封装的LED芯片必须经过测试分筛，才能使用，所以 目前的生产路线长，效率低，批次稳定性差;此外，封装厂家必须在短时间内完成非常繁琐 使用过程，而且混合后的封装胶水使用时间特别短，一般仅仅8个小时。超过使用时间后，混 合胶水粘度升高，不再适宜点胶，这造成封装胶浪费。此外，目前的工艺路线只能单颗封装 制造，存在生产路线长、成本高、效率低和批次稳定性差的严重问题。
[0006] 中国发明专利2015102453848中公布了发光二极管快速封装粘性荧光胶膜及制备 方法及应用，其中涉及低折荧光胶膜，这种胶膜可以用于CPS封装，提高封装效率和降低生 产成本，然而，这种荧光胶膜存在折光率低的缺点，固化胶膜的硬度与柔韧性适中。
[0007] 为了提高发光效率，高折光指数的有机硅材料经常用作LED封装材料，这种材料是 粘度大的液体，和荧光粉混合后，荧光粉也存在明显沉降的问题，以及不容易储存。为了制 备高折光指数的有机硅胶膜材料必须突破许多关键技术，例如防止荧光粉沉降，保证长期 储存时其形状必须稳定，具有长储存期。
[0008] 总之，现有LED芯片的胶水封装过程容易产生残次品，而且工艺路线长、点胶时间 长、成品率低，以及生产效率低下，从而导致生产成本高。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高折射率芯片级封装LED白光芯 片荧光胶膜。
[0010] 本发明的第二个目的是提供一种高折射率芯片级封装LED白光芯片荧光胶膜的制 备方法。
[0011] 本发明的第三个目的是提供一种高折射率芯片级封装LED白光芯片荧光胶膜的应 用。
[0012] 本发明的技术方案概述如下：
[0013] 高折射率芯片级封装LED白光芯片荧光胶膜的制备方法，其特征是包括如下步骤：
[0014] (1)取甲基苯基乙烯基硅树脂和单氢封端聚甲基苯基硅氧烷，混合均匀得混合物 一;所述单氢封端聚甲基苯基硅氧烷的Si-H摩尔数是甲基苯基乙烯基硅树脂的乙烯基摩尔 数的0.3-0.9倍；
[0015] (2)将混合物一与相当于混合物一质量3.0 X10_8~1.5 X10_5倍的卡式铂金催化 剂混合均勾，在50~100 °C反应2~6小时，得到梳状甲基苯基乙烯基硅树脂；调节温度至50-60°C，加入α，ω -双氢封端聚甲基苯基硅氧烷，反应5-30分钟，降低温度至室温得混合物二； 所述α，ω-双氢封端聚甲基苯基硅氧烷的Si-H摩尔数是甲基苯基乙烯基硅树脂的乙烯基摩 尔数的0.01-0.1倍；
[0016] (3)向混合物二中，加入混合物二质量0.01-0.1倍的甲基苯基乙烯基硅树脂， 0.05-2.0倍的LED荧光粉，搅拌混合均匀，得到混合物三；
[0017] (4)向混合物三中，按照2-10分钟间隔依次加入混合物三质量0.0005~0.01倍抑 制剂，0.005~0.03倍增粘剂，甲基苯基含氢硅油混合均匀，得混合物四，所述甲基苯基含氢 硅油中的Si-H摩尔数是步骤(1)所述甲基苯基乙烯基硅树脂乙烯基摩尔数的0.8-2.5倍；
[0018] (5)将混合物四放置到两层离型膜之间，经真空压合得到厚度为70微米-700微米 的高折射率芯片级封装LED白光芯片荧光胶膜。
[0019] 优选地：甲基苯基乙烯基硅树脂的规格为乙烯基含量0.1%_10 %、粘度500-200000mPa.s，折光指数1.45-1.56,或者在所述范围内的不同规格的甲基苯基乙烯基硅树 脂的混合物；
[0020] 优选地：单氢封端聚甲基苯基硅氧烷的规格为粘度20-10000mPa . S，折光指数 1.45-1.56，或者在所述范围内的不同规格的单氢封端聚甲基苯基硅氧烷的混合物；
[0021] 优选地:α，ω-双氢封端聚甲基苯基硅氧烷的规格为粘度20-10000mPa.s，折光指 数1.45-1.56，或者在所述范围内的不同规格的α，ω -双氢封端聚甲基苯基硅氧烷的混合 物；
[0022] 优选地：甲基苯基含氢硅油的规格为氢含量0.05 %-1 %、粘度5_500mPa. s，或者在 所述范围内的不同规格的甲基苯基含氢硅油的混合物。
[0023]优选地:LED荧光粉为YAG荧光粉、氮化物荧光粉和硅酸盐系荧光粉至少一种。
[0024] 优选地:抑制剂为1-乙炔-1-环已醇、3,5_二甲基-1-己炔-3-醇和2-苯基-3-丁炔- 2-醇中的至少一种。
[0025] 增粘剂为γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ -甲基丙烯酰氧基丙基甲基二 甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三 (2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧）丙基 三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基）乙基三甲 氧基硅烷、2,4,6,8_四[2-(3,4_环氧环己基乙基）]四甲基环四硅氧烷、2,4,6_三[2-(3,4_ 环氧环己基乙基）]四甲基环四硅氧烷、二[2-(3,4-环氧环己基乙基）]四甲基环四硅氧烷、 2,4,6,8-四甲基-[2-(3,4-环氧环己基乙基）]环四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四 [3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基]环四硅氧烷、2,4,6,8_四甲基-2-[3-(环氧乙烷基甲氧基)丙 基]环四硅氧烷、第一种含有环氧基改性增粘剂（I)、第二种含有环氧基改性增粘剂（II)和 第三种含有环氧基改性增粘剂(III)中的至少一种；
[0026] 第一种含有环氧基改性增粘剂(I)结构式：
[0027]
[0028] 其中，Rh为乙烯基、甲基或苯基;Rh为乙烯基、甲基或苯基;Rh为乙烯基、甲基或 苯基；
[0029]办为甲基或苯基；
[0030] R3为甲基或苯基；
[0031] R4-1为乙烯基、甲基或苯基;R4-2为乙烯基、甲基或苯基;R4-3为乙烯基、甲基或苯基；
[0032] m+n+o为 10-100的整数，并且η和〇分别是 2 1 的整数，（n+o)/(m+n+o) =0· 1-0.4;
[0033] 第二种含有环氧基改性增粘剂(I)结构式：
[0034]
[0035] 其中，R5-1为氢、甲基或苯基;R5-2为氢、甲基或苯基;R5-3为氢、甲基或苯基；
[0036] R6为甲基或苯基；
[0037] R?为甲基或苯基；
[0038] Rs-i为氢、甲基或苯基;Rs-2为氢、甲基或苯基;Rs-3为氢、甲基或苯基；
[0039] p+q+r为 10-100的整数，并且q和r分别是 2 1 的整数，（q+r)/(p+q+r) =0· 1-0.4;
[0040] 第三种含有环氧基改性增粘剂(I)结构式：
[0041]
[0042 ] 其中，R9-1为氢、甲基或苯基;R9-2为氢、甲基或苯基;R9-3为氢、甲基或苯基；
[0043] R1Q为甲基或苯基；
[0044] Rn为甲基或苯基；
[0045] R12为甲基或苯基；
[0046] R13-1为氢、甲基或苯基;