專利名稱：一種高紫外透過率電子封裝材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高紫外透過率電子封裝材料及其制備方法，屬高分子材料技術領域。
背景技術：
發(fā)光二極管(LED)是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)半導體器件。上世紀90年代以來，隨著氮化稼為代表的第三代半導體興起，LED的生產和應用也突飛猛進的發(fā)展。LED由芯片、金屬線、支架、導電膠、封裝材料等組成，其中封裝材料主要起到密封和保護芯片的作用，對封裝材料而言，其要具有優(yōu)良的密封性，透光性，粘結性，介電性和機械性能。LED用 封裝材料一方面要滿足封裝工藝的要求，另外一方面要滿足LED的工作要求。隨著亮度和功率的不斷提高，封裝材料成為制約LED進入照明領域的關鍵技術之一，許多專家甚至認為，封裝材料和工藝的落后已對LED產業(yè)的發(fā)展起到了瓶頸作用。LED封裝材料主要有環(huán)氧樹脂，聚碳酸脂，聚甲基丙烯酸甲脂，玻璃，有機硅材料等高透明材料。其中聚碳酸脂，聚甲基丙烯酸甲脂，玻璃等用作外層透鏡材料；環(huán)氧樹脂，改性環(huán)氧樹脂，有機娃材料等，主要作為封裝材料。從提聞LED的發(fā)光效率角度看，一方面提聞封裝材料的透光率能夠提高LED取光率，另一方面，由于芯片折光率高，LED芯片與封裝材料之間的折射率的差別會對取光率有很大的影響，因此提高材料的折射率，讓它盡可能地接近LED芯片的折射率，有利于光的透過，減小全反射損失。有研究指出，隨著封裝材料折射率的增加，將可使LED亮度獲得增加。目前研究的LED封裝材料主要包括環(huán)氧樹脂和有機娃材料兩大類，研究關注的重點是提聞環(huán)氧樹脂耐老化性能，以及提聞有機娃材料的折射率。通常關注LED封裝材料的透光率僅限于可見光范圍內，而封裝材料的紫外光透過率一直被忽略，僅有少量研究報道，如美國專利(US20100065871A1)提出了一種能夠透過波長320nm紫外光的聚合物材料，用于LED封裝材料，但是專利提出的材料在其他波長的紫外光下透光率相對較低(如220nm處透過率僅為40%)。事實上，提高封裝材料的紫外透過率對于提高LED的發(fā)光效率具有顯著效果和意義?；谝陨戏治?，提高封裝材料的紫外透過率能夠彌補常規(guī)電子封裝材料紫外光透過率低的缺點，有助于提高LED發(fā)光效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，為了達到提高LED的發(fā)光效率，本發(fā)明公開一種高紫外透過率電子封裝材料及其制備方法。本發(fā)明的技術方案是，將含巰基的倍半硅氧烷化合物與帶不飽和雙鍵的小分子單體，交聯劑，引發(fā)劑的混合體聚合；通過紫外光照射或熱引發(fā)聚合交聯制備。所述含巰基的倍半硅氧烷化合物化學式為=(SiOh5R1)m* (SiOh5R2)n,其中R1為Y-巰丙基，R2為Y-氨丙基、三氟丙基、Y-縮水甘油醚氧丙基、Y-甲基丙烯酰氧基丙基中的任意一種，m、n分別是1-8的整數。含巰基的倍半硅氧烷化合物含量是總的單體混合物重量的10%-60%。
所述帶不飽和雙鍵的小分子單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸縮水甘油酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸丁酯中的任意一種。帶不飽和雙鍵的小分子單體含量是總的單體混合物重量的10%-60%。所述本發(fā)明的單體混合物中還包含交聯劑和引發(fā)劑等，交聯劑是甲基丙烯酸烯丙酯，二或三(甲基)丙烯酸多元醇酯，交聯劑含量是總的單體混合物重量的10%-30%。引發(fā)劑是2-羥基-2-甲基-I-苯基丙酮、二苯甲酮、偶氮二異丁腈中的一種，引發(fā)劑含量是總的單體混合物重量的0. 01%-1%。本發(fā)明高紫外透過率電子封裝材料的制備方法為，將含巰基的倍半硅氧烷化合物與帶不飽和雙鍵的小分子單體，交聯劑，引發(fā)劑混合均勻，過濾后注入模具中，采用紫外光照射或熱引發(fā)聚合，形成交聯聚合網絡結構封裝材料。本發(fā)明與現有技術比較的有益效果是本發(fā)明電子封裝材料由聚合體系交聯而成，材料具有收縮率低，粘結強度高，防水，耐腐蝕的特點；本發(fā)明電子封裝材料在紫外光范 圍內具有很高的透過率，能顯著提高LED發(fā)光效率，能彌補常規(guī)電子封裝材料紫外光透過率低的缺點；聚合體系組分之間具有良好的相容性，制備的電子封裝材料在可見光范圍內具有很高的透過率，透明的電子封裝材料能夠滿足應用性能要求；本發(fā)明電子封裝材料對波長200-400nm的紫外光透過率達96%，對波長400_800nm的可見光透過率達97%。本發(fā)明電子封裝材料可作為LED封裝材料使用。


圖I為本發(fā)明高紫外透過率電子封裝材料制備流程框 圖2為實施例4材料M-POSS-SH的透光率圖譜，可以看到，材料在波長200nm-800nm范圍內的透過率都超過95%。
具體實施例方式 本發(fā)明的具體實施方式
如圖I所示。本發(fā)明高紫外透過率電子封裝材料制備的具體實施方式
包括巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH)的合成、Y -氨丙基取代巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH-NH2)的合成、Y -縮水甘油醚氧丙基取代巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH-EP)的合成；
以及分別采用巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH)、Y-氨丙基取代巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH-NH2)、y -縮水甘油醚氧丙基取代巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH-EP)與甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)，交聯劑甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)，引發(fā)劑Darocur 1173制備高紫外透過率的電子封裝材料的實施例。實施例I
巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH)的合成
取23 mL巰丙基三甲氧基硅烷，加入2. 7 mL去離子水和20 mL無水乙醇，攪拌均勻后滴加0.2 mL的濃鹽酸，60 1回流反應36 h,靜置分層，保留下層產物，以二氯甲烷溶解，去離子水洗滌三次，保留下層有機相，無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液旋轉蒸發(fā)除去溶劑，得到最終產物P0SS-SH。實施例2
Y-氨丙基取代巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH-NH2)的合成取12mL巰丙基三甲氧基硅烷，IlmL Y-氨丙基三乙氧基硅烷，加入2. 7 mL去離子水和
20mL無水乙醇，攪拌均勻后滴加0. 2 mL的濃鹽酸，60 1回流反應36 h,靜置分層，保留下層產物，以二氯甲烷溶解，去離子水洗滌三次，保留下層有機相，無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液旋轉蒸發(fā)除去溶劑，得到最終產物poss-sh-nh2。實施例3
Y-縮水甘油醚氧丙基取代巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH-EP)的合成取14mL巰丙基三甲氧基硅烷，IOmL Y-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷，加入2. 7 mL去離子水和20 mL無水乙醇，攪拌均勻后滴加0. 2 mL的濃鹽酸，60 1回流反應36 h,靜置分層，保留下層產物，以二氯甲烷溶解，去離子水洗滌三次，保留下層有機相，無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液旋轉蒸發(fā)除去溶劑，得到最終產物P0SS-SH-EP。實施例4
含巰丙基倍半硅氧烷的電子封裝材料M-POSS-SH制備
稱取巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH) I. 26g與甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA) I. 26g，交聯劑甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)O. 42g，引發(fā)劑(Darocur 1173) 0. 015g，混合均勻后注入模具中，紫外光下照射3分鐘，脫模得到高紫外透過率的電子封裝材料。制備的材料在紫外光范圍內透過率達到95%，可見光透過率達到97%。本實施例獲得的電子封裝材料M-POSS-SH的透光率圖譜如圖2所示，橫座標為波長，縱座標為透過率，由圖譜可以看到，材料在波長200nm-800nm范圍內的透過率都超過95%。實施例5
含Y -氨丙基取代巰丙基倍半硅氧烷的電子封裝材料M-POSS-SH-NH2制備稱取Y-氨丙基取代巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH-NH2) I. 48g與甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA) I. 14g，交聯劑甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)O. 38g，引發(fā)劑(Darocur 1173)0. 015g,混合均勻后注入模具中，紫外光下照射3分鐘，脫模得到高紫外透過率的電子封裝材料M-POSS-SH-NH2。制備的材料在紫外光范圍內透過率達到96%，可見光透過率達到97%。實施例6
含Y -縮水甘油醚氧丙基取代巰丙基倍半硅氧烷的電子封裝材料M-POSS-SH-EP制備稱取Y-縮水甘油醚氧丙基取代巰丙基倍半硅氧烷(POSS-SH-EP) I. 62g與甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA) I. 06g，交聯劑甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)O. 32g，引發(fā)劑(偶氮二異丁腈)0. 018g，混合均勻后注入模具中，70°C下聚合反應12小時，脫模得到高紫外透過率的電子封裝材料M-POSS-SH-EP。制備的材料在紫外光范圍內透過率達到96%，可見光透過率達到 97%。
權利要求
1.一種高紫外透過率電子封裝材料，其特征在于，所述電子封裝材料是由含巰基的倍半硅氧烷化合物與帶不飽和雙鍵的小分子單體，交聯劑，引發(fā)劑混合形成的聚合體； 所述含巰基的倍半硅氧烷化合物化學式為=(SiOh5R1)m* (SiOh5R2)n,其中R1為Y-巰丙基，R2為Y-氨丙基、三氟丙基、Y-縮水甘油醚氧丙基、Y-甲基丙烯酰氧基丙基中的任意一種，m、n分別是1-8的整數；含巰基的倍半硅氧烷化合物含量是總的單體混合物重量的10%-60% ； 所述帶不飽和雙鍵的小分子單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸縮水甘油酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸丁酯中的任意一種；帶不飽和雙鍵的小分子單體含量是總的單體混合物重量的10%-60% ； 所述交聯劑為甲基丙烯酸烯丙酯，二或三(甲基)丙烯酸多元醇酯；交聯劑含量是總的單體混合物重量的10%-30% ； 所述引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-I-苯基丙酮、二苯甲酮、偶氮二異丁腈中的一種，引發(fā)劑含量是總的單體混合物重量的O. 01%-1%。
2.一種高紫外透過率電子封裝材料的制備方法，其特征在于，所述方法將含巰基的倍半硅氧烷化合物與帶不飽和雙鍵的小分子單體，交聯劑，引發(fā)劑混合均勻，過濾后注入模具中，采用紫外光照射或熱引發(fā)聚合，形成交聯聚合網絡結構封裝材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高紫外透過率電子封裝材料及其制備方法。這種封裝材料由含巰基的倍半硅氧烷化合物與帶不飽和雙鍵的小分子單體之間的共聚交聯反應制得，含巰基的倍半硅氧烷化合物含量10%-60%，帶不飽和雙鍵的小分子單體含量10%-60%，制得的電子封裝材料在紫外光及可見光范圍內具有高的透過率，能夠顯著提高LED發(fā)光效率，可作為LED封裝材料使用。
文檔編號C08F220/40GK102775549SQ20121027266
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權日2012年8月2日
發(fā)明者孫復錢, 曾國屏, 程斌, 諶開紅 申請人:江西省科學院應用化學研究所