[发明专利]一种有机硅杂化树脂及其功率LED封装材料的制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于发光半导体封装材料领域，具体涉及一种有机硅杂化树脂及其功率LED封装材料的制备方法与应用。

技术背景

自1962年第一只红色LED问世以来，LED已经过了40多年的发展，其封装方式也先后经历了支架式、贴片式、功率型LED等发展阶段。近年来，随着芯片功率的增大，特别是固态照明技术发展的需求，对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求，相应地要求LED的封装材料具有高折射率、透光率和热导率、低应力和吸湿性、优异的耐热及耐紫外老化性能等，以提高LED的光输出功率和使用寿命。

目前，LED用的封装材料主要是环氧树脂和有机硅材料。环氧树脂具有优异的粘接性能、电绝缘性和介电性能，且成本低、配方灵活、易加工成型等特点，因而使其在过去较长一段时间作为LED封装材料使用，但是环氧树脂易老化、吸湿、变色和性脆等缺点使其只限于低功率的LED封装材料，而无法应用于高功率LED的封装。与环氧树脂相比，有机硅材料则具有透光率高、热稳定性好、耐老化性优异、内应力低及吸湿性小等优点，是目前高功率LED封装材料的理想选择，但有机硅材料在兼具上述优点的同时，也存在粘接性低、折射率小及力学性能差等缺点。因而，为结合环氧树脂及有机硅材料优点，研究工作者开发了可用于功率型LED用环氧有机硅封装材料，一般是通过有机硅改性环氧树脂，或将硅树脂、硅油、硅橡胶等与环氧树脂进行硅氢加成反应，再经固化成型而制备。如公开号为2006225515、名称为“Optical semiconductor element sealing material therefore and sealing composition”的日本专利公开了一种以酸酐为固化剂固化环氧改性聚硅氧烷与脂肪族或脂环族环氧化合物的混合物而制备的封装材料，该材料具有耐UV光老化、耐冷热冲击、高硬度及与基板粘接性好的特点，非常适合500nm以下波长发光峰的蓝色及白色LED的封装。

由于环氧树脂与有机硅两相的相容性差，上述单独的物理共混法使得环氧与有机硅在体系中易发生相分离，因而往往会影响到封装材料的均一性及透光率；同时，环氧树脂与有机硅的折射率一般不高，所制备的材料的折射率也通常较低（1.5左右），且固定而不可调；此外，由于材料中环氧的存在，使其仍然具有一定的吸湿性能。利用这类材料制备的LED用环氧有机硅封装材料难以同时兼顾透光率、硬度、粘接强度、折射率、耐老化性及吸湿性等性能。

发明内容

为了克服和解决现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种有机硅杂化树脂。

本发明的另一目的在于提供上述有机硅杂化树脂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述有机硅杂化树脂的应用。

本发明的另一目的在于提供一种功率型LED用封装材料，该封装材料含有上述有机硅杂化树脂。

本发明的再一目的在于提供上述封装材料的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种有机硅杂化树脂，具有以下分子通式：

{(R₁)_a(R_f)_b(OH)_cSiO_(4-a-b-c)/2}_x{(R₂)_d R_o(OH)_e SiO_(3-d-e)/2}_y{(R₃)_g(R_Ph)_h(OH)_iSiO_(4-g-h-i)/2}_z；