[发明专利]一种防荧光粉沉降的高触变性LED果冻胶

说明书

技术领域

本发明属于LED封装技术领域，特别涉及一种防荧光粉沉降的高触变性LED果冻胶。

背景技术

众所周知，在LED封装中荧光粉点涂工艺首先需将分别购买的荧光粉和硅胶按比例混合均匀，调成荧光胶。荧光粉为固体微粒，粒径大约在7-25μm之间。常规的双组份加成硅胶粘度在2000-6000cps之间。由于荧光粉粒径过大、硅胶粘度偏小，导致荧光粉在硅胶体系中很容易发生沉降，通常要在半小时内使用完毕。如果混合时间过长，荧光粉发生沉降，会直接影响LED封装后光学的一致性，即色温一致性和亮度一致性等。

另外，随着LED封装技术的不断发展、竞争力的不断提升，缩短工艺、提高生产效率成为大多数封装厂家追求的目标。但是目前普遍用的加成型硅胶在高温下都具有流动性，要想制作不同出光角度、不同形状的LED，在封装时必须通过繁琐的模具工艺才能成型，这无疑与封装厂家所追求的周期缩短、成本降低的目标相违背。近年来，信越、道康宁相继推出了具有触变性的单组份硅胶，但其触变指数不高，自动成型性不好，出光角度和光效都比不上模具封装的效果。单组份加成型有机硅胶体系在加入触变材料之前是牛顿流体，无触变性。加入二氧化硅后，其触变性明显改善，随着加入量的增加，触变指数变大，触变性变好，但带来的负面影响是二氧化硅的团聚现象明显，粘度变稠，不利于操作。光电测试后，透光率下降，胶体机械性能下降。因此，通过加入二氧化硅物理混合来改变其触变性是行不通的。

针对上述技术缺陷，为解决荧光粉在硅胶体系中的沉降问题以及实现LED无模具成型技术，发明人研发出高效的触变材料，加入硅胶体系可制得高触变性硅胶，在封装的前端将改性荧光粉和高触变性硅胶合二为一，制成不同色温段的防荧光粉沉降的高触变性荧光粉胶，发明人将这种荧光粉胶命名为果冻胶。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防荧光粉沉降的高触变性LED果冻胶。

本发明所采取的技术方案是：

一种防荧光粉沉降的高触变性LED果冻胶，为混有荧光粉的硅胶体系，硅胶体系中含有气相二氧化硅，所述荧光粉和气相二氧化硅均采用硅烷偶联剂水解液进行改性处理。

优选的，硅烷偶联剂水解液的制备方法如下：混合甲醇、水、丙三醇，调节pH至2～4，然后加入硅烷偶联剂，搅拌反应2～3h，得硅烷偶联剂水解液；其中，水解液中丙三醇的浓度为2～4g/L。

优选的，所述硅烷偶联剂为KH570、KH560、KH171中的至少一种。

优选的，水解液中甲醇的体积分数为10～50%。

优选的，水解液中硅烷偶联剂的体积分数为5～15%。

优选的，气相二氧化硅的改性方法如下：混合气相二氧化硅、有机溶剂和硅烷偶联剂水解液，80～120℃下搅拌、回流2～5h，除去有机溶剂，烘干，即得；其中，气相二氧化硅在有机溶剂中的溶度为800～1200g/L。

优选的，气相二氧化硅与硅烷偶联剂水解液的重量比为50～200：1。

优选的，荧光粉的改性方法如下：配制300～550g/L的荧光粉水溶液，超声分散后，加入硅烷偶联剂水解液，搅拌反应2～5h，洗涤，烘干，即得。

优选的，荧光粉与硅烷偶联剂水解液的重量比为5～15：1。

优选的，硅胶体系中，改性气相二氧化硅的含量为2.5～4.0wt%。

本发明的有益效果是：

⑴    本发明通过优选偶联剂、优化偶联剂的水解条件及改性方法，对气相二氧化硅进行改性，获得触变材料——改性气相二氧化硅，使得该触变材料在最低的加入量下，最大化的提高了硅胶体系的触变性能，以免加入过多的二氧化硅会影响果冻胶的透光性和韧性以及操作性。

⑵    本发明荧光粉经硅烷偶联剂改性后，在颗粒表面嵌入疏水基团，使其更容易分散在高触变性硅胶体系中，且由于分散性的提高，荧光粉的亮度也有所提高。

⑶    本发明向高触变性硅胶体系中加入不同种类、不同含量的改性荧光粉，一体化调配出不同色温的果冻胶，该果冻胶在较长保质期（3个月）内使用，不会产生沉降，封装后色温值长期保持不变，有效地解决了普通硅胶混入荧光粉后沉降导致的色温偏差问题。

⑷    本发明果冻胶具有较高的触变指数，可塑度高，产品为针筒包装，可直接固定在点胶机上使用，不需要模具辅助，点胶后自动成型；固化后尺寸稳定，不收缩，不变形，具有一致的发光角度。